JPH07295574A - 情報処理機器の消音装置 - Google Patents

情報処理機器の消音装置

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JPH07295574A
JPH07295574A JP6112244A JP11224494A JPH07295574A JP H07295574 A JPH07295574 A JP H07295574A JP 6112244 A JP6112244 A JP 6112244A JP 11224494 A JP11224494 A JP 11224494A JP H07295574 A JPH07295574 A JP H07295574A
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竹平  修
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  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 数百Hz以下の周波数バンドの騒音を低減す
る小型で格安な情報処理機器の消音装置を提供すること
を目的にしている。 【構成】 長さ(L)、幅(W)、厚さ(T)の寸法を
持つ内側空間1は、長さ(L)方向に対してほぼ垂直な
2つの壁面の一方に外部への開口が設けられた第1開口
部2と、内部から騒音を発生する情報処理機器3側の上
記情報処理機器3の内部への開口が設けられた第2開口
部4と、上記第2開口部4から離れた距離(d)の位置
に設けられたダクト壁5とを有し、上記内側空間1の長
さ(L)及び上記ダクト壁5の位置を上記内側空間1に
よる騒音の低減特性(NR)が正値以上になるようにし
た。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は情報処理機器の消音装置
に関し、詳しくは、オフィス内等で使用される複写機、
プリンタ、スキャナ、ファクシミリ、電子計算機等の情
報処理機器内の騒音発生源から外部に流出する騒音流を
導き消音するための内側空間を有する情報処理機器の消
音装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】快適なオフィス環境、特に音環境を実現
する上で、オフィス内等で使用される複写機、プリン
タ、スキャナ、ファクシミリ、電子計算機の情報処理装
置等の発生する稼働音は騒音であり、環境悪化の原因と
なっていた。上記情報処理機器内から発生する騒音が外
部に漏出することを防止する為に従来から採られていた
一般的な騒音の防止方法は、吸音材や遮音材を用いた受
動的な対策が中心であり、また近年では能動騒音制御
(Active NoiseControl)方法によ
り逆相の音を意図的に出すことにより、干渉によって騒
音を消す手法も知られているが、実際の応用段階では高
度な制御技術が必要であるため実用化が困難であり、現
実の製品に適用されることはなかった。
【0003】然し、最近ようやく能動騒音制御(Act
ive Noise Control)方法について
も、信号処理技術の進歩などの理由により、実際の応用
段階でも実用化が可能となった。能動騒音制御(Act
ive Noise Control)の利点は吸音材
や遮音材による消音効果が小さい低周波に対しても、大
きな低減効果を確保できることであり、冷蔵庫や自動車
などにも応用されており、これらは騒音に対して、スピ
ーカなどを用いて逆位相の音を出すことによって干渉さ
せて騒音を打ち消すものである(特開平5−15848
6号の公報を参照)。然し、能動騒音制御方法の実現に
は、マイク、スピーカ、デジタル信号処理用の高価な部
品等を必要とし、高価な消音装置となっている。
【0004】情報処理装置等から該騒音をなるべく漏れ
なくするためには、情報処理装置等を外装部材などで囲
ってしまうことが望ましい。然し、複写機等の情報処理
機器は用紙を外部に排紙するための排紙口、あるいは情
報処理機器内部の温度の上昇を避けるための冷却風の出
し入れの為の開口部が必要不可欠であり、単純に情報処
理機器を囲む方法による消音化や静音化には限界があっ
た。
【0005】図9は従来の情報処理装置における消音装
置の一例を示す図であり、情報処理装置としての複写機
等の外装カバー103aに、冷却用ファン106のため
の通気孔である第1開口部102と第2開口部104を
有する内側空間101を有し、その内壁に発泡材やグラ
スウールなどの吸音材などを貼り付けることにより、空
気流の円滑性を維持したまま、外部へ放射する音波を効
果的に減衰させるサイレンサ部としての消音装置を形成
することができる。前記内側空間101の内壁に貼り付
けた発泡材やグラスウールなどの吸音材などにより吸収
できる音波の周波数は1kHz近傍以上の比較的高い周
波数であるが、オフィス内で使用される複写機等にあっ
ては、冷却用ファンが発生する騒音のうち、ファンの羽
根の枚数×回転数、により発生する数百Hz近傍の低い
周波数成分が最も大きい騒音レベルにある。
【0006】又、オフィス内で使用される複写機等の駆
動のためのギヤの噛合いにより発生する主騒音の周波数
も数百Hz近傍の低いレベルである。従って、複写機等
の場合は、内壁に発泡材やグラスウールなどの吸音材な
どを貼り付けた構造の前記サイレンサ部を有した消音装
置では、数百Hz以下の周波数バンドにある騒音を効果
的に低減することができなかった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来のかかる情報処理
機器の消音装置にあっては、内壁に発泡材やグラスウー
ルなどの吸音材などを貼り付けたサイレンサ部の消音装
置では、数百Hz以下の周波数バンドにある騒音を低減
することができないか高価な消音装置になるという不具
合があった。
【0008】
【発明の目的】そこで本発明は、このような不具合の問
題点を解決するものである。即ち、数百Hz以下の周波
数バンドの騒音を低減することができ、設置場所も狭く
てよく、しかも格安な情報処理機器の消音装置を提供す
ることを目的にしている。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、情報処理装置の外壁に設けた開口部を覆
うように該外壁の外側に設けた消音装置であって、該消
音装置を構成する内部空間は長さ(L)、幅(W)、厚
さ(T)の各寸法を持ち、長さ(L)方向に対してほぼ
直交する2つの対向し合う壁面の一方に外部へ連通する
第1開口部を有し、上記装置外壁の開口部の中心から上
記第1開口部とは反対側に距離(d)だけ離れた位置に
ダクト壁を有し、上記内側空間の長さ(L)を上記内側
空間による騒音の低減特性(NR)が正値以上になるよ
うに設定したことを特徴とする。また、情報処理装置の
外壁に設けた開口部を覆うように該外壁の外側に設けた
消音装置であって、該消音装置を構成する内部空間は長
さ(L)、幅(W)、厚さ(T)の各寸法を持ち、長さ
(L)方向に対してほぼ直交する2つの対向し合う壁面
の一方に外部へ連通する第1開口部を有し、上記装置外
壁の開口部の中心から上記第1開口部とは反対側に距離
(d)だけ離れた位置にダクト壁を有し、上記内側空間
による騒音の低減特性(NR)が正値以上になる位置に
上記ダクト壁を配置したことを特徴とする。
【0010】また、情報処理装置の外壁に設けた開口部
を覆うように該外壁の外側に設けた消音装置であって、
該消音装置を構成する内部空間は長さ(L)、幅
(W)、厚さ(T)の各寸法を持ち、長さ(L)方向に
対してほぼ直交する2つの対向し合う壁面の一方に外部
へ連通する第1開口部を有し、上記情報処理機器の内部
で発生する騒音レベルの高い周波数f0 の波長λは、λ
=C/f0 (但しCは空気中の音速)で表され、上記内
側空間の長さ(L)は、L=(λ/2)×n(但し、n
は自然数)で表わされることを特徴とする。
【0011】また、情報処理装置の外壁に設けた開口部
を覆うように該外壁の外側に設けた消音装置であって、
該消音装置を構成する内部空間は長さ(L)、幅
(W)、厚さ(T)の各寸法を持ち、長さ(L)方向に
対してほぼ直交する2つの対向し合う壁面の一方に外部
へ連通する第1開口部を有し、上記装置外壁の開口部の
中心から上記第1開口部とは反対側に距離(d)だけ離
れた位置にダクト壁を有し、上記情報処理機器の内部で
発生する騒音レベルの高い周波数f0 の波長λは、λ=
C/f0 (但しCは空気中の音速)、で表され、上記外
壁に設けた開口部から上記ダクト壁までの距離(d)
は、2d=(λ/2)×(2n−1)(但し、nは自然
数)、で表されることを特徴とする。
【0012】また、情報処理装置の外壁に設けた開口部
を覆うように該外壁の外側に設けた消音装置であって、
該消音装置を構成する内部空間は長さ(L)、幅
(W)、厚さ(T)の各寸法を持ち、長さ(L)方向に
対してほぼ直交する2つの対向し合う壁面の一方に外部
へ連通する第1開口部を有し、上記装置外壁の開口部の
中心から上記第1開口部とは反対側に距離(d)だけ離
れた位置にダクト壁を有し、上記内側空間の長さ(L)
と上記外壁に設けた開口部から上記ダクト壁までの距離
(d)は、d={(2n−1)/(2m−1)}×L
(nとmは自然数)、で表されることを特徴とする。
【0013】また、上記外壁に設けた開口部内に複数枚
の羽根を有したファンが回転自在に支持されている場合
に、上記内側空間の長さ(L)が、 λ=C/(K・
R)(但し、ファンの羽根の枚数(K)、上記ファンの
回転軸の回転数(R)、波長(λ)、空気中の音速
(C))、の波長λに基づいて定められる構成としたこ
とを特徴とする。更に、上記第2開口部から上記ダクト
壁までの距離(d)が、λ=C/(K・R)(但し、上
記ファンの上記羽根の枚数(K)、上記ファンの上記回
転軸の回転数(R)、波長(λ)、空気中の音速
(C))、の波長λで定められる構成としたことを特徴
としている。
【0014】
【作用】上記のように構成された消音装置は、情報処理
機器の開口部に設けた内側空間の長さと開口部からダク
ト壁までの距離を騒音の低減特性が大きくなるように設
定して、数百Hz以下の周波数バンドの騒音を低減する
ことができ、設置場所が狭くてよく、しかも格安な情報
処理機器の消音装置を提供することができるようにす
る。
【0015】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図1と図2において、長さ(L)、幅
(W)、厚さ(T)の寸法を持つ内側空間1はサイレン
ト部であり、内側空間1の長さ(L)方向と直交する方
向へ延びる2つの壁面の一方(図面下方)に、外部に開
口する第1開口部2が設けられる。情報処理機器3とし
ての複写機等の外壁には、内部から発生する騒音を外部
へ導く第2開口部4が設けられている。この第2開口部
4は、機器の外壁の開口部3bと一致している。又、第
2開口部4を挟んで第1開口部2と相対する位置(上
方)には、ダクト壁5が設けられている。ダクト壁5は
第2開口部4の中心位置から距離dの位置に設けられて
おり、、第2開口部4と第1開口部2を通して流体であ
る空気が図示の矢印A方向に流れるようになっている。
【0016】従って、内側空間1をオフィスの壁等に接
近させた状態となるまで情報処理機器3を壁等に近接設
置できるから、設置場所が狭くてもよく、スペースの有
効活用ができる。又、内側空間1の壁面1aは情報処理
機器3の外装カバー3aと共用できるようになっている
から、一体加工ができるのでコストダウンができる。更
に、内側空間1は機器本体外装カバー3aに対して取り
外しが容易に可能であり、必要な時にだけ取り付けるよ
うに構成することも可能である。
【0017】図3及び図4は内側空間がない場合、及び
内側空間がある場合を示す断面図であり、夫々の場合に
マイクロホンによって騒音を集音している。サイレント
部である内側空間1が有する騒音の低減特性NRは、次
のように定義される。即ち、図3のように、サイレント
部である内側空間1が無い場合の任意の位置aで測定さ
れる騒音レベルはPL(dB)で表してある。
【0018】図4のように、サイレント部である内側空
間1が有る場合の任意の位置aで測定される騒音レベル
をSL(dB)と表した時、サイレント部である内側空
間1が有する騒音の低減特性NRは、 NR=PL−SL で表される。サイレント部である内側空間1による、騒
音の低減特性NRが正値の時、サイレント部である内側
空間1が有る場合の方が、騒音レベルが小さく騒音低減
効果があることになる。
【0019】サイレント部である内側空間1による、騒
音の低減特性NRの絶対値が大きいほど、サイレント部
である内側空間1は騒音低減用として優れていることに
なる。逆に、サイレント部である内側空間1による、騒
音の低減特性NRが負値の時、サイレント部である内側
空間1を装着した場合の方が、騒音レベルが大きく騒音
を増幅していることを意味し、情報処理装置の騒音低減
用の消音装置としては好ましくない。
【0020】図5は本発明の実施例の消音装置による周
波数毎の騒音低減量を示す図であり、サイレント部であ
る図示しない内側空間1の、長さ(L)を245mm、
幅(W)を160mm、厚さ(T)を25mm、第2開
口部4の中心から上記ダクト壁5までの距離(d)を6
5mmとした場合における、内側空間1による騒音の低
減特性NRを、計算手法は境界要素法で、解析周波数は
1/2オクターブバンド中心周波数で計算解析によって
求めたものである。この場合に、内側空間1を形成する
部材は剛壁として扱った。
【0021】内側空間1による騒音の低減特性NRは、
矢印Bで示す周期的な落ち込み部B1、落ち込み部B
2、落ち込み部B3で夫々小さくなる。λは波長、Lは
内側空間1の長さであり、次式 λ/4×奇数=L、 が満たされる条件となったときに落ち込みBが発生す
る。即ち、共鳴により内部音圧が増幅され、騒音の低減
特性NRは小さくなる。これに比べ、次式 λ/4×偶数=L、 が満たされる条件となった時に、騒音の低減特性NR
は、図示の矢印Cのように大きくなる。
【0022】図6は本発明の他の実施例の消音装置の要
部構成を示す断面図、図7はその消音特性を示す図であ
る。この実施例では、情報処理機器3内部の騒音源から
の騒音の音波は、内側空間1の上記ダクト壁5で反射さ
れた音波7と、第1開口部2に直接向かう音波8とが逆
位相になり、第1開口部2の付近で両者が打ち消し合う
ように構成されている。次式、 2d=(λ/2)×奇数,(奇数、つまり2n−1) を満たす条件が揃ったときは、図5に図示の矢印Dのよ
うに、内側空間1による、騒音の低減特性NRは、C位
置よりも更に大きなものとなる。内側空間1の幅(W)
は、その長さ(L)より小であれば、内側空間1によ
る、騒音の低減特性NRには、ほとんど影響を与えな
い。又、内側空間1の厚さ(T)は、数十mm程度であ
れば、同様に、内側空間1による、騒音の低減特性NR
には、ほとんど影響を与えない。
【0023】以上のことから、内側空間1による、騒音
の低減特性NRは、内側空間1の長さ(L)と、第2開
口部4の中心から上記ダクト壁5までの距離(d)によ
って決定されることが明らかである。従って、内側空間
1は、その長さ(L)と、第2開口部4の中心から上記
ダクト壁5までの距離(d)との所定の組合せによっ
て、騒音の低減特性NRを大きくすることによって、騒
音低減効果が大きく、設置場所が狭くてもよく、しかも
格安の情報処理機器の消音装置を提供することができ
る。
【0024】まず、情報処理機器3の騒音を発生源とし
ての上記ファン6において、羽根6aの枚数×回転数、
で発生する主騒音である周波数をf0 とした場合に、こ
の主騒音を内側空間1の長さ(L)の効果で低減するた
めには、情報処理機器3の内部で発生する騒音レベルの
高い周波数f0 の波長λは、λ=C/f0 (但しCは空
気中の音速)となり、内側空間1の長さ(L)は、これ
をL=(λ/2)×n(但し、nは自然数)を満たすよ
うに条件設定すると、内側空間1による、騒音の低減特
性NRは大きくなり、情報処理機器3の内部から騒音を
発生するファン6の羽根6aの枚数×回転数で発生する
主騒音を低減できる。
【0025】例えば、F0 =500Hzとする。n=1
の時、内側空間1の長さ(L)は略340mmとなる。
以後音速Cは340m/sとする。内側空間1の幅
(W)を略160mm、厚さ(T)を略30mm、第2
開口部4の中心から上記ダクト壁5までの距離(d)を
略65mm、ファン6の羽根6aの枚数×回転数を60
とした場合における、内側空間1による、騒音の低減特
性NRは、図8に図示の黒丸●印のようになり大きくな
る。
【0026】次に、内側空間1の第2開口部4の中心か
ら上記ダクト壁5までの距離(d)を、上記した周波数
0 の主騒音の波長λをλ=C/f0 (但しCは空気中
の音速、nは自然数)とした場合に、2d=(λ/2)
×(2n−1)となるようにすると、更に主騒音の低減
効果が大きくなる。
【0027】例えば、F0 =500Hzとする。n=1
の時、内側空間1の第2開口部4の中心から上記ダクト
壁5までの距離(d)を略170mmとする。その他の
寸法を変えない場合における、内側空間1による、騒音
の低減特性NRは、図8に図示の■印のようになり更に
大きくなる。又、情報処理機器3の内部から騒音を発生
するファン6の騒音以外に、例えば、ギヤの噛み合い音
や、駆動モータの駆動音等の機器の稼働による稼働音
が、情報処理機器3の上記外装カバー3aの開口部3b
から漏れる。
【0028】これらの騒音を低減の対象とする場合は、
内側空間1による、騒音の低減特性NRが、ある周波数
バンドでほぼフラットで大きい値をもつようにすれば有
効である。そのためには、共鳴による騒音の低減特性N
Rの低減を、位相の逆転による騒音の低減特性NRの増
大効果で補うようにすればよい。即ち、内側空間1の長
さ(L)と第2開口部4の中心から上記ダクト壁5まで
の距離(d)を、d={(2n−1)/(2m−1)}
×L(但し、nとmは自然数、常にd<Lなのでn<
m)の条件を満たすように設定すればよい。例えば、F
0 =500Hzとする。n=1でm=3の時、内側空間
1の第2開口部4の中心から上記ダクト壁5までの距離
(d)を略113mmとなる。その他の寸法を変えない
場合における、内側空間1による、騒音の低減特性NR
は、図8に図示の■印のようになり、1kHz以下でよ
りフラットになる。
【0029】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、情報処理機器の開口部に設けた内側空間の
長さと開口部からダクト壁までの距離を騒音の低減特性
が大きくなるように設定したので、数百Hz以下の周波
数バンドの騒音を有効に低減することができ、設置場所
が狭くてもよく、しかも格安な情報処理機器の消音装置
を提供することができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の情報処理機器の消音装置の
概略を説明する断面図。
【図2】図1に示す情報処理機器の消音装置の斜視図。
【図3】従来の消音装置の状態を説明する説明図。
【図4】本発明の一実施例の消音装置の状態を説明する
説明図。
【図5】本発明の一実施例の情報処理機器の消音装置の
周波数と騒音低減量の特性を示すグラフ。
【図6】本発明の他の実施例の消音装置の概略と状態を
説明する説明図。
【図7】図6に示す消音装置の特性を説明する説明図。
【図8】本発明の一実施例の消音装置の周波数と騒音低
減量の特性を示す他のグラフ。
【図9】従来技術の情報処理機器の消音装置の概略を説
明する断面図。
【符号の説明】
1・・・内側空間、1a・・・壁面、2・・・第1開口
部、3・・・情報処理機器、3a・・・外装カバー、3
b・・・開口部、4・・・第2開口部、5・・・ダクト
壁、6・・・ファン、6a・・・羽根、6b・・・回転
軸、7・・・音波、8・・・音波、101・・・内側空
間、101a・・・壁面、102・・・第1開口部、1
03・・・情報処理機器、103a・・・外装カバー、
103b・・・開口部、104・・・第2開口部、10
5・・・ダクト壁、106・・・ファン。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 情報処理装置の外壁に設けた開口部を覆
    うように該外壁の外側に設けた消音装置であって、該消
    音装置を構成する内部空間は長さ(L)、幅(W)、厚
    さ(T)の各寸法を持ち、長さ(L)方向に対してほぼ
    直交する2つの対向し合う壁面の一方に外部へ連通する
    第1開口部を有し、上記装置外壁の開口部の中心から上
    記第1開口部とは反対側に距離(d)だけ離れた位置に
    ダクト壁を有し、上記内側空間の長さ(L)を上記内側
    空間による騒音の低減特性(NR)が正値以上になるよ
    うに設定したことを特徴とする情報処理機器の消音装
    置。
  2. 【請求項2】 情報処理装置の外壁に設けた開口部を覆
    うように該外壁の外側に設けた消音装置であって、該消
    音装置を構成する内部空間は長さ(L)、幅(W)、厚
    さ(T)の各寸法を持ち、長さ(L)方向に対してほぼ
    直交する2つの対向し合う壁面の一方に外部へ連通する
    第1開口部を有し、上記装置外壁の開口部の中心から上
    記第1開口部とは反対側に距離(d)だけ離れた位置に
    ダクト壁を有し、 上記内側空間による騒音の低減特性(NR)が正値以上
    になる位置に上記ダクト壁を配置したことを特徴とする
    情報処理機器の消音装置。
  3. 【請求項3】 情報処理装置の外壁に設けた開口部を覆
    うように該外壁の外側に設けた消音装置であって、該消
    音装置を構成する内部空間は長さ(L)、幅(W)、厚
    さ(T)の各寸法を持ち、長さ(L)方向に対してほぼ
    直交する2つの対向し合う壁面の一方に外部へ連通する
    第1開口部を有し、 上記情報処理機器の内部で発生する騒音レベルの高い周
    波数f0 の波長λは、 λ=C/f0 (但しCは空気中の音速) で表され、上記内側空間の長さ(L)は、 L=(λ/2)×n(但し、nは自然数) で表わされることを特徴とする情報処理機器の消音装
    置。
  4. 【請求項4】 情報処理装置の外壁に設けた開口部を覆
    うように該外壁の外側に設けた消音装置であって、該消
    音装置を構成する内部空間は長さ(L)、幅(W)、厚
    さ(T)の各寸法を持ち、長さ(L)方向に対してほぼ
    直交する2つの対向し合う壁面の一方に外部へ連通する
    第1開口部を有し、上記装置外壁の開口部の中心から上
    記第1開口部とは反対側に距離(d)だけ離れた位置に
    ダクト壁を有し、 上記情報処理機器の内部で発生する騒音レベルの高い周
    波数f0 の波長λは、 λ=C/f0 (但しCは空気中の音速) で表され、 上記外壁に設けた開口部から上記ダクト壁までの距離
    (d)は、 2d=(λ/2)×(2n−1)(但し、nは自然数) で表されることを特徴とする情報処理機器の消音装置。
  5. 【請求項5】 情報処理装置の外壁に設けた開口部を覆
    うように該外壁の外側に設けた消音装置であって、該消
    音装置を構成する内部空間は長さ(L)、幅(W)、厚
    さ(T)の各寸法を持ち、長さ(L)方向に対してほぼ
    直交する2つの対向し合う壁面の一方に外部へ連通する
    第1開口部を有し、上記装置外壁の開口部の中心から上
    記第1開口部とは反対側に距離(d)だけ離れた位置に
    ダクト壁を有し、 上記内側空間の長さ(L)と上記外壁に設けた開口部か
    ら上記ダクト壁までの距離(d)は、 d={(2n−1)/(2m−1)}×L(nとmは自
    然数) で表されることを特徴とする情報処理機器の消音装置。
  6. 【請求項6】 上記外壁に設けた開口部内に複数枚の羽
    根を有したファンが回転自在に支持されている場合に、
    上記内側空間の長さ(L)が、 λ=C/(K・R)(但し、ファンの羽根の枚数
    (K)、上記ファンの回転軸の回転数(R)、波長
    (λ)、空気中の音速(C)) の波長λに基づいて定められる構成としたことを特徴と
    する情報処理機器の消音装置。
  7. 【請求項7】 上記外壁に設けた開口部から上記ダクト
    壁までの距離(d)が、 λ=C/(K・R)(但し、上記ファンの上記羽根の枚
    数(K)、上記ファンの上記回転軸の回転数(R)、波
    長(λ)、空気中の音速(C)) の波長λで定められる構成としたことを特徴とする情報
    処理機器の消音装置。
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