JP2641186B2 - 空気等の低騒音形吹き出し口 - Google Patents
空気等の低騒音形吹き出し口Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、（１）計測部へ低騒音
の気流を通過させる風洞装置や（２）外部空間へ低騒音
に排気するトンネル換気塔排気口や（３）大空間へ換気
用空気を低騒音に流し出す給気口や（４）室内へ空気を
供給する低騒音型空調機の空気吐出口などに用いられ、
空間へ空気が流出する際に発生する騒音を更に低減する
ことが出来る空気等の低騒音形吹き出し口に関するもの
である。
の気流を通過させる風洞装置や（２）外部空間へ低騒音
に排気するトンネル換気塔排気口や（３）大空間へ換気
用空気を低騒音に流し出す給気口や（４）室内へ空気を
供給する低騒音型空調機の空気吐出口などに用いられ、
空間へ空気が流出する際に発生する騒音を更に低減する
ことが出来る空気等の低騒音形吹き出し口に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】気流源の送風機や圧縮機の発生騒音を低
減した低騒音風洞は、計測部気流中の供試対象物体から
発生する空力音を物体の空力特性と併せて計測できる風
洞であり、今後ますます利用量が増えてゆく風洞であ
る。
減した低騒音風洞は、計測部気流中の供試対象物体から
発生する空力音を物体の空力特性と併せて計測できる風
洞であり、今後ますます利用量が増えてゆく風洞であ
る。
【０００３】空気等の吹き出し口とベルマウス部との間
の開放空間に計測部を有するオープン形或いはセミオー
プン形の風洞や、開放空間へ直接気流を吹き出す型の風
洞では、計測部に発生する騒音の主要成分は空気等の吹
き出し口からの渦放出音や噴流騒音である。同じくトン
ネル内から外部空間へ排気を取り出すトンネル換気塔排
気口や大空間へ換気用空気を低騒音に流し出す給気口、
及び室内へ空気を供給する低騒音型空調機の空気吐出口
においても、送風機等の機械の発生騒音を消音装置で十
分に低減した気流を空間へ吹き出す箇所において発生す
る騒音の主要成分は、空気等の吹き出し口からの渦放出
音や噴流騒音である。
の開放空間に計測部を有するオープン形或いはセミオー
プン形の風洞や、開放空間へ直接気流を吹き出す型の風
洞では、計測部に発生する騒音の主要成分は空気等の吹
き出し口からの渦放出音や噴流騒音である。同じくトン
ネル内から外部空間へ排気を取り出すトンネル換気塔排
気口や大空間へ換気用空気を低騒音に流し出す給気口、
及び室内へ空気を供給する低騒音型空調機の空気吐出口
においても、送風機等の機械の発生騒音を消音装置で十
分に低減した気流を空間へ吹き出す箇所において発生す
る騒音の主要成分は、空気等の吹き出し口からの渦放出
音や噴流騒音である。
【０００４】第１０図は、低騒音にて空気等を吹き出す
風洞や換気塔などの装置類で用いられる空気等の吹き出
し口（以降ノズルと記す）１１から流出する噴流の状態
を示している。そして、ノズル１１から噴出する噴流１
は、供試対象物の試験に用いる主流（コア流れ）領域
２、その下流に生ずる乱流混合領域３及びこれらの周囲
を囲む剪断流領域４とから構成されている。
風洞や換気塔などの装置類で用いられる空気等の吹き出
し口（以降ノズルと記す）１１から流出する噴流の状態
を示している。そして、ノズル１１から噴出する噴流１
は、供試対象物の試験に用いる主流（コア流れ）領域
２、その下流に生ずる乱流混合領域３及びこれらの周囲
を囲む剪断流領域４とから構成されている。
【０００５】この剪断流領域４は、ノズル先端部すなわ
ち吹出し口５から放出された渦（第１０図では図示せ
ず）、及び主流領域２とその周囲に存在する静止流体と
の速度差に基づく運動量の不安定、等から発生するもの
である。この内部では局所流速や圧力が大きく変動して
いるため、剪断流領域４はその周囲へ噴流騒音（符号６
で示す）を発生する。また、ノズル１１の内面における
境界層に起因する渦がノズル先端部５から放出されるの
で、渦放出に基づく音（符号７で示す）がノズルの周囲
に放射されて騒音の原因となる。流出気流騒音の発生源
としては、これらの他に下流側の乱流領域からの発生騒
音が存在するが、空気等の吹き出し口からの流出気流騒
音として影響度が大きな音は、前記の噴流騒音６と渦放
出音７とである。
ち吹出し口５から放出された渦（第１０図では図示せ
ず）、及び主流領域２とその周囲に存在する静止流体と
の速度差に基づく運動量の不安定、等から発生するもの
である。この内部では局所流速や圧力が大きく変動して
いるため、剪断流領域４はその周囲へ噴流騒音（符号６
で示す）を発生する。また、ノズル１１の内面における
境界層に起因する渦がノズル先端部５から放出されるの
で、渦放出に基づく音（符号７で示す）がノズルの周囲
に放射されて騒音の原因となる。流出気流騒音の発生源
としては、これらの他に下流側の乱流領域からの発生騒
音が存在するが、空気等の吹き出し口からの流出気流騒
音として影響度が大きな音は、前記の噴流騒音６と渦放
出音７とである。
【０００６】従来の低騒音風洞やトンネル換気塔、大空
間換気装置および低騒音型空調機においては、気流源の
送風機や圧縮機の発生騒音を低減するだけで、風洞計測
部や空間への気流給排気口部分で発生しているノズルか
らの流出気流騒音に対しては、有効な低減技術が何もな
されていなかった。剪断流からの噴流騒音６及び渦放出
音７を防止することができれば、風洞計測部や空間への
気流給排気口部分の流出気流騒音を大巾に低減すること
が可能になる。
間換気装置および低騒音型空調機においては、気流源の
送風機や圧縮機の発生騒音を低減するだけで、風洞計測
部や空間への気流給排気口部分で発生しているノズルか
らの流出気流騒音に対しては、有効な低減技術が何もな
されていなかった。剪断流からの噴流騒音６及び渦放出
音７を防止することができれば、風洞計測部や空間への
気流給排気口部分の流出気流騒音を大巾に低減すること
が可能になる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の技術で
は、低騒音風洞やトンネル換気塔、大空間換気装置およ
び低騒音型空調機を更に静かな価値のあるものにするた
めの有効なノズルの流出気流騒音低減技術は提供されて
いなかった。
は、低騒音風洞やトンネル換気塔、大空間換気装置およ
び低騒音型空調機を更に静かな価値のあるものにするた
めの有効なノズルの流出気流騒音低減技術は提供されて
いなかった。
【０００８】例えば、２重ノズルを用いて同軸二重噴流
を形成すれば噴流騒音６が低減される旨は当業者に良く
知られているが、副噴流を与えるための複雑な装置や配
管系が不可欠であるという問題が存在する。
を形成すれば噴流騒音６が低減される旨は当業者に良く
知られているが、副噴流を与えるための複雑な装置や配
管系が不可欠であるという問題が存在する。
【０００９】また、ノズル１１の先端部に噴流騒音防止
作用を奏する特別なアダプタを付加することも提案され
ているが、該アダプタ自体が高周波成分の気流騒音（風
切り音）を発生してしまうという問題があった。
作用を奏する特別なアダプタを付加することも提案され
ているが、該アダプタ自体が高周波成分の気流騒音（風
切り音）を発生してしまうという問題があった。
【００１０】さらに、高速噴流の場合にはノズル先端か
らの渦放出音７は噴流騒音６に比較して小さくて目立た
ないため、この渦放出音７に対する防止技術は噴流騒音
６に対する技術に比較して研究がされていない。従って
噴流騒音６を低減する技術を確立すればする程、ノズル
先端からの渦放出音７が騒音源として将来的にクローズ
アップされてしまうのである。
らの渦放出音７は噴流騒音６に比較して小さくて目立た
ないため、この渦放出音７に対する防止技術は噴流騒音
６に対する技術に比較して研究がされていない。従って
噴流騒音６を低減する技術を確立すればする程、ノズル
先端からの渦放出音７が騒音源として将来的にクローズ
アップされてしまうのである。
【００１１】本発明は上記した従来技術の各種問題に鑑
みて提案されたもので、ノズルの流出気流から生ずる噴
流騒音と渦放出音の両者を有効に低減することが出来る
低騒音風洞計測部やトンネル換気塔低騒音排気口、大空
間換気装置の低騒音空気給気口および低騒音型空調機の
空気吐出口などに用いる空気等の低騒音形吹き出し口の
提供を目的としている。
みて提案されたもので、ノズルの流出気流から生ずる噴
流騒音と渦放出音の両者を有効に低減することが出来る
低騒音風洞計測部やトンネル換気塔低騒音排気口、大空
間換気装置の低騒音空気給気口および低騒音型空調機の
空気吐出口などに用いる空気等の低騒音形吹き出し口の
提供を目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】発明者は種々研究及び検
討の結果、次のことを見出だした。
討の結果、次のことを見出だした。
【００１３】噴流騒音の大きさは噴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ノズ
ル内面の境界層の状態に影響を受けている。そして、こ
の境界層においては、層流境界層は乱流境界層に比較し
て周方向に同時性がある剪断流をつくり易い性質があ
り、且つ同時性がある渦放出についても乱流境界層より
も行い易いという性質がある。
さ（流速の変化率）に依存し、この剪断流の強さはノズ
ル内面の境界層の状態に影響を受けている。そして、こ
の境界層においては、層流境界層は乱流境界層に比較し
て周方向に同時性がある剪断流をつくり易い性質があ
り、且つ同時性がある渦放出についても乱流境界層より
も行い易いという性質がある。
【００１４】従って、ノズル内面の境界層を乱流境界層
にしてしまうこと、周方向の境界層の厚さを非一様にす
ることにより、境界層内の周方向の同時性を弱め、或い
は境界層を（主流に大きな影響を与えない範囲で）厚く
することにより、剪断流の強さを弱め、剪断流に基づく
噴流騒音６や渦放出騒音７を低減することが可能とな
る。このような現象を実現するためには、図１１に示す
ノズル１１の主要部分である縮流ダクト１２の下流側に
付く直ダクト１３の長さＬを長くすることが一般的であ
る。この直ダクト１３の長さＬを変えたときにノズル周
囲に発生する騒音が変化する様子を実験的に確認した結
果が図１２である。ノズル口径をＤとし、この図では横
軸に長さＬと口径Ｄの比を用い、縦軸に直ダクト無しの
Ｌ＝０の場合の発生騒音レベルをＯｄＢ（Ａ）とした相
対騒音レベルを用い、ノズル流出流速が８０ｍ／ｓと４
０ｍ／ｓの２つの場合の結果を示している。Ｌ＝０から
Ｌが大きくなるに従い、ノズル流出気流発生音が低減し
ていき、Ｌ＝１．５Ｄ〜２．０Ｄの時に最も小さくなっ
て、その後また大きくなる。２．０Ｄより長くなるに従
い発生音が大きくなることはノズル内面の乱流境界層が
大きく強くなって境界層発生騒音が増大するためであ
り、Ｌが０から１．５Ｄまで長くなる過程で発生音が低
下する状況が上述の現象である。しかし、縮流後の直ダ
クトが１．５Ｄ以上も長いようなノズルは、低騒音風洞
やトンネル換気塔、大空間換気装置および低騒音型空調
機など各装置の必要以上の大型化を来たし、実用的では
ない。
にしてしまうこと、周方向の境界層の厚さを非一様にす
ることにより、境界層内の周方向の同時性を弱め、或い
は境界層を（主流に大きな影響を与えない範囲で）厚く
することにより、剪断流の強さを弱め、剪断流に基づく
噴流騒音６や渦放出騒音７を低減することが可能とな
る。このような現象を実現するためには、図１１に示す
ノズル１１の主要部分である縮流ダクト１２の下流側に
付く直ダクト１３の長さＬを長くすることが一般的であ
る。この直ダクト１３の長さＬを変えたときにノズル周
囲に発生する騒音が変化する様子を実験的に確認した結
果が図１２である。ノズル口径をＤとし、この図では横
軸に長さＬと口径Ｄの比を用い、縦軸に直ダクト無しの
Ｌ＝０の場合の発生騒音レベルをＯｄＢ（Ａ）とした相
対騒音レベルを用い、ノズル流出流速が８０ｍ／ｓと４
０ｍ／ｓの２つの場合の結果を示している。Ｌ＝０から
Ｌが大きくなるに従い、ノズル流出気流発生音が低減し
ていき、Ｌ＝１．５Ｄ〜２．０Ｄの時に最も小さくなっ
て、その後また大きくなる。２．０Ｄより長くなるに従
い発生音が大きくなることはノズル内面の乱流境界層が
大きく強くなって境界層発生騒音が増大するためであ
り、Ｌが０から１．５Ｄまで長くなる過程で発生音が低
下する状況が上述の現象である。しかし、縮流後の直ダ
クトが１．５Ｄ以上も長いようなノズルは、低騒音風洞
やトンネル換気塔、大空間換気装置および低騒音型空調
機など各装置の必要以上の大型化を来たし、実用的では
ない。
【００１５】一般的かつ実用的なノズル直ダクトの長さ
であるＬ＝約０．５Ｄのままで、直ダクトが充分に長い
時と同等にノズル流出気流発生音を低減する技術を提案
することが本発明の課題である。
であるＬ＝約０．５Ｄのままで、直ダクトが充分に長い
時と同等にノズル流出気流発生音を低減する技術を提案
することが本発明の課題である。
【００１６】また、ノズル内面の境界層を制御する手段
を直接ノズル内面に取付けると、その手段自体が風切り
騒音（剥離流れ騒音）を発生して新たな騒音源になるた
め、直ダクトより上流にある流速が遅い縮流ダクトの内
面に境界層制御機構を設ける手法が良いとする提案があ
る。（本出願人による特願平２−２２８１０７号）。し
かし、この発明は、本発明が解決しようとする課題と同
様な課題を充分に解決できるように一見みなされるが、
実施に当って期待する効果を産むような境界層制御手法
を確定する段階で解明すべき未知の項目が多数残ってお
り、実用化が遅くなる技術と考える。
を直接ノズル内面に取付けると、その手段自体が風切り
騒音（剥離流れ騒音）を発生して新たな騒音源になるた
め、直ダクトより上流にある流速が遅い縮流ダクトの内
面に境界層制御機構を設ける手法が良いとする提案があ
る。（本出願人による特願平２−２２８１０７号）。し
かし、この発明は、本発明が解決しようとする課題と同
様な課題を充分に解決できるように一見みなされるが、
実施に当って期待する効果を産むような境界層制御手法
を確定する段階で解明すべき未知の項目が多数残ってお
り、実用化が遅くなる技術と考える。
【００１７】
【発明の原理】本発明は、空気等の吹き出し口近傍の直
ダクト気流接触面上の境界層が部分的に乱流境界層へ遷
移することを促進することにより、境界層厚さの周方向
分布を著しく変化させて吹き出し口先端からの渦放出の
周方向の同時性を微弱化し、またノズル流出気流の剪断
流領域の速度差を小さくすることが可能になる。この結
果として、渦放出音が低減され、また、剪断流からの噴
流騒音が低減して、より静かなノズル流出気流を提供す
ることが可能になる。下記に述べる本発明の構成を実施
することにより、前述の課題が解決できる。殊に、気流
が高速で制御機構自体からの風切り音が問題になりやす
い領域においても、ノズル内面の境界層を直接制御して
さらに風切り音が殆ど発生しないように構成しているこ
とが、本発明の特記すべき原理の一つである。
ダクト気流接触面上の境界層が部分的に乱流境界層へ遷
移することを促進することにより、境界層厚さの周方向
分布を著しく変化させて吹き出し口先端からの渦放出の
周方向の同時性を微弱化し、またノズル流出気流の剪断
流領域の速度差を小さくすることが可能になる。この結
果として、渦放出音が低減され、また、剪断流からの噴
流騒音が低減して、より静かなノズル流出気流を提供す
ることが可能になる。下記に述べる本発明の構成を実施
することにより、前述の課題が解決できる。殊に、気流
が高速で制御機構自体からの風切り音が問題になりやす
い領域においても、ノズル内面の境界層を直接制御して
さらに風切り音が殆ど発生しないように構成しているこ
とが、本発明の特記すべき原理の一つである。
【００１８】
【発明の構成】本発明によれば、計測部へ低騒音の気流
を通過させる低騒音風洞装置に用いる空気等の吹き出し
口やトンネル換気塔排気口や大空間の換気用低騒音空気
給気口及び低騒音型空調機の空気吐出口などにおいて、
空間へ空気等を流出する口の近傍気流接触面に流れの部
分的な乱流境界層遷移の促進機構を設けている。
を通過させる低騒音風洞装置に用いる空気等の吹き出し
口やトンネル換気塔排気口や大空間の換気用低騒音空気
給気口及び低騒音型空調機の空気吐出口などにおいて、
空間へ空気等を流出する口の近傍気流接触面に流れの部
分的な乱流境界層遷移の促進機構を設けている。
【００１９】本発明の実施に際して、前記低騒音風洞装
置は計測部が開放空間にあるタイプのものでも或いは半
開放空間にあるものでも良い。また、回流式の風洞でも
吹出し式の風洞でも本発明を実施することができる。こ
れに加えて本発明は、トンネル換気塔の排気口の低騒音
化や大空間換気設備の低騒音型空気給気口および低騒音
型空調機の空気吐出口等の空気等の低騒音形吹き出し口
にも実施できる。さらにノズル吹出し口断面が円形でも
多角形でも良い。
置は計測部が開放空間にあるタイプのものでも或いは半
開放空間にあるものでも良い。また、回流式の風洞でも
吹出し式の風洞でも本発明を実施することができる。こ
れに加えて本発明は、トンネル換気塔の排気口の低騒音
化や大空間換気設備の低騒音型空気給気口および低騒音
型空調機の空気吐出口等の空気等の低騒音形吹き出し口
にも実施できる。さらにノズル吹出し口断面が円形でも
多角形でも良い。
【００２０】前記空気等の吹き出し口先端近傍の直ダク
ト気流接触面に設ける境界層制御機構は、気流接触面へ
部分的に超音波を照射したり、音響加振を与えるように
構成することが好ましい。また、空気等の吹き出し口気
流接触面を部分的に加熱して境界層内へ熱エネルギーを
部分的に加えて乱流境界層への遷移を促進するように構
成することも好ましい。さらに、直ダクト気流接触面に
流れ方向と平行な縞状の表面粗さが大きい部分を設け
て、あるいは風切り音を発しない程度に細い線材状の突
起物を流れ方向と平行に複数本取付けて、乱流境界層へ
の部分的な遷移を促進するように構成することも好まし
い。これらに加えて、空気等の吹き出し口直ダクト気流
接触面に流れ方向と平行な複数箇所のスリット状溝ある
いは切欠を設けて乱流境界層への部分的遷移を促進する
ように構成することも好ましい。
ト気流接触面に設ける境界層制御機構は、気流接触面へ
部分的に超音波を照射したり、音響加振を与えるように
構成することが好ましい。また、空気等の吹き出し口気
流接触面を部分的に加熱して境界層内へ熱エネルギーを
部分的に加えて乱流境界層への遷移を促進するように構
成することも好ましい。さらに、直ダクト気流接触面に
流れ方向と平行な縞状の表面粗さが大きい部分を設け
て、あるいは風切り音を発しない程度に細い線材状の突
起物を流れ方向と平行に複数本取付けて、乱流境界層へ
の部分的な遷移を促進するように構成することも好まし
い。これらに加えて、空気等の吹き出し口直ダクト気流
接触面に流れ方向と平行な複数箇所のスリット状溝ある
いは切欠を設けて乱流境界層への部分的遷移を促進する
ように構成することも好ましい。
【００２１】
【発明の作用効果】上記したような構成を有する本発明
の空気等の低騒音形吹出し口によれば、吹き出し口近傍
の直ダクト気流接触面（内面）に設けた部分的に乱流境
界層への遷移を促進する機構により、気流吹き出し口内
面の境界層を部分的に乱流境界層にする。これにより周
方向の境界層の厚さを非一様にし、短い直ダクトにおい
て境界層の厚さを主流（コア流）に影響を及ぼさない範
囲で強制的に通常よりも厚くすることができる。そして
これにより、境界層内の流体力学的な各因子の周方向の
同時性を弱め、剪断流の強さを弱めることにより、境界
層や剪断流に起因する渦放出音や噴流騒音を低減するこ
とが可能になる。従って、従来は実用的な低減化が困難
であった空気等の吹き出し口周辺から発生する気流騒音
を、効果的に低減することができるのである。
の空気等の低騒音形吹出し口によれば、吹き出し口近傍
の直ダクト気流接触面（内面）に設けた部分的に乱流境
界層への遷移を促進する機構により、気流吹き出し口内
面の境界層を部分的に乱流境界層にする。これにより周
方向の境界層の厚さを非一様にし、短い直ダクトにおい
て境界層の厚さを主流（コア流）に影響を及ぼさない範
囲で強制的に通常よりも厚くすることができる。そして
これにより、境界層内の流体力学的な各因子の周方向の
同時性を弱め、剪断流の強さを弱めることにより、境界
層や剪断流に起因する渦放出音や噴流騒音を低減するこ
とが可能になる。従って、従来は実用的な低減化が困難
であった空気等の吹き出し口周辺から発生する気流騒音
を、効果的に低減することができるのである。
【００２２】また本発明では、直ダクト気流接触面に設
ける境界層制御機構がそれ自体が風切り音（剥離流れ騒
音）を発生しない構造で構成されるために、高速な気流
が通過する直ダクト部での制御であっても制御機構自体
が新たな騒音源にはならないことを特徴としている。さ
らにこの制御機構は直ダクトへ部分的に設けることが重
要であるために、空気等の吹き出し口全体の形状を大き
く変形することやノズルの寸法が大型化することも殆ど
なく、２重ノズルやノズル上流側での境界層制御のよう
に構造が複雑になることも無い。一般に空気等の吹き出
し口は上流部のダクト寸法よりも小さいために、吹出し
口の周囲は空間的に充分な余裕があり、本発明を実施す
る場合に必要な制御機構の付加装置類をこの空間に設置
できる利点も見逃せない点の一つである。本発明の気流
吹き出し口は、上記した各構成がもたらす効果で、乱流
境界層の部分的遷移促進機構を備えていない標準的な吹
き出し口から発生する気流騒音よりも最大約３ｄＢ静か
になる。
ける境界層制御機構がそれ自体が風切り音（剥離流れ騒
音）を発生しない構造で構成されるために、高速な気流
が通過する直ダクト部での制御であっても制御機構自体
が新たな騒音源にはならないことを特徴としている。さ
らにこの制御機構は直ダクトへ部分的に設けることが重
要であるために、空気等の吹き出し口全体の形状を大き
く変形することやノズルの寸法が大型化することも殆ど
なく、２重ノズルやノズル上流側での境界層制御のよう
に構造が複雑になることも無い。一般に空気等の吹き出
し口は上流部のダクト寸法よりも小さいために、吹出し
口の周囲は空間的に充分な余裕があり、本発明を実施す
る場合に必要な制御機構の付加装置類をこの空間に設置
できる利点も見逃せない点の一つである。本発明の気流
吹き出し口は、上記した各構成がもたらす効果で、乱流
境界層の部分的遷移促進機構を備えていない標準的な吹
き出し口から発生する気流騒音よりも最大約３ｄＢ静か
になる。
【００２３】
【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。
る。
【００２４】図１において、空気等の吹き出し口１１の
吹き出し口先端５の近傍の直ダクト１３の外面には、境
界層制御機構である超音波振動子１４が、円周等配に少
なくとも３個以上（図示の例では４個２列）が設けられ
ている。なお、超音波振動子１４は、これに限られるも
のではなく、直ダクトの気流接触面に音響加振を与える
任意の手段を用いることができる。したがって、超音波
振動子１４は、自体からの風切り音の発生がなく、空気
等の吹き出し口気流接触面の乱流境界層への部分的な遷
移を音響加振により促進し、境界層内の周方向の同時性
を弱くして渦放出音や噴流騒音を低減する。
吹き出し口先端５の近傍の直ダクト１３の外面には、境
界層制御機構である超音波振動子１４が、円周等配に少
なくとも３個以上（図示の例では４個２列）が設けられ
ている。なお、超音波振動子１４は、これに限られるも
のではなく、直ダクトの気流接触面に音響加振を与える
任意の手段を用いることができる。したがって、超音波
振動子１４は、自体からの風切り音の発生がなく、空気
等の吹き出し口気流接触面の乱流境界層への部分的な遷
移を音響加振により促進し、境界層内の周方向の同時性
を弱くして渦放出音や噴流騒音を低減する。
【００２５】図２は本発明の別の実施例を示し、境界層
制御機構を、電気ヒータ１５で構成した例である。この
ヒータ１５は、円周等配に少なくとも３個以上（図示の
例では４個）が設けられている。なお、電気ヒータ１５
は、これに限られるものではなく、電磁波や光のビーム
を直ダクト気流接触面に直接照射し、部分的に熱エネル
ギを供給する手段を用いることができる。この実施例で
は、ヒータ１５による部分的な熱エネルギ供給手段自体
からの風切り音の発生がなく、吹き出し口気流接触面の
乱流境界層への部分的な遷移を熱エネルギの供給により
促進し、境界層内の周方向の同時性を弱くして渦放出音
や噴流騒音を低減する。
制御機構を、電気ヒータ１５で構成した例である。この
ヒータ１５は、円周等配に少なくとも３個以上（図示の
例では４個）が設けられている。なお、電気ヒータ１５
は、これに限られるものではなく、電磁波や光のビーム
を直ダクト気流接触面に直接照射し、部分的に熱エネル
ギを供給する手段を用いることができる。この実施例で
は、ヒータ１５による部分的な熱エネルギ供給手段自体
からの風切り音の発生がなく、吹き出し口気流接触面の
乱流境界層への部分的な遷移を熱エネルギの供給により
促進し、境界層内の周方向の同時性を弱くして渦放出音
や噴流騒音を低減する。
【００２６】図３も本発明の別の実施例を示し、境界層
制御機構を、直ダクト１３の気流接触面に流れ方向と平
行に円周等配に少なくとも１０個設けられた縞状の表面
粗さが大きい部分１６で構成した例である。この部分１
６の長さＫ１は、直ダクト１３の長さＬの１／５〜１／
２の範囲であり、部分１６の後端は吹き出し口先端５と
一致している。また、部分１６の巾ｂ１は、ノズル口径
Ｄの１／２０以下である。この部分１６を形成する方法
としては、直ダクト１３の気流接触面を表面処理する方
法、気流接触面を塗装処理する方法、気流接触面に金
網、パンチングメタル、布ヤスリ又は表面加工した合成
樹脂フィルムなどを貼り付ける方法などが用いられる。
この実施例では、部分１６自体からの風切り音の発生は
非常に小さく、吹き出し口気流接触面の乱流境界層への
部分的な遷移を表面粗さの変化により促進し、境界層内
の周方向の同時性を弱めて渦放出音や噴流騒音を低減す
る。
制御機構を、直ダクト１３の気流接触面に流れ方向と平
行に円周等配に少なくとも１０個設けられた縞状の表面
粗さが大きい部分１６で構成した例である。この部分１
６の長さＫ１は、直ダクト１３の長さＬの１／５〜１／
２の範囲であり、部分１６の後端は吹き出し口先端５と
一致している。また、部分１６の巾ｂ１は、ノズル口径
Ｄの１／２０以下である。この部分１６を形成する方法
としては、直ダクト１３の気流接触面を表面処理する方
法、気流接触面を塗装処理する方法、気流接触面に金
網、パンチングメタル、布ヤスリ又は表面加工した合成
樹脂フィルムなどを貼り付ける方法などが用いられる。
この実施例では、部分１６自体からの風切り音の発生は
非常に小さく、吹き出し口気流接触面の乱流境界層への
部分的な遷移を表面粗さの変化により促進し、境界層内
の周方向の同時性を弱めて渦放出音や噴流騒音を低減す
る。
【００２７】図４及び図５も本発明の別の実施例を示
し、境界層制御機構を、直ダクト１３の気流接触面に流
れ方向と平行に円周等配に少なくとも１０個設けられた
細い線材状突起体１７で構成した例である。この突起体
１７の高さすなわち線材の高さｈ１は、吹き出し口口径
Ｄの１／１００以下であり、長さＫ２は、ダクト１３の
長さＬの１／５〜１／２であり、この突起体１７の後端
は吹き出し口先端５と一致している。この実施例では、
突起体１７自体からの風切り音の発生が小さく、吹き出
し口気流接触面の乱流境界層への部分的な遷移を乱流塊
の発生により促進し、境界層内の周方向の同時性を弱め
て渦放出音や噴流騒音を低減する。
し、境界層制御機構を、直ダクト１３の気流接触面に流
れ方向と平行に円周等配に少なくとも１０個設けられた
細い線材状突起体１７で構成した例である。この突起体
１７の高さすなわち線材の高さｈ１は、吹き出し口口径
Ｄの１／１００以下であり、長さＫ２は、ダクト１３の
長さＬの１／５〜１／２であり、この突起体１７の後端
は吹き出し口先端５と一致している。この実施例では、
突起体１７自体からの風切り音の発生が小さく、吹き出
し口気流接触面の乱流境界層への部分的な遷移を乱流塊
の発生により促進し、境界層内の周方向の同時性を弱め
て渦放出音や噴流騒音を低減する。
【００２８】図６及び図７も本発明の別の実施例を示
し、境界層制御機構を、直ダクト１３の気流接触面に流
れ方向と平行に少なくとも１０条形成した外方に突出す
るスリット溝１８で構成した例である。このスリット溝
１８の深さｈ２は、吹き出し口口径Ｄの１／１００以下
であり、長さＫ３は、直ダクト１３の長さＬの１／５〜
１／２であり、巾ｂ２は吹き出し口口径Ｄの１／１００
以下であり、溝１８の後端は吹き出し口先端５と一致し
ている。この実施例では、スリット溝１８自体からの風
切り音の発生が小さく、微小段差による乱流塊の発生で
吹き出し口気流接触面の乱流層への部分的な遷移を促進
し、境界層内の周方向の同時性を弱めて渦放出音や噴流
騒音を低減する。
し、境界層制御機構を、直ダクト１３の気流接触面に流
れ方向と平行に少なくとも１０条形成した外方に突出す
るスリット溝１８で構成した例である。このスリット溝
１８の深さｈ２は、吹き出し口口径Ｄの１／１００以下
であり、長さＫ３は、直ダクト１３の長さＬの１／５〜
１／２であり、巾ｂ２は吹き出し口口径Ｄの１／１００
以下であり、溝１８の後端は吹き出し口先端５と一致し
ている。この実施例では、スリット溝１８自体からの風
切り音の発生が小さく、微小段差による乱流塊の発生で
吹き出し口気流接触面の乱流層への部分的な遷移を促進
し、境界層内の周方向の同時性を弱めて渦放出音や噴流
騒音を低減する。
【００２９】図８及び図９も本発明の別の実施例を示
し、境界層制御機構を、直ダクト１３に流れ方向と平行
に少なくとも１０条形成した巾ｂ３のスリット孔１９で
構成した例である。このスリット孔１９の長さＫ４は、
直ダクト１３の長さＬの１／５〜１／２であり、巾ｂ３
は、吹き出し口口径Ｄの１／２００以下であり、スリッ
ト孔１９の後端は吹き出し口先端５と略一致している。
この実施例では、スリット１９孔自体からの気流音の発
生が小さく、スリット孔１９を通しての吹き出し口外気
流との流通による乱流塊の発生により吹き出し口気流接
触面の乱流境界層への部分的な遷移を促進し、境界層内
の周方向の同時性を弱めて渦放出音や噴流騒音を低減す
る。
し、境界層制御機構を、直ダクト１３に流れ方向と平行
に少なくとも１０条形成した巾ｂ３のスリット孔１９で
構成した例である。このスリット孔１９の長さＫ４は、
直ダクト１３の長さＬの１／５〜１／２であり、巾ｂ３
は、吹き出し口口径Ｄの１／２００以下であり、スリッ
ト孔１９の後端は吹き出し口先端５と略一致している。
この実施例では、スリット１９孔自体からの気流音の発
生が小さく、スリット孔１９を通しての吹き出し口外気
流との流通による乱流塊の発生により吹き出し口気流接
触面の乱流境界層への部分的な遷移を促進し、境界層内
の周方向の同時性を弱めて渦放出音や噴流騒音を低減す
る。
【００３０】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００３１】（１） 空気等の吹き出し口直前の直ダク
ト気流接触面境界層流れの周方向の同時性を弱めて流出
する噴流周囲の剪断流の強さを低減し、剪断流に基づく
噴流騒音や渦放出騒音を低減できる。
ト気流接触面境界層流れの周方向の同時性を弱めて流出
する噴流周囲の剪断流の強さを低減し、剪断流に基づく
噴流騒音や渦放出騒音を低減できる。
【００３２】（２） 空気等の吹き出し口周辺に発生し
ている流出気流騒音を効果的に低減できる。 （３） 境界層制御機構自体からの風切り音が新たな騒
音源になることが防止できる。
ている流出気流騒音を効果的に低減できる。 （３） 境界層制御機構自体からの風切り音が新たな騒
音源になることが防止できる。
【００３３】（４） 空気等の低騒音型吹き出し口を有
する装置自体の寸法は従来のものと同一であり、吹出し
口周囲の空間を有効に利用している。
する装置自体の寸法は従来のものと同一であり、吹出し
口周囲の空間を有効に利用している。
【００３４】（５） 従来から提案されている噴流騒音
の低減手法よりもその構成が比較的単純であり、容易に
実施できる。
の低減手法よりもその構成が比較的単純であり、容易に
実施できる。
【図１】本発明の第１実施例を示す側断面図。
【図２】本発明の第２実施例を示す側断面図。
【図３】本発明の第３実施例を示す側断面図。
【図４】本発明の第４実施例を示す側断面図。
【図５】図４の直ダクトの断面図。
【図６】本発明の第５実施例を示す側断面図。
【図７】図６の直ダクトの断面図。
【図８】本発明の第６実施例を示す側断面図。
【図９】図８の直ダクトの断面図。
【図１０】空気等の吹き出し口からの流出気流の噴流の
構造と、そこから発生する騒音の状態を説明する側面
図。
構造と、そこから発生する騒音の状態を説明する側面
図。
【図１１】空気等の吹き出し口の基本的な構成を示す側
断面図。
断面図。
【図１２】吹き出し口直ダクトの長さと吹き出し口口径
との比と発生音との関係を示す実験結果を示す図面。
との比と発生音との関係を示す実験結果を示す図面。
１・・・風洞用計測部噴流 ２・・・主流領域 ３・・・乱流混合領域 ４・・・剪断流 ５・・・吹出し口先端 ６・・・噴流騒音 ７・・・渦放出音 １１・・・空気等の吹き出し口 １２・・・縮流ダクト １３・・・直ダクト １４・・・超音波振動子 １５・・・電気ヒータ １６・・・表面粗さが大きい部分 １７・・・線状突起体 １８・・・スリット溝 １９・・・スリット孔
Claims (1)
- 【請求項１】 空気等の吹き出し口近傍の気流と接する
面上の境界層流れを部分的に乱流境界層へ遷移させる促
進機構を設けることにより、空気等の吹き出し口からの
流出気流発生騒音を低減することを特徴とする空気等の
低騒音形吹き出し口。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17812291A JP2641186B2 (ja) | 1991-07-18 | 1991-07-18 | 空気等の低騒音形吹き出し口 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17812291A JP2641186B2 (ja) | 1991-07-18 | 1991-07-18 | 空気等の低騒音形吹き出し口 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0526762A JPH0526762A (ja) | 1993-02-02 |
| JP2641186B2 true JP2641186B2 (ja) | 1997-08-13 |
Family
ID=16043041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17812291A Expired - Fee Related JP2641186B2 (ja) | 1991-07-18 | 1991-07-18 | 空気等の低騒音形吹き出し口 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2641186B2 (ja) |
Families Citing this family (34)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10009154A1 (de) * | 2000-02-26 | 2001-09-13 | Bosch Gmbh Robert | Vorrichtung zur Messung von zumindest einem Parameter eines strömenden Mediums |
| EA008287B1 (ru) * | 2001-08-29 | 2007-04-27 | Эро Системз Энджиниринг, Инк. | Аэродинамическая труба и конфигурация коллектора к ней |
| US6997049B2 (en) | 2001-08-29 | 2006-02-14 | Aero Systems Engineering, Inc. | Wind tunnel and collector configuration therefor |
| GB2404887A (en) * | 2003-08-13 | 2005-02-16 | Dyson Ltd | Grooved outlet for cyclonic separating apparatus |
| US7587901B2 (en) | 2004-12-20 | 2009-09-15 | Amerigon Incorporated | Control system for thermal module in vehicle |
| US20080087316A1 (en) | 2006-10-12 | 2008-04-17 | Masa Inaba | Thermoelectric device with internal sensor |
| US7877827B2 (en) | 2007-09-10 | 2011-02-01 | Amerigon Incorporated | Operational control schemes for ventilated seat or bed assemblies |
| CN101932475A (zh) | 2008-02-01 | 2010-12-29 | 阿美里根公司 | 用于热电装置的冷凝和湿度传感器 |
| CN102098947B (zh) | 2008-07-18 | 2014-12-10 | 阿美里根公司 | 气候受控床组件 |
| JP5271875B2 (ja) * | 2009-11-11 | 2013-08-21 | 三菱重工業株式会社 | 流量測定装置 |
| JP5572060B2 (ja) * | 2010-10-22 | 2014-08-13 | 株式会社やまびこ | 送風作業機 |
| US9121414B2 (en) | 2010-11-05 | 2015-09-01 | Gentherm Incorporated | Low-profile blowers and methods |
| JP5724827B2 (ja) | 2011-02-16 | 2015-05-27 | 株式会社デンソー | 空力音低減装置 |
| WO2013052823A1 (en) | 2011-10-07 | 2013-04-11 | Gentherm Incorporated | Thermoelectric device controls and methods |
| US9989267B2 (en) | 2012-02-10 | 2018-06-05 | Gentherm Incorporated | Moisture abatement in heating operation of climate controlled systems |
| DE102012104684A1 (de) * | 2012-05-30 | 2013-12-05 | Forschungsinstitut für Kraftfahrwesen und Fahrzeugmotoren Stuttgart (FKFS) | Windkanaldüse und Windkanal |
| CN102998084B (zh) * | 2012-12-28 | 2015-01-21 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 高超声速喷管结构 |
| JP6104657B2 (ja) * | 2013-03-15 | 2017-03-29 | 三菱重工業株式会社 | 排気装置 |
| US9662962B2 (en) | 2013-11-05 | 2017-05-30 | Gentherm Incorporated | Vehicle headliner assembly for zonal comfort |
| KR102123639B1 (ko) | 2014-02-14 | 2020-06-16 | 젠썸 인코포레이티드 | 전도식 대류식 기온 제어 시트 |
| CN106028892B (zh) * | 2014-02-27 | 2018-12-04 | 三菱电机株式会社 | 干燥装置 |
| CN103954425B (zh) * | 2014-04-30 | 2016-05-04 | 北京大学 | 高超声速静风洞喷管设计方法及该喷管转捩位置确定方法 |
| EP3218942B1 (en) | 2014-11-14 | 2020-02-26 | Charles J. Cauchy | Heating and cooling technologies |
| US11639816B2 (en) | 2014-11-14 | 2023-05-02 | Gentherm Incorporated | Heating and cooling technologies including temperature regulating pad wrap and technologies with liquid system |
| US11857004B2 (en) | 2014-11-14 | 2024-01-02 | Gentherm Incorporated | Heating and cooling technologies |
| DE102017209505A1 (de) * | 2017-06-06 | 2018-12-06 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Vorrichtung für die Belüftung einer hinteren Sitzreihe eines Kraftfahrzeugs |
| CN108303229B (zh) * | 2017-08-08 | 2019-06-07 | 北京空天技术研究所 | 一种带强制转捩装置的高速飞行器进气道性能评估装置及方法 |
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| US11075331B2 (en) | 2018-07-30 | 2021-07-27 | Gentherm Incorporated | Thermoelectric device having circuitry with structural rigidity |
| US11152557B2 (en) | 2019-02-20 | 2021-10-19 | Gentherm Incorporated | Thermoelectric module with integrated printed circuit board |
| JP2021080851A (ja) * | 2019-11-15 | 2021-05-27 | 株式会社マキタ | ブロワ |
| JP7277806B2 (ja) * | 2021-05-13 | 2023-05-19 | 三菱重工冷熱株式会社 | 風管式環境試験装置 |
| CN114932019B (zh) * | 2022-07-25 | 2022-11-01 | 中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所 | 一种控制矩形射流扩张角的方法 |
| CN117740308B (zh) * | 2024-02-19 | 2024-04-19 | 中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所 | 控制大尺度高速射流噪声的喷口微嵌入度扰流方法及装置 |
-
1991
- 1991-07-18 JP JP17812291A patent/JP2641186B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0526762A (ja) | 1993-02-02 |
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