JP2005344956A

JP2005344956A - 消音換気口

Info

Publication number: JP2005344956A
Application number: JP2004162728A
Authority: JP
Inventors: Michihito Terao; 道仁寺尾; Hidehisa Sekine; 秀久関根
Original assignee: Kanagawa University
Current assignee: Kanagawa University
Priority date: 2004-06-01
Filing date: 2004-06-01
Publication date: 2005-12-15

Abstract

【課題】騒音が換気口を通過する時に起こる共鳴周波数を減衰させることにより透過音の低減を図る消音換気口を提供する。
【解決手段】筒状の換気口部材１と、この換気口部材１に外嵌された複数の閉鎖空間６ａ，６ｂ，６ｃと、この閉鎖空間６ａ，６ｂ，６ｃと前記換気口部材１とを連通する当該換気口部材１に形成の小孔より成る共鳴器用開口７ａ，７ｂ，７ｃとを備える。そして前記各閉鎖空間６ａ，６ｂ，６ｃと連通の各共鳴器用開口７ａ，７ｂ，７ｃの開口面積をそれぞれ異ならせて形成する。
【選択図】図１

Description

この発明は、主に建物の外壁に換気のために取付られ、外部からの騒音の侵入を少なくした消音換気口に関するものである。

窓サッシの気密性能力向上に伴い住宅、ホテルなどの建造物の外壁に、主として円形断面の換気口が設けられているが、外部の騒音が換気口より透過して室内へ侵入するため、その透過音が問題となっている。特に換気口内で共鳴する気柱共鳴周波数の透過音が問題を起こしている。

従来から、透過音の低減対策として、特許文献１では、換気口３２に角筒状に成形した吸音材３４を配して成るもので、騒音が換気口内の通過時に多孔質の吸音材３２により吸音されている。
特開２００１−２５４９９６

また、特許文献２では、換気口に設けられ、空気が流れる円筒又は角筒状の多孔質の吸音材１４の外側に円筒状の外装体１２が配され、蓋板１６と仕切板１８とにより、前記吸音材１４の外周に空間１５が設けられて成るもので、吸音材１４と空間１５とで、特定周波数帯域の音圧レベルを低減させる作用効果を出している。
特開２００２−１４７８３１

前記特許文献１にあっては、吸音材が換気口内に配されることから、おのずと吸音材の量も多くなく、且つ吸音材を多く入れると空気が通る断面積が減少してしまう不都合が生じてしまう。また、特許文献２にあっても、前記特許文献１と同じに、吸音材が換気口内に配されることから、吸音材の量が制限され、且つ吸音材の外側に設けられた空間も小さなものであると共に空間は完全密閉で、騒音の消音量が充分に得られない欠点を有している。

そもそも、換気口を通過する騒音が問題となるのは、図３に示す透過音の低減効果図に示される通り、単純な換気口（例えば１００φ、３００ｍｍの円筒）の例では、二点鎖線で示すように換気口内の共鳴による音の筒抜現象が４４０Ｈｚ前後付近の周波数域に現れており、この気柱共鳴周波数の透過音を低減することが重要となる。

そこで、この発明は換気口の気柱共鳴周波数の透過音を低減する消音換気口を提供する。

この発明に係る消音換気口は、筒状の換気口部材と、この換気口部材に外嵌された複数の閉鎖空間と、この各閉鎖空間と前記換気口部材とを連通する当該換気口部材に形成の共鳴器開口とを備え、前記各閉鎖空間と連通の各共鳴器開口の開口面積をそれぞれ異ならせたものである（請求項１）。これにより、筒状の換気口部材内を騒音が通過する際に起きる気柱共鳴周波数の透過音を各共鳴器開口と各閉鎖空間から構成する共鳴器列により低減させる。ここで複数の閉鎖空間を例えば３個設けるのは、単純な換気口における気柱共鳴周波数における透過音の低減効果を得るために、ヘルムホルツ型共鳴器を１個のみ設けると、その前後の周波数域に新たに筒抜音が発生して低減効果を得ることができないため、この対策として複数個を設けている。

前記共鳴器開口小孔の開口面積は、それぞれ異なることから（請求項１）、異なる気柱共鳴周波数の透過音の低減に対応することができる。また、閉塞空間の容積を異ならせることからも（請求項２）、異なる気柱共鳴周波数の透過音の低減に対応することができる。

以上のように、この発明によれば、換気口内を騒音が通過する際に発生する気柱共鳴周波数域の透過音を各共鳴器開口と各閉鎖空間から構成される共鳴器列により低減させる。そして、各共鳴器開口の開口面積の変化、又は閉鎖空間の容積を変化させることで、異なる周波数の筒抜音を低減させることから、換気口からの透過音を小さくすることができる。

以下、この発明の実施例を図面にもとづき説明する。

図１，図２において、この発明の実施例が示され、円筒形の換気口部材１は、外径が１１０ｍｍ、内径が１００ｍｍ、長さが３００ｍｍ程である。そしてこの換気口部材１は、建物の外壁２内に２００ｍｍ程が埋設され、１００ｍｍ程が外部に突設し、この部分に消音装置３が設けられている。

この消音装置３は、直径が２００ｍｍ程で、４枚の円板５（中心に１１０ｍｍ程の穴４を持つ）を２０ｍｍ程の間隙を持たせ、しかも外周を板で覆って、３００ｍｌ程の閉鎖空間６ａ，６ｂ，６ｃを３個構成している。

そして、この閉鎖空間６ａ，６ｂ，６ｃは前記換気口部材１の周囲に形成の共鳴器開口７ａ，７ｂ，７ｃを介して前記換気口部材１内に連通している。ちなみに、共鳴器開口７ａ，７ｂ，７ｃはそれぞれ４ヶ所が形成され、共鳴器開口７ａは直径が８ｍｍ、７ｂは直径が１４ｍｍ、７ｃは直径が１１ｍｍとなっている。

このような構成の本願発明と、円筒形状の単純換気口（図３内に示す）と比較して見ると、図３に示すような特性線となり、充分な効果が得られている。即ち、単純換気口及び本願発明の消音換気口を内又は外壁に取付、そして音を発生させる装置を外部に設置する。すると、音は矢印のように進み、単純換気口の場合には、２点鎖線のような特性線となる。これに対し、本願発明では、細線のような特性線となり、ほとんど全ての周波数帯で低減効果が得られている。また１Ｄ解析、３Ｄ−ＢＥＭ解析によっても実験例と同様な効果が示されている。

この発明では、同一容積の閉鎖空間６ａ，６ｂ，６ｃが３個設けられていて、各共鳴器開口７ａ，７ｂ，７ｃの口径（直径）８ｍｍ、１４ｍｍ、１１ｍｍとなっているため、換気口部材１内を音が通過するときに起こる気柱共鳴周波数の透過音を効率よく低減することができる。

即ち、図３の２点鎖線で示す単純換気口の特性において、４４０Ｈｚ前後付近の筒抜音を低減しようとして１個の閉鎖空間６ｃと1個の共鳴器開口7cを設けると、その前後の３５２Ｈｚ付近、５４９Ｈｚ付近に筒抜音が現れ、これを低減するために２個の閉鎖空間６ａ，６ｂとこれに対応する共鳴器開口７ａ，７ｂを設けている。これにより、気柱共鳴周波数の透過音の低減が図られるものである。なお、気柱共鳴は、前記換気口部材１の長さにより変化し、前記例では長さ３００ｍｍであるが、これにより長くしたり又は短くすれば、気柱共鳴が生じる周波数も異なるために、共鳴器開口７ａ，７ｂ，７ｃの口径即ち開口面積を変化させて対応することが必要である。

なお、図示しないが、共鳴器開口７ａ，７ｂ，７ｃの口径を同一とし、閉鎖空間６ａ，６ｂ，６ｃの容積を変化させることで、筒抜音が生じる周波数に対応することも可能であり、前記実施例と同程度の作用効果を得ることができる。

この発明に係る消音換気口の断面図である。同上の断面方向を異にする断面図である。この発明の特性線図である。

符号の説明

１換気口部材
２外壁
３消音装置
４穴
５円板
６ａ，６ｂ，６ｃ閉鎖空間
７ａ，７ｂ，７ｃ共鳴器開口

Claims

筒状の換気口部材と、この換気口部材に外嵌された複数の閉鎖空間と、この各閉鎖空間と前記換気口部材とを連通する当該換気口部材に形成の共鳴器用開口とを備え、
前記各閉鎖空間と連通の各共鳴器用開口の開口面積をそれぞれ異ならせたことを特徴とする消音換気口。
筒状の換気口部材と、この換気口部材に外嵌された複数の閉鎖空間と、この各閉鎖空間と前記換気口部材とを連通する当該換気口部材に形成の共鳴器用開口とを備え、
前記各閉鎖空間は、それぞれ容積を異ならせたことを特徴とする消音換気口。
前記複数の閉鎖空間として三個であることを特徴とする請求項１又は２記載の消音換気口。