CN101196016B - 换气装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种不需要较长的换气通道便可确保良好的换气性，同时具有隔音性的换气装置，在换气装置的主体壳体中形成室外侧通风口和室内侧通风口，将连通这些通风口的通风路径形成于主体壳体(1)内。通过该通风路径实现换气，同时防止噪音从室外进入室内。分叉形成该通风路径，在从一侧的通风路径进入的噪音声波与从另一侧的通风路径进入的噪音声波相遇时，使这两个通风路径的长度不同，以产生相互抵消声波能量那样的相移。

Description

换气装置

技术领域

本发明涉及在保持换气性能的同时，具备降低来自外部的噪音的消音功能的换气装置。

背景技术

在进行建筑物的换气的同时，防止不必要的声音进入的现有技术，例如在日本特开昭62-29691号公报或日本特开昭57-122234号公报中有所记载。在这些专利文献中，日本特开昭62-29691号公报中通过在门框上设置换气口，在该换气口内设置多个遮蔽板以形成弯曲的换气通道，来防止室内的声音通过该换气口泄漏到隔壁房间。另外，日本特开昭57-122234号公报中记载的是在墙壁设置换气口的装置，通过使形成于一侧房间的换气口的孔位置与形成于另一侧房间的换气口的孔位置上下错开不重合地配置，防止向隔壁房间泄漏声音。

在上述专利文献所示的技术中，通过在弯曲的换气通道的内壁粘贴吸音材料，通过噪音声波在换气通道传播的过程中被吸音材料吸收来降低噪音的能量。因而，为了取得较高的消音效果需要较长的换气通道，其结果存在消音机构部的尺寸大型化的问题。为了确保换气通道的长度，如果使消音机构部在门和墙壁厚度方向弯曲，则从门和墙壁突出的尺寸变大。另外，如果使消音机构部在门或墙壁的高度方向弯曲，则该消音机构部占据门或墙壁表面积的比例增大。再有，越加长换气通道的长度，或者越是弯曲，伴随换气的阻力越大，还产生换气效率低下的问题。

发明内容

本发明是针对上述现有技术存在的问题而提出的，目的在于在安装在建筑物墙面上进行建筑物内外换气的换气装置中，提供一种不需要较长的换气通道便可确保良好的换气性，同时具有隔音性的换气装置。

本发明的换气装置，具备具有室外侧壁与室内侧壁的主体壳体，在所述主体壳体内形成有连通形成于室外侧壁的通风口和形成于室内侧壁的通风口的通风路径，通过该通风路径实现室内的换气，同时防止噪音从室外侵入室内。并且，将所述通风路径分叉成两个，为通过一个通风路径的噪音声波与通过另一个通风路径的噪音声波在这些通风路径的汇合点相遇时在那里产生相互抵消各自能量那样的相移，而使至所述汇合点的所述分叉成两个的通风路径的长度互不相同。

还可以是，在主体壳体的中央部配置内部装入消音材料的箱状消音室，接受经构成所述通风路径的隔壁的外侧面反射的声波。

还可以是，将所述第1通风路径的一部分及所述第2通风路径的一部分分别用穿孔板形成，在这些穿孔板的外侧形成在穿孔板和构成所述主体壳体的壁之间装入消音材料而构成的消音室。

也可以是，在所述主体壳体内与形成于所述室外侧的侧壁的通风口相对的位置设置声波反射板，使通过该通风口进入主体壳体内的声波向该通风口反射，将未能穿出该通风口进而未能排出至主体壳体外的声波分别导入所述分叉成两个的通风路径中。

在本发明中，通过通风路径实现室内外的空气流通，特别是可在室内进行外部空气导入。此时，虽然来自外部噪音源的噪音声波可通过通风路径进入，但由于将通风路径形成为从室外侧通风口分叉并在室内侧通风口汇合，同时使各通风路径的长度不同，所以当从一侧的通风路径进入的噪音声波与从另一侧的通风路径进入的噪音声波汇合时，则已反相的相位相遇从而使声波能量彼此抵消而衰减。另外，由于在装置主体(主体壳体)内形成消音室，在通风路径的壁面上形成发射板，所以从通风路径进入的噪音声波被导入消音室从而实现声压能量的衰减。因而，即使没有粘贴了吸音材料的较长的通风路径，也可以提供兼具消音效果和换气性能的换气装置。

附图说明

本发明的上述及其它的目的及特征，根据参照附图的以下实施例的说明将更明确。其中：

图1是表示将本发明的换气装置的一实施方式设置于窗框一侧面的状态的图。

图2是表示图1所示的换气装置的内部结构的剖视图。

图3是用于说明图2所示的换气装置中的换气动作的图。

图4是用于说明图2所示的换气装置中的消音动作的图。

具体实施方式

用图1及图2说明本发明的换气装置的一实施方式的结构。

如图2所示，换气装置1主要附设于窗框2的长度方向，即使关闭窗3，通过该换气装置1也可在某种程度上确保室外与室内的空气流通。

如图2所示，换气装置1的主体壳体4形成为由室外侧壁4a、室内侧壁4b、左右侧壁4c、4d包围成的箱状。在室外侧壁4a的宽度方向中央部开口设有室外侧通风口5。在从室内侧壁4b的宽度方向中央部靠近一侧侧面4d(在图2中为右侧侧壁)的位置开口设有室内侧通风口6。室外侧通风口5主要用作将外部空气导入室内的外部空气导入口而发挥作用，在该通风口5上安装有用于防止灰土或尘埃等从外部进入的过滤器7。另一方面，室内侧通风口6主要用作将从室外侧通风口5导入的外部空气送向室内的外部空气导入口而发挥作用，通过开闭铰链板8来切换是否换气。

室外侧通风口5与室内侧通风口6通过通风路径连通。该通风路径为从室外侧通风口5附近分叉而成的两个独立的通风路径9、10，且在室内侧通风口6附近汇合。

在主体壳体4的中央位置设有装入吸音材料12的中央消音室11。该中央消音室11是朝向室外侧通风口5开口的箱型的构造体，且设置于被两个通风路径9、10包围的位置，起到吸入这些通风路径9、10中的噪音从而衰减声压能量的作用。

再有，参照图2对分叉的通风路径9、10及中央消音室11的结构进行说明。

第1通风路径9由外侧隔壁13及内侧隔壁14划分而形成在主体壳体4内，并具有向主体壳体4的中心弯曲的形状。构成该通风路径9的外侧隔壁13包括：从室外侧通风口5的开口边缘附近经主体壳体4的左侧壁4c而延长的圆弧壁部分13b；和从主体壳体4的左侧壁4c经主体壳体4的中央而延长的椭圆壁部分13c。该圆弧壁部分13b的一端为该通风路径9的起始端13a，该椭圆壁部分13c的一端为该通风路径9的终端13d。

圆弧壁部分13b是将穿孔板加工成圆弧状而形成的。椭圆壁部分13c是将平板加工成椭圆状而形成的。并且，在圆弧壁部分13b的背面与主体壳体4的角部之间形成的空间形成为装入吸音材料19的角部消音室20。

构成第1通风路径9的内侧隔壁14由椭圆壁14b构成。该椭圆壁14b的一端(内侧隔壁14的起始端14a)定位在构成外侧隔壁13的椭圆壁部分13c的第1焦点f1的位置上，另一端(内侧隔壁14的终端14c)进入中央消音室11中，并延伸至通过室外侧通风口5的中心线CL。而且，构成第1通风路径9的外侧隔壁13与内侧隔壁14以外侧隔壁13的椭圆壁部分13c的第2焦点f2与内侧隔壁14的椭圆壁14b的第1焦点f3重合的位置关系进行配置。

第2通风路径10由外侧隔壁15及内侧隔壁16划分形成，并在主体壳体4内相对中心线CL与第1通风路径9对称配置。因而，省略其构造的说明。

中央消音室11做成向室外侧通风口5开口的箱型形状，从该开口11a向内部装有构成第1通风路径9的内侧隔壁14的一端与构成第2通风路径10的内侧隔壁16的一端。构成第1通风路径9的内侧隔壁14的椭圆壁14b配置为，其第2焦点f4位于与该中央消音室11的开口11a的位置重合的位置。而且，中央消音室11不与主体壳体4的室内侧壁4b粘合、而在与其之间具有间隙地配置，所以在室内侧壁4b与中央消音室11(的底部)之间形成有从第1通风路径9延伸至室内侧通风口6的延长通风路径17。

在主体壳体4内，剖面为抛物线状的声波反射板18以与室外侧通风口5相对的姿势配置为，其剖面的抛物线的焦点f5与室外侧通风口5的位置重合。

室外侧通风口5为第1通风路径9与第2通风路径10的共用入口，并形成于主体壳体4的中心线CL上。另一方面，室内侧通风口6为第1通风路径9与第2通风路径10的共用出口，并形成于从主体壳体4的中心线CL靠近一侧(右侧)侧壁4d的位置上。其结果，第1通风路径9的长度与第2通风路径10的长度不会相等，第1通风路径9比第2通风路径10长出相当于在室内侧壁4b与中央消音室11的底部之间形成的延长通风路径17的长度量。

该第1通风路径9与第2通风路径10的长度的不同，其中之一具有消音功能：即、从室外侧通风口5进入的噪音通过主体壳体4后尽可能不进入室内。即，从室外侧通风口5导入主体壳体4内的噪音中的在中央消音室11未被消音的声波在通过第1通风路径9及第2通风路径10而汇合时，由于使第1通风路径9与第2通风路径10长度不同，所以某相位的声波与对该相位反相的声波重合从而相互作用抵消这些声压能量而发挥作用，所以具有消音效果。因而，延长通风路径17的长度设计为，来自第1通风路径9的声波相对来自第2通风路径10的声波其相位反相那样的长度。

接着，参照图3及图4，对图2所示的换气装置1的换气动作及消音动作进行说明。

首先，对换气装置1的换气动作进行说明。当打开铰链板8时，则外部空气从室外侧通风口5导入主体壳体4内。在室外侧通风口5内安装有过滤器7，抑制灰土或尘埃的侵入。已进入的外部空气在弯曲的第1通风路径9及第2通风路径10被分叉而导入，所以可抑制流入风量的同时，也可以抑制雨等的侵入。已通过第1通风路径9的外部空气及已通过第2通风路径10的外部空气不久便汇合，通过室内侧通风口6导入室内。再者，在仅开闭铰链板8中，由于只能选择打开或阻断通风，所以希望在室内侧通风口6附近设置对应手动调节通风口的开度的缝隙和风量而自动改变开度的风量调节阀等。

接着，对换气装置1的消音动作进行说明。当打开铰链板8时，则噪音声波从室外侧通风口5进入主体壳体4内。从室外侧通风口5进入的噪音声波，首先被声波反射板18向与室外侧通风口5重合的焦点f5反射，其一部分再次从室外侧通风口5反弹向外部(第1消音)。

未被声波反射板18反射的声波导入第1通风路径9及第2通风路径10内，并在构成第1通风路径9的外侧隔壁13及内侧隔壁14之间和构成第2通风路径10的外侧隔壁15及内侧隔壁16之间分别漫反射，同时进入外侧隔壁13的椭圆壁部分13c及外侧隔壁15的椭圆壁部分。噪音声波在该行进过程中，从用穿孔板形成的圆弧壁部分13b导入其背面的角部消音室20，通过在角部消音室20内反复漫反射，进而反射波彼此相互抵消能量，或者通过吸音材料19的作用降低声波所具有的能量。其结果，大幅度地减少噪音声波的能量，从而进行消音。而且，利用在外侧隔壁13与内侧隔壁14之间的漫反射也发挥反射波彼此的能量损失的作用，实现衰减声压(第2消音)。

到达外侧隔壁13的椭圆壁部分13c的声波在该椭圆壁部分13c发生反射。此时，由于使内侧隔壁14的起始端14a与外侧隔壁13的椭圆壁部分13c的第1焦点f1重合，所以通过在内侧隔壁14的起始端14a与外侧隔壁13的圆弧壁部分13b的终端(与椭圆壁部分13c的接合部)之间形成的开口d1(参照图4)而进入的声波，距椭圆壁部分13c的第1焦点f1向外侧的位置与该椭圆壁部分13c碰撞。因此，经椭圆壁部分13c反射的声波向该椭圆壁部分13c的第2焦点f2外侧行进。然而，由于外侧隔壁13的终端13d向其外侧隔壁13的椭圆壁部分13c的第2焦点f2弯折，所以经椭圆壁部分13c反射的声波向由该外侧隔壁13的终端13d与椭圆壁部分13c构成的弯曲状空间d2集中，因此很难从通风路径中传出，结果减少向室内的侵入(第3消音)。

经外侧隔壁13的椭圆壁部分13c传出的声波，在内侧隔壁14的椭圆壁14b发生反射。这里，由于使椭圆壁14b的第1焦点f3与外侧隔壁13的椭圆壁部分13c的第2焦点f2重合，所以从形成于内侧隔壁14的起始端14a与外侧隔壁13的终端13d之间的开口d3传出的声波，从内侧隔壁14的椭圆壁14b的第1焦点f3的外侧碰撞在该椭圆壁14b上。因此，经该椭圆壁14b反射的声波通过中央消音室11的开口d4导入中央消音室11中。进入中央消音室11中的噪音声波由于在中央消音室11内反复漫反射，反射波彼此相互抵消能量，或者利用设置于中央消音室11内的吸音材料12的作用降低声波所具有的能量，其结果，大幅减少噪音声波的能量，从而进行消音(第4消音)。

虽然经内侧隔壁14的椭圆壁14b反射却未导入中央消音室11的声波和从中央消音室11返回通风路径中的声波，最终从在中央消音室11的开口边缘与外侧隔壁13的椭圆壁部分13c的弯折部之间形成的开口d5向室内侧通风口6行进，但通过在第1通风路径9与第2通风路径10的汇合点P相位反相的声波彼此相遇，从而实现声压能量的衰减(第5消音)。

这样，从室外侧通风口5导入主体壳体4内的噪音声波，通过在主体壳体4内逐步地给予消音作用，从而可最低限度地抑制向室内的进入。当然，很难消除所有从室外侧通风口5进入的噪音声波，而导致未消除尽的噪音声波从室内侧通风口6向室内泄漏，但这种声压能量已被大幅度地降低，可取得足够的消音效果。

再者，在上述实施方式的换气装置中，虽然其隔壁形成标准的圆弧壁及椭圆壁，但还可以将板弯折成多边形或者连续结合从而形成近似圆弧及近似椭圆。此时，虽然反射的方向性紊乱，但通过上述多个阶段的消音作用，可取得足够的消音性能。

Claims (3)

1.一种换气装置，具备具有室外侧壁、室内侧壁、左侧壁以及右侧壁的主体壳体，在所述主体壳体内形成有连通形成于室外侧壁的通风口和形成于室内侧壁的通风口的通风路径，通过该通风路径实现室内的换气，同时防止噪音从室外向室内侵入，其特征在于，

形成于所述室外侧壁的上述通风口位于所述主体壳体的中心线上，形成于所述室内侧壁的通风口位于从所述主体壳体的中心线偏离至一侧的上述左侧壁或右侧壁的位置；

将所述通风路径分叉成两个通风路径，所述两个通风路径在形成于所述室内侧壁的通风口前汇合，为了使通过一个通风路径的噪音声波和通过另一个通风路径的噪音声波在汇合点相遇时在那里产生相互抵消各自能量那样的相移，从而使从形成于上述室外侧壁的上述通风口至所述汇合点的所述分叉成两个的通风路径的长度互不相同，

在主体壳体的中央部、接纳有构成上述一个通风路径的内侧隔壁的一端和构成上述另一个通风路径的内侧隔壁的一端的位置上，配置内部装入消音材料的箱状消音室，该消音室接受经分别构成了所述这些通风路径的内侧隔壁的外侧面反射的声波。

2.根据权利要求1所述的换气装置，其特征在于，

将所述一个通风路径的一部分及所述另一个通风路径的一部分分别用穿孔板形成，在这些穿孔板的外侧形成在穿孔板和构成所述主体壳体的壁之间装入消音材料而构成消音室。

3.根据权利要求1所述的换气装置，其特征在于，

在所述主体壳体内与形成于所述室外侧壁的通风口相对的位置设置声波反射板，使通过该通风口进入主体壳体内的声波朝向该通风口反射，将未能穿出该通风口进而未能排出至主体壳体外的声波分别导入所述分叉成两个的通风路径中。

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