JP4343141B2 - 騒音低減装置及びこれを備えた電気掃除機 - Google Patents
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Description
モータ筐体には複数の吐出口が形成されており、その複数の吐出口から様々な方向に音が伝播してモータケースに設けた排気口から音が外部に放射される。ここで、排気口はモータケースに複数個形成されているため、排気口から放射される段階で音の位相が一致すると、一旦モータケース内で低減された音が、位相の一致により再度音圧増幅して騒音を発生させてしまう問題が生じていた。
図1は、実施の形態1に係る騒音低減装置を備えた電気掃除機を示す側部断面図である。なお、図1の矢印は騒音の流れを示している。図1に示すように、電気掃除機は、掃除機本体1内に、ごみを集塵する集塵室10と、ごみを吸引するための空気流を生成するブロアモータ20と、ブロアモータ20で発生する騒音を低減させる騒音低減装置30とが、前方からこの順に配置された構成となっている。また、掃除機本体1の後面には、騒音低減装置30から流出した空気流が排出される排気口40が複数形成されている。
ブロアモータ20から発生する騒音の音波は、図1中の矢印に示すように、回転子部22に形成した流入用開口25の開口面から空間部34及び空間部34’に対して一斉放射される。空間部34及び空間部34’に放射された音は、空間部34及び空間部34’内を法則性は持たずにそれぞれの方向に伝播する。この伝播過程で騒音の音響エネルギーは自然消滅し、且つ、防振部材で強固に構成した音響管31及びケース35を振動させることで熱エネルギーに変換される。そして、この熱エネルギーが散逸することにより消耗し、騒音の出力音圧レベルが低減する。このように共振空間となる空間部34によって消音できる音は、所定の周波数帯域の音に限られており、具体的には空間部34の体積に応じた共振周波数に一致する周波数の音に対して消音効果を発揮する。その低減できる周波数f0は、次の(1)式で決定される。
但し、L:音響管31の内周、C:音速
aは、音響管31の内周Lの長さの半分L/2を低減周波数f0の波長の1/4とした場合の騒音低減特性を示しており、bは、音響管31の内周の長さの半分L/2を低減周波数f0の波長の1/4よりも大きくした場合、すなわち共振空間の体積を大きく取った場合の騒音低減特性を示している。図3に示した各特性により、音響管31の内径を大きくして空間部34の体積を多く取ることにより、低減周波数f0を中心に広域の周波数の騒音低減が可能であることが示されている。音響管31の内径をどの程度とするかは、低減したい騒音の程度と許容寸法との兼ね合いから決定される。
利用者が動作スイッチ部(図示せず)をオンにして、ブロアモータ20を駆動させると、ブロアモータ20のファン部21が回転し、掃除機本体1の内部に空気流が発生する。吸引されたごみは、この空気流に乗って集塵室10に到達し、集塵室10に集塵される。ブロアモータ20で発生した騒音は、音波として騒音低減装置30内部に到達する。騒音低減装置30内部に到達した騒音の音響エネルギーは、上述したように騒音低減装置30内で消耗し、騒音の出力音圧レベルが減衰する。音響エネルギーを消耗した騒音は、図1矢印で示すように排気用開口26から騒音低減装置30外へと伝わり、更に排気口23を介して掃除機本体1外へと放射されるが、排気口23から外部へ放射される時点では既に音響エネルギーが消耗しているため、騒音低減装置30外にもたらされる音量は低下され、騒音低減が実現されている。また、騒音低減装置30外へ放射される騒音は、排気用開口26から放射されるが、排気用開口26は一箇所だけに設けられているので、複数の排気口40から排出される際に再度音圧増幅して騒音が発生することがない。
図4は、実施の形態2に係る騒音低減装置の側部断面図である。実施の形態2の騒音低減装置60が実施の形態1の騒音低減装置30と異なるのは、音響管31に複数の貫通孔50を形成するとともに、ケース35の端面部37との間に共振空間としての空間部51を形成した点である。その他の構成については実施の形態1と同一又は同等である。なお、実施の形態1と同一又は同等な構成部分については同一符号を付し、その説明は省略する。
但し、C:音速、P:音響管31における貫通孔50の開口率、t0:音響管31の板厚、d0;貫通孔50の直径、L:空間部51の厚み
Claims (3)
- 騒音源であるブロアモータに装着して使用される騒音低減装置であって、
ファン部と回転子部とを有するブロアモータの前記回転子部の周囲の一部を囲む周壁部を備えた音響管と、前記音響管の外側に設けられ、前記ブロアモータの周囲全体を取り囲むケースとを備え、
前記音響管の周壁部を、前記ブロアモータの前記回転子部に設けられた発音面である開口面の半分以上を覆うように形成し、また、前記ケースに、該ケースにおいて前記音響管の周壁部に対向する部分のうち前記開口面と180度反対の位置の一箇所に、前記ファン部からの空気を外部に排出する排気用開口を設け、
さらに、前記音響管に複数の貫通孔を形成するとともに、前記音響管と前記ケースとの間に空間部を形成し、
前記ブロアモータから発生する騒音周波数のうち低減しようとする周波数をf0、前記音響管の前記周壁部の内周の周方向の長さをL、音速をC、開口率をP、音響管の板厚をt0、前記貫通孔の直径をd0、前記空間部の厚みをL0として、
f0=(c/2π)(P/((t0+0.8/d0)L0)) 1/2
の関係を満たすように前記音響管を構成し、
前記音響管と前記ケースとの間の前記空間部内で前記ブロアモータから発生する騒音を共振させることにより、周波数f0の騒音を低減することを特徴とする騒音低減装置。 - 前記音響管及び前記ケースを防振部材で構成するか又は防振部材を固着するようにしたことを特徴とする請求項1記載の騒音低減装置。
- 集塵室とごみを吸引するための空気流を生成するモータとを内部に収納した掃除機本体を備え、前記モータに請求項1又は請求項2記載の騒音低減装置を装着したことを特徴とする電気掃除機。
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JP2005141000A JP4343141B2 (ja) | 2005-05-13 | 2005-05-13 | 騒音低減装置及びこれを備えた電気掃除機 |
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JP6692327B2 (ja) * | 2017-08-28 | 2020-05-13 | 日立グローバルライフソリューションズ株式会社 | 電気掃除機 |
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