JP2017083652A - Sound deadening structure - Google Patents
Sound deadening structure Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017083652A JP2017083652A JP2015211963A JP2015211963A JP2017083652A JP 2017083652 A JP2017083652 A JP 2017083652A JP 2015211963 A JP2015211963 A JP 2015211963A JP 2015211963 A JP2015211963 A JP 2015211963A JP 2017083652 A JP2017083652 A JP 2017083652A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sound
- cover member
- structure according
- opening end
- absorbing material
- 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.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は風路から放出される騒音を抑制する消音構造に関するものである。 The present invention relates to a silencer structure that suppresses noise emitted from an air passage.
現状、送風機能を主体とする空調装置は広く一般的に活用され、その主要機能の能力向上や消費電力の低減等の課題改善に向けた技術開発が日々成されている。 At present, air conditioners mainly having an air blowing function are widely used, and technical developments for improving problems such as improving the capability of the main functions and reducing the power consumption are being made every day.
このような課題の中に、発生する騒音の抑制がある。中でも送風空気の搬送を目的とした風路において、内部を伝搬し、開口端から放出される騒音の抑制が課題である。特に流風抵抗の増大の観点から、風路の内面に吸音材を貼り付ける等の単純な物理的防音のみでは対処が難しい点で大きな課題となっている。 Among such problems is the suppression of generated noise. In particular, in an air passage intended to convey blown air, it is a problem to suppress noise that propagates inside and is emitted from the opening end. In particular, from the viewpoint of increasing the flow resistance, it is a big problem in that it is difficult to cope with only simple physical soundproofing such as attaching a sound absorbing material to the inner surface of the air passage.
なお、ここで送風空気の搬送を目的とした風路とは、例えば送風機による送風により室外から室内へ空気を導引する空調ダクトを示す。また例えば送風機による送風により調理煙を室外に排気するためのレンジフードの通風路を示す。また、風路における開口端とは、前記の空調ダクトやレンジフードの通風路の室内側の吸気や排気のための開口部を示す。そして、特に送風機から室内側の開口端に伝搬する騒音が課題である。 In addition, the air path aiming at conveyance of blowing air here shows the air-conditioning duct which guides air from the outdoor to the indoor, for example by ventilation by a blower. Moreover, the ventilation path of the range hood for exhausting cooking smoke to the outdoors by ventilation with a blower, for example is shown. Moreover, the opening end in an air path shows the opening part for the inhalation | air-intake and exhaust_gas | exhaustion inside the ventilation path of the said air conditioning duct or range hood. And especially the noise which propagates from the air blower to the opening end on the indoor side is a problem.
流風抵抗の大きな増大を伴うことなく風路の開口端から放出される騒音を効果的に抑制する技術の一例としてはANCがある。 An example of a technique that effectively suppresses noise emitted from the opening end of the air passage without significantly increasing the flow resistance is ANC.
このANCとはアクティブ・ノイズ・コントロールを示し、抑制したい風路の内部を伝搬する騒音に対して、逆位相となる音を発生させることで音の干渉作用により騒音を抑制する、能動的な騒音抑制の技術である。 This ANC refers to active noise control, and active noise that suppresses noise by sound interference by generating sound that is in reverse phase with respect to the noise propagating in the air path to be suppressed. Suppression technology.
このようなANCの技術においては、音を検知する集音手段となるマイクと、逆位相音を発生させる発音手段となるスピーカーと、逆位相音を生成するための制御装置とが基本構成であって必須のデバイスとなる。 In such ANC technology, a microphone that serves as sound collecting means for detecting sound, a speaker that serves as sound generating means for generating anti-phase sound, and a control device for generating anti-phase sound are the basic components. It becomes an indispensable device.
しかしながらANCの技術には逆位相音を生成する制御装置に複雑な演算処理能力が求められ、この処理負荷は音の周波数に応じて増大する。このことから一般的には1kHz程度以上の高周波数帯域の抑制には対応が難しかった。 However, the ANC technique requires a complicated calculation processing capability for a control device that generates anti-phase sound, and this processing load increases according to the frequency of the sound. Therefore, it is generally difficult to cope with suppression of a high frequency band of about 1 kHz or more.
また、制御装置においてこの複雑で高負荷の演算処理を実現するためには、高速演算が可能なDSPやFGPA等の高価な制御デバイスを用いる必要があり、システムの全体として高コスト化する点も難点であった。 In addition, in order to realize this complicated and high-load arithmetic processing in the control device, it is necessary to use an expensive control device such as a DSP or FGPA capable of high-speed arithmetic, which increases the cost of the entire system. It was a difficult point.
更には、風路を伝播する音が平面波とみなせる管径(風路径)が抑制対象音の波長の1/2以下の場合のみ抑制効果を発揮できるものであって、高周波数帯域も抑制対象とすれば管径を小径化する必要がある。つまり、例えば帯域を1kH以下とすれば管径は約17cm以下とする必要がある。 Furthermore, the suppression effect can be exhibited only when the pipe diameter (wind path diameter) at which the sound propagating through the air path can be regarded as a plane wave is 1/2 or less of the wavelength of the suppression target sound, and the high frequency band is also the suppression target. Therefore, it is necessary to reduce the tube diameter. That is, for example, if the bandwidth is 1 kHz or less, the tube diameter needs to be about 17 cm or less.
しかしながら、この風路の小径化は流風抵抗の増大を伴うために、この点からも高周波数帯域の抑制には適してはいなかった。 However, since the reduction in the diameter of the air passage is accompanied by an increase in the wind resistance, it is not suitable for suppressing the high frequency band from this point.
このことから、ANCの技術を用いても1kHz程度以上の高周波成分を含む騒音の抑制は難しく、特に可聴帯域の中でも高感度となる2kHz前後の騒音成分は抑制作用の影響を受けずに風路の開口端から放出されることとなる。 For this reason, it is difficult to suppress noise including high-frequency components of about 1 kHz or more even using the ANC technology, and particularly noise components of around 2 kHz that are highly sensitive in the audible band are not affected by the suppression action, and the wind path It will be emitted from the open end of.
よって、更に騒音を抑制するためには、この風路の開口端から放出される特に1KHz程度以上の高周波数帯域の音の抑制に着目する必要がある。 Therefore, in order to further suppress noise, it is necessary to pay attention to suppression of sound in a high frequency band of about 1 KHz or higher, which is emitted from the opening end of the air passage.
このような風路の開口端から放出される騒音の抑制には、開口端に面して間隔を開けて吸音材を配置することが効果的となる。 In order to suppress the noise emitted from the opening end of such an air passage, it is effective to dispose the sound-absorbing material at an interval facing the opening end.
なお、この吸音材は微細な連続気泡や空間を備えた構造体の構成により入射した音の振動エネルギーを構造体の振動に置き換え、熱エネルギー変換することで音を減衰させるものである。例えば多孔質材となる軟質ウレタンやガラスウール、あるいは金属のポーラス材等を板状や一塊状に成形したものである。 In this sound absorbing material, the vibration energy of the incident sound is replaced with the vibration of the structure by the structure of the structure having fine open cells and spaces, and the sound is attenuated by converting the heat energy. For example, soft urethane, glass wool, or a metal porous material, which is a porous material, is molded into a plate shape or a lump shape.
よって、この吸音材の吸音性能(吸音率)は構造体の密度や体積にある程度まで比例して向上し、一般的に同一材であれば密度が高く音の進行方向に対する厚さが大きい程に騒音の抑制能力も高まることとなる。 Therefore, the sound absorbing performance (sound absorption rate) of this sound absorbing material is improved in proportion to the density and volume of the structure to some extent. Generally, if the same material is used, the density is higher and the thickness in the sound traveling direction is larger. The ability to suppress noise will also increase.
また、音の振動エネルギーを構造体の振動に置き換え、すなわち熱エネルギー変換することで音を減衰させる原理から、構造体に微振動を誘発しやすい高周波数帯域の音の吸音性能が高い点からも特に高周波数帯域の音の抑制に適している。 In addition, from the principle that sound vibration is attenuated by replacing vibration energy of sound with vibration of the structure, that is, by converting heat energy, the sound absorption performance of the high frequency band sound that easily induces micro vibrations in the structure is also high. It is particularly suitable for suppressing high frequency band sounds.
このように風路の開口端から放出される騒音の抑制には吸音材を開口端に面して間隔を開けて配置することが効果的である。 Thus, in order to suppress the noise emitted from the opening end of the air passage, it is effective to arrange the sound absorbing material so as to face the opening end and be spaced apart.
しかしながら、このように吸音材を用いる構成においても騒音の抑制に要するコストをいかに削減できるかが一般の家電機器等への広い活用の点で課題となっていた。 従来、この種の送風路の消音構造は、このような課題を解決するものとして用いる吸音材の量を少量化することで要するコストの削減を図る構成としたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 However, how to reduce the cost required for noise suppression even in the configuration using the sound absorbing material is a problem in terms of wide application to general home appliances and the like. Conventionally, a silencing structure of this type of air passage is known to have a structure that reduces the cost required by reducing the amount of sound-absorbing material used to solve such problems (for example, Patent Document 1).
以下、従来の送風路の消音構造について図15を参照しながら説明する。 Hereinafter, a conventional silencing structure of the air passage will be described with reference to FIG.
図に示すように従来の送風路開口の騒音抑制装置は、空気を搬送するための風路をなす筒状の吸気ダクト100において、一端を開口して空気を吸気するための吸気口101を備えている。この吸気口101に対して吸気のための空間を設けて開口を覆う形状となるカバー部材102を配置している。
As shown in the figure, a conventional noise suppression device for an air passage opening includes a suction port 101 for opening one end and sucking air in a cylindrical
このカバー部材102の吸気口101に対向する面は、吸気口101から放出される騒音をカバー部材102の端部側にて反射するように、凹レンズ状に形成している。また、カバー部材102の吸気口101に対向する面の端部には前記反射された騒音を吸音する吸音材103をリング状に取り付けた構成としている。
The surface of the
以上の構成により、吸気ダクト100の内部に騒音の伝播があれば、この騒音は吸気口101から周囲の空間に放出される。この吸気口101から放出された騒音は吸気口101に対して空間を設けて配置しているカバー部材102の吸気口101に対向する面に向かう。この時、騒音はカバー部材102の吸気口101に対向する面は凹レンズ状に形成していることから、カバー部材102の端部側に反射される。
With the above configuration, if noise propagates inside the
カバー部材102の吸気口101に対向する面の端部には吸音材103が取り付けられていることから、反射された騒音は吸音材103の吸音効果により減衰する。
Since the
よって、カバー部材102の端部にリング状に取り付けた吸音材103によって、吸気口101から放出される騒音を吸音により減衰させて効率よく抑制できる。このため、吸音材103を吸気口101に対向する面に平面状に配置する構造に対してコストを削減するものであった。
Accordingly, the
このような従来の送風路の消音構造においては、騒音を伝播させる吸気ダクト100の開口端となる吸気口101に対して空間を設けて開口を覆い、吸気口101から放出される騒音をカバー部材102の端部側に反射させる凹レンズ状に形成したカバー部材102を配置している。また、カバー部材102の吸気口101に対向する面の端部にはリング状に吸音材103が取り付けられていることから反射された騒音は吸音材103の吸音効果により減衰する。よって、騒音の抑制に用いる吸音材103を吸気口101に対向する面に平面状に配置する従来の構造に対してリング状とすることで削減するものであった。
In such a conventional silencing structure of the air passage, a space is provided for the air inlet 101 serving as the opening end of the
しかしながら音(音波)はその特性として進行方向に壁面があれば、その壁面に対する入射角度と同一角度で反対方向に反射される空間伝播波の「反射の法則」に従うことが基本となる。ここで、カバー部材102は吸気ダクト100の開口端の吸気口101に対して開口を覆う凹レンズ状に形成している。つまり吸気口101から放出され、カバー部材102に進行する騒音はカバー部材102の端部ではなく中央方向への反射が主となる。
However, if the sound (sound wave) has a wall surface in the traveling direction as a characteristic, it is basically based on the “law of reflection” of the spatial propagation wave reflected in the opposite direction at the same angle as the incident angle with respect to the wall surface. Here, the
カバー部材102において騒音の反射が主に中央方向となれば、カバー部材102の端部にリング状に取り付けられている吸音材103では直接的な吸音作用の多くは得られないこととなる。
If the reflection of noise in the
よって、吸音材103の少量化により全体コストの削減は図れるが直接的な吸音作用の多くを得られない。このことから効果的な騒音の抑制機能を十分には果たせないという課題を有していた。
Therefore, although the overall cost can be reduced by reducing the amount of the
そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、低コスト化を図りながらより効果的に騒音の抑制機能を果たせる消音構造を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide a muffler structure that can perform a noise suppression function more effectively while reducing costs.
そして、この目的を達成するために、本発明に係る消音構造は、端部に設けられた開口である開口端を有し内部空間に送風空気を通す筒状の風路体と、前記開口端からの音波を当該開口端に対向させた反射面を介して当該反射面の中央部に設けられた収束領域に向けて反射させるカバー部材と、前記風路体と前記カバー部材との間に設けられた空間と、前記収束領域に一塊形状に設けられ前記反射させた音波を吸収する吸音材とを備えたものであり、これにより所期の目的を達成するものである。 In order to achieve this object, the sound deadening structure according to the present invention includes a cylindrical air passage body that has an opening end that is an opening provided at an end portion thereof and allows air to pass through the internal space, and the opening end. A cover member that reflects a sound wave from the light source toward a convergence region provided in a central portion of the reflection surface via a reflection surface that faces the opening end, and is provided between the air passage body and the cover member And a sound-absorbing material that absorbs the reflected sound wave provided in a lump shape in the convergence area, thereby achieving the intended purpose.
本発明によれば、吸音材を用いる量を少量化しながら直接的な吸音作用を得られることから、低コスト化を図りながらより効果的に騒音の抑制機能が果たせる消音構造を提供することができる。 According to the present invention, since a direct sound absorbing action can be obtained while reducing the amount of the sound absorbing material used, it is possible to provide a sound deadening structure that can perform a noise suppressing function more effectively while reducing costs. .
本発明に係る消音構造は、端部に設けられた開口である開口端を有し内部空間に送風空気を通す筒状の風路体と、前記開口端からの音波を当該開口端に対向させた反射面を介して当該反射面の中央部に設けられた収束領域に向けて反射させるカバー部材と、前記風路体と前記カバー部材との間に設けられた空間と、前記収束領域に一塊形状に設けられ前記反射させた音波を吸収する吸音材とを備えた構成を有する。 The silencing structure according to the present invention has a cylindrical air passage body having an opening end, which is an opening provided at an end portion, through which blown air passes, and a sound wave from the opening end is opposed to the opening end. A cover member that reflects toward the convergence region provided in the center of the reflection surface via the reflection surface, a space provided between the air passage body and the cover member, and a lump in the convergence region And a sound-absorbing material that absorbs the reflected sound wave.
つまり、カバー部材に対して進行する音波を収束領域に対して反射し、前記収束領域に吸音材を一塊形状に配置する構成により、吸音材を用いる量を少量化しながら直接的な吸音作用を得られる。これにより、低コスト化を図りながらより効果的に騒音の抑制機能が果たすことができる。 In other words, the structure in which the sound wave traveling toward the cover member is reflected to the convergence region and the sound absorbing material is arranged in a lump shape in the convergence region, thereby obtaining a direct sound absorbing effect while reducing the amount of the sound absorbing material used. It is done. As a result, the noise suppressing function can be more effectively achieved while reducing the cost.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
更に、各図面において、本発明に直接には関係しない各部の詳細については説明を省略している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The following embodiments are examples embodying the present invention, and do not limit the technical scope of the present invention.
Further, in each of the drawings, description of details of each part not directly related to the present invention is omitted.
(実施の形態1)
図1と及び図2に示すように、本実施の形態に係る消音構造は、風路体1の開口端2に対して空間を開けて配置し、また開口端2を覆う形状としたカバー部材3と、このカバー部材3の開口端2に対向する面に吸音作用を備えた吸音材4を配置して備えた構成を基本とする。
(Embodiment 1)
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the sound deadening structure according to the present embodiment is a cover member that is arranged with a space open to the opening
風路体1は筒状であり内部の空間に送風空気の流風を通すための風路を構成する。また、風路体1は、送風空気の流風を通すための風路であって例えて示せば送風空気を導くための換気送風における配管ダクトやレンジフードや空気清浄機の吸気口から排気口までの送風経路等である。
The
この風路体1の内部を流れる送風空気は、図上には示していないが、例えば電動機による羽根の回転駆動を基本とした電動送風機にて生成されるものであって、この電動送風機が音の発生源となり風路体1の内部を伝播する騒音を生じることとなる。
The blown air flowing inside the
よって、例えば図1において横方向となる風路体1の左側に電動送風機が配置されているものとすれば、騒音は風路体1の内部を左方向から右方向に伝播し、開口端2より外部空間に音波として放出されることとなる。なお、音波の進行は図上、点線の矢印線にて模式的に表示する。
Therefore, for example, if the electric blower is disposed on the left side of the
開口端2は、筒状である風路体1の一端に、風路体1の内部の空間と外部とを連通する開口として設けられている。なお、開口端2は風路体1の一端にあればよく、他端は必ずしも開口である必要はない。
The opening
カバー部材3は開口端2に対向した面を備えた円盤形状であり開口端2に対して空間を設けて覆うサイズとしている。
The
このカバー部材3の開口端2に対向する面には、開口端2より放出され進行する音波をカバー部材3の中央方向に反射させる反射面5を備えている。
A surface of the
反射面5は開口端2より放出され、進行する音波をカバー部材3の中央部、すなわち図上にて太点線の囲み線にて模式的に示している規定の収束領域6に反射させる面形状を構成している。ここで言う中央方向、及び中央部とは、カバー部材3を音波の進行方向より見た際、つまり図2において、中央の方向及び中央近傍の部分を示す。そして、風路体1を覆うサイズでカバー部材3を構成しているため、風路体1に対してカバー部材3が僅かに大きい。さらに本実施の形態では互いの断面がほぼ一致する形状としているため、中央方向及び中央部とは、風路体1の送風方向に垂直な断面における中心部とほぼ一致する。反射面5の面形状は例えば図に示してあるように凹面形状であるが、同面に対する音波の入射位置において入射角度と収束領域6に対する反射角度が同一となり、収束領域6をできる限りに小範囲に絞れることが望ましい。
The reflecting
反射面5の面形状は前記の条件を満たすものであれば異なる曲率を備えた複数の凹面を同心円状に組合せたものであっても構わない。なお図1は、2種の凹面形状を組合せて面形状を構成している。同心円状に組み合わせる場合には、中央部の円形を除き各凹面はドーナツ形状を成す。
The surface shape of the reflecting
吸音材4は、このカバー部材3の中央方向の収束領域6に一塊形状に配置するものであって、カバー部材3の中央から開口端2の方向に突出させた支持棒7に対して固定している。言い換えると、吸音材4の一部が収束領域6を構成する。
The
吸音材4は、前述した通り吸音性能(吸音率)は構造体の密度や体積にある程度まで比例して向上するものであって、一般的に同一材であれば密度が高く音の進行方向に対する厚さが大きい程に音の減衰能力も高まる特性を持つ。
As described above, the sound-absorbing
しかしながら密度の高さや音の進行方向に対する厚さをある程度以上に大きくしても吸音性能のある程度以上の向上は望めない。 However, even if the density and the thickness in the sound traveling direction are increased to a certain extent, it is not possible to improve the sound absorption performance to a certain extent.
よって、このような吸音材4の特性を踏まえて収束領域6において要求される吸音性能を実現しながら、且つ最低限度のサイズにまとめることが実用上のポイントとなる。
Accordingly, it is a practical point to achieve the sound absorbing performance required in the
開口端2とカバー部材3との間に設けられた空間は、開口端2から流出した空気または開口端2から筒状の風路体1内に流入する空気の風路を確保するものである。つまり、この空間は、風路において、風路体1の中心軸から側壁方向、言い換えるとカバー部材3の中央部から周囲方向(図1における上下方向)へ向けた開口を備える。
The space provided between the opening
カバー部材3や支持棒7は、使用上の条件(温度や送風空気に含まれる油分の有無など)下においてその形状を長期に維持できるものであれば特に構成材を規定するものではないが、例えば鉄等の金属材を用いて形成すれば良い。
The
カバー部材3は、風路体1に対して規定の位置に固定して配置する必要があるが、その固定方法の詳細は本案の要旨にはよらないために図を用いた詳細の説明は省く。例えば、カバー部材3を例えば風路体1から棒状のステー材を伸ばしてその先端に固設しても良い。
Although it is necessary to fix and arrange the
以上が基本的な構造となるが、各要素が以下に示すような構成であってもかまわない。 The above is the basic structure, but each element may be configured as shown below.
例えば、カバー部材3に備える反射面5は前記にて説明した凹面形状の他、図3に示したようなカバー部材3の外周から中央に近いほど開口端2を構成する平面に対して傾斜角度を浅くしたフレネル形状を用いることも可能である。
For example, the reflecting
反射面5としてフレネル形状を用いた場合、収束領域6の素材を同一とすれば凹面形状の連続的組合せに対して反射面5の深さを浅く、つまり図上、寸法にSaにて示したカバー部材3の厚さを薄くできることが利点となる。
When the Fresnel shape is used as the reflecting
しかしながら、フレネル形状の段差部分にて外向きの音波の反射が生じるために騒音の抑制性能を損なう点に注意が必要である。 However, it should be noted that noise suppression performance is impaired because outward sound wave reflection occurs at the step portion of the Fresnel shape.
また、図4に示しているように例えば、吸音材4の対向面と、吸音材4の収束領域6に含まれない側面部分を硬質の保護カバー8にて覆うことで吸音材4の吸音性能の劣化や破壊を及ぼす外界からの劣化要因から保護する構成としても良い。
Further, as shown in FIG. 4, for example, the sound absorbing performance of the
ここで言う劣化要因とは、送風空気に水分や油分等の液体成分やホコリ等の個体成分が多く含まれる場合において送風空気の流れに沿って吸音材4に直接的に衝突や付着し、浸透することで吸音性能を劣化させる事項を示す。
The deterioration factor mentioned here means that the blown air directly collides with or adheres to the
よって、この保護カバー8は硬質で液体を透過させないことが求められることから例えば鉄等の金属材を用いて形成するものであって、例えば支持棒7に対してネジ止め等にて固定するものである。
Therefore, since the
なお、保護カバー8を硬質材にて形成したとき、保護カバー8に向かう音の大部分は透過させずに反射することとなる。
When the
しかるに、この保護カバー8の開口端2に対向する対向面は開口端2を構成する平面に平行な平面を備えた形状とすれば良い。
However, the facing surface of the
このような平面を備えた形状とすれば開口端2の方向から進行する音波を再度、開口端2に向け、反射することにより周囲空間に対する騒音の拡散の抑制が図れる。
With such a shape having a flat surface, the sound wave traveling from the direction of the opening
また、図5に示しているように例えば、吸音材4は、開口端2の方向から進行する音波の影となり且つ収束領域6に含まれない反射面に隣接した収束外領域20を省いた形状とすることで更に小型化が可能である。
Further, as shown in FIG. 5, for example, the
なお、このような形状に小型化を図ると、送風空気に液体成分等が含まれていても、送風空気の流れに沿って反射面5に付着する液体等の吸音材4への直接的な付着や浸透を低減することもできる。
In addition, when miniaturization is aimed at in such a shape, even if a liquid component etc. are contained in blowing air, it is direct to the sound-absorbing
よって、前述と同様に吸音性能の劣化を更に抑制できる点も利点となる。 Therefore, the point which can further suppress deterioration of sound absorption performance like the above is also an advantage.
なお、図5に示した吸音材4は、さらに収束領域6の側面に該当する部分を削ることで、保護カバー8から反射面方向にかけてドーム形状を成している。
The
また、図6に示しているように例えば、支持棒7に変えて反射面5の中央に固定せずにL型形状として一端をカバー部材3の側面に固定し、他端に保護カバー8を固定する支持ステー7aを用いることで、吸音材4を反射面5から浮かした構成にしても良い。ここで、保護カバー8は、吸音材4に固定されている。
Further, as shown in FIG. 6, for example, instead of being fixed to the
このような構成とすれば、送風空気に液体成分等が含まれていても送風空気の流れに沿って反射面5に付着する液体等の吸音材4への直接的な付着や浸透を更に低減することができる。
With such a configuration, even if a liquid component or the like is included in the blown air, direct adhesion and penetration of the liquid or the like adhering to the
よって、前述したのと同様に、吸音性能の劣化の更さらなる抑制が可能となる。 Therefore, as described above, it is possible to further suppress the deterioration of the sound absorption performance.
また、図7に示しているように例えば、吸音材4の内部に空間部9を設けてもよい。これにより吸音性能の更なる向上を図ることができる。これは、吸音材4は音の入射方向の背後に空気層を設けると、特に低周波数帯域の吸音率が向上する技術の応用である。
(実施の形態2)
ところで、カバー部材3は前述した通り風路体1の開口端2を覆うサイズに構成するものであるために風路体1そのものの管径に合わせてサイズの大型化を図る必要がある。
Further, as shown in FIG. 7, for example, the space 9 may be provided inside the
(Embodiment 2)
By the way, since the
このように風路体1の管径に合わせてカバー部材3のサイズの大型化が必要となると吸音材4や反射面5も含むカバー部材3の全体の体積の増大につながり、実際の応用に際してはカバー部材3の配置スペースや全体コストも増大する点が課題となる。
As described above, when the size of the
そこで、本実施の形態では、配置スペースやコスト増大を解決するための、風路体1とカバー部材3との配置関係をいくつか例示する。
Therefore, in the present embodiment, several arrangement relationships between the
上述のような課題に対して、図8から図10に、風路体1の管径よりも径の小さい反射面を有するカバー部材3を開口端2に対向させて複数配置した例を示す。つまり、風路体1の管径に合わせて小型となる複数のカバー部材3を平面状に敷き詰めても効果を得ることができる。
8 to 10 show an example in which a plurality of
図示した事例は、風路体1の上方に電動送風機からなる送風ファン10を備えて下端の開口端2より室内の空気を吸引し、上方向への送風空気の流れにより室外への排気を行うレンジフードへの応用例を示したものである。
In the illustrated example, a
ここで図8は、レンジフードの構造を透過させて示した正面図であり、図9および図10はこのレンジフードが備えるカバー部材3の配置状態のみを示した平面図である。
Here, FIG. 8 is a front view showing the structure of the range hood through, and FIGS. 9 and 10 are plan views showing only the arrangement state of the
なお図上、送風空気の流れは一点鎖線の太矢印線を用い、また騒音の伝播は点線の細矢印線を用いて模式的に示している。 In the figure, the flow of the blown air is schematically shown using a dashed-dotted thick arrow line, and the propagation of noise is schematically shown using a dotted thin arrow line.
図に示しているように、例えば風路体1の開口端2に対向配置している風路の開口面積を狭めることにより吸気風速を増加させるための整流板11に対して、複数の小型のカバー部材3をその反射面5を開口端2に向けて平面状に敷き詰めた配置となる。この際、開口端2の側壁とカバー部材3の集合体の端部とを一致させている。
As shown in the figure, for example, a plurality of small sized plates are used for the rectifying
なお、この複数のカバー部材3の配置の形態に関しては例えば図9に示しているように縦横に整列させることで反射面5の組合せにおいて隙間を生じさせない構成とするものである。
In addition, regarding the arrangement form of the plurality of
また、図10に示しているように反射面5の中央が三角形状に並び、更に隙間なく配置した構成とすることで開口端2に対する反射面5の対応面積を増やし、騒音の抑制効果をより高めることもできる。この形状は言い換えると、少なくとも3つのカバー部材3をそれぞれ互いに隣接させ、カバー部材3の反射面における中央部をそれぞれ結んだ連結線が三角形となるよう配置したものとすることができる。
Moreover, as shown in FIG. 10, the center of the reflecting
このように複数のカバー部材3を平面状に敷き詰めた活用はカバー部材3の全体の体積を縮小し低コスト化が図れる他、反射面5から吸音材4の端部までの寸法を薄型化することも可能となる。
In this way, the use of a plurality of
よって、開口端2の対向の奥行き方向に空きスペースが限られる送風機器においても騒音の抑制手段として用いることもできる。
Therefore, it can also be used as noise suppression means in a blower device in which an empty space is limited in the depth direction opposite to the opening
なお、このようにカバー部材3を複数敷き詰める必要がある送風機器への活用において、風路体1の管径が大きい場合には、風路体1の内部を伝播する騒音はかなりの高周波数帯域まで平面波にはならないため、騒音の抑制効果を果たしづらいことが課題となる。
In addition, in the utilization to a blower device that needs to cover a plurality of
この課題に対しては、図11に示しているように風路体1の内部に開口端2に面して管径を複数に分割する格子体12を配置して伝播する騒音を高周波数帯域まで平面波化させることが有効となる。
For this problem, as shown in FIG. 11, the noise propagated by disposing a
なお格子体12の各開口径は前述したように抑制対象とする音の波長の1/2以下とすることが望ましい。また格子体12の風路の長手方向の長さ(図11における上下方向)は、抑制対象とする音の波長の1/2以上とすることが望ましい。
In addition, as described above, each aperture diameter of the
更に、図12において格子体12の前段となる風路体1の内部の音の発生源の側に、点線の囲み線にて全体を示している前述したアクティブ・ノイズ・コントロールの機能を担うANC手段13を配置して備えてもよい。
Further, in FIG. 12, the ANC that performs the above-described active noise control function, which is shown as a whole by a dotted encircled line, on the sound generation source side inside the
カバー部材3を設けることで、ANC手段13においては平面波化の対象とした周波数帯域以下の低周波側の音波の抑制のみを機能を受け持たせることが可能となり、全体として広い周波数帯域の騒音の抑制を実現することができる。つまり、吸音材4が抑制対象とする音の周波数帯域以下の低周波側の音波の抑制機能のみをANC手段13に受け持たせることが可能となる。
By providing the
また、ANC手段13は低周波側の音の抑制に特化できることから合わせて実現する制御装置の処理負荷の低減も可能となって、より低価格の制御用のデバイスを活用できることから全体としてコストを削減できる点でも有利となる。 In addition, since the ANC means 13 can specialize in the suppression of the low frequency sound, it is possible to reduce the processing load of the control device realized in combination, and the lower cost control device can be utilized, so the overall cost is reduced. This is also advantageous in that it can be reduced.
また更に、ANC手段13の配置に替えて、図13に示しているように、風路体1の内面にサイドブランチ構造の空気室を設けることで、空気共振に基づく固有振動数を中心とした音を吸収して消音する共鳴器体14を1つ以上配置して備えてもよい。
Furthermore, in place of the arrangement of the ANC means 13, as shown in FIG. 13, by providing an air chamber of a side branch structure on the inner surface of the
共鳴器体14は、外界と区切られた空気室を成す空洞部15aとこの空洞部15aと外界と空間をつなぐ開口穴部15bから構成されるヘルムホルツ共鳴器である。
The
このヘルムホルツ共鳴器においては、開口穴部15b付近の空気が質量体となり、空洞部15aの空気が弾性体として働くことで振動系を成して質量と弾性体の関係で決定される空気の固有振動数を生じる。
In this Helmholtz resonator, the air in the vicinity of the
この固有振動数と開口穴部15bに入射する音の周波数が重なれば、共鳴が生じて開口穴部15bの壁面との空気の粘性摩擦の作用を受けて入射した音が減衰作用を受けて吸音機能を生じることとなる。
If this natural frequency and the frequency of the sound incident on the
よって、この固有振動数が前記した平面波化の対象とした周波数帯域以下の低周波側の騒音の音波の中で特にピークとなる周波数帯と同一となるように共鳴器体14を構成すれば効果的な(低周波帯域側の)騒音の抑制が可能となる。
Therefore, it is effective if the
このように、ANC手段13に替えて共鳴器体14を用いる構成とすればマイクやスピーカーや制御装置等の複数で高価なデバイスを使用する必要がないことから不要となって総合的に低コスト化が図れる。また、物理的構成からなる受動的消音に基づくために、環境要因の変化や汚れの影響により性能が劣化し難く、長期に渡り騒音の抑制機能が果たせる点において有利となる。
In this way, if the configuration using the
なお、図14に示しているように複数の異なる固有振動数を設定した共鳴器体14,14a(図上の説明においては2種の構成を搭載)を配置して備えることもできる。
In addition, as shown in FIG. 14, the
この場合、共鳴器体14,14aが適用できる各固有振動数を、それぞれ低周波側の周波数帯の中の複数のピークに対応させて設定することができるために、より総合的な(低周波帯域側の)騒音の抑制が可能となる。(実施の形態の概要)
本発明の実施の形態に係る消音構造においては、筒状で内部に送風空気の流風を通すための風路体1の開口端2に対して空間を開けて配置し、開口端2を覆う形状としたカバー部材3と、このカバー部材3の開口端2に対向する面に吸音材4を配置して備えている。カバー部材3の開口端2に対向する面には反射面5を備えて、この反射面5は開口端2より放出され、進行する音波をカバー部材3の中央方向の規定の収束領域6に反射させる面形状に構成している。吸音材4はこのカバー部材3の中央方向の収束領域6に一塊形状に配置する構造としている。
In this case, since each natural frequency to which the
In the sound deadening structure according to the embodiment of the present invention, a cylindrical shape is formed so as to cover the
これにより、風路体1の内部を伝搬し、開口端2から放出される騒音の音波はカバー部材3に備える反射面5によりカバー部材3の中央方向の規定した収束領域6に反射させる。
Thereby, the sound wave of the noise propagating through the inside of the
この反射された音波は収束領域6には吸音材4が一塊形状として配置されていることから、その直接的な吸音作用を受けて減衰することとなり、結果、開口端2より放出される騒音を効果的に抑制できることとなる。
The reflected sound wave is attenuated by receiving the direct sound absorbing action because the
よって、吸音材を一塊形状として少量化して、なおかつ直接的な吸音作用を得られることから、低コスト化を図りながらより効果的に騒音の抑制機能が果たせる消音構造を提供できるという効果を得ることができる。 Therefore, since the sound absorbing material can be reduced in volume as a lump shape and a direct sound absorbing action can be obtained, it is possible to provide an effect of providing a sound deadening structure capable of performing a noise suppressing function more effectively while reducing costs. Can do.
本発明に係る消音構造は、風路から放出される騒音を低コスト化を図りながらより効果的に抑制できるものであるために、一般的な家庭向けのレンジフード等の換気装置や空調装置等に使用される消音構造等として有用である。 The silencing structure according to the present invention can more effectively suppress the noise emitted from the air passage while reducing the cost. Therefore, a ventilation device such as a general household range hood, an air conditioner, etc. It is useful as a silencing structure used in
1 風路体
2 開口端
3 カバー部材
4 吸音材
5 反射面
6 収束領域
8 保護カバー
7a 支持ステー
9 空間部
12 格子体
13 ANC手段
14,14a 共鳴器体
20 収束外領域
DESCRIPTION OF
Claims (20)
前記開口端からの音波を当該開口端に対向させた反射面を介して当該反射面の中央部に設けられた収束領域に向けて反射させるカバー部材と、
前記風路体と前記カバー部材との間に設けられた空間と、
前記収束領域に一塊形状に設けられ前記反射させた音波を吸収する吸音材とを備えた消音構造。 A cylindrical air passage body having an opening end which is an opening provided at the end portion and passing the blown air through the internal space;
A cover member that reflects sound waves from the opening end toward a convergence region provided in a central portion of the reflecting surface through a reflecting surface opposed to the opening end;
A space provided between the air passage body and the cover member;
A sound deadening structure comprising a sound absorbing material that is provided in a lump shape in the convergence region and absorbs the reflected sound wave.
当該反射面に対する音波の入射位置において入射角度と前記収束領域に対する反射角度が同一となる凹面形状である請求項1に記載の消音構造。 The reflective surface is
The silencing structure according to claim 1, wherein the sound absorbing structure has a concave shape in which an incident angle and a reflection angle with respect to the convergence region are the same at an incident position of a sound wave with respect to the reflection surface.
互いに異なる曲率を備えた複数の凹面を同心円状に組合せて構成した請求項2に記載の消音構造。 The reflective surface is
The silencing structure according to claim 2, wherein a plurality of concave surfaces having different curvatures are concentrically combined.
カバー部材の中央に近いほど前記開口端を構成する平面に対する傾斜角度を浅くしたフレネル形状とした請求項1に記載の消音構造。 The reflective surface is
2. The muffler structure according to claim 1, wherein the silencer structure has a Fresnel shape in which an inclination angle with respect to a plane constituting the opening end is shallower as it is closer to the center of the cover member.
前記開口端に対向する対向面と前記収束領域に含まれない側面とを硬質の保護カバーにて覆う構成とした請求項1に記載の消音構造。 The sound absorbing material is
The silencing structure according to claim 1, wherein a facing surface facing the opening end and a side surface not included in the convergence region are covered with a hard protective cover.
前記開口端を構成する平面に平行な平面とした請求項5に記載の消音構造。 The facing surface is
The silencing structure according to claim 5, wherein the silencing structure is a plane parallel to a plane constituting the open end.
前記開口端から進行する音波の影となり且つ前記収束領域に含まれない前記反射面に隣接した収束外領域を省いた形状としたことを特徴とする請求項1に記載の消音構造。 The sound absorbing material is
The silencing structure according to claim 1, wherein the sound deadening structure has a shape in which a non-convergence region adjacent to the reflection surface that is a shadow of a sound wave traveling from the opening end and is not included in the convergence region is omitted.
前記カバー部材と前記保護カバーとを支持ステーにて固定して前記吸音材を前記反射面から浮かした構成とした請求項5に記載の消音構造。 The sound absorbing material is fixed and held by the protective cover,
The noise reduction structure according to claim 5, wherein the cover member and the protective cover are fixed by a support stay and the sound absorbing material is floated from the reflection surface.
内部に空気層となる空間部を設けた請求項1に記載の消音構造。 The sound absorbing material is
The silencing structure according to claim 1, wherein a space portion serving as an air layer is provided inside.
前記カバー部材の反射面における中央部をそれぞれ結んだ連結線が三角形となるよう配置した請求項10に記載の消音構造。 At least three of the cover members are adjacent to each other;
The silencing structure according to claim 10, wherein the connection lines respectively connecting the center portions of the reflection surfaces of the cover member are triangular.
抑制対象とする音の波長の1/2以下としたことを特徴とする請求項14に記載の消音構造。 The opening diameter of each of the lattice bodies is
The muffler structure according to claim 14, wherein the muffler structure is set to ½ or less of a wavelength of a sound to be suppressed.
抑制対象とする音の波長の1/2以上とした請求項14に記載の消音構造。 The length in the longitudinal direction of the air passage body in each lattice body is
The muffler structure according to claim 14, wherein the muffler structure is ½ or more of a wavelength of a sound to be suppressed.
前記吸音材による抑制対象とする音の周波数帯域以下の低周波側の音波の抑制機能を受け持たせた請求項17に記載の消音構造。 The ANC means includes
The silencing structure according to claim 17, which has a function of suppressing a sound wave on a low frequency side that is equal to or lower than a frequency band of a sound to be suppressed by the sound absorbing material.
前記複数の共鳴器体は、
少なくとも2以上の異なる固有振動数が設定された請求項19に記載の消音構造。 A plurality of the resonator bodies;
The plurality of resonator bodies are:
20. The muffler structure according to claim 19, wherein at least two different natural frequencies are set.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015211963A JP2017083652A (en) | 2015-10-28 | 2015-10-28 | Sound deadening structure |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015211963A JP2017083652A (en) | 2015-10-28 | 2015-10-28 | Sound deadening structure |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017083652A true JP2017083652A (en) | 2017-05-18 |
Family
ID=58711006
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015211963A Pending JP2017083652A (en) | 2015-10-28 | 2015-10-28 | Sound deadening structure |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2017083652A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108648741A (en) * | 2018-05-31 | 2018-10-12 | 佛山博智医疗科技有限公司 | Gas-liquid combined sealing sound arrester |
JP2021032145A (en) * | 2019-08-23 | 2021-03-01 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicular intake duct |
CN112623168A (en) * | 2020-11-19 | 2021-04-09 | 西北工业大学 | Large-scale underwater platform noise reduction covering layer with space bending composite decoupling mechanism |
EP4067771A4 (en) * | 2019-11-28 | 2023-01-11 | Foster Electric Company, Limited | Silent device for air conditioning equipment |
-
2015
- 2015-10-28 JP JP2015211963A patent/JP2017083652A/en active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108648741A (en) * | 2018-05-31 | 2018-10-12 | 佛山博智医疗科技有限公司 | Gas-liquid combined sealing sound arrester |
JP2021032145A (en) * | 2019-08-23 | 2021-03-01 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicular intake duct |
JP7181167B2 (en) | 2019-08-23 | 2022-11-30 | トヨタ自動車株式会社 | air intake duct for vehicle |
EP4067771A4 (en) * | 2019-11-28 | 2023-01-11 | Foster Electric Company, Limited | Silent device for air conditioning equipment |
US11763793B2 (en) | 2019-11-28 | 2023-09-19 | Foster Electric Company, Limited | Silent device for air conditioning equipment |
CN112623168A (en) * | 2020-11-19 | 2021-04-09 | 西北工业大学 | Large-scale underwater platform noise reduction covering layer with space bending composite decoupling mechanism |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5570522B2 (en) | Air conditioner outdoor unit | |
JP2017083652A (en) | Sound deadening structure | |
JPWO2009034629A1 (en) | Gas turbine intake silencer | |
CN102522079A (en) | Impedance compound right-angled muffler | |
JP2014240975A (en) | Acoustic structure and acoustic chamber | |
JP2017007579A (en) | Intake structure of construction machine | |
JP5230855B1 (en) | Soundproof plate and soundproof device that allow airflow | |
JP6847246B2 (en) | Soundproof structure | |
JP6007416B2 (en) | Ventilation equipment | |
JP4292541B2 (en) | Reflector type silencer | |
JP6497845B2 (en) | Blower | |
JP2005031599A6 (en) | Reflector type silencer | |
JP2003216159A (en) | Duct muffler | |
JP2000111111A (en) | Hood | |
JP7072642B2 (en) | Electrical equipment housing, refrigeration cycle equipment and electrical equipment | |
JP2012145776A (en) | Acoustic property improving structure | |
JP2019152726A (en) | Soundproof board with ventilation function | |
JP6247732B2 (en) | Silencer and silencer using the same | |
CN218120162U (en) | Air dividing box for eliminating noise | |
JP4687099B2 (en) | Blower | |
CN202203576U (en) | Impedance sound flow type bend muffler | |
JPH06347071A (en) | Exhaust device | |
CN110998197B (en) | Oil fume collecting device | |
KR101641458B1 (en) | Intake motor silencer | |
JP2017111353A (en) | Noise suppressor |