JP2010084768A - 音響減衰システム及び方法 - Google Patents

音響減衰システム及び方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2010084768A
JP2010084768A JP2009225683A JP2009225683A JP2010084768A JP 2010084768 A JP2010084768 A JP 2010084768A JP 2009225683 A JP2009225683 A JP 2009225683A JP 2009225683 A JP2009225683 A JP 2009225683A JP 2010084768 A JP2010084768 A JP 2010084768A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sound
conduit
opening
protrusion
wall
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2009225683A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5738524B2 (ja
Inventor
Ranjit Kumar Jangili
ランジット・クマール・ジャンギリ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of JP2010084768A publication Critical patent/JP2010084768A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5738524B2 publication Critical patent/JP5738524B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/24Heat or noise insulation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/30Exhaust heads, chambers, or the like
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/04Air intakes for gas-turbine plants or jet-propulsion plants
    • F02C7/045Air intakes for gas-turbine plants or jet-propulsion plants having provisions for noise suppression
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/24Means for preventing or suppressing noise
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00Function
    • F05D2260/96Preventing, counteracting or reducing vibration or noise
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Abstract

【課題】騒音抑制装置の音響減衰特性を高めるための方法及び装置を提供する。
【解決手段】様々な実施形態は、改良型の音響捕捉開口部(76)を備えた音響減衰空洞(77)を含む。幾つかの実施形態では、音響捕捉開口部(76)は、突出部(100)によって囲まれた孔を含む。他の実施形態では、音響捕捉開口部(76)は、傾斜スラット(106)を含む。実施形態はまた、消音器、通気フード、バリヤ壁、換気装置、並びに空気吸入及び排出ダクトのような改良型の音響捕捉開口部(76)を備えた音響捕捉装置を含む。
【選択図】 図3

Description

本発明は、総括的には騒音抑制技術に関し、より具体的には、改善した音響減衰特性を備えたシステム及び方法に関する。
航空機、自動車及びその他の最新の機械(装置)によって引き起こされる環境騒音は、しばしば迷惑なものとなるおそれがある。騒音を許容レベル以下に維持するために、騒音抑制技術が用いられることが多い。従って、騒音抑制は、広範な産業及び住宅用途における重要技術になってきた。騒音抑制装置は、多くの場合、暖房、換気及び空調(HVAC)システム、産業機械及び複合施設、輸送用乗物、並びに許容不能な高レベルの騒音を発生する傾向になるあらゆる機械(装置)に適用される。
従って、騒音を抑制するための様々な装置及び技術が存在している。例えば、暖房及び空調システムが発生する騒音を低減するためには、通風ダクト、換気吸入口及び排出口、空気取入れ口等々内に騒音抑制装置が取付けられることが多い。産業装置においては、騒音抑制技術は多くの場合、排気ダクト、排気筒、及び圧縮機のような機械への吸気ダクトに適用される。環境騒音をさらに低減するために、大騒音の機械は多くの場合、音響減衰バリヤ壁を取付けた音響エンクロージャ内に格納される。音響エンクロージャのための空気循環を行いながら依然として騒音を低減するために、通気口には多くの場合、音響フード、ルーバ、消音器又はそれらの組合せが装備される。
そのような装置によって得られる音響低減つまり減衰のレベルは、その装置の挿入損失によって表されることが多い。挿入損失は、音響伝導チャネル内に音響減衰装置を挿入することによって生じる音振幅の減少であり、多くの場合にデシベルで測定される。音響伝導チャネルの出口において音振幅を測定するテスト装置では、挿入損失は、音響減衰装置が挿入されている場合の音振幅(A2)に対する音響減衰装置が挿入されていない場合の音振幅(A1)の比として定義することができる。従って、この比は、次式で表すことができる。
挿入損失(db)=20log(A1/A2)
一般的に、そのような装置の挿入損失は、その装置の長さが増すにつれて増大する。さらに、許容空気流量を維持するために、装置の全断面積を拡大して、音響減衰要素によって生じる空気流れ抵抗を補償することができる。従って、騒音抑制装置は、嵩高かつ高価になりがちである。
従って、改善した音響減衰を有する装置を提供することは、有益であると言える。
本発明の実施形態は、一部の騒音抑制装置の音響減衰特性を高める方法及び装置を提供する。より具体的には、改良型の音響捕捉開口部を備えた音響減衰空洞を提供し、それら音響捕捉開口部は、音が該開口部を通して逆戻りして外に出るのを許すのではなく音を空洞内に保持する傾向を有する。幾つかの実施形態では、音響捕捉開口部は、突出部によって囲まれた孔を含む。他の実施形態では、音響捕捉開口部は、傾斜スラットを含む。実施形態はまた、改良型の音響減衰空洞を備えた騒音抑制装置を提供する。さらに他の実施形態は、改良型の音響減衰空洞を備えた騒音発生機械を提供する。
本発明のこれらの及びその他の特徴、態様並びに利点は、図面全体にわたって同じ参照符号が同様の部分を表している添付図面を参照して以下の詳細な説明を読むことより一層理解されるようになるであろう。
ある実施形態によりそれに対して音響減衰装置を取付けることができる様々な騒音源を示す例示的な建物の環境図。 ある実施形態によりそれに対して音響減衰装置を取付けることができるガスタービンエンジンを有する例示的なシステムのブロック図。 ある実施形態による、図1及び図2に示した様々な騒音源に適用することができる例示的な音響減衰導管を示す斜視図。 ある実施形態による、図1及び図2に示した様々な騒音源に適用することができる例示的な音響減衰導管を示す斜視図。 ある実施形態による例示的な音響減衰バリヤ壁及び通気フードを示す断面図。 ある実施形態による例示的な音響減衰導管の斜視図。 ある実施形態による、図3、図4及び図5に示した音響捕捉開口部を示す例示的な吸音導管の内側壁の拡大図。 ある実施形態による、図3、図4及び図5に示した音響捕捉開口部を示す例示的な吸音導管の内側壁の拡大図。 ある実施形態による、図3、図4及び図5に示した音響捕捉開口部を示す例示的な吸音導管の内側壁の拡大図。 ある実施形態による、バッフルを備えた例示的な音響減衰導管の断面図。 ある実施形態による、図3、図4及び図5に示した音響捕捉開口部を示す例示的な音響減衰バッフルの断面図。 ある実施形態による、図3、図4及び図5に示した音響捕捉開口部を示す例示的な音響減衰バッフルの断面図。 ある実施形態による、バッフルを備えた例示的な音響減衰導管の断面平面図。 図3、図4及び図5に示した音響捕捉開口部の音響減衰特性を説明する例示的な音響減衰バッフルの拡大図。 ある実施形態による、音響捕捉スラットを備えたバッフルを含む例示的な音響減衰導管の斜視図。 図10に示した音響捕捉スラットの音響減衰特性を説明する例示的な音響減衰バッフルの断面図。
以下に、本発明の1以上の特定の実施形態を説明する。これらの実施形態の簡潔な説明を行うために、本明細書では、実際の実施の全ての特徴については、説明しないことにする。あらゆるそのような実際の実施の開発においては、あらゆる工学又は設計プロジェクトにおいてそうであるように、実施毎において変化する可能性があるシステム関連及びビジネス関連の制約の遵守のようなその開発者の特定の目標を達成するために、数多くの実施特有の決定を行わなくてはならないことを理解されたい。さらに、そのような開発努力は複雑でありかつ時間がかかる可能性があるが、それにも拘わらず、本発明の利点を得る当業者にとっては、設計、製作及び製造に関係した日常的作業であると言えることを理解されたい。
本発明の態様は、改良型の騒音抑制技術に関する。具体的には、ある実施形態による騒音抑制装置は、先行技術と比べてより良好な音響捕捉及び音響保持特性をもたらす改良型の開口部を備えた音響減衰空洞を含む。この改良型の開口部は、本明細書に記載した技術により製作した騒音抑制装置の挿入損失を増大させる。その結果、騒音抑制装置は、同じレベルの音響減衰をもたらす先行技術による装置と比べてより小さく、より軽量にかつより安価に製作することができる。
次に図を参照すると、図1は、様々な騒音源と、騒音がそこから外部環境に逸出するおそれがある様々な吸入及び排出箇所とを備えた例示的な建物10を示している。建物10は、産業用複合施設又は居住用建物とすることができる。建物10は、暖房システム、空調システム、モータ、タービン、圧縮機、ポンプ、工作機械等々を含む可能性がある機械装置12のような1以上の騒音源を含む。これらの騒音源が発生した騒音は、その建物10の内部又は周辺の人々に迷惑を及ぼすおそれがある。
機械12は、例えば該機械12の気体圧縮機に対して空気を供給することができる吸気口14を含むことができる。建物10はまた、換気システムを含むことができる。従って、建物10は、外部から空気を引込み、空気ダクト18を通して建物10全体に空気を分配する換気吸入口16を含むことができる。建物10はまた、該建物10内の例えば空調ユニットのような機械に外部空気を供給するための空気取入れ口20を含むことができる。建物10はまた、換気排出口22を含むことができる。加えて、機械12は、排気ガスを発生する場合があり、その排気ガスは、排気筒24を通して流出させることができる。
吸入及び排出箇所は、建物10内で発生した騒音が外部環境に逸出する機会を与える可能性があることが分かるであろう。政府制定の安全及び環境基準を遵守するためにまたそうでなくても騒音を低減するために、建物10全体にわたる騒音源に対して、開示した実施形態による様々な音響減衰装置を音響的に結合することができる。例えば、空気取入れ口20及び換気排出口22は、遮音ルーバ26を含むことができる。建物10の外壁にはまた、騒音遮断パネル28を取付けることができる。加えて、空気ダクト30及び排気ダクト32にはまた、機械12が発生した音を吸収する消音器を取付けることができる。さらに、大騒音の機械は、バリヤ壁36を備えることができかつ騒音遮断換気フード38を取付けることができるエンクロージャ34内に格納することができる。
図2は、本技術の実施形態による音響減衰装置に対して音響的に結合されたガスタービンエンジン42を含む例示的なシステム40のブロック図である。例えば、このシステム40には、航空機、船舶、機関車、発電システム又はそれらの組合せが含まれる。従って、負荷44としては、発電機、プロペラ、変速機、駆動システム又はそれらの組合せが含まれる。図示したガスタービンエンジン42は、吸気セクション46、圧縮機48、燃焼器セクション50、タービン52及び排気セクション54を含む。タービン52は、シャフト56を介して圧縮機48に対し駆動結合される。
矢印で示すように、空気は、吸気セクション46を通って圧縮機48内に流れ、圧縮機48は、燃焼器セクション50内への流入に先立って空気を加圧する。図示した燃焼器セクション50は、圧縮機48とタービン52との間でシャフト56の周りに同心的又は環状に配置された燃焼器ハウジング58を含む。燃焼器ハウジング58の内部において、燃焼器セクション50は、シャフト56の周りの円形又は環状構成として複数の半径方向位置に配置された複数の燃焼器60を含む。圧縮機48からの加圧空気は、燃焼器60の各々に流入し、次にそれぞれの燃焼器60内で燃料と混合されかつ燃焼して、タービン52を駆動する。得られた動力の一部又は全てを使用して、シャフト56を駆動して回転させ、圧縮機48及び/又は負荷64に動力を供給するようにすることができる。幾つかの実施形態では、排気は、ジェット飛行機のような乗物のための推力源として使用される。
図2に示すように、システム40は、騒音が逸出する2つの主区域を含む。具体的には、燃焼器セクション50、圧縮機セクション48、タービンセクション52又はそれらの組合せから生じる騒音は、音波66で示すように吸気セクション46及び排気セクション54においてシステム40から逸出する傾向になる。システム40から放出される騒音を許容レベルまで低減するために、システム40は、流路内又は流路に沿って、吸気セクション46から排気セクション54まで/排気セクション54から吸気セクション46までの間に消音器のような本実施形態による音響減衰装置を含むことができる。音響減衰装置は、以下においてさらに説明するが、空気が通過するのを可能にしながら、音振幅を減少させる。
図3は、実施形態による上記の様々な音響減衰装置において使用することができる例示的な音響減衰導管68を示している。導管68は、空気の流れを導きかつ該導管68を通して移動(伝播)する音波を減衰させる側壁70を含むことができる。導管68を通って流れる空気の方向は、矢印74で示しており、他方、導管68から発散する音の方向は、矢印72で示している。空気及び音の方向によって示しているように、図3に示すような導管68は吸気導管であることが分かるであろう。しかしながら、幾つかの実施形態では、導管68又は導管68の列はまた、排気導管として作用させることもでき、その場合には音及び空気は同一の方向に移動することができる。導管68は、図2に示すタービン52又は圧縮機48のような騒音発生装置に対して音響的に結合することができる。導管68はまた、図1に示すように、機械12に対して又は空気ダクト18及び30内に音響的に結合することができる。本発明は、便宜的に空気導管に関して述べているが、開示した実施形態はまた、それを通して音が伝播することができるあらゆる気体又は流体を導く導管を含むことができることが分かるであろう。
音を吸収するために、導管68の側壁70は、音響減衰空洞77を形成する中空エンクロージャとすることができる。本出願で使用する場合における「中空」という用語は、側壁70の形態を記述するためのものであり、側壁70が音響減衰材で充填されているか否かについて述べるものではないことに注目されたい。導管68の内表面に沿って、音が音響減衰空洞77に入るのを可能にする幾つかの開口部76を設けることができる。以下においてさらに説明するように、これらの開口部76は、音が音響減衰空洞77に入るのを可能にしかつその音を音響減衰空洞77内に実質的に保持するような特殊な形状にされる。音響減衰のレベルを高めるために、空洞77は、ミネラルウール、ガラス繊維、発泡材、又は音を減衰させるのに適したその他のあらゆる材料のような音響減衰材78で充填することができる。幾つかの実施形態では、音響減衰空洞77は、空いた状態のままとすることができる。音は、それが導管68を通して伝播する時に、開口部76に入りかつ音響減衰材78により減衰され、それによって導管68から外に出る音の振幅が減少する。
導管68の寸法は、導管68の音響減衰特性と空気流れ特性とをバランスさせるように制御することができる。例えば、導管68の騒音減衰は、壁厚さ80を増大させることによって高めることができ、壁厚さ80を増大させることにより、音響減衰空洞77の寸法及び側壁70内に含まれる音響減衰材78の量を増大させることができる。加えて、導管68の音響減衰特性を改善するために、長さ82を増大させることができる。しかしながら、壁厚さ80及び/又は長さ82を増大させることはまた、導管68の空気流抵抗を増大させることにもなる。従って、適正な空気流量を維持するために、導管68の高さ84及び/又は幅86を変化させることができる。導管の寸法を増大させることは、装置の重量、空間消費及びコストを増大させる。加えて、多くの用途では、騒音抑制装置のために使用できる空間の量には限りがある。これらの理由から、より小さな空間内ある導管の音響減衰を改善することが望まれる。
それにも拘わらず、開口部76が音響減衰を高めるので、先行技術による装置と比べてより小さな導管68、つまり減少した高さ84、幅86、長さ82又は壁厚さ80を有する導管68を用いて所望のレベルの音響減衰を得ることができる。導管68の寸法を減少させても、導管68を通る空気流量を増大させることができると同時に、より小形の装置によるコストの節減、空間の節約及び重量の軽減を得ることもできる。
図4は、音響減衰導管68の別の実施形態を示している。図4に示すように、導管68は、該導管68によって得られる音響減衰のレベルを高めるバッフル88を含む。側壁70と同様に、バッフル88は、音響減衰材78で充填された音響減衰空洞を形成したエンクロージャとすることができる。しかしながら、側壁70とは異なり、バッフル88の両側面は、開口部76を含むことができる。バッフル88を備えることによって、導管68内の音響減衰表面積及び体積の大きさを増大させ、従って所望のレベルの音響減衰を得ることになる導管68の長さ82を短縮することができる。従って、この図示した実施形態では、一定の空間量の場合に、より良好な騒音減衰が得られる。しかしながら、導管68内にバッフル88を配置することはまた、導管68内における空気流抵抗を増大させる傾向になる可能性があり、これは、導管68の断面積を増大させることによって補償することができる。
図5は、通気フード38を備えたバリヤ壁36の例示的な実施形態の概略図である。バリヤ壁36及び通気フード38の両方は、音響減衰材78で充填された音響減衰空洞77を形成し、かつ矢印90で示すようにそれを通して音波が音響減衰空洞77に入ることができる開口部76を備えたエンクロージャを含む。この図示した実施形態では、音波66は、矢印72で示すように通気フード38を通って進み、他方、空気は、矢印74で示すように通気フード38を通って流れる。図示した通気フード38は、そこから音が外部環境内に逸出する傾向になるあらゆる通気口又は開口部の上方に配置することができ、該通気フード38を通って進む音の一部分を減衰させる傾向になる音響バリヤを形成する。
図6は、上記のある実施形態による、導管68の内表面上に開口部76を備えた導管68を示している。線7−7は、図7A、図7B及び図7Cに示した拡大図の位置を示している。図7A、図7B及び図7Cは、図6に示した導管68の内壁の3つの別の拡大図を示しており、音響減衰空洞77内に至る開口部76の形状に関する一層詳細を示している。図7Aに示すように、開口部76は、それを通して音が音響減衰空洞77内に入ることができる孔98と、この孔98を囲みかつ音響減衰空洞77内に又は該音響減衰空洞77から外に突出した突出部100とを含むことができる。入射音波の方向に向けて開口部76を音響的に偏らせるために、突出部100は、開口部76が騒音源に向かうように孔の上方に傾斜させることができる。加えて、突出部は、パネル(シート92)に対する垂直方向から見て孔を部分的に又は完全に覆うことができる。以下においてさらに説明するように、突出部100の形状は、音を音響減衰空洞内に捕捉しかつ保持して、音が孔98を通して反射されて逆戻りして外に出るのを防止する働きをする。
図7A、図7B及び図7Cに示すように、開口部76は、シート92内に形成された非平坦有孔パターンを形成する。さらに、開口部76は、孔98と突出部100とを含むことができ、これら突出部100は、様々な音響捕捉及び保持形状のいずれかとすることができる。例えば、図7Aに示すように、孔98は、三角形状を形成することができ、また突出部100は、シート92に平行な方向に見て半円形を形成することができる。突出部100はまた、テーパ状にして、円錐形の底部において開口した孔の上方を覆う半円錐形を形成することができる。導管68を通して伝播する音をより良好に減衰させるために、円錐形突出部100の底部は、入射音波の方向に向けることができる。図7Bに見られるように、孔98は、矩形を形成することができ、また突出部100は、パネルに平行な方向から見て矩形を形成することができる。この実施例では、矩形突出部100のテーパ形状は、入射音波の方向に向かう側及び孔に向かう側において開口した三角柱を形成することができる。図7Cに見られるように、孔98は、三角形状を形成することができ、また突出部100は、パネルに平行な方向から見て三角形を形成することができる。この実施例では、三角形突出部100のテーパ形状は、入射音波の方向に向かう四角錐の側及び孔に向かう側において開口した四角錐形状の覆いを形成することができる。図7A、図7B及び図7Cに示した実施例は、限定的なものではないこと、また本発明は、孔98及び突出部100の特定の形状に限定されるものではないことを理解されたい。
上記の開口部76は、スタンプ加工によりシート92を同時に変形及び穿孔することによって形成し、それによって孔98及び突出部100を同時に形成することができる。さらに、シート92は、幾つかの開口部76を同時に付加するように処理することができる。それに代えて、孔98及び突出部100は、別個に形成することができる。例えば、始めに孔98をシート92内に形成し、孔98を形成した後に突出部100をシート92に取付けることができる。シート92は、例えば金属、プラスチック、木、厚紙又は繊維板のようなあらゆる剛性又は半剛性材料で製作することができる。
図8、図9A及び図9Bに移ると、開口部76の付加的な実施形態を示している。図8は、バッフル88を備えた導管68の断面図を示している。図8に見ることができるように、導管68の側壁70は、音響減衰材78で充填することができる音響減衰空洞77を形成する。さらに、開口部76は、図示するように導管68の内表面上に配置することができる。線9−9は、図9A及び図9Bに示す拡大図の位置を示している。
特に図9Aの拡大図に移ると、開口部76を示しており、この場合には、突出部100は、音響減衰空洞77から離れるように外向きに空気流路内に延びている。突出部100が空気流路内に延びることは、導管68の空気流れ抵抗を増大させるが、また開口部76の音響捕捉特性を増大させることができる。特に図9Bの拡大図に移ると、開口部76を示しており、この場合には、突出部100は、音響減衰空洞77の内部に向けて内向きに延びている。突出部100が空洞77内にかつ空気流路から外に延びることは、導管68内の空気乱流及び空気流生成騒音を低減する傾向がありかつ導管68の空気流れ抵抗を減少させることができる。いずれかの実施形態では、開口部76は、音響捕捉を改善しかつ空洞77からの音逸出を減少させるように傾斜させることができる。
図10は、図4の音響減衰導管68の断面平面図である。前記したように、導管68は、側壁70とバッフル88とを含む。この図示した実施形態では、音は、矢印72で示した方向に導管68を通して伝播しており、他方、空気は、矢印74で示した方向に導管68を通って移動している。音が導管68を通して伝播する時に、音の一部分は、矢印90で示すように開口部76を通して入る。線11−11は、実施形態によるバッフル88の音響捕捉特性を説明する図11に示した拡大図の位置を示している。
図11の拡大図を参照すると、バッフル88が該バッフル88に入る音波を保持することを開口部76が如何にして可能にするかを理解することができる。先ず始めに、音は、矢印102で示すように開口部76を通して入る。音波は次に、音響減衰空洞77内で音響減衰材78によって減衰される。音波の振幅は、音波が音響減衰材78を通して移動するにつれて減少する。音波が音響減衰材78を通して移動する距離が長くなればなるほど、音波は、より一層減衰される。図11に示すように、突出部100は、1つの開口部76からバッフル88の反対側面上の他の開口部76に至る妨害物のない直線経路が存在しないようにする。従って、音波は、それがバッフル88の反対側面に接近する時に、音響減衰空洞77から外に出るのではなく突出部100により反射される。さらに、音波は、音響減衰空洞77の全体にわたって繰り返し反射して、音波の減衰の増大を生じる。突出部100がない場合には、音波は、それよって音響減衰空洞77から外に出る妨害物の殆どない経路を有することになることが分かるであろう。この開示した実施形態では、内向き突出部、外向き突出部又はその両方を使用して壁及びバッフルの音響捕捉能力を改善し、それによって音が強制的に音響減衰材78を通して進むようにしてその減衰を向上させることができる。
次に図12及び図13を参照すると、音響減衰バッフル88を含む導管68の別の実施形態を示している。前述の実施形態の場合と同様に、図12及び図13に示す実施形態は、導管68によって行われる音響減衰のレベルを高めたバッフル88を備えた導管68を含むことができる。さらに、バッフル88は、音響減衰材78で充填することができ、またバッフル88の両側面は、開口部76を含むことができる。しかしながら、本実施形態では、バッフル88の両側面は、フレーム108によって所定の位置に保持された傾斜スラット106を含むことができる。
図13に示すように、スラット106は、バッフル88の両側面上に設置することができかつ音響減衰空洞77を形成することができる。さらに、スラット106は、ノイズ源に向けて傾けてつまり内向きに傾斜させて開口部を設けることができ、それによって矢印102で示すように、音波72が容易に音響減衰空洞77に入ることができるようになる。加えて、スラット106の角度及び配置によりまた、音波が容易に音響減衰空洞77から外に出ることが防止される。従って、スラット106は、矢印104で示すように、音響減衰材78を通して音波を内側に繰り返し反射させて、バッフル88の音響減衰を高めることができる。
上記した技術によると、先行技術による装置と比べて、騒音抑制装置の音響減衰特性を高めることができる。本技術の実施形態は、消音器、騒音抑制フード、騒音抑制バリヤ壁等々のような広範な騒音抑止装置を含むことができる。そのような音響減衰装置は、ダクト機構、換気装置、排出ダクト、吸入ダクト、又は騒音が外部環境に逸出するおそれのあるその他のあらゆる用途において設けることができる。本技術の実施形態はまた、ガスタービンエンジン又はジェットエンジンのような機械の吸気又は排気セクション内に設けた音響抑制装置を備えた一部の機械を含むことができる。上記した音響減衰装置のその他の用途もまた、当業者には想起されるであろう。
本明細書では、本発明の一部の特徴のみを例示しかつ説明してきたが、当業者には多くの修正及び変更が想起されるであろう。従って、特許請求の範囲は、全てのそのような修正及び変更を本発明の技術思想の範囲内に含まれるものとして保護することを意図していることを理解されたい。
10 建物
12 機械
14 吸気口
16 換気吸入口
18 空気ダクト
20 空気取入れ口
22 換気排出口
24 排気筒
26 遮音ルーバ
28 騒音遮断パネル
30 空気ダクト
32 排気ダクト
34 エンクロージャ
36 バリヤ壁
38 騒音遮断換気フード
40 システム
42 ガスタービンエンジン
44 負荷
46 吸気セクション
48 圧縮機
50 燃焼器セクション
52 タービン
54 排気セクション
56 シャフト
58 燃焼器ハウジング
60 燃焼器
64 負荷
66 音波
68 導管
70 側壁
72 音の方向
74 空気の方向
76 開口部
77 音響減衰空洞
78 音響減衰材
80 壁厚さ
82 長さ
84 高さ
86 幅
88 バッフル
90 音が入る方向
92 シート
98 孔
100 突出部
102 音が入る方向
104 音波が繰り返し反射される方向
106 スラット
108 フレーム

Claims (10)

  1. タービンエンジン(42)と、
    前記タービンエンジン(42)の上流又は下流で音波を受けるように配置された音響減衰装置(68)と
    を備えるシステムであって、前記音響減衰装置(68)が、
    中空壁(70)と、
    前記中空壁(70)内に配置された音響減衰材(78)と、
    前記中空壁(70)内への複数の開口部(76)と
    を含んでおり、前記開口部(76)が、前記中空壁(70)内への音波の進入を可能にしかつ該中空壁(70)からの音波の離脱を実質的に遮断する突出部(100)に隣接して配置される、システム。
  2. 前記中空壁(70)を有する導管を含み、前記複数の開口部(76)が前記導管の内面に沿って配置される、請求項1記載のシステム。
  3. 前記突出部(100)が、前記開口部(76)の一部を覆って、該開口部(76)を通る直線経路を遮断する、請求項1記載のシステム。
  4. 前記開口部(76)及び突出部(100)が共同して、前記中空壁(70)の1以上の側面内に非平坦有孔パターンを形成する、請求項1記載のシステム。
  5. 前記突出部(100)が、前記中空壁(70)内に延びる、請求項1記載のシステム。
  6. 前記突出部(100)が、前記中空壁(70)から外向きに延びる、請求項1記載のシステム。
  7. 前記突出部(100)が、前記中空壁(70)の1以上の側面に沿って連続した複数の傾斜スラット(106)を含み、前記開口部(76)が、前記傾斜スラット(106)間に配置される、請求項1記載のシステム。
  8. 音響減衰装置(68)
    を備えるシステムであって、前記音響減衰装置(68)が、
    非平坦パターンの開口部(76)を有す有孔壁(70)と、
    前記有孔壁(70)に隣接した音響捕捉領域と
    を含む、システム。
  9. 前記有孔壁(70)内に配置された音響減衰材(78)を含み、前記有孔壁(70)が、前記非平坦パターンの突出部(100)及び開口部(76)の両方を形成した複数の変形部分を有するシートを含む、請求項8記載のシステム。
  10. 前記非平坦パターンが、騒音源に向けて傾いた傾斜部分(100)を含む、請求項8記載のシステム。
JP2009225683A 2008-10-01 2009-09-30 音響減衰システム及び方法 Expired - Fee Related JP5738524B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/243,923 2008-10-01
US12/243,923 US8459407B2 (en) 2008-10-01 2008-10-01 Sound attenuation systems and methods

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010084768A true JP2010084768A (ja) 2010-04-15
JP5738524B2 JP5738524B2 (ja) 2015-06-24

Family

ID=41347869

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009225683A Expired - Fee Related JP5738524B2 (ja) 2008-10-01 2009-09-30 音響減衰システム及び方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8459407B2 (ja)
EP (1) EP2172623A2 (ja)
JP (1) JP5738524B2 (ja)
CN (1) CN101713335B (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013194574A (ja) * 2012-03-16 2013-09-30 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 吸気ダクト
JP2014177931A (ja) * 2013-03-15 2014-09-25 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 排気装置
KR101637231B1 (ko) * 2015-05-19 2016-07-07 (주)성신엔스텍 선박용 가스터빈 소음 저감장치
JP2017532478A (ja) * 2014-09-03 2017-11-02 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ タービンシステム用の吸音処理アセンブリ
KR102284717B1 (ko) * 2020-02-28 2021-08-02 지이텍 주식회사 수분 제거 기능 겸용 소음 저감 장치 및 이를 포함하는 송풍 장치
WO2022091542A1 (ja) 2020-10-30 2022-05-05 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 圧力変動吸収構造体

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB201113034D0 (en) * 2011-07-28 2011-09-14 Airbus Uk Ltd An conditioning system exhaust silencer for an aircraft
US8685302B2 (en) * 2012-02-20 2014-04-01 Honeywell International Inc. Monolithic acoustically-treated composite structures and methods for fabricating the same
KR101807783B1 (ko) * 2012-06-18 2018-01-18 목포해양대학교 산학협력단 공명통을 이용한 선박 프로펠러용 방음 덕트
JP6057790B2 (ja) 2013-03-15 2017-01-11 三菱重工業株式会社 ガスタービン用サイレンサ、及びそれを備えたガスタービン
US9305539B2 (en) * 2013-04-04 2016-04-05 Trane International Inc. Acoustic dispersing airflow passage
US20150069763A1 (en) * 2013-09-10 2015-03-12 General Electric Company Load cover
EP2871636B1 (en) * 2013-11-08 2021-01-06 Volvo Car Corporation Sound reduction system
DE102014209323A1 (de) * 2014-05-16 2015-11-19 Mahle International Gmbh Kunststoffbauteil
US9290274B2 (en) * 2014-06-02 2016-03-22 Mra Systems, Inc. Acoustically attenuating sandwich panel constructions
US10577973B2 (en) 2016-02-18 2020-03-03 General Electric Company Service tube for a turbine engine
US20170276397A1 (en) * 2016-03-24 2017-09-28 VAW Systems Ltd. Sound Attenuating Baffle Including a Non-Eroding Liner Sheet
CN106128446A (zh) * 2016-08-29 2016-11-16 江苏标榜装饰新材料股份有限公司 微穿孔吸音板
BE1024535B1 (fr) * 2016-09-05 2018-04-04 Safran Aero Boosters S.A. Banc d'essai de turbomachine avec contrôle actif du bruit
US20180135514A1 (en) * 2016-09-27 2018-05-17 General Electric Company Sound attenuating system for gas turbine engine
WO2018187848A1 (en) 2017-04-13 2018-10-18 Colin Rawson Aero-acoustic materials processing plant with noise attenuation system
US10980391B2 (en) 2017-04-28 2021-04-20 Owens Corning Intellectual Capital, Llc Appliance with acoustically insulated ductwork
US10662839B2 (en) * 2017-06-28 2020-05-26 General Electric Company Exhaust stack assemblies with acoustic attenuation features
CN107869459A (zh) * 2017-11-14 2018-04-03 美的集团股份有限公司 水泵
US10626886B2 (en) * 2018-04-18 2020-04-21 Honeywell International Inc. Sound attenuation apparatus and methods
US11047304B2 (en) * 2018-08-08 2021-06-29 General Electric Company Acoustic cores with sound-attenuating protuberances
CN109119059B (zh) * 2018-09-21 2020-11-27 同济大学 一种基于Helmholtz共鸣器耦合的双负声学超材料结构
US11592205B2 (en) * 2018-12-18 2023-02-28 Johnson Controls Tyco IP Holdings LLP Silencer assembly for air handling unit of an HVAC system
US10815833B1 (en) * 2019-05-21 2020-10-27 Marine Turbine Technologies, LLC Exhaust baffle apparatus and method
US11028732B2 (en) * 2019-09-05 2021-06-08 Rolls-Royce North American Technologies Inc. High temperature panel damper for sheet metal structures
WO2021042371A1 (zh) * 2019-09-06 2021-03-11 烟台杰瑞石油装备技术有限公司 一种涡轮发动机的隔声舱体
CN110454285A (zh) * 2019-09-06 2019-11-15 烟台杰瑞石油装备技术有限公司 一种涡轮发动机的隔声舱体
KR102300999B1 (ko) 2019-09-09 2021-09-10 두산중공업 주식회사 차음 벽체의 스터드 연결 구조
CN110940083B (zh) * 2019-12-31 2023-10-24 天津丽茂源松节能技术有限公司 一种新风系统的消音装置
CN212899157U (zh) 2020-07-27 2021-04-06 开利公司 用于风机出口侧的降噪装置以及包括其的热交换系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1918149A (en) * 1931-05-08 1933-07-11 Burgess Lab Inc C F Sound transmitting and sound absorbing construction
JPS5149343A (ja) * 1974-08-30 1976-04-28 Gen Electric
US4325459A (en) * 1980-09-29 1982-04-20 Martin Mack M Muffler diffuser

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2489048A (en) * 1947-12-03 1949-11-22 Johns Manville Insulated duct
US2959243A (en) * 1956-03-29 1960-11-08 Gen Sound Control Inc Sound absorbing structure
US3019850A (en) * 1958-04-08 1962-02-06 John J March Prefabricated insulated duct and sound trap
US3522863A (en) * 1968-07-15 1970-08-04 Vincent E Ignoffo Glass-packed muffler
US4184565A (en) * 1978-12-15 1980-01-22 Harris V C Exhaust muffler
US4316522A (en) * 1979-11-07 1982-02-23 Industrial Acoustics Company, Inc. Acoustic filter silencer
JPS6217675Y2 (ja) * 1980-12-05 1987-05-07
US4487290A (en) * 1983-04-29 1984-12-11 Mustang Units Co. Light aircraft engine muffler
US4645032A (en) * 1985-09-05 1987-02-24 The Garrett Corporation Compact muffler apparatus and associated methods
AU2094288A (en) * 1988-08-16 1990-02-15 Fujitsubo Giken Co. Ltd. Automobile muffler
US5809770A (en) * 1995-07-31 1998-09-22 Donaldson Company, Inc. Silencer for a gas flow
CA2164370A1 (en) * 1995-12-04 1997-06-05 Donald L. Allen Reactive acoustic silencer
US6116377A (en) * 1998-12-29 2000-09-12 Dugan; Jimmie Robert Sound attenuation devices for internal combustion engines
US6679351B2 (en) * 2001-02-15 2004-01-20 Ttr Hp, Inc. Air turbine for combustion engine
US20050161280A1 (en) * 2002-12-26 2005-07-28 Fujitsu Limited Silencer and electronic equipment
DE102004053383A1 (de) * 2004-11-02 2006-05-04 Eads Deutschland Gmbh Akustischer Absorber für Flugtriebwerke

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1918149A (en) * 1931-05-08 1933-07-11 Burgess Lab Inc C F Sound transmitting and sound absorbing construction
JPS5149343A (ja) * 1974-08-30 1976-04-28 Gen Electric
US4325459A (en) * 1980-09-29 1982-04-20 Martin Mack M Muffler diffuser

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013194574A (ja) * 2012-03-16 2013-09-30 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 吸気ダクト
JP2014177931A (ja) * 2013-03-15 2014-09-25 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 排気装置
JP2017532478A (ja) * 2014-09-03 2017-11-02 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ タービンシステム用の吸音処理アセンブリ
KR101637231B1 (ko) * 2015-05-19 2016-07-07 (주)성신엔스텍 선박용 가스터빈 소음 저감장치
KR102284717B1 (ko) * 2020-02-28 2021-08-02 지이텍 주식회사 수분 제거 기능 겸용 소음 저감 장치 및 이를 포함하는 송풍 장치
WO2022091542A1 (ja) 2020-10-30 2022-05-05 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 圧力変動吸収構造体

Also Published As

Publication number Publication date
EP2172623A2 (en) 2010-04-07
US20100077754A1 (en) 2010-04-01
CN101713335B (zh) 2014-11-19
US8459407B2 (en) 2013-06-11
JP5738524B2 (ja) 2015-06-24
CN101713335A (zh) 2010-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5738524B2 (ja) 音響減衰システム及び方法
US8240427B2 (en) Sound attenuation systems and methods
US8230967B2 (en) Vane type silencers in elbow for gas turbine
US5297517A (en) Noise suppression enclosure for an engine
RU2606463C2 (ru) Система подачи воздуха низкого давления для двигателя, имеющего нагнетатель, и транспортное средство, содержащее такую систему
US6668970B1 (en) Acoustic attenuator
US20130045084A1 (en) Low-noise bladeless fan
EP3034945B1 (en) Gas turbine fuel pipe comprising a damper
KR20140027394A (ko) 음향 감쇄 장치 및 그러한 장치를 구비하는 모터 차량
JP6840670B2 (ja) 能動騒音制御システム
US20190136729A1 (en) Active noise cancelation systems and devices
JP4982165B2 (ja) 消音装置
WO1993004272A1 (en) Noise suppression enclosure for an engine
CN210343440U (zh) 一种汽轮发电机用隔音罩
EP3144502A1 (en) Silencer duct having silencing element and couplers
JP2021110260A (ja) 送風装置
US20180371952A1 (en) Backflow prevention system for a gas turbine engine
CN213751946U (zh) 压缩空气排出消音装置
JP2012145776A (ja) 音響特性改善構造
JP7171484B2 (ja) 吸音装置及びガスタービン
US20230064984A1 (en) Noise suppression unit
US20190212011A1 (en) Open hearth fireplace systems and methods
JP6247732B2 (ja) 消音体及びこれを用いた消音器
JPH07334163A (ja) 騒音低減装置
CN116263125A (zh) 用于气体涡轮系统的带有竖直导流板的箱体形状空气进气静音器

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120921

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130827

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20131127

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20131202

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20131224

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20131227

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20140127

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20140130

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140226

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140729

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150324

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150422

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5738524

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees