專利名稱：流路用消音裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及為了降低通過氣體和液體所流動的流路傳播的噪音而被安裝在流路的流路用消音裝置。
背景技術(shù)：
以往，已知在氣體和液體所流動的流路中，由于不僅流體流動而且也傳播噪音，所以安裝有用于降低該噪音的傳播的消音裝置。
作為其代表例子，在噪音源多的工廠設(shè)備和建筑物中，存在有這些噪音很容易通過管道來傳播的問題。為了降低這些噪音，一般采用了用玻璃纖維等吸聲部件來吸收噪音的聲能而消除聲音的管道用消音裝置。
作為采用了前述吸聲部件的管道用消音裝置之一，在圖23中示出了用金屬板等的隔板20沿縱向或橫向?qū)⒐艿繢的內(nèi)部細(xì)長地分割，且將吸聲部件21內(nèi)嵌到前述隔板20的表面和管道D內(nèi)壁面上的分裂型管道用消音裝置X1；而在圖24中示出了將管道D內(nèi)部分割成為比前述分裂型更細(xì)小的蜂窩狀的蜂窩型管道用消音裝置X2。
在這些管道用消音裝置X1、X2中，雖然通過用隔板20劃分管道D的內(nèi)部，來增加吸聲部件21的配設(shè)面積，使得噪音的降噪量增加，但是由于前述玻璃纖維等的吸聲部件21在低頻率區(qū)域的吸聲性能較低，因此無法防止低頻率區(qū)域的噪音的傳播。
所以，本發(fā)明人在日本特許公開2003-216159號公報(專利文獻(xiàn)1)所公開的管道用消音裝置中，提出了如下管道用消音裝置通過在管道的內(nèi)壁面上配置該內(nèi)壁面上的聲壓大致為零的弱化聲音的弱音部，來防止在低頻率區(qū)域中的噪音傳播。前述弱音部構(gòu)成為將配置在管道的內(nèi)壁面上且從開口端到堵塞端的長度是成為噪音的聲波的1/4波長的音管(以下，稱為1/4波長音管)，在管道的長度方向上，且在大于或等于成為前述噪音的聲波的半波長程度的范圍內(nèi)并列設(shè)置多個。
然而，對采用了前述1/4波長音管的以往的管道用消音裝置而言，由于必須在管道的內(nèi)壁面上且在大于或等于成為噪音的聲波的半波長程度的范圍內(nèi)將弱音部連續(xù)設(shè)置，所以在設(shè)置該弱音部的規(guī)定區(qū)域中，在管道上不能設(shè)置其他構(gòu)成，所以可能會出現(xiàn)管道的構(gòu)成受限制或者可安裝管道用消音裝置的區(qū)域受到限制的情況。
再有，對采用了前述1/4波長音管的管道用消音裝置而言，如果管道的開口寬度不小于或等于成為噪音的聲波的半波長，則無法發(fā)揮消音效果，所以在管道的開口寬度大于前述半波長的情況下，有必要如前述蜂窩型和分裂型管道用消音裝置那樣，用隔板劃分流路的內(nèi)部，如果欲將前述1/4波長音管配設(shè)于該隔板，則存在隔板變厚而相對于流路截面面積的開口率降低的問題。
例如，在圖24所示的蜂窩型管道用消音裝置X2中，在欲代替吸聲部件21而配設(shè)1/4波長音管的情況下，如圖25(a)所示，如果將一個蜂窩的開口寬度t設(shè)為最大值的λ/2(λ是聲波的波長)，則在蜂窩的周圍四個面配設(shè)有λ/4長度的音管，整體的截面面積是2λ×2λ＝4λ2，其中氣流可以通過的面積是λ/2×λ/2×4＝λ2。即，開口率變成1/4。
如圖25(b)所示，例如，即使是僅在蜂窩周圍的對置的兩個面配設(shè)1/4波長音管，開口率也變成1/2。
這樣，如果將1/4波長音管應(yīng)用在劃分管道內(nèi)部的隔板上，那么大于或等于1/2的管道截面的面積被構(gòu)造物所占據(jù)，可能會降低管道的通氣性而變得不實(shí)用。
專利文獻(xiàn)1JP特開2003-216159號公報發(fā)明內(nèi)容因此，在技術(shù)方案1涉及的本發(fā)明中，在流路的內(nèi)壁面上，且在大于或等于成為消音對象的聲波的半波長程度的范圍內(nèi)，沿流路的長度方向交替地配置有在該內(nèi)壁面上的聲壓大致為零的弱化聲音的弱音部和聲壓不為零的非弱音部。
在技術(shù)方案2涉及的本發(fā)明中，以開口寬度小于或等于成為消音對象的聲波的半波長的方式用隔板劃分流路，且在該隔板的兩側(cè)壁面上，在大于或等于成為消音對象的聲波的半波長程度的范圍內(nèi)，沿流路的長度方向交替地配置有在壁面上的聲壓大致為零的弱化聲音的弱音部和聲壓不為零的非弱音部。
關(guān)于技術(shù)方案3涉及的本發(fā)明，在前述技術(shù)方案1或2涉及的本發(fā)明中，前述弱音部是由配置在壁面上且從開口端到堵塞端的長度為成為消音對象的聲波波長的1/4長度的音管來形成的。
關(guān)于技術(shù)方案4涉及的本發(fā)明，在前述技術(shù)方案3涉及的本發(fā)明中，前述音管在前述開口端覆蓋設(shè)置有膜。
關(guān)于技術(shù)方案5涉及的本發(fā)明，在前述技術(shù)方案3或4涉及的本發(fā)明中，在前述隔板的一側(cè)的壁面上配置前述音管的開口端而作為弱音部，在另一側(cè)的壁面上配置前述音管的堵塞端而作為非弱音部。
關(guān)于技術(shù)方案6涉及的本發(fā)明，在前述技術(shù)方案1至5任意一項(xiàng)涉及的本發(fā)明中，前述非弱音部由使聲壓降低的吸聲部件形成。
在技術(shù)方案7涉及的本發(fā)明中，在截面為矩形的流路的兩對對置的內(nèi)壁面中，在一對內(nèi)壁面上設(shè)置第一消音單元，而且在另一對內(nèi)壁面上設(shè)置消音特性與前述第一消音單元不同的第二消音單元，前述第一消音單元中，在大于或等于成為消音對象的聲波的半波長程度的范圍內(nèi)，沿流路的長度方向交替地形成在前述內(nèi)壁面上的聲壓大致為零的弱化聲音的弱音部和聲壓不為零的非弱音部。
在技術(shù)方案8涉及的本發(fā)明中，以開口寬度小于或等于成為消音對象的聲波的半波長的方式用隔板劃分流路，而在前述流路內(nèi)形成多個截面為矩形的小型流路，并在該小型流路的兩對對置的內(nèi)壁面中，在一對內(nèi)壁面上設(shè)置第一消音單元，而且在另一對內(nèi)壁面上設(shè)置消音特性與前述第一消音單元不同的第二消音單元，前述第一消音單元中，在大于或等于成為消音對象的聲波的半波長程度的范圍內(nèi)，沿流路的長度方向交替地形成有在前述內(nèi)壁面上的聲壓大致為零的弱化聲音的弱音部和聲壓不為零的非弱音部。
關(guān)于技術(shù)方案9涉及的本發(fā)明，在前述技術(shù)方案7或8涉及的本發(fā)明中，前述弱音部是由配置在前述內(nèi)壁面上且從開口端到堵塞端的長度為成為消音對象的聲波波長的1/4長度的音管來形成的。
關(guān)于技術(shù)方案10涉及的本發(fā)明，在前述技術(shù)方案9涉及的本發(fā)明中，前述音管在前述開口端覆蓋設(shè)置有膜。
關(guān)于技術(shù)方案11涉及的本發(fā)明，在前述技術(shù)方案9或10涉及的本發(fā)明中，在前述隔板的一側(cè)的壁面上配置前述音管的開口端而作為弱音部，在另一側(cè)的壁面上配置前述音管的堵塞端而作為非弱音部。
關(guān)于技術(shù)方案12涉及的本發(fā)明，在前述技術(shù)方案7至11任一涉及的本發(fā)明中，前述第二消音單元在前述內(nèi)壁面上形成使成為消音對象的聲波的聲壓降低的吸聲部。


圖1是測定管道用消音裝置的消音能力的測定裝置的說明圖。
圖2是表示成為試驗(yàn)對象的管道用消音裝置的音管排列體的立體圖。
圖3是表示成為試驗(yàn)對象的管道用消音裝置的音管排列體的立體圖。
圖4是表示成為試驗(yàn)對象的管道用消音裝置的音管排列體的立體圖。
圖5是成為試驗(yàn)對象的各管道用消音裝置的邊界面構(gòu)造的說明圖。
圖6是表示測定管道用消音裝置的消音能力的結(jié)果的曲線圖。
圖7是表示測定管道用消音裝置的消音能力的結(jié)果的曲線圖。
圖8是表示測定管道用消音裝置的消音能力的結(jié)果的曲線圖。
圖9是基于表示管道用消音裝置一實(shí)施方式的使用狀態(tài)的截面視圖的說明圖。
圖10是圖1的I-I線的截面形狀的說明圖。
圖11是表示圖1的區(qū)域II中的弱音部及非弱音部的配置的說明圖。
圖12是表示管道用消音裝置一實(shí)施方式的立體圖。
圖13是表示作為其他實(shí)施方式的管道用消音裝置的立體圖。
圖14是表示成為試驗(yàn)對象的管道用消音裝置的邊界面構(gòu)造的說明圖。
圖15是表示成為試驗(yàn)對象的管道用消音裝置的邊界面構(gòu)造的說明圖。
圖16是測定管道用消音裝置的消音能力的測定裝置的說明圖。
圖17是表示測定管道用消音裝置的消音能力的結(jié)果的曲線圖。
圖18是表示測定管道用消音裝置的消音能力的結(jié)果的曲線圖。
圖19是基于表示作為其他實(shí)施方式的管道用消音裝置的使用狀態(tài)的截面視圖的說明圖。
圖20是圖19的III-III線的截面形狀的說明圖。
圖21是表示圖19的區(qū)域IV中的弱音部及非弱音部的配置的說明圖。
圖22是表示證實(shí)在音管的開口部設(shè)有膜時的效果的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖。
圖23是以往的分裂型管道用消音裝置的說明圖。
圖24是以往的蜂窩型管道用消音裝置的說明圖。
圖25是表示以往的蜂窩型管道用消音裝置中配設(shè)有1/4波長音管的狀態(tài)的說明圖，(a)是蜂窩周圍四個面配設(shè)有1/4波長音管時的說明圖，(b)僅在蜂窩周圍對置的兩個面配設(shè)有1/4波長音管時的說明圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及的流路用消音裝置是安裝在進(jìn)行吸氣和排氣的管道及進(jìn)行通氣的通氣孔來使用的裝置。另外，在下述的實(shí)施方式中，作為本發(fā)明涉及的流路用消音裝置的代表性的實(shí)施方式，對安裝于管道的管道用消音裝置進(jìn)行說明。然而，本發(fā)明當(dāng)然不僅限于管道用消音裝置，也適用于安裝在氣體和液體等流體的流路中的所有消音裝置。
本發(fā)明涉及的流路用消音裝置的一個實(shí)施方式，即管道用消音裝置為在管道的內(nèi)壁面上，且在大于或等于成為消音對象的聲波的半波長程度的范圍內(nèi)，沿管道的長度方向交替地配置在該內(nèi)壁面上的聲壓大致為零的弱化聲音的弱音部、和聲壓不為零的非弱音部。
即，對前述管道用消音裝置而言，既可以安裝在管道的內(nèi)側(cè)，又可以安裝在外側(cè)，在安裝于管道內(nèi)側(cè)時，在比管道的原內(nèi)壁面更向管道中心側(cè)突出的位置，形成由管道用消音裝置的弱音部和非弱音部構(gòu)成的新的管道內(nèi)壁面；在安裝于管道外側(cè)時，在與管道的原內(nèi)壁面相同位置，形成由管道用消音裝置的弱音部和非弱音部構(gòu)成的新的管道內(nèi)壁面。
另外，前述弱音部和非弱音部的構(gòu)成，最好至少設(shè)置在管道的對置的一對內(nèi)壁面上。
再有，管道用消音裝置為在管道的開口寬度比成為消音對象的聲波(以下，稱為對象聲波)的波長還長的場合下，以前述開口寬度小于或等于對象聲波的半波長的方式，用隔板劃分了管道的所謂的蜂窩型和分裂型的管道用消音裝置中，在前述隔板的兩側(cè)壁面上，且在大于或等于成為消音對象的聲波的半波長程度的范圍內(nèi)，沿管道的長度方向交替配置在壁面上的聲壓大致為零的弱化聲音的弱音部和聲壓不為零的非弱音部。
在該隔板中，在安裝管道用消音裝置時，也是由管道用消音裝置的弱音部和非弱音部來形成新的壁面。
即，在管道安裝了管道用消音裝置時，管道的內(nèi)壁面或隔板的壁面的規(guī)定區(qū)域由管道用消音裝置的弱音部和非弱音部來形成。
前述非弱音部包括采用以玻璃纖維、石棉、鋁纖維為首的金屬纖維、泡沫鋁、陶瓷吸附材料等吸聲部件，而形成即使聲壓不為零但也具有減小聲壓功能的吸聲性音部；與管道同樣，由金屬板等剛性體構(gòu)成，且沒有使聲壓減小的功能的強(qiáng)化聲音的強(qiáng)音部等，對前述非弱音部而言，消音功能(降噪功能)并不是必須條件。例如，可以將管道的原壁面本身作為非弱音部。
而且，在管道用消音裝置中，將該非弱音部和具有消音功能的弱音部，交替配置在管道的內(nèi)壁面上和隔板的兩側(cè)壁面上。即，在管道的內(nèi)壁面上及隔板的兩側(cè)壁面上，將弱音部和非弱音部并列設(shè)置成為互相相間的長方格狀或是條狀。
這樣，在管道的內(nèi)壁面上及隔板的兩側(cè)壁面上，由于不僅配置弱音部還配置非弱音部，所以可以減小必須采用聲壓為零的特殊構(gòu)成的音部所占據(jù)的區(qū)域，從而可以擴(kuò)大管道中的本管道用消音裝置的可安裝區(qū)域。
而且，在管道內(nèi)不僅可以由弱音部的消音功能對對象聲波進(jìn)行消音，也可以如前所述將與該弱音部交替設(shè)置的非弱音部作為吸聲性音部或強(qiáng)音部，從而用于多種目的。
特別是，如果將前述非弱音部設(shè)為吸聲性音部，且用纖維材料等可以降低聲壓的吸聲部件來構(gòu)成，則不僅可以通過弱音部對對象聲波，即規(guī)定頻率區(qū)域的聲波進(jìn)行消音，也可以在非弱音部對其他的規(guī)定頻率區(qū)域的聲波進(jìn)行消音，擴(kuò)大消音裝置中可消音的頻率區(qū)域而提高消音效果。
如前所述，如果將管道的壁面本身設(shè)為非弱音部等而不設(shè)置新的構(gòu)成，則可實(shí)現(xiàn)消音裝置的輕量化。
另一方面，具體地講，弱音部可以由配置在壁面上的從開口端到堵塞端的長度為成為消音對象的聲波的波長的1/4長度的音管(1/4波長音管)來構(gòu)成。如果弱音部由這種音管來構(gòu)成，則通過相應(yīng)于欲消音的聲音的波長來改變音管的長度，就可以對各種各樣波長的聲音進(jìn)行消音。
而且，即使在作為弱音部的音管和音管之間形成非弱音部，且弱音部被音管所占據(jù)，也由于非弱音部可以作為空間預(yù)先空出，從而該空出的空間可以用于其他目的。例如，在將管道用消音裝置配設(shè)在管道的外側(cè)時，雖然管道用消音裝置向管道周圍突出，但是如果預(yù)先將前述非弱音部作為空間空出，則即使是在狹窄的、如存在大量其他布線和配管等的屋頂棚和墻壁的空間中，也可以增加設(shè)置本管道用消音裝置的可能性。
如果在前述音管的開口部，設(shè)置聲音阻力較小且作為流體的阻力非常大的膜，則可以用比前述1/4波長還短的音管來形成弱音部，所以，可以在音管的開口部覆蓋由塑料等形成的膜來實(shí)現(xiàn)管道用消音裝置的緊湊化，可以使管道用消音裝置更容易安裝、或?qū)崿F(xiàn)輕量化。
這樣，在音管的開口端張設(shè)有膜的場合下，可以預(yù)先防止流動在管道內(nèi)部的空氣撞擊音管的開口端，而使管道內(nèi)流動產(chǎn)生混亂發(fā)生噪音。
再有，在將前述音管應(yīng)用于劃分管道內(nèi)的隔板時，也可以在隔板的一側(cè)壁面上配置前述音管的開口端而作為弱音部，在隔板的另一側(cè)壁面上配置前述音管的堵塞端而作為非弱音部。如果采用這種構(gòu)成，則隔板的厚度可以是一根音管的長度，所以可以較薄地形成隔板。因此，即使用隔板劃分了管道，也可以盡可能減小管道截面中隔板所占據(jù)的面積，可以在不降低管道中的氣體的流通性的情況下對對象聲波進(jìn)行消音。
如前所述，為了交替配置弱音部和非弱音部，例如，即使不在大于或等于對象聲波的半波長范圍沿管道長度方向連續(xù)設(shè)置弱音部，也可以用在前述半波長之間每隔規(guī)定間隔配置的弱音部，來對對象聲波進(jìn)行消音，其可以通過對連續(xù)設(shè)置有弱音部的管道用消音裝置的消音能力、和交替設(shè)置有弱音部和非弱音部的管道用消音裝置的消音能力進(jìn)行比較的比較試驗(yàn)來證明。以下，參照附圖對該比較試驗(yàn)進(jìn)行說明。
在圖1中表示了測定管道用消音裝置的消音能力的測定裝置M。
測定裝置M包括截面形狀為10cm×10cm的正方形且長度為2m的丙烯樹脂制管道D。該管道D的終端部成為安裝有吸聲楔M1的無反射端，在該無反射端的相反側(cè)即管道D的起始端部安裝作為音源的揚(yáng)聲器M2，且在較該揚(yáng)聲器M2還靠無反射端側(cè)即前述吸聲楔M1的前方，安裝收集由前述揚(yáng)聲器M2輸出的聲音的麥克風(fēng)M3。
而且，在前述揚(yáng)聲器M2和麥克風(fēng)M3之間，即，在較揚(yáng)聲器M2還靠無反射端側(cè)即管道D的中央部，安裝成為試驗(yàn)對象的流路用消音裝置，并測量由揚(yáng)聲器M2輸出的聲音通過管道用消音裝置后被消音的程度。
圖2～圖4中表示了構(gòu)成進(jìn)行本次試驗(yàn)的管道用消音裝置A1～A9的音管排列體。
音管排列體是將前述音管配列體沿垂直方向和/或水平方向排列多個的排列體，其中包括如下排列體第一音管排列體6，其如圖2所示，將截面形狀為5cm×5cm的正方形且長度為1000Hz聲波的1/4波長的鋁制音管(1/4波長音管)1并列設(shè)置2層10列，且成為與管道D的內(nèi)部空間的邊界的面b(以下，稱為邊界面b)，即成為管道D的內(nèi)壁面的面，全部成為音管1的開口部；第二音管排列體7，其如圖3所示，在前述第一音管排列體6的音管1之中，用鋁板等剛性體2堵塞全部偶數(shù)列或奇數(shù)列的音管1的開口部；第三音管排列體8，其在該第二音管排列體7的堵塞音管1的開口部的剛性體2之上，貼覆設(shè)置有吸聲部件3，即玻璃纖維；第四音管排列體9，其如圖4所示，以使鄰接的音管1連續(xù)而不開口的方式，用鋁板等剛性體2將前述第一音管排列體6的音管1的開口部堵塞為相互不同的相間的長方格狀，而且在該剛性體2之上貼覆設(shè)置有吸聲部件3，即玻璃纖維。
即，前述第一～第四音管排列體6、7、8、9中，將1000Hz設(shè)定為消音對象頻率來設(shè)計，特別是第一音管排列體6中，邊界面b在大于或等于消音對象頻率的半波長的范圍內(nèi)全部為弱音部4，第二及第三音管排列部7、8中，邊界面b在大于或等于消音對象頻率的半波長的范圍內(nèi)成為弱音部4和非弱音部5的條狀，第四音管排列部9中，邊界面b在大于或等于消音對象頻率的半波長的范圍內(nèi)成為弱音部4和非弱音部5相間的長方格狀。而且，在本比較試驗(yàn)中，通過組合多個前述第一～第四音管排列體6、7、8、9，來形成如圖5所示的九種消音裝置(第一～第九消音裝置A1～A9)。
在圖5中表示各消音裝置A1～A9中的音管排列體的邊界面構(gòu)造。如圖所示，第一～第六消音裝置A1～A6是由安裝在管道D的左壁及右壁的兩個音管排列體構(gòu)成，第七～第九消音裝置A7～A9是由安裝在管道D的左壁、右壁、頂壁及底壁的四個音管排列體構(gòu)成。圖中的“▲”是表示起始端側(cè)(揚(yáng)聲器M2所在一側(cè))。
圖6～圖8中表示前述第一～第九消音裝置A1～A9消音能力的測定結(jié)果。而且，在圖6～圖8中，縱軸表示，以在不安裝消音裝置A1～A9且管道D的內(nèi)壁面全部是剛性體2時用麥克風(fēng)M3收集的聲波的音量(dB)為基準(zhǔn)值，將在安裝了各消音裝置A1～A9時所收集到的聲波的音量從前述基準(zhǔn)值減去的衰減量。此外，橫軸是頻率軸，且表示從300Hz到3000Hz的范圍。
圖6是表示消音裝置A2、A3、A4的測定結(jié)果，此時，該消音裝置A2、A3、A4中，將邊界面b為弱音部4和非弱音部5的條狀的第二及第三音管排列體7、8安裝在管道D的對置的一對面上。
實(shí)線是第一消音裝置A1的測定結(jié)果，該第一消音裝置A1中，如圖5所示，作為調(diào)節(jié)，在管道D的對置的一對面上安裝邊界面b全部為弱音部4的第一音管排列體6。在以1000Hz為中心從850Hz到1200Hz程度的范圍內(nèi)，具有大于或等于40dB的衰減效果。
點(diǎn)劃線是第二消音裝置A2的測定結(jié)果，該第二消音裝置A2中，如圖5所示，對置的一對第二音管配列體7的邊界面構(gòu)造相互一致，即弱音部4之上是弱音部4，非弱音部5之上是非弱音部5。衰減效果與前述第一消音裝置A1大致相同，但呈現(xiàn)衰減效果的頻率范圍向低頻率側(cè)移動。
雙點(diǎn)劃線是第三消音裝置A3的測定結(jié)果，該第三消音裝置A3中，如圖5所示，與第二音管排列體7對置的另一側(cè)音管排列體為第一音管排列體6。呈現(xiàn)衰減效果的頻率范圍的上限比前述第二消音裝置A2高若干。
點(diǎn)線是第四消音裝置A4的測定結(jié)果，該第四消音裝置A4中，如圖5所示，在對置的一對第三音管排列體8的邊界面構(gòu)造相互一致。在所設(shè)定的消音對象頻率即1000Hz左右范圍的衰減效果沒有變化，而在較其高的頻率范圍得到較大的衰減量(約15dB)。這是吸聲部件3的效果。
圖7是表示消音裝置A5、A6的測定結(jié)果，該消音裝置A5、A6中，將邊界面b為弱音部4和非弱音部5相間的長方格狀的第四音管排列體9安裝在管道D的對置的一對面上。
作為調(diào)節(jié)，圖7中也表示了前述圖6中所說明的第一消音裝置A1和第四消音裝置A4的測定結(jié)果。實(shí)線是前述第一消音裝置A1的測定結(jié)果，雙點(diǎn)劃線是前述第四消音裝置A4的測定結(jié)果。
點(diǎn)線是第五消音裝置A5的測定結(jié)果，該第五消音裝置A5中，如圖5所示，對置的一對第四音管排列體9的邊界面構(gòu)造相互一致。呈現(xiàn)衰減效果的頻率范圍的上限與前述第四消音裝置A4大致相同，但是下限高出若干。此外，在第五消音裝置A5的場合下，雖然沒有明顯的衰減效果，但是在消音對象頻率小于或等于1000Hz的頻率范圍內(nèi)，可以得到某種程度的衰減效果。
點(diǎn)劃線是第六消音裝置A6的測定結(jié)果，該第六消音裝置A6中，與前述第五消音裝置A5不同，對置的一對第三音管配列體8的邊界面構(gòu)造相互不一致，即如弱音部4之上是非弱音部5。如果與第五消音裝置A5相比較，則呈現(xiàn)衰減效果的頻率范圍大致相同，但是如果將消音對象頻率1000Hz左右去掉，則整體的衰減效果低于第五消音裝置A5。
圖8是消音裝置A8、A9的測定結(jié)果，該消音裝置A8、A9中，將邊界面b為弱音部4和非弱音部5互相相間的長方格狀的第四音管排列體9安裝在管道D的全部的四個面上。
實(shí)線是第七消音裝置A7的測定結(jié)果，該第七消音裝置A7中，如圖5所示，作為調(diào)節(jié)，將邊界面b全部為弱音部4的第一音管排列體6安裝在管道D的全部四個面上。其與前述第一消音裝置A1相同，在1000Hz前后具有大于或等于40dB的衰減效果。
點(diǎn)線是第八消音裝置A8的測定結(jié)果，該第八消音裝置A8中，如圖5所示，在各個對置的兩對第四音管排列體9中，相面對的兩個第四音管排列體9的邊界面構(gòu)造相互一致。如果與前述第七消音裝置A7相比較，在1000Hz前后呈現(xiàn)大于或等于40dB的衰減效果的頻率范圍較窄。而且，即使在從1000Hz到2000Hz的頻率范圍呈現(xiàn)消音效果，也只不過是10dB程度并不大。
點(diǎn)劃線是第九消音裝置A9的測定結(jié)果，該第九消音裝置A9中，與前述第八消音裝置A8不同，在各個對置的兩對第四音管排列體9中，相面對的兩個第四音管排列體9的邊界面構(gòu)造相互不一致。表示在作為消音對象頻率的1000Hz附近的衰減效果也較大，而且直到2000Hz附近為止的衰減效果也為30dB較大。
由前述圖6～圖8所示的測定結(jié)果可知例如，即使不在大于或等于對象聲波(這里是1000Hz)的半波長的范圍沿管道D的長度方向連續(xù)地設(shè)置弱音部4，也可通過在前述半波長之間與非弱音部5交替配置的弱音部4，而獲得與連續(xù)設(shè)置有前述弱音部4的場合相同的消音功能。
而且可知在將非弱音部5設(shè)為由吸聲部件3構(gòu)成的吸聲性音部時，在弱音部4的消音功能基礎(chǔ)上，基于吸聲性音部的消音功能也可以起到作用，可擴(kuò)大消音效果呈現(xiàn)的頻率區(qū)域。
接下來，參照附圖對管道用消音裝置的具體實(shí)施方式
進(jìn)行說明。而且，以下對將管道用消音裝置適用于蜂窩型管道用消音裝置的場合進(jìn)行說明。
圖9是基于表示管道用消音裝置的一個實(shí)施方式的使用狀態(tài)的截面視圖的說明圖，圖10是圖9的I-I線的截面形狀的說明圖，圖11是表示圖9的區(qū)域II中弱音部4及非弱音部5的配置的說明圖。
如圖所示，本實(shí)施方式的管道用消音裝置A10被安裝在構(gòu)成空調(diào)用冷卻塔的截面為矩形的管道D的排氣口D1部分，并由分別配置在管道D的對置的一對內(nèi)壁面上的管道壁用音管排列體10、構(gòu)成將管道D縱向劃分的三個縱隔板的隔板用音管排列體11、將管道D橫向劃分的三個橫隔板12構(gòu)成。圖中，13是送風(fēng)機(jī)。
管道壁用音管排列體10為將一端堵塞而另一端向管道D的內(nèi)部空間開口的截面為矩形的鋁制1/4波長音管1，沿管道壁在水平方向及垂直方向并列設(shè)置而形成板狀，而且為了使鄰接的音管1不連續(xù)開口，用鋁板等剛性體2將音管1的開口部交錯地堵塞，并在其上安裝由玻璃纖維構(gòu)成的吸聲部件3，如圖11所示，與管道D內(nèi)部空間的邊界面b，即成為管道D的內(nèi)壁面的面，由音管1的開口部(弱音部4)和安裝在剛性體2的吸聲部件3(非弱音部5)構(gòu)成互相相間的長方格狀。
另一方面，隔板用音管排列體11為將一端堵塞而另一端開口的截面為矩形的鋁制1/4波長音管1，以在鄰接的兩個1/4波長音管1之間堵塞部或開口部不連續(xù)的方式，沿水平方向及垂直方向交錯地并列設(shè)置而形成板狀，在本實(shí)施方式中，該隔板用音管排列體11直接成為縱隔板。
即，對隔板用音管排列體11而言，表里兩面成為與管道D的內(nèi)部空間的邊界面b，且在一側(cè)的邊界面b上配置有開口部的音管1在另一側(cè)的邊界面b上配置有堵塞部。此外，在前述堵塞部預(yù)先安裝有由玻璃纖維構(gòu)成的吸聲部件3，如圖1所示，在隔板用音管排列體11的表里兩面的邊界面b、b上，由音管1的開口部(弱音部4)和堵塞部的吸聲部件3(非弱音部5)形成互相相間的長方格狀。
而且，前述管道壁用音管排列體10和隔板用音管排列體11，在大于或等于對象聲波的半波長的范圍內(nèi)，沿管道D的長度方向配設(shè)。
再有，橫隔板12由鋁板等的剛性體2構(gòu)成，由該橫隔板12和形成前述縱隔板的隔板用音管排列體11，將管道D的開口寬度t劃分成小于或等于對象聲波的半波長的長度。
這樣，在本實(shí)施方式的管道用消音裝置A10中，由于將音管1的開口部設(shè)為弱音部4，而且將堵塞部設(shè)為非弱音部5，所以在隔板11(隔板用音管排列體11)中，在一側(cè)的邊界面b上構(gòu)成弱音部4的音管1在另一側(cè)的邊界面b上形成非弱音部5。因此，既有消音功能又可以形成較薄的隔板11(隔板用音管排列體11)，且在不降低從管道D的排氣性的情況下，可以消除在管道D內(nèi)傳播的噪音。
而且，由于在非弱音部5也安裝吸聲部件3來吸收噪音，所以在除了用弱音部4消音的頻率區(qū)域之外，在非弱音部5中也可以消除其他頻率區(qū)域的噪音，可以提供具有較高消音效果的管道用消音裝置A10。
再有，對管道用消音裝置而言，關(guān)于截面為矩形的管道，著眼于其對兩對對置的內(nèi)壁面的噪音傳播產(chǎn)生的影響相互獨(dú)立的特點(diǎn)，可以在一對內(nèi)壁面上設(shè)置第一消音單元，而且在另一對內(nèi)壁面上設(shè)置與前述第一消音單元消音特性不同的第二消音單元。
而且，在管道的開口寬度比成為消音對象的聲波(以下，稱為對象聲波)的波長還長的場合下，用隔板劃分管道，而使得前述開口寬度成為小于或等于對象聲波的半波長，從而如所謂的蜂窩型和分裂型管道用消音裝置那樣，可以在前述管道內(nèi)形成多個截面為矩形的小型管道，且在該小型管道的兩對對置的內(nèi)壁面中的一對內(nèi)壁面上設(shè)置第一消音單元，而且在另一對內(nèi)壁面上設(shè)置消音特性與前述第一消音單元不同的第二消音單元。
所謂的前述消音特性，是指由各消音單元可以消音的頻率區(qū)域、和此時被消音的聲波的衰減量。這樣，通過采用消音特性不同的兩種消音單元，可按每一個各消音單元消除不同頻率區(qū)域的聲波，并擴(kuò)大可以消音的頻率區(qū)域。特別是，作為第一消音單元及第二消音單元，如果相互組合消音結(jié)構(gòu)不同的兩種消音單元，則消音特性可以更加多樣化，可以消除更寬頻率區(qū)域聲波的聲音。
作為這樣的兩種消音單元，可以組合下述消音單元第一消音單元，其將在前述內(nèi)壁面上的聲壓大致為零的弱化聲音的弱音部，在大于或等于成為消音對象的聲波的半波長程度的范圍內(nèi)沿管道長度方向形成；第二消音單元，其在前述內(nèi)壁面上形成使成為消音對象的聲波的聲壓減小的吸聲部。如果設(shè)為這種構(gòu)成，則可以由第一消音單元，對由形成噪音主要成分的被限定的頻率區(qū)域的聲波進(jìn)行大幅度消音，而且可以由第二消音單元，對由前述第一消音單元沒消除干凈的更寬的頻率區(qū)域的聲波進(jìn)行消音，從而可以有效地降低噪音。
而且，對前述管道用消音裝置而言，既可以將其安裝在管道的內(nèi)側(cè)，也可以安裝在管道的外側(cè)，在安裝在管道的內(nèi)側(cè)時，在比管道的原內(nèi)壁面更向管道中心側(cè)突出的位置，形成由管道用消音裝置的弱音部和非弱音部構(gòu)成的新的管道內(nèi)壁面；而在安裝在管道外側(cè)時，在與管道的原內(nèi)壁面相同程度的位置形成由管道用消音裝置的弱音部和非弱音部構(gòu)成的新的管道內(nèi)壁面。
由前述第一消音單元所形成的弱音部，具體地講可以由下述音管構(gòu)成，即被配置在管道的內(nèi)壁面上且從開口端到堵塞端的長度是成為消音對象的聲波的波長的1/4長度的音管(1/4波長音管)。如果由這種音管構(gòu)成弱音部，則可以相應(yīng)于欲消音的聲音波長而改變音管的長度，由此可以消除各種各樣波長的聲音。
而且，如果在前述音管的開口部，設(shè)有聲音阻力較小且作為流體的阻力非常大的膜，則可以用比前述1/4波長還短的音管來形成弱音部，所以，可以在音管的開口部覆蓋由塑料等形成的膜來實(shí)現(xiàn)管道用消音裝置的緊湊化，也可以使管道用消音裝置更容易安裝、或?qū)崿F(xiàn)輕量化。此外，如果如上所述在音管的開口部設(shè)置膜來堵塞開口部，則可以抑止由氣流而導(dǎo)致的氣流聲音，并擴(kuò)大消除噪音的頻率區(qū)域。
再有，第一消音單元可以構(gòu)成為連續(xù)設(shè)置在前述內(nèi)壁面上的聲壓大致為零的弱化聲音的弱音部，還可以構(gòu)成為將該弱音部和聲壓不為零的非弱音部，在大于或等于成為消音對象的聲波的半波長程度的范圍內(nèi)，沿管道長度方向以互相相間的長方格狀或條狀的方式交替地形成。該場合可以減小必須設(shè)定聲壓為零的特殊構(gòu)成的弱音部所占據(jù)的區(qū)域，可以擴(kuò)大在管道中管道用消音裝置的可安裝區(qū)域。
特別是，前述非弱音部可以為采用以玻璃纖維、石棉、鋁纖維為首的金屬纖維、泡沫鋁、陶瓷吸附材料等吸聲部件，而形成即使聲壓不為零但具有減小聲壓功能的吸聲性音部；與管道同樣，由金屬板等剛性體構(gòu)成，且沒有使聲壓減小的功能的強(qiáng)化聲音的強(qiáng)音部等，并且不將消音功能(降噪功能)作為必須條件。例如，也可以將管道的原壁面本身作為非弱音部。因此，作為第一消音單元，如果采用交替形成弱音部和非弱音部的構(gòu)成，則在管道內(nèi)部不僅可以由弱音部的消音功能對對象聲波進(jìn)行消音，也可將與該弱音部交替設(shè)置的非弱音部，設(shè)為如前所述的吸聲性音部或強(qiáng)音部，而用于多種目的。
再有，如果將前述非弱音部設(shè)為吸聲性音部，且其由可使纖維材料等的聲壓降低的吸聲部件構(gòu)成，則不僅可以通過弱音部對對象聲波，即規(guī)定頻率區(qū)域的聲波進(jìn)行消音，也可以在非弱音部對其他的規(guī)定頻率區(qū)域的聲波進(jìn)行消音，且可以擴(kuò)大消音裝置中可以消音的頻率區(qū)域，并提高消音效果。
另外，如果將管道的壁面本身作為非弱音部等而不設(shè)置新的構(gòu)成，可以實(shí)現(xiàn)消音裝置的輕量化。
進(jìn)一步，即使是如前所述弱音部由音管構(gòu)成的情況下，由于在音管和音管之間形成弱音部，所以弱音部即使被音管來占據(jù)，非弱音部也可以作為空間空出，且該空出的空間可以用于其他目的。例如，如果預(yù)先將非弱音部作為空間空出，則也可以使音管從中間彎曲，并將音管的局部配置在鄰接的非弱音部，此時，與音管伸直的場合相比，可以使管道用消音裝置緊湊化。因此，可以擴(kuò)大可設(shè)置本管道用消音裝置的可能性。
在將管道內(nèi)劃分為多個小型管道的隔板上采用前述音管時，可在隔板一側(cè)的壁面上，配置前述音管的開口端而作為弱音部，也可在隔板的另一側(cè)的壁面上，配置前述音管的堵塞部而作為非弱音部。如果采用這種結(jié)構(gòu)，則隔板的厚度可以是一根音管的長度，可以較薄地形成隔板。因此，即使用隔板劃分了管道，也能夠盡可能減小管道截面中的隔板所占有的面積，且可以在不降低管道中的氣體的流動性的情況下對對象聲波進(jìn)行消音。
另外，由前述第二消音單元形成的吸聲部，具體來講，可以由以玻璃纖維、石棉、鋁纖維為首的金屬纖維、泡沫鋁、陶瓷吸附材料等的吸聲部件構(gòu)成。如果由這種吸聲部件構(gòu)成吸聲部，則特別是，可以對在高頻率區(qū)域中寬度較寬的頻率區(qū)域的聲波進(jìn)行消音。而且，如果吸聲部件采用了前述陶瓷吸聲材料等的非纖維材料，則也可以解決到目前為止還是問題的材料飛濺問題。
以下，基于附圖對管道用消音裝置的具體實(shí)施方式
進(jìn)行說明。
圖12中表示了管道用消音裝置的一個實(shí)施方式，即第一管道用消音裝置A11。
第一管道用消音裝置A11是為了測定消音能力而設(shè)計的試驗(yàn)用的管道用消音裝置，其由第一消音單元即左右一對的第一音管排列體37、和第二消音單元即上下一對的吸聲部件33構(gòu)成，而且形成為內(nèi)部空間的截面形狀是10cm×10cm的正方形且長度為50cm的筒狀。
前述第一音管排列體37為在垂直方向和/或水平方向配設(shè)多個音管的排列體，其中，將截面形狀為5cm×5cm的正方形且長度為1000Hz的1/4波長的85mm的鋁制音管(1/4波長音管)1并列設(shè)置2層10列，而且成為與管道D’的內(nèi)部空間的邊界的面b(以下，稱邊界面b)，即成為管道D’的內(nèi)壁面的面全部成為音管31的開口部。
再有，前述吸聲部件由厚度50mm、密度32Kg/m3的板狀的玻璃纖維構(gòu)成，并朝向管道D’的內(nèi)部空間形成有吸聲部36。并且，不面對管道D’的內(nèi)部空間的外周部分，由厚度20mm的丙烯板所構(gòu)成的殼體14來覆蓋，防止從管道D’的內(nèi)部向管道D’的外部泄漏的噪音，而且不使噪音從管道D’的外部向管道D’的內(nèi)部侵入。
此外，圖13中表示了作為其他實(shí)施方式的第二管道用消音裝置A12。
第二管道用消音裝置A12也是以測定消音能力為前提而設(shè)計的試驗(yàn)用的管道用消音裝置，其與前述第一管道用消音裝置A11的不同之處僅在于音管排列體的構(gòu)成。即，在第二管道用消音裝置A12中，在前述第一音管排列體37的音管31中，為了使鄰接的音管31不連續(xù)開口，用鋁板等剛性體32將前述第一音管排列體37的音管31的開口部堵塞成相互錯開的長方格狀，而且采用了在該剛性體32上貼覆設(shè)置有作為吸聲部件33的玻璃纖維的第二音管排列體38。
這樣，無論是在第一管道用消音裝置A11中，還是在第二管道用消音裝置A12中，音管排列體被設(shè)計成以1000Hz設(shè)定為消音對象頻率，第一管道用消音裝置A11的第一音管排列體37中，邊界面b在大于或等于消音對象頻率的半波長的范圍內(nèi)全部為弱音部34，而第二管道用消音裝置A12的第二音管排列體38中，邊界面b在大于或等于消音對象頻率的半波長的范圍內(nèi)形成為弱音部34和非弱音部35相間的長方格狀。
而且，雖然在前述的第一管道用消音裝置A11及第二管道用消音裝置A12中，將音管31設(shè)為鋁制且作為吸聲部件33采用了玻璃纖維，但是畢竟第一管道用消音裝置A11及第二管道用消音裝置A12是試驗(yàn)用的管道用消音裝置，在管道用消音裝置中并不限于這些材料，可適當(dāng)采用能夠形成弱音部34及吸聲部36的材料。再有，音管31的形狀也并不限于截面矩形，只要是筒狀可以是任意的截面形狀。而且，音管排列體的構(gòu)成和吸聲部件33的厚度等可以適當(dāng)調(diào)整。再有，在第二管道用消音裝置A12中，將對置的兩個第二音管排列體38也可以構(gòu)成為弱音部34彼此、以及非弱音部35彼此對置，或者也可以構(gòu)成為弱音部34與非弱音部35對置。
將前述第一管道用消音裝置A11和第二管道用消音裝置A12，分別與僅設(shè)置有第一消音單元的管道用消音裝置、及僅設(shè)置有第二消音單元的管道用消音裝置進(jìn)行了消音能力的比較。
圖14中表示了第一管道用消音裝置A11、和成為該第一管道用消音裝置A11的比較對象的第三管道用消音裝置A13及第五管道用消音裝置A15的邊界面構(gòu)造。第三管道用消音裝置A13為在前述第一管道用消音裝置A11中，在曾設(shè)置了第二消音單元即吸聲部件33的位置上，也設(shè)置第一消音單元即第一音管排列體37，而只用第一消音單元來構(gòu)成面向管道D’的內(nèi)部空間的四個面的全部。第五管道用消音裝置A15為在前述第一管道用消音裝置A11中，在曾設(shè)置了第一消音單元即第一音管排列體37的位置上，也設(shè)置第二消音單元即吸聲部件33，而只用第二消音單元來構(gòu)成面向管道D’的內(nèi)部空間的四個面的全部。
圖15中表示了第二管道用消音裝置A12、和成為該第二管道用消音裝置A12的比較對象的第四管道用消音裝置A14及第五管道用消音裝置A15的邊界面構(gòu)造。第四管道用消音裝置A14為在前述第二管道用消音裝置A12中，在曾設(shè)置了第二消音單元即吸聲部件33的位置上，也設(shè)置第一消音單元即第二音管排列體38，而只用第一消音單元來構(gòu)成面向管道D’的內(nèi)部空間的四個面的全部。第五管道用消音裝置A15為在前述第二管道用消音裝置A12中，在曾設(shè)置了第一消音單元即第二音管排列體38的位置上，也設(shè)置第二消音單元即吸聲部件33，如圖14中所說明，而只用第二消音單元來構(gòu)成面向管道D’的內(nèi)部空間的四個面的全部。
而且，在圖16中表示了測定前述第一～第五管道用消音裝置A11～A15的消音能力的測定裝置M’。
測定裝置M’包括截面形狀為10cm×10cm的正方形且長度為2m的丙烯樹脂制管道D’。該管道D’的終端部成為安裝有吸聲楔M1’的無反射端，在該無反射端的相反側(cè)即管道D’的起始端部安裝有作為聲源的揚(yáng)聲器M2’，在比該揚(yáng)聲器M2’還靠無反射端即前述吸聲楔M1’的前方安裝有收集由前述揚(yáng)聲器M2’輸出的聲音的麥克風(fēng)M3’。
而且，在前述揚(yáng)聲器M2’和麥克風(fēng)M3’之間，即比揚(yáng)聲器M2’還靠無反射端側(cè)即管道D’的中央部，安裝成為試驗(yàn)對象的前述第一～第五管道用消音裝置A11～A15，從而來測量從揚(yáng)聲器M2’輸出的聲音通過管道用消音裝置時被多大程度消音。此外，在前述圖14及圖15中所示的“▲”是表示將管道用消音裝置安裝在該測定裝置M1’上時，成為管道D’的起始端側(cè)(揚(yáng)聲器M2’所在側(cè))的方向。
在圖17中表示前述第一管道用消音裝置A11、及成為其比較對象的第三管道用消音裝置A13、第五管道用消音裝置A15的消音能力的測定結(jié)果。而且，在圖17中，縱軸表示，以在不安裝第一管道用消音裝置A1，且管道D’的內(nèi)壁面全部是剛性體32時用麥克風(fēng)M3’收集的聲波的音量(dB)為基準(zhǔn)值，將在安裝了各個消音裝置A11、A13、A15時收集的聲波的音量(dB)從前述基準(zhǔn)值減去的衰減量(dB)。再有，橫軸表示用麥克風(fēng)M3’所收集的聲波的頻率(Hz)從315Hz到3000Hz的范圍。
實(shí)線是如圖14所示的第一管道用消音裝置A11的測定結(jié)果，其表示以1/4波長音管31的設(shè)計頻率即1000Hz為中心，在從約800Hz到約1800Hz的頻率范圍，得到了大于或等于40dB較大的衰減量，且在大于或等于一倍頻程的較寬的頻率區(qū)域呈現(xiàn)出消音效果。
另外，點(diǎn)劃線是如圖14所示的僅由第一音管排列體37構(gòu)成的第三管道用消音裝置A13的測定結(jié)果，如果與前述第一管道用消音裝置A11比較，在全部頻率區(qū)域中前述第一管道用消音裝置A11得到了較大的衰減量。特別是在大于1600Hz的高頻率區(qū)域側(cè)，其消音效果的差變大。
此外，點(diǎn)線是如圖14所示的僅由吸聲部件33構(gòu)成的第五消音裝置A15的測定結(jié)果，如果與第一管道用消音裝置A11比較，可知在從800Hz到1900Hz的范圍內(nèi)，前述第一管道用消音裝置A11得到了較大的衰減量。
如這樣，將在截面為矩形的管道D’的兩對對置的內(nèi)壁面上分別配置有消音特性不同的消音單元的第一管道用消音裝置A11，與在兩對對置內(nèi)壁面上配置有消音特性相同的消音單元的第三管道用消音裝置A13及第五管道用消音裝置A15相比，可知在寬度較寬的頻率區(qū)域可以得到較高的消音效果。
圖18中表示前述第二管道用消音裝置A12、及成為其比較對象的第四管道用消音裝置A14、第五管道用消音裝置A15的消音能力的測定結(jié)果。在圖18中，也與前述圖17一樣，縱軸表示將安裝有各管道用消音裝置A11、A13、A15時由麥克風(fēng)M3’收集的聲波的音量(dB)從前述基準(zhǔn)值減去的衰減量(dB)，橫軸表示由麥克風(fēng)M3’所收集的聲波的頻率(Hz)從315Hz到3000Hz的范圍。
實(shí)線是如圖15所示的第二管道用消音裝置A12的測定結(jié)果，在該場合下，以1/4波長音管31的設(shè)計頻率即1000Hz為中心，在從約900Hz到約1600Hz的頻率區(qū)域，得到了大于或等于40dB的衰減量。而且，在大于或等于約800Hz頻率區(qū)域，總可以得到大于或等于30dB的衰減量。雖然這與前述第一管道用消音裝置A11相比，可得到大于或等于40dB的衰減量的頻率區(qū)域較窄，但是在大于或等于2000Hz的高頻率區(qū)域中，比第一管道用消音裝置A11穩(wěn)定地得到大于或等于30dB的衰減量。
此外，點(diǎn)劃線是如圖15所示的僅由第二音管排列體38構(gòu)成的第四管道用消音裝置A14的測定結(jié)果。如果與前述第二管道用消音裝置A12相比，在幾乎全部的頻率區(qū)域中，前述第二管道用消音裝置A12得到較大的衰減量。
此外，點(diǎn)線是如圖14所示的僅由吸聲部件33構(gòu)成的第五消音裝置A15的測定結(jié)果，如果與前述第二管道用消音裝置A12相比，則與前述第一管道用消音裝置A11相比的場合相同，在以1/4波長音管31的設(shè)計頻率為中心的一倍頻程的范圍內(nèi)，前述第二管道用消音裝置A12得到較大的衰減量。
如這樣，可知在作為第一消音單元，采用了將弱音部34和非弱音部35配置成互相相間的長方格狀的第二音管排列體38的第二管道用消音裝置A12中，將其與截面為矩形的管道D’的兩對對置的內(nèi)壁面上配置有消音特性相同的消音裝置的第四管道用消音裝置A14及第五管道用消音裝置A15相比，在寬度較寬的頻率區(qū)域內(nèi)可得到較高的消音效果。
接下來，作為其他實(shí)施方式，對將管道用消音裝置應(yīng)用在蜂窩型管道用消音裝置的場合進(jìn)行說明。
圖19是基于表示作為其他實(shí)施方式的第六管道用消音裝置A16的使用狀況的截面視圖的說明圖，圖20是圖19的III-III線的截面形狀的說明圖，圖21是表示圖19的區(qū)域IV中的弱音部34及非弱音部35的配置的說明圖。
如圖所示，第六管道用消音裝置A16被安裝在構(gòu)成空調(diào)用冷卻塔的截面為矩形的管道D’的排氣口D’1部分，由分別配設(shè)在管道D’的對置的左右一對內(nèi)壁面上的作為第一消音單元的管道壁用音管排列體39、及分別配設(shè)在管道D’的對置的前后一對內(nèi)壁面上的作為第二消音單元的管道壁用吸聲體41形成為截面為矩形的筒狀。而且，在其內(nèi)側(cè)配設(shè)有成為將管道D’縱向劃分的縱隔板的作為第一消音單元的三個隔板用音管排列體40；成為將管道D’橫向劃分的橫隔板的作為第二消音單元的三個隔板用音管排列體42，并在管道D’內(nèi)部形成有截面為矩形的多個小型管道D’2。圖中，43是鼓風(fēng)機(jī)。
前述管道壁用音管排列體39中，將一端堵塞而另一端朝向管道D’的內(nèi)部空間開口的截面為矩形的鋁制1/4波長音管31，沿管道壁在水平方向及垂直方向并列設(shè)置而形成為板狀，而且為了使鄰接的音管31不連續(xù)開口，用鋁板等剛性體32將音管1的開口部交錯地堵塞，并在其上安裝有由玻璃纖維構(gòu)成的吸聲部件33，如圖21所示，與管道D’的內(nèi)部空間的邊界面b，即，成為管道D’的內(nèi)壁面的面，由音管31的開口部(弱音部34)和安裝于剛性體32上的吸聲部件33(非弱音部35)而形成為相間的長方格狀。
另一方面，隔板用音管排列體40中，將一端堵塞而另一端開口的截面為矩形的鋁制1/4波長音管31，以在鄰接的兩個1/4波長音管31之間堵塞部或開口部不連續(xù)的方式，沿水平方向以及垂直方向交錯地并列設(shè)置而形成為板狀，在本實(shí)施方式中，該隔板用音管排列體40直接成為縱隔板。
即，隔板用音管排列體40中，表里兩面成為與管道D’的內(nèi)部空間的邊界面b，在一側(cè)的邊界面b上配置有開口部的音管31在另一側(cè)的邊界面b上配置有堵塞部。再有，在前述堵塞部上安裝有由玻璃纖維構(gòu)成的吸聲部件33，如圖21所示，在隔板用音管排列體40的表里兩面的邊界面b、b上，由音管31的開口部(弱音部34)和堵塞部的吸聲部件33(非弱音部35)而形成為互相相間的長方格狀。
而且，將前述管道壁用音管排列體39和隔板用音管排列體40，在大于或等于對象聲波的半波長的范圍內(nèi)，沿管道D’的長度方向配設(shè)。
再有，管道壁用吸聲體41構(gòu)成為將由玻璃纖維構(gòu)成的吸聲部件33以與管道D’的內(nèi)部空間相面對的方式配設(shè)，而且將其外側(cè)由鋁板等構(gòu)成的殼體44來覆蓋。
另一方面，隔板用吸聲體42為在鋁板等的骨架部件45的兩面安裝吸聲部件33，其表里兩面成為吸聲部36，且直接成為橫隔板。此外，由形成該橫隔板的隔板用吸聲體42和形成前述縱隔板的隔板用音管排列體40，將管道D’的開口寬度t劃分為小于或等于對象聲波的半波長的寬度。
在前述第六管道用消音裝置A16中，也在截面為矩形的小型管道D’2的對置的一對內(nèi)壁面上配置有第一消音單元，在另一對對置的內(nèi)壁面上配置有第二消音單元，因此，可以消除從低頻率區(qū)域到高頻率區(qū)域范圍中在管道D’內(nèi)傳播的噪音。特別是，在第六管道用消音裝置A16中，由于將音管31的開口部設(shè)為弱音部34，而且將堵塞部設(shè)為非弱音部35，所以在縱隔板(隔板用音管排列體40)中，在一側(cè)的邊界面b上構(gòu)成弱音部34的音管31，在另一側(cè)的邊界面b上構(gòu)成非弱音部35。因此，既有消音功能又可以形成較薄的縱隔板(隔板用音管排列體40)，且可以在不降低管道D’的排氣性的情況下，消除在管道D’內(nèi)傳播的噪音。
而且，由于在非弱音部35中也安裝吸聲部件33并使其可吸收噪音，所以除了用弱音部34可消音的頻率區(qū)域之外，還可以在非弱音部35中消除其他頻率區(qū)域的噪音，從而可以提供具有較高消音效果的管道用消音裝置。而且，管道用消音裝置既可以用在前述的空調(diào)用冷卻塔，也可以用在空調(diào)設(shè)備的室外機(jī)、大型隧道排氣裝置、發(fā)電裝置等設(shè)置于噪音成為問題的部位的所有的管道D’中。
圖22表示對在音管的開口部設(shè)有薄膜的場合下的效果進(jìn)行證實(shí)的試驗(yàn)結(jié)果。
在圖22中，虛線(圖中A17所示)是在矩形截面的管道的對置的一對內(nèi)壁面上粘貼玻璃纖維(厚度50mm，密度32Kg/m3)，而在另一對內(nèi)壁面上設(shè)置音管而作為弱音部的場合下的測定結(jié)果，點(diǎn)線(圖中A18所示)是在前述弱音部也將玻璃纖維(厚度25mm，密度64Kg/m3)粘貼成互相相間的長方格狀的場合下的測定結(jié)果，再有，粗實(shí)線(圖中A19所示)是在前述虛線所示A17的管道的音管的開口部以無張力狀態(tài)粘貼薄膜(厚度50μm)的場合下的測定結(jié)果，另外，細(xì)實(shí)線(圖中A20所示)是在前述點(diǎn)線所示的A18的管道的音管的開口部以無張力狀態(tài)粘貼薄膜(厚度50μm)的場合下的測定結(jié)果。
在圖22中，如果對A17與A19、或者A18與A20進(jìn)行比較，則可以確定在任意一場合下，通過在音管的開口部粘貼薄膜，消音效果較高的頻率移向低頻率一側(cè)，而且即使在高頻率區(qū)域也可以發(fā)揮消音效果。
如這樣，通過在音管的開口部粘貼薄膜，而使消音效果較高的頻率移向低頻率一側(cè)，由此可知通過在音管的開口部設(shè)置薄膜，使用從開口端到堵塞端的長度比成為消音對象的聲波的波長的1/4長度還短的音管，而可以發(fā)揮所需的消音效果。即，在成為消音對象的聲波的波長相同的場合下，通過在音管的開口部設(shè)置薄膜，可以縮短音管的長度，且可以實(shí)現(xiàn)消音裝置的小型化和輕量化。
再有，通過在音管的開口部設(shè)置薄膜，即使在高頻率區(qū)域也可以發(fā)揮較高的消音效果，由此可知通過在音管的開口部設(shè)置薄膜，可以增大消音裝置的消音效果可發(fā)揮的頻率區(qū)域。
工業(yè)上的可利用性根據(jù)本發(fā)明，由于在管道的內(nèi)壁面上，且在大于或等于成為消音對象的聲波的半波長程度的范圍，沿管道的長度方向交替地配置在該內(nèi)壁面上的聲壓大致為零的弱化聲音的弱音部和聲壓不為零的非弱音部，所以，可以減小必需采用聲壓為零的特殊構(gòu)成的弱音部所占據(jù)區(qū)域，且可以擴(kuò)大管道中的管道用消音裝置的可安裝區(qū)域。
再有，以開口寬度小于或等于成為消音對象的聲波的半波長的方式用隔板劃分管道，而且，在隔板的兩側(cè)壁面上，且在大于或等于成為消音對象的聲波的半波長程度的范圍內(nèi)，沿管道的長度方向交替地配置在壁面上的聲壓大致為零的弱化聲音的弱音部和聲壓不為零的非弱音部，因此，在隔板中，可以減小必須采用聲壓為零的特殊構(gòu)成的弱音部所占據(jù)區(qū)域，且可以擴(kuò)大管道中的管道用消音裝置的可安裝區(qū)域。
再有，前述弱音部是由配置在壁面上且從開口端到堵塞端的長度為成為消音對象的聲波的波長的1/4長度的音管來構(gòu)成，因此，可相應(yīng)于欲消音的聲音的波長來改變音管的長度，并對各種各樣波長的聲音進(jìn)行消音。特別是，在作為弱音部的音管和音管之間設(shè)有非弱音部，即使弱音部被音管占據(jù)，也不必在前述非弱音部配設(shè)音管，因此該空出的空間可以用于其他目的。
再有，在前述隔板的一側(cè)的壁面上配置前述音管的開口端而作為弱音部，且在另一側(cè)的壁面上配置前述音管的堵塞端而作為非弱音部，因此，隔板的厚度可以是一根音管的長度，可以較薄地形成隔板。因此，即使用隔板劃分流路，也可以盡可能減小管道截面中的隔板所占有的面積，并有效地使用管道。
再有，前述非弱音部由使聲壓降低的吸聲部件構(gòu)成，因此，不僅可以通過弱音部對規(guī)定頻率區(qū)域的聲波進(jìn)行消音，而且即使是在非弱音部中也可以對其他的規(guī)定頻率區(qū)域的聲波進(jìn)行消音，而可以擴(kuò)大消音裝置中可以消音的頻率區(qū)域并提高消音效果。
再有，在截面為矩形的管道的兩對對置的內(nèi)壁面中，在一對內(nèi)壁面上設(shè)置第一消音單元，而且在另一對內(nèi)壁面上設(shè)置消音特性與前述第一消音單元不同的第二消音單元，因此，可以用第一消音單元和第二消音單元對不同頻率區(qū)域的聲波進(jìn)行聲音，并可以擴(kuò)大可以消音的頻率區(qū)域。
再有，在前述第一消音單元中，在大于或等于成為消音對象的聲波的半波長程度的范圍內(nèi)，沿管道的長度方向交替地形成在前述內(nèi)壁面上的聲壓大致為零的弱化聲音的弱音部，且在前述第二消音單元中，在前述內(nèi)壁面上形成使成為消音對象的聲波的聲壓降低的吸聲部，因此，可以由第一消音單元來對由形成噪音的主要成分所限定的頻率區(qū)域的聲波進(jìn)行較大消音，而且可以由第二消音單元來對由前述第一消音單元未消音干凈的更寬的頻率區(qū)域的聲波進(jìn)行消音，可以有效地降低噪音。
再有，在前述第一消音單元中，在大于或等于成為消音對象的聲波的半波長程度的范圍內(nèi)，沿管道的長度方向交替地形成在前述內(nèi)壁面上的聲壓大致為零的弱化聲音的弱音部和聲壓不為零的非弱音部，而且在前述第二消音單元中，在前述內(nèi)壁面上形成使成為消音對象的聲波的聲壓降低的吸聲部，因此，可以由第一消音單元來對由形成噪音的主要成分所限定的頻率區(qū)域的聲波進(jìn)行消音，而且可以由第二消音單元來對由前述第一消音單元未消音干凈的更寬的頻率區(qū)域的聲波進(jìn)行消音，可以有效地降低噪音。特別是，在第一消音裝置中，可以減小必需采用聲壓為零的特殊構(gòu)成的弱音部所占據(jù)的區(qū)域，能夠擴(kuò)大管道中的管道用消音裝置的可安裝區(qū)域。
再有，前述弱音部由配置在前述內(nèi)壁面上且從開口端到堵塞端的長度為成為消音對象的聲波的波長的1/4長度的音管來構(gòu)成，因此，可相應(yīng)于欲消音的聲音的波長來改變音管的長度，可以對各種各樣波長的聲音進(jìn)行消音。
再有，以開口寬度小于或等于成為消音對象的聲波的半波長的方式用隔板劃分流路，并在前述流路內(nèi)形成多個截面為矩形的小型管道，且在該小型管道的兩對對置的內(nèi)壁面中，在一對內(nèi)壁面上設(shè)置第一消音單元，而且在另一對內(nèi)壁面上設(shè)置消音特性與前述第一消音單元不同的第二消音單元，因此，可以用第一消音單元和第二消音單元來對不同頻率區(qū)域的聲波進(jìn)行消音，可以擴(kuò)大可以消音的頻率區(qū)域。
再有，前述第一消音單元中，在大于或等于成為消音對象的聲波的半波長程度的范圍內(nèi)，沿管道的長度方向交替地形成在前述內(nèi)壁面上的聲壓大致為零的弱化聲音的弱音部，而且在前述第二消音單元中，在前述內(nèi)壁面上形成使成為消音對象的聲波的聲壓降低的吸聲部，因此，可以由第一消音單元來對由形成噪音的主要成分所限定的頻率區(qū)域的聲波進(jìn)行消音，而且可以由第二消音單元來對由前述第一消音單元未消音干凈的更寬的頻率區(qū)域的聲波進(jìn)行消音，可以有效地降低噪音。
再有，在前述第一消音單元中，在大于或等于成為消音對象的聲波的半波長程度的范圍內(nèi)，沿管道的長度方向交替地形成在前述內(nèi)壁面上的聲壓大致為零的弱化聲音的弱音部和聲壓不為零的非弱音部，而且在前述第二消音單元中，在前述內(nèi)壁面上形成使成為消音對象的聲波的聲壓降低的吸聲部，因此，可以由第一消音單元來對由形成噪音的主要成分所限定的頻率區(qū)域的聲波進(jìn)行消音，而且可以由第二消音單元來對由前述第一消音單元未消音干凈的更寬的頻率區(qū)域的聲波進(jìn)行消音，可以有效地降低噪音。特別是，在第一消音單元中，可以減小必需采用聲壓為零的特殊構(gòu)成的弱音部所占據(jù)的區(qū)域，能夠擴(kuò)大管道中管道用消音裝置的可安裝區(qū)域。
再有，前述弱音部由配置在前述內(nèi)壁面上且從開口端到堵塞端的長度為成為消音對象的聲波的波長1/4長度的音管來構(gòu)成，因此，可相應(yīng)于欲消音的聲音波長來改變音管的長度，并可以對各種各樣波長的聲音進(jìn)行消音。
再有，在前述隔板的一側(cè)壁面上配置前述音管的開口端而設(shè)為弱音部，而在另一側(cè)壁面上配置前述音管的堵塞端而設(shè)為非弱音部，因此，隔板的厚度可以是一根音管的長度，可以較薄地形成隔板。從而，即使用隔板劃分管道，也可以盡可能減小管道截面中的隔板所占有的面積，可以有效地使用管道。
最后，在前述開口端張設(shè)有膜的場合下，可以實(shí)現(xiàn)消音裝置的小型化和輕量化，而且可以對更寬的頻率區(qū)域的聲波進(jìn)行消音。
權(quán)利要求
1.一種流路用消音裝置，其特征在于，在流路的內(nèi)壁面上，且在大于或等于成為消音對象的聲波的半波長程度的范圍內(nèi)，沿流路的長度方向交替地配置有在該內(nèi)壁面上的聲壓大致為零的弱化聲音的弱音部和聲壓不為零的非弱音部。
2.一種流路用消音裝置，其特征在于，以開口寬度小于或等于成為消音對象的聲波的半波長的方式用隔板劃分流路，且在該隔板的兩側(cè)壁面上，在大于或等于成為消音對象的聲波的半波長程度的范圍內(nèi)，沿流路的長度方向交替地配置有在該壁面上的聲壓大致為零的弱化聲音的弱音部和聲壓不為零的非弱音部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的流路用消音裝置，其特征在于，前述弱音部是用配置在壁面上且從開口端到堵塞端的長度為成為消音對象的聲波波長的1/4長度的音管來形成的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的流路用消音裝置，其特征在于，前述音管在前述開口端覆蓋設(shè)置有膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的流路用消音裝置，其特征在于，在前述隔板的一側(cè)的壁面上配置前述音管的開口端而作為弱音部，在另一側(cè)的壁面上配置前述音管的堵塞端而作為非弱音部。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任意一項(xiàng)所述的流路用消音裝置，其特征在于，前述非弱音部是用使聲壓降低的吸聲部件形成的。
7.一種流路用消音裝置，其特征在于，在截面為矩形的流路的兩對對置的內(nèi)壁面中，在一對內(nèi)壁面上設(shè)置第一消音單元，而且在另一對內(nèi)壁面上設(shè)置消音特性與前述第一消音單元不同的第二消音單元，前述第一消音單元中，在大于或等于成為消音對象的聲波的半波長程度的范圍內(nèi)，沿流路長度方向交替地形成有在前述內(nèi)壁面上的聲壓大致為零的弱化聲音的弱音部和聲壓不為零的非弱音部。
8.一種流路用消音裝置，其特征在于，以開口寬度小于或等于成為消音對象的聲波的半波長的方式用隔板劃分流路，而在前述流路內(nèi)形成多個截面為矩形的小型流路，并在該小型流路的兩對對置內(nèi)壁面中，在一對內(nèi)壁面上設(shè)置第一消音單元，而且在另一對內(nèi)壁面上設(shè)置消音特性與前述第一消音單元不同的第二消音單元，前述第一消音單元中，在大于或等于成為消音對象的聲波的半波長程度的范圍內(nèi)，沿流路的長度方向交替地形成有在前述內(nèi)壁面上的聲壓大致為零的弱化聲音的弱音部和聲壓不為零的非弱音部。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的流路用消音裝置，其特征在于，前述弱音部是用配置在前述內(nèi)壁面上且從開口端到堵塞端的長度為成為消音對象的聲波波長的1/4長度的音管來形成的。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的流路用消音裝置，其特征在于，前述音管在前述開口端覆蓋設(shè)置有膜。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的流路用消音裝置，其特征在于，在前述隔板的一側(cè)的壁面上配置前述音管的開口端而作為弱音部，在另一側(cè)的壁面上配置前述音管的堵塞端而作為非弱音部。
12.根據(jù)權(quán)利要求7至11任意一項(xiàng)所述的流路用消音裝置，其特征在于，前述第二消音單元中，在前述內(nèi)壁面上形成有使成為消音對象的聲波的聲壓降低的吸聲部。
全文摘要
本發(fā)明提供在不降低消音能力的情況下，能夠擴(kuò)大流路中的可安裝區(qū)域的流路用消音裝置。在本發(fā)明中，在流路的內(nèi)壁面上，且在大于或等于成為消音對象的聲波的半波長程度的范圍內(nèi)，沿流路的長度方向交替地配置在該內(nèi)壁面上的聲壓大致為零的弱化聲音的弱音部和聲壓不為零的非弱音部。特別是，前述弱音部是由配置在壁面上且從開口端到堵塞端的長度為成為消音對象的聲波波長的1/4長度的音管來形成的，而且在開口端覆蓋設(shè)置有膜。
文檔編號G10K11/16GK1918627SQ200580004768
公開日2007年2月21日 申請日期2005年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月13日
發(fā)明者藤原恭司 申請人:獨(dú)立行政法人科學(xué)技術(shù)振興機(jī)構(gòu)