エンジニアの為の設計事例

古い日経メカニカルに掲載されてました「騒音の激しい機械を
囲って防音する方法」について要約し紹介します。

設計分野：設備設計


背景：

工場などで騒音の大きな機械がある。
またノウハウ上、機械を完全に覆いたい。


従来の問題点：

薄い金属の囲いだと騒音が反響し共鳴して騒音が増大する
可能性がありました。

上記を解決する為に、
ウレタンフォームなどの吸音部材を内側に貼ることで
騒音対策可能ですが断熱効果により囲い内の熱が溜まる為
機械が発生する熱量を逃がす必要がありました。

設計が解決する課題：

排熱の開口部を大きくすると騒音が漏れるので排熱に必要な
最低限の開口部を設定することが課題であった。

解決する設計的手段：

まず、囲われる機械の発生する熱量を想定します。


熱量想定

モータ動力　3.7kW
エネルギーの熱変換効率　80％

1.0kW = 860kcal/h　であることから

機械から発生し逃がしたい熱量は

3.7 X 860 X 0.8 ≒ 2500kcal/h

この熱を温度差30℃の空気で持ちだすとすれば、


換気空気量想定

空気の比熱　0.24kcal/kg℃

必要な空気量　2500 ÷(0.24X30) ≒ 350kg/h

機械周囲の空気が温度20℃、湿度70％ならば流量は

350 X 0.84 X 1/3600 ≒ 0.08m^3/s


開口面積算出

自然換気風速2.5m/s　より

必要な開口部面積は、

0.08 ÷ 2.5 ≒ 0.03m^2(平方メートル)

幅300ＸたＫさ100mmの開口部を作るとなると
スリット３〜４段が適当という計算になります。

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