JPH09144986A - 吸音ダクト構造体 - Google Patents

吸音ダクト構造体

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JPH09144986A
JPH09144986A JP7307917A JP30791795A JPH09144986A JP H09144986 A JPH09144986 A JP H09144986A JP 7307917 A JP7307917 A JP 7307917A JP 30791795 A JP30791795 A JP 30791795A JP H09144986 A JPH09144986 A JP H09144986A
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JP
Japan
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sound absorbing
duct
expanded
sound
absorbing duct
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JP7307917A
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English (en)
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Kyoichi Watanabe
恭一 渡辺
Koichi Nemoto
好一 根本
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/12—Intake silencers ; Sound modulation, transmission or amplification
    • F02M35/1255—Intake silencers ; Sound modulation, transmission or amplification using resonance
    • F02M35/1261—Helmholtz resonators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/12—Intake silencers ; Sound modulation, transmission or amplification
    • F02M35/1272—Intake silencers ; Sound modulation, transmission or amplification using absorbing, damping, insulating or reflecting materials, e.g. porous foams, fibres, rubbers, fabrics, coatings or membranes

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Abstract

(57)【要約】 【課題】低周波数から高周波数の全周波数域に於て優れ
た吸音特性を有する吸音ダクト構造体を提供すること。 【解決手段】 断面形状を問わない基ダクトの内径を基
準とし、該内径を拡張した断面形状を問わない部位を有
し、該拡張した部位の断面中心が基ダクトの断面中心に
一致しても良く又は一致しなくても良く、該拡張した部
位の長さ方向の形状を問わない吸音ダクト構造体におい
て、該拡張した部位の内部の長さ方向若しくは断面方向
の一部又は全面に吸音材を設置した拡張吸音ダクト部
と、該拡張吸音ダクト部の存在に起因し管内の音響系が
変化するために該拡張ダクト部を設置した後新たに発生
する共鳴の周波数域に、その新たな共鳴により発生する
騒音を少なくとも該拡張吸音ダクト部を設置する前の状
態に低減させるために該共鳴周波数域に設定し、又は任
意の周波数に設定した少なくとも１つ以上の単孔型、ス
リット型、又は挿入型の首部を有するヘルムホルツ共鳴
器部とを有し、前記拡張吸音ダクト部及び前記ヘルムホ
ルツ共鳴器部が構造的に一体となっていることを特徴と
する吸音ダクト構造体。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は吸音を目的とした吸
音ダクト構造体に関し、特に低周波数から高周波数の全
周波数域に於て優れた吸音特性を有する吸音ダクト構造
体に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、流体の吸排気システム内の騒
音は、送風機の発生音、ブロアー、高圧弁、ノズル等の
気流音、内燃機関、ガス発生機の吸排気音、オイル又は
ガスバーナーの燃焼音を音源としており、この騒音を低
減させるために消音器等が用いられている。また、ダク
ト内を流れる流体の速度によっては、高周波領域に周波
数特性を有する気流音が発生するため、この騒音を減衰
させるために一部でグラスウール等の吸音材も使用され
ている。
【０００３】この騒音を低減させるために従来行われい
ることは、流体とダクトとの抵抗をできるだけ小さく
し、音源となる音響エネルギーを極力減衰させること、
及び吸音材や消音器等を取付けることである。
【０００４】しかしながら、消音器などの構造体は、特
定周波数の吸音には効果があるが、全周波数域に効果を
持たせることはできず、吸音材は比較的高周波数の騒音
にしか効果は得られなかった。
【０００５】内燃機関の吸気騒音はエンジンの吸気によ
る脈動を音源とし、主として５００Ｈｚ以下の低周波数
領域にある。この吸気音を低減させるために主としてレ
ゾネータやサイドブランチ等の吸音構造体を設置してい
るが、上記の例にもれず、この構造体には特定周波数に
起因する周波数の減衰効果しかないため、多数の周波数
の吸音を行うためには、多数の構造体等を設置する必要
があった。
【０００６】この騒音を低減させるために、気化器とエ
アクリーナとを連結する吸気管に多数の小孔を設け、更
に小孔部の外側に吸音材を装着するタイプ（特開昭５３
−１４８６１７号公報、実開昭５５−１６７５６２号公
報）と、又は内燃機関側とエアクリーナエレメント側と
を仕切る仕切り壁を配置し、該仕切り壁に絞り孔を設け
たタイプ（特開昭６４−５３０５５号公報）とが提案さ
れている。
【０００７】特定周波数の吸音を意図したレゾネータ
（共鳴型消音機）を用いたものに、エレメント室の中心
部に配設したレゾネータ内蔵型エアクリーナ（特開昭６
２−１１０７２２号公報）と、内燃機関の吸気管圧力変
化に応じて共鳴室容積を変化させる共鳴周波数可変型レ
ゾネータ（特開昭５５−６０４４４号公報）と、エンジ
ンの回転数の変化によって生ずる吸気圧変化に応じてレ
ゾネータの容積を制御するタイプ（特開平２−１９６４
４号公報）とが提案されている。
【０００８】エアクリーナケースや各ダクトに減衰を目
的としたバイパスチューブを用いたタイプ（特開平５−
１８３２９号公報）と、特殊な共鳴ダクトをエアクリー
ナケースに連通接続して特定周波数領域の共鳴を減衰さ
せるタイプ（特開平５−１８３３０号公報）とが提案さ
れている。
【０００９】一方、吸音材を用いたものに開口端近傍に
吸音材を設置するタイプ（特開昭５３−１４８６７号公
報）が提案されているが、低周波数には殆ど効果がな
い。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】車両の吸気系の騒音
は、エンジンの回転数に応じて変化はあるものの、基本
的には５００Ｈｚ以下の低周波数領域の騒音が問題とな
っており、この低周波数領域の全域に亘り特に効果の大
きな吸音構造体を得ることが課題となる。同時に車両の
エンジンルーム内はスペースが限られているため、高性
能でコンパクトな構造を達成することも重要な課題であ
る。
【００１１】従って本発明は給排気経路のダクトや内燃
機関のダクト等の全周波数域の騒音を低減させることを
目的とし、特に低減効果が大きく、シンプルな構造の吸
音ダクト構造体を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の上記の目的は、
断面形状を問わない基ダクトの内径を基準とし、該内径
を拡張した断面形状を問わない部位を有し、該拡張した
部位の断面中心が基ダクトの断面中心に一致しても良く
又は一致しなくても良く、該拡張した部位の長さ方向の
形状を問わないダクトにおいて、該拡張した部位の内部
の長さ方向若しくは断面方向の一部又は全面に吸音材を
設置した拡張吸音ダクト部と、該拡張吸音ダクト部の存
在に起因し管内の音響系が変化するために該拡張ダクト
部を設置した後新たに発生する共鳴の周波数域に、その
新たな共鳴により発生する騒音を少なくとも該拡張吸音
ダクト部を設置する前の状態に低減させるために該共鳴
周波数域に設定し、又は任意の周波数に設定した少なく
とも１つ以上の単孔型、スリット型、又は挿入型の首部
を有するヘルムモルツ共鳴器部とを有し、前記拡張吸音
ダクト部及び前記ヘルムモルツ共鳴器部が構造的に一体
となっていることを特徴とする吸音ダクト構造体（図１
参照）により達成された。
【００１３】以下、本発明について更に詳細に説明す
る。
【００１４】ダクトの内部に流れる空気によって引き起
こされる騒音は、主として５００Ｈｚ以下の低周波数領
域の共鳴音と、中に形成される比較的高周波数の気流音
とである。これら全周波数に亘る幅広い周波数域の騒音
に対する吸音は、従来一つの吸音構造体では困難であっ
た。
【００１５】本発明ではこの騒音を低減させるために、
内径を拡張した拡張ダクトと、中に設置された吸音材と
の特殊な組み合わせ、及び共鳴器との組み合わせにより
達成した。内径拡張は１種の空洞形消音器を形成し、比
較的低周波数の減衰に効果があり、内部の吸音材は多孔
質材料型吸音構造により、中・高周波側の吸音に効果が
ある。また、空洞型消音構造の形成により共鳴が新たに
発生するため音圧レベルが上昇し、悪化する周波数領域
があるが、この周波数に設定した共鳴器を取付けること
によって音圧レベルが上昇する周波数を空洞型消音構造
体設置前の状態まで低減させ、結果的に全周波数域に亘
り音圧レベルを下げることができる。
【００１６】吸音ダクト部は丸型断面、四角断面、楕円
断面等を基本とするダクト（以下、基ダクトとする）に
内径を拡張させた部位（以下、拡張ダクトとする）を有
することが必要である。この拡張部位の断面形状は問わ
ない。従って、丸断面の基ダクトに楕円の拡張ダクトを
有する構造や楕円形状の基ダクトに楕円形状の拡張ダク
トを有する構造等様々な組み合わせが有効であるが、特
に限定はしない。
【００１７】基ダクトの断面中心と拡張ダクトの断面中
心とは一致しても良く、一致しなくとも良い。従って、
基ダクトの外周と拡張ダクトの外周とが一辺で接してい
るような極端な配置でも良い。
【００１８】拡張ダクト部の両側に位置する２つの基ダ
クトの断面中心もまた、もう片方の断面中心と一致して
も良く、一致しなくとも良い。更に２つの基ダクトの断
面中心と拡張ダクト部の断面中心との３つの断面中心が
一致しても良く、２つの断面中心が一致しても良く、そ
れぞればらばらでも良く、それぞれ有効である。上記の
拡張ダクトの断面中心と基ダクトの断面中心との関係
は、吸音ダクトを設置するスペースの制約により左右さ
れるが、目的とする５００Ｈｚ以下の周波数の吸音性能
には左右されない。
【００１９】しかしながら、１ｋＨｚ以上の高周波数領
域においては、上記の基ダクトと拡張ダクトとの位置関
係が吸音性能に影響を与え、それぞれ３つの断面中心が
均等に拡散している状態が吸音性能には良好である。特
に、２つの基ダクトの断面中心はできるだけ離れている
ほうが良好であるが限定は行なわない。
【００２０】これらの位置関係は吸音ダクトを取付ける
場所のスペースに依存されることが大きく、特に車両の
エンジンルーム内に設置する場合など、フロントタイヤ
ハウス形状やバッテリー等の位置により、拡張ダクトの
断面形状やダクトの中心位置は変化する。
【００２１】拡張ダクトの長さ方向の形状も問わない。
従って円柱状、円錐状、四角錐状、開部の部スペースに
合致した形状等や様々なタイプを使用することができる
が特に限定しない。
【００２２】空洞型消音器では消音要素を適切にモデル
化することにより、透過損失ＴＬを理論的に計算するこ
とができる。理論式を下記数１に示す。
【数１】ＴＬ＝１０log ｜１＋｛１／２（ｍ−１／ｍ）
sin2ｋＬ｝2 ｜ ｍ：内径の拡張比 ｋ：波長定数 ｋ＝２πｆ／Ｃ（ｆ：振動数，Ｃ：音
速） Ｌ：拡張部長さ
【００２３】これより拡張ダクトの拡張比を大きくとれ
ば減衰量が増加し、拡張ダクト部の長さを長くすること
により、全周波数域での減衰効果（特に低周波数域に顕
著）が得られる。
【００２４】しかしながら、発明品は空洞型消音器の内
部に吸音材を設置する構成であり、吸音材の効果を理論
式で完全に表すことができないため、上記数１式だけで
は説明がつかない。
【００２５】拡張ダクトの内径は基ダクトの内径の１．
１〜３倍の範囲であることが好ましい。拡張比が１．１
倍よりも小さいと減衰効果が殆どなく、吸音ダクトの性
能を満足しない。一方、基ダクトの３倍を超える拡張比
を有する拡張ダクトを持つ構造体は、ヘルムホルム共鳴
器と一体となる本発明の吸音ダクト構造においては、体
積的に現実レベルから外れる。特に、車両のエンジンル
ーム内に使用するには、できるだけ小さな構造体が好ま
しく、３倍を超える拡張比の拡張ダクトは使用すること
はできない。尚、拡張比は減衰量に影響を与え、できる
だけ拡張比の大きいほうが音の減衰量が大きため、効果
が大きい。
【００２６】拡張ダクトの長さは１〜１００ｃｍの範囲
であることが好ましい。拡張ダクトの長さが１ｃｍ未満
になると、吸音ダクトは拡張比を上げても消音効果が小
さく不適である。逆に、１００ｃｍを超える長さを有す
る拡張ダクトを持つ構造体は、ヘルムホルツ共鳴器と一
体となる本発明の吸音ダクト構造においては、体積的に
現実レベルから外れる。特に、車両のエンジンルーム内
に使用するにはできるだけ小さな構造体が好ましく、１
００ｃｍを超える長さの拡張ダクトを使用することはで
きない。尚、拡張ダクトの長さもまた減衰量に影響を与
え、長いほど低周波域の減衰効果が大きくため、高周波
側にも効果が大きい。
【００２７】本発明においては、筒内の少なくとも１箇
所以上の部位に繊維集合体たる吸音材を設置させること
が必要である。このとき繊維集合体は筒内に直接設置し
ても良く、吸音材の厚さだけ筒の内径を拡張し、通気抵
抗を上げないように設置しても良い。筒の内径を大きく
することは、空洞型消音器を形成させる効果もあり、吸
音性能を向上させるには効果がある。
【００２８】このとき吸音材の厚さ以上に内径を大きく
しても良い。この構成により、吸音材の効果と空洞型消
音器の効果とが併合するので、吸音性能を向上させるの
に更に効果がある。
【００２９】拡張ダクト内部に設置される吸音材は平均
径が０．１〜６０μｍの範囲の太さであることが好まし
い。吸音材の性能は吸音材を構成する繊維集合体の平均
繊維径に依存され、繊維径が細いほど吸音性能は高くな
る。しかし、細い繊維は一般的でなく、繊維自体の剛性
も小さいため、ダクト内の気流中に設置するのは困難で
ある。繊維の剛性が小さいと吸音材の性能の一つとされ
る嵩高性を付与することが難しく、更には繊維自体の結
合力も小さいため、気流中で吸音材中から繊維が抜け易
くなる。以上より０．１μｍ未満の繊維を用いることは
できない。一方、繊維を太くすると吸音性能が低下する
ため、６０μｍを超える繊維を用いると吸音性能を満足
させることはできない。
【００３０】吸音材を構成する繊維は５ｃｍ以下の短繊
維でも良く、それ以上の長さを有する長繊維でも良い。
吸音性能は構成繊維の長さには依存しないため、吸音性
能を確保するのに繊維長を規定する必要性は殆どない。
しかし、吸音材の製造や吸音材自体の剛性等を考えると
き、繊維長によって吸音材の機械的強度が左右されるた
め、これらを規定する意味をもつ。繊維を吸音材に成形
するときには、繊維長が３〜１０ｃｍの範囲にあること
が好ましいが、特に限定しない。３ｃｍ未満の繊維長の
繊維は繊維長が短すぎるため、吸音材に成形することが
困難である。一方、一般の製造装置では１０ｃｍを超え
る長さの繊維を均一に分散させて吸音材を成形すること
は困難である。従って、一部の繊維体が吸音材中で片寄
った吸音材になる可能性が大きく、常に一定の性能を確
保することが難しくなる。
【００３１】吸音材を構成する繊維集合体は、織布形態
でも不織布形態でも良い。吸音性能はこの繊維集合体の
形態に依存しないためである。しかし、嵩高性の確保や
吸音材の機械的強度の確保には、繊維集合体の形態が強
く依存するため、吸音材を設置する周りの環境を考慮
し、吸音材の形態を決定する必要がある。このとき嵩高
性を重視する場合には不織布形態が好ましく、機械的強
度を重視する場合には織布形態が好ましいが、特に限定
は行わない。
【００３２】繊維集合体を構成する繊維は、天然繊維で
も合成繊維でも良いが、特に繊維の太さや繊維の単位長
さ、また繊維体の分布等全て規定することができ、常に
同じものを作製することができ、均一な密度分布の作製
が可能な合成繊維を使用することが好ましい。
【００３３】本発明においては、繊維集合体を構成する
合成繊維としては、公知の合成繊維の中から適宜選択し
て使用することができ、例えばナイロン、ポリアクリロ
ニトリル、ポリアセテート、ポリエチレン、ポリプロピ
レン、線状ポリエステル、ポリアミド等を好適に使用す
ることができる。
【００３４】これらの合成繊維の中でも、特に吸音材の
リサイクルや同時一体成形性又は形状を維持することが
できる等のメリット等を鑑みると軟化点の異なる繊維の
配合が可能なポリエステル系繊維やポリプロピレン系繊
維を使用することが好ましい。
【００３５】このポリエステル繊維は溶融紡糸法で製造
された平均径１０〜４０μｍの範囲にあるものが好まし
い。溶融紡糸法では平均径１０μｍ未満のポリエステル
繊維を製造することは困難であり、逆に４０μｍを超え
ると繊維の表面積に依存する吸音性能を確保することが
困難となる。また、溶融紡糸法で製造されたポリエステ
ル繊維は、最も一般的であり経済的である。
【００３６】また、ポリプロピレン繊維は、メルトブロ
ーン法により超極細繊維を製造することができるので、
吸音性能を向上させることができる。このポリプロピレ
ン繊維の平均径は１〜１５μｍの範囲であることが好ま
しい。メルトブローン法では平均径が１μｍ未満のポリ
エステル繊維を製造することは困難であり、逆に平均径
が１５μｍを超えると経済性に劣る。
【００３７】良好な吸音性能を得るためには、メルトブ
ローン法により製造されたポリプロピレン繊維が有効で
あるが、平均径が１５μｍを超える繊維を製造する場合
には性能や経済性の観点から、溶融紡糸法で製造された
ポリエステル繊維が有効となる。
【００３８】吸音材自体の剛性が極細繊維では得られな
いため、ポリプロピレン繊維とポリエステル繊維の２繊
維を混合することによって、吸音性能と剛性とを合わせ
もつ吸音材としてもよく、特に気流が強い所に用いる場
合など非常に効果がある。
【００３９】吸音材を成形する場合には、繊維集合体中
に軟化点が少なくとも２０℃異なる繊維を配合すること
が好ましい。このように軟化点が少なくとも２０℃異な
る繊維を配合することによって、繊維集合体としての形
状を維持させながら、加熱しプレス成形して製品を作製
することができる。
【００４０】一方、軟化点の差が２０℃より小さくなる
と、その軟化点の差に応じて一部の繊維のみを軟化させ
る温度範囲で、その軟化する繊維をバインダーとして繊
維集合体に形状を付与させることができなくなる。即
ち、繊維体全体が軟化し、融解することが考えられ、不
適当である。
【００４１】また、ニードルパンチ等の工法を用いて繊
維体を成形し繊維集合体にしたものも有効である。この
繊維集合体は軟化点の等しい、一種類の繊維のみで不織
布を作製することが可能であり、比較的高価な軟化点の
異なる繊維を用いることなく吸音材を形成することがで
きる。
【００４２】このようにして成形された吸音材の面密度
は５０〜４０００ｇ／ｍ2 の範囲であることが好まし
い。吸音材の面密度が５０ｇ／ｍ2 未満になると吸音構
造体としての性能が確保することができない。逆に、４
０００ｇ／ｍ2 を超えると、重量が増加し、またそれに
伴うコストが超過する割には性能が向上せず効果的で無
いばかりか、この面密度の増加に伴い、吸音材自体の通
気量が減少するため、吸音材で壁ができてしまい、ダク
トのみのものと減衰効果が変わらなくなる。
【００４３】本発明においては、ダクト内の気体流によ
って設置した吸音材が流されることを防ぐために、拡張
ダクト部に基ダクトと同等の断面を有する開口率３０〜
９０％の範囲にある筒状の内管を取付けることが好まし
い。この内管は拡張ダクトの内部に位置し、２つの元ダ
クトに連結されて設置される。吸音材は基ダクトと拡張
ダクトとのスペースに充填される。
【００４４】内管の開口率は吸音性能に依存するため、
できるだけ開口率が高いほうが好ましい。しかしなが
ら、開口率が高すぎると吸音材を設置することが困難に
なる。そこで、開口率が３０％未満になると音の減衰量
が小さくなり不適当であり、９０％を超えると吸音材を
気流に十分耐えうるように設置することが困難になる。
開口部の穴の形状は特に限定されない。従って、丸型や
四角等でも十分であり性能を満足する。
【００４５】吸音ダクトの性能と吸音材の設置条件とを
検討すると、内管の開口率は５０〜８０％の範囲が最適
であるが、特に限定は行なわない。また、管状の構造物
ではなく、抑え棒的な高造物を設置してもよいが特に限
定は行なわない。
【００４６】拡張ダクト内に設置した吸音材から繊維の
抜けを防止するために繊維集合体の内管側面又は繊維集
合体を覆う形で、平均繊維長が１〜１００ｃｍ、平均径
が１〜３０μｍ、面密度が２０〜２００ｇ／ｍ2 の範囲
にある合成繊維からなる不織布の表皮を設置することが
好ましい。構成される繊維は１０ｃｍ以下の短繊維でも
良く、長繊維でも良い。
【００４７】これらの繊維は布状の不織布又は織布に成
形されるが、不織布の場合にはニードルパンチ製法又は
布の一部を熱融着させて成形する製法は、布の剛性を上
げられ、通気性も確保できるため、有効である。また、
構成繊維に１０ｃｍを超える長繊維だけを用いること
は、更に布の剛性を向上させることが出来るため特に有
効であるが限定は行なわない。
【００４８】以上は吸音ダクト部についての説明である
が、本発明はこの吸音ダクト部とヘルムホルツ共鳴器部
とを一体にして初めて成立する。以下、ヘルムホルツ共
鳴器部の説明を行う。
【００４９】ヘルムホルツ共鳴器は新たに共鳴を形成す
ることにより、目的とする周波数の吸音を行う構造体で
あり、図１４に示すように首部と体積部とで構成され
る。吸音を目的とする設定周波数ｆｒは首部の体積と体
積部の体積との比によって、下記数２の様に設定するこ
とができる。
【数２】ｆｒ＝ｃ／２π√（Ｓ／Ｌ／Ｖ） ｃ：音速 Ｓ：首部の断面積 Ｌ：首部の長さ Ｖ：体積部の体積
【００５０】このとき設定周波数に新たに共鳴を形成さ
せるため、従来そこにあった音圧の腹は、形成された共
鳴により潰されるため結果として、目的周波数の消音が
達成される。しかしながら、新たに形成された共鳴によ
る跳ね返りの音圧の腹が必ず出現するため、設定周波数
は消音されるが、その近傍の周波数に悪化代がでる。ま
た、大容量の共鳴器等は大きな共鳴を形成させるため、
新たに跳ね返る周波数の共鳴も大きくなり、悪化周波数
のレベルも大きくなる特質があった。
【００５１】前述の空洞型消音器に於ても同様なことが
言え、吸音材を用いない空洞型消音器は跳ね返りの周波
数が発生する。しかしながら、吸音材を空洞型消音器内
部に設置した吸音ダクトの構成にすると、吸音材のダン
ピング作用により共鳴が大きく減衰されるため、新たに
形成された共鳴も大きく減衰し、吸音ダクト設置前の状
態とほぼ同等までに共鳴が減衰するため、悪化代が見ら
れなかった。
【００５２】しかしながら、跳ね返りの周波数では殆ど
吸音されないため、この周波数の共鳴を更に減衰させ、
全周波数に亘り吸音を達成するために本発明では吸音ダ
クト構造とヘルムホルツ型共鳴器構造とを一体にした。
【００５３】このとき吸音ダクト構造設置により跳ね返
る周波数域にヘルムホルツ共鳴器の設置周波数を合わせ
ることが重要である。周波数域としたのは、吸音ダクト
構造の容量等の関係で、跳ね返る周波数が数十Ｈｚに亘
たる場合があるためであり、この場合は跳ね返りの音圧
レベルの最も高い周波数に設定することが好ましいが、
周波数域内の周波数であるならば効果が得られるため、
特に限定は行なわない。
【００５４】吸音ダクトの跳ね返りの周波数に設定した
ヘルムホルツ共鳴器も、一般の共鳴器と同様に跳ね返り
周波数を有する。しかしながら、吸音ダクトの設置によ
り、跳ね返りの周波数以外の周波数は既に大きく減衰さ
れているので、減衰された周波数に跳ね返ることとな
り、吸音ダクト設置前の状態の音圧を超えることはな
く、結局全周波数で吸音効果が得られることになる。
【００５５】ヘルムホルツ共鳴器を最も効果的に使用す
るためには、共鳴器を設定周波数の音圧の共鳴が起きて
いる場合に設置することが好ましく、音圧の減衰も大き
くなる。しかしながら、実際には目的とする共鳴が発生
している場所に共鳴器を設置することは困難な事が多
く、大きな減衰を有する共鳴器とならない場合がある。
【００５６】この場合には新たに形成される共鳴が大き
くならなければ、跳ね返りも大きくならないという性質
がある。この原理を利用し、意図的にレゾネータの設置
位置をモードから外し、ヘルムホルツ型共鳴器を形成す
ることは、全周波数域に効果を有する吸音構造体として
有効である。これは元々吸音ダクト構造体を設置したこ
とによる跳ね返りは大きな共鳴ではないため、弱い共鳴
を形成させることで十分であるという理由でもある。
【００５７】弱い共鳴を形成させるために体積の小さな
弱いヘルムホルツ共鳴器を設置することもできる。ヘル
ムホルツ共鳴器の周波数の設定は上記数２により首部と
体積部との比率により決定されるため、理論的には体積
の容量には依存しない。しかしながら、減衰効果は体積
に依存されるため、体積が大きい方が同じ設定周波数の
消音を行うに際しては効果的である。
【００５８】跳ね返りの周波数よりも、別の周波数の吸
音を行いたい場合には、ヘルムホルツ共鳴器の設定周波
数をその目的とする周波数に設定することも有効であ
る。また、跳ね返りの周波数の吸音を行うために、少な
くとも２以上の周波数に設定された複数のヘルムホルツ
共鳴器若しくは少なくとも２以上の同じ周波数に設定さ
れた複数のヘルムホルツ型共鳴器、又は跳ね返りの周波
数以外の周波数を同時に吸音するために少なくとも２以
上周波数に設定された複数のヘルムホルツ共鳴器を設置
しても有効であり、吸音効果を得ることができる。この
とき全体の体積との兼合により、現実レベルの体積であ
るか否かが決定されるが、特に限定は行なわない。
【００５９】ヘルムホルツ共鳴器の首部の断面積は７〜
４００ｃｍ2 の範囲にあることが好ましい。ヘルムホル
ツ共鳴器の周波数の設定は首部の体積と体積部の体積と
で行うため、低周波数に設定するために首部の断面積を
小さくしたり、首部の長さを長くすることが行なわれ
る。このとき首部の断面積が７ｃｍ2 未満になると周波
数の設定は可能であるが、最低限必要な減衰効果を得る
ことができなくなり、吸音ダクト構造体として意味をな
さない。逆に、４００ｃｍ2 を超える断面積を有するヘ
ルムホルツ型共鳴器は非常に容量が大きくなり、これほ
ど大きな共鳴器を用いる状況が殆ど無いばかりか、車両
を例に考えたときに、大型車の共鳴器としても体積的に
大きすぎ、実用レベルから外れてしまい不適当である。
小型乗用車に於ては首部の断面積は５〜２５ｃｍ2 の範
囲にあることが体積と性能との兼合から好ましいが特に
限定は行なわない。
【００６０】ヘルムホルツ共鳴器の首部の形状は穴が一
つである単孔型でも良く、穴が複数であるスリット型で
も良い。これらはヘルムホルツ共鳴器の体積や設定周波
数若しくは吸音ダクト構造との兼合によって選ぶことが
できるが、特に限定は行なわない。また、断面積を確保
しながら、より小さい体積の下で低周波側に周波数を設
定するために、体積部中に首部を挿入したタイプの首部
を有するヘルムホルツ共鳴器は特に有効である。この挿
入型首部は、基ダクト内にも設定が可能であるが、基ダ
クトの通気抵抗を上昇させてしまうため好ましいとは言
えない。従って、挿入型の首部は体積部中に設置するこ
とが好ましい。
【００６１】ヘルムホルツ型共鳴器の首部は吸音ダクト
構造体の基ダクトの任意の場所に設置することができ
る。共鳴ダクト部の減衰効果を上げるには吸音ダクト構
造体の両脇に設置させ、目的周波数の音圧の腹の位置の
できるだけ近傍にその首部を位置させることが効果的で
ある。また、複数のヘルムホルツ型共鳴器を設置するた
めに吸音ダクト構造体の中央部及び両脇等に首部を設け
ることも可能である。
【００６２】ヘルムホルツ型共鳴器の体積部は、吸音ダ
クト構造体の周囲の任意の場所（図７〜９参照）、又は
吸音ダクト構造体を包み込む状態に位置している（図２
〜６参照）ことが好ましい。このように大容量の体積部
は分散して設置するとスペース的に問題となる場合が多
いため、集中させて一体化させる。また、一体成形は分
散タイプと異なり、連結するための部品が不要となるた
め、構成的コスト的にも有利である。
【００６３】しかしながら、一体とするよりも分散させ
る方が有利な場合も想定され、吸音性能的には分散タイ
プも十分であるため、この吸音ダクト構造体は吸音ダク
ト部とヘルムホルツ共鳴器部とが一体構造であることに
限定されるものではない。
【００６４】本発明の吸音ダクト構造体は車輌用の吸気
系内のダクト中に用いることが特に有効である。この吸
音ダクト構造体は流路を狭め、通気抵抗をあげることな
く、ダクト上の任意の場所に設置することが可能であ
り、エンジンの吸気により発生する吸気音を効率良く吸
音することができる。更に、低周波数域のみならず中・
高周波域にも高い吸音特性が得られ、非常に効果的な騒
音の低減を行うことができる。
【００６５】更に、この目的を達成するために吸気系に
設置されたレゾネータやサイドブランチの一部又は全て
を取り除くことが可能となる。これはエンジン内スペー
スの確保と附属部品撤去のコスト効果とがあり非常に有
効である。
【００６６】
【発明の実施の形態】本発明の吸音ダクト構造体を家屋
の送風機ダクト上や車両用の吸気系用エアダクト中に設
置した結果、低周波領域のみならず中・高周波数域にお
いても高い消音特性を有する優れた吸音ダクト構造とな
ることを確認することができた。
【００６７】
【実施例】以下、本発明を実施例によって更に詳細に説
明するが、本発明はこれによって限定されるものではな
い。
【００６８】実施例１ 拡張ダクト部が丸断面の基ダクト（直径５ｃｍ）に対
し、拡張比１．５倍及び長さ２０ｃｍを有し、基ダクト
の断面中心と拡張ダクト部の断面中心とが一致してお
り、拡張されたダクト部内に平均繊維径が３〜５μｍの
範囲にあるポリプロピレン（以下、ＰＰと略す）より構
成された面密度が８００ｇ／ｃｍ2 の吸音材を２０ｇ設
置し、基ダクトと同等の断面を有する開口率が８０％の
筒状のダクトにより拡張部内に鋏むように設置して構成
し、ヘルムホルツ共鳴器部は１５０Ｈｚに設定し、首部
は挿入型で開口部の断面積９ｃｍ2 であり、拡張吸音ダ
クト部を包み込む形状を有しており、拡張吸音ダクト部
とヘルムホルツ共鳴器部とを一体にした長さ約２０ｃ
ｍ、基ダクトからの拡張比２倍の円柱形の吸音ダクト形
状Ａ（図２参照）からなる吸音ダクト構造体１を作製し
た。
【００６９】実施例２ ヘルムホルツ共鳴器部の首部の形状を単孔型（吸音ダク
ト形状Ｂ：図３参照）とした他は吸音ダクト構造体１と
全く同様にして吸音ダクト構造体２を作製した。
【００７０】実施例３ ヘルムホルツ共鳴器部の首部の形状をスリット型（吸音
ダクト形状Ｂ：図３参照）とした他は、吸音ダクト構造
体１と全く同様にして吸音ダクト構造体３を作製した。
【００７１】実施例４ １５０Ｈｚに設定し、首部は挿入型で開口部の断面積９
ｃｍ2 であり、吸音ダクト構造体１を包み込む形状を有
しているヘルムホルツ共鳴器部を、二つとも吸音ダクト
構造体１の周囲に設置した（吸音ダクト形状Ｃ：図４参
照）他は、吸音ダクト構造体１と全く同様にして吸音ダ
クト構造体４を作製した。
【００７２】実施例５ １５０Ｈｚに設定し、首部は挿入型で開口部の断面積９
ｃｍ2 であり、吸音ダクト構造体１を包み込む形状のヘ
ルムホルツ共鳴器部と、１３０Ｈｚに設定し、首部は挿
入型で開口部の断面積９ｃｍ2 であるヘルムホルツ共鳴
器部を、二つとも吸音ダクト構造体１の周囲に設置した
（吸音ダクト形状Ｄ：図５参照）他は、吸音ダクト構造
体１と全く同様にして吸音ダクト構造体５を作製した。
【００７３】実施例６ １５０Ｈｚに設定し、首部は挿入型で開口部の断面積９
ｃｍ2 であり、吸音ダクト構造体１を包み込む形状のヘ
ルムホルツ共鳴器部と、３５０Ｈｚに設定し、首部は挿
入型で開口部の断面積９ｃｍ2 であるヘルムホルツ共鳴
器部を、二つとも吸音ダクト構造体１の周囲に設置した
（吸音ダクト形状Ｅ：図６参照））他は、吸音ダクト構
造体１と全く同様にして吸音ダクト構造体６を作製し
た。
【００７４】実施例７ ヘルムホルツ共鳴器部を吸音ダクト部の横に設置し、首
部を基ダクト部と体積部との間に有する形状Ｆ（図７参
照）にした他は、吸音ダクト構造体１と全く同様にして
吸音ダクト構造体７を作製した。
【００７５】実施例８ １５０Ｈｚと３５０Ｈｚとに設定されたヘルムホルツ共
鳴器部を吸音ダクト部の横の同位置に設置し、首部を基
ダクト部と体積部との間に有する形状Ｇ（図８参照）に
した他は、吸音ダクト構造体１と全く同様にして吸音ダ
クト構造体８を作製した。
【００７６】実施例９ １５０Ｈｚと３５０Ｈｚとに設定されたヘルムホルツ共
鳴器部を吸音ダクト部の横の逆位置に設置し、首部を基
ダクト部と体積部との間に有する形状Ｈ（図９参照）に
した他は、吸音ダクト構造体１と全く同様にして吸音ダ
クト構造体９を作製した。
【００７７】実施例１０ 拡張ダクト部が丸断面の基ダクト（直径５ｃｍ）に対
し、横方向だけに拡張比１．５倍で拡張された長方形で
あり、拡張ダクト部が長さ２０ｃｍ、基ダクトの断面中
心と拡張ダクト部の断面中心とが一致している拡張され
たダクト部内に、平均繊維径３〜５μｍの範囲にあるＰ
Ｐより構成された面密度が８００ｇ／ｃｍ 2 の吸音材を
拡張された方向の左右両側二面に設置し、基ダクトと同
等の断面を有する開口率が８０％の筒状ダクトにより拡
張部内に鋏むように設置して構成し、ヘルムホルツ共鳴
器部は１５０Ｈｚに設定し、首部は挿入型で開口部の断
面積９ｃｍ2 であるものと、３５０Ｈｚに設定し、首部
は挿入型で開口部の断面積９ｃｍ2 であるものを両側の
拡張部内に設置する吸音ダクト形状Ｉ（図１０参照）か
らなる吸音ダクト構造体１０を作製した。
【００７８】実施例１１ １５０Ｈｚと３５０Ｈｚとのヘルムホルツ共鳴器を片側
の拡張部内に設置した（吸音ダクト形状Ｊ：図１１参
照）他は、吸音ダクト構造体９と全く同様にして吸音ダ
クト構造体１１を作製した。
【００７９】実施例１２ １５０Ｈｚと３５０Ｈｚとのヘルムホルツ共鳴器を片側
の拡張部内に設置し、１３０Ｈｚに設定したヘルムホル
ツ共鳴器を逆側の拡張部内に設置した（吸音ダクト形状
Ｋ：図１２参照）他は、吸音ダクト構造体９と全く同様
にして吸音ダクト構造体１２を作製した。
【００８０】実施例１３ 拡張ダクト部の拡張比を２倍、吸音ダクト形状Ａの拡張
比を５倍とした他は、吸音ダクト構造体１と全く同様に
して吸音ダクト構造体１３を作製した。
【００８１】実施例１４ 拡張ダクト部の拡張比を１．５倍、吸音ダクト形状Ａの
拡張比を４倍とした他は、吸音ダクト構造体１と全く同
様にして吸音ダクト構造体１４を作製した。
【００８２】実施例１５ 拡張ダクト部の拡張比を１．１倍、吸音ダクト形状Ａの
拡張比を１．５倍とした他は、吸音ダクト構造体１と全
く同様にして吸音ダクト構造体１５を作製した。
【００８３】実施例１６ 拡張ダクト部の長さを９０ｃｍ、吸音ダクト形状Ａの長
さを約９０ｃｍとした他は、吸音ダクト構造体１と全く
同様にして吸音ダクト構造体１６を作製した。
【００８４】実施例１７ 拡張ダクト部の長さを２ｃｍ、吸音ダクト形状Ａの長さ
を約５ｃｍとした他は、吸音ダクト構造体１と全く同様
にして吸音ダクト構造体１７を作製した。
【００８５】実施例１８ ヘルムホルツ共鳴器部の首部の開口部の断面積を６ｃｍ
2 とした他は、吸音ダクト構造体１と全く同様にして吸
音ダクト構造体１８を作製した。
【００８６】実施例１９ ヘルムホルツ共鳴器部の首部の開口部の断面積を２９０
ｃｍ2 とした他は、吸音ダクト構造体１と全く同様にし
て吸音ダクト構造体１９を作製した。
【００８７】実施例２０ 使用する吸音材を平均繊維径約２０μｍのポリエステル
（以下、ＰＥＴと略す）より構成された面密度が１００
０ｇ／ｃｍ2 の吸音材とした他は、吸音ダクト構造体１
と全く同様にして吸音ダクト構造体２０を作製した。
【００８８】実施例２１ 使用する吸音材を平均繊維径約２０μｍのＰＥＴより構
成された面密度が２０００ｇ／ｃｍ2 の吸音材とした他
は、吸音ダクト構造体１と全く同様にして吸音ダクト構
造体２１を作製した。
【００８９】実施例２２ 使用する吸音材を平均繊維径約４０μｍのＰＥＴより構
成された面密度が１０００ｇ／ｃｍ2 の吸音材とした他
は、吸音ダクト構造体１と全く同様にして吸音ダクト構
造体２２を作製した。
【００９０】実施例２３ 使用する吸音材を平均繊維径約３μｍのＰＰより構成さ
れた面密度が６００ｇ／ｃｍ2 の吸音材を１０ｇとした
他は、吸音ダクト構造体１と全く同様にして吸音ダクト
構造体２３を作製した。
【００９１】実施例２４ 使用する吸音材を平均繊維径約３μｍのＰＰと平均繊維
径約１５μｍのＰＥＴとより構成された面密度が１００
０ｇ／ｃｍ2 の吸音材を２０ｇとした他は、吸音ダクト
構造体１と全く同様にして吸音ダクト構造体２４を作製
した。
【００９２】実施例２５ 吸音材の内管側面に平均繊維長約２０ｃｍ、平均繊維径
約２０μｍのＰＥＴ繊維からなる面密度が５０ｇ／ｃｍ
2 の不織布からなる表皮を設置した他は、吸音ダクト構
造体１と全く同様にして吸音ダクト構造体２５を作製し
た。
【００９３】実施例２６ 吸音材の内管側面に基ダクトと同等の断面を有する開口
率が８０％の筒状のダクトを外した他は、吸音ダクト構
造体１と全く同様にして吸音ダクト構造体２６を作製し
た。
【００９４】比較例１ ヘルムホルツ共鳴器部の首部の開口部の断面積を２．３
ｃｍ2 とした他は、吸音ダクト構造体１と全く同様にし
て吸音ダクト構造体を作製した。
【００９５】比較例２ ヘルムホルツ共鳴器部の首部の開口部の断面積を４５０
ｃｍ2 とした他は、吸音ダクト構造体１と全く同様にし
て吸音ダクト構造体を作製したが、現実的なサイズとな
らなかったため、実際に車両に設置する際にその他エン
ジンルーム内の部品と干渉し、設置することができなか
った。
【００９６】比較例３ 拡張ダクト部の拡張比を１．０５倍、吸音ダクト形状Ａ
の拡張比を２倍とした他は、吸音ダクト構造体１と全く
同様にして吸音ダクト構造体を作製した。
【００９７】比較例４ 拡張ダクト部の拡張比を３．５倍、吸音ダクト形状Ａの
拡張比を５倍とした他は、吸音ダクト構造体１と全く同
様にして吸音ダクト構造体を作製したが、この拡張ダク
ト部のサイズが大きすぎるため、跳ね返りの周波数にヘ
ルムホルツ共鳴器を効果的に形成させることができなか
った。
【００９８】比較例５ 拡張ダクト部の拡張比を２倍、吸音ダクト形状Ａの拡張
比を６倍とした他は、吸音ダクト構造体１と全く同様に
して吸音ダクト構造体を作製したが、現実的なサイズと
ならなかったため、実際に車両に設置する際にその他エ
ンジンルーム内の部品と干渉し、設置することができな
かった。
【００９９】比較例６ 拡張ダクト部の長さを３ｃｍ、吸音ダクト形状Ａの長さ
を約３ｃｍとした他は、吸音ダクト構造体１と全く同様
にして吸音ダクト構造体を作製した。
【０１００】比較例７ 拡張ダクト部の長さを１２０ｃｍ、吸音ダクト形状Ａの
長さを約１２０ｃｍとした他は、吸音ダクト構造体１と
全く同様にして吸音ダクト構造体を作製したが、現実的
なサイズとならなかったため、実際に車両に設置する際
にその他エンジンルーム内の部品と干渉し、設置するこ
とができなかった。
【０１０１】比較例８ 吸音材を構成する繊維を平均繊維径０．１μｍ未満のＰ
Ｐとした他は、吸音ダクト構造体１と全く同様にして吸
音ダクト構造体を作製したが、吸音材の剛性が足りない
ため、測定最中に吸音材が吹き飛んでしまい、吸音ダク
ト構造体を維持することができなかった。
【０１０２】比較例９ 吸音材を構成する繊維を平均繊維径約６５μｍ以上のＰ
ＥＴとした他は、吸音ダクト構造体１と全く同様にして
吸音ダクト構造体を作製した。
【０１０３】比較例１０ 吸音材の面密度を３０ｇ／ｍ2 とした他は、吸音ダクト
構造体１と全く同様にして吸音ダクト構造体を作製し
た。
【０１０４】比較例１１ 吸音材の面密度を５０００ｇ／ｍ2 とした他は、吸音ダ
クト構造体１と全く同様にして吸音ダクト構造体を作製
した。
【０１０５】比較例１２ 吸音材の内管側面に基ダクトと同等の断面を有する開口
率２０％の筒状のダクトを設置した他は、吸音ダクト構
造体１と全く同様にして吸音ダクト構造体を作製した。
【０１０６】比較例１３ 吸音材の内管側面に基ダクトと同等の断面を有する開口
率２０％の筒状のダクトを設置した他は、吸音ダクト構
造体１と全く同様にして吸音ダクト構造体を作製した
が、測定最中に吸音材が吹き飛んでしまい、吸音ダクト
構造体を維持することができなかった。
【０１０７】比較例１４ 吸音材の内管側面に平均繊維長２０ｃｍ、平均繊維径約
２０μｍのＰＥＴ繊維からなる面密度が２５０ｇ／ｃｍ
2 の不織布からなる吸音材の飛散防止のために表皮を設
置した他は、吸音ダクト構造体１と全く同様にして吸音
ダクト構造体を作製した。表皮の面密度が請求項７を外
れたため、吸音効果が劣っていた。
【０１０８】比較例１５ 吸音材の内管側面に平均繊維長２０ｃｍ、平均繊維径約
２０μｍのＰＥＴ繊維からなる面密度が１０ｇ／ｃｍ2
の不織布からなる表皮を設置した他は、吸音ダクト構造
体１と全く同様にして吸音ダクト構造体を作製したが、
測定最中に表皮、及び吸音材が吹き飛んでしまい、吸音
ダクト構造体を維持することができなかった。
【０１０９】参考例１ 実施例１の吸音ダクト構造を車両のエアクリーナ室の外
気側ダクトに接続し、エンジンをかけて各周波数毎の音
圧レベルを測定したところ、音響加振の結果とほぼ同等
の吸音効果があることを確認することができた。
【０１１０】参考例２ 実施例１、実施例９、実施例２４の吸音ダクト構造を車
両のエアクリーナ室のエンジン側ダクトに接続し、エン
ジンをかけて各周波数毎の音圧レベルを測定したとこ
ろ、吸音材の抜けもなく、音響加振の結果とほぼ同等の
吸音効果があることを確認することができた。
【０１１１】参考例３ 実施例１の吸音構造体を家屋の送風機付きエアダクト内
に使用したところ、通気を妨げることなく、音響加振の
結果とほぼ同等の消音効果があることを確認することが
できた。
【０１１２】吸気ダクトに２００Ｈｚに設定したレゾネ
ータを設置した。 試験例 上記実施例、従来例及び比較例において得られた吸音ダ
クト構造体について、以下の試験を実施した。
【０１１３】試験例１ 上記各実施例及び比較例の方法によって得られた吸音ダ
クト構造体を、半無響音室に設置した４気筒エンジンの
吸気システム系のエアクリーナーダクトに図１３に示す
ように取付けた。このシステムについて、エンジンに連
結されたインテークマニホールド側の音圧と吸気口側の
音圧の差である挿入損失（ＩＬ）を測定した。このとき
加振源をスピーカとし、吸気口側から加振する逆配置法
でＩＬを測定した。そのときの音圧レベル差をｄＢ表示
で各周波数毎に測定し、３００Ｈｚ以下の低周波、３０
０〜１ｋＨｚの中周波、及び１ｋＨｚ以上の高周波数領
域で平均をとり表１に記した。これらの試験結果を表１
に示す。
【０１１４】
【表１】
【０１１５】表１に示すように、実施例で作成された各
種吸音構造体は、従来例に比べ、低周波数（３００Ｈｚ
以下）、中周波数（３００〜１ｋＨｚ）、及び高周波数
（１ｋＨｚ以上）の領域において、優れた吸音特性を示
し、従来のレゾネータ等に比べ、場所を取らず、取付け
性に優れる吸音構造体であることを確認することができ
た。
【０１１６】また、本発明の規定範囲より外れる仕様で
作成した比較例は、特に必要とされる低・中周波数領域
の吸音性能（判断基準として、この領域で１０ｄＢの消
音性能がないものは不可とした）、更にスペース的（実
際の車両のエンジンルーム内スペースに納まらないもの
は不可とした）に満足できないことを確認することがで
きた。
【０１１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の吸音ダク
ト構造体は主としてダクト内を流れる気流による騒音を
全周波数領域で低減させるのに効果があると共に、スペ
ースの限られた場所で低周波領域の吸音性能を向上させ
る構造体として非常に効果的であるため、建築用はもち
ろんのこと、自動車用のなど十分スペースのとれない場
所に用いる吸音構造体として相応しい。
【図面の簡単な説明】
【図１】吸音ダクト構造体の透過図である。
【図２】吸音ダクト形状Ａの構造模式図である。
【図３】吸音ダクト形状Ｂの構造模式図である。
【図４】吸音ダクト形状Ｃの構造模式図である。
【図５】吸音ダクト形状Ｄの構造模式図である。
【図６】吸音ダクト形状Ｅの構造模式図である。
【図７】吸音ダクト形状Ｆの構造模式図である。
【図８】吸音ダクト形状Ｇの構造模式図である。
【図９】吸音ダクト形状Ｈの構造模式図である。
【図１０】吸音ダクト形状Ｉの構造模式図である。
【図１１】吸音ダクト形状Ｊの構造模式図である。
【図１２】吸音ダクト形状Ｋの構造模式図である。
【図１３】吸音ダクト構造体を吸気系に設置した図であ
る。
【図１４】ヘルムホルツ共鳴器の模式図である。
【符号の説明】 １ 基ダクト ２ ヘルムホルツ共鳴器部 ３ 吸音ダクト部 ４ 基ダクト ５ イン吸音ダクト部 ６ ヘルムホルツ共鳴器部 ７ ヘルムホルツ共鳴器部の首部 ８ 吸音材 ９ スリット １０ １５０Ｈｚ共鳴器部 １１ １５０Ｈｚ共鳴器部 １２ １３０Ｈｚ共鳴器部 １３ １５０Ｈｚ共鳴器部 １４ ３５０Ｈｚ共鳴器部 １５ １５０Ｈｚ共鳴器部 １６ 共鳴器部の体積部 １７ １５０Ｈｚ共鳴器部 １８ ３５０Ｈｚ共鳴器部 １９ ３５０Ｈｚ共鳴器部 ２０ １５０Ｈｚ共鳴器部 ２１ ３５０Ｈｚ共鳴器部 ２２ １５０Ｈｚ共鳴器部 ２３ １５０Ｈｚ共鳴器部 ２４ ３５０Ｈｚ共鳴器部 ２５ １５０Ｈｚ共鳴器部 ２６ ３５０Ｈｚ共鳴器部 ２７ １３０Ｈｚ共鳴器部 ２８ インテークマニホールド ２９ エアクリーナ ３０ 吸音ダクト構造体 ３１ 基ダクト ３２ ヘルムホルツ共鳴器の首部 ３３ ヘルムホルツ共鳴器の体積部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ１０Ｋ 11/16 Ｆ

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 断面形状を問わない基ダクトの内径を基
    準とし、該内径を拡張した断面形状を問わない部位を有
    し、該拡張した部位の断面中心が基ダクトの断面中心に
    一致しても良く又は一致しなくても良く、該拡張した部
    位の長さ方向の形状を問わない吸音ダクト構造体におい
    て、該拡張した部位の内部の長さ方向若しくは断面方向
    の一部又は全面に吸音材を設置した拡張吸音ダクト部
    と、該拡張吸音ダクト部の存在に起因し管内の音響系が
    変化するために該拡張ダクト部を設置した後新たに発生
    する共鳴の周波数域に、その新たな共鳴により発生する
    騒音を少なくとも該拡張吸音ダクト部を設置する前の状
    態に低減させるために該共鳴周波数域に設定し、又は任
    意の周波数に設定した少なくとも１つ以上の単孔型、ス
    リット型、又は挿入型の首部を有するヘルムホルツ共鳴
    器部とを有し、前記拡張吸音ダクト部及び前記ヘルムホ
    ルツ共鳴器部が構造的に一体となっていることを特徴と
    する吸音ダクト構造体。
  2. 【請求項２】 拡張吸音ダクト部の基ダクト部にヘルム
    ホルツ共鳴器部の単孔、スリット又は首部の開口部の断
    面積が７〜４００ｃｍ2 の範囲であり、単孔とスリット
    の厚さ、又は挿入型の首部は体積部内に存在しており、
    更にヘルムホルツ共鳴器部の体積部は拡張吸音ダクト部
    の周囲又は拡張吸音ダクト部を包み込む状態に位置して
    いることを特徴とする請求項１項記載の吸音ダクト構造
    体。
  3. 【請求項３】 拡張吸音ダクト部の内径が基ダクト内径
    の１．１〜３倍の範囲にあり、構造体の外径が基ダクト
    内径の１．５〜５倍の範囲にあり、構造体の全長が５〜
    １００ｃｍの範囲にあることを特徴とする請求項２項記
    載の吸音ダクト構造体。
  4. 【請求項４】 拡張吸音ダクト部の内部に設置される吸
    音材が平均径０．１〜６０μｍの範囲にある短繊維、又
    は長繊維を主成分とする面密度が５０〜４０００ｇ／ｍ
    2 の範囲にある織布、又は不織布で構成されることを特
    徴とする請求項１乃至３項記載の吸音ダクト構造体。
  5. 【請求項５】 吸音材を構成する繊維が平均径１０〜４
    ０μｍの範囲にあるポリエステル繊維及び／又は平均径
    ０．１〜１０μｍの範囲にあるポリプロピレン繊維であ
    ることを特徴とする請求項１乃至４項記載の吸音ダクト
    構造体。
  6. 【請求項６】 拡張吸音ダクト中に基ダクトと同等の断
    面を有し、開口率が３０％以上、９０％未満の筒状の内
    管を有することを特徴とする請求項１乃至５項記載の吸
    音ダクト構造体。
  7. 【請求項７】 吸音材の内管側面又は全面に、繊維長１
    ０ｃｍ以上、平均径１〜３０μｍの範囲にある合成繊維
    よりなる面密度２０〜２００ｇ／ｍ2 の範囲にある不織
    布からなる表皮を有することを特徴とする請求項１乃至
    ６項記載の吸音ダクト構造体。
  8. 【請求項８】 車両の内燃機関の吸気用ダクトのエアク
    リーナーで仕切られた吸気口側ダクト又はエンジン側ダ
    クトに少なくとも１つ設置することを特徴とする請求項
    １乃至７項記載の吸音ダクト構造体。
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