JPH06235553A - 温風暖房機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の温風暖房機は、燃焼音と逆位相の音
を音波発生手段から出力し、音波の位相干渉により吹き
出し口から放射される騒音を大きく低減する。 【構成】 燃焼部１１の音を検出する第１のマイクロホ
ン１４と、吹き出し口８近傍の音を検出する第２のマイ
クロホン１５と、前記第１のマイクロホン１４の信号と
前記第２のマイクロホン１５の信号を基に、前記第２の
マイクロホン１５の近傍の音が音波による逆位相干渉に
より抑制される音波信号を計算する演算装置１６と、前
記音波を発生させる消音用スピーカ１７を吹き出し口８
の近傍に備えている。この構成により、音波の位相干渉
により燃焼騒音を大幅に低減させることができるととも
に、第２のマイクロホンの信号を基に適応制御を用いて
逆位相音を修正することによって消音効果を持続させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガスや石油などを燃料
とした燃焼装置の運転騒音を低減する装置を有した温風
暖房機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の温風暖房機を図５を用いて説明す
る。

【０００３】図５に示すように、温風暖房機は本体内に
吸い込み口１と吹き出し口２を備えた送風ダクト３と、
前記送風ダクト３内に設置された熱交換器である燃焼筒
４と、前記燃焼筒４内部に備えた燃焼部５と、前記送風
ダクト３の吸い込み口１に設置されたプロペラ送風機６
を備えた構成からなっていた。

【０００４】上記構成において、温風は、プロペラ送風
機６より送風される空気と燃焼部５で燃焼した熱が燃焼
筒４で熱交換され、吹き出し口２より吹き出されるもの
である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、送風ダクト３内の燃焼部５から発生される
燃焼騒音が、燃焼筒４や送風ダクト３内で反響しなが
ら、吹き出し口２から放射されるため、機器騒音が非常
に大きいという課題があった。特に、燃焼騒音の周波数
成分は、低周波数の成分が多く含まれているため、吸音
材などでは低減することが困難であり、この低周波数の
低減が温風暖房機の大きな課題であった。

【０００６】本発明は上記課題を解決するもので、燃焼
騒音が放射される吹き出し口近傍に、その逆位相音を放
射する音波発生手段を設置し、放射される燃焼音を音波
の位相干渉により、大幅に低減することを第１の目的と
している。

【０００７】また、送風ダクト内部の燃焼筒と略対向す
る位置で逆位相音を発生させることによって、消音効果
を高めることを第２の目的としている。

【０００８】さらに、燃焼音だけでなく送風機の騒音も
同時に消音することを第３の目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記第１の目的
を達成するため、吸い込み口と吹き出し口を備えた送風
ダクトの上流側に設けた送風機と、送風ダクト内部下方
に燃焼部を有する燃焼筒と、前記燃焼部の音を検出する
第１の圧力検出器と、前記送風ダクトの吹き出し口近傍
の音を検出する第２の圧力検出器を備え、前記第１の圧
力検出器の信号と前記第２の圧力検出器の信号を基に、
前記第２の圧力検出器の近傍の騒音が音波による位相干
渉により抑制される音波信号を適応制御により演算する
演算装置と、前記音波を前記部屋の内部に発生させる音
波発生手段を前記送風ダクト吹き出し口近傍に備えた構
成としたものである。

【００１０】そして、第２の目的を達成するために、音
波発生手段は、送風ダクト内の燃焼筒と略対向する位置
に設置した構成としたものである。

【００１１】また、第３の目的を達成するために、第１
の圧力検出器は、燃焼部の音と送風機のケーシング内の
音を検出する圧力検出管を備えた構成としたものであ
る。

【００１２】

【作用】本発明は上記構成によって、燃焼音と逆位相の
音を吹き出し口近傍で発生させることができ、音の位相
干渉により燃焼騒音を低減する。また、音波発生手段を
送風ダクト内の燃焼筒に対向する位置に設置して逆位相
音を放射することによって、送風ダクトの閉空間内で消
音処理が可能となるとともに、送風ダクト内で発生する
共鳴音を抑制して消音効果を向上する。

【００１３】さらに、燃焼音と送風機の送風騒音を同時
に検出することにより、その騒音を基に逆位相音を発生
させることによって両方の騒音を消音する。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の一実施例を石油燃焼温風暖房
機を用い、図１から図４を参照して説明する。

【００１５】第１の発明について、図１と図２を用いて
説明する。図１と図２に示すように、吸い込み口７と吹
き出し口８を備えた送風ダクト９と、前記送風ダクト９
内下方に設置された熱交換器である燃焼筒１０と、前記
燃焼筒１０内部に備えた燃焼部１１と、前記送風ダクト
９の吸い込み口７に設置されたプロペラ送風機１２を備
えて石油燃焼温風暖房機は構成されている。

【００１６】さらに、前記燃焼部１１の騒音を圧力検出
管１３で導いて検出する第１の圧力検出器である第１の
マイクロホン１４と、前記吹き出し口８の近傍の音を検
出する第２の圧力検出器である第２のマイクロホン１５
と、前記第１のマイクロホンの音を基に、前記第２のマ
イクロホン１５の近傍の音圧が、音波による逆位相干渉
により抑制される信号を適応制御により計算する演算装
置１６と、前記逆位相の音波を発生させる音波発生手段
としての消音用スピーカ１７を吹き出し口８の下部に備
えた構成とした。ここで、１８は燃焼用空気を送風する
燃焼用送風機である。

【００１７】また、図２に示すように、演算装置１６
は、第１のマイクロホン１４の信号と第２のマイクロホ
ン１５の信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器１
９と、前記信号を計算する信号処理回路２０と、信号処
理後の信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器２１
と、逐次パラメータを変更する適応型デジタルフィルタ
ー装置２２と、消音用スピーカ１７を駆動する駆動アン
プ２３で構成される。ここで、演算装置１６に含まれる
信号処理回路２０には、第１のマイクロホン１４からの
信号を基に、消音用スピーカ１７の音圧特性や音波の伝
搬経路の音響特性を考慮して騒音の逆位相特性を計算す
る第１演算手段と、第２のマイクロホン１５から取り込
まれた信号を基に騒音の消音量を評価することにより、
騒音の変化に対応した逆位相信号をリアルタイムに発生
させる適応制御演算手段が組み込まれている。

【００１８】上記構成によれば、プロペラ送風機１２よ
り送風される空気は、燃焼部１１で燃焼した熱と燃焼筒
１０で熱交換され、吹き出し口８より温風として吹き出
されるものである。そして、その燃焼騒音は、燃焼部１
１近傍の音圧を検出する圧力検出管１３に設けた第１の
マイクロホン１４の信号と、吹き出し口８の下部に設け
た第２のマイクロホン１５で検出された騒音信号を基
に、演算装置１６で計算された逆位相音を消音用スピー
カ１７で発生させて位相干渉により消音されるものであ
る。そして、時々刻々と変化する騒音に適応して適応型
デジタルフィルター装置２２の特性を信号処理回路２０
による適応制御により、特性を変化させて消音を行な
い、消音効果を持続することができるものである。

【００１９】そして、本構成によると、送風ダクトの送
風通路を変更することなく燃焼音の騒音対策が行えるた
め、燃焼の排気ガス特性を悪化させることや、部屋の暖
房性能に悪い影響を与えることがなく静音化が実現でき
る特長がある。

【００２０】また、圧力検出管１３によって、燃焼部１
１の熱を遮断して、第１のマイクロホン１４の耐久性を
向上するとともに、消音用スピーカ１７は、吹き出し口
８の下部で温風が当たらない位置に設置しているため熱
的な耐久性を向上できる効果がある。

【００２１】さらに、第２のマイクロホン１５は、吹き
出し口下部に設けて、風が当たらない構成とし、マイク
ロホンによる気流騒音の発生を防止し、騒音の検出を高
精度に行っている。そして、第２のマイクロホン１５は
吹き出し口８と消音用スピーカ１７の間に設けることに
よって、吹き出し口８と消音用スピーカ１７で正負二重
音源が構成されるようになっている。よって、周知の通
り、正負二重音源の原理により、燃焼音のような低周波
数の騒音はどの方向にも消音効果が得られるものであ
る。

【００２２】ここで、圧力検出管１３は、燃焼部１１近
傍だけでなく、燃焼筒１０内部の音圧や、送風ダクト９
内部の音圧を検出することによっても同様の効果が得ら
れるものである。

【００２３】次に第２の発明について図３を用いて説明
する。上記第１の実施例と同一構造で、かつ同一作用を
する部分には同一符号を付して詳細な説明は略し、異な
る部分を中心に説明する。

【００２４】図３に示すように、消音用スピーカ１７を
燃焼筒と対向するように、送風ダクト９の天板２４の前
方に設置するとともに、吹き出し口８下部に設けた第２
のマイクロホン１５で消音効果を検出する構成とした。

【００２５】このような構成において、第１の発明の実
施例と同様に燃焼騒音は、燃焼部１１近傍の音圧を検出
する圧力検出管１３に設けた第１のマイクロホン１４の
信号と、吹き出し口８の下部に設けた第２のマイクロホ
ン１５で検出された騒音信号を基に、演算装置１６で計
算された逆位相音を消音用スピーカ１７で発生させ位相
干渉を起して消音されるものである。そして、時々刻々
と変化する騒音に適応して適応型デジタルフィルター装
置２２の特性を適応制御により変化させて消音を行な
い、消音効果を持続することができるものである。

【００２６】特に、送風ダクト９内の閉空間で位相干渉
を発生させることによって、より確実に発生騒音と干渉
を起こすことが可能となり効果的に消音が行われる。そ
して、消音用スピーカ１７を、燃焼筒１０と対向するよ
うに送風ダクト９の天板２４に設けることによって、送
風ダクト９内で発生する上下方向の定在波共鳴を低減す
ることができる。ただし、真正面の対向する位置では、
燃焼筒１０からの熱によって耐久性が悪化するため、少
し前方にずらして設置することとした。これによって、
消音用スピーカ１７の熱的な耐久性を向上することがで
きる。

【００２７】次に第３の発明について図４を用いて説明
する。上記第１の実施例と同一構造で、かつ同一作用を
する部分には同一符号を付して詳細な説明は略し、異な
る部分を中心に説明する。

【００２８】図４に示すように、第１のマイクロホン１
４は、燃焼部１１の騒音を検出する第１の圧力検出口２
５と、プロペラ送風機１２のケーシング２６内の騒音を
検出する第２の圧力検出口２７を連結した圧力検出管２
８に接続される構成とした。

【００２９】上記構成によれば、燃焼部１１近傍の音圧
とプロペラ送風機１２のケーシング内の騒音を合成して
検出する第１のマイクロホン１４の信号と、吹き出し口
８の下部に設けた第２のマイクロホン１５で検出された
騒音信号を基に、演算装置１６で計算された逆位相音を
消音用スピーカ１７で発生させ位相干渉を起して消音さ
れるものである。そして、時々刻々と変化する騒音に適
応して適応型デジタルフィルター装置２２の特性を適応
制御により変化させて消音を行ない、消音効果を持続す
ることができるものである。

【００３０】特に、プロペラ送風機１２の騒音は、プロ
ペラの回転数に起因した回転数音が大きく発生すること
が課題であり、この回転音を第１のマイクロホン１４で
検出することにより、回転音の逆位相音が消音用スピー
カ１７から発生されて消音することができるものであ
る。図４では、燃焼音とケーシング内の騒音と２つの圧
力検出口２５、２７を設けた圧力検出管２８を用いた
が、ひとつの圧力検出口の検出管で両方の騒音を検出し
ても同様の効果が得られるものである。また、燃焼用送
風機１８の回転音を検出する検出管を用いて、燃焼送風
機の回転音を同時に消音することも可能である。

【００３１】

【発明の効果】以上実施例で説明したように本発明の温
風暖房機は、燃焼音と逆位相の音を吹き出し口近傍で発
生させることができ、音の位相干渉により燃焼騒音を大
きく低減することができる。また、音波発生手段を送風
ダクト内に燃焼筒と対向して設置し逆位相音を放射する
ことによって、送風ダクトの閉空間内で消音処理が可能
となり、特に送風ダクト内の定在波共鳴を低減して消音
効果を向上することができる。さらに、燃焼音と送風機
の送風騒音を同時に検出することにより、その騒音を基
に逆位相音を発生させることによって両方の騒音を同時
に消音することができるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す温風暖房機の側面断面
図

【図２】同装置の演算装置のシステム図

【図３】本発明の他の実施例を示す温風暖房機の側面断
面図

【図４】本発明の他の実施例を示す温風暖房機の側面断
面図

【図５】従来の温風暖房機の側面断面図

【符号の説明】

９ 送風ダクト １０ 燃焼筒 １１ 燃焼部 １２ 送風機 １４ 第１のマイクロホン １５ 第２のマイクロホン １６ 演算装置 １７ 消音用スピーカ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】吸い込み口と吹き出し口を備えた送風ダク
   トの上流側に設けた送風機と、前記送風ダクト内部下方
   に燃焼部を有する燃焼筒と、前記燃焼部の音を検出する
   第１の圧力検出器と、前記送風ダクトの吹き出し口近傍
   の音を検出する第２の圧力検出器を備え、前記第１の圧
   力検出器の信号と前記第２の圧力検出器の信号を基に、
   前記第２の圧力検出器の近傍の騒音が音波による位相干
   渉により抑制される音波信号を適応制御により演算する
   演算装置と、前記音波を発生させる音波発生手段を前記
   送風ダクト吹き出し口近傍に備えた温風暖房機。
2. 【請求項２】音波発生手段は、送風ダクト内の燃焼筒と
   略対向する位置に設置した請求項１記載の温風暖房機。
3. 【請求項３】第１の圧力検出器は、燃焼部の音と送風機
   のケーシング内の音を検出する圧力検出管を備えた請求
   項１記載の温風暖房機。