JP2005098566A - Noise absorbing duct type silencer and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、吸音ダクト型消音装置及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a sound absorbing duct type silencer and a method for manufacturing the same.
トンネルや室内の空気を換気、空調などに用いられるダクトの吹出口から気体が噴流する際、高速な気体の噴流により風切音が発生する。この風切音の大きさは気流周囲の剪断流の強さ(流速の変化率)に依存し、この剪断流の強さはダクト内面の境界層の状態に影響を受けている。特許文献1には、出口端に向かって徐々に吹出口の面積を小さくしていき、吹出口の出口端近傍の内壁面に突起を設けることで、ダクト内の境界層を部分的な乱流境界層に遷移させ、剪断流の強さを弱め、吹出口における風切音を低減する気流吹出口が開示されている。 When a gas is jetted from the outlet of a duct used for ventilation, air conditioning, or the like in tunnels or indoors, wind noise is generated by the high-speed gas jet. The magnitude of this wind noise depends on the strength of the shear flow around the air stream (rate of change in flow velocity), and the strength of this shear flow is affected by the state of the boundary layer on the inner surface of the duct. In Patent Document 1, the area of the air outlet is gradually reduced toward the outlet end, and a protrusion is provided on the inner wall surface in the vicinity of the outlet end of the air outlet so that the boundary layer in the duct is partially turbulent. An airflow outlet is disclosed that transitions to a boundary layer, reduces the strength of the shear flow, and reduces wind noise at the outlet.
本発明者は、図8に示すように、ダクト内を気体が流通する際、縮流という現象が発生し、その縮流により気体の流れの有効面積が狭められると同時に、循環流が発生し、この循環流がダクトの内壁と係合し、風切音を発生させていることを知見した。特許文献1に記載の気流吹出口では、かかる循環流に依存する風切音を低減することが難しいため、風切音を十分に低減することができない。 As shown in FIG. 8, the present inventor generates a phenomenon called contracted flow when the gas flows in the duct, and the effective area of the gas flow is narrowed by the contracted flow, and at the same time, a circulating flow is generated. It has been found that this circulating flow is engaged with the inner wall of the duct to generate wind noise. In the air outlet described in Patent Document 1, it is difficult to reduce the wind noise depending on the circulation flow, and therefore the wind noise cannot be sufficiently reduced.
そこで、本発明の目的は、ダクト内を気体が流通する際に発生する風切音を低減することができる吸音ダクト型消音装置を提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to provide a sound absorbing duct type silencer capable of reducing wind noise generated when gas flows in a duct.
本発明は、気体を吸込口から内部に取り組んで流通させた後に吹出口から排出する管状の筐体と、前記筐体内を流通する前記気体に接触するように配設され、前記気体中を伝播する騒音を吸音する吸音機構と、前記気体を流通させたときに発生する循環流の発生領域に設けられ、該循環流による風切音を低減する風切音低減機構とを有することを特徴とする。 The present invention has a tubular casing that discharges from a blower outlet after the gas is circulated from the suction port to the inside, and is disposed so as to contact the gas flowing in the casing, and propagates in the gas. A sound absorbing mechanism that absorbs the noise generated, and a wind noise reducing mechanism that is provided in a region where a circulating flow is generated when the gas is circulated and reduces wind noise caused by the circulating flow. To do.
この構成によると、気体を流通させたときに発生する循環流の発生領域に風切音低減機構を設けるため、適確に風切音を低減することができる。 According to this configuration, since the wind noise reduction mechanism is provided in the region where the circulation flow generated when the gas is circulated, the wind noise can be reduced appropriately.
本発明の風切音低減機構は、前記風切音低減機構の前記循環流と接触する面は、流動抵抗が小さくなるように、前記循環流の発生領域以外の領域における面よりも平滑にされていることが好ましい。また、本発明において、前記吸音機構は、前記気体中を伝播する騒音を吸収する吸音部材と、前記吸音部材を囲繞し、前記吸音部材と前記前記筐体内を流通する前記気体とを接触させる複数の孔を有した、前記吸音部材を保護する保護部材とを備え、前記風切音低減機構は、前記循環流の発生領域において、前記循環流と接触する前記孔がないように形成されていることが好ましい。これによると、循環流と、循環流と接触する面とが係合して風切音を発生することを抑えることができる。 In the wind noise reduction mechanism of the present invention, the surface of the wind noise reduction mechanism that is in contact with the circulating flow is made smoother than the surface in a region other than the region where the circulating flow is generated so that the flow resistance is reduced. It is preferable. In the present invention, the sound absorbing mechanism includes a sound absorbing member that absorbs noise propagating in the gas, a plurality of the sound absorbing members that surround the sound absorbing member, and that contacts the sound absorbing member and the gas flowing through the housing. And the wind noise reduction mechanism is formed so that there is no hole in contact with the circulating flow in the circulating flow generation region. It is preferable. According to this, it can suppress that a circulating flow and the surface which contacts a circulating flow engage, and generate | occur | produce a wind noise.
本発明において、前記気体を前記吸込口に誘導するための誘導部材を前記吸込口に備えていてもよい。これによると、効率よく気体を流通させることができる。 In the present invention, the suction port may be provided with a guide member for guiding the gas to the suction port. According to this, gas can be circulated efficiently.
本発明において、風切音を精度よく低減するために、前記循環流と接触する面は、前記吸込口の口径に対し0.25〜1.5の距離を有していることが好ましい。 In this invention, in order to reduce a wind noise accurately, it is preferable that the surface which contacts the said circulation flow has the distance of 0.25-1.5 with respect to the aperture diameter of the said suction inlet.
本発明の吸音ダクト型消音装置は、前記循環流の発生領域における前記気体の流通面積が、前記吸込口の開口面積と同じであることが好ましい。この構成によると、循環流以外に起因する風切音が発生するおそれを少なくすることができる。 In the sound absorbing duct type silencer of the present invention, it is preferable that the gas flow area in the circulation flow generation region is the same as the opening area of the suction port. According to this configuration, it is possible to reduce the possibility of generating wind noise caused by other than the circulation flow.
本発明の吸音ダクト型消音装置の製造方法は、気体を吸込口から内部に取り込んで流通させた後に吹出口から排出する管状の筐体を形成するステップと、前記気体中を伝播する騒音を吸音する吸音機構を、前記筐体内を流通する前記気体に接触するように配設するステップと、前記気体を流通させたときに発生する循環流の発生による風切音を低減する風切音低減機構を、前記吸込口から前記筐体内部に嵌入するステップとを備えている。 The method of manufacturing a sound absorbing duct type silencer according to the present invention includes a step of forming a tubular casing that takes in a gas from a suction port and circulates the gas and then discharges the gas from the outlet, and absorbs noise propagating in the gas. And a wind noise reduction mechanism for reducing wind noise caused by the circulation flow generated when the gas is circulated. Is inserted into the housing from the suction port.
以下、本発明の第1の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。まず、従来の吸音ダクト型消音装置について説明する。図7及び図8に示すように、ダクト型消音装置10は、ダクト2と、吸音部材3と、枠体4とを有している。ダクト2は、断面が矩形で、両端部が開放されており、気体の流路5を囲繞するように形成されている。ダクト2の外周には、断面が矩形の吸音部材3がダクト2を囲繞するように配設されている。吸音部材3は、グラスウール等を材料としており、流路5を流通する気体により伝播する、ファンなどの機器(図示せず)による騒音を吸音する。ダクト2は複数の孔2aを有しており、流路5と吸音部材3とが孔2aを介して接合するようになっている。これにより、流路5内の騒音を吸音部材3により吸音することが可能となる。
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. First, a conventional sound absorbing duct type silencer will be described. As shown in FIGS. 7 and 8, the duct-
吸音部材3の外周には、枠体4が配設されている。枠体4は、吸音部材3を囲繞するように配設されている。つまり、吸音部材3は、外部に露出しないようにダクト2と枠体4との間に挟まれており、保護されている。以上のように、吸音ダクト型消音装置10が構成されている。
A frame 4 is disposed on the outer periphery of the
次に、ダクト5に気体が流通する際に発生する風切音について説明する。図8に示すように、外部の気体がダクト2の吸込口からダクト2内に取り込まれる際、外部から狭い吸込口に勢いよく気体が流れ込むため、ダクト2の吸込口近傍では、縮流が発生する。縮流の発生により、流路5を流れる気体の有効流路面積が狭くなる。つまり、吸込口近傍では、気体はダクト2の内壁面よりも少し隔離するように流路5を流れる。このとき、この隔離部分には循環流が発生する。この循環流がダクト2の表面に設けられた孔2aと係合し、風切音を発生させている。
Next, wind noise generated when gas flows through the
次に、本実施の形態に係るダクト型消音装置1について説明する。上述のように、風切音を低減するには、ダクト5の吸込口で発生する循環流がダクト2の孔2aと係合しなくなるようにする必要がある。このため、本実施の形態に係る吸音ダクト型消音装置1は、図7で説明した吸音ダクト型消音装置10に加え、ダクト2の吸込口から距離L内にあるダクト2の表面を平滑にする平滑材6を有している。平滑材6は、表面に凹凸がなく平滑であり、且つ、断面が矩形で中空のダクト2と略相似形状を有している。また、平滑材6の一端部には、ダクト2の吸込口よりも一回り大きな輪縁6aが設けられている(図3参照)。
Next, the duct type silencer 1 according to the present embodiment will be described. As described above, in order to reduce wind noise, it is necessary to prevent the circulating flow generated at the suction port of the
平滑材6は、長さLを有しており、ダクト2の内壁に平滑材6を配設することにより、ダクト2の吸込口から距離L内にある孔2aが塞がれるようになっている。ダクト2の孔2aが平滑材6で塞がれることにより、ダクト2の吸込口近傍の表面が滑らかな状態になるため、ダクト2の吸込口近傍で発生する循環流と孔2aとが係合しなくなる。これにより、風切音を低減することができる。また、ダクト2の吸込口から距離L内において、流路面積は常に一定となっており、循環流以外に起因する風切音が発生するおそれを少なくすることができる。
The smoothing
Lの長さは、ダクト2の吸込口口径Dに対して0.25〜1.5の場合において、効率よく風切音を低減することができる。尚、図2において、ダクト2の吸込口から距離L内にある孔2aは、平滑材6により内側から(流路5に接する表面)塞がれるのであって、実際には存在するが、距離Lの領域を分りやすくするために図示していない。また、図1中のダクト2の破線は、距離Lの領域を分りやすくための線であり、実際に存在する線ではない。
When the length of L is 0.25 to 1.5 with respect to the suction port diameter D of the
上述の吸音ダクト型消音装置1は、従来の吸音ダクト型消音装置10を製造し、上述した平滑材6をダクト2の吸込口から嵌入することにより製造することができる。平滑材6を嵌入する際、平滑材6の輪縁6aがダクト2の吸込口より大きくなっているため、輪縁6aが枠体4に当たり、平滑材6が必要以上にダクト2の内部に入り込まないようになっている。
The above-described sound absorbing duct type silencer 1 can be manufactured by manufacturing the conventional sound absorbing
次に、本実施の形態において、平滑材6をダクト2の吸込口に配設することにより、循環流による風切音を低減できるという効果を確認するために行った測定について説明する。吸音ダクト型消音装置1、吸音ダクト型消音装置10及び図4に示す吸音ダクト型消音装置11の3通りの吸音ダクト型消音装置を風洞装置に設置し、ダクトの吸込口における風切音のノイズパワーレベルを測定した。図4の吸音ダクト型消音装置11は、循環流の発生領域が、出口端に向かって徐々に開口面積が大きくなるベルマウス状に構成されている。ここで、風洞装置とは、人工的に空気の流れを加減することができる実験装置である。
Next, the measurement performed in order to confirm the effect that the wind noise by a circulation flow can be reduced by arrange | positioning the smoothing
図5は、縦軸を吸込口における風切音のノイズパワーレベル、横軸を風洞装置により発生される風速の値としたグラフである。図5から読み取れるように、吸音ダクト型消音装置10(□印)、11(●印)において、風速を変化させた場合、どちらのノイズパワーレベルも略同じ軌跡を描いている。これとの対比において、本実施の形態に係る吸音ダクト型消音装置1(△印)は、他の吸音ダクト型消音装置10、11よりも、ノイズパワーレベルが約5dB減少している。これにより、循環流の発生領域であるダクト2の吸込口近傍に、平滑材6を設けることで風切音の低減効果を有することが分る。
FIG. 5 is a graph in which the vertical axis represents the noise power level of wind noise at the suction port, and the horizontal axis represents the wind speed value generated by the wind tunnel device. As can be seen from FIG. 5, when the wind speed is changed in the sound absorbing duct type silencer 10 (□ mark) and 11 (● mark), both noise power levels draw substantially the same trajectory. In contrast to this, the noise absorbing duct type silencer 1 (Δ mark) according to the present embodiment has a noise power level that is reduced by about 5 dB compared to the other sound absorbing
次に、距離Lの長さが、吸込口口径Dに対して0.25〜1.5が好ましいということを確認するために行った測定について説明する。本実施の形態に係る吸音ダクト型消音装置1を風洞装置に設置し、距離Lと吸込口口径Dとの比率を変化させ、風切音のノイズ低減量を測定した。尚、風洞装置により風速が10、14、19、24m/sの場合について、それぞれ計測している。 Next, the measurement performed in order to confirm that the length of the distance L is preferably 0.25 to 1.5 with respect to the suction port diameter D will be described. The sound absorption duct type silencer 1 according to the present embodiment was installed in a wind tunnel device, and the ratio of the distance L to the suction port diameter D was changed to measure the amount of noise reduction of wind noise. Note that the wind tunnel device measures the wind speeds of 10, 14, 19, and 24 m / s, respectively.
図6は、縦軸を風切音のノイズ低減量、横軸をL/Dとしたグラフである。この測定において、L/Dが0のとき、即ち距離Lが0の場合を、基準のノイズパワーレベルとし、この基準からどの程度風切音を低減しているか測定している。図6から読み取れるように、いずれの風速においても、L/Dが0.25〜1.5の範囲において、最大5dBもの風切音を低減している。また、ダクト2の吸込口からの距離Lを長くすると、風切音のノイズ低減効果は向上するが、吸込口口径Dに対して1.5を超えても、ノイズ低減効果は得られなくなる。従って、距離Lは、吸込口口径Dに対して0.25〜1.5とすることが好ましい。
FIG. 6 is a graph with the vertical axis representing the noise reduction amount of wind noise and the horizontal axis representing L / D. In this measurement, when L / D is 0, that is, when the distance L is 0, the reference noise power level is set, and how much the wind noise is reduced from this reference is measured. As can be seen from FIG. 6, at any wind speed, the wind noise of 5 dB at maximum is reduced in the range of L / D of 0.25 to 1.5. Further, if the distance L from the suction port of the
以上、説明したように、本実施の形態において、ダクト2に気体を流通させたときに発生する循環流の発生領域に平滑な部材6を設けることにより、循環流による風切音を低減することができる。また、ダクト2の吸込口からの距離Lが吸込口口径Dに対して、0.25〜1.5の範囲内が効率よく、風切音を低減することが可能となる。さらに、ダクト2の吸込口から距離L内における流路面積が常に一定とすることにより、循環流以外に起因する風切音が発生するおそれを少なくすることができる。
As described above, in the present embodiment, by providing the
尚、上述の実施の形態では、吸音ダクト型消音装置の断面は矩形としているが、これに限定されない。例えば、円柱状の吸音ダクト型消音装置であってもよい。また、吸込口からの距離L内のダクト表面を平滑にするために平滑な部材を設けているが、ダクトに孔を設けないようにしてもよい。さらに、上述の実施の形態では、ダクトの吸込口における風切音についてのみ説明しているが、吸込口に限定することなく循環流が発生する領域のダクト表面を平滑にして風切音を低減するようにしてもよい。 In the above-described embodiment, the sound absorbing duct type silencer has a rectangular cross section, but the present invention is not limited to this. For example, a cylindrical sound absorbing duct type silencer may be used. Moreover, although the smooth member is provided in order to smooth the duct surface within the distance L from the suction port, the holes may not be provided in the duct. Furthermore, in the above-described embodiment, only the wind noise at the duct inlet is described. However, the wind noise is reduced by smoothing the duct surface in the region where the circulation flow is generated without being limited to the inlet. You may make it do.
また、本実施の形態の変形例として、図9に示すように、ダクト2の吸込口にガイド部材7を設けた構造であってもよい。ガイド部材7は、断面が矩形で、両端部が開放されている。ガイド部材7の一端は、ダクト2の吸込口口径と同じであり、他端に向かって徐々に開口面積が大きくなっており、外部の気体を吸込口に取り込み易くしている。さらに、別の変形例として、流路が複数形成された構造であってもよい。具体的には、図10に示すように、流路を形成する複数のダクトを上下に配置した構造であってもよい。
As a modification of the present embodiment, as shown in FIG. 9, a structure in which a
1 吸音ダクト型消音装置
2 ダクト
2a 孔
3 吸音部材
4 枠体
5 流路
6 平滑材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sound absorption
Claims (7)
前記筐体内を流通する前記気体に接触するように配設され、前記気体中を伝播する騒音を吸音する吸音機構と、
前記気体を流通させたときに発生する循環流の発生領域に設けられ、該循環流による風切音を低減する風切音低減機構と
を備えていることを特徴とする吸音ダクト型消音装置。 A tubular casing that discharges gas from the air outlet after the gas is taken in from the inlet and circulated;
A sound absorbing mechanism disposed so as to contact the gas flowing through the housing and absorbing noise propagating in the gas;
A sound-absorbing duct-type silencer, comprising a wind noise reduction mechanism that is provided in a generation area of a circulation flow that is generated when the gas is circulated, and that reduces wind noise caused by the circulation flow.
前記気体中を伝播する騒音を吸収する吸音部材と、
前記吸音部材を囲繞し、前記吸音部材と前記前記筐体内を流通する前記気体とを接触させる複数の孔を有した、前記吸音部材を保護する保護部材と
を備え、
前記風切音低減機構は、
前記循環流の発生領域において、前記循環流と接触する前記孔がないように形成されていることを特徴とする請求項1に記載の吸音ダクト型消音装置。 The sound absorbing mechanism is
A sound absorbing member that absorbs noise propagating in the gas;
A protective member that surrounds the sound absorbing member and has a plurality of holes for contacting the sound absorbing member and the gas flowing through the housing;
The wind noise reduction mechanism is
2. The sound absorbing duct type silencer according to claim 1, wherein in the region where the circulating flow is generated, the hole is formed so as not to contact the circulating flow.
前記気体中を伝播する騒音を吸音する吸音機構を、前記筐体内を流通する前記気体に接触するように配設するステップと、
前記気体を流通させたときに発生する循環流の発生による風切音を低減する風切音低減機構を、前記吸込口から前記筐体内部に嵌入するステップと
を備えていることを特徴とする吸音ダクト型消音装置の製造方法。 Forming a tubular casing for discharging gas from the air outlet after the gas is taken in from the inlet and circulated;
Arranging a sound absorbing mechanism for absorbing noise propagating in the gas so as to contact the gas flowing in the housing;
A wind noise reduction mechanism for reducing wind noise due to the generation of a circulation flow generated when the gas is circulated, and a step of fitting into the housing from the suction port. A method of manufacturing a sound absorbing duct type silencer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003331134A JP2005098566A (en) | 2003-09-24 | 2003-09-24 | Noise absorbing duct type silencer and manufacturing method thereof |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014041242A (en) * | 2012-08-22 | 2014-03-06 | Ebara Corp | Muffling material and muffler using the same |
JP2017021383A (en) * | 2016-10-28 | 2017-01-26 | 株式会社荏原製作所 | Muffling body and muffler using the same |
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2003
- 2003-09-24 JP JP2003331134A patent/JP2005098566A/en active Pending
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