JPH08305370A

JPH08305370A - 消音装置および騒音反射面部材

Info

Publication number: JPH08305370A
Application number: JP7109588A
Authority: JP
Inventors: Osamu Takehira; 竹平　　修
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1995-05-08
Filing date: 1995-05-08
Publication date: 1996-11-22
Anticipated expiration: 2019-09-15
Also published as: JP3566395B2

Abstract

(57)【要約】【目的】専用の干渉用音波発生源を必要とせず、構成が
簡単で消音効果の高い新規な消音装置を実現する。【構成】長軸を回転軸とする所定形状の回転楕円面部分
を内面形状とする騒音反射面部材１０と、単一の騒音入
力口３０Ａから騒音を入力され、入力した騒音の伝播を
２つに分離し、分離した騒音を互いに離れた２つの騒音
出力口３０Ｂ１，３０Ｂ２から別個に出力する騒音分離
部材３０とを有し、騒音分離部材３０の２つの騒音出力
口３０Ｂ１，３０Ｂ２が、騒音反射面部材１０における
回転楕円面の２つの焦点位置１０Ｂ１，１０Ｂ２を占め
るように、騒音分離部材３０と騒音反射面部材１０の位
置関係が定められ、騒音入力口３０Ａとは別個に、外部
に開放した開口部１０Ａ１を１以上有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は消音装置および消音反
射面部材に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、機械的な可動部を含む機械装置
では、可動部の駆動音が不可避的に発生して騒音の原因
となる。例えば、光プリンター等では光走査用の光束を
偏向させる回転多面鏡の回転による風切り音が騒音とな
るし、電子複写装置では感光体や光学系の動作に伴い騒
音が発生する。洗濯機等の家庭電化製品に於いてもモー
ター等の駆動音が騒音となる。

【０００３】このような騒音の遮断には、騒音発生源を
遮音材で密閉することが有効であるが、実際には「装置
内部の温度上昇を避ける」ためや「空調機や掃除機など
では装置内部から空気を外部に強制的に排出する」た
め、装置内部を外部に対して開放する通気口が設けられ
るのが普通で、この通気口から騒音が漏れる。

【０００４】さらに、通気を効率良く行うために通気用
のファンが設けられることも多く、このファンがさらな
る騒音の発生源となる。

【０００５】騒音源を密閉すること無く消音を行う方法
として「干渉を利用した方法」が提案されている。例え
ば、特開平５−１５８４８６号公報には「騒音を検出
し、この騒音に対して逆位相となる干渉用音波を制御音
源から発生させ、干渉用音波と騒音との干渉により消音
を行う」方法が提案されている。

【０００６】この方法は消音原理として優れているが、
干渉用音波発生用の専用の制御音源を必要とするため装
置が複雑・高価になり易い。

【０００７】また特開昭６０−１６２８０号公報には、
事務機器における騒音を消音する技術として「用紙出入
口に、複数の屈曲路からなる干渉型防音装置の入り口を
開口させ、各屈折通路の出口部からもれる騒音を互いに
事務機器外部の自由空間で干渉させて消音を行う」方法
が提案されている。

【０００８】この方法では、干渉が事務機器外部の自由
空間で行われるため、消音の効果のある場所と効果の低
い場所とが生じてしまう。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】この発明は上述した事
情に鑑みてなされたものであって、干渉用音波発生用の
専用の制御音源を必要とせず、構成が簡単で消音効果の
高い新規な消音装置の提供を目的とする（請求項１〜１
０）。

【００１０】この発明の別の目的は、ダクトのような騒
音伝播物に直接取り付けて消音を行うことの可能な騒音
反射面部材の提供を目的とする（請求項１１）。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の消音装置
は、騒音反射面部材と、騒音分離部材とを有する。

【００１２】「騒音反射面部材」は、長軸を回転軸とす
る所定形状の「回転楕円面部分」を内面形状とする部材
である。

【００１３】「騒音分離部材」は、単一の騒音入力口か
ら騒音を入力され、入力した騒音の伝播を２つに分離
し、分離した騒音を互いに離れた２つの騒音出力口から
別個に出力する部材である。

【００１４】これら騒音反射面部材と騒音分離部材と
は、「騒音分離部材の２つの騒音出力口が、騒音反射面
部材における回転楕円面の２つの焦点位置を占める」よ
うに相互の位置関係が定められる。

【００１５】請求項１記載の消音装置はまた、騒音入力
口とは別個に「外部に開放した開口部」を１以上有す
る。

【００１６】請求項２記載の消音装置は、騒音反射面部
材と、騒音分離部材とを有する。

【００１７】「騒音反射面部材」は、所定形状の「楕円
柱面部分」を内面形状とする部材である。

【００１８】「騒音分離部材」は、単一の騒音入力口か
ら騒音を入力され、入力した騒音の伝播を２つに分離
し、分離した騒音を互いに離れた２つの騒音出力口から
別個に出力する部材である。

【００１９】これら騒音反射面部材と騒音分離部材と
は、「騒音分離部材の２つの騒音出力口が、騒音反射面
部材における楕円柱面部分の２つの焦点線位置を占め
る」ように相互の位置関係が定められる。

【００２０】請求項２記載の消音装置はまた、騒音入力
口とは別個に「外部に開放した開口部」を１以上有す
る。

【００２１】「楕円柱」は、柱の長手方向に直交する面
による断面形状が「一定の楕円形状（楕円形状が長手方
向に渡って一定である）」であるような立体形状であ
り、その周面形状が「楕円柱面」である。このような楕
円柱において、その断面形状である楕円の２つの焦点
は、これを柱の長手方向へ連ねれば互いに平行な２直線
になる。このような２直線のそれぞれを「焦点線」と称
するのである。

【００２２】上記請求項１または２記載の消音装置にお
ける「騒音入力口とは別個の、外部に開放した開口部」
の形成位置は、騒音反射面部材における「回転楕円面部
分もしくは楕円柱面部分」でもよいし（請求項３）、逆
に「回転楕円面部分以外の部分」もしくは「楕円柱面部
分以外の部分」でも良い（請求項４）。

【００２３】上記請求項１または２または３または４記
載の消音装置において、消音すべき騒音が「ファンによ
る騒音」である場合、ファンの羽数をｎ、回転数をｍ、
音速をｖ、騒音分離部材における、騒音入力口から２つ
の騒音出力口に到る「伝播距離」をそれぞれＰ₁，Ｐ₂、
騒音反射面部材における楕円形状（回転楕円面部分にあ
っては回転される楕円形状、楕円柱面部分にあっては楕
円柱の断面形状である楕円形状）の「長軸長さ」を２ａ
とするとき、これらはＭ，Ｎを自然数として、関係；Ｐ
₂−Ｐ₁＋２ａ＝｛（２Ｎ−１）／２｝・｛ｖ／（ｎｍ
Ｍ）｝を満足する（請求項５）。

【００２４】上記請求項１または２または３または４ま
たは５記載の消音装置においては、騒音分離部材におけ
る騒音入力口から騒音出力口に到る騒音伝搬路に「吸音
材」を挿入することができる（請求項６）。

【００２５】上記請求項１ないし６の任意の１つの請求
項に記載の消音装置は、騒音分離部材における騒音入力
口から２つの騒音出力口に到る伝播距離：Ｐ₁，Ｐ₂を変
化させる「伝播距離可変機構」を有することができる
（請求項７）。

【００２６】この請求項７記載の消音装置においては、
騒音測定用の「センサー」と、伝播距離可変機構を駆動
する「駆動機構」と、上記センサーの出力に応じて上記
駆動機構の制御を行う「制御手段」とを有することがで
きる（請求項８）。

【００２７】上記請求項１〜８記載の消音装置はこれら
を複数個「多段」に用いることができる。即ち、上記の
如き消音装置を複数用い、１つの消音装置の「騒音入力
口とは別個の外部に開放した開口部」に、別の消音装置
の騒音分離手段の騒音入力口を連結するようにして複数
の消音装置を連結した構成とすることができる（請求項
９）。

【００２８】請求項１０記載の消音装置は、騒音伝播部
材と、騒音反射面部材とを有する。

【００２９】「騒音伝播部材」は、一方が騒音入力口で
他方が外部に開放した開口であり、騒音が伝播する筒状
あるいは管状の部材である。この騒音伝播部材は、分岐
していてもよい。

【００３０】「騒音反射面部材」は、長軸を回転軸とす
る回転楕円面部分もしくは楕円柱面部分を、騒音伝播部
材における騒音の伝播速度に応じた内面形状として有
し、騒音伝播部材の側壁部に設けられる部材である。

【００３１】騒音伝播部材と騒音反射面部材との隔壁部
には「騒音反射面部材における内面形状の焦点位置もし
くは焦点線位置」を占めるように、２つの開口が「騒音
伝播部材における騒音伝播方向に前後し」て形成され
る。上記「隔壁部」は、騒音伝播部材の側壁部であって
もよいし、騒音反射面部材の一部であっても良い。

【００３２】請求項１１記載の「騒音反射面部材」は、
上記請求項１０記載の発明における騒音反射面部材であ
る。

【００３３】

【作用】良く知られたように、楕円は「互いに離れた２
点（２つの焦点）からの距離の和が一定である点の軌
跡」として定義され、上記「距離の和」は、楕円に於け
る「長軸長さ」に等しい。

【００３４】楕円における一方の焦点を通る直線を、楕
円上の任意の点で「反射（上記任意の点における楕円の
接線に直交する直線に対象に折り返す）」させると、反
射された直線は他方の焦点を通ることも良く知られてい
る。

【００３５】従って、例えば楕円形の部屋で、楕円の一
方の焦点からでた音は他方の焦点に集まることになる。

【００３６】請求項１記載の発明の場合のように、騒音
反射面部材が内面形状として「長軸を回転軸とする回転
楕円面部分」を有する場合、回転楕円面の２つの焦点の
うち一方からでた音は、内面により反射され、他方の焦
点に集められる。このとき、一方の焦点から出て内面に
より反射され、他方の焦点に到るまでに音が伝播する距
離は回転楕円面における長軸の長さ：２ａに等しい。

【００３７】例えば、消音したい装置における通気口
を、騒音分離部材の騒音入力口に接続すると、上記通気
口からの騒音は騒音入力口から騒音分離部材に入り、そ
の伝搬が２つに分離する。

【００３８】分離した２つの騒音は、それぞれ別個の騒
音出力口に向かって伝播する。このときの２つの伝播距
離を、それぞれＰ₁，Ｐ₂とし、仮にＰ₁＜Ｐ₂とすると、
伝播距離：Ｐ₁を伝播し、騒音出力口（騒音反射面部材
の上記焦点の一方に位置している）からでた騒音は、騒
音反射面部材の内面により反射され、他方の焦点位置に
集められる。

【００３９】一方、伝播距離：Ｐ₂を伝播した騒音は他
方の騒音出力口に到達するが、この他方の騒音出力口は
騒音反射面部材の内面形状における他方の焦点位置に位
置している。

【００４０】そこで「他方の騒音出力口」における、上
記伝播経路の異なる騒音のそれぞれの伝播距離は、上記
一方の騒音出力口を出て他方の騒音出力口に到る騒音に
就いて伝播距離：Ｐ₁＋２ａ、騒音入力口から他方の騒
音出力口に到達する騒音に就き伝播距離：Ｐ₂である。

【００４１】従って２つの伝播経路には経路差：Ｐ₁＋
２ａ−Ｐ₂が存在することになる。音の波長をλとする
と、この経路差が半波長：λ／２の奇数倍であるとき、
即ちＮを自然数として関係；Ｐ₁＋２ａ−Ｐ₂＝（２Ｎ−１）λ／２が満足されるとき、上記他方の騒音出力口において、波
長：λの音は互いに打ち消しあうように干渉する。

【００４２】一般の騒音は種々の波長の音の重ねあわせ
であるが、機械装置からもれる騒音は一般に、モーター
の回転数等により定まる「ある特定の波長の騒音成分」
が大きいので、この特定の波長の騒音成分に就き上記関
係を満足させれば、極めて良好な消音効果を得ることが
可能になる。

【００４３】請求項２記載の消音装置の場合も「消音の
原理」は同じである。

【００４４】ファンによる騒音は、ファンの羽数：ｎ、
回転数：ｍに対し、自然数をＭとして、ｎ・ｍ・Ｍで与
えられる周波数（＝ｖ／λ；ｖ＝音速）に対してピーク
を持つことが知られている。

【００４５】従って、このような場合には、関係；Ｐ₁＋２ａ−Ｐ₂＝｛（２Ｎ−１）／２｝・｛ｖ／（ｎｍ
Ｍ）｝を満足させる（請求項５）ことによりファンからの騒音
を有効に消音することが可能になる。

【００４６】消音すべき騒音の主たる波長（主たる騒音
成分の波長）が知られている場合には、このような騒音
成分を消音するように消音装置を設計できる。

【００４７】請求項７記載の発明のように「騒音分離部
材における騒音入力口から２つの騒音出力口に到る伝播
距離：Ｐ₁，Ｐ₂を変化させる伝播距離可変機構」を有す
るようにすると、これら伝播距離：Ｐ₁，Ｐ₂を調整する
ことで「消音できる波長」を変化させることができる。

【００４８】この場合、センサーにより騒音を測定し、
その結果に応じて伝播距離可変機構を駆動し、センサー
の出力が小さくなるように伝播距離可変機構を駆動制御
すれば、自動的に適切な消音効果を実現することが可能
になる（請求項８）。

【００４９】良く知られたように、ダクトのような通気
管は騒音の伝播媒体であり、騒音の発生源でもある。

【００５０】このような場合、ダクト等の騒音伝播部材
の側壁部に「長軸を回転軸とする回転楕円面部分もしく
は楕円柱面部分を有する騒音反射面部材」を取付け、騒
音反射面部材における内面形状の焦点位置もしくは焦点
線位置を占めるように、２つの開口を「騒音伝播部材と
騒音反射面部材の隔壁部」に、騒音伝播部材における騒
音伝播方向に前後して形成する。

【００５１】このとき、騒音の伝播速度：ｖ、上記２つ
の開口の「騒音伝播方向の距離」を２ｃとし、上記騒音
反射面部材における長軸長さを２ａとすれば、騒音反射
面部材の内面で反射された波長：λの騒音と、騒音伝播
部材を伝播する騒音が干渉して消音しあう条件は、Ｎを
自然数として、関係；２ａ−２ｃ＝（２Ｎ−１）λ／２が満たされることである。

【００５２】

【実施例】図１は、請求項１記載の発明の１実施例を説
明するための図である。図１（ａ−１）は騒音反射面部
材１０の平面図、（ａ−２）は（ａ−１）の右側面図を
示している。図１（ａ−２）に示すように、騒音反射面
部材１０は曲面部１０Ａと底面部１０Ｂとにより内部に
閉じた空間を形成している。

【００５３】曲面部１０Ａは「長軸を回転軸とする所定
形状の回転楕円面部分」を内面形状としている。この回
転楕円面形状に対する２つの焦点に合致した位置におい
て、底面部１０Ｂに２つの開口１０Ｂ１，１０Ｂ２が穿
設され、曲面部１０Ａには、外部に開放した開口部１０
Ａ１が形成されている。

【００５４】図１（ｂ）は「騒音分離部材」を説明する
ための図である。騒音分離部材３０は、全体としてＵ字
形状を有し、断面形状は矩形状であり、Ｕ字型の底部に
当たる部分には、矩形形状の単一の騒音入力口３０Ａが
形成されており、Ｕ字型の各端部は矩形状の騒音出力口
３０Ｂ１，３０Ｂ２として開口している。

【００５５】消音されるべき騒音は、騒音分離部材３０
の騒音入力口３０Ａから入力し、Ｕ字形状の各端部に向
かって伝播が分離される。そして一方は、伝播距離：Ｐ
₁を伝播して騒音出力口３０Ｂ１に到り、他方は伝播距
離：Ｐ₂を伝播して騒音出力口３０Ｂ２に到る。

【００５６】騒音分離部材３０は、図１（ｃ）に示すよ
うに、２つの騒音出力口３０Ｂ１，３０Ｂ２が、騒音反
射面部材１０における回転楕円面の２つの焦点位置を占
める開口１０Ｂ１，１０Ｂ２と連結されて騒音反射面部
材１０と一体化されている。このようにして消音装置２
０が構成される。

【００５７】例えば図１（ｄ）に示すように、側壁部に
通気口１００Ａを有するような装置１００に対し、図１
（ｅ）に示すように、通気口１００Ａと騒音入力口３０
Ａが連結するようにして消音装置２０を取り付けること
により通気口１００Ａから漏れる騒音を有効に消音でき
る。

【００５８】即ち、騒音入力口３０Ａから入力した騒音
は、騒音分離部材３０内で伝播が２つに分離され、それ
ぞれ伝播距離：Ｐ₁，Ｐ₂を伝播して、騒音反射面部材３
０の２つの開口部に到達する。騒音反射面部材３０の回
転楕円面形状は長軸長さ：２ａを有し、楕円面形状およ
び伝播距離：Ｐ₁，Ｐ₂は騒音のうちの「消音したい騒音
成分」の波長：λに対し、Ｎ，Ｍを自然数として、関
係；Ｐ₁＋２ａ−Ｐ₂＝（２Ｎ−１）λ／２が満足されるように設計されている。従って、消音装置
２０により上記波長λを持つ騒音成分が干渉により有効
に消音される。

【００５９】また、装置１００の内部は、騒音分離部材
３０と騒音反射面部材１０を介して「外部に開放」した
開口部１０Ａ１により外部と通気するので、通気が阻害
される虞れは無い。

【００６０】図２は、請求項２記載の発明の１実施例を
説明するための図である。図２（ａ−１）は騒音反射面
部材４０の平面図、（ａ−２）は（ａ−１）の右側面図
を示している。図２（ａ−２）に示すように、騒音反射
面部材４０は曲面部４０Ａと底面部４０Ｂとにより内部
に閉じた空間を形成している。

【００６１】曲面部４０Ａは「所定形状の楕円柱面部
分」を内面形状としている。この楕円柱面に対する２つ
の「焦点線」に合致した位置において、底面部４０Ｂに
２つの開口４０Ｂ１，４０Ｂ２がそれぞれスリット状に
穿設され、曲面部４０Ａには、外部に開放した開口部１
０Ａ１が図示の如くスリット状に形成されている。

【００６２】図１（ｂ−１），（ｂ−２）は「騒音分離
部材」を説明するための図である。騒音分離部材６０は
（ｂ−１）に側面図として示すように、全体としてＵ字
型の断面形状を有し、Ｕ字型の底部に当たる部分には、
平面図である（ｂ−２）に示すように「スリット形状」
の単一の騒音入力口６０Ａが形成されており、Ｕ字型の
各端部には騒音出力口６０Ｂ１，６０Ｂ２がスリット状
に開口している。

【００６３】消音されるべき騒音は、騒音分離部材６０
の騒音入力口６０Ａから入力し、Ｕ字形状の各端部に向
かって伝播が分離される。そして一方は、伝播距離：Ｐ
₃を伝播して騒音出力口６０Ｂ１に到り、他方は伝播距
離：Ｐ₄を伝播して騒音出力口６０Ｂ２に到る。

【００６４】騒音分離部材６０は、図２（ｃ）に示すよ
うに、２つの騒音出力口６０Ｂ１，６０Ｂ２が、騒音反
射面部材４０における楕円柱面の２つの焦点線位置を占
める開口４０Ｂ１，４０Ｂ２と連結されて騒音反射面部
材４０と一体化されている。このようにして消音装置５
０が構成される。

【００６５】例えば図２（ｄ）に示すように、側壁部に
スリット状の通気口２００Ａを有するような装置２００
に対し、通気口２００Ａと騒音入力口６０Ａが連結する
ようにして消音装置５０を取り付けることにより通気口
２００Ａから漏れる騒音を有効に消音できる。

【００６６】即ち、騒音入力口６０Ａから入力した騒音
は、騒音分離部材６０内で伝播が２つに分離され、それ
ぞれ伝播距離：Ｐ₃，Ｐ₄を伝播して、騒音反射面部材４
０の２つの開口部に到達する。騒音反射面部材４０の楕
円柱面形状は長軸長さ：２ｂを有し、楕円面形状および
伝播距離：Ｐ₃，Ｐ₄は騒音のうちの「消音したい騒音成
分」の波長：λに対し、Ｎ，Ｍを自然数として、関係；Ｐ₃＋２ａ−Ｐ₄＝（２Ｎ−１）λ／２が満足されるように設計されている。従って、消音装置
５０により上記波長λを持つ騒音成分が干渉により有効
に消音される。

【００６７】また、装置２００の内部は、騒音分離部材
６０と騒音反射面部材４０を介して「外部に開放」した
開口部４０Ａ１により外部と通気するので、通気が阻害
される虞れは無い。

【００６８】消音装置を装備されるべき装置が図３に示
す装置３００のように通気口３００Ａにファン３００Ｂ
を有し、このファン３００Ｂにより発生する騒音を消音
したい場合には、通気口３００Ａの形状が矩形形状であ
るかスリット状であるか応じて、前記図１の消音装置２
０または図２の消音装置５０を装備する。

【００６９】個の場合消音したい騒音成分は、ファン３
００Ｂの羽数：ｎ、回転数：ｍに対し、自然数をＭとし
て、ｎ・ｍ・Ｍで与えられる周波数（＝ｖ／λ；ｖ＝音
速）に対してピークを持つので、前記Ｐ₁，Ｐ₂，Ｐ₃，
Ｐ₄が、関係；Ｐ₁＋２ａ−Ｐ₂＝｛（２Ｎ−１）／２｝・｛ｖ／（ｎｍ
Ｍ）｝を満足するか（図１の実施例の場合）、関係；Ｐ₃＋２ａ−Ｐ₄＝｛（２Ｎ−１）／２｝・｛ｖ／（ｎｍ
Ｍ）｝を満足する（図２の実施例の場合）ように、騒音分離部
材および騒音反射面部材の形状を設定すれば良い。

【００７０】図４は請求項４記載の発明の１実施例を示
している。繁雑を避けるため、混同の虞れが無いと想わ
れるものに就いては図１に於けると同一の符号を付し
た。図４に符号３０で示す騒音分離部材は、図１に即し
て説明した実施例のものと同じである。

【００７１】符号１０’で示す「騒音反射面部材」は、
曲面部１０Ａ’と底面部１０Ｂ’とにより内部に閉じた
空間を形成している。曲面部１０Ａ’は「長軸を回転軸
とする所定形状の回転楕円面部分」を内面形状としてい
る。

【００７２】この回転楕円面形状に対する２つの焦点に
合致した位置において、底面部１０Ｂ’に２つの開口１
０Ｂ１’，１０Ｂ２’が穿設され、底面部１０Ｂ’の長
手方向両端部には、外部に開放した開口部１０Ｃ１，１
０Ｃ２が形成されている。

【００７３】騒音分離部材３０は、図４（ｂ）に示すよ
うに、２つの騒音出力口３０Ｂ１，３０Ｂ２が、騒音反
射面部材１０’における回転楕円面の２つの焦点位置を
占める開口１０Ｂ１’，１０Ｂ２’と連結されて騒音反
射面部材１０’と一体化されている。このようにして消
音装置２０’が構成される。

【００７４】図１の実施例と図４の実施例とを比較する
と、図４の実施例では、騒音分離部材３０の騒音出力口
から出力する騒音が全て、曲面部１０Ａ’の内面で反射
されるので、干渉による消音の効率が一段と高い。

【００７５】勿論、請求項４記載の発明は、図２の実施
例の変形例として実施することもできることは言うまで
もない。

【００７６】図５は、請求項６記載の発明の１実施例
を、図４の実施例の変形例として実施した例を示してい
る。従って、図４におけると同一のものは図４における
と同一の符号を付する。

【００７７】この実施例で、騒音分離部材３０’は、図
１，図４における実施例における騒音分離部材３０と同
様の構成であるが、騒音入力口３０Ａから騒音出力口３
０Ｂ１，３０Ｂ２に到る「騒音伝搬路」に「発砲剤やグ
ラスウール等」の一般的な吸音材３０Ｃを挿入されてい
る。

【００７８】挿入の形態は「通気を妨げない限り任意」
であるが、この実施例では、騒音分離部材３０’の内壁
に「貼着」している。このように吸音材を騒音分離部材
に挿入することにより、１Ｈｚ近傍以上の高周波数の騒
音が有効に吸収低減されるので、広い周波数帯域で消音
効果を高めることができる。

【００７９】請求項６記載の発明は、図４の実施例のみ
ならず、図１，図２の各実施例に対しても適用できるこ
とは言うまでもない。

【００８０】図６は、請求項７記載の発明を、図４の実
施例の変形例として実施した実施例を説明するための図
である。従って、図４におけると同一の機材に就いて
は、図４におけると同一の符号を用いる。

【００８１】騒音反射面部材１０’は図４の実施例にお
けると同様のものであり、曲面部１０Ａ’と底面部１０
Ｂ’とよりなり、底面部１０Ｂ’には曲面部１０Ａ’の
２つの焦点位置に合致した開口１０Ｂ１’，１０Ｂ２’
が穿設され、さらに外部へ開放した開口部１０Ｃ１，１
０Ｃ２が形成されている。

【００８２】騒音分離部材３００は、全体としてＵ字型
に形成され底部に広い開口部３００Ａを有する伝播部３
１０と、騒音入力口３００ａを有し、上記開口部３００
Ａを塞ぎ、伝搬部３１０に対してスライド可能なスライ
ド部３２０とから構成されている。

【００８３】スライド部３２０を、図６においてスライ
ド部３２０を左右方向へずらすことにより、騒音入力口
３００ａの位置がずれるため、分離した騒音の「騒音入
力口３００ａから２つの騒音出力口３００Ｂ１，３００
Ｂ２に到」る伝播距離：Ｐ₁，Ｐ₂（図６（ａ））を
Ｐ₁’，Ｐ₂’（図６（ｂ））のように変化させることが
できる。スライド部３２０は「伝播距離可変機構」を構
成する。

【００８４】このように、伝搬距離：Ｐ₁，Ｐ₂を変化さ
せると、関係；Ｐ₁＋２ａ−Ｐ₂＝（２Ｎ−１）λ／２に従って、波長：λが変化するので、消音すべき騒音成
分の波長に応じて適切な消音を行うことが個能であり、
種々の騒音源に対する消音装置として汎用性を高めるこ
とができる。

【００８５】この請求項６記載の発明も、図４の実施例
のみならず、図１，図２の各実施例に対しても適用でき
ることは言うまでもない。

【００８６】図７は、請求項８記載の発明の１実施例を
示す。繁雑を避けるため、混同の虞れが無いと想われる
ものに就いては図６におけると同一の符号を用いた。

【００８７】騒音反射面部材１０’における、外部に開
放した開口部１０Ｃ２の部分に騒音測定用のセンサー７
０が配備され、その出力を「制御手段」たる制御部９０
に送るようになっている。制御部９０はコンピュータ等
である。

【００８８】一方、伝搬部３１０は、スライド部３２０
に対して、駆動機構８０（例えば、螺子棒とステップモ
ータ等で構成される）によりスライド方向（図の左右方
向）に駆動されるようになっている。

【００８９】センサー７０により騒音を測定し、測定さ
れた騒音が最小となるように、制御部９０により駆動機
構８０をサーボ制御し、スライド部３２０に対して伝播
部３１０と騒音反射面部材１０’とを一体に変位させて
騒音の伝播距離を制御することにより、騒音を常に最小
に消音でき、騒音発生源における騒音周波数の変化に確
実に対処することができる。

【００９０】この請求項６記載の発明も、図１，図２の
各実施例に対して適用できることは言うまでもない。

【００９１】図８は請求項９記載の発明の１実施例を要
部のみ略示している。符号１０００，２０００，３００
０は、図４で説明したのと同様の消音装置を示してい
る。消音装置１０００の、騒音入力口とは別個の外部に
開放した開口部１０Ｃ１，１０Ｃ２に、管状の伝播部材
１００１，１００２を介して、別の消音装置２０００，
３０００の騒音分離手段の騒音入力口２０００Ａ，３０
００Ａを連結するようにして複数の消音装置１０００，
２０００，３０００を連結した。

【００９２】このように、複数の消音装置を「多段」に
用いることにより、消音効果を有効に高め得ることは明
らかである。また、各消音装置１０００，２０００，３
０００において、消音すべき騒音の周波数を相互に変え
ることができ、周波数の異なる騒音成分を有効に消音す
ることも可能である。

【００９３】この例では、各消音装置の連結に、伝播部
材１００１，１００２を用いているが、「騒音入力口と
は別個の外部に開放した開口部」が例えば、図１の開口
部１０Ａ１や、図２の開口部４０Ａ１のような場合に
は、伝播部材を用いずに２以上の消音装置を開口部に直
接連結することも可能である。

【００９４】図９は、請求項１０記載の発明の１実施例
を説明するための図である。

【００９５】図９（ａ−１），（ａ−２）にそれぞれ平
面図および右側面図として示す騒音反射面部材７０は、
図９（ａ−２）に示すように、曲面部７０Ａと底面部７
０Ｂとにより閉じた空間を形成している。

【００９６】曲面部７０Ａは、この例において楕円柱面
部分をなすが、「回転楕円面部分」とすることも可能で
ある。底面部７０Ｂは曲面部７０Ａの楕円柱面部分の２
つの焦点線に合わせて、２つの開口７０Ｂ１，７０Ｂ２
を形成されている。

【００９７】図９（ｂ）において符号９０は「騒音伝播
部材」を示している。騒音伝播部材９０の一方（図の上
方の側）は騒音入力口に繋がり、他方（図の下側）は外
部に開放した開口となっており、騒音は騒音伝播部材９
０の内部を図の上側から下方へ向かって伝播する。

【００９８】騒音反射面部材７０の底面部７０Ｂに形成
された開口７０Ｂ１，７０Ｂ２の間の距離を図の如く２
ｃとし、楕円柱面を形成する楕円形状の長軸長さを２ａ
とする。騒音伝播部材９０の側面には、騒音の伝播方向
へ２ｃより若干長い開口９０Ａが形成され、この開口９
０Ａは、騒音反射面部材７０の底面部７０Ｂにより塞が
れている。

【００９９】これにより底面部７０Ｂは、騒音伝播部材
９０と騒音反射面部材７０との「隔壁部」になり、開口
７０Ｂ１，７０Ｂ２は、騒音伝播部材９０における騒音
伝播方向に前後して開口することになる。

【０１００】騒音伝播部材９０内を、図９（ｂ）の上側
から下方へ向かって騒音が伝搬すると、騒音の一部は開
口７０Ｂ１から騒音反射面部材７０内に入り、曲面部７
０Ａの楕円柱面で反射され、開口７０Ｂ２に集められ
る。

【０１０１】この反射による伝播距離は２ａであり、開
口７０Ｂ１，７０Ｂ２は騒音の伝播方向に距離２ｃを隔
しているから、２ａ，２ｃが、Ｎを自然数として、関
係；２ａ−２ｃ＝（２Ｎ−１）λ／２を満足するように、騒音反射面部材７０の形状を設定す
れば、騒音伝播部材９０を直接伝播する騒音成分と、騒
音反射面部材７０により反射された騒音成分が有効に干
渉して、波長：λの騒音成分が有効に消音される。

【０１０２】この実施例においては、騒音反射面部材７
０は、曲面部７０Ａと底面部７０Ｂとを有し、開口７０
Ｂ１，７０Ｂ２は底面部７０Ｂに穿設されている。即
ち、底面部７０Ｂが「騒音伝播部材と騒音反射面部材と
の隔壁」となっている。

【０１０３】逆に、騒音反射面部材が曲面部７０Ａのみ
を有するようにし、騒音伝播部材９０の側壁部を上記隔
壁部とし、この側壁部に２つの開口を穿設し、この開口
に合わせ「曲面部のみを持つ騒音反射面部材」で上記開
口の形成されている騒音伝播部材９０の側壁部を塞ぐよ
うにしてもよい。

【０１０４】請求項１０記載の発明においては、消音装
置は騒音伝播部材と騒音反射面部材とにより構成され、
騒音伝播部材が消音装置の構成要素である。しかし実際
上は既存のダクト等が騒音伝播部材としての機能を持つ
場合が多く、このような場合には、上述した実施例の騒
音反射面部材７０や上記「曲面部のみを持つ騒音反射面
部材」を、ダクト等に組み就けることによりダクト等に
おける騒音を有効に消音することができる（請求項１
１）。

【０１０５】

【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ば新規な消音装置（請求項１〜１０）および騒音反射面
部材（請求項１１）を提供できる。

【０１０６】この発明の消音装置は上記の如き構成とな
っているから、騒音のうちで「消音したい波長をもった
騒音成分」を「干渉」を利用して効率的に消音でき、構
成が簡素で、干渉用音波発生用の専用の「制御音源」を
必要としない（請求項１〜１０）。

【０１０７】請求項４記載の発明では、騒音反射面部材
の、騒音入力口とは別個の外部に開放した開口部が、回
転楕円面部分以外の部分もしくは楕円柱面部分以外の部
分に形成されており、騒音反射面部材における騒音反射
の効率が良いので、消音効率が高い。

【０１０８】請求項５記載の発明ではファンの騒音を有
効に消音できる。

【０１０９】請求項６記載の発明では、吸音材を騒音分
離部材に挿入することにより高周波数の騒音が有効に吸
収低減され、広い周波数帯域で消音効果を高めることが
できる。

【０１１０】請求項７記載の発明は、消音したい騒音成
分の周波数変化に確実に対処でき汎用性が高い。また請
求項８記載の発明では、騒音を自動的に常に最小に消音
することが可能である。

【０１１１】請求項９記載の発明では、複数の消音装置
を「多段」に用いることにより消音効果を有効に高める
ことができ、各消音装置において、消音すべき騒音の周
波数を相互に変えることができ、周波数の異なる騒音成
分を有効に消音することが可能である。

【０１１２】請求項１１記載の騒音反射面部材は、ダク
ト等の既存の騒音伝播路に取り付けるのみで騒音伝播路
の騒音を有効に消音できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１記載の発明の１実施例を説明するため
能図である。

【図２】請求項２記載の発明の１実施例を説明するため
の図である。

【図３】騒音源としてファンを有する装置を示す図であ
る。

【図４】請求項４記載の発明の１実施例を説明するため
の図である。

【図５】請求項６記載の発明の１実施例を説明するため
の図である。

【図６】請求項７記載の発明の１実施例を説明するため
の図である。

【図７】請求項８記載の発明の１実施例を説明するため
の図である。

【図８】請求項９記載の発明の１実施例を説明するため
の図である。

【図９】請求項１０記載の発明の１実施例を説明するた
めの図である。

【符号の説明】

１０騒音反射面部材１０Ａ１開口部１０Ｂ１，１０Ｂ２開口３０騒音分離部材３０Ａ騒音入力口３０Ｂ１，３０Ｂ２騒音出力口２０消音装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】長軸を回転軸とする所定形状の回転楕円面
部分を内面形状とする騒音反射面部材と、単一の騒音入力口から騒音を入力され、入力した騒音の
伝播を２つに分離し、分離した騒音を互いに離れた２つ
の騒音出力口から別個に出力する騒音分離部材とを有
し、上記騒音分離部材の２つの騒音出力口が、上記騒音反射
面部材における回転楕円面の２つの焦点位置を占めるよ
うに、騒音分離部材と騒音反射面部材の位置関係が定め
られ、上記騒音入力口とは別個に、外部に開放した開口部を１
以上有することを特徴とする消音装置。
【請求項２】所定形状の楕円柱面部分を内面形状とする
騒音反射面部材と、単一の騒音入力口から騒音を入力され、入力した騒音の
伝播を２つに分離し、分離した騒音を互いに離れた２つ
の騒音出力口から別個に出力する騒音分離部材とを有
し、上記騒音分離部材の２つの騒音出力口が、上記騒音反射
面部材における楕円柱面部分の２つの焦点線位置を占め
るように、騒音分離部材と騒音反射面部材の位置関係が
定められ、上記騒音入力口とは別個に、外部に開放した開口部を１
以上有することを特徴とする消音装置。
【請求項３】請求項１または２記載の消音装置におい
て、騒音入力口とは別個の外部に開放した開口部が、回転楕
円面部分もしくは楕円柱面部分に形成されていることを
特徴とする消音装置。
【請求項４】請求項１または２記載の消音装置におい
て、騒音入力口とは別個の外部に開放した開口部が、回転楕
円面部分以外の部分もしくは楕円柱面部分以外の部分に
形成されていることを特徴とする消音装置。
【請求項５】請求項１または２または３または４記載の
消音装置において、消音すべき騒音がファンによる騒音であり、上記ファン
の羽数をｎ、回転数をｍ、音速をｖ、騒音分離部材にお
ける騒音入力口から２つの騒音出力口に到る伝播距離を
それぞれＰ₁，Ｐ₂、騒音反射面部材における楕円形状の
長軸長さを２ａとするとき、これらが、Ｍ，Ｎを自然数
として関係；Ｐ₂−Ｐ₁＋２ａ＝｛（２Ｎ−１）／２｝・｛ｖ／（ｎｍ
Ｍ）｝を満足することを特徴とする消音装置。
【請求項６】請求項１または２または３または４または
５記載の消音装置において、騒音分離部材における騒音入力口から騒音出力口に到る
騒音伝搬路に吸音材を挿入したことを特徴とする消音装
置。
【請求項７】請求項１ないし６の任意の１つの請求項に
記載の消音装置において、騒音分離部材における騒音入力口から２つの騒音出力口
に到る伝播距離：Ｐ₁，Ｐ₂を変化させる伝播距離可変機
構を有することを特徴とする消音装置。
【請求項８】請求項７記載の消音装置において、騒音測定用のセンサーと、伝播距離可変機構を駆動する
駆動機構と、上記センサーの出力に応じて上記駆動機構
の制御を行う制御手段とを有することを特徴とする消音
装置。
【請求項９】請求項１〜８記載の消音装置を複数用い、
１つの消音装置の騒音入力口とは別個の外部に開放した
開口部に、別の消音装置の騒音分離手段の騒音入力口を
連結するようにして、上記複数の消音装置を連結した構
成としたことを特徴とする消音装置。
【請求項１０】一方が騒音入力口で他方が外部に開放し
た開口であり、騒音が伝播する騒音伝播部材と、長軸を回転軸とする回転楕円面部分もしくは楕円柱面部
分を、上記騒音伝播部材における騒音の伝播速度に応じ
た内面形状として有し、上記騒音伝播部材の側壁部に設
けられる騒音反射面部材とを有し、上記騒音伝播部材と騒音反射面部材の隔壁部に、上記騒
音反射面部材における内面形状の焦点位置もしくは焦点
線位置を占めるように、２つの開口が、上記騒音伝播部
材における騒音伝播方向に前後して形成されていること
を特徴とする消音装置。
【請求項１１】請求項１０記載の消音装置に用いられる
騒音反射面部材。