(57)【要約】【課題】能動消音装置の消音効果を向上した送風装置を提供する。【解決手段】能動消音風路は断面が矩形の筒体２１であって、筒体２１の一側面２０に板部材２３を取り付ける切抜き穴２２を設け、スピーカ１８は板部材２３を介して能動消音風路４に取り付けられており、板部材２３が切抜き穴２２を覆って、一側面２０上で筒体２１の２つの稜線２４に到達するように備えられることにより、スピーカの振動と一側面の共振を抑制し、消音効果を向上した送風装置を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気の流れ方向における上流側にて空気を吸い込む吸込口と、
前記吸込口より吸い込んだ空気を排出する排出口と、
前記吸込口と前記排出口とを連通する風路部と、
前記風路部の内部で前記吸込口から前記排出口へと空気を導く送風部と、
前記送風部の上流側に設けられた能動消音風路と、
スピーカを有し前記能動消音風路内の消音を行う能動消音装置とを備え、
前記スピーカは板部材を介して能動消音風路へ取付けた送風装置であって、
前記能動消音風路は、断面が矩形の筒体であって、
少なくとも前記筒体の一側面に前記板部材を取り付ける切抜き穴を設け、
前記切抜き穴は、前記スピーカのフレームよりも大きい開口であって、
前記板部材は、前記切抜き穴を覆って、前記一側面上で前記筒体の２つの稜線に到達するように備えた送風装置。
【請求項２】
前記能動消音装置は一つの前記能動消音風路で二つの前記スピーカを前記筒体の対向する面に備えたことを特徴とする請求項１記載の送風装置。
【請求項３】
前記能動消音装置は前記スピーカの前記能動消音風路と反対側にスピーカボックスを取り付けた請求項１または２に記載の送風装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風路部内に配置して送風装置運転時に発生する騒音を消音する能動消音装置を備えた送風装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、空調機や換気扇などの送風装置において、その運転時に発生する騒音を低下することが求められている。このような課題を解決する手段の一つとして、送風路内にダクト構成の能動消音装置を搭載するという方法が挙げられる（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
以下、その能動消音器について図６を参照しながら説明する。
【０００４】
従来、ダクト構成の能動型消音装置としては、薄板鋼板製の角型ダクト１０１の内部に上流側から順次間隔を設けたリファレンスマイク１０４，消音用スピーカ１０５，エラーマイク１０６と、それらをそれぞれ接続した演算制御器１０２とから構成されるものが知られている。
【０００５】
この種の装置において、送風装置内で発生した騒音は角型ダクト１０１内を伝搬してリファレンスマイク１０４で検出される。演算制御器１０２では上記リファレンスマイク１０４が検出した騒音を原音として原音と逆位相の信号が作成され、それが消音用スピーカ１０５から角型ダクト１０１内に放出され上記原音をキャンセル消音し、エラーマイク１０６は伝播の下流側で内部音をモニターし、演算制御器１０２でエラーマイク１０６の出力が零になるように消音用スピーカ１０５を自動的に調整している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開平５−１２３０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら上記特許文献１に記載の送風装置では、角型ダクトに直接スピーカを設置すると、打ち消す騒音の周波数帯域のうち、特定の周波数で消音ができなくなり、消音効果が著しく低下することがあった。
【０００８】
その原因を探求してみると、スピーカの振動がスピーカを取付けた面に伝わってしまい特定の周波数においてスピーカからの音圧が極端に低くなることが確認された。つまりダクトとスピーカの共振が原因で逆位相の音を正確に出力することができなくなるため消音効果が低化するという課題を見出した。
【０００９】
そこで本発明は、上記課題を解決するものであり、所望の風量を確保しつつ、能動消音装置の消音効果を向上させた送風装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そして、本発明は上記目的を達成するために、空気の流れ方向における上流側にて空気を吸い込む吸込口と、前記吸込口より吸い込んだ空気を排出する排出口と、前記吸込口と前記排出口とを連通する風路部と、前記風路部の内部で前記吸込口から前記排出口へと空気を導く送風部と、前記送風部の上流側に設けられた能動消音風路と、スピーカを有し前記能動消音風路内の消音を行う能動消音装置とを備え、前記スピーカは板部材を介して能動消音風路へ取付けた送風装置であって、前記能動消音風路は、断面が矩形の筒体であって、少なくとも前記筒体の一側面に前記板部材を取り付ける切抜き穴を設け、前記切抜き穴は、前記スピーカのフレームよりも大きい開口であって、前記板部材は、前記切抜き穴を覆って、前記一側面上で前記筒体の２つの稜線に到達するように備えたことを特徴とする送風装置であり、これによって所期の目的を達成するものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、所望の風量を確保しつつ、振動による消音効果の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１に係る送風装置の構成概略図
【図２】本発明の実施の形態１に係る送風装置の能動消音風路の概略図
【図３】本発明の実施の形態１に係る送風装置の側断面図
【図４】本発明の実施の形態２に係る送風装置の能動消音風路の概略図
【図５】本発明の実施の形態３に係る送風装置の能動消音風路の概略図
【図６】従来の送風装置に搭載される能動消音装置の側断面図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の請求項１に係わる送風装置は、空気の流れ方向における上流側にて空気を吸い込む吸込口と、前記吸込口より吸い込んだ空気を排出する排出口と、前記吸込口と前記排出口とを連通する風路部と、前記風路部の内部で前記吸込口から前記排出口へと空気を導く送風部と、前記送風部の上流側に設けられた能動消音風路と、スピーカを有し前記能動消音風路内の消音を行う能動消音装置とを備え、前記スピーカは板部材を介して能動消音風路へ取付けた送風装置であって、前記能動消音風路は、断面が矩形の筒体であって、少なくとも前記筒体の一側面に前記板部材を取り付ける切抜き穴を設け、前記切抜き穴は、前記スピーカのフレームよりも大きい開口であって、前記板部材は、前記切抜き穴を覆って、前記一側面上で前記筒体の２つの稜線に到達するように備えたものである。
【００１４】
これにより、板部材を前記筒体の２つの稜線に到達するように備え、スピーカは板部材を介して能動消音風路へ取り付けことで、スピーカの振動は、一側面に隣接した面に伝わり易くなり、スピーカの振動が一側面と共振して特定の周波数のスピーカからの音の出力が極端に小さくなることを防止することが可能となる。したがって、スピーカからの音の出力を下げることなく出力することができ、正確に逆位相の音を出力することができるようになるので、能動消音装置の消音効果を向上させることができる。
【００１５】
また、請求項２に係わる送風装置は、前記能動消音装置は一つの前記能動消音風路で二つの前記スピーカを前記筒体の対向する面に備えたものである。
【００１６】
これにより、能動消音風路内で打ち消すための平面波を作りやすくなり、打ち消したい騒音の逆位相の平面波を生成しやすくなるので、能動消音装置の消音効果をさらに向上させることができる。
【００１７】
また、請求項３に係わる送風装置は、前記能動消音装置は前記スピーカの前記能動消音風路と反対側にスピーカボックスを取り付けたものである。
【００１８】
これにより、能動消音風路内で打ち消すための平面波を作りやすくなるので、能動消音装置の消音効果をさらに向上させることができる。
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１に係る送風装置の構成について、図１を参照しながら説明する。なお図１は、本発明の実施の形態１に係る送風装置の構成概略図である。
【００１９】
図１に示すように、本実施の形態１に係る送風装置１は、外形が略立方体の筐体から成る。
【００２０】
送風装置１は、筐体に設けた吸込口２と排出口６を備えている。また、送風装置１の内部には、吸込口２と排出口６を連通させる風路部７と、風路部７内に配置した能動消音装置３としての能動消音風路４と、送風部５を備えている。
【００２１】
吸込口２は、送風装置１の空気の流れ方向において最上流（図１の下方）に位置し、送風装置１の外部から空気を吸い込む開口部として設けられている。
【００２２】
排出口６は、送風装置１における気流の流れ方向において最下流（図１の上方）に位置し、送風部５の流出口８と連通している。
【００２３】
送風部５は、円形の多翼ファン９と、多翼ファン９を回転させるモータ（図示せず）と、多翼ファン９を包み込むケーシング１０と、多翼ファン９の回転の中心となる回転軸１１とを備える。
【００２４】
ケーシング１０は、気流の上流側に流入口１２、気流の下流側に流出口８を備えている。流入口１２は、ケーシング１０の略円形側面に設けられ、かつ、回転軸１１に垂直に設けられている。
【００２５】
モータ（図示せず）は、回転軸１１と同軸上であって、送風部５内部の空間に埋め込まれる形で配置される。また、回転軸１１は、気流の流れ方向（図１の下方から上方）に対して直行して配置されている。
【００２６】
送風部５は、ケーシング１０に開口した流入口１２において上流側の空気を吸気し、流出口８から空気を排出することで、送風装置１において吸込口２から吸い込んだ空気を排出口６から外部に排出する。
【００２７】
送風部５の上流側には、気流の流れ方向に垂直な板体の仕切壁１３が配置されている。仕切壁１３は、風路部７を上流側と下流側とに仕切るものであるが、風路部７の一部をなす開口１４を備えたものでもある。
【００２８】
能動消音風路４は、吸込口２の下流側において、能動消音風路４の上流側開口部１５と吸込口２とを連通して設けられている。また、能動消音風路４の下流側開口部１６は仕切壁１３の開口１４と連通して設けられている。能動消音風路４は、気流の流れ方向に対して垂直な断面の形状が矩形をしている。
【００２９】
即ち、送風装置１の上流側に能動消音風路４が配置され、下流側に送風部５が配置された構成となっている。
【００３０】
能動消音装置３は、能動消音風路４の気流の流れ方向において吸込口２側から順に、エラーマイク１９、スピーカ１８、リファレンスマイク１７を備えている。加えて、リファレンスマイク１７の信号から位相と振幅を調整した音声信号を生成してスピーカ１８から発振させる演算制御器（図示せず）を備えている。
【００３１】
図２に示すように、能動消音風路４は、断面の形状が矩形の筒体２１であって、４つの稜線と、４つの側面から形成されている。
【００３２】
そして、少なくとも筒体２１の一側面２０に板部材２３を取り付ける切抜き穴２２を設けている。切抜き穴２２はスピーカ１８のフレーム１８ａよりも大きい開口である。スピーカ１８は板部材２３を介して能動消音風路４に取り付けられており、板部材２３は切抜き穴２２を覆って、一側面２０上で筒体２１の２つの稜線２４に到達するように備えている。なお、エラーマイク１９とスピーカ１８は、能動消音風路４の気流の流れ方向において中央部より吸込口２側に寄せると共に、リファレンスマイク１７は、同じように中央部より騒音源である送風部５側に寄せて設置している。結果としてエラーマイク１９、スピーカ１８はリファレンスマイク１７に比べて送風部５から遠い位置に配置されている。
【００３３】
以上が、本実施の形態に係る送風装置１の構成である。
【００３４】
送風装置１の稼動時における各部の動作や作用について、図３を用いて説明する。なお、図３は本発明の実施の形態１に係る送風装置１の側断面図である。
【００３５】
上記構成において、送風装置１において送風部５が稼動すると、吸込口２から排出口６に至る気流が発生する。これと同時に、送風部５の騒音が能動消音風路４を通り吸込口２から放射される。
【００３６】
能動消音風路４は、音圧を断面方向に均一となる平面波にする作用を有するため、風路内では一次元的な音圧が伝播する。そこで能動消音装置３において、リファレンスマイク１７が騒音を検出し、検出した騒音を騒音信号として演算制御器（図示せず）に伝達する。
【００３７】
演算制御器は、前記騒音信号に基づいて、スピーカ１８付近を通過する際の騒音を予測し、予想された騒音に対して逆位相の音声信号を生成してスピーカ１８に送信する。スピーカ１８が前記音声信号に基づいた音を発することにより、送風に伴い送風部５から放射される騒音を低減することができる。そして、吸込口２から放射される騒音が低減されることになる。なお、スピーカ１８位置を通過した騒音は、エラーマイク１９によって検出され、演算制御器に送信される。エラーマイク１９を備えることは必須ではないが、演算制御器は、エラーマイク１９によって検出された騒音を補正信号として、これに基づいて音声信号を生成することで、消音性能をさらに高めることができる。
【００３８】
本実施の形態では、能動消音風路４は断面が矩形の筒体２１であって、スピーカ１８は板部材２３を介して能動消音風路４へ取り付けられており、少なくとも筒体２１の一側面２０に板部材２３を取り付ける切抜き穴２２を設け、切抜き穴２２は、スピーカ１８のフレーム１８ａよりも大きい開口であって、板部材２３は、切抜き穴２２を覆って、一側面２０上で筒体２１の２つの稜線２４に到達するように備えられている。板部材２３を筒体２１の２つの稜線２４に到達するように備えたことで、スピーカ１８の振動は、一側面２０に隣接した面に伝わり易くなり、スピーカ１８の振動が一側面２０と共振して特定の周波数の音の出力が極端に小さくなることを防止することが可能となる。なお、一例として切抜き穴２２は二つの稜線２４から数ｍｍ程度のところまで開口させるものである。
【００３９】
したがって、スピーカからの音圧を下げることなく出力することができ、正確に逆位相の音を出力することができるようになるので、能動消音装置の消音効果を向上させることができる。
【００４０】
以上のように、少なくとも筒体２１の一側面２０に板部材２３を取り付ける切抜き穴２２を設け、切抜き穴２２はスピーカ１８のフレーム１８ａよりも大きい開口であって、スピーカ１８は板部材２３を介して能動消音風路４に取り付けられており、板部材２３は切抜き穴２２を覆って、一側面２０上で筒体２１の２つの稜線２４に到達するように備えることで、高い消音性能を確保した送風装置１を実現することができるのである。
（実施の形態２）
本実施の形態２に係る送風装置について説明する。図４は、本実施の形態２に係る送風装置の能動消音風路の概略図である。
【００４１】
図４に示すように、一つの能動消音風路４について二つのスピーカ１８を筒体２１の一側面２０と一側面２０に対向する対向面２５に備えている。対向する面にスピーカ１８を備えることで、二つのスピーカ１８から同位相の音が出力され、能動消音風路内で打ち消すための平面波を作りやすくなる。よって、打ち消したい騒音の逆位相の平面波を生成しやすくなるので、能動消音装置の消音効果をさらに向上させることができる。
（実施の形態３）
本実施の形態３に係る送風装置について説明する。図５は、本実施の形態３に係る送風装置の能動消音風路の概略図である。
【００４２】
図５に示すように、一つの能動消音風路４についてスピーカ１８の能動消音風路４と反対側にスピーカボックス２６を備えている。これにより、スピーカ１８の能動消音風路４と反対側に出た音が他のスピーカ１８に伝わることを防ぐことができる。これにより、能動消音風路内で打ち消すための平面波を作りやすくなるので、能動消音装置の消音効果をさらに向上させることができる。
【００４３】
なお、本実施の形態では能動消音風路を一つとしているが、能動消音風路を２つ、４つとしたときでも本発明は有効である。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、レンジフード、空気清浄機、除湿機、換気扇など、送風により騒音が発生する送風装置に適用できる技術として有用である。
【符号の説明】
【００４５】
１    送風装置
２    吸込口
３    能動消音装置
４    能動消音風路
５    送風部
６    排出口
７    風路部
８    流出口
９    多翼ファン
１０    ケーシング
１１    回転軸
１２    流入口
１３    仕切壁
１４    開口
１５    上流側開口部
１６    下流側開口部
１７    リファレンスマイク
１８    スピーカ
１８ａ    フレーム
１９    エラーマイク
２０    一側面
２１    筒体
２２    切抜き穴
２３    板部材
２４    稜線
２５    対向面
２６    スピーカボックス
【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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