本申請基于2015年05月14日向日本特許廳提交的日本專利申請2015-098951號，因此將所述日本專利申請的全部內(nèi)容以引用的方式并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及諧振器和具有諧振器的送風管。

背景技術(shù)：

在汽車用內(nèi)燃機的吸氣系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)和冷卻風送風系統(tǒng)等的送風管(所謂的通氣管道、送風管道和通氣軟管等)中，從發(fā)動機、風扇和電動機等噪聲源產(chǎn)生的噪聲在送風管路內(nèi)傳播。此外，在送風管內(nèi)產(chǎn)生氣柱共鳴。因此，以往一直以來都希望降低噪聲。

作為對在送風管路中產(chǎn)生的特定頻率的噪聲進行消音的技術(shù)，公知一種共鳴型消音器。

例如，日本專利公開公報特開平06-081737號中公開了一種包括赫姆霍茲諧振器的共鳴消音裝置，該赫姆霍茲諧振器具有共鳴室和連通部。在上述連通部和共鳴室內(nèi)設(shè)置有吸音材料。此外，在日本專利公開公報特開2009-250183號中公開了如下發(fā)明：通過沿管路設(shè)置擴張部(共鳴室)和狹縫狀的連通孔來構(gòu)成諧振器，并且在共鳴室內(nèi)設(shè)置吸音材料。

按照上述技術(shù)，利用諧振器，能對特定頻帶的噪聲進行消音，并且能提高吸音材料產(chǎn)生的消音效果。

此外，作為抑制在送風管中產(chǎn)生的氣柱共鳴的技術(shù)，公知一種被稱為所謂的多孔管道的技術(shù)，該技術(shù)在由非通氣性原材料形成的管道壁的一部分上設(shè)置具有通氣性的部分，實現(xiàn)預防管道系統(tǒng)的氣柱共鳴，從而降低在管道內(nèi)傳播的噪聲。例如，作為多孔管道，公知一種在日本專利公開公報特開2001-323853號中記載的技術(shù)。上述技術(shù)的特征在于具有 無紡布等多孔性質(zhì)材料，上述無紡布等多孔性質(zhì)材料具有適當?shù)耐庑?，并且以覆蓋設(shè)置在非通氣性管道壁中間部上的孔的方式安裝在該管道壁上。由此，通過多孔性質(zhì)材料連通管道內(nèi)部空間和外部空間。此外，日本專利公開公報特開2001-323853號中記載的多孔管道具有無紡布，該無紡布熱熔焊在設(shè)置成從管道主體的壁面突出的小筒部前端的開口部上。按照這種管道，通過調(diào)整多孔性質(zhì)材料的通氣度，可以抑制在管道系統(tǒng)中產(chǎn)生的氣柱共鳴。由此，可以降低在管道系統(tǒng)中傳播的噪聲。此外，還能夠得到無紡布安裝容易的效果，并且能夠得到降低管道的通氣阻力的效果。

上述諧振器的消音技術(shù)和多孔管道的消音技術(shù)的消音原理不同。因此，消音的效果也不同。

諧振器(共鳴器)的技術(shù)是利用共鳴器以特定的頻率共鳴。即，通過由共鳴器吸收上述共鳴頻率附近的噪聲，可以實現(xiàn)抑制噪聲向管道出口的傳播。按照上述原理，只能在共鳴器的共鳴頻率附近的頻帶得到消音效果。另一方面，按照多孔管道技術(shù)的原理，通過將具有可調(diào)整透氣度的無紡布等粘貼在設(shè)置于因管道的氣柱共鳴而導致管內(nèi)聲壓提高的管道的部位上的孔上，實現(xiàn)抑制在管道中產(chǎn)生的氣柱共鳴。

而尚未實現(xiàn)如下消音器：兼?zhèn)淠軌蛟谔囟ǖ墓缠Q頻率附近消音的共鳴型消音器的消音特性和能夠抑制管道的氣柱共鳴的多孔管道的消音特性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種兼?zhèn)渲C振器的消音特性和多孔管道的消音特性的消音器。

本發(fā)明的發(fā)明者認真研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn)：通過由通氣性材料形成諧振器的連通部的至少一部分，能夠解決上述課題。由此，得到本發(fā)明的諧振器和送風管。

本發(fā)明提供一種諧振器，該諧振器包括規(guī)定容量的容積室和連通部，并且，能夠通過所述連通部來連通所述容積室和送風管的送風管路之間， 所述連通部的至少一部分構(gòu)成由通氣性材料形成的通氣性部分(第一實施方式)。

作為通氣性材料可以例舉的是無紡布、發(fā)泡樹脂和濾紙等。

在第一實施方式中，整個連通部可以由通氣性材料形成(第二實施方式)。此外，在第一實施方式和第二實施方式中，通氣性材料的透氣度可以在0.5～100秒/300cc的范圍內(nèi)(第三實施方式)。此外，通過在送風管中設(shè)置第一～第三實施方式中的任意一種諧振器，可以得到具有諧振器的送風管(第四實施方式)。

如果通過在送風管中安裝本發(fā)明的諧振器(第一至第三實施方式)來構(gòu)成具有諧振器的送風管(第四實施方式)，則能夠得到在特定頻率下諧振器共鳴產(chǎn)生的消音效果，并且能夠抑制送風管所具有的氣柱共鳴。

附圖說明

圖1是表示第一實施方式的諧振器和送風管的示意圖。

圖2是表示連通部的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的例子的圖。

圖3是表示第一實施方式(實施例1)的諧振器的消音效果的圖。

圖4是表示實施例2的諧振器的消音效果的圖。

圖5是表示實施例3的諧振器的消音效果的圖。

圖6是表示比較例的諧振器的消音效果的圖。

圖7是表示連通部的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的其他例子的圖。

圖8是表示連通部的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的其他例子的圖。

圖9是表示測量聲音衰減量的方法的示意圖。

具體實施方式

在下面的詳細說明中，出于說明的目的，為了提供對所公開的實施方式的徹底的理解，提出了許多具體的細節(jié)。然而，顯然可以在沒有這些具體細節(jié)的前提下實施一個或更多的實施方式。在其它的情況下，為了簡化制圖，示意性地示出了公知的結(jié)構(gòu)和裝置。

下面，參照附圖，對本發(fā)明的實施方式進行說明。但是，本發(fā)明的實施方式并不限于以下所示的單獨的實施方式。改變以下單獨的實施方 式的一部分的實施方式也包含在本發(fā)明的實施方式中。圖1是表示第一實施方式的諧振器和送風管的示意圖。送風管2是具有諧振器1的帶諧振器的送風管。在全長L的送風管主體21上，諧振器1安裝在距其管端為距離A的位置上。在送風管主體21的內(nèi)部形成有送風管路?？諝庠谠撍惋L路徑內(nèi)流通。具有諧振器的送風管2用于汽車內(nèi)燃機的吸氣系統(tǒng)或排氣系統(tǒng)、空調(diào)裝置的送風路徑、以及電池等的空冷系統(tǒng)的送風路徑等。由各種用途確定送風管主體21具體的管的形狀。根據(jù)需要，上述形狀可以是彎折、彎曲形狀。送風管主體21可以是筆直的管，也可以是具有可彎曲性的軟管。

諧振器1包括容積室11和連通部12。容積室11由非通氣性材料形成，并且呈中空的箱(容器)狀。容積室11在內(nèi)部具有規(guī)定容量的擴張空間。利用容積室11的非通氣性的壁面隔斷擴張空間和外部空氣。形成容積室的材料的典型例子可以例舉的是：聚丙烯樹脂等熱塑性樹脂、以及熱固性樹脂和金屬。

諧振器的連通部12例如為筒狀。通過連通部12的內(nèi)部空間，連通容積室11的擴張空間和送風管主體21的內(nèi)部空間(送風管路)。由上述連通結(jié)構(gòu)來構(gòu)成所謂的赫姆霍茲諧振器。

連通部12的至少一部分(以下適當?shù)胤Q為“通氣性部分”)由通氣性材料形成。即，連通部12的至少一部分構(gòu)成通氣性部分。在本實施方式中，如圖2所示，構(gòu)成連通部12的整個構(gòu)件12a由通氣性材料形成。因此，實質(zhì)上整個連通部12具有通氣性。作為通氣性材料可以例舉的是無紡布、發(fā)泡樹脂(發(fā)泡海綿)和濾紙等。當使用發(fā)泡樹脂時，可以使用具有連續(xù)氣泡結(jié)構(gòu)的發(fā)泡樹脂。當通氣性材料是濾紙或無紡布時，可以浸泡在粘合劑等中來調(diào)整透氣度。此外，通過上述浸泡粘合劑，可以提高材料的粘度，還可以提高連通部結(jié)構(gòu)構(gòu)件12a的形狀保持性。在本實施方式中，對無紡布進行加工來形成筒狀的連通部結(jié)構(gòu)構(gòu)件12a。

在本實施方式中，連通部12的至少一部分構(gòu)成通氣性部分。通過使上述通氣性部分具有通氣性，在連通部的內(nèi)部空間和外部空氣之間，通過形成該通氣性部分的通氣性材料，空氣能夠移動。如果整個連通部由非通氣性的材料形成，則會妨礙連通部內(nèi)外的空氣移動。

對形成連通部結(jié)構(gòu)構(gòu)件12a的通氣性材料的透氣度進行說明。用于本實施方式的諧振器的通氣性材料的透氣度在0.5～100秒/300cc的范圍內(nèi)。上述透氣度例如可以基于JIS P8117中規(guī)定的格利式實驗法的方法來進行測量。特別是上述透氣度可以在1～50秒/300cc的范圍內(nèi)。通過根據(jù)需要利用粘合劑或熱沖壓等，可以在上述范圍內(nèi)調(diào)整無紡布等通氣性材料的透氣度。由此，成形連通部結(jié)構(gòu)構(gòu)件12a。

可以通過公知的方法、例如熔敷、粘接、嵌合、卡合，卡止、用帶和螺釘?shù)葋磉M行送風管主體21、容積室11和連通部(連通部結(jié)構(gòu)構(gòu)件12a)的安裝。能夠以在送風管主體21和連通部結(jié)構(gòu)構(gòu)件12a的連接部、以及容積室11和連通部結(jié)構(gòu)構(gòu)件12a的連接部之間不產(chǎn)生間隙的方式，例如同時使用嵌合結(jié)構(gòu)來進行連接。

對上述實施方式的諧振器和送風管的作用和效果進行說明。

上述實施方式的諧振器1以共鳴頻率共鳴，上述共鳴頻率由容積室的容量、連通部的長度和連通部的截面面積等確定。因此，可以在該共鳴頻率附近，降低在送風管主體21內(nèi)部傳播的噪聲。這方面具有與現(xiàn)有技術(shù)的諧振器同樣的效果。

此外，如果將上述實施方式的諧振器1安裝在送風管主體21上，則在送風管主體21的接近管壁的位置上存在由通氣性材料形成的連通部的通氣性部分。通過上述通氣部，本實施方式的送風管2可以具有與所謂的多孔管道(以設(shè)置在管壁上的孔被無紡布原材料等覆蓋的方式構(gòu)成的管道)同樣的結(jié)構(gòu)。其結(jié)果，可以抑制因在送風管主體21中產(chǎn)生的氣柱共鳴而造成的噪聲增大。即，上述實施方式的諧振器1兼?zhèn)渲C振器的消音特性和多孔管道的消音特性。

利用實驗舉例證明上述效果。使用直徑80mm、長度L＝700mm的直管作為送風管主體21。作為諧振器1使用容積室的容量為2l、設(shè)定頻率為95Hz的諧振器。通過送風管主體21和諧振器1來制作第一實施方式的帶諧振器的送風管2。另外，作為構(gòu)成連通部12的連通部結(jié)構(gòu)構(gòu)件12a使用透氣度10秒/300cc、厚度1.5mm的無紡布。諧振器1安裝在距送風管主體21的端部233mm、即滿足A＝1/3*L的位置上。使用上述送風管2 來實施實施例1。

為了進行比較，除了由非通氣性材料來形成連通部以外，制造了與諧振器1相同的帶諧振器的送風管。使用上述送風管來實施比較例1。

在實施例和比較例中，通過進行聲音衰減量的測量，調(diào)查消音效果。另外，聲音衰減量是評價消音效果的指標，通過以下方法來得到。即，如圖9所示，使用于實驗的帶諧振器的送風管2的末端與發(fā)出聲音的揚聲器裝置99連接。測量從揚聲器發(fā)出聲音時的出口側(cè)(管道上游的末端開口部)聲壓Pα(在位置α測量的聲壓)和聲源側(cè)(管道下游的末端部)的聲壓Pβ(在位置β測量的聲壓)。將由兩者的比(Pβ/Pα)表示的指標作為聲音衰減量。聲音衰減量的值大則表示消音效果大，聲音衰減量的值小則表示消音效果小。

圖3表示實施例1和比較例1的聲音衰減量的測量結(jié)果。在作為諧振器的設(shè)定頻率的95Hz，實施例和比較例的諧振器都共鳴。由此，能夠得到由諧振器的共鳴產(chǎn)生的消音效果。

此外，在連通部12上設(shè)置有通氣性部分的實施例1中，諧振器的共鳴平穩(wěn)。在比較例1中，在80Hz附近出現(xiàn)的聲音衰減量的下降變緩。由此，可以理解為設(shè)置有諧振器時出現(xiàn)的所謂反共鳴現(xiàn)象變緩。

此外，在實施例1中，抑制了因在送風管主體21中產(chǎn)生的氣柱共鳴而造成的噪聲增大。即，在比較例1中可以看出，在250Hz、455Hz、680Hz和910Hz附近，因送風管主體21中產(chǎn)生的氣柱共鳴(依次為第一次、第二次、第三次和第四次共鳴)而造成的聲音衰減量下降。在上述頻率附近，在比較例1的送風管中，因氣柱共鳴而產(chǎn)生較大的噪聲。另一方面，在實施例1中，相對于250Hz、455Hz和910Hz的氣柱共鳴(依次為第一次、第二次、第四次共鳴)，聲音衰減量的下降小。即，在實施例1中，可以抑制上述氣柱共鳴的產(chǎn)生。

圖4中表示改變上述實施例1和比較例1的諧振器安裝位置的實施例2和比較例2的消音效果。在上述實施例和比較例中，諧振器安裝在A＝350mm、即滿足A＝1/2*L的位置上。在實施例2中可以確認到：與實施例1相同、具有由作為諧振器的共鳴而產(chǎn)生的消音效果、以及能夠改 進比較例2中在80Hz附近出現(xiàn)的半共鳴的衰減量下降。此外，在實施例2中，相對于在250Hz和680Hz出現(xiàn)的送風管主體21的第一次和第三次氣柱共鳴，聲音衰減量的下降變小。即，在實施例2中，可以抑制上述氣柱共鳴的產(chǎn)生。

圖5中表示改變上述實施例1和比較例1的諧振器安裝位置的實施例3和比較例3的消音效果。在上述實施例和比較例中，諧振器安裝在A＝175mm、即滿足A＝1/4*L的位置上。在實施例3中也可以確認到：與實施例1相同、具有由作為諧振器的共鳴產(chǎn)生的消音效果、以及能夠改進比較例3中80Hz附近出現(xiàn)的半共鳴的衰減量的下降。此外，在實施例3中，相對于在250Hz、455Hz和680Hz出現(xiàn)的送風管主體21的第一次、第二次和第三次氣柱共鳴，聲音衰減量的下降變小。即，在實施例3中，可以抑制上述氣柱共鳴的產(chǎn)生。

圖6中表示比較例4的結(jié)果。在比較例4中使用的諧振器的整個連通部由非通氣性材料形成。此外，在連通部的內(nèi)側(cè)，設(shè)置有厚度1.5mm的筒狀的無紡布制吸音材料。諧振器的安裝位置是滿足A＝1/2*L的位置。對比較例4和比較例2進行比較?？梢钥闯鲈诜峭庑缘倪B通部的內(nèi)部設(shè)置有吸音材料的比較例4的結(jié)果與比較例2幾乎沒有差別。即，在實施例1～3中呈現(xiàn)的效果應該是因利用在連通部設(shè)置由通氣性材料形成的部分(即通氣性部分)、在連通部的內(nèi)部空間和外部空氣之間通過形成上述通氣性部分的通氣性材料使空氣能夠移動而產(chǎn)生的。

如上所述，按照實施例1～3可以確認：第一實施方式的帶諧振器的送風管2兼?zhèn)渲C振器的消音特性和多孔管道的消音特性。此外，可以確認：第一實施方式的帶諧振器的送風管2對抑制因諧振器所具有的反共鳴而產(chǎn)生的消音效果下降也有效果。另外，設(shè)置諧振器(具有通氣性部分的連通部)的位置也能夠增進抑制送風管的氣柱共鳴的效果。即，當考慮了在送風管中產(chǎn)生的氣柱共鳴的共鳴模式時，即使在與聲壓的節(jié)拍相當?shù)牟课?例如第三次氣柱共鳴時距管端大約1/3的位置)設(shè)置上述實施方式的諧振器，相對于與上述共鳴模式對應的氣柱共鳴，也難以得到共鳴抑制效果。這與以往的多孔管道技術(shù)相同。

本發(fā)明的實施方式并不限于上述實施方式。通過對上述實施方式進 行各種變更而實現(xiàn)的實施方式也包含在本發(fā)明的實施方式中。以下，對本發(fā)明的其他實施方式進行說明。在以下的說明中，圍繞與上述實施方式不同的部分進行說明。省略了與上述實施方式相同部分的詳細說明。此外，通過相互組合以下實施方式的一部分而實現(xiàn)的實施方式、以及通過將其一部分置換為其他實施方式的一部分而實現(xiàn)的實施方式也包含在本發(fā)明的實施方式中。

連通部12的具體結(jié)構(gòu)例如能夠進行以下的變更。圖7中表示構(gòu)成連通部的連通部結(jié)構(gòu)構(gòu)件的其他例子。連通部結(jié)構(gòu)構(gòu)件14是圓筒狀，在其長邊方向的中央部位設(shè)置有由通氣性材料形成的環(huán)狀的通氣性部分141。以使上述通氣性部分141的兩端延長的方式，設(shè)置有由非通氣性的材料形成的非通氣性部分142、142。由此，可以僅使諧振器1的連通部的一部分構(gòu)成由通氣性材料形成的通氣性部分。即，連通部結(jié)構(gòu)構(gòu)件14也能夠得到與連通部結(jié)構(gòu)構(gòu)件12a同樣的消音效果。利用嵌件成型等，可以制造這種結(jié)構(gòu)的連通部結(jié)構(gòu)構(gòu)件14。如果使用本實施方式的連通部結(jié)構(gòu)構(gòu)件14，則能夠由非通氣性材料形成連通部結(jié)構(gòu)構(gòu)件14的兩端部，所以容易使連通部與送風管和容積室一體化。

或者也可以使用如圖8所示的構(gòu)成連通部的連通部結(jié)構(gòu)構(gòu)件。連通部結(jié)構(gòu)構(gòu)件15為方筒狀，該方筒的一個壁面構(gòu)成由通氣性材料形成的通氣性部分151。其他三個壁面構(gòu)成由非通氣性材料形成的非通氣性部分152、152。由此，連通部的通氣性部分可以設(shè)置在管狀連通部的壁面的一部分區(qū)域上。即，連通部結(jié)構(gòu)構(gòu)件15也可以得到與連通部結(jié)構(gòu)構(gòu)件12a同樣的消音效果。由于本實施方式的連通部結(jié)構(gòu)構(gòu)件15具有平面狀的通氣性部分151，所以容易進行通氣性部分的成形和一體化。

此外，能夠利用具有其他結(jié)構(gòu)的連通部的通氣性部分。例如，可以利用熱塑性樹脂的吹塑成形或注塑成型，對送風管主體、連通部和容積室進行一體成形。在連通部上開設(shè)窗(孔)。能夠以覆蓋上述連通部上的窗的方式，使無紡布等通氣性材料與該連通部一體化?？梢酝ㄟ^上述一體化的部分來構(gòu)成連通部的通氣性部分。

容積室的具體形狀和規(guī)格并沒有特別限定?？紤]必要的容積和周圍的空間等來確定容積室的形狀。容積室可以具有所謂的脫水孔。此外， 通過在容積室的內(nèi)部配置具有連通孔的隔壁，能夠構(gòu)成所謂的兩層諧振器。此外，容積室可以在其內(nèi)部具有吸音材料。

此外，在本發(fā)明的具有諧振器的送風管內(nèi)可以包括多個本發(fā)明的諧振器。此外，在本發(fā)明的具有諧振器的送風管內(nèi)可以具有現(xiàn)有技術(shù)的諧振器。在上述情況下，上述諧振器可以具有相互不同的共鳴頻率。此外，從所述多個諧振器在送風主體上的安裝位置到送風管主體的管端的距離A也可以相互不同。

作為上述實施方式的具有諧振器的送風管的用途，舉例說明了汽車用內(nèi)燃機的吸氣系統(tǒng)的一部分和排氣管的一部分、以及構(gòu)成空調(diào)系統(tǒng)和冷卻風送風系統(tǒng)等的送風管(所謂的通氣管道、送風管道和通氣軟管等)等。但是，上述用途并不限于這些，也可以應用于在此舉例說明的用途以外的其他技術(shù)領(lǐng)域和用途。

由于本發(fā)明的具有良好的消音效果的帶諧振器的送風管能夠用于送出空氣的用途，所以工業(yè)上的利用價值高。

本發(fā)明的以與送風管連接的方式構(gòu)成的諧振器可以是以下的第一和第二諧振器。

上述第一諧振器是與送風管連接的諧振器，其具有規(guī)定容量的容積室和連通容積室和送風管路之間的連通部，所述連通部的至少一部分由通氣性材料構(gòu)成，在連通部的內(nèi)部空間和外部空氣之間，通過通氣性材料，空氣能夠移動。

上述第二諧振器是在上述第一諧振器基礎(chǔ)上，整個連通部由通氣性材料構(gòu)成。

此外，具有諧振器的送風管具有上述第一諧振器或第二諧振器。

出于示例和說明的目的已經(jīng)給出了所述詳細的說明。根據(jù)上面的教導，許多變形和改變都是可能的。所述的詳細說明并非沒有遺漏或者旨在限制在這里說明的主題。盡管已經(jīng)通過文字以特有的結(jié)構(gòu)特征和/或方法過程對所述主題進行了說明，但應當理解的是，權(quán)利要求書中所限定的主題不是必須限于所述的具體特征或者具體過程。更確切地說，將所述的具體特征和具體過程作為實施權(quán)利要求書的示例進行了說明。