JPH05119784A - アクテイブ消音装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】小さなスペースでもって十分な給気ダクト長さ
を確保し、確実な消音を行うようにする。 【構成】給気ファン（１４）に連続して形成された給気
ダクト（２）には、該給気ファン（１４）からの騒音を
検出する検出用マイクロホン（３１）を設けている。更
に、上記給気ダクト（２）には、検出用マイクロホン
（３１）に連繋されて、上記騒音に対して逆位相で且つ
同振幅の反転音を給気ダクト（２）に放射するスピーカ
（３２）を設けている。そして、上記給気ダクト（２）
は、給気ファン（１４）に連続する第１直進通路（２
１）と、該第１直進通路（２１）に屈折部（２２）を介
して連続する第２直進通路（２３）とより形成してい
る。加えて、上記スピーカ（３２）は反転音を第２直進
通路（２３）に放出するように配置されている。この第
２直進通路（２３）で音波の干渉経路長さを十分確保す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空気調和装置の排気ダ
クトなどにおける騒音を消音するアクティブ消音装置に
関し、特に、音波の干渉距離対策に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、アクティブ消音装置には、特
開昭６２−２０６２１２号公報に開示されているよう
に、送風機やエンジン等の騒音源に接続されたダクトの
消音を行うようにしているものがある。このアクティブ
消音装置は、上記ダクトに検出用マイクロホンが設置さ
れると共に、スピーカが設置されてなり、該検出用マイ
クロホンが検出した騒音信号を処理し、該騒音信号に対
して逆位相で且つ同振幅の反転信号を導出して、該反転
信号に基づいて反転音を上記スピーカよりダクト内に放
射し、消音するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述したアクティブ消
音装置において、スピーカから放射された反転音と、騒
音との各波面は、スピーカの近傍では一致せず、該スピ
ーカより下流側に所定の伝播距離を要することになる。

【０００４】また、上記検出用マイクロホンの音波検出
からスピーカの反転音放出までに、信号処理系や音響変
換系の時間遅れが生じるため、検出用マイクロホンから
スピーカまでに所定のダクト長さを要することになる。

【０００５】従って、上記ダクト内の消音を行う場合、
ダクト自体に所定の長さを要することなり、単にダクト
を延長したのでは、ダクト長さが長くなり、上記ダクト
を備えた装置自体が大型化するるという問題があった。

【０００６】特に、空気調和装置のダクト内を消音する
場合においては、該空気調和装置の内部空間が限れれて
いるので、アクティブ消音装置を設けても十分に消音で
きない場合があり、また逆に、十分に消音しようとする
と、ダクトが長くなり、空気調和装置が大型化するとい
う問題があった。

【０００７】つまり、具体的に、図３に示すように、空
気調和装置は、ケーシング（ａ）内に還気口（ｂ）から
フィルタ（ｃ）と熱交換器（ｄ）と給気ファン（ｅ）と
が順に配設されると共に、該給気ファン（ｅ）に給気ダ
クト（ｆ）が接続されてなり、該給気ダクト（ｆ）から
空調空気を各室内に送っている。そして、該給気ダクト
（ｆ）には、給気ファン（ｅ）の騒音検出用マイクロホ
ン（ｇ）とスピーカ（ｈ）とモニタ用マイクロホン
（ｉ）とが設置され、該検出用マイクロホン（ｇ）の騒
音信号に基づきスピーカ（ｈ）より反転音を放射する一
方、モニタ用マイクロホン（ｉ）の検出信号によって反
転音をフィードバック制御している。

【０００８】しかしながら、この空気調和装置において
は、給気ダクト（ｆ）が１本の真直なダクトで形成され
る一方、騒音の波面Ａが給気ダクト（ｆ）の横断面上に
あるのに対し、スピーカ（ｈ）が給気ダクト（ｆ）の側
面に設けれていることから、反転音の波面Ｂと騒音の波
面Ａとが一致するのに所定のダクト長さを要することに
なる。また、信号処理等の時間送れに対応させるため
に、スピーカ（ｈ）と検出用マイクロホン（ｇ）との間
隔に所定距離を要することになる。その結果、スピーカ
（ｈ）より上流側と下流側とに十分なダクト長さを確保
しないと、十分な消音が行えないという問題があり、逆
に、十分なダクト長さを確保するようにすると、装置自
体が大型化するという問題があった。

【０００９】本発明は、斯かる点に鑑みてなされたもの
で、小さなスペースでもって十分な伝播通路長さを確保
し、確実な消音を行えるようにすることを目的とするも
のである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明が講じた手段は、伝播通路を屈折させるよ
うにしたものである。

【００１１】具体的に、図１に示すように、請求項１に
係る発明が講じた手段は、先ず、騒音源（１４）に連続
して形成された騒音の伝播通路（２）に設けられて、上
記騒音源（１４）からの騒音を検出する騒音検出手段
（３１）と、該騒音検出手段（３１）に連繋されると共
に、上記伝播通路（２）に設けられ、騒音源（１４）か
らの騒音に対して逆位相で且つ同振幅の反転音を上記伝
播通路（２）に放射する付加音源（３２）とを備えたア
クティブ消音装置を前提としている。

【００１２】そして、上記伝播通路（２）は、騒音源
（１４）に連続する第１直進通路（２１）と、該第１直
進通路（２１）に屈折部（２２）を介して連続する第２
直進通路（２３）とより形成されている。加えて、上記
付加音源（３２）が反転音を第２直進通路（２３）に放
出するように配置されてた構成としている。

【００１３】また、上記請求項１記載のアクティブ消音
装置において、図２に示すように、請求項２に係る発明
が講じた手段は、伝播通路（２）における屈折部（２
２）の外周側内面に吸音部材（４）を取付けた構成と
し、また、請求項３に係る発明が講じた手段は、伝播通
路（２）における屈折部（２２）の内周側内面が円弧面
（２４）に形成された構成としている。

【００１４】

【作用】上記の構成により、請求項１に係る発明では、
上記騒音源（１４）で発生した騒音は、伝播通路（２）
の第１直進通路（２１）から屈折部（２２）を通り、第
２直進通路（２３）を経て室内等に伝播する。その際、
騒音検出手段（３１）が検出した騒音信号を受けて付加
音源（３２）が騒音信号と逆位相の反転音を伝播通路
（２）に放射する。

【００１５】そして、上記付加音源（３２）は、反転音
を第２直進通路（２３）に向って放射しているので、反
転音の波面と騒音の波面とが容易に一致すると共に、第
２直進通路（２３）によって確実に音波干渉する一方、
上記騒音検出手段（３１）と付加音源（３２）との間に
は、信号処理系等の時間送れに対応する距離を設けるこ
とができ、騒音が確実に消音されることになる。

【００１６】また、請求項２に係る発明では、上記騒音
源（１４）からの騒音は、第１直進通路（２１）から第
２直進通路（２３）に伝播する際、吸音部材（４）で吸
音されると共に、付加音源（３２）からの反転音との干
渉によって消音することになる。

【００１７】また、請求項３に係る発明では、上記第１
直進通路（２１）から第２直進通路（２３）に流れる空
調空気は屈折部（２２）において、円弧面（２４）によ
ってスムーズに方向転換し、２次騒音の発生が抑制され
る。

【００１８】

【発明の効果】従って、請求項１に係る発明によれば、
上記伝播通路（２）を第１直進通路（２１）と屈折部
（２２）と第２直進通路（２３）とより形成したため
に、付加音源（３２）より下流側に騒音の伝播長さを十
分に確保することができるので、騒音と反転音とを確実
に干渉させることができることから、十分な消音を行う
ことができる。

【００１９】また、上記伝播通路（２）を屈折させてい
ることから、小さなスペースでもって十分な伝播通路
（２）長さを確保することができ、装置自体の大型化を
防止することができる。

【００２０】また、上記付加音源（３２）と騒音検出手
段（３１）との間の距離を十分確保することができるの
で、信号処理系の時間遅れに対応することができること
から、より確実な消音を行うことができる。

【００２１】また、請求項２に係る発明によれば、吸音
部材（４）を設けたために、アクティブ消音に加えてパ
ッシブ消音をも同時に行うことができるので、ハイブリ
ッド消音を行うことでき、消音効果を増大させることが
できる。

【００２２】また、請求項３に係る発明によれば、上記
屈折部（２２）に円弧面（２４）を形成したために、２
次騒音の発生を防止することができるので、確実な低騒
音化を図ることができる。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

【００２４】図１に示すように、（１）は、エアハンド
リングユニットなどの空気調和装置であって、アクティ
ブ消音装置を備えている。

【００２５】該空気調和装置（１）のケーシング（１
１）は、矩形体に形成され、該ケーシング（１１）に
は、上部に還気口（１１ａ）と給気口（１１ｂ）とが開
設されており、該還気口（１１ａ）より室内空気がケー
シング（１１）内に戻る一方、給気口（１１ｂ）より空
調空気を室内に供給するようにしている。

【００２６】また、上記ケーシング（１１）内には、フ
ィルタ（１２）と、冷温水コイルなどの熱交換器（１
３）と、給気ファン（１４）とが上記還気口（１１ａ）
側から順に配設されており、該給気ファン（１４）の出
口と上記給気口（１１ｂ）との間には給気ダクト（２）
が接続されている。そして、上記還気口（１１ａ）より
ケーシング（１１）に吸引された室内空気をフィルタ
（１２）で清浄にして熱交換器（１３）で空調空気を生
成した後、給気ファン（１４）及び給気ダクト（２）を
介して室内に供給するようにしている。

【００２７】上記アクティブ消音装置（３）は、検出用
マイクロホン（３１）とスピーカ（３２）とモニタ用マ
イクロホン（３３）とを備えており、騒音源である上記
給気ファン（１４）で発生して伝播通路である給気ダク
ト（２）を伝播する騒音を消音するように構成されてい
る。該検出用マイクロホン（３１）は、上記給気ファン
（１４）に近接して給気ダクト（２）の上流端部に配設
されており、該給気ファン（１４）の騒音を検出して騒
音信号を出力する騒音検出手段を構成している。そし
て、該検出用マイクロホン（３１）の騒音信号は、図示
しないが、信号処理系に入力され、該信号処理系は、例
えば、適応型ＦＩＲフィルタを備え、上記騒音信号に対
して逆位相で且つ同振幅の反転音信号を出力するように
構成されている。

【００２８】また、上記モニタ用マイクロホン（３３）
は、上記給気口（１１ｂ）に近接して給気ダクト（２）
の下流端部に配設されており、該給気ダクト（２）の下
流端部における騒音を検出して騒音信号を上記信号処理
系に出力するように構成されている。

【００２９】また、上記スピーカ（３２）は、信号処理
系からの反転音信号を受けて、上記騒音と逆位相で同振
幅の反転音を給気ダクト（２）に放射する付加音源を構
成しており、上記検出用マイクロホン（３１）からの騒
音信号に基づいて反転音を放射すると共に、上記モニタ
用マイクロホン（３３）の騒音信号によりフィードバッ
ク制御された反転信号を放射するように構成されてい
る。

【００３０】一方、本発明の特徴として、上記給気ダク
ト（２）は、角ダクトで形成されると共に、第１直進通
路（２１）と屈折部（２２）と第２直進通路（２３）と
より形成されいる。該第１直進通路（２１）は、垂直方
向（上下方向）に配設されており、下端が上記給気ファ
ン（１４）の出口に接続され、該給気ファン（１４）よ
り上方に向って真直に延長され、上端がケーシング（１
１）内の上部に位置している。

【００３１】また、上記屈折部（２２）は、直角に屈曲
形成されており、入口側の一端が上記第１直進通路（２
１）に接続されている。そして、該屈折部（２２）は、
出口側の一端がケーシング（１１）の後方に向かって配
置されている。

【００３２】更に、上記第２直進通路（２３）は、ケー
シング（１１）内の上部において、水平方向（前後方
向）に配設されており、前端が上記屈折部（２２）に接
続され、該屈折部（２２）よりケーシング（１１）の後
方に向って真直に延長され、後端が上記給気口（１１
ｂ）に接続されている。

【００３３】そして、上記検出用マイクロホン（３１）
は、第１直進通路（２１）の下端部に設けられており、
上記モニタ用マイクロホン（３３）は、第２直進通路
（２３）の右端部に設けれている。また、上記スピーカ
（３２）は、上記給気ダクト（２）の屈折部（２２）に
おいて、第２直進通路（２３）に向って配設されてお
り、反転音を第２直進通路（２３）に向って放出するよ
うになっている。

【００３４】つまり、上記給気ファン（１４）の騒音
は、給気ファン（１４）より第１直進通路（２１）を進
み、屈折部（２２）で方向転換してて第２直進通路（２
３）に進むことになり、該騒音の波面Ａは進行方向に直
交する面上（各直進通路（２１，２３）の横断面上）に
なるので、上記スピーカ（３２）からの反転音が第２直
進通路（２３）に向かって放射するようにして第２直進
通路（２３）における騒音の波面Ａと反転音の波面Ｂと
が一致するようにスピーカ（３２）を配置している。

【００３５】従って、上記空気調和装置においては、給
気ファン（１４）を駆動して、熱交換器（１３）で熱交
換した空調空気は、該給気ファン（１４）を通り、給気
ダクト（２）を介して各室内に供給されることになる。

【００３６】一方、上記給気ファン（１４）で発生した
騒音は、給気ダクト（２）の第１直進通路（２１）から
屈折部（２２）を通り、第２直進通路（２３）を経て室
内に伝播するので、アクティブ消音装置（３）の検出用
マイクロホン（３１）は給気ファン（１４）の近傍で騒
音を検出する。この検出用マイクロホン（３１）の騒音
信号を受けてスピーカ（３２）が騒音信号と逆位相の反
転音を給気ダクト（２）に放射する。更に、モニタ用マ
イクロホン（３３）が低減音を検出してこの低減音の騒
音信号に基づいてフィードバック制御してスピーカ（３
２）の反転音を調整している。

【００３７】そして、上記スピーカ（３２）は、反転音
を第２直進通路（２３）に向って放射しているので、反
転音の波面Ｂと騒音の波面Ａとが容易に一致すると共
に、第２直進通路（２３）によって確実に音波干渉し、
騒音が消音することになる。

【００３８】以上のように、本実施例によれば、上記給
気ダクト（２）を第１直進通路（２１）と屈折部（２
２）と第２直進通路（２３）とより形成したために、ス
ピーカ（３２）より下流側に騒音の伝播長さを十分に確
保することができるので、騒音と反転音とを確実に干渉
させることができることから、十分な消音を行うことが
できる。

【００３９】また、上記給気ダクト（２）を屈折させて
いることから、小さなスペースでもって十分なダクト長
さを確保することができ、装置自体の大型化を防止する
ことができる。

【００４０】また、上記スピーカ（３２）と各マイクロ
ホン（３１，３３）との間の距離を十分確保することが
できるので、信号処理系の時間遅れに対応することがで
きることから、より確実な消音を行うことができる。

【００４１】図２は、他の実施例を示すものである。こ
の実施例においては、屈折部（２２）の内側内周面が円
弧面（２４）に形成されて屈折部（２２）の内側を流れ
る空調空気をスムーズに方向転換するようにしている。
一方、屈折部（２２）の外側内周面には、上記給気ファ
ン（１４）の騒音を吸音する吸音部材（４）が取付けら
れている。更に、上記屈折部（２２）には、空調空気を
第１直進通路（２１）から第２直進通路（２３）に向か
って案内する円弧状の案内羽根（５）が設けられてい
る。

【００４２】そして、スピーカ（３２）は、第２直進通
路（２３）における上流側の側面に取付けれており、反
転音を第２直進通路（２３）の側面から該第２直進通路
（２３）に向かって放射するようになっている。

【００４３】従って、本実施例においては、上記給気フ
ァン（１４）の騒音は、上記第１直進通路（２１）から
第２直進通路（２３）に伝播する際、吸音部材（４）で
吸音されると共に、スピーカ（３２）からの反転音との
干渉によって消音されることになる。

【００４４】また、上記第１直進通路（２１）から第２
直進通路（２３）に流れる空調空気は屈折部（２２）に
おいて、円弧面（２４）と案内羽根（５）によってスム
ーズに方向転換し、２次騒音の発生が抑制されている。

【００４５】以上のように、本実施例によれば、アクテ
ィブ消音に加えてパッシブ消音をも同時に行うことがで
きるので、ハイブリッド消音を行うことでき、消音効果
を増大させることができる。

【００４６】また、上記屈折部（２２）の円弧面（２
４）及び案内羽根（５）により２次騒音の発生を防止す
ることができるので、確実な低騒音化を図ることができ
る。

【００４７】尚、本各実施例は、空気調和装置（１）に
ついて説明したが、本発明のアクティブ消音装置（３）
は、空気調和装置（１）における給気ダクト（２）の消
音のみに適用されるものではなく、各種騒音の伝播通路
内における消音に適用することができるものである。

【００４８】また、図２に示す実施例において、案内羽
根（５）を必ずしも設ける必要はなく、また、スピーカ
（３２）は、図１に示すように、屈折部（２２）に取付
けるようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す空気調和装置の概略構
成図である。

【図２】本発明の他の実施例を示す空気調和装置の概略
構成図である。

【図３】従来例を示す空気調和装置の概略構成図であ
る。

【符号の説明】

１ 空気調和装置 ２ 給気ダクト（伝播通路） ３ アクティブ消音装置 ４ 吸音部材 14 給気ファン（騒音源） 21 第１直進通路 22 屈折部 23 第２直進通路 24 円弧面 31 検出用マイクロホン（騒音検出手段） 32 スピーカ（付加音源） 33 モニタ用マイクロホン

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 騒音源（１４）に連続して形成された騒
   音の伝播通路（２）に設けられて、上記騒音源（１４）
   からの騒音を検出する騒音検出手段（３１）と、 該騒音検出手段（３１）に連繋されると共に、上記伝播
   通路（２）に設けられ、騒音源（１４）からの騒音に対
   して逆位相で且つ同振幅の反転音を上記伝播通路（２）
   に放射する付加音源（３２）とを備えたアクティブ消音
   装置において、 上記伝播通路（２）は、騒音源（１４）に連続する第１
   直進通路（２１）と、該第１直進通路（２１）に屈折部
   （２２）を介して連続する第２直進通路（２３）とより
   形成される一方、 上記付加音源（３２）が反転音を第２直進通路（２３）
   に放出するように配置されていることを特徴とするアク
   ティブ消音装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のアクティブ消音装置にお
   いて、伝播通路（２）における屈折部（２２）の外周側
   内面には、吸音部材（４）が取り付けれられていること
   を特徴とするアクティブ消音装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載のアクティブ消音装
   置において、伝播通路（２）における屈折部（２２）の
   内周側内面は、円弧面（２４）に形成されていることを
   特徴とするアクティブ消音装置。