JPH05195996A

JPH05195996A - 空気圧縮機

Info

Publication number: JPH05195996A
Application number: JP564892A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Takada; 保之高田; Toshiaki Nagai; 利昭永井; Mitsusachi Yamamoto; 光幸山本
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1992-01-16
Filing date: 1992-01-16
Publication date: 1993-08-06

Abstract

(57)【要約】【目的】冷却ファンからの騒音を減少させることにあ
る。【構成】羽根ピッチの異なるファンを組み合せること
によって、あるいは、羽根ピッチを不均一にすることに
よって、発生する音における基本周波数を分散させてい
る。【効果】基本周波数が可聴帯域において分散され、ピ
−クが特定周波数にないため、冷却ファンからの発生す
る音を人にとって聞きやすい音質とさせることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、空気圧縮機にかかわ
り、さらに詳しくは、潤滑油や圧縮空気の冷却系統に組
み込まれる、改良された冷却ファンをもつ空冷式空気圧
縮機に関している。

【０００２】

【従来の技術】空冷式空気圧縮機は、たとえば、圧縮ユ
ニットと駆動ユニットとを上下に配置し、駆動ユニット
によって圧縮ユニットを作動させる構造となっている。
圧縮ユニットにたいする潤滑油および圧縮ユニットから
吐き出される圧縮空気の冷却は圧縮ユニットにつながれ
たク−ラによってなされている。これらの冷却を効率よ
くおこなうために、圧縮ユニットおよび駆動ユニットは
ケ−シングの内部に収納され、駆動ユニットの出力軸端
に取り付けた冷却ファンが外気をケ−シングにある吸気
口から吸い込み、ク−ラをとおってケ−シングにある排
気口から外部に排出するようにしている。冷却ファン自
体は通常羽根が均一のピッチで配列されたシロッコファ
ンからなっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】空気圧縮機はよく知ら
れているようにかなりの騒音発生源である。ひとつには
冷却ファンが、前述のように、複数の羽根を均一のピッ
チで配列したものからなっており、冷却ファンから発生
する騒音の基本周波数が可聴帯域の一点において高いピ
−クとなっている。図５は、騒音測定結果の一例を示し
ていて、周波数が１０００Ｈｚ前後に高いピ−クをもっ
ており、人の耳に聞こえるうるささを評価する騒音評価
数ＮはＮ＝６０ｄＢ（Ａ）となっている。

【０００４】本発明の目的は、冷却ファンからの騒音を
減少させることにあり、このために改良された冷却ファ
ンをもつ空気圧縮機を提供しようとするものである。

【０００５】

【発明を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の空気圧縮機は、圧縮ユニット、圧縮ユニッ
トを作動させる駆動ユニット、圧縮ユニットの潤滑系統
および圧縮ユニットから吐き出される圧縮空気の系統に
組み込まれたク−ラおよびク−ラを通過する空気流を発
生させる冷却ファンを具備しているが、冷却ファンが同
軸配置され、たがいに羽根の取り付けピッチの異なる複
数のファンからなっている。

【０００６】また、上記目的を達成するために、本発明
の空気圧縮機は、圧縮ユニット、圧縮ユニットを作動さ
せる駆動ユニット、圧縮ユニットの潤滑系統および圧縮
ユニットから吐き出される圧縮空気の系統に組み込まれ
たク−ラおよびク−ラを通過する空気流を発生させる冷
却ファンを具備しているが、冷却ファンがこれを構成す
るファンの羽根を不均一なピッチでもって配列されてい
る。

【０００７】

【作用】これらの空気圧縮機において、冷却ファンが回
転すると、空気がク−ラおよび圧縮ユニットにみちびか
れ、ク−ラをとおる潤滑油や圧縮ユニットから吐き出さ
れる圧縮空気を設計温度に維持する。冷却ファンが回転
すると、音が冷却ファンから発生する。が、最初の空気
圧縮機では、冷却ファンを構成するファンの各々は羽根
の配列ピッチがそれぞれ異なっているため、それぞれの
ファンから発生する音の基本周波数が異なりかつ可聴帯
域内に分散され、特定周波数の音のみが耳につかなくな
り、人の耳に聞こえるうるささのレベルが低下して、聞
きやすい音質となる。つぎの空気圧縮機では、冷却ファ
ンの羽根が不均一なピッチで配列されているため、同様
に基本周波数のピ−クが可聴帯域内に複数分散され、特
定周波数の音のみが耳につかず、耳に聞こえるうるささ
のレベルが低下し、聞きやすい音質となる。

【０００８】

【実施例】本発明の空気圧縮機の実施例は以下に図１な
いし図３を参照して説明する。

【０００９】この空気圧縮機は、図１に示すように、圧
縮ユニット１０および圧縮ユニット１０を駆動する駆動
ユニット１１、ク−ラ１２、冷却ファン１３、これらに
たいするケ−シング１４を具備している。

【００１０】圧縮ユニット１０は、たとえばスクリュ−
式の空気圧縮機からなっていて、駆動ユニット１１の上
部に設置されている。駆動ユニット１１は、モ−タを含
むもので、基台１５に固定されている。モ−タの出力軸
は、ベルトおよびベルト車によって、圧縮ユニット１０
のスクリュ−ロ−タのシャフトにつながれている。

【００１１】ク−ラ１２は、基台１５に固定されてい
る。ク−ラ自体は、たとえば上下に潤滑油のための通路
と圧縮空気にたいする通路とをもつもので、潤滑油通路
は適当する配管によって圧縮ユニット１０と油ポンプと
のあいだにつながれ、圧縮空気通路は圧縮ユニットの吐
出口と外部機器とのあいだにつながれている。

【００１２】冷却ファン１３は駆動ユニット１１におけ
るモ−タの出力軸端に取り付けられている。しかし、こ
の空気圧縮機において、冷却ファン１３は、複数のファ
ンからなっている、たとえば同軸に配置された三個のフ
ァン１６、１７、１８からなっている。ファン自体は、
図２によく示されているように、シロッコファンからな
っている。ファン１６は中央に開口をもつ側板１９、盲
となっている側板２０および側板１９、２０のあいだに
配置された羽根２４からなり、ファン１７は側板２０、
中央に開口をもつ側板２２および側板２０、２１のあい
だに配置された羽根２５から、そして、ファン１８は側
板２２、中央に開口をもつ側板２３および側板２２、２
３のあいだに配置された羽根２６からなっている。各々
のファンにおける羽根２４、２５、２６は、ファン１
６、１７、１８の各々において、ピッチＰ₂₄、Ｐ₂₅、Ｐ
₂₆がそれぞれ均等になるように配列されているが、ファ
ン同志において、羽根の配列ピッチＰ₂₄、Ｐ₂₅、Ｐ₂₆あ
るいは羽根２２、２３、２４の枚数はたがいに異なって
いる。たとえば、ファン１６における羽根２２の配列ピ
ッチＰ₂₄はもっとも大きく、ファン１８における羽根２
４の配列ピッチＰ₂₆はもっとも小さく、そして、ファン
１７における羽根２３の配列ピッチＰ25はファン１６、
１８のそれとのあいだの大きさに設定されている。駆動
ユニットのモ−タにたいする取り付けは、モ−タの出力
軸を、側板２１、２２にある開口をとおって側板２０に
結合することによってなされている。

【００１３】ケ−シング１４は、圧縮ユニット１０、駆
動ユニット１１、ク−ラ１２および冷却ファン１３を密
閉するように配置されていると共に、基台１５に固定さ
れている。しかし、ケ−シング１４には、ふたつの外部
空気をケ−シング内部に導入するための吸気口２７、２
８と、ケ−シング内部の空気を外部に導くためのひとつ
の排気口２９とが設けられている。これらのうち、吸気
口２７はク−ラ１２に対面する部分に、吸気口２８は圧
縮ユニットの近くに、排気口２９は冷却ファン１３の上
部に関連する位置にそれぞれ配置され、ダクト３０が冷
却ファン１３の周面と排気口２９とのあいだに設けられ
ている。

【００１４】運転は駆動ユニット１１にあるモ−タを始
動させることによってなされる。モ−タの出力軸が回転
すると、圧縮ユニット１０が作動する。これと同時に、
冷却ファン１３が回転され、外部にある空気を吸気口２
７、２８からケ−シング１４の内部に吸い込む。吸気口
２７からケ−シング内部に吸い込まれた空気は、冷却フ
ァン１３を構成するファン１６によって、ク−ラ１２を
とおったあと、ダクト３０に送り込まれ、ダクト３０を
経由して排気口２９から外部に排出される。外気が、ク
−ラ１２をとおるときに、これを流れる潤滑油が冷却さ
れると共に、圧縮空気が冷却される。他方、吸気口２８
からケ−シング内部に吸い込まれた外気は、冷却ファン
１３のファン１７、１８によって、圧縮ユニット１０お
よび駆動ユニット１１をとおって、ダクト３０に送られ
たあと、排気口２９から外部に排出され、圧縮ユニット
１０および駆動ユニット１１を冷却すると共に、ケ−シ
ング内部の温度を一定に維持させる。

【００１５】この空気圧縮機においても、冷却ファン１
３が回転すると、音が発生する。しかし、この空気圧縮
機では、前述のように、冷却ファン１３における各々の
ファン１６、１７、１８は羽根２４、２５、２６のピッ
チが異なっているため、騒音とならない。すなわち。各
々のファン１６、１７、１８から発生する音の基本周波
数は、図２において、ファン１６における羽根２４のピ
ッチをＰ₂₄とし、ファン１７における羽根２５のピッチ
をＰ₂₅とし、ファン１８における羽根２６のピッチをＰ
₂₆とし、各々のファンの外周付近にある測定点Ｏを通過
する速度をｖとしたときに、ファン１６における基本周
波数Ｆ₁₆がＦ₁₆＝ｖ／Ｐ₂₄となり、ファン１７における
基本周波数Ｆ₁₇がＦ₁₇＝ｖ／Ｐ₂₅となり、そして、ファ
ン１８における基本周波数Ｆ₁₈がＦ₁₈＝ｖ／Ｐ₂₅とな
る。これらの基本周波数は、たがいに周波数が異なって
おり、しかも、可聴帯域内に分散されている。このた
め、冷却ファン１３の回転に際して音を発生しても、特
定周波数の音のみが耳につかなくなり、人の耳に聞こえ
るうるささのレベルが低下して、聞きやすい音質とさせ
ることができる。

【００１６】図３は本発明の空気圧縮機の他の実施例に
おける冷却ファンの構成を示している。この空気圧縮機
は、前述の実施例と同様に、圧縮ユニット、圧縮ユニッ
トを作動させる駆動ユニット、圧縮空気および潤滑油の
冷却をおこなうク−ラおよびク−ラに冷気を送るための
冷却ファン、それに、給排気口ををもつケ−シングを具
備している。が、冷却ファン１１３はひとつのファンか
ら構成されていると共に、一部の羽根を不均一なピッチ
でもって配列されている。たとえば、冷却ファン１１３
は、半分の羽根１２４が回転中心に関してピッチＰ₁₂₄
でもって配列され、残る半分の羽根１２５がピッチＰ
₁₂₅ でもって配列されている。このような冷却ファン１
１３も、図２の冷却ファンと同様に、発生する音がいく
つかの基本周波数に分散される。そして、これらの基本
周波数は、たがいに周波数が異なっており、しかも、可
聴帯域内に分散されるため、音を発生しても、特定周波
数の音のみが耳につかなくなり、人の耳に聞こえるうる
ささのレベルが低下して、聞きやすい音質とさせること
ができる。図４はこのような冷却ファンから発生する音
の大きさと周波数との関係の一例を示している。これに
おいて、基本周波数は三つの異なる周波数に分散されて
おり、人の耳に聞こえるうるささを評価する騒音評価数
ＮはＮ＝５７ｄＢ（Ａ）に低減している。

【００１７】

【発明の効果】本発明の空気圧縮機は、以上説明したよ
うに、冷却ファンから発生する音の基本周波数が可聴帯
域内に分散され、人の耳に聞こえるうるささのレベルが
低下するので、騒音の低いものとさせることができるば
かりか、冷却ファンのみを変更するだけでよく、しか
も、既存のものに大幅な設計変更を必要としないので、
きわめて低いコストでもって騒音低減をおこなうことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の空気圧縮機の一実施例を断面にして示
している説明図である。

【図２】図１の空気圧縮機における冷却ファンの構成を
示している説明図である。

【図３】冷却ファンの他の構成を示している説明図であ
る。

【図４】図３の冷却ファンから発生する音の大きさと周
波数との関係を示している図である。

【図５】従来の冷却ファンから発生する音の大きさと周
波数との関係を示している図である。

【符号の説明】

１０…圧縮ユニット、１１…駆動ユニット、１２…ク−
ラ、１３、１１３…冷却ファン、１６〜１８…ファン、
２４〜２６、１２４、１２５…羽根。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮ユニット、圧縮ユニットを作動させ
る駆動ユニット、圧縮ユニットの潤滑系統および圧縮ユ
ニットから吐き出される圧縮空気の系統に組み込まれた
ク−ラおよびク−ラを通過する空気流を発生させる冷却
ファンを具備している空気圧縮機において、冷却ファン
が同軸配置され、たがいに羽根の取り付けピッチの異な
る複数のファンからなることを特徴とする空気圧縮機。
【請求項２】圧縮ユニット、圧縮ユニットを作動させ
る駆動ユニット、圧縮ユニットの潤滑系統および圧縮ユ
ニットから吐き出される圧縮空気の系統に組み込まれた
ク−ラおよびク−ラを通過する空気流を発生させる冷却
ファンを具備している空気圧縮機において、冷却ファン
がこれを構成するファンの羽根を不均一なピッチでもっ
て配列されていることを特徴とする空気圧縮機。