CN118076828A - 通气系统 - Google Patents

Abstract

提供一种使消音器成为紧凑的结构，确保消音性，并且能够抑制消音器内的压力损失的通气系统。本发明的通气系统具有配置于通气路的中途位置的消音器，在消音器中，吸音部件包围框体，所述框体在内部设置有从入口开口延伸至出口开口的框体内通气路。通气系统设置有：上游侧筒体，成为比入口开口更靠上游侧的上游侧通气路；下游侧筒体，成为比出口开口更靠下游侧的下游侧通气路；筒状第1连接部，与上游侧筒体连接并且使上游侧通气路与入口开口连结；及筒状第2连接部，与下游侧筒体连接并且使下游侧通气路与出口开口连结。第1连接部及第2连接部分别在内部具备开口部，至少一个的开口部的截面的尺寸随着接近框体内通气路变得越小。

Description

通气系统

技术领域

本发明涉及一种在通气路的中途位置配置有消音器的通气系统。

背景技术

在消音器配置在通气路的中途位置的结构中，要求在确保消音器内的通气性的同时，通过消音器对传播通气路内的噪音充分地进行消音。

在专利文献1中所记载的通气系统中，在通气路的中途设置有箱状的扩展部，该扩展部构成消音器(参考图5)。具体而言，扩展部内部中配置有从扩展部的入口延伸至出口的通气路(以下，内侧通气路)及包围内侧通气路的吸音部件。由此，在确保扩展部内的通气性的同时，能够在扩展部内进行消音。

并且，在专利文献1中所记载的消音器中，通气路在内侧通气路的中途位置变窄，在其下游侧变宽(参考图5)。由此，在通气路流动的风(气流)的流速在内侧通气路内变快，从而使吸音部件的效果变得容易发挥，其结果消音性得到提高。

而且，若在内侧通气路的中途位置通气路的截面的尺寸突然变化，则会在其位置产生乱流，起因于此导致压力损失变得较大。基于此，在专利文献1中所记载的消音器中，为了抑制压力损失，在内侧通气路的入口侧端部及出口侧端部使内侧通气路的截面积逐渐变化，具体而言使截面积随着远离入口或出口而减小。换言之，内侧通气路的截面积随着接近入口或出口而逐渐变大。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4261379号公报

发明内容

发明要解决的技术课题

然而，若使内侧通气路的截面积变化，则包围内侧通气路的吸音部件的厚度随其变化。因此，在专利文献1中所记载的消音器中，在扩展部的入口附近及出口附近吸音部件的厚度变薄。这样使吸音部件的厚度减小，可能会使消音器中的消音效果下降。然而，在专利文献1中所记载的消音器中，若要在扩展部的入口附近及出口附近确保吸音部件的厚度，则会使消音器整体大型化。其结果，需要确保更宽的消音器的设置空间。

本发明是鉴于上述的情况而完成的，其目的在于解决上述以往技术的问题点，具体而言，提供一种在使消音器成为紧凑的结构的同时，能够确保消音性，并且抑制通气路内的压力损失的通气系统。

用于解决技术课题的手段

为了实现上述的目的，本发明的通气系统具有以下的结构。

[1]一种通气系统，其具有通气路及配置于通气路的中途位置的消音器，消音器具备：框体，具有入口开口及出口开口，在通气路中，在内部设置有从入口开口延伸至出口开口的框体内通气路；及吸音部件，以包围框体内通气路的状态配置于框体内，所述通气系统中设置有：上游侧筒体，在通气路中成为比入口开口更靠上游侧的上游侧通气路；下游侧筒体，在通气路中成为比出口开口更靠下游侧的下游侧通气路；筒状第1连接部，与上游侧筒体连接并且使上游侧通气路与入口开口连结；及筒状第2连接部，与下游侧筒体连接并且使下游侧通气路与出口开口连结，第1连接部及第2连接部分别在内部具备开口部，在第1连接部及第2连接部中，至少一个连接部的开口部的截面的尺寸随着接近框体内通气路变得越小。

[2]根据[1]所述的通气系统，其中，在第1连接部及第2连接部各自中的开口部的截面的尺寸随着接近框体内通气路变得越小。

[3]根据[1]或[2]所述的通气系统，其中，第1连接部通过插入于上游侧筒体的内部而与上游侧筒体连接，第2连接部通过插入于下游侧筒体的内部而与下游侧筒体连接，第1连接部及第2连接部分别具有包围开口部的外周部，在至少一个连接部的前端部分中，外周部的壁厚随着远离框体变得越小。

[4]根据[3]所述的通气系统，其中，在第1连接部及第2连接部各自的前端部分中，外周部的壁厚随着远离框体变得越小。

[5]根据[1]至[4]中任一项所述的通气系统，其中，框体内通气路沿第1方向延伸，至少一个连接部的内周面相对于第1方向倾斜，内周面相对于第1方向的倾斜角度为0.1度以上且45度以下。

[6]根据[1]至[5]中任一项所述的通气系统，其中，框体内通气路沿第1方向延伸，第1连接部从第1方向上的框体的一端突出，第2连接部从第1方向上的框体的另一端突出，第1连接部及第2连接部分别具有沿第1方向形成有凹凸的外周面。

[7]根据[6]所述的通气系统，其中，在第1连接部及第2连接部各自中，外周面成为凸状的部分的外径随着远离框体变得越小。

[8]根据[1]至[7]中任一项所述的通气系统，其中，框体内通气路沿第1方向延伸，在与第1方向交叉的第2方向和与第1方向及第2方向双方交叉的第3方向上，入口开口所存在的范围与出口开口所存在的范围不同。

[9]根据[8]所述的通气系统，其中，在至少一个连接部中的开口部中，框体内通气路侧的一端的截面的尺寸和入口开口及出口开口中的与一端相邻的开口的尺寸相同。

[10]根据[1]至[9]中任一项所述的通气系统，其中，第1连接部及第2连接部由树脂成型品构成。

[11]根据[1]至[10]中任一项所述的通气系统，其中，在第1连接部及第2连接部中的开口部的、框体内通气路侧的一端的内径分别为150mm以下。

发明效果

根据本发明，在第1连接部及第2连接部中，至少一个连接部中的开口部的截面的尺寸随着接近框体内通气路变得越小。由此，不使框体内的吸音部件的厚度减少，而使消音性提高且使通气路内的压力损失降低。其结果，在使消音器成为紧凑的结构的同时，能够确保消音性，并且能够抑制通气路内的压力损失。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式所涉及的通气系统的立体图。

图2是本发明的一个实施方式所涉及的通气系统的剖视图，表示沿图1的A-A剖切的截面。

图3是表示消音器所具备的框体的上游侧端面的图。

图4A是第1连接部的放大剖视图。

图4B是第2连接部的放大剖视图。

图4C是连接部所具备的外周部的壁厚的说明图。

图5是以往例所涉及的连接部的剖视图。

图6A是第1变形例所涉及的连接部的剖视图。

图6B是第2变形例所涉及的连接部的剖视图。

图6C是第3变形例所涉及的连接部的剖视图。

图7是表示第1连接部与上游侧筒体的连接方式的变形例的图。

图8A是表示计算例1的计算模型中对应于本发明的模型的图。

图8B是表示计算例1的计算模型中对应于以往例的模型的图。

图9是表示在计算例1求出的第1连接部的上游侧的压力与第1连接部的下游侧的流速的关系的图。

图10是表示流速20m/s中的第1连接部的上游侧的压力与第1连接部的内周面的倾斜角度的关系的图。

图11是表示在计算例2求出的第2连接部的上游侧的压力与第2连接部的下游侧的流速的关系的图。

图12是表示流速20m/s中的第2连接部的上游侧的压力与第2连接部的内周面的倾斜角度的关系的图。

图13A是表示实施例1所涉及的通气系统的结构的示意图。

图13B是表示比较例所涉及的通气系统的结构的示意图。

图14是表示针对实施例1及比较例各自的、基于消音器的消音量的测定结果的图。

具体实施方式

参考附图所示的优选实施方式，以下对本发明的通气系统进行详细说明。

其中，以下的实施方式仅是为了便于理解本发明而举出的一例，并不限定本发明。即，本发明只要不脱离其宗旨，则可以从以下的实施方式进行变更或改良。

并且，用于实施本发明的各部件的材质及形状等能够根据本发明的用途及实施本发明时的技术水平等任意决定。并且，本发明包括其等价物。

并且，在本说明书中，使用“～”表示的数值范围是指将“～”前后所记载的数值作为下限值及上限值而包含的范围。

并且，在本说明书中，“正交”、“垂直”及“平行”包括在本发明所属的技术领域中允许的误差范围。例如，本说明书的“正交”、“垂直”及“平行”是指相对于严格意义上的正交、垂直或平行而在小于±10°的范围内。另外，来自严格意义上的正交或平行的误差优选为5°以下，更优选为3°以下。

并且，在本说明书中，“相同”、“同一”、“相等”及“一致”的含义可以包括在本发明所属的技术领域中一般允许的误差范围。

并且，在本说明书中，“全部”、“均”及“所有”的含义除了100％的情况以外，还包括在本发明所属的技术领域中一般允许的误差范围，例如可以包括99％以上、95％以上或90％以上的情况。

并且，本发明中的“消音”是包括隔音及吸音这两个含义的概念。隔音是指屏蔽声音，换言之，不使声音透射。吸音是指减少反射音，通俗地讲，是指吸收声音(声响)。

并且，以下将彼此正交的3个方向称为“XYZ方向”。X方向为后述的框体内通气路26的延伸方向，相当于本发明的第1方向。Z方向相当于本发明的第2方向，Y方向相当于本发明的第3方向。

并且，以下将在通气路中更靠近排气口的一侧称为“下游侧”，将其相反的一侧称为“上游侧”。

[关于本发明的通气系统的结构例]

参考附图，对本发明的一实施方式(以下，称为本实施方式)所涉及的通气系统10的结构进行说明。另外，图3是表示消音器14所具备的框体20的上游侧端面的图，在该图中以虚线表示未出现在上游侧端面的出口开口24。

本实施方式所涉及的通气系统10在沿规定的路径流动气流(风)的同时，在系统内对噪音进行消音。如图1及2所示，通气系统10具备通气路12及配置于通气路12的中途位置的消音器14。

通气路12除了后述扩展部以外，由软管或导管等筒体构成。筒体可以为圆筒，也可以为角筒。在通气路12内，从不送气源送出的气流(风)朝向位于通气路12的末端的排气口流动。

消音器14在通气路12上形成扩展部。扩展部是指，与通气路12的扩展部以外的部分(以下，还称为通常部)相比，内部空间的截面积扩展的部分。在此，“截面积”相当于截面的尺寸，截面为将通气路12延伸的方向、换言之第1方向设为法线方向的截面。

如图1～3所示，消音器14具有框体20、吸音部件30、第1连接部40及第2连接部50。通过框体20内的共振(声共振)及基于吸音部件30的吸音，消音器14对进入框体20内的声音进行消音。

框体20为具有外壁的箱状或圆筒状的中空体。框体20的外壁为厚度比较薄的板材，形成框体20的XYZ方向上的各自的两端部。外壁的材质并不受特别限定，例如能够利用金属材料、树脂材料、增强塑料材料及碳纤维等。

作为金属材料，例如可以举出铝、钛、镁、钨、铁、钢、铬、铬钼、镍铬钼、铜、熔融镀锌钢板(Steel Galvanized Cold Commercial：SGCC)及不锈钢等合金等金属材料。

作为树脂材料，例如可以举出丙烯酸树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚酰胺酰亚胺、聚芳酯、聚醚酰亚胺、聚缩醛、聚醚醚酮、聚苯硫醚、聚砜、聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚酰亚胺、ABS树脂(丙烯腈(Acrylonitrile)、阻燃ABS树脂、丁二烯(Butadiene)、苯乙烯(Styrene)共聚合成树脂)、聚丙烯、三乙酰纤维素(TAC：Triacetylcellulose)、聚丙烯(PP：Polypropylene)、聚乙烯(PE：Polyethylene)、聚苯乙烯(PS：Polystyrene)、ASA(Acrylate Styrene Acrylonitrile：丙烯酸酯-苯乙烯-丙烯腈)树脂、聚氯乙烯(PVC：Polyvinyl Chloride)树脂及PLA(Polylactic Acid：聚乳酸)树脂等。

作为增强塑料材料，可以举出碳纤维增强塑料(CFRP：Carbon Fiber ReinforcedPlastics)及玻璃纤维增强塑料(GFRP：Glass Fiber Reinforced Plastics)。

并且，作为框体20的外壁的材料，还能够利用天然橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶、EPDM(乙烯·丙烯·二烯橡胶)、硅酮橡胶及包含这些的交联结构体的橡胶类。

并且，框体20的外壁的各部可以由相同的材质构成，或者框体20的一部分可以由与其周边部分不同的材料构成。或者，框体20的一部分为与其周边部分相同的材质，另一方面也可以具有与周边部分不同的厚度(板厚)。

如图2所示，在框体20的X方向的上游侧端部上设置有入口开口22，在下游侧端部上设置有出口开口24。入口开口22及出口开口24为在X方向上贯穿框体20的外壁的圆孔，并且与框体20的内部空间连通。入口开口22及出口开口24各自的轮廓形状并不限定于圆形，例如可以为四边形或五边形以上的多边形。

通气路12内的气流从框体20的上游侧通过入口开口22并流入框体20内，并且通过出口开口24流出到框体20之外。即，在框体20的内部形成有从入口开口22延伸至出口开口24的框体内通气路26，框体内通气路26构成通气路12的一部分。框体内通气路26沿X方向(第1方向)延伸成直线状。因此，在框体20内气流(风)在X方向上流动，换言之，X方向相当于在框体20内的通风方向。

另外，入口开口22及出口开口24分别相对于框体20的外壁垂直地延伸，贯穿外壁而形成，具有相当于外壁的厚度的长度(浓度)。并且，在入口开口22及出口开口24中，分别在遍及从各个开口的上游侧端至下游侧另一端为止的范围，直径(开口尺寸)均匀。

并且，从图2～3可知，在本实施方式中，Y方向及Z方向上的入口开口22的存在范围及出口开口24的存在范围重叠。在此，Y方向及Z方向上的各开口的存在范围是指在将X方向作为法线方向的虚拟平面(YZ平面)上投影各开口时在该虚拟平面上各开口所存在的范围。如此，通过入口开口22的存在范围与出口开口24的存在范围重叠，框体20内的通风性提高，空气(风)会从入口开口22朝向出口开口24顺畅地流动。

另外，在使框体20内的通风性提高的方面，优选入口开口22与出口开口24为相同尺寸且入口开口22的存在范围及出口开口24的存在范围完全一致。在此，开口的尺寸是指，开口的面积。

另一方面，入口开口22及出口开口24的尺寸分别可以彼此不同。此时，优选在尺寸更大的开口的存在范围的内侧收纳尺寸更小的开口的存在范围。并且，入口开口22的存在范围可以与出口开口24的存在范围部分重叠。或者，由于通气路的设计上的制约等，在Y方向及Z方向上，入口开口22的存在范围及出口开口24的存在范围不重叠而可以彼此分离(也可以偏移)。此时，框体内通气路26并不限定于延伸成直线状，也可以在中途位置弯曲。

并且，入口开口22及出口开口24分别设置于在Z方向上靠近框体20的中央部分、或者靠近框体20的一端的部分。即，在与框体内通气路26交叉的方向上入口开口22及出口开口24可以设置于框体20的中央部，或者可以设置在偏向框体20的一端侧的位置。

如图2所示，吸音部件30以包围框体内通气路26的状态配置于框体20内。吸收进入框体20内的声音，尤其是高频率的声音。吸音部件30能够适当地利用将声能转换为热能而吸音的吸音材料。吸音材料成型为包围框体内通气路26的整个周围的圆筒或角筒的形状并配置于框体20内。

作为吸音材料的一例，例如可以举出发泡体、发泡材料及无纺布系吸音材料等多孔吸音材料。作为发泡体及发泡材料的具体例，可以举出INOAC CORPORATION的CALMFLEX F及Hikari co.,ltd.制的聚氨酯泡沫等发泡聚氨酯泡沫、软质聚氨酯泡沫、陶瓷粒子烧结材料、苯酚泡沫、三聚氰胺泡沫、以及聚酰胺制泡沫等。作为无纺布系吸音材料的具体例，可以举出3M Company的Thinsulate等微纤维无纺布、TOKYO BOUON CO.,LTD.的White Cuon及Bridgestone KBG Co.,Ltd.的QonPET等聚酯制无纺布(包括具有密度大的薄的表面侧的无纺布和密度小的背面侧的无纺布的双层结构的无纺布)及丙烯酸纤维无纺布等塑料制无纺布、羊毛及毛毡等天然纤维无纺布、金属制无纺布、以及玻璃制无纺布等。

除了上述以外，成为吸音部件30的吸音材料能够利用由包含微小空气的材料构成的吸音材料，具体而言，由玻璃棉、石棉及纳米纤维系纤维构成的吸音材料等各种吸音材料。作为纳米纤维系纤维，例如可以举出二氧化硅纳米纤维及Mitsubishi ChemicalCorporation制造的XAI那样的丙烯酸纳米纤维等。

并且，在利用吸音材料作为吸音部件30情况下，吸音材料的流阻率优选为1000(Pa×s/m²)～100000(Pa×s/m²)。在吸音部件30为层叠多个层的层叠结构的情况下，能够测定整个结构的流阻，并且根据整个结构的厚度计算流阻率。

而且，作为吸音部件30，能够利用由如微穿孔板那样形成有无数个直径为100μm左右的贯穿孔的板或膜构成的吸音体。在该情况下，通过吸音体和形成于吸音体的背侧的背面空间，能够吸收声音。作为微穿孔板，例如可以举出DAIKEN CORPORATION制造的SUONO那样的铝制微穿孔板及3M Company制造的DI-NOC那样的氯乙烯树脂制微穿孔板等。并且，也可以进行在这些背面空间配置其他吸音材料等，组合利用多个吸音部件30。

吸音部件30还可以考虑其他，例如可以由通过接近共振频率的频率的声音入射而产生共振的板状体或膜状体构成，通过板或膜的内部损失将声能转换为热能来进行吸音。并且，吸音部件30也可以为如下的吸音部件：是由开孔板构成的谐振器型吸音结构，若遇到与共振频率相同频率的声音，则孔部分的空气发生振动，通过此时的粘性损失将声能转换为热能。并且，也可以进行分别配置这些的吸音结构和其他吸音材料等，组合利用多个吸音部件30。

另外，也可以是吸音部件30的一部分在框体内通气路26的中途位置进入框体内通气路26内。其中，在使框体20内的通气性提高的观点上，吸音部件30优选配置成避开框体内通气路26的状态即不进入框体内通气路26。

并且，在维持高频带处的吸音性能的同时确保框体20内的通气性的方面，吸音部件30的占有率优选为80％以上，更优选为90％以上，尤其优选为95％。吸音部件30的占有率是指，框体20的内部空间中吸音部件30相对于除框体内通气路26以外的空间的体积所占的区域的比例(体积比率)。

另外，吸音部件30从框体20的内部空间的X方向一端(上游侧的一端)填充至另一端(下游侧的一端)。另一方面，在Y方向或Z方向上，可以在框体20的内壁面与吸音部件30之间设置有间隙，也可以无间隙地填充吸音部件30。

如图2所示，第1连接部40为在X方向上的框体20的一端(详细而言，上游侧的端面)中从入口开口22的缘部突出的筒状部分，并且作为通气路12的接头而发挥功能。在第1连接部40的内侧设置有由形成为大致圆锥台状或大致角锥台状的孔构成的开口部42。开口部42与入口开口22相邻并与框体内通气路26连通。

并且，如图2所示，第1连接部40通过与上游侧筒体15连接，使上游侧通气路16与入口开口22连结。上游侧通气路16为在通气路12中位于比入口开口22更靠上游侧的部分。上游侧筒体15为成为上游侧通气路16的软管或导管等筒体。在本实施方式中，通过第1连接部40与上游侧筒体15连接，上游侧通气路16、开口部42及框体内通气路26在一条直线上并列地连接。

如图2所示，第2连接部50为在X方向上的框体20的另一端(详细而言，下游侧的端面)中从出口开口24的缘部突出的筒状部分，并且作为通气路12的接头而发挥功能。在第2连接部50的内侧设置有由形成为大致圆锥台状或大致角锥台状的孔构成的开口部52。开口部52与出口开口24相邻并与框体内通气路26连通。

并且，如图2所示，第2连接部50通过与下游侧筒体17连接，使下游侧通气路18与出口开口24连结。下游侧通气路18为在通气路12中位于比出口开口24更靠下游侧的部分。下游侧筒体17为成为下游侧通气路18的软管或导管等筒体。在本实施方式中，通过第2连接部50与下游侧筒体17连接，下游侧通气路18、开口部52及框体内通气路26在一条直线上并列地连接。

在本实施方式中，如图2所示，第1连接部40通过插入到上游侧筒体15(在图2所示的结构中为软管)的内部而与上游侧筒体15连接。同样地，第2连接部50通过插入到下游侧筒体17(在图2所示的结构中为软管)的内部而与下游侧筒体17连接。

并且，在本实施方式中，第1连接部40及第2连接部50分别由树脂成型品、更详细而言通过注射成型等制作的树脂成型品构成。在构成各连接部的树脂材料的例子与构成前述框体20的树脂材料的例子相同。并且，在框体20、第1连接部40及第2连接部50分别由相同种类的树脂材料构成的情况下，框体20、第1连接部40及第2连接部50可以一体成型即可以为一个部件。

另外，第1连接部40及第2连接部50可以与框体20分开。此时，将第1连接部40及第2连接部50安装于框体20的方法并无特别限定，例如，可以在第1连接部40及第2连接部50的基端部分别设置凸缘，并通过螺纹等将该凸缘固定在框体20上。或者，可以通过粘结剂等将第1连接部40及第2连接部50固定在框体20的端面上。

并且，第1连接部40及第2连接部50可以由与框体20不同的材料构成，例如可以为，框体20由树脂材料构成，第1连接部40及第2连接部50由金属材料构成。或者，框体20可以由金属材料构成，第1连接部40及第2连接部50可以由树脂材料构成。

并且，在本实施方式中，如图2、4A及4B所示，在第1连接部40及第2连接部50中的开口部42、52分别在X方向上随着接近框体内通气路26而逐渐地缩径。更详细而言，在通气路12中的与框体内通气路26相邻的部分(即，开口部42、52)中，随着接近框体内通气路26，通气路12的截面积逐渐变得越小。在本实施方式中，开口部42、52的截面积与距框体内通气路26的距离成比例并直线状地变化。

通过这样的结构，能够提高消音器14中的消音效果，并且能够抑制入口开口22或出口开口24中的压力损失及风噪声的产生。更详细而言，通过提高框体20内的气流的流速(风速)，有效地发挥吸音部件30的吸音性能，从而能够提高消音器14的消音性。因此，在本实施方式中，使在通气路12中设置于框体20内的部分即框体内通气路26的截面积小于通常部的截面积。

另一方面，若通气路12的截面积急剧地(不连接地)变化，则在截面积变化的部位形成垂直的台阶，在其台阶周边产生乱流，其结果，在其部位的压力损失变得比较大。并且，当在通气路12内流动的气流(风)通过上述台阶时产生风噪声，有时该风噪声作为噪音传播至下游侧。

在本实施方式中，为了抑制通气路12的截面积的急剧变化，使通气路12的截面积逐渐地变化。具体而言，在入口开口22侧中截面积随着朝向下游侧逐渐减小，在出口开口24侧中截面积随着朝向上游侧逐渐减小。由此，在通气路12中能够使截面积变化的部位的压力损失减小，并且能够抑制风噪声的产生。

在此，在专利文献1中所记载的消音器100中，由于上述理由，如图5所示，在消音器100内包围在吸音材料110的内侧通气路120中，中央部分126的截面积变得更小。因此，在上游侧端部122中，内径朝向下游侧缩径，在下游侧端部124中，内径朝向上游侧缩径。

然而，在消音器100的结构中，吸音材料110的厚度在消音器100的入口开口102附近及出口开口104附近变薄，并且通过吸音材料110的厚度的减少，消音器100中的消音效果有可能会下降。在消音器100的结构中，若要分别在入口开口102及出口开口104确保吸音材料110的厚度，则会使吸音材料110的厚度整体地变大，因此导致消音器100大型化。此时，需要确保更宽的消音器100的设置空间，并且消音器100的设置位置可能受到限制。

相对于此，在本实施方式的消音器14中，位于容纳吸音部件30的框体20的外侧的第1连接部40及第2连接部50中，通气路12的截面积随着接近框体内通气路26变小。由此，能够使框体内通气路26比通常部窄，而无需使框体20内的吸音部件30的厚度减小。其结果，能够在不损害消音性的情况下，降低通气路12内的压力损失，并且可以抑制风噪声的产生。

如上所述，本实施方式的消音器14虽然是紧凑的结构，但能够发挥良好的消音性，并且能够使通气路12内的压力损失减小。

关于第1连接部40及第2连接部50各自的结构，更详细而言，如图4A及4B所示，第1连接部40及第2连接部50分别具有包围开口部42、52的外周部44、54。外周部44、54具有面向开口部42、52的内周面46、56及位于与内周面46、56相反的一侧的外周面48、58。

如图4A及4B所示，第1连接部40及第2连接部50的内周面46、56分别为锥面，并且相对于X方向(第1方向)倾斜。在本实施方式中，上述锥面为将X方向设为法线方向的截面的尺寸变化为同心状的面。

并且，相对于X方向的内周面46、56的各部的倾斜角度为0.1度以上且45度以下。内周面46、56的各部的倾斜角度为内周面46、56的周向上的内周面46、56的各部中的母线相对于X方向倾斜的角度(严密而言，为锐角的角度)，并且在图4A及4B上以符号θ表示。内周面46、56的各部中的母线是指，在该各部与内周面46、56正交的切割面与内周面46、56的交线。

另外，上述倾斜角度θ可以在内周面46、56的周向上相同，或者也可以根据在周向上的位置进行变化。并且，上述倾斜角度θ的大小优选为0.1度～30度，更优选为0.1度～20度，尤其优选为0.1度～10度。

并且，在本实施方式中，如图2所示，在第1连接部40中的开口部42中，下游侧端(即，框体内通气路26侧的一端)的截面积和与该下游侧端相邻的入口开口22的开口面积相同。同样地，在第2连接部50中的开口部52中，上游侧端(即，框体内通气路26侧的一端)的截面积和与该上游侧端相邻的出口开口24的开口面积相同。在此，入口开口22及出口开口24的开口面积分别为各个开口的尺寸，并且为由开口的边缘包围的面积。

根据上述结构，第1连接部40中的开口部42与入口开口22的边界位置及第2连接部50中的开口部52与出口开口24的边界位置不会形成台阶。由此，能够抑制该台阶带来的不良情况，具体而言，能够抑制因在台阶附近产生乱流而导致的压力损失及风噪声。

如图4A及4B所示，第1连接部40及第2连接部50分别由软管接头型接头构成。换言之，在各连接部的外周面48、58沿X方向形成有凹凸。

具体而言，在第1连接部40及第2连接部50的外周部44、54中，分别在X方向上相连地设置有多个外周面48、58成为凸状的部分(以下，凸状部60)。在各凸状部60中，外周面48、58在最靠近框体20侧的一端向外侧隆起，并且随着远离框体20，凸状部60的外径逐渐变得越小。即，各凸状部60形成为锥形形状。

根据以上结构，防止插入于由软管等构成的上游侧筒体15的内部的第1连接部40从上游侧筒体15脱落，并且能够良好地维持上游侧筒体15与第1连接部40的连接状态。同样地，防止插入于由软管等构成的下游侧筒体17的内部的第2连接部50从下游侧筒体17脱落，并且能够良好地维持下游侧筒体17与第2连接部50的连接状态。

并且，通过上述的凸状部60的锥形形状，能够提高上游侧筒体15与第1连接部40的密合性及下游侧筒体17与第2连接部50的密合性。由此，通气路12，尤其是上游侧通气路16及下游侧通气路18的气密性得到提高。

并且，在本实施方式中，如图4A及4B所示，在第1连接部40及第2连接部50各自的前端部分(与框体20相反的一侧的端部)中，外周部44、54的壁厚随着远离框体20变得越小。在此，壁厚相当于外周部44、54中的内周面46、56与外周面48、58的间隔。

另外，外周部44、54为凹凸结构，在X方向上具备排列的多个凸状部60情况下，如图4C所示，将通过在各凸状部60向最靠外侧突出的部位的虚拟平面(在图4C中，以虚线图示)作为外周面48、58来规定壁厚。

由以上结构，若将第1连接部40插入到由软管等构成的上游侧筒体15的内部，则如图4A所示，上游侧筒体15的端部(与第1连接部40重叠的部分)沿第1连接部40的外周面48平缓地挠曲。由此，第1连接部40的内周面46与上游侧筒体15的内侧表面平滑地连接，能够抑制在这些面之间形成台阶。其结果，在上游侧筒体15与第1连接部40的连接部位，能够抑制因台阶形成而导致的压力损失及风噪声。

同样地，若将第2连接部50插入到由软管等构成的下游侧筒体17的内部，则如图4B所示，下游侧筒体17的端部(与第2连接部50重叠的部分)沿第2连接部50的外周面58平缓地挠曲。由此，第2连接部50的内周面56与下游侧筒体17的内侧表面平滑地连接，能够抑制在这些面之间形成台阶。其结果，在下游侧筒体17与第2连接部50的连接部位，能够抑制因台阶形成而导致的压力损失及风噪声。

另外，在图4A及图4B所示的结构中的第1连接部40及第2连接部50各自的前端部分中，外周部44、54的壁厚随着远离框体20变得越小。但是，并不限定于此，也可以在遍及从各连接部的前端至基端的整个范围，外周部44、54的壁厚随着远离框体20变得越小。

并且，在本实施方式中，第1连接部40中的开口部42的下游侧端(框体内通气路26侧的一端)的内径即开口部42的内径的最小值为150mm以下。同样地，在第2连接部50中的开口部52的上游侧端(框体内通气路26侧的一端)的内径即开口部52的内径的最小值为150mm以下。通常，在内径为150mm以下的通气路中，通气路内的气流(风)的流速变得比较快。在流速快的状况下，基于本实施方式的通气系统10的效果变得有意义。即，流速变得越快，压力损失变得越大，并且容易产生风噪声，但由上述结构，可以有效地抑制消音器14内的压力损失及风噪声。

另外，在本实施方式中，各开口部42、52的、框体内通气路26侧的一端的内径为150mm以下，因此在通常的通风量下，框体内通气路26的流速例如为10m/s以上。在这种状况下，可以有效地发挥抑制消音器14内的压力损失及风噪声的效果。

并且，各开口部42、52中的框体内通气路26侧的一端的内径优选为150mm以下，更优选为100mm以下，尤其优选为50mm以下。并且，从成型精度的观点出发，上述内径优选为1mm以上。

[其他实施方式]

针对上述通气系统10的结构的具体例仅为一例，还可以考虑其他结构例。

在上述实施方式中，第1连接部40及第2连接部50各自的开口部42、52的截面积(截面的尺寸)随着接近框体内通气路26变得越小，但并不限定于此。也可以任意一个开口部42、52的截面积随着接近框体内通气路26变得越小。

在上述实施方式中，在第1连接部40及第2连接部50各自的前端部分中，外周部44、54的壁厚随着远离框体20变得越小，但并不限定于此。也可以在任意一个前端部分中，外周部44、54的壁厚随着远离框体20变得越小。

在上述实施方式中，第1连接部40及第2连接部50中的开口部42、52的截面积分别在X方向上与距框体内通气路26的距离成比例并直线状地变化。但是，并不限定于此，如图6A所示，开口部42、52的截面积可以相对于距框体内通气路26的距离变化为非直线状例如指数函数状。即，作为锥面的第1连接部40及第2连接部50的内周面46、56分别可以为相对于X方向弯曲的面。

并且，在上述实施方式中，内周面46、56为将X方向设为法线方向的截面的尺寸变化为同心状的面，但并不限定于此，如图6B所示，还可以为截面的尺寸偏心而变化的面。

在上述实施方式中，第1连接部40及第2连接部50的外周面48、58分别为沿X方向形成有凹凸的面，但并不限定于此。例如，如图6C所示，外周面48、58可以为未形成有凹凸的平滑面。

在上述实施方式中，第1连接部40插入到上游侧筒体15的内侧并与上游侧筒体15连接，第2连接部50插入到下游侧筒体17的内侧并与下游侧筒体17连接。但是，各连接部的连接形式并无特别限定，可以在将第1连接部40的前端与上游侧筒体15的前端对接的状态下，连接两者。同样地，可以在将第2连接部50的前端与下游侧筒体17的前端对接的状态下，连接两者。

或者，如图7所示，可以在第1连接部40的内侧插入上游侧筒体15的前端部，并且在第1连接部40与上游侧筒体15的前端部重叠的状态下连接两者。同样地，可以在第2连接部50的内侧插入下游侧筒体17的前端部，并且在第2连接部50与下游侧筒体17的前端部重叠的状态下连接两者。

实施例

以下，通过实施例对本发明进行进一步具体的说明。以下的实施例所示的材料、使用量、比例、处理内容及处理步骤等只要不脱离本发明的宗旨，则能够适当地进行变更。因此，本发明的范围不应由以下所示的实施例限定性地进行解释。

[与压力损失有关的计算例]

在本发明的通气系统中，在第1连接部及第2连接部各自中，开口部的截面积随着接近框体内通气路而逐渐地变得越小，由此能够使通气路内的压力损失减小。关于这一点，通过计算求出了开口部的截面积的变化程度与压力损失的关系。

以下，对各计算例的条件及计算结果进行说明。

(计算例1)

在计算例1中，分别针对第1连接部40中的开口部42的截面积变化的情况(以下，情况1A)及截面积不会变化的情况(以下，情况1B)，求出了通过开口部42时的压力损失。

在情况1A中，采用了将上游侧通气路16、开口部42及框体内通气路26设为如图8A那样构成的计算模型。并且，将成为第1连接部40的内周面46的锥面的倾斜角度(图8A中，以符号θ表示)设为开口部的截面积的变化程度。倾斜角度θ设定为50度、45度、27度、15度及9度。

在情况1B中，采用了将上游侧通气路16、开口部42及框体内通气路26设为如图8B那样构成的计算模型。在该模型中，在开口部42与上游侧通气路16之间形成有垂直的台阶，换言之，上述倾斜角度θ设为90度。

在各情况中，将上游侧通气路16的内径(在图8A、8B中标记为D1)设定为30mm，将框体内通气路26的内径(在图8A、8B中标记为D2)设定为24mm。并且，在情况1A中，将开口部42的内径的最小值设定为框体内通气路26的内径D2。

并且，在各情况中，求出了上游侧通气路16的规定位置(在图8A、8B中，标记为x1的位置)的压力与框体内通气路26的规定位置(在图8A、8B中，标记为x2的位置)的流速的关系。具体而言，设定位置x2的流速的值，求出了为了达到其设定的流速在位置x1所需的压力。并且，针对各倾斜角度θ，改变在位置x2的流速的设定值，并且求出了针对每个设定值的位置x1的压力。流速设定为约10m/s、约15m/s及约23m/s。

另外，在计算中使用了作为流体计算软件的Flowsquare4.0。

在图9中示出计算例1中的计算结果。并且，从图9所示的计算结果，针对各倾斜角度θ，求出了表示位置x1的压力与位置x2的流速(风速)的关系的近似曲线。

而且，针对各倾斜角度θ，从上述近似曲线求出了位置x2的流速达到规定值(具体而言，20m/s)时的位置x1的压力。在图10中示出，这样得到的倾斜角度θ与位置x1的压力的关系。

从图10可知，若倾斜角度θ成为45度以下，则位置x1的压力下降。由此表明，通过将倾斜角度θ设为45度以下，第1连接部40的开口部42与上游侧通气路16之间的阻力大大降低，可以抑制在其位置上的压力损失。并且，从图10表明，倾斜角度θ变得越小压力损失的减少程度变得越大。由此认为，倾斜角度θ优选为30度以下，更优选为20度以下，尤其优选为10度以下。

(计算例2)

在计算例2中，分别针对第2连接部50中的开口部52的截面积变化的情况(以下，情况2A)及截面积不会变化的情况(以下，情况2B)，求出了通过开口部52时的压力损失。

在情况2A中，使用了将框体内通气路26、开口部52及下游侧通气路18设为左右反转图8A而成的结构的计算模型。并且，将成为第2连接部50的内周面56的锥面的倾斜角度θ设为开口部的截面积的变化程度。倾斜角度θ设定为45度、27度、15度及9度。

在情况2B中，使用了将框体内通气路26、开口部52及下游侧通气路18设为左右反转图8B而成的结构的计算模型。在该模型中，在开口部52与下游侧通气路18之间形成有垂直的台阶，换言之，上述倾斜角度θ设为90度。

在各情况中，将下游侧通气路18的内径设定为30mm，将框体内通气路26的内径设定为24mm。并且，在情况2A中，将开口部52的内径的最小值设定为框体内通气路26的内径。

并且，针对各情况，以与计算例1相同的要领，求出了框体内通气路26的规定位置x1的压力与下游侧通气路18的规定位置x2的流速(风速)的关系。在图11中示出计算例2中的计算结果。

并且，根据图11所示的计算结果，针对各倾斜角度θ，求出了表示框体内通气路26的规定位置x1的压力与下游侧通气路18的规定位置x2的流速的关系的近似曲线。

而且，针对各倾斜角度θ，从上述近似曲线求出了下游侧通气路18的规定位置x2的流速达到20m/s时的框体内通气路26的规定位置x1的压力。在图12中示出这样得到的倾斜角度θ与框体内通气路26的规定位置x1的压力的关系。

从图12可知，若倾斜角度θ成为45度以下，则框体内通气路26的规定位置x1的压力下降。由此表明，通过将倾斜角度θ设为45度以下，第2连接部50的开口部52与下游侧通气路18之间的阻力大大降低，可以抑制在其位置上的压力损失。并且，从图12可知，倾斜角度θ变得越小，压力损失的减少程度变得越大，由此认为倾斜角度θ优选30度以下，更优选20度以下，尤其优选10度以下。

[实施例1]

在实施例1中，制作了图13A所示的通气系统10。在实施例1中，将内径为70mm且在X方向上的长度为250mm的聚氯乙烯(PVC)制管设为消音器14的框体20。

并且，在框体20的内部配置了由开设有内径24mm的孔的圆筒形状的吸音材料构成的吸音部件30。

并且，在框体20的上游侧端设置了第1连接部40，在下游侧端设置了第2连接部50。第1连接部40及第2连接部50的、在X方向上的长度(突出长度)分别为50mm。

并且，第1连接部40及第2连接部50各自中的开口部42、52的截面积随着接近框体20变得越小。并且，在开口部42、52中最靠近框体20侧的一端的内径即内径的最小值为24mm。

并且，第1连接部40及第2连接部50的内周面46、56的倾斜角度分别设定为3度。

并且，通过在第1连接部40及第2连接部50分别连接成为上游侧筒体15或下游侧筒体17的树脂制软管，将消音器14配置于通气路12的中途位置。

在实施例1中，针对如上述构成的通气系统10，测定了消音器14的消音特性。具体而言，将与一个连接部连接的树脂制软管与作为声源的扬声器连接，并从扬声器播放白噪声。并且，将与另一个连接部连接的树脂制软管配置于混响室内，在混响室中测定了播放白噪声时的声压。

关于声压的测定，分别在具有消音器14的情况及没有消音器14的情况下实施，并根据两者的测定结果的差分计算了基于消音器14的消音量。

并且，在实施例1中，将与一个连接部连接的树脂制软管连接于未图示的风扇，在与另一个连接部连接的树脂制软管上安装了风速计。并且，在软管末端通过风速计测定了将在改变向风扇施加的电压(换言之，风扇的转速)的同时驱动风扇并且使用了消音器14时的风速。

[比较例]

在比较例中，制作了图13B所示的通气系统10X。在比较例中，第1连接部40X及第2连接部50X中的开口部42X、52X的截面积分别为恒定。更详细而言，在比较例中，各开口部42X、52X的内径在遍及从开口部的一端至另一端为止的范围不会变化，具体而言为24mm且为恒定。

在除此以外的方面，比较例的通气系统10X的结构与实施例1的通气系统10的结构相同。

在比较例中，通过与实施例1相同的步骤，分别测定了具有消音器14X情况和不具有的情况下，混响室内的声压，并根据两者的测定结果的差分计算了基于消音器14X的消音量。

并且，在比较例中，通过与实施例1相同的步骤，测定了在改变向风扇施加的电压(转速)的同时驱动风扇并且使用了消音器14X时的风速。

[实施例1及比较例的测定结果]

实施例1及比较例，在图14分别示出基于消音器的消音量的测定结果。图14的横轴表示声音的频率(单位为Hz)，纵轴表示消音量(单位为dB)。从图14可知，在实施例1及比较例中，得到了相同程度的消音量。由此可知，第1连接部及第2连接部的内周面(锥面)的倾斜角度分别对消音量的影响比较小。

并且，针对实施例1及比较例，在表1中分别示出使用了消音器时的风速的测定结果。

[表1]

从表1可知，关于将向风扇施加的电压调整为表1的各设定值时的风速，在实施例1中比在比较例中变得更大。由此可知，在实施例1中，通气路内的压力损失比在比较例中变小，提高了通风性。

在上述说明的计算例1的情况1A、计算例2的情况2A及实施例1在本发明的范围内，并且根据这些例中的计算结果或测定结果，本发明的效果明显。

符号说明

10、10X-通气系统，12-通气路，14、14X-消音器，15-上游侧筒体，16-上游侧通气路，17-下游侧筒体，18-下游侧通气路，20-框体，22-入口开口，24-出口开口，26-框体内通气路，30-吸音部件，40、40X-第1连接部，42、42X-开口部，44-外周部，46-内周面，48-外周面，50、50X-第2连接部，52、52X-开口部，54-外周部，56-内周面，58-外周面，60-凸状部，100-消音器，102-入口开口，104-出口开口，110-吸音材料，120-内侧通气路，122-上游侧端部，124-下游侧端部，126-中央部分。

Claims (11)

1.一种通气系统，其具有通气路及配置于所述通气路的中途位置的消音器，

所述消音器具备：

框体，其具有入口开口及出口开口，在所述通气路中，在内部设置有从所述入口开口延伸至所述出口开口的框体内通气路；及

吸音部件，其以包围所述框体内通气路的状态配置于所述框体内，

在所述通气系统中设置有：

上游侧筒体，其在所述通气路中成为比所述入口开口更靠上游侧的上游侧通气路；

下游侧筒体，其在所述通气路中成为比所述出口开口更靠下游侧的下游侧通气路；

筒状第1连接部，其与所述上游侧筒体连接并且使所述上游侧通气路与所述入口开口连结；及

筒状第2连接部，其与所述下游侧筒体连接并且使所述下游侧通气路与所述出口开口连结，

所述第1连接部及所述第2连接部分别在内部具备开口部，

在所述第1连接部及所述第2连接部中，至少一个连接部中的所述开口部的截面的尺寸随着接近所述框体内通气路而变得越小。

2.根据权利要求1所述的通气系统，其中，

所述第1连接部及所述第2连接部各自中的所述开口部的截面的尺寸随着接近所述框体内通气路而变得越小。

3.根据权利要求1所述的通气系统，其中，

所述第1连接部通过插入于所述上游侧筒体的内部而与所述上游侧筒体连接，

所述第2连接部通过插入于所述下游侧筒体的内部而与所述下游侧筒体连接，

所述第1连接部及所述第2连接部分别具有包围所述开口部的外周部，

在所述至少一个连接部的前端部分中，所述外周部的壁厚随着远离所述框体而变得越小。

4.根据权利要求3所述的通气系统，其中，

在所述第1连接部及所述第2连接部各自的前端部分中，所述外周部的壁厚随着远离所述框体而变得越小。

5.根据权利要求1所述的通气系统，其中，

所述框体内通气路沿第1方向延伸，

所述至少一个连接部的内周面相对于所述第1方向倾斜，

所述内周面相对于所述第1方向的倾斜角度为0.1度以上且45度以下。

6.根据权利要求1所述的通气系统，其中，

所述框体内通气路沿第1方向延伸，

所述第1连接部从所述第1方向上的所述框体的一端突出，

所述第2连接部从所述第1方向上的所述框体的另一端突出，

所述第1连接部及所述第2连接部分别具有沿所述第1方向形成有凹凸的外周面。

7.根据权利要求6所述的通气系统，其中，

在所述第1连接部及所述第2连接部各自中，所述外周面成为凸状的部分的外径随着远离所述框体而变得越小。

8.根据权利要求1所述的通气系统，其中，

所述框体内通气路沿第1方向延伸，

在与所述第1方向交叉的第2方向和与所述第1方向及所述第2方向双方交叉的第3方向上，所述入口开口所存在的范围与所述出口开口所存在的范围不同。

9.根据权利要求8所述的通气系统，其中，

在所述至少一个连接部中的所述开口部中，所述框体内通气路侧的一端的截面的尺寸和所述入口开口及所述出口开口中的与所述一端相邻的开口的尺寸相同。

10.根据权利要求1所述的通气系统，其中，

所述第1连接部及所述第2连接部由树脂成型品构成。

11.根据权利要求1所述的通气系统，其中，

所述第1连接部及所述第2连接部各自的所述开口部的、所述框体内通气路侧的一端的内径均为150mm以下。