JP2610184B2 - 正フィードバック系を具えた空気駆動式低周波音発生器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は正フィードバック系を具えた空気駆動式低
周波音発生器に関するものである。

正フィードバック系を具えた低周波音発生器としては
ヨーロッパ特許出願第0006833号に提案されたものがあ
る。この低周波音発生器は発音器と、共鳴器中に変動す
る気体圧を発生する気体搬送音波を発生する開放式共鳴
器と、共鳴器に圧力気体を供給するパイプとパイプから
の気体を調節して共鳴器への気体の調節流を形成する可
撓性の弁スライドとを具えた供給器とを有した構成であ
る。なお弁スライドは共鳴器中に設けられた音励起ダイ
アフラムに連結されている。この弁スライドはスリーブ
状のスライドであって、パイプの内側または外側で軸方
向に変位可能にガイドされている。パイプは圧力気体源
に接続されており、弁スライドの役割は圧力気体供給の
ためのパイプ壁の開口を制御することにある。

この低周波音発生器の作用原理は共鳴器中の音圧が大
気圧より高いときに上記開口を開放する方向に弁スライ
ドが移動することにある。すると音圧より高い圧力の空
気が共鳴器中に供給されるのである。逆に共鳴器中の音
圧が大気圧より低いときには弁スライドは反対方向に移
動して開口を閉じるのである。

このような原理により作用する低周波音発生器の一部
をなす供給器においては極めて短い時間内に開口を介し
て大量の空気を供給することが必要であり、しかも空気
が共鳴器に移送される際の圧力損失を最小にする必要が
ある。この発明においては請求範囲１に記載のような特
徴を具えた低周波音発生器によりこの課題を達成するも
のである。

添付の図面において、第１図はこの発明の供給器を待
機状態において示した断面側面図、第２図は同じく作動
状態において示した断面側面図、第３図は同じく他の作
動状態において示した断面側面図、第４図は同じく第１
図の状態の拡大横断面図である。

第１図において供給器10は共鳴管11（一部のみ図示）
に接続されている。他の高圧源（圧力気体源）からの空
気は入口12を介して供給器に供給されさらにサージタン
ク13に移送される。このサージタンク13は供給器の中央
に位置する円筒14を取巻いている。円筒14内にはピスト
ン15が設けられており、これが円筒との間の小さな環状
の遊びを有して低摩擦で前後動することができる。ピス
トンの一端面上にはコイルバネ16が一端において架設さ
れている。またその他端はバネ保持ソケット18を介して
ネジスピンドルに連結されている。共鳴管11に対面する
ピストン15の端面19は円筒14の開口20の縁部において幅
δの隙間を画定している。すなわちこの隙間を介して円
筒14の内部ひいては共鳴管11の内部がサージタンク１の
内部と連通している。第４図から明らかなようにバネ保
持ソケットはその雄ネジ21によりバネ16内に螺合して、
これにより第１図中Ｌで示すバネの自由長を変更でき
る。バネがネジ23を介してサージタンク13の切妻22と係
合しておりしかもこのネジ23のピッチがバネ保持ソケッ
トのそれと同じであるから、ネジスピンドル17を回すこ
とによりバネの自由長を変更でき、しかもそれにより隙
間の幅δは変化しないのである。

共鳴管11内には標準音波が発生され、その音圧振幅は
供給器の位置で最大となる。この音圧はピストンの端面
19に作用し、これによりピストンに力が働く。この力の
大きさは音圧に端面面積を乗じたものとなる。この力は
種々の大きさと方向を有し、ピストン15の往復動を惹起
す。発振メカニズムの共鳴周波数が共鳴管11内の標準音
波の周波数より高いときのみ、ピストンは音波の変動と
同期して移動することができる。共鳴周波数はピストン
15の重量の関数であり（ほぼ1/3）、バネ16の重量、バ
ネのバネ定数および空気のバネ作用にも関係する。

上記した低周波音発生器は大型ボイラーの浄化に使用
される。すなわち低周波音発生器の開口をボイラーの開
口に接続する。共鳴管11内の空気柱は供給器を駆動する
空気の温度を越えた温度を帯びることがある。共鳴管11
中の標準音波の音周波数は媒体中での音の増幅度に直接
比例し、媒体の絶対温度の平方根に直接比例する。した
がって最適の機能を得るには、供給器中での発振システ
ムの共鳴周波数を変更できることが望ましい。この変更
には第４図に示す構造によりバネの自由長を変えてやれ
ばよい。

第２図に示す状態においては共鳴管11中での圧力が大
気圧より上であり、第３図に示す状態においては共鳴管
11中での圧力が大気圧より下である。

第３図に示す状態においては開口20はピストン15によ
り完全に閉鎖されている。しかしピストン15と円筒14間
には小さな環状の遊びがあるので、シージタンク13から
共鳴管11内には僅かな空気の漏れがある。同じ事情から
ピストンの後方の空間にも空気の漏れが存在する。これ
らの漏れは好ましいものではなく音発生の効率を低下さ
せるものである。漏れの容量はサージタンク13内の圧力
の関係である。サージタンク13の構造と空気が開口20を
通過するときの小さな圧力損失の故に、円筒14内の圧力
は共鳴器中の音圧より若千高いことが必要である。この
ようにすればピストンが開口20を閉鎖したときの漏れを
制約することができる。ピストンの軸長が大きいときに
はこの漏れの欠点は小さくなる。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内部に変動する音圧を形成する気体搬送音
   波を発生する開放共鳴器（11）と、管（14）を具えて共
   鳴器に圧力気体を供給すべく前後動する供給器（10）
   と、その位置が圧力気体により影響されず管からの気体
   流を調節して共鳴器への調節圧力気体流を形成するバネ
   弁スライド（15）とを音発生器として有しており、かつ 管（14）が圧力気体源に接続されたサージタンク（13）
   により取巻かれており、 弁スライドが管内で可動なピストンとして設けられてお
   り、 サージタンクと管の内部との間でしかもピストンの一端
   面（19）に位置する開口（20）をピストンが制御するよ
   うに配置されており、 該端面がこれと連通する管の端面により共鳴器（11）の
   内部に露出されている ことを特徴とする正フィードバック系を具えた空気駆動
   式低周波音発生器。
2. 【請求項２】待機状態にあるピストン（15）が連通開口
   （20）に対して隙間（δ）を画定している ことを特徴とする請求項１に記載の低周波音発生器。
3. 【請求項３】ピストン（15）がコイルバネ（16）の一端
   に連結されており、バネの他端は固定されている ことを特徴とする請求項１に記載の低周波音発生器。
4. 【請求項４】ピストンが待機位置にあるとき、隙間の幅
   （δ）を変更することなしに、コイルバネ（16）の他端
   の固定位置を調節できる ことを特徴とする請求項３に記載の低周波音発生器。