(57)【要約】【課題】スリットレゾネータを用いて騒音を低減するとともに、圧力損失を低減する。【解決手段】ケース３の流入側底部30に流入筒１を接続するとともに流出側底部31に流出筒２を接続し、流出筒２の少なくとも流入筒１に対向する開口端面の断面積を流入筒１の流出筒２に対向する開口端面の断面積より大きくした。  流入筒１からの気流が円滑に流出筒１内に流入するので、圧力損失を低減できる。【選択図】  図１
2006335125.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調装置の送風機の下流側に配置され吹出口へ気流を案内するダクトであって、
流入側口をもつ流入側底部と、流出側口をもつ流出側底部と、該流入側底部と該流出側底部とともに拡張室を形成する筒部と、よりなるケースと、
該流入側口に接続された流入筒と、
該流出側口に接続された流出筒と、を備えてなり、
該流出筒の少なくとも該流入筒に対向する開口端面の断面積が該流入筒の該流出筒に対向する開口端面の断面積より大きいことを特徴とするダクト。
【請求項２】
前記流出筒は、前記流入筒に近接するにつれて拡径するファンネル形状をなす請求項１に記載のダクト。
【請求項３】
前記流出筒の前記流入筒に対向するファンネル端部にはリング状の吸音部材が保持されている請求項２に記載のダクト。
【請求項４】
前記リング状の吸音部材の内径は、前記流入筒の開口径より大径である請求項３に記載のダクト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用あるいは住宅用などの空調装置に用いられるダクトに関し、詳しくは送風時の騒音を低減できるダクトに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車の空調装置に用いられているダクトは、ポリエチレンなどの熱可塑性樹脂からブロー成形などによって形成されている。しかしこのような樹脂製のダクトでは、送風機の運転時に発生する騒音がダクト内に侵入すると、吸収されるどころか寧ろ反響してしまい、送風時における室内騒音が大きいという問題がある。特に近年では車室内の静粛性が高まっているので、吹出口からの騒音をさらに低減させることが望まれている。
【０００３】
そこで特開平06−156051号公報には、ダクト本体の一部に開口部を設け、その開口部に吸音材を装着したダクト構造体が提案されている。このダクト構造体によれば、吸音材によって音波の反射が減少するため、騒音を低減することができる。また特開2005−104169号公報には、ダクト本体に形成された収容部に吸音材を空気流通空間に臨むように配置することが記載されている。このようにしても、吸音材によって音波の反射が減少するため、騒音を低減することができる。
【０００４】
このように吸音材を流路に配置することで、音エネルギーを吸音材の振動エネルギーから熱エネルギーへと変換できるため、騒音を効果的に低減することができる。しかし吸音材を流路に配置すると、通気抵抗が増大したり、気流に乱れが発生したりすることで、圧力損失が増大するという問題がある。空調装置のダクトにおいては、圧力損失が大きくなると送風機の負荷を大きくせざるを得ず、そうすると消費電力が増大するという問題が生じる。したがって圧力損失の増大は極力避けなければならない。
【０００５】
そこで例えば、特開2004−169645号公報に記載のような拡張室をもつダクトとすることが考えられる。このような拡張室をもつダクトはスリットレゾネータとも称され、ヘルムホルツの共鳴理論に基づく特定周波数の騒音を消音することが可能となる。
【０００６】
しかしながらスリットレゾネータは、エンジンへの吸気ダクトに用いられるものである。吸気系の騒音の周波数帯域は、空調装置の騒音の周波数帯域より高周波数側に偏在しており、低減しようとする周波数帯域が異なるため、スリットレゾネータを空調装置用のダクトに用いることは行われていない。そして吸気ダクトの場合は、騒音の低減は重視されるものの、圧力損失に関してはほとんど問題とされない。一方、空調装置のダクトの場合は、圧力損失の低減を第一として設計する必要がある。そのため吸気系のスリットレゾネータを空調装置用のダクトにそのまま応用すると、圧力損失が大きくなるという問題があった。
【特許文献１】特開平06−156051号
【特許文献２】特開2005−104169号
【特許文献３】特開2004−169645号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、スリットレゾネータを用いて騒音を低減するとともに、圧力損失を低減することを解決すべき課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する本発明のダクトの特徴は、空調装置の送風機の下流側に配置され吹出口へ気流を案内するダクトであって、
流入側口をもつ流入側底部と、流出側口をもつ流出側底部と、流入側底部と流出側底部とともに拡張室を形成する筒部と、よりなるケースと、
流入側口に接続された流入筒と、該流出側口に接続された流出筒と、を備えてなり、
流出筒の少なくとも流入筒に対向する開口端面の断面積が流入筒の流出筒に対向する開口端面の断面積より大きいことにある。
【０００９】
流出筒は、流入筒に近接するにつれて拡径するファンネル形状をなすように構成することができる。この場合は、流出筒の流入筒に対向するファンネル端部にリング状の吸音部材が保持されていることが望ましい。さらにリング状の吸音部材の内径は、流入筒の開口径より大径であることが望ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のダクトによれば、拡張室の存在によって、吸音部材を用いなくても騒音を低減することができる。そして流出筒の少なくとも流入筒に対向する開口端面の断面積が、流入筒の流出筒に対向する開口端面の断面積より大きいため、圧力損失を大きく低減することができる。
【００１１】
さらにファンネル端部にリング状の吸音部材を保持すれば、レゾネータ機能がなまり、特定周波数の騒音を大きく消音することは困難となるものの、広い周波数域で均一に騒音を低減できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明のダクトは、ケースと、ケースに連結された流入筒及び流出筒と、を備えている。ケースは流入側口をもつ流入側底部と、流出側口をもつ流出側底部と、筒部とを備え、拡張室を形成している。流入筒及び流出筒は流入側口及び流出側口にそれぞれ連結され、流入筒及び流出筒の端面開口は拡張室内で間隔を隔てて互いに対向している。すなわちスリットレゾネータが形成されているので、ヘルムホルツの共鳴理論に基づく特定周波数の騒音を消音することができ、騒音を低減することができる。
【００１３】
したがって拡張室の形状（容積）、流入筒及び流出筒の端面どうしの間隔（スリット）などの寸法は、消音しようとする騒音の周波数に応じて決定することができる。本発明のように空調装置用のダクト（φ80相当）の場合は、拡張室の容積は 0.5〜 1.0Ｌの範囲が望ましく、流入筒及び流出筒の端面どうしの間隔（スリット）の寸法は10〜30mmの範囲が好ましい。
【００１４】
そして本発明の最大の特徴は、流出筒の少なくとも流入筒に対向する開口端面の断面積を流入筒の流出筒に対向する開口端面の断面積より大きくしたことにある。このように構成したことで、流入筒からの気流が円滑に流出筒内に流入するので、通気抵抗の増大が抑制されるとともに気流の乱れが抑制され、圧力損失を大きく低減することができる。
【００１５】
流出筒の開口端面の断面積を流入筒の流出筒に対向する開口端面の断面積より大きくするには、流出筒全体の流路断面積を流入筒の流路断面積より大きくしてもよいし、流入筒に近接するにつれてラッパ状に拡径するファンネル形状とすることもできる。
【００１６】
本発明のダクトには、吸音部材を配置することも好ましい。吸音部材によって比較的高周波数域の騒音を吸音することができ、拡張室と合わせて広い周波数域で騒音を低減することが可能となる。また吸音部材によってレゾネータ機能がなまり、特定周波数の騒音を大きく消音することは困難となるものの、広い周波数域で均一に騒音を低減できるようになる。
【００１７】
吸音部材は、流出筒の流入筒に対向する開口端面にリング状に設けることが望ましい。例えば流出筒の開口端面がファンネル形状であれば、吸音部材はその先端に保持する。こうすることにより吸音部材の内径を流入筒の開口径より大径とすることができ、流入筒の開口から流出する気流の通気抵抗となるのを防止できるので、圧力損失の増大を抑制することができる。
【００１８】
吸音部材は通気性を有する多孔質のものであり、発泡ウレタン、不織布、織布などを用いることができるが、吸音特性に優れた軟質発泡ウレタンから形成されたものが好ましい。この吸音部材を配置することによって、高周波数領域の振動エネルギーを減衰することができ、約2000Hz以上の騒音を低減することができる。また吸音部材の通気性によって吸音できる周波数域を調整することができるので、目的に応じて通気性を調整することが望ましい。
【００１９】
吸音部材を流出筒の少なくとも流入筒に対向する開口端面に保持するには、爪係合あるいはクリップなどで機械的に保持してもよいし、接着、溶着などで接合してもよい。
【実施例】
【００２０】
以下、実施例及び比較例により本発明を具体的に説明する。
【００２１】
（実施例１）
図１〜２に本実施例のダクトを示す。このダクトは、流入筒１及び流出筒２と、流入筒１及び流出筒２が連結されたケース３と、を備えている。ケース３は内寸が 100mm× 120mm× 140mmの直方体形状をなし、一端に流入側底部30と他端に流出側底部31と、を有し、流入側底部30と流出側底部31とは筒部32で連結されている。
【００２２】
流入筒１は流入側底部30を貫通して端部がケース３内に延び、流出筒２は流出側底部31を貫通してケース３内に延びている。流入筒１と流出筒２は、共に内寸が60mm×80mmの角筒である。そして流入筒１と流出筒２の端面どうしは、ケース３内で30mmの間隔を隔てて互いに同軸的に対向している。すなわち流入筒１及び流出筒２とケース３とでスリットレゾネータが構成され、ケース３は拡張室として機能する。したがってヘルムホルツの共鳴理論に基づく特定周波数の騒音を消音することができ、騒音を低減することができる。
【００２３】
そして本実施例では、流出筒２の流入筒１に対向する開口端面には、流入筒１に近接するにつれて拡径するＲ＝10相当のファンネル部20が形成されている。このように構成したことで、流入筒１から流出した気流が円滑に流出筒２内に流入するので、通気抵抗の増大が抑制されるとともに気流の乱れが抑制され、圧力損失を低減することができる。
【００２４】
（比較例１）
流出筒２にファンネル部20を形成しなかったこと以外は実施例１と同様に形成した。
【００２５】
（比較例２）
流入筒１と流出筒２の対向する端面どうしを連結し、ケース３を形成しなかったこと以外は比較例１と同様に形成した。
【００２６】
＜シミュレーション評価＞
流入筒１側からホワイトノイズを流入させ、流出筒２側で音圧を評価する場合をシミュレートし、結果を図３に示す。実施例１と比較例１のダクトでは、 800〜1700Hzの範囲で比較例２より音圧レベルが低いことがわかり、これはスリットレゾネータを構成した効果であることが明らかである。そして実施例１のダクトでは、比較例１に比べて1200Hz付近の音圧レベルが大きく低下し、これはファンネル部20を設けたことによる効果である。また実施例１のダクトでは、ファンネル部をもたない比較例１より圧力損失を低減することができる。
【００２７】
（実施例２）
図４に本実施例のダクトの断面図を示す。本実施例のダクトは、ファンネル部20の先端にリング状の吸音部材４を貼着したこと以外は、実施例１と同様の構造である。吸音部材４は軟質発泡ウレタンからなり、厚さ５mmに形成されている。
【００２８】
本実施例のダクトによれば、実施例１と同様に圧力損失を抑制できるとともに、吸音部材４によって2000Hz以上の周波数域の騒音をさらに低減することができる。そして吸音部材４によってレゾネータ機能がなまるため、特定周波数の騒音を大きく消音することは困難となるものの、広い周波数域でほぼ均一に騒音を低減できるようになる。
【００２９】
さらに吸音部材４の内径は流入筒１の内径より大径となるので、吸音部材４による圧力損失の増大を抑制することができる。
【００３０】
（実施例３）
図５に本実施例のダクトの断面図を示す。本実施例のダクトは、流出筒２の内寸を70mm×90mmと流入筒１の内寸より大きくしたこと、及びファンネル部20を形成しなかったこと以外は実施例１と同様の構造である。
【００３１】
本実施例のダクトも、実施例１と同様に圧力損失を抑制することができる。さらに図６に示すように、流出筒２の端面に吸音部材４’を配置すれば、実施例２と同様の騒音抑制効果が発現される。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施例のダクトの要部斜視図である。
【図２】本発明の一実施例のダクトの要部断面図である。
【図３】周波数と騒音レベルとの関係を示すグラフである。
【図４】本発明の第２の実施例に係るダクトの要部断面図である。
【図５】本発明の第３の実施例に係るダクトの要部断面図である。
【図６】本発明の第３の実施例に係るダクトの他の態様を示す要部断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１：流入筒            ２：流出筒              ３：ケース
４：吸音部材          20：ファンネル部
【図１】
2006335125.tif 000003
【図２】
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【図３】
2006335125.tif 000005
【図４】
2006335125.tif 000006
【図５】
2006335125.tif 000007
【図６】
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