JP4215790B2 - 消音装置、電子機器および消音特性の制御方法 - Google Patents
消音装置、電子機器および消音特性の制御方法 Download PDFInfo
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Description
c:空気中の音速(m/s)
P:開口率
t1 :板厚(m)
d1 :貫通穴の直径(m)
L1 :背後空気層の厚さ(m)
同様に、ヘルムホルツ型共鳴器を消音器として応用したその他の例としては、図32に示すように、導管の一部を二重管とし、内側通気管37に複数の貫通穴39aをあけて外側閉塞管38とともに多孔管共鳴型消音器36を構成したものも知られている。
日本機械学会 Dynamics and Design Conference 2001 CD−ROM 論文集 307(2001.8.6−9,東京)
冷却ファンと冷却ダクトとを有する機器の消音装置であって、
消音器と、冷却ダクト内にあって、冷却ファンの吸気面に対向する位置に設けられ、その吸気面と略平行となるように形成されて、冷却ファンからの音を反射する反射板とを有し、消音器の吸音部は反射板に設けられ、反射板と吸気面との距離dが、消音器の吸音周波数をf、音速をcとしたとき、d<c/(2×f)となるように設定されている。これによって冷却ファンの吸気面と、消音器の吸音面との間の距離が、ファン騒音の放射パワーが進行波として吸音面に沿って遠方へ伝わらず、音源近傍に局在するモードを構成するニアフィールド内(音源から離れるにしたがって指数関数的に音響パワーが減衰する領域)に設定されていることを特徴としている。
c:音速(m/s)
λ:音の波長(m)
f:音の周波数(Hz)
であるから、上記放射音減音効果が得られる条件(k×d<π)は、ターゲット周波数がfのとき、次式に書き直される。
すなわち、低減したいファン騒音の周波数をターゲット周波数(f)とした場合、ダクト内消音器の吸音周波数をfに設定するとともに、ファン吸気面とダクト内消音器の吸音面(反射板)とを略平行になるように配置し、その距離d(m)を、式(3)を満足するように設定することで、ファン騒音の放射抑制効果を同時に得ることができる。
m1:板の面密度(kg/m2)
L3:背後空気層厚さ(cm)
K1:板の剛性(kg/m2・s2)
したがって、上述した距離dで冷却ファンの吸気面と略平行になるように設定された反射板に、少なくとも1つ以上の薄肉部を用意し、板振動面(図36でいうところの固定ボード49)を形成するとともに、壁部材と反射板との間に空気層を形成して、板状吸音器を構築すれば、上述のヘルムホルツ型共鳴器の場合と同様に、高い騒音抑制効果を得ることができる。
m2:膜の面密度(kg/m2 )
L4:背後空気層厚さ(cm)
前述の板状吸音器と膜状吸音器との違いは、膜の剛性を無視できる点にある。すなわち式(5)は、式(4)のK1 を0として導いている。
上述の消音装置のいずれかを備えていることを特徴とする。電子機器は投射型表示装置であってもよい。
反射板に複数の貫通穴が設けられた共鳴吸音器において、複数の貫通穴の少なくとも1つを塞ぐことにより共鳴吸音器の共鳴周波数を調整することを特徴とする。また、反射板が壁部材から着脱可能に構成されている消音装置において、反射板に、反射板と同一の貫通穴特性を有する他の反射板を重ね合わせることにより、共鳴吸音器の共鳴周波数を調整することを特徴とする。
2a、2b 光変調部
3 第1のシロッコファン(パネル冷却用)
4 第1の冷却ダクト(パネル冷却用)
5 ランプバルブ
6 第2のシロッコファン(ランプバルブ冷却用)
7 第2の冷却ダクト(ランプバルブ冷却用)
8 排気ファン
9 電源ユニット
10 バラスト
11 投写レンズ
12 ダクト排気口
13 入射側偏光板
14 液晶パネル
15 出射側偏光板
16 冷却風
17 吸音ダクト型消音器
18 ファン
(19)、19a、19b 通風ダクト
20a、20b 多孔質吸音材料
21 空気流
22 吸音エルボ型消音器
23 屈曲ダクト
24 アクティブ型消音器
25 検出用マイクロフォン
26 コントローラ
27 増幅器
28 スピーカ
29 誤差マイクロフォン
30 ヘルムホルツ型共鳴器
31 空洞部
32 首部
33 穴あき板構造体
34 貫通穴
35 穴あき板
36 多孔管共鳴型消音器
37 内側通気管
38 外側閉塞管
39a、39b、39c 貫通穴
40 液晶パネル冷却用ダクト
41 第1共鳴室
42 第2共鳴室
43 第1共鳴消音器
44 第2共鳴消音器
45 冷却ファン
46 一次音源
47 二次音源
48a、48b 背後空気層
49 固定ボード
50 膜状材料
51 電子機器(液晶プロジェクタ装置)
52a、52b、52c 消音装置
53a、53b、53c、53d、53e、53f、53g、53h、53i、53j、53k 冷却ダクト
54a、54b、54c、54d 消音器
55 冷却ファン
56 ファン吸気面
57a、57b、57c、57d、57e、57f、57g、57h、57i、57j、57k、57l、57m、57n、57o 反射板
58a、58b、58c、58d 壁部材
59a、59b、59c 空気室
60a、60b、60c、60d、60e、60f、60g、60h、60i、60j、60k、60l 貫通穴
61a、61b、61c L形の板
62 ダクト開口部
63 垂直モード
64a、64b、64c、64d、64e 薄肉領域(板振動部)
65a、65b、65c、65d シート材
66a、66b、66c 膜振動部
67a、67b ヘルムホルツ型共鳴器
68a 第1の吸音プレート
68b 第2の吸音プレート
69a 第1のダクトシェル
69b 第2のダクトシェル
70 シールピン
71 共通プレート
72 マスクプレート
73 インナーシェル
74 アウターシェル
75a 第1の貫通穴部
75b 第2の貫通穴部
76 突起(ファンネル形状)
77 空気バネ
78 共鳴吸音部
79 放射音
80 粘性減衰
81 騒音源
82 騒音波形
83 壁面
84 消音装置
85 ダクト
86 分岐管
87 共鳴箱
88 可動板
89 空洞部
90 隔壁
Claims (7)
- 冷却ファンと冷却ダクトとを有する機器の消音装置であって、
共鳴型消音器を有し、
前記共鳴型消音器は、前記冷却ダクト内であって、前記冷却ファンの吸気面に対向する位置に、該吸気面と略平行に形成されて、前記冷却ファンからの音を反射する反射板と、
前記反射板を挟んで前記冷却ファンと反対側に設けられた空気室と、
前記反射板に設けられ、前記空気室と連通する貫通穴とから構成され、
前記反射板と前記吸気面との距離dが、前記共鳴型消音器の吸音周波数をf、音速をcとしたとき、前記反射板と前記吸気面との間にニアフィールドが形成されるように、d<c/(2×f)に設定されていることを特徴とする消音装置。 - 前記貫通穴は複数である請求項1記載の消音装置。
- 前記貫通穴の穴径が、前記反射板の厚さ方向に変化している請求項2記載の消音装置。
- 前記複数の貫通穴は、異なる穴径を有する2種類以上の貫通穴で構成されている請求項2記載の消音装置。
- 請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の消音装置を備えたことを特徴とする電子機器。
- 前記電子機器が投射型表示装置である請求項5記載の電子機器。
- 請求項2に記載の消音装置の消音特性の調整方法であって、
前記複数の貫通穴の少なくとも1つを塞ぐことにより前記共鳴型消音器の共鳴周波数を調整することを特徴とする消音特性の調整方法。
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