キャビネット用消音装置
【課題】ファンから発生する騒音が外部に漏洩を抑止することができるキャビネット用消音装置を提供する。
【解決手段】キャビネット本体１０内を換気するための換気口１０ｂを有するキャビネットに設置され、ファン１５により発生する気流が流通する気流流路内に、螺旋構造体１５３を配設した。これにより、気流は気流流路内の螺旋構造体１５３により形成される流路を流通して排出される一方で、ファン１５による騒音の音波は、螺旋構造体１５３により減衰されて消音されるので、騒音の外部へ放出が抑制される。
【解決手段】キャビネット本体１０内を換気するための換気口１０ｂを有するキャビネットに設置され、ファン１５により発生する気流が流通する気流流路内に、螺旋構造体１５３を配設した。これにより、気流は気流流路内の螺旋構造体１５３により形成される流路を流通して排出される一方で、ファン１５による騒音の音波は、螺旋構造体１５３により減衰されて消音されるので、騒音の外部へ放出が抑制される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャビネットに取り付けられるファンの音を消音するキャビネット用消音装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気機器を収納するキャビネットには、電気機器の発熱を外部に放出するためのファンが取り付けられている。ファンの回転に伴い風切り音やモーターの駆動音等の騒音が発生する。近年、ＶＤＳＬ機器や太陽光発電のパワーコンディショナー、冷却装置等の発熱量が大きい電気機器がキャビネット内部に収納されることもあり、ファンの回転数も上がり、騒音が増大してしまう。特許文献１には、ファンの排気側に消音材を配設し、この消音材でファンから発生する騒音を消音させるキャビネット用消音装置が提案されている。また、特許文献２には、ファンにより発生する気流が排気される排気口に、排気を案内して放出するフードを回動自在に取り付け、排気の方向を３６０度自由に変えることができる風向調整器が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２６９１９３号公報
【特許文献２】特開平９−２９８３７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に示されるようなキャビネット用消音装置は、ファンから発生する騒音を低減させることができるが、所定間隔で吸音材を配置しているため大型化する問題がある。
また、特許文献２に示される風向調整器は、騒音が放出される向きを変えることができるが、フードから放出される騒音自体の抑止効果は低い。
本発明は、上記問題を解決し、小型化でありながらファンから発生する騒音の外部への漏洩を充分に抑止することができるキャビネット用消音装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するためになされた請求項１に記載の発明は、キャビネット本体内を換気するための換気口を有するキャビネットに設置され、ファンにより発生する気流が流通する気流流路内に、螺旋構造体を配設したことを特徴とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記螺旋構造体は、その気流流入側の端面から気流吹出側の端面を直視できない構造であることを特徴とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記螺旋構造体は、その中心部に吸音材を備えたものであることを特徴とする。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３の何れかに記載の発明において、前記螺旋構造体は、複数の前記螺旋羽根を軸部の周囲に形成した螺旋構造体ユニットが、複数連結されて構成されたものであることを特徴とすることを特徴とする。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記螺旋構造体は、複数の前記螺旋羽根の内側端部を軸部に、外側端部を円筒部材内側に密着させたものであることを特徴とする。
【００１０】
請求項６に記載の発明は、請求項４又は請求項５に記載の発明において、前記螺旋構造体は、螺旋羽根の中心角が同じで軸線方向長さが異なるユニットが複数連結されて構成され、大きいサイズのユニットを前記ファン側に取り付けたことを特徴とする。
【００１１】
請求項７に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記螺旋構造体は、単位長分の一連の螺旋羽根を軸部の周囲に形成した螺旋構造体ユニットが、複数連結されて構成されたものであることを特徴とする。これにより、気流流路の長さに応じて、螺旋構造体ユニットを増減させて螺旋構造体を構成することが可能となり、長さが異なる気流流路毎に螺旋構造体を製作することが無く、低コスト化を図ることが可能となる。また、螺旋構造体ユニットを増減させることにより、必要とされる消音性能を容易に得ることが可能となる。
【００１２】
請求項８に記載の発明は、請求項1又は請求項７に記載の発明において、前記螺旋構造体に吸音材を貼設、又は、前記螺旋構造体を吸音材で構成したことを特徴とする。これにより、ファンによる騒音の音波が吸音材で吸音され、より騒音を低減させることが可能となる。
【００１３】
請求項９に記載の発明は、請求項1〜請求項８に記載の発明において、前記螺旋構造体の外側に取り付けられた前記円筒部材の内側に吸音材を貼設、又は、前記円筒部材を吸音材で構成したことを特徴とする。これにより、騒音の外部への漏洩を効果的に抑止できる上、製造コストを低減することが可能となる。
【００１４】
請求項１０に記載の発明は、請求項1〜請求項９に記載の発明において、前記ファンの入風側及び吹出側の両側に前記螺旋構造体を配設したことを特徴とする。これにより、ファンの入風側から放出される騒音もファンの入風側に配設された螺旋構造体により低減させることが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、キャビネット本体内を換気するための換気口を有するキャビネットに設置され、ファンにより発生する気流が流通する気流流路内に、螺旋構造体を配設したことを特徴とする。これにより、気流は気流流路内の螺旋構造体により形成される流路を流通して排出される一方で、ファンによる騒音の音波は、螺旋構造体により減衰されて消音されるので、ファンから発生する騒音の外部への漏洩を効果的に抑止することが可能となる。また、螺旋構造体による騒音を減衰させる構造を狭い空間に形成することができ、消音装置の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施形態のキャビネット用消音装置の全体斜視図である。
【図２】キャビネット本体の扉及びキャビネット用消音装置を除去した状態の全体斜視図である。
【図３】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図４】筐体を取り外した状態のキャビネット用消音装置の斜視図である。
【図５】筐体、ガイド部、及び、円筒部材を取り外した状態のキャビネット用消音装置の斜視図である。
【図６】消音装置の断面斜視図である。
【図７】螺旋構造体の斜視図である。
【図８】第２の実施形態のキャビネット用消音装置の斜視図である。
【図９】第２の実施形態のキャビネット用消音装置の断面斜視図である。
【図１０】第２の実施形態のキャビネット用消音装置の断面図である。
【図１１】第３の実施形態のキャビネット用消音装置の断面図である。
【図１２】第３の実施形態の消音装置の詳細図である。
【図１３】第３の実施形態の消音装置の円筒部材を取り外した側面図である。
【図１４】第３の実施形態の別例のキャビネット用消音装置の断面図である。
【図１５】第４の実施形態のキャビネット用消音装置の断面図である。
【図１６】第５の実施形態のキャビネット用消音装置の断面図である。
【図１７】第６の実施形態の消音装置の筐体を取り外した斜視図である。
【図１８】第６の実施形態の消音装置の円筒部材を取り外した斜視図である。
【図１９】第６の実施形態の螺旋構造体ユニットの斜視図である。
【図２０】第６の実施形態の螺旋羽根の上面図である。
【図２１】第６の実施形態の螺旋羽根の斜視図である。
【図２２】第６の実施形態の消音装置の断面図である。
【図２３】第６の実施形態の消音ユニットの斜視図である。
【図２４】第６の実施形態の螺旋構造体ユニットを連結状態を示す斜視図である。
【図２５】第７の実施形態の螺旋構造体ユニットの分解斜視図である。
【図２６】第７の実施形態の螺旋構造体ユニットの斜視図である。
【図２７】第７の実施形態の消音ユニットの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に図面を参照しつつ、本発明の好ましい実施の形態を説明する。なお、第１の実施形態〜第５の実施形態は何れも請求項７以下に対応し、第６〜第７の実施形態が請求項２〜６に対応する。
（第１の実施形態）
図１に示されるように、第１の実施形態は、キャビネット本体１０の一側面側に、消音装置１５０が取り付けられた実施形態である。本実施形態では、図２に示されるように、キャビネット本体１０は、前面が開放した箱形である。そして、図１に示されるように、キャビネット本体１０の開放した前面には、扉１１が開閉自在に取り付けられている。キャビネット本体１０の他側面には、吸気口１０ａが形成され、この吸気口１０ａには、ルーバー１２が取り付けられている。このルーバー１２には、不織布等で構成されたフィルターが取り付けられ、キャビネット本体１０内への異物の進入が防止される。
【００１８】
図２に示されるように、キャビネット本体１０の一側面側には、円形状の換気口１０ｂが形成されている。図２、図３に示されるように、換気口１０ｂには、ファン１５が取り付けられている。本実施形態では、ファン１５は、キャビネット本体１０の内部側に取り付けられている。
【００１９】
図１、図３、図４に示されるように、第１の実施形態の消音装置１５０は、筐体１５１、ガイド部材１５２、螺旋構造体１５３、円筒部材１５４、流入口部材１５５、吹出口部材１５６、支持部材１５７とから構成されている。筐体１５１は箱形であり、キャビネット本体１０の一側面に取り付けられている。換気口１０ｂは、筐体１５１の内部に開口している。筐体１５１内には、ガイド部材１５２、螺旋構造体１５３、円筒部材１５４、流入口部材１５５、吹出口部材１５６、支持部材１５７が収納されて取り付けられている。
【００２０】
図４に示されるように、流入口部材１５５は、板状の基板１５５ａの四隅が折り曲げられて構成されている。基板１５５ａには、円形状の流入口１５５ｂが形成されている。流入口部材１５５の外縁形状は、筐体１５１内部の断面形状と対応している。流入口部材１５５は、換気口１０ｂの下側位置に、筐体１５１内部を区切るように取り付けられている。
【００２１】
図４、図５に示されるように、吹出口部材１５６は、板状の基板１５６ａの四隅が折り曲げられて構成されている。基板１５６ａには、円形状の吹出口１５６ｂが形成されている。吹出口部材１５６の外縁形状は、筐体１５１内部の断面形状と対応している。図３に示されるように、吹出口部材１５６は、筐体１５１下端の開口端に取り付けられている。
【００２２】
図３、図４に示されるように、ガイド部材１５２は、その断面が円弧形状に形成された板状である。ガイド部材１５２は、換気口１０ｂと流入口１５５ｂを覆うように取り付けられている。本実施形態では、ガイド部材１５２の一端は、換気口１０ｂに対応する消音装置１５０の筐体１５１の内面に取り付けられ、ガイド部材１５２の他端は、流入口１５５ｂ外側の基板１５５ａに取り付けられている。このガイド部材１５２により、換気口１０ｂから排出される気流が、スムーズに流入口１５５ｂに導かれる。
【００２３】
図３、図４、図６に示されるように、流入口部材１５５の流入口１５５ｂと吹出口部材１５６の吹出口１５６ｂを接続するように、円筒部材１５４が取り付けられている。図３、図４、図６に示されるように、円筒部材１５４の内部には、螺旋構造体１５３が密着して取り付けられている。本実施形態では、図７に示されるように、螺旋構造体１５３は、軸部１５３ａと、この軸部１５３ａの上端から下端にかけて、旋回しながら取り付けられた螺旋羽根１５３ｂとから構成されている。本実施形態では、螺旋構造体１５３は、単位長となる螺旋一周分の螺旋構造体ユニット１５８を、複数個連結して構成されている。なお、図示したこの螺旋構造体ユニット１５８は、螺旋羽根１５３の螺旋一周分を単位長としたが、螺旋二周分または半周分など適選なものを単位長としてもよい。図７の（Ｂ）に示されるように、軸部１５３ａの一端には、係合突起１５３ｃが形成され、軸部１５３ａの他端には、係合突起１５３ｃと係合する係合凹部１５３ｄが形成されている。
【００２４】
図３、図６に示されるように、係合突起１５３ｃが係合凹部１５３ｄに係合して、複数の螺旋構造体ユニット１５８が連結されて一体となり、流入口１５５ｂから吹出口１５６ｂに連なる一連の螺旋構造体１５３が構成されている。図５に示されるように、複数の螺旋構造体ユニット１５８が連結されている状態では、螺旋羽根１５３ｂの開始端１５３ｅと、前記螺旋羽根１５３ｂと隣接する螺旋羽根１５３ｂの終了端１５３ｆが合致している。これにより、同軸に重ね合わされ一体となった軸部１５３ａの一端（上端）から他端（下端）側にかけて、複数周回連続的に旋回する螺旋羽根が形成されている。螺旋構造体１５３を上面視すると、螺旋羽根１５３ｂの外縁は円形状となっている。図３や図６に示されるように、螺旋羽根１５３ｂの外縁は、円筒部材１５４の内面と合致して当接している。最下端の螺旋構造体１５３は、吹出口１５６ｂを横断するように吹出口部材１５６に取り付けられた棒状の支持部材１５７によって支持されている。
【００２５】
以下に、第１の実施形態のキャビネット用消音装置１５０の作用について説明する。ファン１５が回転すると、吸気口１０ａから吸気された空気が、キャビネット本体１０内部に収納された電気機器を冷却した後に、換気口１０ｂから排気され、キャビネット本体１０内が換気される。換気口１０ｂから排気された気流は、ガイド部材１５２により、流入口１５５ｂに導かれる。流入口１５５ｂに導かれた気流は、円筒部材１５４内の螺旋羽根１５３ｂにより形成される流路を流通して、吹出口１５６ｂから排出される。
【００２６】
ファン１５からは騒音が発生するが、換気口１０ｂは筐体１５１で覆われているので、ファン１５から発生する直接音が外部に放出されないようになっている。なお、直接音とは、反射や透過することなく、直接耳に伝達される音のことをいう。円筒部材１５４内には螺旋構造体１５３が配設されているので、流入口１５５ｂに進入する騒音の音波は、円筒部材１５４内の螺旋羽根１５３ｂにより形成される流路内を吹出口１５６ｂ側に伝達したとしても、騒音の音波が、螺旋羽根１５３ｂ、円筒部材１５４の内壁、及び、軸部１５３ａに何度も反射し、反射する際に音波が減衰されることから、吹出口１５６ｂからは、殆ど騒音が放出されない。
【００２７】
このように本発明では、ファン１５により発生する気流が流通する気流流路である円筒部材１５４内に、複数の螺旋構造体１５３を配設したので、気流は円筒部材１５４内の螺旋羽根１５３ｂにより形成される流路を流通し、吹出口１５６ｂから排出される一方で、ファン１５による騒音の音波は、螺旋構造体１５３により減衰されて消音されるので、騒音が殆ど外部に放出されず、ファン１５から発生する騒音の外部への漏洩を抑止することが可能となる。
また、螺旋構造体１５３による騒音を減衰させる構造を狭い空間に形成することができ、消音装置の小型化を図ることができる。
【００２８】
なお、ガイド部材１５２、円筒部材１５４の内面、螺旋構造体１５３の表面に、ウレタンやスポンジゴム等の吸音材を貼設したり、或いは、ガイド部材１５２、円筒部材１５４、螺旋構造体１５３自体を吸音材で構成したりすると、騒音の音波が吸音材で吸音されるため、より好ましい。
特に、円筒部材１５４の内側に吸音材を貼設した構造とすれば、螺旋構造体１５３で仕切られた円筒部材の面全体に渡って吸音材が配置されることになり、騒音の外部への漏洩を効果的に抑止できる上、製造コストも低減することができる。
【００２９】
なお、円筒部材１５４の下端は開口しているが、円筒部材１５４の内部に螺旋構造体１５３が配設されているので、円筒部材１５４の下端からの雨風の進入が防止される。なお、円筒部材１５４を伸縮自在な蛇腹形状とし、必要とされる消音性能に応じて、円筒部材１５４の内部に配設される螺旋構造体ユニット１５８の数を増減させることにしても差し支え無い。
【００３０】
（第２の実施形態）
図８〜図１０を用いて、第１の実施形態と異なる点について、第２の実施形態のキャビネット用消音装置２５０について説明する。第２の実施形態では、キャビネット本体１０の換気口１０ｂに、消音装置２５０が回動可能に取り付けられ、消音装置２５０の吹出口２５１ｂの向きを任意の方向に変更することができる実施形態である。
【００３１】
図９に示されるように、第２の実施形態の消音装置２５０は、筐体２５１と螺旋構造体２５３とから構成されている。筐体２５１は、図において、下側に吹出口２５１ｂが形成された箱形形状である。筐体２５１内には、円筒形状の円筒部材２５１ｃが設けられていて、その一端が流入口２５１ａとなっている。キャビネット本体１０の換気口１０ｂと流入口２５１ａが合致して、筐体２５１がキャビネット本体１０に回動可能に取り付けられている。なお、換気口１０ｂと流入口２５１ａの合致部分には、ゴム等で構成されたパッキンが取り付けられ、換気口１０ｂ内部への雨水や異物の進入を防止している。
【００３２】
図９や図１０に示されるように、螺旋構造体２５３は、第１の実施形態と同様に軸部２５３ａと、この軸部２５３ａの一端から他端側に、旋回するように形成された螺旋羽根２５３ｂとから構成されている。本実施形態では、螺旋構造体２５３は、単位長となる螺旋一周分の螺旋構造体ユニット２５８が、複数個連結されて構成されている。すなわち、複数の螺旋構造体ユニット２５８が連結されて一体となり、一連の螺旋構造体２５３が構成されている。また、図９や図１０に示されるように、螺旋羽根２５３ｂの外縁は、円筒部材２５１ｃの内面と合致して当接している。本実施形態では、螺旋構造体２５３は、その軸部２５３ａが、筐体２５１の内部に形成された嵌合凹部２５１ｄと嵌合して取り付けられている。なお、軸部２５３ａと螺旋羽根２５３ｂを別部材とし、軸部２５３ａに螺旋羽根２５３ｂに差し込む構造としても差し支え無い。
【００３３】
以下に、第２の実施形態のキャビネット用消音装置２５０の作用について説明する。ファン１５が回転すると、吸気口１０ａから吸気された空気が、キャビネット本体１０内部に収納された電気機器を冷却した後に、換気口１０ｂから排気される。換気口１０ｂから排気された気流は、円筒部材２５１ｃ内の螺旋羽根２５３ｂにより形成される流路を流通して、吹出口２５１ｂから排出される。
【００３４】
ファン１５からは騒音が発生するが、換気口１０ｂは、筐体２５１で覆われているので、ファン１５から発生する直接音の外部への漏洩を効果的に抑止することが可能となる。円筒部材２５１ａ内には螺旋構造体２５３が配設されているので、円筒部材２５１ａ内に進入する騒音の音波は、円筒部材２５１ｃ内の螺旋羽根２５３ｂにより形成される流路内を吹出口２５１ｂ側に伝達したとしても、騒音の音波が、螺旋羽根２５３ｂ、円筒部材２５１ａの内壁、及び、軸部２５３ａに何度も反射し、反射する際に音波が減衰されることから、吹出口２５１ｂからは、殆ど騒音が放出されず、ファン１５から発生する騒音の外部への漏洩を抑止することが可能となる。 また、吹出口２５１ｂから僅かに放出される騒音も、消音装置２５０を回動させることにより、吹出口２５１ｂの向きを人が居ない方向に変更させることができる。
【００３５】
なお、筐体２５１又は円筒部材２５１ｃの内面や螺旋構造体２５３の表面に吸音材を貼設したり、或いは、筐体２５１の内面、円筒部材２５１ｃ又は螺旋構造体２５３自体を吸音材で構成したりすると、騒音の音波が吸音材で吸音されるため、好ましい。なお、螺旋構造体２５３の螺旋方向を、ファン１５の回転方向と同一にすることが、螺旋構造体１５３内の気流の流れがスムーズになる点で好ましい。
【００３６】
（第３の実施形態）
図１１〜図１３を用いて、第１の実施形態と異なる点について第３の実施形態のキャビネット用消音装置３５０について説明する。第３の実施形態では、消音装置３５０がキャビネット本体１０の内部に取り付けられた実施形態である。図１２の（Ｂ）に示されるように、消音装置３５０は、円筒部材３５１、前記した螺旋構造体２５３とから構成されている。円筒部材３５１の内部の断面形状は円形状であり、本実施形態では、円筒部材３５１は円筒である。螺旋構造体２５３は円筒部材３５１の内部に収納されて取り付けられ、螺旋羽根２５３ｂの外縁は、円筒部材３５１の内面と合致して当接している。図１１や図１２に示されるように、消音装置３５０（円筒部材３５１）が、その一端の吹出口３５１ｂで、換気口１０ｂに取り付けられている。そして、消音装置３５０（円筒部材３５１）他端の流入口３５１ａにファン１５が取り付けられている。なお、ファン１５の外径と円筒部材３５１の内径は略同一であることが、ファン１５により発生した気流の流れがスムーズになる点で好ましい。なお、螺旋構造体２５３は、実施形態１と同様に軸部２５３ａと、この軸部２５３ａの一端から他端側に、旋回するように形成された螺旋羽根２５３ｂとから構成され、単位長となる螺旋一周分の螺旋構造体ユニット２５８を、複数個連結して形成したものとしてもよい。
【００３７】
ファン１５から放出される騒音は、消音装置３５０内に進入するので、ファン１５から発生する直接音が外部に放出されないようになっている。円筒部材３５１内には螺旋構造体２５３が配設されているので、円筒部材３５１内に進入する騒音の音波は、円筒部材３５１内の螺旋羽根２５３ｂにより形成される流路内を吹出口３５１ｂ側に伝達したとしても、騒音の音波が、螺旋羽根２５３ｂ、円筒部材３５１の内壁、及び、軸部２５３ａに何度も反射し、反射する際に音波が減衰されることから、吹出口３５１ｂからは、殆ど騒音が放出されない。
【００３８】
なお、円筒部材３５１の内面や螺旋構造体２５３の表面に吸音材を貼設したり、或いは、円筒部材３５１の内面、螺旋構造体２５３自体を吸音材で構成したりすると、騒音の音波が吸音材で吸音されるため、好ましい。
このように、第３の実施形態では、消音装置３５０がキャビネット本体１０の内部に取り付けられているので、キャビネット本体１０外に、消音装置３５０が突出すること無く、邪魔にならない。なお、本実施形態において屋外で使用する場合には換気口１０ｂにルーバー等を設置することが望ましい。
【００３９】
なお、図１４に示されるように、キャビネット本体１０内側の吸気口１０ａに消音装置３５０を取り付けると、吸気口１０ａからの騒音の漏洩が防止されるので、より好ましい。なお、キャビネット本体１０外側の吸気口１０ａに消音装置３５０を取り付けても差し支え無い。
【００４０】
（第４の実施形態）
図１５を用いて、第１の実施形態と異なる点について第４の実施形態のキャビネット用消音装置３５０について説明する。第４の実施形態は、図１５に示されるように、換気口１０ｂに取り付けられたファン１５の入風側１５ａ及び吹出側１５ｂの両方側に、消音装置３５０が取り付けられた実施形態である。この実施形態では、ファン１５の吹出側１５ｂだけでなく、入風側１５ａから放出される騒音が螺旋構造体１５３により、消音される。なお、本使用例ではファン１５に取り付けられた消音装置３５０のうち、一方の消音装置３５０が筐体の外部に設置されているが、双方共に筐体１０の内部に設置したものとしてもよい。また外部に設置する消音装置は上記した実施形態１または２の構造を採用してもよい。
【００４１】
（第５の実施形態）
図１６を用いて、第１の実施形態と異なる点について第５の実施形態のキャビネット用消音装置４５０について説明する。第５の実施形態は、図１６に示されるように、円筒部材１５４の内部にファン１５が取り付けられ、このファン１５の入風側１５ａ及び吹出側１５ｂの両方側の円筒部材１５４の内部に螺旋構造体１５３を配設した実施形態である。ファン１５の吹出側１５ｂだけでなく、入風側１５ａから放出される騒音が螺旋構造体１５３により、消音される。
【００４２】
以下に示す各実施形態は、請求項２〜６に対応するものである。
（第６の実施形態）
本実施形態は、第１の実施形態の螺旋構造体の形状を、連続羽根から単羽根に変化させたものである。以下、図１７〜図２４を用いて第１の実施形態と異なる点について説明する。図１７〜図１９に示すように、本実施形態の螺旋構造体６５３は、軸部６５３ａとこの軸部６５３ａの上端から下端にかけて設けられた複数の螺旋羽根６５３ｂとからなり、その外側を円筒部材６５４で覆われている。本実施形態の螺旋羽根６５３ｂは、図２０及び図２１に示すように中心角１２０°の螺旋状の単羽根であり、図１９のように軸部６５３ａを中心に周方向に１２０°間隔で配列されている。これにより円筒部材６５４内には単羽根で仕切られた風路が複数（本実施形態では３つ）形成されるため、第１の実施形態に比べてファン１５からの通風量を多くすることができる。
【００４３】
前記螺旋構造体６５３は、軸部６５３ａを中心に周方向に１２０°間隔で３枚の螺旋羽根６５３ｂを配列し、螺旋羽根６５３ｂの流入口１５５ｂ側の一端部と、隣り合う螺旋羽根６５３ｂの吹出口１５６側の他端側とが視線上重なり合うように構成しているため、気流流入側の端面から気流吹出側の端面を直視できない螺旋構造となっている。このため気流は直線的に気流吹出側の端面に流れることはなく、螺旋面に沿って旋回しながら螺旋構造体６５３の内部を通過することとなる。また、単羽根はその内側端部６６１を軸部６５３ａに、外側端部６６２を円筒部材６５４の内側壁に当接させている。これにより、ファンからの音波は螺旋構造体６５３や円筒部材６５４の内側壁に反射して減衰しながら吹出口１５６ｂに到達することとなるため、騒音が直接外部に抜けることがない。なお、螺旋羽根６５３ｂの外側端部６６２は円筒部材６５４の内側壁に当接するものであるが、円筒部材６５４の内側壁に吸音材を形成している場合には、螺旋羽根６５３ｂの外側端部６６２が吸音材に当接するように形成する。
【００４４】
また、図２２及び図２３のように、螺旋羽根６５３ｂや軸部６５３ａ（螺旋構造体６５３）の表面、さらには円筒部材６５４の内側壁に吸音材６５９を貼設することが好ましい。これにより騒音の減衰・消音効果を高めることができる。なお、同様の効果を得るために、螺旋羽根６５３ｂや軸部６５３ａ（螺旋構造体６５３）自体を吸音材で形成してもよい。また、螺旋構造体６５３の上部にファン１５を形成しており、ファン１５の軸部１５ｂの同一直線状に螺旋構造体６５３の軸部６５３ａが形成される。ファン１５の軸部１５ｂ付近は風が流れず、風が流れたとしてもわずかな流量である。そのため軸部６５３ａに吸音材６５９を貼設しても流量に対して大きな影響を与えずに音波の減衰が可能で、騒音を減衰させる構造を狭い空間に形成することができ小型化を図ることができる。なお、この際、軸部６５３ａと軸部６５３ａに貼設した吸音材６５９の直径幅はファン１５の軸部１５ｂと同径が望ましい。
【００４５】
また、第１の実施形態と同様に、単羽根の長さごとに螺旋構造体ユニット６５８を形成し、これを図１９のように複数個連結して流入口１５５ｂから吹出口１５６ｂに連なる一連の螺旋構造体６５３を構成してもよい。これにより、気流流路の長さに合わせて螺旋構造体ユニット６５８の連結個数を調節できるので、個別の螺旋構造体６５３を製作する必要がなく、汎用性に富む。なお、本実施形態では、図２２に示すように、螺旋構造体ユニット６５８の外側に同じ高さの円筒部材６５４を取り付けて消音ユニット６６０を構成し、この消音ユニット６６０を連結する構造である。各消音ユニット６６０は同寸のものでもよいし、図２３及び図２４に示すように高さの異なるものであってもよい。図２３及び図２４の実施形態は、各螺旋構造体ユニット６５８は螺旋羽根６５３ｂの中心角が同じであるが軸線方向長さが異なるユニットが形成させてある。図においてはいずれも分解斜視図を示しているが、実際の使用形態では連結されて使用されるものである。いずれの消音ユニット６６０であっても、単羽根の中心角度は同じであるので連続的に旋回する螺旋羽根６５３ｂを形成できる。また、消音ユニット６６０の大きさや個数の組合せ方次第で、使用状況に応じた換気性能と消音性能を発揮させることができる。例えば、大きい消音ユニットを上にして連結した場合には、大きい消音ユニットの単羽根は小さい消音ユニットの単羽根より緩やかな斜度となるので、大きいサイズのユニットをファン１５側に取り付けることにより、ファン１５からの風をよりスムーズに筐体１５１内に流れ込ませることができる。
【００４６】
なお、本実施形態では、３枚の単羽根を１２０°間隔で配列したが、これに限定されるものではない。例えば、単羽根６枚で構成した場合には、単羽根の斜度が６０°と緩やかであるので、ファン１５からの風が消音装置１５０内に流れ込みやすくなる。しかも、ファン１５からの音波の反射面積は増加するため、効果的に換気・消音することができる。なお、上記構造を第２の実施形態から第５の実施形態に用いても差支えない。
【００４７】
（第７の実施形態）
本実施形態は、複数の単羽根からなる螺旋構造体ユニット７００を分解可能に形成したものである。以下、図２５〜図２７を用いてその構成及び組み立て方法を説明する。
【００４８】
本実施形態の螺旋構造体ユニット７００は、図２５に示すように、６枚の単羽根（からなる螺旋羽根）７０１と、軸部６５３ａに相当する円柱状の吸音材７０２と、吸音材７０２にすべての単羽根７０１を一体的に固定する枠状の止め部７０４とからなる。
【００４９】
各単羽根７０１の内側の上下端には、単羽根７０１の上下辺から延設された円弧部７０１ａが形成されている。一方、各単羽根７０１の外側の上下端には、止め部７０４，７０５に係止する引掛り片７０１ｃ，７０１ｄが突出形成されている。
【００５０】
止め部７０４，７０５は、上下一対の円形枠体であり、単羽根７０１を、上下から挟み込んで一体的に固定するものである。枠体の内壁には、単羽根７０１の外側に形成された引掛り片７０１ｃ，７０１ｄが嵌め込まれる嵌入部７０４ｃ，７０５ｄが６０°間隔で形成されている。
【００５１】
まず、吸音材７０２の上下面外周を覆うように、単羽根７０１の円弧部７０１ａを相互に隣接配置する。そして、上側の止め部７０４を単羽根７０１の上端外縁を挟み込むように取り付け、同様に、下側の止め部７０５を単羽根７０１の下端外縁を挟み込むように取り付ける。このとき、全ての引掛り片７０１ｃ，７０１ｄが、対応する嵌入部７０４ｃ，７０５ｄに嵌まり込むように取り付ける。これにより、吸音材７０２、単羽根７０１が止め部７０４、７０５により一体的に固定され、図２６に示す螺旋構造体ユニット７００が完成する。
【００５２】
なお、図２７のように、上記螺旋構造体ユニット７００に円筒部材７０６を取り付ければ消音ユニット７０８が完成する。この場合も、円筒部材７０６の内壁に吸音材７０７を貼設しておけば、消音性能を高めることができる。
【００５３】
以上、現時点において、もっとも、実践的であり、かつ好ましいと思われる実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明は、本願明細書中に開示された実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲および明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うキャビネット用消音装置もまた技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。
【符号の説明】
【００５４】
１０ キャビネット本体
１０ａ 吸気口
１０ｂ 換気口
１１ 扉
１２ ルーバー
１５ ファン
１５ａ 入風側
１５ｂ 吹出側
１００ 第１の実施形態のキャビネット用消音装置
１５０ 消音装置（第１の実施形態）
１５１ 筐体
１５２ ガイド部材
１５３ 螺旋構造体
１５３ａ 軸部
１５３ｂ 螺旋羽根
１５３ｃ 係合突起
１５３ｄ 係合凹部
１５４ 円筒部材
１５５ 流入口部材
１５５ａ 基板
１５５ｂ 流入口
１５６ 吹出口部材
１５６ａ 基板
１５６ｂ 吹出口
１５７ 支持部材
１５８ 螺旋構造体ユニット
２００ 第２の実施形態のキャビネット用消音装置
２５０ 消音装置（第２の実施形態）
２５１ 筐体
２５１ａ 流入口
２５１ｂ 吹出口
２５１ｃ 円筒部材
３００ 第３の実施形態のキャビネット用消音装置
３５０ 消音装置（第３の実施形態）
３５１ 円筒部材
３５１ａ 流入口
３５１ｂ 吹出口
４００ 第４の実施形態のキャビネット用消音装置
５００ 第５の実施形態のキャビネット用消音装置
６００ 第５の実施形態のキャビネット用消音装置
６５３ 螺旋構造体
６５３ａ 軸部
６５３ｂ 螺旋羽根
６５４ 円筒部材
６５８ 螺旋構造体ユニット
６５９ 吸音材
６６０ 吸音ユニット
６６１ 内側端部
６６２ 外側端部
７００ 螺旋構造体ユニット（第７の実施形態）
７０１ 単羽根
７０１ａ 円弧部
７０１ｃ 引掛り片
７０１ｄ 引掛り片
７０２ 吸音材
７０４ 止め部
７０４ｃ 嵌入部
７０５ 止め部
７０５ｄ 嵌入部
７０６ 円筒部材
７０７ 吸音材
７０８ 消音ユニット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャビネットに取り付けられるファンの音を消音するキャビネット用消音装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気機器を収納するキャビネットには、電気機器の発熱を外部に放出するためのファンが取り付けられている。ファンの回転に伴い風切り音やモーターの駆動音等の騒音が発生する。近年、ＶＤＳＬ機器や太陽光発電のパワーコンディショナー、冷却装置等の発熱量が大きい電気機器がキャビネット内部に収納されることもあり、ファンの回転数も上がり、騒音が増大してしまう。特許文献１には、ファンの排気側に消音材を配設し、この消音材でファンから発生する騒音を消音させるキャビネット用消音装置が提案されている。また、特許文献２には、ファンにより発生する気流が排気される排気口に、排気を案内して放出するフードを回動自在に取り付け、排気の方向を３６０度自由に変えることができる風向調整器が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２６９１９３号公報
【特許文献２】特開平９−２９８３７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に示されるようなキャビネット用消音装置は、ファンから発生する騒音を低減させることができるが、所定間隔で吸音材を配置しているため大型化する問題がある。
また、特許文献２に示される風向調整器は、騒音が放出される向きを変えることができるが、フードから放出される騒音自体の抑止効果は低い。
本発明は、上記問題を解決し、小型化でありながらファンから発生する騒音の外部への漏洩を充分に抑止することができるキャビネット用消音装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するためになされた請求項１に記載の発明は、キャビネット本体内を換気するための換気口を有するキャビネットに設置され、ファンにより発生する気流が流通する気流流路内に、螺旋構造体を配設したことを特徴とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記螺旋構造体は、その気流流入側の端面から気流吹出側の端面を直視できない構造であることを特徴とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記螺旋構造体は、その中心部に吸音材を備えたものであることを特徴とする。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３の何れかに記載の発明において、前記螺旋構造体は、複数の前記螺旋羽根を軸部の周囲に形成した螺旋構造体ユニットが、複数連結されて構成されたものであることを特徴とすることを特徴とする。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記螺旋構造体は、複数の前記螺旋羽根の内側端部を軸部に、外側端部を円筒部材内側に密着させたものであることを特徴とする。
【００１０】
請求項６に記載の発明は、請求項４又は請求項５に記載の発明において、前記螺旋構造体は、螺旋羽根の中心角が同じで軸線方向長さが異なるユニットが複数連結されて構成され、大きいサイズのユニットを前記ファン側に取り付けたことを特徴とする。
【００１１】
請求項７に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記螺旋構造体は、単位長分の一連の螺旋羽根を軸部の周囲に形成した螺旋構造体ユニットが、複数連結されて構成されたものであることを特徴とする。これにより、気流流路の長さに応じて、螺旋構造体ユニットを増減させて螺旋構造体を構成することが可能となり、長さが異なる気流流路毎に螺旋構造体を製作することが無く、低コスト化を図ることが可能となる。また、螺旋構造体ユニットを増減させることにより、必要とされる消音性能を容易に得ることが可能となる。
【００１２】
請求項８に記載の発明は、請求項1又は請求項７に記載の発明において、前記螺旋構造体に吸音材を貼設、又は、前記螺旋構造体を吸音材で構成したことを特徴とする。これにより、ファンによる騒音の音波が吸音材で吸音され、より騒音を低減させることが可能となる。
【００１３】
請求項９に記載の発明は、請求項1〜請求項８に記載の発明において、前記螺旋構造体の外側に取り付けられた前記円筒部材の内側に吸音材を貼設、又は、前記円筒部材を吸音材で構成したことを特徴とする。これにより、騒音の外部への漏洩を効果的に抑止できる上、製造コストを低減することが可能となる。
【００１４】
請求項１０に記載の発明は、請求項1〜請求項９に記載の発明において、前記ファンの入風側及び吹出側の両側に前記螺旋構造体を配設したことを特徴とする。これにより、ファンの入風側から放出される騒音もファンの入風側に配設された螺旋構造体により低減させることが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、キャビネット本体内を換気するための換気口を有するキャビネットに設置され、ファンにより発生する気流が流通する気流流路内に、螺旋構造体を配設したことを特徴とする。これにより、気流は気流流路内の螺旋構造体により形成される流路を流通して排出される一方で、ファンによる騒音の音波は、螺旋構造体により減衰されて消音されるので、ファンから発生する騒音の外部への漏洩を効果的に抑止することが可能となる。また、螺旋構造体による騒音を減衰させる構造を狭い空間に形成することができ、消音装置の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施形態のキャビネット用消音装置の全体斜視図である。
【図２】キャビネット本体の扉及びキャビネット用消音装置を除去した状態の全体斜視図である。
【図３】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図４】筐体を取り外した状態のキャビネット用消音装置の斜視図である。
【図５】筐体、ガイド部、及び、円筒部材を取り外した状態のキャビネット用消音装置の斜視図である。
【図６】消音装置の断面斜視図である。
【図７】螺旋構造体の斜視図である。
【図８】第２の実施形態のキャビネット用消音装置の斜視図である。
【図９】第２の実施形態のキャビネット用消音装置の断面斜視図である。
【図１０】第２の実施形態のキャビネット用消音装置の断面図である。
【図１１】第３の実施形態のキャビネット用消音装置の断面図である。
【図１２】第３の実施形態の消音装置の詳細図である。
【図１３】第３の実施形態の消音装置の円筒部材を取り外した側面図である。
【図１４】第３の実施形態の別例のキャビネット用消音装置の断面図である。
【図１５】第４の実施形態のキャビネット用消音装置の断面図である。
【図１６】第５の実施形態のキャビネット用消音装置の断面図である。
【図１７】第６の実施形態の消音装置の筐体を取り外した斜視図である。
【図１８】第６の実施形態の消音装置の円筒部材を取り外した斜視図である。
【図１９】第６の実施形態の螺旋構造体ユニットの斜視図である。
【図２０】第６の実施形態の螺旋羽根の上面図である。
【図２１】第６の実施形態の螺旋羽根の斜視図である。
【図２２】第６の実施形態の消音装置の断面図である。
【図２３】第６の実施形態の消音ユニットの斜視図である。
【図２４】第６の実施形態の螺旋構造体ユニットを連結状態を示す斜視図である。
【図２５】第７の実施形態の螺旋構造体ユニットの分解斜視図である。
【図２６】第７の実施形態の螺旋構造体ユニットの斜視図である。
【図２７】第７の実施形態の消音ユニットの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に図面を参照しつつ、本発明の好ましい実施の形態を説明する。なお、第１の実施形態〜第５の実施形態は何れも請求項７以下に対応し、第６〜第７の実施形態が請求項２〜６に対応する。
（第１の実施形態）
図１に示されるように、第１の実施形態は、キャビネット本体１０の一側面側に、消音装置１５０が取り付けられた実施形態である。本実施形態では、図２に示されるように、キャビネット本体１０は、前面が開放した箱形である。そして、図１に示されるように、キャビネット本体１０の開放した前面には、扉１１が開閉自在に取り付けられている。キャビネット本体１０の他側面には、吸気口１０ａが形成され、この吸気口１０ａには、ルーバー１２が取り付けられている。このルーバー１２には、不織布等で構成されたフィルターが取り付けられ、キャビネット本体１０内への異物の進入が防止される。
【００１８】
図２に示されるように、キャビネット本体１０の一側面側には、円形状の換気口１０ｂが形成されている。図２、図３に示されるように、換気口１０ｂには、ファン１５が取り付けられている。本実施形態では、ファン１５は、キャビネット本体１０の内部側に取り付けられている。
【００１９】
図１、図３、図４に示されるように、第１の実施形態の消音装置１５０は、筐体１５１、ガイド部材１５２、螺旋構造体１５３、円筒部材１５４、流入口部材１５５、吹出口部材１５６、支持部材１５７とから構成されている。筐体１５１は箱形であり、キャビネット本体１０の一側面に取り付けられている。換気口１０ｂは、筐体１５１の内部に開口している。筐体１５１内には、ガイド部材１５２、螺旋構造体１５３、円筒部材１５４、流入口部材１５５、吹出口部材１５６、支持部材１５７が収納されて取り付けられている。
【００２０】
図４に示されるように、流入口部材１５５は、板状の基板１５５ａの四隅が折り曲げられて構成されている。基板１５５ａには、円形状の流入口１５５ｂが形成されている。流入口部材１５５の外縁形状は、筐体１５１内部の断面形状と対応している。流入口部材１５５は、換気口１０ｂの下側位置に、筐体１５１内部を区切るように取り付けられている。
【００２１】
図４、図５に示されるように、吹出口部材１５６は、板状の基板１５６ａの四隅が折り曲げられて構成されている。基板１５６ａには、円形状の吹出口１５６ｂが形成されている。吹出口部材１５６の外縁形状は、筐体１５１内部の断面形状と対応している。図３に示されるように、吹出口部材１５６は、筐体１５１下端の開口端に取り付けられている。
【００２２】
図３、図４に示されるように、ガイド部材１５２は、その断面が円弧形状に形成された板状である。ガイド部材１５２は、換気口１０ｂと流入口１５５ｂを覆うように取り付けられている。本実施形態では、ガイド部材１５２の一端は、換気口１０ｂに対応する消音装置１５０の筐体１５１の内面に取り付けられ、ガイド部材１５２の他端は、流入口１５５ｂ外側の基板１５５ａに取り付けられている。このガイド部材１５２により、換気口１０ｂから排出される気流が、スムーズに流入口１５５ｂに導かれる。
【００２３】
図３、図４、図６に示されるように、流入口部材１５５の流入口１５５ｂと吹出口部材１５６の吹出口１５６ｂを接続するように、円筒部材１５４が取り付けられている。図３、図４、図６に示されるように、円筒部材１５４の内部には、螺旋構造体１５３が密着して取り付けられている。本実施形態では、図７に示されるように、螺旋構造体１５３は、軸部１５３ａと、この軸部１５３ａの上端から下端にかけて、旋回しながら取り付けられた螺旋羽根１５３ｂとから構成されている。本実施形態では、螺旋構造体１５３は、単位長となる螺旋一周分の螺旋構造体ユニット１５８を、複数個連結して構成されている。なお、図示したこの螺旋構造体ユニット１５８は、螺旋羽根１５３の螺旋一周分を単位長としたが、螺旋二周分または半周分など適選なものを単位長としてもよい。図７の（Ｂ）に示されるように、軸部１５３ａの一端には、係合突起１５３ｃが形成され、軸部１５３ａの他端には、係合突起１５３ｃと係合する係合凹部１５３ｄが形成されている。
【００２４】
図３、図６に示されるように、係合突起１５３ｃが係合凹部１５３ｄに係合して、複数の螺旋構造体ユニット１５８が連結されて一体となり、流入口１５５ｂから吹出口１５６ｂに連なる一連の螺旋構造体１５３が構成されている。図５に示されるように、複数の螺旋構造体ユニット１５８が連結されている状態では、螺旋羽根１５３ｂの開始端１５３ｅと、前記螺旋羽根１５３ｂと隣接する螺旋羽根１５３ｂの終了端１５３ｆが合致している。これにより、同軸に重ね合わされ一体となった軸部１５３ａの一端（上端）から他端（下端）側にかけて、複数周回連続的に旋回する螺旋羽根が形成されている。螺旋構造体１５３を上面視すると、螺旋羽根１５３ｂの外縁は円形状となっている。図３や図６に示されるように、螺旋羽根１５３ｂの外縁は、円筒部材１５４の内面と合致して当接している。最下端の螺旋構造体１５３は、吹出口１５６ｂを横断するように吹出口部材１５６に取り付けられた棒状の支持部材１５７によって支持されている。
【００２５】
以下に、第１の実施形態のキャビネット用消音装置１５０の作用について説明する。ファン１５が回転すると、吸気口１０ａから吸気された空気が、キャビネット本体１０内部に収納された電気機器を冷却した後に、換気口１０ｂから排気され、キャビネット本体１０内が換気される。換気口１０ｂから排気された気流は、ガイド部材１５２により、流入口１５５ｂに導かれる。流入口１５５ｂに導かれた気流は、円筒部材１５４内の螺旋羽根１５３ｂにより形成される流路を流通して、吹出口１５６ｂから排出される。
【００２６】
ファン１５からは騒音が発生するが、換気口１０ｂは筐体１５１で覆われているので、ファン１５から発生する直接音が外部に放出されないようになっている。なお、直接音とは、反射や透過することなく、直接耳に伝達される音のことをいう。円筒部材１５４内には螺旋構造体１５３が配設されているので、流入口１５５ｂに進入する騒音の音波は、円筒部材１５４内の螺旋羽根１５３ｂにより形成される流路内を吹出口１５６ｂ側に伝達したとしても、騒音の音波が、螺旋羽根１５３ｂ、円筒部材１５４の内壁、及び、軸部１５３ａに何度も反射し、反射する際に音波が減衰されることから、吹出口１５６ｂからは、殆ど騒音が放出されない。
【００２７】
このように本発明では、ファン１５により発生する気流が流通する気流流路である円筒部材１５４内に、複数の螺旋構造体１５３を配設したので、気流は円筒部材１５４内の螺旋羽根１５３ｂにより形成される流路を流通し、吹出口１５６ｂから排出される一方で、ファン１５による騒音の音波は、螺旋構造体１５３により減衰されて消音されるので、騒音が殆ど外部に放出されず、ファン１５から発生する騒音の外部への漏洩を抑止することが可能となる。
また、螺旋構造体１５３による騒音を減衰させる構造を狭い空間に形成することができ、消音装置の小型化を図ることができる。
【００２８】
なお、ガイド部材１５２、円筒部材１５４の内面、螺旋構造体１５３の表面に、ウレタンやスポンジゴム等の吸音材を貼設したり、或いは、ガイド部材１５２、円筒部材１５４、螺旋構造体１５３自体を吸音材で構成したりすると、騒音の音波が吸音材で吸音されるため、より好ましい。
特に、円筒部材１５４の内側に吸音材を貼設した構造とすれば、螺旋構造体１５３で仕切られた円筒部材の面全体に渡って吸音材が配置されることになり、騒音の外部への漏洩を効果的に抑止できる上、製造コストも低減することができる。
【００２９】
なお、円筒部材１５４の下端は開口しているが、円筒部材１５４の内部に螺旋構造体１５３が配設されているので、円筒部材１５４の下端からの雨風の進入が防止される。なお、円筒部材１５４を伸縮自在な蛇腹形状とし、必要とされる消音性能に応じて、円筒部材１５４の内部に配設される螺旋構造体ユニット１５８の数を増減させることにしても差し支え無い。
【００３０】
（第２の実施形態）
図８〜図１０を用いて、第１の実施形態と異なる点について、第２の実施形態のキャビネット用消音装置２５０について説明する。第２の実施形態では、キャビネット本体１０の換気口１０ｂに、消音装置２５０が回動可能に取り付けられ、消音装置２５０の吹出口２５１ｂの向きを任意の方向に変更することができる実施形態である。
【００３１】
図９に示されるように、第２の実施形態の消音装置２５０は、筐体２５１と螺旋構造体２５３とから構成されている。筐体２５１は、図において、下側に吹出口２５１ｂが形成された箱形形状である。筐体２５１内には、円筒形状の円筒部材２５１ｃが設けられていて、その一端が流入口２５１ａとなっている。キャビネット本体１０の換気口１０ｂと流入口２５１ａが合致して、筐体２５１がキャビネット本体１０に回動可能に取り付けられている。なお、換気口１０ｂと流入口２５１ａの合致部分には、ゴム等で構成されたパッキンが取り付けられ、換気口１０ｂ内部への雨水や異物の進入を防止している。
【００３２】
図９や図１０に示されるように、螺旋構造体２５３は、第１の実施形態と同様に軸部２５３ａと、この軸部２５３ａの一端から他端側に、旋回するように形成された螺旋羽根２５３ｂとから構成されている。本実施形態では、螺旋構造体２５３は、単位長となる螺旋一周分の螺旋構造体ユニット２５８が、複数個連結されて構成されている。すなわち、複数の螺旋構造体ユニット２５８が連結されて一体となり、一連の螺旋構造体２５３が構成されている。また、図９や図１０に示されるように、螺旋羽根２５３ｂの外縁は、円筒部材２５１ｃの内面と合致して当接している。本実施形態では、螺旋構造体２５３は、その軸部２５３ａが、筐体２５１の内部に形成された嵌合凹部２５１ｄと嵌合して取り付けられている。なお、軸部２５３ａと螺旋羽根２５３ｂを別部材とし、軸部２５３ａに螺旋羽根２５３ｂに差し込む構造としても差し支え無い。
【００３３】
以下に、第２の実施形態のキャビネット用消音装置２５０の作用について説明する。ファン１５が回転すると、吸気口１０ａから吸気された空気が、キャビネット本体１０内部に収納された電気機器を冷却した後に、換気口１０ｂから排気される。換気口１０ｂから排気された気流は、円筒部材２５１ｃ内の螺旋羽根２５３ｂにより形成される流路を流通して、吹出口２５１ｂから排出される。
【００３４】
ファン１５からは騒音が発生するが、換気口１０ｂは、筐体２５１で覆われているので、ファン１５から発生する直接音の外部への漏洩を効果的に抑止することが可能となる。円筒部材２５１ａ内には螺旋構造体２５３が配設されているので、円筒部材２５１ａ内に進入する騒音の音波は、円筒部材２５１ｃ内の螺旋羽根２５３ｂにより形成される流路内を吹出口２５１ｂ側に伝達したとしても、騒音の音波が、螺旋羽根２５３ｂ、円筒部材２５１ａの内壁、及び、軸部２５３ａに何度も反射し、反射する際に音波が減衰されることから、吹出口２５１ｂからは、殆ど騒音が放出されず、ファン１５から発生する騒音の外部への漏洩を抑止することが可能となる。 また、吹出口２５１ｂから僅かに放出される騒音も、消音装置２５０を回動させることにより、吹出口２５１ｂの向きを人が居ない方向に変更させることができる。
【００３５】
なお、筐体２５１又は円筒部材２５１ｃの内面や螺旋構造体２５３の表面に吸音材を貼設したり、或いは、筐体２５１の内面、円筒部材２５１ｃ又は螺旋構造体２５３自体を吸音材で構成したりすると、騒音の音波が吸音材で吸音されるため、好ましい。なお、螺旋構造体２５３の螺旋方向を、ファン１５の回転方向と同一にすることが、螺旋構造体１５３内の気流の流れがスムーズになる点で好ましい。
【００３６】
（第３の実施形態）
図１１〜図１３を用いて、第１の実施形態と異なる点について第３の実施形態のキャビネット用消音装置３５０について説明する。第３の実施形態では、消音装置３５０がキャビネット本体１０の内部に取り付けられた実施形態である。図１２の（Ｂ）に示されるように、消音装置３５０は、円筒部材３５１、前記した螺旋構造体２５３とから構成されている。円筒部材３５１の内部の断面形状は円形状であり、本実施形態では、円筒部材３５１は円筒である。螺旋構造体２５３は円筒部材３５１の内部に収納されて取り付けられ、螺旋羽根２５３ｂの外縁は、円筒部材３５１の内面と合致して当接している。図１１や図１２に示されるように、消音装置３５０（円筒部材３５１）が、その一端の吹出口３５１ｂで、換気口１０ｂに取り付けられている。そして、消音装置３５０（円筒部材３５１）他端の流入口３５１ａにファン１５が取り付けられている。なお、ファン１５の外径と円筒部材３５１の内径は略同一であることが、ファン１５により発生した気流の流れがスムーズになる点で好ましい。なお、螺旋構造体２５３は、実施形態１と同様に軸部２５３ａと、この軸部２５３ａの一端から他端側に、旋回するように形成された螺旋羽根２５３ｂとから構成され、単位長となる螺旋一周分の螺旋構造体ユニット２５８を、複数個連結して形成したものとしてもよい。
【００３７】
ファン１５から放出される騒音は、消音装置３５０内に進入するので、ファン１５から発生する直接音が外部に放出されないようになっている。円筒部材３５１内には螺旋構造体２５３が配設されているので、円筒部材３５１内に進入する騒音の音波は、円筒部材３５１内の螺旋羽根２５３ｂにより形成される流路内を吹出口３５１ｂ側に伝達したとしても、騒音の音波が、螺旋羽根２５３ｂ、円筒部材３５１の内壁、及び、軸部２５３ａに何度も反射し、反射する際に音波が減衰されることから、吹出口３５１ｂからは、殆ど騒音が放出されない。
【００３８】
なお、円筒部材３５１の内面や螺旋構造体２５３の表面に吸音材を貼設したり、或いは、円筒部材３５１の内面、螺旋構造体２５３自体を吸音材で構成したりすると、騒音の音波が吸音材で吸音されるため、好ましい。
このように、第３の実施形態では、消音装置３５０がキャビネット本体１０の内部に取り付けられているので、キャビネット本体１０外に、消音装置３５０が突出すること無く、邪魔にならない。なお、本実施形態において屋外で使用する場合には換気口１０ｂにルーバー等を設置することが望ましい。
【００３９】
なお、図１４に示されるように、キャビネット本体１０内側の吸気口１０ａに消音装置３５０を取り付けると、吸気口１０ａからの騒音の漏洩が防止されるので、より好ましい。なお、キャビネット本体１０外側の吸気口１０ａに消音装置３５０を取り付けても差し支え無い。
【００４０】
（第４の実施形態）
図１５を用いて、第１の実施形態と異なる点について第４の実施形態のキャビネット用消音装置３５０について説明する。第４の実施形態は、図１５に示されるように、換気口１０ｂに取り付けられたファン１５の入風側１５ａ及び吹出側１５ｂの両方側に、消音装置３５０が取り付けられた実施形態である。この実施形態では、ファン１５の吹出側１５ｂだけでなく、入風側１５ａから放出される騒音が螺旋構造体１５３により、消音される。なお、本使用例ではファン１５に取り付けられた消音装置３５０のうち、一方の消音装置３５０が筐体の外部に設置されているが、双方共に筐体１０の内部に設置したものとしてもよい。また外部に設置する消音装置は上記した実施形態１または２の構造を採用してもよい。
【００４１】
（第５の実施形態）
図１６を用いて、第１の実施形態と異なる点について第５の実施形態のキャビネット用消音装置４５０について説明する。第５の実施形態は、図１６に示されるように、円筒部材１５４の内部にファン１５が取り付けられ、このファン１５の入風側１５ａ及び吹出側１５ｂの両方側の円筒部材１５４の内部に螺旋構造体１５３を配設した実施形態である。ファン１５の吹出側１５ｂだけでなく、入風側１５ａから放出される騒音が螺旋構造体１５３により、消音される。
【００４２】
以下に示す各実施形態は、請求項２〜６に対応するものである。
（第６の実施形態）
本実施形態は、第１の実施形態の螺旋構造体の形状を、連続羽根から単羽根に変化させたものである。以下、図１７〜図２４を用いて第１の実施形態と異なる点について説明する。図１７〜図１９に示すように、本実施形態の螺旋構造体６５３は、軸部６５３ａとこの軸部６５３ａの上端から下端にかけて設けられた複数の螺旋羽根６５３ｂとからなり、その外側を円筒部材６５４で覆われている。本実施形態の螺旋羽根６５３ｂは、図２０及び図２１に示すように中心角１２０°の螺旋状の単羽根であり、図１９のように軸部６５３ａを中心に周方向に１２０°間隔で配列されている。これにより円筒部材６５４内には単羽根で仕切られた風路が複数（本実施形態では３つ）形成されるため、第１の実施形態に比べてファン１５からの通風量を多くすることができる。
【００４３】
前記螺旋構造体６５３は、軸部６５３ａを中心に周方向に１２０°間隔で３枚の螺旋羽根６５３ｂを配列し、螺旋羽根６５３ｂの流入口１５５ｂ側の一端部と、隣り合う螺旋羽根６５３ｂの吹出口１５６側の他端側とが視線上重なり合うように構成しているため、気流流入側の端面から気流吹出側の端面を直視できない螺旋構造となっている。このため気流は直線的に気流吹出側の端面に流れることはなく、螺旋面に沿って旋回しながら螺旋構造体６５３の内部を通過することとなる。また、単羽根はその内側端部６６１を軸部６５３ａに、外側端部６６２を円筒部材６５４の内側壁に当接させている。これにより、ファンからの音波は螺旋構造体６５３や円筒部材６５４の内側壁に反射して減衰しながら吹出口１５６ｂに到達することとなるため、騒音が直接外部に抜けることがない。なお、螺旋羽根６５３ｂの外側端部６６２は円筒部材６５４の内側壁に当接するものであるが、円筒部材６５４の内側壁に吸音材を形成している場合には、螺旋羽根６５３ｂの外側端部６６２が吸音材に当接するように形成する。
【００４４】
また、図２２及び図２３のように、螺旋羽根６５３ｂや軸部６５３ａ（螺旋構造体６５３）の表面、さらには円筒部材６５４の内側壁に吸音材６５９を貼設することが好ましい。これにより騒音の減衰・消音効果を高めることができる。なお、同様の効果を得るために、螺旋羽根６５３ｂや軸部６５３ａ（螺旋構造体６５３）自体を吸音材で形成してもよい。また、螺旋構造体６５３の上部にファン１５を形成しており、ファン１５の軸部１５ｂの同一直線状に螺旋構造体６５３の軸部６５３ａが形成される。ファン１５の軸部１５ｂ付近は風が流れず、風が流れたとしてもわずかな流量である。そのため軸部６５３ａに吸音材６５９を貼設しても流量に対して大きな影響を与えずに音波の減衰が可能で、騒音を減衰させる構造を狭い空間に形成することができ小型化を図ることができる。なお、この際、軸部６５３ａと軸部６５３ａに貼設した吸音材６５９の直径幅はファン１５の軸部１５ｂと同径が望ましい。
【００４５】
また、第１の実施形態と同様に、単羽根の長さごとに螺旋構造体ユニット６５８を形成し、これを図１９のように複数個連結して流入口１５５ｂから吹出口１５６ｂに連なる一連の螺旋構造体６５３を構成してもよい。これにより、気流流路の長さに合わせて螺旋構造体ユニット６５８の連結個数を調節できるので、個別の螺旋構造体６５３を製作する必要がなく、汎用性に富む。なお、本実施形態では、図２２に示すように、螺旋構造体ユニット６５８の外側に同じ高さの円筒部材６５４を取り付けて消音ユニット６６０を構成し、この消音ユニット６６０を連結する構造である。各消音ユニット６６０は同寸のものでもよいし、図２３及び図２４に示すように高さの異なるものであってもよい。図２３及び図２４の実施形態は、各螺旋構造体ユニット６５８は螺旋羽根６５３ｂの中心角が同じであるが軸線方向長さが異なるユニットが形成させてある。図においてはいずれも分解斜視図を示しているが、実際の使用形態では連結されて使用されるものである。いずれの消音ユニット６６０であっても、単羽根の中心角度は同じであるので連続的に旋回する螺旋羽根６５３ｂを形成できる。また、消音ユニット６６０の大きさや個数の組合せ方次第で、使用状況に応じた換気性能と消音性能を発揮させることができる。例えば、大きい消音ユニットを上にして連結した場合には、大きい消音ユニットの単羽根は小さい消音ユニットの単羽根より緩やかな斜度となるので、大きいサイズのユニットをファン１５側に取り付けることにより、ファン１５からの風をよりスムーズに筐体１５１内に流れ込ませることができる。
【００４６】
なお、本実施形態では、３枚の単羽根を１２０°間隔で配列したが、これに限定されるものではない。例えば、単羽根６枚で構成した場合には、単羽根の斜度が６０°と緩やかであるので、ファン１５からの風が消音装置１５０内に流れ込みやすくなる。しかも、ファン１５からの音波の反射面積は増加するため、効果的に換気・消音することができる。なお、上記構造を第２の実施形態から第５の実施形態に用いても差支えない。
【００４７】
（第７の実施形態）
本実施形態は、複数の単羽根からなる螺旋構造体ユニット７００を分解可能に形成したものである。以下、図２５〜図２７を用いてその構成及び組み立て方法を説明する。
【００４８】
本実施形態の螺旋構造体ユニット７００は、図２５に示すように、６枚の単羽根（からなる螺旋羽根）７０１と、軸部６５３ａに相当する円柱状の吸音材７０２と、吸音材７０２にすべての単羽根７０１を一体的に固定する枠状の止め部７０４とからなる。
【００４９】
各単羽根７０１の内側の上下端には、単羽根７０１の上下辺から延設された円弧部７０１ａが形成されている。一方、各単羽根７０１の外側の上下端には、止め部７０４，７０５に係止する引掛り片７０１ｃ，７０１ｄが突出形成されている。
【００５０】
止め部７０４，７０５は、上下一対の円形枠体であり、単羽根７０１を、上下から挟み込んで一体的に固定するものである。枠体の内壁には、単羽根７０１の外側に形成された引掛り片７０１ｃ，７０１ｄが嵌め込まれる嵌入部７０４ｃ，７０５ｄが６０°間隔で形成されている。
【００５１】
まず、吸音材７０２の上下面外周を覆うように、単羽根７０１の円弧部７０１ａを相互に隣接配置する。そして、上側の止め部７０４を単羽根７０１の上端外縁を挟み込むように取り付け、同様に、下側の止め部７０５を単羽根７０１の下端外縁を挟み込むように取り付ける。このとき、全ての引掛り片７０１ｃ，７０１ｄが、対応する嵌入部７０４ｃ，７０５ｄに嵌まり込むように取り付ける。これにより、吸音材７０２、単羽根７０１が止め部７０４、７０５により一体的に固定され、図２６に示す螺旋構造体ユニット７００が完成する。
【００５２】
なお、図２７のように、上記螺旋構造体ユニット７００に円筒部材７０６を取り付ければ消音ユニット７０８が完成する。この場合も、円筒部材７０６の内壁に吸音材７０７を貼設しておけば、消音性能を高めることができる。
【００５３】
以上、現時点において、もっとも、実践的であり、かつ好ましいと思われる実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明は、本願明細書中に開示された実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲および明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うキャビネット用消音装置もまた技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。
【符号の説明】
【００５４】
１０ キャビネット本体
１０ａ 吸気口
１０ｂ 換気口
１１ 扉
１２ ルーバー
１５ ファン
１５ａ 入風側
１５ｂ 吹出側
１００ 第１の実施形態のキャビネット用消音装置
１５０ 消音装置（第１の実施形態）
１５１ 筐体
１５２ ガイド部材
１５３ 螺旋構造体
１５３ａ 軸部
１５３ｂ 螺旋羽根
１５３ｃ 係合突起
１５３ｄ 係合凹部
１５４ 円筒部材
１５５ 流入口部材
１５５ａ 基板
１５５ｂ 流入口
１５６ 吹出口部材
１５６ａ 基板
１５６ｂ 吹出口
１５７ 支持部材
１５８ 螺旋構造体ユニット
２００ 第２の実施形態のキャビネット用消音装置
２５０ 消音装置（第２の実施形態）
２５１ 筐体
２５１ａ 流入口
２５１ｂ 吹出口
２５１ｃ 円筒部材
３００ 第３の実施形態のキャビネット用消音装置
３５０ 消音装置（第３の実施形態）
３５１ 円筒部材
３５１ａ 流入口
３５１ｂ 吹出口
４００ 第４の実施形態のキャビネット用消音装置
５００ 第５の実施形態のキャビネット用消音装置
６００ 第５の実施形態のキャビネット用消音装置
６５３ 螺旋構造体
６５３ａ 軸部
６５３ｂ 螺旋羽根
６５４ 円筒部材
６５８ 螺旋構造体ユニット
６５９ 吸音材
６６０ 吸音ユニット
６６１ 内側端部
６６２ 外側端部
７００ 螺旋構造体ユニット（第７の実施形態）
７０１ 単羽根
７０１ａ 円弧部
７０１ｃ 引掛り片
７０１ｄ 引掛り片
７０２ 吸音材
７０４ 止め部
７０４ｃ 嵌入部
７０５ 止め部
７０５ｄ 嵌入部
７０６ 円筒部材
７０７ 吸音材
７０８ 消音ユニット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャビネット本体内を換気するための換気口を有するキャビネットに設置され、ファンにより発生する気流が流通する気流流路内に、螺旋構造体を配設したことを特徴とするキャビネット用消音装置。
【請求項２】
前記螺旋構造体は、その気流流入側の端面から気流吹出側の端面を直視できない構造であることを特徴とする請求項１記載のキャビネット用消音装置。
【請求項３】
前記螺旋構造体は、その中心部に吸音材を備えたものであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のキャビネット用消音装置。
【請求項４】
前記螺旋構造体は、複数の螺旋羽根を軸部の周囲に形成した螺旋構造体ユニットが、複数連結されて構成されたものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のキャビネット用消音装置。
【請求項５】
前記螺旋構造体は、複数の前記螺旋羽根の内側端部を前記軸部に、外側端部を円筒部材内側に密着させたものであることを特徴とする請求項４に記載のキャビネット用消音装置。
【請求項６】
前記螺旋構造体は、前記螺旋羽根の中心角が同じで軸線方向長さが異なるユニットが複数連結されて構成され、大きいサイズのユニットを前記ファン側に取り付けたことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のキャビネット用消音装置。
【請求項７】
前記螺旋構造体は、単位長分の一連の螺旋羽根を軸部の周囲に形成した螺旋構造体ユニットが、複数連結されて構成されたものであることを特徴とする請求項１に記載のキャビネット用消音装置。
【請求項８】
螺旋構造体に吸音材を貼設するか、又は、前記螺旋構造体を吸音材で構成したことを特徴とする請求項１又は請求項７に記載のキャビネット用消音装置。
【請求項９】
前記螺旋構造体の外側に取り付けられた前記円筒部材の内側に吸音材を貼設するか、又は、前記円筒部材を吸音材で構成したことを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載のキャビネット用消音装置。
【請求項１０】
前記ファンの入風側及び吹出側の両側に前記螺旋構造体を配設したことを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれかに記載のキャビネット用消音装置。
【請求項１】
キャビネット本体内を換気するための換気口を有するキャビネットに設置され、ファンにより発生する気流が流通する気流流路内に、螺旋構造体を配設したことを特徴とするキャビネット用消音装置。
【請求項２】
前記螺旋構造体は、その気流流入側の端面から気流吹出側の端面を直視できない構造であることを特徴とする請求項１記載のキャビネット用消音装置。
【請求項３】
前記螺旋構造体は、その中心部に吸音材を備えたものであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のキャビネット用消音装置。
【請求項４】
前記螺旋構造体は、複数の螺旋羽根を軸部の周囲に形成した螺旋構造体ユニットが、複数連結されて構成されたものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のキャビネット用消音装置。
【請求項５】
前記螺旋構造体は、複数の前記螺旋羽根の内側端部を前記軸部に、外側端部を円筒部材内側に密着させたものであることを特徴とする請求項４に記載のキャビネット用消音装置。
【請求項６】
前記螺旋構造体は、前記螺旋羽根の中心角が同じで軸線方向長さが異なるユニットが複数連結されて構成され、大きいサイズのユニットを前記ファン側に取り付けたことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のキャビネット用消音装置。
【請求項７】
前記螺旋構造体は、単位長分の一連の螺旋羽根を軸部の周囲に形成した螺旋構造体ユニットが、複数連結されて構成されたものであることを特徴とする請求項１に記載のキャビネット用消音装置。
【請求項８】
螺旋構造体に吸音材を貼設するか、又は、前記螺旋構造体を吸音材で構成したことを特徴とする請求項１又は請求項７に記載のキャビネット用消音装置。
【請求項９】
前記螺旋構造体の外側に取り付けられた前記円筒部材の内側に吸音材を貼設するか、又は、前記円筒部材を吸音材で構成したことを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載のキャビネット用消音装置。
【請求項１０】
前記ファンの入風側及び吹出側の両側に前記螺旋構造体を配設したことを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれかに記載のキャビネット用消音装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【公開番号】特開２０１２−１１７５１８（Ｐ２０１２−１１７５１８Ａ）
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３１８７７（Ｐ２０１１−２３１８７７）
【出願日】平成２３年１０月２１日（２０１１．１０．２１）
【出願人】（０００２２７４０１）日東工業株式会社 (374)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２１日（２０１１．１０．２１）
【出願人】（０００２２７４０１）日東工業株式会社 (374)
【Ｆターム（参考）】
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