JP2013222099A - 消音器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】音源に連通する通風路2を設けると共に、通風路2に沿った側壁部に吸音部3を設け、吸音部3には、通風路2に沿った面を有する可撓性の非通気性被覆層部と、その非通気性被覆層部に一体で風路とは反対側に積層した弾性材層部とを備えた低周波音吸収部材を保持してある。
【選択図】図2
Description
そこで、吸音層部の吸音性能を上げる手段として、上述した従来の前者の技術は、音響管それぞれが周波数選択性を有するために、低周波帯域においても幅広い周波数を吸収することができず、例えば、100Hzの1/4波長で85cm、50Hzの1/4波長で170cmと対象周波数が低くなればなるほど長い波長に対応するための長い音響管が必要となり、現実的ではない。
また、後者の技術は、グラスウールなどの多孔質吸音材によって低周波帯域の音を吸収させるには、例えば、400Hzで40mm、160Hzで100mm以上、もしくは250Hzで65mm以上の厚みにしなければ0.8以上の吸音率を得ることができず、低周波帯域の吸音性を上げるためには厚みを大きくする必要が有り、消音器そのものが大型になる欠点がある。
従って、低周波音吸収部材の厚みを上げずとも低周波帯域の吸音性能を上げることができる。
従って、125Hz以下の低音域においての吸音性能を上げることが可能となる。
従って、63Hz以下の低音域においての吸音性能を上げることが、より実現可能となる。
従って、消音器の全体強度を上げることができる。
図1〜図2に示すように、剛壁を形成する金属製の筒状ケーシング1内に、音源に連通する通風路2として、第1通風路2Aと第2通風路2Bを2列設けると共に、夫々の通風路2に沿った側壁部の内で互いに対向する部分に、吸音部3を設けて消音器4を構成してある。
図2〜図4に示すように、前記吸音部3には、通風路2に沿った面を有する可撓性の非通気性被覆層部9と、その非通気性被覆層部9に風路とは反対側に積層した弾性材層部8とを備えた低周波音吸収部材10を保持してある。つまり、図4に示すように、第1側壁部5及び第2側壁部6には、夫々ケーシング1の内側にグラスウール等の繊維材やポリウレタンフォームなどの発泡樹脂からなる多孔質材料の弾性材層部8を配置し、その弾性材層部8の更に内側に、非通気性被覆層部9を積層して低周波音吸収部材10を形成し、その低周波音吸収部材10をパンチングメタルや金網などの通気性支持部材11で第1側壁部5と第2側壁部6に保持してある。
従って、第1側壁部5と第2側壁部6においては、夫々のケーシング1が剛壁面を形成し、その剛壁面が低周波音吸収部材10の支持部材の役目をしながら音反射面の役目もしており、第3側壁部7では、弾性材層部8の層厚の中間位置が仮想の剛壁面を形成することになる。
尚、非通気性被覆層部9における面密度は、図7に示すように、減衰比が0.15〜0.25程度である場合、オクターブバンド63Hz帯域において、ピークの吸音率1.0とするには、非通気性被覆層部9の質量を、2〜3kg/m2程度にすればよい。
結局、125Hz以下の吸音率を向上させるには、面密度1〜10kg/m2ということになり、63Hz以下の吸音率の向上には、面密度2〜10kg/m2にすればよい。
尚、比較例として、従来のグラスウールのみからなる吸収部材で吸音部3を形成したものも音響透過損失を測定して図5(b)の折れ線Aに示した。
つまり、図5(b)によると、特に160Hz以下の低周波音域においてグラスウールのみからなる比較例よりも音響透過損失が上昇し、低周波音の遮音性に優れた消音器4を提供できることが明確である。
つまり、グラスウール層12を樹脂膜13よりも通風路2側になるように配置した場合、70Hz付近で垂直入射吸音率が略1.0になる性能は変わらず、200Hz以上で吸音率が少し上昇する。
つまり、低周波域のみならず200から1000ヘルツの中周波音域の吸音性能に改善が見られた。
以下に他の実施の形態を説明する。
〈1〉 前記非通気性被覆層部は、グラスウール層12の表面に樹脂膜13を接着したもの以外に、樹脂シートのみから成るものでもよくその樹脂膜または樹脂シートは、前述のシリコン系樹脂以外に、可撓性のあるもので非通気性の被覆層を形成するものであれば、合成ゴムやエポキシ系ゴムなどのゴム材料、アルミニウム箔などの金属膜やシリコン系以外のアクリル樹脂やPVC樹脂などの樹脂、または、金属膜と樹脂とのラミネート、金属膜とゴムとの積層体でもよい。膜の厚さは、ゴム、アクリル樹脂、PVCの場合は、0.1〜3mm、金属膜の場合には、0.01〜0.2mmが良い。尚、樹脂膜13を接着したグラスウール層12は、バネ弾性を有して弾性材層部としての機能も兼ね備えるものでもよい。ゴム材としては、シリコーンゴム、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルブタジエンゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、フッ素ゴム、クロロスルフォン化ポリエチレンゴム、塩素化ポリエチレンゴム、エピクロロヒドリンゴム、多硫化ゴム、ポリオレフィンのうちから選択されたいずれかのゴムを使用でき、ヤング率は、室温下で0.2×106(N/m2)〜5×106(N/m2)の範囲とするのが好ましい。
〈2〉 前記弾性材層部は、グラスウール以外にロックウール等の繊維材や、発泡ポリウレタン樹脂などの発泡樹脂でもよく、弾性があって可撓性を阻害しないものであればよい。
〈3〉 前記通風路2は、2列に限らず1列でもよく、また、3列以上あってもよい。
〈4〉 通気性支持部材11は、金属製以外に、保形性のある硬質合成樹脂であっても良い。
〈5〉 前記の実施例1〜3に示した例においても、吸音部3における部材の厚みや幅、長さを増加させれば遮音性能は上昇する。
3 吸音部
8 弾性材層部
9 非通気性被覆層部
10 低周波音吸収部材
Claims (8)
- 音源に連通する通風路を設けると共に、
前記通風路に沿った側壁部に吸音部を設けた消音器であって、
前記吸音部には、前記通風路に沿った面を有する可撓性の非通気性被覆層部と、その非通気性被覆層部に一体で風路とは反対側に積層した弾性材層部とを備えた低周波音吸収部材を保持してある消音器。 - 前記非通気性被覆層部は、面密度が1〜10kg/m2の材料である請求項1に記載の消音器。
- 前記非通気性被覆層部は、面密度が2〜10kg/m2の材料である請求項1に記載の消音器。
- 前記弾性材層部は、多孔質材料から成るものである請求項1〜3のいずれか1項に記載の消音器。
- 前記低周波音吸収部材に対し、風路側に多孔質材料からなる中高周波音吸収層を配設してある請求項1〜4のいずれか1項に記載の消音器。
- 前記低周波音吸収部材に対し、風路側とは反対側に音反射材料を配設してある請求項1〜5のいずれか1項に記載の消音器。
- 前記多孔質材料は繊維材から成るものである請求項4〜6のいずれか1項に記載の消音器。
- 前記多孔質材料は、発泡樹脂から成るものである請求項4〜6のいずれか1項に記載の消音器。
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