(57)【要約】【課題】筐体内部の暖気を排出する排気ユニットを着脱自在に備えた電気機器収納用箱において、低周波数（低音域）の騒音を消音する技術を提供すること。【解決手段】筐体内の暖気を排出する換気扇３を内蔵する排気ユニット２を、筐体に着脱自在に設けた電気機器収納用箱１であって、該排気ユニット内の、換気扇３を介して排気側に、換気扇の騒音と逆位相の制御音を発するスピーカ５を配置した。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体内の暖気を排出する換気扇を内蔵する排気ユニットを、筐体に着脱自在に設けた電気機器収納用箱であって、
排気ユニット内の、換気扇を介して排気側に、換気扇の騒音と逆位相の制御音を発するスピーカを配置したことを特徴とする電気機器収納用箱。
【請求項２】
排気ユニット内に、複数台のスピーカを換気扇と略同一距離位置に配置したことを特徴とする請求項１記載の電気機器収納用箱。
【請求項３】
排気ユニット内の、換気扇を介して吸気側にも、換気扇の騒音と逆位相の制御音を発するスピーカを配置したことを特徴とする請求項１または２記載の電気機器収納用箱。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筐体内部の暖気を排出する排気ユニットを着脱自在に備えた電気機器収納用箱に関するものである。
【０００２】
電気機器収納用箱には、通常、吸気口と排気口が形成され、筐体内部に収納された電気機器からの発熱より暖められた空気を外部に排出できる構造となっている。更に、速やかな排気を促進するために、排気口に面して、換気扇を内蔵した排気ユニットを配置する構造も広く採用されている。
【０００３】
排気ユニットを使用する場合、排気ユニット内の換気扇による騒音が発生するところ、従来、スポンジ・ウレタン材からなる吸音材をダクト内に貼り付けて騒音を吸収させる対策（特許文献１）が一般に講じられている。
【０００４】
しかし、スポンジ・ウレタン材からなる吸音材は、低周波数（低音域）の騒音を吸収することができず、騒音対策として不十分であるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９-２９８３７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は上記した従来の問題点を解決し、筐体内部の暖気を排出する排気ユニットを着脱自在に備えた電気機器収納用箱において、低周波数（低音域）の騒音を消音する技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するためになされた本発明の電気機器収納用箱は、筐体内の暖気を排出する換気扇を内蔵する排気ユニットを、筐体に着脱自在に設けた電気機器収納用箱であって、排気ユニット内の、換気扇を介して排気側に、換気扇の騒音と逆位相の制御音を発するスピーカを配置したことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の電気機器収納用箱において、該排気ユニット内に、複数台のスピーカを換気扇と略同一距離位置に配置したことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の電気機器収納用箱において、排気ユニット内の、換気扇を介して吸気側にも、換気扇の騒音と逆位相の制御音を発するスピーカを配置したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
筐体内の暖気を排出する換気扇を内蔵する排気ユニットでは、換気扇の騒音が発生するが、本発明では、排気ユニット内の、換気扇を介して排気側に、換気扇の騒音と逆位相の制御音を発するスピーカを配置しているため、低周波域での騒音を減衰させて消音することができる。
【００１１】
また、電気機器収納用箱では、内部機器の配置や、電気機器収納用箱自体の併設等の事情により、排気ユニットの設置個所を自在に変化可能とすることが望ましいところ、本発明では、筐体内の暖気を排出する換気扇を内蔵する排気ユニットを、筐体に着脱自在に設けているため、各種使用態様に柔軟に対応することができる。
【００１２】
請求項２記載の発明のように、排気ユニット内に、複数台のスピーカを換気扇と略同一距離位置に配置することにより、均等な平面波が形成され、より効果的に排気ユニット内に騒音を封じ込めることが可能となる。
【００１３】
電気機器収納用箱は、筐体に吸気口と排気口を備えるため、排気ユニット内に備えた換気扇の騒音は、吸気口からも外部に漏洩する恐れがある。請求項３記載の発明のように、排気ユニット内の、換気扇を介して吸気側にも、換気扇の騒音と逆位相の制御音を発するスピーカを配置することにより、換気扇の吸気側においても、騒音の漏洩を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の電気機器収納用箱の全体斜視図である。
【図２】本発明の消音機構の説明図である。
【図３】本発明の消音機構の説明図である。
【図４】本発明の消音機構の説明図である。
【図５】本発明の消音機構の説明図である。
【図６】本発明の消音機構の説明図である。
【図７】本発明の消音機構の説明図である。
【図８】電気機器収納用箱における排気ユニットの設置例を示す図である。
【図９】電気機器収納用箱における排気ユニットの設置例を示す図である。
【図１０】電気機器収納用箱における排気ユニットの設置例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１（ａ）は、排気ユニット２を筐体の側面に設けた例、図１（ｂ）は、排気ユニット２を筐体の天井面に設けた例を示している。また、図８は図１（ａ）の断面図示している。図１及び図８に示すように、本発明の電気機器収納用箱１は、筐体内部に収納された電気機器７からの発熱より暖められた空気を外部に排出する排気ユニット２を着脱自在に備えているため、電気機器７の配置や、電気機器収納用箱１自体の併設等の事情による排気ユニット２の設置個所変更に柔軟に対応することができる。
【００１６】
以下、図２〜図７には、本発明において消音機構を構成する排気ユニット２の内部構造に関する説明図を示している。
【００１７】
（排気ユニットの形態１）
図２に示す排気ユニット２は、図２〜図７の各形態の基本形態となるものであり、排気ユニット２内部には、排気ユニット２内の空気の流れを形成する換気扇３と、換気扇３（騒音源）から発せられる騒音を測定する測定マイク４と、換気扇３の騒音と逆位相の制御音を発するスピーカ５を備えている。
【００１８】
換気扇３は、中心に配置されたモータ３１と、その周辺に配置されたファン３２から構成され、モータ３１の回転軸が排気ユニット２内の空気の流れに沿うように配置されている。
【００１９】
測定マイク４とスピーカ５は、排気ユニット２の側壁に配置されている。
【００２０】
排気ユニット２の側壁に沿って配置された測定マイク４は、換気扇３の騒音データを収集し、その情報を制御装置６に送信する。制御装置６は、排気ユニット２内部に形成する必要はなく、電気機器収納用箱の内部あるいは外部の何れに配置することもできる。ただし、制御装置６が排気ユニット２の内部に形成した場合には、空気の流れに影響を及ぼすため、排気ユニット２の外部に形成することが望ましいものである。
【００２１】
制御装置６は、換気扇３の騒音と逆位相の制御音を決定し、スピーカ５に決定された制御音を発するよう指令を行う。
【００２２】
スピーカ５は、換気扇３の排気側に配置され、測定マイク４は、換気扇３とスピーカ５の間に空気の流れに対して垂直方向位置に配置されている。
【００２３】
スピーカ５の形態は特に限定されず、例えば、平面スピーカや振動スピーカなどを用いることができる。
【００２４】
筐体内の暖気を排出する換気扇３を内蔵する排気ユニット２では、換気扇３の騒音が発生するが、上記のように、該排気ユニット２内の、換気扇３を介して排気側に、換気扇３の騒音と逆位相の制御音を発するスピーカ５を配置することにより、低周波域での騒音を減衰させて消音することができる。
【００２５】
（排気ユニットの形態２）
図３に示す排気ユニット２では、２台のスピーカ５が排気ユニット２の側壁に配置されている。２台のスピーカ５は、排気ユニット２の略同一高さ位置で対向配置されている。対向配置された２台のスピーカ５から、換気扇３の騒音と逆位相の制御音を発することにより、均一な平面波つまり制御音の壁を形成し、換気扇３より発せられる騒音をより確実に排気ユニット２内部に閉じ込めることができる。なお、スピーカ５の配置としては対向位置に限らず、隣り合う側壁に形成するものであっても良く、少なくとも複数のスピーカ５は略同一高さ位置にあることが望ましい。また、測定マイク４は排気側に形成しているものであるが、測定マイクについては吸気側に設けても良く、更に、吸気側・排気側共に設けることによってより精度の良い測定を行うことが可能である。
【００２６】
なお、スピーカ５は２台以上使用してもよく、複数台のスピーカ５を対称、対角状、直角に形成することによって、より均等に平面波を形成することが可能となる。ただし、スピーカの位置はこれらに限定されるものではなく、排気ユニット２の上下左右位置に形成することもできる。
【００２７】
その他、図３に示す排気ユニット２では、排気ユニット２内部の温度を測定する温度センサ８を備えている。温度センサ８の位置は、排気ユニット２内であれば特に限定されず、換気扇３の排気側又は吸気側の何れに配置してもよい。
【００２８】
ここで、温度の高低によって音の伝播速度も変化する（温度が高い場合には音速が速くなる）ため、温度センサ８によって測定された排気ユニット２内の温度情報を制御装置６に送信し、測定マイク４によって測定された騒音情報と合わせて、スピーカ５より発せられる制御音が調整される。このように制御音を調整することにより、換気扇３の騒音とより正確な逆位相の制御音を発することが可能となる。
【００２９】
その他、湿度が上がれば空気の密度が下がり音速が増加するため、湿度センサを形成し、その情報についても排気ユニット２の制御装置に送信し、上記の温度情報および騒音情報と合わせて制御音を調整することもできる。
【００３０】
（排気ユニットの形態３）
図４に示す排気ユニット２では、４台のスピーカ５が排気ユニット２の側壁に配置されている。このうち２台のスピーカ５は、上記の形態２と同様に、換気扇３の排気側で対向配置され、残り２台のスピーカ５は、換気扇３の吸気側で対向配置されている。
【００３１】
電気機器収納用箱１に排気口を形成する場合には、合わせて、外部空気を取り込むための吸気口も形成されるため、換気扇３の騒音は、吸気口からも外部に漏洩する恐れがあるが、図４に示すように、換気扇３を介して吸気側にも、換気扇３の騒音と逆位相の制御音を発するスピーカ５を配置することにより、換気扇３の吸気側においても、騒音の漏洩を回避することができる。図４に示す排気ユニット２では、換気扇３を介して吸気側および排気側の双方に、２台のスピーカ５を対向配置することにより、換気扇３を介して吸気側および排気側の双方で、より均一な平面波が形成されるため、より確実に騒音を封じ込めることができる。
【００３２】
（排気ユニットの形態４）
図５に示す排気ユニット２では、図４に示す排気ユニット２と同様に、４台のスピーカ５が排気ユニット２の側壁に配置され、このうち２台のスピーカ５は、上記の形態２と同様に、換気扇３の排気側で対向配置され、残り２台のスピーカ５は、換気扇３の吸気側で対向配置されている。
【００３３】
図４に示す排気ユニット２では、排気ユニット２の長さや端部の構造と、スピーカ５および測定マイク４の位置が均等に配置される場合によっては、制御系が不安定となる周波数と、排気ユニット２の共鳴周波数が一致して騒音が増幅されてしまう恐れがあるところ、図５に示すように、排気ユニット２の長さの変更あるいはスピーカ５の位置や測定マイク４の位置を変えることにより，制御系が不安定となる周波数と、排気ユニット２の共鳴周波数をずらすことにより騒音の増幅を防ぐことができる。
【００３４】
（排気ユニットの形態５）
図６に示す排気ユニット２では、排気ユニット２内部にスポンジ・ウレタンなどからなる吸音材９を貼り付けている。前記のように、スポンジ・ウレタン材からなる吸音材９は、低周波数（低音域）の騒音を吸収することができず、騒音対策として不十分であったが、高周波数（高音域）の騒音を吸収することができる。
【００３５】
すなわち、図６に示す排気ユニット２では、スポンジ・ウレタンなどからなる吸音材９で高周波数の騒音を吸収し、換気扇３の騒音と逆位相の制御音を発するスピーカ５により低周波域での騒音を減衰させて消音することができるため、幅広い周波数域での騒音対策として有効である。
【００３６】
（排気ユニットの形態６）
スピーカ５は、上記形態１〜５に示すように、排気ユニット２の側壁に配置する他、排気ユニット２の内部空間に配置することもできる。ただし、スピーカ５を、ファン３２の正面に配置した場合、空気流れを阻害し排気効率を損なわせるが、図７に示す排気ユニット２では、スピーカ５をモータ３１の回転軸上に対向するように配置することにより、空気流れを阻害する問題を回避している。
【００３７】
以下、電気機器収納用箱１における排気ユニット２の設置例を示す。
【００３８】
図８に示す設置例１は、電気機器収納用箱１の側面に排気ユニット２を設置したものである。電気機器収納用箱１が屋外で使用される場合、排気ユニット２内の換気扇３やスピーカ５などが風雨に晒されないように、排気ユニット２の上部にカバー１０を設け、その内部に排気ユニット２を形成している。ただし、制御装置５は、排気ユニット２の障害とならないように、電気機器収納用箱１の筐体内部に配置されている。
【００３９】
排気ユニット２内には、換気扇３を介して排気側と吸気側の双方に、換気扇３の騒音と逆位相の制御音を発するスピーカ５を配置しているため、換気扇３の騒音を完全に排気ユニット２の内部に封じこめることができる。
【００４０】
（設置例２）
図９に示す設置例２も、電気機器収納用箱１の側面に排気ユニット２を設置したものであるが、本設置例では、電気機器収納用箱に形成された排気口１１に対峙する位置に換気扇３が配置されている。
【００４１】
（設置例３）
図１０に示す設置例２は、図８に示す設置例１において、更に、筐体の吸気口１２にも、前記の排気ユニット２と同様の消音機構を備えた吸気ユニット１３を配置したものである。吸気口１２および排気口１１の双方に、換気扇３を内蔵した前記排気ユニット２、吸気ユニット１３を設けることにより、筐体の排気能力を向上させつつ、消音効果を奏することができる。なお図１０に示す例では、吸気ユニット１３を筐体の内部に設置しているが、筐体外部に設置することもできる。
【符号の説明】
【００４２】
１  電気機器収納用箱
２  排気ユニット
３  換気扇
３１  モータ
３２  ファン
４  測定マイク
５  スピーカ
６  制御装置
７  電気機器
８  温度センサ
９  吸音材
１０  カバー
１１  排気口
１２  吸気口
１３  吸気ユニット
【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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【図１】
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