JP6137158B2 - 騒音低減装置 - Google Patents

Description

本発明は、騒音低減装置に関し、詳しくは、例えば、圧縮空気を利用した部品選別装置などにおいて、空気流に伴って発生する衝撃波、粗密波などによる騒音を低減するための騒音低減装置に関する。

例えば、圧縮空気を利用して良品と不良品を選別する特性選別機や外観選別機、圧空アクチュエータを用いた生産設備などにおいては、空気流に伴って発生する衝撃波、粗密波などが騒音の原因となっている。

そこで、このような空気流に伴って生じる騒音を低減するための騒音低減装置（消音器）として、例えば、特許文献１に開示されているような騒音低減装置（消音器）がある。

すなわち、特許文献１には、図４に示すように、筒体１０４の前後端部にフロントカバー１０５およびリヤカバー１０６を設けて消音ケース１０１を形成するとともに、フロントカバー１０５に騒音気流を導入する導入口１０５ａを設け、リヤカバー１０６に気流の導出通路１０６ｂを設け、筒体１０４の内部に形成された消音室１０７で消音を行う消音器であって、リヤカバー１０６の導入口１０５ａと対応する面を気流の反射面１０６ａとし、リヤカバー１０６の導出通路１０６ｂを反射面１０６ａの外側に形成し、導出通路１０６ｂの入口と出口に対し第１および第２の吸音フィルタ１０８，１０９を配設し、両吸音フィルタ１０８，１０９間の空間を消音室１１０とした消音器１５０が提案されている。
なお、この消音器は、騒音発生源１０３からの排気を、排気ライン（配管）１０２によって上述の導入口１０５ａに接続することにより用いられる。

しかしながら、１つの導入口（配管接続部）１０５ａと１つの消音ケース１０１を備えた構成の上述の騒音低減装置（消音器）１５０を用いて消音を行う場合、大きな消音効果を得ようとすると寸法を大きくすることが必要になり、場合によっては騒音発生源１０３の近傍に配設することが困難になるという問題点がある。

また、複数の排気ラインを持つ騒音発生源となる設備１０３からの騒音を上記特許文献１の騒音低減装置（消音器）１５０のように、１つの導入口（配管接続部）１０５ａと１つの消音ケース１０１を備えた騒音低減装置（消音器）を用いて低減しようとした場合、例えば、図５に模式的に示すように、複数の排気ライン１０２ａを、集約部品１２０を用いて集約した後、騒音低減装置（消音器）１５０に導入して消音を行うことが考えられる。そして、その場合、排気ライン１０２ａが数が多い分（騒音が大きくなる分）だけ消音効果の大きい騒音低減装置（騒音器）１５０を用いることが必要になる。

しかしながら、複数の排気ライン１０２ａを経て集約部品１２０に達した排気が、別の排気ライン（例えば、排気が行われていない排気ラインや、圧力の低い排気ライン）１０２ａに回り込んでしまい、排気が回り込んだ排気ライン１０２ａの圧力が上がって、排気抵抗が大きくなるという問題点がある。そして、排気抵抗が大きくなって排気ライン１０２ａの排気効率が低下すると、例えば、騒音発生源である設備１３０が、上述のような部品の選別装置である場合、良品と不良品の選別を精度よく行うことができなくなるという問題点がある。

そこで、上述のような排気ライン１０２ａへの排気の逆流（回り込み）を防止するために、排気ライン１０２ａに逆止弁（図示せず）を設ける方法も考えられるが、逆止弁のＯＮ−ＯＦＦの動作回数が多くなると、弁が損耗して逆流防止の信頼性が低下する。そのため、交換の時期をチェックする機構を設けることが必要になるが、その場合には、逆止弁を設けるためのコストに加えて、チェック機構を設けるためのコストが必要になるという問題点がある。

また、使用期間を目安に、逆流防止機能が低下する前に逆止弁を交換するように構成することも考えられるが、その場合にも、経済的な負担が大きくなるという問題点がある。

また、複数の排気ライン１０２ａのそれぞれに騒音低減装置を取り付けることにより騒音を低減する方法も考えられるが、そのようにした場合、十分な消音効果を得るためには、複数の排気ライン１０２ａのそれぞれに十分な消音効果を得ることが可能な大型の騒音低減装置を取り付けることが必要になりスペースが必要になる。なお、複数の排気ライン１０２ａのそれぞれに、小型の騒音低減装置を取り付けるようにした場合には、取り付けのためのスペースは小さくなるが、消音効果が不十分になるという問題点がある。

特開平７−１５８４１８号公報

本発明は、上記課題を解決するものであり、複数の排気路を備えた設備において発生する騒音を、複数の排気路間における排気の回り込みを抑制しつつ、低減することが可能な騒音低減装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の騒音低減装置は、
複数の排気路を備えた設備の、前記排気路からの排気に由来する騒音を低減するために用いられる騒音低減装置であって、
（ａ）複数の前記排気路のそれぞれに接続される複数の一次消音器であって、それぞれが、
前記排気路から排出される排気を導入する排気導入口と、
前記排気導入口と連通し、前記排気導入口から導入された排気を通過させて騒音を低減させる消音領域と、
前記消音領域を通過した排気を排出する排気口と
を有する複数の一次消音器と、
（ｂ）複数の前記一次消音器の少なくとも前記排気口を含む部分を収容するとともに、前記一次消音器を通過し、前記排気口から排出される排気を通過させる空間領域と、
前記空間領域を通過した排気を系外に排出させる系外排気部と
を有する二次消音器を備え、
前記二次消音器の前記系外排気部における、前記空間領域から前記系外に向かう際の圧力損失は、前記複数の一次消音器の排気口における、前記空間領域から前記消音領域に向かう際の圧力損失よりも、低くなるように構成されていること
を特徴としている。

本発明の騒音低減装置においては、前記二次消音器の前記系外排気部には、消音材が配設されていることが好ましい。

二次消音器の系外排気部に消音材を配設することにより、さらに高い騒音低減効果を得ることができる。

また、前記二次消音器の前記系外排気部の数を、前記一次消音器の前記排気口の数よりも少なくすることが望ましい。

複数の一次消音器から二次消音器の空間領域に排出される排気を、一次消音器のいずれからも設備に向かって逆流させることが抑制され、系外に排出することが可能な低い圧力損失となるように構成されていることを前提として、二次消音器の系外排気部の数を、一次消音器の排気口の数よりも少なくすることにより、二次消音器の構成を簡略化することが可能になり、本発明をより実効あらしめることができる。

本発明の騒音低減装置は、騒音を発生する設備の複数の排気路に接続されて、排気路から排出される排気を導入する排気導入口と、排気導入口から導入された排気を通過させて騒音を低減させる消音領域と、消音領域を通過した排気を排出する排気口とを有する複数の一次消音器と、複数の一次消音器の少なくとも排気口を含む部分を収容するとともに、一次消音器を通過し、排気口から排出される排気を通過させる空間領域と、空間領域を通過した排気を外部に排出させる系外排気部を備えた二次消音器を備え、かつ、二次消音器の系外排気部を、一次消音器の排気口から二次消音器の空間領域に排出された排気を、一次消音器のいずれからも排気路を経て設備への逆流を抑制して（すなわち、複数の排気路間における排気の回り込みを抑制して）、系外に排出することが可能な低い圧力損失となるように構成されているので、複数の排気路を備えた設備において発生する騒音を、複数の排気路間における排気の回り込みを抑制しつつ、低減することが可能になる。

すなわち、本発明の騒音低減装置は、一次消音器と二次消音器の２段階で消音するようにしているので、高い消音効果を得ることが可能になる。
また、二次消音器の系外排気部を上述のような低い圧力損失となるように構成しているので、一次消音器の排気導入口から二次消音器の空間領域に導入された排気を、一次消音器のいずれからも設備に逆流させることが抑制され（すなわち、複数の排気路間における排気の回り込みを引き起こすことが抑制され）外部に排出することが可能になる。

したがって、本発明の騒音低減装置を、例えば、圧縮空気を利用した特性選別機や外観選別機における、選別した部品の排出部などに接続して用いることにより、排気の逆流を防止して設備の稼働が妨げられるような事態を招くことなく、空気流に伴って発生する衝撃波、粗密波などによる騒音を効率よく低減することが可能になる。

本発明の一実施形態にかかる騒音低減装置の構成を模式的に示す図である。 本願発明の一実施形態にかかる騒音低減装置の変形例を模式的に示す図である。 本願発明の一実施形態にかかる騒音低減装置の他の変形例を模式的に示す図である。 従来の騒音低減装置（消音器）の構成を示す図である。 複数の排気ラインを持つ騒音発生源からの騒音を、従来の消音器を用いて低減するための装置構成を示す図である。

次に、本発明の実施形態を示して本発明をさらに詳しく説明する。

［実施形態］
図１は、本発明の一実施形態にかかる騒音低減装置の構成を模式的に示す図である。
この騒音低減装置５０は、図１に示すように、複数の排気路（排気ライン）１１を備えた設備１０の稼働に伴う騒音を低減するために用いられる装置である。

この実施形態において、騒音低減の対象となる設備１０は、電子部品の特性の良、不良を検出し、圧縮空気を利用して、良品と不良品とを所定のエリアに搬送するように構成された特性選別機であり、使用された圧縮空気を排気路（排気ライン）１１を経て外部に排出する排気発生源１０ａを備えている。

なお、複数の排気路１１への排気は、圧縮空気のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるソレノイドバルブなどの切替弁を介して行われる。ただし、圧縮空気をＯＮ／ＯＦＦするための機構に特別の制約はない。

また、排気路１１としては、樹脂チューブや鋼管などの種々のものを用いることができる。

この実施形態にかかる騒音低減装置５０は、設備（特性選別機）１０の複数の排気路１１のそれぞれに接続される複数の一次消音器Ａと、複数の一次消音器Ａの少なくとも排気口３を含む部分を収容する二次消音器Ｂを備えている。

複数の排気路１１のそれぞれに接続された各一次消音器Ａはいずれも、筒状の部材であり、設備（特性選別機）１０の複数の排気路１１に接続されて、排気路１１から排出される排気を導入する排気導入口１を備えている。
なお、排気路１１と排気導入口１との接続は、配管用継手などを介して行われる。
また、一次消音器Ａは、排気導入口１と連通し、排気導入口１から導入された排気を通過させて騒音を低減させる消音領域２と、消音領域２を通過した排気を排出する排気口３とを備えている。

なお、一次消音器Ａを構成する材料には特別の制約はなく、例えば、樹脂製や鋼製のものを用いることが可能である。

また、消音領域２は、例えば、
（ａ）樹脂スポンジなどの多孔質材料を充填した構造としたり、
（ｂ）音源に接続された管路に干渉させる管や小穴を設け、音波の干渉により音を低減させる干渉型の構造としたり、
（ｃ）管路の一部を拡張して、管路内の流体を膨張させるとともに、速度と圧力を減少させることにより騒音を減衰させる拡張型の構造としたりすることができる。

また、二次消音器Ｂは、筒状の容器であり、複数の一次消音器Ａの主要部（少なくとも排気口３を含む部分）を内部に収容するとともに、一次消音器Ａの消音領域２を通過し、排気口３から排出される排気を受け入れて通過させるとともに消音領域としても機能する空間領域２１を備えている。
なお、一次消音器Ａは、二次消音器Ｂの一方端ｂ１から、その排気口３を含む部分が空間領域２１内に挿入、収容されるように構成されている。

また、二次消音器Ｂは、上述の空間領域２１を通過した排気を外部に排出させるための系外排気部２２を備えている。なお、図１に示す、この実施形態の二次消音器Ｂにおいては、二次消音器Ｂの他方端ｂ２に一つの系外排気部２２が配設されている。

なお、二次消音器Ｂを構成する材料には特別の制約はなく、例えば、鋼製や樹脂製のものなどを用いることが可能である。また、二次消音器Ｂの形状は、円筒状や角筒状など、種々の形状とすることができる。

また、この実施形態においては、二次消音器Ｂの一方端ｂ１から、複数の一次消音器Ａの、少なくとも排気口３を含む部分が空間領域２１内に収容されているが、図２に示すように、一次消音器Ａの全体が空間領域２１内に収容されるように構成することも可能である。

なお、二次消音器Ｂの上記空間領域２１は、例えば、複数の排気路１１を備えた設備１０が、部品の選別のための圧縮空気を、所定の間隔をおいて間欠的に１／１００秒〜３／１００秒間噴射するような設備である場合において、上記の１／１００秒〜３／１００秒間に噴射される空気の容積の８０倍以上の容積を有していることが望ましい。

二次消音器Ｂの空間領域２１が上述のような容積を有していることにより、設備１０が備える排気路１１から、一次消音器Ａを経て、排気を空間領域２１に円滑に排出させることが可能になる。

また、この実施形態にかかる騒音低減装置５０においては、二次消音器Ｂの系外排気部２２が、一次消音器Ａの排気導入口１から導入され、排気口３から排出された排気が、複数の一次消音器Ａのいずれからも、排気路１１を経て設備１０に逆流することが抑制され、系外に確実に排出されるような、低い圧力損失となるように構成されている。

すなわち、同じ圧力条件の排気（例えば空気）が同じ断面積を有する領域を単位時間あたりに通流することができる量についてみた場合に、各一次消音器Ａの排気口３において空間領域から消音領域に向かって通流する排気の量よりも、二次消音器Ｂの系外排気部２２において空間領域から系外に向かって通流する排気の量の方が多くなるように構成されている。

なお、上記要件を満たす限りにおいて、二次消音器Ｂの系外排気部２２の数を任意の数とすることが可能であり、一つの二次消音器Ｂに複数の系外排気部２２を設けるようにすることも可能である。

また、二次消音器Ｂに収容される一次消音器Ａの数と、二次消音器Ｂに設けられる系外排気部２２の数の関係についても特に制約はないが、二次消音器Ｂに設ける系外排気部２２の数を一次消音器Ａの数より少なくすることにより、二次消音器Ｂの構成を簡略化することができる。

さらに、この実施形態にかかる騒音低減装置においては、より高い消音効率を得ることができるように、この系外排気部２２に消音材２３が配設されている。
消音材２３としては種々のものを用いることができる。
例えば、（ａ）樹脂スポンジなどの多孔質材料を消音材２３として用い、これを充填した構造としたり、（ｂ）系外排気部２２に、干渉用の管や小穴を設けた部材を消音材２３として用い、音波の干渉により音を低減させる干渉型の構造としたり、（ｃ）消音材２３として系外排気部２２の一部を拡張する部材を用い、通過する流体を膨張させるとともに、速度と圧力を減少させることにより騒音を減衰させる拡張型の構造としたりすることができる。

ただし、本発明の騒音低減装置５０においては、二次消音器Ｂの系外排気部２２に、消音材を配設しない構成とすることも可能である。

この実施形態にかかる騒音低減装置５０は上述のように構成されているので、複数の排気路１１を備えた設備１０において発生する騒音を、一次消音器Ａおよび二次消音器Ｂの２段階で、効率よく低減することができる。
また、複数の排気路のそれぞれに、小型の一次消音器を取り付け、これを二次消音器と組み合わせることにより、一次消音器のみで消音する場合に比べて、一次消音器の取り付けのためのスペースを小さくしつつ、騒音低減装置全体としての消音効果も十分に確保することが可能となる。

また、設備１０が備える複数の排気路１１間における排気の回り込みを抑制することが可能で、排気が設備に逆流することによる設備の動作への悪影響を招くことなく、騒音を低減することができる。

また、上記実施形態では、二次消音器Ｂの系外排気部２２に、消音材２３を配設するようにしているので、より高い騒音低減効果を得ることができる。

なお、複数の排気路を有する一つの設備に対し、上記実施形態で示した、複数の一次消音器Ａと、それを収容する一つの二次消音器Ｂを備えてなるユニットを複数個配設して騒音の低減を図るように構成することも可能である。

また、上記実施形態では、一つの空間領域２１を備えた二次消音器Ｂを用い、一つの空間領域２１に複数の一次消音器Ａ（の排気口３を含む部分）を収容した構成の騒音低減装置５０を示したが、図３に示すように、２以上の空間領域２１を備えた二次消音器Ｂを用い、各空間領域２１に複数の一次消音器Ａを収容するように構成することも可能である。
また、上記実施形態では、一次消音器の圧力損失の方向性について特に限定しなかったが、一次消音器に圧力損失の方向性を有していてもよい。

本発明はさらにその他の点においても上記の実施形態に限定されるものではなく、発明の範囲内において種々の応用、変形を加えることが可能である。

１ 排気導入口
２ 消音領域
３ 排気口
１０ 設備
１０ａ 排気発生源
１１ 排気路（排気ライン）
２１ 空間領域
２２ 系外排気部
２３ 消音材
５０ 騒音低減装置
Ａ 一次消音器
Ｂ 二次消音器
ｂ１ 二次消音器の一方端
ｂ２ 二次消音器の他方端

Claims (3)

1. 複数の排気路を備えた設備の、前記排気路からの排気に由来する騒音を低減するために用いられる騒音低減装置であって、
   （ａ）複数の前記排気路のそれぞれに接続される複数の一次消音器であって、それぞれが、
   前記排気路から排出される排気を導入する排気導入口と、
   前記排気導入口と連通し、前記排気導入口から導入された排気を通過させて騒音を低減させる消音領域と、
   前記消音領域を通過した排気を排出する排気口と
   を有する複数の一次消音器と、
   （ｂ）複数の前記一次消音器の少なくとも前記排気口を含む部分を収容するとともに、前記一次消音器を通過し、前記排気口から排出される排気を通過させる空間領域と、
   前記空間領域を通過した排気を系外に排出させる系外排気部と
   を有する二次消音器を備え、
   前記二次消音器の前記系外排気部における、前記空間領域から前記系外に向かう際の圧力損失は、前記複数の一次消音器の排気口における、前記空間領域から前記消音領域に向かう際の圧力損失よりも、低くなるように構成されていること
   を特徴とする騒音低減装置。
2. 前記二次消音器の前記系外排気部には、消音材が配設されていることを特徴とする請求項１記載の騒音低減装置。
3. 前記二次消音器の前記系外排気部の数を、前記一次消音器の前記排気口の数よりも少なくしたことを特徴とする請求項１または２記載の騒音低減装置。

Images