JPH09146562A - 消音装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は干渉波と騒音を消音装置内部で干渉さ
せて効果的に騒音を低減する消音装置を提供する。 【解決手段】消音器２は、ＯＡ機器等の外装ケースの空
気の流通口に開口部２ａで連通し、下端部に該流通口と
外部とを通路２ｈを介して連通する開口部２ｂが形成さ
れている。消音器２には、開口部３ａ、３ｂで消音器２
内部と連通する干渉波発生器３が取り付けられており、
干渉波発生器３には、騒音伝搬路長Ｌ２を有する騒音伝
搬路３ｈが形成されている。開口部２ａから消音器２内
に伝搬してきた騒音は、開口部２ｂに向かうとともに、
干渉波発生器３内を伝搬して、騒音伝搬路長Ｌ２に対応
した干渉波を消音器２内に発生させる。この干渉波と騒
音波が消音器２の通路２内で干渉して、騒音が低減され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、消音装置に関し、
詳細には、音波の伝搬経路を調整することにより逆位相
音波との干渉による消音を行う消音装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近時、機械化に伴い、騒音源を内部に有
した機器が出現しており、このような騒音源を内部に有
した機器からの騒音を以下に減衰させるかが重要な問題
となっている。

【０００３】すなわち、様々な機器は、騒音源を内部に
有し、それを外装材で覆った構成となっている。この外
装が密閉されている場合には、十分に減衰された騒音が
透過音となって外部に放射されるにとどまるが、実際の
機器は、内部温度の上昇をさけるために、外部と内部と
の通気口（開口部）が設けてあり、外装は、密閉構造で
はなく、この通気口から漏れ音が生じる。また、通気口
には、通気を促すファンが取り付けられており、さら
に、騒音を拡大している。特に、空調機や掃除機等は、
機器内部から外部へ流体を送るため、必ず開口部を有し
ている。

【０００４】一般に、この漏れ音は、透過音よりも大き
な騒音レベルにあり、この透過音を如何に低減させるか
が重要な課題となっている。

【０００５】このような機器の発生する騒音を低減させ
る技術としては、例えば、特開平５−１５８４８６号公
報に記載された騒音制御装置がある。

【０００６】この騒音制御装置は、外部に発生された騒
音信号を騒音検出器で検出し、この検出した騒音に対し
て、逆位相となる制御音を制御音源から放射して、元の
騒音と制御音とを外部の自由空間で干渉させて消音を行
っている。

【０００７】また、特開昭６０−１６２６８０号公報に
は、事務機器の用紙出口等の騒音放射開口に路長の異な
る複数の屈折通路を有する干渉型防音装置と用紙ガイド
板とを対向して配置して、干渉型防音装置と用紙ガイド
板との間に出口通路を形成し、この出口通路を通過する
騒音の一部を干渉型防音装置の屈折通路に通過させるよ
うに屈折通路の入り口を出口通路内に開口させ、直接伝
搬音と屈折通路を通過した屈折伝搬音との干渉により騒
音を減音させる事務機器の騒音低減装置が提案されてい
る。

【０００８】すなわち、この事務機器の騒音低減装置
は、事務機器内部からの騒音と開口部に設けた干渉型防
音装置を通過した屈折伝搬音とを外部の自由空間で干渉
させることにより、減音させている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の消音装置にあっては、いずれも機器外部の自
由空間において、干渉を起こさせることにより消音を行
う構成となっていたため、消音効果が不十分であり、特
に、干渉の発生する場所と発生しない場所が自由空間に
おいて発生し、消音される場所と消音されない場所が発
生する。その結果、騒音の伝搬場所によっては、騒音が
消音されずに聞こえるという問題があった。

【００１０】そこで、請求項１記載の発明は、干渉波発
生器の発生した干渉波を消音装置内部に送り込んで、騒
音と干渉波とを消音装置内で干渉させることにより、効
果的に騒音を低減させることのできる消音装置を提供す
ることを目的としている。

【００１１】請求項２記載の発明は、騒音発生源にファ
ンが取り付けられている場合に、干渉波発生器の発生さ
せる干渉波の周波数をこのファンの騒音の周波数に設定
して、ファンの騒音を効果的に低減させる消音装置を提
供することを目的としている。

【００１２】請求項３記載の発明は、騒音発生源からの
騒音が消音装置内で気柱共鳴する周波数以外の周波数で
干渉が発生するようにして、消音効果を向上させる消音
装置を提供することを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明の消
音装置は、騒音発生源を内蔵し、外装に覆われるととも
に、該外装に外部との空気の流通口を備えた機器の前記
流通口に取り付けられ、外部への開口部を有して、前記
流通口と該開口部とを連通する通路を介して前記機器と
外部との空気の流通を可能とした消音装置であって、所
定長さの騒音伝搬路を有し、前記消音装置の前記通路に
２ヶ所の開口部を介して連通する干渉波発生器が接続さ
れ、前記機器から前記流通口を通して前記通路に伝搬さ
れてきた騒音を、前記干渉波発生器の騒音伝搬路に伝搬
させて、前記騒音伝搬路長さに対応する干渉波を前記通
路に送り込んで、該干渉波と前記騒音を干渉させること
により、前記騒音を消音することにより、上記目的を達
成している。

【００１４】ここで、消音装置は、少なくとも機器の内
部と外部を連通して、空気の流通を可能とするととも
に、機器の発生する騒音と干渉波発生器の発生する干渉
波とが干渉するのに十分な通路を有していればよい。

【００１５】干渉波発生器は、消音装置の通路に機器の
流通口から伝搬されてきた騒音が伝搬され、消音させる
騒音と逆位相の干渉波を発生させるのに適切な長さの騒
音伝搬路を有していればよく、その形状や材質は、限定
されるものではない。

【００１６】上記構成によれば、消音装置内部で騒音と
干渉波との干渉を発生させて、消音しているので、効果
的に騒音を低減することができ、消音効果を向上させる
ことができる。

【００１７】この場合、例えば、請求項２記載に記載す
るように、前記騒音発生装置内に羽の数がｗ、その回転
数がｆｒのファンが取り付けられており、ｎを自然数と
したとき、前記干渉波発生器の前記騒音伝搬路長が、 ｆ＝ｗ×ｆｒ×ｎ なる周波数ｆの干渉波を発生する長さに形成されていて
もよい。

【００１８】ここで、ファンは、機器の通気用に、ある
いは、機器が空調機等である場合は当該空調用のファン
として、設置されるが、ファンの発生する騒音は、上記
式で示す周波数で高い騒音レベルのピークを持ってい
る。

【００１９】上記構成によれば、ファンの発生する騒音
レベルのピークの周波数の干渉波を干渉波発生器に発生
させることができ、ファンの発生する騒音を効果的に低
減することができる。

【００２０】また、例えば、請求項３に記載するよう
に、前記通路の長さをＬ、音速をｃ、ｎを自然数とした
とき、前記騒音伝搬路の長さと前記通路の長さのうち少
なくとも一方が、 ｆ＝ｃ×（２ｎ−１）／４Ｌ なる周波数ｆ以外の周波数で干渉する長さに形成されて
いてもよい。

【００２１】ここで、上記通路を有する消音装置は、当
該通路で波長の４分の１の奇数倍と消音装置の通路の長
さが一致すると、気柱共鳴が生じ、通路内の音圧が上昇
して、消音特性を著しく低下させる。

【００２２】上記構成によれば、この気柱共鳴の発生す
る周波数以外の周波数を干渉周波数に設定し、あるい
は、気柱共鳴の発生する周波数を干渉周波数以外の周波
数に設定することができ、より一層効果的に騒音を低減
することができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。

【００２４】尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の
好適な実施の形態であるから、技術的に好ましい種々の
限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明に
おいて特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これ
らの態様に限られるものではない。

【００２５】図１〜図３は、本発明の消音装置の第１の
実施の形態を適用した消音装置を示す図であり、本実施
の形態は、ＯＡ（Office Automation ）機器の消音装置
に適用したものである。

【００２６】図１において、消音装置１は、消音器２と
消音器２に連結された干渉波発生器３とを備えており、
消音器２は、図２に示すように、プリンタ等のＯＡ機器
の外装ケース４の流通口４ａに取り付けられる。外装ケ
ース４は、例えば、硬化プラスチック等により形成され
ており、消音器２は、硬化プラスチックあるいは金属等
により形成されている。なお、図２においては、干渉波
発生器３を省略して描いてある。

【００２７】消音器２は、内部に通路２ｈを有した上下
方向の長さＬ、幅Ｗ及び厚さＴの箱型に形成されてお
り、少なくとも、上記ＯＡ機器の外装ケース４の流通口
４ａへの取り付け部分及び底面に開口部２ａ、２ｂが形
成されている。したがって、消音器２は、外装ケース４
に取り付けられると、流通口４ａに取り付けられる開口
部２ａ、通路２ｈ及び外部への開口部２ｂを通して、空
気が流れる構成となっている。

【００２８】この消音器２には、上述のように、開口部
２ａ付近に干渉波発生器３が取り付けられており、干渉
波発生器３は、硬化プラスチックあるいは金属等により
形成されている。干渉波発生器３は、所定の騒音伝搬路
長Ｌ２の騒音伝搬路３ｈを有した筒状に形成されてお
り、消音器２の側面に開口部３ａ及び開口部３ｂを介し
て連通して取り付けられている。干渉波発生器３の消音
器２への連通部分（開口部３ａと開口部３ｂ）は、相対
向する位置に形成されている。

【００２９】そして、後述するように、干渉波発生器３
の騒音伝搬路３ｈの騒音伝搬路長Ｌ２は、ＯＡ機器の外
装ケース４の流通口４ａから直接消音器２内に伝搬して
きた騒音と干渉波発生器３内を伝搬した騒音とが逆位相
になる長さに形成されている。

【００３０】ＯＡ機器の外装ケース４は、その内部に騒
音源を有し、所定の騒音を発生して、上記流通口４ａか
らのみ当該騒音が外部に伝搬する。

【００３１】次に、作用を説明する。

【００３２】ＯＡ機器の外装ケース４の内部で発生され
た騒音は、流通口４ａ及び消音器２の開口部２ａを通し
て消音器２の通路２ｈ内に伝搬し、消音器２内を開口部
２ｂ方向に伝搬されるが、騒音は、消音器２に開口して
いる干渉波発生器３の一方の開口部３ａあるいは開口部
３ｂから干渉波発生器３の騒音伝搬路３ｈ内に伝搬して
他方の開口部３ｂあるいは３ａから再度消音器２内に伝
搬する。

【００３３】このとき、干渉波発生器３の開口部３ａ、
３ｂの開口している開口部２ａ付近では、外装ケース３
から直接伝搬されてきた騒音と、干渉波発生器３の騒音
伝搬路３ｈを伝搬してきた騒音とが干渉しあい、この干
渉しあう騒音の伝搬経路差は、干渉波発生器３の騒音伝
搬路長Ｌ２にほぼ等しくなる。

【００３４】したがって、いま、干渉波発生器３の騒音
伝搬路３ｈの騒音伝搬路長Ｌ２は、ＯＡ機器の外装ケー
ス４から直接伝搬してくる騒音と干渉波発生器３の騒音
伝搬路３ｈを伝搬した騒音とが逆位相になるように設定
されており、外装ケース４から伝搬してきた騒音と干渉
波発生器３を伝搬した騒音とが打ち消しあって、消音効
果を発揮する。

【００３５】いま、音の伝搬速度をｃとすると、上記消
音効果の得られる騒音の周波数ｆ１は、次式で与えられ
る。

【００３６】 ｆ１＝［（２ｎ−１）×ｃ］／［２×Ｌ２］・・・（１） したがって、外装ケース４で囲まれたＯＡ機器内部で発
生する騒音の周波数に合わせて、干渉波発生器３の騒音
伝搬路３ｈの騒音伝搬路長Ｌ２の長さを適宜設定するこ
とにより、外装ケース４で囲まれたＯＡ機器から発生さ
れる騒音を消音器２内で効果的に消音することができ、
消音器２の開口部２ｂから外部に伝搬される騒音を低減
することができる。

【００３７】図４は、本発明の消音装置の第２の実施の
形態を示す図であり、本実施の形態は、上記第１の実施
の形態の干渉波発生器の消音器への開口位置を異ならせ
たものである。

【００３８】そこで、本実施の形態の説明においては、
上記第１の実施の形態と同様の構成部分には、同一の符
号を付して、その詳細な説明を省略する。

【００３９】図４において、消音装置１０は、消音器２
の側面に騒音伝搬路１１ｈを有した干渉波発生器１１が
その両端の開口部１１ａ、１１ｂが消音器２に連通する
状態で連結されており、干渉波発生器１１の開口部１１
ａと開口部１１ｂは、消音器２の長さＬ方向に高低差Ｌ
３だけ離れて消音器２に開口・形成されている。

【００４０】そして、干渉波発生器１１の開口部１１ａ
と開口部１１ｂが高低差Ｌ３だけずれていると、上記消
音効果の得られる騒音の周波数ｆ２は、干渉しあう騒音
の伝搬経路差が（Ｌ１１−Ｌ３）となるので、消音効果
の得られる騒音の周波数ｆ２は、次式で与えられる。

【００４１】 ｆ２＝［（２ｎ−１）×ｃ］／［２×（Ｌ１１−Ｌ３）］・・・（２） したがって、本実施の形態の場合、干渉波発生器１１の
消音器２への開口部１１ａ、１１ｂをずらして取り付け
た場合には、この開口部１１ａと開口部１１ｂのずれ量
を考慮に入れて干渉波発生器１１の騒音伝搬路長Ｌ１１
を設定することにより、外装ケース４で囲まれたＯＡ機
器から発生される騒音を消音器２内で効果的に消音する
ことができ、消音器２の開口部２ｂから外部に伝搬され
る騒音を低減することができる。

【００４２】図５は、本発明の消音装置の第３の実施の
形態を示す図であり、本実施の形態は、上記第１の実施
の形態の干渉波発生器を２個消音器へ取り付けたもので
ある。

【００４３】そこで、本実施の形態の説明においては、
上記第１の実施の形態と同様の構成部分には、同一の符
号を付して、その詳細な説明を省略する。

【００４４】図５において、消音装置２０は、消音器２
の側面に騒音伝搬路２１ｈを有した干渉波発生器２１が
その両端の開口部２１ａ、２１ｂが消音器２の通路２ｈ
に連通する状態で連結されているとともに、騒音伝搬路
２２ｈを有した干渉波発生器２２がその両端の開口部２
２ａ、２２ｂが消音器２の通路２ｈに連通する状態で連
結されている。

【００４５】干渉波発生器２１の開口部２１ａと開口部
２１ｂ及び干渉波発生器２２の開口部２２ａと開口部２
２ｂとは、それぞれ相対向する状態で消音器２に開口・
形成されている。

【００４６】そして、いま、干渉波発生器２１の騒音伝
搬路２１ｈの騒音伝搬路長が、Ｌ２１、干渉波発生器２
２の騒音伝搬路２２ｈの騒音伝搬路長が、Ｌ２２に設定
されていると、消音装置２０は、上記（１）式から分か
るように、次式で示す２種類の周波数の騒音と干渉し
て、消音効果を発揮する。

【００４７】 ｆ２１＝［（２ｎ−１）×ｃ］／［２×Ｌ２１］・・・（３） ｆ２２＝［（２ｎ−１）×ｃ］／［２×Ｌ２２］・・・（４） したがって、本実施の形態の場合、干渉波発生器２１と
干渉波発生器２２の騒音伝搬路長Ｌ２１及び騒音伝搬路
長Ｌ２２を、外装ケース４で囲まれたＯＡ機器から発生
される騒音の周波数に合わせて設定することにより、Ｏ
Ａ機器で発生される騒音をより一層効果的に消音するこ
とができる。

【００４８】なお、上記第３の実施の形態においては、
干渉波発生器２１、２２を２個設けた場合について説明
したが、干渉波発生器は、２個に限るものではなく、消
音したい騒音の周波数に応じて、２個以上設けることに
より、広帯域の騒音を効果的に消音することができる。

【００４９】図６は、本発明の消音装置の第４の実施の
形態を示す図であり、本実施の形態は、上記第１の実施
の形態の干渉波発生器の騒音伝搬路の長さを調整可能な
ものとしたものである。

【００５０】そこで、本実施の形態の説明においては、
上記第１の実施の形態と同様の構成部分には、同一の符
号を付して、その詳細な説明を省略する。

【００５１】図６において、消音装置３０は、消音器２
の側面に騒音伝搬路３１ｈを有した干渉波発生器３１が
その両端の開口部３１ａ、３１ｂが消音器２の通路２ｈ
に連通する状態で連結されており、干渉波発生器３１
は、図６に両矢印で示すように、伸縮等によりその長さ
が可変に形成されている。

【００５２】干渉波発生器３１の開口部３１ａと開口部
３１ｂとは、それぞれ相対向する状態で消音器２に開口
・形成されている。

【００５３】そして、上記（１）式で示したように、干
渉波発生器３１の騒音伝搬路長Ｌ３１の長さに対応し
て、消音装置３０の消音効果の発揮する騒音の周波数が
決定されるので、外装ケース４で囲まれたＯＡ機器から
発生される騒音の周波数に合わせて、干渉波発生器３１
を伸縮させて、その騒音伝搬路長Ｌ３１の長さを設定す
ることにより、目的とする周波数の騒音を消音すること
ができる。

【００５４】したがって、本実施の形態によれば、ＯＡ
機器の動作モードの相違や経時変化により主となる騒音
（主騒音）の周波数が変化する場合においても、干渉波
発生器３１の騒音伝搬路３１ｈを伸縮させて、騒音伝搬
路長Ｌ３１を当該主騒音の周波数に合わせて変化させる
ことにより、主騒音を効果的に消音することができる。

【００５５】なお、本実施の形態における干渉波発生器
３１の伸縮方法は、何等限定されるものではなく、干渉
波発生器３１を伝搬する騒音を外部に漏らすことなく、
干渉波発生器３１を伸縮して、その騒音伝搬路長Ｌ３１
を調整できるものであればよい。例えば、蛇腹形式によ
り、あるいは、スライド形式により、干渉波発生器３１
の騒音伝搬路３１ｈを伸縮させることができる。

【００５６】図７は、本発明の消音装置の第５の実施の
形態を示す図であり、本実施の形態は、上記第１の実施
の形態の干渉波発生器の取り付けられる外装ケースの流
通口にファンが取り付けられているものである。

【００５７】そこで、本実施の形態の説明においては、
上記第１の実施の形態と同様の構成部分には、同一の符
号を付して、その詳細な説明を省略する。

【００５８】図７において、消音装置４０は、消音器２
の側面に騒音伝搬路４１ｈを有する干渉波発生器４１が
その両端の開口部４１ａ、４１ｂ（図７には、開口部４
１ａのみ記載）が消音器２に連通する状態で連結されて
おり、消音器２は、その開口部２ａがＯＡ機器の外装ケ
ース４の流通口４ａに連通する状態で取り付けられてい
る。

【００５９】外装ケース４の流通口４ａには、外装ケー
ス４と外部との間で強制的に吸・排気を行うためのファ
ン４２が取り付けられており、ファン４２により外装ケ
ース４内の温度上昇の抑制や発生したオゾン等の排気等
を行っている。

【００６０】このように、ファン４２が流通口４ａに取
り付けられていると、外装ケース４内の騒音が比較的小
さい場合には、ファン４２の発生する騒音が外装ケース
４で囲まれたＯＡ機器の主な騒音源となる。

【００６１】そして、このファン４２による騒音は、フ
ァン４２の羽の枚数をｗ、ファン４２の回転数を毎秒ｆ
ｒとすると、次式で示す騒音周波数ｆ３において高い騒
音レベルのピークを持つ。

【００６２】ｆ３＝ｗ×ｆｒ×ｎ・・・（５） ここで、ｎは、自然数である。

【００６３】すなわち、ファン４２の騒音は、ｗ×ｆｒ
で表される基本周波数成分とこれの整数倍である高調波
からなる。

【００６４】そこで、外装ケース４にファン４２が取り
付けられており、このファン４２の騒音が主騒音となる
場合には、第１の実施の形態に示した干渉波発生器３と
同様の干渉波発生器４１をこのファン４２の騒音の周波
数ｆ４に合わせて、その騒音伝搬路長Ｌ４１を設定する
ことにより、ファン４２の騒音を効果的に消音すること
ができる。

【００６５】図８は、本発明の消音装置の第６の実施の
形態を示す図であり、本実施の形態は、上記第４の実施
の形態と同様の騒音装置の干渉波発生器の長さを自動的
に変化させるものである。

【００６６】そこで、本実施の形態の説明においては、
上記第４の実施の形態と同様の構成部分には、同一の符
号を付して、その詳細な説明を省略する。

【００６７】図８において、消音装置５０は、図６に示
した第４の実施の形態の消音装置３０と同様に、消音器
２の側面に騒音伝搬路３１ｈを有する干渉波発生器３１
がその両端の開口部３１ａ、３１ｂが消音器２の通路２
ｈに連通する状態で連結されており、干渉波発生器３１
の開口部３１ａと開口部３１ｂとは、それぞれ相対向す
る状態で消音器２に開口・形成されている。

【００６８】干渉波発生器３１は、駆動部５１により、
図８に両矢印で示すように、伸縮等によりその長さが変
化され、駆動部５１は、制御部５２からの伸縮信号に応
じて干渉波発生器３１を伸縮させて、干渉波発生器３１
の騒音伝搬路３１ｈの長さ、すなわち、騒音伝搬路長Ｌ
３１の長さを変化させる。

【００６９】制御部５２には、外装ケース４で囲まれた
ＯＡ機器の動作モードを示す動作モード信号がＯＡ機器
から入力され、制御部５２は、ＯＡ機器の各動作モード
に対応する干渉波発生器３１の騒音伝搬路３１ｈの長さ
のデータが予め設定されている。

【００７０】制御部５２は、ＯＡ機器からの動作モード
信号に応じて、当該動作モードに対応した干渉波発生器
３１の長さに対応する伸縮信号を駆動部５１に出力し、
駆動部５１は、この伸縮信号に応じて、干渉波発生器３
１の騒音伝搬路３１ｈを伸縮させる。

【００７１】そして、上記（１）式で示したように、干
渉波発生器３１の騒音伝搬路長Ｌ３１の長さに対応し
て、消音装置５０の消音効果の発揮する騒音の周波数が
決定されるので、外装ケース４で囲まれたＯＡ機器から
発生される騒音の周波数に合わせて、干渉波発生器３１
を伸縮させて、その騒音伝搬路長Ｌ３１の長さを設定す
ることにより、目的とする周波数の騒音を消音すること
ができる。

【００７２】したがって、本実施の形態によれば、ＯＡ
機器の動作モードに合わせて干渉波発生器３１を自動的
に伸縮させて、騒音伝搬路長Ｌ３１を当該動作モードに
おける主騒音の周波数に合わせて変化させることによ
り、主騒音を効果的に消音することができる。

【００７３】例えば、ＯＡ機器は、実稼働時と待機時
（電源はオンされているが、実稼働していない状態）に
より発生する騒音の周波数特性が異なることがある。す
なわち、待機時には、ファンが作動しているときには、
上記第５の実施の形態で示したような周波数特性を有す
るファンの騒音が主騒音となるが、実稼働すると、ファ
ン騒音とは大きく異なった周波数ピークの稼働騒音が発
生することがある。

【００７４】このような場合、ＯＡ機器が実稼働モード
であるか、待機モードであるか、を示す動作モード信号
を制御部５２に出力し、制御部５２がこの待機モードと
実稼働モードに応じた伸縮信号を駆動部５１に出力す
る。駆動部５１は、制御部５２からの伸縮信号に応じ
て、干渉波発生器３１を伸縮させ、騒音伝搬路長Ｌ３１
を実稼働時と待機時とで変化させる。

【００７５】したがって、ＯＡ機器の動作モードに応じ
て変化する主騒音の周波数に合わせて、干渉波発生器３
１の騒音伝搬路３１ｈの長さを自動的に変化させること
ができ、騒音をより効果的に、かつ、自動的に消音する
ことができる。

【００７６】図９は、本発明の消音装置の第７の実施の
形態を示す図であり、本実施の形態は、上記第４の実施
の形態と同様の騒音装置の干渉波発生器の騒音伝搬路の
長さを消音装置から外部に漏れた騒音に基づいて自動的
に変化させるものである。

【００７７】そこで、本実施の形態の説明においては、
上記第４の実施の形態と同様の構成部分には、同一の符
号を付して、その詳細な説明を省略する。

【００７８】図９において、消音装置６０は、図６に示
した第４の実施の形態の消音装置３０と同様に、消音器
２の側面に騒音伝搬路３１ｈを有した干渉波発生器３１
がその両端の開口部３１ａ、３１ｂが消音器２の通路２
ｈに連通する状態で連結されており、干渉波発生器３１
の開口部３１ａと開口部３１ｂとは、それぞれ相対向す
る状態で消音器２に開口・形成されている。

【００７９】干渉波発生器３１は、駆動部６１により、
図９に両矢印で示すように、伸縮等によりその長さが変
化され、駆動部６１は、制御部６２からの伸縮信号に応
じて干渉波発生器３１を伸縮させて、干渉波発生器３１
の騒音伝搬路３１ｈの長さ、すなわち、騒音伝搬路長Ｌ
３１の長さを変化させる。

【００８０】制御部６２には、騒音計６３から騒音レベ
ル信号が入力され、騒音計６３は、消音器２の外壁に取
り付けられたマイク６４の採取した消音器２から漏れた
騒音のレベルを計測して、その計測結果の騒音レベル信
号を制御部６２に出力する。制御部６２は、騒音計６３
から入力される騒音レベル信号に基づいて駆動部６１に
伸縮信号を出力して、干渉波発生器３１を伸縮させ、こ
のときの騒音計６３から入力される騒音レベル信号をチ
ェックすることにより、干渉波発生器３１の伸縮をフィ
ードバック制御する。

【００８１】したがって、本実施の形態によれば、ＯＡ
機器の動作モードや経時変化によりその発生する主騒音
の周波数の変化をマイク６４を介して騒音計６３で測定
して、この測定結果に基づいて干渉波発生器３１の騒音
伝搬路３１ｈを自動的に伸縮させて、騒音伝搬路長Ｌ３
１を当該外部に漏れた騒音の周波数に合わせて変化させ
ることにより、主騒音を効果的に消音することができ
る。

【００８２】すなわち、ＯＡ機器は、機械部品の磨耗や
材質の劣化等あるいはその他の外乱等により、その発生
する騒音の周波数が変化し、またＯＡ機器の動作モード
に応じてその発生する騒音の周波数が変化する。

【００８３】このように経時的に騒音の周波数が変化す
る場合に、消音装置６０の外部に漏れる騒音レベルを騒
音計６３により検出して、その検出結果に基づいて駆動
部６１を介して制御部６２により干渉波発生器３１の騒
音伝搬路３１ｈの長さを、騒音レベルが最少になるよう
に、フィードバック制御する。

【００８４】その結果、騒音をより一層効果的に、か
つ、自動的に低減することができる。

【００８５】図１０及び図１１は、本発明の消音装置の
第８の実施の形態を示す図であり、本実施の形態は、上
記第４の実施の形態の消音器を長さ方向に伸縮可能とし
たものである。

【００８６】そこで、本実施の形態の説明においては、
上記第４の実施の形態と同様の構成部分には、同一の符
号を付して、その詳細な説明を省略する。

【００８７】図１０において、消音装置７０は、外装ケ
ース４に消音器７１が取り付けられ、消音器７１は、外
装ケース４に固定的に取り付けられる固定消音器７１ａ
と、この固定消音器７１ａに固定消音器７１ａの長さ方
向にスライドして消音器７１の全体の長さを、図１０に
両矢印で示すように、伸縮させるスライド消音器７１ｂ
と、を備えている。

【００８８】なお、消音器７１の伸縮機能としては、ス
ライド形式のものに限るものではなく、例えば、蛇腹形
式により伸縮するものであってもよく、要は、適切に消
音器７１全体の長さを伸縮させることができるものであ
ればよい。

【００８９】固定消音器７１ａには、外装ケース４の流
通口４ａに連通する開口部７１ｃが形成されており、そ
の上端は、閉止された閉口端７１ｄとなっている。

【００９０】スライド消音器７１ｂは、固定消音器７１
ａの下端部の開口部と連通し、その下端部に外部に連通
する開口部７１ｅが形成されている。

【００９１】したがって、消音器７１は、固定消音器７
１ａの開口部７１ｃからスライド消音器７１ｂの下端の
開口部７１ｅまで連通した通路７１ｈが形成されてい
る。

【００９２】固定消音器７１ａの開口部７１ｃの近くに
は、騒音伝搬路３１ｈを有した干渉波発生器３１がその
開口部３１ａ、３１ｂにより連通しており、干渉波発生
器３１は、図１０に両矢印で示すように、伸縮等により
その長さが可変に形成されている。干渉波発生器３１の
開口部３１ａと開口部３１ｂとは、それぞれ相対向する
状態で消音器７１に開口・形成されている。

【００９３】そして、上記（１）式で示したように、干
渉波発生器３１の騒音伝搬路３１ｈの騒音伝搬路長Ｌ３
１の長さに対応して、消音装置７０の消音する騒音の周
波数が決定されるので、外装ケース４で囲まれたＯＡ機
器から発生される騒音の周波数に合わせて、干渉波発生
器３１を伸縮させて、その騒音伝搬路長Ｌ３１の長さを
設定することにより、目的とする周波数の騒音を消音す
ることができる。

【００９４】ところが、消音器７１は、その固定消音器
７１ａの上部（上端）が閉止された閉口端７１ｄとなっ
ており、そのスライド消音器７１ｂの下端に開口部７１
ｅが形成されているので、消音器７１内で、この閉口端
７１ｄと開口部７１ｅ間の気柱共鳴が発生する。

【００９５】すなわち、波長の４分の１の奇数倍と消音
器７１全体の長さが一致すると、共鳴が生じて、消音器
７１内部の音圧が上昇し、消音特性が著しく低下する
か、逆に騒音を増幅するおそれがある。この消音器７１
の消音効果の周波数依存性を、定性的に示すと、図１１
のように示すことができ、上記共鳴現象により消音効果
が低下する周波数が定期的に存在することが分かる。

【００９６】そして、消音装置７０では、上述の（１）
式から分かるように、干渉波発生器３１の騒音伝搬路長
Ｌ３１の長さに応じて、ほぼ決定される周波数において
消音効果を得ることができるが、この消音周波数と上記
共鳴周波数が一致すると、消音効果が低減するので、両
方の周波数が一致しないように、消音器７１の長さと干
渉波発生器３１の騒音伝搬路３１ｈの長さ（騒音伝搬路
長Ｌ３１の長さ）を設定する。

【００９７】すなわち、消音したい騒音の周波数が図１
１に示した共鳴周波数近辺にないときには、干渉波発生
器３１の長さを調整して、目的とする騒音の周波数に干
渉波発生器３１の周波数を合わせることにより、意図す
る周波数の騒音を効果的に消音することができるが、消
音したい騒音の周波数が、図１１に示した共鳴周波数の
近辺にあるときには、干渉波発生器３１の長さを調整し
て、干渉波発生器３１の周波数を騒音の周波数に合わせ
ても、上述のように、消音効果が低下するので、この場
合には、消音器７１の長さを変化させて、図１１に示し
た共鳴周波数をシフトさせて、目的とする騒音の周波数
から外し、この共鳴周波数から外した騒音の周波数に合
わせて、干渉波発生器３１の長さを調整する。

【００９８】このようにすると、消音器７１の気柱共鳴
の影響による消音効果の低減を防止して、効果的な消音
を行うことができる。

【００９９】このとき、図１１に示した消音効果の高い
なだらかなピークは、消音器７１の全体の長さをＬとし
たとき、（Ｌ／２）×ｃで表される周波数となるので、
この周波数と消音したい騒音周波数を一致させることに
より、より一層高い消音効果を得ることができる。

【０１００】図１２は、本発明の消音装置の第９の実施
の形態を示す図であり、本実施の形態は、上記第６の実
施の形態の消音器を外装ケースの流通口に対してスライ
ドさせるものである。

【０１０１】そこで、本実施の形態の説明においては、
上記第６の実施の形態と同様の構成部分には、同一の符
号を付して、その詳細な説明を省略する。

【０１０２】図１２において、消音装置８０は、外装ケ
ース４に消音器８１が取り付けられており、消音器８１
は、外装ケース４に密接するとともに、消音器８１の長
さ方向にスライド可能に取り付けられている。消音器８
１の外装ケース４側の面は、全て開放されており、外装
ケース４と密接することにより、外装ケース４側の面が
閉止されるとともに、外装ケース４に形成された流通口
４ａと連通する。

【０１０３】消音器８１は、その上端（上部）が閉止さ
れており、また、その下端には、外部と連通する開口部
８１ａが形成され、流通口４ａと開口部８１ａを連通す
る通路８１ｈが形成されている。

【０１０４】消音器８１には、騒音伝搬路３１ｈを有す
る干渉波発生器３１がその開口部３１ａ、３１ｂにより
連通している。干渉波発生器３１は、図１１に両矢印で
示すように、伸縮等によりその長さが可変に形成されて
いる。

【０１０５】干渉波発生器３１の開口部３１ａと開口部
３１ｂとは、それぞれ相対向する状態で消音器８１に開
口・形成されている。

【０１０６】そして、いま、図１２に示すように、消音
器８１は、その上端が外装ケース４の流通口４ａの上縁
よりも高く、すなわち、流通口４ａの中央から消音器８
１の上端までの長さＬｈだけ上方にスライドされている
とすると、流通口４ａから消音器８１内に伝搬された騒
音は、そのまま消音器８１の下端に向かって下端の開口
部８１ａから外部に伝搬されるものと、一旦消音器８１
の上部の閉口端に進んで閉口端で反射されて開口部８１
ａ方向に伝搬されるものと、がある。

【０１０７】この両方の騒音は、流通口４ａの中央から
消音器８１の閉口端までの長さの２倍、すなわち、２×
Ｌｈだけその伝搬経路差が生じて、位相がずれることと
なる。

【０１０８】この位相のずれが逆位相に相当する周波数
の騒音に対して干渉して、消去しあうこととなり、消音
効果が発生する。この場合の消音される騒音の周波数ｆ
４は、次式により与えられる。

【０１０９】 ｆ４＝［（２ｎ−１）×ｃ］／［４×Ｌｈ］・・・（５） したがって、この消音器８１内での位相のずれにより消
音される騒音の周波数ｆ４と干渉波発生器３１により消
音される騒音の周波数とを一致させることにより、当該
一致した周波数の騒音をより一層消音することができ、
消音効果を向上させることができる。また、この消音器
８１内での位相のずれにより消音される騒音の周波数ｆ
４を、干渉波発生器３１により消音される騒音の周波数
とずらすことにより、異なる周波数の騒音を消音するこ
とができ、広帯域の騒音を消音することができる。

【０１１０】図１３は、本発明の消音装置の第１０の実
施の形態を示す図であり、本実施の形態は、上記第９の
実施の形態の消音器の閉口端の高さをスライド部材をス
ライドさせることにより変化させるものである。

【０１１１】そこで、本実施の形態の説明においては、
上記第９の実施の形態と同様の構成部分には、同一の符
号を付して、その詳細な説明を省略する。

【０１１２】図１３において、消音装置９０は、外装ケ
ース４に消音器９１が取り付けられており、消音器９１
は、外装ケース４の流通口４ａと連通するとともに、そ
の上端が開口している。

【０１１３】消音器９１の開口した上端は、箱状のスラ
イド部９２に覆われており、スライド部９２の外装ケー
ス４側の面は、開口されているとともに、外装ケース４
にスライド可能に密接している。

【０１１４】スライド部９２は、図１３に両矢印で示す
ように、消音器９１の長さ方向にスライドし、スライド
部９２がスライドすることにより、実質的に、外装ケー
ス４の流通口４ａの中央部から消音器９１の上端となる
スライド部９２の上端までの長さＬｈが変化する。

【０１１５】また、消音器９１は、その内部に通路９１
ｈが形成され、その下端に通路９１ｈと外部と連通する
開口部９１ａが形成されている。

【０１１６】したがって、本実施の形態においても、上
記第９の実施の形態と同様に、スライド部９２をスライ
ドさせることにより、流通口４ａから消音器９１に伝搬
して、直接開口部９１ａから外部に伝搬される騒音と、
スライド部９２の上端に進んで反射された後、開口部９
１ａに伝搬される騒音との位相のずれを発生させて、こ
の位相のずれによる干渉を利用して騒音の消音を行うこ
とができ、騒音をより一層効果的に消音させたり、ま
た、消音する騒音の帯域を広げることができる。

【０１１７】以上、本発明者によってなされた発明を好
適な実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は
上記のものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱
しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもな
い。

【０１１８】例えば、上記各実施の形態においては、消
音器を箱状に形成しているが、消音器は、箱状のものに
限るものではなく、要は、干渉波発生器を伝搬した騒音
と干渉を行わせることにより、騒音を消音することがで
きる通路が内部に形成される形状であれば、どのような
形状のものであってもよい。また、干渉波発生器も、消
音する騒音の周波数に合わせて騒音伝搬路の長さ（騒音
伝搬路長）を設定できるものであれば、その形状は、ど
のようなものであってもよい。

【０１１９】

【発明の効果】請求項１記載の発明の消音装置によれ
ば、消音装置内部で騒音と干渉波との干渉を発生させ
て、消音しているので、効果的に騒音を低減することが
でき、消音効果を向上させることができる。

【０１２０】請求項２記載の発明の消音装置によれば、
ファンの発生する騒音レベルのピークの周波数の干渉波
を干渉波発生器に発生させることができ、ファンの発生
する騒音を効果的に低減することができる。

【０１２１】請求項３記載の発明の消音装置によれば、
気柱共鳴の発生する周波数以外の周波数を干渉周波数に
設定し、あるいは、気柱共鳴の発生する周波数を干渉周
波数以外の周波数に設定することができ、より一層効果
的に騒音を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の消音装置の第１の実施の形態を適用し
た消音装置の正面図。

【図２】機器の外装ケースに取り付けられた状態の図１
の消音装置の消音器の側面断面図。

【図３】図１の消音装置の消音器の斜視図。

【図４】本発明の消音装置の第２の実施の形態を適用し
た消音装置の正面図。

【図５】本発明の消音装置の第３の実施の形態を適用し
た消音装置の正面図。

【図６】本発明の消音装置の第４の実施の形態を適用し
た消音装置の正面図。

【図７】本発明の消音装置の第５の実施の形態を適用し
た消音装置の外装ケースに取り付けられた状態の側面断
面図。

【図８】本発明の消音装置の第６の実施の形態を適用し
た消音装置の正面図。

【図９】本発明の消音装置の第７の実施の形態を適用し
た消音装置の正面図。

【図１０】本発明の消音装置の第８の実施の形態を適用
した消音装置の正面図。

【図１１】消音器内での消音効果の周波数依存性を示す
図。

【図１２】本発明の消音装置の第９の実施の形態を適用
した消音装置の正面図。

【図１３】本発明の消音装置の第１０の実施の形態を適
用した消音装置の正面図。

【符号の説明】

１ 消音装置 ２ 消音器 ２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂ 開口部 ３ 干渉波発生器 ３ｈ 騒音伝搬路 ４ 外装ケース ４ａ 流通口 １０ 消音装置 １１ 干渉波発生器 １１ａ、１１ｂ 開口部 １１ｈ 騒音伝搬路 ２０ 消音装置 ２１、２２ 干渉波発生器 ２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂ 開口部 ２１ｈ 騒音伝搬路 ３０ 消音装置 ３１ 干渉波発生器 ３１ａ、３１ｂ 開口部 ３１ｈ 騒音伝搬路 ４０ 消音装置 ４１ 干渉波発生器 ４１ａ、４１ｂ 開口部 ４１ｈ 騒音伝搬路 ４２ ファン ５０ 消音装置 ５１ 駆動部 ５２ 制御部 ６０ 消音装置 ６１ 駆動部 ６２ 制御部 ６３ 騒音計 ６４ マイク ７０ 消音装置 ７１ 消音器 ７１ａ 固定消音器 ７１ｂ スライド消音器 ７１ｃ、７１ｅ 開口部 ７１ｄ 閉口端 ７１ｈ 通路 ８０ 消音装置 ８１ 消音器 ８１ａ 開口部 ８１ｈ 通路 ９０ 消音装置 ９１ 消音器 ９１ａ 開口部 ９１ｈ 通路 ９２ スライド部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】騒音発生源を内蔵し、外装に覆われるとと
   もに、該外装に外部との空気の流通口を備えた機器の前
   記流通口に取り付けられ、外部への開口部を有して、前
   記流通口と該開口部とを連通する通路を介して前記機器
   と外部との空気の流通を可能とした消音装置であって、 所定長さの騒音伝搬路を有し、前記消音装置の前記通路
   に２ヶ所の開口部を介して連通する干渉波発生器が接続
   され、 前記機器から前記流通口を通して前記通路に伝搬されて
   きた騒音を、前記干渉波発生器の騒音伝搬路に伝搬させ
   て、前記騒音伝搬路長さに対応する干渉波を前記通路に
   送り込んで、該干渉波と前記騒音を干渉させることによ
   り、前記騒音を消音することを特徴とする消音装置。
2. 【請求項２】前記騒音発生装置内に羽の数がｗ、その回
   転数がｆｒのファンが取り付けられており、 ｎを自然数としたとき、前記干渉波発生器の前記騒音伝
   搬路長が、 ｆ＝ｗ×ｆｒ×ｎ なる周波数ｆの干渉波を発生する長さに形成されている
   ことを特徴とする請求項１記載の消音装置。
3. 【請求項３】前記通路の長さをＬ、音速をｃ、ｎを自然
   数としたとき、 前記騒音伝搬路の長さと前記通路の長さのうち少なくと
   も一方が、 ｆ＝ｃ×（２ｎ−１）／４Ｌ なる周波数ｆ以外の周波数で干渉する長さに形成されて
   いることを特徴とする請求項１または請求項２記載の消
   音装置。