JP2004028028A - Silencer - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the noise of a wide frequency band from a low frequency band to a high frequency band, to reduce the pressure loss, and to prevent the generation of self-noise. <P>SOLUTION: This silencer comprises a bent ventilation passage composed of a very high density glass wool plate, and the glass wool as a sound absorbing material mounted oppositely to the ventilation passage. This silencer is used for reducing the noise propagated in the ventilation passage, the ventilation passage has a part of which a sectional area is kept constant in a state that its sectional shape is continuously changed from a rectangle A to a rectangle C through a square B, and a major axis of the rectangle A and a major axis of the rectangle C are positioned to be intersected with each other. Further a center C11 of the major axis of the rectangle A and a center C13 of the major axis of the rectangle C are positioned in a state that halves of the rectangle A and the rectangle C are positioned out of a standard axis Ba1 within a range overlapped to the square B, when a straight line extended in the axial direction of the ventilation passage through a symmetrical center of the square B is the standard axis Ba1. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は消音器に関し、特に送風機が発生するような、例えば空調用の給排気用ダクトを伝播する低周波数帯域の騒音に対しても有効な受動型消音器に関する。
【0002】
【従来の技術】
空調ダクトのような通気路を伝播する騒音を消音するための消音器としては、例えば、特開昭57−119120号公報に記載されている消音装置が知られている。この消音装置は、内筒と外筒との間隙に螺旋状の仕切り板を設けたものであり、流体の一部が内筒内を流れるとともに残部が上記間隙を周方向に旋回しながら流れるものである。この消音装置は、消音対象の音の周波数に合わせて上記間隙による経路長を設定し、上記間隙と上記内筒の合流点で消音対象の音波を相互干渉させて消音対象の音を消音しようとするものである。
【0003】
また消音器としては、例えば、特開昭61−38113号公報に記載されている、X型遮蔽板の開閉できる消音器が知られている。この消音器は、二枚以上の遮蔽、吸音板をそれぞれほぼ中央部で交互に交差し、自由な角度でX状に組み合わせ、遮蔽、吸音板の片方、又は中央部を支点として開閉できるものである。この消音器は、X型の開閉と角度の変更が自由にでき、周波数と減音量に合わせて調整して消音対象の音を消音しようとするものである。
【0004】
また消音器としては、例えば、特開昭63−23367号公報に記載されている消音マフラーが知られている。この消音マフラーは、横長のほぼ箱型形状をなすマフラー本体と、マフラー本体の下側及び上側中央部にそれぞれ同心状に設けられる排気入口部及び排気出口部と、マフラー本体内部を水平盲板にて上下二室に仕切る水平盲板と、排気入口部から下室内に導入される排気を水平方向に分流させるそらせ板と、室内に適宜配置されるパンチングプレート及び共鳴管とを有するものである。この消音マフラーは、排気管からチャンバへ排気を急に膨張させ、チャンバ内で消音し、排出時に略反対方向から排気を合流、衝突させて、消音対象の音を消音しようとするものである。
【0005】
特開昭57−119120号公報に記載されている消音装置は、消音対象の音を消音する上では優れているが、消音対象の音の周波数によって上記間隙の経路長が設定される構造であり、消音対象となる音の周波数帯域が所定の範囲に限定されやすいという欠点を有する。
【0006】
特開昭61−38113号公報に記載されている消音器は、遮蔽、吸音板の角度を調整することによって消音対象の音を適宜設定できるが、回転部分の劣化や故障が起こり得る構造であり、メンテナンスを必要とするという欠点を有する。またこの消音器は、遮蔽、吸音板の調整具合によっては、遮蔽、吸音板と本体との間に隙間ができ、この隙間を通過する気流によってセルフノイズを発生するという欠点を有する。
【0007】
特開昭63−23367号公報に記載されている消音マフラーは、排気の膨張や衝突、及び通過中における消音により、より広い周波数帯域の音を消音する上で優れているが、水平盲板が排気の流れを遮ることから、圧力損失が生じやすく、この圧力損失を抑制する上で改善の余地が残されている。またこの消音マフラーは、それまでの排気の流れ方向に対して直交する方向に通気路を形成する構造であり、設置箇所が限定されやすいという欠点を有する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記事項に鑑みなされたものであり、低周波数帯域から高周波数帯域までの幅広い周波数帯域の音を消音することができ、圧力損失が小さく、セルフノイズの発生を抑制することが可能な消音器を提供することを課題とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は、吸音材による音の吸収と、断面積が一定であり向きや位置が連続して変化する断面形状の通気路における音の反射及び干渉とを利用し、低周波数帯域から高周波数帯域までの広い周波数帯域の音を低圧損で消音するものである。
【0010】
すなわち本発明の消音器は、屈曲する通気路と、この通気路に面して設けられる吸音材とを有し、通気路を伝播する騒音を消すための消音器であって、通気路は、断面積が一定のまま連続する部分であって、その断面形状が細長な形状である第一の形状から、点対称又は線対称な形状である第二の形状を経て、細長な形状である第三の形状に連続して変化する部分を含み、第一の形状の長軸と第三の形状の長軸は互いに交差する位置関係にあり、第二の形状における対称の中心を通る通気路の軸線方向に延びる直線を基準軸としたときに、第一の形状の長軸の中心と第三の形状の長軸の中心は、第一の形状と第三の形状との少なくとも各一部が第二の形状に重なる範囲で基準軸から外れた位置関係にある。
【0011】
前記構成によれば、通気路における通気面積が一定であり、かつ通気路における通気方向は、消音器導入前の通気方向に対して直角よりも緩やかな角度の範囲で変化することから、圧力損失を小さくすることが可能である。
【0012】
また、前記構成によれば、通気路には様々な角度で傾斜する壁面が形成されることから音が衝突しやすく、様々な方向に音が反射しやすく干渉しやすい。またこのような通気路に面して吸音材が設けられていることから、壁面に衝突した音が吸収されやすい。
【0013】
また、通気路において、断面積が一定であり、かつ細長な第一の形状から対称な第二の形状を経て細長な第三の形状に至る断面形状変化をし、第一及び第三の形状の長手方向(細長形状の、より長い側)がそれぞれ交差する位置関係に向けて断面形状が変化するということは、第一の形状から第三の形状に向けて、第一の形状の長手方向は縮小し短手方向は拡大する方向に通気路の断面形状が変化するということであり、このような通気路の断面形状変化によれば、通気路を伝播する音は、通気方向にしたがって断面形状が拡大する際に減衰しやすい。前記通気路には、通気方向にしたがって断面形状が拡大する方向として、第一の形状の長手方向及び第三の形状の長手方向の二方向を有しており、通気路を伝播する間に音を減衰させる上で有利である。したがって前述したような通気路の形状によれば、広い周波数帯域の音を消音することが可能となる。
【0014】
また、前記構成によれば、通気路の断面積が一定に保たれ、また遮蔽板や反射板のように消音に際して適宜調整される可動部材を有さないことから、セルフノイズの発生を抑制することが可能である。
【0015】
本発明の消音器は、屈曲する通気路と、この通気路に面して設けられる吸音材とを有する。前記通気路は、断面積が一定のまま連続する部分であって、その断面形状が細長な第一の形状から、点対称又は線対称な形状である第二の形状を経て、細長な形状である第三の形状に連続して変化する部分を含む。ここで「屈曲する」とは通気路の軸線が屈曲していることを言う。また、「断面積が一定」とは、連続して変化する断面形状の全ての面積がほぼ一定であることを言う。本発明では前記断面積は厳密に一致していなくても良い。また、通気路の軸線とは、通気路の断面形状の中心を結ぶ線を言う。
【0016】
前記第一から第三の形状については、本発明では、第一の形状の長軸と第三の形状の長軸とが互いに交差する位置関係にあり、第二の形状における対称の中心を通る通気路の軸線方向に延びる直線を基準軸としたときに、第一の形状の長軸の中心と第三の形状の長軸の中心は、第一の形状と第三の形状との少なくとも各一部が第二の形状に重なる範囲で基準軸から外れた位置関係にある。
【0017】
ここで第一の形状及び第三の形状における「長軸」とは、細長形状内部の中央部を通る線のうち長い方の線を言う(例えばバナナ形では、屈曲した端部を結び、形状の中央部を通る弓形の線である)。また、第二の形状における「対称の中心」とは、点対称における対称の中心、又は線対称の対称軸の形状内部における中点を言う。また、前記基準軸は、前記対称の中心を通り、かつ第二の形状を含む平面に対して直交する方向に延びる直線である。
【0018】
前記第一の形状は、細長な形状であり、対称形であっても良いし、非対称形であっても良い。好ましい第一の形状としては、例えば楕円形や半円形、長方形等が挙げられる。前記第二の形状は、点対称又は線対称な形状である。好ましい第二の形状としては、例えば円や正方形等が挙げられる。前記第三の形状は、細長な形状であり、対称形であっても良いし、非対称形であっても良い。また第三の形状は、第一の形状と同じ形状であっても良いし、異なる形状であっても良い。好ましい第三の形状としては、例えば楕円形や半円形、長方形等が挙げられる。
【0019】
なお、本発明に係る消音器は、以上のような部分を含むが、このような部分を通気路に形成するための適当な部材を備えていても良く、例えば第一の形状又は第三の形状に隣接して設けられる継手等の部材を備えていても良い。
【0020】
前記第一から第三の各形状の位置関係について、本発明では、第一の形状と第二の形状、及び第二の形状と第三の形状が少なくとも一部で重なる位置関係にあれば良いが、第一の形状と第三の形状とが互いに重ならない位置関係にあると、通気路の壁面への音の衝突回数を増やす上で好ましい。
【0021】
また第一、第二及び第三の形状の位置関係については、通気路を構成する連続する断面において、いずれか二つが互いに重ならない位置関係にあればよく、このような観点から本発明では、通気路の断面形状が第一の形状から第三の形状に連続して変化する部分を一つのユニットとし、前記通気路がこのユニットを直接にn個有する場合では、通気路の壁面への音の衝突回数を増やす上で好ましく、n個のユニットに含まれる全ての断面形状を対象としたときに、少なくとも二つの断面形状が互いに重ならない位置関係にあることが好ましい。
【0022】
このような位置関係としては、例えばあるユニットにおける第一の形状と他のユニットの第一の形状とが重ならない位置関係、あるユニットにおける第一の形状と他のユニットの第二の形状とが重ならない位置関係、あるユニットにおける第一の形状と他のユニットの第三の形状とが重ならない位置関係、あるユニットにおける第二の形状と他のユニットの第一の形状とが重ならない位置関係、あるユニットにおける第二の形状と他のユニットの第二の形状とが重ならない位置関係、あるユニットにおける第二の形状と他のユニットの第三の形状とが重ならない位置関係、あるユニットにおける第三の形状と他のユニットの第一の形状とが重ならない位置関係、あるユニットにおける第三の形状と他のユニットの第二の形状とが重ならない位置関係、あるユニットにおける第三の形状と他のユニットの第三の形状とが重ならない位置関係、等が挙げられる。
【0023】
本発明では、前記第一の形状の長軸と第三の形状の長軸とは互いに直交する位置関係にあり、かつ第一の形状と第三の形状は、第二の形状の位置を基準として、互いに重なり合う方向に偏った位置関係にあることが、断面形状が複雑に変化する通気路を形成し、通気路を伝わる音を減衰させる上で好ましい。
【0024】
すなわち、前記第二の形状の外縁上の少なくとも一点を含む直線を一方の基準線とし、この一方の基準線と直交する直線であって第二の形状の外縁上の少なくとも一点を含む直線を他方の基準線としたときに、前記第一の形状の長手方向に沿って延出すると共に第一の形状の外縁上の少なくとも一点を含む直線と一方の基準線とが重なる位置関係にあり、前記第三の形状の長手方向に沿って延出すると共に第三の形状の外縁上の少なくとも一点を含む直線と他方の基準線とが重なる位置関係にあることが好ましい。
【0025】
ここで「外縁上の少なくとも一点を含む直線」とは、接線又は一辺を含む直線のいずれかを示す。すなわち、通気路の断面形状が多角形の場合では、一辺を含む直線、又は一角に接する直線を示すことができ、通気路の断面形状が円や楕円のように非角形である場合は接線を示す。また通気路の断面形状が半円形のように曲線と直線の両方を含む場合では、一辺を含む直線、一角に接する直線及び接線のいずれかから任意に選択することができる。
【0026】
特に本発明では、前記第一の形状は、第一の形状の長軸の中心が他方の基準線上にある位置にあり、前記第三の形状は、第三の形状の長軸の中心が一方の基準線上にある位置にあることがより好ましい。このような構成によれば、前記ユニットを並列に並べたときに、ユニットの一端側では第一の形状を形成する断面同士が隣接し、ユニットの他端側では第三の形状を形成する断面同士が隣接し、かつユニットの一端面と他端面とは同軸線上に形成される。
【0027】
このようなユニットの場合では特に、第一の形状及び第三の形状が長方形であり、第二の形状が正方形であると、製造が容易であり、また空調等で汎用されている矩形のダクトに適用する上で好ましい。さらに第一の形状と第三の形状は、第一の形状同士を隣接させたときに所定の前記ダクト形状になるような断面形状であることが好ましく、このような形状としては、例えば長方形や半円形が挙げられる。
【0028】
前記並列の位置関係にある二つのユニットを一つのブロックとしたときに、本発明では二つのブロックが直列に接続されていることが、複雑に屈曲する通気路を形成し、使用時の収納性が良好で、かつ消音効果を高める上で好ましい。
【0029】
前記ブロックの接続形態としては、ブロックの接続により形成される通気路中に直列に配列している全ての断面形状のうちの二つが互いに重ならない位置関係にあることが好ましく、このような接続は、ブロックの種類によって異なる。例えば同じ構造のブロックを接続する場合では、接続部において第一の形状と第三の形状とが合わさるようにブロックを接続することが好ましい。
【0030】
本発明では、複雑に屈曲する通気路を形成する観点から、特に、互いに鏡像の関係にある二つのブロックを接続することが好ましい。このようなブロックを接続する場合では、第一の形状の長軸と第三の形状の長軸とが互いに直交するようにブロックを接続することが好ましい。ここで「鏡像の関係」とは、二つの物体の関係が、一方の物体と鏡に映ったその像との関係にある状態を言う。
【0031】
本発明の消音器は、公知の材料によって構成することが可能である。本発明において前記通気路は、鉄板や樹脂製の板状部材等の板状部材や、樹脂製の一体成形品等によって構成することが可能である。通気路の材料は、本発明の消音器の使用条件等に応じて適宜選択される。本発明では、通気路は超高密度グラスウール板で形成されていることが、低周波数帯域の音を消音する上で好ましい。ここで「超高密度グラスウール板」とは、接着剤等を用いてグラスウールを圧着し、グラスの密度が200kg/m程度のものを言う。超高密度グラスウール板は、通常使用されるグラスダクトの3倍強程度のグラス密度を有する。
【0032】
超高密度グラスウール板で通気路を形成する場合では、超高密度グラスウール板の厚さは、10〜15mm程度であることが、低周波数帯域の音を消音する上で好ましい。超高密度グラスウール板の厚さが薄すぎると、音が透過しすぎて消音の効果が小さくなり、また通気路の強度が不十分となることがある。また超高密度グラスウール板の厚さが厚すぎると、通気路が重くなり、消音器の設置がより困難になることがあり好ましくない。
【0033】
本発明に用いられる前記吸音材には、グラスウールやロックウール等のような綿状の繊維からなる公知の吸音材を用いることが可能である。本発明では、吸音材がグラスウールであると、高周波数帯域の音を消音する上で好ましい。吸音材は、本発明の消音器の使用条件等に応じて適宜選択される。例えば、本発明の消音器を内燃機関の排気系に使用する場合では、耐熱性がより高いロックウールを吸音材として使用することが好ましい。本発明において、通気側壁面に支持される吸音材の厚さは、吸音材の種類や消音対象となる音の大きさ等によって異なるが、例えばグラスウールであれば25mm程度が好ましい。
【0034】
前記吸音材は、例えば接着剤によって前記通気側壁面に接着することにより支持することが可能である。本発明では、通気路中の通気速度が速い場合に適用したときに吸音材の飛散を防止する観点から、吸音材を通気側壁面に向けて押さえる押さえ部材を用いることが好ましい。このような押さえ部材としては、例えばグラスクロス、フィラメントマット(グラスウールの板状成形品)、及びパンチングプレート等が挙げられる。
【0035】
また、本発明では、前記ユニットや前記ブロック同士の接続や、消音器と通気系との接続において、適当な接続部材を用いても良い。接続部材には、ユニットやブロックの端面に現れる前記断面形状及びその数に応じて、適当な構成を有するものを使用すれば良く、例えばフランジ等が挙げられる。
【0036】
また、本発明では、通気路の数は特に限定されず、例えば圧力損失の上昇やセルフノイズの発生を抑制できる範囲で、さらに多くの通気路を直列及び並列のいずれの方向に配置しても良い。
【0037】
本発明の消音器は、圧力損失が小さく、セルフノイズも発生しにくく、優れた消音効果を奏し、軽量化が可能であり、また汎用性の観点からも優れていることから、様々な通気系に適用することが可能である。したがって、本発明の消音器は、例えば空調・換気設備において送風機が設けられているダクト系統、発電機、工作機械、工事車両等のエンジン排気管系統(煙道)、竪シャフトに納める給排気ダクト、及び、駐車場、地下鉄等の給排気ダクト等、様々な通気系へ適用することが可能である。
【0038】
【発明の実施の形態】
本実施の形態における消音器は、図1に示すように、ブロック1と、ブロック1に直列に接続されるブロック2と、フランジ3と、フランジ4とを有する。ブロック1は、ユニット1A及びユニット1Bから構成され、ブロック2は、ユニット2A及びユニット2Bから構成されている。ブロック1の一端側にはフランジ3が接続されている。ブロック1の他端側にはブロック2の一端側が接続されている。またブロック2の他端側にはフランジ4が接続されている。なおブロック1とブロック2は、互いに鏡像の関係、すなわち二つのブロックが、一方のブロックと鏡に映ったその像との関係にあり、このような鏡像の関係にある以外は同じ構造のブロックである。
【0039】
ブロック1は、図2及び図3に示すように、一端側では各ユニットの長方形の開口部が縦に並列して正方形状を形成し、他端側では各ユニットの長方形の開口部が横に並列して正方形状を形成している。なお図2中に示す斜線部は、ブロック1を矢印X方向から見たときに貫通して見える部分である。ブロック1において貫通して見える部分は、ブロック1の端面を縦方向に二分割する直線を基準線Bl1、基準線Bl1に直交しブロック1の端面を横方向に二分割する直線を基準線Bl2としたときに、これらの直線によって四分割されるブロック1端面の、図2中の紙面に対して左上及び右下の領域に形成されている。
【0040】
ブロック2は、図4及び図5に示すように、一端側では各ユニットの長方形の開口部が縦に並列して正方形状を形成し、他端側では各ユニットの長方形の開口部が横に並列して正方形状を形成している。なお図4中に示す斜線部は、ブロック2を矢印X方向から見たときに貫通して見える部分である。ブロック2において貫通して見える部分は、基準線Bl1と基準線Bl2によって四分割されるブロック2端面の、図4中の紙面に対して左下及び右上の領域に形成されている。
【0041】
ブロック1は、ユニット1Aと、ユニット1Aに並列するユニット1Bとから構成されている。ユニット1Bは、基準線Bl1と基準線Bl2の交点を対称の中心としてユニット1Aを180°回転させたものであり、同じ構造のものである。
【0042】
同様にブロック2は、ユニット2Aと、ユニット2Aに並列するユニット2Bとから構成されている。ユニット2Bは、基準線Bl1と基準線Bl2の交点を対称の中心としてユニット2Aを180°回転させたものであり、同じ構造のものである。
【0043】
ユニット1Aは、図6及び図7に示すように、図1における矢印X方向から見たときに、第一の形状である縦長な長方形Aから第二の形状である正方形Bを経て第三の形状である横長な長方形Cに断面形状が連続して変化している。長方形A、正方形B、及び長方形Cは面積がほぼ同じであり、長方形Aと長方形Cは同じ大きさの形状であり、長辺と短辺との比がほぼ2:1である。
【0044】
図6に示すように、図1中の矢印X方向から見たときに、長方形Aは、一本の長辺が基準線Bl1に重なり、長方形Aの長軸の中心C11が基準線Bl2上にある位置にある。正方形Bは、一辺が基準線Bl1に重なり、この一辺に隣接する他の一辺が基準線Bl2に重なる位置にある。長方形Cは、一本の長辺が基準線Bl2に重なり、長方形Cの長軸の中心C13が基準線Bl1上にある位置にある。なお、図6中の斜線部は、ユニット1Aにおいて前記貫通して見える部分を示している。
【0045】
また図7に示すように、図1中の矢印Y方向から見たときに、正方形Bの対称の中心C12を通り正方形Bを含む面に垂直な直線を基準軸Ba1としたときに、長方形Aの中軸の中心C11及び長方形Cの長軸の中心C13は、基準軸Ba1から外れた位置関係にある。
【0046】
すなわちユニット1Aは、基準線Bl1を含む壁面と基準線Bl2をそれぞれ含む平面を壁面として有しており、基準線Bl1を含む壁面を基準としたときに、図6中の紙面に対して、長方形Aから上方に移行しながら高さを縮小しかつ左方向に拡大して正方形Bに至り、基準線Bl2を含む壁面を基準として、正方形Bから右方向に移行しながら拡大しかつ下方に縮小して長方形Cに至る断面形状の通気路が、通気路の壁面によって形成されている。
【0047】
同様にユニット2Aは、図8及び図9に示すように、図1における矢印X方向から見たときに、第一の形状である縦長な長方形Aから第二の形状である正方形Bを経て第三の形状である横長な長方形Cに断面形状が連続して変化している。長方形A、正方形B、及び長方形Cは面積がほぼ同じであり、長方形Aと長方形Cは同じ大きさの形状であり、長辺と短辺との比がほぼ2:1である。
【0048】
図8に示すように、図1中の矢印X方向から見たときに、長方形Aは、一本の長辺が基準線Bl1に重なり、長方形Aの長軸の中心C21が基準線Bl2上にある位置にある。正方形Bは、一辺が基準線Bl1に重なり、この一辺に隣接する他の一辺が基準線Bl2に重なる位置にある。長方形Cは、一本の長辺が基準線Bl2に重なり、長方形Cの長軸の中心C23が基準線Bl1上にある位置にある。なお、図8中の斜線部は、ユニット2Aにおいて前記貫通して見える部分を示している。
【0049】
また図9に示すように、図1中の矢印Y方向から見たときに、正方形Bの対称の中心C22を通り正方形Bを含む面に垂直な直線を基準軸Ba2としたときに、長方形Aの中軸の中心C21及び長方形Cの長軸の中心C23は、基準軸Ba2から外れた位置関係にある。
【0050】
すなわちユニット2Aは、基準線Bl1を含む壁面と基準線Bl2をそれぞれ含む平面を壁面として有しており、基準線Bl1を含む壁面を基準としたときに、図8中の紙面に対して、長方形Aから下方に移行しながら縮小しかつ左方向に拡大して正方形Bに至り、基準線Bl2を含む壁面を基準として、正方形Bから右方向に移行しながら拡大しかつ上方に縮小して長方形Cに至る断面形状の通気路が、通気路の壁面によって形成されている。
【0051】
なお、ユニット1Aは、図10から図13に示すセグメントによって構成されている。このセグメントは、a〜d面の各面の形状に形成された超高密度グラスウール板と、この超高密度グラスウール板に内貼りされた吸音材であるグラスウールとによって構成されている。セグメントの一端面に形成されている長方形が長方形A又は長方形Cとなり(図10)、セグメントの他端面に形成されている正方形が正方形Bとなって(図11)いる。このセグメントのb面とd面及びa面とc面とが互いに隣接するように二つのセグメントを接続することにより、ユニット1Aが構成されている。
【0052】
同様に、ユニット2Aは、図14から図17に示すセグメントによって構成されている。このセグメントは、a〜d面の各面の形状に形成された超高密度グラスウール板と、この超高密度グラスウール板に内貼りされた吸音材であるグラスウールとによって構成されている。セグメントの一端面に形成されている長方形が長方形A又は長方形Cとなり(図14)、セグメントの他端面に形成されている正方形が正方形Bとなって(図15)いる。このセグメントのb面とd面及びa面とc面とが互いに隣接するように二つのセグメントを接続することにより、ユニット2Aが構成されている。
【0053】
前記セグメントにおける各面は、図18に示されるように、超高密度グラスウール板をステープル5でとめ、接合縁に沿ってアルミ箔テープ6を貼ることによって接合されている。また内貼りされる吸音材としての前記グラスウールは、例えば接着剤等によって超高密度グラスウール板に全面接着されている。
【0054】
また、各セグメントや各ブロックは、図19及び図20に示されるように、例えば酢酸ビニル系接着剤で超高密度グラスウール板同士を隙間のないように接着し、この接着縁に沿ってアルミ箔テープ6を貼ることによって接続されている。
【0055】
また、ブロックとフランジは、図21に示されるように、超高密度グラスウール板で構成されている接続用ダクト7を介して接続されている。接続用ダクト7は、セグメントにおける各面と同様に超高密度グラスウール板を接合して構成されており、ブロックと接続用ダクトは、各セグメントや各ブロックの接続と同様に、接着剤及びアルミ箔テープで接続されており、接続用ダクト7とフランジ4はボルト及びナットによって接続されている。
【0056】
本実施の形態における消音器では、図1における矢印X方向から見たときに、基準線Bl1及び基準線Bl2が重なるようにブロック1及びブロック2が接続されている。より具体的には、ユニット1Aが形成する通気路は、ユニット2Aが形成する通気路とユニット2Bが形成する通気路とに分割され、かつユニット1Bが形成する通気路も、ユニット2Aが形成する通気路とユニット2Bが形成する通気路とに分割されるように接続されている。その結果、各ユニットごとには前記斜線部で示すように貫通して見える部分がある通気路が形成されているが、本実施の形態における消音器には、矢印X方向から見たときに、それぞれのユニットの相互間において正方形Bが互いに重ならない位置関係にある通気路が形成される。
【0057】
本実施の形態における消音器は、前述した構成を有することから、優れた消音効果を奏し、かつ圧力損失を小さくすることができる。まず、本実施の形態における消音器と公知の消音エルボとの圧力損失を評価した結果を以下に示す。
【0058】
本実施の形態における消音器には、グラス密度が200kg/mで厚さ12mmの超高密度グラスウール板を用い、前記吸音材としてグラス密度が32kg/mのグラスウールを用いた。吸音材は厚さ25mmで超高密度グラスウール板に内貼りした。一方、比較用の消音エルボには、ダクト口径が400mmの外角エルボを用いた。なお、本実施の形態における消音器の口径は、消音エルボの口径に合わせた。
【0059】
圧力損失は、前記消音器をダクトに接続し、ダクト内風速を変化させ、そのときの消音器前後における圧力差を測定することにより求められる。消音エルボについても同様である。結果を図22に示す。本実施の形態における消音器の圧力損失は、消音エルボ一個と同等である。
【0060】
これは、本実施の形態における消音器の通気路の断面積が一定であり、通気路が複雑に屈曲していても、図1中の矢印X方向に対して通気路の壁面は平行か又は斜めに傾斜するにとどまっており、通気路に導入される気流の通気方向が急激に又は直角以上に変えられることがなく、通気路中において気流が抵抗を受けにくいためと考えられる。
【0061】
また、本実施の形態における消音器と公知の消音エルボとの消音効果を評価した結果を以下に示す。この評価では、前述した本実施形態の消音器と、消音器Aと、消音器Bと、前記消音エルボとを用いた。消音器Aは、超高密度グラスウール板に代えて鉄板を用いた以外は前記本実施形態の消音器と同様に構成されている。また消音器Bは、吸音材を有さない以外、すなわち超高密度グラスウール板のみで構成されている以外は前記本実施形態の消音器と同様に構成されている。公知の消音エルボとしては前記消音エルボを用いた。
【0062】
消音効果は、測定しようとする前記消音器等をダクトに接続し、消音器の上流側及び下流側のそれぞれにおいて、所定の周波数帯域ごとに音の大きさを測定し、これらの差から求められる、消音器等による減衰量で評価した。結果を図23に示す。本実施の形態における消音器は、測定されたすべての周波数帯域で、消音エルボ一個よりも優れた消音効果を示している。
【0063】
より詳しくは、本実施の形態における消音器では、500Hz未満の低音領域では、消音エルボを二個直列に接続したものと同等の消音効果を奏する。また500Hz以上2kHz未満の音域では、消音エルボを二個直列に接続したものと同等の消音効果を奏する。また2kHz以上の高音域では、消音エルボを四個直列に接続したものと同等の消音効果を奏する。
【0064】
なお、前記消音器A及び消音器Bも、公知の消音エルボに比べて、周波数帯域によっては消音エルボ二個から四個に相当する優れた消音効果を示している。
【0065】
本実施の形態における消音器が、前記のような優れた消音効果を奏する理由としては、通気路の構成材料や、通気路の断面形状や断面の配置等の、通気路の形状に起因するものと考えられる。
【0066】
通気路の構成材料による消音のメカニズムとしては、以下に示すメカニズムが挙げられる。すなわち、通気路の壁面に衝突した音は、まず吸音材により吸収される。吸音材に吸収されない音は、超高密度グラスウール板によって通気路内に反射し、通気路を伝播する音と干渉し打ち消しあう。さらに超高密度グラスウール板で反射しない音は、超高密度グラスウール板を通過し、この間に減衰する。
【0067】
本実施の形態における消音器では、前述した消音メカニズムによって騒音が消音されていると考えられるが、さらに通気路の形状が、前記構成材料による消音効果のそれぞれを相乗的に高めているものと考えられる。すなわち本実施の形態における消音器では、矢印X方向から見たときに、各ブロックの相互間において正方形Bが重ならない通気路が形成されていることから、通気路中を伝播する音が、通気路の壁面に衝突しやすい。
【0068】
また本実施の形態における消音器では、通気路の断面形状において、長方形Aの中心及び長方形Cの中心は、正方形Bの中心を通る基準線から外れた位置にあり、通気路の軸線を基準としたときに、この軸線をはさんで対向する通気路の壁面は、互いに非対称の位置関係にある。このように偏りのある断面形状を形成する通気路の壁面に通気路を伝播する音が衝突することから、様々な方向に音が反射し、干渉による減衰効果がより高められるものと考えられる。
【0069】
また本実施の形態における消音器では、断面積は変わらないが、断面形状はBl1又はBl2に沿って細長く変化しており、通気路を伝播する音は、細長く変化する方向に沿って減衰しやすい。そしてこのように音が減衰しやすい方向性、すなわち長方形Aの長手方向及び長方形Cの長手方向、が一つのユニット中に二つあることから、本実施の形態における消音器では、通気路を伝播することによる音の減衰により効果的であると考えられる。
【0070】
また本実施の形態における消音器では、一つの通気路から二つの通気路に分割され、また一つの通気路に合流する通気路が形成されていることから、一つのブロック中に二つの通気路が形成され、二つに分岐、合流する通気路が形成されているので、合流箇所における音の衝突による減衰により効果的である。
【0071】
また本実施の形態における消音器は、両端面が同一軸線上にあり、矢印X方向から見たときに両端面が重なる位置関係にあることから、直胴のダクトに代えて設置することができる。また矢印Y方向に沿う消音器の拡大幅は、端部における幅に対して約1.4倍程度であり、公知の消音エルボに比べ、得られる消音効果当たりの占有空間がより一層小さい。
【0072】
また本実施の形態における消音器は、消音エルボ一個と同等の重量であり、同口径の消音エルボに比べて、得られる消音効果当たりの重量を小さくすることができ、例えば音楽ホールの天井裏に吊り下げる場合等のように、設置に際して重量制限が課せられる場所に適用することができる。
【0073】
また本実施の形態における消音器は、前述したように通気路の断面積が一定であり圧力損失が小さいことから、消音器の設置に伴う送風量を確保すべく送風動力を大きくする必要がなく、消音器の設置個数当たりの、騒音の発生源となる送風機の送風動力を小さくすることができる。
【0074】
また本実施の形態における消音器は、通気路の壁面によって複雑に屈曲する通気路が形成されるので、前述した優れた消音効果を得るのに遮蔽板等の可動部材が不要であり、広範囲な周波数帯域においてメンテナンスフリーで優れた消音効果を奏する。
【0075】
なお、本実施の形態では、正方形の空調ダクトに適用するのに好適な形態を例に説明したが、本発明の消音器はこのような実施形態に限定されず、例えば図24に示すような断面形状に連続して変化する通気路を形成するものを含む。この通気路は、円を縦に二分割して形成される半円形であり第一の形状である半円形Aから、第二の形状である円Bを経て、円を横に二分割して形成される半円形であり第三の形状である半円形Cに連続して変化する通気路である。
【0076】
この通気路では、半円形Aにおける直径である直線は基準線Bl1に重なり、半円形Cにおける直径である直線はBl2に重なり、円Bは基準線Bl1に接しかつ基準線Bl2に接する位置関係にある。また半円形Aの長軸の中心C11は基準線Bl2上にあり、半円形Cの長軸の中心C13は基準線Bl1上にある。例えばこのような断面形状を有するユニットを本実施の形態と同様に接続することにより、排気管等で通常使用される円形のダクトに好適に適用される消音器が構成される。
【0077】
また、本実施の形態では、本発明における第一の形状や第三の形状が、消音器を接続しようとするダクトの断面形状を二分割した形状である形態を例に説明したが、本発明の消音器はこのような実施形態に限定されず、例えば図25に示すような断面形状に連続して変化する通気路を形成するものを含む。この通気路は、第一の形状である縦長の楕円形Aから、第二の形状である円Bを経て、第三の形状である横長の楕円形Cに連続して変化する通気路である。
【0078】
この通気路では、楕円形Aの長軸は基準線Bl1に平行でありかつ楕円形Aは基準線Bl1に接し、楕円形Cの長軸は基準線Bl2に平行でありかつ楕円形Cは基準線Bl2に接し、円Bは基準線Bl1に接しかつ基準線Bl2に接する位置関係にある。また楕円形Aの長軸の中心C11は基準線Bl2上にあり、楕円形Cの長軸の中心C13は基準線Bl1上にある。例えばこのような断面形状を有するユニットを、グラスウールの圧着時の成形等によって形成しこれを空調ダクト等に適用する場合では、楕円形Aや楕円形Cに対応して隙間なくこれらの形状同士を接続できるフランジや接続用ダクトを用い、これらのユニットを接続することにより、より高度な音の反射及び干渉による減衰効果が期待される消音器を構成することが可能である。
【0079】
また、本実施の形態では、本発明における第一、第二及び第三の形状が一部で重なる断面形状の通気路を有する形態を例に説明したが、本発明の消音器はこのような実施形態に限定されず、例えば図26に示すような断面形状に連続して変化する通気路を形成するものを含む。この通気路は、第一の形状である縦長の長方形Aから、第二の形状である正方形Bを経て、第三の形状である横長の長方形Cに連続して変化する点で、前述した本実施の形態の消音器における通気路と共通するが、第一及び第三の形状が互いに重ならない位置関係にある点で前述した実施の形態と異なる。
【0080】
このような通気路では、一つのユニットに、互いに重ならない位置関係にある断面形状が含まれることから、通気路の壁面へ音を衝突させる上で有効である。このような形態は、一つのユニット、又は直列に接続される二つのユニット等、少ないユニット数で高い消音効果が求められる場合に好ましく、例えば小型機械へ適用する場合等において有効である。
【0081】
【発明の効果】
本発明の消音器は、屈曲する通気路と、この通気路に面して設けられる吸音材とを有し、通気路を伝播する騒音を消すための消音器であって、通気路は、断面積が一定のまま連続する部分であって、その断面形状が細長な形状である第一の形状から、点対称又は線対称な形状である第二の形状を経て、細長な形状である第三の形状に連続して変化する部分を含み、第一の形状の長軸と第三の形状の長軸は互いに交差する位置関係にあり、第二の形状における対称の中心を通る通気路の軸線方向に延びる直線を基準軸としたときに、第一の形状の長軸の中心と第三の形状の長軸の中心は、第一の形状と第三の形状との少なくとも各一部が第二の形状に重なる範囲で基準軸から外れた位置関係にあることから、低周波数帯域から高周波数帯域までの幅広い周波数帯域の音を消音することができ、圧力損失が小さく、セルフノイズの発生を防止することができる。
【0082】
また本発明では、第一の形状と第三の形状とが互いに重ならない位置関係にあると、低周波数帯域から高周波数帯域までの幅広い周波数帯域の音を消音する上でより一層効果的である。
【0083】
また本発明では、通気路の断面形状が第一の形状から第三の形状に連続して変化する部分を一つのユニットとしたときに、通気路はこのユニットを直列にn個有し、n個のユニットに含まれる全ての断面形状を対象としたときに、少なくとも二つの断面形状が互いに重ならない位置関係にあると、低周波数帯域から高周波数帯域までの幅広い周波数帯域の音を消音する上でより一層効果的である。
【0084】
また本発明では、第二の形状の外縁上の少なくとも一点を含む直線を一方の基準線とし、一方の基準線と直交する直線であって第二の形状の外縁上の少なくとも一点を含む直線を他方の基準線としたときに、第一の形状の長手方向に沿って延出すると共に第一の形状の外縁上の少なくとも一点を含む直線と一方の基準線とが重なる位置関係にあり、第三の形状の長手方向に沿って延出すると共に第三の形状の外縁上の少なくとも一点を含む直線と他方の基準線とが重なる位置関係にあると、圧力損失が小さく、セルフノイズの発生を防止することができ、かつ幅広い周波数帯域の音を消音する上でより一層効果的である。
【0085】
また本発明では、第一の形状は、第一の形状の長軸の中心が他方の基準線上にある位置にあり、第三の形状は、第三の形状の長軸の中心が一方の基準線上にある位置にあると、圧力損失を小さくする上でより一層効果的である。
【0086】
また本発明では、二つの通気路を有し、かつ第一の形状同士及び第三の細長の形状同士が並列するように合体した構造を1ブロックとしたときに、二つのブロックが接続されて構成されていると、消音効果を高める上でより一層効果的である。
【0087】
また本発明では、二つのブロックは、互いに鏡像の関係にあり、接続部においてそれぞれのブロックにおける長軸が直交するように接続されていると、圧力損失を小さくしつつ消音効果を高める上でより一層効果的である。
【0088】
また本発明では、第一の形状及び前記第三の形状は長方形であり、第二の形状は正方形であると、幅広い周波数帯域の音を消音する上でより一層効果的である。
【0089】
また本発明では、通気路は前記ユニットを並列に少なくとも二つ有し、各ユニットにおける第一の形状を形成する断面同士が隣接する位置関係にあり、かつ各ユニットにおける第三の形状を形成する断面同士が隣接する位置関係にあると、同じ経路長で分割及び合流する二つの通気路が形成され、幅広い周波数帯域の音を消音する上でより一層効果的である。
【0090】
また本発明では、並列の位置関係にある二つのユニットを一つのブロックとしたときに、二つのブロックが直列に接続されていると、複雑に屈曲する通気路を形成し、幅広い周波数帯域の音を消音する上でより効果的であり、二つのブロックは、互いに鏡像の関係にあり、各ブロック間において前記第二の形状同士が重ならない位置関係にあるとより一層効果的である。
【0091】
また本発明では、通気路は、超高密度グラスウール板で形成されており、吸音材は、通気路の通気側壁面に支持されるグラスウールであると、低周波数帯域から高周波数帯域までの幅広い周波数帯域の音を消音することができ、圧力損失が小さく、セルフノイズの発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態における消音器を示す斜視図である。
【図2】図1に示す消音器のブロック1を図1中の矢印X方向から見た状態を示す図である。
【図3】図1に示す消音器のブロック1を図1中の矢印Y方向から見た状態を示す図である。
【図4】図1に示す消音器のブロック2を図1中の矢印X方向から見た状態を示す図である。
【図5】図1に示す消音器のブロック2を図1中の矢印Y方向から見た状態を示す図である。
【図6】図1中の矢印X方向から見たときの、図1に示すユニット1Aにおける断面形状の位置関係を示す図である。
【図7】図1中の矢印Y方向から見たときの、図1に示すユニット1Aを示す図である。
【図8】図1中の矢印X方向から見たときの、図1に示すユニット2Aにおける断面形状の位置関係を示す図である。
【図9】図1中の矢印Y方向から見たときの、図1に示すユニット2Aを示す図である。
【図10】図1に示すユニット1Aを構成するセグメントの正面図である。
【図11】図1に示すユニット1Aを構成するセグメントの背面図である。
【図12】図1に示すユニット1Aを構成するセグメントの平面図である。
【図13】図1に示すユニット1Aを構成するセグメントの側面図である。
【図14】図1に示すユニット2Aを構成するセグメントの正面図である。
【図15】図1に示すユニット2Aを構成するセグメントの背面図である。
【図16】図1に示すユニット2Aを構成するセグメントの平面図である。
【図17】図1に示すユニット2Aを構成するセグメントの側面図である。
【図18】各セグメントにおける超高密度グラスウール板の接合部分を示す要部拡大断面図である。
【図19】各セグメント間及び各ブロック間の接続部分を示す要部拡大断面図である。
【図20】各セグメント間及び各ブロック間の接続部分を示す要部拡大断面図である。
【図21】ブロックとフランジとの接続部分を示す要部拡大断面図である。
【図22】本実施の形態における消音器及び公知の消音エルボにおけるダクト内風速と圧力損失との関係を示すグラフである。
【図23】本実施の形態における消音器及び公知の消音エルボにおける周波数帯域に対する減衰量の関係を示すグラフである。
【図24】図1に示すユニット1Aにおいて本発明に含まれる他の形態の例の、図1中の矢印X方向から見たときの断面形状の位置関係を示す図である。
【図25】図1に示すユニット1Aにおいて本発明に含まれる他の形態の例の、図1中の矢印X方向から見たときの断面形状の位置関係を示す図である。
【図26】図1に示すユニット1Aにおいて本発明に含まれる他の形態の例の、図1中の矢印X方向から見たときの断面形状の位置関係を示す図である。
【符号の説明】
1、2 ブロック
1A、1B、2A、2B ユニット
3、4 フランジ
5 ステープル
6 アルミ箔テープ
7 接続用ダクト
A 第一の形状
B 第二の形状
C 第三の形状
Ba1、Ba2 基準軸
Bl1、Bl2 基準線
C11〜C13、C21〜C23 長軸の中心
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a silencer, and more particularly to a passive silencer that is effective against low-frequency band noise, such as that generated by a blower, that propagates through, for example, air supply and exhaust ducts for air conditioning.
[0002]
[Prior art]
As a silencer for silencing noise propagating in a ventilation path such as an air conditioning duct, for example, a silencer described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-119120 is known. This silencer is provided with a spiral partition plate in the gap between the inner cylinder and the outer cylinder, and a part of the fluid flows inside the inner cylinder and the remainder flows while turning in the circumferential direction through the gap. It is. This silencer sets the path length by the gap in accordance with the frequency of the sound to be silenced, and attempts to silence the sound to be silenced by causing the sound waves to be silenced to interfere with each other at the junction of the gap and the inner cylinder. Is what you do.
[0003]
As a muffler, for example, a muffler capable of opening and closing an X-type shielding plate described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-38113 is known. This silencer is composed of two or more shields and sound absorbing plates, which alternately cross each other almost at the center, are combined in an X shape at a free angle, and can be opened and closed with one of the shields and sound absorbing plates or the center as a fulcrum. is there. This silencer is capable of freely opening and closing the X type and changing the angle, and attempts to mute the sound to be silenced by adjusting the frequency and the volume reduction.
[0004]
As a muffler, for example, a muffler described in JP-A-63-23367 is known. This silence muffler has a horizontally elongated, substantially box-shaped muffler main body, an exhaust inlet and an exhaust outlet provided concentrically at the lower and upper central portions of the muffler main body, respectively, and the inside of the muffler main body has a horizontal blind plate. A horizontal blind plate for dividing the exhaust gas into the lower chamber from the exhaust inlet, a baffle plate for diverting the exhaust gas introduced into the lower chamber in the horizontal direction, and a punching plate and a resonance tube appropriately arranged in the chamber. This silence muffler is intended to muffle the sound to be silenced by rapidly expanding the exhaust gas from the exhaust pipe to the chamber, silencing the inside of the chamber, and merging and collapsing the exhaust gas from the substantially opposite direction at the time of ejection.
[0005]
The silencer described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-119120 is excellent in silencing a sound to be silenced, but has a structure in which the path length of the gap is set according to the frequency of the sound to be silenced. This has the disadvantage that the frequency band of the sound to be silenced is easily limited to a predetermined range.
[0006]
The silencer described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-38113 can appropriately set the sound to be silenced by adjusting the angle of the shielding and sound absorbing plate, but has a structure in which deterioration or failure of the rotating part may occur. Has the disadvantage of requiring maintenance. Further, this silencer has a drawback that a gap is formed between the shield and the sound absorbing plate and the main body depending on how the shield and the sound absorbing plate are adjusted, and a self-noise is generated by an air current passing through the gap.
[0007]
The noise reduction muffler described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-23367 is excellent in reducing noise in a wider frequency band due to exhaust expansion, collision, and noise reduction during passage. Since the flow of exhaust gas is blocked, a pressure loss is likely to occur, and there is room for improvement in suppressing the pressure loss. Further, this silencer muffler has a structure in which a ventilation path is formed in a direction orthogonal to the flow direction of the exhaust gas up to that time, and has a disadvantage that the installation location is easily limited.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and can muffle sound in a wide frequency band from a low frequency band to a high frequency band, reduce pressure loss, and suppress occurrence of self-noise. It is an object to provide a simple silencer.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention utilizes the absorption of sound by a sound absorbing material and the reflection and interference of sound in an air passage having a cross-sectional shape in which the cross-sectional area is constant and the direction and position are continuously changed. This is to muffle sound in a wide frequency band up to low pressure loss.
[0010]
That is, the muffler of the present invention has a bent air passage, a sound absorbing material provided facing the air passage, is a muffler for muffling noise transmitted through the air passage, the air passage, It is a portion where the cross-sectional area is continuous and constant, and the cross-sectional shape is an elongated shape from the first shape which is an elongated shape, through the second shape which is a point-symmetric or line-symmetric shape. Including a portion that continuously changes to the third shape, the long axis of the first shape and the long axis of the third shape are in a positional relationship intersecting with each other, and the ventilation path passing through the center of symmetry in the second shape. When a straight line extending in the axial direction is used as a reference axis, the center of the long axis of the first shape and the center of the long axis of the third shape are at least part of each of the first shape and the third shape. The positional relationship deviates from the reference axis in a range overlapping the second shape.
[0011]
According to the configuration, the ventilation area in the ventilation path is constant, and the ventilation direction in the ventilation path changes in a range of an angle smaller than a right angle with respect to the ventilation direction before the muffler is introduced. Can be reduced.
[0012]
Further, according to the above configuration, since the air passage has wall surfaces inclined at various angles, the sound is likely to collide, and the sound is easily reflected in various directions and easily interferes. In addition, since the sound absorbing material is provided facing such a ventilation path, the sound colliding with the wall surface is easily absorbed.
[0013]
Further, in the ventilation path, the cross-sectional area is constant, and the cross-sectional shape changes from an elongated first shape to an elongated third shape through a symmetric second shape, and the first and third shapes are changed. The fact that the cross-sectional shape changes toward the positional relationship where the longitudinal direction (the longer side of the slender shape) intersects means that the longitudinal direction of the first shape changes from the first shape to the third shape. Means that the cross-sectional shape of the ventilation path changes in the direction in which it shrinks and the widthwise direction expands. According to such a change in the cross-sectional shape of the ventilation path, the sound propagating through the ventilation path cross-sections according to the ventilation direction. It tends to decay when the shape expands. The air passage has two directions, a longitudinal direction of the first shape and a longitudinal direction of the third shape, as directions in which the cross-sectional shape expands in accordance with the ventilation direction. This is advantageous in attenuating. Therefore, according to the shape of the ventilation path as described above, it is possible to muffle sound in a wide frequency band.
[0014]
Further, according to the configuration, the cross-sectional area of the ventilation path is kept constant, and since there is no movable member that is appropriately adjusted at the time of silencing such as a shielding plate or a reflecting plate, generation of self-noise is suppressed. It is possible.
[0015]
The silencer of the present invention has a bent air passage and a sound absorbing material provided facing the air passage. The ventilation path is a continuous portion having a constant cross-sectional area, the cross-sectional shape of the elongated shape from the first shape, through a second shape is a point-symmetric or line-symmetric shape, the elongated shape Including a portion that continuously changes to a certain third shape. Here, "bend" means that the axis of the ventilation path is bent. Further, "constant cross-sectional area" means that all areas of a continuously changing cross-sectional shape are substantially constant. In the present invention, the cross-sectional areas do not have to exactly match. Further, the axis of the air passage means a line connecting the centers of the cross-sectional shapes of the air passage.
[0016]
Regarding the first to third shapes, in the present invention, the major axis of the first shape and the major axis of the third shape are in a positional relationship to intersect each other and pass through the center of symmetry in the second shape. When a straight line extending in the axial direction of the ventilation path is used as a reference axis, the center of the long axis of the first shape and the center of the long axis of the third shape are at least each of the first shape and the third shape. A part is in a positional relationship deviated from the reference axis within a range overlapping the second shape.
[0017]
Here, the “long axis” in the first shape and the third shape refers to a longer one of the lines passing through the central portion inside the elongated shape (for example, in the case of a banana shape, connecting bent ends, Is an arcuate line passing through the center of the Further, the “center of symmetry” in the second shape refers to the center of symmetry in point symmetry or the midpoint in the shape of the line-symmetric symmetry axis. The reference axis is a straight line passing through the center of the symmetry and extending in a direction orthogonal to a plane including the second shape.
[0018]
The first shape is an elongated shape, and may be symmetric or asymmetric. Preferred first shapes include, for example, elliptical, semicircular, rectangular and the like. The second shape is a point-symmetric or line-symmetric shape. Preferred examples of the second shape include a circle and a square. The third shape is an elongated shape, and may be symmetric or asymmetric. Further, the third shape may be the same shape as the first shape, or may be a different shape. Preferred third shapes include, for example, elliptical, semicircular, rectangular and the like.
[0019]
The muffler according to the present invention includes the above-described portions, but may include an appropriate member for forming such a portion in the ventilation path, for example, the first shape or the third shape. A member such as a joint provided adjacent to the shape may be provided.
[0020]
Regarding the positional relationship between the first to third shapes, in the present invention, the first shape and the second shape, and the second shape and the third shape only need to have a positional relationship at least partially overlapping. However, it is preferable that the first shape and the third shape have a positional relationship such that they do not overlap with each other, in order to increase the number of collisions of sound with the wall surface of the ventilation path.
[0021]
In addition, regarding the positional relationship between the first, second, and third shapes, in a continuous cross section that forms the ventilation path, any two may be in a positional relationship that does not overlap with each other. In the case where the section where the cross-sectional shape of the air passage continuously changes from the first shape to the third shape is defined as one unit, and the air passage has n units directly, the sound on the wall surface of the air passage is It is preferable to increase the number of collisions, and when all the cross-sectional shapes included in the n units are targeted, it is preferable that at least two cross-sectional shapes have a positional relationship such that they do not overlap with each other.
[0022]
As such a positional relationship, for example, the first shape of a certain unit and the first shape of another unit do not overlap, and the first shape of a certain unit and the second shape of another unit are different. Positional relationship that does not overlap, positional relationship where the first shape in one unit does not overlap with the third shape of another unit, positional relationship where the second shape in a unit does not overlap with the first shape of another unit A positional relationship in which the second shape in one unit does not overlap with the second shape in another unit, a positional relationship in which the second shape in one unit does not overlap with the third shape of another unit, Positional relationship where the third shape and the first shape of the other unit do not overlap, such that the third shape of a certain unit does not overlap with the second shape of the other unit Relationship, a third shape and the positional relationship which does not overlap the third shape and the other units in a unit, and the like.
[0023]
In the present invention, the long axis of the first shape and the long axis of the third shape are in a positional relationship orthogonal to each other, and the first shape and the third shape are based on the position of the second shape. It is preferable to form a ventilation path having a complicated cross-sectional shape and to attenuate the sound transmitted through the ventilation path.
[0024]
That is, a straight line including at least one point on the outer edge of the second shape is defined as one reference line, and a straight line orthogonal to the one reference line and including at least one point on the outer edge of the second shape is defined as the other. When the reference line, and extending along the longitudinal direction of the first shape and a straight line including at least one point on the outer edge of the first shape and one reference line is in a positional relationship that overlaps, It is preferable that a straight line extending along the longitudinal direction of the third shape and including at least one point on the outer edge of the third shape and the other reference line have a positional relationship of overlapping.
[0025]
Here, the “straight line including at least one point on the outer edge” indicates either a tangent line or a straight line including one side. That is, when the cross-sectional shape of the ventilation path is a polygon, a straight line including one side, or a straight line tangent to one corner can be shown, and when the cross-sectional shape of the ventilation path is non-square, such as a circle or an ellipse, a tangent is drawn. Show. When the cross-sectional shape of the ventilation path includes both a curved line and a straight line such as a semicircle, it can be arbitrarily selected from a straight line including one side, a straight line tangent to one corner, and a tangent line.
[0026]
In particular, in the present invention, the first shape is located at a position where the center of the long axis of the first shape is on the other reference line, and the third shape has one center of the long axis of the third shape. It is more preferable to be at a position on the reference line of. According to such a configuration, when the units are arranged in parallel, the cross sections forming the first shape are adjacent to each other at one end side of the unit, and the cross sections forming the third shape are formed at the other end side of the unit. The units are adjacent to each other, and one end face and the other end face of the unit are formed on a coaxial line.
[0027]
Particularly in the case of such a unit, if the first shape and the third shape are rectangular and the second shape is square, it is easy to manufacture, and a rectangular duct generally used for air conditioning and the like. It is preferable to apply to. Furthermore, it is preferable that the first shape and the third shape have a cross-sectional shape such that when the first shapes are adjacent to each other, the cross-sectional shape becomes a predetermined duct shape. Semicircular.
[0028]
When the two units in the parallel positional relationship are formed into one block, in the present invention, the fact that the two blocks are connected in series forms a complicatedly bent air passage, and a storage property during use. Is preferable, and is preferable for enhancing the noise reduction effect.
[0029]
As a connection form of the blocks, it is preferable that two of all cross-sectional shapes arranged in series in an air passage formed by the connection of the blocks have a positional relationship such that they do not overlap with each other. , Depending on the type of block. For example, when connecting blocks having the same structure, it is preferable to connect the blocks so that the first shape and the third shape match at the connection portion.
[0030]
In the present invention, from the viewpoint of forming a complicatedly bent ventilation path, it is particularly preferable to connect two blocks that are in a mirror image relationship with each other. When connecting such blocks, it is preferable to connect the blocks such that the long axis of the first shape and the long axis of the third shape are orthogonal to each other. Here, the “mirror image relationship” refers to a state in which the relationship between two objects is in a relationship between one object and the image reflected on a mirror.
[0031]
The silencer of the present invention can be made of a known material. In the present invention, the air passage may be formed of a plate-shaped member such as an iron plate or a resin-made plate-shaped member, or a resin-made integrally molded product. The material of the air passage is appropriately selected according to the use conditions of the muffler of the present invention and the like. In the present invention, it is preferable that the air passage is formed of an ultra-high-density glass wool plate in order to muffle sound in a low frequency band. Here, the “ultra-high-density glass wool plate” means that glass wool is pressed using an adhesive or the like, and the density of the glass is 200 kg / m. 3 Say something about. The ultra-high-density glass wool plate has a glass density about three times that of a commonly used glass duct.
[0032]
In the case where the ventilation path is formed of an ultra-high-density glass wool plate, the thickness of the ultra-high-density glass wool plate is preferably about 10 to 15 mm in order to muffle low-frequency band sounds. If the thickness of the ultra-high-density glass wool plate is too thin, sound may be transmitted too much to reduce the sound-muffling effect and the strength of the ventilation path may be insufficient. On the other hand, if the thickness of the ultra-high-density glass wool plate is too large, the ventilation path becomes heavy, which makes it difficult to install a muffler, which is not preferable.
[0033]
As the sound absorbing material used in the present invention, a known sound absorbing material made of a cotton-like fiber such as glass wool or rock wool can be used. In the present invention, it is preferable that the sound absorbing material is glass wool in order to muffle sound in a high frequency band. The sound absorbing material is appropriately selected according to the conditions of use of the muffler of the present invention and the like. For example, when the muffler of the present invention is used in an exhaust system of an internal combustion engine, it is preferable to use rock wool having higher heat resistance as a sound absorbing material. In the present invention, the thickness of the sound absorbing material supported on the ventilation side wall surface varies depending on the type of the sound absorbing material, the loudness of the sound to be silenced, and the like. For example, glass wool is preferably about 25 mm.
[0034]
The sound absorbing material can be supported by, for example, bonding to the ventilation side wall surface with an adhesive. In the present invention, it is preferable to use a pressing member that presses the sound absorbing material toward the ventilation side wall from the viewpoint of preventing the sound absorbing material from scattering when applied when the ventilation speed in the ventilation path is high. Examples of such a holding member include a glass cloth, a filament mat (a plate-like molded product of glass wool), and a punching plate.
[0035]
Further, in the present invention, an appropriate connection member may be used for connection between the units and the blocks and connection between the muffler and the ventilation system. As the connection member, a member having an appropriate configuration may be used according to the cross-sectional shape and the number thereof appearing on the end face of the unit or the block, such as a flange.
[0036]
Further, in the present invention, the number of air passages is not particularly limited. For example, as long as the increase in pressure loss and the occurrence of self-noise can be suppressed, more air passages may be arranged in either the serial or parallel direction. good.
[0037]
The silencer of the present invention has a small pressure loss, is unlikely to generate self-noise, has an excellent silencing effect, can be reduced in weight, and is excellent in versatility. It is possible to apply to. Therefore, the muffler of the present invention can be used, for example, in a duct system provided with a blower in an air-conditioning / ventilation facility, an engine exhaust pipe system (flue) of a generator, a machine tool, a construction vehicle, etc., and a supply / exhaust duct housed in a vertical shaft. It can be applied to various ventilation systems such as a parking lot, a supply / exhaust duct of a subway and the like.
[0038]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
As shown in FIG. 1, the silencer in the present embodiment has a block 1, a block 2 connected in series to the block 1, a flange 3, and a flange 4. Block 1 is composed of units 1A and 1B, and block 2 is composed of units 2A and 2B. A flange 3 is connected to one end of the block 1. One end of the block 2 is connected to the other end of the block 1. A flange 4 is connected to the other end of the block 2. The block 1 and the block 2 are mirror images of each other, that is, the two blocks are in the relationship between one block and the image reflected on the mirror, and have the same structure except for the mirror image. is there.
[0039]
In the block 1, as shown in FIGS. 2 and 3, rectangular openings of each unit are vertically arranged side by side at one end to form a square shape, and rectangular openings of each unit are horizontally arranged at the other end. A square shape is formed in parallel. The hatched portion shown in FIG. 2 is a portion that can be seen through the block 1 when viewed from the arrow X direction. The portion that can be seen through in block 1 is a reference line B11, which is a straight line that bisects the end surface of block 1 in the vertical direction, and a reference line B12, which is a line that is orthogonal to reference line Bl1 and bisects the end surface of block 1 in the lateral direction. When this is done, the block 1 is formed in the upper left and lower right regions with respect to the paper surface in FIG.
[0040]
As shown in FIG. 4 and FIG. 5, the block 2 has rectangular openings of each unit vertically arranged on one end side to form a square shape, and rectangular openings of each unit are horizontally arranged on the other end side. A square shape is formed in parallel. The hatched portion shown in FIG. 4 is a portion that can be seen through the block 2 when viewed from the arrow X direction. The portion seen through the block 2 is formed in the lower left and upper right regions of the end face of the block 2 divided into four by the reference line B11 and the reference line B12 with respect to the paper surface in FIG.
[0041]
The block 1 includes a unit 1A and a unit 1B arranged in parallel with the unit 1A. The unit 1B is obtained by rotating the unit 1A by 180 ° with the intersection of the reference line Bl1 and the reference line Bl2 as the center of symmetry, and has the same structure.
[0042]
Similarly, the block 2 includes a unit 2A and a unit 2B arranged in parallel with the unit 2A. The unit 2B is obtained by rotating the unit 2A by 180 ° with the intersection of the reference line B11 and the reference line B12 as the center of symmetry, and has the same structure.
[0043]
As shown in FIGS. 6 and 7, the unit 1 </ b> A, when viewed from the direction of the arrow X in FIG. The cross-sectional shape continuously changes to a horizontally long rectangle C which is the shape. The rectangle A, the square B, and the rectangle C have substantially the same area, the rectangle A and the rectangle C have the same size, and the ratio of the long side to the short side is about 2: 1.
[0044]
As shown in FIG. 6, when viewed from the direction of the arrow X in FIG. 1, the rectangle A has one long side overlapping the reference line B11, and the center C11 of the long axis of the rectangle A is positioned on the reference line B12. It is in a certain position. The square B is located at a position where one side overlaps the reference line Bl1 and another side adjacent to the one side overlaps the reference line Bl2. The rectangle C has one long side overlapping the reference line B12, and the center C13 of the long axis of the rectangle C is located on the reference line B11. The hatched portions in FIG. 6 indicate portions that can be seen through the unit 1A.
[0045]
As shown in FIG. 7, when a straight line passing through the center C12 of symmetry of the square B and perpendicular to the plane including the square B is set as the reference axis Ba1, as shown in FIG. The center C11 of the middle axis and the center C13 of the long axis of the rectangle C have a positional relationship deviated from the reference axis Ba1.
[0046]
That is, the unit 1A has a wall surface including the reference line Bl1 and a plane including the reference line Bl2 as a wall surface. When the wall surface including the reference line Bl1 is used as a reference, the unit 1A has a rectangular shape with respect to the paper surface in FIG. The height decreases while moving upward from A and expands leftward to reach square B, and expands and moves downward while moving rightward from square B with reference to the wall surface including reference line B12. An air passage having a cross-sectional shape extending to a rectangle C is formed by the wall surface of the air passage.
[0047]
Similarly, as shown in FIG. 8 and FIG. 9, the unit 2 </ b> A passes through the second shape, the square B, from the vertically long rectangle A, which is the first shape, when viewed from the arrow X direction in FIG. 1. The cross-sectional shape changes continuously into a horizontally long rectangle C which is a third shape. The rectangle A, the square B, and the rectangle C have substantially the same area, the rectangle A and the rectangle C have the same size, and the ratio of the long side to the short side is about 2: 1.
[0048]
As shown in FIG. 8, when viewed from the direction of arrow X in FIG. 1, rectangle A has one long side overlapping reference line B11 and center C21 of the long axis of rectangle A is positioned on reference line B12. It is in a certain position. The square B is located at a position where one side overlaps the reference line Bl1 and another side adjacent to the one side overlaps the reference line Bl2. The rectangle C has one long side overlapping the reference line B12, and the center C23 of the long axis of the rectangle C is located on the reference line B11. The hatched portions in FIG. 8 indicate portions that can be seen through the unit 2A.
[0049]
As shown in FIG. 9, when a straight line passing through the center C22 of symmetry of the square B and perpendicular to the plane including the square B is set as the reference axis Ba2, as viewed in the direction of the arrow Y in FIG. The center C21 of the middle axis and the center C23 of the long axis of the rectangle C are in a positional relationship deviated from the reference axis Ba2.
[0050]
That is, the unit 2A has a wall surface including the reference line Bl1 and a plane including the reference line Bl2 as a wall surface. When the wall surface including the reference line Bl1 is used as a reference, the unit 2A has a rectangular shape with respect to the paper surface in FIG. A is reduced while moving downward from A and expanded leftward to a square B, and is expanded and reduced upward from the square B and reduced upward to form a rectangle C based on the wall surface including the reference line B12. Is formed by the wall surface of the ventilation path.
[0051]
The unit 1A is constituted by the segments shown in FIGS. This segment is composed of an ultra-high-density glass wool plate formed in the shape of each of the ad surfaces and a glass wool as a sound absorbing material adhered to the ultra-high-density glass wool plate. The rectangle formed on one end surface of the segment is a rectangle A or a rectangle C (FIG. 10), and the square formed on the other end surface of the segment is a square B (FIG. 11). The unit 1A is configured by connecting two segments such that the b-plane and the d-plane and the a-plane and the c-plane of these segments are adjacent to each other.
[0052]
Similarly, the unit 2A is constituted by the segments shown in FIGS. This segment is composed of an ultra-high-density glass wool plate formed in the shape of each of the ad surfaces and a glass wool as a sound absorbing material adhered to the ultra-high-density glass wool plate. The rectangle formed on one end face of the segment is a rectangle A or a rectangle C (FIG. 14), and the square formed on the other end face of the segment is a square B (FIG. 15). The unit 2A is configured by connecting two segments such that the b-plane and the d-plane and the a-plane and the c-plane of these segments are adjacent to each other.
[0053]
As shown in FIG. 18, each surface of the segments is joined by fixing an ultra-high-density glass wool plate with a staple 5 and applying an aluminum foil tape 6 along a joining edge. The glass wool as a sound absorbing material to be internally bonded is entirely adhered to an ultra-high-density glass wool plate by, for example, an adhesive.
[0054]
Further, as shown in FIGS. 19 and 20, each segment and each block are bonded to each other with an ultra-high-density glass wool plate without a gap by using, for example, a vinyl acetate adhesive, and an aluminum foil is formed along the bonding edge. They are connected by applying a tape 6.
[0055]
Further, as shown in FIG. 21, the block and the flange are connected via a connection duct 7 made of an ultra-high-density glass wool plate. The connection duct 7 is formed by joining ultra-high-density glass wool plates in the same manner as each surface of the segment, and the block and the connection duct are made of an adhesive and an aluminum foil as in the connection of each segment and each block. The connection duct 7 and the flange 4 are connected by a tape and a bolt and a nut.
[0056]
In the silencer according to the present embodiment, block 1 and block 2 are connected such that reference line Bl1 and reference line Bl2 overlap when viewed in the direction of arrow X in FIG. More specifically, the air passage formed by the unit 1A is divided into an air passage formed by the unit 2A and an air passage formed by the unit 2B, and the air passage formed by the unit 1B is also formed by the unit 2A. It is connected so as to be divided into an air passage and an air passage formed by the unit 2B. As a result, in each unit, an air passage having a portion that appears to penetrate is formed as shown by the hatched portion, but the silencer according to the present embodiment has, when viewed from the arrow X direction, An air passage having a positional relationship in which the squares B do not overlap each other is formed between the units.
[0057]
Since the silencer according to the present embodiment has the above-described configuration, it can exhibit an excellent silencing effect and reduce pressure loss. First, the results of evaluating the pressure loss between the silencer in the present embodiment and a known silence elbow are shown below.
[0058]
The silencer according to the present embodiment has a glass density of 200 kg / m. 3 Using an ultra-high-density glass wool plate with a thickness of 12 mm and a glass density of 32 kg / m 3 Glass wool was used. The sound absorbing material was 25 mm in thickness and was internally stuck on an ultra high density glass wool plate. On the other hand, an outer angle elbow having a duct diameter of 400 mm was used as a silencing elbow for comparison. The diameter of the silencer in the present embodiment was adjusted to the diameter of the silence elbow.
[0059]
The pressure loss is obtained by connecting the muffler to a duct, changing the wind speed in the duct, and measuring the pressure difference before and after the muffler. The same applies to the silence elbow. The results are shown in FIG. The pressure loss of the silencer in the present embodiment is equivalent to one silence elbow.
[0060]
This is because even if the cross-sectional area of the air passage of the silencer in the present embodiment is constant and the air passage is bent in a complicated manner, the wall surface of the air passage is parallel to the direction of arrow X in FIG. This is considered to be because the air flow introduced into the air passage is not changed suddenly or more than a right angle, and the air flow is hardly subjected to resistance in the air passage.
[0061]
The results of evaluating the silencing effect of the silencer in the present embodiment and a known silencing elbow are shown below. In this evaluation, the above-described silencer of the present embodiment, the silencer A, the silencer B, and the silence elbow were used. The silencer A has the same configuration as the silencer of the present embodiment except that an iron plate is used instead of the ultra-high density glass wool plate. The silencer B is configured in the same manner as the silencer of the present embodiment except that it has no sound absorbing material, that is, is composed of only an ultra-high density glass wool plate. The above-mentioned silencing elbow was used as a known silencing elbow.
[0062]
The muffling effect is obtained by connecting the muffler or the like to be measured to a duct, measuring the loudness of each predetermined frequency band on each of the upstream side and the downstream side of the muffler, and calculating the difference between these. And the amount of attenuation by a silencer or the like. The results are shown in FIG. The silencer according to the present embodiment has a better silencing effect than a single silencing elbow in all measured frequency bands.
[0063]
More specifically, in the silencer according to the present embodiment, in the bass range below 500 Hz, a silencing effect equivalent to that obtained by connecting two silencing elbows in series is achieved. In a sound range of 500 Hz or more and less than 2 kHz, the same silencing effect as that obtained by connecting two silencing elbows in series is achieved. In a high frequency range of 2 kHz or more, the same silencing effect as that obtained by connecting four silencing elbows in series is achieved.
[0064]
Note that the silencers A and B also have excellent silencing effects equivalent to two to four silence elbows depending on the frequency band, as compared to known silence elbows.
[0065]
The reason that the silencer in the present embodiment exhibits the above-described excellent silencing effect is due to the configuration material of the ventilation path and the shape of the ventilation path such as the cross-sectional shape and the cross-sectional arrangement of the ventilation path. it is conceivable that.
[0066]
As a mechanism of silencing by the constituent material of the air passage, the following mechanism is exemplified. That is, the sound colliding with the wall surface of the ventilation path is first absorbed by the sound absorbing material. Sound that is not absorbed by the sound absorbing material is reflected into the ventilation path by the ultra-high-density glass wool plate, interferes with the sound propagating through the ventilation path, and cancels out. Furthermore, sound that is not reflected by the ultra-high density glass wool plate passes through the ultra-high density glass wool plate and is attenuated during this time.
[0067]
In the silencer according to the present embodiment, it is considered that noise is silenced by the silencing mechanism described above. However, it is considered that the shape of the ventilation path synergistically enhances each of the silencing effects of the constituent materials. Can be That is, in the silencer according to the present embodiment, when viewed from the direction of arrow X, since the ventilation paths in which the squares B do not overlap each other are formed, the sound propagating through the ventilation paths is not It is easy to hit the road wall.
[0068]
In the silencer according to the present embodiment, in the cross-sectional shape of the ventilation path, the center of rectangle A and the center of rectangle C are located at positions deviated from a reference line passing through the center of square B, and the axis of the ventilation path is used as a reference. Then, the wall surfaces of the air passages opposed to each other with the axis interposed therebetween have an asymmetric positional relationship with each other. Since the sound propagating through the air passage collides with the wall surface of the air passage forming the biased cross-sectional shape as described above, it is considered that the sound is reflected in various directions, and the attenuation effect due to interference is further enhanced.
[0069]
Further, in the silencer according to the present embodiment, the cross-sectional area does not change, but the cross-sectional shape changes slenderly along Bl1 or Bl2, and the sound propagating through the ventilation path is easily attenuated along the slender changing direction. . Since the direction in which the sound is easily attenuated, that is, the longitudinal direction of the rectangle A and the longitudinal direction of the rectangle C are two in one unit, the muffler according to the present embodiment propagates through the ventilation path. This is considered to be more effective for sound attenuation due to sound.
[0070]
Further, in the silencer according to the present embodiment, since one ventilation path is divided into two ventilation paths, and a ventilation path merging with one ventilation path is formed, two ventilation paths are provided in one block. Is formed, and a ventilation path that branches and merges into two is formed, so that it is more effective to attenuate the sound at the merging point due to collision of sound.
[0071]
In addition, the silencer in the present embodiment can be installed in place of a straight-body duct since both end faces are on the same axis and the end faces are in a positional relationship overlapping when viewed from the arrow X direction. . Further, the width of the muffler along the direction of the arrow Y is about 1.4 times as large as the width at the end, and the occupied space per muffling effect is smaller than that of a known muffling elbow.
[0072]
Further, the silencer in the present embodiment has the same weight as one silence elbow, and can reduce the weight per silence effect obtained as compared with a silence elbow of the same diameter. It can be applied to places where weight restrictions are imposed at the time of installation, such as when hanging.
[0073]
Further, the silencer according to the present embodiment has a constant cross-sectional area of the ventilation path and a small pressure loss as described above, so that it is not necessary to increase the blowing power in order to secure a blowing amount associated with the installation of the muffler. In addition, it is possible to reduce the blowing power of the blower, which is a noise generation source, per installed muffler.
[0074]
Further, in the silencer according to the present embodiment, since a ventilation path that is complicatedly bent by the wall of the ventilation path is formed, a movable member such as a shielding plate is not required to obtain the above-described excellent noise reduction effect. Excellent maintenance-free silencing effect in the frequency band.
[0075]
In the present embodiment, an example suitable for application to a square air-conditioning duct has been described as an example, but the muffler of the present invention is not limited to such an embodiment, and for example, as shown in FIG. Includes those that form an air passage that changes continuously in cross-sectional shape. This air passage is formed by dividing a circle into two halves, and is formed by dividing a circle into two parts, from a semicircle A, which is a first shape, to a semicircle A, which is a first shape, through a circle B, which is a second shape. This is an air passage that is formed in a semicircular shape and changes continuously to a semicircle C that is a third shape.
[0076]
In this ventilation path, the straight line that is the diameter of the semicircle A overlaps the reference line B11, the straight line that is the diameter of the semicircle C overlaps B12, and the circle B is in contact with the reference line B11 and in contact with the reference line B12. is there. The center C11 of the long axis of the semicircle A is on the reference line B12, and the center C13 of the long axis of the semicircle C is on the reference line B11. For example, by connecting units having such a cross-sectional shape in the same manner as in the present embodiment, a muffler suitably applied to a circular duct generally used for an exhaust pipe or the like is configured.
[0077]
Further, in the present embodiment, the first shape and the third shape in the present invention have been described as an example in which the cross-sectional shape of the duct to which the silencer is to be connected is divided into two. The silencer of the present invention is not limited to such an embodiment, and includes, for example, a silencer that forms an air passage that continuously changes in cross-sectional shape as shown in FIG. This ventilation path is a ventilation path that continuously changes from a vertically long elliptical shape A that is the first shape to a horizontally long elliptical shape C that is the third shape via a circle B that is the second shape. .
[0078]
In this ventilation path, the major axis of the ellipse A is parallel to the reference line B11 and the ellipse A is tangent to the reference line B11, the major axis of the ellipse C is parallel to the reference line B12 and the ellipse C is the reference The circle B is in contact with the line B12, and the circle B is in contact with the reference line B11 and in contact with the reference line B12. The center C11 of the major axis of the ellipse A is on the reference line B12, and the center C13 of the major axis of the ellipse C is on the reference line B11. For example, when a unit having such a cross-sectional shape is formed by molding or the like at the time of crimping glass wool and applied to an air-conditioning duct or the like, these shapes are separated from each other without a gap corresponding to the ellipse A and the ellipse C. By connecting these units using a connectable flange or connection duct, it is possible to construct a muffler that is expected to have a higher level of sound reflection and attenuation effect due to interference.
[0079]
Further, in the present embodiment, the first, second, and third shapes of the present invention have been described by way of example having an air passage having a cross-sectional shape partially overlapping, but the muffler of the present invention has such a structure. The present invention is not limited to the embodiment, and includes, for example, an air passage that continuously changes in cross-sectional shape as shown in FIG. This ventilation path changes from a vertically long rectangle A as a first shape to a horizontally long rectangle C as a third shape through a square B as a second shape. This is the same as the air passage in the silencer of the embodiment, but differs from the above-described embodiment in that the first and third shapes are in a positional relationship not overlapping each other.
[0080]
In such an air passage, since one unit includes cross-sectional shapes having a positional relationship that does not overlap each other, it is effective in causing sound to collide with a wall surface of the air passage. Such a form is preferable when a high noise reduction effect is required with a small number of units, such as one unit or two units connected in series, and is effective, for example, when applied to a small machine.
[0081]
【The invention's effect】
The muffler of the present invention is a muffler having a bent air passage and a sound absorbing material provided facing the air passage to muffle noise propagating through the air passage. It is a portion where the area is constant and continuous, and from the first shape whose cross-sectional shape is an elongated shape, through the second shape which is a point-symmetric or line-symmetric shape, the third shape which is an elongated shape A portion that continuously changes to the shape of the first shape, the major axis of the first shape and the major axis of the third shape are in a positional relationship intersecting each other, and the axis of the air passage passing through the center of symmetry in the second shape When a straight line extending in the direction is used as a reference axis, the center of the long axis of the first shape and the center of the long axis of the third shape are at least partly of the first shape and the third shape. Because the position is off the reference axis in the range where the two shapes overlap, from the low frequency band to the high frequency band Wide can mute the sound of a frequency band, the pressure loss is small, it is possible to prevent the occurrence of self-noise.
[0082]
Further, in the present invention, when the first shape and the third shape are in a positional relationship not overlapping each other, it is even more effective in muting sound in a wide frequency band from a low frequency band to a high frequency band. .
[0083]
Further, in the present invention, when a portion in which the cross-sectional shape of the air passage continuously changes from the first shape to the third shape is taken as one unit, the air passage has n units in series, and n When all the cross-sectional shapes included in the unit are targeted, if at least two cross-sectional shapes do not overlap each other, sound in a wide frequency band from a low frequency band to a high frequency band is muted. Is even more effective.
[0084]
In the present invention, a straight line including at least one point on the outer edge of the second shape is defined as one reference line, and a straight line orthogonal to the one reference line and including at least one point on the outer edge of the second shape is defined as a straight line. When the other reference line, and extending along the longitudinal direction of the first shape and a straight line that includes at least one point on the outer edge of the first shape and the one reference line is in a positional relationship that overlaps, If the straight line extending at least one point on the outer edge of the third shape and the other reference line extend along the longitudinal direction of the third shape and overlap with the other reference line, the pressure loss is small, and the occurrence of self-noise is reduced. It can be prevented and is more effective in silencing sounds in a wide frequency band.
[0085]
Further, in the present invention, the first shape is located at a position where the center of the long axis of the first shape is on the other reference line, and the third shape is such that the center of the long axis of the third shape is on the one reference line. The position on the line is more effective in reducing the pressure loss.
[0086]
Further, in the present invention, when a structure having two air passages and a structure in which the first shapes and the third elongated shapes are united so as to be in parallel is defined as one block, the two blocks are connected. When it is configured, it is even more effective in enhancing the noise reduction effect.
[0087]
Further, in the present invention, the two blocks are in a mirror image relationship with each other, and are connected so that the long axes of the respective blocks are orthogonal to each other at the connection portion. More effective.
[0088]
In the present invention, when the first shape and the third shape are rectangular and the second shape is square, it is even more effective in silencing sounds in a wide frequency band.
[0089]
Further, in the present invention, the ventilation path has at least two units in parallel, the cross sections forming the first shape in each unit are adjacent to each other, and form the third shape in each unit. When the cross-sections are adjacent to each other, two air passages that are divided and merged with the same path length are formed, which is even more effective in silencing sound in a wide frequency band.
[0090]
Further, according to the present invention, when two units having a parallel positional relationship are formed into one block, if the two blocks are connected in series, a complicatedly bent air passage is formed, and a sound in a wide frequency band is formed. Is more effective in canceling the sound, and the two blocks are in a mirror image relationship with each other, and are more effective when the second shapes are in a positional relationship where the second shapes do not overlap each other.
[0091]
In the present invention, the ventilation path is formed of an ultra-high-density glass wool plate, and when the sound absorbing material is glass wool supported on the ventilation side wall surface of the ventilation path, a wide frequency range from a low frequency band to a high frequency band is provided. The sound in the band can be silenced, the pressure loss is small, and the occurrence of self-noise can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a muffler according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a state where the block 1 of the silencer shown in FIG. 1 is viewed from the direction of arrow X in FIG.
FIG. 3 is a diagram showing a state where the block 1 of the silencer shown in FIG. 1 is viewed from the direction of arrow Y in FIG. 1;
FIG. 4 is a diagram showing a state where the block 2 of the silencer shown in FIG. 1 is viewed from the direction of arrow X in FIG.
5 is a diagram showing a state where the block 2 of the silencer shown in FIG. 1 is viewed from the direction of arrow Y in FIG.
FIG. 6 is a diagram showing a positional relationship of a cross-sectional shape of the unit 1A shown in FIG. 1 when viewed from an arrow X direction in FIG.
7 is a diagram showing the unit 1A shown in FIG. 1 when viewed from the direction of arrow Y in FIG.
FIG. 8 is a diagram showing a positional relationship of a cross-sectional shape of the unit 2A shown in FIG. 1 when viewed from an arrow X direction in FIG.
9 is a diagram showing the unit 2A shown in FIG. 1 when viewed from the direction of arrow Y in FIG.
FIG. 10 is a front view of a segment constituting the unit 1A shown in FIG.
FIG. 11 is a rear view of a segment constituting the unit 1A shown in FIG. 1;
FIG. 12 is a plan view of a segment constituting the unit 1A shown in FIG. 1;
FIG. 13 is a side view of a segment constituting the unit 1A shown in FIG.
FIG. 14 is a front view of a segment constituting the unit 2A shown in FIG. 1;
FIG. 15 is a rear view of a segment constituting the unit 2A shown in FIG. 1;
FIG. 16 is a plan view of a segment constituting the unit 2A shown in FIG. 1;
FIG. 17 is a side view of a segment constituting the unit 2A shown in FIG.
FIG. 18 is an essential part enlarged cross-sectional view showing a joining portion of an ultra high density glass wool plate in each segment.
FIG. 19 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing connection portions between segments and between blocks.
FIG. 20 is an enlarged sectional view of a main part showing a connection portion between each segment and between blocks.
FIG. 21 is an enlarged sectional view of a main part showing a connection part between a block and a flange.
FIG. 22 is a graph showing a relationship between a wind speed in a duct and a pressure loss in the silencer according to the present embodiment and a known silence elbow.
FIG. 23 is a graph showing a relationship between a frequency band and attenuation in the silencer according to the present embodiment and a known silence elbow.
24 is a diagram showing a positional relationship of a cross-sectional shape of another example of the unit 1A shown in FIG. 1 when viewed from the direction of arrow X in FIG. 1 in another example included in the present invention.
25 is a diagram showing a positional relationship of a cross-sectional shape of another example of the unit 1A shown in FIG. 1 when viewed from the direction of arrow X in FIG. 1 in another example included in the present invention.
26 is a diagram showing a positional relationship of a cross-sectional shape of another example of the unit 1A shown in FIG. 1 when viewed from the direction of arrow X in FIG. 1 in another example included in the present invention.
[Explanation of symbols]
One or two blocks
1A, 1B, 2A, 2B unit
3, 4 flange
5 Staples
6 Aluminum foil tape
7 Duct for connection
A First shape
B Second shape
C Third shape
Ba1, Ba2 Reference axis
Bl1, Bl2 Reference line
C11-C13, C21-C23 Long axis center

Claims (10)

屈曲する通気路と、この通気路に面して設けられる吸音材とを有し、前記通気路を伝播する騒音を消すための消音器であって、
前記通気路は、断面積が一定のまま連続する部分であって、その断面形状が細長な形状である第一の形状から、点対称又は線対称な形状である第二の形状を経て、細長な形状である第三の形状に連続して変化する部分を含み、
前記第一の形状の長軸と前記第三の形状の長軸は互いに交差する位置関係にあり、
前記第二の形状における対称の中心を通る通気路の軸線方向に延びる直線を基準軸としたときに、前記第一の形状の長軸の中心と前記第三の形状の長軸の中心は、第一の形状と第三の形状との少なくとも各一部が前記第二の形状に重なる範囲で前記基準軸から外れた位置関係にあることを特徴とする消音器。
A muffler for bending a ventilation path and a sound absorbing material provided facing the ventilation path, for muffling noise propagating through the ventilation path,
The ventilation path is a portion where the cross-sectional area is continuous and constant, and the cross-sectional shape is elongated from a first shape that is an elongated shape, through a second shape that is a point-symmetric or line-symmetric shape, and is elongated. Including a part that continuously changes to the third shape, which is a simple shape,
The long axis of the first shape and the long axis of the third shape are in a positional relationship intersecting each other,
When a straight line extending in the axial direction of the air passage passing through the center of symmetry in the second shape is used as a reference axis, the center of the long axis of the first shape and the center of the long axis of the third shape are: A silencer characterized in that at least a part of each of the first shape and the third shape has a positional relationship deviated from the reference axis within a range overlapping the second shape.
前記第一の形状と第三の形状とが互いに重ならない位置関係にあることを特徴とする請求項1に記載の消音器。The muffler according to claim 1, wherein the first shape and the third shape are in a positional relationship such that they do not overlap with each other. 前記通気路の断面形状が第一の形状から第三の形状に連続して変化する部分を一つのユニットとしたときに、前記通気路はこのユニットを直列にn個有し、n個のユニットに含まれる全ての断面形状を対象としたときに、少なくとも二つの断面形状が互いに重ならない位置関係にあることを特徴とする請求項1に記載の消音器。When a section in which the cross-sectional shape of the air passage changes continuously from the first shape to the third shape is taken as one unit, the air passage has n units in series, and n units The muffler according to claim 1, wherein at least two cross-sectional shapes are in a positional relationship such that they do not overlap each other when all the cross-sectional shapes included in are included. 前記第二の形状の外縁上の少なくとも一点を含む直線を一方の基準線とし、前記一方の基準線と直交する直線であって前記第二の形状の外縁上の少なくとも一点を含む直線を他方の基準線としたときに、
前記第一の形状の長手方向に沿って延出すると共に第一の形状の外縁上の少なくとも一点を含む直線と前記一方の基準線とが重なる位置関係にあり、
前記第三の形状の長手方向に沿って延出すると共に第三の形状の外縁上の少なくとも一点を含む直線と前記他方の基準線とが重なる位置関係にあることを特徴とする請求項3に記載の消音器。
A straight line including at least one point on the outer edge of the second shape is defined as one reference line, and a straight line orthogonal to the one reference line and including a straight line including at least one point on the outer edge of the second shape is defined as the other. When the reference line,
A linear relationship extending along the longitudinal direction of the first shape and including at least one point on the outer edge of the first shape and the one reference line are in a positional relationship,
4. The positional relationship according to claim 3, wherein a straight line extending along a longitudinal direction of the third shape and including at least one point on an outer edge of the third shape overlaps the other reference line. The silencer described.
前記第一の形状は、第一の形状の長軸の中心が前記他方の基準線上にある位置にあり、前記第三の形状は、第三の形状の長軸の中心が前記一方の基準線上にある位置にあることを特徴とする請求項4に記載の消音器。The first shape is located at a position where the center of the long axis of the first shape is on the other reference line, and the third shape is such that the center of the long axis of the third shape is on the one reference line. The muffler according to claim 4, wherein the muffler is located at a position. 前記第一の形状及び前記第三の形状は長方形であり、前記第二の形状は正方形であることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の消音器。The muffler according to any one of claims 1 to 5, wherein the first shape and the third shape are rectangular, and the second shape is square. 前記通気路は前記ユニットを並列に少なくとも二つ有し、各ユニットにおける第一の形状を形成する断面同士が隣接する位置関係にあり、かつ各ユニットにおける第三の形状を形成する断面同士が隣接する位置関係にあることを特徴とする請求項5又は6に記載の消音器。The ventilation path has at least two units in parallel, and the cross-sections forming the first shape in each unit are adjacent to each other, and the cross-sections forming the third shape in each unit are adjacent to each other. The muffler according to claim 5, wherein the muffler has a positional relationship of: 並列の位置関係にある前記二つのユニットを一つのブロックとしたときに、二つのブロックが直列に接続されていることを特徴とする請求項7に記載の消音器。The muffler according to claim 7, wherein when the two units in a parallel positional relationship are formed into one block, the two blocks are connected in series. 前記二つのブロックは、互いに鏡像の関係にあり、各ブロック間において前記第二の形状同士が重ならない位置関係にあることを特徴とする請求項8に記載の消音器。The muffler according to claim 8, wherein the two blocks have a mirror image relationship with each other, and the second shapes are in a positional relationship such that the second shapes do not overlap each other between the blocks. 前記通気路は、超高密度グラスウール板で形成されており、前記吸音材は、前記通気路の通気側壁面に支持されるグラスウールであることを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載の消音器。The air passage is formed of an ultra-high-density glass wool plate, and the sound absorbing material is glass wool supported on a ventilation side wall surface of the air passage. Silencer according to.
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