JP2007169959A - 通気孔構造 - Google Patents

Abstract

【課題】騒音が発生し難い状態で、良好な通気性能と遮音性能とを確保できるようにする。
【解決手段】第１空間１と第２空間２とを仕切る仕切部Ｗに、両空間１，２相互の通気を図る通気スリーブ３が貫通状態に設けられ、通気スリーブ３の通過音に対する消音を図る共鳴型消音機構７が通気スリーブ３に設けられている通気孔構造において、共鳴型消音機構７は、通気スリーブ３の筒軸芯方向における仕切部Ｗの外の位置で、通気スリーブ３の外周部に形成してある。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば、室内空間と室外空間とを仕切る外壁や屋上スラブ等に、消音機構付きの通気スリーブを貫通状態に設置し、通気スリーブを通過する騒音の低減を図りながら前記両空間相互の通気を図れるように構成した通気孔構造に関し、更に詳しくは、第１空間と第２空間とを仕切る仕切部に、前記両空間相互の通気を図る通気スリーブが貫通状態に設けられ、前記通気スリーブの通過音に対する消音を図る共鳴型消音機構が前記通気スリーブに設けられている通気孔構造に関する。

従来、外壁等に設けられた窓サッシ等は、窓そのものを閉じることで、著しい遮音効果があると共に、サッシそのものの改良によって更なる遮音性能の向上が図られているものであるが、それに対して、基本的に閉めることができない状態で使用される通気孔では、遮音性能が不十分となり易かった。
特に、住宅等の外壁に設けられた換気口を例に挙げて説明するならば、換気口は、直径１００〜１５０ｍｍ程度で、長さ２００〜３００ｍｍ程度の通気スリーブで構成されており、このような通気孔によれば、中音域（５００Ｈｚ付近）の周波数において遮音性能が低下しやすい傾向があった。
そこで、通気孔における中音域の周波数での遮音性能の向上を図れるものとして、通気スリーブに共鳴型消音機構を備えるものが考えられてきた。
この種の通気孔構造としては、図５に示すように、一定の筒径寸法に成形された通気スリーブ３を、前記仕切部Ｗに貫通状態に設けてあり、前記通気スリーブ３の貫通部内周側に、共鳴型消音機構７が形成されたものがあった（例えば、特許文献１参照）。
因みに、前記共鳴型消音機構７は、通気スリーブ３の内周に一体に形成された環状の消音室Ｋで構成してある。消音室Ｋには、通気スリーブ断面中央側に面して開口部７ｃが形成されており、通気スリーブ３内の通過音に対して、前記開口部７ｃを通した前記消音室Ｋ内での共鳴作用によって打ち消す効果が発揮されて消音を図ることができる。

特開２００３−１３０４１０号公報（図１）

上述した従来の通気孔構造によれば、前記消音室を設けてあることによって、図５に示すように、消音室Ｋ部分では、有効なスリーブ断面積が他の部分より小さくなっている。
従って、共鳴型消音機構を設けていない通常の通気孔に比べて通気性能が低くなり易い問題点がある。更には、消音室Ｋを空気が通過する際にはその流速が早くなり、それに伴って風切り音等の騒音が発生し易くなるといった問題点があった。

従って、本発明の目的は、上記問題点を解消し、騒音が発生し難い状態で、良好な通気性能と遮音性能とを確保できる通気孔構造を提供するところにある。

本発明の第１の特徴構成は、第１空間と第２空間とを仕切る仕切部に、前記両空間相互の通気を図る通気スリーブが貫通状態に設けられ、前記通気スリーブの通過音に対する消音を図る共鳴型消音機構が前記通気スリーブに設けられている通気孔構造において、前記共鳴型消音機構は、前記通気スリーブの筒軸芯方向における前記仕切部の外の位置で、前記通気スリーブの外周部に形成してあるところにある。

本発明の第１の特徴構成によれば、前記共鳴型消音機構は、前記通気スリーブの筒軸芯方向における前記仕切部の外の位置で、前記通気スリーブの外周部に形成してあるから、仕切部に形成された通気スリーブの貫通穴内径寸法による寸法的な制約を受けることなく前記共鳴型消音機構を形成することが可能となる。
従って、従来のように、通気スリーブ内に大きな段差が生じるのを緩和、又は、段差が生じないようにすることができ、スムースに通気を行うことができると共に、通気に伴う風切り音等の騒音が発生するのを緩和（又は防止）することが可能となる。
また、仕切部の貫通穴に制約を受けることなく共鳴型消音機構の寸法設定を行うことができるから、共鳴型消音機構の設計上の自由度が向上する。
そして、共鳴型消音機構の消音メカニズムが、通過音に対する消音室での共鳴作用によって消音するものであるのに対して、当該特徴構成によれば、消音室の容量を大きいものから小さいものまで広範囲に渡って設定でき、各種周波数の通過音を消音することが可能となる。このように、通気孔における消音特性を広範囲に発揮させることが可能となる。
即ち、騒音が発生し難い状態で、良好な通気性能と遮音性能とを確保することが可能となる。

本発明の第２の特徴構成は、前記第１空間は室外空間であり、前記第２空間は室内空間であり、前記仕切部は外壁であるところにある。

本発明の第２の特徴構成によれば、本発明の第１の特徴構成による上述の作用効果を叶えることができるのに加えて、室外空間（又は室内空間）での騒音が外壁の通気孔を通して室内空間（又は室外空間）へ伝わり難くすることができる。特に、換気口等の通気スリーブに有効である。

本発明の第３の特徴構成は、前記共鳴型消音機構は、前記仕切部と、前記仕切部に沿ってその表面から離間する状態に設けられた化粧板との間に形成してあるところにある。

本発明の第３の特徴構成によれば、本発明の第１又は２の特徴構成による上述の作用効果を叶えることができるのに加えて、仕切部と化粧板との隙間を有効に利用して前記共鳴型消音機構を配置することができ、スペースの有効利用を図ることが可能となる。そして、共鳴型消音機構は、化粧板によって目隠しされるから、例えば、前記第１空間（又は第２空間）側に共鳴型消音機構が露出して美観性を低下させてしまうと言ったことを防止できる。即ち、当該通気孔の設置部分において、良好な意匠性を維持することが可能となる。

本発明の第４の特徴構成は、前記共鳴型消音機構は、前記通気スリーブ内空部に各別に連通する複数の共鳴空間を備えているところにある。

本発明の第４の特徴構成によれば、本発明の第１〜３の何れかの特徴構成による上述の作用効果を叶えることができるのに加えて、複数の共鳴空間それぞれの共鳴周波数を同じ設定となるように共鳴型消音機構を設計したり、異なる共鳴周波数となるように共鳴型消音機構を設計することが可能となる。
その結果、複数の共鳴空間の共鳴周波数を同じに設定すれば、その周波数の消音効果をより向上させることができる。また、各共鳴空間の共鳴周波数を異なるように設定すれば、複数の周波数域で消音効果を発揮することが可能となる。

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。尚、図面において従来例と同一の符号で表示した部分は、同一又は相当の部分を示している。

図１、図２は、本発明の通気孔構造の一実施形態を採用した外壁（仕切部の一例）Ｗを示している。

前記外壁Ｗは、室外空間（第１空間の一例）１と室内空間（第２空間の一例）２とを仕切る形で設けられており、その外壁Ｗには、両空間１，２相互の通気を図る通気スリーブ３が貫通状態に設けられている。
また、前記外壁Ｗの室内空間２側には、外壁Ｗと隙間Ｓを空けて化粧板４が設置されている。この化粧板４によって、室内の美観性を向上させることが可能となっている。そして、前記通気スリーブ３は、前記外壁Ｗにおける室外空間１の表面部から、前記化粧板４の室内空間２の表面部にわたって設けられている。

前記通気スリーブ３は、例えば、合成樹脂等の材料によって構成されており、室外空間１側の端部には、フードキャップ５が嵌合してあり、雨水等が、室内に降り込まないようになっている。一方、室内空間２側の端部には、スリット幅を調整することで開口率を調整できる開口率調整キャップ６が嵌合してある。
また、通気スリーブ３の長手方向での一部には、通気スリーブ３の通過音に対して消音を図る共鳴型消音機構７が設けられている。

前記共鳴型消音機構７は、本実施形態においては、前記通気スリーブ３からなる主管７ａに対して、その外周にサイドブランチ管７ｂを前記主管７ａと連通接続して構成された所謂「サイドブランチ型消音器」を使用しており、前記外壁Ｗと化粧板４との隙間Ｓに位置するように形成されている。
具体的には、図３に示すように、主管７ａの周りに環状の密閉空間を形成すると共に、その密閉空間を管周方向に栓部材８で二分割してある一方、主管７ａの周壁には、二分割された密閉空間それぞれに連通する開口部７ｃを各別に形成してある。
これら二つの密閉空間が、それぞれサイドブランチ管７ｂの共鳴空間９となる。
因みに、サイドブランチ管７ｂの長さＮは、減音する周波数の波長の１／４波長に相当する時、最大の減音量を示すことが知られている。
当該実施形態においては、サイドブランチ管７ｂの長さＮは、何れのサイドブランチ管７ｂについても０．１７ｍに設定してある。
参考までに、減音する音が５００Ｈｚとする場合、サイドブランチ管７ｂの長さＮは、次のように計算され、０．１７ｍ程度となる。
Ｎ＝３４０／５００／４＝０．１７
但し、３４０とは、音速３４０ｍ／ｓである。

従って、主管７ａを通過する通過音は、前記一対のサイドブランチ管７ｂでの共鳴効果によって所定の周波数の音を減音することが可能となる。

本実施形態の通気孔構造によれば、通気スリーブ３の内周面は、全長にわたって面一であり、段差が無いのでスムースに効率よく通気を図ることができると共に、通気に伴う風切り音等の騒音が発生し難い。また、サイドブランチ管７ｂの寸法設定は、通気スリーブ３の外方に拡径させる寸法を変化させることで、自由に設定することが可能となり、共鳴型消音機構の設計上の自由度が向上する。
また、サイドブランチ管７ｂを仕切る栓部材８の仕切位置を替えたり、栓部材８の厚み寸法を異ならせることで、二つのサイドブランチ管７ｂの長さＮを、別々に設定することが可能となり、例えば、上述のようにそれぞれの長さＮを同じ値に設定してある場合には、通過音の内、減音目標の周波数での減音効果を、より高くすることができる。また、異なる長さに設定してある場合には、異なる周波数の音を共に減音することが可能となる。

〔別実施形態〕
以下に他の実施の形態を説明する。

〈１〉 当該通気孔構造は、例えば、換気孔や、その他の通気孔等に適用することができる。要するに、第１空間１と第２空間２とを仕切る仕切部Ｗに、両空間相互の通気を図る状態に形成された貫通孔を指す。
そして、第１空間１と第２空間２とは、先の実施形態で説明した室外空間と室内空間であることに限るものではなく、例えば、第１空間１が室内空間で、第２空間２が室外空間であってもよい。また、両方が室内空間、又は、両方が室外空間であってもよく、それらを総称して、第１空間１、第２空間２と言う。
従って、前記仕切部Ｗも、外壁に限るものではなく、例えば、スラブや屋根が仕切部Ｗであってもよく、それらを含めて仕切部と総称する。
また、仕切部Ｗには、先の実施形態で説明したように、化粧板４が並設してあるものに限るものではなく、例えば、仕切部Ｗそのもののみで構成されているものであってもよい。
〈２〉 前記共鳴型消音機構は、先の実施形態で説明したスリーブの外周部に沿った形状に形成されたサイドブランチ型消音器に限るものではなく、図４に示すように、直線状に形成されたものであってもよく、前記隙間Ｓ内の桟の間隔が狭い場合には、桟の長手方向に沿う状態に設置できる。また、前記共鳴型消音機構は、サイドブランチ型消音器を使用したものに限るものではなく、例えば、ヘルムホルツ共鳴器であってもよく、それらを含めて共鳴型消音機構と言う。

尚、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

通気孔構造を示す分解斜視図 通気孔構造を示す側面視断面図 共鳴型消音機構を示す端面図 別実施形態の通気孔構造を示す分解斜視図と、共鳴型消音機構の断面図 従来の通気孔構造を示す側面視断面図

符号の説明

１ 室外空間（第１空間の一例）
２ 室内空間（第２空間の一例）
３ 通気スリーブ
４ 化粧板
７ 共鳴型消音機構
９ 共鳴空間
Ｗ 外壁（仕切部の一例）

Claims (4)

1. 第１空間と第２空間とを仕切る仕切部に、前記両空間相互の通気を図る通気スリーブが貫通状態に設けられ、前記通気スリーブの通過音に対する消音を図る共鳴型消音機構が前記通気スリーブに設けられている通気孔構造であって、
   前記共鳴型消音機構は、前記通気スリーブの筒軸芯方向における前記仕切部の外の位置で、前記通気スリーブの外周部に形成してある通気孔構造。
2. 前記第１空間は室外空間であり、前記第２空間は室内空間であり、前記仕切部は外壁である請求項１に記載の通気孔構造。
3. 前記共鳴型消音機構は、前記仕切部と、前記仕切部に沿ってその表面から離間する状態に設けられた化粧板との間に形成してある請求項１又は２に記載の通気孔構造。
4. 前記共鳴型消音機構は、前記通気スリーブ内空部に各別に連通する複数の共鳴空間を備えている請求項１〜３の何れか一項に記載の通気孔構造。

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