WO2019069908A1 - 消音管状構造体 - Google Patents

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WO2019069908A1
WO2019069908A1 PCT/JP2018/036848 JP2018036848W WO2019069908A1 WO 2019069908 A1 WO2019069908 A1 WO 2019069908A1 JP 2018036848 W JP2018036848 W JP 2018036848W WO 2019069908 A1 WO2019069908 A1 WO 2019069908A1
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muffling
tubular
resonance
lid member
opening
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真也 白田
昇吾 山添
暁彦 大津
美博 菅原
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富士フイルム株式会社
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    • F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/02—Energy absorbers; Noise absorbers
    • F16L55/033—Noise absorbers
    • F16L55/0336—Noise absorbers by means of sound-absorbing materials
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16L55/02—Energy absorbers; Noise absorbers
    • F16L55/033—Noise absorbers
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F24F13/02—Ducting arrangements
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    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
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    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
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    • G10K11/172—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using resonance effects

Definitions

  • the present invention relates to a muffling tubular structure.
  • a tubular member such as a ventilation sleeve provided for ventilation on the wall of a house and a muffler for exhaust of an automobile engine
  • Sound of frequency is transmitted.
  • This frequency is a frequency at which resonance occurs in the tubular member, and the occurrence of the resonance in the tubular member causes the sound to pass through the tubular member at a high transmittance. Therefore, various muffling structures are disposed in the tubular member to muffle the sound transmitted through the tubular member.
  • Patent Document 1 a duct main body forming a gas flow path, a communication short pipe communicating with the duct main body and integrally formed, a membrane-like sheet for closing a communication hole of the communication short pipe, and a membrane-like sheet A low noise duct is described which comprises a protective cap which is attached to the communication short pipe in a covering manner.
  • Patent document 1 is what absorbs sound by the membrane vibration of the film-like sheet which plugs up a communicating short pipe.
  • Patent Document 2 there is a muffling structure of a vent pipe, and the vent pipe is a primary side duct, a vent hole is provided in a peripheral wall of the primary side duct, and the vent hole is covered to cover the vent hole.
  • a muffling structure of a vent pipe in which a cover is provided, activated carbon is accommodated in the cover, and a breathable member is interposed between the activated carbon and the peripheral wall.
  • Patent Document 2 is to absorb sound utilizing the muffling action of activated carbon.
  • a cover for containing activated carbon is provided on the outer peripheral portion of the vent pipe.
  • it is necessary to provide an opening on the outer peripheral portion of the vent pipe see, for example, FIG. Therefore, there is a problem that the structural strength of the vent pipe is reduced. Since the space for the cover portion is required, there is a problem that the arrangement is often difficult in an electronic device with a small space, an automobile and the like.
  • An object of the present invention is to solve the problems of the prior art and to provide a muffled tubular structure having high strength and capable of being disposed in a narrow space.
  • the tubular member which has a cylindrical tubular part and the frame part by which at least one part was integrally molded in the inner peripheral surface side of a tubular part And a lid member exchangeably disposed on the opening surface of the frame portion of the tubular member, and the frame and the lid member constitute a resonance type of muffling structure to solve the above-mentioned problems.
  • the present invention has been completed. That is, it discovered that the said subject was solvable by the following structures.
  • a tubular member having a tubular tubular portion, and a frame portion integrally molded at least in part on the inner peripheral surface side of the tubular portion; And a lid member exchangeably disposed on the opening surface of the frame portion of the tubular member;
  • the lid member is a plate-like member smaller than the opening surface of the frame portion and covering a part of the opening surface,
  • the muffling tubular structure according to [1], wherein the muffling structure is a resonance structure having a hollow portion surrounded by the frame portion and the lid member and an opening portion not covered by the lid member of the opening surface.
  • the lid member has an opening, The muffling tubular structure according to [1], wherein the muffling structure is a resonant structure having a hollow portion surrounded by the frame portion and the lid member, and an opening formed in the lid member.
  • the frame portion has an opening, The muffling tubular structure according to [1], wherein the muffling structure is a resonant structure having a hollow portion surrounded by the frame portion and the lid member, and an opening portion formed in the frame portion.
  • the muffled tubular structure according to any one of [2] to [4], wherein the resonance in the resonance structure is air column resonance.
  • the cover member is a membrane-like member capable of vibrating a membrane
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. It is a perspective view which shows a muffling structure typically. It is sectional drawing which shows an example of a tubular member typically. It is the figure which looked at FIG. 4 from a direction. It is a perspective view which shows typically another example of a muffling structure. It is a perspective view which shows typically another example of a muffling structure. It is a figure for demonstrating the model of the tubular part used for simulation. It is a graph showing the relation between frequency and sound pressure. It is a graph showing the relation between the distance from an opening, and internal sound pressure.
  • a numerical range represented using “to” means a range including numerical values described before and after “to” as the lower limit value and the upper limit value.
  • angles such as “45 °”, “parallel”, “vertical” or “orthogonal” are within a range of less than 5 degrees from the exact angle unless otherwise specified. It means that there is. The difference from the exact angle is preferably less than 4 degrees, more preferably less than 3 degrees.
  • the muffling tubular structure of the present invention is A tubular member having a tubular portion and a frame portion integrally formed at least in part on the inner peripheral surface side of the tubular portion; And a lid member exchangeably disposed on the opening surface of the frame portion of the tubular member; It is a muffling tubular structure in which the frame body portion and the lid member constitute a resonance type muffling structure.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view showing an example of a muffling tubular structure of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the sound deadening tubular structure shown in FIG.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a sound absorbing mechanism which the muffling tubular structure shown in FIG. 1 has.
  • the muffling tubular structure 10 has a tubular member 12 and a lid member 14.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing an example of the tubular member.
  • FIG. 5 shows a cross-sectional view of FIG. 4 as viewed from the direction a.
  • the tubular member 12 has a tubular tubular portion 16 whose both bottoms are open, and a frame portion 18 integrally formed on the inner peripheral surface side of the tubular portion 16.
  • the tubular portion 16 is a tubular portion having a rectangular cross-sectional shape (shape of the opening cross section) perpendicular to the central axis direction of the tube.
  • the frame portion 18 is a frame-like portion having a height in a direction perpendicular to one surface of the inner surface (inner peripheral surface) of the tubular portion 16. In other words, the frame portion 18 has a cubic shape having an opening passing through one surface, and one surface (opening surface) of the opening is closed by the inner circumferential surface of the tubular portion 16.
  • the tubular portion 16 and the frame portion 18 are integrally formed. That is, the tubular portion 16 and the frame portion 18 are integrally formed without using an adhesive or a mechanical connection method.
  • the lid member 14 is a plate-like member, and is disposed on the opening surface of the frame portion 18.
  • the lid member 14 a has a rectangular planar shape, is smaller than the opening surface of the frame portion 18, and is arranged to cover a part of the opening surface.
  • the length in the y direction in FIG. 3 is substantially the same as the length of the frame portion 18, and the length in the x direction is shorter than the length of the frame portion 18.
  • the frame portion 18 of the tubular member 12 and the lid member 14 constitute a muffling structure 20.
  • the muffling structure 20 is a structure for expressing and muffling at least one of the functions of sound absorption and reflection.
  • the lid member 14a covers the entire opening surface of the frame portion 18 in the y direction in FIG. 3, and only a part of the opening surface of the frame portion 18 in the x direction. cover.
  • the muffling structure 20a has a hollow portion 24 surrounded by the frame portion 18 and the lid member 14a, and an opening 22 of the opening surface of the frame portion 18 not covered by the lid member 14a. Become.
  • the opening 22 communicates the hollow portion 24 with the outside.
  • the noise reduction structure 20a having such a configuration is a resonance structure that generates air column resonance or Helmholtz resonance.
  • Air column resonance is a phenomenon in which resonance occurs due to the occurrence of a standing wave in an open or closed tube according to the length of the tube.
  • Helmholtz resonance is a phenomenon in which the air in the opening functions as a mass, and the air inside the container having the opening plays a role as a spring and resonates.
  • the resonance frequency of the air column resonance may be appropriately set so as to muffle the sound resonating in the tubular portion.
  • the resonance frequency of air column resonance is determined by the length of the tube (depth from the opening 22), the open end correction (corresponding to the size of the opening 22), and the like.
  • the frame portion 18 and the lid member 14a act as a container, and the air of the opening 22 serves as a mass (mass) in the hollow portion 24.
  • a certain air acts as a spring, resonates the mass spring, and absorbs sound by thermal viscous friction in the vicinity of the wall of the opening 22. Therefore, when the muffling structure 20a is used as a resonance structure in which Helmholtz resonance occurs, the resonance frequency of the Helmholtz resonance may be appropriately set so as to muffle the sound resonating in the tubular portion.
  • the resonance frequency of the Helmholtz resonance is determined by the internal volume of the hollow portion 24 and the area of the opening 22. Therefore, the frequency of the resonating sound can be appropriately set by adjusting the inner volume of the hollow portion 24 of the muffling structure 20a, the area of the opening 22, and the like.
  • the resonance structure in which air column resonance occurs or the resonance structure in which Helmholtz resonance occurs is the size and position of the opening 22; It depends on the size of Therefore, by adjusting these appropriately, it is possible to select which resonance structure of air column resonance and Helmholtz resonance.
  • air column resonance if the opening is narrow, the sound wave is reflected by the opening and the sound wave does not easily enter the hollow part, so the opening is preferably wide to some extent.
  • the length of the short side is preferably 1 mm or more, more preferably 3 mm or more, and still more preferably 5 mm or more.
  • the diameter is preferably in the above range.
  • the opening in the case of Helmholtz resonance, it is preferable that the opening be narrow to some extent, since it is necessary to generate thermal viscous friction on the side wall of the opening to absorb sound.
  • the short side length is preferably 0.5 mm or more and 20 mm, more preferably 1 mm or more and 15 mm or less, and still more preferably 2 mm or more and 10 mm or less.
  • the diameter is preferably in the above range.
  • the frame portion 18 of the tubular member 12 and the lid member 14a constitute the muffling structure 20a, whereby the sound passing through the inside of the tubular portion 16 can be muffled.
  • the frame portion 18 is integrally formed on the inner peripheral surface side of the tubular portion 16, and the lid member is disposed at the opening of the frame portion 18 to muffle Make up the structure. Since it is not necessary to form an opening in the outer peripheral surface of the tubular portion 16, the structural strength of the tubular member is not reduced, and high strength can be maintained. In addition, since the frame portion 18 is formed on the inner circumferential surface of the tubular portion 16 in a direction approximately perpendicular to the inner circumferential surface, the rigidity of the tubular portion 16 is further enhanced. Further, since the muffling structure 20 is disposed inside the tubular structure, there is no need for a space for disposing the muffling structure 20, and the arrangement becomes easy even in an electronic device with a narrow space, an automobile, or the like.
  • the muffling structure 20a having the above-described resonance structure resonate with the sound in the audible range.
  • the audible range in the present invention is 20 Hz to 20000 Hz.
  • the muffling structure 20a more preferably resonates with a more audible sound of 100 Hz to 16000 Hz, and more preferably resonates with a 200 Hz to 12000 Hz sound.
  • the muffling structure 20a is preferably for muffling the sound of the resonance frequency in the tubular portion 16.
  • the resonance frequency of the sound resonating in the tubular portion 16 is the tubular portion 16 in a state of being connected to the other duct. It is the resonance frequency of the sound resonating within.
  • the muffling structure 20a be disposed at the antinode position of the sound pressure of the resonating sound in the tubular portion 16, that is, at the position where the sound pressure becomes high.
  • the frame portion 18 constituting the muffling structure 20 a is integrally formed with the tubular portion 16 on the inner peripheral surface of the tubular portion 16.
  • the position of the frame portion 18 on the inner peripheral surface of the tubular portion 16 is set in advance by simulation, experiment or the like so as to be the position of the antinode of the sound resonating in the tubular portion 16.
  • the position of the antinode of the sound pressure is the pressure of the sound pressure in the tubular portion 16 in the state of being connected to the other duct. It is the position of the belly.
  • a resonance in the tubular portion 16 for example, when the end of the tubular portion 16 is open, reflection occurs due to a large change in acoustic impedance at that site. The reflected sound interferes with the transmitted sound in the tubular portion 16. At a particular frequency, the interference causes a standing wave in the tubular portion 16 to become a resonance.
  • the frame portion 18 is positioned in advance and integrally formed on the inner peripheral surface of the tubular portion 16 with the tubular portion 16, positioning of the muffling structure 20a in the tubular portion 16 is easy. Further, since the positional accuracy of the muffling structure 20a can be greatly enhanced, a high sound absorption effect can be surely obtained. In particular, since the acoustic characteristics of the muffling structure 20 a due to resonance largely change depending on the arrangement in the tubular portion 16, the positioning accuracy of the muffling structure 20 a is important. In addition, in the configuration in which the muffling structure is manufactured separately from the tubular portion and disposed in the tubular portion, it is difficult to obtain the same acoustic characteristics in mass production.
  • the positioning can be performed easily and with high accuracy, the same acoustic characteristics can be easily and stably obtained even in the case of mass production. Further, since the positional displacement or the like of the muffling structure 20a does not occur, it is possible to prevent the sound absorption effect from being lowered due to the positional displacement from the position of the antinode of the sound pressure.
  • the entire frame portion 18 is integrally formed with the tubular portion 16.
  • the present invention is not limited to this, and at least a portion of the frame portion 18 is integrally formed with the tubular portion 16. It may be molded. For example, one, two or three of the four frames constituting the frame portion 18 may be integrally formed with the tubular portion 16.
  • Examples of the material of the tubular member 12 include metal materials, resin materials, reinforced plastic materials, carbon fibers, and the like.
  • metal materials such as aluminum, titanium, magnesium, tungsten, iron, steel, chromium, chromium molybdenum, nichrome molybdenum, copper, and these alloys can be mentioned, for example.
  • the resin material for example, acrylic resin, methyl polymethacrylate, polycarbonate, polyamideid, polyarylate, polyetherimide, polyacetal, polyetheretherketone, polyphenylene sulfide, polysulfone, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate,
  • resin materials such as polyimide, ABS resin (acrylonitrile (Acrylonitrile), butadiene (Butadiene), styrene (Styrene) copolymer synthetic resin), polypropylene, and triacetyl cellulose.
  • CFRP Carbon Fiber Reinforced Plastics
  • GFRP Glass Fiber Reinforced Plastics
  • Other examples include natural rubber, chloroprene rubber, butyl rubber, EPDM (ethylene-propylene-diene rubber), silicone rubber and the like, and rubbers containing a crosslinked structure thereof.
  • a structure containing air that is, a foam material, a hollow material, a porous material or the like can also be used.
  • the frame can be formed using, for example, a closed cell foam material or the like in order to prevent air flow between the cells.
  • closed cell polyurethane closed cell polystyrene
  • closed cell polypropylene closed cell polyethylene
  • closed cell rubber sponge closed cell rubber sponge
  • the tubular member 12 is preferably made of a flame-retardant material or a material having high heat resistance, from the viewpoint of being usable as an exhaust port or the like.
  • the heat resistance can be defined, for example, as a time satisfying the items of Article 108-2 of the Building Standard Act Enforcement Order. If the time required to satisfy Article 108-2 of the Building Standard Act Enforcement Order is 5 minutes or more and less than 10 minutes, it is a flame retardant material, and if it is 10 minutes or more and less than 20 minutes, it is a semicombustible material; The above cases are noncombustible materials.
  • heat resistance is often defined in each field. Therefore, the tubular member 12 may be made of a material having heat resistance equal to or more than the flame retardancy defined in the field according to the field using the muffle tubular structure.
  • the shape of the open cross section of the tubular portion 16 is not particularly limited, for example, another square such as a square, a rectangle, a rhombus, or a parallelogram, a triangle such as an equilateral triangle, an isosceles triangle, or a right triangle. It may be a polygon including regular polygons such as regular pentagons or regular hexagons, or may be circular, elliptical, etc. or may be irregular.
  • the shape of the open cross section of the frame portion 18 is not particularly limited, and, for example, another square such as a square, a rectangle, a rhombus, or a parallelogram, a triangle such as an equilateral triangle, an isosceles triangle, or a right triangle It may be a polygon including a regular polygon such as a regular pentagon or a regular hexagon, or a circle, an ellipse or the like, or it may be indeterminate.
  • the size (the size of the opening cross section), the wall thickness, the length, and the like of the tubular portion 16 are not particularly limited, and may be appropriately set according to the required size and the like.
  • the thickness (frame thickness) and height (height in the direction perpendicular to the inner peripheral surface of the tubular portion 16) of the frame portion 18 are also particularly limited as long as the lid member 14 can be fixed and supported securely. Instead, it can be set, for example, according to the size of the opening cross section of the frame portion 18 or the like.
  • the configuration in which the tubular portion 16 and the frame portion 18 are integrally formed includes a compression molding, an injection molding, an imprint, a cutting process, and a processing method using a three-dimensional shape forming (3D) printer, etc.
  • a compression molding an injection molding, an imprint, a cutting process, and a processing method using a three-dimensional shape forming (3D) printer, etc.
  • 3D three-dimensional shape forming
  • the same material as the material of the tubular member 12 described above can be used.
  • the materials of the lid member 14a and the tubular member 12 may be the same or different.
  • the lid member 14a and the tubular member 12 are made of the same material, the characteristics against heat, humidity, etc. are equal, so handling with respect to environmental changes is easy.
  • the same materials are often easy to bond, which is advantageous in securing the lid member to the tubular member.
  • the thickness of the lid member 14a is not particularly limited, and can be appropriately set according to the required strength, miniaturization, and the like.
  • the method of fixing the lid member 14a to the frame portion 18 is not particularly limited, and a method using a double-sided tape or an adhesive, a mechanical fixing method such as screwing, pressure bonding or the like can be appropriately used.
  • This fixing method can also be selected from the viewpoints of heat resistance, durability, and water resistance, as with the material of the tubular member.
  • the adhesive Cemedine "Super X” series, Threebond “3700 series (heat resistant)", heat resistant epoxy adhesive "Duralco series” manufactured by Solar Wire Mesh Co., Ltd., etc.
  • the double-sided tape a high heat resistant double-sided adhesive tape 9077 manufactured by 3M or the like can be selected. In this way, various fixing methods can be selected for the required characteristics.
  • the opening 22 is covered by using a plate-like lid 14a smaller than the opening of the frame 18 as the lid 14 and covering a part of the opening.
  • the resonance structure having the hollow portion 24 is obtained, the present invention is not limited thereto.
  • a lid member 14 is a plate-like member having a size that completely covers the opening surface of the frame portion 18, and a lid having the opening 15 penetrating in the thickness direction.
  • the opening surface of the frame portion 18 is covered with the cover member 14 b using the member 14 b.
  • the muffling structure 20b is a resonant structure having the hollow portion 24 surrounded by the frame portion 18 and the lid member 14b and the opening 15 formed in the lid member 14b.
  • the muffling structure 30b shown in FIG. 6 is a resonance structure that produces air column resonance or Helmholtz resonance.
  • codes such as 30a, 30b,... are attached to the muffling structures having different configurations, the code 30 is attached when it is not necessary to distinguish these muffling structures.
  • reference signs are given to lid members having different configurations like 14a, 14b,..., Reference symbol 14 is given when it is not necessary to distinguish between these lid members.
  • the lid member 14 a plate-like member having a size sufficient to entirely cover the opening surface of the frame portion 18 is provided, and an opening portion is provided on the side surface of the frame portion 18. It is good also as composition which covers the opening side of.
  • the muffling structure 20 is a resonant structure having a hollow portion 24 surrounded by the frame portion 18 and the lid member 14 and an opening portion formed in the frame portion 18.
  • the muffling structure 20 a is a resonance structure that generates air column resonance or Helmholtz resonance, but is not limited thereto.
  • a vibrating membrane-like lid member 14c may be used as the lid member 14 to cover the opening surface of the frame 18 with the lid member 14c.
  • the muffling structure 20c is a resonance structure in which the membrane-like lid member 14c is vibratably supported with the peripheral portion thereof fixed to the frame portion 18, and is a resonance structure utilizing membrane vibration.
  • the resonance frequency of the membrane vibration of the muffling structure 20c may be appropriately set so as to muffle the sound resonating in the tubular portion.
  • the resonance frequency of the membrane vibration is determined by the size, thickness, hardness and the like of the film-like lid member 14c. Therefore, the frequency of the resonating sound can be appropriately set by adjusting the size, thickness, hardness and the like of the lid member 14c of the noise reduction structure 20c.
  • the film-like lid member 14c aluminum, titanium, nickel, permalloy, 42 alloy, kovar, nichrome, copper, beryllium, phosphor bronze, brass, nickel, tin, zinc, iron, tantalum, niobium, molybdenum, Various metals such as zirconium, gold, silver, platinum, palladium, steel, tungsten, lead and iridium; PET (polyethylene terephthalate), TAC (triacetyl cellulose), PVDC (polyvinylidene chloride), PE (polyethylene), PVC (Polyvinyl chloride), PMP (polymethylpentene), COP (cycloolefin polymer), zeonoa, polycarbonate, PEN (polyethylene naphthalate), PP (polypropylene), PS (polystyrene), PAR (polyarylate), aramid, PPS (Polif Nylene sulfide), PES (polyrene),
  • glass materials such as thin film glass, fiber reinforced plastic materials such as CFRP (carbon fiber reinforced plastic) and GFRP (glass fiber reinforced plastic) can also be used.
  • CFRP carbon fiber reinforced plastic
  • GFRP glass fiber reinforced plastic
  • natural rubber, chloroprene rubber, butyl rubber, EPDM, silicone rubber and the like, and rubbers containing a crosslinked structure thereof can be used. Or you may combine those. Or you may combine those.
  • the Young's modulus of the film-like lid member 14c is not particularly limited as long as the film can vibrate.
  • the Young's modulus of the film-like lid member 14c is preferably 1000 Pa to 1000 GPa, more preferably 10000 Pa to 500 GPa, and most preferably 1 MPa to 300 GPa.
  • the density of the film-like lid member 14c is not particularly limited as long as the film can vibrate. Density of the membrane lid member 14c is preferably 10kg / m 3 ⁇ 30000kg / m 3, more preferably from 100kg / m 3 ⁇ 20000kg / m 3, 500kg / m 3 ⁇ 10000kg / m 3 It is most preferable that
  • the thickness of the film-like lid member 14c is not particularly limited as long as the film can vibrate.
  • the thickness of the film-like lid member 14c is preferably 0.005 mm (5 ⁇ m) to 1 mm, more preferably 0.007 mm (7 ⁇ m) to 0.5 mm, 0.01 mm (10 ⁇ m) Most preferably, it is ⁇ 0.25 mm (250 ⁇ m).
  • the method of fixing the film-like lid member 14a to the frame portion 18 is not particularly limited, and a method using a double-sided tape or an adhesive, a mechanical fixing method such as screwing, pressure bonding or the like can be appropriately used. .
  • the lid member 14 is exchangeably attached to the frame portion 18. Therefore, by replacing the cover member 14, it is possible to mute the sound in different frequency bands.
  • exchangeable means such as a fixing method with double-sided tape, adhesive and adhesive, a method of fixing with a tape from the side wall, a mechanical connection method such as screwing, a fixing method with a fitting structure, etc.
  • it can be easily removed and reattached without damaging the lid member 14 and the frame portion 18.
  • the frequency band of the sound to be muffled can be changed by changing the lid members 14 having different sizes of the openings. .
  • the frequency band of the sound to be muffled is changed by changing the lid member 14c to a lid member 14c having different thickness, hardness and the like. be able to.
  • the cover 14 of the muffling structure 20 having an opening as shown in FIGS. 3 and 6 is changed to a film-like cover 14c as shown in FIG. 7 to change the frequency band of sound to be muffled Can.
  • the lid may be attached after the porous sound absorber is disposed inside the frame, or the lid may be provided with a porous sound absorbing material and attached to the frame.
  • the porous sound absorber there is no particular limitation on the porous sound absorber, and conventionally known porous sound absorbers can be appropriately used.
  • the flow resistance of the porous sound absorber is not particularly limited, but is preferably 1000 to 100000 (Pa ⁇ s / m 2 ), more preferably 5000 to 80000 (Pa ⁇ s / m 2 ), and 10000 to 50000 (Pa ⁇ s). s / m 2 ) is more preferred.
  • FIG. 8 An L-shaped duct as shown in FIG. 8 was produced.
  • the L-shaped duct is made of ABS and has a first tube structure of 50 mm in width, 80 mm in height and 300 mm in length, and a second tube structure of 50 mm in width, 40 mm in height and 30 mm in length
  • the second pipe structure is connected to the side surface (surface with a width of 50 mm) of the end of the first pipe structure. That is, the longitudinal direction of the first tubular structure and the longitudinal direction of the second tubular structure intersect at 90 °.
  • the end face of the first pipe structure in the longitudinal direction far from the second pipe structure is an open end, and the end face of the second pipe structure in the longitudinal direction not connected to the first pipe structure is an open end It is.
  • a speaker (SRS-XB10 manufactured by Sony Corporation) is disposed at the open end of the second pipe structure of the L-shaped duct, and a 1/2 inch microphone (TYPE manufactured by Accor Corporation) at a distance of 200 mm from the open end of the first pipe structure. 7146 (hereinafter, simply referred to as "microphone").
  • White noise was generated from the speaker, and the sound pressure was measured for 20 seconds with a microphone.
  • the measured sound pressure was subjected to fast Fourier transform (FFT), and the sound pressure for each frequency was determined as an average value for 20 seconds.
  • FFT fast Fourier transform
  • FIG. 9 shows the measurement results of Reference Example 1.
  • FIG. 9 is a graph showing the relationship between the volume transmitted from the L-shaped duct and the frequency. Since the incident sound pressure is white noise, it corresponds to the transmittance of each frequency. According to FIG. 9, it can be seen that in this L-shaped duct, the transmittance is the largest at 810 Hz in the range of 500 Hz to 1000 Hz, resulting in a transmitted resonance at this frequency. In the following, focusing on the frequency of 810 Hz, experiments were conducted focusing on how much the sound that easily passes the frequency of 810 Hz can be reduced.
  • FIG. 10 shows the results at 810 Hz. From FIG. 10, it can be seen that the impedance change at the open end causes a mode to occur inside the L-shaped duct.
  • Example 1 The L-shaped duct made of ABS of the same size as the reference example 1, which is located at a position of 80 mm from the open end of the first pipe structure and a position of 190 mm on the inner peripheral surface side of the 50 mm wide surface of the first pipe structure.
  • An L-shaped duct (tubular member) was produced, in which a frame having a height of 20 mm, a width of 50 mm and a thickness of 3 mm was integrally formed. The production was performed using a 3D printer manufactured by XYZ Printing Company.
  • the two frames are in contact with the surface of 80 mm in height at both ends, and the surface of 80 mm in height serves as the frame portion, and the frame together with the two frames Make up the department.
  • the portions other than the two frames of the L-shaped duct correspond to the tubular portion of the present invention.
  • an acrylic plate having a width of 50 mm and a thickness of 2 mm was prepared, with the length in the longitudinal direction of the first tube structure being the distance between two integrally formed frames + frame thickness (116 mm in total).
  • An opening having a length of 20 mm was formed from a position of 3 mm from one end in the length direction of the acrylic plate to a position of 23 mm.
  • the width of the opening was 44 mm, and 3 mm each was left at both ends in the width direction.
  • FIG. 11 An acrylic plate having an opening was fixed to two frames with double-sided tape. The opening side was attached as the open end side of the first tubular structure to produce a muffled tubular structure. Thus, a muffling structure as shown in FIG. 11 was formed. The hollow portion is 110 mm long, 50 mm wide and 20 mm high, and the opening is 20 mm long and 44 mm wide.
  • This muffling structure is a resonant structure that produces air column resonance. The resonant frequency of this resonant structure is 810 Hz.
  • the sound pressure of the produced muffled tubular structure was measured in the same manner as in Reference Example 1.
  • the transmission loss amount in Example 1 was evaluated in dB as 20 ⁇ log 10 (sound pressure of Reference Example 1 / Sound pressure of Example 1). The results are shown in FIG.
  • a large noise reduction effect of about 24 dB can be obtained at 810 Hz, which is the resonant frequency of the L-shaped duct.
  • the mode in the L-shaped duct has an antinode (peak of sound pressure) at a position of 90 mm from the open end.
  • the opening of the sound deadening structure is formed between 80 mm and 100 mm from the open end of the L-shaped duct, and it can be seen that the opening is just at the antinode position.
  • a large muffling effect can be obtained.
  • Example 2 A muffling tubular structure was produced in the same manner as in Example 1 except that the two frames were positioned 70 mm and 180 mm from the open end, respectively. That is, the muffling structure is formed 70 mm from the open end of the L-shaped duct.
  • the transmission loss was evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in FIG. In the case of Example 2, the opening of the muffling structure is slightly offset from the position of the antinode of the sound pressure. Therefore, it can be seen that although the amount of transmission loss is slightly smaller compared to Example 1, a large muffling effect can be obtained.
  • Example 3 A muffling tubular structure was produced in the same manner as in Example 1 except that the two frames were positioned 20 mm and 130 mm from the open end, respectively. That is, the muffling structure is formed at a position of 20 mm from the open end of the L-shaped duct. The transmission loss was evaluated in the same manner as in Example 1.
  • Example 4 A muffled tubular structure was produced in the same manner as in Example 1 except that the two frames were positioned 140 mm and 250 mm from the open end, respectively. That is, the muffling structure is formed at a position of 140 mm from the open end of the L-shaped duct.
  • the transmission loss was evaluated in the same manner as in Example 1. The amount of transmission loss at 810 Hz in Examples 1 to 4 is shown in FIG.
  • the muffling effect is obtained. Further, it is understood that the muffling effect largely changes depending on the position of the muffling structure (the position of the opening), and it is preferable that the opening of the muffling structure is disposed at the position of the antinode of the sound pressure. From the above, it is understood that it is important that the positioning accuracy of the muffling structure and that no positional deviation occur during use. In the present invention, since the frame (frame portion) of the noise reduction structure is integrally formed with the L-shaped duct (tubular portion), the positioning accuracy is high, and no positional displacement occurs, so a high noise reduction effect is obtained. It can be understood that
  • Example 5 In the same manner as in Example 1, an L-shaped duct (tubular member) having a frame (height 20 mm) at a position of 80 mm and 100 mm from the open end was produced.
  • a lid member an acrylic plate having a width of 50 mm and a thickness of 5 mm was prepared, with the length in the longitudinal direction of the first tube structure being the distance between two frames + the frame thickness (total 26 mm).
  • a 6.3 mm ⁇ 6.3 mm square through hole was formed at the center of this acrylic plate.
  • the lid member was fixed to two frames with double-sided tape to produce a muffled tubular structure.
  • the muffling structure formed by this is a Helmholtz resonator having a through hole (opening) and a volume (hollow part) on the back surface.
  • the resonant frequency of this resonant structure is 810 Hz.
  • Example 6 A muffled tubular structure was produced in the same manner as in Example 5 except that the positions of the two frames were changed to the positions of 20 mm and 40 mm from the open end, respectively.
  • Example 7 A muffling tubular structure was produced in the same manner as in Example 5 except that the positions of the two frames were set to 140 mm and 160 mm from the open end, respectively.
  • FIG. 15 shows the amount of transmission loss at 810 Hz. It can be seen from FIG. 15 that the muffling effect is obtained at any position of the muffling structure. In particular, it can be seen that the amount of transmission loss is high in the fifth embodiment (a position of 80 mm from the open end) in which the muffling structure is disposed at the antinode position of the sound pressure.
  • Example 8 A muffled tubular structure was produced in the same manner as in Example 5 except that the through hole formed in the lid member was 6.0 mm ⁇ 6.0 mm.
  • Example 9 A muffling tubular structure was produced in the same manner as in Example 5 except that the through hole formed in the lid member was 6.6 mm ⁇ 6.6 mm.
  • Example 8 The acoustic performance of the muffling tubular structures of Examples 8 and 9 was measured in the same manner as Example 1. The measurement result of the amount of transmission loss of Examples 5, 8 and 9 is shown in FIG.
  • the resonance frequency of the Helmholtz resonance can be changed by changing the size of the through hole formed in the lid member. That is, it can be seen that the muffling tubular structure of the present invention can easily change the sound absorbing frequency by changing the resonance frequency of the resonance structure by changing the type of the lid member.
  • Example 10 The positions of the two frames are 80 mm and 130 mm from the open end, and the height of the frames is 32 mm. Furthermore, two sheets with a thickness of 2 mm and a height of 32 mm at both end sides in the width direction between the two frames.
  • An L-shaped duct (tubular member) was produced in the same manner as in Example 5 except that the frame of (1) was used. That is, in the L-shaped duct, a frame portion having a rectangular (50 mm ⁇ 46 mm) opening surrounded by four frames is integrally formed.
  • a lid member As a lid member, a PET film (made by Toray Industries, Inc.) with a width of 50 mm and a thickness of 75 ⁇ m was prepared, with the length in the longitudinal direction of the first tube structure being the distance between two frames plus the frame thickness (total 56 mm) .
  • the lid member was fixed to four frames with double-sided tape to produce a muffled tubular structure.
  • the muffling structure formed by this is a membrane vibrating resonance structure capable of membrane vibration.
  • the resonant frequency of this resonant structure is 810 Hz.
  • Example 10 The acoustic performance of the muffling tubular structure of Example 10 was measured in the same manner as in Example 1. As a result, at 810 Hz, a transmission loss of 8.5 dB was obtained. As described above, it was possible to muffle the duct even by using the membrane vibration. From the above, the effects of the present invention are clear.

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Abstract

高い強度を有し、狭いスペースにも配置できる消音管状構造体を提供する。筒状の管状部、および、管状部の内周面側に、少なくとも一部が一体成型された枠体部を有する管状部材と、管状部材の枠体部の開口面に交換可能に配置される蓋部材と、を有し、枠体部と蓋部材とが共鳴型の消音構造を構成する。

Description

消音管状構造体
　本発明は、消音管状構造体に関する。
　住宅の壁に換気のために設けられる通気スリーブ、および、自動車エンジンの排気のためのマフラー等の管状部材では、管状部材の長さおよび開口部の直径（開口面積）等に応じて、特定の周波数の音が透過する。この周波数は管状部材内で共鳴が生じる周波数であり、管状部材内で共鳴が生じることで高い透過率で音が管状部材内を透過してしまう。
　そのため、管状部材には各種の消音構造が配置されて、管状部材内を透過する音を消音している。
　例えば、特許文献１には、気体流路を形成するダクト本体と、ダクト本体に連通して一体形成される連通短管と、連通短管の連通孔を塞ぐ膜状シートと、膜状シートを覆うようにして連通短管に取付けられる保護キャップとを具備する低騒音ダクトが記載されている。特許文献１は連通短管を塞ぐ膜状シートの膜振動によって吸音するものである。
　また、特許文献２には、通気管の消音構造であって、通気管は、一次側ダクトであり、一次側ダクトの周壁に通気孔が設けられ、通気孔を覆うようにして周壁の外側にカバーが設けられており、カバー内に活性炭が収納され、活性炭と周壁との間に通気性部材が介在する通気管の消音構造が記載されている。特許文献２は活性炭の消音作用を利用して吸音するものである。
特開２００３－６５１７３号公報 国際公開第２００９／１１０３４４号
　特許文献１に記載の低騒音ダクトでは、ダクト本体の外周面一部に開孔を設けてこの開孔の位置に合わせて、ダクト本体の外周部に連通短管が形成されている。そのため、ダクト本体の構造強度が小さくなってしまうという問題があった。連通短管のスペースが必要となるため、スペースの狭い電子機器、および、自動車等では配置が困難な場合が多いという問題があった。
　特許文献２に記載の通気管の消音構造では、通気管の外周部に活性炭を収容するカバーが設けられている。通気管と活性炭を収容するカバー内と連通させるため、通気管の外周部に開口を設ける必要がある（特許文献２の図４（ｂ）等参照）。そのため、通気管の構造強度が小さくなってしまうという問題があった。カバー部分のスペースが必要となるため、スペースの狭い電子機器、および、自動車等では配置が困難な場合が多いという問題があった。
　本発明の課題は、上記従来技術の問題点を解消し、高い強度を有し、狭いスペースにも配置できる消音管状構造体を提供することにある。
　本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、筒状の管状部、および、管状部の内周面側に、少なくとも一部が一体成形された枠体部を有する管状部材と、管状部材の枠体部の開口面に交換可能に配置される蓋部材と、を有し、枠体部と蓋部材とが共鳴型の消音構造を構成することにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。
　すなわち、以下の構成により上記課題を解決することができることを見出した。
　［１］　筒状の管状部、および、前記管状部の内周面側に、少なくとも一部が一体成形された枠体部を有する管状部材と、
　管状部材の枠体部の開口面に交換可能に配置される蓋部材と、を有し、
　枠体部と蓋部材とが共鳴型の消音構造を構成する消音管状構造体。
　［２］　蓋部材は、枠体部の開口面よりも小さく、開口面の一部を覆う板状部材であり、
　消音構造は、枠体部および蓋部材に囲まれる中空部と、開口面の蓋部材に覆われていない開口部と、を有する共鳴構造である［１］に記載の消音管状構造体。
　［３］　蓋部材は、開口部を有し、
　消音構造は、枠体部および蓋部材に囲まれる中空部と、蓋部材に形成された開口部と、を有する共鳴構造である［１］に記載の消音管状構造体。
　［４］　枠体部は、開口部を有し、
　消音構造は、枠体部および蓋部材に囲まれる中空部と、枠体部に形成された開口部と、を有する共鳴構造である［１］に記載の消音管状構造体。
　［５］　共鳴構造での共鳴が気柱共鳴である［２］～［４］のいずれかに記載の消音管状構造体。
　［６］　共鳴構造での共鳴がヘルムホルツ共鳴である［２］～［４］のいずれかに記載の消音管状構造体。
　［７］　蓋部材は、膜振動可能な膜状部材であり、
　消音構造は、枠体部の開口面に配置された膜状部材が膜振動する共鳴構造である［１］に記載の消音管状構造体。
　［８］　共鳴構造が、可聴域の音に共鳴する［２］～［７］のいずれかに記載の消音管状構造体。
　［９］　消音構造は、管状部内で共鳴する音の音圧の腹になる位置に配置されている［１］～［８］のいずれかに記載の消音管状構造体。
　［１０］　蓋部材の材質が、枠体部の材質と同じである［１］～［９］のいずれかに記載の消音管状構造体。
　［１１］　共鳴型の消音構造の内部もしくは外部に、多孔質吸音体が存在する［１］～［１０］のいずれかに記載の消音管状構造体。
　本発明によれば、高い強度を有し、狭いスペースにも配置できる消音管状構造体を提供することができる。
本発明の消音管状構造体の一例を模式的に示す斜視図である。 図１のＢ－Ｂ線断面図である。 消音構造を模式的に示す斜視図である。 管状部材の一例を模式的に示す断面図である。 図４をａ方向から見た図である。 消音構造の他の一例を模式的に示す斜視図である。 消音構造の他の一例を模式的に示す斜視図である。 シミュレーションに用いた管状部のモデルを説明するための図である。 周波数と音圧との関係を表すグラフである。 開口からの距離と内部音圧との関係を表すグラフである。 シミュレーションに用いた消音構造のモデルを説明するための図である。 周波数と透過損失量との関係を表すグラフである。 周波数と透過損失量との関係を表すグラフである。 開放端からの距離と透過損失量との関係を表すグラフである。 開放端からの距離と透過損失量との関係を表すグラフである。 周波数と透過損失量との関係を表すグラフである。
　以下、本発明について詳細に説明する。
　以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。
　なお、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およ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、例えば、「４５°」、「平行」、「垂直」あるいは「直交」等の角度は、特に記載がなければ、厳密な角度との差異が５度未満の範囲内であることを意味する。厳密な角度との差異は、４度未満であることが好ましく、３度未満であることがより好ましい。
［消音管状構造体］
　本発明の消音管状構造体は、
　筒状の管状部、および、管状部の内周面側に、少なくとも一部が一体成形された枠体部を有する管状部材と、
　管状部材の枠体部の開口面に交換可能に配置される蓋部材と、を有し、
　枠体部と蓋部材とが共鳴型の消音構造を構成する消音管状構造体である。
　本発明の消音管状構造体の一例について、図１～図３を用いて説明する。
　図１は、本発明の消音管状構造体の一例を示す模式的な斜視図である。図２は、図１に示す消音管状構造体のＢ－Ｂ線断面図である。図３は、図１に示す消音管状構造体が有する吸音機構を示す斜視図である。
　図１および図２に示すように、消音管状構造体１０は、管状部材１２と蓋部材１４とを有する。
　図４に管状部材の一例を模式的に示す断面図を示す。また、図５に図４をａ方向から見た断面図を示す。
　図４および図５に示すように、管状部材１２は、両底面が開放された筒状の管状部１６と、管状部１６の内周面側に一体成形された枠体部１８とを有する。
　管状部１６は、筒の中心軸方向に垂直な断面形状（開口断面の形状）が長方形状の筒状の部位である。
　枠体部１８は、管状部１６の内側の面（内周面）の一面に垂直な方向に高さを有する枠状の部位である。言い換えると、枠体部１８は、立方体形状で、一面を貫通する開口を有する形状で、開口の一方の面（開口面）が管状部１６の内周面で塞がれている。
　管状部１６と枠体部１８とは、一体成形されている。すなわち、管状部１６と枠体部１８とは、接着剤、機械的接続方法を用いずに一体的に形成されている。
　蓋部材１４は、板状部材であり、枠体部１８の開口面に配置されている。
　図３に示す例では、蓋部材１４ａは、平面形状が四角形状で、枠体部１８の開口面よりも小さく、開口面の一部を覆うように配置されている。具体的には、蓋部材１４ａは、図３中ｙ方向の長さが枠体部１８の長さと略同じで、ｘ方向の長さが枠体部１８の長さよりも短い。
　本発明において、管状部材１２の枠体部１８と、蓋部材１４とは、消音構造２０を構成する。消音構造２０は、吸音および反射の少なくとも一方の機能を発現して消音する構造である。
　図３に示す消音構造２０ａにおいては、蓋部材１４ａは、図３中ｙ方向には枠体部１８の開口面を全て覆い、ｘ方向には、枠体部１８の開口面の一部のみを覆う。これによって、消音構造２０ａは、枠体部１８と蓋部材１４ａとに囲まれる中空部２４と、枠体部１８の開口面の、蓋部材１４ａに覆われていない開口部２２とを有する構成となる。開口部２２は、中空部２４と外部とを連通する。
　このような構成の消音構造２０ａは、気柱共鳴またはヘルムホルツ共鳴を生じる共鳴構造となる。
　周知のとおり、共鳴構造による消音は、共鳴現象を利用して特定の周波数（周波数帯域）の音を選択的に消音するものである。
　気柱共鳴は、開管または閉管内に、管の長さに応じて定在波が生じることで共鳴が起こる現象である。
また、ヘルムホルツ共鳴は、開口部の空気がマスとして機能し、開口部を持った容器の内部にある空気がバネとしての役割を果たし、共鳴する現象である。
　図３に示す消音構造２０ａを気柱共鳴が生じる共鳴構造として用いる場合には、枠体部１８および蓋部材１４ａが閉管として作用して中空部２４に定在波が生じることで共鳴が起こる。
　従って、消音構造２０ａを気柱共鳴が生じる共鳴構造として用いる場合には、気柱共鳴の共鳴周波数を、管状部内で共鳴する音を消音するように適宜設定すればよい。気柱共鳴の共鳴周波数は、管の長さ（開口部２２からの深さ）と開口端補正（開口部２２の大きさに対応）等によって決まる。中空部２４の深さ、開口部２２の大きさ等を調整することで、共鳴する音の周波数を適宜設定することができる。
　図３に示す消音構造２０ａをヘルムホルツ共鳴が生じる共鳴構造として用いる場合には、枠体部１８および蓋部材１４ａが容器として作用して開口部２２の空気が質量（マス）として、中空部２４にある空気がばねとしての役割を果たし、マスバネの共鳴をし、開口部２２の壁近傍部での熱粘性摩擦により吸音する構造である。
　従って、消音構造２０ａをヘルムホルツ共鳴が生じる共鳴構造として用いる場合には、ヘルムホルツ共鳴の共鳴周波数を、管状部内で共鳴する音を消音するように適宜設定すればよい。ヘルムホルツ共鳴の共鳴周波数は、中空部２４の内容積および開口部２２の面積等によって決まる。従って、消音構造２０ａの中空部２４の内容積および開口部２２の面積等を調整することで、共鳴する音の周波数を適宜設定することができる。
　なお、開口部２２と中空部２４を有する消音構造２０において、気柱共鳴が生じる共鳴構造となるか、ヘルムホルツ共鳴が生じる共鳴構造となるかは、開口部２２の大きさ、位置、中空部２４の大きさ等によって決まる。従って、これらを適宜調整することで、気柱共鳴とヘルムホルツ共鳴のいずれの共鳴構造とするかを選択できる。
　気柱共鳴の場合は、開口部が狭いと音波が開口部で反射して中空部内に音波が侵入し難くなるため、開口部がある程度広いことが好ましい。具体的には、開口部が長方形状の場合には、短辺の長さが１ｍｍ以上であるのが好ましく、３ｍｍ以上であるのがより好ましく、５ｍｍ以上であるのがさらに好ましい。開口部が円形状の場合には、直径が上記範囲であるのが好ましい。
　一方、ヘルムホルツ共鳴の場合は、吸音させるためには開口部の側壁において熱粘性摩擦を生じる必要があるため、開口部がある程度狭いことが好ましい。具体的には、開口部が長方形状の場合には、短辺の長さが０．５ｍｍ以上２０ｍｍが好ましく、１ｍｍ以上１５ｍｍ以下がより好ましく、２ｍｍ以上１０ｍｍ以下がさらに好ましい。開口部が円形状の場合には、直径が上記範囲であるのが好ましい。
　このように、管状部材１２の枠体部１８と蓋部材１４ａとが消音構造２０ａを構成することで、管状部１６内を通過する音を消音することができる。
　前述のとおり、管状部の外周面の一部に開口を設けて、開口の位置に合わせて消音構造を構成する枠体部を管状部の外周部に形成する構成では、管状部材の構造強度が小さくなってしまうという問題があった。また、枠体部（消音構造）を配置するためのスペースが必要となるため、スペースの狭い電子機器（例えば、複写機等）、および、自動車等では配置が困難な場合が多いという問題があった。
　これに対して、本発明の消音管状構造体１０は、管状部１６の内周面側に枠体部１８を一体成形して、この枠体部１８の開口部に蓋部材を配置して消音構造を構成する。管状部１６の外周面に開口を形成する必要がないため、管状部材の構造強度が低下することがなく、高い強度を保つことができる。また、枠体部１８が、管状部１６の内周面に約垂直方向に形成されるため、管状部１６の剛性がより高くなる。
　また、消音構造２０を管状構造の内部に配置するため、消音構造２０を配置するためのスペースが必要なく、スペースの狭い電子機器、および、自動車等でも配置が容易となる。
　ここで、上述のような共鳴構造を有する消音構造２０ａは、可聴域の音に共鳴するものであるのが好ましい。本発明において可聴域とは、２０Ｈｚ～２００００Ｈｚである。また、消音構造２０ａは、より聞こえやすい１００Ｈｚ～１６０００Ｈｚの音に共鳴するものであるのがより好ましく、２００Ｈｚ～１２０００Ｈｚの音に共鳴するものであるのがさらに好ましい。
　また、管状部１６において、管状部１６内で共鳴する音の共鳴周波数の周波数帯において音が通り易くなる。従って、消音構造２０ａは、管状部１６内の共鳴周波数の音を消音するものであるのが好ましい。
　なお、管状部材１２の管状部１６が他のダクト等に接続されて用いられる場合には、管状部１６内で共鳴する音の共鳴周波数は、他のダクトに接続された状態での管状部１６内で共鳴する音の共鳴周波数である。
　また、消音構造２０ａは、管状部１６内で共鳴する音の音圧の腹の位置、すなわち、音圧が高くなる位置に配置されるのが好ましい。消音構造２０ａを管状部１６内で共鳴する音の音圧の腹の位置に配置することで、吸音の効果をより高くすることができる。
　ここで、本発明の消音管状構造体１０においては、消音構造２０ａを構成する枠体部１８は、管状部１６の内周面に、管状部１６と一体的に形成される。従って、管状部１６の内周面における枠体部１８の位置は、管状部１６内で共鳴する音の腹の位置となるように予めシミュレーションまたは実験等によって設定される。
　また、管状部材１２の管状部１６が他のダクト等に接続されて用いられる場合には、音圧の腹の位置は、他のダクトに接続された状態での管状部１６内で音圧の腹の位置である。
　管状部１６内の共鳴としては例えば、管状部１６終端部が開放されている場合、その部位で音響インピーダンスが大きく変化するために反射が生じる。その反射音が管状部１６内の透過音と干渉を起こす。特定の周波数においては、その干渉により管状部１６内に定在波が生じて共鳴となる。
　また、枠体部１８は予め位置決めされて、管状部１６の内周面に、管状部１６と一体的に形成されるので、消音構造２０ａの管状部１６内での位置決めが容易である。
　また、消音構造２０ａの位置精度を大幅に高めることができるので、確実に高い吸音効果を得ることができる。特に、共鳴による消音構造２０ａは、管状部１６内における配置によって音響特性が大きく変化するため、消音構造２０ａの位置決め精度は重要である。
　また、消音構造を管状部とは別体で作製して管状部内に配置する構成では、大量に作製する場合に同じ音響特性を得るのが難しい。これに対して、本発明では容易にかつ高精度に位置決めできるので、大量に作製する場合でも同じ音響特性を容易に安定して得ることができる。
　また、消音構造２０ａの位置ズレ等が起こらないため、位置ズレによって音圧の腹の位置からズレて吸音効果が低下することを防止できる。
　なお、図３に示す例では、枠体部１８の全てが管状部１６と一体成形される構成としたが、これに限定はされず、枠体部１８の少なくとも一部が管状部１６と一体成形されていればよい。例えば、枠体部１８を構成する４枚のフレームのうちの１枚または２枚または３枚が管状部１６と一体成形された構成としてもよい。
　管状部材１２（管状部１６および枠体部１８）の材料としては、金属材料、樹脂材料、強化プラスチック材料、および、カーボンファイバ等を挙げることができる。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、および、これらの合金等の金属材料を挙げることができる。また、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)、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、および、トリアセチルセルロース等の樹脂材料を挙げることができる。また、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）、および、ガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ：Glass Fiber Reinforced Plastics）を挙げることができる。また、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）、シリコーンゴム等ならびにこれらの架橋構造体を含むゴム類を挙げることができる。
　また、空気を含む構造体、すなわち、発泡材料、中空材料、多孔質材料等を用いることもできる。多数の膜型の防音構造体を用いる場合に各セル間で通気しないためにはたとえば独立気泡の発泡材料などを用いて枠を形成することができる。例えば、独立気泡ポリウレタン、独立気泡ポリスチレン、独立気泡ポリプロピレン、独立気泡ポリエチレン、独立気泡ゴムスポンジなど様々な素材を選ぶことができる。独立気泡体を用いることで、連続気泡体と比較すると音、水、気体等を通さず、また構造強度が大きいため、枠材料として用いるには適している。このように、内部に空気を含む材料系を用いることで管状部材を軽量化することができる。また、断熱性を付与することができる。
　ここで、管状部材１２は、排気口等に利用可能な点から、難燃材料や耐熱性の高い材料からなることが好ましい。耐熱性は、例えば、建築基準法施行令の第百八条の二各号を満たす時間で定義することができる。建築基準法施行令の第百八条の二各号を満たす時間が５分間以上１０分間未満の場合が難燃材料であり、１０分間以上２０分間未満の場合が準不燃材料であり、２０分間以上の場合が不燃材料である。ただし耐熱性は各分野ごとで定義されることが多い。そのため、消音管状構造体を利用する分野に合わせて、管状部材１２を、その分野で定義される難燃性相当以上の耐熱性を有する材料からなるものとすればよい。
　また、管状部１６の開口断面の形状は、特に制限的ではなく、例えば、正方形、長方形、ひし形、又は平行四辺形等の他の四角形、正三角形、２等辺三角形、又は直角三角形等の三角形、正五角形、又は正六角形等の正多角形を含む多角形、若しくは円形、楕円形等であっても良いし、不定形であっても良い。
　また、枠体部１８の開口断面の形状は、特に制限的ではなく、例えば、正方形、長方形、ひし形、又は平行四辺形等の他の四角形、正三角形、２等辺三角形、又は直角三角形等の三角形、正五角形、又は正六角形等の正多角形を含む多角形、若しくは円形、楕円形等であっても良いし、不定形であっても良い。
　管状部１６の大きさ（開口断面の大きさ）、肉厚および長さ等は、特に制限的ではなく、求められるサイズ等に応じて適宜設定すればよい。
　枠体部１８の肉厚（フレーム厚み）および高さ（管状部１６の内周面に垂直な方向の高さ）も、蓋部材１４を確実に固定、支持することができれば、特に制限的ではなく、例えば、枠体部１８の開口断面の大きさ等に応じて設定することができる。
　また、管状部１６と枠体部１８とが、一体的に形成された構成は、圧縮成形、射出成形、インプリント、削り出し加工、および３次元形状形成（３Ｄ）プリンタを用いた加工方法などの単純な工程で作製することができる。
　ここで、管状構造に開口を設けることは、一括成形だけでは難しい場合が多く、後から穴開け加工が必要になる。後から加工が必要となる場合、位置決め精度が問題になる。これに対して、本発明では、管状部１６と枠体部１８とが一体成形されるため、位置決めに問題がない。
　蓋部材１４ａの材料としては、上述した管状部材１２の材料と同様の材料を用いることができる。なお、蓋部材１４ａと管状部材１２の材料は同じであっても異なっていてもよい。
　特に、蓋部材１４ａと管状部材１２が同じ材料であれば、熱や湿度などに対する特性が等しいために環境変化に対して扱いが容易となる。また、同じ材料同士は接着が容易な場合が多く、蓋部材を確実に管状部材に固定する上でも利点がある。
　蓋部材１４ａの厚みは、特に制限的ではなく、必要な強度、小型化等に応じて適宜設定することができる。
　また、枠体部１８への蓋部材１４ａの固定方法は特に制限的ではなく、両面テープまたは接着剤を用いる方法、ネジ止め等の機械的固定方法、圧着等が適宜利用可能である。この固定方法についても、管状部材の材質と同様に耐熱、耐久性、耐水性の観点から選択することができる。例えば、接着剤としては、セメダイン社「スーパーＸ」シリーズ、スリーボンド社「３７００シリーズ（耐熱）」、太陽金網株式会社製耐熱エポキシ系接着剤「Duralcoシリーズ」などを選択することができる。また、両面テープとしては、スリーエム製高耐熱両面粘着テープ9077などを選択することができる。このように、要求する特性に対して様々な固定方法を選択することができる。
　ここで、図３に示す消音構造２０ａにおいては、蓋部材１４として、枠体部１８の開口面よりも小さい板状の蓋部材１４ａを用いて、開口面の一部を覆うことで開口部２２および中空部２４を有する共鳴構造となるものとしたが、これに限定はされない。
　例えば、図６に示す消音構造２０ｂのように、蓋部材１４として、枠体部１８の開口面を全面的に覆う大きさの板状の部材で、厚み方向に貫通する開口部１５を有する蓋部材１４ｂを用いて、この蓋部材１４ｂで枠体部１８の開口面を覆う構成とする。これによって、消音構造２０ｂは、枠体部１８および蓋部材１４ｂに囲まれる中空部２４と、蓋部材１４ｂに形成された開口部１５とを有する共鳴構造となる。
　図６に示す消音構造３０ｂは、気柱共鳴またはヘルムホルツ共鳴を生じる共鳴構造となる。
　なお、本明細書中において、異なる構成の消音構造に対して３０ａ、３０ｂ・・・のように、異なる符合を付すが、これらの消音構造を区別する必要が無い場合には、符号３０を付す。同様に、異なる構成の蓋部材に対して１４ａ、１４ｂ・・・のように、異なる符合を付すが、これらの蓋部材を区別する必要が無い場合には、符号１４を付す。
　あるいは、蓋部材１４として、枠体部１８の開口面を全面的に覆う大きさの板状の部材を用い、枠体部１８の側面に開口部を設けて、蓋部材１４で枠体部１８の開口面を覆う構成としてもよい。消音構造２０は、枠体部１８および蓋部材１４に囲まれる中空部２４と、枠体部１８に形成された開口部とを有する共鳴構造となる。
　また、図１に示す例では、消音構造２０ａは、気柱共鳴またはヘルムホルツ共鳴を生じる共鳴構造としたが、これに限定はされない。
　例えば、図７に示す消音構造２０ｃのように、蓋部材１４として、振動可能な膜状の蓋部材１４ｃを用いて、この蓋部材１４ｃで枠体部１８の開口面を覆う構成としてもよい。消音構造２０ｃは、膜状の蓋部材１４ｃが周縁部を枠体部１８に固定されて振動可能に支持されており、膜振動を利用する共鳴構造である。
　消音構造２０ｃの膜振動の共鳴周波数は、管状部内で共鳴する音を消音するように適宜設定すればよい。膜振動の共鳴周波数は、膜状の蓋部材１４ｃの大きさ、厚み、硬さ等によって決まる。従って、消音構造２０ｃの蓋部材１４ｃの大きさ、厚み、硬さ等を調整することで、共鳴する音の周波数を適宜設定することができる。
　膜状の蓋部材１４ｃの材料としては、アルミニウム、チタン、ニッケル、パーマロイ、４２アロイ、コバール、ニクロム、銅、ベリリウム、リン青銅、黄銅、洋白、錫、亜鉛、鉄、タンタル、ニオブ、モリブデン、ジルコニウム、金、銀、白金、パラジウム、鋼鉄、タングステン、鉛、および、イリジウム等の各種金属；ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）、ＰＶＤＣ（ポリ塩化ビニリデン）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、ＰＭＰ（ポリメチルペンテン）、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）、ゼオノア、ポリカーボネート、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＳ（ポリスチレン）、ＰＡＲ（ポリアリレート）、アラミド、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＥＳ（ポリエーテルサルフォン）、ナイロン、ＰＥｓ（ポリエステル）、ＣＯＣ（環状オレフィン・コポリマー）、ジアセチルセルロース、ニトロセルロース、セルロース誘導体、ポリアミド、ポリアミドイミド、ＰＯＭ（ポリオキシメチレン）、ＰＥＩ（ポリエーテルイミド）、ポリロタキサン（スライドリングマテリアルなど）および、ポリイミド等の樹脂材料等が利用可能である。さらに、薄膜ガラスなどのガラス材料、ＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスチック）およびＧＦＲＰ（ガラス繊維強化プラスチック）のような繊維強化プラスチック材料を用いることもできる。また、天然ゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、ＥＰＤＭ、シリコーンゴム等ならびにこれらの架橋構造体を含むゴム類を用いることができる。または、それらを組合せたものでもよい。
または、それらを組合せたものでもよい。
　また、金属材料を用いる場合には、錆びの抑制等の観点から、表面に金属めっきを施してもよい。
　膜状の蓋部材１４ｃのヤング率は、膜振動することができれば特に制限的ではない。膜状の蓋部材１４ｃのヤング率は、１０００Ｐａ～１０００ＧＰａであることが好ましく、１００００Ｐａ～５００ＧＰａであることがより好ましく、１ＭＰａ～３００ＧＰａであることが最も好ましい。
　また、膜状の蓋部材１４ｃの密度も、膜振動することができるものであれば、特に制限的ではない。膜状の蓋部材１４ｃの密度は、１０ｋｇ／ｍ3～３００００ｋｇ／ｍ3であることが好ましく、１００ｋｇ／ｍ3～２００００ｋｇ／ｍ3であることがより好ましく、５００ｋｇ／ｍ3～１００００ｋｇ／ｍ3であることが最も好ましい。
　また、膜状の蓋部材１４ｃの厚さは、膜振動することができれば、特に制限的ではない。例えば、膜状の蓋部材１４ｃの厚さは、０．００５ｍｍ（５μｍ）～１ｍｍであることが好ましく、０．００７ｍｍ（７μｍ）～０．５ｍｍであることがより好ましく、０．０１ｍｍ（１０μｍ）～０．２５ｍｍ（２５０μｍ）であることが最も好ましい。
　また、枠体部１８への膜状の蓋部材１４ａの固定方法は特に制限的ではなく、両面テープまたは接着剤を用いる方法、ネジ止め等の機械的固定方法、圧着等が適宜利用可能である。
　ここで、本発明において、蓋部材１４は、枠体部１８に交換可能に取り付けられている。従って、蓋部材１４を取り替えることで異なる周波数帯域の音を消音可能となる。
　本発明において交換可能とは、両面テープ、接着剤および粘着剤等による固定方法、テープで側壁側から固定する方法、あるいは、ネジ止め等の機械的接続方法、はめ合い構造による固定方法などのように、蓋部材１４および枠体部１８を損傷することなく、容易に取り外して再度取り付けることができることをいう。
　例えば、図３及び図６に示すような開口部を有する共鳴構造の消音構造２０において、開口部の大きさが異なる蓋部材１４に変更することで消音する音の周波数帯域を変更することができる。また、図７に示すような膜状の蓋部材１４ｃを有する消音構造２０ｃにおいて、蓋部材１４ｃを、厚み、硬さ等が異なる蓋部材１４ｃに変更することで消音する音の周波数帯域を変更することができる。あるいは、図３及び図６に示すような開口部を有する消音構造２０の蓋部材１４を、図７に示すような膜状の蓋部材１４ｃに変更して消音する音の周波数帯域を変更することができる。
　また、上記共鳴型の消音構造の内部もしくは外部に多孔質吸音体を配置することで、消音の周波数帯域を広げること、また高周波の吸音効果を持たせることが可能である。例えば、多孔質吸音体を枠体内部に配置した後に蓋部材を取り付けてもよいし、蓋部材に多孔質吸音材がついていて、それを枠体に取り付けてもよい。
　多孔質吸音体としては、特に限定はなく、従来公知の多孔質吸音体が適宜利用可能である。例えば、発泡ウレタン、軟質ウレタンフォーム、木材、セラミックス粒子焼結材、フェノールフォーム等の発泡材料および微小な空気を含む材料；グラスウール、ロックウール、マイクロファイバー（３Ｍ社製シンサレートなど）、フロアマット、絨毯、メルトブローン不織布、金属不織布、ポリエステル不織布、金属ウール、フェルト、インシュレーションボードおよびガラス不織布等のファイバーおよび不織布類材料；木毛セメント板；シリカナノファイバーなどのナノファイバー系材料；石膏ボード；種々の公知の多孔質吸音体が利用可能である。
　多孔質吸音体の流れ抵抗には特に限定はないが、１０００～１０００００（Ｐａ・ｓ／ｍ2）が好ましく、５０００～８００００（Ｐａ・ｓ／ｍ2）がより好ましく、１００００～５００００（Ｐａ・ｓ／ｍ2）がさらに好ましい。
　以上、本発明の消音管状構造体についての種々の実施形態を挙げて詳細に説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良又は変更をしてもよいのはもちろんである。
　以下に実施例に基づいて本発明をさらに詳細に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、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。
 ［参考例１］
　図８に示すような、Ｌ字型ダクトを作製した。
　図８に示すように、Ｌ字型ダクトは、ＡＢＳ製で、幅５０ｍｍ、高さ８０ｍｍ、長さ３００ｍｍの第１管構造と、幅５０ｍｍ、高さ４０ｍｍ、長さ３０ｍｍの第２管構造とを有し、第１管構造の端部の側面（幅５０ｍｍの面）に、第２管構造が接続された構造とした。すなわち、第１管構造の長さ方向と第２管構造の長さ方向は９０°で交わるものとした。第１管構造の長さ方向の、第２管構造から遠い側の端面が開放端であり、また、第２管構造の長さ方向の、第１管構造に接続されない側の端面が開放端である。
　Ｌ字型ダクトの第２管構造の開放端にスピーカー（ソニー株式会社製SRS-XB10）を配置し、第１管構造の開放端から２００ｍｍの距離に１／２インチマイクロフォン（アコー株式会社製TYPE 7146、以下、単に「マイクロフォン」ともいう）を配置した。
　スピーカーからホワイトノイズを発生させて、マイクロフォンで音圧を２０秒間測定した。測定した音圧に高速フーリエ変換（ＦＦＴ：fast Fourier transform）を行い、周波数ごとの音圧を、２０秒間の平均値にして求めた。これらの測定プログラムは、Labview(National Instruments社)を用いて作成した。
　参考例１の結果を音圧の基準として、本発明の実施例における消音効果の評価を行った。
　まず、図９に参考例１の測定結果を示す。図９は、Ｌ字型ダクトからの透過音量と周波数との関係を示すグラフである。入射音圧をホワイトノイズとしたため、それぞれの周波数の透過率に対応する。図９によると、このＬ字型ダクトにおいては、５００Ｈｚ～１０００Ｈｚの範囲では８１０Ｈｚにおいて透過率が最も大きくなり、この周波数で透過する共鳴を生じることが分かる。
　以下、周波数８１０Ｈｚに着目し、周波数８１０Ｈｚの通りやすい音がどこまで減少させることができるかを中心に実験を行った。
　次に、スピーカーからホワイトノイズを発生させたまま、マイクロフォンを第１管構造の内部で移動させて、Ｌ字型ダクト内部での音圧分布を調べた。
　図１０に８１０Ｈｚにおける結果を示す。
　図１０から、開放端でのインピーダンス変化によって、Ｌ字型ダクトの内部にモードが生じることがわかる。
 ［実施例１］
　参考例１と同サイズのＡＢＳ製のＬ字型ダクトであって、第１管構造の幅５０ｍｍの面の内周面側に、第１管構造の開放端から８０ｍｍの位置と１９０ｍｍの位置に高さ２０ｍｍ、幅５０ｍｍ、厚み３ｍｍのフレームが一体成形されたＬ字型ダクト（管状部材）を作製した。作製は、ＸＹＺプリンティング社製の３Ｄプリンターを用いて行った。形成した２枚のフレームの幅を５０ｍｍとしたため、２枚のフレームは両端が高さ８０ｍｍの面と接しており、高さ８０ｍｍの面が枠体部を兼ねて、２枚のフレームと共に枠体部を構成している。また、Ｌ字型ダクトの２枚のフレーム以外の部分が本発明の管状部に相当する。
　蓋部材として、第１管構造の長さ方向の長さが、一体成形された２枚のフレーム間の距離＋フレーム厚み（計１１６ｍｍ）で、幅５０ｍｍ、厚み２ｍｍのアクリル板を用意した。このアクリル板の長さ方向の一端から３ｍｍの位置から２３ｍｍの位置まで、長さ２０ｍｍの開口部を形成した。開口部の幅は４４ｍｍで、幅方向の両端部それぞれ３ｍｍずつ残した。
　開口部を有するアクリル板を、２枚のフレームに両面テープで固定した。開口部側を第１管構造の開放端側として取り付けて消音管状構造体を作製した。
　これによって、図１１に示すような消音構造を形成した。中空部は、長さ１１０ｍｍ、幅５０ｍｍ、高さ２０ｍｍであり、開口部は長さ２０ｍｍ、幅４４ｍｍである。この消音構造は、気柱共鳴を生じる共鳴構造である。この共鳴構造の共鳴周波数は、８１０Ｈｚである。
　作製した消音管状構造体について、参考例１と同様にして音圧を測定した。消音構造の消音効果を評価するため、２０×ｌｏｇ10（参考例１の音圧／実施例１の音圧）として、実施例１での透過損失量をｄＢを単位として評価した。
　結果を図１２に示す。
　図１２から、Ｌ字型ダクトの共鳴周波数である８１０Ｈｚにおいて約２４ｄＢの大きな消音効果が得られることがわかる。ここで、図１０によると、８１０Ｈｚにおいて、Ｌ字型ダクト内のモードは、開放端から９０ｍｍの位置に腹（音圧のピーク）を有する。実施例１において、消音構造の開口部は、Ｌ字型ダクトの開放端から８０ｍｍから１００ｍｍまでの間に形成されており、ちょうど腹の位置に存在することがわかる。
　このように、Ｌ字型ダクト内の共鳴周波数において音圧の腹の位置に配置することで大きな消音効果を得ることができる。
 ［実施例２］
　２枚のフレームの位置をそれぞれ開放端から７０ｍｍと１８０ｍｍの位置とした以外は実施例１と同様にして消音管状構造体を作製した。すなわち、消音構造がＬ字型ダクトの開放端から７０ｍｍの位置に形成される。
　実施例１と同様にして透過損失量を評価した。結果を図１３に示す。
　実施例２の場合、消音構造の開口部が、音圧の腹の位置からわずかにずれている。そのため、実施例１と比較するとわずかに透過損失量が小さいが、大きな消音効果を得ることができることがわかる。
 ［実施例３］
　２枚のフレームの位置をそれぞれ開放端から２０ｍｍと１３０ｍｍの位置とした以外は実施例１と同様にして消音管状構造体を作製した。すなわち、消音構造がＬ字型ダクトの開放端から２０ｍｍの位置に形成される。
　実施例１と同様にして透過損失量を評価した。
 ［実施例４］
　２枚のフレームの位置をそれぞれ開放端から１４０ｍｍと２５０ｍｍの位置とした以外は実施例１と同様にして消音管状構造体を作製した。すなわち、消音構造がＬ字型ダクトの開放端から１４０ｍｍの位置に形成される。
　実施例１と同様にして透過損失量を評価した。
　実施例１～４の８１０Ｈｚにおける透過損失量を図１４に示す。
　図１４から、いずれの実施例でも、すなわち、消音構造の位置がどの位置でも消音効果が得られていることがわかる。また、消音構造の位置（開口部の位置）によって、消音効果が大きく変わり、音圧の腹の位置に消音構造の開口部が配置されるのが好ましいことがわかる。
　以上から、消音構造の位置決め精度および使用中に位置ズレが発生しないことが重要であることがわかる。本発明においては、消音構造のフレーム（枠体部）をＬ字型ダクト（管状部）と一体成形しているため、位置決め精度が高く、また、位置ズレが発生しないため、高い消音効果が得られることがわかる。
 ［実施例５］
　実施例１と同様にして、開放端から８０ｍｍと１００ｍｍの位置にフレーム（高さ２０ｍｍ）を有するＬ字型ダクト（管状部材）を作製した。
　蓋部材として、第１管構造の長さ方向の長さが、２枚のフレーム間の距離＋フレーム厚み（計２６ｍｍ）で、幅５０ｍｍ、厚み５ｍｍのアクリル板を用意した。このアクリル板の中央に６．３ｍｍ×６．３ｍｍの正方形状の貫通孔を形成した。
　この蓋部材を２枚のフレームに両面テープで固定して消音管状構造体を作製した。
　これによって形成される消音構造は、貫通孔（開口部）と背面に体積（中空部）とを有するヘルムホルツ共鳴器である。この共鳴構造の共鳴周波数は、８１０Ｈｚである。
 ［実施例６］
　２枚のフレームの位置をそれぞれ開放端から２０ｍｍと４０ｍｍの位置とした以外は実施例５と同様にして消音管状構造体を作製した。
 ［実施例７］
　２枚のフレームの位置をそれぞれ開放端から１４０ｍｍと１６０ｍｍの位置とした以外は実施例５と同様にして消音管状構造体を作製した。
　実施例５～７の消音管状構造体の音響性能を実施例１と同様にして測定した。図１５に８１０Ｈｚにおける透過損失量を示す。
　図１５から、消音構造の位置がどの位置でも消音効果が得られていることがわかる。特に、音圧の腹の位置に消音構造が配置される実施例５（開放端から８０ｍｍの位置）の透過損失量が高いことがわかる。
 ［実施例８］
　蓋部材に形成される貫通孔を６．０ｍｍ×６．０ｍｍとした以外は実施例５と同様にして消音管状構造体を作製した。
 ［実施例９］
　蓋部材に形成される貫通孔を６．６ｍｍ×６．６ｍｍとした以外は実施例５と同様にして消音管状構造体を作製した。
　実施例８および９の消音管状構造体の音響性能を実施例１と同様にして測定した。図１６に実施例５、８および９の透過損失量の測定結果を示す。
　図１６から、蓋部材に形成される貫通孔の大きさを変えることで、ヘルムホルツ共鳴の共鳴周波数を変えることができることがわかる。すなわち、本発明の消音管状構造体は、蓋部材の種類を変えることで、共鳴構造の共鳴周波数を変えて、吸音する周波数を容易に変更可能であることがわかる。
 ［実施例１０］
　２枚のフレームの位置をそれぞれ開放端から８０ｍｍと１３０ｍｍの位置とし、フレームの高さを３２ｍｍとし、さらに、２枚のフレームの間の幅方向両端部側に厚み２ｍｍ、高さ３２ｍｍの２枚のフレームを有する構成とした以外は実施例５と同様にしてＬ字型ダクト（管状部材）を作製した。すなわち、Ｌ字型ダクトは、４枚のフレームで囲まれる長方形状（５０ｍｍ×４６ｍｍ）の開口を有する枠体部が一体成形されている。
　蓋部材として、第１管構造の長さ方向の長さが、２枚のフレーム間の距離＋フレーム厚み（計５６ｍｍ）で、幅５０ｍｍ、厚み７５μｍのＰＥＴフィルム（東レ株式会社製）を用意した。
　この蓋部材を４枚のフレームに両面テープで固定して消音管状構造体を作製した。
　これによって形成される消音構造は、膜振動可能な膜振動型の共鳴構造である。この共鳴構造の共鳴周波数は、８１０Ｈｚである。
　実施例１０の消音管状構造体の音響性能を実施例１と同様にして測定したところ、８１０Ｈｚにおいて、８．５ｄＢの透過損失量を得た。このように、膜振動を用いても、ダクトの消音をすることができた。
　以上より本発明の効果は明らかである。
１０　消音管状構造体
１２　管状部材
１４、１４ａ～１４ｅ　蓋部材
１５　開口部
１６　管状部
１８　枠体部
２０、２０ａ～２０ｅ　消音構造
２２　開口部
２４　中空部
２６　多孔質吸音体

Claims (11)

  1. 　筒状の管状部、および、前記管状部の内周面側に、少なくとも一部が一体成形された枠体部を有する管状部材と、
    　前記管状部材の前記枠体部の開口面に交換可能に配置される蓋部材と、を有し、
    　前記枠体部と前記蓋部材とが共鳴型の消音構造を構成する消音管状構造体。
  2. 　前記蓋部材は、前記枠体部の前記開口面よりも小さく、前記開口面の一部を覆う板状部材であり、
    　前記消音構造は、前記枠体部および前記蓋部材に囲まれる中空部と、前記開口面の前記蓋部材に覆われていない開口部と、を有する共鳴構造である請求項１に記載の消音管状構造体。
  3. 　前記蓋部材は、開口部を有し、
    　前記消音構造は、前記枠体部および前記蓋部材に囲まれる中空部と、前記蓋部材に形成された開口部と、を有する共鳴構造である請求項１に記載の消音管状構造体。
  4. 　前記枠体部は、開口部を有し、
    　前記消音構造は、前記枠体部および前記蓋部材に囲まれる中空部と、前記枠体部に形成された開口部と、を有する共鳴構造である請求項１に記載の消音管状構造体。
  5. 　前記共鳴構造での共鳴が気柱共鳴である請求項２～４のいずれか一項に記載の消音管状構造体。
  6. 　前記共鳴構造での共鳴がヘルムホルツ共鳴である請求項２～４のいずれか一項に記載の消音管状構造体。
  7. 　前記蓋部材は、膜振動可能な膜状部材であり、
    　前記消音構造は、前記枠体部の開口面に配置された膜状部材が膜振動する共鳴構造である請求項１に記載の消音管状構造体。
  8. 　前記共鳴構造が、可聴域の音に共鳴する請求項２～７のいずれか一項に記載の消音管状構造体。
  9. 　前記消音構造は、前記管状部内で共鳴する音の音圧の腹になる位置に配置されている請求項１～８のいずれか一項に記載の消音管状構造体。
  10. 　前記蓋部材の材質が、前記枠体部の材質と同じである請求項１～９のいずれか一項に記載の消音管状構造体。
  11. 　前記共鳴型の消音構造の内部もしくは外部に、多孔質吸音体が存在する請求項１～１０のいずれか一項に記載の消音管状構造体。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019069908A1 (ja) * 2017-10-03 2019-04-11 富士フイルム株式会社 消音管状構造体
JP7186238B2 (ja) * 2018-10-19 2022-12-08 富士フイルム株式会社 音響システム
EP3887657A4 (en) * 2018-11-27 2022-07-20 Smith & Burgess Process Safety Consulting RESONATOR FOR A PRESSURIZED FLUID SYSTEM
US11545128B2 (en) * 2019-11-11 2023-01-03 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Acoustic structure for sound absorption and improved sound transmission loss
US11776522B2 (en) * 2020-11-12 2023-10-03 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Sound isolating wall assembly having at least one acoustic scatterer
US11776521B2 (en) * 2020-12-11 2023-10-03 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Sound absorbing structure having one or more acoustic scatterers attached to or forming a vehicle structure
US11986849B2 (en) 2021-01-15 2024-05-21 Msg Entertainment Group, Llc Air amplifier with noise suppression
CN113685645B (zh) * 2021-09-22 2022-09-27 南京航空航天大学 基于局域共振机理声学超材料的管道噪声控制装置及方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05133664A (ja) * 1991-11-13 1993-05-28 Matsushita Refrig Co Ltd 冷蔵庫
JP2004264372A (ja) * 2003-02-24 2004-09-24 Kobe Steel Ltd 吸音構造体
JP2007270687A (ja) * 2006-03-30 2007-10-18 Denso Corp トルクアップレゾネータ
JP2013218026A (ja) * 2012-04-05 2013-10-24 Yamaha Corp 音響構造体
US20150345497A1 (en) * 2014-06-02 2015-12-03 Ingersoll-Rand Company Compressor system with resonator
JP2017138580A (ja) * 2016-01-29 2017-08-10 株式会社リコー 吸音装置、電子機器及び画像形成装置

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0271300A (ja) 1988-05-06 1990-03-09 Toushiyou Eng Kk 吸音体とそれを利用した吸音ダクト
MY125833A (en) * 1997-06-06 2006-08-30 Carrier Corp Wall cavity microphone turbulence shield
JP3431863B2 (ja) * 1999-07-27 2003-07-28 株式会社栗本鐵工所 空調ダクト用消音器
JP2003065173A (ja) 2001-08-24 2003-03-05 Inoac Corp 低騒音ダクト
US7510050B2 (en) * 2004-01-27 2009-03-31 Emler Don R Vehicle exhaust systems
US20070187174A1 (en) * 2005-12-31 2007-08-16 James Rhett Mayor Collapsible muffler system
EP1808594A1 (en) 2006-01-13 2007-07-18 Denso Corporation Intake muffler
JP4215790B2 (ja) * 2006-08-29 2009-01-28 Ｎｅｃディスプレイソリューションズ株式会社 消音装置、電子機器および消音特性の制御方法
US20090223738A1 (en) * 2008-02-22 2009-09-10 Yamaha Corporation Sound absorbing structure and vehicle component having sound absorption property
WO2009110060A1 (ja) 2008-03-04 2009-09-11 東京濾器株式会社 通気管の消音構造及びケースの消音構造
JP5707721B2 (ja) * 2009-04-21 2015-04-30 ヤマハ株式会社 透過音制御装置
WO2012106479A1 (en) * 2011-02-01 2012-08-09 Mccutchen Co. Radial counterflow muffler for no reduction and pollutant collection
DE102012201725B4 (de) * 2012-02-06 2016-02-25 Eberspächer Exhaust Technology GmbH & Co. KG Aktiver Schalldämpfer
CN203856544U (zh) * 2014-03-05 2014-10-01 克康(上海)排气控制***有限公司 一种亥姆霍兹共振消声单元
JP6452023B2 (ja) 2014-04-22 2019-01-16 株式会社リコー 吸音装置、電子機器及び画像形成装置
JP6503162B2 (ja) * 2014-07-15 2019-04-17 フクビ化学工業株式会社 吸音パネル
JP6512795B2 (ja) * 2014-11-13 2019-05-15 東急建設株式会社 自然換気口の消音構造
JP2016170194A (ja) * 2015-03-11 2016-09-23 セイコーエプソン株式会社 吸音体、吸音構造
JP6549426B2 (ja) 2015-07-02 2019-07-24 大成建設株式会社 共鳴周波数調整用アダプタ
JP6574840B2 (ja) * 2015-08-20 2019-09-18 富士フイルム株式会社 防音構造、ルーバ及び防音壁
JP6574693B2 (ja) * 2015-12-11 2019-09-11 川崎重工業株式会社 エンジンのマフラ
US10540953B2 (en) 2016-01-29 2020-01-21 Ricoh Company, Ltd. Sound absorber, electronic device with sound absorbing device, and image forming apparatus with sound absorber
JP6616516B2 (ja) * 2016-09-13 2019-12-04 富士フイルム株式会社 防音構造、及び防音システム
WO2019069908A1 (ja) * 2017-10-03 2019-04-11 富士フイルム株式会社 消音管状構造体

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05133664A (ja) * 1991-11-13 1993-05-28 Matsushita Refrig Co Ltd 冷蔵庫
JP2004264372A (ja) * 2003-02-24 2004-09-24 Kobe Steel Ltd 吸音構造体
JP2007270687A (ja) * 2006-03-30 2007-10-18 Denso Corp トルクアップレゾネータ
JP2013218026A (ja) * 2012-04-05 2013-10-24 Yamaha Corp 音響構造体
US20150345497A1 (en) * 2014-06-02 2015-12-03 Ingersoll-Rand Company Compressor system with resonator
JP2017138580A (ja) * 2016-01-29 2017-08-10 株式会社リコー 吸音装置、電子機器及び画像形成装置

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