JP2021018357A - 吸音装置 - Google Patents

Abstract

【課題】空気中を伝播する音の低減効果を高めることの可能な吸音装置を提供する。【解決手段】通路部材１０は、空気の流れる通路を有する。微細穿孔板２０は、複数の微細な貫通孔２１が穿たれた板状の部材であって、一方の面が通路のうち空気の流れ場１１に臨み、他方の面が空気層１２を介して通路部材の内壁面１３と対向するように設けられ、貫通孔２１を通過する空気により粘性減衰作用を発生させる。そして、複数の貫通孔２１は、少なくとも隣り合う貫通孔２１において、通路の中心線ＣＬに対し直交する方向に直線状に配置されることなく、その方向に対してずれた位置に配置されている。【選択図】図３

Description

本発明は、空気中を伝播する音を吸収する吸音装置に関するものである。

従来、剛壁の前に空気層を介して多孔板を設けることで吸音効果を得る技術が知られている。特許文献１には、円筒形の配管の内壁に空気層を介して多孔板を設けることで配管内を伝播する音を吸収する構成が開示されている。

特開２００５−９４８３号公報

ところで、発明者らは、通路部材の内壁に空気層を介して微細穿孔板を設置した構成について鋭意研究を重ねた。ここで、微細穿孔板とは、板状の部材に複数の微細な貫通孔が穿たれたものであり、ＭＰＰ（Micro perforated Panelの略）と呼ばれるものである。その結果、発明者らは、通路部材の空気の流れ場を空気が流れると、空気層の空気が微細穿孔板の貫通孔を通じて流れ場に吹き出す状態と、流れ場を流れる空気が貫通孔を通じて空気層に入り込む状態とが一定の周期で繰り返されることを発見した。
そのことから、発明者らは、通路部材の空気の流れ場に対して微細穿孔板の貫通孔から吹き出す空気、または、流れ場から貫通孔に入り込む空気が、微細穿孔板による騒音低減効果に影響を与えることを見出した。

上述した特許文献１に記載の構成は、配管内部を伝播する騒音の低減を目的とするものであるが、配管内部を流れる空気に対して多孔板の孔から吹き出され、または、入り込む空気の影響は考慮されていない。そのため、多孔板の複数の孔から吹き出す空気の渦により、配管内の空気の流れが乱れることが考えられる。また、多孔板の複数の孔からそれぞれ吹き出す空気の渦同士が互いに干渉し合い、それらの渦が大きくなると、配管内の空気の流れの乱れも大きくなることが考えられる。したがって、特許文献１に記載の構成は、騒音低減効果が減少し、もしくは騒音が悪化するおそれがある。

本発明は上記点に鑑みて、空気中を伝播する音の低減効果を高めることの可能な吸音装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、
空気中を伝播する音を吸収する吸音装置において、
空気の流れる通路を有する通路部材（１０）と、
複数の微細な貫通孔（２１）が穿たれた板状の部材であって、一方の面が通路のうち空気の流れ場（１１）に臨み、他方の面が空気層（１２）を介して通路部材の内壁面（１３）と対向するように設けられ、貫通孔を通過する空気により粘性減衰作用を発生させる微細穿孔板（２０）と、を備え、
複数の貫通孔は、少なくとも隣り合う貫通孔同士において、通路の中心線（ＣＬ）に対し直交する方向に直線状に配置されることなく、その方向に対してずれた位置に配置されている。

これによれば、微細穿孔板は、複数の微細な貫通孔を通過する空気により粘性減衰作用を発生させるように構成されている。そのため、この吸音装置は、通路部材を流れる空気中を伝播する音を吸収することが可能である。

そして、上述したように、通路部材の空気の流れ場を一定の流速で空気が流れると、空気層の空気が微細穿孔板の貫通孔を通じて流れ場に吹き出す状態と、流れ場を流れる空気が貫通孔を通じて空気層に入り込む状態とが繰り返される。その際、仮に、複数の貫通孔が通路の中心線に対し直交する方向に直線状に配置されていると、複数の貫通孔から流れ場に吹き出す複数の空気の渦は、通路の中心線に対し直交する方向に渦糸芯を形成し、渦同士が干渉、成長することになる。

それに対し、請求項１に係る発明では、複数の貫通孔は、少なくとも隣り合う貫通孔同士において、通路の中心線に対し直交する方向に直線状に配置されることなく、その方向に対してずれた位置に配置されている。これにより、複数の貫通孔から流れ場に吹き出す複数の空気の渦は、通路の中心線に対し直交する方向に渦糸芯を形成することがない。そのため、微細穿孔板の近傍において、空気の渦が成長することが防がれるので、通路の流れ場を流れる気流の乱れが抑制される。したがって、この吸音装置は、微細穿孔板の粘性減衰作用により通路部材の空気中を伝播する音を吸収しつつ、その微細穿孔板の近傍における気流の乱れを抑制することで、通路部材の空気中を伝播する音の低減効果を高めることができる。

請求項２に係る発明は、
空気中を伝播する音を吸収する吸音装置において、
空気の流れる通路を有する通路部材（１０）と、
複数の微細な貫通孔（２１）が穿たれた板状の部材であって、一方の面が通路のうち空気の流れ場（１１）に臨み、他方の面が空気層（１２）を介して通路部材の内壁面（１３）と対向するように設けられ、貫通孔を通過する空気により粘性減衰作用を発生させる微細穿孔板（２０）と、を備え、
複数の貫通孔は、少なくとも隣り合う貫通孔同士において、通路の中心線（ＣＬ）と平行な方向に直線状に配置されることなく、その方向に対してずれた位置に配置されている。

これによれば、仮に、複数の貫通孔が通路の中心線と平行な方向に直線状に配置されていると、上流側の貫通孔から吹き出す空気の渦と、その下流側の貫通孔から吹き出す空気の渦とが互いに干渉し合い、その渦が上流側から下流側に向かって次第に大きく成長する。
それに対し、請求項２に係る発明では、複数の貫通孔は、少なくとも隣り合う貫通孔同士において、通路の中心線と平行な方向に直線状に配置されることなく、その方向に対してずれた位置に配置されている。これにより、上流側の貫通孔から吹き出す空気の渦と、その下流側の貫通孔から吹き出す空気の渦とが互いに干渉し合うことが抑制されるので、その渦が上流側から下流側に向かって次第に大きく成長することが防がれる。そのため、微細穿孔板の近傍において、通路部材の流れ場を流れる気流の乱れが抑制される。したがって、この吸音装置は、微細穿孔板の粘性減衰作用により通路部材の空気中を伝播する音を吸収しつつ、その微細穿孔板の近傍における気流の乱れを抑制することで、通路部材の空気中を伝播する音の低減効果を高めることができる。

請求項５に係る発明は、
空気中を伝播する音を吸収する吸音装置において、
空気の流れる通路を有する通路部材（１０）と、
複数の微細な貫通孔（２１）が穿たれた板状の部材であって、一方の面が通路のうち空気の流れ場（１１）に臨み、他方の面が空気層（１２）を介して通路部材の内壁面（１３）と対向するように設けられ、貫通孔を通過する空気により粘性減衰作用を発生させる微細穿孔板（２０）と、
通路部材の内壁面と微細穿孔板とを接続し、空気層を仕切る仕切板（３０）と、を備え、
通路部材の内壁面と微細穿孔板と仕切板により形成された複数の区画は、少なくとも隣り合う区画同士の体積が異なっている。

これによれば、区画ごとに設けられた貫通孔から流れ場に空気が吹き出す周期をずらすことが可能である。そのため、区画ごとに設けられた貫通孔から流れ場に空気が吹き出すタイミングがずれるので、複数の空気の渦同士が互いに干渉することなく、渦が大きく成長することが防がれる。したがって、この吸音装置は、微細穿孔板の粘性減衰作用により通路部材の空気中を伝播する音を吸収しつつ、その微細穿孔板の近傍における気流の乱れを抑制することで、通路部材の空気中を伝播する音の低減効果を高めることができる。
なお、本明細書で「異なっている」とは、製造公差の範囲で異なるものではなく、発明の効果を奏する程度に実質的に異なっていることをいう。

なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。

第１実施形態に係る吸音装置の通路の中心線に平行な断面図である。 図１のＩＩ―ＩＩ線の断面図である。 図１のＩＩＩ―ＩＩＩ線の断面図である。 吸音装置の微細穿孔板による粘性減衰作用を説明するための図である。 吸音装置における実験のモデルを説明するための図である。 吸音装置に空気が流れている状態を示す図である。 吸音装置に空気が流れている状態を示す、図５Ｂに続く図である。 吸音装置に空気が流れている状態を示す、図５Ｃに続く図である。 吸音装置に空気が流れている状態を示す、図５Ｄに続く図である。 吸音装置に空気が流れている状態を示す、図５Ｅに続く図である。 吸音装置における実験のモデルを説明するための図である。 吸音装置に空気が流れている状態を示す図である。 吸音装置に空気が流れている状態を示す、図６Ｂに続く図である。 吸音装置に空気が流れている状態を示す、図６Ｃに続く図である。 吸音装置に空気が流れている状態を示す、図６Ｄに続く図である。 吸音装置に空気が流れている状態を示す、図６Ｅに続く図である。 図３のＶＩＩ部分において、微細穿孔板の貫通孔の配置とその作用を説明するための図である。 図１のＶＩＩＩ部分において、微細穿孔板の貫通孔の配置とその作用を説明するための図である。 微細穿孔板の貫通孔の位置ずれ量を説明するための図である。 第２実施形態に係る吸音装置が備える微細穿孔板の一部を示す平面図である。 第３実施形態に係る吸音装置の一部を示す断面図である。 第４実施形態に係る吸音装置の一部を示す断面図である。 第５実施形態に係る吸音装置の一部を示す断面図である。 第６実施形態に係る吸音装置が設置される空調ユニットの断面図である。 図１４のＸＶ方向の矢視図である。 第７実施形態に係る吸音装置の平面図である。 第８実施形態に係る吸音装置の平面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。

（第１実施形態）
第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態の吸音装置は、例えば車両用空調装置または吹出ダクトなどに設置され、空気中を伝播する音の吸収を行うものである。

図１〜図３に示すように、吸音装置は、通路部材１０および微細穿孔板２０などを備えている。通路部材１０は、例えば、断面が矩形状に形成され、その内側に空気の流れる通路を有している。なお、通路部材１０の断面形状は、矩形状に限らず、円形、楕円形、多角形、またはそれらの組み合わせなど、種々の形状を採用することが可能である。

図１および図３では、通路部材１０の通路を流れる空気の主流方向を、白抜きの矢印で示している。なお、本実施形態では、通路部材１０の通路を流れる空気の主流方向と、通路の中心線ＣＬとは一致している。また、通路部材１０の通路の中心線ＣＬとは、空気の流れ場を形成している壁面のうち対向する壁面同士の中心となる仮想線をいう。

通路部材１０の内壁には、微細穿孔板２０が固定されている。微細穿孔板２０は、複数の微細な貫通孔２１が穿たれた板状の部材である。微細穿孔板２０は、ＭＰＰ（Micro perforated Panelの略）と呼ばれる。具体的に、貫通孔２１の孔径ｄは、０より大きく１ｍｍ以下である。微細穿孔板２０は、一方の面が通路のうち空気の流れ場１１に臨み、他方の面が空気層１２を介して通路部材１０の内壁面１３と対向するように設けられている。なお、通路部材１０に微細穿孔板２０を設ける箇所は、通路部材１０の内壁の一つの面に限らず、複数の面、または、全面としてもよい。

微細穿孔板２０は、複数の貫通孔２１を通過する空気により粘性減衰作用を発生させるように構成されている。ここで、粘性減衰作用について説明する。
微細穿孔板２０に設けられた複数の微細な貫通孔２１を毛細管として考えた場合、粘性境界層のふるまいにより粘性減衰作用が働くか否かが決まる。粘性減衰作用が働くか否かは、音響的レイノルズ数により検討可能である。なお、図４は、貫通孔２１の直径ｄと粘性境界層の厚さｔを示している。図４では、粘性境界層の厚さｔを、破線のハッチングで示している。
空気の密度：ρ［ｋｇ／ｍ３］
粘性係数：η［Ｐａ・ｓ］
角周波数：ω［ｒａｄ／ｓ］
とすると、音響的レイノルズ数Ｒｅｙは、次の式１で示される。
そして、Ｒｅｙ＜１０であれば、粘性減衰作用が働く。これにより、微細穿孔板２０は、貫通孔２１の内壁とその内壁に接する空気との間に、空気の粘性による摩擦力を生じさせ、通路部材１０の流れ場１１を流れる空気中を伝播する音を吸収、減衰することができる。

さらに、発明者らは、本実施形態の吸音装置のような通路部材１０の内壁に空気層１２を介して微細穿孔板２０を設置した構成について鋭意研究を重ねた結果、次のことを発見した。すなわち、通路部材１０の空気の流れ場１１を一定の流速で空気が流れると、空気層１２の空気が微細穿孔板２０の貫通孔２１を通じて流れ場１１に吹き出す状態と、流れ場１１を流れる空気が貫通孔２１を通じて空気層１２に入り込む状態とが一定の周期で繰り返されることを発見したのである。

図５Ａは、吸音装置の実験に使用したモデルを説明するための図である。図５Ａでも、通路部材１０の流れ場１１を流れる空気の主流方向を、白抜きの矢印で示している。なお、その主流方向と、通路部材１０の通路の中心線ＣＬとは一致している。
この実験に使用したモデルでは、空気層１２の厚みは一定である。微細穿孔板２０に穿たれた複数の貫通孔２１は、通路の中心線ＣＬと平行な方向に直線状に配置されている。複数の貫通孔２１の孔径ｄは、いずれも１．０ｍｍである。また、主流方向に隣り合う一方の貫通孔２１の中心と他方の貫通孔２１の中心との距離Ｐは、いずれも３ｍｍである。

図５Ａに示したようなモデルにおいて、通路の流れ場１１に一定の風速Ｕで空気を流した。その風速Ｕは、１０ｍ／ｓである。
そして、空気層１２の中に微細な粒子を配置し、空気層１２の空気が微細穿孔板２０の貫通孔２１を通じて流れ場１１に吹き出す状態と、流れ場１１を流れる空気が貫通孔２１を通じて空気層１２に入り込む状態を可視化評価した。図５Ｂ〜図５Ｆは、その実験により得られた画像を２値化処理したものである。

図５Ｂは、実験を開始した後、空気層１２の空気が複数の貫通孔２１を通じて流れ場１１に吹き出し始めた状態が示されている。なお、上述したように、空気層１２から複数の貫通孔２１を通じて流れ場１１に吹き出す空気は、空気層１２に配置した微細な粒子によって可視化されている。空気層１２の空気は、複数の貫通孔２１から流れ場１１に略同時に吹き出し始めている。
図５Ｃは、図５Ｂに続く状態を示している。このとき、空気層１２から複数の貫通孔２１を通じて流れ場１１に略同時に吹き出した空気は、それぞれ渦となり、流れ場１１を流れる風により下流側へ移動している。

図５Ｄは、図５Ｃに続く状態を示している。このとき、空気層１２から複数の貫通孔２１を通じて流れ場１１に吹き出した空気は、上流側の貫通孔２１から吹き出された空気の渦と、その下流側の貫通孔２１から吹き出された空気の渦とが干渉し合い、成長を始めている。
図５Ｅは、図５Ｄに続く状態を示している。このとき、空気層１２から複数の貫通孔２１を通じて流れ場１１に吹き出した空気の渦は、上流側から下流側に向かい次第に、より大きく成長している。

図５Ｆは、図５Ｅに続く状態を示している。このとき、空気層１２から複数の貫通孔２１を通じて流れ場１１へ空気が吹き出す状態が終了している。その後、流れ場１１を流れる空気は、貫通孔２１を通じて空気層１２に入り込む状態となる。
図５Ｆの状態から一定の時間が経過すると、再び、上述した図５Ｂ〜図５Ｆの現象が一定の周期で繰り返される。このように、吸音装置の通路部材１０の流れ場１１を一定の流速で空気が流れると、空気層１２の空気が、呼吸をするように、複数の貫通孔２１から流れ場１１に吹き出す状態と、流れ場１１から貫通孔２１を通じて空気層１２に入り込む状態とが、一定の周期で繰り返される。

なお、図６Ａは図５Ａと同一の図である。図６Ｂ〜図６Ｆは、図５Ｂ〜図５Ｆと同一の状態を示したものであるが、上記の実験により得られた画像をグレースケールで示したものである。

上述の実験結果から発明者らは、吸音装置において、複数の貫通孔２１から流れ場１１に吹き出す空気の渦同士が干渉し、成長すると、通路の流れ場１１を流れる気流が乱れることで、騒音低減効果が減少し、もしくは騒音が悪化する可能性があると考えた。そして、発明者らは、複数の貫通孔２１から流れ場１１に吹き出す空気の渦同士の干渉および成長を抑制することで、吸音装置における騒音の低減効果を高めることが可能であることを見出した。

そこで、本実施形態では、図７に示すように、複数の貫通孔２１を、少なくとも隣り合う貫通孔２１同士において、通路の中心線ＣＬに対し直交する方向に直線状に配置することなく、その方向に対してずれた位置に配置している。これにより、図７の矢印Ｖに示すように、複数の貫通孔２１から流れ場１１に吹き出す複数の空気の渦は、通路の中心線ＣＬに対し直交する方向に渦糸芯を形成することがない。そのため、微細穿孔板２０の近傍において、空気の渦が成長することを防ぐことが可能である。

また、複数の貫通孔２１を、少なくとも隣り合う貫通孔２１同士において、通路の中心線ＣＬと平行な方向に直線状に配置することなく、その方向に対してずれた位置に配置している。これにより、上流側の貫通孔２１から吹き出す空気の渦と、その下流側の貫通孔２１から吹き出す空気の渦とが互いに干渉することが抑制されるので、その渦が上流側から下流側に向かって次第に大きく成長することを防ぐことが可能である。

また、図８に示すように、本実施形態では、通路部材１０の内壁面１３と微細穿孔板２０との距離Ｈが上流側から下流側に向けて変化する構成としている。そのため、複数の貫通孔２１は、少なくとも隣り合う貫通孔２１同士において、通路部材１０の内壁面１３と貫通孔２１との距離Ｈが異なっている。すなわち、隣り合う貫通孔２１同士において、通路部材１０の内壁面１３と貫通孔２１との間の空気層１２の厚さが異なるものとなる。これにより、隣り合う貫通孔２１から流れ場１１にそれぞれ空気が吹き出す周期をずらすことが可能である。そのため、隣り合う貫通孔２１から流れ場１１にそれぞれ空気の渦が吹き出すタイミングがずれるので、複数の空気の渦同士が互いに干渉することなく、渦が大きく成長することを防ぐことが可能である。

なお、図９に示すように、本実施形態では、主流方向に隣り合う上流側の貫通孔２１の中心とその下流側の貫通孔２１の中心との距離Ｓは、通路の中心線ＣＬに対して垂直な方向に、貫通孔２１の孔径ｄの半分よりも大きくずらして配置することが好ましい。複数の貫通孔２１をそのように配置することで、複数の貫通孔２１から流れ場１１に吹き出した複数の空気の渦同士が互いに干渉し合うことが防がれる。そのため、上流側から下流側に向かって渦が次第に成長することを防ぐことが可能である。

また、主流方向に隣り合う上流側の貫通孔２１の中心とその下流側の貫通孔２１の中心との距離Ｐは、上流側の貫通孔２１から発生した渦が、下流側の貫通孔２１から発生した渦に到達することを抑制可能な距離に設定されている。その距離は、上流側の貫通孔２１から発生した渦と、下流側の貫通孔２１から発生した渦とが互いに干渉し合うことを抑制可能な距離と言うこともできる。そして、その距離Ｐは、実験などにより適宜設定することが可能である。

以上説明したように、本実施形態では、微細穿孔板２０の近傍において、複数の貫通孔２１から流れ場１１に吹き出した空気の渦同士が互いに干渉して成長することを防ぐことが可能である。そのため、微細穿孔板２０の近傍において、通路の流れ場１１を流れる気流の乱れが抑制される。したがって、この吸音装置は、空気中を伝播する音を微細穿孔板２０の粘性減衰作用により吸収し、且つ、その微細穿孔板２０の近傍において通路の流れ場１１を流れる気流の乱れを抑制することで、空気中を伝播する音の低減効果を高めることができる。

（第２実施形態）
第２実施形態について説明する。第２実施形態は、第１実施形態に対して微細穿孔板２０に穿たれた複数の貫通孔２１の配置を変更したものであり、その他については第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

図１０に示すように、第２実施形態では、微細穿孔板２０に穿たれた複数の貫通孔２１は、ランダムに配置されている。言い換えれば、複数の貫通孔２１は何の規則性も有することなく、無作為に配置されている。図１０では、所定の貫通孔２１の中心を含み、通路の中心線ＣＬに平行な仮想線を一点鎖線Ｌ１で示している。また、その所定の貫通孔２１の中心を含み、通路の中心線ＣＬに対し垂直な仮想線を一点鎖線Ｌ２で示している。その２つの仮想線に対し、所定の貫通孔２１に隣り合う他の貫通孔２１の中心は重なることが無い。

第２実施形態においても、複数の貫通孔２１は、少なくとも隣り合う貫通孔２１同士において、通路の中心線ＣＬに対し直交する方向に直線状に配置されることなく、その方向に対してずれた位置に配置されている。また、複数の貫通孔２１は、少なくとも隣り合う貫通孔２１同士において、通路の中心線ＣＬと平行な方向に直線状に配置されることなく、その方向に対してずれた位置に配置されている。
したがって、第２実施形態も、第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

（第３実施形態）
第３実施形態について説明する。第３実施形態は、第１実施形態等に対して、空気層１２の厚みを変更したものであり、その他については第１実施形態等と同様であるため、第１実施形態等と異なる部分についてのみ説明する。

図１１に示すように、第３実施形態では、通路部材１０の内壁面１３は、上流側から下流側に向けて湾曲した形状となっている。そのため、通路部材１０の内壁面１３と微細穿孔板２０との距離Ｈは上流側から下流側に向けて変化している。したがって、複数の貫通孔２１は、少なくとも隣り合う貫通孔２１同士において、通路部材１０の内壁面１３と貫通孔２１との距離Ｈが異なっている。すなわち、隣り合う貫通孔２１同士において、通路部材１０の内壁面１３と貫通孔２１との間の空気層１２の厚さが異なっている。そのため、第３実施形態においても、第１実施形態と同様に、隣り合う貫通孔２１から流れ場１１にそれぞれ空気が吹き出す周期をずらすことが可能である。したがって、第３実施形態も、第１実施形態等と同様の作用効果を奏することができる。

（第４実施形態）
第４実施形態について説明する。第４実施形態は、第１実施形態等に対して、空気層１２に仕切板３０を追加したものであり、その他については第１実施形態等と同様であるため、第１実施形態等と異なる部分についてのみ説明する。

図１２に示すように、第４実施形態では、吸音装置は、空気層１２を仕切る複数の仕切板３０を備えている。複数の仕切板３０は、通路部材１０の内壁面１３と微細穿孔板２０とを接続している。複数の仕切板３０は、通路部材１０の上流側から下流側に向けて略等間隔で配置されている。ただし、複数の仕切板３０は、異なる間隔で配置してもよい。また、通路部材１０の内壁面１３と微細穿孔板２０との距離Ｈは上流側から下流側に向けて次第に遠くなっている。そのため、通路部材１０の内壁面１３と微細穿孔板２０と仕切板３０により形成される複数の区画は、少なくとも隣り合う区画同士の体積が異なっている。

第４実施形態では、区画同士の体積が異なっているので、区画ごとに設けられたそれぞれの貫通孔２１から流れ場１１に空気が吹き出す周期をずらすことが可能である。そのため、区画ごとに設けられたそれぞれの貫通孔２１から流れ場１１に空気の渦が吹き出すタイミングがずれるので、複数の空気の渦同士が互いに干渉することなく、渦が大きく成長することが防がれる。したがって、第４実施形態も、第１実施形態等と同様の作用効果を奏することができる。

（第５実施形態）
第５実施形態について説明する。第５実施形態は、第３実施形態と第４実施形態の組み合わせである。

図１３に示すように、第５実施形態でも、吸音装置は、第４実施形態と同様に、空気層１２を仕切る複数の仕切板３０を備えている。また、第３実施形態と同様に、通路部材１０の内壁面１３は、上流側から下流側に向けて湾曲した形状となっている。そのため、第５実施形態でも、通路部材１０の内壁面１３と微細穿孔板２０と仕切板３０により形成される複数の区画は、少なくとも隣り合う区画同士の体積が異なっている。
そのため、第５実施形態でも、区画ごとに設けられたそれぞれの貫通孔２１から流れ場１１に空気の渦が吹き出すタイミングがずれるので、複数の空気の渦同士が互いに干渉することなく、渦が大きく成長することが防がれる。したがって、第５実施形態も、第１実施形態等と同様の作用効果を奏することができる。

（第６実施形態）
第６実施形態について説明する。第６実施形態は、車両用空調装置の空調ユニット１に吸音装置を設置した形態を説明するものである。

図１４に示すように、車両用空調装置の空調ユニット１は、空調ケース２、エバポレータ４、ヒータコア５、エアミックスドア６、および吹出開口部ドア７などを備えている。
空調ケース２は、吸音装置の通路部材１０に相当する部材である。空調ケース２は、ある程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂（例えば、ポリプロピレン）にて形成されている。空調ケース２は、空調ユニット１の外殻を成す。空調ケース２の内側には、車室内へ吹き出される空気が流れる通路（すなわち、空気の流れ場１１）が形成されている。なお、図１４では、通路内の空気の流れ方向を白抜き矢印で示している。
また、空調ケース２は、通路の空気流れ方向下流側に、車室内の所定領域に空気を送風するための複数の吹出開口部８を有している。

空調ケース２の内部には、エバポレータ４、ヒータコア５、エアミックスドア６、および吹出開口部ドア７などが設けられている。

エバポレータ４は、通路を流れる空気を冷却するための熱交換器である。エバポレータ４は、図示しない冷凍サイクルの一部を構成している。エバポレータ４は、その内部を流れる冷媒とエバポレータ４を通過する空気とを熱交換させ、冷媒を蒸発させると共に空気を冷却する。
ヒータコア５は、通路を流れる空気を加熱するための熱交換器である。ヒータコア５は、その内部を流れるエンジン冷却水または高圧冷媒とヒータコア５を通過する空気とを熱交換させ、エンジン冷却水または高圧冷媒の熱により空気を加熱する。

また、空調ケース２内の通路は、ヒータコア５の外側に、ヒータコア５を迂回させて空気を流すバイパス通路５１を含んでいる。
空調ユニット１の通路においてエバポレータ４とヒータコア５との間には、エアミックスドア６が設けられている。エアミックスドア６は、エバポレータ４を通過した後にヒータコア５を迂回する風（すなわち、バイパス通路５１を流れる風）と、エバポレータ４を通過した後にヒータコア５を通過する風との風量割合を調整する。

吹出開口部ドア７は複数の吹出開口部８のうちの一方の第１吹出開口部８１に設けられており、第１吹出開口部８１の開口面積を調整する。なお、図１４では、複数の吹出開口部８のうちの他方の第２吹出開口部８２に設けられる吹出開口部ドアの図示を省略しているが、第２吹出開口部８２にも第１吹出開口部８１と同様に吹出開口部ドアを設けてもよい。

第６実施形態の吸音装置が備える微細穿孔板２０は、空調ケース２内を伝播する音を吸収するために空調ケース２の内側に設けられている。図１４では、空調ケース２内に微細穿孔板２０が設置される箇所を例示的に破線で示している。ただし、微細穿孔板２０が設置される箇所は、図１４に示した箇所に限らず、空調ケース２の内壁のうちいずれかの場所であればよい。これにより、吸音装置は、空調装置から車室内に放出される騒音を低減することで、空調性能を高めることができる。

図１５に示すように、第６実施形態の吸音装置は、空気層１２を仕切る仕切板３０を備えている。仕切板３０は、通路部材１０（すなわち、空調ケース２）の内壁面と微細穿孔板２０とを接続している。なお、図１５では、空調ケース２の空気の流れ場１１から微細穿孔板２０を視たものであるが、図を見やすくするため、微細穿孔板２０に対して通路部材１０側に配置される仕切板３０を、微細穿孔板２０を透視して実線で示している。また、図１５においても、通路内の空気流れの主流方向を白抜き矢印で示している。なお、このことは、後述する第７、第８実施形態で参照する図１６、図１７でも同じである。

第６実施形態においても、複数の貫通孔２１は、少なくとも隣り合う貫通孔２１同士において、通路の中心線ＣＬに対し直交する方向に直線状に配置されることなく、その方向に対してずれた位置に配置されている。また、複数の貫通孔２１は、少なくとも隣り合う貫通孔２１同士において、通路の中心線ＣＬと平行な方向に直線状に配置されることなく、その方向に対してずれた位置に配置されている。

したがって、第６実施形態も、第１実施形態と同様に、微細穿孔板２０の近傍において、気流の乱れを抑制することが可能である。したがって、この吸音装置は、空調ケース２内を伝播する音を微細穿孔板２０の粘性減衰作用により吸収し、且つ、空調ケース２内を流れる気流の乱れを抑制することで、空調ケース２の吹出開口部８から車室内に放出される騒音の低減効果を高めることができる。

（第７実施形態）
第７実施形態について説明する。第７実施形態は、第１実施形態等に対して、仕切板３０の構成を変更したものであり、その他については第１実施形態等と同様であるため、第１実施形態等と異なる部分についてのみ説明する。

図１６に示すように、第７実施形態では、吸音装置が備える仕切板３０は、ランダムに配置されている。そのため、通路部材１０の内壁面１３と微細穿孔板２０と仕切板３０により形成される複数の区画は、少なくとも隣り合う区画同士の体積が異なっている。また、第７実施形態では、複数の区画ごとに配置される貫通孔２１の数が異なるものがある。そのため、複数の区画は、少なくとも隣り合う区画同士において、区画ごとに設けられた貫通孔２１の孔数とその区画の体積との比が異なっている。

これにより、区画ごとに設けられたそれぞれの貫通孔２１から流れ場１１に空気が吹き出す周期をずらすことが可能である。そのため、区画ごとに設けられたそれぞれの貫通孔２１から流れ場１１に空気の渦が吹き出すタイミングがずれるので、複数の空気の渦同士が互いに干渉することなく、渦が大きく成長することが防がれる。したがって、第７実施形態も、第１実施形態等と同様の作用効果を奏することができる。

（第８実施形態）
第８実施形態について説明する。第８実施形態は、第２実施形態と第７実施形態との組み合わせである。

図１７に示すように、第８実施形態では、微細穿孔板２０に穿たれた複数の貫通孔２１は、第２実施形態と同様に、ランダムに配置されている。また、吸音装置が備える仕切板３０は、第７実施形態と同様に、ランダムに配置されている。そのため、通路部材１０の内壁面１３と微細穿孔板２０と仕切板３０により形成される複数の区画は、少なくとも隣り合う区画同士の体積が異なっている。そして、第８実施形態でも、複数の区画ごとに配置される貫通孔２１の数が異なるものがある。そのため、複数の区画は、少なくとも隣り合う区画同士において、区画ごとに設けられた貫通孔２１の孔数とその区画の体積との比が異なっている。

これにより、区画ごとに設けられたそれぞれの貫通孔２１から流れ場１１に空気が吹き出す周期をずらすことが可能である。そのため、区画ごとに設けられたそれぞれの貫通孔２１から流れ場１１に空気の渦が吹き出すタイミングがずれるので、複数の空気の渦同士が互いに干渉することなく、渦が大きく成長することが防がれる。したがって、第８実施形態も、第１実施形態等と同様の作用効果を奏することができる。

（他の実施形態）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。

（１）上記各実施形態では、複数の貫通孔２１は、少なくとも隣り合う貫通孔２１同士において、通路の中心線ＣＬに直交する方向に対してずれた位置に配置したが、これに限らない。複数の貫通孔２１は、その一部に、通路の中心線ＣＬに直交する方向に直線状に配置されているものが例外的に含まれていてもよい。

（２）上記各実施形態では、複数の貫通孔２１は、少なくとも隣り合う貫通孔２１同士において、通路の中心線ＣＬと平行な方向に対してずれた位置に配置したが、これに限らない。複数の貫通孔２１は、その一部に、通路の中心線ＣＬに平行な方向に配置されているものが例外的に含まれていてもよい。

（３）上記各実施形態では、複数の区画は、少なくとも隣り合う区画同士の体積が異なるように構成したが、これに限らない。複数の区画は、その一部に、隣り合う区画同士の体積が同一の箇所が例外的に含まれていてもよい。

（４）上記各実施形態では、複数の区画は、少なくとも隣り合う区画同士において、区画ごとに設けられた貫通孔２１の孔数とその区画の体積との比が異なるように構成したが、これに限らない。複数の区画は、その一部に、区画ごとに設けられた貫通孔２１の孔数とその区画の体積との比が同一となる箇所が例外的に含まれていてもよい。

（まとめ）
上述の実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、空気中を伝播する音を吸収する吸音装置は、通路部材と微細穿孔板を備える。通路部材は、空気の流れる通路を有する。微細穿孔板は、複数の微細な貫通孔が穿たれた板状の部材であって、一方の面が通路のうち空気の流れ場に臨み、他方の面が空気層を介して通路部材の内壁面と対向するように設けられ、貫通孔を通過する空気により粘性減衰作用を発生させる。そして、複数の貫通孔は、少なくとも隣り合う貫通孔同士において、通路の中心線に対し直交する方向に直線状に配置されることなく、その方向に対してずれた位置に配置されている。

第２の観点によれば、空気中を伝播する音を吸収する吸音装置は、通路部材と微細穿孔板を備える。通路部材は、空気の流れる通路を有する。微細穿孔板は、複数の微細な貫通孔が穿たれた板状の部材であって、一方の面が通路のうち空気の流れ場に臨み、他方の面が空気層を介して通路部材の内壁面と対向するように設けられ、貫通孔を通過する空気により粘性減衰作用を発生させる。そして、複数の貫通孔は、少なくとも隣り合う貫通孔同士において、通路の中心線と平行な方向に直線状に配置されることなく、その方向に対してずれた位置に配置されている。

第３の観点によれば、複数の貫通孔は、少なくとも隣り合う貫通孔同士において、通路の中心線に対し直交する方向に直線状に配置されることなく、且つ、通路の中心線と平行な方向に直線状に配置されることなく、いずれの方向に対してもずれた位置に配置されている。
これによれば、複数の貫通孔から流れ場に吹き出す複数の空気の渦は、通路の中心線に対し直交する方向に渦糸芯を形成することがない。また、複数の貫通孔から流れ場に吹き出す複数の空気の渦同士が互いに干渉することが抑制されるので、上流側から下流側に向かって渦が次第に大きく成長することが防がれる。そのため、微細穿孔板の近傍において、通路の流れ場を流れる気流の乱れが抑制される。したがって、この吸音装置は、微細穿孔板の粘性減衰作用により通路部材の空気中を伝播する音を吸収しつつ、その微細穿孔板の近傍における気流の乱れを抑制することで、通路部材の空気中を伝播する音の低減効果を高めることができる。

第４の観点によれば、複数の貫通孔は、少なくとも隣り合う貫通孔同士において、通路部材の内壁面と貫通孔との距離が異なっている。
これによれば、隣り合う貫通孔同士において通路部材の内壁面と貫通孔との間の空気層の厚さが異なるものとなるので、隣り合う貫通孔から流れ場にそれぞれ空気が吹き出す周期をずらすことが可能である。そのため、隣り合う貫通孔から流れ場にそれぞれ空気の渦が吹き出すタイミングがずれるので、複数の空気の渦同士が互いに干渉することなく、渦が大きく成長することが防がれる。そのため、この吸音装置は、微細穿孔板の近傍における気流の乱れを抑制し、通路部材の空気中を伝播する音の低減効果を高めることができる。

第５の観点によれば、空気中を伝播する音を吸収する吸音装置は、通路部材と微細穿孔板と仕切板を備える。通路部材は、空気の流れる通路を有する。微細穿孔板は、複数の微細な貫通孔が穿たれた板状の部材であって、一方の面が通路のうち空気の流れ場に臨み、他方の面が空気層を介して通路部材の内壁面と対向するように設けられ、貫通孔を通過する空気により粘性減衰作用を発生させる。仕切板は、通路部材の内壁面と微細穿孔板とを接続し、空気層を仕切る。そして、通路部材の内壁面と微細穿孔板と仕切板により形成された複数の区画は、少なくとも隣り合う区画同士の体積が異なっている。

第６の観点によれば、通路部材の内壁面と微細穿孔板と仕切板により形成される複数の区画は、少なくとも隣り合う区画同士において、区画ごとに設けられた貫通孔の孔数とその区画の体積との比が異なっている
これによれば、区画ごとに設けられた貫通孔から流れ場に空気が吹き出す周期をずらすことが可能である。そのため、区画ごとに設けられたそれぞれの貫通孔から流れ場に空気の渦が吹き出すタイミングがずれるので、複数の空気の渦同士が互いに干渉することなく、渦が大きく成長することが防がれる。そのため、この吸音装置は、微細穿孔板の粘性減衰作用により通路部材の空気中を伝播する音を吸収しつつ、その微細穿孔板の近傍における気流の乱れを抑制することで、通路部材の空気中を伝播する音の低減効果を高めることができる。

１０ 通路部材
１１ 空気の流れ場
１２ 空気層
１３ 内壁面
２０ 微細穿孔板
２１ 貫通孔
ＣＬ 通路の中心線

Claims (7)

1. 空気中を伝播する音を吸収する吸音装置において、
   空気の流れる通路を有する通路部材（１０）と、
   複数の微細な貫通孔（２１）が穿たれた板状の部材であって、一方の面が前記通路のうち空気の流れ場（１１）に臨み、他方の面が空気層（１２）を介して前記通路部材の内壁面（１３）と対向するように設けられ、前記貫通孔を通過する空気により粘性減衰作用を発生させる微細穿孔板（２０）と、を備え、
   複数の前記貫通孔は、少なくとも隣り合う前記貫通孔同士において、前記通路の中心線（ＣＬ）に対し直交する方向に直線状に配置されることなく、その方向に対してずれた位置に配置されている、吸音装置。
2. 空気中を伝播する音を吸収する吸音装置において、
   空気の流れる通路を有する通路部材（１０）と、
   複数の微細な貫通孔（２１）が穿たれた板状の部材であって、一方の面が前記通路のうち空気の流れ場（１１）に臨み、他方の面が空気層（１２）を介して前記通路部材の内壁面（１３）と対向するように設けられ、前記貫通孔を通過する空気により粘性減衰作用を発生させる微細穿孔板（２０）と、を備え、
   複数の前記貫通孔は、少なくとも隣り合う前記貫通孔同士において、前記通路の中心線（ＣＬ）と平行な方向に直線状に配置されることなく、その方向に対してずれた位置に配置されている、吸音装置。
3. 複数の前記貫通孔は、少なくとも隣り合う前記貫通孔同士において、前記通路の中心線に対し直交する方向に直線状に配置されることなく、且つ、前記通路の中心線と平行な方向に直線状に配置されることなく、いずれの方向に対してもずれた位置に配置されている、請求項１または２に記載の吸音装置。
4. 複数の前記貫通孔は、少なくとも隣り合う前記貫通孔同士において、前記通路部材の内壁面と前記貫通孔との距離が異なっている、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の吸音装置。
5. 空気中を伝播する音を吸収する吸音装置において、
   空気の流れる通路を有する通路部材（１０）と、
   複数の微細な貫通孔（２１）が穿たれた板状の部材であって、一方の面が前記通路のうち空気の流れ場（１１）に臨み、他方の面が空気層（１２）を介して前記通路部材の内壁面（１３）と対向するように設けられ、前記貫通孔を通過する空気により粘性減衰作用を発生させる微細穿孔板（２０）と、
   前記通路部材の内壁面と前記微細穿孔板とを接続し、前記空気層を仕切る仕切板（３０）と、を備え、
   前記通路部材の内壁面と前記微細穿孔板と前記仕切板により形成された複数の区画は、少なくとも隣り合う前記区画同士の体積が異なっている、吸音装置。
6. 前記通路部材の内壁面と前記微細穿孔板と前記仕切板により形成される複数の区画は、少なくとも隣り合う前記区画同士において、前記区画ごとに設けられた前記貫通孔の孔数とその区画の体積との比が異なっている、請求項５に記載の吸音装置。
7. 複数の前記貫通孔は、少なくとも隣り合う前記貫通孔同士において、前記通路の中心線（ＣＬ）に対し直交する方向に直線状に配置されることなく、且つ、前記通路の中心線と平行な方向に直線状に配置されることなく、いずれの方向に対してもずれた位置に配置されており、
   前記通路部材の内壁面と前記微細穿孔板と前記仕切板により形成される複数の区画は、少なくとも隣り合う前記区画同士において、前記区画ごとに設けられた前記貫通孔の孔数とその区画の体積との比が異なっている、請求項５に記載の吸音装置。