JP3043402B2 - 遮音板 - Google Patents
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/172—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using resonance effects
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02K—JET-PROPULSION PLANTS
- F02K1/00—Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto
- F02K1/78—Other construction of jet pipes
- F02K1/82—Jet pipe walls, e.g. liners
- F02K1/827—Sound absorbing structures or liners
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
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- B64D33/02—Arrangements in aircraft of power plant parts or auxiliaries not otherwise provided for of combustion air intakes
- B64D2033/0206—Arrangements in aircraft of power plant parts or auxiliaries not otherwise provided for of combustion air intakes comprising noise reduction means, e.g. acoustic liners
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B64D2033/0286—Arrangements in aircraft of power plant parts or auxiliaries not otherwise provided for of combustion air intakes specially adapted for particular type of power plants for turbofan engines
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- Y—GENERAL 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
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、遮音板に関し、特に環状もしくは円筒状形
状の遮音板に関するものである。さらに本発明は、ジェ
ットエンジンのダクトもしくは囲い板の内面に特に好適
なタイプで幅広い帯域にわたる高性能な遮音壁に関する
ものである。
状の遮音板に関するものである。さらに本発明は、ジェ
ットエンジンのダクトもしくは囲い板の内面に特に好適
なタイプで幅広い帯域にわたる高性能な遮音壁に関する
ものである。
多くの明細書において、遮音壁は機械または装置によ
って発生する騒音を弱めるために用いられている。例え
ば、ジェットエンジンはほとんど例外なくエンジンの内
側で発生する音波を弱めるため吸音板または吸音壁を用
いている。ジェットエンジンに通常用いられる吸音板に
は、音波透過性の表面シート、音波が透過編しない裏面
シートおよびこれらの２枚のシートに挟まれた蜂の巣状
の芯材とから構成される。このような装置は、通常薄板
状の吸収装置に関するものであり、このような吸収装置
の一例は米国特許No.3,166,149号明細書に開示されてい
る。
って発生する騒音を弱めるために用いられている。例え
ば、ジェットエンジンはほとんど例外なくエンジンの内
側で発生する音波を弱めるため吸音板または吸音壁を用
いている。ジェットエンジンに通常用いられる吸音板に
は、音波透過性の表面シート、音波が透過編しない裏面
シートおよびこれらの２枚のシートに挟まれた蜂の巣状
の芯材とから構成される。このような装置は、通常薄板
状の吸収装置に関するものであり、このような吸収装置
の一例は米国特許No.3,166,149号明細書に開示されてい
る。
これらの従来の遮音板は、シンプルで強く軽量であ
り、これまでは許容しうる結果が得られていた。しかし
ながら、ジェットエンジンにより発生する騒音の総量お
よび水準に関する政府の規制はより厳しくなっている。
従って、多くの従来形式のジェットエンジンにおいて、
従来の薄板状の音波吸収材を用いてこれらのより厳しい
騒音規制に対応することは極めて困難となっている。こ
の基本的な理由は、大抵の薄板状の吸音材が、ある分散
した周波数のみ効果的に吸収することができ、この分散
した周波数の間の帯域においては吸収性が極めて低い水
準となる点にある。
り、これまでは許容しうる結果が得られていた。しかし
ながら、ジェットエンジンにより発生する騒音の総量お
よび水準に関する政府の規制はより厳しくなっている。
従って、多くの従来形式のジェットエンジンにおいて、
従来の薄板状の音波吸収材を用いてこれらのより厳しい
騒音規制に対応することは極めて困難となっている。こ
の基本的な理由は、大抵の薄板状の吸音材が、ある分散
した周波数のみ効果的に吸収することができ、この分散
した周波数の間の帯域においては吸収性が極めて低い水
準となる点にある。
薄板状の吸音板が効果的に音波を減することができる
周波数の帯域を幅広くする種々の試みがなされた。しか
しながら、これまではこれらの試みは、いかなる商業的
に成り立つデザインも得られなかった。例えば、幅広い
音波吸収特性は、音透過性の複数の薄板と蜂の巣状の芯
材とからなる吸収板により与えられ、これらの一般的な
従来の装置の例は米国特許3,439,774号、3,640,357号お
よび3,670,843号明細書に記載されている。しかしなが
ら、これらの従来の幅広い帯域の遮音板は、かさ高くか
つ重いもので、かつ商業ベースにのる方法での製造は困
難であった。薄板状の吸音板の騒音を効果的に減少させ
る周波数のレンジを増加させる別のアプローチとして
は、蜂の巣構造の構成または形の変形によるものも含ま
れる。このようなアプローチの例は、米国特許4,421,20
1号、3,913,702号および3,831,710号明細書に記載され
ている。これらの例は、結果的には複合的な蜂の巣構造
となり、製造することが困難でありかつ高価となってし
まうものである。
周波数の帯域を幅広くする種々の試みがなされた。しか
しながら、これまではこれらの試みは、いかなる商業的
に成り立つデザインも得られなかった。例えば、幅広い
音波吸収特性は、音透過性の複数の薄板と蜂の巣状の芯
材とからなる吸収板により与えられ、これらの一般的な
従来の装置の例は米国特許3,439,774号、3,640,357号お
よび3,670,843号明細書に記載されている。しかしなが
ら、これらの従来の幅広い帯域の遮音板は、かさ高くか
つ重いもので、かつ商業ベースにのる方法での製造は困
難であった。薄板状の吸音板の騒音を効果的に減少させ
る周波数のレンジを増加させる別のアプローチとして
は、蜂の巣構造の構成または形の変形によるものも含ま
れる。このようなアプローチの例は、米国特許4,421,20
1号、3,913,702号および3,831,710号明細書に記載され
ている。これらの例は、結果的には複合的な蜂の巣構造
となり、製造することが困難でありかつ高価となってし
まうものである。
本発明は、内側の円筒を形成する音波透過性の内面板
と、この内面板の外側に形成された音波非透過性の外面
板とからなり、この外面板と内面板との間は空間を有
し、円筒形のチャンバーが形成され、この円筒形のチャ
ンンバー内には、芯材が内面板と外面板との間に収納さ
れており、この芯材は内面板を囲むように正弦波形状に
形成され、幅広いレンジの周波数の音波を減少させるた
めの種々の肉厚を有する多数の音波吸収チャンバーが形
成されてなる遮音板に関するものである。
と、この内面板の外側に形成された音波非透過性の外面
板とからなり、この外面板と内面板との間は空間を有
し、円筒形のチャンバーが形成され、この円筒形のチャ
ンンバー内には、芯材が内面板と外面板との間に収納さ
れており、この芯材は内面板を囲むように正弦波形状に
形成され、幅広いレンジの周波数の音波を減少させるた
めの種々の肉厚を有する多数の音波吸収チャンバーが形
成されてなる遮音板に関するものである。
また、本発明は、エンジンの軸方向に円筒状に延びる
囲い板（シュラウド）と、この囲い板の内側に回転自在
に設けられたファンと、コンプレッサーと、囲い板内に
収納されたタービンと、エンジンによりう発生する音波
を減少させるため、エンジンの軸の周囲に円筒状に延び
る遮音板とを具備するジェットエンジンであって、前記
遮音板はエンジン軸の周囲を完全に囲う円筒状の音波透
過性の内面板と、エンジン軸の周囲を完全に囲う音波非
透過性の外面板とからなり、同心でかつ半径方向に内面
板から空間が保たれ、そして芯材は内面板と外面板の間
に収納され、エンジン軸の周囲を完全に囲う円筒状に伸
びた正弦波の形状を有し、幅広いレンジの周波数の音波
を減少させるための種々の肉厚を有する多数の音波吸収
チャンバーが形成されてなる遮音板とからなるジェット
エンジンに関するものである。
囲い板（シュラウド）と、この囲い板の内側に回転自在
に設けられたファンと、コンプレッサーと、囲い板内に
収納されたタービンと、エンジンによりう発生する音波
を減少させるため、エンジンの軸の周囲に円筒状に延び
る遮音板とを具備するジェットエンジンであって、前記
遮音板はエンジン軸の周囲を完全に囲う円筒状の音波透
過性の内面板と、エンジン軸の周囲を完全に囲う音波非
透過性の外面板とからなり、同心でかつ半径方向に内面
板から空間が保たれ、そして芯材は内面板と外面板の間
に収納され、エンジン軸の周囲を完全に囲う円筒状に伸
びた正弦波の形状を有し、幅広いレンジの周波数の音波
を減少させるための種々の肉厚を有する多数の音波吸収
チャンバーが形成されてなる遮音板とからなるジェット
エンジンに関するものである。
好ましくは、多数の蜂の巣構造がさらに音波を減少さ
せるために吸音チャンバーに設けられてもよい。これら
の蜂の巣構造の各々は、芯材と内面板との間に収納され
半径方向に延びている。また、好ましくはさらに音波を
減少させるため、遮音板の外側のチャンバーに位置し、
それを完全に満たすようなバルク吸音材を用いてもよ
い。
せるために吸音チャンバーに設けられてもよい。これら
の蜂の巣構造の各々は、芯材と内面板との間に収納され
半径方向に延びている。また、好ましくはさらに音波を
減少させるため、遮音板の外側のチャンバーに位置し、
それを完全に満たすようなバルク吸音材を用いてもよ
い。
添付した図面中、図１は本発明を用いた遮音板を含む
ガスタービンエンジンを示すものである。
ガスタービンエンジンを示すものである。
図２は遮音板の一例を示す正面図である。
図３は遮音板の一部を拡大して示した正面図である。
図４は遮音板の芯材の部分を拡大して示したもので、
特にそれらの薄板構造を示すものである。
特にそれらの薄板構造を示すものである。
図５は図４に示す芯材の部分を部分的に種々の層と共
に示す平面図である。
に示す平面図である。
図６は図３に近似しているが、遮音板の内側のバルク
吸音材料を示すものである。
吸音材料を示すものである。
図７もまた図３に近似しているが、遮音板の内側に保
持された蜂の巣構造を示すものである。
持された蜂の巣構造を示すものである。
図８は図７の８−８線にて断面視した蜂の巣構造を示
すものである。
すものである。
図９は図２に近似しており、遮音板は、その大部分の
がいかに構成されているかを示すものである。
がいかに構成されているかを示すものである。
図１は、一般に囲い板もしくはダクト12、ファン14、
コンプレッサー16、タービン20および遮音板22及び24と
からなるジェットエンジン10の外観を示したものであ
る。一般的には、空気は入口26から回転ファン14により
エンジン10内に吸い込まれる。この空気は、コンプレッ
サー16によって圧縮され、さらに燃料の燃焼により燃焼
チャンバー内で加熱される。加熱された空気は、タービ
ン20を通って膨張し、このタービンの回転はファン14お
よびコンプレッサー16の回転に用いられる。そして加熱
され膨張した空気は、出口30を通ってエンジンから放出
される。この放出された空気は、入口26からエンジン内
に流入した空気よりも大きな体積を有しており、これに
より必要な推力が得られる。囲い板12、ファン14、コン
プレッサー16およびタービン20は、一般的な構成であ
り、一般的な使用方法で使用されることが好ましいもの
である。したがって、ここではこれらについてはこれ以
上記載しない。
コンプレッサー16、タービン20および遮音板22及び24と
からなるジェットエンジン10の外観を示したものであ
る。一般的には、空気は入口26から回転ファン14により
エンジン10内に吸い込まれる。この空気は、コンプレッ
サー16によって圧縮され、さらに燃料の燃焼により燃焼
チャンバー内で加熱される。加熱された空気は、タービ
ン20を通って膨張し、このタービンの回転はファン14お
よびコンプレッサー16の回転に用いられる。そして加熱
され膨張した空気は、出口30を通ってエンジンから放出
される。この放出された空気は、入口26からエンジン内
に流入した空気よりも大きな体積を有しており、これに
より必要な推力が得られる。囲い板12、ファン14、コン
プレッサー16およびタービン20は、一般的な構成であ
り、一般的な使用方法で使用されることが好ましいもの
である。したがって、ここではこれらについてはこれ以
上記載しない。
エンジン10の操作方法において、重要な音波は、エン
ジンの前方及び後方の両方の部分から発生する。エンジ
ンの前方部分において音波は、最初に回転ファン14によ
って発生する。これらの音波の代表的な周波数は、比較
的狭い範囲の帯域である。すなわちファン14の回転数に
よって原則的に決定される帯域を中心とする周波数であ
る。エンジンの後方にて発生する音波は、コンプレッサ
ー16、タービン20、およびエンジンのこの区域を通過す
る高速の空気の動きにより発生する。そして代表的なこ
れらの音波の周波数は、かなり不規則に比較的広い帯域
に分散する。
ジンの前方及び後方の両方の部分から発生する。エンジ
ンの前方部分において音波は、最初に回転ファン14によ
って発生する。これらの音波の代表的な周波数は、比較
的狭い範囲の帯域である。すなわちファン14の回転数に
よって原則的に決定される帯域を中心とする周波数であ
る。エンジンの後方にて発生する音波は、コンプレッサ
ー16、タービン20、およびエンジンのこの区域を通過す
る高速の空気の動きにより発生する。そして代表的なこ
れらの音波の周波数は、かなり不規則に比較的広い帯域
に分散する。
遮音板22は、エンジン10のこの部分で発生する音波を
減少させるため、エンジン10の前方に配置される。ま
た、遮音板24は、エンジン10の後方で発生する音波を減
少させるため、エンジン10の後方に配置される。好まし
くは、図１に示すように遮音板22は、入口26に隣接した
位置からファン14の前方に近接した位置まで延長されて
おり、遮音板24が出口30の近傍からエンジンの空気流ガ
イド32の周囲の位置まで延長されていることである。遮
音板22および24は一般的には同一のものを用い、従って
遮音板22のみ図２及び図３に詳細に示し、これについて
以下に詳細に説明する。
減少させるため、エンジン10の前方に配置される。ま
た、遮音板24は、エンジン10の後方で発生する音波を減
少させるため、エンジン10の後方に配置される。好まし
くは、図１に示すように遮音板22は、入口26に隣接した
位置からファン14の前方に近接した位置まで延長されて
おり、遮音板24が出口30の近傍からエンジンの空気流ガ
イド32の周囲の位置まで延長されていることである。遮
音板22および24は一般的には同一のものを用い、従って
遮音板22のみ図２及び図３に詳細に示し、これについて
以下に詳細に説明する。
遮音板22は、内面板34、外面板36および芯材40を含む
ものである。一般に、通常表面シートと関連する内面板
34は、音波透過性であり、内面の円筒を形成するもので
ある。また、外面板36は、通常裏面板に関するもので、
音波不透過性であることが好ましく、内面板から一定の
空間をおいてそれを囲うように延びる２番目の円筒を形
成している。従って、内面板および外面板は、それらの
間に円筒状のチャンバーを形成する。芯材40はこの円筒
状のチャンバー内、すなわち内面板34と外面板36との間
に収納される。芯材40は、内面板の周囲に円筒状に形成
され、かつ正弦波形状に形成され、これにより、この内
面板と芯材は、広い範囲の周波数の音波減少させるのに
有効な種々の肉厚を有する音吸収チャンバー42を多数形
成する。特に、各々のチャンバー42各々の位置におい
て、音波は一またはそれ以上の周波数帯域で減少させら
れる。この周波数帯域は、その点における音吸収帯の径
方向の肉厚によって決定される特定の周波数を中心とす
るものである。各々のチャンバー42の肉厚は大きく変化
するため、それぞれのチャンバーは、比較的広い範囲の
帯域で音波を減少させることができる。
ものである。一般に、通常表面シートと関連する内面板
34は、音波透過性であり、内面の円筒を形成するもので
ある。また、外面板36は、通常裏面板に関するもので、
音波不透過性であることが好ましく、内面板から一定の
空間をおいてそれを囲うように延びる２番目の円筒を形
成している。従って、内面板および外面板は、それらの
間に円筒状のチャンバーを形成する。芯材40はこの円筒
状のチャンバー内、すなわち内面板34と外面板36との間
に収納される。芯材40は、内面板の周囲に円筒状に形成
され、かつ正弦波形状に形成され、これにより、この内
面板と芯材は、広い範囲の周波数の音波減少させるのに
有効な種々の肉厚を有する音吸収チャンバー42を多数形
成する。特に、各々のチャンバー42各々の位置におい
て、音波は一またはそれ以上の周波数帯域で減少させら
れる。この周波数帯域は、その点における音吸収帯の径
方向の肉厚によって決定される特定の周波数を中心とす
るものである。各々のチャンバー42の肉厚は大きく変化
するため、それぞれのチャンバーは、比較的広い範囲の
帯域で音波を減少させることができる。
図２に示される遮音壁22の好ましい実施例において、
内面板34と外面板36とは両方とも実質的に環状で、内面
板は外面板と同心でその内側に位置する。さらには、こ
の好ましい遮音板22と共に、芯材40は、同一の波長を有
し、その周全面を覆う。芯材の波の内側ピークもしくは
エッジは、内面板と連結され、また波の外側のピークも
しくはエッジは、外面板と連結されている。加えて、遮
音壁22は、実質的に円筒状形状をなし、内側板は実質的
に同一の半径r1をその全長にわたって有し、外側板は、
同一の半径r2をその全長にわたって有する。さらに、芯
材40の形状は、実質的に軸方向に同一であるので、音波
吸収チャンバーは、遮音板の全体の長さに沿って延びて
いる。
内面板34と外面板36とは両方とも実質的に環状で、内面
板は外面板と同心でその内側に位置する。さらには、こ
の好ましい遮音板22と共に、芯材40は、同一の波長を有
し、その周全面を覆う。芯材の波の内側ピークもしくは
エッジは、内面板と連結され、また波の外側のピークも
しくはエッジは、外面板と連結されている。加えて、遮
音壁22は、実質的に円筒状形状をなし、内側板は実質的
に同一の半径r1をその全長にわたって有し、外側板は、
同一の半径r2をその全長にわたって有する。さらに、芯
材40の形状は、実質的に軸方向に同一であるので、音波
吸収チャンバーは、遮音板の全体の長さに沿って延びて
いる。
内面板34は、金属、プラスチック、セラミック、また
はその他の好ましい材料により形成され、例えば、内面
板は一枚の個々に小孔が形成された金属のシートから構
成され、このような金属シートと、多孔性の繊維からな
る層との組み合せ、ワイヤーメッシュと結合した多孔質
の編み合わせ材料等である。遮音板の使用される周囲の
環境によっては、内面板の内周壁に防錆コートすること
が好ましい。外周板36もまた金属、プラスチック、セラ
ミック、またはその他の好ましい材料により形成され
る。例えば、外周板は固体のアルミニウム板から構成さ
れる。
はその他の好ましい材料により形成され、例えば、内面
板は一枚の個々に小孔が形成された金属のシートから構
成され、このような金属シートと、多孔性の繊維からな
る層との組み合せ、ワイヤーメッシュと結合した多孔質
の編み合わせ材料等である。遮音板の使用される周囲の
環境によっては、内面板の内周壁に防錆コートすること
が好ましい。外周板36もまた金属、プラスチック、セラ
ミック、またはその他の好ましい材料により形成され
る。例えば、外周板は固体のアルミニウム板から構成さ
れる。
芯材40は、例えばプラスチック、紙、金属、セラミッ
ク、編み込み構造の材料等の好ましい材料から構成さ
れ、例えば、芯材は、サイン曲線に曲げられて形成さた
平面のアルミニウムシートから構成される。図２および
図３に記載された遮音壁22の具体例において、芯材は音
を透過しない材料から構成されるが、以下に説明するよ
うに、音透過性の材料から形成されてもよい。
ク、編み込み構造の材料等の好ましい材料から構成さ
れ、例えば、芯材は、サイン曲線に曲げられて形成さた
平面のアルミニウムシートから構成される。図２および
図３に記載された遮音壁22の具体例において、芯材は音
を透過しない材料から構成されるが、以下に説明するよ
うに、音透過性の材料から形成されてもよい。
図４及び図５は芯材の好ましい構造の一例を示すもの
である。この芯材は、カーボンファイバー44で補強され
たエポキシ樹脂により順番に構成される複合材料である
複数の層40a−ｅから構成されている。各層40a−ｅのフ
ァイバーは、特別な方向に沿っている。全ての方向に高
い強度を有する複合材料を得るために、種々の異なる方
向に沿ったファイバーを有する異なる層と隣合うように
個々の層は配置されている。例えば、芯材40の個々の層
40a−ｅは、好ましいサイン曲線で形成され、芯材を形
成するように互いに位置する。図４および図５に５つの
個々の層が記載されているが、実際には例えば10層程度
のより多い層から芯材40が形成されることが好ましい。
である。この芯材は、カーボンファイバー44で補強され
たエポキシ樹脂により順番に構成される複合材料である
複数の層40a−ｅから構成されている。各層40a−ｅのフ
ァイバーは、特別な方向に沿っている。全ての方向に高
い強度を有する複合材料を得るために、種々の異なる方
向に沿ったファイバーを有する異なる層と隣合うように
個々の層は配置されている。例えば、芯材40の個々の層
40a−ｅは、好ましいサイン曲線で形成され、芯材を形
成するように互いに位置する。図４および図５に５つの
個々の層が記載されているが、実際には例えば10層程度
のより多い層から芯材40が形成されることが好ましい。
芯材40は、内面板34と外面板36との間の環状のチャン
バー内に好ましい方法にて配置されるが、好ましくは、
芯材の半径方向内側のピークもしくはエッジが内面板34
に隣接し、固定されている。また芯材の半径方向外側の
ピークもしくはエッジは外面板36に隣接し、外側板36に
固定される。芯材を固定する好ましい方法は、芯材が形
成されている材料による。例えば、カーボンファイバー
に補強されたエポキシ樹脂から芯材で形成される場合、
芯材の内側および外側のエッジがそれぞれ接着により固
定される。芯材がアルミニウムにより形成されている場
合は、ボルトによるか、溶接によるか機械的な連結によ
り遮蔽板22の内側板および外側板との連結がなされる。
遮音板の音減少特性の改良のため図２および図３に示す
遮音板22の基本構造について種々の変更が可能である。
例えば、図６に示すように、芯材40が音透過性材料にて
形成され、外面板36と芯材とから形成されるチャンバー
46にバルク吸音材50が充填されたものである。この場
合、遮音板22のチャンバー42とチャンバー46の両方は音
波の減少のために用いられる。この場合いかなる体積
（bulk）吸音材料も用いることができ、例えば商品名ケ
ブラーで示されるタイプの材料等が用いられる。
バー内に好ましい方法にて配置されるが、好ましくは、
芯材の半径方向内側のピークもしくはエッジが内面板34
に隣接し、固定されている。また芯材の半径方向外側の
ピークもしくはエッジは外面板36に隣接し、外側板36に
固定される。芯材を固定する好ましい方法は、芯材が形
成されている材料による。例えば、カーボンファイバー
に補強されたエポキシ樹脂から芯材で形成される場合、
芯材の内側および外側のエッジがそれぞれ接着により固
定される。芯材がアルミニウムにより形成されている場
合は、ボルトによるか、溶接によるか機械的な連結によ
り遮蔽板22の内側板および外側板との連結がなされる。
遮音板の音減少特性の改良のため図２および図３に示す
遮音板22の基本構造について種々の変更が可能である。
例えば、図６に示すように、芯材40が音透過性材料にて
形成され、外面板36と芯材とから形成されるチャンバー
46にバルク吸音材50が充填されたものである。この場
合、遮音板22のチャンバー42とチャンバー46の両方は音
波の減少のために用いられる。この場合いかなる体積
（bulk）吸音材料も用いることができ、例えば商品名ケ
ブラーで示されるタイプの材料等が用いられる。
そのほか、図７および図８に示すように、音吸収チャ
ンバーが、蜂の巣構造で満たされていてもよい。好まし
くは、各蜂の巣構造52の壁54が、芯材40と内面板34との
間に半径方向に完全に延びており、そして各溝42は各々
蜂の巣構造で満たされている。これらの構造は、好まし
くはまず遮音板22の内部を通って軸方向の音波の動きを
禁止もしくは阻害し、また遮音板を軸方向または半径方
向に補強するものである。蜂の巣構造52は、通常用いら
れるいかなる構造もしくは材料を用いてもよい。例え
ば、1/8から1/2インチの範囲のセルサイズを有するもの
が用いられる。蜂の巣構造52は、芯材40および内面板34
の両方に固定されていることが好ましく、この固定は例
えば接着等の好ましい方法にてなされる。さらに、もし
必要であれば、芯材40によって形成されるサイン曲線の
波長を芯材の円周にわたって変更することもできる。例
えば、この波長は芯材の一部では比較的短いものとし、
他の一部では長くするといった場合等である。
ンバーが、蜂の巣構造で満たされていてもよい。好まし
くは、各蜂の巣構造52の壁54が、芯材40と内面板34との
間に半径方向に完全に延びており、そして各溝42は各々
蜂の巣構造で満たされている。これらの構造は、好まし
くはまず遮音板22の内部を通って軸方向の音波の動きを
禁止もしくは阻害し、また遮音板を軸方向または半径方
向に補強するものである。蜂の巣構造52は、通常用いら
れるいかなる構造もしくは材料を用いてもよい。例え
ば、1/8から1/2インチの範囲のセルサイズを有するもの
が用いられる。蜂の巣構造52は、芯材40および内面板34
の両方に固定されていることが好ましく、この固定は例
えば接着等の好ましい方法にてなされる。さらに、もし
必要であれば、芯材40によって形成されるサイン曲線の
波長を芯材の円周にわたって変更することもできる。例
えば、この波長は芯材の一部では比較的短いものとし、
他の一部では長くするといった場合等である。
前述したように、遮音板24は、実質的に遮音板22と同
一である。これらの遮音板間において基本的に異なる点
は、例えば芯材40の半径方向の肉厚、芯材のサイン曲線
の波長および遮音板の構成要素の特定の材料などの種々
のパラメータに関するものである。当業者にとって良く
知られているように、これらのパラメータは、遮音板の
用い方、特に遮音板に要求されるバルク吸音材料減少特
性を達成するのを助ける用い方にによってそれぞれの遮
音板において選択されるものである。
一である。これらの遮音板間において基本的に異なる点
は、例えば芯材40の半径方向の肉厚、芯材のサイン曲線
の波長および遮音板の構成要素の特定の材料などの種々
のパラメータに関するものである。当業者にとって良く
知られているように、これらのパラメータは、遮音板の
用い方、特に遮音板に要求されるバルク吸音材料減少特
性を達成するのを助ける用い方にによってそれぞれの遮
音板において選択されるものである。
遮音板22は、好ましい方法によってエンジンに組み付
けられ、固定される。図９によれば、好ましい方法の一
例として、遮音板は、三つのセクション22a、ｂ、ｃか
らなり、分割可能であり、エンジン10中の取付位置にお
いて互いに連結される。これらの遮音板の部分の各々
は、これらの部分が連結した場合に、それらが図２に示
すような完全な遮音板を形成するように内面板34、外面
板36および芯材40の一部に関連する部分を含む。これら
の遮音板の部分は、ジェットエンジン10内に固定され、
例えばボルト締めや機械的な連結方法による連結または
溶接等の方法により互いに連結される。
けられ、固定される。図９によれば、好ましい方法の一
例として、遮音板は、三つのセクション22a、ｂ、ｃか
らなり、分割可能であり、エンジン10中の取付位置にお
いて互いに連結される。これらの遮音板の部分の各々
は、これらの部分が連結した場合に、それらが図２に示
すような完全な遮音板を形成するように内面板34、外面
板36および芯材40の一部に関連する部分を含む。これら
の遮音板の部分は、ジェットエンジン10内に固定され、
例えばボルト締めや機械的な連結方法による連結または
溶接等の方法により互いに連結される。
遮音材22の原理的に有利な点は、比較的シンプルであ
り、工業生産されたものが高価でない点にある。詳しく
説明すると、遮音板の各々の部分22a、ｂ、ｃが、芯材4
0の部分を形成するためのサイン曲線の要求からアルミ
ニウムもしくはその他の好ましい材料のシートの簡単な
形状からなり、そして内側および外側板の部分の間にこ
のサイン曲線形状を配置することにより形成される。こ
の製造方法は、特別な切断を必要とするものでなく、ま
たノッチングやさらなる芯材の加工も必要とされず、し
たがって費用がかからず時間も浪費しない。同時に、こ
の技術は、複数の深さの変化する吸収チャンバーを提供
する。さらに、この工業的製造方法は、遮音板22の種々
のパラメータの限定をほとんどしない。例えば、芯材の
半径方向の肉厚、芯材や内面板34の特定の材料などのパ
ラメータであり、変化の多い幅広い周波数のレンジの音
波を効果的に減少させる異なる遮音板の組立にも用いる
ことができるように、音吸収特性の変化させることがで
きる。
り、工業生産されたものが高価でない点にある。詳しく
説明すると、遮音板の各々の部分22a、ｂ、ｃが、芯材4
0の部分を形成するためのサイン曲線の要求からアルミ
ニウムもしくはその他の好ましい材料のシートの簡単な
形状からなり、そして内側および外側板の部分の間にこ
のサイン曲線形状を配置することにより形成される。こ
の製造方法は、特別な切断を必要とするものでなく、ま
たノッチングやさらなる芯材の加工も必要とされず、し
たがって費用がかからず時間も浪費しない。同時に、こ
の技術は、複数の深さの変化する吸収チャンバーを提供
する。さらに、この工業的製造方法は、遮音板22の種々
のパラメータの限定をほとんどしない。例えば、芯材の
半径方向の肉厚、芯材や内面板34の特定の材料などのパ
ラメータであり、変化の多い幅広い周波数のレンジの音
波を効果的に減少させる異なる遮音板の組立にも用いる
ことができるように、音吸収特性の変化させることがで
きる。
上述したように、遮音板22と24は、ジェットエンジン
の入口および出口に取り付けられる。当業者に周知なよ
うに、本発明の吸音板は、遮音が要求されるジェットエ
ンジンの他のパーツにも同様に用いられる。むしろ、こ
の発明はジェットエンジンに限定されるものでなく、ガ
スの流れるダクトや、音の発生する場所等にも適用され
るものである。
の入口および出口に取り付けられる。当業者に周知なよ
うに、本発明の吸音板は、遮音が要求されるジェットエ
ンジンの他のパーツにも同様に用いられる。むしろ、こ
の発明はジェットエンジンに限定されるものでなく、ガ
スの流れるダクトや、音の発生する場所等にも適用され
るものである。
ここで開示されている発明は、従来の問題を十分に解
決するものであり、当業者にとって周知である多くの変
化や実施例も含むことは明かである。現在の発明の目的
および思想に含まれる全ての実施例や変更例は、本発明
に含まれるものである。
決するものであり、当業者にとって周知である多くの変
化や実施例も含むことは明かである。現在の発明の目的
および思想に含まれる全ての実施例や変更例は、本発明
に含まれるものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 ３７１，５９３ (32)優先日 平成１年６月26日(1989．6．26) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (56)参考文献 特開 昭48−2727（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−86740（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−65783（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−173495（ＪＰ，Ｕ) 米国特許2419971（ＵＳ，Ａ) 英国特許2038410（ＧＢ，Ｂ)
Claims (17)
- 【請求項１】最初の閉環を形成する音透過性の内面板
と、最初の閉環の周囲に延び、その外側に位置する二番
目の閉環を形成する音不透過性の外面板と、この内面板
と外面板との間の空間に形成された環状のチャンバー
と、外面板と内面板との間の環状のチャンバー内に固定
された芯材であって、内面板の周囲に環状に伸びる正弦
波形状の芯材と、前記芯材と内面板との間隙であって、
幅広い帯域の周波数の音波を減少させる複数の肉厚の変
化する間隙である音波吸収チャンバーとを具備し、 前記芯材は、軸方向長さにわたって延在しており、その
延在長さにわたって一様な正弦波形状を形成しているこ
とを特徴とする遮音板。 - 【請求項２】前記芯材が、カーボンファイバで補強され
た複数の層を含み、さらに各層のファイバがそれぞれ一
つの方向に沿っていることを特徴とする請求項１記載の
遮音板。 - 【請求項３】軸を決定する閉環状のチャンバーと、複数
の内側および外側の軸方向に延びるエッジを形成する芯
材とを有することを特徴とする請求項１または２に記載
の遮音板。 - 【請求項４】前記芯材の内側のエッジが前記内面板に隣
接しておりさらにそれに沿って軸方向に延び、また前記
芯材の外側のエッジが前記外面板に隣接しておりさらに
それに沿って軸方向に延びることを特徴とする請求項３
記載の遮音壁。 - 【請求項５】前記芯材の内側のエッジが前記内面板に固
定され、前記芯材の外側のエッジが前記外面板に固定さ
れていることを特徴とする請求項３または４記載の遮音
壁。 - 【請求項６】前記芯材の内側のエッジが前記内面板に接
着により固定されており、前記芯材の外側のエッジが前
記外面板に接着により固定されていることを特徴とする
請求項５記載の遮音壁。 - 【請求項７】さらに音波を減少させるために、前記音波
吸収チャンバー内に複数の蜂の巣構造を配置することを
特徴とする請求項１〜６の内のいずれか一つの請求項に
記載の遮音壁。 - 【請求項８】前記それぞれの蜂の巣構造が内面板と芯材
との間に半径方向に完全に延び、さらにそれぞれの蜂の
巣構造が内面板と芯材との両方に固定されていることを
特徴とする請求項７記載の遮音壁。 - 【請求項９】さらに音波を減少させるために、外側のチ
ャンバー内にバルク吸音材を配置することを特徴とする
請求項１〜８の内のいずれか一つの請求項に記載の遮音
壁。 - 【請求項１０】バルク吸音材が外側チャンバー内に完全
に充填されていることを特徴とする請求項９記載の遮音
壁。 - 【請求項１１】エンジンの軸により決定される軸方向お
よび周方向に延びる囲い板と、囲い板内側に収納される
回転可能なファンと、囲い板内に固定されるコンプレッ
サーおよびタービンと、エンジン内で発生する音波を減
少させるためエンジンの周囲に円周状に延びる遮音板と
を具備するジェットエンジンであって、前記遮音板は、
エンジンの軸の周囲に円周状に完全に延びる音透過性の
内面板と、内面板と同心でかつ内面板から半径方向に空
間を有し、エンジン軸の周囲に円周状に完全に延びる音
不透過性の外面板と、内面板と外面板との間に固定さ
れ、エンジン軸の周囲に円周状に完全に延び、正弦波形
状をを有する芯材と、前記芯材と内面板との間隙で、幅
広い帯域の周波数の音波を減少させる複数の肉厚の変化
により形成される音波吸収チャンバーとを有し、 前記芯材は、軸方向長さにわたって延在しており、その
延在長さにわたって一様な正弦波形状を形成しているこ
とを特徴とするジェットエンジン。 - 【請求項１２】前記芯材が金属シートから形成され、か
つ音不透過性であることを特徴とする請求項11記載のジ
ェットエンジン。 - 【請求項１３】前記芯材が複数の内側と外側の軸方向に
延びるエッジを有し、この内側のエッジが内面板に固定
され、外側のエッジが外面板に固定されることを特徴と
する請求項11記載のジェットエンジン。 - 【請求項１４】前記芯材が、音不透過性であり、かつカ
ーボンファイバーで補強された複数の層により構成され
ることを特徴とする請求項11、12または13の内の１の請
求項に記載のジェットエンジン。 - 【請求項１５】さらに音波を減少させるために、前記音
波吸収チャンバー内に複数の蜂の巣構造を配置すること
を特徴とする請求項11〜14の内のいずれか一つの請求項
に記載のジェットエンジン。 - 【請求項１６】前記それぞれの蜂の巣構造が内面板と芯
材との間に半径方向に完全に延び、さらにそれぞれの蜂
の巣構造が内面板と芯材との両方に固定されていること
を特徴とする請求項15記載のジェットエンジン。 - 【請求項１７】さらに音波を減少させるために、外側の
チャンバー内にバルク吸音材を配置することを特徴とす
る請求項11〜16の内のいずれか一つの請求項に記載のジ
ェットエンジン。
Applications Claiming Priority (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/371,398 US5014815A (en) | 1989-06-26 | 1989-06-26 | Acoustic liner |
| US07/371,399 US5025888A (en) | 1989-06-26 | 1989-06-26 | Acoustic liner |
| US371,593 | 1989-06-26 | ||
| US371,399 | 1989-06-26 | ||
| US07/371,593 US4969535A (en) | 1989-06-26 | 1989-06-26 | Acoustic liner |
| US371,398 | 1989-06-26 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04500401A JPH04500401A (ja) | 1992-01-23 |
| JP3043402B2 true JP3043402B2 (ja) | 2000-05-22 |
Family
ID=27409016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2509603A Expired - Lifetime JP3043402B2 (ja) | 1989-06-26 | 1990-06-21 | 遮音板 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0436685B1 (ja) |
| JP (1) | JP3043402B2 (ja) |
| CA (1) | CA2019802C (ja) |
| DE (1) | DE69019133T2 (ja) |
| WO (1) | WO1991001034A2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4131777A1 (de) * | 1991-09-24 | 1993-03-25 | Linde Ag | Fluiddurchstroemter schalldaempfer |
| IT1318059B1 (it) * | 2000-06-28 | 2003-07-21 | Aermacchi S P A | Struttura fonoassorbente e di rinforzo per pannelli acustici digondole motore. |
| US8220588B2 (en) * | 2010-03-31 | 2012-07-17 | The Boeing Company | Unitized engine nacelle structure |
| FR3022218B1 (fr) * | 2014-06-12 | 2016-07-15 | Airbus Operations Sas | Nacelle d'aeronef comprenant une entree d'air amelioree |
| US9771868B2 (en) | 2015-07-21 | 2017-09-26 | The Boeing Company | Sound attenuation apparatus and method |
| US9587563B2 (en) | 2015-07-21 | 2017-03-07 | The Boeing Company | Sound attenuation apparatus and method |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2419971A (en) * | 1943-06-05 | 1947-05-06 | Rumpf Herman | Padding and soundproofing material |
| BE554083A (ja) * | 1956-02-18 | |||
| US2826261A (en) * | 1956-08-30 | 1958-03-11 | Oliver C Eckel | Acoustical control apparatus |
| US3599749A (en) * | 1969-07-28 | 1971-08-17 | Rohr Corp | Jet noise control system |
| GB1274343A (en) * | 1970-02-24 | 1972-05-17 | Rolls Royce | Improvements in or relating to acoustic linings |
| GB1406844A (en) * | 1972-09-01 | 1975-09-17 | Short Brothers & Harland Ltd | Sound absorbing panels |
| US3960236A (en) * | 1974-06-17 | 1976-06-01 | Mcdonnell Douglas Corporation | Lock core panel |
| JPS5312970A (en) * | 1976-07-21 | 1978-02-06 | Nissan Motor | Process for molding packing material of corrugated cardboard |
| FR2396868A1 (fr) * | 1977-07-07 | 1979-02-02 | Snecma | Garniture insonorisante pour paroi interne de conduit de gaz, notamment de conduit de turboreacteur |
| US4226299A (en) * | 1978-05-22 | 1980-10-07 | Alphadyne, Inc. | Acoustical panel |
| GB2038410B (en) * | 1978-12-27 | 1982-11-17 | Rolls Royce | Acoustic lining utilising resonance |
| US4433751A (en) * | 1981-12-09 | 1984-02-28 | Pratt & Whitney Aircraft Of Canada Limited | Sound suppressor liner |
-
1990
- 1990-06-21 JP JP2509603A patent/JP3043402B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1990-06-21 WO PCT/US1990/003538 patent/WO1991001034A2/en active IP Right Grant
- 1990-06-21 EP EP90910201A patent/EP0436685B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-06-21 DE DE69019133T patent/DE69019133T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-06-26 CA CA002019802A patent/CA2019802C/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69019133T2 (de) | 1996-01-04 |
| DE69019133D1 (de) | 1995-06-08 |
| CA2019802C (en) | 2000-11-28 |
| EP0436685A4 (en) | 1991-11-21 |
| EP0436685A1 (en) | 1991-07-17 |
| WO1991001034A2 (en) | 1991-01-24 |
| JPH04500401A (ja) | 1992-01-23 |
| EP0436685B1 (en) | 1995-05-03 |
| CA2019802A1 (en) | 1990-12-26 |
| WO1991001034A3 (en) | 1991-02-21 |
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