JP2000512369A - 音響共鳴器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 管路内の音を減衰する予め定めた寸法を持つ複数の共鳴チャンバを有する共鳴器。共鳴器は、管路の内周部に沿って配置される。あるいはまた、共鳴器は、管路内の流れが制限されないように管路の外周部に配置される。更に、共鳴器は、比較的高い周波数の音を減衰する蜂巣整形を含む。また開示されるのは、音を減衰するため共鳴器がＨＶＡＣシステムの管路内に配置されるシステムである。

Description

【発明の詳細な説明】 音響共鳴器 発明の分野 本発明は、導管路内の音響を減衰させる音響共鳴器に関する。 発明の背景 暖房通風および空調（ＨＶＡＣ）システムに対する機械的空気制御装置は、建 物における主な音源であり得る。機械的装置により生じる音が明らかに大きけれ ば、その影響は建物における全体的環境に対して重大な結果となり得る。ＨＶＡ Ｃシステムにおける空気分配管路は、建物全体にわたる不要な音の伝送路として 働き得る。更に、ダクトの断面寸法における急激な変化を流過する流体もまた音 を生じ得る。機械的装置によりあるいは管路システム内部に生じた音は、還気ダ クト内を上流側へ、かつ給気ダクト内を下流側へ移動し得、このため建物内の室 の居住者に聞こえ得る。ダクト内の色々な音源は、これに限定されることはない が、還流ファン、グリル、レジスタ、拡散器、気流調節装置、などを含む。従っ て、ＨＶＡＣシステムの管路に伝送される音量による長年の問題となっている。 空気管路における音を最小限に抑えるため様々な試みがなされてきた。一般に 散逸型消音器と呼ばれるこのような１つのシステムは、ダクト内部または外部の 音減衰ライナーを提供する。材料は、発泡材、鉱物ウール材あるいはガラス繊維 絶縁材でよい。これらの材料は、広範囲の周波数にわたる音を適度に減衰するが 、これらのライナーは、スペース要件および充分な減衰を生じるため要求される 長い有効長さのゆえに時には望ましい。 更に、音を減衰させるために反応型消音器が用いられてきた。これらの消音器 は、典型的に、複数の同調チャンバを覆う多孔性の金属接面からなる。反応型消 音器の物理的外観は、散逸型消音器の外観に類似している。一般に、反応型消音 器は、低周波数の音を減衰する。散逸型消音器よりも反応型消音器による方が広 い帯域の音の減衰の達成が更に困難であるゆえに、類似した消音性能を達成する ためにより長い長さが要求される。 ダクト内の騒音を低減させる別の試みは、所与の周波数の不要騒音を打ち消す 逆音波の生成を含む。入力マイクロフォンは、典型的に、ダクト内の騒音を測定 し、騒音を電気信号へ変換する。等しい振幅と位相が１８０°ずれた音波を生成 するディジタル・コンピュータによって処理される。このような二次騒音源は、 騒音と破壊的に干渉し、不要な音の大半を打ち消す。これらの能動型ダクト消音 器の性能は、とりわけ、気流通路内の過剰な乱流の存在によって制限される。典 型的には、製造者は、ダクト速度が約４５７メートル／分（１５００フィート／ 分（ＦＰＭ））より小さくかつダクトの形態が均等分布気流を平滑化するように 導通する場合に、能動型消音器の使用を推奨してきた。これらの動作パラメータ は、消音技術の広範な使用を制限する。更に、消音システムの高いコストがその 使用を更に制限している。本発明は、従来技術の制約に対処するものであり、空 気制御システムにおいて運ばれる音を減衰させる音響共鳴器を提供する。 発明の概要 本発明は、管路内の音を減衰させるための音響共鳴器を提供する。本発明の共 鳴器は、１つの長さと１つの高さとを画定する壁面を有する少なくとも１つの共 鳴チャンバを含んでいる。当該共鳴チャンバの長さは、所定の周波数の騒音圧力 を提供するように選定される。このチャンバの壁面は、長い形状の通路とチャン バとの間に開口を画定する。この開口はチャンバの長さよりも小さい所定の寸法 を持ち、チャンバの長手が長い形状の通路の軸心に平行に配置される。本発明の 更なる特質は、共鳴器を通路内に配置することを含む。あるいはまた、当該共鳴 器は、通路の外側で管路に載置されてもよい。通路を流動する流体により生じる 乱流量を低減するため、空気力学的整形措置（フェアリング；ｆａｉｒｉｎｇ） を行うこともできる。この整形は、高周波範囲内の音を減衰するための複数の蜂 巣状セルを含む。更に、チャンバが減衰するように設計される所定の周波数は、 チャンバの長さと開口の軸方向長さとの和と関連させられる。 本発明の別の実施の形態においては、室と連通する開口を有するダクトと、こ のダクトに担持された流体制御装置とを含む通気システムが提供される。ダクト 内で前記流体制御装置に関して上流側あるいは下流側に共鳴器が設けられる。こ の共鳴器は、１つの長さと１つの高さとを画定する壁面を有する少なくとも１つ の共鳴チャンバを含む。前記長さは、所定の周波数における騒音減衰を生じるよ うに選定される。チャンバの壁面はダクトとチャンバとの間に開口を画定し、こ の開口はチャンバの長さより小さな所定の寸法を有する。この実施の形態の別の 特質においては、チャンバの長手がダクトの軸心に平行に配置される。 従って、本発明の目的は、管路内部に配置された音場を減衰させる音響共鳴器 を提供することにある。 ＨＶＡＣシステムのダクト装置内部の音を最小限に抑える音響減衰手段を提供 することもまた、本発明の目的である。 図面の簡単な説明 本発明の上記および他の目的については、添付図面に関する詳細な記述から更 によく理解されよう。 図１は、図２における線Ｉ−Ｉに関する本発明の第１の実施の形態を盛り込ん だ円形ダクトの軸方向断面図、 図２は、図１に示された共鳴器を盛り込んだダクトの端面図、 図３は、図４における線３−３に関する本発明の第２の実施の形態を盛り込ん だ円形ダクトの軸方向断面図、 図４は、音響共鳴器の第２の実施の形態を盛り込んだ管路の端面図、 図５は、高周波騒音を減衰させる蜂巣状パターンを盛り込んだ空気力学的整形 の詳細図、 図６は、蜂巣部の詳細な平面図、 図７は、図８の断面線７−７に関する円筒状ダクトに配置された本発明の第３ の実施の形態の軸方向断面図、 図８は、本発明の第３の実施の形態を盛り込んだ管路の端面図、 図９は、本発明の音響共鳴器を盛り込んだシステムを示す。 発明の詳細な記述 本発明の望ましい実施の形態は、図１および図２に関して示され、全体的に２ ０で示される共鳴器が環状通路２２を持ち、この通路内を空気が矢印２４により 示される方向に流れる。全体的に２６で示される複数の環状共鳴チャンバが、音 波を減衰させるため設けられている。このチャンバは、特定の周波数の音を減衰 させるよう選定される所定の長さｌ、高さｈ、およびチャンバ内の特定寸法の開 口を有する。本発明の減衰器は、点線により示される管路２８に取付けられる。 本発明を盛り込む管路は、供給ダクトまたは排出ダクトのいずれかにおけるＨＶ ＡＣシステムに用いられる。更に、当該共鳴器は、ＨＶＡＣの機械的装備または 配管自体により生じる音の減衰に有効である。本発明の種々の特質は、以下にお いて更に詳細に論述される。 更に図１および図２において、所定の周波数の音を減衰させるため、複数の環 状チャンバが共鳴器２０の周部に設けられる。１つの用途において、所定の周波 数が流体制御装置により生じる音に基いて選定される。流体制御装置の音のスペ クトルは、共鳴チャンバ２６が特定周波数の音を減衰する寸法となるように実験 的に決定することができる。それらは、所与の管路システムにおける騒音が減衰 されるように除去することが望ましい周波数である。これらの周波数がいったん 決定されると、共鳴チャンバ２６の望ましい寸法は、以下に述べるように計算す ることができる。 当該周波数で伝播する音の波長は、下式により決定することができる。即ち、 但し、Ｃは音速（約３３５ｍ／秒（約１１００フィート／秒））、ｆはＨｚ単位 の周波数、およびλは波長である。従って、Ｃは約３３５ｍ／秒（約１１００フ ィート／秒）であるから、１０００Ｈｚの周波数は約０．３ｍ（１フィート）の 波長を有する。望ましくない音の波長が判ると、どの周波数が減衰されるかに基 いて共鳴チャンバの望ましい寸法を計算することができる。 波長と異なる位相になるような寸法であるチャンバは、前記周波数における音 の伝播を減衰するように働く。最適には、チャンバの寸法は、チャンバにおける 音の波長が減衰されるべき音の波長と１８０°位相が異なる如きものでなければ ならない。このことは、最大の騒音低減量をもたらす。１波長または１／２波長 の寸法のチャンバの場合、音は同位相となり、騒音の減衰は結果として生じない 。チャンバが１／４波長かあるいは３／４波長となる寸法にすると、音は１８０ °だけ位相が異なり、最適な騒音低減がもたらされる。 １０００Ｈｚの上記事例において、波長が約０．３ｍ（１フィート）であるの で、約０．３ｍ（１フィート）の長さを持つ任意のチャンバは、これが１波長の 等価であるため騒音を低減するよう動作しない。同様に、当例では約１５ｃｍ（ ６インチ）、即ち１／２波長の寸法であるチャンバもまた、チャンバ内の音の波 長が音の周波数の波長と位相が外れていないので騒音を低減するよう働かない。 チャンバが１波長の１／４、当例では約７．６ｃｍ（３インチ）の寸法にすると 、チャンバ内の波長は騒音の波長と１８０°だけ位相が外れており、このためチ ャンバは騒音を減衰する。チャンバが１波長の３／４であるので、同様な効果が 約２２．９ｃｍ（９インチ）で生じる。従って、約７．６ｃｍ（３インチ）ある いは約２２．９ｃｍ（９インチ）となるような寸法のチャンバにおいては、波長 はそれぞれ音の伝送と位相が１８０°外れて、１０００Ｈｚの音を減衰するよう 働く。以上のことから、当業者は、１／４波長と３／４波長の共鳴器が同じよう に機能することを認識されよう。大きいチャンバではなく小さいチャンバを提供 することが一般に望ましいので、本発明は、１／４波長の共鳴器を含むことが望 ましい。 各チャンバは、チャンバを通路に接続する開口を持ち、これによりチャンバに 入る音をダクトへ再び反射させる。開口は、（図示のように）チャンバの下流端 部かあるいは上流側端部に配置することができる。チャンバの壁面は、開口を画 定し、チャンバが減衰するように設計される音の１波長の１／８より小さい任意 の寸法となるように選定される。 チャンバの長さｌは、通路の軸心に沿って配向されて共鳴器の輪郭を低減する 。あるいはまた、共鳴器は、通路の軸心を横切って配置される。チャンバの長さ ｌが通路の軸心に沿って配向されると、チャンバにより減衰された周波数が開口 の寸法と共に変化することが判った。驚くべきことに、開口の軸方向長さに加算 されるチャンバ長さが、所与の周波数の減衰と関連する長さに対する緊密な近似 をもたらす。特に、通路と平行なチャンバの長さが約７．６ｃｍ（３インチ）で あり、約２．５ｃｍ（１インチ）の開口があるならば、減衰される周波数は、こ れまで約１０ｃｍ（４インチ）の長さであると予期される周波数である。このこ とは、約２．５ｃｍ（インチ）という短い長さを有するチャンバに対して実験的 に検証された。 再び図１および図３において、特定の流体装置についてテストすることにより 識別される音スペクトルが約８５０Ｈｚおよび１２００Ｈｚを中心とする周波数 における望ましくない音レベルを含んでいた。従って、先に述べた技術を用いて 、１１＝約７．６ｃｍ（３インチ）の長さと約２．５ｃｍ（１インチ）の開口３ ２ａとを持つチャンバ３２が約８５０Ｈｚの音を低減するため用いられ、１２＝ 約５．０ｃｍ（２インチ）の長さと約２．５ｃｍ（１インチ）の開口３４ａとを 持つチャンバ３４が約１０００Ｈｚを中心とする音を低減するため用いられ、１ ３＝約２．５ｃｍ（１インチ）の長さと約１．２７ｃｍ（１／２インチ）の開口 ３６ａとを持つチャンバ３６が約１２００Ｈｚを中心とする音を低減するため用 いられた。このように、減衰される音の特定周波数は、チャンバの寸法に基いて 選定される。 ３４で示される種々のより小さなチャンバが、２０００ないし４００Ｈｚの周 波数において音の低減を生じる。これら環状チャンバは、管路周囲にリングを形 成する。リングのチャンバにより減衰される音の周波数は、チャンバの軸方向寸 法および半径方向長さに沿ってチャンバの幅と関連している。更にまた、複数の チャンバが共鳴器内に存在する時に共働的効果があることが判った。実験テスト は、チャンバが減衰するよう設計される特定周波数に加えて、周波数がチャンバ により減衰されることを示した。先に減衰された音に加えて、本発明は、低周波 における音の減衰を生じる。複数のチャンバが共働して、低周波音を減衰するよ り大きな仮想チャンバを形成することが可能である。このことは、異なる所定の 寸法を持つ複数のチャンバを用いるという予期しなかった利点を提供した。 図１および図２に示されるように、本発明の各実施形態の共鳴器が通路内に約 ２．５ｃｍ（１インチ）延在している。空気力学的整形４２が提供される。同様 に、共鳴器の下流側端部における空気力学的整形４４は、気流を管路の断面へ遷 移させる。望ましくは、空気の乱流と流れの制限とが最大になるように通路内へ の共鳴器２６の延長が制限される。整形もまた、流体が管路を流過する時に乱流 を最小化するようになされる。典型的な実施の形態において、整形４２、４４は 、約５ｃｍ（２インチ）だけ上流側に、かつ約５ｃｍ（２インチ）だけ下流側に 延在する。更に、音をチャンバへ進入させて開口における渦流を最小化すること に より流体の乱流を更に低減させるため、管路２１の内径に沿って濾過部４３が設 けられる。 特定チャンバにより減衰される音量は、チャンバの高さｈと関連している。約 ５ｃｍ（２インチ）の高さのチャンバが、所与の周波数に対して約２．５ｃｍ（ １インチ）の高さのチャンバより多くの音量の低減を生じる。しかし、増加した 高さは、流体の流れを妨げる。図１ないし図４に示されるように、チャンバの「 高さ」は、内壁面４５と外壁面４７間の距離である。図示された環状の実施の形 態においては、高さｈはＲ₂とＲ₁間の距離である。従って、第１の実施の形態の 場合は、共鳴器の高さの利点は、所与の高さにより生じる流れ制限量に対して加 減されねばならない。約５ｃｍ（２インチ）の高さの共鳴器が増加した音の減衰 を提供したが、図１および図２に示された実施の形態においては、望ましい量以 上に流れが制限された。 図３および図４に関して示される本発明の第２の実施の形態は、ダクトに沿っ て流れ制限を生じない減衰器を提供する。これらの図では、共鳴器が環状ダクト ５０の外周部に載置されている。このダクトが、その軸方向長さ５４全体にわた り一定断面を維持する通路５２を画定する。このため、流れの制限はなく、共鳴 器における流体圧力低下を生じることなく、共鳴器の利点が完全に実現され得る 。更にまた、共鳴器の高さは流体の流れを妨げることがないので、実質的に任意 の高さを用いることができる。無論、流路より短く流路より長く延長する共鳴チ ャンバもまた可能であり、本発明によって意図される。 図５および図６において、種々の高周波音が減衰されるように蜂巣状のチャン バが内部に延長した音響共鳴器に対する空気力学的整形が提供される。共鳴チャ ンバに隣接して配置される整形４２'は高さＨ１を有する。整形は、共鳴チャン バから距離Ｌだけ離れて延長している。これは、共鳴器における圧力低下を最小 限に抑えながら騒音低減を達成するランプとして使用することができる。蜂巣チ ャンバ６４は、点線により示されるように整形４２'全体にわたり垂直方向に延 長する。整形４２'は、Ｈ１からＨ２まで高さが変化する勾配付き上面が与えら れている。この蜂巣チャンバは、音が開放側を介してチャンバ内に進入でき、音 が底面から反射する半径方向に延長するチャンバ３８と全く同じように機能する 。 スクリーンが傾斜面上に配置される。従って、所与の地点における整形４２'の 高さが減衰される周波数を決定する。蜂巣構造の詳細図を示す図６に示されるよ うに、各蜂巣がある長さＮと幅Ｍで設けられている。望ましくは、本発明の当該 用途では、Ｎが約１．２７ｃｍ（１／２インチ）でありＭが約１．２７ｃｍ（１ ／２インチ）である。蜂巣部分は、パターンの有効空間利用のため望ましい六角 形状で示される。当業者は、適切な寸法のチャンバが蜂巣部全体にわたり分布さ れることが理解されよう。方形または八角形などの他の色々な多角形状が使用で きる。あるいはまた、蜂巣チャンバは円形の断面を持つこともできる。整形４２ 'が高さにおいてＨ１からＨ２まで変化するので、ある範囲の周波数が減衰され る。約１．２７ｃｍ（１／２インチ）に等しいＨ２から約２．５ｃｍ（１インチ ）に等しいＨ１までの特定高さでは、４ないし１０ＫＨｚの範囲内の音が減衰さ れる。無論、蜂巣整形は、共鳴器の上流側あるいは下流側に配置することができ る。 図７おける図８において、共鳴器５６が管路５７内部の中心に配置され管路の 側部から延長するアーム５８により担持される本発明の別の実施の形態が記述さ れる。このアームは、通路における流れの制限を最小限に抑えるように設計され るべきである。中心共鳴器は、円形断面整形５９と中心支持部材６０とを有する 。チャンバ６２の寸法は、先の実施の形態の分析を用いて決定される。実験テス トが、所与のダクト内の音がダクトの中心部分に消滅するように見えることを示 した。これが生じると考えられる１つの状況は、以下に述べる如き部屋に給気す るベンチュリ型の弁のすぐ下流側にある。騒音が管路の中心部へ消滅させられる と、周部に配置される共鳴器は、ダクト内の騒音を低減するには有効でない。従 って、共鳴器をダクトの中心部に配置することは、システムにおいて音を減衰す るためにはより有効である。 図９は、全体的に７０で示される研究室用の空気制御システムにおける本発明 による共鳴器に対する使用の概略図を示している。典型的には、研究室は、多く の標準的な空気制御装置より更に複雑である特化された通気要件を備える。複雑 さが増した１つの理由は、安全な研究作業に必要であると一般に見なされる排煙 フード７２である。排煙フードは、ＯＳＨＡその他の産業規格を網羅する一定の 平均面速度（空気がサッシュ開口を通過する時の空気速度）を維持するように、 常に慎重に制御されねばならない。排煙フードは、矢印７８で示されるように空 気をシステムから排出する排気管路７６に伸びる空気管路７４を有する。ブロワ （図示せず）は、排気管路を介して空気を引くように動作する。排気フードのサ ッシュ８２において望ましい空気の一定な平均面速度は、サッシュが開かれる量 を監視するサッシュ・センサ・モジュール８４により維持される。サッシュが開 かれると、より大きな開口面積がより大きな空気体積が満足し得る面速度を維持 することを要求する。従って、より大量の空気が弁に流れ、これによりサッシュ 開口を介して引かれる空気量を増加することを許容されるように、コントローラ ８８により調整される排気フードの排気弁８６へ信号が送られる。 増えた体積の空気が管路７４に流れるためには、排気管路を介して引かれる流 体を「補給」するため空気供給源が提供されなければならない。供給管路９０が 、部屋給気管路９２に空気を提供する。管路に配置された流量制御弁９４が、部 屋へ流れることを許される流体の流量を制御する。サッシュが上げられると、排 気弁コントローラ８８が、排気される空気を「補給」する供給流量制御弁に対す るコントローラ９６へ信号を送る。供給空気は、矢印１００により示されるよう にグリル９８を介して部屋へ進入する。供給弁は、温度および湿度要求に応答す るように設計され、例えば、センサＴが更に多くの空気が要求されることを示す 。典型的には、人数、稼働装置および照明、ならびに他の因子が、センサＴに更 に多くの給気が要求されることを表示させる。 空気が部屋へ供給されている時、矢印１１２により示される空気を研究室から 排除するため汎用排気ダクト１１０が設けられる。排気弁１１４は、供給コント ローラ９６から送られる信号に応答するコントローラ１１６によって制御される 。典型的には、供給弁と排気弁がそれぞれ動的制御システムで操作される。ドア １２０が（図示のように）開かれた位置にある時でさえ空気の流れが常に研究室 へ向かうように、研究室は負圧に保持される。 本発明の共鳴器２０は、有効な騒音低下のため排気管路において排気弁から上 流側に設けられる。このような位置では、共鳴器は、排気弁からの音が部屋へ移 動する時この音を減衰する。このため、排気管路においては、空気の流動方向と 音の流動方向とが逆であり、共鳴器は騒音源と通気されるべき部屋との間の配管 に沿って任意の地点に配置することができる。音の減衰効果を増すために、複数 の共鳴器を用いることができる。更に、かつ望ましくは、共鳴器は管路において 制御装置の両側に配置することができる。 本発明による共鳴器２０は、騒音源から下流側で供給管路９２に内蔵してもよ い。供給管路においては、空気と音は同じ方向に移動し、最適な性能のためには 共鳴器が騒音源からダクト径の約３ないし５倍の位置に配置されるべきことが実 験的に決定された。即ち、ダクトの直径が約２５．４ｃｍ（１０インチ）である ならば、共鳴器は騒音源から約７６．２ないし１２７ｃｍ（３０ないし５０イン チ）離れて配置されるべきである。このことに対する１つのあり得る説明は、供 給弁における音が空気と同じ方向に進み、音が管路の全断面に延長するのにダク ト直径のおよそ３ないし５倍の等価を要するため、この音がそれ自体消滅するこ とである。供給管路において、図７に示される第４の実施の形態は、共鳴器が管 路の中心に配置されるので、騒音源から任意の距離における充分な騒音の低減量 をもたらす。 共鳴器は、管路の内径へ挿入するように構成することもできる。外壁面は共鳴 器の一部として形成することもでき、あるいは代替的に、ダクトの壁面が共鳴器 の外壁面を形成してもよい。共鳴器はまた、通気管路の一部を形成でき、また現 在ある管路内へ作り込むことができるように構成してもよい。別の構成において は、共鳴器は、ダクトの外表面に取付けることができるように形成してもよい。 あるいはまた、共鳴器は管路として配管の各部間に取付けてもよい。 従って、本発明は、選択された周波数の音を減衰する所定の寸法を持つ少なく とも１つのチューナを有する共鳴器を提供する。この共鳴器は、流体の流通路の 内周部に沿って配置してもよい。あるいはまた、共鳴器は、管路内の流体の流れ が制限されないように管路の周囲外部に配置することもできる。更に、共鳴器は 、より高い周波数の音を減衰する蜂巣整形を含むこともできる。最後に、共鳴器 は、音を減衰うるためＨＶＡＣシステムの管路内部に配置してもよい。 本発明の望ましい実施の形態と考えられることを示し記述したが、当業者には 、請求の範囲に記載される如き本発明の範囲から逸脱することなく種々の変更お よび修正がなされることが明らかであろう。このため、共鳴器の高さは、共鳴器 の チューナをダクトの部分的に内側にかつダクトの部分的に外側に配置することに より延長することもできる。本発明による共鳴器が矩形状を持ち矩形状のダクト 内に配置することもでき、ダクトの４辺の１つから全てにまで配置することもで きることを理解すべきである。更にまた、共鳴器は改善された騒音減衰を得るよ うにダクトに沿って直列に配置することもできる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】平成９年１１月２１日（１９９７．１１．２１） 【補正内容】 請求の範囲 １． 長さの軸を有する管路と、 前記管路に配置された流体制御装置と、 前記流体制御装置と流体連絡して配置され、前記流体制御装置により発生され 、約８５０Ｈｚ以上の第１の周波数で音を減衰するように選択される所定の寸法 を有する共鳴チャンバを含む共鳴器と、 を備えた空間の換気装置。 ２． 前記第１の周波数は約１２００ヘルツ以上である請求項１記載の換気装置 。 ３． 前記第１の周波数は約２０００ヘルツ以上である請求項１記載の換気装置 。 ４． 前記共鳴器は多様の共鳴チャンバを有し、各共鳴チャンバは所定の周波数 で音を減衰するために選択される所定の寸法を有する、請求項１から３のいずれ かに記載の換気装置。 ５． 前記複数のチャンバのための所定の周波数は同一である請求項４記載の換 気装置。 ６． 複数の前記共鳴チャンバは管路の軸に平行な長手方向の長さと開口長を有 する開口を有し、前記複数の各共鳴チャンバの開口長は共鳴チャンバ用の所定の 周波数に基づいて選択される、請求項４記載の換気装置。 ７． 複数の多様の共鳴チャンバは管路の軸に並行な長手方向軸と開口長を有す る開口を有し、そして 前記複数の各共鳴チャンバの開口長は、共鳴チャンバの長手方向長の半分以下 である、請求項４、５または６に記載の換気装置。 ８． 各前記複数の共鳴チャンバの長手方向の長さと開口長は、長手方向の長さ と開口長の合計が共鳴チャンバ用の所定の周波数の所定の関数であるように選択 される、請求項７記載の換気装置。 ９． 各前記複数の共鳴チャンバの長手方向の長さと開口長は、共鳴チャンバ用 の所定の周波数の波長の約４分の１である、請求項４、５、６、７または８のい ずれかに記載の換気装置。 １０． 各前記共鳴チャンバの開口は、管路の全周の実質的に全てに及んでいる 、 請求項１から９のいずれかに記載の換気装置。 １１． 前記共鳴器は前記管路内に配置されている、請求項１から１０のいずれ かに記載の換気装置。 １２． 前記共鳴器は前記管路の外側に配置されている、請求項１から１０のい ずれかに記載の換気装置。 １３． 前記共鳴チャンバの長手方向の長さと開口長は、長手方向の長さと開口 長の合計が第１の周波数の所定の関数であるように選択される、請求項１から１ ２のいずれかに記載の換気装置。 １４． 前記長手方向の長さと開口長の合計が第１の周波数の波長の約４分の１ である、請求項１から１３のいずれかに記載の換気装置。 １５． 前記共鳴器は前記流体制御装置と空間の間の前記管路に配置されている 、請求項１から１４のいずれかに記載の換気装置。 １６． 前記流体制御装置は第１の側部と第２の側部とを有しそして前記共鳴器 は前記流体制御装置の第１の側部のダクトに配置され、さらに前記共鳴器の前記 第２の側部における前記管路に配置された第２の共鳴器をさらに含む、請求項１ から１５のいずれかに記載の換気装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シャープ，ゴードン・ピー アメリカ合衆国マサチューセッツ州02168, ニュートン，アンナワン・ロード 89

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 軸を有する長い形状の管路における音を減衰する共鳴器において、 ある長さと高さとを画定する壁面を有する少なくとも１つの共鳴チャンバを備え 、前記長さは所定の周波数における騒音減衰を行うように選定され、前記少なく とも１つのチャンバが前記長形の管路と連通する開口を持ち、該開口が前記チャ ンバの前記長さより小さい所定の寸法を持ち、前記長さが前記長形の回線の前記 軸心に平行に配置される共鳴器。 ２． 前記管路内に流れる流体により生じる乱流量を低減する整形を更に備える 請求項１記載の共鳴器。 ３． 前記チャンバにより減衰される所定の周波数が、前記チャンバの長さと前 記開口の軸方向長さとの和と関連する請求項１記載の共鳴器。 ４． 前記共鳴器の少なくとも一端部における流体の流れを平滑に拡張するため の整形を更に備える請求項１記載の共鳴器。 ５． 前記整形が高周波レンジ内の音を減衰するための複数の蜂巣セルを有する 請求項４記載の共鳴器。 ６． 前記共鳴器が前記管路の内部に配置される請求項１記載の共鳴器。 ７． 前記共鳴器が前記管路の外部に配置される請求項１記載の共鳴器。 ８． 前記長さが、減衰されることが望ましい音の波長の１／４になるよう選定 される請求項１記載の共鳴器。 ９． 前記共鳴チャンバの前記高さが、前記共鳴器による減衰量を最適化するよ う選定される請求項１記載の共鳴器。 １０． 長手方向軸を持つ管路を含む空間の通気のためのシステムであって、流 体制御装置が前記管路内に配置されるシステムにおいて、 前記管路において前記流体制御装置と連通する流体中に配置される共鳴器を備 え、該共鳴器が、前記流体制御装置により生じる所定の周波数の音を減衰するよ うに選定される所定の寸法を有する少なくとも１つの共鳴チャンバを含むシステ ム。 １１． 前記共鳴チャンバが、前記管路の長手方向軸と平行に配向された長手方 向軸を有する請求項１０記載のシステム。 １２． 前記共鳴器が、前記周波数制御装置と空間との間の前記管路内に配置さ れる請求項１０記載のシステム。 １３． 前記流体制御装置が、第１の側面と第２の側面とを有し、前記共鳴器が 、前記ダクトにおいて前記流体制御装置の前記第１の側面で配置され、前記管路 において前記共鳴器の前記第２の側面で配置された第２の共鳴器を更に備える請 求項１０記載のシステム。 １４． 部屋と連通する開口と該ダクト内に担持された流体制御装置とを有する ダクトと、該ダクトにおいて前記流体制御装置と流体の連通関係に配置された共 鳴器とを備え、前記流体制御装置が第１の周波数で音を生じ、前記共鳴器が、前 記流体制御装置により第１の周波数で生成された音を減衰するよう構成配置され る 通気システム。 １５． 前記共鳴器が、ある長さとある高さとを画定する壁面を有する少なくと も１つのチャンバを含み、該長さが所定の周波数における騒音の減衰を行うよう に選定され、前記チャンバが前記ダクトと前記チャンバとの間に開口を画定し、 該開口が前記チャンバの前記長さより小さい所定の寸法を有する請求項１４記載 のシステム。 １６． 前記ダクトが１つの軸を持ち、前記共鳴チャンバの前記長さが前記ダク トの前記軸と平行に配置される請求項１５記載のシステム。