JP2018155940A - Silencer, cooling system and oa device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、消音機および冷却装置およびOA機器に関する。 The present invention relates to a silencer, a cooling device, and OA equipment.
ファクシミリ装置やプリンタ、複写機やその複合装置である画像形成装置や、コンピュータ等の電子機器を一括して、この明細書中において「OA機器」もしくは単に「機器」と称する。
OA機器は一般に、装置内部にモータや発光体等の発熱する部分(以下「発熱部」と称する。)を有する。発熱部の発熱による装置内部の温度上昇を抑制するために、冷却風による冷却を行う冷却装置が設けられるのが一般的である。
冷却風は、冷却風流通用の管路を通して「機器内の発熱する部分もしくはその近傍」に流通され、冷却をおこなう。冷却風流通用の管路(以下「ダクト」とも言う。)には、ファンが設けられ、このファンにより管路内に冷却風を流通させる。
管路の両端は開放端となっており、冷却風を導入する側の開放端を「吸気側開放端」、冷却に供した冷却風が排出される側の開口端を「排気側開口端」と呼ぶ。
吸気側開放端は、OA機器の外部から低温の空気を取り込むために、OA機器の装置外装(ケーシングやカバー部材)から外部に向けて開放されていることが多い。
冷却風の流通のためにファンを駆動すると、その駆動音が冷却風流通路内を伝搬して吸気側開放端から室内に放散され、室内環境に騒音として影響する。「ファン」は「騒音源」となる。
騒音源によりダクト内に発生する騒音の外部への影響を軽減する手段として、各種の消音器が知られており、中でも、サイドブランチ型の消音器は、音波の干渉を利用して消音を行うので消音のためのエネルギを必要としない。サイドブランチ型の消音器としては、従来、特許文献1、2に開示されたものが知られている。
A facsimile machine, a printer, a copier, an image forming apparatus which is a composite device thereof, and an electronic device such as a computer are collectively referred to as “OA device” or simply “device” in this specification.
In general, an OA device has a portion that generates heat (hereinafter referred to as a “heat generating portion”) such as a motor or a light emitter. In order to suppress an increase in temperature inside the apparatus due to heat generated by the heat generating portion, a cooling apparatus that performs cooling with cooling air is generally provided.
The cooling air is circulated through the pipe for circulating the cooling air to “a portion where the heat is generated in the device or the vicinity thereof” for cooling. A cooling air circulation pipe (hereinafter also referred to as “duct”) is provided with a fan, and the cooling air is circulated in the pipe by the fan.
Both ends of the pipeline are open ends, the open end on the side where the cooling air is introduced is the “intake side open end”, and the open end on the side where the cooling air used for cooling is discharged is the “exhaust side open end” Call it.
In order to take in low-temperature air from the outside of the OA device, the intake-side open end is often opened outward from the device exterior (casing or cover member) of the OA device.
When the fan is driven to distribute the cooling air, the driving sound propagates through the cooling air flow passage and is diffused into the room from the open end on the intake side, which affects the indoor environment as noise. “Fan” becomes “noise source”.
Various silencers are known as means for reducing the external influence of noise generated in a duct by a noise source. Among them, side branch type silencers mute using sound wave interference. So no energy is required for mute. Conventionally, as the side branch type silencer, those disclosed in
この発明は、サイドブランチ型の新規な消音器の実現を課題とする。 An object of the present invention is to realize a novel side-branch silencer.
この発明の消音器は、空気が流通する流路に沿って、管路断面積が滑らかに変化する部分と管路屈曲部分との少なくとも一方を有する前記管路の内部に設けられた騒音源による騒音を消音する消音器であって、開放側が前記管路側に開放したサイドブランチ型であり、前記管路の前記騒音源と前記管路の開放端との間で、前記管路断面積が滑らかに変化する部分と前記管路屈曲部分との少なくとも一方に配置される。 The silencer of the present invention is based on a noise source provided inside the pipe having at least one of a part where the pipe cross-sectional area changes smoothly and a pipe bending part along a flow path through which air flows. A silencer that silences noise, and is a side branch type with an open side opened to the pipeline side, and the pipeline cross-sectional area is smooth between the noise source of the pipeline and the open end of the pipeline It is arrange | positioned in at least one of the part which changes to the said, and the said pipe line bending part.
この発明によれば、サイドブランチ型の新規な消音器を実現できる。 According to the present invention, a novel side branch type silencer can be realized.
以下、実施の形態につき説明する。
図1は、冷却機構の1例を説明図的に示している。
冷却機構は、発熱部の冷却すべき部分2(以下単に「発熱部2」と言う。)を冷却風により冷却する機構である。
Hereinafter, embodiments will be described.
FIG. 1 illustrates an example of a cooling mechanism.
The cooling mechanism is a mechanism for cooling a
冷却機構は管路(ダクト)1を有する。ダクト1は、一端に吸気側開口端5(以下、吸気口5という。)、他端に排気側開口端6(以下、排気口6と言う。)を有し「吸気口5から排気口6に至る冷却風の流路」を形成する。流路内には、符号7で示す設置部に発熱部2が設置され、発熱部2より吸気口5の側にファン3が配設され、発熱部2より排気口6の側にはファン4が配設されている。ファン3と4とを駆動して、外気を矢印の如く吸気口5から吸引し、ダクト内の流路を流通させて発熱部2を冷却し、吸熱した空気を排気口6から排気として排出する。
The cooling mechanism has a pipe line (duct) 1. The
発熱部2での発熱量と冷却風の流量、必要とする冷却温度に応じ、ファン3、4のどちらか一方のみが配設される場合もある。
Only one of the
なお、排気口6は、図面に直交して手前側に向かって開口している。
In addition, the
図2に、図1に示す冷却機構の外観斜視図を示す。
図1に即して説明した発熱部2は、冷却機構が設けられる装置(例えば「OA機器」であるとする。)の機能に必要な要素であり、従って「OA機器本来の機能に応じたレイアウト」に従って配置が定められる。これに対して、冷却機構はOA機器の機能を有効に機能させるための補助手段であるから、OA機器本来のレイアウトを妨げないように形態や配設態位が調整される。
FIG. 2 shows an external perspective view of the cooling mechanism shown in FIG.
The
このため、ダクト1の形態は、図1、図2に示す例のように、管路が屈曲したり、管路の断面積が一様でなくなる場合が多い。例えば、図1において、AO機器本来のレイアウトを妨げないように、吸気口5は、発熱部2よりも高い位置に位置しており、吸気口5のサイズはファン3のサイズよりも小さい。このため、符号8で示す部分では、ダクト1の管路が屈曲し、その断面積も吸気口の側に向かって滑らかに減少している。
発熱部2は円筒状であり、発熱部2を設置する設置部7の部分の管路形状も、円筒形状になっている。
For this reason, as for the form of the
The
ファン3、4を駆動すると、その駆動音はダクト1の流路内を空気伝搬し、吸気口5及び排気口6から騒音として放散される。以下には、吸気口5から放散される騒音の消音を主として説明する。
When the
この発明の消音器は「サイドブランチ型」である。
図3は、サイドブランチ型の消音器による消音の原理を説明する説明図である。
音源12からの音(消音すべき音を含む)が管路9を右側へ空気伝搬している。管路9を「主管9」と称する。主管9の両端は開放して開口部をなし、音源12は一方の開口部に配置されている。他方の開口部11では「騒音が放散」される。
The silencer of the present invention is a “side branch type”.
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the principle of silencing by a side branch type silencer.
The sound from the sound source 12 (including the sound to be muted) propagates through the
主管9の音源12と開口部11との間に、サイドブランチ型の消音器10が設けられている。消音器10は「片側が開口した開口部分で他端側が閉じた筒状」であり、開口部分を主管9の管壁に穿った穴部に合致させて設けられている。
即ち、消音器10は主管9が「枝分かれ)」した枝管(サイドブランチ)となっている。それで、以下の説明においてサイドブランチ型の消音器を単に「サイドブランチ」ともいう。
図3に示すサイドブランチ10は断面積が一様な形状であり所謂「直管型」である。
主管9を図の右方へ伝搬する音波のうち、消音したい音の波長を「λ」とする。即ち、音速を「V」として、周波数:ν(=V/λ)の音である。
主管9を伝搬する音波は、サイドブランチ10に入射すると、サイドブランチ10の閉じた面で反射されて主管9に戻され、主管9を開口部11に向かう音(音波)に重なり合う。
サイドブランチ10の長さを、消音したい「波長:λの音」に対して、λ/4に設定すると、サイドブランチ10に入射して主管9に戻ってくる音は、主管9を開口部11側へ伝搬している波長:λの音に対して「λ/2」だけ遅れている。位相としては180度のずれである。
即ち、主管9を音源12側から伝搬する波長:λの音を図3に示す音13とすると、サイドブランチ10から主管9に戻る音は図3に示す音14にようになり、サイドブランチ10よりも開口部11に向かう音は、音13と音14とが重畳した音15となる。
A side-
That is, the
The
Of the sound waves propagating through the
When the sound wave propagating through the
When the length of the
That is, if the sound of wavelength: λ propagating from the
サイドブランチ10から主管9に戻る音14の振幅が音13の振幅と同じであれば、音13と音14の重畳により音15の振幅は0となり、波長:λの音13は「完全に消音」される。
実際には、サイドブランチ10で反射してくる音14の方が音13よりも弱く、音13と音14が合成された音15の振幅が完全にゼロになることは少ない。
If the amplitude of the sound 14 returning from the
Actually, the sound 14 reflected from the
図4は、上に図1、図2に即して説明した冷却機構の例において、ファン3、4を回転駆動し、吸気口5の位置で計測した騒音を2k(Hz)までの周波数領域に対してFFT分析を行った結果を示す。
FIG. 4 shows the example of the cooling mechanism described above with reference to FIGS. 1 and 2, the
この例では、周波数:635Hz、823Hz、845Hzが目立っている。これらの周波数は「ファンのモータ回転数とファンの羽根枚数を掛けた周波数」であり、ファンの風切音と言われるものである。
ファン3の風切音の基本波の周波数は、モータの回転数が126.8rpsで羽根の枚数が5なので634Hz(=126.8×5)である。
ファン4は「2つのファンを並列で設置」して同電圧を供給しているが、管路1の形状が複雑なため「気流抵抗」が2つのファンで異なり、ファンモータ回転数に差が生じている。この時の2つのファンモータの回転数はそれぞれ、164.6rpsと169.0rpsで、2つのファン4の羽根の枚数は5枚なので、それぞれ周波数:823Hzと845Hzの風切音が発生している。
In this example, the frequencies: 635 Hz, 823 Hz, and 845 Hz are conspicuous. These frequencies are “frequency obtained by multiplying the number of fan rotations of the fan and the number of fan blades”, and are referred to as fan wind noise.
The frequency of the fundamental wave of the wind noise of the
図5は、図1、図2に示すダクト1の吸気口5からファン3側へ流路に沿って測った各距離における音圧レベルの分布を示す図である。横軸の距離において、吸気口5の位置を基準(0mm)とし、ファン側への距離を「−側」として図り、各位置にマイクロフォンを設置して測定している。
FIG. 5 is a diagram showing the distribution of the sound pressure level at each distance measured along the flow path from the
ファン3の位置は、吸気口5から「−160mm」の位置にあるが、マイクロフォンを回転しているファン3に接触して計測することはできないため、ファン3から吸気口5の側へ5mm離れた位置(=−155mm)にマイクロフォンを設置して計測を行った。
計測データの音圧レベルのAP(オールパス:出力信号を周波数分析せずに、直接、平均全パワー(実効値)を求めてレベル化して表示した値)と、計測データを周波数分析した結果の635Hz、823Hzの音圧レベルを20mm毎に計測してプロットした。
なお、管路内の音圧レベルの分布は、このような計測の代わりに精度が良い音響シミュレーションの結果を用いて表すこともできる。
Although the position of the
AP of the sound pressure level of the measurement data (all pass: the value obtained by leveling and calculating the average total power (effective value) directly without frequency analysis of the output signal) and 635 Hz of the result of frequency analysis of the measurement data The sound pressure level at 823 Hz was measured and plotted every 20 mm.
Note that the distribution of the sound pressure level in the pipe line can also be expressed by using a result of acoustic simulation with good accuracy instead of such measurement.
サイドブランチ型の消音器は一般に「低減(消音)したい周波数の音の音圧レベルが高い位置」に設置することで「より高い消音効果」を実現できる。
この観点からすると、図5に示すように、吸気口5からファン3の側へ流路に沿って80mmの位置で「AP、634Hz、823Hz」とも音圧レベルが高い。従って、サイドブランチは、この位置(−80mmの位置)に設置することで「より高い効果」を期待できる。−80mmの位置では、周波数:823Hzの方が、周波数:634Hzの音よりも音圧レベルが高いので、周波数:823Hzの音の音圧を下げるとAPの音圧値も下がると期待できる。
A side branch type silencer can generally achieve a “higher silencing effect” by installing it at a “position where the sound pressure level of the sound of the frequency to be reduced (silenced) is high”.
From this point of view, as shown in FIG. 5, the sound pressure level is high for both “AP, 634 Hz, and 823 Hz” at a position of 80 mm along the flow path from the
なお、周波数:823Hzの音の音圧は、図5に示すように−60mm〜−100mmの範囲では、ほぼ同レベルの高さを有しており、従って、サイドブランチ型の消音器を、
この領域の適宜の位置に配置しても、有効な消音効果を期待できる。
In addition, the sound pressure of the sound of frequency: 823 Hz has almost the same level height in the range of −60 mm to −100 mm as shown in FIG. 5. Therefore, the side branch type silencer is
Even if it is arranged at an appropriate position in this region, an effective silencing effect can be expected.
以下では、吸気口5から、ファンの側へ流路に沿って−80mmの位置にサイドブランチ型の消音器を設ける場合を説明する。
消音したい音の周波数は823Hzである。
温度:Tの空気中を伝搬する音の音速:V(m/Sec)は、周知の如く:
V=331.5+0.6T
である。音速:Vは、周波数:νと波長:λにより、
V=λ・ν
で与えられるから、音速:Vの式は、
λ・ν=336+0.6T
となる。
ダクト1内で、ファン3から吸気口5の側の空気温度として常温(室温:25℃)を想定すると、
λ・ν=331.5+0.6×25=331.5+15=346.5m
となる。
ν=823Hz
であるから、波長:λは、
λ=0.421m
となる。
Below, the case where a side branch type silencer is provided in the position of -80 mm along a flow path from the
The frequency of the sound to be muted is 823 Hz.
Temperature: Sound velocity propagating through the air at T: V (m / Sec) is well known:
V = 331.5 + 0.6T
It is. Speed of sound: V depends on frequency: ν and wavelength: λ
V = λ ・ ν
Is given by
λ ・ ν = 336 + 0.6T
It becomes.
Assuming normal temperature (room temperature: 25 ° C.) as the air temperature from the
λ · ν = 331.5 + 0.6 × 25 = 331.5 + 15 = 346.5 m
It becomes.
ν = 823 Hz
Therefore, the wavelength: λ is
λ = 0.421m
It becomes.
従って、周波数:823Hzの音を消音するためのサイドブランチ型の消音器(サイドブランチ)の長さは、
λ/4=0.421/4=0.1053m=105.3mm
となる。なお、サイドブランチの長さは実際には開口端補正が必要である。
Therefore, the length of the side branch type silencer (side branch) for silencing the sound of frequency: 823 Hz is:
λ / 4 = 0.421 / 4 = 0.1053 m = 105.3 mm
It becomes. It should be noted that the length of the side branch actually requires opening end correction.
図6は、この発明の冷却装置の実施の1形態を説明図的に示す図である。
この実施の形態は、図1〜図5に即して上に説明した冷却機構におけるダクト1に、サイドブランチ型の消音器16(以下、サイドブランチ16とも言う。)を設けた冷却装置の1例である。
FIG. 6 is an explanatory view showing one embodiment of the cooling device of the present invention.
This embodiment is a
823Hzの騒音を消音するために効果的な位置として、上の如く求められた「吸気口5からファン3側へ80mm離れた位置」は、符号8で示す「ダクト1の管路が屈曲し、その断面積も吸気口5の側に向かって滑らかに減少している部分」である。図中の矢印はダクト1内をファン3から吸気口5の側に向かって伝搬する音波を示している。
そこで、サイドブランチ16を「符号8で示す部分(以下、配置部8あるいは取り付け部8という。)」に設けている。図に示す長さ:Lは上に算出した105.3mmである。
As an effective position to mute noise of 823 Hz, the “
Therefore, the
この実施の形態では、サイドブランチ16の閉じた側が、吸気口5の面よりも、図で右側に距離:Aだけ張り出して位置している。もし、冷却装置が設けられるAO機器の外装面が、吸気口5と同一面となるようなレイアウトである場合には、サイドブランチ16を用いることはできない。
In this embodiment, the closed side of the
図7は、冷却装置の別の実施形態を示す図である。
この実施の形態ではダクト1の図において下方に「空間的な余裕」がある場合であり、この部分にサイドブランチ18を配設している。この実施の形態では、サイドブランチ18の管軸方向は、図で上下方向に平行となっているので、サイドブランチ18の閉じた側の端部が、吸気口5の面より右側に食み出すことはなく、冷却装置が設けられるAO機器の外装面が、吸気口5と同一面となるようなレイアウトである場合にも用いることができる。
サイドブランチ18の長さは、ダクト1の符号8で示す部分(サイドブランチ18の開口部が位置する部分)から閉じた側の端部までの距離:L1、L2の平均値とした。
図8は、図7の実施の形態において、ファン3、4を回転させた時の騒音の周波数:2kHzまでのFFT分析の結果を、図4に倣って示している。
FIG. 7 is a diagram showing another embodiment of the cooling device.
In this embodiment, there is a “spatial margin” below the
The length of the
FIG. 8 shows the result of FFT analysis up to 2 kHz of noise frequency when the
図8の結果を図4のものと比較すると、図7の実施の形態の場合「823Hz、845Hzやその周辺の音圧レベル」が図4の状態(サイドブランチによる消音を行わない場合)のグラフと比較して下がっている。サイドブランチ18の消音効果は、ある程度周波数の幅があるので、多少消音周波数がずれていても消音効果を発揮できる。
8 is compared with that in FIG. 4, the graph of “823 Hz, 845 Hz and surrounding sound pressure levels” in the case of the embodiment of FIG. 7 is the state of FIG. 4 (when the sound is not silenced by the side branch). It is lower than that. Since the silencing effect of the
図9は、サイドブランチ18の消音効果を表すグラフであり、図4のグラフから、図8のグラフを減算した結果である。
FIG. 9 is a graph showing the silencing effect of the
図9から明らかなように「829Hzをピークとして最大14dB程度の消音効果」が認められる。
図10は、冷却装置の他の実施の形態を説明するための図である。
この実施の形態では、サイドブランチ19がダクト1の符号8で示す部分に配設されている。
サイドブランチ19は、閉管状の消音器の閉じた側の面(以下、閉塞部という。)20が、ダクト(管路)1における取り付け部8と平行であり、サイドブランチ19の「管軸方向(閉じた管状部分の軸心方向)」が、取り付け部8における管路に対して傾いている。
As is clear from FIG. 9, “a silencing effect of up to about 14 dB with a peak at 829 Hz” is recognized.
FIG. 10 is a diagram for explaining another embodiment of the cooling device.
In this embodiment, the
In the
閉塞部20の面は、ダクト1における取り付け部8と平行になっている。サイドブランチ19の管軸方向の長さ:L1は、消音したい音(波長:823Hzの音)の波長の1/4(=105.3mm)である。
The surface of the closing
図11は管路1に、サイドブランチ19を設置した状態を示す斜視図である。
図12は、図10に即して説明した実施の形態において、ファン3、4を回転させた時の、騒音の周波数:2kHzまでの周波数領域に対する「FFT分析の結果」を示す図である。図8のグラフと比較して「823Hz、845Hzやその周辺の音圧レベル」がさらに下がっている。
FIG. 11 is a perspective view showing a state in which the
FIG. 12 is a diagram showing “FFT analysis results” for a frequency range up to 2 kHz of noise frequency when the
図13はサイドブランチ19の消音効果を表したグラフであり、図4のグラフから、図12のグラフを減算した結果である。周波数:836Hzをピークとして最大18dB程度の消音効果があることがわかる。
FIG. 13 is a graph showing the silencing effect of the
図14は発明のサイドブランチ型の消音器としてサイドブランチ21を用いた実施の形態を説明するための図である。
FIG. 14 is a view for explaining an embodiment using a
サイドブランチ21は「基部22と閉塞部23の2つの部材」により構成されている。基部22はダクト1の取り付け部8に固定的に配設され、閉塞部23は基部22に精度良く嵌合され「管軸方向に摺動可能」となっている。この摺動により、閉管状の消音器であるサイドブランチ21の「管軸方向の長さ:L3」を変化させることができる。
The
このように、サイドブランチ21の管軸方向の長さ:L3を変化させることにより、消音すべき音の周波数を変化させることができる。
冷却装置の管路1内に配置されたファン3やファン4の回転数は、ファン駆動機構の経時的な劣化によって変化することもあるし、ファンの回転数が不変でも、管路内の冷却空気の温度が環境温度の変化により変化することもある。
このような場合には、消音すべき騒音の周波数にも変動が生じ、サイドブランチの管軸方向の長さが不変であると消音効果に変動が生じる。
Thus, the frequency of the sound to be muted can be changed by changing the length L3 of the
The number of rotations of the
In such a case, the frequency of the noise to be silenced also varies, and if the length of the side branch in the tube axis direction is unchanged, the silencing effect varies.
図14の実施の形態のサイドブランチ21のように、管軸方向の長さ:L3が可変であれば、消音すべき騒音の周波数に変動が生じた場合にも、長さ:L3を調整して、常に最良の消音効果を実現できる。図14において符号25は後述の「サイドブランチ長変更手段」を示している。
As in the
図15は、消音器であるサイドブランチ21の管軸方向の長さ:L3を可変調整する「調整手段」の1例を示すブロック図である。
FIG. 15 is a block diagram showing an example of “adjustment means” for variably adjusting the length L3 in the tube axis direction of the
調整手段は、騒音周波数検出手段302またはファンモータ回転数検出手段301と、サイドブランチ長制御手段24と、サイドブランチ長変更手段25とを有している。
騒音検出手段302は、例えば「小型のマイクロフォンと周波数分析手段」で構成される。小型のマイクロフォンは例えば「B&K社製のサーフェスマイクロフォン」のように「薄型で管路1の内表面に貼り付けられるタイプ」が、管路内の空気抵抗を増大させないのでよい。
The adjustment means includes noise frequency detection means 302 or fan motor rotation speed detection means 301, side branch length control means 24, and side branch length change means 25.
The noise detection means 302 is composed of, for example, a “small microphone and frequency analysis means”. A small microphone such as “a surface microphone made by B & K” “a thin type that is attached to the inner surface of the
ファンモータ回転数検出手段301としては、例えば、ファンの実回転数を「ファンモータに取り付けたスリットが入った円盤と、フォトインタラプタで検出」する構成のものを用いることができる。回転数を検出できれば、前述の如くして騒音の周波数(=ファンの翼の枚数×回転数(rps))を演算的に決定できる。 As the fan motor rotation speed detection means 301, for example, a structure in which the actual rotation speed of the fan is “detected by a disk with a slit attached to the fan motor and a photo interrupter” can be used. If the number of rotations can be detected, the noise frequency (= number of fan blades × number of rotations (rps)) can be arithmetically determined as described above.
騒音周波数検出手段302で検出された騒音(消音すべき音)周波数のデータもしくはファンモータ回転数検出手段301で検出された回転数のデータは、サイドブランチ長制御手段24に電気信号として入力される。
サイドブランチ長制御手段24はCPUやマイクロコンピュータとして構成され、入力される周波数または回転数のデータに応じて、サイドブランチ21の管軸方向の長さ:L3の最適値を決定する。なお、ファンモータの回転数やファンの風切音周波数と、サイドブランチ21の最適の長さ:L3との関係を予め開口補正を考慮して実験的に求めて置き、サイドブランチ長制御部24は入力されるデータに応じてサイドブランチの長さ:L3を決定する。
サイドブランチ長制御手段24により決定された長さ:L3のデータに応じて、サイドブランチ長変更手段25は、閉塞部23を基部22に対して管軸方向に摺動させ、決定された長さ:L3を実現する。
サイドブランチ長変更手段25は、例えば「モータとラックアンドピニオン機構の組み合わせ」で構成することができ、サイドブランチ長制御手段24からの信号でモータの動作を制御する。
別の方法として、基部22と閉塞部23につながる筒状部の2つの部材の脇に周波数の目盛りを記入または刻み付けておけば、サイドブランチ長変更手段25を使用することなく、長さ:L3を「手動」で消音したい周波数の目盛りに合わせて調整することもできる。手動の場合は、最終的に長さを決めたらねじ等で固定すればよい。
The noise frequency data detected by the noise frequency detection means 302 or the rotation speed data detected by the fan motor rotation speed detection means 301 is input to the side branch length control means 24 as an electrical signal. .
The side branch length control means 24 is configured as a CPU or a microcomputer, and determines the optimum value of the length L3 of the
Length determined by the side branch length control means 24: In accordance with the data of L3, the side branch length changing means 25 slides the closing
The side branch length changing means 25 can be constituted by, for example, “a combination of a motor and a rack and pinion mechanism”, and controls the operation of the motor by a signal from the side branch length control means 24.
As another method, if the scale of the frequency is written or engraved on the side of the two members of the cylindrical portion connected to the
以下、この発明のOA機器の実施の形態として「サイドブランチ型の消音器を適用した画像形成装置」を説明する。 Hereinafter, an “image forming apparatus to which a side branch type silencer is applied” will be described as an embodiment of the OA device of the present invention.
図16は画像形成装置の概略構成図である。
符号100は記録媒体でもある用紙P上に、フルカラーの画像を形成(印刷)可能な画像形成装置である。画像形成装置100を以下において「プリンタ100」という。
説明の簡単のため、両面印刷時に使用する用紙反転装置(排紙反転パス)等は図示を省略している。
プリンタ100は、主に、装置本体101と、装置本体101の上方に設けられた操作・表示用のコントロールパネル102等から構成されている。
装置本体101内の上部には、左側からイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4つの現像色にそれぞれ対応して、レーザ走査装置110Y、110M、110C、110Kが配設され、これらに応じて、帯電装置111Y、111M、111C、111K、感光体ドラム112Y、112M、112C、112K、現像装置113Y、113M、113C、113K等が配設されている。
感光体ドラム112Y、112M、112C、112Kの下方には、複数の架張ローラに掛け渡された中間転写ベルト107が各ドラムに接触するように設けられ、中間転写ベルト107を介して感光体ドラム112Y等に対向する位置には、それぞれ一次転写ローラ114Y、114M、114C、114Kが設けられている。
中間転写ベルト107の下方には、用紙P上にカラーのトナー画像を転写(記録)する2次転写手段(記録手段)として、バックアップローラ103に架張された中間転写ベルト107とともに「転写ニップ部」を形成する2次転写ローラ104が設けられている。
FIG. 16 is a schematic configuration diagram of the image forming apparatus.
For the sake of simplicity, the paper reversing device (paper discharge reversing path) used for duplex printing is not shown.
The
In the upper part of the apparatus
Below the
Below the
装置本体101内の下部には、用紙Pを収納する第1給紙カセット105と、第2給紙カセット106が上下に配置され、コントロールパネル102、又は外部機器から入力された情報に応じた用紙Pを上方の「転写ニップ部」に向けて給紙するようになっている。
In the lower part of the apparatus
給紙カセットから給紙され用紙Pを、装置本体101の図中左側の側板に設けられた排紙トレイ117に導く搬送路115には、用紙搬送方向下流側に向かって2次転写ローラ104、定着装置108、及び搬送装置200等が順に設けられている。
コントロールパネル102又は外部機器から、複数ページ・複数部からなる印刷物の印刷実行指示としての印刷ジョブを受信(入力)すると、プリンタ100は印刷動作(画像形成動作)を開始する。
In the
When a print job is received (input) from the
プリンタ100は、装置本体101内の各装置、コントロールパネル102等の制御、画像処理、及び外部機器との情報のやり取り(通信)を行う、本体制御部(図示を省略されている。)が設けられており、この本体制御部は、中央演算装置(CPU)、揮発性や不揮発性のメモリ、各装置を駆動するドライバ、外部機器等との通信を行うインターフェース(I/F)等を備えている。
The
以下、画像形成動作のプロセスをイエロー(Y)の画像を形成する場合を例にとって説明する。
まず、帯電装置111Yにより回転する感光体ドラム112Yを一様帯電させた後、レーザ走査装置110Yにより画像データに応じたレーザ光を照射して、感光体ドラム112Y上にY色画像の静電潜像を形成させる。
次に、現像装置113Yにて感光体ドラム112Y上の静電潜像に、イエローのトナーを付着させて現像を行い、イエローのトナー像を形成する。
そして、1次転写ローラ114Yに印加された高電圧の作用により感光体ドラム112Y上のトナー像を、矢印B方向に走行する中間転写ベルト107に1次転写する。
他の色(M、C、K)に関しても同様のプロセスで、各感光体ドラム112M、112C、112K上にそれぞれの色のトナー像を形成し、各トナー像が重なるように中間転写ベルト107上に転写させることで、カラーのトナー像が形成される。
搬送路115を矢印A方向に搬送される用紙P上へ、中間転写ベルト107上に形成されたトナー像を2次転写ローラ104に印加された高電圧の作用で2次転写する。
トナー像が転写された用紙Pは、定着装置108で熱と圧力を加えられてトナー像を定着された後、搬送装置200が有する「冷却手段であるヒートパイプローラ201」により吸熱され、搬送ベルト210を介して、排紙トレイ117まで搬送され排出される。
Hereinafter, the process of the image forming operation will be described by taking as an example the case of forming a yellow (Y) image.
First, the photosensitive drum 112Y that is rotated by the charging device 111Y is uniformly charged, and then laser light corresponding to the image data is irradiated by the
Next, the developing
The toner image on the photosensitive drum 112Y is primarily transferred to the
For the other colors (M, C, K), the same process is used to form toner images of the respective colors on the
The toner image formed on the
The paper P on which the toner image has been transferred is fixed with the toner image by applying heat and pressure by the fixing
図17は、図16の画像形成装置に搭載されたヒートパイプローラ201の冷却を概念的に説明するための図である。
FIG. 17 is a diagram for conceptually explaining cooling of the
ヒートパイプローラ201は、用紙Pに定着装置108で加えられた熱を吸熱する吸熱部であるヒートパイプ202と、ヒートパイプ202の熱を放熱する放熱部である放熱フィン203によって構成される。ヒートパイプローラ201はまた、用紙Pを冷却する冷却部材でもある。
The
ヒートパイプローラ201と搬送ベルト210で用紙Pを下流側に搬送する。
ヒートパイプローラ201は、上に図6等を参照して説明した「発熱部2に相当する部分」であり、図7等に示すように設置部7に設置され、ダクト内に配置された前述のファン3、4は、放熱フィン203からの放熱効率を高めて、ヒートパイプローラ201の温度を下げる冷却気流を発生させる。
ファン3、4は強力なファンで音圧レベルが高い。これらのファンによる騒音を、図17で図示を省略されている前述のサイドブランチ型の消音器16、18、19または21をダクトに取り付けて静音化する。
The paper P is transported downstream by the
The
サイドブランチ21を用いる場合には、ファン3、ファン4のファンモータ回転数検出手段301または騒音周波数検出手段302が設けられ、前述の如くして、騒音の周波数に適合した「管軸方向の長さ:L3」を調整・設定する。
When the
図18は、画像形成装置100内のヒートパイプローラ201部を冷却するために管路内にファンを入れてサイドブランチ型消音器19または21を設置した例を示している。
FIG. 18 shows an example in which a side
他の部品配置との関係で、ダクト1の吸気口5の位置と、ヒートパイプローラ201の位置が決まっている。また、必要な冷却を行うためにファンの大きさも決まり、ヒートパイプローラ201を冷却するために管路1の形状が決まる。
The position of the
この様な部品間の位置関係で、省スペースで消音効果の高いサイドブランチ型の消音器16、18、19や21を設置した冷却装置により画像形成装置のファン音を低減して稼動時の騒音を低減できる。
Due to the positional relationship between the components, the cooling device provided with the side
以上に説明したように、この発明によれば以下の如き消音器、冷却装置、OA機器を実現できる。 As described above, according to the present invention, the following silencer, cooling device, and OA device can be realized.
[1]
空気が流通する流路に沿って、管路断面積が滑らかに変化する部分と前記管路屈曲部分(8)との少なくとも一方を有する前記管路(1)の内部に設けられた騒音源(3、4)による騒音を消音する消音器であって、開放側が前記管路側に開放したサイドブランチ型であり、前記管路(1)の前記騒音源と前記管路の開放端(5、6)との間で、前記管路断面積が滑らかに変化する部分と前記管路屈曲部分との少なくとも一方に配置される消音器(16、18、19、21)。
[1]
A noise source (1) provided inside the pipe (1) having at least one of a part where the pipe cross-sectional area changes smoothly along the flow path through which the air flows and the pipe bending part (8) ( 3. A silencer that silences noise caused by 3, 4), which is a side branch type with an open side opened to the pipeline side, and the noise source of the pipeline (1) and the open end (5, 6) of the pipeline. Muffler (16, 18, 19, 21) disposed in at least one of the portion where the pipe cross-sectional area changes smoothly and the pipe bending portion.
[2]
[1]記載の消音器であって、前記開放側と逆側の閉じた側の面が、前記管路における配置部と平行である消音器(16、19、21)。
[2]
[1] The silencer according to [1], wherein a surface on the closed side opposite to the open side is parallel to the arrangement portion in the pipe line (16, 19, 21).
[3]
[2]記載の消音器であって、管軸方向が、前記管路への取り付け位置(8)における前記管路に対して傾いている消音器(19、21)。
[3]
[2] The silencer according to [2], wherein the pipe axis direction is inclined with respect to the pipe line at the attachment position (8) to the pipe line.
[4]
[2]または[3]に記載の消音器であって、前記管軸方向の長さが可変である消音器(21)。
[4]
The silencer according to [2] or [3], wherein the length in the tube axis direction is variable.
[5]
冷却風を流通させる流路を形成する管路(1)と、該管路内に設けられて、冷却風を流通させるファン(3、4)と、消音器とを有し、前記管路(1)は、外気を吸気して前記冷却風とする吸気側開口端(5)と、冷却に寄与した冷却風を排気する排気側開口端(6)を有し、管路断面積が滑らかに変化する部分と前記管路屈曲部分(8)との少なくとも一方を有し、前記消音器は、[1]ないし[4]の何れか1に記載のものであって、前記管路(1)の吸気側開放端もしくは排気側開放端との間の少なくとも一方の、前記ファンと前記管路断面積が滑らかに変化する部分と前記管路屈曲部分との少なくとも一方に、設けられている冷却装置(図6、図7、図10、11、図14)。
[5]
A pipe (1) that forms a flow path for circulating cooling air; fans (3, 4) that are provided in the pipe and that flow cooling air; and a silencer; 1) has an intake-side opening end (5) that sucks outside air into the cooling air and an exhaust-side opening end (6) that exhausts cooling air that contributes to cooling, and has a smooth cross-sectional area of the pipe line It has at least one of the part to change and the said pipe bending part (8), The said silencer is a thing of any one of [1] thru | or [4], Comprising: The said pipe (1) The cooling device provided in at least one of the fan, the portion where the cross-sectional area of the pipe line smoothly changes, and the bent portion of the pipe line between at least one of the intake side open end and the exhaust side open end (FIGS. 6, 7, 10, 11, and 14).
[6]
[5]記載の冷却装置であって、前記消音器として、[4]記載の消音器(21)が用いられ、該消音器の管軸方向の長さ:L3を可変調整する調整手段を有する冷却装置(図14、図15)。
[6]
[5] The cooling device according to [5], wherein the silencer (21) according to [4] is used as the silencer, and includes an adjusting unit that variably adjusts the length L3 of the silencer in the tube axis direction. Cooling device (FIGS. 14 and 15).
[7]
内部に発熱する部分を有するOA機器であって、前記発熱する部分を冷却する冷却装置として、請求項5または6に記載ものが用いられるOA機器(図16〜図18)。
[7]
It is OA equipment which has a part which generates heat inside, and is the OA equipment which uses the thing of
以上、発明の好ましい実施の形態について説明したが、この発明は上述した特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
サイドブランチ型の消音器は上に例示した「直管型」のものに限らず、閉塞側の径が拡張している所謂「拡張ブランチ」を用いることができることは言うまでもない。
また、図6に示すサイドブランチ16、図7に示すサイドブランチ18、図10に示すサイドブランチ20、図14に示すサイドブランチ21の基部22は、ダクト1と別体に形成したものをダクト1に取り付けるようにしてもよいが、ダクト1の形状の一部として「ダクト1と一体的に形成」することもできる。
The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and the invention described in the claims unless otherwise specified in the above description. Various modifications and changes are possible within the scope of the above.
It goes without saying that the side branch type silencer is not limited to the “straight tube type” illustrated above, but can use a so-called “expansion branch” in which the diameter on the closed side is expanded.
The
この発明の実施の形態に記載された効果は、発明から生じる好適な効果を列挙したに過ぎず、発明による効果は「実施の形態に記載されたもの」に限定されるものではない。 The effects described in the embodiments of the present invention are merely a list of suitable effects resulting from the invention, and the effects of the present invention are not limited to those described in the embodiments.
1 管路(ダクト)
2 発熱部
3、4 ファン
5 吸気側開口端(吸気口)
6 排気側開口端(排気口)
16、18、19、21 サイドブランチ型の消音器(サイドブランチ)
100 画像形成装置(AO機器)
1 pipeline (duct)
2 Heating part
3, 4 fans
5 Inlet side open end (inlet)
6 Exhaust side open end (exhaust port)
16, 18, 19, 21 Side branch type silencer (side branch)
100 Image forming equipment (AO equipment)
Claims (7)
開放側が前記管路側に開放したサイドブランチ型であり、前記管路の前記騒音源と前記管路の開放端との間で、前記管路断面積が滑らかに変化する部分と前記管路屈曲部分との少なくとも一方に配置される消音器。 A silencer that silences noise caused by a noise source provided in the pipe having at least one of a part in which the pipe cross-sectional area changes smoothly and a pipe bending part along a flow path through which air flows. There,
A side branch type in which an open side is open to the pipe line side, and a part where the pipe cross-sectional area changes smoothly between the noise source of the pipe line and an open end of the pipe line, and the pipe bending part A silencer placed on at least one side.
前記開放側と逆側の閉じた側の面が、前記管路における配置部と平行である消音器。 The muffler according to claim 1,
A silencer in which a surface on the closed side opposite to the open side is parallel to the arrangement portion in the pipe.
管軸方向が、前記管路への取り付け位置における前記管路に対して傾いている消音器。 The muffler according to claim 2,
A silencer in which a pipe axis direction is inclined with respect to the pipe line at a mounting position on the pipe line.
前記管軸方向の長さが可変である消音器。 The muffler according to claim 2 or 3,
A silencer having a variable length in the tube axis direction.
前記管路は、外気を吸気して前記冷却風とする吸気側開口端と、冷却に寄与した冷却風を排気する排気側開口端を有し、前記管路断面積が滑らかに変化する部分と前記管路屈曲部分との少なくとも一方を有し、
前記消音器は、請求項1ないし4の何れか1項に記載のものであって、前記管路の吸気側開放端もしくは排気側開放端との間の少なくとも一方の、前記ファンと前記管路断面積が滑らかに変化する部分と前記管路屈曲部分との少なくとも一方に、設けられている冷却装置。 A duct that forms a flow path through which the cooling air flows, a fan that is provided in the duct and distributes the cooling air, and a silencer,
The pipe has an intake-side opening end that sucks outside air and serves as the cooling air, and an exhaust-side opening end that discharges cooling air that contributes to cooling, and the pipe cross-sectional area changes smoothly, Having at least one of the conduit bend portion,
The silencer according to any one of claims 1 to 4, wherein at least one of the fan and the pipe line between the intake side open end and the exhaust side open end of the pipe line is provided. The cooling device provided in at least one of the part in which a cross-sectional area changes smoothly, and the said pipe line bending part.
前記消音器として、請求項4記載の消音器が用いられ、該消音器の管軸方向の長さを可変調整する調整手段を有する冷却装置。 The cooling device according to claim 5,
A cooling device using the silencer according to claim 4 as the silencer, and comprising adjusting means for variably adjusting the length of the silencer in the tube axis direction.
前記発熱する部分を冷却する冷却装置として、請求項5または6に記載ものが用いられるOA機器。 An OA device having a portion that generates heat inside,
The OA apparatus in which the thing of Claim 5 or 6 is used as a cooling device which cools the said heat-emitting part.
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