JPH1010004A - 低騒音リングを備えた回流水槽 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水を強制循環させる場合にインペラで生じる
流体騒音をインペラ上流側に近接して設けた低騒音リン
グによって可能な限り低減させて、流体騒音が計測部で
の音響計測の評価に与える悪影響を可及的に小さくす
る。 【解決手段】 水槽内の水をインペラ２で強制的に循環
させて、計測部１ａ内に一定方向の水流を生じさせ、計
測部１ａの水流中においた物体によって引き起こされる
音の計測を行う回流水槽１において、インペラ２上流側
に半径がインペラ２より小さい低騒音リング３を同心円
状に近接して設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、水槽内の水をイ
ンペラで強制的に循環させて、計測部内に一定方向の水
流を生じさせ、計測部の水流中においた物体によって引
き起こされる音の計測を行うために使用される回流水槽
に係り、特に、水を強制循環させる場合にインペラで生
じる流体騒音を、インペラ上流側に近接して設けた低騒
音リングによって可能な限り低減させて、流体騒音が計
測部での計測音に与える悪影響を可及的に小さくする低
騒音リングを備えた回流水槽に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、水槽内の水を例えばインペラ等を
用いて強制的に循環させて、計測部内に一定方向の水流
を生じさせ、計測部の水流中においた物体によって引き
起こされる音の計測を行うために使用される回流水槽が
知られている。

【０００３】回流水槽は水槽内の水を強制的に循環させ
て、計測部内に一定方向の水流を生じさせる構造になっ
ている。即ち、回流水槽は例えば計測部の底面下方に循
環用の連通管路が配設され、この連通管路の両端側は上
方側に湾曲しながら折り返して計測部の両側面に接続さ
れ、又連通管路の内部には水を強制的に循環させる例え
ばインペラが内装されている。

【０００４】回流水槽では、このインペラを駆動させ
て、計測部の一側面から水を計測部内に強制的に流入さ
せ、反対側の他側面から水を流出させ、この流出した水
を連通管を循環させて再び計測部内に流入させて、計測
部内に一定方向の水流を生じさせるようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、回流水槽を
用いて計測部の水流中においた物体によって引き起こさ
れる音の計測を行う実験においては、騒音が発生してお
り、この回流水槽の騒音源としては次のような原因があ
げられる。 (1) 水流発生用の軸流ポンプ（インペラとステータ）に
よる騒音 (2) ガイドベーン（案内翼）によって生じる流体騒音 (3) 水槽内で生じる乱流騒音（境界層騒音も含む） (4) ガイドベーン、水槽外板等の機械振動によって生じ
る騒音 (5) 駆動電動機と駆動軸系より生じる騒音 これらのなかで、(1),(2) 及び(3) は流体騒音で、(4),
(5) は機械的な騒音である。流体騒音で最も騒音レベル
が大きいのは、(1) に関するインペラにより生じる流体
騒音である。

【０００６】このインペラ（ステータの場合も）によっ
て生じた騒音の音波は、主として回流水槽の各コーナー
部を反射しながら計測部まで達して、計測部における音
響計測の評価に悪影響を与えるという不都合があった。

【０００７】この発明は、上記のような課題に鑑み、そ
の課題を解決すべく創案されたものであって、その目的
とするところは、水を強制循環させる場合にインペラで
生じる流体騒音をインペラ上流側に近接して設けた低騒
音リングによって可能な限り低減させて、流体騒音が計
測部での音響計測の評価に与える悪影響を可及的に小さ
くすることのできる低騒音リングを備えた回流水槽を提
供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに、この発明は、水槽内の水をインペラで強制的に循
環させて、計測部内に一定方向の水流を生じさせ、計測
部の水流中においた物体によって引き起こされる音の計
測を行う回流水槽において、インペラ上流側に半径がイ
ンペラより小さい低騒音リングを同心円状に近接して設
けた手段よりなるものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面に記載の発明の実施の
形態に基づいて、この発明をより具体的に説明する。こ
こで、図１は回流水槽の概略全体側断面図、図２は要部
の上半分の拡大側断面図である。

【００１０】図において、低騒音リングを備えた回流水
槽は、水槽内の水を強制的に循環させて水槽内に一定方
向の水流を生じさせる装置で、水槽内の水を強制的に循
環させて水槽内に一定方向の水流を生じさせる回流水槽
１、インペラ上流側に同心円状に近接して設けられた低
騒音リング３などから構成されている。

【００１１】回流水槽１は例えば垂直型タイプつまり上
下回りに循環する回流水槽からなり、その上部側に、実
験用の物体を浮かべた状態又は沈めた状態で、水流中に
おいた物体によって引き起こされる音響を計測する計測
部１ａが設けられている。

【００１２】計測部１ａ内の長手方向の一側面には計測
部１ａ内に循環流入する水の流入口が開口されている。
又流入口と相対向する側には計測部１ａ内を流れた水を
排出する排出口が開口されている。これら流入口及び排
出口が形成された計測部１ａ両端の外側には流入管路１
ｂ及び排出管路１ｃが各々設けられている。

【００１３】流入管路１ｂ及び排出管路１ｃはその先端
側が各々下側方向に向かって約９０度湾曲されたコーナ
ー部１ｅ，１ｅがそれぞれ形成されており、下方に向か
って湾曲された先端側は内向きの水平方向に向かって約
９０度湾曲されたコーナー部１ｅ，１ｅがそれぞれ形成
されて、計測部１ａの下方に配設された連通管路１ｄの
端部と接続されている。

【００１４】そして、回流水槽１は、これらの流入管路
１ｂ、排出管路１ｃ、連通管路１ｄ並びに、各コーナー
部１ｅなどによって、計測部１ａ内に流れを起こさせる
水の循環経路が構成される。

【００１５】連通管路１ｄの内部には水流を生じさせる
インペラ２が取付けられている。このインペラ２のイン
ペラシャフト２ｂは連通管路１ｄの外側に延びていて、
排出管路１ｃの外側下部に設置されたモーター２ａに連
動連結されている。このインペラ２は流体騒音の大きな
原因の一つとなっている。

【００１６】このため、インペラ２で生じる流体騒音を
低減するために、インペラ２の上流側に低騒音リング３
が近接して設けられている。即ち、インペラ２の上流側
に接触しない程度の僅かの隙間をあけて設けられてい
る。また、低騒音リング３はインペラ２に対して同心円
上に設けられている。

【００１７】インペラ２はその翼先端と連通管路１ｄの
内周面との隙間が非常に僅かになるように取付けられて
いるが、低騒音リング３はその半径がインペラ２の半径
より小さいものからなっている。低騒音リング３はその
リングの厚みは薄く形成されている。

【００１８】また、低騒音リング３の軸方向の長さ
Ｌ_s 、およびリング内周面から連通管路１ｄの内周面ま
での間隔Ｃ_r の各寸法は、次のような関係式で表され
る。 Ｌ_s ／Ｓ＝ 2.1〜 4.0 Ｃ_r ／Ｓ＝0.19 ここで、Ｓ：インペラ２の翼の長さ

【００１９】インペラ２の上流側に低騒音リング３を近
接して設けることにより、インペラ２に入る水は低騒音
リング３によって整流されることになり、インペラ２で
発生する騒音を小さくすることができる。

【００２０】回流水槽１の各コーナー部１ｅには、ガイ
ドベーン４が設けられている。ガイドベーン４はコーナ
ー部１ｅでの水の流れ方向をスムーズに変える機能を果
たすものである。ガイドベーン４には吸音処理が施され
ていて、音波が反射しないように対処されている。ま
た、インペラ２の下流側にはステータ５が近接して設け
られている。

【００２１】次に、上記発明の実施の形態の構成に基づ
く作用について以下説明する。回流水槽１の計測部１ａ
に水流を生じさせるにはモーター２ａを駆動させる。モ
ーター２ａの駆動により連通管路１ｄ内のインペラ２は
回転して連通管路１ｄ内の水をコーナー部１ｅを経由し
て流入管路１ｂ側に圧送する。連通管路１ｄからコーナ
ー部１ｅを経由して流入管路１ｂに圧送された水は流入
管路１ｂを流れ、流入管路１ｂの下流側の流入口から計
測部１ａ内に流入する。

【００２２】計測部１ａ内に流入した水は反対側の排出
口に向かって一定の流速で流れる。このため、計測部１
ａ内には一定方向の水流が生じる。この計測部１ａで
は、実験用の物体を浮かべた状態又は沈めた状態で、水
流中においた物体によって引き起こされる音響計測が行
われる。

【００２３】計測部１ａ内に一定の水流を生じさせた水
は、排出口から排出管路１ｃ内に排出され、排出管路１
ｃを経て連通管路１ｄ内に入り、そこで再びインペラ２
によってコーナー部１ｅを経由して流入管路１ｂ側に循
環圧送される。

【００２４】ところで、回流水槽１内の水を強制循環さ
せるインペラ２の上流側には低騒音リング３が近接して
設けられているため、循環する水は低騒音リング３によ
って整流されてインペラ２に入るため、回転中のインペ
ラ２との抵抗が減り、インペラ２で発生する水流騒音は
大幅に低減されることになる。

【００２５】低減された流体騒音は、インペラ２の下流
側に向かって進み、途中に設けられた各コーナー部１ｅ
のガイドベーン４で反射されながら進むが、反射される
ガイドベーン４には吸音処理が施されているので、反射
する度に吸音されて弱められて減衰して行く。

【００２６】なお、この発明は上記発明の実施の形態に
限定されるものではなく、この発明の精神を逸脱しない
範囲で種々の改変をなし得ることは勿論である。例え
ば、上記実施の形態では、回流水槽１は、垂直型タイプ
つまり上下回りに循環する回流水槽からなる場合で説明
したが、これに限定されるものではなく、水平型タイプ
つまり水平回りに循環する回流水槽でもよい。

【００２７】

【発明の効果】以上の記載より明らかなように、この発
明に係る低騒音リングを備えた回流水槽によれば、水槽
内の水をインペラで強制的に循環させて、計測部内に一
定方向の水流を生じさせ、計測部の水流中においた物体
によって引き起こされる音の計測を行う回流水槽におい
て、インペラ上流側に半径がインペラより小さい低騒音
リングを同心円状に近接して設けたことにより、水を強
制循環させる場合にインペラで生じる流体騒音を、イン
ペラ上流側に近接して設けた低騒音リングの整流機能に
よって可能な限り低減させることができ、これによっ
て、流体騒音が計測部での音響計測の評価に与える悪影
響を可及的に小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態を示す回流水槽の概略全
体側断面図である。

【図２】この発明の実施の形態を示す要部の上半分の拡
大側断面図である。

【符号の説明】

１ 回流水槽 １ａ 計測部 １ｂ 流入管路 １ｃ 排出管路 １ｄ 連通管路 １ｅ コーナー部 ２ インペラ ２ａ モーター ２ｂ インペラシャフト ３ 低騒音リング ４ ガイドベーン ５ ステータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水槽内の水をインペラで強制的に循環さ
   せて、計測部内に一定方向の水流を生じさせ、計測部の
   水流中においた物体によって引き起こされる音の計測を
   行う回流水槽において、インペラ上流側に半径がインペ
   ラより小さい低騒音リングを同心円状に近接して設けた
   ことを特徴とする低騒音リングを備えた回流水槽。