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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023179506
(43)【公開日】2023-12-19
(54)【発明の名称】通気路用消音器
(51)【国際特許分類】
G10K 11/16 20060101AFI20231212BHJP
G10K 11/172 20060101ALI20231212BHJP
F24F 13/02 20060101ALI20231212BHJP
F16L 55/033 20060101ALI20231212BHJP
【ＦＩ】
G10K11/16 100
G10K11/172
F24F13/02 H
F16L55/033
【審査請求】未請求
【請求項の数】20
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023151501
(22)【出願日】2023-09-19
(62)【分割の表示】P 2022575784の分割
【原出願日】2022-08-09
(31)【優先権主張番号】P 2021139628
(32)【優先日】2021-08-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(31)【優先権主張番号】P 2022118691
(32)【優先日】2022-07-26
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】306037311
【氏名又は名称】富士フイルム株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100152984
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 秀明
(74)【代理人】
【識別番号】100148080
【弁理士】
【氏名又は名称】三橋 史生
(72)【発明者】
【氏名】白田 真也
(72)【発明者】
【氏名】山添 昇吾
(72)【発明者】
【氏名】菅原 美博
(72)【発明者】
【氏名】板井 雄一郎
(57)【要約】 （修正有）
【課題】コンパクトな構造としつつ、広帯域の音を効果的に消音する通気路用消音器を提供する。
【解決手段】筐体１２を備え、通気路中の音を消音する通気路用消音器１０であって、筐体の内部空間が通気路の一部を構成し、筐体において通気路の一部の一端側に位置する入口開口１６Ａと、筐体において通気路の一部の他端側に位置する出口開口１８Ａと、筐体の内部に収容された吸音部材３０と、筐体に設けられ、通気路を通過する音を低減するための振動部（壁１４の一部分）とを備える。
【選択図】図１
【解決手段】筐体１２を備え、通気路中の音を消音する通気路用消音器１０であって、筐体の内部空間が通気路の一部を構成し、筐体において通気路の一部の一端側に位置する入口開口１６Ａと、筐体において通気路の一部の他端側に位置する出口開口１８Ａと、筐体の内部に収容された吸音部材３０と、筐体に設けられ、通気路を通過する音を低減するための振動部（壁１４の一部分）とを備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
筐体を備え、通気路中の音を消音する通気路用消音器であって、
前記筐体の内部空間が前記通気路の一部を構成し、
前記筐体に形成され、前記通気路の一部の一端側に位置する入口開口と、
前記筐体に形成され、前記通気路の一部の他端側に位置する出口開口と、
前記筐体に設けられ、前記通気路を通過する音を低減するための振動部と、
を備え、
前記筐体の内部空間において、前記通気路の一部を構成する流路部は、前記入口開口から前記出口開口まで延び、
前記流路部は、前記筐体以外の部材には囲まれていない部分を含む、通気路用消音器。
前記筐体の内部空間が前記通気路の一部を構成し、
前記筐体に形成され、前記通気路の一部の一端側に位置する入口開口と、
前記筐体に形成され、前記通気路の一部の他端側に位置する出口開口と、
前記筐体に設けられ、前記通気路を通過する音を低減するための振動部と、
を備え、
前記筐体の内部空間において、前記通気路の一部を構成する流路部は、前記入口開口から前記出口開口まで延び、
前記流路部は、前記筐体以外の部材には囲まれていない部分を含む、通気路用消音器。
【請求項2】
前記筐体の外壁面の少なくとも一部が平面をなしており、
前記筐体のうち、前記外壁面が平面である部分が、前記振動部を構成している、請求項１に記載の通気路用消音器。
前記筐体のうち、前記外壁面が平面である部分が、前記振動部を構成している、請求項１に記載の通気路用消音器。
【請求項3】
前記入口開口は、前記筐体の内壁面のうち、第一方向における一端面に形成され、
前記出口開口は、前記筐体の内壁面のうち、前記第一方向における他端面に形成され、
前記入口開口と前記出口開口との距離をＬとし、音速をｃとしたときに、前記振動部の第一固有振動数が、ｃ／（２×Ｌ）未満である、請求項１に記載の通気路用消音器。
前記出口開口は、前記筐体の内壁面のうち、前記第一方向における他端面に形成され、
前記入口開口と前記出口開口との距離をＬとし、音速をｃとしたときに、前記振動部の第一固有振動数が、ｃ／（２×Ｌ）未満である、請求項１に記載の通気路用消音器。
【請求項4】
前記第一固有振動数が、ｃ／（４×Ｌ）未満である、請求項３に記載の通気路用消音器。
【請求項5】
前記筐体は、前記筐体の内部空間を囲う壁を有し、
前記壁には前記振動部が含まれ、前記壁の各部が同一の材質によって構成されている、請求項１に記載の通気路用消音器。
前記壁には前記振動部が含まれ、前記壁の各部が同一の材質によって構成されている、請求項１に記載の通気路用消音器。
【請求項6】
前記壁において、前記振動部と前記振動部の周辺部分とが一体化しており、且つシームレスに連続している、請求項５に記載の通気路用消音器。
【請求項7】
前記入口開口は、前記筐体の内壁面のうち、第一方向における一端面に形成され、
前記出口開口は、前記筐体の内壁面のうち、前記第一方向における他端面に形成され、
前記筐体の断面のうち、前記第一方向を法線方向とする断面の輪郭線において、前記輪郭線中の最短の辺の長さに対する、前記輪郭線中の最長の辺の長さの比率が１．２以上である、請求項１に記載の通気路用消音器。
前記出口開口は、前記筐体の内壁面のうち、前記第一方向における他端面に形成され、
前記筐体の断面のうち、前記第一方向を法線方向とする断面の輪郭線において、前記輪郭線中の最短の辺の長さに対する、前記輪郭線中の最長の辺の長さの比率が１．２以上である、請求項１に記載の通気路用消音器。
【請求項8】
前記入口開口は、前記筐体の内壁面のうち、第一方向における一端面に形成され、
前記出口開口は、前記筐体の内壁面のうち、前記第一方向における他端面に形成され、
前記第一方向と交差する第二方向と、前記第一方向及び前記第二方向の双方と交差する第三方向とにおいて、前記入口開口が存在する範囲が、前記出口開口が存在する範囲と重なる、請求項１に記載の通気路用消音器。
前記出口開口は、前記筐体の内壁面のうち、前記第一方向における他端面に形成され、
前記第一方向と交差する第二方向と、前記第一方向及び前記第二方向の双方と交差する第三方向とにおいて、前記入口開口が存在する範囲が、前記出口開口が存在する範囲と重なる、請求項１に記載の通気路用消音器。
【請求項9】
前記入口開口は、前記筐体の内壁面のうち、第一方向における一端面に形成され、
前記出口開口は、前記筐体の内壁面のうち、前記第一方向における他端面に形成され、
前記第一方向と交差する第二方向における前記筐体の長さは、前記第一方向及び前記第二方向の双方と交差する第三方向における前記筐体の長さより長く、
前記入口開口及び前記出口開口の各々は、前記第二方向において、前記筐体の中央よりも前記筐体の端に近い位置に設けられている、請求項１に記載の通気路用消音器。
前記出口開口は、前記筐体の内壁面のうち、前記第一方向における他端面に形成され、
前記第一方向と交差する第二方向における前記筐体の長さは、前記第一方向及び前記第二方向の双方と交差する第三方向における前記筐体の長さより長く、
前記入口開口及び前記出口開口の各々は、前記第二方向において、前記筐体の中央よりも前記筐体の端に近い位置に設けられている、請求項１に記載の通気路用消音器。
【請求項10】
前記入口開口は、前記筐体の内壁面のうち、第一方向における一端面に形成され、
前記出口開口は、前記筐体の内壁面のうち、前記第一方向における他端面に形成され、
前記筐体の内部空間において、前記入口開口及び前記出口開口のうち、少なくとも一方の開口には、接続部材が接続されており、
前記接続部材の内側には、前記少なくとも一方の開口と繋がった接続部材側開口部が設けられており、
前記第一方向において前記少なくとも一方の開口から遠ざかるほど、前記接続部材側開口部のサイズが大きくなる、請求項１に記載の通気路用消音器。
前記出口開口は、前記筐体の内壁面のうち、前記第一方向における他端面に形成され、
前記筐体の内部空間において、前記入口開口及び前記出口開口のうち、少なくとも一方の開口には、接続部材が接続されており、
前記接続部材の内側には、前記少なくとも一方の開口と繋がった接続部材側開口部が設けられており、
前記第一方向において前記少なくとも一方の開口から遠ざかるほど、前記接続部材側開口部のサイズが大きくなる、請求項１に記載の通気路用消音器。
【請求項11】
前記筐体の内部空間において、前記入口開口及び前記出口開口のそれぞれに、前記接続部材が接続されている、請求項１０に記載の通気路用消音器。
【請求項12】
前記振動部に錘が取り付けられている、請求項１に記載の通気路用消音器。
【請求項13】
前記筐体の内部に収容された吸音部材をさらに有し、
前記入口開口は、前記筐体の内壁面のうち、第一方向における一端面に形成され、
前記出口開口は、前記筐体の内壁面のうち、前記第一方向における他端面に形成され、
前記吸音部材は、前記第一方向と交差する第二方向と、前記第一方向及び前記第二方向の双方と交差する第三方向とにおいて、前記入口開口が存在する範囲、及び、前記出口開口が存在する範囲を避けて配置されている、請求項１に記載の通気路用消音器。
前記入口開口は、前記筐体の内壁面のうち、第一方向における一端面に形成され、
前記出口開口は、前記筐体の内壁面のうち、前記第一方向における他端面に形成され、
前記吸音部材は、前記第一方向と交差する第二方向と、前記第一方向及び前記第二方向の双方と交差する第三方向とにおいて、前記入口開口が存在する範囲、及び、前記出口開口が存在する範囲を避けて配置されている、請求項１に記載の通気路用消音器。
【請求項14】
前記筐体の内部空間中、前記筐体中の流路部を除いた空間の体積に対して、前記吸音部材が占める領域の割合は、８０％以上である、請求項１３に記載の通気路用消音器。
【請求項15】
前記筐体に形成された開口は、前記入口開口及び前記出口開口のみである、請求項１に記載の通気路用消音器。
【請求項16】
前記振動部が前記第一固有振動数にて振動することにより、２４００Ｈｚ以下の音を消音することが可能である、請求項３又は４に記載の通気路用消音器。
【請求項17】
前記振動部が前記第一固有振動数にて振動することにより、１７００Ｈｚ以下の音を消音することが可能である、請求項３又は４に記載の通気路用消音器。
【請求項18】
前記筐体に、複数の前記振動部が設けられている、請求項１に記載の通気路用消音器。
【請求項19】
前記筐体の内部空間の一部が、共鳴によって吸音する共鳴空間を構成している、請求項１に記載の通気路用消音器。
【請求項20】
筐体を備え、通気路中の音を消音する通気路用消音器であって、
前記筐体の内部空間が前記通気路の一部を構成し、
前記筐体に形成され、前記通気路の一部の一端側に位置する入口開口と、
前記筐体に形成され、前記通気路の一部の他端側に位置する出口開口と、
前記筐体に設けられ、前記通気路を通過する音を低減するための振動部と、
を備え、
前記入口開口は、前記筐体の内壁面のうち、第一方向における一端面に形成され、
前記出口開口は、前記筐体の内壁面のうち、前記第一方向における他端面に形成され、
前記筐体の内部空間において、前記入口開口及び前記出口開口のうち、少なくとも一方の開口には、接続部材が接続されており、
前記接続部材の内側には、前記少なくとも一方の開口と繋がった接続部材側開口部が設けられており、
前記第一方向において前記少なくとも一方の開口から遠ざかるほど、前記接続部材側開口部のサイズが大きくなる、通気路用消音器。
前記筐体の内部空間が前記通気路の一部を構成し、
前記筐体に形成され、前記通気路の一部の一端側に位置する入口開口と、
前記筐体に形成され、前記通気路の一部の他端側に位置する出口開口と、
前記筐体に設けられ、前記通気路を通過する音を低減するための振動部と、
を備え、
前記入口開口は、前記筐体の内壁面のうち、第一方向における一端面に形成され、
前記出口開口は、前記筐体の内壁面のうち、前記第一方向における他端面に形成され、
前記筐体の内部空間において、前記入口開口及び前記出口開口のうち、少なくとも一方の開口には、接続部材が接続されており、
前記接続部材の内側には、前記少なくとも一方の開口と繋がった接続部材側開口部が設けられており、
前記第一方向において前記少なくとも一方の開口から遠ざかるほど、前記接続部材側開口部のサイズが大きくなる、通気路用消音器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、通気路中の音を消音する通気路用消音器に関する。
【背景技術】
【0002】
通気路の中には、通気路を通過する音（騒音）を消音する消音器を備えるものがある。このような消音器付き通気路の一例としては、例えば、特許文献１に記載のダクトが挙げられる。
【0003】
特許文献１に記載のダクトは、ダクトの側面に設けられた開口部を持つ共鳴器と、共鳴器を覆う防音カバーとを有する。そして、ダクトの一部、共鳴器、及び防音カバーによって消音構造が構成され、この消音構造によって、ダクト内を伝播する騒音が消音される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１６－１３３２２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１に示すダクトのように、消音器を通気路の外側に配置する構成では、消音器の設置スペースを確保する必要があるため、通気路のうち、消音器が設けられた部分の構造が大型化する。しかし、設置スペースの制約等を考慮すると、通気路に設けられる消音器は、よりコンパクトな構造であることが求められる。
【0006】
一方、小型の消音器では、低周波帯域の音に対する消音性能が低下する傾向にある。そのため、通気路用消音器については、コンパクトな構造としながらも低周波帯域の音に対する消音性能を確保することが重要となる。さらに、通気路用消音器は、低周波帯域の音とともに、高周波帯域の音を効果的に消音できるものであることが好ましい。
【0007】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、上記従来技術の問題点を解決し、具体的には、コンパクトな構造としつつ、広帯域の音を効果的に消音できる通気路用消音器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記の目的を達成するために、本発明は、以下の構成を有する。
［１］ 筐体を備え、通気路中の音を消音する通気路用消音器であって、筐体の内部空間が通気路の一部を構成し、筐体に形成され、通気路の一部の一端側に位置する入口開口と、筐体に形成され、通気路の一部の他端側に位置する出口開口と、筐体に設けられ、通気路を通過する音を低減するための振動部と、を備える通気路用消音器。
［２］ 筐体の外壁面の少なくとも一部が平面をなしており、筐体のうち、外壁面が平面である部分が、振動部を構成している、［１］に記載の通気路用消音器。
［３］ 入口開口は、筐体の内壁面のうち、第一方向における一端面に形成され、出口開口は、筐体の内壁面のうち、第一方向における他端面に形成され、入口開口と出口開口との距離をＬとし、音速をｃとしたときに、振動部の第一固有振動数が、ｃ／（２×Ｌ）未満である、［１］又は［２］に記載の通気路用消音器。
［４］ 第一固有振動数が、ｃ／（４×Ｌ）未満である、［３］に記載の通気路用消音器。
［５］ 筐体は、筐体の内部空間を囲う壁を有し、壁には振動部が含まれ、壁の各部が同一の材質によって構成されている、［１］～［４］のいずれかに記載の通気路用消音器。
［６］ 壁において、振動部と振動部の周辺部分とが連続している、［５］に記載の通気路用消音器。
［７］ 入口開口は、筐体の内壁面のうち、第一方向における一端面に形成され、出口開口は、筐体の内壁面のうち、第一方向における他端面に形成され、筐体の断面のうち、第一方向を法線方向とする断面の輪郭線において、輪郭線中の最短の辺の長さに対する、輪郭線中の最長の辺の長さの比率が１．２以上である、［１］～［６］のいずれかに記載の通気路用消音器。
［８］ 入口開口は、筐体の内壁面のうち、第一方向における一端面に形成され、出口開口は、筐体の内壁面のうち、第一方向における他端面に形成され、第一方向と交差する第二方向と、第一方向及び第二方向の双方と交差する第三方向とにおいて、入口開口が存在する範囲が、出口開口が存在する範囲と重なる、［１］～［７］のいずれかに記載の通気路用消音器。
［９］ 入口開口は、筐体の内壁面のうち、第一方向における一端面に形成され、出口開口は、筐体の内壁面のうち、第一方向における他端面に形成され、第一方向と交差する第二方向における筐体の長さは、第一方向及び第二方向の双方と交差する第三方向における筐体の長さより長く、入口開口及び出口開口の各々は、第二方向において、筐体の中央よりも筐体の端に近い位置に設けられている、［１］～［８］のいずれかに記載の通気路用消音器。
［１０］ 入口開口は、筐体の内壁面のうち、第一方向における一端面に形成され、出口開口は、筐体の内壁面のうち、第一方向における他端面に形成され、筐体の内部空間において、入口開口及び出口開口のうち、少なくとも一方の開口には、接続部材が接続されており、接続部材の内側には、少なくとも一方の開口と繋がった接続部材側開口部が設けられており、第一方向において少なくとも一方の開口から遠ざかるほど、接続部材側開口部のサイズが大きくなる、［１］～［９］のいずれかに記載の通気路用消音器。
［１１］ 筐体の内部空間において、入口開口及び出口開口のそれぞれに、接続部材が接続されている、［１０］に記載の通気路用消音器。
［１２］ 振動部に錘が取り付けられている、［１］～［１１］のいずれかに記載の通気路用消音器。
［１３］ 筐体の内部に収容された吸音部材をさらに備え、入口開口は、筐体の内壁面のうち、第一方向における一端面に形成され、出口開口は、筐体の内壁面のうち、第一方向における他端面に形成され、吸音部材は、第一方向と交差する第二方向と、第一方向及び第二方向の双方と交差する第三方向とにおいて、入口開口が存在する範囲、及び、出口開口が存在する範囲を避けて配置されている、［１］～［１２］のいずれかに記載の通気路用消音器。
［１４］ 筐体の内部空間中、筐体中の流路部を除いた空間の体積に対して、吸音部材が占める領域の割合は、８０％以上である、［１３］に記載の通気路用消音器。
［１５］ 筐体に形成された開口は、入口開口及び出口開口のみである、［１］～［１４］のいずれかに記載の通気路用消音器。
［１６］ 振動部が第一固有振動数にて振動することにより、２４００Ｈｚ以下の音を消音することが可能である、［３］又は［４］に記載の通気路用消音器。
［１７］ 振動部が第一固有振動数にて振動することにより、１７００Ｈｚ以下の音を消音することが可能である、［３］又は［４］に記載の通気路用消音器。
［１８］ 筐体に、複数の振動部が設けられている、［１］～［１７］のいずれかに記載の通気路用消音器。
［１９］ 筐体の内部空間の一部が、共鳴によって吸音する共鳴空間を構成している、［１］～［１８］のいずれかに記載の通気路用消音器。
［１］ 筐体を備え、通気路中の音を消音する通気路用消音器であって、筐体の内部空間が通気路の一部を構成し、筐体に形成され、通気路の一部の一端側に位置する入口開口と、筐体に形成され、通気路の一部の他端側に位置する出口開口と、筐体に設けられ、通気路を通過する音を低減するための振動部と、を備える通気路用消音器。
［２］ 筐体の外壁面の少なくとも一部が平面をなしており、筐体のうち、外壁面が平面である部分が、振動部を構成している、［１］に記載の通気路用消音器。
［３］ 入口開口は、筐体の内壁面のうち、第一方向における一端面に形成され、出口開口は、筐体の内壁面のうち、第一方向における他端面に形成され、入口開口と出口開口との距離をＬとし、音速をｃとしたときに、振動部の第一固有振動数が、ｃ／（２×Ｌ）未満である、［１］又は［２］に記載の通気路用消音器。
［４］ 第一固有振動数が、ｃ／（４×Ｌ）未満である、［３］に記載の通気路用消音器。
［５］ 筐体は、筐体の内部空間を囲う壁を有し、壁には振動部が含まれ、壁の各部が同一の材質によって構成されている、［１］～［４］のいずれかに記載の通気路用消音器。
［６］ 壁において、振動部と振動部の周辺部分とが連続している、［５］に記載の通気路用消音器。
［７］ 入口開口は、筐体の内壁面のうち、第一方向における一端面に形成され、出口開口は、筐体の内壁面のうち、第一方向における他端面に形成され、筐体の断面のうち、第一方向を法線方向とする断面の輪郭線において、輪郭線中の最短の辺の長さに対する、輪郭線中の最長の辺の長さの比率が１．２以上である、［１］～［６］のいずれかに記載の通気路用消音器。
［８］ 入口開口は、筐体の内壁面のうち、第一方向における一端面に形成され、出口開口は、筐体の内壁面のうち、第一方向における他端面に形成され、第一方向と交差する第二方向と、第一方向及び第二方向の双方と交差する第三方向とにおいて、入口開口が存在する範囲が、出口開口が存在する範囲と重なる、［１］～［７］のいずれかに記載の通気路用消音器。
［９］ 入口開口は、筐体の内壁面のうち、第一方向における一端面に形成され、出口開口は、筐体の内壁面のうち、第一方向における他端面に形成され、第一方向と交差する第二方向における筐体の長さは、第一方向及び第二方向の双方と交差する第三方向における筐体の長さより長く、入口開口及び出口開口の各々は、第二方向において、筐体の中央よりも筐体の端に近い位置に設けられている、［１］～［８］のいずれかに記載の通気路用消音器。
［１０］ 入口開口は、筐体の内壁面のうち、第一方向における一端面に形成され、出口開口は、筐体の内壁面のうち、第一方向における他端面に形成され、筐体の内部空間において、入口開口及び出口開口のうち、少なくとも一方の開口には、接続部材が接続されており、接続部材の内側には、少なくとも一方の開口と繋がった接続部材側開口部が設けられており、第一方向において少なくとも一方の開口から遠ざかるほど、接続部材側開口部のサイズが大きくなる、［１］～［９］のいずれかに記載の通気路用消音器。
［１１］ 筐体の内部空間において、入口開口及び出口開口のそれぞれに、接続部材が接続されている、［１０］に記載の通気路用消音器。
［１２］ 振動部に錘が取り付けられている、［１］～［１１］のいずれかに記載の通気路用消音器。
［１３］ 筐体の内部に収容された吸音部材をさらに備え、入口開口は、筐体の内壁面のうち、第一方向における一端面に形成され、出口開口は、筐体の内壁面のうち、第一方向における他端面に形成され、吸音部材は、第一方向と交差する第二方向と、第一方向及び第二方向の双方と交差する第三方向とにおいて、入口開口が存在する範囲、及び、出口開口が存在する範囲を避けて配置されている、［１］～［１２］のいずれかに記載の通気路用消音器。
［１４］ 筐体の内部空間中、筐体中の流路部を除いた空間の体積に対して、吸音部材が占める領域の割合は、８０％以上である、［１３］に記載の通気路用消音器。
［１５］ 筐体に形成された開口は、入口開口及び出口開口のみである、［１］～［１４］のいずれかに記載の通気路用消音器。
［１６］ 振動部が第一固有振動数にて振動することにより、２４００Ｈｚ以下の音を消音することが可能である、［３］又は［４］に記載の通気路用消音器。
［１７］ 振動部が第一固有振動数にて振動することにより、１７００Ｈｚ以下の音を消音することが可能である、［３］又は［４］に記載の通気路用消音器。
［１８］ 筐体に、複数の振動部が設けられている、［１］～［１７］のいずれかに記載の通気路用消音器。
［１９］ 筐体の内部空間の一部が、共鳴によって吸音する共鳴空間を構成している、［１］～［１８］のいずれかに記載の通気路用消音器。
【発明の効果】
【0009】
本発明の通気路用消音器は、通気路の一部をなす筐体の振動により、低周波帯域の音を消音する。また、筐体内部に配置された吸音部材により、高周波帯域の音を消音することができる。この結果、比較的コンパクトな構造により、低周波帯域から高周波帯域に亘って消音することが可能な通気路用消音器が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明の一実施形態に係る通気路用消音器の構成を示す断面図である。
【図2】本発明の一実施形態に係る通気路用消音器を示す上面図である。
【図3】本発明の一実施形態に係る通気路用消音器を示す側面図である。
【図4】本発明の一実施形態に係る通気路用消音器の下流側端面を示す図である。
【図5】本発明の第一の変形例に係る通気路用消音器の側面図である。
【図6A】接続部材の第一の変形例を示す側面図である。
【図6B】接続部材の第二の変形例を示す側面図である。
【図7】λ／４共鳴が発生した際の筐体内における音エネルギーの分布及び音の流れを示す図である。
【図8】通気路用消音器の消音特性を示すグラフである。
【図9】接続部材の背面空間での共鳴が発生した場合の筐体内における音圧分布を示す図である。
【図10】実施例１及び比較例１のそれぞれについて測定した消音特性を示すグラフである。
【図11】実施例２及び比較例２のそれぞれについて測定した消音特性を示すグラフである。
【図12】実施例２、３のそれぞれについて測定した消音特性を示すグラフである。
【図13】実施例４及び比較例３のそれぞれについて測定した消音特性を示すグラフである。
【図14】実施例２、５のそれぞれについて測定した消音特性を示すグラフである。
【図15】実施例６及び７について測定した消音特性を示すグラフである。
【図16】実施例８及び９に係る消音器の外観を示す図である。
【図17】実施例８及び９について測定した消音特性を示すグラフである。
【図18】吸音部材の占有率と風切り音の音圧との関係を示す図である。
【図19A】本発明の第二の変形例に係る通気路用消音器の側面図である。
【図20A】本発明の第三の変形例に係る通気路用消音器の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
本発明の通気路用消音器について、添付の図面に示す好適な実施形態を参照しながら、以下に詳細に説明する。ただし、以下の実施形態は、本発明の理解を容易にするために挙げた一例にすぎず、本発明を限定するものではない。すなわち、本発明は、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、以下の実施形態から変更又は改良され得る。また、本発明を実施するために用いられる各部材の材質及び形状等は、本発明の用途及び本発明の実施時点での技術水準等に応じて任意に設定できる。また、本発明には、その等価物が含まれる。
【0012】
また、本明細書において、「～」を用いて表される数値範囲は、「～」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
また、本明細書において、「直交」、「垂直」及び「平行」は、本発明が属する技術分野において許容される誤差の範囲を含むものとする。例えば、本明細書の「直交」、「垂直」及び「平行」は、厳密な直交、垂直又は平行に対して±１０°未満の範囲内であること等を意味する。なお、厳密な直交又は平行からの誤差は、５°以下であることが好ましく、３°以下であることがより好ましい。
また、本明細書において、「同じ、「同一」及び「等しい」という意味には、本発明が属する技術分野で一般的に許容される誤差の範囲が含まれ得る。
また、本明細書において、「全部」、「いずれも」及び「すべて」という意味には、１００％である場合のほか、本発明が属する技術分野で一般的に許容される誤差の範囲が含まれ、例えば９９％以上、９５％以上、または９０％以上である場合が含まれ得る。
また、本明細書において、「直交」、「垂直」及び「平行」は、本発明が属する技術分野において許容される誤差の範囲を含むものとする。例えば、本明細書の「直交」、「垂直」及び「平行」は、厳密な直交、垂直又は平行に対して±１０°未満の範囲内であること等を意味する。なお、厳密な直交又は平行からの誤差は、５°以下であることが好ましく、３°以下であることがより好ましい。
また、本明細書において、「同じ、「同一」及び「等しい」という意味には、本発明が属する技術分野で一般的に許容される誤差の範囲が含まれ得る。
また、本明細書において、「全部」、「いずれも」及び「すべて」という意味には、１００％である場合のほか、本発明が属する技術分野で一般的に許容される誤差の範囲が含まれ、例えば９９％以上、９５％以上、または９０％以上である場合が含まれ得る。
【0013】
また、本発明での「消音」は、遮音及び吸音の両方の意味を含む概念である。遮音は、音を遮蔽すること、換言すれば、音を透過させないことを意味する。吸音は、反射音を少なくすることを意味し、分かり易くは音（音響）を吸収することを意味する。
【0014】
また、以下では、互いに直交する３つの方向を「ＸＹＺ方向」と呼ぶこととする。Ｘ方向は、本発明の第一方向に相当し、Ｚ方向は、本発明の第二方向に相当し、Ｙ方向は、本発明の第三方向に相当する。
また、以下では、通気路において排気口により近い側を「下流側」と呼び、その反対側、すなわち給気口に近い側を「上流側」と呼ぶこととする。
また、以下では、通気路において排気口により近い側を「下流側」と呼び、その反対側、すなわち給気口に近い側を「上流側」と呼ぶこととする。
【0015】
［本発明の通気路用消音器の構成例について］
本発明の一実施形態（以下、本実施形態という）に係る通気路用消音器１０の構成について、図１～図６Ｂを参照しながら説明する。なお、図４は、通気路用消音器１０の下流側端面を示す図であり、同図には、下流側端面には現れない入口開口部１６を破線にて示している。
本発明の一実施形態（以下、本実施形態という）に係る通気路用消音器１０の構成について、図１～図６Ｂを参照しながら説明する。なお、図４は、通気路用消音器１０の下流側端面を示す図であり、同図には、下流側端面には現れない入口開口部１６を破線にて示している。
【0016】
通気路用消音器１０は、例えば機器内又は建物内に設けられた通気路の途中位置に配置される。すなわち、通気路用消音器１０は、図１に示すように、通気路用消音器１０の上流側に位置する上流側通気路Ｔｕと、通気路用消音器１０の下流側に位置する下流側通気路Ｔｄとの間に挟まれた状態で設置される。上流側通気路Ｔｕ及び下流側通気路Ｔｄは、それぞれ、ホース又は配管等によって構成される。
【0017】
通気路用消音器１０は、図１～４に示すように、主な構成要素としての筐体１２を備える。また、筐体１２の内部空間には、図１に示すように、吸音部材３０と、一対の接続部材４０とが配置されている。以下、通気路用消音器１０の各構成機器について個々に説明する。
【0018】
（筐体）
筐体１２は、箱型の中空体であり、図１に示すように、筐体１２の内部空間を囲う壁１４を有する。筐体１２は、Ｘ方向に全長を有し、Ｙ方向に高さを有し、Ｚ方向に幅を有する。また、本実施形態の筐体１２は、Ｙ方向に押し潰れた扁平な直方体形状であり、複数（具体的には６つ）の外壁面１２Ｓを有する。
筐体１２は、箱型の中空体であり、図１に示すように、筐体１２の内部空間を囲う壁１４を有する。筐体１２は、Ｘ方向に全長を有し、Ｙ方向に高さを有し、Ｚ方向に幅を有する。また、本実施形態の筐体１２は、Ｙ方向に押し潰れた扁平な直方体形状であり、複数（具体的には６つ）の外壁面１２Ｓを有する。
【0019】
筐体１２の形状について説明すると、筐体１２の幅（Ｚ方向における長さ）は、筐体１２の高さ（Ｙ方向における長さ）よりも長い。詳しく説明すると、筐体１２の断面のうち、Ｘ方向を法線方向とする断面の輪郭線において、輪郭線中の最短の辺の長さに対する、輪郭線中の最長の辺の長さの比率が１．２以上である。ここで、最短の辺は、筐体１２の高さに相当し、その長さは図４の長さｄ１に等しい。最長の辺は、筐体１２の幅に相当し、その長さは図４の長さｄ２に等しい。
【0020】
壁１４の各部分は、厚さが比較的薄い板材であり、筐体１２のＸＹＺ方向のそれぞれにおける両端部をなしている。壁１４の材質は、特に限定されないが、例えば、金属材料、樹脂材料、強化プラスチック材料、及びカーボンファイバ等が壁１４の材料として利用可能である。
【0021】
金属材料としては、例えば、アルミニウム、チタン、マグネシウム、タングステン、鉄、スチール、クロム、クロムモリブデン、ニクロムモリブデン、銅、溶融亜鉛メッキ鋼板（Steel Galvanized Cold Commercial：ＳＧＣＣ）、及びステンレススチール等のような合金等の金属材料が挙げられる。
樹脂材料としては、例えば、アクリル樹脂、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート、ポリアミドイド、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリアセタール、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンサルファイド、ポリサルフォン、ポリエチレンテレフタラート、ポリブチレンテレフタラート、ポリイミド、ＡＢＳ樹脂(アクリロニトリル (Acrylonitrile)、難燃ＡＢＳ樹脂、ブタジエン(Butadiene)、スチレン (Styrene)共重合合成樹脂)、ポリプロピレン、トリアセチルセルロース(ＴＡＣ：Triacetylcellulose)、ポリプロピレン(ＰＰ：Polypropylene)、ポリエチレン(ＰＥ：Polyethylene)、ポリスチレン(ＰＳ：Polystyrene)、ＡＳＡ（Acrylate Styrene Acrylonitrile）樹脂、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ：Polyvinyl Chloride）樹脂、及びＰＬＡ（Polylactic Acid）樹脂等が挙げられる。
強化プラスチック材料としては、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ：Carbon Fiber Reinforced Plastics）、及びガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ：Glass Fiber Reinforced Plastics）が挙げられる。
また、壁１４の材料としては、天然ゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエンゴム）、シリコーンゴム、及びこれらの架橋構造体を含むゴム類がさらに利用可能である。
樹脂材料としては、例えば、アクリル樹脂、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート、ポリアミドイド、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリアセタール、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンサルファイド、ポリサルフォン、ポリエチレンテレフタラート、ポリブチレンテレフタラート、ポリイミド、ＡＢＳ樹脂(アクリロニトリル (Acrylonitrile)、難燃ＡＢＳ樹脂、ブタジエン(Butadiene)、スチレン (Styrene)共重合合成樹脂)、ポリプロピレン、トリアセチルセルロース(ＴＡＣ：Triacetylcellulose)、ポリプロピレン(ＰＰ：Polypropylene)、ポリエチレン(ＰＥ：Polyethylene)、ポリスチレン(ＰＳ：Polystyrene)、ＡＳＡ（Acrylate Styrene Acrylonitrile）樹脂、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ：Polyvinyl Chloride）樹脂、及びＰＬＡ（Polylactic Acid）樹脂等が挙げられる。
強化プラスチック材料としては、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ：Carbon Fiber Reinforced Plastics）、及びガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ：Glass Fiber Reinforced Plastics）が挙げられる。
また、壁１４の材料としては、天然ゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエンゴム）、シリコーンゴム、及びこれらの架橋構造体を含むゴム類がさらに利用可能である。
【0022】
壁１４は、例えば、複数（具体的には６個）の板材を箱型に配置し、互いに隣接する板材同士を接合することで構成される。あるいは、壁１４を二分割して断片化した場合に、各断片を射出成形等によって作成し、断片同士を組み合わせることで壁１４を構成してもよい。また、壁１４の各部分は、平板をなし、壁１４において互いに対向する位置にある２つの部分が平行に並ぶ。また、壁１４の外表面によって構成される筐体１２の外壁面１２Ｓのうち、Ｙ方向両端に位置する外壁面１２Ｓ（ＸＺ平面）は、外壁面１２Ｓの中で面積が最大である面であり、以下では、最大外壁面と呼ぶこととする。筐体１２の外壁面１２Ｓには、最大外壁面を含め、平面（より詳しくは平坦面）をなす部分が１箇所以上存在する。
【0023】
また、本実施形態において、壁１４の各部は、同一の材質によって構成されている。ただし、これに限定されず、壁１４の一部分（例えば、後述の振動部２０）が、その周辺部分とは異なる材質によって構成されてもよい。あるいは、壁１４の一部分、例えば振動部２０が、その周辺部分と同種の材質である一方で、周辺部分とは異なる板厚を有するように構成されてもよい。
【0024】
壁１４のＸ方向の一端部には入口開口部１６が設けられ、他端部には出口開口部１８が設けられている。つまり、筐体１２の内部空間は、通気路の一部を構成し、入口開口部１６を通じて筐体１２内に流入した空気（風）は、出口開口部１８を通じて筐体１２の外に流出する。かかる観点で見ると、Ｘ方向は、筐体１２内を空気が流れる方向、すなわち通風方向に相当する。
【0025】
入口開口部１６及び出口開口部１８は、壁１４をＸ方向に貫通する孔であり、筐体１２の内部空間と連通する。また、図１に示すように、入口開口部１６には上流側通気路Ｔｕが繋ぎ込まれており、出口開口部１８には下流側通気路Ｔｄが繋ぎ込まれている。なお、入口開口部１６及び出口開口部１８の各々は、Ｘ方向に対して平行に壁１４を貫通してもよく、Ｘ方向に対して傾斜して壁１４を貫通してもよい。
【0026】
ここで、入口開口部１６と筐体１２の内部空間との境界位置、すなわち、入口開口部１６における内側の開口端は、入口開口１６Ａに相当する。入口開口１６Ａは、図１に示すように、筐体１２の内壁面のうち、上流側の端面（換言すると、Ｘ方向における一端面）に形成されている。換言すると、入口開口１６Ａは、筐体１２の内部空間がなす通気路の一部の上流側（一端側）に位置する。また、出口開口部１８と筐体１２の内部空間との境界位置、すなわち、出口開口部１８における内側の開口端は、出口開口１８Ａに相当する。出口開口１８Ａは、図１に示すように、筐体１２の内壁面のうち、下流側の端面（換言すると、Ｘ方向における他端面）に形成されている。換言すると、出口開口１８Ａは、筐体１２の内部空間がなす通気路の一部の下流側（他端側）に位置する。
なお、本実施形態において、筐体１２、より詳しくは筐体１２の内壁面に形成された開口は、入口開口１６Ａ及び出口開口１８Ａのみである。
なお、本実施形態において、筐体１２、より詳しくは筐体１２の内壁面に形成された開口は、入口開口１６Ａ及び出口開口１８Ａのみである。
【0027】
入口開口１６Ａ及び出口開口１８Ａの各々の形状（輪郭形状）は、特に限定されないが、例えば、円形、楕円形、三角形又は四角形等の多角形、若しくは不定形であってもよい。また、入口開口１６Ａ及び出口開口１８Ａの各々のサイズは、同一でもよく、あるいは異なってもよい。
【0028】
また、図１及び４に示すように、入口開口１６Ａを含む入口開口部１６、及び、出口開口１８Ａを含む出口開口部１８の各々は、Ｚ方向において、筐体１２の中央よりも筐体１２の端に近い位置に設けられている。つまり、筐体１２の長手方向において、入口開口部１６及び出口開口部１８は、筐体１２の中央部にはなく端側に偏った位置にある。
【0029】
なお、筐体１２の内壁面のうち、Ｚ方向において入口開口部１６及び出口開口部１８から最も離れている面（端面）を、以下では「頂面」と呼ぶこととする。また、筐体１２の内壁面のうち、Ｚ方向において頂面とは反対側の面（端面）を「背面」と呼ぶこととする。
【0030】
また、本実施形態では、図１～４から分かるように、Ｙ方向及びＺ方向における入口開口１６Ａの存在範囲及び出口開口１８Ａの存在範囲が重なっている。ここで、Ｙ方向及びＺ方向における各開口の存在範囲とは、Ｘ方向を法線方向とする仮想平面（ＹＺ平面）に各開口を投影したときに当該仮想平面において各開口が存在する範囲である。このように入口開口１６Ａの存在範囲及び出口開口１８Ａの存在範囲が重なっていることで、通風性が向上し、入口開口１６Ａから出口開口１８Ａに向かって空気（風）がスムーズに流れる。
【0031】
なお、通風性を向上させる観点では、入口開口１６Ａと出口開口１８Ａとが同一サイズである場合には、入口開口１６Ａの存在範囲及び出口開口１８Ａの存在範囲が完全に一致するのが好ましい。また、入口開口１６Ａと出口開口１８Ａとが異なるサイズである場合には、図４に示すように、よりサイズが大きい開口の存在範囲の内側に、よりサイズが小さい開口の存在範囲が収まるのが好ましい。ただし、これに限定されず、入口開口１６Ａの存在範囲と出口開口１８Ａの存在範囲とが部分的に重なってもよい。また、通気路の設計上の制約等により、Ｙ方向及びＺ方向の少なくとも一方において、入口開口１６Ａの存在範囲と出口開口１８Ａの存在範囲とが重ならず、互いに離れてもよい（ずれてもよい）。
【0032】
さらに、本実施形態では、筐体１２に、筐体１２内に進入する音に対して振動するように構成された振動部２０が設けられている。振動部２０は、壁１４の一部分、具体的には外壁面が平面である部分によって構成されている。本実施形態では、最大外壁面をなす部分が振動部２０を構成している。ただし、筐体１２において振動部２０を構成する部分は、最大外壁面以外の外壁面１２Ｓを構成する部分でもよい。
【0033】
壁１４において、振動部２０は、振動部２０の周辺部分と連続している。振動部２０が周辺部分と連続するとは、振動部２０と周辺部分とが一体化していることを意味する。なお、振動部２０と周辺部分との境には継ぎ目があってもよく、あるいは、継ぎ目がないシームレスな構造でもよい。ただし、振動部２０と周辺部分との間に継ぎ目がない場合には、継ぎ目（つまり、溶接部分又は接着部分）がある場合と比較して、筐体１２においてより高い強度及び耐久性が得られる。
【0034】
振動部２０が容易に振動して固有振動による効果を大きくする観点から、振動部２０の周辺部が固定端とみなせる構造であることが好ましい。ここで、筐体１２の角部（折り曲げ部分）は、固定端として振動しない部位とみなされるため、筐体１２の壁１４において角部で囲まれた面全体が振動部２０として機能する構造が望ましい。
【0035】
また、振動部２０は、容易に振動できるように、周辺部分の厚さに比べて薄い厚さを有してもよく、具体的には、周辺部分の厚さをｔとした場合に振動部２０の厚さを０．０１×ｔ～０．４６×ｔと設定するのが好ましい。周辺部分に比べて振動部２０が薄くなり過ぎると、筐体１２の構造強度が過度に弱まるため、振動部２０の厚さは、小さくしても１／１００程度までとすることが望ましい。
また、板の堅さは、その材質が同じ場合（厳密には、ヤング率が同じ場合）、厚さの３乗に比例して変化する。このため、振動部２０の厚さを周辺部分の厚さ０．４６倍以下とすることで、周辺部分の堅さを振動部２０の堅さの約１０倍とすることができ、結果として、固有振動が得られ易くなる。
また、振動部２０は、筐体１２が有する６つの外壁面１２Ｓのうち、少なくとも一つの外壁面１２Ｓをなす部分であればよく、振動部２０が２面以上に亘って設けられてもよい。
また、板の堅さは、その材質が同じ場合（厳密には、ヤング率が同じ場合）、厚さの３乗に比例して変化する。このため、振動部２０の厚さを周辺部分の厚さ０．４６倍以下とすることで、周辺部分の堅さを振動部２０の堅さの約１０倍とすることができ、結果として、固有振動が得られ易くなる。
また、振動部２０は、筐体１２が有する６つの外壁面１２Ｓのうち、少なくとも一つの外壁面１２Ｓをなす部分であればよく、振動部２０が２面以上に亘って設けられてもよい。
【0036】
また、本実施形態において、振動部２０は、フラットな平板からなるが、これに限定されず、弓状に湾曲した板によって振動部２０が構成されてもよい。ただし、湾曲した振動部２０は振動しにくいため、フラットな形状の振動部２０がより好ましい。
【0037】
また、本実施形態において、筐体１２において振動部２０を構成する部分は、最大外壁面をなす部分の一つであるが、これに限定されず、筐体１２に複数の振動部２０が設けられてもよい（図１６、図１９Ｂ及び図２０Ｂ参照）。
【0038】
振動部２０は、その固有振動数にて振動するように構成されている。振動部２０の固有振動数は、振動部２０の構造（寸法及び外縁の形状等）、材質、筐体１２における位置、並びに振動部２０の固定方法及び支持方法等に応じて決定される。なお、振動部２０の固有振動数は、公知の固有振動数解析又は固有振動数計算によって特定できる。
固有振動数の実測値は、例えば小野測器製「GK-3100」のようなインパルスハンマ等を用いて加振を行い、加速度検出器によって振動を測定し、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）アナライザによって周波数に変換することにより、周波数応答として求めることができる。この際、多数点の測定を行うことで、振動モードについても実測による解析を行うことができる。また、リオン社製「固有振動数測定システム CAT-SA02 NF」のようなセットで提供されている試験機を用いてもよい。なお、固有振動数の実測手順に関しては、ＪＩＳ規格も業界ごとに多く定められており、例えばJISG0602、JISB0908、及びJISC60068-2-81等に従って求めることができる。
固有振動数計算は、一般的な構造力学シミュレーションによって行うことができる。具体的には、COMSOL、ANSYS、及びAbaqusなどの様々な商用ソフト又は自作ソフトに対して、材料のサイズ、材質の物性値 (ヤング率、密度、及びポアソン比等)、並びに周辺の拘束条件を入力することで固有振動数を計算することができる。
固有振動数の実測値は、例えば小野測器製「GK-3100」のようなインパルスハンマ等を用いて加振を行い、加速度検出器によって振動を測定し、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）アナライザによって周波数に変換することにより、周波数応答として求めることができる。この際、多数点の測定を行うことで、振動モードについても実測による解析を行うことができる。また、リオン社製「固有振動数測定システム CAT-SA02 NF」のようなセットで提供されている試験機を用いてもよい。なお、固有振動数の実測手順に関しては、ＪＩＳ規格も業界ごとに多く定められており、例えばJISG0602、JISB0908、及びJISC60068-2-81等に従って求めることができる。
固有振動数計算は、一般的な構造力学シミュレーションによって行うことができる。具体的には、COMSOL、ANSYS、及びAbaqusなどの様々な商用ソフト又は自作ソフトに対して、材料のサイズ、材質の物性値 (ヤング率、密度、及びポアソン比等)、並びに周辺の拘束条件を入力することで固有振動数を計算することができる。
【0039】
そして、本実施形態では、振動部２０の固有振動数のうち、最も低次の第一固有振動数をｆ１（単位：Ｈｚ）としたとき、第一固有振動数ｆ１が以下の式（１）を満たす。
ｆ１＜ｃ／（２×Ｌ） 式（１）
上記の式（１）において、ｃは、音速（単位：ｍ／ｓ）である。また、Ｌは、入口開口１６Ａと出口開口１８Ａとの間の距離（単位：ｍ）であり、詳しくは、入口開口１６Ａの幾何学的中心（geometric center）位置と出口開口１８Ａの幾何学的中心位置との間の距離である。各開口の幾何学的中心位置は、各開口が円である場合には円の中心の位置である。距離Ｌは、開口間の距離であり、換言すると、筐体１２内において気流が流れる経路の長さである。
ｆ１＜ｃ／（２×Ｌ） 式（１）
上記の式（１）において、ｃは、音速（単位：ｍ／ｓ）である。また、Ｌは、入口開口１６Ａと出口開口１８Ａとの間の距離（単位：ｍ）であり、詳しくは、入口開口１６Ａの幾何学的中心（geometric center）位置と出口開口１８Ａの幾何学的中心位置との間の距離である。各開口の幾何学的中心位置は、各開口が円である場合には円の中心の位置である。距離Ｌは、開口間の距離であり、換言すると、筐体１２内において気流が流れる経路の長さである。
【0040】
本発明の発明者は、上記の式（１）を満たす場合に、振動部２０の振動を利用して、低周波帯域の音を効率よく消音できることを見出した。ここで、式（１）の右辺、すなわちｃ／（２×Ｌ）とする周波数は、波長λ（単位：ｍ）の１／２倍、すなわちλ／２が距離Ｌに相当する音の周波数である。また、ｃ／（２×Ｌ）とする周波数は、Ｘ方向（通風方向）における筐体１２の内部での共鳴の周波数に相当し、以下では特定共鳴周波数ｆｒとも呼ぶこととする。
【0041】
また、振動部２０の第一固有振動数ｆ１が下記の式（２）を満たす場合には、波長λ（単位：ｍ）の１／４倍、つまりλ／４が距離Ｌに相当する音の周波数よりも低周波側の音を効率よく消音できる。
ｆ１＜ｃ／（４×Ｌ） 式（２）
ｆ１＜ｃ／（４×Ｌ） 式（２）
【0042】
振動部２０は、上記の式（１）又は（２）を満たす第一固有振動数ｆ１にて振動することで消音可能な周波数帯域は、２４００Ｈｚ以下であり、詳しくは１７００Ｈｚ以下である（図８参照）。
【0043】
なお、振動部２０の表面には、図５に示すように、振動部２０の第一固有振動数ｆ１を調整するために錘２２を取り付けてもよい。このように錘２２を取り付けることで第一固有振動数ｆ１をより低周波化することができる。錘２２は、振動部２０、すなわち壁１４を構成する材料と同種の材料でもよく、あるいは、壁１４とは異なる材料でもよい。また、錘２２の大きさ、錘２２の個数、及び振動部２０における錘２２の取付け位置については、特に限定されるものではない。また、錘２２としては、例えば、筐体１２に取り付けられた固定用突起（具体的には、ねじ止め用の突起など）、あるいはビス止め用の凸構造等も利用可能である。
【0044】
（吸音部材）
吸音部材３０は、図１に示すように筐体１２の内部に収容され、筐体１２内に進入した高周波の音を吸収する。吸音部材３０は、音エネルギーを熱エネルギーに変換して吸音する吸音材が適宜利用可能である。吸音材の一例としては、例えば、多孔質の吸音材、具体的には発泡体、発泡材料、及び不織布系吸音材が挙げられる。発泡体及び発泡材料の具体例としては、イノアック社のカームフレックスＦ及び光社製のウレタンフォーム等のような発泡ウレタンフォーム、軟質ウレタンフォーム、セラミックス粒子焼結材、フェノールフォーム、メラミンフォーム、及びポリアミド製フォーム等が挙げられる。不織布系吸音材の具体例としては、３Ｍ社のシンサレート等のようなマイクロファイバー不織布、東京防音社のホワイトキューオン及びブリジストンケービージー社のQonPET等のようなポリエステル製不織布(密度の大きな薄い表面側の不織布と、密度の小さい裏面側の不織布とを有する二層構成のものを含む)及びアクリル繊維不織布等のプラスチック製不織布、ウール及びフェルト等の天然繊維不織布、金属製不織布、並びにガラス製不織布等が挙げられる。
吸音部材３０は、図１に示すように筐体１２の内部に収容され、筐体１２内に進入した高周波の音を吸収する。吸音部材３０は、音エネルギーを熱エネルギーに変換して吸音する吸音材が適宜利用可能である。吸音材の一例としては、例えば、多孔質の吸音材、具体的には発泡体、発泡材料、及び不織布系吸音材が挙げられる。発泡体及び発泡材料の具体例としては、イノアック社のカームフレックスＦ及び光社製のウレタンフォーム等のような発泡ウレタンフォーム、軟質ウレタンフォーム、セラミックス粒子焼結材、フェノールフォーム、メラミンフォーム、及びポリアミド製フォーム等が挙げられる。不織布系吸音材の具体例としては、３Ｍ社のシンサレート等のようなマイクロファイバー不織布、東京防音社のホワイトキューオン及びブリジストンケービージー社のQonPET等のようなポリエステル製不織布(密度の大きな薄い表面側の不織布と、密度の小さい裏面側の不織布とを有する二層構成のものを含む)及びアクリル繊維不織布等のプラスチック製不織布、ウール及びフェルト等の天然繊維不織布、金属製不織布、並びにガラス製不織布等が挙げられる。
【0045】
吸音部材３０としての吸音材は、上記の他に、微小な空気を含む材料からなる吸音材、具体的には、グラスウール、ロックウール、及びナノファイバー系繊維からなる吸音材等、種々の吸音材が利用可能である。ナノファイバー系繊維としては、例えば、シリカナノファイバー、及び、三菱ケミカル社製XAIのようなアクリルナノファイバー等が挙げられる。
【0046】
さらに、吸音部材３０としては、微細穿孔板のように直径が１００μｍ程度の貫通穴が無数に形成された板又は膜からなる吸音体が利用できる。この場合、吸音体と、吸音体の背側に形成される背面空間とによって音を吸収することができる。微細穿孔板としては、例えば、大建工業社製のスオーノのようなアルミ製微細穿孔板、及び、３Ｍ社製のダイノックのような塩化ビニル樹脂製微細穿孔板等が挙げられる。また、これらの背面空間に別の吸音材を配置し、複数の吸音部材３０を組み合わせて利用してもよい。
【0047】
吸音部材３０は他にも考えられ、例えば、共振周波数に近い周波数の音が入射されることで共振する板状体又は膜状体によって構成され、板又は膜の内部損失により音エネルギーを熱エネルギーに変換して吸音するものでもよい。また、吸音部材３０は、孔あき板からなる共鳴器型吸音構造であり、共鳴周波数と同じ周波数の音が当たると、孔部分の空気が振動し、その際の粘性損失によって音エネルギーを熱エネルギーに変換するものでもよい。また、これらの吸音構造と、別の吸音材とをそれぞれ配置して、複数の吸音部材３０を組み合わせて利用してもよい。
【0048】
筐体１２内において、筐体１２内での通気性を確保する理由から、吸音部材３０は、Ｙ方向及びＺ方向において、入口開口１６Ａの存在範囲及び出口開口１８Ａの存在範囲を避けて配置されている。分かり易く説明すると、Ｙ方向及びＺ方向において、吸音部材３０は、入口開口１６Ａの存在範囲よりも外側の位置に配置され、且つ、出口開口１８Ａの存在範囲よりも外側の位置に配置されている。また、吸音部材３０は、筒形状をなしてもよく、その場合、吸音部材３０の内側に位置する空間、すなわち筒の内部は、通気路の一部を構成してもよい。
【0049】
また、高周波帯域での吸音性能を維持しつつ、筐体１２内での通気性を確保する上で、吸音部材３０の占有率は、８０％以上であるのが好ましく、９０％以上であるのがより好ましく、９５％であるのが特に好ましい。吸音部材３０の占有率は、筐体１２の内部空間中、筐体１２中の流路部５０（図１参照）を除いた空間の体積に対して、吸音部材３０が占める領域の割合（体積比率）のことである。ここで、流路部５０は、筐体１２の内部空間中、通気路の一部をなす空間であり、Ｘ方向において入口開口１６Ａから出口開口１８Ａまで直管上に繋いだ空間である。また、筐体１２内において流路部５０は開いている（吸音部材等によって遮られない）ことが好ましい。ただし、吸音部材３０が流路部５０の途中に配置された構成であっても、通気路が通っていれば、本発明の通気路用消音器として利用することが可能である。
【0050】
また、吸音部材３０として吸音材を利用する場合、吸音材の流れ抵抗率は、１０００（Ｐａ×ｓ／ｍ２）～１０００００（Ｐａ×ｓ／ｍ２）であるのが好ましい。また、吸音部材３０の構造が、複数の層を積層させた構造である場合、構造全体の流れ抵抗を測定し、構造全体の厚さから流れ抵抗率を算出することができる。
【0051】
（接続部材）
一対の接続部材４０は、図１に示すように、筐体１２の内部空間に配置され、一方の接続部材４０（以下、上流側の接続部材４２）は、入口開口１６Ａに接続されており、もう一方の接続部材（以下、下流側の接続部材４４）は、出口開口１８Ａに接続されている。
一対の接続部材４０は、図１に示すように、筐体１２の内部空間に配置され、一方の接続部材４０（以下、上流側の接続部材４２）は、入口開口１６Ａに接続されており、もう一方の接続部材（以下、下流側の接続部材４４）は、出口開口１８Ａに接続されている。
【0052】
上流側の接続部材４２、及び下流側の接続部材４４のそれぞれは、円筒型の部材であり、詳しくは、ホーンのように外径及び内径が漸次変化する円錐台形状（つまり、テーパ形状）をなしている。
【0053】
上流側の接続部材４２は、より小径である方の端が入口開口１６Ａと対向した状態で筐体１２の内壁面に取り付けられている。同様に、下流側の接続部材４４は、より小径である方の端が出口開口１８Ａと対向した状態で筐体１２の内壁面に取り付けられている。換言すると、Ｘ方向を法線方向とする各接続部材４０の断面の面積（詳しくは、断面の外縁が囲う面積）は、Ｘ方向において各接続部材４０が接続されている開口から遠ざかるほど大きくなる。
【0054】
上流側の接続部材４０の内側には、図１に示すように、入口開口１６Ａと繋がった接続部材側開口部４６が設けられている。接続部材側開口部４６のサイズは、Ｘ方向において入口開口１６Ａから離れるほど大きくなっている。また、下流側の接続部材４０の内側には、出口開口１８Ａと繋がった接続部材側開口部４８が設けられている。接続部材側開口部４８は、Ｘ方向において出口開口１８Ａから離れるほど大きくなっている。
【0055】
上流側の接続部材４２が入口開口１６Ａと対向する側に有する開口は、入口開口１６Ａと同じ形状であり、且つ入口開口１６Ａと略同じ開口面積であるのが好ましい。下流側の接続部材４４が出口開口１８Ａと対向する側に有する開口は、出口開口１８Ａと同じ形状であり、且つ出口開口１８Ａと略同じ開口面積であるのが好ましい。
【0056】
各接続部材４０は、筐体１２の壁１４と同じ材料によって構成されてもよく、あるいは、上流側通気路Ｔｕ及び下流側通気路Ｔｄと同じ材料によって構成されてもよい。また、各接続部材４０の取り付け方については、特に限定されず、例えば、各接続部材４０の端面を筐体１２の内壁面に接合させて接着剤又はネジ等の締結具によって固定してもよい。あるいは、各接続部材４０を上流側通気路Ｔｕ又は下流側通気路Ｔｄと繋いで連結させてもよい。
【0057】
なお、各接続部材４０の形状は、図６Ａに示すように、周壁が接続部材４０の中心軸に向かって凸状に湾曲した形状であってもよい。
【0058】
また、各接続部材４０は、図６Ｂに示すように、接続部材４０の中心軸方向（Ｘ方向）における中途部分に、径サイズが変化せずに一定となった同径部４０ａを備えてもよい。また、各接続部材４０の外形形状は、円筒状に限定されず、角筒状でもよい。
【0059】
また、本実施形態では、入口開口１６Ａ及び出口開口１８Ａの両方に接続部材４０が接続されているが、これに限定されず、入口開口１６Ａ及び出口開口１８Ａのうちのいずれか一方にのみ接続部材４０が接続されてもよい。また、入口開口１６Ａ及び出口開口１８Ａのいずれにも接続部材４０が設けられていなくてもよい。
【0060】
［本発明の通気路用消音器による消音効果］
通気路用消音器１０は、振動部２０による振動、筐体１２内部での音響共鳴、接続部材４０の背面空間における共鳴、及び吸音部材３０による吸音により、通気路内の音を消音する。
通気路用消音器１０は、振動部２０による振動、筐体１２内部での音響共鳴、接続部材４０の背面空間における共鳴、及び吸音部材３０による吸音により、通気路内の音を消音する。
【0061】
具体的に説明すると、通気路用消音器１０では、（２ｎ＋１）×λ／４（ｎは自然数）が、筐体１２の内壁面と開口（具体的には、入口開口１６Ａ又は出口開口１８Ａ）との距離と一致する場合に、その波長λの周波数において筐体１２内部で音響共鳴が生じる。この共鳴を、便宜的に「λ／４共鳴」と呼ぶこととする。λ／４共鳴は、例えば、図４のＺ方向における共鳴である。図７は、λ／４共鳴時の音響インテンシティベクトルと筐体１２内の音エネルギー分布についての有限要素法による計算結果を示す。図７から分かるように、λ／４共鳴では、流路部（通気路）ではなく、筐体１２内部に広がる方向に音エネルギーが良好に伝播することにより筐体１２内で消音することができる。
【0062】
なお、本実施形態では、入口開口部１６及び出口開口部１８が、筐体１２の長手方向（Ｚ方向）において筐体１２の端側に偏った位置にあり、筐体１２の内壁面における頂面からより離れている。このように入口開口部１６及び出口開口部１８を頂面から遠ざけることで、λ／４共鳴における共鳴周波数を低周波化することができる。
【0063】
また、通気路用消音器１０では、振動部２０が上述した式（１）を満たす第一固有振動数ｆ１にて振動する。これにより、λ／４が距離Ｌに相当する音の周波数よりも低周波側の音が、共振によって筐体１２の外に放出される。この結果、図８に示すように、低周波の音を消音することができる。なお、図８及び図１０～１５は、通気路用消音器の消音特性を示すグラフを示し、横軸が周波数（単位：Ｈｚ）を、縦軸が透過損失（単位：ｄＢ）を、それぞれ表す。また、図８には、「吸音材なし、及び振動なし」の場合のグラフと、「吸音材なし、及び振動あり」の場合のグラフと、「吸音材あり、及び振動あり」の場合のグラフとが示されている。
【0064】
さらに、通気路用消音器１０では、接続部材４０（詳しくは、上流側の接続部材４２）の背面空間が一種の共鳴器として作用し、背面空間Ｈで音が共鳴する。背面空間Ｈは、筐体１２の内壁面のうち、接続部材４０に近い背面と接続部材４０との間に形成される空間であり、Ｘ方向における筐体１２の中央位置に近付くほど縮んでいる（図１参照）。これにより、背面空間Ｈ（詳しくは、上流側の接続部材４２の背面空間Ｈ）は、図９に示すように、ヘルムホルツ共鳴器に近い原理にて共鳴する。こうした背面空間Ｈでの共鳴により、その共鳴周波数の音を消音することができる。
【0065】
さらにまた、通気路用消音器１０では、筐体１２内の吸音部材３０によって音を吸収する。これにより、図８に示すように、λ／２が距離Ｌに相当する音の周波数よりも高周波側で効果的に音を消音（吸音）することができる。なお、図８から分かるように、λ／４が距離Ｌに相当する音の周波数よりも低周波側では、吸音部材３０の効果が小さくなる。
【0066】
ところで、一般的な通気路用消音器１０は、小型化するほど、低周波帯域の音を消音することが難しくなる。一方、距離Ｌを長くすることで消音対象の周波数帯域を低周波化することができるが、距離Ｌを長くすると、筐体１２が大型化し、通気路用消音器１０の設置スペースをより広く確保する必要がある。これに対して、本実施形態の通気路用消音器１０では、振動部２０の振動による消音を利用し、距離Ｌを変えずに、消音対象の周波数帯域を低周波化することができる。
【0067】
以上のように、本実施形態の通気路用消音器１０によれば、筐体１２のサイズが比較的コンパクトでも、低周波帯域の音から高周波帯域の音まで、広範囲に亘って消音することができる。つまり、本実施形態では、筐体１２の内部空間のサイズに依存しない共振モードを利用することで、筐体１２による消音と吸音部材３０による消音部材とを併用して、ブロードな消音が得られる。
【0068】
［通気路用消音器の内部構造の変形例］
本発明の通気路用消音器の内部構造については、図１に示す例に限定されず、例えば、図１９Ａに示す例が挙げられる。同図に示す通気路用消音器１０Ｘでは、筐体１２の内部空間のうち、Ｚ方向において接続部材４０が設けられている側の領域内に、吸音部材３０が配置されている。より詳しく説明すると、筐体１２の内壁面のうち、Ｚ方向において接続部材４０が設けられた側の端面に沿って、パネル状の吸音部材３０が配置されている。上流側及び下流側の各々の接続部材４０は、図１９Ａに示すように、Ｚ方向において吸音材３０と隣り合う配置されている。
なお、図１９Ａに示す内部構造では、Ｙ方向及びＺ方向における入口開口１６Ａの存在範囲及び出口開口１８Ａの存在範囲が重なっている。
本発明の通気路用消音器の内部構造については、図１に示す例に限定されず、例えば、図１９Ａに示す例が挙げられる。同図に示す通気路用消音器１０Ｘでは、筐体１２の内部空間のうち、Ｚ方向において接続部材４０が設けられている側の領域内に、吸音部材３０が配置されている。より詳しく説明すると、筐体１２の内壁面のうち、Ｚ方向において接続部材４０が設けられた側の端面に沿って、パネル状の吸音部材３０が配置されている。上流側及び下流側の各々の接続部材４０は、図１９Ａに示すように、Ｚ方向において吸音材３０と隣り合う配置されている。
なお、図１９Ａに示す内部構造では、Ｙ方向及びＺ方向における入口開口１６Ａの存在範囲及び出口開口１８Ａの存在範囲が重なっている。
【0069】
また、図１９Ａに示す内部構造では、筐体１２の内部空間のうち、Ｚ方向において吸音部材３０とは反対側に、背面空間６０が設けられている。そして、背面空間６０内には、背面空間６０を仕切る仕切部材６２が配置されている。図１９Ａに示す例では、仕切部材６２が、平坦な板状部材であり、背面空間６０をＺ方向において２つの空間に仕切る。２つの空間のうち、吸音部材３０により離れている方の第一空間６０ａについては、吸音部材３０により近い方の第二空間６０ｂに比べて、Ｚ方向における長さが短く、体積がより小さい。
【0070】
また、仕切部材６２は、筐体１２の内壁面のうち、上流側の端面からＸ方向に沿って真っ直ぐ延出し、その先端は、筐体１２の内壁面のうち、下流側の端面から離れている。つまり、仕切部材の先端６２と筐体１２の内壁面（詳しくは、下流側の端面）との間には、比較的幅が広い隙間が形成されている。この隙間は、第一空間６０ａと第二空間６０ｂを連通させる連通部６０ｃに相当する。
【0071】
そして、仕切部材６２によって仕切られた２つの空間のうち、体積がより小さい第一空間６０ａは、共鳴によって吸音する共鳴空間を構成している。具体的に説明すると、第一空間６０ａは、連通部６０ｃ（隙間）を有する空間内に定在波が生じることで気柱共鳴器として機能する。気柱共鳴器は、その共鳴周波数を消音したい音の周波数に合わせることで、その周波数の音を吸音することができる。
【0072】
以上のような内部構成を有する通気路用消音器１０Ｘでは、図１９Ｂに示すように、筐体１２のうち、Ｘ及びＹ方向において背面空間６０と隣り合う部分が振動部を構成している。より詳しく説明すると、筐体１２の壁１４において最大外壁面をなす部分のうち、第一空間６０ａと隣り合う部分が第一振動部２４を構成し、第二空間６０ｂと隣り合う部分が第二振動部２６をなしている。
なお、図１９Ｂ及び後述の図２０Ｂでは、各振動部と筐体１２内の機器との位置関係を示すため、筐体１２内の機器を破線にて図示している。
なお、図１９Ｂ及び後述の図２０Ｂでは、各振動部と筐体１２内の機器との位置関係を示すため、筐体１２内の機器を破線にて図示している。
【0073】
なお、図１９Ａ及び１９Ｂに示す構成では、Ｙ方向及びＺ方向における入口開口１６Ａの存在範囲及び出口開口１８Ａの存在範囲が重なっているが、これに限定されない。つまり、図２０Ａに示すように、入口開口１６Ａの存在範囲及び出口開口１８Ａの存在範囲が、Ｙ方向又はＺ方向において重ならず、互いに離れてもよい。
【0074】
図２０Ａに示す通気路用消音器１０Ｙでは、入口開口１６Ａの存在範囲及び出口開口１８Ａの存在範囲が、Ｚ方向において離れている。また、筐体１２の内部空間のうち、Ｚ方向において吸音部材３０とは反対側に位置する背面空間６０が、例えばＺ方向に延在する仕切部材６２によって、Ｘ方向に並ぶ２つの空間に仕切られている。仕切部材６２は、筐体１２の内壁面のうち、Ｚ方向において吸音部材３０とは反対側の端から吸音部材３０に向かって真っ直ぐ延出し、その先端は、吸音部材３０から離れている。また、２つの空間のうち、より上流側に位置する第一空間６０ａについては、より下流側に位置する第二空間６０ｂに比べて、Ｘ方向における長さが短く、体積がより小さい。また、仕切部材の先端６２と吸音部材３０との間には、比較的幅が広い隙間からなる連通部６０ｃが形成されている。
【0075】
そして、図２０Ａに示す通気路用消音器１０Ｙにおいても、仕切部材６２によって仕切られた２つの空間のうち、体積がより小さい第一空間６０ａが、共鳴によって吸音する共鳴空間を構成している。すなわち、第一空間６０ａが、連通部６０ｃ（隙間）を有する空間内に定在波が生じることで気柱共鳴器として機能する。
【0076】
以上のような内部構成を有する通気路用消音器１０Ｙでは、図２０Ｂに示すように、筐体１２の壁１４において最大外壁面をなす部分のうち、第一空間６０ａと隣り合う部分が第一振動部２４を構成し、第二空間６０ｂと隣り合う部分が第二振動部２６をなしている。
【実施例0077】
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、及び処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す実施例により限定的に解釈されるべきものではない。
なお、特に断りのない限り、「部」は質量基準である。
なお、特に断りのない限り、「部」は質量基準である。
【0078】
（実施例１）
３Ｄプリンタを用いて、ＡＢＳ（Acrylonitrile Butadiene Styrene）樹脂製の筐体を作成した。筐体は、直方体形状をなし、厚さ２ｍｍの壁を有し、筐体の全長、高さ及び幅（ＸＹＺの各方向における長さ）は、それぞれ、１１０ｍｍ、５０ｍｍ、１３０ｍｍである。つまり、Ｘ方向を法線方向とする筐体の断面の輪郭線において、最長の辺の長さと最短の辺の長さとの比を２．６：１とした。
また、筐体は、入口開口部及び出口開口部を有し、それぞれの開口部には、内径２８ｍｍのホースからなる通気路を接続した。入口開口部及び出口開口部は、Ｚ方向において筐体の中央位置から２８ｍｍずれた位置に設けられた。
また、筐体の内部空間には、入口開口及び出口開口のそれぞれの存在領域を避けた位置に、吸音部材であるQonPET（ブリジストンケービージー社製）を配置した。この吸音部材の流れ抵抗率は、約８０００Ｒａｙｌｓ／ｍである。
３Ｄプリンタを用いて、ＡＢＳ（Acrylonitrile Butadiene Styrene）樹脂製の筐体を作成した。筐体は、直方体形状をなし、厚さ２ｍｍの壁を有し、筐体の全長、高さ及び幅（ＸＹＺの各方向における長さ）は、それぞれ、１１０ｍｍ、５０ｍｍ、１３０ｍｍである。つまり、Ｘ方向を法線方向とする筐体の断面の輪郭線において、最長の辺の長さと最短の辺の長さとの比を２．６：１とした。
また、筐体は、入口開口部及び出口開口部を有し、それぞれの開口部には、内径２８ｍｍのホースからなる通気路を接続した。入口開口部及び出口開口部は、Ｚ方向において筐体の中央位置から２８ｍｍずれた位置に設けられた。
また、筐体の内部空間には、入口開口及び出口開口のそれぞれの存在領域を避けた位置に、吸音部材であるQonPET（ブリジストンケービージー社製）を配置した。この吸音部材の流れ抵抗率は、約８０００Ｒａｙｌｓ／ｍである。
【0079】
また、筐体の一面、具体的には最大外壁面（１３０ｍｍ×１１０ｍｍの面）をなす板状部分を、振動部として振動可能な構成とした。この振動部について、COMSOL Multiphysicsを用いて固有振動計算を行った。計算では、振動部である板状部分の周辺が固定拘束されることを前提条件とした。解析の結果、振動部の第一固有振動数ｆ１（共振周波数）が３５８Ｈｚであることが判明した。
【0080】
（比較例１）
比較例１では、筐体の壁の厚さを２０ｍｍとし、筐体における振動を抑制した。それ以外の点では、比較例１の構成を実施例１と同様の構成とした。
なお、比較例１の筐体のうち、最大外壁面（１３０ｍｍ×１１０ｍｍの面）をなす板状部分について、上述の固有振動解析を行ったところ、その第一固有振動数ｆ１は、２７９９Ｈｚであった。
比較例１では、筐体の壁の厚さを２０ｍｍとし、筐体における振動を抑制した。それ以外の点では、比較例１の構成を実施例１と同様の構成とした。
なお、比較例１の筐体のうち、最大外壁面（１３０ｍｍ×１１０ｍｍの面）をなす板状部分について、上述の固有振動解析を行ったところ、その第一固有振動数ｆ１は、２７９９Ｈｚであった。
【0081】
＜消音特性の測定＞
実施例１及び比較例１の各々で作成した通気路用消音器の上流側に音源を配置し、音源から音を入射し、通気路用消音器における入射音の透過率及び反射率を測定した。測定は、公知の音響管測定法（具体的には、ASTM E2611）に従い、径が２８ｍｍである音響管を用いたマイク４端子法によって行った。
なお、（１－透過率－反射率）を吸収率と定義し、通気路用消音器での消音量を示す指標として吸音率を求めた。また、１０×ｌｏｇ１０（１／透過率）の値を透過損失として求めた。透過損失についての測定結果を図１０に示す。
実施例１及び比較例１の各々で作成した通気路用消音器の上流側に音源を配置し、音源から音を入射し、通気路用消音器における入射音の透過率及び反射率を測定した。測定は、公知の音響管測定法（具体的には、ASTM E2611）に従い、径が２８ｍｍである音響管を用いたマイク４端子法によって行った。
なお、（１－透過率－反射率）を吸収率と定義し、通気路用消音器での消音量を示す指標として吸音率を求めた。また、１０×ｌｏｇ１０（１／透過率）の値を透過損失として求めた。透過損失についての測定結果を図１０に示す。
【0082】
実施例１では、図１０から分かるように、低周波帯域に透過損失のピークが現れ、具体的には、３５５Ｈｚをピークとして高い透過損失が示された。このピーク周波数は、筐体において振動部をなす板状部分の第一固有振動数ｆ１（＝３５８Ｈｚ）とほぼ等しい。このことから、実施例１の通気路用消音器において、低周波帯域における透過損失のピークは、筐体の振動部の固有振動に由来することが分かった。また、筐体の全長（Ｘ方向における長さ）が１１０ｍｍであるため、特定共鳴周波数ｆｒ（＝ｃ／（２×Ｌ））が１５５５Ｈｚとなり、ｆｒ／２（＝ｃ／（４×Ｌ））が７８０Ｈｚとなる。つまり、振動部の固有振動に由来する透過損失のピークは、ｆｒ／２未満で生じている。
【0083】
他方、比較例１では、図１０から分かるように、透過損失の測定結果に関して、低周波帯域において急峻なピークが現れなかった。これは、筐体において最大外壁面をなす板状部分の第一固有振動数ｆ１が、２７９９Ｈｚであり、特定共鳴周波数ｆｒより大きく、低周波側にないためである。
【0084】
（実施例２）
実施例２では、筐体の幅（Ｚ方向における長さ）を９０ｍｍとした。つまり、実施例２の筐体の断面のうち、Ｘ方向を法線方向とする断面の輪郭線において、最長の辺の長さと最短の辺の長さとの比を１．８：１とした。また、筐体において入口開口部及び出口開口部を設ける位置を、Ｚ方向において筐体の中央位置から１８ｍｍずらした。それ以外の点では、実施例２の構成を実施例１と同様の構成とした。
なお、筐体の最大外壁面（９０ｍｍ×１１０ｍｍの面）をなす板状部分、すなわち振動部について固有振動解析を行ったところ、その第一固有振動数ｆ１（共振周波数）は、５２１Ｈｚであった。ちなみに、固有振動解析では、振動部である板状部分の周辺が固定拘束されることを前提条件とした。
実施例２では、筐体の幅（Ｚ方向における長さ）を９０ｍｍとした。つまり、実施例２の筐体の断面のうち、Ｘ方向を法線方向とする断面の輪郭線において、最長の辺の長さと最短の辺の長さとの比を１．８：１とした。また、筐体において入口開口部及び出口開口部を設ける位置を、Ｚ方向において筐体の中央位置から１８ｍｍずらした。それ以外の点では、実施例２の構成を実施例１と同様の構成とした。
なお、筐体の最大外壁面（９０ｍｍ×１１０ｍｍの面）をなす板状部分、すなわち振動部について固有振動解析を行ったところ、その第一固有振動数ｆ１（共振周波数）は、５２１Ｈｚであった。ちなみに、固有振動解析では、振動部である板状部分の周辺が固定拘束されることを前提条件とした。
【0085】
（比較例２）
比較例２では、筐体の壁の厚さを２０ｍｍとし、筐体における振動を抑制した。それ以外の点では、比較例２の構成を実施例２と同様の構成とした。
なお、比較例２の筐体のうち、最大外壁面（９０ｍｍ×１１０ｍｍの面）をなす板状部分について、固有振動解析を行ったところ、その第一固有振動数ｆ１は、３７６０Ｈｚであった。
比較例２では、筐体の壁の厚さを２０ｍｍとし、筐体における振動を抑制した。それ以外の点では、比較例２の構成を実施例２と同様の構成とした。
なお、比較例２の筐体のうち、最大外壁面（９０ｍｍ×１１０ｍｍの面）をなす板状部分について、固有振動解析を行ったところ、その第一固有振動数ｆ１は、３７６０Ｈｚであった。
【0086】
＜実施例２及び比較例２についての透過損失の測定＞
実施例２及び比較例２について、実施例１及び比較例１と同様の要領にて、通気路用消音器における入射音の透過率及び反射率を測定し、透過損失を測定した。透過損失の測定結果を図１１に示す。
実施例２では、図１１から分かるように、低周波帯域に透過損失のピークが現れ、具体的には、５３０Ｈｚにて高い透過損失が示された。このピーク周波数は、筐体において振動部をなす板状部分の第一固有振動数ｆ１（＝５２１Ｈｚ）とほぼ等しい。このことから、実施例２の通気路用消音器において、低周波帯域における透過損失のピークは、筐体の振動部の固有振動に由来することが分かる。また、振動部の固有振動に由来する透過損失のピークは、ｆｒ／２未満（すなわち、７８０Ｈｚ未満）で生じている。
実施例２及び比較例２について、実施例１及び比較例１と同様の要領にて、通気路用消音器における入射音の透過率及び反射率を測定し、透過損失を測定した。透過損失の測定結果を図１１に示す。
実施例２では、図１１から分かるように、低周波帯域に透過損失のピークが現れ、具体的には、５３０Ｈｚにて高い透過損失が示された。このピーク周波数は、筐体において振動部をなす板状部分の第一固有振動数ｆ１（＝５２１Ｈｚ）とほぼ等しい。このことから、実施例２の通気路用消音器において、低周波帯域における透過損失のピークは、筐体の振動部の固有振動に由来することが分かる。また、振動部の固有振動に由来する透過損失のピークは、ｆｒ／２未満（すなわち、７８０Ｈｚ未満）で生じている。
【0087】
他方、比較例２では、図１１から分かるように、透過損失の測定結果に関して、５００Ｈｚ付近での急峻なピークが現れなかった。これは、筐体において最大外壁面をなす板状部分の第一固有振動数ｆ１が、３７６０Ｈｚであり、特定共鳴周波数ｆｒより大きく、低周波側にないためである。
【0088】
（実施例３）
実施例３では、筐体において入口開口部及び出口開口部を設ける位置を、Ｚ方向において筐体の中央位置とした。それ以外の点では、実施例３の構成を実施例２と同様の構成とした。そのため、筐体にて振動部をなす板状部分の第一固有振動数ｆ１は、実施例２と同値（＝５２１Ｈｚ）となる。
そして、実施例３について、実施例１と同様の要領にて、通気路用消音器における入射音の透過率及び反射率を測定し、透過損失を測定した。透過損失の測定結果を図１２に示す。なお、図１２には、実施例２の測定結果を比較のために併せて示している。
実施例３では、筐体において入口開口部及び出口開口部を設ける位置を、Ｚ方向において筐体の中央位置とした。それ以外の点では、実施例３の構成を実施例２と同様の構成とした。そのため、筐体にて振動部をなす板状部分の第一固有振動数ｆ１は、実施例２と同値（＝５２１Ｈｚ）となる。
そして、実施例３について、実施例１と同様の要領にて、通気路用消音器における入射音の透過率及び反射率を測定し、透過損失を測定した。透過損失の測定結果を図１２に示す。なお、図１２には、実施例２の測定結果を比較のために併せて示している。
【0089】
実施例３では、図１２から分かるように、実施例２と同様、５００Ｈｚ付近で透過損失のピークが現れた。また、実施例２と実施例３とを比較すると、９００～１８００の低周波帯域では、実施例２の方で透過損失がより大きくなり、１９００Ｈｚ以上の帯域では、実施例３の方で透過損失がより大きくなった。これは、筐体において入口開口部及び出口開口部を設ける位置の違いを反映しており、それぞれの開口部を筐体の中央位置からずらした（端側に偏らせた）場合には、低周波帯域での消音効果が向上することが分かった。
【0090】
上記の点に関して詳述すると、実施例２及び３の消音器（すなわち、本発明の通気路用消音器）では、筐体の内部において、入口開口部から筐体の内壁面における頂面までの距離の範囲内でλ／４共鳴が生じる。消音器内には吸音部材が配置されているため、λ／４共鳴の周波数を中心に大きな吸音が起こり、これにより、透過損失が大きくなる。実施例３では、入口開口の中央と頂面との間の距離が３１ｍｍであることに対応して、λ／４共鳴における共鳴周波数が２７６６Ｈｚとなった。これに対して、実施例２では、入口開口部が設けられた位置（つまり、ホースが接続された位置）が筐体の中央位置からずれているために、入口開口の中央と頂面との間の距離が４９ｍｍとより長くなる。そして、実施例２でのλ／４共鳴における共鳴周波数は、上記の距離に対応した周波数となり、具体的には１７５０Ｈｚとなった。この結果、実施例２の消音器では、１７００Ｈｚを中心に消音性能が高まり、このことは、低周波帯域で実施例３の消音器を上回る透過損失を得たことと整合する。以上から、入口開口部をＺ方向において筐体の中央位置に設けず、端側に偏った位置に設けることで、筐体内でλ／４共鳴により消音できる周波数（共鳴周波数）を調整することができる。この結果、より消音が難しい低周波帯域で高い透過損失を得ることができる。
【0091】
（実施例４）
実施例４では、筐体の幅（Ｚ方向における長さ）を６０ｍｍとした。つまり、実施例４の筐体の断面のうち、Ｘ方向を法線方向とする断面の輪郭線において、最長の辺の長さと最短の辺の長さとの比を１．２：１とした。また、筐体において入口開口部及び出口開口部を設ける位置を、Ｚ方向において筐体の中央位置とした。それ以外の点では、実施例４の構成を実施例１と同様の構成とした。
なお、筐体の最大外壁面（６０ｍｍ×１１０ｍｍの面）をなす板状部分、すなわち振動部について固有振動解析を行ったところ、その第一固有振動数ｆ１（共振周波数）は、９５６Ｈｚであった。ちなみに、固有振動解析では、振動部である板状部分の周辺が固定拘束されることを前提条件とした。
実施例４では、筐体の幅（Ｚ方向における長さ）を６０ｍｍとした。つまり、実施例４の筐体の断面のうち、Ｘ方向を法線方向とする断面の輪郭線において、最長の辺の長さと最短の辺の長さとの比を１．２：１とした。また、筐体において入口開口部及び出口開口部を設ける位置を、Ｚ方向において筐体の中央位置とした。それ以外の点では、実施例４の構成を実施例１と同様の構成とした。
なお、筐体の最大外壁面（６０ｍｍ×１１０ｍｍの面）をなす板状部分、すなわち振動部について固有振動解析を行ったところ、その第一固有振動数ｆ１（共振周波数）は、９５６Ｈｚであった。ちなみに、固有振動解析では、振動部である板状部分の周辺が固定拘束されることを前提条件とした。
【0092】
（比較例３）
比較例３では、筐体の壁の厚さを２０ｍｍとし、筐体における振動を抑制した。それ以外の点では、比較例３の構成を実施例４と同様の構成とした。なお、比較例３の筐体のうち、最大外壁面（６０ｍｍ×１１０ｍｍの面）をなす板状部分について、上述の固有振動解析を行ったところ、その第一固有振動数ｆ１は、５８３４Ｈｚであった。
比較例３では、筐体の壁の厚さを２０ｍｍとし、筐体における振動を抑制した。それ以外の点では、比較例３の構成を実施例４と同様の構成とした。なお、比較例３の筐体のうち、最大外壁面（６０ｍｍ×１１０ｍｍの面）をなす板状部分について、上述の固有振動解析を行ったところ、その第一固有振動数ｆ１は、５８３４Ｈｚであった。
【0093】
＜実施例４及び比較例３についての透過損失の測定＞
実施例４及び比較例３について、実施例１及び比較例１と同様の要領にて、通気路用消音器における入射音の透過率及び反射率を測定し、透過損失を測定した。透過損失の測定結果を図１３に示す。
実施例４では、図１３から分かるように、約９５０Ｈｚにおいて透過損失のピークが現れ、そのピークでは、比較例３よりも高い透過損失が示された。このピーク周波数は、筐体において振動部をなす板状部分の第一固有振動数ｆ１（＝９５６Ｈｚ）とほぼ等しいため、上記のピークは、筐体の振動部の固有振動に由来することが分かった。また、実施例４において、特定共鳴周波数ｆｒは、１５５９Ｈｚであり、振動部の第一固有振動数ｆ１がｆｒより小さく、且つｆｒ／２より大きい。つまり、実施例４では、振動部の固有振動に由来する透過損失のピークが、ｆｒ／２以上の範囲で生じている。
実施例４及び比較例３について、実施例１及び比較例１と同様の要領にて、通気路用消音器における入射音の透過率及び反射率を測定し、透過損失を測定した。透過損失の測定結果を図１３に示す。
実施例４では、図１３から分かるように、約９５０Ｈｚにおいて透過損失のピークが現れ、そのピークでは、比較例３よりも高い透過損失が示された。このピーク周波数は、筐体において振動部をなす板状部分の第一固有振動数ｆ１（＝９５６Ｈｚ）とほぼ等しいため、上記のピークは、筐体の振動部の固有振動に由来することが分かった。また、実施例４において、特定共鳴周波数ｆｒは、１５５９Ｈｚであり、振動部の第一固有振動数ｆ１がｆｒより小さく、且つｆｒ／２より大きい。つまり、実施例４では、振動部の固有振動に由来する透過損失のピークが、ｆｒ／２以上の範囲で生じている。
【0094】
他方、比較例３では、図１３から分かるように、実施例４で現れた９５０Ｈｚ付近での高い透過損失のピークが見られなかった。これは、筐体において最大外壁面をなす板状部分の第一固有振動数ｆ１が、５８３４Ｈｚであり、特定共鳴周波数ｆｒ（＝１５５９Ｈｚ）より大きいために、低周波側において消音性能が得られないからである。
【0095】
（実施例５）
実施例５では、筐体の内壁面において、入口開口と出口開口のそれぞれに対して接続部材を固定した。実施例５に用いられた接続部材は、Ｘ方向において３０ｍｍの長さを有し、その基端にて各開口の縁部に固定されている。また、接続部材の開口部（接続部材側開口部）は、接続部材の先端に向かうほど広がり、最大で開口幅が４０ｍｍとなる。
それ以外の点では、実施例５の構成を実施例２と同様の構成とした。
実施例５では、筐体の内壁面において、入口開口と出口開口のそれぞれに対して接続部材を固定した。実施例５に用いられた接続部材は、Ｘ方向において３０ｍｍの長さを有し、その基端にて各開口の縁部に固定されている。また、接続部材の開口部（接続部材側開口部）は、接続部材の先端に向かうほど広がり、最大で開口幅が４０ｍｍとなる。
それ以外の点では、実施例５の構成を実施例２と同様の構成とした。
【0096】
そして、実施例５について、実施例１と同様の要領にて、通気路用消音器における入射音の透過率及び反射率を測定し、透過損失を測定した。透過損失の測定結果を図１４に示す。なお、図１４には、実施例２の測定結果を比較のために併せて示している。
【0097】
実施例５では、図１４から分かるように、実施例２と同様に５３０Ｈｚで透過損失のピークが現れた。つまり、低周波側での消音効果は、接続部材の有無によって変化しなかった。一方で、筐体内における頂面までの距離の間で決まるλ／４共鳴の共鳴周波数は、接続部材を筐体内に設けたことにより低周波側にシフトした。これは、接続部材が設けられることで、筐体内において接続部材と筐体の内壁面における背面との間に、入口が狭まった背面空間が形成されたためである。つまり、背面空間によるヘルムホルツ共鳴の効果が、筐体内でのλ／４共鳴に加わることで、λ／４共鳴の共鳴周波数が、λ／４共鳴が完全な気柱共鳴である場合の共鳴周波数よりも低周波側にシフトしたと推察される。
【0098】
（実施例６及び７）
実施例６及び７では、筐体の最大外壁面（すなわち、振動部）の中央部にＡＢＳ樹脂製の錘を取り付け、それ以外の点では、実施例２と同様の構成とした。実施例６では、錘の半径を２０ｍｍとし、錘の高さを１０ｍｍとした。実施例７では、錘の半径を２０ｍｍとし、錘の高さを２０ｍｍとした。なお、実施例６及び７のそれぞれの構造は、３Ｄプリンタにより筐体と錘とを一括で形成した。
実施例６及び７では、筐体の最大外壁面（すなわち、振動部）の中央部にＡＢＳ樹脂製の錘を取り付け、それ以外の点では、実施例２と同様の構成とした。実施例６では、錘の半径を２０ｍｍとし、錘の高さを１０ｍｍとした。実施例７では、錘の半径を２０ｍｍとし、錘の高さを２０ｍｍとした。なお、実施例６及び７のそれぞれの構造は、３Ｄプリンタにより筐体と錘とを一括で形成した。
【0099】
そして、実施例６及び７のそれぞれについて、実施例１と同様の要領にて、通気路用消音器における入射音の透過率及び反射率を測定し、透過損失を測定した。透過損失の測定結果を図１５に示す。図１５には、実施例２の測定結果を比較のために併せて示している。図１５に示すように、錘を振動部に取り付けたことで固有振動数が低下し、より低周波側に透過損失のピークが現れることが分かった。
以上のように錘を振動部に設けることにより、透過損失を大きくする周波数をコントロールすることができる。
以上のように錘を振動部に設けることにより、透過損失を大きくする周波数をコントロールすることができる。
【0100】
（実施例８及び９）
実施例８では、上記の実施例とは構造が異なる消音器１０を３Ｄプリンタによって作成した。実施例８の消音器１０は、図１６に示すように、筐体１２の壁１４のうち、Ｙ方向における両端部の形状が異なった構造である。詳しくは、一方の端部は、厚み２ｍｍのＡＢＳ板によって構成され、図１６に示すようにｊ１×ｊ３の矩形表面を有し、以下、第一振動部２４という。もう一方の端部は、第一振動部２４と同様に厚み２ｍｍのＡＢＳ板によって構成されているが、Ｚ方向の途中位置に折れ曲がり部分が設けられている。つまり、もう一つの端部には、第一振動部２４よりも小さい二つの振動部（以下、第二振動部２６及び第三振動部２８）が折れ曲がり部を挟んで設けられている。第二振動部２６は、図１６に示すようにｊ１×ｊ２の矩形表面を有し、第三振動部２８は、ｊ１×ｊ４の矩形表面を有する。
なお、図１６の各寸法ｊ１～ｊ６は、以下の通りである。
ｊ１＝１３９ｍｍ、ｊ２＝５５ｍｍ、ｊ３＝１２７ｍｍ、ｊ４＝５０ｍｍ、
ｊ５＝２４ｍｍ、ｊ６＝４５ｍｍ
実施例８では、上記の実施例とは構造が異なる消音器１０を３Ｄプリンタによって作成した。実施例８の消音器１０は、図１６に示すように、筐体１２の壁１４のうち、Ｙ方向における両端部の形状が異なった構造である。詳しくは、一方の端部は、厚み２ｍｍのＡＢＳ板によって構成され、図１６に示すようにｊ１×ｊ３の矩形表面を有し、以下、第一振動部２４という。もう一方の端部は、第一振動部２４と同様に厚み２ｍｍのＡＢＳ板によって構成されているが、Ｚ方向の途中位置に折れ曲がり部分が設けられている。つまり、もう一つの端部には、第一振動部２４よりも小さい二つの振動部（以下、第二振動部２６及び第三振動部２８）が折れ曲がり部を挟んで設けられている。第二振動部２６は、図１６に示すようにｊ１×ｊ２の矩形表面を有し、第三振動部２８は、ｊ１×ｊ４の矩形表面を有する。
なお、図１６の各寸法ｊ１～ｊ６は、以下の通りである。
ｊ１＝１３９ｍｍ、ｊ２＝５５ｍｍ、ｊ３＝１２７ｍｍ、ｊ４＝５０ｍｍ、
ｊ５＝２４ｍｍ、ｊ６＝４５ｍｍ
【0101】
また、上記の消音器１０の筐体１２での特定共鳴周波数ｆｒ（＝ｃ／（２×Ｌ））は、１２３４Ｈｚであり、ｆｒ／２（＝ｃ／（４×Ｌ））は、６１７Ｈｚであった。また、第一振動部２４、第二振動部２６及び第三振動部２８の各々の第一固有振動数は、それぞれ、２８６Ｈｚ、１０７８Ｈｚ及び１２８３Ｈｚであった。第一振動部２４の第一固有振動数は、ｆｒ／２（＝ｃ／（４×Ｌ））と比較して十分に低周波であった。
さらに、筐体１２の内部空間中、入口開口及び出口開口を繋いだ空間（つまり、流路部）以外の空間すべてに、吸音部材であるQonPETを配置した。
さらに、筐体１２の内部空間中、入口開口及び出口開口を繋いだ空間（つまり、流路部）以外の空間すべてに、吸音部材であるQonPETを配置した。
【0102】
実施例９では、第一振動部２４の厚みを２ｍｍとし、第二振動部２６、第三振動部２８及びこれらの間に配置される折れ曲がり部の各々の厚みを２０ｍｍとした。実施例９では、振動部の振動の効果を検証することを目的とし、実施例８に比べて第二振動部２６及び第三振動部２８をより堅くし、揺れにくくした。この時の第二振動部２６の第一固有振動数は６２６４ＨＺであり、第三振動部２８の第一固有振動数は７０４６Ｈｚであった。それ以外の点では、実施例９の構成を実施例８と同様の構成とした。
【0103】
そして、実施例８及び９について、実施例１と同様の要領にて、通気路用消音器における入射音の透過率及び反射率を測定し、透過損失を測定した。透過損失の測定結果を図１７に示す。
図１７に示すように、実施例８及び９ともに、第一振動部２４の第一固有周波数(＝２８６Ｈｚ)に起因する透過損失ピークが確認された。実施例８については、第二振動部２６及び第三振動部２８の第一固有周波数の帯域１０７８～１２８３Ｈｚ付近で、比較的ブロードな透過損失ピークが得られた。また、第二振動部２６及び第三振動部２８の第一固有周波数が大きくこれらの振動部が揺れにくい実施例９では、透過損失が実施例８での透過損失を上回った。
以上のように、実施例８のように表面サイズ等を変更することで第一固有振動数を変えた複数の振動部を設けることにより、複数の周波数について、各振動部の第一固有振動数に基づく透過損失ピークを発現させることができる。
図１７に示すように、実施例８及び９ともに、第一振動部２４の第一固有周波数(＝２８６Ｈｚ)に起因する透過損失ピークが確認された。実施例８については、第二振動部２６及び第三振動部２８の第一固有周波数の帯域１０７８～１２８３Ｈｚ付近で、比較的ブロードな透過損失ピークが得られた。また、第二振動部２６及び第三振動部２８の第一固有周波数が大きくこれらの振動部が揺れにくい実施例９では、透過損失が実施例８での透過損失を上回った。
以上のように、実施例８のように表面サイズ等を変更することで第一固有振動数を変えた複数の振動部を設けることにより、複数の周波数について、各振動部の第一固有振動数に基づく透過損失ピークを発現させることができる。
【0104】
以上までに説明した実施例１～９は、いずれも、本発明の範囲にあり、各実施例における透過損失の測定結果から、本発明の効果は明らかである。
【0105】
（風切り音に関する計算例）
本発明の消音器の筐体内に風を流す場合、筐体内部に吸音部材を配置することで通気路（詳しくは、筐体内の流路部）の経路が変化し、これに伴って風切り音も変化する。この点について、流体計算により、吸音部材の設置量と風切り音量との関係を求めた。
具体的には、COMSOLのCFD（Computer Fluid Dynamics）モジュールを用いて流体計算を行い、消音器内で発生する風切り音の音圧をProudman Analogy法を用いて求めた。計算対象とする消音器は、実施例２と同様の構造とした。ここで、筐体の入口開口及び出口開口のそれぞれに接続されるホース部、あるいは筐体内の流路部中にまで吸音部材を設置してホース部を埋めてしまうと通風性が失われてしまう。そこで、流体計算では、筐体の内部空間のうち、入口側のホース部と出口側のホース部との間の通気部分を開けた状態（つまり、吸音部材で囲まれる空気部分を設けた状態）とした。そして、筐体の内部空間中、通気部分を除く空間に対して吸音部材が占める割合を変えながら、それぞれの割合の下での風切り音を求めた。計算結果を図１８に示す。
本発明の消音器の筐体内に風を流す場合、筐体内部に吸音部材を配置することで通気路（詳しくは、筐体内の流路部）の経路が変化し、これに伴って風切り音も変化する。この点について、流体計算により、吸音部材の設置量と風切り音量との関係を求めた。
具体的には、COMSOLのCFD（Computer Fluid Dynamics）モジュールを用いて流体計算を行い、消音器内で発生する風切り音の音圧をProudman Analogy法を用いて求めた。計算対象とする消音器は、実施例２と同様の構造とした。ここで、筐体の入口開口及び出口開口のそれぞれに接続されるホース部、あるいは筐体内の流路部中にまで吸音部材を設置してホース部を埋めてしまうと通風性が失われてしまう。そこで、流体計算では、筐体の内部空間のうち、入口側のホース部と出口側のホース部との間の通気部分を開けた状態（つまり、吸音部材で囲まれる空気部分を設けた状態）とした。そして、筐体の内部空間中、通気部分を除く空間に対して吸音部材が占める割合を変えながら、それぞれの割合の下での風切り音を求めた。計算結果を図１８に示す。
【0106】
【符号の説明】
【0107】
１０，１０Ｘ，１０Ｙ 通気路用消音器
１２ 筐体
１２Ｓ 外壁面
１４ 壁
１６ 入口開口部
１６Ａ 入口開口
１８ 出口開口部
１８Ａ 出口開口
２０ 振動部
２２ 錘
２４ 第一振動部
２６ 第二振動部
２８ 第三振動部
３０ 吸音部材
４０ 接続部材
４０ａ 同径部
４２ 上流側の接続部材
４４ 下流側の接続部材
４６，４８ 接続部材側開口部
５０ 流路部
６０ 背面空間
６０ａ 第一空間
６０ｂ 第二空間
６０ｃ 連通部
６２ 仕切部材
Ｈ 背面空間
Ｔｄ 下流側通気路
Ｔｕ 上流側通気路
１２ 筐体
１２Ｓ 外壁面
１４ 壁
１６ 入口開口部
１６Ａ 入口開口
１８ 出口開口部
１８Ａ 出口開口
２０ 振動部
２２ 錘
２４ 第一振動部
２６ 第二振動部
２８ 第三振動部
３０ 吸音部材
４０ 接続部材
４０ａ 同径部
４２ 上流側の接続部材
４４ 下流側の接続部材
４６，４８ 接続部材側開口部
５０ 流路部
６０ 背面空間
６０ａ 第一空間
６０ｂ 第二空間
６０ｃ 連通部
６２ 仕切部材
Ｈ 背面空間
Ｔｄ 下流側通気路
Ｔｕ 上流側通気路
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19A】
【図19B】
【図20A】
【図20B】