CN109306925B

CN109306925B - 消音装置

Info

Publication number: CN109306925B
Application number: CN201810159092.6A
Authority: CN
Inventors: 白川亮; 诹访博昭
Original assignee: Tigers Polymer Corp
Current assignee: Tigers Polymer Corp
Priority date: 2017-07-26
Filing date: 2018-02-26
Publication date: 2021-10-01
Anticipated expiration: 2038-02-26
Also published as: US20190032612A1; CN109306925A; US10876504B2

Abstract

本发明提供消音装置，其包括：长方体状的扩张室；第一管，与所述扩张室的第一面的大体中央部连接，并且所述第一管与噪声源连接；以及第二管，与邻接所述第一面的、所述扩张室的第二面的大体中央部连接，所述扩张室具有内部空间以及设在所述内部空间的隔壁，所述隔壁以从与所述扩张室的所述第二面相对的、所述扩张室的第三面朝向所述第二面延伸的方式，竖直设置在所述第三面上，而且所述第二管的中心轴大致位于所述隔壁上。

Description

消音装置

相关申请的交叉参考

本申请基于2017年07月26日向日本特许厅提交的日本专利申请第2017-144345号和2017年08月17日向日本特许厅提交的日本专利申请第2017-157411号，因此将所述日本专利申请的全部内容以引用的方式并入本文。

技术领域

本发明涉及消音装置。

背景技术

在汽车用内燃机的吸气系统、空调系统和冷却风送风系统等的送风管(所谓的通气管道、送风管道或者通气管等)中，一直期待能降低发动机、风扇或者电机等噪声源的噪声。这种噪声的原因，在于声音在送风管路内传播或者与送风管产生气柱共鸣。

针对这种在吸气系统或者送风管的气道中传播的噪声，采用设置扩张室的技术来消音已被公众所知。通过设置使气道的断面急速改变的扩张室，通气断面积急速改变的部分的阻力发生变化。这样，噪声的传播得到抑制。可是，扩张室技术难以有效消除特定的频域的噪声。

此外，共鸣型消音器作为消除气道的特定频率的噪声的技术，也已被公众所知。

例如，日本专利公开公报特开平06-081737号公开了具有共鸣室和连通部的、赫姆霍兹型谐振器的共鸣装置。公开了在连通部和共鸣室内设有吸音材料的共鸣装置。此外，日本专利公开公报特开2009-250183号公开了一种谐振器，沿管路设有扩张部(共鸣室)和狭缝状的连通孔，且所述共鸣室内设置有吸音材料。按照上述技术，通过谐振器不仅能消除特定的频带的噪声，还可以利用吸音材料提高消音效果。

但是，上述扩张室或者共鸣型消音器，都分别需要规定的容积。因而想得到既能实现消音装置省空间化、还兼备扩张室的消音特性和共鸣型消音器的消音特性的消音装置，是很难实现的。

发明内容

本发明的目的是提供具备能有效提高特定频率附近的消音特性的扩张室的消音装置。

发明者经过认真研究，得出了以下的结论。按照该结论，具有与长方体状的扩张室的特定位置连接的两个管的、扩张室型的消音装置，当在所述扩张室内具有特定的方式的隔壁时，能有效提高特定的频率附近的消音特性。根据上述结论，完成了本发明的消音装置。

本发明第一实施方式的消音装置，包括：长方体状的扩张室；第一管，与所述扩张室的第一面的大体中央部连接，并且所述第一管与噪声源连接；以及第二管，与所述扩张室的第二面的大体中央部连接，且所述扩张室的第二面与所述第一面邻接，所述扩张室具有内部空间以及设在所述内部空间的隔壁，所述扩张室内的所述隔壁为一个，所述扩张室的内部空间通过所述隔壁分割为コ状，所述隔壁以从与所述扩张室的所述第二面相对的、所述扩张室的第三面朝向所述第二面延伸的方式，竖直设置在所述第三面上，而且，所述第二管的中心轴大致位于所述隔壁上。

在第一实施方式的消音装置中，优选所述第二面的法线方向的所述隔壁的高度，处于所述扩张室的所述第二面的、法线方向的长度的1/4～2/3的范围内。

本发明第二实施方式的消音装置，包括：长方体状的扩张室；第一管，与所述扩张室的第一面的大体中央部连接，并且所述第一管与噪声源连接；以及第二管，与所述扩张室的第二面的大体中央部连接，且所述扩张室的第二面与所述第一面邻接，所述扩张室具有内部空间以及设在所述内部空间的隔壁，所述扩张室内的所述隔壁为一个，所述扩张室的内部空间通过所述隔壁分割为コ状，所述隔壁以从与所述扩张室的所述第一面相对的、所述扩张室的第三面朝向所述第一面延伸的方式，竖直设置在所述第三面上，而且，所述第一管的中心轴位于所述隔壁上。

在第二实施方式的消音装置中，优选所述第一面的法线方向的所述隔壁的高度，处于所述扩张室的所述第一面的、法线方向的长度的1/5～2/3的范围内。

按照这些实施方式的消音装置，作为具备扩张室的消音装置，可以有效提高特定的频率附近的消音特性。特别是，当消音装置具有特定的高度的隔壁时，能更有效地提高特定的频率附近的消音特性。

附图说明

图1是表示第一实施方式的消音装置的立体图。

图2是表示第一实施方式中的扩张室的结构的断面图。

图3是表示第一实施方式的消音装置的实施例的消音效果图。

图4是表示实施例1中的第一共鸣频率附近的共鸣模式的图。

图5是表示比较例1中的第一共鸣频率附近的共鸣模式的图。

图6是表示实施例1中的第二共鸣频率附近的共鸣模式的图。

图7是表示比较例1中的第二共鸣频率附近的共鸣模式的图。

图8是表示测定声音衰减量的方法的示意图。

图9是表示第二实施方式的消音装置的立体图。

图10是表示第二实施方式中的扩张室的结构的断面图。

图11是表示第二实施方式的消音装置的实施例的消音效果图。

图12是表示实施例2中的第一共鸣频率附近的共鸣模式的图。

图13是表示实施例2中的第二共鸣频率附近的共鸣模式的图。

图14是表示测定声音衰减量的方法的示意图。

具体实施方式

在下面的详细说明中，出于说明的目的，为了提供对所公开的实施方式的彻底的理解，提出了许多具体的细节。然而，显然可以在没有这些具体细节的前提下实施一个或更多的实施方式。在其它的情况下，为了简化制图，示意性地示出了公知的结构和装置。

以下参照附图，以用做向汽车的发动机供给空气的吸气系统的一部分的、消音装置为例，说明本发明的实施方式。本发明的实施方式不限于以下所示的单独的实施方式。还可以改变所述单独的实施方式，作为本发明的其他实施方式来实施。

图1是表示第一实施方式的消音装置110的立体图。此外，图2是扩张室13的断面图。消音装置110的扩张室13上，连接有2条送风管(以下也称“管”)11、12。第一管11的内部空间、扩张室13的内部空间、第二管12的内部空间依次相连，构成一系列气道。空气在所述气道中流通。消音装置110中，管11、12与扩张室13的连接部位上，内部空间的断面积发生变化。这样，消音装置110作为所谓的扩张室型的消音装置，发挥着对在管道内传播的噪声消音的作用。

当使用消音装置110时，在上述吸气系统中，例如，第二管12的端部连接吸气口侧的管道部件等。而且，第一管11的端部连接发动机侧的管道部件等。吸气系统还可以具备其他消音装置或者空气滤清器等。此外，除了汽车的内燃机的吸气系统，消音装置110还能用于空调装置的气道和电池等的空冷系统的气道等。

送风管11、12是中空的管。送风管11、12的管的具体形状，由各种用途决定。根据需要，送风管11、12形成直管状、弯曲形状或者折曲形状等。送风管11、12也可以是刚直的管或者具有柔性的软管。送风管11、12优选由非通气性的材料形成。不过，送风管11、12的一部分或者全部，也可以由具有通气性的材料形成。此外，送风管11、12的一部分上，还可以设置将管的内外连通的通孔(例如，排水孔或者消音孔)。

中空形状的扩张室13为长方体状。特别是，从垂直第一管11的中心轴m11和第二管12的中心轴m12的方向观察，优选扩张室13为正方形。扩张室13的内部空间不一定形成严格的长方体。还可以带有圆角、脱模斜角或者斜度等。此外，划定长方体状室的面之中，有几个面也可以形成圆筒状或者球面状等的曲面。只要室的内部空间整体形成长方体状的空间即可。此外，扩张室的壁上还可以形成加强用的肋或者沟状补强筋等。扩张室13的材料没有特别限定。优选使用典型的非通气性的材料，例如聚丙烯树脂等热塑性树脂。

第一管11与扩张室13的第一面P11的大体中央部连接。连接部中的第一管11的中心轴m11，不必严格地通过第一面P11的中心。中心轴m11可以偏离面P11的中心。不过，优选第一面P11上的、该面的中心与中心轴m11之间的距离，在后述扩张室13的、第二方向的长度LY1的20％以下。

第二管12与所述第一面P11上邻接的、扩张室13的第二面P12的大体中央部C12连接。连接部中的第二管12的中心轴m12，不必严格地通过第二面P12的中心C12。中心轴m12可以偏离面P12的中心C12。不过，优选第二面P12上的、该面的中心C12与中心轴m12之间的距离，在后述的扩张室13的、第一方向的长度LX1的20％以下。另外，在长方体状的扩张室13中，用色子比喻的话，第一面如果是“1”的面时，与第一面P11邻接的第二面P12是指“2”、“3”、“4”和“5”的面中的任意一个。

换句话说，第一管11和第二管12以上述这些管的连接部的、各自的中心轴m11和m12彼此大体垂直的方式，安装在扩张室13上。作为消音装置110整体，在扩张室13的部分具有约90度弯折的气道。

当使用消音装置110时，第一管11的一端连接噪声源。即，消音装置110如果用于汽车发动机的吸气系统，则如上所述，第一管11与作为噪声源的发动机连接。此外，第二管12的一端连接在吸气口侧。如果消音装置110例如用于空调装置的气道时，则第一管11与作为噪声源的风扇或者电机连接。

以下说明扩张室13的内部结构。这里，在图1和图2中，扩张室13的第一面P11的法线方向定义为第一方向X1，所述室的第二面P12的法线方向定义为第二方向Y1，而且与第一方向X1和第二方向Y1垂直的方向定义为第三方向Z1。优选连接部附近的第一管11的中心轴m11和第一方向X1平行，而且，连接部附近的第二管12的中心轴m12和第二方向Y1平行。

在扩张室13的内部，与该室的第二面P12相对的第三面P13上，竖直设置有从该面朝向第二面P12、沿第二方向Y1延伸的隔壁14。即，隔壁14以从第三面P13朝向第二面P12延伸的方式，设置在扩张室13的内部空间中。这里，若用色子比喻的话，在第二面P12为“1”的面时，与第二面P12相对的第三面P13是指“6”的面。

此外，如图2的右侧的图所示，从送风管11的中心轴m11的方向观察，隔壁14以连接扩张室13的左右的侧壁13a、13b的方式设置。在图2的右侧的图中，扩张室13的内部空间的下部，在纸面纵深方向被隔壁14分隔为近身侧和里侧。其结果，如图2的左侧的图所示，当从第三方向Z1观察时，被隔壁14局部分隔的扩张室13的内部空间，看似下侧敞开的倒置的コ状。

而且，关于第三面P13上的、隔壁14的第一方向X1的位置，是以第二管12的中心轴m12大体位于隔壁14上的方式，将隔壁14设置在第三面P13上。管12的中心轴m12不必完全位于隔壁14上。在不损害本实施方式的消音装置效果的程度上，隔壁14还可以相对中心轴m12倾斜。此外，中心轴m12也可以不严格意义地在隔壁14上。不过，此时，中心轴m12与隔壁14之间的最短距离在扩张室13的第一方向的长度LX1的20％以内。

第二方向Y1的隔壁14的高度H1，优选为扩张室13的第二方向的、长度LY1的1/4～2/3，更优选1/3～1/2。

上述第一实施方式的消音装置110，可以利用公知的制造技术，例如热塑性树脂的注射成型或者吹塑成形来制造。扩张室13可以通过吹塑成形来制造，或者将通过注射成型得到的上盖和下盖进行焊接来制造。此外，送风管11、12可以通过吹塑成形等成形。扩张室13与送风管11、12可以通过公知的连接结构或者连接方法彼此连接。扩张室13与送风管11、12的连接部，优选适当密封。

以下说明上述第一实施方式的消音装置110的作用和效果。第一实施方式的消音装置110在较低的频带(例如1000Hz以下的频带)，与具备一般的扩张室的消音装置有同样的消音效果。此外，在较高的频带(例如1000Hz～2000Hz的频带)，消音装置110的扩张室13的内部空间，利用具有特定的形态的隔壁14，在特定的频率上呈现特定的共鸣模式。这样，可以有效提高所述特定的频率附近的消音特性。

利用声音解析模拟的结果，对比实施例1和比较例1说明上述效果。

(实施例1)

作为与上述实施方式对应的实施例，制作了以下规格的消音装置的声音模型。

第一管11：直径60mm，长度230mm的直管

第二管12：直径60mm，长度250mm的直管

扩张室13：第一方向长度LX1＝105mm，第二方向长度LY1＝100mm，而且，第三方向长度LZ1＝80mm。第一管11与室的第一面P11的中央连接。第二管12与室的第二面P12的中央C12连接。第一管11的中心轴m11与第二管12的中心轴m12，大体交叉。

以第二管12的中心轴m12位于隔壁14上的方式，将隔壁14配置在第三面P13上。隔壁14的高度H1＝40mm。

(比较例1)

作为比较对象，除了扩张室13的内部空间未设置隔壁14，制作了具有相同结构的消音装置作为声音模型。该声音模型用于比较例1。

实施例1和比较例1中，为调查所述消音效果，进行声音解析并求出了声音衰减量。另外，所谓声音衰减量，是评价消音效果的指标。如图8所示，假定将研究对象的消音装置的、噪声源侧的末端(第一管的末端)β1与进行声音振荡的扬声器装置199连接，制作了进行声音振荡的模拟模型。测定了声音振荡时的出口侧(第二管的末端开口部α1)声压Pα1(在位置α1测定的声压)，以及声源侧(第一管的末端部β1)的声压Pβ1(在位置β1测定的声压)。计算了两者的比(Pβ1/Pα1)作为声音衰减量。声音衰减量的值大时，表示消音效果大。声音衰减量的值小时，表示消音效果小。另外，声音模拟通过有限元法(FEM法)进行。

实施例1和比较例1的声音衰减量的模拟结果如图3所示。在大体至1000Hz为止的频率较低的区域中，实施例1和比较例1显示了基本相同的声音衰减量(图3中纵轴)。可知在上述的频域中，得到了与具备现有的扩张室消音装置同样的消音效果。

和比较例相比，在实施例1的消音装置110中，可以看到以1250Hz(第一共鸣频率f11)和2200Hz(第二共鸣频率f12)为峰值的、声音衰减量的高潮。即，在第一共鸣频率f11附近(1200Hz～1450Hz)的频带以及第二共鸣频率f12附近(2150Hz～2250Hz)的频带中，实施例1的消音装置110的声音衰减量，高于比较例1。

图4示出了第一共鸣频率f11(1245Hz)附近的、实施例1的扩张室13内的声压分布(共鸣模式)。比较例1的结果如图5所示。上述声压分布是从第三方向Z1观察的、包含管的中心轴m11和m12的消音装置110的断面中的声压分布图。

对图5所示的比较例1中观察到的空气的共鸣模式进行了分析。根据分析，沿扩张室内的右下方的对角线方向，空气边振动边向上方/下方移动。即，扩张室的内部空间的声压，在扩张室右下方的空间中高，随着朝向扩张室左上方的空间而逐渐降低。由于该共鸣模式与第一管和第二管的连接部的配置的关系，比较例1中，与在第一管上产生的声压基本相同水平的声压也产生在第二管上。其结果，导致声音衰减量降低。

另一方面，在图4所示的实施例1中，扩张室13中设置有隔壁14。当从第三方向Z1观察时，利用隔壁14被局部分隔的、扩张室13的内部空间看起来像倒置的コ状，更具体地，以第二管12的中心轴m12大体位于隔壁14上的方式，将隔壁14设置在第三面P13上。因此，第一共鸣频率f11的共鸣模式改变。即，按照在实施例1观察到的共鸣模式的分析，扩张室13的内部空间的声压在其左下方的空间中高，此外，即使在由隔壁14隔开的右下方的空间中也以逆相位变高。即，随着朝向扩张室13内的上侧的空间，声压降低。即，被隔壁14局部分隔的、看似倒置的コ状的扩张室13的内部空间中，通过从其左下方朝向左上方、右上方进而右下方的方向移动的空气，产生了共鸣模式。即，产生了在第二管12的连接部附近声压降低的共鸣模式。此外，该共鸣模式下，第二管12与扩张室13的连接部附近，空气以流向垂直第二管12的中心轴m12的方向的方式振动。因此，在第二管12与扩张室13之间，空气不易产生移动。

因这种共鸣模式以及第一管11与第二管12的连接部的配置关系，实施例1中，在第一共鸣频率f11附近的频带，与第一管11上产生的声压相比、第二管12上产生的声压变小。由此，声音衰减量变高。

这样，按照第一实施方式的消音装置110，利用设置在扩张室13的内部空间的、特定形态的隔壁14，可以产生能有效提高声音衰减量的共鸣模式。其结果，可以在特定的频率附近提高消音特性。

从通过配置隔壁、更有效地产生如上所述的共鸣模式的角度出发，第二方向Y1的隔壁14的高度H1，优选为扩张室13的第二方向的长度LY1的1/4～2/3，更优选1/3～1/2。若高度H1过小，则难以出现图4这种共鸣模式。此外，若高度H1过大，则消音装置110的气流阻力有可能增加。

产生图4所示的共鸣模式的第一共鸣频率f11，可以如下调整。将扩张室的、第一方向长度LX1或者第二方向长度LY1加大时，第一共鸣频率f11向低的方向变化。此外，加大隔壁14的高度H1时，第一共鸣频率f11向略低的方向变化。

将扩张室13的第一方向长度LX1和第二方向长度LY1设定在70～150mm左右，而且，将隔壁14的高度H1设定在25～70mm左右时，可以将第一共鸣频率f11保持在1000Hz～1500Hz之间。其结果，作为具备涡轮增压器的、汽车发动机的吸气系统的消音装置，可以得到特别优异的性能。

此外，在上述实施例1中还能看出，声音衰减量即使在第二共鸣频率f12附近也得到改善。图6表示了实施例1的、第二共鸣频率f12(2155Hz)附近的扩张室内的声压分布(共鸣模式)。此外，图7表示了对应的比较例1的结果。

在图7的比较例1中，在扩张室的左侧的空间与右侧的空间可观察到高声压的共鸣模式。室内的左侧的空间的高声压向第二管传递，使声音衰减量降低。

另一方面，图6的实施例1中，左下方的空间和右上方的空间中产生高声压。此外，右下方和左上方的空间中产生逆相位的高声压。上述之间的部分上出现低声压区域。此外，即使该模式下，在第二管12与扩张室13的连接部附近，空气也以流向垂直第二管12的中心轴m12的方向的方式振动。因此，在第二管12与扩张室13之间，空气也不易产生移动。

通过这种共鸣模式以及第一管11与第二管12的连接部的配置关系，实施例1中，即使在第二共鸣频率f12附近，第二管12的声压也变低。这样，声音衰减量变高。另外，第二共鸣频率f12附近的声音衰减量的改善，有时不像上述实施例1那样显著。这是由于伴随这种共鸣模式的第二共鸣频率f12处于较高的频率。

本发明的实施方式不限于上述第一实施方式。可以对上述第一实施方式进行各种改变，作为本发明的其他实施方式实施。以下说明本发明的其他实施方式。在以下的说明中，主要说明与第一实施方式不同的部分。省略与第一实施方式相同部分的具体说明。此外，上述其他实施方式还可以将其一部分彼此组合或者置换后实施。

只要能产生如上所述的共鸣模式，隔壁14的形态可以改变。例如，隔壁14可以是朝向扩张室的内侧、从第三面P13竖直设置的板状的隔壁，或者，还可以是将第三面P13的表面形状形成凹凸状的、皱纹状的隔壁。

此外，第一实施方式中，隔壁14为沿第三方向Z1延伸的平板状。不过，隔壁14还可以弯曲。此外，第一实施方式中，隔壁14的高度H1沿第三方向Z1为固定高度。不过，隔壁14的高度H1还可以沿第三方向Z1变化。此外，隔壁14不必将扩张室13的内部空间的下侧部分完全分隔。隔壁14上还可以设置通孔或者狭缝。

此外，在上述第一实施方式的说明中，表示了消音装置110由与其他构件独立的管11、12和扩张室13构成的例子。但是上述管11、12或者扩张室13不一定独立。管11、12或者扩张室13还可以与其他构件一体化。例如，汽车用发动机的吸气系统所具备的、空气滤清器模块的一部分，或者冷却风的送风装置的一部分，也可以构成上述的消音装置110。即，消音装置110也可以一体地组装进这种空气滤清器模块或者送风装置中。

图9是表示第二实施方式的消音装置210的立体图。此外，图10是扩张室23的断面图。消音装置210的扩张室23上，连接2条送风管(以下也称“管”)21、22。第一管21的内部空间、扩张室23的内部空间、第二管22的内部空间依次相连，构成一系列气道。空气在所述气道中流通。消音装置210中，在管21、22与扩张室23的连接部位上，内部空间的断面积发生改变。这样，消音装置210作为所谓的扩张室型的消音装置，发挥着对在管内传播的噪声消音的作用。

当使用消音装置210时，在上述吸气系统中，例如第二管22的端部连接吸气口侧的管道部件等。而且，第一管21的端部连接发动机侧的管道部件等。吸气系统还可以具备其他消音装置或者空气滤清器等。此外，除了汽车的内燃机的吸气系统，消音装置210还能用于空调装置的气道和电池等的空冷系统的气道等。

送风管21、22是中空的管。送风管21、22的具体形状，由各种用途决定。根据需要，送风管21、22形成直管状、弯曲形状或者折曲形状等。送风管21、22可以是刚直的管或者具有柔性的软管。优选送风管21、22由非通气性的材料形成。不过，送风管21、22的一部分或者全部，也可以由具有通气性的材料形成。此外，送风管21、22的一部分上，还可以设置将管的内外连通的通孔(例如排水孔或者消音孔)。

中空形状的扩张室23为长方体状。特别优选的是，从垂直第一管21的中心轴m21和第二管22的中心轴m22的方向观察，扩张室23为正方形。扩张室23的内部空间不一定形成严格的长方体。还可以带有圆角、脱模斜角或者斜度等。此外，划定长方体状室的面之中，有几个面也可以形成圆筒状或者球面状等的曲面。只要室的内部空间整体形成长方体状的空间即可。此外，扩张室的壁上还可以形成加强用的肋或者沟状补强筋等。扩张室23的材料没有特别限定。优选使用典型性的非通气性的材料，例如聚丙烯树脂等热塑性树脂。

第一管21与扩张室23的第一面P21的大体中央部C21连接。连接部中的第一管21的中心轴m21，不必严格地通过第一面P21的中心C21。中心轴m21可以偏离面P21的中心C21。不过，优选第一面P21上的、该面的中心C21与中心轴m21之间的距离，在后述的扩张室23的第二方向的长度LY2的20％以下。

第二管22与所述第一面P21上邻接的、扩张室23的第二面P22的大体中央部连接。连接部中的第二管22的中心轴m22，不必严格地通过第二面P22的中心。中心轴m22可以偏离面P22的中心。不过，优选第二面P22上的、该面的中心与中心轴m22之间的距离，在后述的扩张室23的第一方向的长度LX2的20％以下。另外，在长方体状的扩张室23中，如果用色子比喻，当第一面是“1”的面时，与第一面P21邻接的第二面P22是指“2”、“3”、“4”和“5”的面中的任意一个。

换句话说，第一管21和第二管22以上述这些管的连接部中的、各个中心轴m21和m22彼此大体垂直的方式，安装在扩张室23上。作为消音装置210整体，在扩张室23的部分具有约90度弯折的气道。

当使用消音装置210时，第一管21侧与噪声源连接。即，消音装置210如果用于汽车发动机的吸气系统，则如上所述，第一管21与作为噪声源的发动机连接。此外，第二管22侧与吸气口侧连接。如果消音装置210例如用于空调装置的气道，则第一管21与作为噪声源的风扇或者电机连接。

下面说明扩张室23的内部结构。这里，在图9、10中，扩张室23的第一面P21的法线方向定义为第一方向X2，该室的第二面P22的法线方向定义为第二方向Y2，而且与第一方向X2和第二方向Y2垂直的方向定义为第三方向Z2。优选连接部附近的第一管21的中心轴m21和第一方向X2平行，而且，连接部附近的第二管22的中心轴m22和第二方向Y2平行。

在扩张室23的内部，与该室的第一面P21相对的第三面P23上，竖直设置有从该面朝向第一面P21、沿第一方向X2延伸的隔壁24。即，隔壁24以从第三面P23朝向第一面P21延伸的方式，设置在扩张室23的内部空间中。这里，如果用色子比喻的话，在第一面P21为“1”的面时，与第一面P21相对的第三面P23是指“6”的面。

此外，如图10的下侧部分所示，从送风管22的中心轴m22的方向观察，隔壁24以连接扩张室23的上下的侧壁23a、23b的方式设置。在图10的下侧中，扩张室23内部空间的右侧，在纸面纵深方向被隔壁24分隔为近身侧和里侧。其结果，如图10的上侧部分所示，从第三方向Z2观察时，被隔壁24局部分隔的、扩张室23的内部空间，呈右侧敞开的コ状。

而且，关于第三面P23上的、隔壁24的第二方向Y2的位置，以第一管21的中心轴m21大体位于隔壁24上的方式，将隔壁24设置在第三面P23上。管21的中心轴m21不必严格地位于隔壁24上。在不损害本实施方式的消音装置效果的程度上，隔壁24还可以相对中心轴m21倾斜。此外，中心轴m21也可以不在隔壁24上。不过，此时，中心轴m21与隔壁24之间的最短距离在扩张室23的第二方向的长度LY2的20％以内。

第一方向X2的隔壁24的高度H2，优选为扩张室23的第一方向的、长度LX2的1/5～2/3，更优选1/4～1/2。

除了隔壁24，扩张室23内还可以形成肋或沟状补强筋等突起物。不过，此时优选所述突起物尽量不妨碍后述的隔壁的作用。另一方面，隔壁24还可以兼具作为补强用材料的肋或沟状补强筋的功能。

上述第二实施方式的消音装置210，可以利用公知的制造技术，例如利用热塑性树脂的注射成型或者吹塑成形制造。扩张室23可以通过吹塑成形来制造，或者将通过注射成型得到的的上盖和下盖进行焊接来制造。此外，送风管21、22可以通过吹塑成形等成形。扩张室23与送风管21、22可以利用公知的连接结构或者连接方法彼此连接。扩张室23与送风管21、22的连接部，优选适当密封。

以下说明上述第二实施方式的消音装置210的作用和效果。第二实施方式的消音装置210在较低的频带(例如1000Hz以下的频带)，与具备一般的扩张室的消音装置有同样的消音效果。此外，在相对较高的频带(例如1000Hz～2500Hz的频带)，消音装置210的扩张室23的内部空间中，利用具有特定的形态的隔壁24，在特定的频率上呈现特定的共鸣模式。这样，可以有效提高所述特定的频率附近的消音特性。

利用声音分析模拟的结果，对比实施例2和比较例2对上述效果进行说明。

(实施例2)

第一管21：直径60mm，长度230mm的直管

第二管22：直径60mm，长度250mm的直管

扩张室23：第一方向长度LX2＝98mm，第二方向长度LY2＝100mm，而且，第三方向长度LZ2＝80mm。第一管21与第一面P21的中央连接。第二管22与室的第二面P22的中央连接。第一管21的中心轴m21与第二管22的中心轴m22，大体交叉。

以第一管21的中心轴m21位于隔壁24上的方式，将隔壁24配置在第三面P23上。隔壁24的高度H2＝33mm。

(比较例2)

作为比较对象，除了扩张室23的内部空间未设置隔壁24，制作了具有相同结构的消音装置作为声音模型。该声音模型用于比较例2。

实施例2和比较例2中，为调查所述消音效果，进行声音分析并求出了声音衰减量。另外，所谓声音衰减量，是评价消音效果的指标。如图14所示，假定将研究对象的消音装置的、噪声源侧的末端(第一管的末端)β2与进行声音振荡的扬声器装置299连接，制作了进行声音振荡的模拟模型。测定了声音振荡时的出口侧(第二管的末端开口部α2)声压Pα2(在位置α2测定的声压)、以及声源侧(第一管的末端部β2)的声压Pβ2(在位置β2测定的声压)。计算了两者的比(Pβ2/Pα2)作为声音衰减量。声音衰减量的值大时，表示消音效果大。声音衰减量的值小时，表示消音效果小。另外，声音模拟通过有限元法(FEM法)进行。

实施例2和比较例2的声音衰减量的模拟结果如图11所示。在到大体1000Hz为止的、频率较低的区域中，实施例2和比较例2显示了基本相同的声音衰减量(图11中纵轴)。可知在上述的频域中，得到了与具备现有的扩张室的消音装置同样的消音效果。

和比较例2相比，在实施例2的消音装置210中可以看到以1335Hz(第一共鸣频率f21)和2355Hz(第二共鸣频率f22)为峰值的、声音衰减量的高潮。即，在第一共鸣频率f21附近(1200Hz～1450Hz)的频带以及第二共鸣频率f22附近(2000Hz～2400Hz)的频带，实施例2的消音装置210的声音衰减量高于比较例2。

图12表示了第一共鸣频率f21(1335Hz)附近的、实施例2的扩张室23内的声压分布(共鸣模式)。上述声压分布是从第三方向Z2观察的、包含管的中心轴m21和m22的、消音装置210的断面中的声压分布图。

在图12所示的实施例2中，隔壁24如下设置在扩张室23上。即，从第三方向Z2观察时，利用隔壁24被局部分隔的、扩张室23的内部空间看起来呈コ状，更具体地说，以第一管21的中心轴m21大体位于隔壁24上的方式，将隔壁24设置在第三面P23上。因此，第一共鸣频率f21的共鸣模式改变。即，按照在实施例2观察到的共鸣模式的分析，扩张室23的内部空间的声压，在隔壁24隔开的右下方的空间中较高，且随着朝向左侧的空间逐渐降低。即，因隔壁24、扩张室23的内部空间的沿左右方向移动的空气产生了共鸣模式。此外，该共鸣模式下，第二管22与扩张室23的连接部附近，声压变低。而且，该共鸣模式下，第二管22与扩张室23的连接部附近，空气以流向垂直第二管22的中心轴m22的方向的方式振动。因此，在第二管22和扩张室23之间，空气也不易产生移动。

因这种共鸣模式以及第一管21与第二管22的连接部的配置关系，在实施例2的第一共鸣频率f21附近的频带，相比第一管21上产生的声压，第二管22上产生的声压小。由此，声音衰减量变高。

这样，按照第二实施方式的消音装置210，利用设置在扩张室23的内部空间的、特定形态的隔壁24，可以产生有效提高声音衰减量的共鸣模式。其结果，可以在特定的频率附近提高消音特性。

从通过追加隔壁、更有效地产生如上所述的共鸣模式的角度出发，沿第一方向X2测量的隔壁24的高度H2，优选为扩张室的第一方向的、长度LX2的1/5～2/3，特别优选1/4～1/2。若高度H2过低，则难以出现图12这种共鸣模式。此外，若高度H2过大，则有可能消音装置210的气流阻力增加。

产生图12所示这种共鸣模式的第一共鸣频率f21，可以如下调整。若将扩张室的第一方向长度LX2或者第二方向长度LY2加大，则第一共鸣频率f21向低的方向变化。此外，若加大隔壁24的高度H2，则第一共鸣频率f21向略低的方向变化。

若将扩张室23的第一方向长度LX2和第二方向长度LY2设定在70～150mm左右，而且，将隔壁24的高度H2设定在25～70mm左右，则可以将第一共鸣频率f21保持在1000Hz～1500Hz之间。其结果，作为具备涡轮增压器的、汽车发动机的吸气系统的消音装置，可以得到特别优异的性能。

此外，在上述实施例2中还能看出，即使在第二共鸣频率f22附近声音衰减量也得到改善。图13表示了实施例2的、第二共鸣频率f22(2355Hz)附近的，扩张室内的声压分布(共鸣模式)。在图13的实施例2中，在左下方的空间以及隔壁24隔开的右下方的空间中以逆相位产生高声压。而且，它们之间的部分以及上侧的空间中出现低声压的区域。此外，即使该共鸣模式下，在第二管22与扩张室23的连接部附近，空气也以流向垂直第二管22的中心轴m22的方向的方式振动。因此，在第二管22和扩张室23之间，空气也不易产生移动。

因这种共鸣模式以及第一管21与第二管22的连接部的配置关系，实施例2中，即使在第二共鸣频率f22附近，第二管22的声压也变低。这样，声音衰减量变高。另外，第二共鸣频率f22附近的声音衰减量的改善，有时不像上述实施例2那样显著。这是由于，伴随这种共鸣模式的第二共鸣频率f22处于较高频率。

本发明的实施方式不限于上述第二实施方式。可以对上述第二实施方式进行各种改变，作为本发明的其他实施方式进行实施。以下说明本发明的其他实施方式。在以下的说明中，主要说明与第二实施方式不同的部分。省略与第二实施方式相同部分的具体说明。此外，上述其他实施方式还可以将它们的一部分彼此组合或者置换后实施。

只要能产生如上所述的共鸣模式，隔壁24的形态可以改变。例如，隔壁24也可以是朝向扩张室的内侧、从第三面P23竖直设置的板状的隔壁，或者，还可以是将第三面P23的表面形状形成凹凸状的、皱纹状的隔壁。

此外，第二实施方式中，隔壁24是沿第三方向Z2延伸的平板状。不过，隔壁24还可以弯曲。此外，第二实施方式中隔壁24的高度H2，沿第三方向Z2为固定高度。不过，隔壁24的高度H2，还可以沿第三方向Z2变化。此外，隔壁24不必完全分隔扩张室23的内部空间的右侧部分。隔壁24上还可以设置通孔或者狭缝。也可以设置两个以上的隔壁。不过，从室内的声音控制的难易程度考虑，优选隔壁为1个。

此外，上述第二实施方式中说明了消音装置210由与其他构件独立的管21、22和扩张室23构成的示例。但是上述管21、22或者扩张室23不一定独立。管21、22或者扩张室23还可以与其他构件一体化。例如，汽车用发动机的吸气系统所具备的、空气滤清器模块的一部分，或者冷却风的送风装置的一部分，也可以构成上述的消音装置210。即，消音装置210也可以一体组装进这种空气滤清器模块或者送风装置中。

本发明的实施方式的消音装置，可以是以下的第一～四的消音装置。

所述第一消音装置是对在管道中传播的噪声进行消音的消音装置，消音装置包括：长方体状的扩张室；与室的第一面的大体中央部连接的第一管；以及第二管，与室的第二面的大体中央部连接，且所述室的第二面与所述第一面邻接，将第一管的一端与噪声源连接，设第一面的法线方向为第一方向、第二面的法线方向为第二方向、垂直第一方向和第二方向的方向为第三方向，从与室的第二面相对的面、沿第二方向延伸地竖直设置隔壁，当沿第三方向观察时，隔壁设置成：通过隔壁、室的内部空间被分隔为コ状，且隔壁的第一方向的位置与第二管的连接部的中心的、第一方向的位置大体一致。

所述第二消音装置在上述第一消音装置基础上，沿第二面的法线方向测量的隔壁的高度，是室的第二方向的长度的1/4～2/3。

所述第三消音装置是对在管道中传播的噪声进行消音的消音装置，消音装置包括：长方体状的扩张室；与室的第一面的大体中央部连接的第一管；以及第二管，与室的第二面的大体中央部连接，且所述室的第二面与所述第一面邻接，将第一管的一端与噪声源连接，设第一面的法线方向为第一方向、第二面的法线方向为第二方向、垂直第一方向和第二方向的方向为第三方向，从与室的第一面相对的面、沿第一方向延伸地竖直设置隔壁，当沿第三方向观察时，隔壁设置成：通过隔壁、室的内部空间被分隔为コ状，且隔壁的第二方向的位置与第一管的连接部的中心的、第二方向的位置大体一致。

所述第四消音装置在上述第三消音装置基础上，沿第一面的法线方向测量的隔壁的高度，是室的第一方向的长度的1/5～2/3。

出于示例和说明的目的已经给出了所述详细的说明。根据上面的教导，许多变形和改变都是可能的。所述的详细说明并非没有遗漏或者旨在限制在这里说明的主题。尽管已经通过文字以特有的结构特征和/或方法过程对所述主题进行了说明，但应当理解的是，权利要求书中所限定的主题不是必须限于所述的具体特征或者具体过程。更确切地说，将所述的具体特征和具体过程作为实施权利要求书的示例进行了说明。

上述实施方式的消音装置可以在例如汽车的发动机的吸气系统上使用。因此，上述消音装置在工业上的利用价值高。

Claims

1.一种消音装置，其特征在于包括：

长方体状的扩张室；

第一管，与所述扩张室的第一面的中央部连接，并且所述第一管与噪声源连接；以及

第二管，与所述扩张室的第二面的中央部连接，且所述扩张室的第二面与所述第一面邻接，

所述扩张室具有内部空间以及设在所述内部空间的隔壁，

所述扩张室内的所述隔壁为一个，

所述扩张室的所述内部空间通过所述隔壁被分割为コ状，

所述隔壁以从与所述扩张室的所述第二面相对的、所述扩张室的第三面朝向所述第二面延伸的方式，竖直设置在所述第三面上，而且

所述第二管的中心轴位于所述隔壁上。

2.根据权利要求1所述的消音装置，其特征在于，所述第二面的法线方向的所述隔壁的高度，处于所述扩张室的所述第二面的、法线方向的长度的1/4～2/3的范围内。

3.一种消音装置，其特征在于包括：

长方体状的扩张室；

所述扩张室具有内部空间以及设在所述内部空间的隔壁，

所述扩张室内的所述隔壁为一个，

所述扩张室的内部空间通过所述隔壁分割为コ状，

所述隔壁以从与所述扩张室的所述第一面相对的、所述扩张室的第三面朝向所述第一面延伸的方式，竖直设置在所述第三面上，而且

所述第一管的中心轴位于所述隔壁上。

4.根据权利要求3所述的消音装置，其特征在于，所述第一面的法线方向的所述隔壁的高度，处于所述扩张室的所述第一面的、法线方向的长度的1/5～2/3的范围内。