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DUCT MUFFLER achieved

Patent code P110002951
File No. Y01-P428
Posted date Jun 9, 2011
Application number P2002-011115
Publication number P2003-216159A
Patent number P3831263
Date of filing Jan 21, 2002
Date of publication of application Jul 30, 2003
Date of registration Jul 21, 2006
Inventor
  • (In Japanese)藤原 恭司
Applicant
  • (In Japanese)国立研究開発法人科学技術振興機構
Title DUCT MUFFLER achieved
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a duct muffler without fabric fly, etc., without using fabric materials, etc., and by which large attenuation quantity can be obtained even in a low frequency band without increasing cross-sectional dimensions of a duct very much.
SOLUTION: The duct muffler is constituted as an acoustically soft boundary (installation of acoustic tubes 2, 4, 3, etc.), where sound pressure of almost the entire surface of a pair of opposed wall surface boundaries 1A, 1B almost becomes zero on a boundary surface for over about half-wavelength or more of object sound waves in the length direction of a rectangle cross-sectional duct 10 and drastic sound reduction performance which does not exist in the conventional case can be obtained simply by constituting at least minimum required surface 1A, 1B in the duct 10 as the acoustically soft boundary for over prescribed length (sound reduction performance of 40 dB can be obtained for over a half octave width).
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


建築物や工業プラント等には騒音発生源が数多くある。特に、空気調整、換気用の送風系統においては、ダクトの断面寸法が波長に比べて小さくて平面波伝搬現象が生じるため、ダクトを通して騒音が伝搬し易くなる。そのため騒音制御に多くの費用が費やされている。従来、これらの騒音を防止するためには、板状に加工された繊維材料を吸音材としてダクトの内側に貼りつけている。また、内張りチャンバー等比較的大きな空間内表面全面を吸音材料で被うことを要するものものもあり、ダクト系での騒音制御には繊維材料が多用されている。この繊維材料の多用はダクト内気流流速の上昇に伴う繊維材飛散の問題も抱えている。また、内張り直管では騒音低減量を増加させるため、流路を曲折変形させているが、これは気流の流れの圧力損失を引き起こし、逆に送風機の馬力上昇につながり、ひいては騒音源のパワー増加を招いた。



ダクト系における騒音制御で繊維材料を用いない方法もあり、1つのダクトを分岐させ、片方は半波長分だけ長くなるようにし、両者を再び結合することで、2系統の音波を干渉させ消去させる干渉型がある。この型の騒音低減性能は非常に優れるが、周波数選択性が大きくて多用されていない、また同様の機能を有するサイドブランチと称される1/4波長音響管をダクトに鉛直に取り付けたものも存在する(特表2000-512369号公報等)が、ダクトの一部に単独で用いられることが多く、その騒音低減効果があまり大きくなく、実用される例が少ない。このような機能を受動的でなく、能動的に行うアクティブノイズコントロール技術も実用化されてはいるが、前記サイドブランチと同様に、ある1点での騒音消滅を期待するために、あまり大きな効果が得られていない。加えて、能動制御特有の長時間利用に対する安定性に問題があり、受動型と併用する形態にて利用されている程度である。

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、建築物、工業プラント等のダクト騒音制御に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
矩形断面ダクトの長さ方向において対象音波の半波長程度以上にわたり、対向する一対の壁面境界ほぼ全面が境界面上にて音圧がほぼゼロとなる音響的にソフトな境界として構成されたダクト消音装置であって、前記音響的にソフトな境界は、ダクト内表面に騒音の主成分をなす複数の音波の波長の1/4の長さを有して終端が閉じた多数の音響管を並設した音響管の集合体で構成したことを特徴とするダクト消音装置。

【請求項2】
 
矩形断面ダクトの長さ方向において対象音波の半波長程度以上にわたり、対向する二対の壁面境界それぞれのほぼ全面が境界面上にて音圧がほぼゼロとなる音響的にソフトな境界として構成されたダクト消音装置であって、前記音響的にソフトな境界は、ダクト内表面に騒音の主成分をなす複数の音波の波長の1/4の長さを有して終端が閉じた多数の音響管を並設した音響管の集合体で構成したことを特徴とするダクト消音装置。

【請求項3】
 
辺数が4以上の多角形、円形、楕円形等断面ダクトの長さ方向において対象音波の半波長程度以上にわたり、そのほぼ全周が境界面上にて音圧がほぼゼロとなる音響的にソフトな境界として構成されたダクト消音装置であって、前記音響的にソフトな境界は、ダクト内表面に騒音の主成分をなす複数の音波の波長の1/4の長さを有して終端が閉じた多数の音響管を並設した音響管の集合体で構成したことを特徴とするダクト消音装置。

【請求項4】
 
多数の音響管を並設した音響管の集合体は、前記各音波に対応する音響管として構成されたことを特徴とする請求項1~請求項3のいずれかに記載のダクト消音装置。

【請求項5】
 
前記音響管の集合体は、ダクト内表面に騒音の主成分をなす音波の第1次共鳴周波数に一致するように調整された共鳴器を内蔵していることを特徴とする請求項1~請求項4のいずれかに記載のダクト消音装置。

【請求項6】
 
前記音響管開口部に膜を張設したことを特徴とする請求項1~請求項5のいずれかに記載のダクト消音装置。

【請求項7】
 
前記音響的にソフトな境界を構成するために、アクティブ・ノイズ・コントロールシステム等の能動型制御手法を組み合わせたことを特徴とする請求項1~請求項6のいずれかに記載のダクト消音装置。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2002011115thum.jpg
State of application right Registered
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