JP4685932B2 - 空冷電気機器、空気移動装置、及び騒音低減構造 - Google Patents

Description

本発明は、一般に、ノイズ制御に関し、特に、ファンが発生する騒音を制御する装置に関する。

米国特許第６，１２９，５２８号明細書 米国特許第６，４８８，４７２号明細書 米国特許第６，６４４，９１８号明細書 米国特許第６，７６１，１５９号明細書 米国特許第６，５３８，８８１号明細書 米国特許第６，０３４，７３７号明細書 米国特許第６，７５７，０２９号明細書 米国特許第Ｄ５００，０９９１号明細書 米国特許第Ｄ４９１，５４１号明細書 米国特許第Ｄ４８８，４５１号明細書

電子部品は、オーバーヒートを回避するために、取除かれるべき熱を、しばしば、発生する。この発生した熱を取除くために、これらの電子部品に送風するように、ファンが備えられている例が多くある。不快な騒音を発生することが、このようなファンのひとつの欠点である。

本発明は、音響透過部、内部領域、外部領域を持つ筐体を備えた空冷電子機器を提供する。この装置は、筐体の内部領域に発熱する電子部品、筐体の内部領域から熱を取除く、筐体を貫通して送風するファンを備えている。ファンは、内部領域と外部領域との間に圧力差を発生する。この圧力差の大部分は、筐体の音響透過部に保持される。ファンは、第一の騒音源と、第一の騒音源と位相のずれた第二の騒音源とを作り出す。第一の騒音源からの騒音は、筐体の音響透過部を通過して、第二の騒音源からの騒音を相殺する。

もうひとつの本発明は、空気移動装置を提供する。この装置は、取入口、排気口、および、音を透過するが、実質的に、空気は透過しない騒音伝達部を持つ筐体を備える。この装置は、さらに、取入口から排気口へ筐体を通過する空気の流れを作り出すファンを備える。ファンが発生する第一の騒音は、筐体の騒音伝達部を通過して、ファンが発生する第二の騒音と相殺する。

さらにもうひとつの本発明は、騒音低減構造を提供する。この構造は、加圧された第一の領域、加圧された第一の領域と第二の領域とを隔てる騒音伝播部、を持つ筐体を有する。騒音伝播部は、実質的に、第一の領域と第二の領域との間の空気流を阻止する。この構造は、さらに、加圧された第一の領域へ騒音を発する第一の騒音源、第二の領域へ騒音を発する第二の騒音源を有している。第一の騒音源から、あるいは、第二の騒音源からの騒音の少なくとも一方が、筐体の騒音伝播部を通過して、第一の騒音源、あるいは、第二の騒音源からのもう一方の騒音を相殺する。

もうひとつの本発明は、装置は、騒音を装置の内部領域、あるいは、他の部分から逃がす音響透過部を備えている。

後述する、現在認知されている本発明を実施する最良の実施形態としての詳細な説明を考慮することによって、当業者には本発明のさらなる特徴が明らかになるだろう。

図１は、従来技術である空冷電気機器１０を示している。機器１０は、フラットパネルテレビ（図示しない）用であり、型押し加工された鋼製の筐体１２と筐体の内部領域にある図２の点線で示された複数の電子部品１４を備えている。電子部品１４は、通常、動作中に発熱する。これら、および、その他の部品のオーバーヒートを避けるため、この熱は筐体１２の内部領域の領域から取除かれるべきである。さもなければ、これらの部品は誤動作することがある。この熱を取除くひとつの方法は、筐体１２の外部領域から電子部品１４に空気を吹き付けることである。

機器１０の筐体１２は、熱を取除くために、空気流を筐体１２の中へ取入れ、あるいは、外へ排気するのを容易にするため、取入口１６、排気口１８を備えている。機器１０は、さらに、空気を筐体１２の中へ取入れ、あるいは、空気を筐体１２の外へ排気する、取入ファン２０と排気ファン２２を備えている。図２に示したように、空気は、取入口１６と排気口１８との間、および、電子部品１４の上を流れ、筐体１２の内部領域から十分に熱を取除き、オーバーヒートを避ける。適当なファンの詳細は、特許文献１、特許文献２、および、特許文献３に開示されている。ここで、特許文献１、特許文献２、および、特許文献３の開示を参照することにより本明細書の記載に代える。筐体１２は、長さ４２ｃｍ、幅３４ｃｍであり、ファン２０，２２は、直径５．５ｃｍである。

ファン２０，２２を破損から保護するために、および、ユーザーをファン２０，２２の羽に晒さないために、取入口１６と排気口１８は網２４で覆われている。網２４は、筐体１２の中に向かって型押しされた複数の換気孔を備えている。この換気孔は、空気が取入口１６に流れ込む、あるいは、排気口１８から流れ出る細隙（スリット）をなしている。この他の適当な換気孔を持つ網（グリル）は、特許文献４、特許文献５に開示されている。ここで、特許文献４、特許文献５の開示を参照することにより本明細書の記載に代えることを表明する。網２４は、長さ８ｃｍ、高さ５ｃｍである。

筐体１２の位置に依存して、筐体１２の内部領域と外部領域との間で圧力差が存在する。筐体１２を通過する空気流を作り出すために、ファン２０，２２は、筐体１２の内部領域と外部領域との間で圧力差を作り出す。たとえば、ファン２０は、取入口１６で空気を筐体１２に引き込む負圧を作り出す。 ファン２０は、筐体１２の内部領域で正圧を作り出す。正圧下の空気は、たとえば、筐体１２の外部領域のような低圧の領域へ逃れようとする。排気口１８は、筐体１２内部領域の空気が筐体１２の外部領域に逃げるひとつの通路を提供する。取入ファン２０に加えて、排気ファン２２も、筐体１２を通過して空気を動かす圧力を作り出す。排気ファン２２は、排気ファン２２の内部領域で、筐体１２の内部領域に対して負圧を作り出す。排気ファン２２の外部領域で、排気ファン２２は、筐体１２の内部領域に対して正圧を作り出す。この負圧と正圧の組み合わせによって、空気は、筐体１２の中から排気口１８に向かい、排気口１８を通過させる。

取入口１６、排気口１８以外、筐体１２は、電子部品１４の上を通過する空気流を最大化するために、比較的、空気を透過しない。空気の一部は、筐体１２の継目（図示しない）、あるいは、その他の開口部（図示しない）で、筐体１２の中へ、あるいは、筐体１２から漏洩することがある。筐体１２は、比較的、空気を透過しないので、取入口１６から取入れられた大半の空気は、排気口１８から排気される前に、電子部品１４の上を移動して行く。これにより、最大限に筐体１２の内部領域から熱を取除くことができる。筐体１２は、比較的、空気を透過しないので、筐体１２が、筐体１２の内部領域と外部領域との間の圧力差を保持する。

ファン２０，２２が、周波数と音量に依存する不快な騒音を作り出すのが、ファン２０，２２のひとつの欠点である。ファン２０，２２は、軸を持つファンである。大多数の軸を持つファンは、互いに位相が１８０°ずれている２つの騒音源からなる双極子騒音源として機能する。たとえば、ひとつの騒音源が正極騒音源とすると、もうひとつの騒音源は負極騒音源となる。正極騒音源は、それぞれのファン２０，２２のひとつの端面に位置し、負極騒音源は、それぞれのファン２０，２２のもう一方端面に位置する。正極騒音源と負極騒音源は、互いに位相が１８０°ずれているので、それぞれの騒音源が発生した騒音の一部は、互いに干渉したとき、相殺する。

筐体１２は、この正極騒音源と負極騒音源の干渉を妨げる。ファン２０，２２が、筐体１２の中に位置するので、正極騒音源と負極騒音源との間に、正極騒音源と負極騒音源との干渉を阻止する障壁を作り出す。このため、干渉が起こりにくく、騒音の相殺が起こりにくい。

ファン２０は、取入口１６に隣接しているので、双極子騒音源のひとつは筐体１２の中に位置し、もう一方の双極子騒音源は筐体１２の外に位置する。同様に、ファン２２は、取入口１８に隣接しているので、双極子騒音源のひとつは筐体１２の中に位置し、もう一方の双極子騒音源は筐体１２の外に位置する。例として、ファン２０，２２の正極騒音源を筐体１２の外に置き、ファン２０，２２の負極騒音源を筐体１２の外にトラップ（捕捉）することができる。筐体１２は、筐体１２の外側に位置する正極騒音源間の干渉と筐体１２の内側に位置する負極騒音源間の干渉を阻止するので、正極騒音源と負極騒音源との干渉が起こりにくく、その結果、騒音の相殺が起こりにくい。騒音の相殺が起こりにくいので、騒音の音量とエネルギーは、より大きく、より不快感をもたらす。

この２つの騒音源間の干渉を阻止するのに加え、筐体１２は、内部領域で共鳴する音響キャビティを作り出し、内側に騒音をトラップする。この共鳴によって、トラップされた騒音は増幅され、さらなる不快感をもたらす。

図３に本開示の一実施形態である空冷電気機器１１０を示す。空冷電気機器１１０は、上述の機器１０に類似しており、筐体１１２と筐体１１２の内部領域にある図４に示した複数の電子部品１４を備えている。空冷電気機器１１０の筐体１１２は、型押し鋼で作製された主要部１１４とＭＹＬＡＲブランドのポリエステルフィルムのシートで作製された上部１１６を備えている。主要部１１４は、４つの側面と筐体１１２の底面を有している。主要部１１４と上部１１６で筐体１１２の内部領域が画定される。好適には、主要部１１４と上部１１６との接合部は目張りされ、この接合部から筐体１１２の中へ、あるいは、筐体１１２の外へ空気が漏洩するのを阻止している。

主要部１１４は、取入口１６と排気口１８とを備え、熱を取除くのに、筐体１１２の中へ、あるいは、筐体１１２の外へ空気が流れ易くなっている。筐体１１２は、取入ファン２０と排気ファン２２も備えており、取入口１６に空気を引込み、排気口１８から空気を押出す。図４に示すように、取入口１６と排気口１８との間、および、電子部品１４の上を、空気が流れて、筐体１１２の内部領域から熱を十分に取除き、オーバーヒートを回避する。

取入口１６と排気口１８以外、筐体１１２の主要部１１４と上部１１６は、空気を透過しにくいので、電子部品１４の上を流れる空気を最大化できる。筐体１１２は、相対的に、空気を透過しないので、取入口１６から引込まれた大半の空気は、排気口１８から出て行く前に、電子部品１４の上を移動する。これにより、筐体１１２の内部領域の熱を最大限に取除くことが出来る。筐体１１２は、相対的に、空気を透過しないので、取入ファン２０と排気ファン２２が作り出す筐体１１２の主要部１１４と上部１１６の内部領域と外部領域の圧力差は保持される。

ＭＹＬＡＲブランドのポリエステルフィルムは、音を透過して、空気を透過しない。上部１１６は、ＭＹＬＡＲブランドのポリエステルフィルムで作製されており、音を透過する。この音響透過性によって、ファン２０，２２の正と負の騒音源が干渉し合い、騒音の一部を相殺できる。

ファン２０は、取入口１６に隣接しているので、一方の双極子騒音源は、筐体１１２の中にあり、もう一方の双極子騒音源は、筐体１１２の外側にある。同様に、ファン２２は、排気口１８に隣接しているので、一方の双極子騒音源は、筐体１１２の中にあり、もう一方の双極子騒音源は、筐体１１２の外側にある。例として、ファン２０，２２の正極の騒音源が筐体１１２の外部領域にあるとすると、ファン２０，２２の負極の騒音源は筐体１１２の内部領域にある。

筐体１１２の上部１１６は、音を透過するので、筐体１１２の外部領域にある正極騒音源と筐体１１２の内部領域にある負極騒音源とは干渉することができる。このように、正極騒音源と負極騒音源との間でより大きく干渉して、騒音がより相殺される。騒音がより相殺されるので、騒音の音量とエネルギーが低められ、不快感が少なくなる。たとえば、ファン２０，２２の基本周波数３２８Ｈｚ、参照パワー１０^-12Ｗの試験で、筐体１２を持つ機器１０は、３０．８ｄＢの騒音レベルが測定され、一方、筐体１１２を持つ機器１１０は、１６．７ｄＢの騒音レベルが測定された。このように、音を透過する上部１１６を備えることで、騒音レベルは、１４．１ｄＢだけ下がった。同様に、基本周波数の第一高調波では、騒音レベルは、８．２ｄＢの低下が測定された。

双極子騒音源間の騒音相殺に加えて、音を透過する上部１１６（と、ここに記載されるその他の音を透過する部分）は、筐体１１２の内部領域に騒音がトラップされることを防止する窓を作り出す。そうでない場合（上部１１６が音を透過しない場合）には、騒音レベルを上げる、筐体１１２は内部領域での共鳴に寄与する。騒音が逃げられるようにすることで、内部領域での共鳴による騒音の増幅は低減される。このように、音響透過部分は、筐体で画定される音響キャビティを減衰する。

図５に、本開示の別の実施形態である、空冷電気機器２１０を示す。機器２１０は、上記の機器１０に類似し、筐体２１２と筐体２１２の内部領域にある電子部品とを備えている。機器２１０の筐体２１２は、型押し鋼で作製された主要部２１４と第一、第二音響透過部分２１６，２１８を備えている。主要部２１４は、４つの側面、底面、そして、筐体２１２の上面の大半部分を備えている。このように、主要部２１４は、少なくとも、筐体２１２の外部領域の９８％を形成している。

第一、第二音響透過部分２１６，２１８は、それぞれ、ＭＹＬＡＲブランドのポリエステルフィルムのシートを、網２４と同一の網２２４の下に備えている。主要部２１４と音響透過部分２１６，２１８とで、筐体２１２の外部領域を画定する。主要部２１４と第一、第二音響透過部分２１６，２１８を構成するＭＹＬＡＲブランドのポリエステルフィルムのシートとの接合部は目張りされ、この接合部を通して筐体２１２の内部領域へ、あるいは、筐体２１２から外部領域へ空気が漏洩するのを阻止している。網２２４は、幅５ｃｍ，長さ８ｃｍである。

主要部２１４は、筐体２１２の内へ、あるいは、筐体２１２の外へ、空気が容易に流れるように、取入口１６と排気口１８とを備え、熱を取除く。取入口１６は、音響透過部２１６に対して垂直、あるいは、横方向に配置され、排気口１８は、音響透過部２１８に対して垂直、あるいは、横方向の平面内に配置される。機器２１０は、また、取入口１６に空気を引込み、排気口１８から空気を押出す、取入ファン２０と排気ファン２２とを備えている。図６に示すように、空気は、取入口１６と排気口１８との間の流れ、熱を発生する電子部品の上を流れ、筐体２１２の内部領域から熱を十分に取除き、オーバーヒートを回避する。

取入口１６と排気口１８以外、筐体２１２の主要部、音響透過部２１４，２１６，２１８は、相対的に、空気を透過しないので、筐体２１２の内部領域の電子部品の上を流れる空気の量を最大化できる。筐体２１２は、相対的に、空気を透過しないので、取入口１６から引込まれた大半の空気は、排気口１８から出て行く前に、電子部品の上を移動する。これにより、筐体２１２の内部領域の熱を最大限に取除くことが出来る。筐体２１２は、相対的に、空気を透過しないので、取入ファン２０と排気ファン２２が作り出す筐体２１２の主要部、音響透過部２１４，２１６，２１８の内部領域と外部領域の圧力差は保持される。

音響透過部２１６，２１８は、ＭＹＬＡＲブランドのポリエステルフィルムで作製されており、音を透過する。この音響透過性によって、ファン２０，２２の正と負の騒音源が干渉しあい、騒音の一部を相殺できる。

ファン２０は、取入口１６に隣接しているので、一方の双極子騒音源は、筐体２１２の中にあり、もう一方の双極子騒音源は、筐体２１２の外側にある。同様に、ファン２２は、排気口１８に隣接しているので、一方の双極子騒音源は、筐体１１２の中にあり、もう一方の双極子騒音源は、筐体２１２の外側にある。例として、ファン２０，２２の正極の騒音源が筐体２１２の外部領域にあるとすると、ファン２０，２２の負極の騒音源は筐体２１２の内部領域にある。

筐体２１２の部分２１６，２１８は、音を透過するので、筐体２１２の外部領域にある正極騒音源と筐体２１２の内部領域にある負極騒音源とは干渉することができる。このように、正極騒音源と負極騒音源との間でより大きく干渉して、騒音がより相殺される。騒音がより相殺されるので、騒音の音量とエネルギーが低められ、不快感が少なくなる。たとえば、ファン２０，２２の基本周波数３２８Ｈｚ、参照パワー１０^-12Ｗの試験において、筐体１２を持つ機器１０では、３０．８ｄＢの騒音レベルが測定され、一方、筐体２１２を持つ機器２１０は、２６．８ｄＢの騒音レベルが測定された。このように、音を透過する上部２１６，２１８を備えることで、騒音レベルは、４．０ｄＢだけ下がった。同様に、基本周波数の第一高調波では、騒音レベルは、３．９ｄＢの低下が測定された。

図７に、本開示の別の実施形態である、空冷電気機器２５０を示す。機器２５０は、上記の機器１０に類似し、筐体２５２と筐体２５２の内部領域にある電子部品とを備えている。機器２５０の筐体２５２は、型押し鋼で作製された主要部２５４と第一、第二の音響透過部分２５６，２５８を備えている。主要部２５４は、４つの側面、底面、そして、筐体２５２の上面の大半部分を備えている。このように、主要部２５４は、少なくとも、筐体２５２の外部領域の９０％を形成している。

第一、第二の音響透過部分２５６，２５８は、それぞれ、ＭＹＬＡＲブランドのポリエステルフィルムのシートを、目打ちされたパネル２６４の下に備えている。主要部２５４と音響透過部分２５６，２５８とで、筐体２５２の外部領域を画定する。主要部２５４と第一、第二の音響透過部分２５６，２５８を構成するＭＹＬＡＲブランドのポリエステルフィルムのシートとの接合部は目張りされ、この接合部を通して筐体２５２の内部領域へ、あるいは、筐体２５２から外部領域へ空気が漏洩するのを阻止している。パネル２６４は、長さ２６．５ｃｍ，幅７ｃｍである。パネル２６４は、複数の円形孔、あるいは、直径１．７ｍｍ，円形孔間の距離２．５ｍｍのミシン目を備え、パネル２６４の３８％がミシン目で占められる。本開示の別の実施形態では、ミシン目は、これ以外のサイズや形状からなっている。

主要部２５４は、筐体２５２の内へ、あるいは、筐体２１２の外へ、空気が容易に流れるように、取入口１６と排気口１８とを備え、熱を取除く。取入口１６は、音響透過部２５６に対して垂直、あるいは、横方向に配置され、排気口１８は、音響透過部２５８に対して垂直、あるいは、横方向の平面内に配置される。機器２５０は、また、取入口１６に空気を引込み、排気口１８から空気を押出す、取入ファン２０と排気ファン２２とを備えている。図８に示すように、空気は、取入口１６と排気口１８との間の流れ、熱を発生する電子部品の上を流れ、筐体２１２の内部領域から熱を十分に取除き、オーバーヒートを回避する。

取入口１６と排気口１８以外、筐体２５２の主要部、音響透過部２５４，２５６，２５８は、相対的に、空気を透過しないので、筐体２５２の内部領域の電子部品の上を流れる空気の量を最大化できる。筐体２５２は、相対的に、空気を透過しないので、取入口１６から引込まれた大半の空気は、排気口１８から出て行く前に、電子部品の上を移動する。これにより、筐体２５２の内部領域の熱を最大限に取除くことが出来る。筐体２５２は、相対的に、空気を透過しないので、取入ファン２０と排気ファン２２が作り出す、筐体２５２の主要部、音響透過部２５４，２５６，２５８の内部領域と外部領域の圧力差は保持される。

音響透過部２５６，２５８は、ＭＹＬＡＲブランドのポリエステルフィルムで作製されているので、音を透過する。この音響透過性によって、ファン２０，２２の正と負の騒音源が干渉しあい、騒音の一部を相殺できる。

筐体２５２の部分２５６，２５８は、音を透過するので、筐体２５２の外部領域にある正極騒音源と筐体２５２の内部領域にある負極騒音源とは干渉することができる。このように、正極騒音源と負極騒音源との間でより大きく干渉して、騒音がより相殺される。騒音がより相殺されるので、騒音の音量とエネルギーが低められ、不快感が少なくなる。

図９に、本開示の別の実施形態である、空冷電気機器３１０を示す。好適には、空冷電気機器３１０は、フラットテレビで、後方筐体３１２を備え、後方筐体３１２の内部領域には電子部品を備えている。画像を表示する表面は前面（図示しない）に備えられている。このフラットテレビの付加的な詳細は、特許文献６−１０に開示されている。ここで、これらの開示を参照することにより本明細書の記載に代える。

機器３１０の筐体３１２は、プラスチック、あるいは、型押し鋼で作製された主要部３１４、共に環状の第一、第二の音響透過部３１６，３１８を備えている。環状の第一、第二の音響透過部３１６，３１８は、それぞれ、ＭＹＬＡＲブランドのポリエステルフィルムのシートを網２４に類似する環状の網３２４の下に備えている。、主要部３１４、環状部３１６，３１８、テレビ画面（図示しない）は、協同して筐体３１２の内部領域を画定する。主要部３１４と環状部３１６，３１８との接合部、および、主要部３１４とテレビ画面は目張りされ、この接合部を通して筐体３１２の中へ、あるいは、筐体３１２の外へ空気が漏洩しないように阻止している。

筐体３１２は、筐体３１２の内へ、あるいは、筐体３１２の外へ、空気が容易に流れるように、取入口３２０、排気口３２２を備え、筐体３１２の内部領域にある電子部品が発生する熱を取除く。取入口３２０は、円状の網３２６を持っており、第一の環状部３１６の中に形成され、排気口３２２は、円状の網３２６を持っており、第二の環状部３１８の中に形状されている。このように、図９に示した通り、第一の、第二の環状部３１６,３１８は、取入口３２０、排気口３２２を取り囲んでいる。本開示の別の実施例では、環状部取出口と排気口の一部だけを取り囲む。

機器３１０は、取入口３２０に空気を引込み、排気口３２２から空気を押出す、取入ファン２０と排気ファン２２とを備えている。取入ファン２０は、取入口３２０の網３２６の背後に位置し、排気ファン２２は、排気口３２２の網３２６の背後に位置している。図９に示したように、空気は、取入口３２０と排気口３２２との間を流れ、熱を発生する電子部品の上を流れ、筐体３１２の内部領域から熱を十分に取除き、オーバーヒートを回避する。

取入口３２０と排気口３２２以外、筐体３１２の主要部、環状部３１４，３１６，３１８、および、テレビ画面は、相対的に、空気を透過しないので、筐体３１２の内部領域の電子部品の上を流れる空気の量を最大化できる。筐体３１２は、相対的に、空気を透過しないので、取入口３２０から引込まれた大半の空気は、排気口３２２から出て行く前に、電子部品の上を移動する。これにより、筐体３１２の内部領域の熱を最大限に取除くことが出来る。筐体３１２は、相対的に、空気を透過しないので、取入ファン２０と排気ファン２２が作り出す、筐体３１２の主要部、環状部３１４，３１６，３１８の内部領域と外部領域の圧力差は保持される。

音響透過部３１６，３１８は、ＭＹＬＡＲブランドのポリエステルフィルムで作製されているので、音を透過する。この音響透過性によって、ファン２０，２２の正と負の騒音源が干渉しあい、騒音の一部を相殺できる。

ファン２０は、取入口３２０に隣接しているので、一方の双極子騒音源は、筐体３１２の中にあり、もう一方の双極子騒音源は、筐体３１２の外側にある。同様に、ファン２２は、排気口３２２に隣接しているので、一方の双極子騒音源は、筐体３１２の中にあり、もう一方の双極子騒音源は、筐体３１２の外側にある。たとえば、ファン２０，２２の正極の騒音源が筐体３１２の外部領域にあるとすると、ファン２０，２２の負極の騒音源は筐体３１２の内部領域にある。

図９に示すように、第一の音響透過部である環状部３１６は、取出口３２０の周囲に位置して、取入ファン２０に隣接し、第二の音響透過部である環状部３１８は、取出口３２２の周囲に位置して、排気ファン２２に隣接している。筐体３１２の部位３１６，３１８は音を透過するので、筐体３１２の外に位置する正極騒音源と筐体３１２の中に位置する負極騒音源とは干渉することができる。このように、正極騒音源と負極騒音源とが、より干渉できるので、騒音をより相殺できる。

図９に、取入口３３２の別の配置、および、別の音響透過部３２８，３３０を示した。音響透過部３２８は、社名（ＡＢＣ Ｃｏ．）の形状をなしている。筐体３１２の主要部３１４に社名の形状で開口部が設けられている。そして、開口部は、たとえば、ＭＹＬＡＲブランドのポリエステルフィルムのような音響透過部材で覆われ、目張りされる。同様に、音響透過部３３０は、会社のロゴの形状をなしている。開口部は、筐体３１２の主要部３１４に少なくとも会社のロゴの輪郭を設けられている。そして、開口部は、たとえば、ＭＹＬＡＲブランドのポリエステルフィルムのような音響透過部材で覆われ、目張りされる。筐体３１２の部位３２８，３３０は音を透過するので、筐体３１２の外に位置する正極騒音源と筐体３１２の中に位置する負極騒音源とは干渉することができる。このように、正極騒音源と負極騒音源とが、より干渉できるので、騒音をより相殺できる。

図１０に、別の筐体４１２の一部を示す。筐体４１２は、図１，２に示した筐体１２に類似し、取入口１６と排気口１８とを持つ主要部４１４を備えている。筐体４１２は、さらに、実質的に、筐体２１２の音響透過部２１６，２１８と類似する一組の音響透過部４１６（ひとつだけを図示）を備えている。しかしながら、図１０に示したように、音響透過部の片方４１６が取入口１６と同一の主要部４１４の壁に設けられ、音響透過部の片方４１６が排気口１８と同一の主要部４１４の壁に設けられている。このように、この実施形態によれば、機器３１０と類似して、取入口１６と音響透過部４１６は、同一の、あるいは、１８０度離れた平行な平面内に設けられている。同様に、排気口１８ともう片方の音響透過部４１６（図示せず）は、同一の、あるいは、平行な平面内に設けられている。

図１１に、本開示の別の実施形態である、空冷電気機器５１０の一部を示した。機器５１０は、ファンユニット５１４と主要筐体部５１６を備えている。好適には、ファンユニット５１４は、主要筐体部５１６に取り付けられている。ファンユニット５１４は、ファン筐体、すなわち、シャーシ５１８、シャーシ５１８に回転可能に取り付けられたファン５２０、および、ファン筐体５１８に取り付けられた複数の音響透過部５２２を備えている。筐体主要部５１６は、ここに示したその他の筐体主要部と類似である。筐体主要部５１６、ファン筐体５１８、および、音響透過部５２２は、協同して、機器５１０の内部領域と外部領域を分離する筐体５１２を画定する。

ファン５２０は、複数の羽５２４と複数の羽５２４を回転させる電動モータ（図示しない）を備えている。ファン５２０の付加的な詳細は、既に、本明細書に取込んだ特許文献１−１０に開示されている。ファンユニット５１４は、ここに記載したファン２０，２２、あるいは、その他のファンを備えた如何なる機器においても使用することができる。

音響透過部５２２は、好適には、ＭＹＬＡＲブランドのポリエステルフィルムで作製されることが望ましい。主要部５１６は、プラスチック、あるいは、型押し鋼で作製され、ファン筐体５１８と羽５２４は、好適には、プラスチックで作製されることが望ましい。たとえば、上述した網２４のような網（図示しない）でファンユニット５１４を覆ってあってもよい。図１１に示すように、４つの長尺状の音響透過部５２２が備えられている。別の実施形態によれば、環状部のような、その他の数、あるいは、形状の音響透過部が備えられている。

ここに記載された他の音響透過部と同様に、音響透過部５２２によって、一方のファンユニット５１４からの騒音が他方のファンユニット５１４からの騒音と相殺でき、騒音全体のレベルを低減することができる。音響透過部５２２によって、騒音は筐体５１２の中から逃げることができ、筐体５１２内の共鳴を低減することができる。

ＭＹＬＡＲブランドのポリエステルフィルムに加えて、ここに開示した音響透過部、あるいは、騒音伝達部として、その他の音響透過材料が提供されている。たとえば、本開示の他の実施例によれば、焼結材料（金属、その他の材料）、圧縮された線状材料（金属、その他の材料）、発泡シート、その他プラスチックのシート材料、多孔性の材料、その他、当業者に知られている音響透過材料である。ある実施形態では、高い周波数の伝播を阻止するため、音響透過材料、たとえば、多孔性の材料を選択すると、ファンの基本周波数、および、低次の高調波は透過してしまう。そのような材料は、基本、および、調和周波数では、双極子騒音源間での騒音を相殺することができるが、高周波が筐体から外部領域へ伝播することを阻止できる。

好適には、音響透過材料は、約６ｄＢ以下の騒音伝達損失を持つ。しかしながら、より大きな騒音伝達損失を持つこともある。本開示の他の実施形態では、筐体の音響透過部として伝達損失は、１０，９，８，７，６，５，４，３，２，１，０．５ｄＢである。

本開示の好適な実施形態によれば、主要部１４，１１４，２１４，２５４，３１４，４１４，５１６は、音を透過せず、約６ｄＢ以上の騒音伝達損失を持つ。しかしながら、より小さな騒音伝達損失を持つこともある。本開示の他の実施形態では、筐体全体が音響透過材料で作製されている。

本開示の別の実施形態によれば、その他の大きさ、形状、数、および、音響透過部の位置が提供される。たとえば、いくつかの実施形態によれば、音響透過部の形状は、正方形、長方形、楕円形、および、その他の当業者に知られている形状である。この他の実施形態によれば、音を透過しない材料の中に設けられた音を透過するクラスタのような、音響透過部は、音響を透過する、あるいは、透過しない部位で、部分的に、あるいは、完全に取り囲む複数の音響透過部を持っている。

上述したように、本開示のファン２０，２２，５２０は、基本周波数３２８Ｈｚを持っている。別の実施例では、その他の基本周波数、たとえば、約９００Ｈｚ，約５００Ｈｚ以下を持つファン、あるいは、その他の基本周波数を持つファン、および、当業者に知られた装置が提供されている。上述した２つのファンを備える機器に加え、より少ない、あるいは、多くのファンを備えたその他の機器が供給されている。たとえば、ある実施形態によれば、追加の取入口と排気口が供給されている。さらには、ファンを設けられた、または、ファンを設けられない、より少ない、あるいは、多い数の取入口と排気口にすることもできる。

テレビ受像機以外でも、発熱する電子部品を持つその他の機器も、音響透過部を備えることで双極子騒音源の間で干渉を起こさせることができる。例として、別の実施形態では、ＤＶＤ，ＣＤ、および、ＶＣＲプレーヤー、ＨＤ、あるいは、サテライトレシーバー、チューナー、アンプ、コンピュータ、ゲーム機、その他のあらゆる電子機器、あるいは、マイクロプロセッサーに備えられた冷却ファンのようなデバイスの部品に、音響透過部が備えられている。別の実施形態では、熱を取除くか否かに拘らず、空気を移動させるために機器が備えられている。例として、いくつかの実施形態によれば、音響透過部は、たとえば、キッチンレンジ、お手洗い、化学フード（ドラフター）等、その他、当業者の知る、空気を移動する目的を持つ状況の下で、排気ファンに取り付けられている。

軸を持つファン以外にも、双極子騒音源を持つ機器がある。たとえば、振動するシートは、双極子騒音源として騒音を発生する。本開示の実施形態では、開示された、ひとつ、あるいは、それ以上の音響透過部は、振動するシートに取り付けて、双極子が発生する正負の騒音を干渉させ、相殺することができる。この相殺により、騒音全体の音量が低くなる。音響透過部は、この他の媒体にも取り付けることができる。たとえば、ここで開示した音響透過部は、たとえば、水のような流体の中に備え付けて、プロパルサー、プロペラ、あるいは、その他水中で稼動する装置が発生する騒音を低減することができる。ここで開示した音響透過部は、双極子騒音源以外に、多重極子に備え付けることもできる。たとえば、音響透過部は、四重極、八重極、あるいは、これ以外の多重極子に備え付けることもできる。別の実施形態では、音響透過部は、単極騒音源に取り付けられている。

筐体を通過する空気の流れを最大化するため、ここで開示した音響透過部は、実質的に、空気を透過しない。音響透過部の実施形態のいくつかは、完全に、空気を透過せず、空気を透過させない。音響透過部の別の実施形態では、完全に空気を透過しないのではなく、その音響透過部を通過する空気の量を制限する。音響透過部を空気が通過を許すと、全体の冷却効率は、下がると思われる（すなわち、ファンのパワーと筐体から取除く熱のトレードオフ）。所望する冷却効率に応じて、音響透過部の空気透過率を適正化することができる。

本開示の一実施形態で、音響透過部を通して、筐体の中へ５０％以上の空気が流れ込むことを許容したものもある。別の実施形態では、その他の比率で、たとえば、４０％，３３％，２５％，２０％，１５％，１０％，７．５％，５％，４％，３％，２％，１％，０．５％，０．２５％，あるいは、それ未満で、音響透過部を通した空気流を許したものもある。同様に、空気が音響透過部を通過することを許容して、音響透過部をまたぐ圧力差を、ファンによって作り出された筐体の内部領域と外部領域との間の圧力差より小さくできるだろう。一実施形態では、音響透過部をまたぐ圧力差は、筐体の内部領域と外部領域との間の圧力差の約５０％である。別の実施形態では、音響透過部をまたぐ圧力差は、筐体の内部領域と外部領域との間の圧力差の６０％，６７％，７５％，８０％，８５％，９０％，９２．５％，９５％，９６％，９７％，９８％，９９％，９９．９％，あるいは、それより大 である。

ファン、その他の騒音源を含む機器を製作する際には、適当な大きさ、形状、および、ひとつ、あるいは、それ以上の、筐体、その他に備え付けられた音響透過部の位置決めを選択するであろう。これらの選択は、冷却効率、筐体その他の部材の構造的な統合性、および、所望する騒音低減の程度に応じて行うことができる。騒音を低減する際、意図的に音響透過部を選択して、音響透過部の位置決めすることによって、多重極騒音源の間の騒音相殺を増大させ、諸々の内部領域音響共鳴効果を低減させることができる。騒音相殺と共鳴の低減によって、全体的に騒音を引き下げ、この騒音に伴う不快感を低く抑えることができる。

以上、本発明を特定の実施形態を参照して詳細に記載したが、諸々の変形態様、あるいは、設計変更も、本明細書に記載、および、請求項に記載した発明の範囲に入る。

取入口と排気口（図示しない）、および、ひとつのファンは空気を筐体に取り入れる取入口に隣接して、ひとつのファンは空気を筐体から排気する一組のファン（点線で図示）とを持つ筐体を備えた空冷電気機器の斜視図。 筐体の左右の端に隣接する一組のファンと複数の空気流によって取除かれる熱を発生する電子部品（点線で図示）を示す図１の電気機器の上部平面図。 取入口、排気口、および、音と光を透過する材料からなる上部を持つ筐体を備えた、一実施形態の空冷電気機器を示した図１に類似の図。 図３の空冷電気機器の一組のファンと発熱する電子部品を示した図２に類似の図。 取入口と排気口、および、筐体上部に一組の音響透過部を持つ筐体を備えた別の一実施形態の空冷電気機器の図。 筐体の中の電子部品（図示しない）を冷却するため、筐体への、あるいは、筐体からの空気の流れを示す図５の空冷電気機器の図２に類似の図。 取入口と排気口、および、筐体上部に一組の延長した音響透過部を上部に持つ筐体を備えた、もうひとつの一実施形態の空冷電気機器の図１に類似の図。 筐体の中の電子部品（図示しない）を冷却するため、筐体への、あるいは、筐体からの空気の流れを示す図７の空冷電気機器の図２に類似の図。 音響透過部に囲まれた取入口への空気の流れ、音響透過部に囲まれた排気口からの空気の流れ、同様に音を透過する商標と社名を示す、もうひとつの別の一実施形態の空冷電気機器の後方斜視図。 取入口とこの取入口に隣接した音響透過部を示した別の筐体の部分図。 筐体、ファン、および、筐体に組み込まれた複数の音響透過部を備えたファンユニットの側面図。

Claims (20)

1. 空冷電気機器において、
   音響透過部、筐体の内側を規定する内部領域、および、該筐体の外側を規定する外部領域を備えた当該筐体と、
   該筐体の該内部領域に位置して、熱を発生する複数の電子部品と、
   該筐体の該内部領域に発生した前記熱を取除くために、該筐体を通過する空気流を作り出すファンを備え、
   前記ファンは、前記内部領域と前記外部領域との間に圧力差を作り出し、
   前記圧力差が前記筐体に備えられた前記音響透過部に保持されており、前記ファンは、第一の騒音源、該第一の騒音源と位相がずれた第二の騒音源を作り出し、
   前記第一の騒音源からの騒音が、前記筐体に備えられた前記音響透過部を通過し、前記第二の騒音源からの騒音を相殺することを特徴とする空冷電気機器。
2. 前記音響透過部が、空気を通さないことを特徴とする、請求項１記載の空冷電気機器。
3. 前記筐体が、さらに、前記筐体の前記外部領域を形成する音響不透過部を備え、前記筐体の前記内部領域と前記外部領域との間の前記圧力差を保持することを特徴とする、請求項１記載の空冷電気機器。
4. 前記筐体の該音響不透過部が、前記筐体の前記外部領域の少なくとも９０％であることを特徴とする、請求項３記載の空冷電気機器。
5. 前記筐体の前記音響不透過部が、６デシベル以上の騒音伝搬損失を有し、前記筐体の前記音響透過部が、６デシベル以下の騒音伝搬損失を有することを特徴とする、請求項３記載の空冷電気機器。
6. 前記ファンが、９００ヘルツ未満の基本周波数を有することを特徴とする、請求項１記載の空冷電気機器。
7. 前記ファンが、５００ヘルツ未満の基本周波数を有することを特徴とする、請求項６記載の空冷電気機器。
8. 空気移動装置において、
   取入口、排気口、および、音を透過し、空気を透過しない騒音伝達部を備えた筐体と、
   前記取入口から前記排気口へ前記筐体を通過する空気流を作り出すファンと
   を備え、
   前記ファンが発生する騒音の第一の部分は、前記筐体の前記騒音透過部を通過し、前記ファンが発生する騒音の第二の部分を相殺することを特徴とする空気移動装置。
9. 前記筐体の前記取入口、あるいは、前記排気口の少なくとも一方が、前記筐体の前記騒音伝達部を通って伸びていることを特徴とする、請求項８記載の空気移動装置。
10. 前記筐体の前記取入口、あるいは、前記排気口の少なくとも一方が、第一の平面に配置され、前記筐体の前記騒音伝達部が、前記第一の平面に平行な第二の平面に配置されていることを特徴とする、請求項８記載の空気移動装置。
11. 前記筐体の前記取入口、あるいは、前記排気口の少なくとも一方が、第一の平面に配置され、前記筐体の前記騒音伝達部が、前記第一の平面に対して横方向の第二の平面に配置されていることを特徴とする、請求項８記載の空気移動装置。
12. 前記筐体の前記騒音伝達部の騒音伝搬損失が、６デシベル以下であることを特徴とする、請求項８記載の空気移動装置。
13. 前記空気流は質量流量率を持ち、前記空気流の１０％未満が前記筐体の騒音伝達部を通過することを特徴とする、請求項８記載の空気移動装置。
14. 前記ファンが、前記筐体の前記内部領域と前記外部領域の間に圧力差を作り出し、少なくとも、前記圧力差の９０％が前記筐体の該騒音伝達部に生じていることを特徴とする、請求項８記載の空気移動装置。
15. 騒音低減構造において、
    第一の加圧領域、該第一の加圧領域を第二の領域から分断する騒音伝搬部を有する筐体と、
    前記第一の加圧領域に騒音を放射する第一の騒音源と、
    前記第二の領域に騒音を放射する第二の騒音源と
    を有し、
    前記騒音伝搬部は、前記第一の加圧領域と前記第二の領域との間の空気流を阻止し、
    前記第一の騒音源、あるいは、前記第二の騒音源の少なくとも一方からの騒音が、前記筐体の前記騒音伝搬部を通過して、前記第一の騒音源、あるいは、前記第二の騒音源のうちの他方の騒音を相殺することを特徴とする騒音低減構造。
16. 前記騒音伝搬部の騒音伝播損失が、６デシベル以下であることを特徴とする、請求項１５記載の騒音低減構造。
17. 前記筐体が、さらに、該筐体の外面部の少なくとも９０％が騒音遮断部をなし、該騒音伝搬部の騒音伝播損失が、６デシベル以上であることを特徴とする、請求項１５記載の騒音低減構造。
18. さらに、前記第一の加圧領域に圧力を作り出し、前記第一の騒音源、および、前記第二の騒音源を作り出す、ファンを備えることを特徴とする、請求項１５記載の騒音低減構造。
19. 前記筐体が、取出口と排気口を備え、前記ファンが、前記取出口と前記排気口の少なくとも一方に隣接して備えられ、空気を前記筐体の前記取出口と前記排気口を通過するように流し、前記第二の騒音源によって発せられた騒音が、前記筐体の前記取出口と前記排気口の一方を通過することを特徴とする、請求項１８記載の騒音低減構造。
20. 該ファンが、基本周波数を有し、該筐体の該騒音伝播部を介して該第一の騒音源と該第二の騒音源が干渉することによって、該基本周波数の騒音が少なくとも４デシベル相殺されることを特徴とする、請求項１９記載の騒音低減構造。

Images