JP2005300107A - 消音装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明に係る消音装置1は、筒状外板3の内壁に吸音材4を装着してなる複数のセル形消音器2を、それらの長手方向をダクトの流路方向に沿わせて前記ダクトの途中に配置して構成されたものであり、複数のセル形消音器2が、2種類の異なる開口率を有するもの2a,2bとする。これにより、通風性能を維持しつつ消音装置1から発生するセルフノイズを低減し、かつ騒音源の消音効果を増大できる。
【選択図】 図1
Description
このように通風路13内に設置される消音装置1には、通風性能を維持しつつ消音性能を発揮することが求められる。このため消音装置1として、一般的には、図6の水平断面図に示すように、筒状外板3の内壁に吸音材4を装着してなるセル形消音器2を複数台、それらの長手方向を図5のダクト15の流路方向に沿わせて並べたものが用いられている。ところが、このような構造の消音装置1では、通風性能と消音性能とは相反する性能である。すなわち、吸音材4の厚みを増して開口率を小さくすると消音性能(挿入損失、後述)が向上する(図7参照)が、セル形消音器2の流路(開口部)5の断面積が小さくなり圧力損失が増大し通風性能が低下する(図8参照)。このため、換気ファンの駆動力を大きくする必要があり、設備コストおよび消費電力の増大を招く。さらには、流路5内の風速が上昇することにより、消音装置1自身から発生する騒音(セルフノイズ)が大きくなり、消音効果が減殺されることになる(図9参照)。一方、通風性能を向上させるために流路(開口部)5の断面積を大きくすると、セルフノイズも小さくできるが、吸音材の厚みが減少し、消音性能が低下する。この消音性能の低下は、消音装置1(セル形消音器2)の長さを長くすれば補えるが、設備コストが高くなるうえ、大きな設置スペースが必要となる。したがって、従来の消音装置では通風性能と消音性能とを両立させることが困難であり、設備コスト、運転コスト(電力消費量)および設置スペースを増大することなく、消音性能を向上させたいとする要請に答えることができなかった。
消音装置により減音される騒音源のパワーレベルの低下分(挿入損失)を測定するため、図10に概略を示す測定装置を用いた。この測定装置は、換気ファンからの騒音を模擬したスピーカからのノイズ(騒音)を入口導入部ダクトを介して消音装置に導入し、消音装置を透過した減音後のノイズ(騒音)を消音装置の出口側に設置した出口導入部ダクトの途中に設けた騒音観測面で計測するように構成されている。出口導入部ダクトの他端には、音波の反射を防止するため吸音材を充填している。そして、スピーカからノイズ(騒音)を発生させ、出口導入部ダクト内の騒音観測面に設置したマイクロフォンで、減音後の音圧レベルと周波数を計測する。次に、消音装置を、消音性能を有しないただのダクトに取り替え、スピーカから上記と同じ強度のノイズ(騒音)を発生させて同様の計測を行う。消音装置の消音性能の指標となる挿入損失は、消音性能を有しないダクトを設置して計測した音圧レベルから、消音装置を設置して計測した音圧レベルを差し引くことにより求めた。
消音装置から発生するセルフノイズおよび消音装置を空気が通過する際に生じる圧力損失を測定するため、図11に概略を示す測定装置を用いた。この測定装置は、消音装置の一端に、整流用の導入部ダクトと、風量を測定するための計測部ダクトとを介して風洞を接続するとともに、消音装置の他端から一定距離の騒音観測面にマイクロフォンを設置している。そして、風洞で空気を吸引することにより、計測部ダクトおよび導入部ダクトを介して消音装置内を空気が通過してセルフノイズが発生するとともに、圧力損失が生じる。消音装置を通過する風量は、消音装置から排出された空気流を導入部ダクトで整流した後、その風速分布を計測部ダクト内の風速計側面でピトー管により計測し、この風速分布から算出した。消音装置から発生したセルフノイズは騒音観測面に設置したマイクロフォンで音圧レベルを計測し、騒音発生源から騒音観測面までの面積拡大を考慮してセルフノイズのパワーレベルを算出した。また、導入部ダクト内で圧力(負圧)を計測し、これを消音装置の圧力損失とした。
特許文献1には、運搬および組み立てを簡単にする目的で、セル形消音器の筒状外板を鋼板製とし、該セル形消音器の複数台を直接束ね部材で束ね、該束ねた複数台のセル形消音器を直接ダクト途中に取り付けるようにした消音装置が開示されている。しかしながら、上記従来技術1で指摘したセルフノイズによる問題点およびその解決手段についてはなんら言及されていない。
特許文献2には、減音効果を向上させるとともに、軽量化を図ることを目的として、立方格子状の骨材と斜め格子状の骨材と、支持型材とからフレームを構成し、この支持型材の溝部にセラミック板を挿入して格子状のセルを形成し、特定のセルの端部に整流板およびシールプレートを取り付け、吸音構造にしたものが開示されている。しかしながら、この文献にも上記従来技術1で指摘したセルフノイズによる問題点およびその解決手段についてはなんら言及がない。
特許文献3には、低周波数帯域から高周波数帯域までの幅広い周波数帯域の音を消音することができ、圧力損失が小さく、セルフノイズの発生を防止することを目的として、超高密度グラスウール板で形成され屈曲する通気路と、この通気路に面して設けられる吸音材としてのグラスウールとを有し、通気路は、断面積が一定のまま連続する部分であって、その断面形状が長方形から正方形を経て再度長方形に連続して変化するようにした消音器(消音装置)が開示されている。なお、この消音器(消音装置)は単一の通気路のみで構成されたものである。
従来技術1と同様、図5に示すように、トンネル11内から上方に向かって外気12に通じる通風路13に大型の換気ファン14が設置され、この換気ファン14に接続されたダクト15の途中に本実施形態に係る消音装置1が取り付けられている。
図2に、本発明の別の実施形態に係る消音装置の水平断面図を示す。本例は、上記実施形態1と異なり、消音装置1の流路に垂直な断面内において、中心寄りの領域に開口率の小さい側のセル形消音器2aを集中的に配置したものである。
図3に、本発明のさらに別の実施形態に係る消音装置の水平断面図を示す。本例は、上記実施形態2において、中心寄りの領域に配置する開口率の小さい側のセル形消音器2aのセル形消音器2全部に対する台数の比率を増加させた場合の例である。ダクト15内の中心近傍の風速と壁面近傍の風速の差が大きい場合に有効である。
図4に、本発明のさらに別の実施形態に係る消音装置の水平断面図を示す。本例は、中心寄りの領域に配置する開口率の小さい側のセル形消音器2aの上記台数の比率を減少させた場合の例である。ダクト15内の中心近傍の風速と壁面近傍の風速の差がそれほど大きくない場合に有効である。
上記実施形態では、異なる開口率の種類を2種類とする例を示したが、3種類以上としても良い。
発明例の消音装置としては、上記実施形態1に示すものとし、開口率48%および58%をそれぞれ有する2種類のセル形消音器(長さはともに4000mm)を同数(50台)ずつ、図1に示す市松模様状に配置としたものを用いた。
比較例1の消音装置としては、従来技術1に示すものとし、開口率58%のセル形消音器(長さは4000mm)だけを100台使用して、図6に示す配置としたものを用いた。
比較例2の消音装置としては、上記比較例1と同様、従来技術1に示すものとし、開口率48%のセル形消音器(長さは4000mm)だけを100台使用して、図6に示す配置としたものを用いた。
各消音装置の消音性能を比較するため、消音装置の直上0.5mの位置で騒音レベルを計測した。また、消音装置前後の圧力を測定し、消音装置による圧力損失を計測した。
2:セル形消音器
2a:開口率の小さい側のセル形消音器
2b:開口率の大きい側のセル形消音器
3:筒状外板
4:吸音材
5:流路(開口部)
11:トンネル
12:外気
13:通風路
14:換気ファン
15:ダクト
Claims (3)
- 筒状外板の内壁に吸音材を装着してなる複数のセル形消音器を、それらの長手方向をダクトの流路方向に沿わせて前記ダクトの途中に配置して構成した消音装置であって、
前記複数のセル形消音器が、2種類以上の異なる開口率を有するものであることを特徴とする消音装置。 - 前記消音装置により減音された後の騒音のパワーレベルと、前記消音装置から発生するセルフノイズのパワーレベルとがほぼ同等になるように、前記2種類以上の異なる開口率の各値と、前記2種類以上の異なる開口率を有するセル形消音器の各台数の比率とのうち少なくとも1つの操作因子を調整する請求項1に記載の消音装置。
- 消音装置の流路に垂直な断面内において、周辺寄りの領域より中心寄りの領域に開口率の小さい側のセル形消音器を多く配置した請求項1または2に記載の消音装置。
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JP2004120410A JP4731829B2 (ja) | 2004-04-15 | 2004-04-15 | 消音装置 |
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JP4731829B2 JP4731829B2 (ja) | 2011-07-27 |
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ID=35331849
Family Applications (1)
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101542824B1 (ko) | 2015-02-12 | 2015-08-13 | 김승평 | 흡음형 소음기 |
CN104949313A (zh) * | 2015-06-30 | 2015-09-30 | 成都普创通信技术股份有限公司 | 一种消声器的消声柱结构 |
CN107388537A (zh) * | 2017-09-12 | 2017-11-24 | 广东绿岛风室内空气系统科技有限公司 | 一种流线型过梁装置 |
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2004
- 2004-04-15 JP JP2004120410A patent/JP4731829B2/ja not_active Expired - Lifetime
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