JP2020026950A - 消音箱構造 - Google Patents

Abstract

【課題】消音箱構造を提供する。【解決手段】空気設備に所要の気流を誘導するダクトに接続され、消音箱構造は両端が開通する形態であり、延伸方向に沿って延伸し収容室を包囲する外ケーシングと、収容室中に設けられる消音モジュールとを備え、消音モジュールは間隔をあけて設置される２つの第１消音板と、少なくとも１つの第２消音板とを含み、２つの第１消音板は上記の延伸方向に沿って延伸しかつ２つの第１消音板の両端がそれぞれ固定板を介して連結されることで２つの第１消音板の間を第１キャビティとして形成させ、第１キャビティ中に設けられる第２消音板は第１消音板及び延伸方向に対していずれも垂直となるように設置され、各第１消音板上に多数の貫通する微細穿孔が設けられ、各微細穿孔が上記の延伸方向と垂直であり、かつ各微細穿孔の直径が第１消音板の板厚よりも小さく、消音箱を組み立てる時に、ダクトに対して偏向回転角度の取付けを施す。【選択図】図３

Description

本発明は、騒音の消音装置に係り、特に空気設備のダクトと互いに接続されて入風または排風時に発生する騒音を低減する消音装置に関する。

風圧設備関連機器（例えば、送風機や空気圧縮機など）が取り付けられて、気流を誘導して入風、排風動作を行うことが必要な空間環境においていずれも気流を通過するためのダクトが設けられ、しかし、風圧設備の機械騒音及び風切り騒音をダクトに沿って各風排出口に伝達することになる。このため、ダクト中に音波の伝播を阻害するマフラーが装着され、騒音を低減すると同時に、気流の通過を許容することで、環境の安寧及び作業員の健康を維持することができる。

図１に示されるものは、従来の消音箱５であり、両端開通の外ケーシング５１と、内部に設けられる少なくとも１つの消音モジュール５２とを備え、当該消音モジュール５２は、間隔をあけて設置される２枚の穿孔板５３を含み、穿孔板５３の板体に多数の穿孔５４が均一に分布し、かつ２枚の穿孔板５３の間にキャビティ５５を有し、その内、前記キャビティ５５には多孔性質を持つ材料５６（例えば、グラスウール）が充填される。この構造により、前記風圧設備の気流及び機械騒音や風切り騒音をダクトに沿って各風排出口に伝達することになる。なお、気流及び音波がダクト中に前記消音箱５を通過する時に、前記穿孔板５３の穿孔５４を通過することができると共に、穿孔５４を通過する時に孔壁に衝撃させて摩擦作用を発生させ、次いで前記キャビティ５５に進入された後、多孔性質材料５６（例えば、グラスウール）に衝撃を与えて再度に摩擦発熱の作用を形成することから、運動エネルギーを熱エネルギーに転化させ、騒音を低減する目的を実現する。

ただ、従来の消音箱５の構造において、前記穿孔板５３上に各穿孔５４の孔直径が前記穿孔板５３の板厚よりもはるかに大きく、例を挙げて説明すれば、消音箱５の外ケーシング５１の板厚が１ｍｍである場合、穿孔５４では１．５ｍｍあるいはそれ以上の直径を有し、音波の音声エネルギーとグラスウール５６（またはロックウール）との接触を経由して摩擦発熱することから、運動エネルギーを熱エネルギーに転化して消耗させることで、消音効果を達成するものの、それでも前記穿孔板５３上に各穿孔５４の孔直径が前記穿孔板５３の板厚よりもはるかに大きいため、前記穿孔板５３付近の音波を通常速度で前記穿孔板５３を通り抜けさせるので、騒音を除去する効果を高めることができない。さらに、２つの穿孔板５３の間に充填されるグラスウール５６とは、石灰石、葉ろう石、石英砂、ホウ酸マグネシウム石、蛍石などの岩石を粉末になるように粉砕し、均一に攪拌すると共に、硫酸ナトリウム、芒硝などの物質を配合した後、溶融吹付を経て作成された１種の人造無機繊維であるため、石綿の代替物として用いられるにしても石綿のような高い危害性を有しないものの、しかし、長期間接触してきた作業員にとって、肺、皮膚及び目などの臓器に危害を及ぼすことも既に証明され、使用は避けたほうが好ましいと推奨されている。

このほか、特許文献１には、換気機ユニットの抵抗複合式サイレンサが開示され、筐体内に多個の消音片が設置され、これらの消音片が流線型を呈して設置され、風抵抗を減少することができるが、それらの消音片の内部には吸音綿などの材料を充填して吸音するので、長期間接触してきた作業員にとっては、依然として肺、皮膚及び目などの臓器に危害を及ぼすおそれがある。

中国実用新案登録第ＣＮ２０６５５６２２３Ｕ号公報

これに鑑み、如何にして上記問題を改善するかが、本発明が解決しようとする最も主要な課題である。

本発明の主な目的は、微細穿孔板から構成される消音モジュールをダクト中に接続することにより、風圧設備により生じる音波騒音をダクト中に流動させる時に阻害を受けて運動エネルギーを熱エネルギーに変換して消耗させることで、騒音を低減する効果を達成できる消音箱構造を提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明が提供する消音箱構造は、両端開通の外ケーシングと、消音モジュールとを備え、その内、表面が密実状を呈しており、かつ収容室を包囲する前記外ケーシングは、延伸方向に沿って延伸し、誘導気流及び音波を前記延伸方向に沿って流動するように供され、前記収容室中に設けられる消音モジュールは、間隔をあけて設置される２つの第１消音板と、少なくとも１つの第２消音板とを含み、これらの２つの第１消音板は、前記延伸方向に沿って延伸し、かつ２つの第１消音板の両端がそれぞれ固定板を介して連結されることで、２つの第１消音板の間を第１キャビティとして形成させ、各第１消音板上に多数の貫通する微細穿孔が設けられ、各微細穿孔が前記延伸方向と垂直であり、かつ各微細穿孔の直径が当該第１消音板の板厚よりも小さく、なお、前記第１キャビティ中に設けられる当該第２消音板は、当該第１消音板及び前記延伸方向に対していずれも垂直となるように設置されることで、当該第１消音板と当該第２消音板との間を数個の第１消音空間にして形成させ、このように音波の熱エネルギー消耗を増大させることができる。

本発明は、前述した目的を達成するために、さらに少なくとも１つの第３消音板を提供し、当該第３消音板は、当該第１消音板と同一構造であり、かつ当該第３消音板は、第１消音空間中に設けられると同時に、当該第１消音板及び第２消音板に対していずれも垂直となるように設置され、かつ前記延伸方向に対して平行となるように設置され、しかも当該第３消音板上の微細穿孔は、前記延伸方向に対して垂直となるように設置される。

前述の構成において、前記収容室の両側にさらにそれぞれ側部消音モジュールが設けられ、各側部消音モジュールは、当該第１消音板と同一構造の側部消音板を含み、前記側部消音板と前記外ケーシングは、第２キャビティによって互いに隔てられ、かつ前記側部消音板の両端がそれぞれ側部固定板を介して固定され、前記側部消音板上に多数の貫通する微細穿孔が設けられ、各微細穿孔が前記延伸方向と垂直である。

前述の構成において、前記第２キャビティ中にさらに少なくとも１つの第４消音板が設けられ、その内、当該第４消音板は、前記側部消音板及び前記延伸方向に対していずれも垂直となるように設置されることで、前記側部消音板と当該第４消音板との間を数個の第２消音空間にして形成させる。

前述の構成では、当該第２消音板、第３消音板及び第４消音板の表面は、密実状を呈している。

前述の構成では、当該第２消音板及び第４消音板が当該第１消音板と同一構造であり、即ち、当該第２消音板と当該第４消音板上に多数の貫通する微細穿孔が設けられ、当該第２消音板及び第４消音板中の各微細穿孔の軸方向が前記延伸方向と同方向である。

前述の構成において、当該第１消音板、第２消音板、第３消音板、第４消音板及び側部消音板は、平板状である。

前述の構成において、前記外ケーシングの延伸方向は、直線方向である。

前述の構成において、当該第１消音板及び前記側部消音板は、湾弧方向を持つ湾曲板である。

前述の構成において、前記消音箱を組み立てる時に、ダクトに対して偏向回転角度の取付けを施すことに制限はなく、例えば、前記消音箱を前記ダクトに相対して９０度の角度回転を施すこともよい。

なお、本発明の上記目的と利点は、下記に選定される実施例の詳細な説明と添付図面中から深い理解が得られることは難しくない。

従来構造の分解斜視模式図である。 本発明の第１実施例の斜視模式図である。 本発明の第１実施例の分解斜視模式図である。 図３中のＡ部分の断面模式図である。 本発明の第１実施例の使用状態模式図である。 本発明の第２実施例の分解斜視模式図である。 本発明の第２実施例の使用状態模式図である。 本発明の第３実施例の斜視模式図である。 本発明の第３実施例の一部拡大模式図である。 本発明の第４実施例の断面模式図である。

（第１実施例）
以下、図面を参照して本発明を説明する。図２、図３に示されるものは、本発明が提供する消音箱構造の第１実施例であり、外ケーシング１と、少なくとも１つの消音モジュール２と、２つの側部消音モジュール３とを備える。
前記外ケーシング１は、両端が開通する形態であり、かつ延伸方向Ｄ１に沿って延伸する方形筐体であり、収容室１１を包囲し、前記外ケーシング１の開通した両端はそれぞれダクト（図中未表示）と連結するために用いられ、これによってダクト中の気流及び音波を前記収容室１１に進入させることができ、かつ誘導気流及び音波を前記延伸方向Ｄ１に沿って流動させることができる。本実施例において、前記外ケーシング１は、金属板またはプラスチック板から作成されてもよいが、これに限定されるものではなく、それが直線方向に沿って延伸する構造であってもよい。

上記に続いて、本実施例において、前記消音モジュール２は２個を有し、前記収容室１１中の前記外ケーシング１の左右両側に寄りかからない箇所に位置し、かつ間隔をあけて設置される。各前記消音モジュール２は、間隔をあけて設置される２つの第１消音板２１と、２つの固定板２２とを含み、その内、当該第１消音板２１が平板であり、かつ前記外ケーシング１の延伸方向Ｄ１に沿って延伸し、即ち、前記外ケーシング１と同方向の直線方向であり、しかも２つの第１消音板２１の両端がそれぞれ前記固定板２２を介して連結され、これにより四面が包囲される中空構造を構成すると共に、２つの第１消音板２１の間を第１キャビティ２３と定義するように形成させ、しかも前記第１キャビティ２３中に少なくとも１つの第２消音板２５が設けられ、その内、当該第２消音板２５は、当該第１消音板２１及び前記延伸方向Ｄ１に対していずれも垂直となるように設置されることで、当該第１消音板２１と当該第２消音板２５との間を数個の第１消音空間２７にして形成させる。

上記の当該第１消音板２１上に多数の微細穿孔２４が設けられ、図４に示すように、各微細穿孔２４は、当該第１消音板２１の表面に垂直に貫通設置され、かつ各微細穿孔２４の直径ｄが当該第１消音板２１の板厚ｔよりも小さい。例を挙げて言えば、当該第１消音板２１の板厚ｔは１ｍｍであるのに対し、各微細穿孔２４の直径ｄは１ｍｍよりも小さい。各微細穿孔２４の直径ｄが当該第１消音板２１の板厚ｔよりも小さい時に、気流及び音波は、各微細穿孔２４付近に比較的に大きな抗力を生じさせるので、さらに多くの騒音のエネルギーを消耗させることができるため、上記の特徴に加えて騒音を除去する効果を高めることができる。前述した当該第１消音板２１の設置方位及び当該微細穿孔２４の当該第１消音板２１における方向性に基づいて、図５を参照して分かるように、各微細穿孔２４が前記外ケーシング１の延伸方向Ｄ１と垂直である。

また、図２、図３に示すように、その内、前記２つの側部消音モジュール３は、前記収容室１１中の前記外ケーシング１の左右両側に位置する箇所に設けられ、側部消音板３１と、２つの側部固定板３２とを含み、その内、前記側部消音板３１は、前述した当該第１消音板２１と同一構造を有し、即ち、多数個の微細穿孔３４を有し、前記外ケーシング１において間隔をあけて設置され、そして第２キャビティ３３（図５参照）が定義づけられて形成され、しかも前記側部消音板３１の両端がそれぞれ前記側部固定板３２を介して前記外ケーシング１上に固定され、そして前記第２キャビティ３３中にさらに少なくとも１つの第４消音板３５が設けられ、その内、当該第４消音板３５は、前記側部消音板３１及び前記延伸方向Ｄ１に対していずれも垂直となるように設置されることで、前記側部消音板３１と当該第４消音板３５との間を数個の第２消音空間３７にして形成させる。

上記の構造によると、本実施例の実際使用時は、図５に示すようなものになる。前記外ケーシング１の開通した両端をそれぞれダクト４と連結することで、前記ダクト４中の騒音音波を前記収容室１１に進入させ、前記外ケーシング１において誘導気流及び騒音音波を延伸方向Ｄ１に沿って流動させることとなる。この時、音波が前進することを除き、さらに前記消音モジュール２の第１消音板２１の多数の微細穿孔２４を経て側方向的に前記第１キャビティ２３に流し込まれ、及び前記側部消音モジュール３の側部消音板３１の多数の微細穿孔３４を経て側方向的に前記第２キャビティ３３に流し込まれ、これにより音波で各微細穿孔２４，３４の孔壁に衝撃させて摩擦発熱の作用を形成し、音波の運動エネルギーを熱エネルギーに転化させることから、騒音を低減する効果を達成することができる。

（第２実施例）
図６に示されるものは、本発明の第２実施例である。本実施例は、前述した第１実施例の構造を基礎として、当該第２消音板２５は、前述した当該第１消音板２１と同一構造を有し、即ち、多数個の微細穿孔２６を有し、しかも当該第２消音板２５は、当該第１消音板２１に対して垂直となるように設置される。前述した当該第２消音板２５の設置方位及び当該微細穿孔２６の当該第２消音板２５における方向性に基づいて、図７を参照して分かるように、当該第２消音板２５の微細穿孔２６の軸方向が前記外ケーシング１の延伸方向Ｄ１と同方向である。

同様に、当該第４消音板３５は、前述した当該第１消音板２１と同一構造を有し、即ち、多数個の微細穿孔３６を有し、しかも当該第４消音板３５は、前記側部消音板３１に対して垂直となるように設置される。

前述した当該第４消音板３５の設置方位及び当該微細穿孔３６の当該第４消音板３５における方向性に基づいて、図７を参照して分かるように、当該第４消音板３５の微細穿孔３６の軸方向が前記外ケーシング１の延伸方向Ｄ１と同方向である。

これにより、本実施例の実際使用時は、図７に示すように、音波騒音を前記外ケーシング１の延伸方向Ｄ１に沿って流動させると、前述した第１実施例の流動状態と同じような状態を発生させる以外に、当該第１消音板２１の微細穿孔２４と側部消音板３１の微細穿孔２４，３６を経てそれぞれ前記第１キャビティ２３及び第２キャビティ３３に進入する気流は、また再び当該第２消音板２５の微細穿孔２６及び第４消音板３５の微細穿孔３６を通過し、この気流が前述した第１実施例のものに比べ、さらに多くの衝撃が発生すると共に、摩擦を経てさらに多くの熱エネルギーが発生するので、これによってさらに多くの気流の運動エネルギーを低減できるため、騒音を低減する効果をより一層顕著に奏することができる。

（第３実施例）
また、図８、図８ａに示されるものは、本発明の第３実施例である。本実施例は、前述した実施例の構造を基礎として変化させる例である。本実施例において、本発明は、さらに少なくとも１つの第３消音板２８を提供し、当該第３消音板２８は、当該第１消音板２１と同一構造であり、かつ当該第３消音板２８は、第１消音空間２７中に設けられると同時に、当該第１消音板２１及び第２消音板２５に対していずれも垂直となるように設置され、かつ前記延伸方向Ｄ１に対して平行となるように設置され、しかも当該第３消音板２８上の微細穿孔は、前記延伸方向Ｄ１に対して垂直となるように設置される。

（第４実施例）
さらに、図９に示されるものは、本発明の第４実施例である。本実施例は、前述した実施例の構造を基礎として、当該第１消音板２１及び前記側部消音板３１の延伸方向を変化させる例である。本実施例において、当該第１消音板２１及び前記側部消音板３１は、前記湾弧方向Ｄ２に対応する曲率を持つ湾曲板であり、これによりダクトの湾曲部上に適用できる。

前述の構成において、前記外ケーシング１の表面は、密実状を呈しており、即ち、前記外ケーシング１の表面に穿孔を有しない。

前述の構成において、前記第１キャビティ２３中に充填物を有しない。

前述の構成において、前記第２キャビティ３３中に充填物を有しない。

前記外ケーシング１をダクト４に組み立てる時に、前記外ケーシング１をダクト４に相対してある角度を偏向回転させることができ、例えば、前記外ケーシング１を前記ダクト４に相対して９０度の角度回転を施すこともよい。

ただ、以上に開示された実施例は、単に本発明を説明するためのものにすぎず、本発明を制限するものではないため、同等効果を有する構成要素の置き換えは、本発明の範疇に属するものと解釈されるべきである。

以上のように、本発明は前述した目的を確実に達成でき、当該技術を熟知する者に明確に理解され、特許法の規定を満たしているため、法に基づき出願する次第である。

１ 外ケーシング
１１ 収容室
２ 消音モジュール
２１ 第１消音板
２２ 固定板
２３ 第１キャビティ
２４ 微細穿孔
２５ 第２消音板
２６ 微細穿孔
２７ 第１消音空間
２８ 第３消音板
３ 側部消音モジュール
３１ 側部消音板
３２ 側部固定板
３３ 第２キャビティ
３４，３６ 微細穿孔
３５ 第４消音板
３７ 第２消音空間
４ ダクト
Ｄ１ 延伸方向
Ｄ２ 湾弧方向
ｄ 直径
ｔ 板厚

Claims (11)

1. 両端開通の外ケーシングと、消音モジュールとを備える消音箱構造であって、
   収容室を包囲する前記外ケーシングは、延伸方向に沿って延伸し、誘導気流及び騒音音波を前記延伸方向に沿って流動するように供され、
   前記収容室中に設けられる消音モジュールは、２つの第１消音板と、少なくとも１つの第２消音板とを含み、
   前記２つの第１消音板は間隔をあけて設置され、これらの２つの第１消音板は、前記延伸方向に沿って延伸し、かつ２つの当該第１消音板の両端がそれぞれ固定板を介して連結されることで、２つの第１消音板の間を第１キャビティとして形成させ、各当該第１消音板上に多数の貫通する微細穿孔が設けられ、各微細穿孔が前記延伸方向と垂直であり、かつ各当該微細穿孔の直径が当該第１消音板の板厚よりも小さく、
   前記第１キャビティ中に設けられる当該第２消音板は、当該第１消音板及び前記延伸方向に対していずれも垂直となるように設置されることで、当該第１消音板と当該第２消音板との間を数個の第１消音空間にして形成させる
   ことを特徴とする、消音箱構造。
2. 前記収容室の両側にさらにそれぞれ側部消音モジュールが設けられ、各側部消音モジュールは、当該第１消音板と同一構造の側部消音板を含み、前記側部消音板と前記外ケーシングは、第２キャビティによって互いに隔てられ、かつ前記側部消音板の両端がそれぞれ側部固定板を介して前記外ケーシング上に固定される
   ことを特徴とする、請求項１に記載の消音箱構造。
3. 当該第２消音板が当該第１消音板と同一構造であり、しかも当該第２消音板の微細穿孔の軸方向が前記延伸方向と同方向である
   ことを特徴とする、請求項２に記載の消音箱構造。
4. 前記第２キャビティ中にさらに少なくとも１つの第４消音板が設けられ、当該第４消音板は、前記側部消音板及び前記延伸方向に対していずれも垂直となるように設置されることで、前記側部消音板と当該第４消音板との間を数個の第２消音空間にして形成させる
   ことを特徴とする、請求項２に記載の消音箱構造。
5. 当該第４消音板が当該第１消音板と同一構造であり、しかも当該第４消音板の微細穿孔の軸方向が前記延伸方向と同方向である
   ことを特徴とする、請求項４に記載の消音箱構造。
6. 当該第１消音空間中にさらに少なくとも１つの第３消音板が設けられ、当該第３消音板は、当該第１消音板と同一構造であり、かつ当該第１消音板及び第２消音板に対していずれも垂直となるように設置され、かつ前記延伸方向に対して平行となるように設置され、しかも当該第３消音板上の微細穿孔は、前記延伸方向に対して垂直となるように設置される
   ことを特徴とする、請求項１に記載の消音箱構造。
7. 当該第１消音板、第２消音板及び第３消音板は、平板状である
   ことを特徴とする、請求項６に記載の消音箱構造。
8. 前記外ケーシングの延伸方向は、直線方向である
   ことを特徴とする、請求項２に記載の消音箱構造。
9. 当該第１消音板及び前記側部消音板は、湾弧方向を持つ湾曲板である
   ことを特徴とする、請求項２に記載の消音箱構造。
10. 前記外ケーシングの表面は、密実状を呈している
    ことを特徴とする、請求項２に記載の消音箱構造。
11. 前記消音箱とダクトの取付時の相対偏向回転角度が９０度の角度である
    ことを特徴とする、請求項２に記載の消音箱構造。