(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
騒音を発生する機器を覆うと共に、高さ、幅、奥行きのいずれかの寸法を上記機器から発生される音の半波長の整数倍に合わせて共鳴モードとされた防音箱、及び上記防音箱の共鳴モードが現れる方向の天井または壁面に設けられ、音響共鳴モードの発生する周波数にチューニングされた吸音体を備えたことを特徴とする防音装置。
【請求項２】
吸音体は、天井または壁面との間に背面空気層を介して設けたことを特徴とする請求項１記載の防音装置。
【請求項３】
天井または壁面は、面密度が大きくなるようにされていることを特徴とする請求項２記載の防音装置。
【請求項４】
天井または壁面は、それぞれの厚さを厚くすることによって面密度を大きくすることを特徴とする請求項３記載の防音装置。
【請求項５】
天井または壁面は、それぞれを比重の高い材料で構成することによって面密度を大きくすることを特徴とする請求項３記載の防音装置。
【請求項６】
天井または壁面は、それぞれに重量の大きい板状部材を装着することによって面密度を大きくすることを特徴とする請求項３記載の防音装置。
【請求項７】
吸音体は、吸音部材からなる板状体であることを特徴とする請求項１記載の防音装置。
【請求項８】
吸音体は、ヘルムホルツ型共鳴器であることを特徴とする請求項１記載の防音装置。
【請求項９】
騒音を発生する機器は、変圧器またはリアクトルであることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１項記載の防音装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、防音装置、特に共鳴モードにした防音箱を有する防音装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１０は、例えば特開平９−２１３５４１号公報に示された従来の防音装置の構成を示す縦断面概略図である。この図において、１は発音源である騒音を発生する機器、２は発音源を囲うように設けられた防音壁、３は発音源１と防音壁２間に配設された共鳴構造体で、例えば一端４ａが開口し、他端が閉塞されたパイプを、開口方向が発音源１からの音波の進行方向と交わるようにして防音壁２に固定されている。
このような構成において、発音源１から発生し、防音壁２へ伝播する音波の圧力は、その伝播経路の途中にある低インピーダンスの共鳴構造体３によって吸収され、防音壁２を加振する音波の圧力が低減される。そのため、防音壁２の音波による振動振幅が低下し、防音壁２の外部へ放射される騒音を低減するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の防音装置は、上述のように構成され、騒音を低減する効果はあったが、共鳴構造体３の設置位置が内部音響モードとの関連性を考慮したものではなかったため、騒音低減効果が十分なものではないという問題点があった。
【０００４】
この発明は、このような問題点を解消するためになされたもので、吸音体を内部音響モードと関連づけることにより、十分な騒音低減効果が期待できる防音装置を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る防音装置は、騒音を発生する機器を覆うと共に、高さ、幅、奥行きのいずれかの寸法を上記機器から発生される音の半波長の整数倍に合わせて共鳴モードとされた防音箱、及び防音箱の共鳴モードが現れる方向の天井または壁面に設けられ、音響共鳴モードの発生する周波数にチューニングされた吸音体を備えたものである。
【０００６】
この発明に係る防音装置は、また、吸音体が天井または壁面との間に背面空気層を介して設けられたものである。
【０００７】
この発明に係る防音装置は、また、天井または壁面を、面密度が大きくなるようにしたものである。
【０００８】
この発明に係る防音装置は、また、天井または壁面が、それぞれの厚さを厚くすることによって面密度を大きくするようにしたものである。
【０００９】
この発明に係る防音装置は、また、天井または壁面が、それぞれを比重の高い材料で構成することによって面密度を大きくするようにしたものである。
【００１０】
この発明に係る防音装置は、また、天井または壁面が、それぞれに重量の大きい板状部材を装着することによって面密度を大きくするようにしたものである。
【００１１】
この発明に係る防音装置は、また、吸音体が吸音部材からなる板状体で構成されたものである。
【００１２】
この発明に係る防音装置は、また、吸音体がヘルムホルツ型共鳴器であることを特徴とするものである。
【００１３】
この発明に係る防音装置は、また、騒音を発生する機器が変圧器またはリアクトルであることを特徴とするものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図にもとづいて説明する。
図１は、実施の形態１の構成を示す縦断面概略図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。これらの図において、１は騒音を発生する機器、５は上記機器１を収容し、機器１の周りを覆う防音箱で、箱内部における床面５１と天井５２との高さ寸法、側部壁面５３と５４との幅寸法、前後壁面５５と５６との奥行き寸法のいずれかを、上記機器１から発生する音の半波長の整数倍に合わせて共鳴モードが発生するように設定されるものであるが、図１は、高さ方向に共鳴モードが発生するように、高さ寸法を上述のように設定した場合の構成を示している。
【００１５】
図２は、防音箱の床面５１と天井５２との高さ方向に共鳴モード６が発生する場合の例を示すもので、床面５１と天井５２との間に音圧の腹と節とが繰り返される形になっている。
７は吸音体を構成する吸音板で、音響共鳴モードの発生する周波数にチューニングされ、天井５２に背面空気層８を介して装着されている。
なお、吸音体は穴あき吸音板のような背面空気層８で共鳴させるタイプでもよいし、板状の吸音材やヘルムホルツ型共鳴器を使用してもよい。
【００１６】
次に、実施の形態１の動作について説明する。
説明の便宜上、吸音板７がない状態について先ず説明する。防音箱５は、高さ寸法が上述のように設定されているため、機器１からの騒音の発生時に、防音箱５内に図２に示す共鳴モード６が発生する。この時、防音箱内の音圧は、後述するように、防音箱の高さ寸法を共鳴モード６が発生する寸法としなかった場合よりも非常に大きくなる。
この状態で防音箱５の天井５２に吸音板７を装着すると、天井部分の境界条件が変化し、図２の共鳴モードの共鳴周波数からずれた共鳴周波数において、図３に示すような共鳴モードとなり、かつ、その共鳴モードの音圧は、図２の共鳴モードの音圧よりも小さくなって、騒音を制御しようとする周波数における防音箱内の音圧は激減する。防音箱内の音圧が激減することで、防音箱を透過して防音箱外に放射される音圧も小さくなる。また、吸音板７を音響共鳴モードの発生する共鳴周波数にチューニングしてあるため、制御する共鳴モードを明確に把握することができる結果、効率的に吸音板を配置することができ、確実に共鳴周波数をずらして音圧を小さくすることができる。
【００１７】
実際の防音箱の共鳴モードの例を図４に示す。
図４では、図２と同じ方向、即ち天井と床面との間に腹と節を繰り返す共鳴モード６が生じるように防音箱の高さが設計されており、そのような共鳴モードが生じている。この状態で防音箱５内に騒音を発生する機器を設置した場合の音圧の分布を図５に示す。
また、図４の状態で、天井に吸音板７を装着した場合の共鳴モードを図６に示す。図６では、図３に対応する形で共鳴モードが変化していることが分かる。
そして、この状態で防音箱５内に騒音を発生する機器を設置した場合の音圧の分布を図７に示す。図７では、内部音圧は図５に示す状態に比して激減している。
【００１８】
次に、これらの状態を実測した数値で説明する。
図５の状態における防音箱内音圧の平均値を基準（０ｄB）とした時、図７の状態における防音箱内音圧の平均値は、−１５ｄBであった。
参考のため、図５の状態で防音箱５の高さ方向の寸法を変更して、当該周波数で共鳴していない状態として測定した場合の防音箱内音圧の平均値は、−９ｄBであった。即ち、防音箱５を共鳴モードが発生しない寸法に設定した従来の方式よりも、この発明のように、故意に防音箱内で共鳴モードを発生させて内部音圧を積極的に上昇させ、その共鳴周波数にチューニングした吸音板を天井に装着する構成とした方が、内部音圧を６ｄBも下げることができるものである。
【００１９】
なお、この実施の形態では、天井と床面との間に腹と節ができる共鳴モードを発生させる場合について説明したが、これに限られるものではなく、図１における側部壁面５３と５４との間あるいは前部壁面５５と後部壁面５６との間に腹と節ができる共鳴モードを発生させ、側部壁面または前部あるいは後部壁面に吸音体を装着する構成とすることによっても同様の効果が期待できるものである。
【００２０】
実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２を図にもとづいて説明する。
図８は、この発明の実施の形態２の構成を示す縦断面概略図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。これらの図において、図１と同一または相当部分には同一符号を付して説明を省略する。図１と異なる点は、防音箱５の天井の厚さを厚くして面密度を大きくした点である。即ち、５２Ａは図１のものより厚くして、面密度が大きくなるようにされた天井で、具体的には、図１のものと同じ材質で板厚を厚くした構成の他、図１の天井に重い板を載せる構成あるいは比重の高い材料を用いて構成するなど面密度が大きくなるものであれば、どのような構成を採用してもよい。
【００２１】
この実施の形態によれば、防音箱５内の音圧は、実施の形態１と同様に小さくなるが、吸音板など背面空気層８をもった吸音機構の場合、背板部の背面空気層の音圧が増大する。しかし、図８に示すように、天井５２Ａの面密度を大きくしてあるため、天井５２Ａから透過する音が小さくなり、結果として、防音箱の各壁面から放射される音、天井５２Ａから放射される音の全てが小さくなるものである。なお、防音箱内の共鳴モードの発生方向が壁面と壁面との間である場合には、吸音板７を壁面に装着して壁面の面密度を大きくするようにしても同様の効果を奏することができる。
【００２２】
実施の形態３．
次に、この発明の実施の形態３を図にもとづいて説明する。
図９は、実施の形態３の構成を示す縦断面概略図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。図９において、図８と同一または相当部分には同一符号を付して説明を省略する。図８と異なる点は、騒音を発生する機器を変圧器またはリアクトルとした点である。即ち、１Ａは防音箱５内に設置された変圧器またはリアクトル、１１はそのブッシングで、天井５２Ａから突出して設けられ、図示しない適宜の線路に接続されるものである。
この実施の形態の作用は、実施の形態２と同様であり、変圧器またはリアクトルから発生される騒音が激減されるものである。
【００２３】
【発明の効果】
この発明に係る防音装置は、騒音を発生する機器を覆うと共に、高さ、幅、奥行きのいずれかの寸法を上記機器から発生される音の半波長の整数倍に合わせて共鳴モードとされた防音箱、及び防音箱の共鳴モードが現れる方向の天井または壁面に設けられ、音響共鳴モードの発生する周波数にチューニングされた吸音体を備えているため、共鳴周波数成分の音を吸音体が効率的に吸収し、非常に高い吸収効果を得ることができる。
【００２４】
この発明に係る防音装置は、また、防音箱の天井または壁面の面密度が大きくなるようにされているため、吸音体背面の音圧の上昇による騒音放射を防ぎ、防音箱外の音圧を小さくすることができる。
【００２５】
この発明に係る防音装置は、また、騒音を発生する機器が変圧器やリアクトルである場合にも十分な吸音効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１の構成を示す縦断面概略図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図２】  防音箱の床面と天井との高さ方向に発生する共鳴モードの例を示すものである。
【図３】  防音箱の天井に吸音板を装着した場合の共鳴モードを示すものである。
【図４】  実際の防音箱における共鳴モードの発生状況を示す概略図である。
【図５】  図４の防音箱内に騒音を発生する機器を設置した場合の音圧の分布状況を示す概略図である。
【図６】  図４の状態で、天井に吸音板を装着した場合の共鳴モードを示すものである。
【図７】  図６の防音箱内に騒音を発生する機器を設置した場合の音圧の分布状況を示す概略図である。
【図８】  この発明の実施の形態２の構成を示す縦断面概略図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図９】  この発明の実施の形態３の構成を示す縦断面概略図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図１０】  従来の防音装置の構成を示す縦断面概略図である。
【符号の説明】
１  騒音を発生する機器、１Ａ  変圧器またはリアクトル、５  防音箱、
６  共鳴モード、７  吸音板、８  背面空気層、１１  ブッシング、
５１  床面、５２，５２Ａ  天井、５３，５４，５５，５６  壁面。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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