通氣管道和通氣系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供通氣管道和通氣系統(tǒng)。通氣管道包括：由非通氣性材料形成的筒狀的管道主體；以及由通氣性材料形成的筒狀的開口端部件，所述開口端部件以使所述管道主體的管道壁延長的方式，與所述管道主體的端部一體化，設(shè)所述開口端部件的特征尺寸為D，設(shè)所述開口端部件的長度為L，滿足0.1D≤L≤1.5D的關(guān)系，所述通氣性材料的透氣度處于0.3～100秒/300cc的范圍。
【專利說明】通氣管道和通氣系統(tǒng)
[0001]相關(guān)申請的交叉參考:本申請要求于2015年5月I向日本特許廳提交的日本專利申請2015-094128號的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容以引用的方式并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及通氣管道和通氣系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0003]通氣管道由合成樹脂等形成，在其內(nèi)部流通空氣。該通氣管道被用作汽車用內(nèi)燃機的吸氣系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)和冷卻風(fēng)送風(fēng)系統(tǒng)等一系列的管道系統(tǒng)或通氣系統(tǒng)的一部分。在這樣的管道系統(tǒng)中，通常使用的管道具有由非通氣性材料形成的管道壁。因此，從發(fā)動機、風(fēng)扇和馬達等噪聲源產(chǎn)生的噪聲在管道內(nèi)傳播。另外，在管道系統(tǒng)中產(chǎn)生氣柱共鳴。因此，優(yōu)選預(yù)先降低噪聲。
[0004]作為用于降低在管道系統(tǒng)中傳播的噪聲而開發(fā)或應(yīng)用的技術(shù)，存在有設(shè)置擴徑腔室部以及設(shè)置亥姆霍茲共鳴器等共鳴型消音器的技術(shù)。另外，作為在管道壁的一部分實施通氣的技術(shù)，開發(fā)出所謂的多孔管道的技術(shù)。根據(jù)該技術(shù)，在由非通氣性材料形成的管道壁設(shè)置具有通氣性的部分。通過利用多孔管道預(yù)防管道系統(tǒng)的氣柱共鳴，實現(xiàn)沿管道傳播的噪聲的降低。另外，為了防止氣柱共鳴，已知有在管道壁開設(shè)孔的技術(shù)(所謂的調(diào)整孔)。
[0005]作為多孔管道，例如已知有日本專利公開公報特開2001-323853號記載的技術(shù)。該技術(shù)的特征為安裝于管道壁的具有適度的通氣性的無紡布等多孔材料，以便覆蓋非通氣性的管道壁的中間部所設(shè)置的孔。這樣，管道內(nèi)部空間與外部空間經(jīng)由多孔材料連通。進而，日本專利公開公報特開2001-323853號所記載的多孔管道具有熱熔敷在小筒部前端開口部的無紡布，所述小筒部設(shè)置成從管道主體的壁面突出。根據(jù)這樣的管道，通過調(diào)整多孔材料的通氣度，能夠抑制在管道系統(tǒng)中產(chǎn)生氣柱共鳴。這樣，能夠?qū)崿F(xiàn)沿管道系統(tǒng)傳播的噪聲的降低。另外，得到無紡布容易安裝的效果，進而得到可減少管道的通氣阻力的效果。
[0006]另外，根據(jù)日本專利公開公報特開2009-281166號所公開的技術(shù)，首先，成形具有由熱塑性樹脂形成的管道壁的合成樹脂制管道。接著，將該管道壁的至少一部分加工成激光光線被照射部。即，在該被照射部形成包括多個細(xì)孔的細(xì)孔部，該多個細(xì)孔通過激光開孔加工而成排形成。根據(jù)該技術(shù)，能夠預(yù)防管道的氣柱共鳴，因此能夠降低在管道內(nèi)傳播的噪聲。
[0007]日本專利公開公報特開2001-323853號以及日本專利公開公報特開2009-281166號所記載的技術(shù)均能夠抑制管道的氣柱共鳴。但是，所述技術(shù)都必須在管道的中間部的管道壁設(shè)置孔。因此，產(chǎn)生從設(shè)置在管道壁的孔泄漏空氣或侵入空氣的問題。例如，如果將這些以往技術(shù)的管道用作向汽車用發(fā)動機供給空氣的吸氣管道，則在發(fā)動機室內(nèi)被加熱后的空氣會從設(shè)置在管道壁的孔侵入吸氣管道內(nèi)。由此，有可能使吸氣溫度升高致使發(fā)動機的輸出降低。
[0008]S卩，日本專利公開公報特開2001-323853號以及日本專利公開公報特開2009-281166號的以往技術(shù)的通氣管道，在原本用于吸入空氣的部分(如果是發(fā)動機用吸氣管道，則為管道前端的吸氣口)以外的部分具有開口。因此，產(chǎn)生管道內(nèi)外的空氣在該開口部進出的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于提供通氣管道和通氣系統(tǒng)，能夠利用與所述的以往技術(shù)不同的其他技術(shù)手段來抑制管道氣柱共鳴，并且能夠抑制管道內(nèi)外的空氣在管道中間部進出。
[0010]本發(fā)明人通過認(rèn)真研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)利用如下結(jié)構(gòu)的通氣管道，可解決所述課題，從而完成了本發(fā)明的通氣管道。即，該通氣管道具有由非通氣性材料形成的筒狀的管道。此外，在該管道的端部，一體化形成有由特定的通氣性材料形成的筒狀的部件(開口端部件)。該開口端部件在通氣管道端部朝向大氣或擴張空間敞開。
[0011]本發(fā)明的通氣管道包括:由非通氣性材料形成的筒狀的管道主體；以及由通氣性材料形成的筒狀的開口端部件，所述開口端部件以使所述管道主體的管道壁延長的方式，與所述管道主體的端部一體化，設(shè)所述開口端部件的特征尺寸為D，設(shè)所述開口端部件的長度為L，滿足0.1D < L < 1.5D的關(guān)系，所述通氣性材料的透氣度處于0.3?100秒/300cc的范圍(第I實施方式)。
[0012]在第I實施方式中，優(yōu)選開口端部件的通氣性材料的厚度處于0.5?5mm的范圍(第2實施方式)。進而，在第2實施方式中，優(yōu)選開口端部件一體化有加強件(第3實施方式)?；蛘撸诘?實施方式中，優(yōu)選開口端部件周向的一部分區(qū)域由非通氣性材料覆蓋(第4實施方式)。
[0013]此外，本發(fā)明的通氣系統(tǒng)包括以上任意一項所述的通氣管道，所述開口端部件位于從敞開大氣吸入空氣的吸氣口。
[0014]此外，本發(fā)明的另一通氣系統(tǒng)包括以上任意一項所述的通氣管道和設(shè)置于通氣路徑的擴張空間，所述開口端部件向所述擴張空間內(nèi)露出。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的通氣管道(第I實施方式)，能夠抑制管道的氣柱共鳴，因此能夠抑制在特定的頻率下的管道噪聲增大。另外，在第I實施方式的通氣管道中，通氣性的開口端部件設(shè)置在通氣管道的敞開端部。因此，抑制空氣從管道中間部進出。
[0016]進而，根據(jù)第2實施方式，開口端部件的通氣性材料的厚度為0.5?5mm這樣的較薄的厚度，但即使如此，也可以抑制1000Hz以下的頻率區(qū)域的管道的氣柱共鳴。另外，根據(jù)第3實施方式，開口端部件一體化有加強件。因此，可以預(yù)防開口端部件變形。另外，根據(jù)第4實施方式，開口端部件周向的一部分區(qū)域由非通氣性材料覆蓋。因此，能夠控制經(jīng)由開口端部件輻射的聲音的傳播方向。因此，通過以非通氣性材料覆蓋不希望傳播聲音的方向，能夠進一步減小身體感受到的沿管道傳播的噪聲。
【附圖說明】
[0017]圖1為表示本發(fā)明的第I實施方式的通氣管道的圖。
[0018]圖2為表示開口端部件的第2實施方式的圖。
[0019]圖3為表示開口端部件的第3實施方式的圖。
[0020]圖4為表示本發(fā)明的第I實施方式的通氣管道的消音效果的圖。
[0021]圖5為表示通氣管道中的孔的位置與氣柱共鳴的共鳴模式之間關(guān)系的圖。
[0022]圖6為表示由本發(fā)明的實施例和比較例所示的、取決于通氣管道的孔位置的消音效果變化的圖。
[0023]圖7為表示通氣管道的吸音材的位置與氣柱共鳴的共鳴模式之間關(guān)系的圖。
[0024]圖8為表示由本發(fā)明的實施例和比較例所示的、通氣管道的吸音材的位置所產(chǎn)生的消音效果變化的圖。
[0025]圖9為表示使本發(fā)明第I實施方式的通氣管道的開口端部件的長度變化時的消音效果的圖。
[0026]圖10為表示測定聲衰減量的方法的示意圖。
[0027]圖11為表示使通氣性材料的透氣度變化時的消音效果的圖，所述通氣性材料構(gòu)成本發(fā)明第I實施方式的通氣管道的開口端部件。
【具體實施方式】
[0028]在下面的詳細(xì)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(xì)節(jié)。然而，顯然可以在沒有這些具體細(xì)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。
[0029]下面參照附圖，以向汽車的發(fā)動機供給的空氣所流通的吸氣管道為例，對本發(fā)明的實施方式進行說明。本發(fā)明的實施方式并不局限于以下所示的個別的實施方式。也可以對該實施方式進行變更。圖1中示出本發(fā)明的第I實施方式的通氣管道I。圖1用剖視圖示出主視圖的一部分。通氣管道I具有管道主體2和開口端部件3。兩者以串聯(lián)的方式連接。另外，通氣管道I為筒狀的管道。本實施方式的通氣管道I為具有圓筒狀剖面的直管狀的管道。不過，管道的剖面也可以是其他形狀，例如為矩形。另外，管道的形狀例如也可以是彎曲的曲管形狀。通氣管道I也可以根據(jù)需要具有安裝部件或消音器(例如共鳴型消音器等)。
[0030]管道主體2由非通氣性材料形成為筒狀。作為非通氣性材料，例示出熱塑性樹脂、熱固化性樹脂、橡膠和金屬。通過將聚丙烯樹脂吹塑成型來成形本實施方式的管道主體2。
[0031]開口端部件3與管道主體2的一端一體化。除了粘合、粘著或者熔敷之外，還可通過嵌入成型或者通過嵌入、扎帶或者銷等機械式的接合(利用卡合卡止進行接合)而一體化。也可以通過使開口端部件3與管道主體2嵌合，以不在兩者之間產(chǎn)生縫隙的方式將兩者接合而一體化。開口端部件3只要與管道主體2的端部一體化即可。開口端部件3可以僅設(shè)置在管道主體2的一端。另外，開口端部件3也可以設(shè)置在管道主體2的兩端。
[0032]開口端部件3由具有通氣性的材料形成。作為通氣性材料，例示有無紡布、發(fā)泡樹脂(發(fā)泡海綿)和濾紙等。在使用發(fā)泡樹脂的情況下，可以使用具有連續(xù)氣泡構(gòu)造的發(fā)泡樹脂。在通氣性材料為濾紙或者無紡布的情況下，可以浸入粘合劑等來調(diào)整透氣度。另外，利用該浸入的粘合劑提高材料的硬挺度，還能夠提高開口端部件3的形狀保持性。在本實施方式中，對無紡布進行加工而形成筒狀的開口端部件3。
[0033]筒狀的開口端部件3形成為使管道主體2的管道壁延長。在本實施方式中，筒狀的開口端部件3的內(nèi)周面具有與管道主體2的外周面大致相同的直徑(特征尺寸)D。管道主體2與開口端部件3嵌合?？梢岳脽釅撼尚偷仁归_口端部件3的端部擴徑，從而形成為漏斗狀。
[0034]通氣管道I的管道壁中的開口端部件3的部分構(gòu)成通氣性的管道壁。另外，管道主體2的部分構(gòu)成非通氣性的管道壁。通氣管道I被用作向汽車用發(fā)動機供給空氣的吸氣系統(tǒng)的一部分。本實施方式的通氣管道I可以用作從敞開大氣向吸氣系統(tǒng)的空氣凈化器導(dǎo)入空氣的吸氣管道的一部分。在該情況下，以開口端部件3位于從敞開大氣吸入空氣的吸氣管道的吸氣口側(cè)的方式，來使用通氣管道I。
[0035]另外，在吸氣系統(tǒng)的通氣路徑設(shè)置有擴張腔室或者空氣凈化器等擴張空間的情況下，能夠以開口端部件3向擴張空間內(nèi)露出的方式，來使用通氣管道I。S卩，通氣管道I的開口端部件3能夠在吸氣系統(tǒng)內(nèi)以位于通氣管道I中的相對于大氣或擴張空間敞開的一側(cè)的方式，與管道主體2 —體化。
[0036]對于開口端部件3的形狀更詳細(xì)地進行說明。設(shè)開口端部件3的特征尺寸為D，設(shè)開口端部件3的長度為L，滿足0.1D < L < 1.5D的關(guān)系。更具體地說，特征尺寸D為筒狀的開口端部件3的與管軸方向垂直方向的剖面的特征長度。如果剖面為圓形剖面，則直徑相當(dāng)于特征尺寸D，如果為橢圓剖面，則長徑相當(dāng)于特征尺寸D，如果為矩形剖面，則長邊的長度相當(dāng)于特征尺寸D。另外，長度L如圖1所示，是指開口端部件3中的未被非通氣性的管道主體2覆蓋的部分沿管軸方向的長度。特征尺寸D與長度L可以設(shè)定為滿足0.25D ^ L ^ 1.3D，尤其可設(shè)定為滿足0.彡L彡1.2D。如果滿足0.1D彡L的關(guān)系，則能夠抑制400Hz?1000Hz的頻率區(qū)域的共鳴。如果滿足0.25D ( L的關(guān)系，則也能夠有效地抑制400Hz以下的頻率的共鳴。不過，即使增長具有通氣性的部分的長度L(L > 1.f5D)，共鳴抑制效果也不會進一步明顯提高。另一方面，對于開口端部件3的部分的形狀維持和熱氣吸入抑制而言，過長的長度L是不利的。
[0037]對于構(gòu)成開口端部件3的通氣性材料的透氣度進行說明。通氣性材料的透氣度處于0.3?100秒/300cc的范圍。該透氣度可以通過基于JIS(日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn))P8117規(guī)定的格利式(力'一 I/ 一式)試驗法的方法來測定。透氣度可以處于0.5?10秒/300cc的范圍。通過根據(jù)需要利用粘合劑或者熱壓，能夠進行調(diào)整使透氣度落入該范圍。能夠使用如此調(diào)整了透氣度的無紡布等通氣性材料，來成形開口端部件3。
[0038]構(gòu)成開口端部件3的通氣性材料的厚度可以被設(shè)定為0.5?5mm的范圍。根據(jù)本實施方式，盡管通氣性材料如此地薄，卻在1000Hz以下的頻率區(qū)域也能夠?qū)崿F(xiàn)抑制共鳴現(xiàn)象。如果通氣性材料較薄，則通氣管道I具有優(yōu)異的空間節(jié)約性。
[0039]所述通氣管道I可以利用公知的制造方法制造。例如能夠通過使切成長條的無紡布卷成圓筒并將兩端重疊，再將該重疊的部分粘合或熔敷而制造出開口端部件3。
[0040]對于本實施方式的通氣管道I的作用和效果進行說明。
[0041]按照該通氣管道1，能夠抑制在包含通氣管道I的一系列通氣路徑中產(chǎn)生氣柱共鳴。以下示出使用直徑80mm、長度700mm的直管狀管道進行試驗的結(jié)果，并且對通氣管道I具有的作用和效果進行說明。
[0042]圖4中示出使用第I實施方式的通氣管道I的實施例(實施例1)的試驗結(jié)果與使用不具有開口端部件的通常的直管(比較例I)的試驗結(jié)果的比較情況，該第I實施方式的通氣管道I具備開口端部件3，該開口端部件3具有滿足L = 1.0D(L = 80mm)的長度L和特征尺寸(徑)D。在實施例1中，作為構(gòu)成開口端部件的材料，使用透氣度為3秒/300cc且厚度為1.5mm的無紡布。
[0043]圖4所示的聲衰減量的測定結(jié)果可通過圖10的試驗得出。如圖10所示，待檢測的通氣管道I與噪聲發(fā)生裝置99連接。由噪聲發(fā)生裝置99的揚聲器產(chǎn)生的噪聲經(jīng)由通氣管道I傳播。噪聲從設(shè)置有開口端部件3的通氣管道I的開口向敞開大氣輻射。在通氣管道I向敞開大氣敞開的位置(圖中的位置α)，測定噪聲的聲壓級Pa。另外，在通氣管道I連接于噪聲發(fā)生裝置的位置(圖中的位置β )，測定噪聲的聲壓級Ρβ。通過對測定的聲壓進行頻率分析來計算聲衰減量P β /p a。聲衰減量表示噪聲由于經(jīng)過管道而變小的程度。聲衰減量越大，表示噪聲越衰減而變得安靜。
[0044]如圖4所示，使用通常的直管的比較例I在225Hz、450Hz、675Hz、和900Hz附近表示出聲衰減量大幅下降的波谷。它們表示氣柱共鳴。各波谷與兩端敞開的管的I次、2次、3次和4次的氣柱共鳴模式對應(yīng)。在管長成為聲音的波長λ的η/2(η= 1、2、…)的頻率下產(chǎn)生氣柱共鳴。在產(chǎn)生氣柱共鳴的頻率下，聲衰減量變小，因此容易產(chǎn)生噪聲的問題。
[0045]如圖4所示，按照設(shè)置有滿足L = 1.0D的開口端部件3的實施例1的通氣管道1，即便在產(chǎn)生氣柱共鳴的頻率附近，也抑制了聲衰減量的下降。由此，抑制了氣柱共鳴的產(chǎn)生。
[0046]以下，對于本實施方式的抑制氣柱共鳴的推斷機理進行說明。在第I實施方式的通氣管道I中，具有特定的透氣度且具有特定的長度的開口端部件3設(shè)置在管道主體2的端部。由此，通氣管道I的管長從聲學(xué)角度而言變得不明確。比較例I的直管從聲學(xué)角度而言也具有明確的管長。其結(jié)果，管的共鳴頻率也變得明確，因此產(chǎn)生刺耳的氣柱共鳴。另一方面，在實施例1的通氣管道I中，管道主體2的內(nèi)部與敞開大氣之間的空氣的進出的一部分經(jīng)由開口端部件3進行。與此同時，空氣的進出的剩余部分經(jīng)由開口端部件3的開口端部進行。因此，空氣相對于敞開大氣(外部空氣)進出的部位變得不明確。因此，通氣管道I的從聲學(xué)角度而言的管長變得不明確。其結(jié)果，由聲學(xué)的管長決定的共鳴頻率也變得不明確。由此，抑制刺耳的氣柱共鳴的發(fā)生。
[0047]該抑制氣柱共鳴的機理與現(xiàn)有技術(shù)中的抑制共鳴的機理具有不同原理。以下對此進行說明。
[0048]如日本專利公開公報特開2001-323853號的技術(shù)所不，已知有在管道的一部分開孔，并在該開孔的部分設(shè)置多孔材料的技術(shù)(所謂的多孔管道技術(shù))。利用該技術(shù)也能抑制氣柱共鳴。圖5中示出管道9的2次共鳴模式下的聲壓分布與管道9設(shè)置有孔或者多孔部件的位置(形成多孔管道的部位)之間的關(guān)系。a位置與管道9的全長的1/2的位置對應(yīng)，b位置與管道9的全長的1/3的位置對應(yīng)，此外，c位置與管道9的全長的1/4的位置對應(yīng)。使用在a位置設(shè)置有孔和多孔材料的多孔管道，來實施比較例2。使用在b位置設(shè)置有孔和多孔材料的多孔管道，來實施比較例3。使用在c位置設(shè)置有孔和多孔材料的多孔管道，來實施比較例4。
[0049]圖6中示出聲衰減量的比較結(jié)果。圖6中示出以下三個管道之間的聲衰減量的比較情況，即:除了滿足L = 0.f5D以外還具有與實施例1相同的開口端部件3的通氣管道1(實施例2);通常的直管(比較例I);多孔管道(比較例2、3、4)。此外，在比較例2、3、4中，孔和多孔材料的尺寸被設(shè)定為與滿足L = 0.的實施例2的開口部件的D和L相同。
[0050]如圖5所示，多孔管道的技術(shù)基于如下原理，即:在由于共鳴使得聲壓升高的部位(特別是共鳴模式的波腹)開孔，而釋放壓力，由此不易引起共鳴。因此，在多孔管道中，如果共鳴產(chǎn)生時的共鳴模式的波節(jié)的位置與設(shè)置孔或多孔部件的位置錯開，可得到共鳴的抑制效果。但是，在共鳴時處于波節(jié)的位置設(shè)置有孔或多孔部件的情況下，幾乎得不到共鳴抑制效果。例如，對于圖5所示的2次共鳴模式，如果在b位置或c位置的部分進行設(shè)置則可期待效果。但是，即使在處于波節(jié)的a位置設(shè)置孔或無紡布，也無法期待共鳴防止效果。
[0051]其結(jié)果，如圖6所示，在比較例2中，在2次共鳴(450Hz)與4次共鳴(900Hz)中，a位置處于共鳴模式的波節(jié)。因此，幾乎得不到共鳴抑制效果。另外，在比較例3中，在3次共鳴^75Hz)中，b位置處于共鳴模式的波節(jié)。因此，幾乎得不到共鳴抑制效果。另外，在比較例4中，在4次共鳴(900Hz)中，c位置處于共鳴模式的波節(jié)。因此，幾乎得不到共鳴抑制效果。以上對利用多孔管道技術(shù)抑制氣柱共鳴的原理及其效果進行了說明。此外，管道9的敞開端部在所有共鳴模式中均為處于波節(jié)的部位。因此，即使在該部位設(shè)置孔或無紡布，也無法期待利用多孔管道技術(shù)的原理實現(xiàn)抑制氣柱共鳴。
[0052]另一方面，在實施例2中，在所有的共鳴頻率下，都得到共鳴被抑制的效果。
[0053]利用玻璃棉之類的普通吸音材并非不可能實現(xiàn)抑制氣柱共鳴，不過現(xiàn)實中較難實現(xiàn)。通常的吸音材的消音原理基于如下原理，即:由于聲音的產(chǎn)生而振動且移動的空氣流因吸音材的纖維等微小構(gòu)造所產(chǎn)生的阻力而衰減，由此聲音的能量變小。基于該原理，需要以使吸音材配置在空氣移動較大的位置的方式，根據(jù)想要消音的聲音的頻率設(shè)置大面積的厚吸音材。即，如果吸音材較薄，則無法期待低頻側(cè)的消音效果。
[0054]圖7中示出管道8的2次共鳴的聲壓分布與管道內(nèi)周設(shè)置吸音材的位置之間的關(guān)系。a位置與管道8的全長的1/2的位置對應(yīng)，b位置與管道8的全長的1/3的位置對應(yīng)，c位置與管道8的全長的1/4的位置對應(yīng)。在比較例5?7中，在管道8的內(nèi)周設(shè)置有筒狀的玻璃棉吸音材。在比較例5中，在a位置設(shè)置有吸音材。在比較例6中，在b位置設(shè)置有吸音材。在比較例7中，在c位置設(shè)置有吸音材。此外，吸音材的厚度被設(shè)定為1.5mm。另夕卜，設(shè)置筒狀的吸音材的部分沿管軸方向的長度L和特征尺寸(徑)D滿足L = 0.f5D。
[0055]如圖8的聲衰減量特性所示，無論將厚度為1.5mm左右的吸音材設(shè)置在a位置、b位置和c位置中的哪個位置，該吸音材對于任意共鳴均幾乎未顯示出共鳴抑制效果。通常情況下，對于厚度為5mm以下的吸音材幾乎無法期待100Hz以下的消音效果。然而，在實施例2中，盡管開口端部件3的厚度薄至1.5_，仍可得到氣柱共鳴的抑制效果。
[0056]如上所述，利用與作為現(xiàn)有技術(shù)的所謂多孔管道的共鳴抑制原理以及吸音材的消音原理都不同的原理，產(chǎn)生本發(fā)明的共鳴抑制效果。即，利用通過使管的聲學(xué)長度變得不明確而不再產(chǎn)生明顯共鳴的原理，而產(chǎn)生效果。因此，即使在基于以往的原理完全不能期待效果的位置和部件厚度的條件下，設(shè)置由通氣性材料構(gòu)成的開口端部件，也能夠抑制通氣管道的氣柱共鳴。
[0057]圖9表示在對實施例1的開口端部件3的長度L (通過將開口端部件3安裝于管道主體2而形成的通氣管道I的具有通氣性的部分的長度)進行變更時的聲衰減量的變化。當(dāng)滿足L = 0.25D(實施例3)時，與通常的直管(比較例I)相比，抑制了刺耳的氣柱共鳴的發(fā)生。即，得到極好的氣柱共鳴抑制效果。另外，通過使L相對于D增大，氣柱共鳴的抑制效果會逐步提高。不過，即使L超出1.0D (實施例1)并滿足L=L 5D(實施例4)，氣柱共鳴的抑制效果的提高也不太明顯。另外，在L = 0.1D(實施例5)時，對于225Hz的共鳴，效果變得不太明顯。但是，對于450Hz、675Hz和900Hz的共鳴，共鳴抑制效果較為明顯。
[0058]因此，出于實現(xiàn)400Hz以上1000Hz以下的氣柱共鳴的抑制且實現(xiàn)開口端部件的小型化的觀點，只要以滿足0.1DSLS 1.的方式來設(shè)定D和L即可。另外，出于實現(xiàn)有效地抑制400Hz以下的共鳴的觀點，只要以滿足0.25D^L^ 1.的方式來設(shè)定D和L即可。
[0059]圖11中示出在對通氣性材料的透氣度進行變更時的聲衰減量的變化，所述通氣性材料構(gòu)成第I實施方式的通氣管道I的開口端部件3。全部都使用具有滿足L = 0.25D且厚度為1.5mm的開口端部件3的通氣管道I來實施實施例3、6、7。在3秒/300cc (實施例3)、0.5秒/300cc (實施例7)以及6秒/300cc (實施例6)的透氣度的通氣性材料之間，比較其聲衰減特性。在這些實施例之間，使用具有0.5秒/300cc的透氣度的通氣性材料的實施例7顯示出最優(yōu)異的共鳴抑制效果。如這些實施例所示，通氣性材料的透氣度尤其能夠設(shè)定為0.5?10秒/300cc的范圍。
[0060]本發(fā)明的實施方式并不局限于所述實施方式。通過對所述實施方式進行各種改變而實現(xiàn)的實施方式也應(yīng)涵蓋于本發(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，圍繞與所述實施方式的不同部分進行說明。省略與所述實施方式相同的部分的詳細(xì)說明。另外，通過將以下的實施方式的一部分相互組合而實現(xiàn)的實施方式以及將其一部分與其他實施方式的一部分進行替換所實現(xiàn)的實施方式也應(yīng)涵蓋于本發(fā)明的實施方式中。
[0061]對于本發(fā)明實施方式中使用的開口端部件的變形例進行說明。圖2所示的開口端部件4具有用于抑制變形的加強件42。該開口端部件4像第I實施方式的開口端部件3那樣，與管道主體2 —體化而構(gòu)成通氣管道I。這樣，開口端部件4發(fā)揮與開口端部件3相同的效果。加強件42在由通氣性材料形成的圓筒狀的開口端部件主體41的外周一體化。加強件42也可以具有隔開規(guī)定間隔配置的環(huán)狀的部位，以避免開口端部件4變形崩潰。在本實施方式中，加強件42以具有在軸向隔開規(guī)定間隔配置的環(huán)狀部分的方式形成為格子狀。另外，加強件42也可以由合成樹脂形成。另外，加強件42通過熔敷或粘合而與開口端部件主體41 一體化。此外，加強件42也可以極細(xì)地形成，以避免損害開口端部件主體41所具有的通氣性。
[0062]對于開口端部件的其他變形例進行說明。圖3中示出周向的一部分區(qū)域被非通氣性材料覆蓋的開口端部件5。該開口端部件5具有非通氣性材料制成的加強件52。在開口端部件5的上面和側(cè)面，露出由格子狀的加強件52覆蓋的開口端部件主體51的大部分。另夕卜，在開口端部件5的底面，利用構(gòu)成加強件52的非通氣性材料而形成覆蓋部53。利用該覆蓋部53覆蓋開口端部件主體51。
[0063]按照該開口端部件5，通過將其與第I實施方式的通氣管道I的開口端部件3同樣地使用，可得到與第I實施方式相同的氣柱共鳴抑制效果。進而，由于開口端部件5周向的一部分區(qū)域由非通氣性材料的覆蓋部53覆蓋，因此噪聲不易從管道內(nèi)部朝向該覆蓋部分的方向福射。由此，能夠控制經(jīng)由開口端部件5輻射的聲音的傳播方向。因此，通過以非通氣性材料覆蓋不想聲音傳播的方向，能夠進一步減小身體感受到的沿管道傳播的噪聲。覆蓋部53可以覆蓋開口端部件5的周向的1/6至1/2的范圍。另外，覆蓋部53也可以被設(shè)置為遍及開口端部件5的全長覆蓋開口端部件主體51。
[0064]在上述說明中，以通氣管道I的開口端部件3面向敞開大氣的例子為中心進行了說明。但是，本發(fā)明的通氣管道的例子并不局限于此。例如，即使以通氣管道I的開口端部件3朝向與通氣管道I連接的空氣凈化器或者擴張腔室的內(nèi)部(擴張空間)突出的方式，來設(shè)置該開口端部件3，也能夠得到相同的共鳴抑制效果。另外，也可以將多個開口端部件設(shè)置在通氣管道的面向敞開大氣的一側(cè)以及向擴張腔室突出的一側(cè)雙方。
[0065]另外，本發(fā)明的通氣管道也可以具有所謂的排水孔或者調(diào)整孔。另外，本發(fā)明的通氣管道也可以具有亥姆霍茲共鳴器或者1/4波長共鳴管(旁支)之類的共鳴型消音器。
[0066]另外，在所述實施方式的說明中，對于通氣管道被用作汽車用發(fā)動機的吸氣管道的例子進行了說明。但是，通氣管道的用途并不局限于此。通氣管道可以在整個通氣系統(tǒng)中使用。例如，本發(fā)明的通氣管道可以被用作電池冷卻系統(tǒng)的送風(fēng)管道，所述電池冷卻系統(tǒng)向混合動力車或者電動汽車所搭載的集成電池輸送冷卻風(fēng)。另外，本發(fā)明的通氣管道也可以在空調(diào)設(shè)備等空調(diào)系統(tǒng)中被用作輸送空氣的送風(fēng)路徑的一部分。
[0067]具有開口端部件的通氣管道可以在輸送空氣的整個管道中使用，工業(yè)實用性高。
[0068]本發(fā)明實施方式的通氣管道也可以是以下的第I?第4通氣管道。
[0069]所述第I通氣管道包括:由非通氣性的材料形成為筒狀的管道主體；以及與管道主體的端部一體化的開口端部件，所述開口端部件利用具有通氣性的材料，形成為使管道主體的管道壁延長的筒狀，并且所述開口端部件與通氣管道的相對于大氣或擴張空間敞開的一側(cè)一體化，將所述開口端部件的特征尺寸設(shè)為D、長度設(shè)為L，則滿足0.1D ^ 1.5D,構(gòu)成所述開口端部件的通氣性材料的透氣度基于由JIS P8117規(guī)定的格利式試驗法的方法來測定，處于0.3?100秒/300cc的范圍。
[0070]所述第2通氣管道為開口端部件的通氣性材料的厚度處于0.5?5_的范圍的所述第I通氣管道。
[0071]所述第3通氣管道為開口端部件一體化有加強件的所述第2通氣管道。
[0072]所述第4通氣管道為開口端部件周向的一部分區(qū)域由非通氣性材料覆蓋的所述第2通氣管道。
[0073]出于示例和說明的目的已經(jīng)給出了所述詳細(xì)的說明。根據(jù)上面的教導(dǎo)，許多變形和改變都是可能的。所述的詳細(xì)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(yīng)當(dāng)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。
【主權(quán)項】
1.一種通氣管道，其特征在于，包括: 筒狀的管道主體，由非通氣性材料形成；以及 筒狀的開口端部件，由通氣性材料形成， 所述開口端部件以使所述管道主體的管道壁延長的方式，與所述管道主體的端部一體化， 設(shè)所述開口端部件的特征尺寸為D，設(shè)所述開口端部件的長度為L，滿足0.1D ^ L ^ 1.5D 的關(guān)系， 所述通氣性材料的透氣度處于0.3?100秒/300cc的范圍。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通氣管道，其特征在于，所述通氣性材料的厚度處于0.5?5mm的范圍。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的通氣管道，其特征在于，具有與所述開口端部件一體化的加強件。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的通氣管道，其特征在于，所述開口端部件周向的一部分區(qū)域由非通氣性材料覆蓋。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的通氣管道，其特征在于，所述開口端部件周向的一部分區(qū)域由非通氣性材料覆蓋。6.一種通氣系統(tǒng)，其特征在于， 包括權(quán)利要求1?5中任意一項所述的通氣管道， 所述開口端部件位于從敞開大氣吸入空氣的吸氣口。7.—種通氣系統(tǒng)，其特征在于， 包括權(quán)利要求1?5中任意一項所述的通氣管道和設(shè)置于通氣路徑的擴張空間， 所述開口端部件向所述擴張空間內(nèi)露出。
【文檔編號】F02M35/104GK106089518SQ201510542314
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2015年8月28日
【發(fā)明人】長谷川稔, 岡部誠介
【申請人】泰賀斯聚合物股份有限公司