JPH0363022A - 消音パイプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、パイプの内部で発生した音や、パイプ内を
流れる空気流に搬送されて外部に伝播される音を、パイ
プの内部で吸収する消音パイプに関するものである。

［従来の技術］ 従来のこの種の消音パイプとして、次のようなものを挙
げることができる。

■、フェルト状の各種の繊維やシート状の発泡プラスチ
ックス等をパイプの壁面に貼りつけた消音パイプ。

■、予め、パイプに合せて作った防音材を、パイプに取
付けた消音パイプ。

■、パイプの壁面に、防音材料と接合剤との混和物を吹
き付けたり、塗り付けて固着した消音パイプ。

■、単繊維の短切片を、パイプの表面に静電植毛した消
音パイプ。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のような従来の消音パイプは、次のような問題点が
ある。

■、パイプの壁面にフェルト状の繊維やシート状の発泡
プラスチックスを貼りつける作業は、手間が掛かり生産
性が悪い。

また、繊維をフェルト状にしたものは、一般に価格が高
く製作費が嵩む。

■、予め、パイプに合わせて作った防音部材を取り付け
る構造を採用すると、部材の作成と組立ての費用が必要
で、二重の費用がかかる。

■、防音材と接合剤との混和物を吹き付けたり、塗り付
ける構造は、パイプの外面には容易に構成できるが、内
面には特別の装置がない場合は極めて難しく、費用も掛
かる。

■、単繊維の短切片を静電植毛するのは、パイプの外面
は容易であるが、内面に均一に植毛することは極めて難
しい。

また、繊維の太さにくらべて繊維間の間隙が大きくなっ
て、消音性が低い。

この発明は、従来の技術による消音パイプの上言しうな
問題点を解決するために成されたもので、消音性が高く
、しかも消音パイプを製造するための大掛かりで特殊な
設備を使用することなく、簡単な構成で経済的に製造で
きる消音パイプを提供することを目的とするものである
。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、パイプの壁面に沿って粒状の消音素材を均一
な厚さで配置して、パイプの壁面から離れた表層面付近
の消音素材を部分連結した消音層を作った消音パイプを
構成したものである。

例えば、外周に非親和材のコーテングを施した小径の補
助パイプが本体パイプに差し込まれて、両バイブの隙間
にプラスチックスの粒状の消音素材が充填される。そし
て、補助パイプの内部からヒータで所定の温度に加熱す
ると、消音素材の表層面付近が部分連結される。その後
、補助パイプが引き抜かれると、本体パイプの内周面に
密着する消音層を設けた消音パイプが出来上がる。

［作　　用コ 流路の付近の部品類の振動や空気の乱流に伴って発生し
た音が、気流に搬送されながら消音パイプ内１こ到達す
ると、内壁面に形成された消音素材からなる消音層の部
分連結された表層面から浸透し始める。消音層に浸入し
た音は、消音素材を介してパイプの壁面側に向かう。一
方、消音層の内部には、ランダムに配置された多数の粒
状の消音素材が密着している。この結果、消音層に浸入
した音は粒状の消音素材に直進が遮られ、曲折した空隙
で作る長い伝播経路の途中で、音のエネルギーから他の
エネルギーに変換されて消音されることになる。

［実施例コ 第１図は本発明の消音パイプの一実施例を電気掃除機に
適用した適用例の構成説明図、第２図と第３図は第１図
の要部の斜視説明図、第４図は第２図のＡ−Ａ断面図で
ある。

第１図乃至第４図において、（１）は消音構造に作られ
たパイプで、ここでは電気掃除機の吸込み用の接続管が
消音パイプに構成されている。（２）は電気掃除機の本
体、（３）は本体（２）の後ケース、（４）は前ケース
である。また、（５）は消音パイプ（王）と前ケース（
４）とを接続した可撓性のホース、（６）は消音パイプ
（１）の先に取付けられた床ブラシである。

消音パイプ（１〉の一端は開口（７）に向って拡がるテ
ーバ状の接続部（８）が形成され、他端側は逆に開口（
９〉に向って狭まくなる接続部（（０）が設けられてい
る（第３図）。接続部（８）と（ｌＯ）は、互いに密接
に嵌合して空気が洩れないように接続されている。また
、接続部（８）とく１０）の間は、テーバ部（１１）お
よび（１２）を経てそれよりやや太い直管部０３）にな
っている。

消音パイプ（１）の内部構造が、第４図に示されている
。第４図の（１４）は本体パイプ（１６）の円筒部、（
１５）は接続部（ｌＯ）とテーバ部（１２）の境目であ
る。

本体パイプ（１８）の直管部（１３）は前述のように、
やや太めのパイプで作られている。直管部（１３）の−
端は開口（１８）され、他方の先端側にテーバ部（（２
）と接続部００〉が一体に形成されている。そして、円
筒部（１４〉は接続部（１０）とほぼ等しい内径になり
ていて、直管部（１３〉の内側の境目（１５）に連結さ
れて２重筒状になっている。（２０）は消音層、（２１
）は接続部材である。消音層（２０）は粒状のプラスチ
ックスよりなり、直管部（１３）の内周面に沿ってほぼ
均一な厚さで円筒状に底層されている。また、接続部材
（２１）は、直管部（１３）の開口〈１８）を塞ぐよう
になっている。

このような構造の消音パイプ（１）は第１図に示ろ されでように、２本乃至３本で構成されて掃除の時に所
望の長さに接続して使用される。消音パイプ（１）の先
端に接続される床ブラシ（６）には普通内蔵のモータで
ロータリブラシを回転する、所謂るパワーブラシが使用
されている。この外、消音パイプ（１）の先には、吸込
み口を極端に狭くした吸込みノズル等も交換して接続さ
れるようになっている。不使用状態では、床ブラシ（６
）と２本の消音パイプ〈１）およびホース（５）を引き
抜いて本体（２）から外して、別に設けられたケース内
に格納される。

掃除機の本体（２〉の内部には図示していないが、モー
タによって回転するターボファンが設けられ、前ケース
（４〉の内部の空気を後方に排出する。そして、前ケー
ス（４〉に接続されたホース（５）、消音パイプ（１）
及び床ブラシ（６）の内部を負圧にする。この結果、床
ブラシ（６）が床面上の空気と一緒にゴミ類を奉景い込
んで、本体（２）内に集塵されるようになっている。

この場合、床ブラシ（６〉から吸い込まれる空気の吸入
に伴って、絨穂の植毛や床ブラシ（６）自身の部材等が
振動して音が発生する。また、床ブラシ（６）の内蔵モ
ータやロータリブラシの回転音或いは吸気口の狭い吸込
みノズルの吸気音等も加って、騒音となる。発生した騒
音は集塵のための空気流に搬送されて、吸入経路の途中
の接続管やホースの壁面等を音の伝播媒体にして、内部
を通過しながら周囲に放射される。さらに、電気掃除機
の本体（２）に搬送された騒音は、排出経路を経て排出
口からも発散される。

本発明の実施例では、電気掃除機の接続管を消音構造に
して、上記のように吸入経路から放射されたり、排出口
から発散される騒音を吸収するようにしたものである。

以下、前述のような構成の消音パイプの製造方法に就い
て、第５図乃至第１３図の各図面にしたがって説明する
。

なお、第５図以降の図面において、第１〜４図と同様の
部分には、同一符号が付されている。

第１の製造方性 第４図のような本体パイプ（１６）は、第５図に示され
た補助パイプの役目をする心金（１７）を利用して作ら
れる。心金（１７）の先端部（３４）を先にして本体パ
イプ（１６）の開口〈（８）に挿入し、第６図に示すよ
うに、先端部（３４）が接続部（１０）の内側に達する
まで差し込む。心金（１７〉をここまで参キ差し込むと
、途中の直管部（３３）の外径部（２６）が本体パイプ
（１６）の境目（１５）に連結された２重筒状の円筒部
１４内に内接して嵌め合わされる。

こうして、本体パイプ（１６）と心金（１７）との間で
境目（１５）の近くで塞がれた空隙（１９）へ、粒状の
プラスチックス（２０）を充填してから、第７図に示す
接続部材（２１）を心金（Ｌ７）の外径部（２６）にそ
の円筒部（２３）の内径部（３５）を嵌め、本体パイプ
（１６）の開口（１８）に挿入筒〈２２）の外径部（３
６〉をはめ合せて固定する。このとき、第８図に示すリ
ング状の当テ板（２８）の内径部（３０）を接続部材（
２１）の円筒部（２３〉の外径部（３７）と嵌め合せ、
外径部（２９）はテーパ部（１１〉の内側（３８）へ当
接して位置を決めて取り付けている。当テ板（２８）は
パイプ（１６）に接続部材（２１）を取り付けたとき、
空隙０９）内に充填された粒状のプラスチックス（２０
）と接触して押し付ける機能を果たす。

第９図は、このときの組み立状態を示す。心金（（７）
の直管部（３３）には充填された粒状のプラスチックス
（２０）の充填距離に合せて、外径部（２６）から内径
部（２４）に貫通する多数の穴（２５）が設けられてい
る。従って、第９図に示す状態に組立てたのち、心金（
１７）の内部から粒状のプラスチックス（２０）を溶解
する溶剤や粒状の接着剤を噴射または塗布する。心金（
１７）の穴（２５〉から溶剤や接着剤が放出されると、
心金（１７）の付近の粒状のプラスチックス（２０）は
、第１０図に示すように互いに接触する粒同志の接触部
分が接合する。粒状のプラスチックス〈２０〉の接合状
態は、溶剤や接着剤の放出量或いは心金（１７）の穴（
２５）の数や大きさ等に基づいて、心金（１７）の近く
の互いに接触する粒同志が部分的に素材形状を残して連
結されるように設定されている（この接合状態を、ここ
では仮に“部分連結“と呼ぶことにする）。

粒状のプラスチックス（２０）の溶剤による溶解等が停
止し接合が安定して固化したのち、心金（１７）を引き
抜く。心金（１７）の外径部（２６）が溶解した粒状の
プラスチックス（２０）と接合したり、接着剤によって
粒状のプラスチックス（２０）と接着して引き抜けなく
ならないように、外径部（２６）に非親和材の弗素樹脂
をコーティングしたり、シリコーン樹脂を塗布しである
。

心金（１７）を引き抜いた後の粒状のプラスチックス（
２０）は壁から離れた内面側が開放され、部分連結され
た表層面（３９）が露出する。そして、表層面（３９）
が消音バイブ（１）の内壁面となって、内部を流れる空
気に直接接触して円形の流路を形成することになる。ま
た、表層面（３９）を除く消音層（２０）内の粒状のプ
ラスチックス（２０）は、各校が機械的に分離されてい
て、ランダムになって密に接触しその間に表層面（３９
）に連通した空隙（２７）が形成されている。このよう
にして、空隙（２７〉内のプラスチックス（２０）はほ
ぼ均一な厚さの円筒形になって、事実上本体パイプ（１
６）の内壁に圧入して固定され、粒状のプラスチックス
（２０）を消音素材とした多孔質状の消音層（２０〉が
形成される。

第２の製造方法 第１１図に示す第２の製造方法は、第１の製造方法とほ
ぼ同様に構成されており、各構成部材も共通のものから
なる。

予め、心金（１７）に外周面にライニング（３１）が施
され、第１の製造方法における粒状のプラスチックス（
２０）の層の表層面（３９）をライニング（３１）で覆
うようにしたものである。

ライニング（３１）は、図示していないが、不織布、織
物成るいは編組物、更にプラスチックスの成形品や金属
で作ったネット状になっていて無数の空隙をもっている
。所謂る、目の粗い素材で袋状やテープ状にして、心金
り１７）の外径部（２６〉において、粒状のプラスチッ
クス（２０）に接触する部分に被せたり巻き付けである
。そして、第１の製造方法において説明した通り、心金
（１７）の内径部（２４）の中から溶剤や接着剤を噴射
又は塗布したときに、このライニング（３１）が溶剤や
接着剤を滲透し易く、かつ保持して粒状のプラスチック
ス（２０）と接合して粒と粒との接触部分を接合しやす
くして、ライニング（３１）の強度によって粒状のプラ
スチックス（２０）の層、特に表層面（３９）の補強を
している。

第３の製造方法 第１２図は、この発明の実施例の消音パイプ（１）を、
中心線に沿う縦断面図で示している。

第１３図は第１の製造方法及び第２の製造方法で説明し
た溶剤や接着剤によって行なった場合とは異なる方法を
示している。

第３の製造方法による本体パイプ（１６）は、金属で作
られている。そのため、本体パイプ（１６）の内部には
、円筒部（１４）が設けられていない（ただし、第１と
第２の製造方法でも同様にしてもよい）。

直管部（１３）、　テーパち部（１２）及び接続部（ｌ
Ｏ）の構造は、上記各実施例のものと同じ構造である。

心金（１７）を本体パイプ（１６）に挿入して空隙（１
９）へ粒状のプラスチックス（２０）を充填し、接続部
材（２１）を金属で作り（円筒部（２３）を設けていな
い）、これを心金（１７）と開口（１８）へ嵌め合わせ
て固定する（固定方法は、図示していない）。

このように組立て本体パイプ（１６）に、第１３図のよ
うに別に消音バイブ（１）の長さに合せた長さの棒状の
ヒータ（３２）を通し、心金（１７）の内径部（２６）
の中から加熱する。

心金（１７〉には、必ずしも穴（２５）を設ける必要が
ない。粒状のプラスチックス（２０）は加熱されて、溶
けて互いに接合する。心金（１７）の近くのものが早く
溶けて、表層面（３９）の粒状のプラスチックス（２０
）を前記のように部分連結させる。また、ヒータ（３２
）の代わりに心金（１７〉の内径部（２Ｂ）から熱風を
吹き出して行ってもよく、この場合は心金（（７）に穴
（２５）をあけておく。勿論、本製造方法においても溶
剤や接着剤を使用しても良い。

今までの各製造方法では、粒状のプラスチックス（２０
）を空隙〈１９）に充填した。しかしながら、粒状の消
音素材であればよいので、音が伝わりにくい材、質のも
の、例えば木粉やチップ構成るいは熱によって溶けない
熱硬化性プラスチックス等を使用してもよい。

この場合には、溶剤や加熱によっては、上記の各種の粒
状の材料は接合できないので、接着剤によって粒と粒と
の接合をする。従って、心金（１７）には、穴（２５）
を設ける。また、上記第２の製造方法に説明したときと
同様に、ライニング（３１）を使用することもある。

この発明は、例えば電気掃除機のように、システム内の
各構成要素で音を発生する流体装置系においては、この
音が外部へ放射して騒音となるため種々の対策がなされ
る。

流体を送る装置自身で発生した音やパイプの中を流体が
流れることによって生じる音等が加わり、これらの合成
音がパイプの内部で流体に搬送されながらパイプの壁を
音の媒質にして外部に放射されて大きな騒音になる。

このような騒音を防ぐには、パイプを通るときに音のエ
ネルギーを他のエネルギーに変えてしまうことである。

このため、音が通過する部分に、このような効果を発揮
できる空隙を設ける。

本発明による消音パイプ（１）は、パイプの壁面に沿っ
て粒状の材料（２０）　（実施例では、粒状のプラスチ
ックス（２０）を使用している場合を示した。

以下、粒状の消音素材（２０）として総称する）を層状
におき、この粒と粒との接触部分を接合して粒はそのま
まで互に固定することによって、層全体として本体パイ
プ（１６）の中に流路を作り、粒と粒との間を空隙（２
７）として相互に連通ずるようにしている。

この空隙（２７）は、曲折して、その断面形状、断面積
を変化しなから連通しており、音がその中を伝播する間
に、粒状の材料（２０）に衝突、空隙（２７〉の中で膨
脂、圧縮を繰返えして、音のエネルギーを熱等の他のエ
ネルギーに変えて消音するので、すぐれた消音効果があ
る。

因みに、球形以外で円筒形、立方体成るいは不定形の消
音素材による実験結果に基づく、消音率に対する消音素
材の粒径及び開孔率（通気性）の相関関係を第１４図（
Ａ）　、　（Ｂ）に示す。２例の実験結果によれば、消
音素材の粒径１．０〜１．５ｍｍが消音率が高く、開孔
率は１０〜９０％が適用可能で２５〜４０％が理想的な
ことが確認された。

また、本発明による消音パイプ（１）は、特に実施例に
示したように、パイプの内壁に消音のための粒状の材料
（２０）の層をつくることは、簡単でないとされていた
。しかしながら、各製造方法によれば、特別な装置を使
用しなくても容易に作ることができる。また、取扱い易
い粒状の材料（２０〉を使って本体パイプ（１６）と心
金（１７）との間に設けた空隙（１９）へ充填して固定
するので生産性がよく、極めて経済的に消音パイプ（１
）を製造することができる。

［発明の効果］ よって、本発明の消音パイプは消音効果が優れ、しかも
特別な装置を使用しなくても容易にかつ経済的に製造で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の消音パイプを電気掃除機に適用
した適用例の構成説明図、第２図と第３図は第１図の要
部の斜視説明図、第４図は第２図のＡ−Ａ断面図、第５
図乃至第１０図は第１の製造方法の説明図、第１１図は
第２の製造方法の説明図、第１２図と第１３図は第３の
製造方法の説明図、第ｉ４図の（Ａ）　、　（Ｂ）は実
験結果による粒径と消音率と融合層の実用上の最適開孔
率を説明する線図である。 図において、（１）は消音パイプ、（２０）は消音層、
（２７）は空隙、（３９）は表層面である。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　パイプの壁面に沿って粒状の消音素材をほぼ均一な厚
   さで層状に設け、この消音素材層の表層面付近を加熱や
   接着等で部分連結して消音層を形成してなる消音パイプ
   。