JPH04226499A - 局所空調装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は局所空調装置に係り、特
に自動車等の製造ラインで作業者が作業する局所空間を
冷暖房する局所空調装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の局所空調装置は、作業効
率を向上させる為に、自動車等の製造ラインをはじめと
する各種作業工程で作業者が作業する局所空間の環境を
快適にするものである。前記局所空調装置は、空調装置
に連結したダクトの吹出口を前記局所空間に向けて配置
する。そして、この吹出口から空調された冷暖房エアを
吹き出して、局所空間の温湿度を快適に保持している。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、前記局
所空間の温湿度は従来の局所空調装置で改善することが
できるが、自動車の製造ラインのように、大きな騒音を
発生する機器が多く配設されている場所では、騒音発生
機器からの騒音で環境が悪化し、作業効率が低下すると
いう欠点がある。

【０００４】このような不具合を解消する方法として、
自動車製造ライン工場全域に騒音対策を施す方法がある
。しかし、この方法では騒音対策費用が莫大なものにな
るという欠点がある。また、他の方法として、局所空間
を防音壁で仕切る方法がある。しかし、この方法は作業
の内容上どうしても防音壁を設置できない場合があるの
で、実用化できないという欠点がある。

【０００５】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、局所空間に伝搬する騒音を簡易な構造で消音す
ることができる消音機構付きの局所空調装置を提供する
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決する為の手段】本発明は、前記目的を達成
する為に、局所空間を冷暖房する局所空調装置に、局所
空間の外部に設置された騒音源からの伝搬騒音を検出し
て電気信号に変換するセンサマイクと、前記局所空調装
置の空調空気吹出口の近傍に取付けられ、前記騒音源か
らの騒音を打消す為の音波を放射するスピーカと、局所
空間内に取付けられ、前記スピーカからの音波と前記騒
音源からの伝搬騒音とを検出して電気信号に変換するエ
ラーマイクと、前記センサマイクからの出力信号と前記
エラーマイクからの出力信号とに基づいて、センサマイ
クからの出力が最小になるように前記スピーカに出力す
る駆動信号を作成する制御装置と、を備えたことを特徴
とする。

【０００７】

【作用】本発明によれば、局所空間を冷暖房する局所空
調装置に電子消音システムを設置する。即ち、センサマ
イクを局所空間の外部に設置された騒音源の近傍に、ス
ピーカを冷暖房空気吹出口の近傍に、そしてエラーマイ
クを局所空間内にそれぞれ取付ける。また、制御装置に
前記センサマイク、スピーカ及びエラーマイクを接続す
る。

【０００８】これにより、簡易な構造で局所空間に伝搬
する騒音源からの騒音を消音することができる。また、
センサマイクと制御装置との情報伝達、エラーマイクと
制御装置との情報伝達、及び制御装置とスピーカとの情
報伝達を無線送信する。これにより、ケーブルが配線で
きない場所であってもセンサマイク、制御装置、及びエ
ラーマイクを適切な場所に設置することができる。

【０００９】更に、スピーカを、前記空調空気吹出口が
形成されたダクトの内部に設置し、ダクト内部での共鳴
作用により小出力で音圧レベルの高い音波を空調空気吹
出口から放射する。これにより、空調空気吹出口の外部
に設置され同じ出力を発生するスピーカと比較して小型
のスピーカを使用することができる。

【００１０】

【実施例】以下添付図面に従って本発明に係る局所空調
装置の好ましい実施例を詳説する。図１は本発明に係る
局所空調装置の第１実施例が示され、この局所空調装置
が自動車の製造ラインに適用された実施例が示されてい
る。

【００１１】図１によれば、局所空間１０の上方には空
調ダクト１４のエア吹出口１６が局所空間１０に向けて
配置され、このエア吹出口１６から空調された冷房エア
又は暖房エアが局所空間１０に吹き出される。これによ
り、前記局所空間１０は前記空調エアにより温湿度が保
持される。また、局所空間１０の外部には、騒音発生機
器１８が設備されている。

【００１２】ところで、このように構成された自動車製
造ラインの作業場には、以下に説明する電子消音システ
ムが取付けられる。即ち、センサマイク２０が前記騒音
発生機器１８の近傍に取付けられ、ケーブル２２を介し
てコントローラ２４に接続される。また、コントローラ
２４にはケーブル２６、２６を介して一対のスピーカ２
８、２８が接続される。前記一対のスピーカ２８、２８
は、前述したエア吹出口１６の両側に固定され、その音
波発生面が局所空間１０に向けて取付けられている。更
に、一対のエラーマイク３０、３０が局所空間１０内に
設置されると共に、それぞれケーブル３２、３２を介し
て前記コントローラ２４に接続される。

【００１３】次に、前記コントローラ２４による電子消
音の制御システムについて、図２を参照しながら説明す
る。コントローラ２４は、主としてＡ／Ｄ変換部３６、
３８、３８、Ｄ／Ａ変換部４０、４０、アダプティブデ
ジタルフイルタ４２及び制御部４４から構成され、前記
センサマイク２０、エラーマイク３０、３０からの出力
信号に基づいてスピーカ２８、２８を制御する駆動信号
を作成する。

【００１４】即ち、図１に示した前記騒音発生機器１８
から発生した伝搬音波がセンサマイク２０、エラーマイ
ク３０、３０によって検出されると、先ずセンサマイク
２０からの出力信号がＡ／Ｄ変換部３６を介してアダプ
ティブデジタルフイルタ４２と制御フイルタ４４にそれ
ぞれ入力される。また、前記エラーマイク３０、３０か
らの出力信号は、Ａ／Ｄ変換部３８、３８を介して前記
制御部４４に各々入力される。そして、前記制御部４４
では、先ずスピーカ２８からセンサーマイクあるいはエ
ラーマイク間の音波の伝搬特性及び局所空間１０内での
外乱による伝搬特性の変化及び各電気音響変換器自体の
特性変化等を考慮して、これらの特性を示す伝達関数を
求める。次に、求めた伝達関数に基づいて、騒音発生機
器１８からの伝搬音波とスピーカ２８、２８から放射さ
れた付加音との干渉状態を検出するエラーマイク３０、
３０からの出力信号が最小になるように、前記アダプテ
ィブデジタルフイルタ４２に付与すべき伝達関数を決定
する。次いで、この伝達関数を特定する為の制御パラメ
ータをアダプティブデジタルフイルタ４２に設定する。 尚、前記制御部４４は、騒音発生機器１８の伝搬特性の
変化及び制御系の特性変化に応じて前記制御パラメータ
の修正を随時行うことができる。

【００１５】この結果、前記センサマイク２０、エラー
マイク３０、３０によって検出された騒音発生機器１８
からの伝搬音波は電気信号に変換され、Ａ／Ｄ変換部３
６を介してアダプティブデジタルフイルタ４２に入力さ
れる。この入力信号は、制御部４４から与えられる前記
伝達関数に基づいて所定の振幅特性及び位相特性を有す
るデジタル信号に変換される。前記デジタル信号は、Ｄ
／Ａ変換部４０によってＤ／Ａ変換され、スピーカ２８
、２８の駆動信号としてスピーカ２８、２８の駆動コイ
ルに印加する。これによって、スピーカ２８、２８から
は、騒音発生機器１８からの伝搬音波を打ち消す為の付
加音が放射されるので、エラーマイク３０、３０の設置
位置、即ち局所空間１０内では、音波の干渉により騒音
発生機器１８からの伝搬音波が消去され、局所空間１０
内に伝搬する前記騒音を消音することができる。

【００１６】従って、本実施例によれば、局所空間１０
を簡易な構造で騒音の無い快適な作業環境にすることが
できる。尚、本実施例では空調ダクト方式のセントラル
空調システムを適用対象としたが、これに限られるもの
ではなく、パッケージエアコンのような個別空調システ
ムであっても適用することができる。

【００１７】また、スピーカ２８、２８及びエラーマイ
ク３０、３０は必ずしも空調ダクトに取り付ける必要は
なく、スピーカ２８、２８を吹出口１６の近傍に、また
エラーマイク３０、３０を局所空間１０内であれば任意
の位置に配置しても良い。更に、エラーマイク３０、３
０の近傍に温湿度センサを併置することにより、局所空
間１０の温熱環境を容易に制御することができる。

【００１８】図３は本発明に係る局所空調装置の第２実
施例が示され、図１、図２で示した局所空調装置と同一
若しくは類似の部材については同一の符号を付して説明
する。第２実施例によれば、センサマイク２０に無線電
送装置４６が接続される。この無線電送装置４６は、マ
イクロ波ディジタル通信方式によりセンサマイク２０で
検知した信号をマイクロ波４８でコントローラ２４Ａに
送信する。

【００１９】前記無線電送装置４６は図４に示すように
、量子化回路５０、変調回路５２及びトランスミッタ５
４で構成される。即ち、センサマイク２０からの出力信
号を量子化回路５０でディジタル化し、このディジタル
信号を変調回路５２でパルス符号変調した後、トランス
ミッタ５４で前述したマイクロ波４８としてコントロー
ラ２４Ａに送信する。そして、コントローラ２４Ａに電
送されたマイクロ波４８は、図５に示すコントローラ２
４Ａのレシーバ５６で受信されて復調回路５８でされた
後、前記センサマイク２０からの検知信号としてコント
ローラ２４Ａで処理される。

【００２０】このように第２実施例では、センサマイク
からの検知信号を無線でコントローラ２４Ａに送信する
ようにしたので、図１に示したケーブル２２の配線が不
要になる。従って、ケーブル２２が配線できない場所で
あってもセンサマイク２０を適切な場所に設置すること
ができる。尚、第２実施例ではセンサマイク２０を対象
としたが、これに限られるものではなく、エラーマイク
３０とコントローラ２４Ａとの情報伝達、及びコントロ
ーラ２４Ａとスピーカ２８、２８との情報伝達を無線送
信するようにしても良い。

【００２１】また、第２実施例ではマイクロ波ディジタ
ル通信方式を採用したが、これに限られるものではなく
、振幅変調、又は周波数変調であっても良い。図６は本
発明に係る局所空調装置の第３実施例が示され、図１、
図２で示した局所空調装置と同一若しくは類似の部材に
ついては同一の符号を付して説明する。

【００２２】第３実施例によれば、スピーカ２８、２８
が空調ダクト１４の内部、具体的には空調空気の吹出し
口チャンバ内に設置されている。これにより、スピーカ
２８、２８から放射された付加音は、吹出し口チャンバ
内に放射された後、吹出し口チャンバ内での共鳴により
増幅されてエア吹出口１６から局所空間１０に向けて放
射される。尚、前記スピーカ２８、２８は密閉型キャビ
ネットが用いられている。

【００２３】次に、このように構成された局所空調装置
と、スピーカ２８が吹出し口チャンバ外に取付けられた
局所空調装置の音響特性の比較を図７、図８を参照しな
がら説明する。図７は、スピーカ２８を空調ダクト１４
の内外に設置した時の群遅延特性を実験にて確認した図
であり、縦軸に遅延時間が示され、横軸に周波数が示さ
れている。また、図８はスピーカ２８を空調ダクト１４
の内外に設置した時の周波数特性を実験にて確認した図
であり、縦軸に音圧レベルが示され、横軸に周波数が示
されている。

【００２４】図７で示すように、群遅延特性でみると低
周波数域では、スピーカ２８を空調ダクト１４の外部に
設置した方が、スピーカ２８を空調ダクト１４の内部に
設置した方よりも遅延時間が短いので好適である。しか
し、図８で示すように低周波数域での出力音圧レベルは
、スピーカ２８を空調ダクト１４の内部に設置すると、
空調ダクト１４内部での共鳴が作用するので、空調ダク
ト１４の外部に設置した同じ容量のスピーカ２８と比較
して高出力の音圧を得ることができる。

【００２５】従って、スピーカ２８を空調ダクト１４の
内部に設置すれば、空調ダクト１４の外部に設置するス
ピーカ２８よりも小型のものを設置することができる。 また、スピーカ２８を空調ダクト１４の外部に設置する
と、低周波数域で高出力を必要とする局所空調装置では
、大型のスピーカ２８を使用しなければならないが、ス
ピーカ２８を空調ダクト１４の内部に設置すれば、小型
のスピーカ２８を使用することができる。

【００２６】尚、第３実施例では図７で示したように群
遅延特性の遅延時間は長くなるが、騒音発生機器１８か
ら放射する騒音が周期性騒音であると群遅延特性の差は
問題とならないので、低周波数域の騒音に有効に適用す
ることができる。また、センサマイク２０とコントロー
ラ２４との情報伝達、エラーマイク３０とコントローラ
２４との情報伝達、及びコントローラ２４とスピーカ２
８との情報伝達を、第２実施例で説明したように、無線
送信しても良い。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る局所空
調装置によれば、局所空調装置にセンサマイク、スピー
カ、エラーマイク及び制御装置から成る電子消音システ
ムを設置したので、騒音源からの騒音を簡易な構造で消
音することができ、局所空間の騒音に対する環境を改善
して作業効率の向上を図ることができる。

【００２８】また、前記センサマイクと前記制御装置と
の情報伝達、前記エラーマイクと制御装置との情報伝達
、及び制御装置と前記スピーカとの情報伝達を無線送信
するようにしたので、ケーブルが配線できない場所であ
ってもセンサマイク、制御装置、及びエラーマイクを適
切な場所に設置することができる。更に、前記スピーカ
を、前記空調空気吹出口が形成されたダクトの内部に設
置し、ダクト内部での共鳴作用により小出力で高出力な
付加音を空調空気吹出口から放射するようにしたので、
スピーカを小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る局所空調装置の第１実施例を示す
説明図

【図２】本発明に係る局所空調装置の第１実施例に設置
された電子消音システムのブロック図

【図３】本発明に係る局所空調装置の第２実施例を示す
説明図

【図４】本発明に係る局所空調装置の第２実施例に適用
された無線電送装置の構成図

【図５】本発明に係る局所空調装置の第２実施例に設置
された電子消音システムのブロック図

【図６】本発明に係る局所空調装置の第３実施例を示す
説明図

【図７】本発明に係る局所空調装置の第３実施例の群遅
延特性を確認した説明図

【図８】本発明に係る局所空調装置の第３実施例の周波
数特性を確認した説明図

【符号の説明】

１０…局所空間 １４…空調ダクト ２０…センサマイク ２４、２４Ａ…コントローラ ２８…スピーカ ３０…エラーマイク ４６…無線電送装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　局所空間を冷暖房する局所空調装置に
   、局所空間の外部に設置された騒音源からの伝搬騒音を
   検出して電気信号に変換するセンサマイクと、前記局所
   空調装置の空調空気吹出口の近傍に取付けられ、前記騒
   音源からの騒音を打消す為の音波を放射するスピーカと
   、局所空間内に取付けられ、前記スピーカからの音波と
   前記騒音源からの伝搬騒音とを検出して電気信号に変換
   するエラーマイクと、前記センサマイクからの出力信号
   と前記エラーマイクからの出力信号とに基づいて、セン
   サマイクからの出力が最小になるように前記スピーカに
   出力する駆動信号を作成する制御装置と、を備えたこと
   を特徴とする局所空調装置。
2. 【請求項２】　　前記センサマイクと前記制御装置との
   情報伝達、前記エラーマイクと制御装置との情報伝達、
   及び制御装置と前記スピーカとの情報伝達を無線送信す
   ることを特徴とする請求項１記載の局所空調装置。
3. 【請求項３】　　　　前記スピーカを、前記空調空気吹
   出口が形成されたダクトの内部に設置したことを特徴と
   する請求項１記載の局所空調装置。