JPH0466711A - 音波の減衰・消音装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はダクト内を伝播する音波の減衰・消音装置に関
し、特にジェットエンジンや送風機、圧縮機等から発生
するモード音波を減衰・消音するための装置に関する。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕従来、
ジェットエンジンや送風機、圧縮機等から発生する騒音
を減らすために、それらのケーシング等が構成するダク
ト内壁に吸音材ライニングを施したり、内部に隔壁を入
れたチャンバーを設ける等の減衰・消音処理がなされて
きた。

ところでこのようなダクト内を伝播する音波は、ある周
波数（ｆｉ低次の遮断周波数で内径とダクト内の流体に
よって定まる。）以下では、流体の流れ方向に波動の進
行方向が沿う平面波だけが軸方向に伝播しており、軸方
向に垂直なある断面の音圧分布は一定である。しかし、
音波の周波数が高くなるとダクトの径方向や周方向に節
（ノード）を有するモード音波が伝播するようになる。

ジェットエンジンや送ｍ機、圧縮機等から発生する騒音
は、これらモード音波による影響が非常に大きいもので
あることが知られている。

しかしながら、上述した従来の減衰・消音対策では、減
衰・消音効果を大きくしようとするとダクト内の流れの
流体損失が大きくなり、流体損失を少なくしようとする
と音波の減衰・消音効果が小さくなってしまうという相
反する技術的要請を解決できないものであった。

そして、ジェットエンジンや送風機、圧縮機のように多
量の流れが伴う流体機械に従来の音波の減衰・消音装置
を設置する場合は、流体機械の効率の低下や消音装置を
含む設備全体の容積と重量の増加等を抑える必要から、
発生騒音の減衰・消音は非常に不満足なものにならざる
を得ないというものであった。

本発明は上記従来の問題点に鑑み、ダクト内での流体損
失を増加させることなくダクト内を伝播する音波を減衰
・消音させ、外部に放射される騒音を低減できる減衰・
消音装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る音波の減衰・消音装置は、上記目的を達成
するために、音波が伝播するダクト内壁に、該ダクト内
壁の周方向に沿う細溝を設けてなる構成としである。

また本発明に係る減衰・消音装置は、上記細溝が上記ダ
クト内壁の全周に沿うように構成してもよい。

さらに、減衰・消音をより大きくするために、上記細溝
を複数本としてもよく、また上記細溝を上記ダクト内に
施した吸音材に設けるようにしてもよい。

〔発明の作用〕

次に、本発明に係る音波の減衰・消音装置の原理・作用
を説明する。

例えば円形断面のダクト内を伝播するモード音波は、径
方向の節が１本のものの圧力変動は、対向する位置でπ
だけ位相がずれており、節が２本のものは対向する位置
で同相、９０°位置ではπだけずれている。モード音波
を周方向に見れば、音波（ｃｏｓｎθ、ｎ＝ｏが平面波
、ｎ＝１が径方向の節が１本のモード音波）の波長とし
て１波長又は２波長・・・が存在しており、ダクト内壁
に設けた細溝で音波が干渉し、減衰するものと推定され
る。平面波の減衰には半波長以上の軸方向長さのチャン
バーが必要とされるが、モード音波の場合では微小幅で
よく、流れを乱さない。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す断面図である。

軸流送風機や圧縮機などの機械の下流と上流の間を接続
する円形断面のダクト１の内壁全周に渡って数ｍｍの幅
で内径の数％の深さの１本の細溝２を設けである。

本発明者等は本実施例と同等の構成を有する装置により
実験を行なった。これによれば、内径４１．６ｍｍの円
形断面のダクト内壁に幅０．５ｍｍ、深さ３．５ｍｍの
１本の細溝を設け、このダクト内に２種類のモード音波
を伝播させた。モード音波はダクトの径方向に１本の節
を持つ周波数６．０ＯｋＨｚ、軸方向波長９４．４ｍｍ
のものと、２本の節を持つ周波数９−００ｋＨｚ、軸方
向波長８０．９ｍｍの２種類であった。いずれのモード
音波についても変動振幅（エネルギー）が約半分になる
ことを確認した。

第２図は本発明の第二の実施例を示す断面図である。こ
の例は円形断面のダクト３のフランジ部４にスペーサ５
を挿入することによりダクト３の内壁全周に渡って数ｍ
ｍの幅で内径の数％の深さの細溝６を形成している。

第３図は本発明の第三の実施例を示す断面図で、円形断
面のダクト７内を伝播する音波をより大きく減衰させる
ための実施例である。ダクト７の内壁にライニングされ
た吸音材８に、全周に渡って数ｍｍの幅で内径の数％の
深さの１本の細溝９を設けである０本実施例の場合は細
７１！９の減衰・消音効果と吸音材８の吸音効果とによ
りダクト７内を伝播する音波はより大きく減衰される。

第４図は本発明の第四の実施例を示す断面図で、第３図
の実施例と同様に円形断面のダクト７内を伝播する音波
をより大きく減衰させるための実施例である。この例で
は、円形断面のダクトｌＯの内壁全周に渡って数ｍｍの
幅で内径の数％の深さの五本の細溝１１・・・を設けで
ある。

勿論これら、第二ないし第四の実施例も第一の実施例同
様もしくはそれ以上の減衰、消音効果を奏するものであ
る。

なお、本発明に係る減衰・消音装置において、上記細溝
はダクト全周に渡って設けるほうが減衰・消音効果は大
きいが、本発明はこれに限定されず部分的に設ける場合
も含むものである。またダクトの断面形状は円形のもの
に限定されない。

〔発明の効果〕

請求項１または２に係る減衰・消音装置は、以上説明し
てきたように、音波が伝播するダクト内壁にその周方向
に沿う細溝を設けるようにしたので、流体損失を増加さ
せることなくダクト内を伝播する音波を減衰・消音させ
ることができ、外部へ伝わる騒音を低減できるようにな
るという効果がある。また非常に簡単な装置構成ですみ
、設置対象となるジェットエンジンや送ｍ機、圧ｔａ機
等の装置構成が大きくなることもないという効果がある
。

さらに請求項３に係る減衰・消音装置は、ダクト内壁に
設ける上記細溝を複数本とし、また請求項４に係る減衰
・消音装置は上記！ＩＰＡを上記ダクト内に施した吸音
材に設けるようにしたので、より大きな減衰・消音効果
を得られるものになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図は本発
明の第二の実施例を示す断面図、第３図は本発明の第三
の実施例を示す断面図、そして第４図は本発明の第四の
実施例を示す断面図である。 １．３．７．１０　、、、ダクト ２．６．９．１１　、、、　ｍ溝 ４０９．フランジ部 ５９０．スペーサ ８１１．吸音材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）音波が伝播するダクト内壁に、該ダクト内壁の周
   方向に沿う細溝を設けてなる音波の減衰・消音装置。
2. （２）上記細溝が上記ダクト内壁の全周に沿う請求項１
   の音波の減衰・消音装置。
3. （３）上記細溝を複数本とした請求項１又は２のいずれ
   かの音波の減衰・消音装置。
4. （４）上記細溝を上記ダクト内に施した吸音材に設けた
   請求項１ないし３のいずれかの音波の減衰・消音装置。