JP7439657B2 - Silencer - Google Patents
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Description
本発明は、消音器に関するものである。 The present invention relates to a silencer.
従来、ダクト内の通路を伝播する騒音を低減する消音器が知られている。
特許文献1には、ダクトの途中に設けられた有底筒状の消音管が記載されている。なお、特許文献1では、ダクトは「管路」と呼ばれ、消音管は「サイドブランチ」と呼ばれている。特許文献1では、消音する狙いの騒音の波長λに対し、消音管の長さをλ/4に設定することで、その波長λの騒音を低減するものである。
BACKGROUND ART Silencers that reduce noise propagating through passages in ducts have been known.
そして、特許文献1では、消音管の途中に屈曲部を設けることで、ダクトから突出する消音管の突出量を抑える構成が提案されている。また、消音管の途中に複数の屈曲部を設けることで消音管の突出量を抑えると共に消音管を長くして、より低周波の騒音を低減する構成が提案されている。
しかしながら、上述した特許文献1の構成では、消音管の長さに応じて消音される周波数が決まるため、消音効果の得られる周波数帯域が狭いといった問題がある。特許文献1の構成を用いて広帯域の騒音を消音するため、長さの異なる複数の消音管をダクトに設置することが考えられる。しかし、そのようにすれば、複数の消音管をダクトに設置するために必要なスペースが増大してしまう。
However, in the configuration of
本発明は上記点に鑑みて、設置スペースの増加を抑えると共に、騒音低減特性を向上することの可能な消音器を提供することを目的とする。 In view of the above-mentioned points, an object of the present invention is to provide a muffler capable of suppressing an increase in installation space and improving noise reduction characteristics.
上記目的を達成するため、請求項1に係る発明は、両側または片側に開口を有する通路(3)が形成されたダクト(2)に設けられる消音器であって、ダクト内の通路に連通する空間(6)を形成するケース(4)と、そのケース内の空間に設けられる1または複数の仕切板(5、5a~5d)と、ケース内の空間とダクト内の通路との境界に設けられ、ケース内の空間とダクト内の通路とを仕切ると共に、ケース内の空間とダクト内の通路との通気性を確保する境界層(8)とを備える。その仕切板の少なくとも1つが、ケース内の空間とダクト内の通路との境界面(BS)に垂直で且つケース内の空間の中心を含む仮想面(VS)を挟んで対向する一方のケース内壁および他方のケース内壁から離れた位置に設けられていることで、ケース内の空間に、ダクト内の通路から境界層を経由してケース内の空間に入射した音波が伝播する複数の経路が形成されている。
In order to achieve the above object, the invention according to
これにより、ケース内の空間にダクト内の通路から入射する音波が伝播する複数の経路が形成されるので、その複数の経路を伝播する音波を広帯域化することが可能である。そのため、その複数の経路を伝播して再びダクトに放出される音波とダクト内の通路を進む音波との干渉により、ダクト内の騒音が広帯域で消音される。したがって、この消音器は、ダクト内の通路の騒音に対する消音特性を広帯域化することで騒音低減特性を向上することができる。
また、ケース内の空間に1または複数の仕切板を設けることで、ケースを大型化することなく、ケース内に形成される音波の伝播経路を長くすることが可能である。したがって、この消音器は、設置スペースの増加を抑えると共に、より低周波の騒音を低減することで騒音低減特性を向上することもできる。
As a result, a plurality of paths are formed through which the sound waves incident from the passage in the duct propagate in the space within the case, so it is possible to widen the band of the sound waves propagating through the plurality of paths. Therefore, the noise in the duct is muffled in a wide band due to the interference between the sound waves that propagate through the plurality of paths and are emitted back into the duct and the sound waves that travel through the passage in the duct. Therefore, this muffler can improve the noise reduction characteristic by widening the silencing characteristic against the noise of the passage in the duct.
Further, by providing one or more partition plates in the space inside the case, it is possible to lengthen the propagation path of the sound waves formed inside the case without increasing the size of the case. Therefore, this muffler can suppress an increase in installation space and can also improve noise reduction characteristics by further reducing low-frequency noise.
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。 Note that the reference numerals in parentheses attached to each component etc. indicate an example of the correspondence between the component etc. and specific components etc. described in the embodiments to be described later.
以下、本発明の複数の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、複数の実施形態の説明において、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。 Hereinafter, a plurality of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, in the description of a plurality of embodiments, parts that are the same or equivalent to each other are given the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
なお、各図面には、互いに直交するX軸、Y軸、Z軸による三次元座標を記載している。以下の説明では、X軸に平行な方向をX方向、Y軸に平行な方向をY方向、Z軸に平行な方向をZ方向という。なお、このX、Y、Zは説明のために用いるものであり、消音器およびダクトなどが設置される状態を限定するものではい。 Note that each drawing shows three-dimensional coordinates based on the X-axis, Y-axis, and Z-axis that are orthogonal to each other. In the following description, a direction parallel to the X axis will be referred to as an X direction, a direction parallel to the Y axis will be referred to as a Y direction, and a direction parallel to the Z axis will be referred to as a Z direction. Note that X, Y, and Z are used for explanation, and do not limit the state in which the silencer, duct, etc. are installed.
(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。図1~図3に示すように、第1実施形態の消音器1は、ダクト2に設けられ、そのダクト内に形成される通路3を伝播する騒音の低減に用いられるものである。
(First embodiment)
A first embodiment will be described with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1 to 3, a
ダクト2は、X方向の両側または片側に通路3の開口を有しており、その通路3の一方の開口側に図示しない騒音源が配置されているものである。なお、図1~図3に示すダクト2の形状、大きさなどは、説明のために簡略化して記載したものである。すなわち、ダクト2の形状、大きさなどは、任意に設定することが可能である。ダクト2として、例えば車両用空調ユニットの空調ケース、その空調ケースに接続される吹出ダクト、または内燃機関の排気管など種々のものが相当する。なお、ダクト2として空調ケースまたは吹出ダクトが適用される場合、ファンおよびモータが騒音源となる。
The
図1~図3に示すように、消音器1は、ケース4および仕切板5を備えている。
ケース4は、ダクト2の外壁に設けられている。ケース4は、ダクト2の外壁からY方向に突出するように設けられている。ケース4は、その内側に空間6を形成している。そのケース内の空間6は、ダクト内の通路3に連通している。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
The
なお、図1~図3に示すケース4の形状、大きさなどは、説明のために簡略化して記載したものである。すなわち、ケース4の形状、大きさなどは、狙いの消音特性(すなわち、消音する騒音の周波数)または設置スペースの制約などに応じて、任意に設定することが可能である。
Note that the shape, size, etc. of the
以下の説明では、ケース内の空間6とダクト内の通路3との境界を「境界面BS」という。図2では、境界面BSを、符号BSを付した一点鎖線で示している。また、図2では、境界面BSに垂直で且つケース内の空間6の中心を含む仮想面VSを、符号VSを付した二点鎖線で示している。第1実施形態では、境界面BSに何も設けられていない。なお、後述する第7実施形態で説明するように、境界面BSには、例えば穴あきパネルまたは不織布など、通気性のある素材で形成した境界層を設けてもよい。
In the following description, the boundary between the
また、以下の説明では、ケース4の内壁のうち、境界面BSに対向する位置に配置される部位を「ケース天井4a」と呼ぶことがある。
Furthermore, in the following description, a portion of the inner wall of the
仕切板5は、ケース内の空間6に設けられている。仕切板5は、その板厚方向を向く面が、境界面BSに沿うように設けられている。なお、「境界面BSに沿う」とは、境界面BSに平行な状態に加え、境界面BSに対して傾斜した状態も含むものである。なお、仕切板5は、その板厚方向を向く面が、境界面BSに垂直な仮想面VSに対して交差するように設けられているということもできる。
The
図3に示すように、仕切板5は、ケース内の空間6とダクト内の通路3との境界面BSに平行な面方向に位置するケース内壁4b~4eの少なくとも一部から離れた位置に設けられている。具体的には、仕切板5のX方向の両端部は、ケース4のX方向の内壁4d、4eに接続されている。また、仕切板5のZ方向の長さL1は、ケース内の空間6のZ方向の長さL2よりも短い。そのため、図2および図3に示すように、仕切板5のZ方向の両端部は、ケース4のZ方向の内壁から離れた位置に設けられている。言い換えれば、仕切板5は、仮想面VSを挟んで対向する一方のケース内壁4bおよび他方のケース内壁4cから離れた位置に設けられている。そのため、仕切板5のZ方向の両端部とケース4のZ方向の内壁4b、4cとの間にそれぞれ隙が形成されている。これにより、ケース内の空間6には、仮想面VSを挟んで対向する一方の隙と他方の隙を含んで、ダクト内の通路3から入射する音波が伝播する複数の経路が形成される。なお、以下の説明では、音波が伝播する経路を単に「伝播経路」ということがある。また、本明細書において「隙」とは伝播経路を構成する一部をいうものであり、後述する第11実施形態のように多孔質材が充填された構成も含むものである。
As shown in FIG. 3, the
図4は、粒子速度のベクトルを示す解析図である。なお、図4の解析は、第1実施形態で説明した構成に加え、ケース内の空間6とダクト内の通路3との境界に境界層を設けた構成に関するものである。この解析結果から、音波の伝播経路を読み取ることが可能である。
FIG. 4 is an analytical diagram showing particle velocity vectors. Note that the analysis in FIG. 4 relates to a configuration in which a boundary layer is provided at the boundary between the
図5は、図4の解析結果に基づき、音波の伝播経路の一部を模式的に示した図である。図5の矢印SW1に示すように、ダクト内の通路3からケース内の空間6に入射した音波の一部は、仕切板5よりダクト2側の領域から、Z方向の一方の隙を通り、仕切板5よりケース天井4a側の領域に進む。また、矢印SW2に示すように、ダクト内の通路3からケース内の空間6に入射した音波の他の一部は、仕切板5よりダクト2側の領域から、Z方向の他方の隙を通り、仕切板5よりケース天井4a側の領域に進む。このように、ケース内の空間6には、仕切板5によって複数の伝播経路が形成される。そのため、複数の伝播経路により、ケース内の空間6を伝播する音波の周波数帯域を広げることが可能である。また、複数の伝播経路の長さを長くすることで、ケース内の空間6を伝播する音波を低周波にすることが可能である。そして、その複数の経路を伝播して再びダクト2に放出される音波とダクト内の通路3を進む音波との干渉により、ダクト内の騒音を消音することができる。
FIG. 5 is a diagram schematically showing a part of the propagation path of a sound wave based on the analysis result of FIG. 4. As shown by arrow SW1 in FIG. 5, a part of the sound waves that entered the
以上説明した第1実施形態の消音器1は、次の作用効果を奏するものである。
第1実施形態では、ケース内の空間6に設けられる仕切板5は、境界面BSに垂直で且つケース内の空間6の中心を含む仮想面VSを挟んで対向する一方のケース内壁4bおよび他方のケース内壁4cの両方から離れた位置に設けられている。
これにより、ケース内の空間6に複数の伝播経路が形成されるので、その複数の伝播経路を伝播する音波を広帯域化することが可能である。そのため、その複数の伝播経路を伝播して再びダクト2に放出される音波とダクト内の通路3を進む音波との干渉により、ダクト内の騒音が広帯域で消音される。したがって、この消音器1は、ダクト内の通路3の騒音に対する消音特性を広帯域化することで騒音低減特性を向上することができる。
The
In the first embodiment, the
As a result, a plurality of propagation paths are formed in the
また、この消音器1は、ケース内の空間6に仕切板5を設けることで、ケース4を大型化することなく、ケース内に形成される音波の伝播経路を長くすることが可能である。したがって、この消音器1は、設置に必要なスペースの増加を抑えると共に、より低周波の騒音を低減することで騒音低減特性を向上することができる。
Further, in this
(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実施形態に対して仕切板5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。
(Second embodiment)
A second embodiment will be described. The second embodiment differs from the first embodiment in that the configuration of the
図6に示すように、第2実施形態の消音器1では、仕切板5のZ方向の長さL1が、第1実施形態で説明したものよりも長く設定されている。具体的には、仕切板5のZ方向の長さL1は、ケース内の空間6のZ方向の長さL2の半分以上に設定されている。また、Y方向から視て、仕切板5の面積は、ケース内の空間6の面積の半分以上に設定されているということもできる。なお、仕切板5のZ方向の長さL1は、狙いの消音特性(すなわち、消音する騒音の周波数)に応じて設定される。
As shown in FIG. 6, in the
以上説明した第2実施形態では、仕切板5のZ方向の長さL1を長くすることで、音の伝播経路を延長し、より低周波の騒音を低減することが可能である。
In the second embodiment described above, by increasing the length L1 of the
(第3実施形態)
第3実施形態について説明する。第3実施形態も、第1実施形態等に対して仕切板5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。
(Third embodiment)
A third embodiment will be described. The third embodiment is also different from the first embodiment etc. in the configuration of the
図7に示すように、第3実施形態の消音器1は、複数の仕切板5a~5dを備えている。複数の仕切板5a~5dは、Y方向に互いに所定の距離をあけて配置されている。以下の説明では、複数の仕切板5a~5dのうち、ケース天井4a側に配置される仕切板を「第1仕切板5a」と呼び、境界面BS側に配置される仕切板を「第2仕切板5b」と呼ぶ。また、第1仕切板5aと第2仕切板5bとの間に配置される仕切板5c、5dのうち、Z方向の一方に配置される仕切板を「第3仕切板5c」と呼び、Z方向の他方に配置される仕切板を「第4仕切板5d」と呼ぶ。
As shown in FIG. 7, the
第1仕切板5aと第2仕切板5bは、Z方向の長さが、ケース内の空間6のZ方向の長さよりも短い。そして、第1仕切板5aと第2仕切板5bは、Z方向の両端部が、ケース4のZ方向の内壁4b、4cから離れた位置に設けられている。言い換えれば、第1仕切板5aと第2仕切板5bは、仮想面VSを挟んで対向する一方のケース内壁4bおよび他方のケース内壁4cの両方から離れた位置に設けられている。そのため、第1仕切板5aのZ方向の両端部とケース4のZ方向の内壁4b、4cとの間にそれぞれ隙が形成されている。また、第2仕切板5bのZ方向の両端部とケース4のZ方向の内壁4b、4cとの間にもそれぞれ隙が形成されている。
The length of the
第3仕切板5cは、Z方向の一方の端部がケース内壁4bに接続している。第4仕切板5dは、Z方向の他方の端部がケース内壁4cに接続している。第3仕切板5cと第4仕切板5dは、第1仕切板5aおよび第2仕切板5bとケース内壁4b、4cとの間に形成される隙に対応する位置(すなわち、Y方向から視て、第1仕切板5aおよび第2仕切板5bとケース内壁4b、4cとの間に形成される隙に重なる位置)に設けられている。このような複数の仕切板5a~5dの配置により、ケース内の空間6に形成される複数の伝播経路を長くすることが可能である。
The
以上説明した第3実施形態の消音器1は、複数の仕切板5a~5dにより、ケース内の空間6に複数の伝播経路を形成することで、ダクト内の通路3の騒音に対する消音特性を広帯域化することができる。
また、この消音器1は、複数の仕切板5a~5dにより、ケース内に形成される音波の伝播経路を長くすることで、より低周波の騒音を低減することもできる。
The
Furthermore, the
(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3実施形態に対して仕切板5の構成を変更したものであり、その他については第3実施形態と同様であるため、第3実施形態等と異なる部分についてのみ説明する。
(Fourth embodiment)
A fourth embodiment will be described. In the fourth embodiment, the configuration of the
図8に示すように、第4実施形態の消音器1も、複数の仕切板5a~5dを備えている。第1仕切板5aのZ方向の両端部とケース4のZ方向の内壁4b、4cとの間にそれぞれ隙が形成され、第2仕切板5bのZ方向の両端部とケース内壁4b、4cとの間にもそれぞれ隙が形成されている。そして、第3仕切板5cと第4仕切板5dは、第1仕切板5aおよび第2仕切板5bとケース内壁4b、4cとの間に形成される隙に対応する位置に設けられている。さらに、第4実施形態では、Y方向から視て、第1仕切板5aおよび第2仕切板5bの一部と、第3仕切板5cおよび第4仕切板5dの一部とが重なるように配置されている。したがって、このような複数の仕切板5a~5dの配置により、ケース内の空間6に形成される複数の伝播経路をより長くすることが可能である。
As shown in FIG. 8, the
図9は、粒子速度のベクトルを示す解析図である。なお、図9の解析は、第4実施形態で説明した構成に加え、ケース内の空間6とダクト内の通路3との境界に境界層を設けた構成に関するものである。この解析結果から、音波の伝播経路を読み取ることが可能である。
FIG. 9 is an analytical diagram showing particle velocity vectors. Note that the analysis in FIG. 9 relates to a configuration in which a boundary layer is provided at the boundary between the
図10は、図9の解析結果に基づき、音波の伝播経路の一部を模式的に示した図である。図10の矢印SW3に示すように、ダクト内の通路3からケース内の空間6に入射した音波の一部は、第2仕切板5bよりダクト2側の領域から、第2仕切板5bのZ方向の一方の隙を通り、第1仕切板5aと第2仕切板5bとの間の領域に進むものと、そこから第1仕切板5aのZ方向の一方の隙を通り、ケース天井4aと第1仕切板5aとの間の領域に進むものがある。
また、矢印SW4に示すように、ダクト内の通路3からケース内の空間6に入射した音波の他の一部は、第2仕切板5bよりダクト2側の領域から、第2仕切板5bのZ方向の他方の隙を通り、第1仕切板5aと第2仕切板5bとの間の領域に進むものと、そこから第1仕切板5aのZ方向の他方の隙を通り、ケース天井4aと第1仕切板5aとの間の領域に進むものがある。
FIG. 10 is a diagram schematically showing a part of the propagation path of a sound wave based on the analysis results of FIG. 9. As shown by the arrow SW3 in FIG. 10, a part of the sound waves that entered the
Further, as shown by arrow SW4, the other part of the sound waves that entered the
このように、ケース内の空間6には、複数の第1仕切板5a~5dにより複数の伝播経路が形成されるので、ケース内の空間6を伝播する音波の周波数帯域を広げることが可能である。また、Y方向から視て複数の第1仕切板5a~5dの一部が重なるように配置することで、複数の伝播経路の長さをより長くし、ケース内の空間6を伝播する音波をより低周波にすることが可能である。その複数の経路を伝播して再びダクト2に放出される音波とダクト内の通路3を進む音波との干渉により、ダクト内の騒音を消音することができる。
In this way, since a plurality of propagation paths are formed in the
以上説明した第4実施形態の消音器1は、ケース内の空間6に複数の伝播経路を形成することで、ダクト内の通路3の騒音に対する消音特性を広帯域化することができる。
また、この消音器1は、ケース内に形成される音波の伝播経路を長くすることで、より低周波の騒音を低減することもできる。
The
Moreover, this
(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1実施形態で説明した消音器1に対して仕切板5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。
(Fifth embodiment)
A fifth embodiment will be described. The fifth embodiment differs from the first embodiment because the configuration of the
図11は、第5実施形態に係る消音器1に関し、第1実施形態の図3で示した箇所に対応する部位の断面図である。図11に示すように、第5実施形態では、仕切板5のZ方向の両端部が、ケース4のZ方向の内壁4b、4cに接続されている。また、仕切板5のX方向の長さは、ケース内の空間6のX方向の長さよりも短い。そのため、仕切板5のX方向の両端部は、ケース4のX方向の一方の内壁4dおよび他方の内壁4eから離れた位置に設けられている。そのため、仕切板5のX方向の両端部とケース4のX方向の内壁4d、4eとの間にそれぞれ隙が形成されている。これにより、ケース内の空間6には、複数の伝播経路が形成される。
FIG. 11 is a cross-sectional view of a portion of the
以上説明した第5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可能である。すなわち、仕切板5とケース内壁とが接続される方向によって騒音低減効果が変化することはない。
The fifth embodiment described above can also provide the same effects as the first embodiment. That is, the noise reduction effect does not change depending on the direction in which the
(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、第1実施形態等で説明した消音器1に対して仕切板5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実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
(Sixth embodiment)
A sixth embodiment will be described. The sixth embodiment differs from the
図12および図13に示すように、第6実施形態の消音器1は、ケース天井4aと仕切板5とを接続する接続部材7を備えている。仕切板5は、その接続部材7によってケース内の空間6に支持されている。したがって、仕切板5は、ケース4のZ方向の内壁およびX方向の内壁から離れた位置に設けられている。
As shown in FIGS. 12 and 13, the
具体的には、図13に示すように、仕切板5のZ方向の長さL1は、ケース内の空間6のZ方向の長さL2よりも短い。そのため、仕切板5のZ方向の両端部は、ケース4のZ方向の内壁4b、4cから離れた位置に設けられている。そのため、仕切板5のZ方向の両端部とケース4のZ方向の内壁4b、4cとの間にそれぞれ隙が形成されている。また、仕切板5のX方向の長さL3は、ケース内の空間6のX方向の長さL4よりも短い。そのため、仕切板5のX方向の両端部は、ケース4のX方向の内壁4d、4eから離れた位置に設けられている。そのため、仕切板5のX方向の両端部とケース4のX方向の内壁4d、4eとの間にもそれぞれ隙が形成されている。したがって、第6実施形態では、仕切板5の全周に亘り、ケース内壁との間に隙が形成されている。これにより、ケース内の空間6には、複数の伝播経路が形成される。
Specifically, as shown in FIG. 13, the length L1 of the
図13の矢印SW5およびSW6に例示したように、ダクト内の通路3からケース内の空間6に入射した音波は、仕切板5の対角線に沿うように進むものや、仕切板5の辺に沿うように進むものなどがある。このように、ケース内の空間6には、仕切板5によって複数の伝播経路が形成される。したがって、第6実施形態では、複数の伝播経路の長さを異なるものとすることで、ケース内の空間6を伝播する音波の周波数帯域を広げることが可能である。
As exemplified by arrows SW5 and SW6 in FIG. There are things that proceed like this. In this way, a plurality of propagation paths are formed in the
以上説明した第6実施形態の消音器1も、ケース内の空間6に複数の伝播経路を形成することで、ダクト内の通路3の騒音に対する消音特性を広帯域化することができる。
The
(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実施形態等で説明した消音器1に対して仕切板5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実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
(Seventh embodiment)
A seventh embodiment will be described. The seventh embodiment differs from the
図14および図15に示すように、第7実施形態では、仕切板5が、ケース内の空間6とダクト内の通路3との境界面BSに平行な面方向に位置するケース内壁4b~4eの少なくとも一部から離れた位置に設けられている。具体的には、仕切板5は、ケース4のZ方向の一方の内壁4bから離れた位置に設けられている。また、仕切板5は、ケース4のZ方向の他方の内壁4cに接続され、且つ、ケース4のX方向の両方の内壁4d、4eにも接続されている。そのため、仕切板5のZ方向の一方の端部とケース4のZ方向の一方の内壁4bとの間のみに隙が形成されている。このような構成によっても、ケース内の空間6には、ダクト内の通路3から入射する音波が伝播する複数の経路が形成される。
As shown in FIGS. 14 and 15, in the seventh embodiment, the
図16は、粒子速度のベクトルを示す解析図である。この解析結果から、音波の伝播経路を読み取ることが可能である。 FIG. 16 is an analytical diagram showing particle velocity vectors. From this analysis result, it is possible to read the propagation path of the sound wave.
図17は、図16の解析結果に基づき、音波の伝播経路の一部を模式的に示した図である。図17の矢印SW7に例示したように、ダクト内の通路3からケース内の空間6に入射した音波の一部は、ケース4のZ方向の一方の内壁4bに比較的近い領域からケースと仕切板5との隙を通り、仕切板5よりケース天井4a側の領域に進む。また、矢印SW8に示すように、ダクト内の通路3からケース内の空間6に入射した音波の他の一部は、ケース4のZ方向の他方の内壁4cに比較的近い領域からケースと仕切板5との隙を通り、仕切板5よりケース天井4a側の領域に進む。このように、ケース内の空間6には、仕切板5によって複数の伝播経路が形成される。
FIG. 17 is a diagram schematically showing a part of the propagation path of a sound wave based on the analysis result of FIG. 16. As illustrated by arrow SW7 in FIG. 17, a part of the sound waves that entered the
また、図18の矢印SW9およびSW10に模式的に示したように、ダクト内の通路3からケース内の空間6に入射した音波は、仕切板5の対角線に沿うように進むものや、仕切板5の辺に沿うように進むものなどがある。このように、ケース内の空間6には、仕切板5によって複数の伝播経路が形成される。
Furthermore, as schematically shown by arrows SW9 and SW10 in FIG. There are some that move along the side of 5. In this way, a plurality of propagation paths are formed in the
以上説明したように、第7実施形態の構成においても、ケース内に複数の伝播経路が形成されることにより、ケース内の空間6を伝播する音波の周波数帯域を広げることが可能である。また、複数の伝播経路の長さを長くすることで、ケース内の空間6を伝播する音波を低周波にすることが可能である。そして、その複数の経路を伝播して再びダクト2に放出される音波とダクト内の通路3を進む音波との干渉により、ダクト内の騒音を消音することができる。
As described above, also in the configuration of the seventh embodiment, by forming a plurality of propagation paths within the case, it is possible to widen the frequency band of sound waves propagating in the
なお、上述した第7実施形態では、仕切板5が、ケース4のZ方向の一方の内壁4bのみから離れた位置に設けられている構成について説明したが、それに限らず、仕切板5は、ケース内壁4b~4eの少なくとも一部から離れた位置に設けられていればよい。すなわち、仕切板5は、ケース4のZ方向の他方の内壁4cのみから離れていてもよい。或いは、仕切板5は、ケース4のX方向の一方の内壁4dのみから離れていてもよい。或いは、仕切板5は、ケース4のX方向の他方の内壁4eのみから離れていてもよい。
In the seventh embodiment described above, the
(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1実施形態等で説明した消音器1に対して仕切板5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実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
(Eighth embodiment)
An eighth embodiment will be described. The eighth embodiment differs from the
図19および図20に示すように、第8実施形態では、仕切板5は、ケース4のZ方向の両方の内壁4b、4cから離れた位置に設けられ、ケース4のX方向の一方の内壁4dからも離れた位置に設けられている。また、仕切板5は、ケース4のX方向の他方の内壁4eに接続されている。そのため、仕切板5のZ方向の両端部とケース4のZ方向の両方の内壁4b、4cとの間に隙が形成され、仕切板5のX方向の一方の端部とケース4のX方向の一方の内壁4dとの間に隙が形成されている。これにより、ケース内の空間6には、ダクト内の通路3から入射する音波が伝播する複数の経路が形成される。
As shown in FIGS. 19 and 20, in the eighth embodiment, the
このような第8実施形態の構成においても、上述した第1実施形態等と同一の作用効果を奏することができる。 Even in the configuration of the eighth embodiment, the same effects as those of the first embodiment and the like described above can be achieved.
(第9実施形態)
第9実施形態について説明する。第9実施形態は、第4実施形態等で説明した消音器1に境界層を追加したものであり、その他については第4実施形態と同様であるため、第4実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
(Ninth embodiment)
A ninth embodiment will be described. The ninth embodiment adds a boundary layer to the
図21に示すように、第9実施形態の消音器1は、ケース内の空間6とダクト内の通路3との境界に境界層8を備えている。境界層8は、ケース内の空間6とダクト内の通路3とを仕切ると共に、ケース内の空間6とダクト内の通路3との通気性を確保するものである。境界層8として、例えば穴あきパネルまたは不織布など、通気性のある素材を採用できる。境界層8の音響インピーダンスとケース内の空間6の音響インピーダンスとのバランスにより、消音特性を広帯域化または低周波化することが可能である。
As shown in FIG. 21, the
図22に示すグラフは、第9実施形態の一例とそれに対する第1比較例について、周波数と騒音低減量との関係(すなわち、消音特性)を解析したものである。なお、第9実施形態の一例とは、境界層8として穴あきパネルを採用したものである。一方、第9実施形態に対する第1比較例とは、第9実施形態の構成から境界層8を除いた構成であり、すなわち上述した第4実施形態と同様の構成である。
The graph shown in FIG. 22 is an analysis of the relationship between the frequency and the amount of noise reduction (that is, the silencing characteristics) for an example of the ninth embodiment and a first comparative example thereof. Note that an example of the ninth embodiment employs a perforated panel as the
図22のグラフでは、第9実施形態の構成による消音特性を実線A1に示し、第1比較例による消音特性を破線B1に示している。実線A1のピーク値の周波数は、破線B1のピーク値の周波数より低い値になっている。また、実線A1について矢印A2で示した周波数域は、破線B1について矢印B2で示した周波数域より広い。このように、第9実施形態の消音器1は、境界層8を備えることで、その第1比較例に対して、消音特性を広帯域化または低周波化することが可能である。
In the graph of FIG. 22, the solid line A1 shows the sound deadening characteristic according to the configuration of the ninth embodiment, and the broken line B1 shows the sound deadening characteristic according to the first comparative example. The frequency of the peak value of the solid line A1 is lower than the frequency of the peak value of the broken line B1. Further, the frequency range indicated by arrow A2 for the solid line A1 is wider than the frequency range indicated by arrow B2 for the broken line B1. In this way, by including the
次に、図23は、第9実施形態に対する第1比較例(すなわち、第4実施形態と同様の構成)において、ダクト内の通路3に気体が流れる様子を示したものである。
Next, FIG. 23 shows how gas flows through the
ダクト内の通路3に気体が流れる場合、その気流がケース内の空間6に入り込むことで騒音が発生することがある。また、図23の矢印AEに示すように、ダクト内の通路3を流れる気流がケース4の内壁に当たり気流が乱れることによっても騒音が発生することがある。このように、ダクト内の通路3に気体が流れる場合、ダクト2の壁にケース4を設けることにより、ダクト2の一方の開口側に配置される不図示の騒音源とは異なる新たな騒音が発生することがある。
When gas flows through the
それに対し、図21に示した第9実施形態の消音器1は、ダクト内の通路3を流れる気流がケース内の空間6に入り込むことを、境界層8により抑制することができる。また、ダクト内の通路3を流れる気流がケース4の内壁に当たることを、境界層8により抑制することができる。したがって、第9実施形態の消音器1は、ダクト内の通路3に気体が流れる場合でも、ダクト2の壁にケース4を設けることによる新たな騒音の発生を境界層8により防ぐことで、騒音低減効果をより向上することができる。
On the other hand, in the
(第10実施形態)
第10実施形態について説明する。第10実施形態は、第9実施形態で説明した消音器1に対して仕切板5の構成を変更したものであり、その他については第9実施形態と同様であるため、第9実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
(10th embodiment)
A tenth embodiment will be described. The tenth embodiment differs from the ninth embodiment because the configuration of the
図24および図25に示すように、第10実施形態の消音器1は、第4実施形態で説明した第1~第3仕切板5a~5cを備えており、第4仕切板5dを備えていない。そのため、第10実施形態では、複数の仕切板5a~5cは、境界面BSに垂直で且つケース内の空間6の中心を含む仮想面VSを挟んで一方側に配置される部位の総面積と、他方側に配置される部位の総面積とが非対称となるように配置されている。このような複数の仕切板5a~5cの配置により、ケース内の空間6に形成される複数の伝播経路の長さを大きく異なるものにすることが可能である。
As shown in FIGS. 24 and 25, the
図26は、第10実施形態の構成において粒子速度のベクトルを示す解析図である。この解析結果から、音波の伝播経路を読み取ることが可能である。 FIG. 26 is an analytical diagram showing particle velocity vectors in the configuration of the tenth embodiment. From this analysis result, it is possible to read the propagation path of the sound wave.
図27は、図26の解析結果に基づき、音波の伝播経路の一部を模式的に示した図である。図27の矢印SW11に示すように、ダクト内の通路3からケース内の空間6に入射した音波の一部は、第2仕切板5bよりダクト2側の領域から、第2仕切板5bのZ方向の一方の隙を通り、第1仕切板5aと第2仕切板5bとの間の領域に進むものと、そこから第1仕切板5aのZ方向の一方の隙を通り、ケース天井4aと第1仕切板5aとの間の領域に進むものがある。
また、矢印SW12に示すように、ダクト内の通路3からケース内の空間6に入射した音波の他の一部は、第2仕切板5bよりダクト2側の領域から、第2仕切板5bのZ方向の他方の隙を通り、第1仕切板5aと第2仕切板5bとの間の領域に進むものと、第1仕切板5aのZ方向の他方の隙を通り、ケース天井4aと第1仕切板5aとの間の領域に進むものがある。そのうち、矢印SW11に示した伝播経路のうちケース天井4aと第1仕切板5aとの間の領域に進むものは、矢印SW12に示した伝播経路のうちケース天井4aと第1仕切板5aとの間の領域に進むものより長くなっている。
FIG. 27 is a diagram schematically showing a part of the propagation path of a sound wave based on the analysis result of FIG. 26. As shown by arrow SW11 in FIG. 27, a part of the sound waves that have entered the
In addition, as shown by arrow SW12, the other part of the sound waves that entered the
このように、第10実施形態では、仮想面VSを挟んで複数の仕切板5a~5cを非対称に配置することで、仮想面VSを挟んで一方側に形成される伝播経路の長さと、他方側に形成される伝播経路の長さとが異なるものとなる。そのため、ケース内の空間6に形成される複数の伝播経路を伝播する音波をより広帯域化することが可能である。したがって、この消音器1は、ダクト内の通路3の騒音に対する消音特性をより広帯域化することができる。
In this manner, in the tenth embodiment, by asymmetrically arranging the plurality of
ここで、第10実施形態に対する第2比較例として、図28に有底筒状の消音管10を示す。図28に示した消音管10は、上述した特許文献1に開示されている構成の一例に相当するものである。消音管10の途中には屈曲部11が設けられており、ダクト2から突出する消音管10の突出量H2が抑えられている。なお、図28に示した第2比較例の消音管10の突出量H2と、図25に示した第10実施形態の消音器1のケース4の突出量H1とは同一であるとする。
Here, as a second comparative example with respect to the tenth embodiment, FIG. 28 shows a
図28の矢印SW13、SW14に示すように、ダクト2から消音管10に入射した音波は、消音管10の深部で反射し、再び消音管10を通ってダクト2に放出される。その消音管10からダクト2に放出される音波とダクト内の通路3を進む音波との干渉により、ダクト内の騒音が消音される。しかし、この第2比較例の構成では、消音管10の長さに応じて消音される周波数が決まるため、消音効果の得られる周波数帯域が狭いといった問題がある。
As shown by arrows SW13 and SW14 in FIG. 28, the sound waves that enter the
図29に示すグラフは、第10実施形態と第2比較例について、周波数と騒音低減量との関係(すなわち、消音特性)を解析したものである。
図29のグラフでは、第10実施形態の構成による消音特性を実線C1に示し、第2比較例による消音特性を破線D1に示している。実線C1のピーク値の周波数は、破線D1のピーク値の周波数より低い値になっている。また、実線C1について矢印C2で示した周波数域は、破線D1について矢印D2で示した周波数域より非常に広いものとなっている。このように、第10実施形態の消音器1は、ケース内の空間6に形成される複数の伝播経路の長さを異なるものとし、さらに、その複数の伝播経路の長さを長くすることで、第2比較例に対して消音特性を広帯域化かつ低周波化することが可能である。
The graph shown in FIG. 29 is an analysis of the relationship between the frequency and the amount of noise reduction (that is, the silencing characteristics) for the tenth embodiment and the second comparative example.
In the graph of FIG. 29, the solid line C1 shows the sound deadening characteristic according to the configuration of the tenth embodiment, and the broken line D1 shows the sound deadening characteristic according to the second comparative example. The frequency of the peak value of the solid line C1 is lower than the frequency of the peak value of the broken line D1. Further, the frequency range indicated by the arrow C2 for the solid line C1 is much wider than the frequency range indicated by the arrow D2 for the broken line D1. In this way, the
また、図30に示すグラフは、第10実施形態と第9実施形態について、消音特性(すなわち、周波数と騒音低減量との関係)を解析したものである。
図30のグラフでは、第10実施形態の構成による消音特性を実線C1に示し、第9実施形態の構成による消音特性を破線A1に示している。実線C1のピーク値の周波数は、破線A1のピーク値の周波数より高い値となっているが、実線C1について矢印C2で示した周波数域は、破線A1について矢印A2で示した周波数域より非常に広いものとなっている。このように、第10実施形態の消音器1は、ケース内の空間6に形成される複数の伝播経路の長さをより異なるものとすることで、第9実施形態の消音器1に対して消音特性をより広帯域化することが可能である。
Moreover, the graph shown in FIG. 30 is an analysis of the silencing characteristics (that is, the relationship between the frequency and the amount of noise reduction) for the tenth embodiment and the ninth embodiment.
In the graph of FIG. 30, the solid line C1 represents the silencing characteristic according to the configuration of the tenth embodiment, and the broken line A1 represents the silencing characteristic according to the configuration of the ninth embodiment. The frequency of the peak value of the solid line C1 is higher than the frequency of the peak value of the broken line A1, but the frequency range shown by the arrow C2 for the solid line C1 is much higher than the frequency range shown by the arrow A2 for the broken line A1. It is spacious. In this way, the
なお、第10実施形態の構成についても、仕切板5の数を増やすか仕切板5の長さを延ばすなどして、複数の伝播経路の長さを長くすれば、消音特性をより低周波化することが可能である。
In addition, regarding the configuration of the tenth embodiment, if the length of the plurality of propagation paths is increased by increasing the number of
以上説明した第10実施形態では、消音器1の備える複数の仕切板5a~5cは、境界面BSに垂直で且つケース内の空間6の中心を含む仮想面VSを挟んで一方側に配置される部位の総面積と、他方側に配置される部位の総面積とが非対称となるように配置されている。
これにより、ケース内の空間6に形成される音波の伝播経路は、仮想面VSを挟んで一方側に形成される伝播経路の長さと、他方側に形成される伝播経路の長さとが異なるものとなる。そのため、ケース内の空間6に形成される複数の伝播経路を伝播する音波をより広帯域化することが可能である。したがって、第10実施形態の消音器1は、ダクト内の通路3の騒音に対する消音特性をより広帯域化することができる。
In the tenth embodiment described above, the plurality of
As a result, the propagation path of the sound wave formed in the
(第11実施形態)
第11実施形態について説明する。第11実施形態は、第10実施形態で説明した消音器1に対してケース内の構成を変更したものであり、その他については第10実施形態と同様であるため、第10実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
(Eleventh embodiment)
An eleventh embodiment will be described. The eleventh embodiment differs from the
図31に示すように、第11実施形態の消音器1は、ケース内の空間6に、通気性を有する多孔質材9が充填されている。多孔質材9として、例えばウレタン、またはグラスウールなどが採用される。多孔質材9の音響インピーダンスにより、消音特性を広帯域化または低周波化することが可能である。
As shown in FIG. 31, in the
第11実施形態では、ケース内の空間6に多孔質材9を充填することで、仕切板5を固定するための構成が不要となり、消音器1の構成を簡素にすることができる。
In the eleventh embodiment, by filling the
一方、ケース4の内壁などに仕切板5を固定した構成であれば、ケース内の空間6に充填した多孔質材9の位置ずれ(即ち、偏りまたは移動)が防がれるので、長期間使用による消音特性の悪化を抑えることができる。
On the other hand, if the
ここで、図32に、第11実施形態に対する第3比較例を示す。第3比較例の消音器1は、ケース内の空間6に多孔質材9のみを充填したものであり、仕切板5を備えていない。
Here, FIG. 32 shows a third comparative example with respect to the eleventh embodiment. The
図33に示すグラフは、第11実施形態の構成とそれに対する第3比較例について、周波数と騒音低減量との関係(すなわち、消音特性)を解析したものである。
図33のグラフでは、第11実施形態の構成による消音特性を実線Fに示し、第3比較例による消音特性を破線Gに示している。約650Hz以下の周波数において、実線Fの騒音低減量は、破線Gの騒音低減量より大きい値となっている。このように、第11実施形態の消音器1は、ケース内の空間6に多孔質材9と共に仕切板5を備えることで、第3比較例に対して低周波の吸音特性を向上することが可能である。
The graph shown in FIG. 33 is an analysis of the relationship between the frequency and the amount of noise reduction (that is, the silencing characteristics) for the configuration of the eleventh embodiment and the third comparative example thereto.
In the graph of FIG. 33, the solid line F indicates the silencing characteristic according to the configuration of the eleventh embodiment, and the broken line G indicates the silencing characteristic according to the third comparative example. At frequencies below about 650 Hz, the amount of noise reduction indicated by the solid line F is larger than the amount of noise reduction indicated by the broken line G. As described above, the
(第12実施形態)
第12実施形態について説明する。第12実施形態は、車両用空調ユニットに消音器1を設置する形態を説明するものである。
(12th embodiment)
A twelfth embodiment will be described. The twelfth embodiment describes a form in which a
図34に示すように、車両用空調ユニット20は、空調ケース21、エバポレータ22、ヒータコア23、エアミックスドア24、および吹出開口部ドア25などを備えている。
空調ケース21は、第1~第11実施形態で説明したダクト2に相当する部材である。空調ケース21は、空調ユニット20の外殻を成す。空調ケース21の内側には、空気が流れる通路3が形成されている。なお、図34では、通路3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21は、通路3の空気流れ方向下流側に、車室内の所定領域に空気を吹き出すための複数の吹出開口部26を有している。吹出開口部26には、図示しない吹出ダクトが接続されることがある。
As shown in FIG. 34, the vehicle
The
空調ケース21の内部には、エバポレータ22、ヒータコア23、エアミックスドア24、および吹出開口部ドア25などが設けられている。
Inside the
エバポレータ22は、通路3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22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22は、その内部を流れる冷媒とエバポレータ22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。
The
ヒータコア23は、通路3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23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23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。
The
空調ケース内の通路3においてエバポレータ22とヒータコア23との間には、エアミックスドア24が設けられている。エアミックスドア24は、エバポレータ22を通過した後にヒータコア23を迂回する空気と、エバポレータ22を通過した後にヒータコア23を通過する空気との割合を調整する。
An
吹出開口部ドア25は複数の吹出開口部26にそれぞれ設けられており、吹出開口部261の開口面積を調整する。
The blow-off opening
第12実施形態の消音器1は、空調ケース21内の通路3を伝播する騒音を低減するために空調ケース21の外側または内側に設けられる。図34では、空調ケース21に対して消音器1を設置することが好ましい箇所を例示的に破線P1~P3で示している。なお、空調ケース21に対して1個または複数個の消音器1を設置してもよい。空調ケース21に消音器1を設置することで、空調装置から車室内に放出される騒音を低減し、空調性能(すなわち乗員の快適性)を高めることができる。
The
なお、図示は省略するが、消音器1は、空調ケース21の吹出開口部26に接続される吹出ダクトに設置してもよい。そのようにしても、上記と同様に、空調装置から車室内に放出される騒音を低減し、空調性能を高めることができる。
Although not shown, the
(第13実施形態)
第13実施形態について説明する。第13実施形態は、第1実施形態等に対してダクト2に対する消音器1の設置方法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。
(13th embodiment)
A thirteenth embodiment will be described. The thirteenth embodiment differs from the first embodiment etc. in that the method of installing the
図35に示すように、第13実施形態の消音器1は、ケース4のうち境界層8側の一部がダクト内の通路3に入り込み、ケース4のうち天井側の一部がダクト2の外壁からY方向に突出している。このような第13実施形態の構成においても、上述した第1~第12実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
As shown in FIG. 35, in the
(第14実施形態)
第14実施形態について説明する。第14実施形態も、第1実施形態等に対してダクト2に対する消音器1の設置方法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。
(14th embodiment)
A fourteenth embodiment will be described. The fourteenth embodiment also differs from the first embodiment etc. in that the method of installing the
図36に示すように、第14実施形態の消音器1は、ケース4の全体がダクト内の通路3に入り込んでいる。このような第14実施形態の構成においても、上述した第1~第13実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
As shown in FIG. 36, in the
(他の実施形態)
(1)上述した各実施形態では、消音器1は、1~4枚の仕切板5、5a~5dを備えるものについて説明したが、それに限らず、仕切板5の枚数は任意に設定することが可能である。また、仕切板5は任意の形状のものを採用することが可能であり、平面であっても曲面であってもよい。
(Other embodiments)
(1) In each of the embodiments described above, the
(2)上述した各実施形態では、消音器1は、直方体または立方体のケース4を備えるものについて説明したが、それに限らず、ケース4は任意の形状のものを採用することが可能であり、また、ケース4の壁は平面であっても曲面であってもよい。
(2) In each of the embodiments described above, the
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。 The present invention is not limited to the embodiments described above, and can be modified as appropriate within the scope of the claims. Furthermore, the embodiments described above are not unrelated to each other, and can be combined as appropriate, except in cases where combination is clearly impossible. Furthermore, in each of the above embodiments, it goes without saying that the elements constituting the embodiments are not necessarily essential, except in cases where it is specifically stated that they are essential or where they are clearly considered essential in principle. stomach. In addition, in each of the above embodiments, when numerical values such as the number, numerical value, amount, range, etc. of the constituent elements of the embodiment are mentioned, when it is clearly stated that it is essential, or when it is clearly limited to a specific number in principle. It is not limited to that specific number, except in cases where In addition, in each of the above embodiments, when referring to the shape, positional relationship, etc. of constituent elements, etc., the shape, It is not limited to positional relationships, etc.
(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、両側または片側に開口を有する通路が形成されたダクトに設けられる消音器は、ダクト内の通路に連通する空間を形成するケースと、そのケース内の空間に設けられる1または複数の仕切板とを備える。その仕切板の少なくとも1つは、ケース内の空間とダクト内の通路との境界面に平行な面方向に位置するケース内壁の少なくとも一部から離れた位置に設けられている。
(summary)
According to the first aspect shown in some or all of the above-described embodiments, a silencer provided in a duct in which a passageway having openings on both sides or one side is formed has a space communicating with the passageway in the duct. The device includes a case to be formed and one or more partition plates provided in a space within the case. At least one of the partition plates is provided at a position away from at least a portion of the inner wall of the case, which is located in a plane direction parallel to the interface between the space within the case and the passage within the duct.
第2の観点によれば、仕切板の少なくとも1つは、ケース内の空間とダクト内の通路との境界面に垂直で且つケース内の空間の中心を含む仮想面を挟んで対向する一方のケース内壁および他方のケース内壁から離れた位置に設けられている。 According to the second aspect, at least one of the partition plates is perpendicular to the interface between the space inside the case and the passage inside the duct, and is opposite to the other across a virtual plane that includes the center of the space inside the case. It is provided at a position away from the inner wall of the case and the inner wall of the other case.
第3の観点によれば、消音器は、ケース内の空間とダクト内の通路との境界に設けられる境界層をさらに備える。境界層は、ケース内の空間とダクト内の通路とを仕切ると共に、ケース内の空間とダクト内の通路との通気性を確保するものである。
これにより、境界層の素材、厚み、境界層が有する通気口の大きさなどを調整することで、消音特性を広帯域化または低周波化することが可能である。
また、ダクト内の通路に気体が流れる場合、その気流がケース内の空間に入り込むことが境界層により抑制される。さらに、ダクト内の通路を流れる気流がケースの内壁に当たり気流が乱れることが境界層により抑制される。そのため、この消音器は、ケースを設けることによる新たな騒音の発生を境界層により防ぐことで、騒音低減効果を向上することができる。
According to a third aspect, the muffler further includes a boundary layer provided at the boundary between the space within the case and the passage within the duct. The boundary layer partitions the space inside the case and the passage inside the duct, and also ensures ventilation between the space inside the case and the passage inside the duct.
As a result, by adjusting the material and thickness of the boundary layer, the size of the vents included in the boundary layer, etc., it is possible to make the sound deadening characteristics wider or lower in frequency.
Furthermore, when gas flows through the passage within the duct, the boundary layer prevents the airflow from entering the space within the case. Further, the boundary layer prevents the airflow flowing through the passage in the duct from hitting the inner wall of the case and causing disturbance of the airflow. Therefore, this muffler can improve the noise reduction effect by preventing the generation of new noise due to the provision of the case using the boundary layer.
第4の観点によれば、ダクト内の通路は、気体が流れる構成となっている。
これにより、ダクト内の通路を流れる気流がケース内の空間に入り込むことを、境界層により抑制することができる。また、ダクト内の通路を流れる気流がケースの内壁に当たり気流が乱れることを、境界層により抑制することができる。そのため、この消音器は、ダクト内の通路に気体が流れる場合でも、騒音低減効果を向上することができる。
According to the fourth aspect, the passage within the duct is configured to allow gas to flow.
Thereby, the boundary layer can prevent the airflow flowing through the passage within the duct from entering the space within the case. Further, the boundary layer can prevent the airflow flowing through the passage in the duct from hitting the inner wall of the case and causing disturbance of the airflow. Therefore, this muffler can improve the noise reduction effect even when gas flows through the passage in the duct.
第5の観点によれば、複数の仕切板は、所定の仕切板と他の仕切板を有している。その所定の仕切板と他の仕切板とは、ケース内の空間とダクト内の通路との境界面に対し垂直な方向に所定の距離をあけて配置されている。また、所定の仕切板と他の仕切板とは、所定の仕切板とケース内壁との隙に対応する位置に他の仕切板が配置されている。さらに、所定の仕切板と他の仕切板とは、境界面に対し垂直な方向から視て所定の仕切板の一部と他の仕切板の一部が重なるように配置されている。
これにより、ケースを大型化することなく、ケース内に形成される音波の伝播経路を長くすることが可能である。したがって、この消音器は、設置スペースの増加を抑えると共に、より低周波の騒音を低減することで騒音低減特性を向上することもできる。
According to the fifth aspect, the plurality of partition plates include a predetermined partition plate and other partition plates. The predetermined partition plate and other partition plates are arranged at a predetermined distance from each other in a direction perpendicular to the interface between the space within the case and the passage within the duct. Furthermore, the predetermined partition plate and the other partition plate are arranged at positions corresponding to the gaps between the predetermined partition plate and the inner wall of the case. Further, the predetermined partition plate and the other partition plates are arranged so that a part of the predetermined partition plate and a part of the other partition plate overlap when viewed from a direction perpendicular to the boundary surface.
This makes it possible to lengthen the propagation path of sound waves formed within the case without increasing the size of the case. Therefore, this muffler can suppress an increase in installation space and can also improve noise reduction characteristics by further reducing low-frequency noise.
第6の観点によれば、複数の仕切板は、ケース内の空間とダクト内の通路との境界面に垂直で且つケース内の空間の中心を含む仮想面を挟んで一方側に配置される部位の総面積と、他方側に配置される部位の総面積とが非対称となるように配置されている。
これにより、ケース内の空間に形成される音波の伝播経路は、仮想面を挟んで一方側に形成される伝播経路の長さと、他方側に形成される伝播経路の長さとが異なるものとなる。そのため、ケース内の空間に形成される複数の伝播経路を伝播する音波をより広帯域化することが可能である。したがって、この消音器は、ダクト内の通路の騒音に対する消音特性をより広帯域化することができる。
According to the sixth aspect, the plurality of partition plates are arranged on one side across a virtual plane that is perpendicular to the interface between the space inside the case and the passage inside the duct and includes the center of the space inside the case. They are arranged so that the total area of the parts and the total area of the parts arranged on the other side are asymmetrical .
As a result, the length of the propagation path of the sound wave formed in the space inside the case is different from the length of the propagation path formed on one side of the virtual plane to the length of the propagation path formed on the other side. . Therefore, it is possible to make the sound waves propagating through the plurality of propagation paths formed in the space inside the case wider in band. Therefore, this muffler can provide a wider range of muffling characteristics for the noise of the passage in the duct.
第7の観点によれば、ケース内の空間には、通気性を有する多孔質材が充填されている。
これにより、多孔質材の素材を選択することで、消音特性を広帯域化または低周波化することが可能である。
また、ケース内の空間に多孔質材を充填することで、仕切板を固定するための構成が不要となり、消音器の構成を簡素にすることができる。
一方、ケースの内壁などに仕切板を固定した構成であれば、ケース内の空間に充填した多孔質材の位置ずれが防がれるので、長期間使用による消音特性の変化を抑えることができる。
According to the seventh aspect, the space within the case is filled with a porous material having air permeability.
Thereby, by selecting the material of the porous material, it is possible to widen the band or lower the frequency of the sound deadening characteristic.
Furthermore, by filling the space within the case with the porous material, a structure for fixing the partition plate is not required, and the structure of the silencer can be simplified.
On the other hand, if the partition plate is fixed to the inner wall of the case, the position of the porous material filled in the space inside the case is prevented, so changes in the sound deadening characteristics due to long-term use can be suppressed.
1 消音器
2 ダクト
3 通路
4 ケース
4a~4e ケース内壁
5、5a~5d 仕切板
6 空間
BS 境界面
VS 仮想面
1
Claims (5)
前記ダクト内の通路に連通する空間(6)を形成するケース(4)と、
前記ケース内の空間に設けられる1または複数の仕切板(5、5a~5d)と、
前記ケース内の空間と前記ダクト内の通路との境界に設けられ、前記ケース内の空間と前記ダクト内の通路とを仕切ると共に、前記ケース内の空間と前記ダクト内の通路との通気性を確保する境界層(8)と、を備え、
前記仕切板の少なくとも1つが、前記ケース内の空間と前記ダクト内の通路との境界面(BS)に垂直で且つ前記ケース内の空間の中心を含む仮想面(VS)を挟んで対向する一方のケース内壁および他方のケース内壁から離れた位置に設けられていることで、前記ケース内の空間に、前記ダクト内の通路から前記境界層を経由して前記ケース内の空間に入射した音波が伝播する複数の経路が形成されている、消音器。 A silencer provided in a duct (2) in which a passage (3) having an opening on both sides or one side is formed,
a case (4) forming a space (6) communicating with the passage in the duct;
one or more partition plates (5, 5a to 5d) provided in the space within the case;
Provided at the boundary between the space in the case and the passage in the duct, partitions the space in the case and the passage in the duct, and improves the ventilation between the space in the case and the passage in the duct. a boundary layer (8) for securing ;
At least one of the partition plates faces across a virtual plane (VS) that is perpendicular to the interface (BS) between the space inside the case and the passage inside the duct and includes the center of the space inside the case. and the other case inner wall, so that the sound waves that have entered the space within the case from the passage within the duct via the boundary layer are prevented from entering the space within the case. A silencer with multiple propagation paths .
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