JPH06167982A - 多孔質吸音材を用いた吸音ダクト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ダクトに多孔質吸音材を内張りした吸音ダク
トにおいて、広帯域な騒音低減効果を得る。 【構成】 ダクト３内面に、ダクト軸と垂直方向（周
壁）に２つ以上の最大吸音（率）周波数が異なる形状固
定可能な多孔質吸音材２を設置する構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はダクト内の騒音を低減す
る多孔質吸音材を用いた吸音ダクトに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図２０は例えばエバラ時報Ｎｏ．１５０
（１９９１−１）に開示されている従来の吸音ダクトの
構成図である。図において、空気や騒音の通路となる
(吸音)ダクト１の内面には、吸音特性が良くてコストも
安いグラスウール、フェルト、ウレタン、ロックウール
などの軟質の多孔質吸音材２が内張りされている。しか
し、これらの材料では製品の構造体に接着剤を使って張
りつけたり、表面をクロス貼りなどの処理を行ったり、
穴あき板を使って押さえ付けたりすることが必要で、生
産性が低く、寸法精度も不十分なため品質（騒音低減効
果）も不安定になりやすい欠点があった。また、複雑な
形状に対応することも困難で、更に、材料の劣化や剥
離、飛散などの問題もあった。

【０００３】次に動作について説明する。空気の通路と
なる (吸音) ダクト１の内部では、騒音も伝播され、こ
の騒音が多孔質吸音材２に入射する。多孔質吸音材２
で、この騒音のエネルギーが熱エネルギーに変換される
ことにより、吸音作用が起こり騒音が低減される。多孔
質材料ではその内部に複雑に連結された小さな隙間があ
って、これが吸音作用に対して本質的な役割を果たして
いる。

【０００４】また、吸音ダクト１を含む空気や騒音の通
路となるダクト３は一種の音響管と見なすことができ
る。図２０には示していないが、ダクトの空気吸込口及
び吐出口の開口部では急激な音響インピーダンス変化が
生じ、開口部まで導かれた騒音の一部が反射波となり、
吸音ダクト１を含むダクト３内に戻ってくる。このダク
トは開管と考えることができるため、前記反射波によ
り、共振が起こり定在波が発生する。この結果ダクト３
内の音圧−周波数特性は図２２のようにピーク・ディッ
プの多いものになってしまう。図２１は音響開管の共振
状態を粒子速度分布で表したものである。この定在波の
共振周波数ｆｄは、 ｆｄ＝ｎｃ／２Ｌ …（１） ここで 、ｆｄ： 定在波の共振周波数 Ｈｚ ｎ ： 次数 （ｎ＝１、２、３、…) ｃ ： 音速 ｍ／ｓ Ｌ ： ダクト長 ｍ の式で求めることができる。

【０００５】また、東芝レビュー １９９１ Ｖｏｌ．
４６ Ｎｏ．５ に開示されている冷蔵庫の圧縮機室内
は遮音と空気抜き (熱対策) のためにダクト構造になっ
ている。騒音源は圧縮機で音圧ー周波数特性は図２３に
示すような多くのピーク騒音が広い周波数範囲にわたっ
ている。以上のように、ダクト内の騒音は音響管による
共振周波数や騒音源の種類によって広帯域にわたり様々
なピーク騒音が生じているので、従来の吸音ダクトでは
中高域での吸音特性ピーク性をもっていないため図２２
及び図２３の一点鎖線のようにピーク騒音が残ってしま
う。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の多孔質吸音材を
用いた吸音ダクトでは、以上のように構成されているの
で、生産性が低く、寸法精度も不十分なため騒音低減効
果もバラツキやすい欠点があった。また、音響管や騒音
源によるピーク・ディップのためその周波数で十分な低
減効果を発揮することができず、広帯域にわたる騒音低
減が不十分であるという問題があった。

【０００７】本発明は上記の様な問題点を解消するため
になされたもので、ダクト内で発生する広範囲におよぶ
ピーク騒音を低減するための多孔質吸音材を用いた吸音
ダクトを得ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る多孔質吸音
材を用いた吸音ダクトは、形状固定可能な多孔質吸音材
で構成し、ピーク騒音の周波数と形状固定可能な吸音材
の吸音率が最大となる周波数（以下、最大吸音 (率) 周
波数と称す)ｆｍ が等しくなるように調整したもので、
ダクト内面に、ダクト軸と垂直方向（周壁）に２つ以上
の異なる最大吸音（率）周波数ｆｍを有する形状固定可
能な多孔質吸音材を設置する構成としたものである。

【０００９】また、本発明に係る多孔質吸音材を用いた
吸音ダクトは、形状固定可能な多孔質吸音材で構成し、
ピーク騒音の周波数と形状固定可能な吸音材の最大吸音
（率）周波数ｆｍが等しくなるように調整したもので、
ダクト内面に、ダクトの軸方向に２つ以上の異なる最大
吸音 (率) 周波数ｆｍを有する形状固定可能な吸音材を
設置した構成としたものである。

【００１０】また、本発明に係る多孔質吸音材を用いた
吸音ダクトは、形状固定可能な多孔質吸音材で構成し、
ピーク騒音の周波数と形状固定可能な吸音材の最大吸音
（率）周波数ｆｍが等しくなるように調整したもので、
ダクト内面に、多孔質吸音材料を内張りした吸音ダクト
において、多孔質吸音材料の背面に位置する空気層の厚
さを調整可能な構成としたものである。

【００１１】また、本発明に係る多孔質吸音材を用いた
吸音ダクトの形状固定可能な多孔質吸音材は、吸音層と
遮音層と低域の吸音特性を向上させるための空気層とか
らなる形状固定可能な吸音材である。

【００１２】また、本発明に係る多孔質吸音材を用いた
吸音ダクトの形状固定可能な多孔質吸音材は、多孔質構
造で空孔率が厚さ方向で徐々に変化する吸音層と空気の
流れを遮断するための遮音層とからなる形状固定可能な
吸音材である。

【００１３】また、本発明に係る多孔質吸音材を用いた
吸音ダクトの形状固定可能な多孔質吸音材は、吸音層と
遮音層と低域の吸音特性を向上させるためのスキン層と
からなる形状固定可能な吸音材である。

【００１４】

【作用】本発明における多孔質吸音材を用いた吸音ダク
トは、形状固定可能な多孔質吸音材で構成され、ピーク
騒音の周波数と形状固定可能な吸音材の最大吸音（率）
周波数ｆｍが等しくなるように調整したもので、ダクト
内の２つ以上のピーク騒音を吸収し、広帯域にわたって
騒音低減を行う。

【００１５】

【実施例】

実施例１．以下、本発明を図に基づいて説明する。図１
は本発明の一実施例による多孔質吸音材を用いた吸音ダ
クトの断面図であり、図１（ａ）はダクトの軸方向の断
面図である。図１（ｂ）はダクト軸と垂直な方向の断面
図である。図において、１は多孔質吸音材を用いた吸音
ダクト、２は前記ダクトに内張りされた形状固定可能な
多孔質吸音材である。３は空気や騒音の通路となる角ダ
クト、５３は多孔質吸音材の背面に設けられた背面空気
層である。この背面空気層５３の厚さは形状固定可能な
多孔質吸音材と遮音層となる吸音ダクト１のフレームと
の間隔であり、図１（ｂ）に示すようにダクトの４平面
でそれぞれ異なり、その厚さはｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４
である。

【００１６】次に動作について説明する。空気の通路と
なるダクト３の内部では、空気を動かすためのファンや
音響管の共振による騒音が伝播され、多孔質吸音材２を
内張りした吸音ダクト１に導かれる。この騒音が形状固
定可能な多孔質吸音材２に入射すると多孔質吸音材の持
つ音響抵抗により、音のエネルギーが熱エネルギーに変
換され、吸音 (作用) が起こり騒音が低減される。最大
吸音( 率) 周波数ｆｍ付近では多孔質吸音材への騒音の
出入りが盛んに行われるため、吸音率はピークを有す
る。

【００１７】先ず、形状固定可能な多孔質吸音材の吸音
特性及び構造について説明する（図８、図２参照）。形
状固定可能な吸音材には、三菱電機技報Ｖｏｌ．６５・
Ｎｏ．４・１９９１に基づき、熱可塑性樹脂の粒状素材
を原料に製造した材料、例えば、吸音プラスチックを用
いる。吸音プラスチックは直径０．５〜２．０ｍｍ程度
の球状プラスチック粒子が粒子間に空孔を確保した状態
で溶着されており、多孔質構造をしているため、吸音効
果を有している。

【００１８】次に、図８に示す形状固定可能な吸音材で
ある吸音プラスチックの、吸音層５１と遮音層５２とか
らなる遮音層一体タイプについて説明する。吸音層５１
は吸音プラスチックで構成され、厚さ方向（＝図８の矢
印方向）に進むに従って空孔率が徐々に大きくなる様な
構造をしている。尚、吸音層だけでは通気性があり、必
要な吸音特性（＝ピーク性のある吸音特性）が得られな
い。このため吸音層５１の他に空気の流れを遮断するた
めの遮音層５２を設ける。遮音層５２は吸音プラスチッ
クで構成しても良いし（吸音プラスチックを製造する時
に、温度、圧力などの条件を調整すると、プラスチック
粒子が溶融して吸音層の一部が遮音層になる。）、その
他の非通気性の材料で構成しても良い。また、各層の配
置については、閉管の内側の方を吸音層５１とし、外側
の方を遮音層５２とする。

【００１９】次に、遮音層一体タイプ吸音プラスチック
の吸音特性について説明する。図９は遮音層一体タイプ
吸音プラスチックの厚さ方向の空孔率の関係図であり、
図１０は遮音層一体タイプ吸音プラスチックの空孔率を
変化させた吸音特性図である。上記図９は３種類のサン
プル（厚さ１０ｍｍ）の厚さ方向に対する空孔率の変化
を示している。図９のサンプルは厚さ方向（＝図８の矢
印方向）に進むに従って空孔率が徐々に大きくなる様な
構造をしており、Ａ→Ｂ→Ｃの順に全体的な空孔率が小
さくなっている。上記図１０はＪＩＳ・Ａ１４０５「管
内法による建築材料の垂直入射吸音率の測定方法」に基
づき、図９のサンプルの垂直入射吸音率を測定した結果
を示している。図９及び図１０からわかる様に、吸音率
は吸音プラスチックの条件（＝空孔率、厚さ等）によっ
て決まる周波数ｆｍで最大となり、全体的な空孔率が小
さくなるほど最大吸音 (率) 周波数ｆｍが低くなる。遮
音層一体タイプの形状固定可能な吸音材の最大吸音
(率) 周波数ｆｍの制御領域は１ＫＨｚ以上の中高域が
対象となる。

【００２０】次に、背面空気層利用タイプの形状固定可
能な吸音材について説明する。図２は図１のＸ部分の拡
大図であり、背面空気層利用タイプの吸音プラスチック
の構造断面図である。図８に対して、背面空気層利用タ
イプ（図２参照）は吸音層５１と遮音層５２の間に背面
空気層５３を設けたものである。吸音層については図８
の説明と同じであるので、ここでは吸音プラスチックの
背面空気層５３の効果について説明する（図３、図４参
照）。図３は空気層の有無による吸音プラスチックの吸
音特性を比較した図、図４は背面空気層の厚さを変化さ
せた時の吸音プラスチックの吸音特性の挙動を示した図
である。図３のサンプルＦは空気層が無い場合（吸音層
９ｍｍ＋遮音層１ｍｍ）、サンプルＧは空気層が有る場
合（吸音層４ｍｍ＋空気層５ｍｍ＋遮音層１ｍｍ）であ
る。また、図４の３種類のサンプルはＨ→Ｊ→Ｋの順に
空気層が厚くなっている（吸音層４ｍｍ＋空気層＋遮音
層１ｍｍ）。図３及び図４からわかる様に、吸音層と遮
音層の間に空気層を設けると、吸音率が大幅に向上し、
空気層が厚くなるほど吸音率が最大となる周波数、最大
吸音（率）周波数ｆｍが低くなる。背面空気層利用タイ
プの形状固定可能な吸音材の最大吸音（率) 周波数ｆｍ
の制御領域は１ＫＨｚ以下の低域が対象となる。

【００２１】前述したように、多孔質吸音材を用いた吸
音ダクトを含むダクトの騒音は、図２２及び図２３のよ
うにダクトの音響管による定在波の他、騒音源による広
帯域にわたった幾つかのピークが発生している。広帯域
にわたって低減効果の良い吸音ダクトを構成するために
は２つ以上の異なる最大吸音 (率) 周波数ｆｍを２つ以
上のピーク騒音周波数に調整できなければならない。背
面空気層利用タイプの形状固定可能な吸音材は背面空気
層の厚さを制御することにより最大吸音 (率)周波数ｆ
ｍを変更可能となる。更に本発明ではダクト軸方向と垂
直方向（周壁）のダクトの４平面を利用して、ダクト各
平面での背面空気層の厚さをｔ１〜〜ｔ４に設定するこ
とにより、それぞれ異なった最大吸音（率）周波数ｆｍ
１〜ｆｍ４を得ることができ、これらが組み合わさった
形状固定可能な吸音材を用いた吸音ダクトの吸音特性は
図５に示すように広帯域なものとなり、広帯域のダクト
内騒音低減が可能となる。

【００２２】ダクトの管共鳴による定在波については共
振周波数の次数が小さくなるほど大きくなるので、最大
吸音( 率) 周波数ｆｍを定在波の低次（１次）の共振周
波数と等しくなるように条件を設定する事が望ましく、
定在波の影響を更に小さくできる。

【００２３】また、図６のように背面空気層内にグラス
ウール、ロックウールなどの多孔質吸音材を入れ、音響
抵抗を大きくすると、図７に示すように共振周波数にお
ける吸音率は小さくなるが、吸音される周波数帯域は広
くなり、吸音特性の微調整が可能となる。更に様々なダ
クト騒音に対応した騒音低減が可能となる。

【００２４】以上の様な調整の結果、音圧ー周波数特性
は図２２及び図２３の破線のようにピークの少ない広帯
域の騒音低減が可能である多孔質吸音材を持つ吸音ダク
トを得ることができる。ここでは、４面の角ダクトを示
したが、多角面ダクトや図１３（ａ）のような丸ダクト
でも良い。また、最大吸音 (率) 周波数ｆｍ（背面空気
層の厚さｔ）をそれぞれ異なったものにしたが、ダクト
騒音の特性より同一の最大吸音 (率) 周波数ｆｍが含ま
れても良い。

【００２５】実施例２．図１３（ａ）はダクト軸と垂直
方向の断面図であり、ダクト形状が丸ダクトで、背面空
気層を形成する遮音層５２が同一寸法で構成されてい
る。上記丸ダクトは周囲方向を４分割にして、それぞれ
仕切り板４が設けられている。背面空気層部には厚さを
調整するための調整板５が設けられ、調整板５がない場
合に最大吸音（率）周波数が最低となる。調整板５は非
通気性の材料で形成され、例えばゴムのようなものであ
る。この厚さを変更することにより、背面空気層の厚さ
が制御可能である。他の構成及び動作は実施例１と同様
である。

【００２６】実施例３．本発明の他の実施例であるダク
ト軸と垂直方向の断面図１３（ｂ）について説明する。
形状固定可能な吸音材に、前述した図８の遮音層一体タ
イプを用いており、ダクト軸方向と垂直方向（周壁）の
ダクト各平面に空孔率がＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄと異なるものを
配したものである。その他の構成は図１と同様であるの
で説明を省略する。動作についても同様で、ただ吸音特
性が図１０に示した特性となるので、この範囲にあるピ
ーク騒音周波数と形状固定可能な吸音材である吸音プラ
スチックの遮音層一体タイプの最大吸音 (率) 周波数ｆ
ｍを調整することによりダクト内騒音低減が可能とな
る。

【００２７】実施例４．本発明の他の実施例である断面
図１３（ｃ）のＺ部分の拡大図１１の、スキン層利用タ
イプの形状固定可能な吸音材について説明する。実施例
３に対して、図１１のスキン層利用タイプは吸音層５１
の表面にスキン層５４を設けたものである。図１３
（ｃ）において、形状固定可能な多孔質吸音材である吸
音プラスチックのスキン層利用タイプを、ダクト軸方向
と垂直方向（周壁）のダクト各平面にスキン層厚さの異
なるものを配した構成である。

【００２８】次に、図１１の吸音層５１の表面にスキン
層５４を設けたスキン層利用タイプの吸音プラスチック
について説明する。スキン層５４は半通気性の層で、吸
音プラスチックで構成しても良いし（吸音プラスチック
を製造する時に温度、圧力等の条件を調節すると、プラ
スチック粒子が部分的に溶融して吸音層の一部がスキン
層になる。）、その他の半通気性の材料で構成しても良
い。

【００２９】スキン層の効果について説明する（図１２
参照）。図１２はスキン層の有無による吸音プラスチッ
クの吸音特性の変化を示した図である。図１２のサンプ
ルＭはスキン層が無い場合（吸音層９ｍｍ＋遮音層１ｍ
ｍ）、サンプルＮはスキン層が有る場合（スキン層３０
μｍ＋吸音層９ｍｍ＋遮音層１ｍｍ）である。図１２か
らわかる様に、吸音層の表面にスキン層を設けると、吸
音率が向上する。

【００３０】また、上記吸音材の音響インピーダンスＺ
ａは、 Ｚａ＝ｒ＋ｊ（ω（Ｍｐ＋Ｍｓ）−ρｃ² ／（ωＳｔ）） …（２） ここで、Ｚａ：吸音材の音響インピーダンス［Ｎｓ／ｍ
⁵ ］ ｒ：吸音材の音響抵抗［Ｎｓ／ｍ⁵ ］ Ｓ：吸音材の面積［ｍ² ］ Ｍｐ：吸音層５１のイナータンス［ｋｇ／ｍ⁴ ］ ｔ：吸音層５１の厚さ Ｍｓ：スキン層５４のイナータンス［ｋｇ／ｍ⁴ ］ ω：角周波数（＝２πｆ）［ｒａｄ／ｓ］ ρ：空気の密度［ｋｇ／ｍ³ ］ となり、式（２）において虚数部＝０の時、吸音率が最
大となる。よって、その最大吸音 (率) 周波数ｆｍを求
めると、

【００３１】

【数１】

【００３２】となる。一方、スキン層のイナータンスＭ
ｓは吸音層のイナータンスＭｐに比べて非常に大きな値
となる。従って、吸音層の表面にスキン層を設けると、
吸音率が最大となる周波数を大幅に低くすることができ
る。スキン層利用タイプの形状固定可能な吸音材の最大
吸音（率) 周波数ｆｍの制御領域は５００Ｈｚ以下の低
域が対象となる。その他の構成は実施例１と同様である
ので説明を省略する。動作についても同様で、ただ吸音
特性が図１２及び式（３）に示した特性となるので、こ
の範囲にあるピーク騒音周波数と形状固定可能な吸音材
である吸音プラスチックのスキン層利用タイプの最大吸
音 (率) 周波数ｆｍを調整することによりダクト内騒音
低減が可能となる。

【００３３】実施例５．本発明の他の実施例として図１
３（ｄ）にダクト軸と垂直方向の断面図を示す。図１３
（ｄ）は実施例１、３、４の形状固定可能な吸音材の吸
音プラスチック遮音層一体タイプ (図８）と背面空気層
利用タイプ (図２）とスキン層利用タイプ（図１１) の
２種以上を複合化したものである。図１３（ｄ）では遮
音層一体タイプを１面に、背面空気層利用タイプを２
面、スキン層利用タイプを１面に使用したものの吸音ダ
クト構成となっている。動作も前述したようにダクトの
ピーク騒音周波数によってそれぞれの最大吸音 (率) 周
波数ｆｍを制御できる周波数範囲にある種類を選択して
多孔質吸音材を持つ吸音ダクトを構成すれば良い。

【００３４】実施例６．本発明の他の実施例を図１３
（ｅ）にダクト軸と垂直方向の断面図を示す。実施例５
が形状固定可能な吸音材である吸音プラスチックを２種
以上複合化したものに対して、図１３（ｅ）は吸音プラ
スチックと他の吸音材とを複合化したものである。他の
吸音材としては発泡金属などが考えられる。図１３
（ｅ）では背面空気層利用タイプを１面、スキン層利用
タイプを１面、他の吸音材を２面厚さを変えて構成して
いる。動作及び効果については実施例５と同様な考え方
である。

【００３５】実施例７．次に、本発明の一実施例である
図１４（ａ）について説明する。図１４（ａ）は多孔質
吸音材を用いた吸音ダクトの構造を示す軸方向の断面図
である。（ｂ）はダクト軸と垂直な方向の断面図であ
る。図において、１は多孔質吸音材を用いた吸音ダク
ト、２は前記ダクトに内張りされた形状固定可能な多孔
質吸音材である。３は空気や騒音の通路となる角ダク
ト、５３は多孔質吸音材の背面に設けられた背面空気層
である。吸音ダクトのフレームは背面空気層の遮音層５
２となり、ダクトの軸方向に傾斜( テーパー状) を有し
ている。この背面空気層部は、仕切り板４によってダク
ト軸方向に分割され、各々の背面空気層の長さが決定さ
れている。背後空気層５３の厚さは図１４（ａ）に示す
ようにダクト軸上の各分割面でそれぞれ異なった厚さに
なっている。

【００３６】実施例１では、ダクトの軸と垂直方向（周
壁）の形状固定可能な多孔質吸音材で最大吸音(率)周波
数ｆｍを背面空気層の厚さを変更することによって調整
及び決定していたが、本実施例ではダクトの軸方向で背
面空気層の厚さ、つまり最大吸音(率)周波数ｆｍの調整
を行うもので、動作については実施例１と同様である。
ここで、背面空気層の厚さはダクト軸上で分割された部
分のほぼ平均厚さによるもので与えられる。よって騒音
低減も実施例１と同様な効果を有する。ここでは背面空
気層部を構成する吸音ダクトのフレームを傾斜( テーパ
ー状) にしたが、フレームはダクト軸と平行であって、
ダクト内の形状固定可能な吸音材のほうを傾斜（テーパ
ー状）しても、同じ効果がある。

【００３７】実施例８．図１５（ａ）、（ｂ）は本発明
の実施例８による形状固定可能な吸音ダクトの軸方向及
び軸と垂直方向の断面図である。実施例７では吸音ダク
トの遮音層となるフレームを軸方向に傾斜（テーパー
状）させたが、本実施例では背面空気層の厚さに応じた
形状のフレームとし、軸方向に階段状としたもので、実
施例７と同様な効果を有する。また、吸音ダクトの遮音
層と吸音層の厚さを同一とし、背面空気層部の厚さを図
１３（ａ）に示したような非通気性のゴムなどで仕切
り、調整しても良い。

【００３８】実施例９．図１６（ａ）、（ｂ）は形状固
定可能な吸音ダクトの軸方向及び軸と垂直方向の断面図
である。実施例７では吸音プラスチックの背面空気層利
用タイプを用いたが、本実施例では吸音プラスチックの
スキン層利用タイプを使用したもので、実施例７や実施
例４の図１３（ｃ）と同様の動作及び効果である。ま
た、吸音プラスチックの遮音層一体タイプを用いたり
（実施例３、図１３（ｂ））、実施例５( 図１３
（ｄ）)、６図(１３（ｅ）) と同じように多孔質吸音材
を複合化したものでも良い。

【００３９】実施例１０．次に、本発明の一実施例であ
る図１７について説明する。図１７は多孔質吸音材を用
いた吸音ダクトの構造を示す軸方向に垂直な断面図であ
る。図において、１は多孔質吸音材を用いた吸音ダク
ト、２は前記ダクトに内張りされた形状固定可能な多孔
質吸音材である。５３は多孔質吸音材の背面に設けられ
た背面空気層である。実施例１のように吸音プラスチッ
クの背面空気層利用タイプを使用したものであるが、背
面空気層利用タイプの遮音層である吸音ダクトのフレー
ムを可動できる構造として、背面空気層の厚さを可変で
きる構成としたものである。図１７ではダクトの４平面
を背面空気層の厚さを変えるものを示した。

【００４０】背面空気層の厚さを可変できる構造とした
のは、現地でのダクト据え付け時の微調整が可能とな
り、より高い騒音低減効果を得るものである。動作につ
いては実施例１と同様で、実際のピーク騒音に応じた調
整を行うことでより効果のある低減を図るものである。

【００４１】実施例１１．図１８（ａ）は本発明の実施
例１１による形状固定可能な吸音ダクトの軸方向及び軸
と垂直方向の断面図である。実施例１０ではダクトの各
平面で独立に背面空気層の厚さを可変し、最大吸音
(率) 周波数fmを調整したが、本実施例では吸音プラス
チックの背面空気層利用タイプの遮音層である吸音ダク
トのフレームをダクトより大きな断面積(径)として固定
化したもので、仕切り台の厚さ６を変えることよりピー
ク騒音周波数に調整しようとするものである。図１８
（ａ）の仕切り台厚さを変えたものを、図１８（ｂ）に
示す。実施例１０に比べ各平面の最大吸音率周波数の調
整は粗くなる（各平面について独立に制御できなくなる
ためめ）が、簡易的な調整ができる。実施例１０とほぼ
同等の効果が得られる。また、実施例２の図１３（ａ）
ような仕切り板を設ける方法と併用することによって実
施例１０と同様な効果を有する。

【００４２】実施例１２．図１９（ａ）は形状固定可能
な吸音ダクトの軸方向及び軸と垂直方向の断面図であ
る。実施例１０では、ダクトの軸と垂直方向（周壁）の
形状固定可能な多孔質吸音材で最大吸音(率)周波数ｆｍ
を背面空気層の厚さを変更することによって調整及び決
定していたが、本実施例ではダクトの軸方向で背面空気
層の長さ、つまり仕切り板間隔を変えることにより、背
面空気層の厚さによる最大吸音（率）周波数ｆｍの調整
を行うもので、動作については実施例１０や実施例７と
同様である。図１９（ｂ）は背面空気層の厚さを決定ず
ける仕切り板間隔を図１９（ａ）から変えたものを示し
ている。

【００４３】実施例１３．以上の実施例１〜１２による
形状固定可能な多孔質吸音材を用いた吸音ダクトを、騒
音のピーク騒音周波数に応じて、併用する構成としても
良い。騒音低減に対してより効果がある吸音ダクトが得
られる。

【００４４】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば多孔質吸
音材料を内張りした吸音ダクトにおいて、ダクト軸と垂
直方向 (周壁) に２つ以上の異なる最大吸音 (率) 周波
数を有する形状固定可能な吸音材を設置する構成とした
ので、生産性が高く、吸音特性も安定な、そしてダクト
内で発生するピーク騒音を広範囲に低減できる効果があ
る。

【００４５】また、ダクトの軸方向に２つ以上の異なる
最大吸音 (率) 周波数を有する形状固定可能な吸音材を
設置する構成としたので、生産性が高く、吸音特性も安
定な、そしてダクト内で発生するピーク騒音を広範囲に
低減できる効果がある。

【００４６】また、多孔質吸音材料の背面に位置する空
気層の厚さを調整可能な構成としたので、生産性が高
く、吸音特性も安定な、そしてダクト内で発生するピー
ク騒音を広範囲に低減できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による多孔質吸音材を用いた
吸音ダクトを示す断面図であり、（ａ）はダクトの軸方
向の断面図、（ｂ）はダクトの軸と垂直方向の断面図で
ある。

【図２】図１のＸの部分の拡大図であり、背面空気層利
用タイプ吸音プラスチックの構造断面図である。

【図３】吸音プラスチックの背面空気層有無の吸音特性
比較図である。

【図４】背面空気層利用タイプ吸音プラスチックの背面
空気層を変化させた吸音特性図である。

【図５】本発明の実施例１における多孔質吸音材を用い
た吸音ダクトの吸音特性図である。

【図６】背面空気層利用タイプ吸音プラスチックに多孔
質吸音材を入れた構造断面図である。

【図７】図６の吸音特性図である。

【図８】遮音層一体タイプ吸音プラスチックの構造断面
図である。

【図９】遮音層一体タイプ吸音プラスチックの厚さ方向
と空孔率の関係図である。

【図１０】遮音層一体タイプ吸音プラスチックの空孔率
を変化させた吸音特性図である。

【図１１】図１３（ｃ）のＺの部分の拡大断面図であ
り、スキン層利用タイプ吸音プラスチックの構造断面図
である。

【図１２】スキン層利用タイプ吸音プラスチックの吸音
特性図である。

【図１３】本発明の実施例２〜６における多孔質吸音材
を用いた吸音ダクトの断面図である。（ａ）は実施例２
における吸音ダクトの軸と垂直方向の断面図である。
（ｂ）は実施例３における吸音ダクトの軸と垂直方向の
断面図である。（ｃ）は実施例４における吸音ダクトの
軸と垂直方向の断面図である。（ｄ）は実施例５におけ
る吸音ダクトの軸と垂直方向の断面図である。（ｅ）は
実施例６における吸音ダクトの軸と垂直方向の断面図で
ある。

【図１４】本発明の実施例７における多孔質吸音材を用
いた吸音ダクトの構造を示す軸方向に垂直な断面図であ
る。

【図１５】本発明の実施例８における多孔質吸音材を用
いた吸音ダクトの軸方向及び軸と垂直方向の断面図であ
る。

【図１６】本発明の実施例９における多孔質吸音材を用
いた吸音ダクトの軸方向及び軸と垂直方向の断面図であ
る。

【図１７】本発明の実施例１０における多孔質吸音材を
用いた吸音ダクトの構造を示す軸方向に垂直な断面図で
ある。

【図１８】本発明の実施例１１における多孔質吸音材を
用いた吸音ダクトの軸方向及び軸と垂直方向の断面図で
ある。

【図１９】本発明の実施例１２における多孔質吸音材を
用いた吸音ダクトの軸方向及び垂直方向の断面図であ
る。

【図２０】従来の吸音ダクトの断面図であり、（ａ）は
ダクトの軸方向の断面図、（ｂ）はダクトの軸と垂直方
向の断面図である。

【図２１】音響開管の共振状態を粒子速度分布で表した
図である。

【図２２】ダクト騒音の音圧ー周波数特性の一例を示し
た図である。

【図２３】騒音源が圧縮機の場合の音圧ー周波数特性の
一例を示した図である。

【符号の説明】

１ 吸音ダクト ２ 多孔質吸音材 ３ 空気や騒音の通路となるダクト ４ 仕切り板 ５ 調整板 ６ 仕切り台 ５１ 吸音層 ５２ 遮音層 ５３ 背面空気層 ５４ スキン層 ５５ 多孔質吸音材

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年８月２０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００５

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００５】また、東芝レビュー １９９１ Ｖｏｌ．
４６ Ｎｏ．５ に開示されている冷蔵庫の圧縮機室内
は遮音と空気抜き (熱対策) のためにダクト構造になっ
ている。騒音源は圧縮機で音圧ー周波数特性は図２３に
示すような多くのピーク騒音が広い周波数範囲にわたっ
ている。以上のように、ダクト内の騒音は音響管による
共振周波数や騒音源の種類によって広帯域にわたり様々
なピーク騒音が生じているので、従来の吸音ダクトでは
中高域での吸音特性がピーク性をもっていないため図２
２及び図２３の一点鎖線のようにピーク騒音が残ってし
まう。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３０】また、上記吸音材の音響インピーダンスＺ
ａは、 Ｚａ＝ｒ＋ｊ（ω（Ｍｐ＋Ｍｓ）−ρｃ² ／（ωＳｔ）） …（２） ここで、Ｚａ：吸音材の音響インピーダンス［Ｎｓ／ｍ
⁵ ］ ｒ：吸音材の音響抵抗［Ｎｓ／ｍ⁵ ］ Ｓ：吸音材の面積［ｍ² ］ Ｍｐ：吸音層５１のイナータンス［ｋｇ／ｍ⁴ ］ ｔ：吸音層５１の厚さ［ｍ］ Ｍｓ：スキン層５４のイナータンス［ｋｇ／ｍ⁴ ］ ω：角周波数（＝２πｆ）［ｒａｄ／ｓ］ ρ：空気の密度［ｋｇ／ｍ³ ］ となり、式（２）において虚数部＝０の時、吸音率が最
大となる。よって、その最大吸音 (率) 周波数ｆｍを求
めると、

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３１】

【数１】

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ダクト内面に、多孔質吸音材を内張りし
   た吸音ダクトにおいて、ダクト軸と垂直方向 (周壁) に
   ２つ以上の異なる最大吸音 (率) 周波数を有する形状固
   定可能な吸音材を設置したことを特徴とする多孔質吸音
   材を用いた吸音ダクト。
2. 【請求項２】 ダクト内面に、多孔質吸音材を内張りし
   た吸音ダクトにおいて、ダクトの軸方向に２つ以上の異
   なる最大吸音 (率) 周波数を有する形状固定可能な吸音
   材を設置したことを特徴とする多孔質吸音材を用いた吸
   音ダクト。
3. 【請求項３】 ダクト内面に、多孔質吸音材を内張りし
   た吸音ダクトにおいて、多孔質吸音材料の背面に位置す
   る空気層の厚さを調整可能な構成としたことを特徴とす
   る多孔質吸音材を用いた吸音ダクト。
4. 【請求項４】 前記多孔質吸音材は、多孔質構造の吸音
   層と遮音層と低域の吸音特性を向上させるための空気層
   とからなる形状固定可能な吸音材であることを特徴とす
   る請求項１乃至請求項３記載の吸音ダクト。
5. 【請求項５】 前記多孔質吸音材は、多孔質構造で空孔
   率が厚さ方向で徐々に変化する吸音層と空気の流れを遮
   断するための遮音層とからなる形状固定可能な吸音材で
   あることを特徴とする請求項１及び請求項２記載の吸音
   ダクト。
6. 【請求項６】 前記多孔質吸音材は、多孔質構造の吸音
   層と遮音層と低域の吸音特性を向上させるためのスキン
   層とからなる形状固定可能な吸音材であることを特徴と
   する請求項１及び請求項２の吸音ダクト。