JPH11117761A

JPH11117761A - 吸音ダクト

Info

Publication number: JPH11117761A
Application number: JP29633797A
Authority: JP
Inventors: Kuniaki Nakada; 国昭中田
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1997-10-13
Filing date: 1997-10-13
Publication date: 1999-04-27
Also published as: DE19846666A1; DE19846666C2

Abstract

(57)【要約】【課題】通気抵抗が少なく、かつ高い吸音効果が得ら
れる吸音ダクトを提供する。【解決手段】ダクト(21)の内部に、ランダムな波形(2
3)を有する吸音材(22)を貼付し、通路(24)を空気の流れ
に沿って連続的に断面形状にする。空気は矢印のように
図の左方から右方に流れ、騒音は吸音材(22)に吸音され
るとともに、断面形状の変化する箇所で互いに干渉し、
打ち消し合って大きな騒音低減効果が得られる。また、
通路(24)内には障害物がないため、通気抵抗は少ない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンルームに
設けられて冷却用空気を吸排気するダクトに関わり、特
に通気抵抗が少なく、かつ高い吸音効果が得られる吸音
ダクトに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から騒音低減に関しては多数の提案
がなされている。そして本発明に近い技術として、特開
平７−２５９１２９号、実開平３−８６３９７号、特開
昭５４−００５４０４号、実開昭６１−１８８６６３
号、実開平３−００１３９６号がある。

【０００３】（１）特開平７−２５９１２９号は、エン
ジン室の冷却空気導入口にボックスを着脱自在に設け、
上記冷却空気導入口との接続面に開口部を設け、上記接
続面を除く面に外気導入用の開口部を形成した。また、
エンジン室の冷却空気排出口にボックスを着脱自在に設
け、その接続面に開口部を設け、上記接続面を除く面に
排気用の開口部を設けた。また、エンジン室の、上記ボ
ックスの取付け部を除く外面部に騒音低減部材を着脱自
在に取付けたとされている。

【０００４】（２）実開平３−８６３９７号は、セラミ
ックス吸音板で作った吸音筒を、その周囲に空気層を設
けて遮音板で包囲した、騒音発生源に接続するセラミッ
クスサイレンサーにおいて、上記吸音筒内に通風を実質
的に妨げない障害物を配置したことを特徴とするとされ
ている。

【０００５】（３）特開昭５４−００５４０４号は、全
体的に吸音材をもって構成された換気口であって、防音
室の開口部に連続する前部流路及びそれら双方間へのみ
開口された前部反響吸音室と、外部への開口端に連続す
る後部流路及びそれら双方間へのみ開口された後部反響
吸音室と、上記した前後の両流路をいずれか一方の長さ
が他方の約２倍となるように仕切るための障壁と、該障
壁を迂回して上記両流路間を連通させるための前記両反
響吸音室間に配置された中間室とからなり、且つ上記し
た障壁と前記両流路の各端壁と前記した両反響吸音室の
各奥壁とが、いずれも非吸音材からなる反射壁とされて
いることを特徴とするとされている。

【０００６】（４）実開昭６１−１８８６６３号は、旋
回台に取付けたエンジンの上方及び横側方を覆うボンネ
ットを設け、前記エンジンの下方に空気流通開口を形成
したバックホウ作業車において、多数の帯状鉄板を、そ
の巾方向が上下に向かう姿勢で、かつ、互いにほぼ平行
に傾斜する姿勢で、前記エンジンの下方に並設し、前記
帯状鉄板それぞれの上向面に吸音材を備えさせて、前記
空気流通用開口を前記帯状鉄板の下向面と前記吸音材の
上向面との間に配置してあるとされている。

【０００７】（５）実開平３−００１３９６号は、騒音
源に連なり同騒音源に近い位置に曲り部を有する気体通
路において、前記曲り部が、内面に吸音材を貼付けたベ
ンドダクトと両面に吸音材を貼付けた整流板とを備えた
ことを特徴とするとされている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが上記従来技術
には、次のような問題がある。（１）特開平７−２５９１２９号は、冷却空気導入口お
よび空気排出口に設けたボックス内面に貼付した騒音低
減部材の表面が平らであり、音の干渉による騒音低減効
果を望めない。

【０００９】（２）実開平３−８６３９７号は、吸音筒
内に空気流れの方向に凹凸の障害物を配置しているた
め、通風を実質的に妨げないとは言うものの、実際には
空気抵抗が大きくなり、通気効率が悪いという問題があ
る。

【００１０】（３）特開昭５４−００５４０４号は、流
路を仕切って流路長さを長くするとともに屈曲させてい
る。そのため、空気抵抗が大きくなり、通気効率が悪い
という問題がある。

【００１１】（４）実開昭６１−１８８６６３号は、空
気流通開口部に多数の帯状鉄板を傾斜する姿勢で並設し
てあるため、風が急激に向きを変えられるので通気抵抗
が大きい。また、帯状鉄板に備えた吸音材の表面が平ら
なため、騒音低減効果が少ないという問題がある。

【００１２】（５）実開平３−００１３９６号は、それ
ぞれの整流板の長さは異なるが、その間隔が同一であ
る。従って長さの短い整流板部の吸音効果と長さの長い
整流板部の吸音効果とが異なることとなり、全体として
の吸音効果が少ないという問題がある。

【００１３】本発明は、上記の問題点に鑑み、通気抵抗
が少なく、かつ高い吸音効果が得られる吸音ダクトを提
供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段、作用および効果】上記目
的を達成するため、本発明に係る吸音ダクトの第１発明
は、エンジンルーム(1) の壁面に設けられ、エンジンル
ーム(1) の内外間を通気自在とするダクト(20)におい
て、ダクト(20)の内壁面に互いに滑らかに連続して連な
る凹凸を多数設け、凹凸によってエンジンルーム(1) 内
の音を減衰させたことを特徴としている。

【００１５】上記第１構成によれば、吸音ダクト２０の
通路２４が互いに滑らかに連続して連なる凹凸によって
通路２４内を通過する音が互いに干渉し、打ち消し合っ
て大きな吸音効果を得られる。また通路２４内には障害
物が無いため、また凹凸が互いに滑らかに連続して連な
っているため、通気抵抗の増大が少ない。尚、通路２４
の凹凸はランダムな波形２３、大きさの異なる球形又は
山形の多数の突起部２５をランダムに配設しても良い。
波形２３や突起部２５を吸音材２２で構成しても良く、
その他の材料でも良い。また、吸音ダクト２０は吸気、
排気のどちらにも使用できる。

【００１６】第２に、上記第１の吸音ダクトにおいて、
吸音材(22)を表面に有するリブ(27)を吸音ダクト(20)内
に空気の流れ方向に沿って延設し、もって吸音ダクト(2
0)内に細分化通路(26)を備えたことを特徴としている。

【００１７】上記第２構成によれば、吸音材(22)を表面
に有するリブ２７を配設して細分化通路２６を設けた。
このため、通路面積に対する吸音材２２の面積が増大し
て大きな吸音効果を得られる。一方、空気の流れに平行
にリブ２７を配設したため通気抵抗の増大が少ない。
尚、上記「吸音材(22)を表面に有するリブ(27)」は「吸
音ダクト２０内に吸音材２２よりなるリブ(27)」を含む
ものとする。

【００１８】第３に、上記第２の吸音ダクトにおいて、
細分化通路(26)は、空気の流れ方向に直角な方向の断面
形状が三角形、波形又は台形であることを特徴としてい
る。

【００１９】上記第３構成によれば、予め山形に連続し
て成形したリブ２７をダクト２１内に挿入することによ
り断面が三角形、波形又は台形の細分化通路２６を容易
に形成することができ、吸音効果が大きく、かつ通気抵
抗の増大の少ない吸音ダクトを、安いコストで得ること
ができる。

【００２０】第４に、エンジンルーム(1) の壁面に設け
られ、エンジンルーム(1) の内外間を通気自在とするダ
クト(20)において、エンジンルーム(1) 内の空気の流れ
方向にほぼ沿った壁面に設けられたダクト(30)は、その
内壁面に凹凸を多数有すると共に、そのエンジンルーム
(1) 内側の開口近傍に、エンジンルーム(1) 内の空気の
流れ方向を変えてその空気を開口内に導くガイド部(32)
を有することを特徴としている。

【００２１】上記第４構成によれば、吸音ダクト３０の
空気導入部に設けたガイド部３２によって空気の流れが
滑らかになり、多量の空気を少ない抵抗で導入でき、送
風効率が向上する。また、通路３３の断面形状を空気流
れに沿って連続的に断面形状にしたため音が互いに干渉
して打ち消し合い、大きな吸音効果を得られる。尚、吸
音ダクト３０はエンジンルーム１の外側に突出して設け
ても良く、あるいは内側に突出して設けても良い。

【００２２】第５に、エンジンルーム(1) の壁面に設け
られ、エンジンルーム(1) の内外間を通気自在とするダ
クト(20)において、ダクト(20)は、通路長さが異なる複
数の通路(42)でなる多重通路ダクト(40)であると共に、
それぞれの通路(42)は、内部での空気の流れ方向に直角
な方向の断面積がその通路長さに比例し、かつ内壁面に
吸音材(43)を有することを特徴としている。

【００２３】上記第５構成によれば、騒音は通路壁に貼
付された吸音材４３によって吸音され、低減されてエン
ジンルーム１外に放出される。また、長さの短い通路４
２の通路断面積は、長さの長い通路４２ａの通路断面積
より少ない。そのため、夫々の通路４２の吸音性能がほ
ぼ同一となり、各通路間において均一で良好な消音効果
を得られる。一方、通気抵抗の増大が少なく、かつ各通
路間の通気抵抗も均一化される。また、エンジンルーム
１の内側に多重通路ダクト４０を設けることにより外側
が平滑となり、外観デザインを損なうことがない。さら
に、状況に応じて通路４２の数を増加させることにより
効率的に排気することができる。尚、各通路４２の吸音
性能を均一化する手段として、上記のように各通路面積
を通路４２の長さに比例させる方法の他に、通路壁に貼
付する吸音材４３の厚さを通路長さに反比例させても良
い。吸音手段としては上記の他に、吸音材４３を通路壁
の片側に貼付する方法、両側に貼付する方法がある。両
側に吸音材４３を貼付した通路壁を通気性のある材料で
構成すれば、より一層の大きな吸音効果を期待できる。
また、通路壁がヘルムホルツ共鳴器構造を成している
か、共鳴器を備えた構成でも良い。

【００２４】

【発明の実施の形態及び実施例】以下、本発明に係る吸
音ダクトの実施例を図１〜図１４を参照して説明する。

【００２５】図１は第１実施例のエンジンルーム１の構
成図であり、前方から吸気口２、ラジエータ３、フアン
４、エンジン５、マフラ６、動力装置７が配設されてい
る。冷却空気はエンジンルーム１の前面の吸気口２から
入り、ラジエータ３を通り、エンジンルーム１の後板１
０に設けた第１排気口１３、上板１１に設けた第２排気
口１４、底板１２に設けた第３排気口１５から排出され
る。第１排気口１３には吸音ダクト２０が設けられ、第
２排気口１４には側面吸音ダクト３０が設けられ、第３
排気口１５には側面吸音ダクト３０ａが設けられてい
る。エンジンルーム１内の騒音はフアン４、エンジン
５、マフラ６、動力装置７から発生する。騒音は放射音
として外部に伝わるとともに、エンジンルーム１の吸気
口２、排気口１３，１４，１５から大部分が漏れ出る。
以下に各排気口に設けた吸音ダクトについて詳細説明す
る。

【００２６】図２はエンジンルーム１の空気の流れに直
角な後板１０に設けた第１排気口１３に取着された第１
実施例の吸音ダクト２０（図１のＡ部）の側面断面図で
ある。図の左右方向に開口した箱形のダクト２１の内面
にはランダムな波形２３を有する吸音材２２が貼付され
ており、通路２４は空気の流れに沿って連続的に断面形
状を成している。空気は矢印のように図の左方から入
り、騒音は吸音材２２に吸音されるとともに、断面形状
の変化する箇所で互いに干渉して打ち消し合い、十分に
低下した後右方に放出される。通路２４内には障害物が
無いため通気抵抗は少ない。

【００２７】図３は第１排気口１３に取着された第２実
施例の吸音ダクト２０ａの斜視一部断面図である。ダク
ト２１の内面には大きさの異なる多数の球形又は山形の
突起部２５がランダムに配置された吸音材２２が貼付さ
れており、通路２４は空気の流れに沿って連続的に断面
形状を成している。作用効果は第１実施例と同様なので
説明は省略する。

【００２８】高い吸音性能を必要とする場合には吸音ダ
クト２０の通路２４を細分化し、通路面積に対する吸音
材２２の面積を大きくする方法がある。以下に通路２４
の細分化手段について説明する。

【００２９】図４は図２のＤ矢視図であり、ダクト２１
内に設けられた第１実施例の細分化通路２６を示してい
る。ダクト２１の内部には空気流れに平行に、山形に連
続して折り曲げ成形したリブ２７が配設され、三角形状
の細分化通路２６が設けられている。細分化通路２６の
内壁面には吸音材２２が貼付されている。これにより通
路面積に対する吸音材の表面積の比率は大きくなり、大
きな吸音効果及び干渉効果が得られ、一方、通気抵抗の
増加は少ない。また、リブ２７は連続成形されているた
め、これをダクト２１内に挿入することにより容易に三
角形状の細分化通路２６を構成することができ、製作が
容易でコストも安くなる。

【００３０】図５は第２実施例の細分化通路２６ａの図
面である。ダクト２１の内部には空気流れに平行に、波
形に連続して成形したリブ２７ａが配設され、トンネル
形状の細分化通路２６ａが設けられている。細分化通路
２６ａの内壁面には吸音材２２が貼付されている。作用
効果は第１実施例と同様なので説明は省略する。

【００３１】図６は第３実施例の細分化通路２６ｂの図
面である。ダクト２１の内部には空気流れに平行に、ハ
字形状に連続して成形したリブ２７ｂが配設され、台形
の細分化通路２６ｂが設けられている。細分化通路２６
ｂの内壁面には吸音材２２が貼付されている。作用効果
については第１実施例と同様なので説明は省略する。

【００３２】尚、上述の吸音ダクト２０，２０ａは上記
の例では排気口に用いているが、吸気口に用いても差し
支えない。また、波形２３や突起部２５は吸音材２２以
外の材料で構成しても良い。

【００３３】図７は空気の流れに平行なエンジンルーム
１の上板１１に設けた第２排気口１４に取着された第１
実施例の側面吸音ダクト３０（図１のＢ部）の側面断面
図である。エンジンルーム１の上板１１の外側には第２
排気口１４を被覆するように突出して排気ダクト３１が
設けられ、エンジンルーム１内の排気ダクト３１の空気
導入部にはガイド部３２が設けられている。排気ダクト
３１の内面には吸音材２２が貼付されており、通路３３
は空気の流れに沿って連続的な断面形状を成している。
空気は矢印のようにガイド部３２にガイドされて滑らか
に通路３３内に導入され、騒音は吸音材２２により、吸
音及び干渉によって低減される。一方、排気ダクト３１
内には障害物が無いため通気抵抗が少ない。

【００３４】図８は空気の流れに平行なエンジンルーム
１の底面１２に設けた第３排気口１５に設けられた第２
実施例の側面吸音ダクト３０ａ（図２のＣ部）の側面断
面図であり、図９は図８のＥ−Ｅ断面図である。底面１
２の内側には第３排気口１５を被覆するように突出して
排気ダクト３１ａが設けられ、排気ダクト３１ａの空気
導入部にはガイド部３２ａが設けられている。排気ダク
ト３１ａの内面には吸音材２２が貼付されている。また
排気ダクト３１ａの内部には図９に示すように山形のリ
ブ２７が配設され、三角形状の細分化通路２６が設けら
れている。細分化通路２６の内壁面には吸音材２２が貼
付されており、空気の流れに沿って連続的な断面形状を
成している。空気は矢印のようにガイド部３２ａにガイ
ドされて滑らかに細分化通路２６内に導入され、騒音は
広い吸音面積の吸音材２２により吸音及び干渉によって
一層低減される。通路内には障害物が無いため通気抵抗
は少ない。

【００３５】図１０は第２実施例のエンジンルーム１ａ
の構成図であり、図１の第１実施例と同一部分について
は同一符号を付して説明は省略し、異なる部分について
のみ説明する。エンジンルーム１ａの上板１１に設けら
れた第４排気口１６には多重通路ダクト４０が、エンジ
ンルーム１ａ内に突出して設けられている。

【００３６】図１１は第１実施例の多重通路ダクト４０
の断面図である。長さの異なる整流板４１，４１ａ，４
１ｂ、４１ｃにより通路４２，４２ａ，４２ｂを形成し
ている。整流板４１ａ，４１ｂ，４１ｃの片面には吸音
材４３が貼付されている。通路４２，４２ａ，４２ｂの
通路長さをそれぞれＬ１，Ｌ２，Ｌ３とし、通路巾をそ
れぞれＷ１，Ｗ２，Ｗ３とした場合、Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３
のときにはＷ１＜Ｗ２＜Ｗ３である。即ち、各通路の断
面積は通路長さＬに比例している。これにより各通路４
２，４２ａ，４２ｂの吸音性能はほぼ均一化され、良好
な騒音低減効果が得られる。また、整流板４１，４１
ａ，４１ｂ，４１ｃは湾曲しているため空気の流れの方
向が滑らかに変化し、通気抵抗の少ない湾曲又は平行形
状である。また、前述のように多重通路ダクト４０はエ
ンジンルーム１ａ内に突出して設けられており、外壁が
平坦であるから外観デザインを損なうことがない。

【００３７】図１２は第２実施例の多重通路ダクト４０
ａの断面図である。第１実施例と同一部分には同一符号
を付して説明は省略し、異なる部分について説明する。
長さの異なる整流板４１ａ，４１ｂ，４１ｃに貼付する
吸音材４３の厚さをそれぞれＢ１，Ｂ２，Ｂ３とする。
通路長さがＬ１＜Ｌ２＜Ｌ３のとき、Ｂ１＞Ｂ２＞Ｂ３
である。即ち、各吸音材４３の厚さＢは通路長さＬに反
比例している。作用効果は第１実施例と同様なので説明
は省略する。

【００３８】図１３は第３実施例の多重通路ダクト４０
ｂの断面図である。第１実施例と同一部分には同一符号
を付して説明は省略し、異なる部分について説明する。
整流板４１の片面、および整流板４１ａ、４１ｂの両面
に吸音材４３を貼付し、各通路４２，４２ａ，４２ｂの
両側面に吸音材４３を設ける。これにより、吸音性能は
向上する。

【００３９】図１４は第４実施例の多重通路ダクト用の
整流板４１ｅの斜視一部断面図である。整流板４１ｅに
複数の孔４４を設け、通気性を持たせてあり、その両面
に吸音材４３を貼付する。これにより騒音低減効果は増
大する。尚、整流板４１ｅは金網状、その他通気性のあ
るものであれば良い。

【００４０】上記の他に、図示しないが、整流板を吸音
材で構成しても良い。また、整流板がヘルムホルツ共鳴
器構造を成していても良く、あるいは共鳴器を備えてい
ても良い。

【００４１】上記の多重通路ダクト４０は、設置場所に
応じて空気の流れの方向に整流板４１の枚数を適宜増加
させることができ、効率的に空気を外部に排出させるこ
とができる。

【００４２】上記のような吸音ダクト２０、側面吸音ダ
クト３０，３０ａおよび多重通路ダクト４０をエンジン
ルーム１に採用することにより、従来構造のダクトに比
して通気抵抗が少なく、ヒートバランス性能が向上す
る。そのためファン回転を低くできるのでファン騒音が
低減し、吸気口、排気口を小さくできるのでエンジンル
ーム１外への騒音の洩れが少なくなる。しかも吸音ダク
ト２０、側面吸音ダクト３０，３０ａおよび多重通路ダ
クト４０の吸音性能が良いため騒音を大幅に低減させる
ことができる。これに伴い、エンジンルーム１の小型化
も可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例のエンジンルームの構成図である。

【図２】第１実施例の吸音ダクトの側面断面図である。

【図３】第２実施例の吸音ダクトの斜視一部断面図であ
る。

【図４】第１実施例の細分化通路の正面図である。

【図５】第２実施例の細分化通路の正面図である。

【図６】第３実施例の細分化通路の正面図である。

【図７】第１実施例の側面吸音ダクトの側面断面図であ
る。

【図８】第２実施例の側面吸音ダクトの側面断面図であ
る。

【図９】図８のＥ矢視図である。

【図１０】第２実施例のエンジンルームの構成図であ
る。

【図１１】第１実施例の多重通路ダクトの側面断面図で
ある。

【図１２】第２実施例の多重通路ダクトの側面断面図で
ある。

【図１３】第３実施例の多重通路ダクトの側面断面図で
ある。

【図１４】第４実施例の多重通路ダクトの整流板の斜視
図である。

【符号の説明】

１…エンジンルーム、２…吸気口、１０…後板、１１…
上板、１２…底板、１３…第１排気口、１４…第２排気
口、１５…第３排気口、１６…第４排気口、２０，２０
ａ…吸音ダクト、２１…ダクト、２２，４３…吸音材、
２３…波形、２４，３３，４２，４２ａ，４２ｂ…通
路、２５…突起部、２６，２６ａ，２６ｂ…細分化通
路、２７，２７ａ，２７ｂ…リブ、３０，３０ａ…側面
吸音ダクト、３１，３１ａ…排気ダクト、３２，３２ａ
…ガイド部、４０，４０ａ，４０ｂ…多重通路ダクト、
４１，４１ａ〜４１ｃ…整流板、４４…孔。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンルーム(1) の壁面に設けられ、
エンジンルーム(1)の内外間を通気自在とするダクト(2
0)において、ダクト(20)の内壁面に互いに滑らかに連続
して連なる凹凸を多数設け、凹凸によってエンジンルー
ム(1) 内の音を減衰させたことを特徴とする吸音ダク
ト。
【請求項２】請求項１記載の吸音ダクトにおいて、吸
音材(22)を表面に有するリブ(27)をダクト(20)内に空気
の流れ方向に沿って延設し、もってダクト(20)内に細分
化通路(26)を備えたことを特徴とする吸音ダクト。
【請求項３】請求項２記載の吸音ダクトにおいて、細
分化通路(26)は、空気の流れ方向に直角な方向の断面形
状が三角形、波形又は台形であることを特徴とする吸音
ダクト。
【請求項４】エンジンルーム(1) の壁面に設けられ、
エンジンルーム(1)の内外間を通気自在とするダクト(2
0)において、エンジンルーム(1) 内の空気の流れ方向に
ほぼ沿った壁面に設けられたダクト(30)は、その内壁面
に凹凸を多数有すると共に、そのエンジンルーム(1) 内
側の開口近傍に、エンジンルーム(1)内の空気の流れ方
向を変えてその空気を開口内に導くガイド部(32)を有す
ることを特徴とする吸音ダクト。
【請求項５】エンジンルーム(1) の壁面に設けられ、
エンジンルーム(1)の内外間を通気自在とするダクト(2
0)において、ダクト(20)は、通路長さが異なる複数の通
路(42)でなる多重通路ダクト(40)であると共に、それぞ
れの通路(42)は、内部での空気の流れ方向に直角な方向
の断面積がその通路長さに比例し、かつ内壁面に吸音材
(43)を有することを特徴とする吸音ダクト。