CN100397483C - 噪音降低装置 - Google Patents

Abstract

以往的噪音降低装置，因为需要2片过滤器和2个共鸣室，所以装置形状大并且复杂。因此，存在难以组装到家电产品中的问题。本发明的噪音降低装置具有：噪音降低板(11)，设置在噪音源(5)的附近，与噪音源(5)相对配置；多个音热转换孔(12)，形成在噪音降低板(11)上，将音响能转换为热能；各音热转换孔(12)具有：收缩室(13)，设置在噪音源(5)侧，具有第1孔宽；膨胀室(14)，设置在噪音源(5)侧的相反一侧，具有比第1孔宽宽度大的第2孔宽；因此，装置构成简单，实现了装置的小型轻量化。其结果为，使向吸尘器那样的家电产品的组装变得容易，可以以低成本提供噪音少的优质的家电产品。

Description

噪音降低装置

技术领域

本发明涉及使噪音的输出音压水平降低的噪音降低装置。

技术背景

作为以往的噪音降低装置，例如，在特开平7-334163号公报所述的装置已被公知。在该以往的噪音降低装置中，在作为噪音源的马达的后方，隔开间隔，配置第1以及第2过滤器，具有形成在马达和第1过滤器之间的第1共鸣室，和形成在第1过滤器和第2过滤器之间的第2共鸣室。这样，可以通过第1以及第2共鸣室和第1以及第2过滤器，来降低从马达产生的噪音。

然而，以往的噪音降低装置因为需要2片过滤器和2个共鸣室，所以装置形状大并且复杂。因此，存在难以组装到家电产品中的问题。另外，因为需要很多的部件，所以存在生产成本高的问题。

本发明的目的在于，解决这样的问题，提供一种可以以简单的构成，有效地降低噪音的噪音降低装置。

发明内容

本发明的噪音降低装置，其特征在于，具有：噪音降低板，该噪音降低板设置在噪音源的附近，与上述噪音源相对配置；多个贯通孔，该多个贯通孔形成在上述噪音降低板上，将音响能转换为热能，上述各贯通孔具有：收缩室和膨胀室，该收缩室设置在上述噪音源侧，具有第一孔宽；该膨胀室设置在上述噪音源侧的相反一侧，具有比上述第一孔宽宽度大的第二孔宽；上述各贯通孔的形状，在开口面积为S₀、上述收缩室的孔宽为d₀、上述收缩室的深度为L₀、上述膨胀室的容积为V₁、光速为c、上述噪音源的峰值音的频率为f₀的情况下，具有f₀＝(c/2π)(S₀/(V₁(L₀+0.82/d₀)))^1/2的关系。

附图说明

图1是表示应用有关实施方式1的噪音降低装置的吸尘器的侧部剖视图。

图2是表示音热转换孔的形状的立体图。

图3(A)、(B)是表示马达的噪音的实测结果的图表。

图4是表示噪音降低板的外观的正视图。

图5(A)是图4的A-A线的横截面图。(B)是图4的B-B线的横截面图。

图6是表示应用有关实施方式2的噪音降低装置的吸尘器的侧部剖视图。

图7是表示应用有关实施方式3的噪音降低装置的吸尘器的侧部剖视图。

图8是表示噪音降低板的外观的正视图。

图9(A)是图8的C-C线的横截面图，(B)是图8的D-D线的横截面图。

图10是表示将有关实施方式4的噪音降低装置配置在空气流的风路上的例子的剖视图。

图11是表示将有关实施方式5的噪音降低装置组装到空气流的风路的例子的剖视图。

具体实施方式

下面，参照附图，说明有关本发明的噪音降低装置的最佳实施方式。

实施方式1

图1是表示应用有关实施方式1的噪音降低装置10的吸尘器的侧部剖视图。如该图所示，吸尘器1具有吸气口3、集尘室4、马达5、噪音降低装置10和排气口6，该吸气口3安装有用于吸引垃圾的管2；该集尘室4设置在吸气口3的后方，收集垃圾；该马达5设置在集尘室4的后方，产生用于吸引垃圾的空气流；该噪音降低装置10配置在马达5的后方，降低由马达5产生的噪音；该排气口6配置在噪音降低装置10的后方，将通过噪音降低装置10的空气流排出。

在集尘室4上安装有纸袋7，通过吸气口3而吸引来的垃圾被收集在纸袋7中。另外，马达5为了使吸尘器1进行吸入动作，而进行3～4万转的超高速旋转，马达5的旋转动作被控制为与设置在管2上的动作开关部(未图示出)的运转模式相应地动作。

噪音降低装置10具有噪音降低板11和多个音热转换孔12，该噪音降低板11与马达5相对地配置；该多个音热转换孔12形成在噪音降低板11上，将音响能转换为热能。因为这些音热转换孔12是贯通孔，所以由马达5的驱动产生的空气流通过音热转换孔12，到达排气口6。另外，各音热转换孔12具有设置在马达5侧的圆柱状的收缩室13，和设置在排气口6侧(马达5侧的相反侧)的圆柱状的膨胀室14。在这里，与收缩室13的孔宽(第1孔宽)相比，膨胀室14的孔宽(第2孔宽)的宽度大。

另外，收缩室13以及膨胀室14不仅限定于圆柱状，也可以是角柱状、圆锥台状、角锥台状。

接着，就本实施方式的动作进行说明。若利用者打开设置在管2上的动作开关部(未图示出)，驱动马达5，则安装在马达5上的风扇旋转，在吸尘器1的内部产生空气流。通过管2吸引的垃圾乘着该空气流，到达集尘室4，被收集到安装在集尘室4上的纸袋7中。穿过纸袋7的细微的间隙的空气流到达噪音降低装置10的噪音降低板11。另外，由马达5产生的噪音也作为音波，到达噪音降低板11。噪音的音响能被在噪音降低板11上形成的音热转换孔12转换为热能，降低噪音的输出音压水平。另外，到达噪音降低板11的空气流穿过音热转换孔12，从排气口6被排出。

可以通过音热转换孔12，将噪音的音响能转换为热能是基于下述原理。即，在噪音的音波进入到音热转换孔12的情况下，首先，音波在收缩室13被挤。然后，音波进入膨胀室14，因为膨胀室14的孔宽比收缩室13的孔宽宽度大，所以一旦被挤入的音波就猛地膨胀。通过该膨胀，噪音的音响能被转换为热能。其结果是，可以有效地降低噪音的输出音压水平。在这里，可以通过音热转换孔12降低的杂音，仅限于规定的频率波段的音。可降低的频率波段是通过音热转换孔12的形状特定的。

如图2所示，若音热转换孔12的开口面积为S₀、收缩室13的孔宽为d₀、收缩室13的深度为L₀、膨胀室14的容积为V₁，光速为c，则可降低的频率f₀为

f₀＝(c/2π)(S₀/(V₁(L₀+0.82/d₀)))^1/2。

在这里，由马达5等噪音源产生的噪音是由随机音和峰值音构成的，在听觉上从峰值音中分离出随机音，作为刺耳的噪音可以听到。因此，将在噪音中包含的峰值音的频率作为目标，以从上式中导出的尺寸，构成音热转换孔12，据此，可以将峰值音从杂音中清除，有效地改善噪音的音质。

马达5的峰值音是旋转的风扇的叶片穿过频率音。该频率f可通过f＝nz求得(n＝马达转数、z：叶片数)。作为马达5的规格，若假定马达旋转频率为600Hz，叶片数为8片，则叶片通过频率音(即峰值音)为4800Hz。另外，即使是作为4800Hz的频率2倍的9600Hz，也产生峰值音。图3(A)是实测马达5的噪音的结果。通过该实测值，也可以判断出在4800Hz和9600Hz，存在峰值音。

为了降低这两个峰值音，在本实施方式中，如图4以及图5所示，设置孔宽不同的2种音热转换孔12a、12b。音热转换孔12a，其收缩室13a的孔宽为3.1mm，收缩室13a的深度为2.1mm，膨胀室14a的孔宽为12.0mm，膨胀室14a的深度为2.1mm。若将这些尺寸代入上式，则f₀约为4800Hz。因此，4800Hz的峰值音的音响能通过音热转换孔12a转换为热能，可以有效地清除4800Hz的峰值音。

另外，音热转换孔12b，其收缩室13b的孔宽为3.2mm，收缩室13b的深度为2.1mm，膨胀室14b的孔宽为6.0mm，膨胀室14b的深度为2.1mm。若将这些尺寸代入上式，则f₀约为9600Hz。因此，9600Hz的峰值音的音响能通过音热转换孔12b转换为热能，可以有效地清除9600Hz的峰值音。

如上所述，通过设置在噪音降低板11上的两种音热转换孔12a、12b，可以清除4800Hz和9600Hz这两种峰值音。其结果是，如图3(B)的实测值所示，可以获得没有峰值音的平缓的噪音特性，大幅改善噪音的音质。

另外，孔宽不同的音热转换孔12不仅限定于两种，三种以上也可以。在该情况下，可以清除3个以上的峰值音。

如上述所作的详细说明，在本实施方式中，因为是由噪音降低板11和音热转换孔12构成噪音降低装置10，所以装置构成简单，实现了装置的小型轻量化。其结果为，使向吸尘器这样的家电产品的组装变得容易，可以以低成本，提供噪音少的优质的家电产品。

实施方式2

接着，说明有关实施方式2的噪音降低装置。图6是表示应用有关实施方式2的噪音降低装置20的吸尘器的侧部剖视图。该实施方式2与图1所示的实施方式1的不同之处在于，噪音降低板11包围马达5，被配置为箱状。关于其他的构成与实施方式1相同或者等同。另外，对于与实施方式1相同或者等同的构成部分赋予相同的符号，省略其说明。

本实施方式的噪音降低装置20是通过配置在马达5的周围(上方·下方·左侧方·右侧方·后方)的5张噪音降低板11包围马达5。因此，在噪音降低板11和马达5之间构成减音室，在马达5产生的噪音在减音室内传播，通过在噪音降低板11上形成的多个音热转换孔12清除噪音的峰值音(即，将峰值音的音响能转换为热能)。另外，在马达5产生的空气流穿过音热转换孔12，从排气口6被排出。

其结果为，可以改善由马达5产生的噪音的音质，有效地降低噪音的输出音压水平。特别是，在本实施方式中，因为在噪音降低板11和马达5之间形成作为密封空间的减音室，所以由马达5产生的噪音的音波不会泄漏到外部，而是在减音室内传播，可以通过设置在噪音降低板11上的多个音热转换孔12的任意一个，切实地清除峰值音。

如上所述，在本实施方式中，因为是具有通过噪音降低板11包围马达5的周围这样简单的构成，所以在马达5的周围，即可装入噪音降低装置20。其结果为，使向吸尘器这样的家电产品组装噪音降低装置20变得容易，可以以低成本，提供噪音少的优质的家电产品。

另外，由多个噪音降低板11形成的箱形状不仅限定于长方体形状，也可以是圆柱形状或半球形状。另外，在马达5的前面，也可以配置噪音降低板11。在该情况下，马达5的周围6个面由噪音降低板11覆盖，进一步提高了噪音降低效果。

实施方式3

接着，说明有关实施方式3的噪音降低装置。图7是表示应用有关实施方式3的噪音降低装置30的吸尘器的侧部剖视图。该实施方式3与图1所示的实施方式1的不同之处在于，噪音降低板11包围马达5，被配置为箱状；在噪音降低板11上形成的音热转换孔12为有底的孔；在噪音降低板11的外面，设置有海绵状的吸振层31。有关其他的构成与实施方式1相同或等同。另外，对于与实施方式1相同或等同的构成部分赋予相同的符号，省略其说明。

本实施方式的噪音降低装置30是通过配置在马达5的周围(上方·下方·左侧方·右侧方·后方)的5张噪音降低板11包围马达5。因此，在噪音降低板11和马达5之间，构成减音室，由马达5产生的噪音的音波在减音室内传播，进入到音热转换孔12。

另外，在配置于马达5的下方的噪音降低板11上设置通风口32，由马达5产生的空气流穿过通风口32，从排气口6被排出。

如图8以及图9所示，在形成于噪音降低板11上的多个音热转换孔12上，存在孔宽不同的两种音热转换孔12a、12b。如上所述，音热转换孔12a可以清除4800Hz的峰值音，音热转换孔12b可以清除9600Hz的峰值音。因此，在减音室内传播的噪音的音波通过进入音热转换孔12a、12b，可以切实地清除两种峰值音(即，将峰值音的音响能转换为热能)。其结果为，可以改善由马达5产生的噪音的音质，有效地降低噪音的输出音压水平。

特别是，在本实施方式中，因为是在噪音降低板11和马达5之间形成作为密封空间的减音室，所以由马达5产生的噪音的音波不会泄漏到外部，而是在减音室内传播，可以通过设置在噪音降低板11上的多个音热转换孔12中的任意一个，切实地清除峰值音。另外，在噪音的音波在减音室内传播时所产生的噪音降低板11的振动可以通过海绵状的吸振层31切实地吸收。因此，可有效地抑制因噪音降低板11的振动而造成的音向外部的放射。

如上所述，在本实施方式中，因为是具有通过噪音降低板11包围马达5的周围这样简单的构成，所以只要是比马达5大一圈的空间，即可装入噪音降低装置30。其结果为，使向吸尘器这样的家电产品组装噪音降低装置30变得容易，可以以低成本，提供噪音少的优质的家电产品。

另外，由多个噪音降低板11形成的箱形状不仅限定于长方体形状，也可以是圆柱形状或半球形状。另外，在马达5的前面，也可以配置噪音降低板11。在该情况下，马达5的周围6个面由噪音降低板11覆盖，进一步提高了噪音降低效果。

实施方式4

接着，说明有关实施方式4的噪音降低装置。图10是表示将有关实施方式4的噪音降低装置40配置在空气流的风路41上的例子的剖视图。另外，对于与实施方式1相同或等同的构成部分赋予相同的符号，省略其说明。

如该图所示，噪音降低装置40具有与空气流相对配置的噪音降低板11和多个音热转换孔12，该多个音热转换孔12形成在噪音降低板11上，将音响能转换为热能。备音热转换孔12具有收缩室13和膨胀室14，该收缩室13设置在空气流的入射侧；该膨胀室14设置在空气流的出射侧。在这里，其构成为，各音热转换孔12为贯通孔，同时与收缩室13的孔宽相比，膨胀室14的孔宽宽度大。

由于噪音降低装置40为上述的构成，所以与空气流重叠的噪音的音波进入形成于噪音降低板11上的各音热转换孔12，清除噪音的峰值音(即，将峰值音的音响能转换为热能)。其结果为，可以改善与空气流重叠的噪音的音质，有效地降低噪音的输出音压水平。

如上所述，在本实施方式中，因为是由噪音降低板11和音热转换孔12构成噪音降低装置40，所以装置构成简单，实现了装置的小型轻量化。其结果为，向吸尘器的管等组装本装置变得容易，可以以低成本，提供噪音少的优质的家电产品。

实施方式5

接着，说明有关实施方式5的噪音降低装置。图11是表示将有关实施方式5的噪音降低装置50装入空气流的风路51上的例子的剖视图。另外，对与实施方式1相同或等同的构成部分赋予相同的符号，省略其说明。

如该图所示，噪音降低装置50具有噪音降低壁52和多个音热转换孔12，该噪音降低壁52构成空气流的风路51的至少一部分；该多个音热转换孔12形成在噪音降低壁52上，将音响能转换为热能。各音热转换孔12具有收缩室13和膨胀室14，该收缩室13设置在空气流的入射侧；该膨胀室14设置在空气流的出射侧。在这里，其构成为，各音热转换孔12为有底的孔，同时与收缩室13的孔宽相比，膨胀室14的孔宽宽度大。

由于噪音降低装置50为上述的构成，所以与空气流重叠的噪音的音波进入形成于噪音降低壁52上的各音热转换孔12，清除噪音的峰值音(即，将峰值音的音响能转换为热能)。其结果为，可以改善与空气流重叠的噪音的音质，有效地降低噪音的输出音压水平。

如上所述，在本实施方式中，因为是由噪音降低壁52和音热转换孔12构成噪音降低装置50，所以装置构成简单，实现了装置的小型轻量化。其结果为，使向吸尘器的管等组装本装置变得容易，可以以低成本，提供噪音少的优质的家电产品。

另外，本发明并非仅限于上述的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内，可以进行各种变更。另外，在上述实施方式中，表示了将本发明应用于吸尘器的例子，但并不局限于吸尘器，例如，可以应用在换气扇或吸尘器等所有产生噪音的机器上。

产业上利用的可能性

如上所述，有关本发明的噪音降低装置，可以应用在换气扇或吸尘器等所有产生噪音的机器上。

Claims (11)

1.一种噪音降低装置，其特征在于，具有：

噪音降低板，该噪音降低板设置在噪音源的附近，与上述噪音源相对配置；

多个贯通孔，该多个贯通孔形成在上述噪音降低板上，将音响能转换为热能；

上述各贯通孔具有：收缩室和膨胀室，该收缩室设置在上述噪音源侧，具有第一孔宽；该膨胀室设置在上述噪音源侧的相反一侧，具有比上述第一孔宽宽度大的第二孔宽；

上述各贯通孔的形状，在开口面积为S₀、上述收缩室的孔宽为d₀、上述收缩室的深度为L₀、上述膨胀室的容积为V₁、光速为c、上述噪音源的峰值音的频率为f₀的情况下，具有

f₀＝(c/2π)(S₀/(V₁(L₀+0.82/d₀)))^1/2的关系。

2.如权利要求1所述的噪音降低装置，其特征在于，上述多个贯通孔被分类为孔宽不同的至少2个种类的组，各组的贯通孔是相对于包含在由上述噪音源产生的噪音中的各种不同的频率波段的峰值音具有上述关系的形状。

3.一种噪音降低装置，其特征在于，具有：

噪音降低板，该噪音降低板设置在噪音源的附近，与上述噪音源相对配置；

多个有底孔，该多个有底孔形成在上述噪音降低板上，将音响能转换为热能；

上述各有底孔具有：收缩室和膨胀室，该收缩室设置在上述噪音源侧，具有第一孔宽；该膨胀室设置在上述噪音源侧的相反一侧，具有比上述第一孔宽宽度大的第二孔宽；

上述各有底孔的形状，在开口面积为S₀、上述收缩室的孔宽为d₀、上述收缩室的深度为L₀、上述膨胀室的容积为V₁、光速为c、上述噪音源的峰值音的频率为f₀的情况下，具有

f₀＝(c/2π)(S₀/(V₁(L₀+0.82/d₀)))^1/2的关系。

4.如权利要求2所述的噪音降低装置，其特征在于，上述多个有底孔被分类为孔宽不同的至少2个种类的组，各组的有底孔是相对于包含在由上述噪音源产生的噪音中的各种不同的频率波段的峰值音具有上述关系的形状。

5.如权利要求1或3所述的噪音降低装置，其特征在于，上述噪音降低板包围上述噪音源，被配置为箱状。

6.如权利要求3所述的噪音降低装置，其特征在于，在上述噪音降低板的与上述噪音源侧相反的一侧设置海绵状的吸音层。

7.一种噪音降低装置，其特征在于，具有：

噪音降低板，该噪音降低板设置在空气流的风路上，与上述空气流相对配置；

多个贯通孔，该多个贯通孔形成在上述噪音降低板上，将音响能转换为热能；

上述各贯通孔具有：收缩室和膨胀室，该收缩室设置在上述空气流的入射侧，具有第一孔宽；该膨胀室设置在上述空气流的出射侧，具有比上述第一孔宽宽度大的第二孔宽；

上述各贯通孔的形状，在开口面积为S₀、上述收缩室的孔宽为d₀、上述收缩室的深度为L₀、上述膨胀室的容积为V₁、光速为c、上述噪音源的峰值音的频率为f₀的情况下，具有

f₀＝(c/2π)(S₀/(V₁(L₀+0.82/d₀)))^1/2的关系。

8.一种噪音降低装置，其特征在于，具有：

噪音降低壁，该噪音降低壁构成空气流的风路的至少一部分；

多个有底孔，该多个有底孔形成在上述噪音降低壁上，将音响能转换为热能；

上述各有底孔具有：收缩室和膨胀室，该收缩室设置在上述空气流侧，具有第一孔宽；该膨胀室设置在上述空气流侧的相反侧，具有比上述第一孔宽宽度大的第二孔宽；

上述各有底孔的形状，在开口面积为S₀、上述收缩室的孔宽为d₀、上述收缩室的深度为L₀、上述膨胀室的容积为V₁、光速为c、上述噪音源的峰值音的频率为f₀的情况下，具有

f₀＝(c/2π)(S₀/(V₁(L₀+0.82/d₀)))^1/2的关系。

9.一种吸尘器，其特征在于，具有：

产生用于吸引垃圾的空气流的马达；和设置在该马达的附近、形成有多个贯通孔或有底孔的噪音降低板，

上述噪音降低板的各贯通孔或有底孔具有：收缩室和膨胀室，该收缩室设置在上述马达侧，具有第一孔宽；该膨胀室设置在上述马达侧的相反侧，具有比上述第一孔宽宽度大的第二孔宽；

上述各贯通孔或有底孔的形状，在开口面积为S₀、上述收缩室的孔宽为d₀、上述收缩室的深度为L₀、上述膨胀室的容积为V₁、光速为c、上述噪音源的峰值音的频率为f₀的情况下，具有

f₀＝(c/2π)(S₀/(V₁(L₀+0.82/d₀)))^1/2的关系。

10.一种吸尘器，其特征在于，具有：

产生用于吸引垃圾的空气流的马达；和设置在由该马达产生的空气流的风路内、形成有使空气流通过的多个贯通孔的噪音降低板，

形成在上述噪音降低板的各贯通孔具有：收缩室和膨胀室，该收缩室设置在上述空气流的入射侧，具有第一孔宽；该膨胀室设置在上述空气流的出射侧，具有比上述第一孔宽宽度大的第二孔宽；

上述各贯通孔的形状，在开口面积为S₀、上述收缩室的孔宽为d₀、上述收缩室的深度为L₀、上述膨胀室的容积为V₁、光速为c、上述噪音源的峰值音的频率为f₀的情况下，具有

f₀＝(c/2π)(S₀/(V₁(L₀+0.82/d₀)))^1/2的关系。

11.一种吸尘器，其特征在于，具有：

产生用于吸引垃圾的空气流的马达；和构成由该马达产生的空气流的风路的至少一部分、形成有多个有底孔的噪音降低壁，

形成在上述噪音降低壁的各有底孔具有：收缩室和膨胀室，该收缩室设置在上述空气流侧，具有第一孔宽；该膨胀室设置在上述空气流侧的相反侧，具有比上述第一孔宽宽度大的第二孔宽；

上述各有底孔的形状，在开口面积为S₀、上述收缩室的孔宽为d₀、上述收缩室的深度为L₀、上述膨胀室的容积为V₁、光速为c、上述噪音源的峰值音的频率为f₀的情况下，具有

f₀＝(c/2π)(S₀/(V₁(L₀+0.82/d₀)))^1/2的关系。

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