JP2593730B2 - 送風ダクト系における消音装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は，空調装置或いは各種排煙装置等の送風ダク
ト系に係り，特にその騒音を低減するため送風ダクト系
における消音装置に関する。

〔従来の技術〕

例えば空調装置にあっては，送風機で発生した騒音が
ダクト系を通って室内に伝えられ，またダクト系にあっ
ても系単位体のダクト，エルボ或いはこれに設けたダン
パー，ガイドベーンなどによっても更に騒音が発生する
が，特殊な高速送風の場合を別として，ダクト系の騒音
は左程大きくはない。

これらの騒音を消音するためには，吸音材を系単位体
の内壁に内張りするもの，同じく系単位体のエルボを介
設することによって騒音を音源側に反射させるもの，音
の共鳴を利用するもの等が知られ且つ用いられている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし，これらの消音手段は中乃至高音域の消音には
比較的有効であるものの，これに比べて低音域に対する
消音効果は非常に低下するものとされ，送風ダクト系
の，例えばエルボの場合，開口幅をＷ（ｍ），音の周波
数をｆ（Hz）として,W×ｆの値とエルボを通過した音の
減衰量との関係について見ると,W×ｆが100m・Hz（開口
幅が1mのエルボでh100Hzの音）の減衰量は3db程度，同
じく70〜80m・Hz以下では1db以下程度と指摘されてい
る。

本発明は，かかる問題点に鑑みてなされたもので，そ
の課題とするところは，低音域に及んで高い消音効果を
発揮し得るとともに消音のために送風抵抗を増加したり
することなく，送風をスムーズに行い且つ可及的にコン
パクトに構成し得る送風ダクト系における消音装置を提
供するにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記課題に添い，送風ダクト系における系単
位体の送風流路の断面を，流路に沿って例えば拡大して
縮小し又は縮小→拡大→縮小→拡大等のようにその全長
に亘って緩やかに変化せしめることによって低音域に及
ぶ消音効果が得られるとともにこの緩やかな断面変化が
送風抵抗を実質的に増加させることのないコンパクトな
消音装置を得られる事実を見い出して完成したものであ
って，即ち本発明は，両端の入出開口広さを他の系単位
体と同一面積として一連の送風流路をなす送風ダクト系
における系単位体が，その対向一対の内壁面間中間位置
に入出開口のそれぞれにおいて一側内壁面側に偏位する
とともにこれら入出開口から一対の内壁面に対してそれ
ぞれの長手方向全長に亘って一連緩傾斜の離隔傾斜状に
してその離隔間隔を送風方向に向けて一連緩傾斜状に拡
縮するように配設した緩傾斜の中間仕切板と，該中間仕
切板によって区分し，上記対向一対の各内壁面との間に
送風方向に向けてそれぞれ入出開口間の長手方向全長に
亘って異断面の断面変化をなして緩拡縮するように配設
して上記送風流路を複数区分した複数区分全長の独立送
風流路とを備えてなることを特徴とする送風ダクト系に
おける消音装置に係り且つこれを要旨として上記課題の
解決手段とするものである。

〔作用〕

本発明にあっては，系単位体の各内壁面と上記緩傾斜
の中間仕切板によって緩拡縮するように形成区分された
上記複数区分全長独立送風流路が，送風機発生の騒音に
対して反射作用と位相変化作用を行い，低音域を含めた
該騒音の消音を行うとともに該独立送風流路が送風抵抗
の増加を抑制する。

〔実 施 例〕

以下，実施例を示す図面に従って更に説明すれば，図
示したのは，両端の入出開口広さを他の系単位体と同一
面積として一連の送風流路をなす送風ダクト系における
系単位体をエルボとし，このエルボに対して本発明を適
用した例であって，第１図及び第２図にあっては,1は消
音エルボであって，該消音エルボ１は，系単位体であ
る，コンパクトにして送風ダクト系における他の系単位
と同一外形寸法のエルボ本体2,このエルボ本体２内に配
設することによって消音エルボ１に設けた緩傾斜の中間
仕切板３及びこれにより送風流路を複数区分した複数区
分全長の独立送風流路14,15を備えたものとして構成し
てある。

エルボ本体２は，直交２方向に両端の入出開口部4,4
を有して送風の流れ方向を転換せしめるようにした直角
エルボであって，亜鉛鉄板を折曲するとともに継目をは
ぜ折り接合して天板部5,底板部6,及びこれらに直交する
外周側の２側板部7,7を備えるとともに入出開口４間に
は内周側の側板部８を傾斜状に備えることによって形成
せしめてある。これらの天板部5,底板部6,各側板部7,7,
8には夫々その内側にパンチングメタル製の内壁９…を
離隔平行に配設し，その周縁を溶接又はリベット等で接
合せしめて二重構造をなすようにするとともに，これら
の間には吸音及び断熱のためにグラスウール10を充填し
てある。なお，内壁９…のパンチング孔11…は内壁全面
に配設してある。また，本例のエルボ本体２の大きさ
は，送風ダクト系における他の系単位体と外形，流路面
積は同一寸法にして入出開口部4,4の内のり寸法におい
て幅W,高さＨともに60cmとしてある。

次に中間仕切板３は，アルミニウム合金焼結パネル製
のパンチングメタルを曲成し且つ端縁同士を溶接するこ
とにより，第２図に示すように断面形状を閉じた環状に
形成し，この結果，パンチング孔11…を全面的に配設し
た表面12,12を正背面両側に有するとともに，内部に同
様に吸着用のグラスウール10を充填せしめてある。また
その全体形状は，滑らかな略山形の曲成して送風方向に
対して順次表面角度一連緩傾斜状とするように変化せし
めており，特に端部は送風の流入又は流出方向に平行に
向けるようにしてある。なお，本例の中間仕切板３の厚
さは5cmとしてある。

該中間仕切板３はエルボ本体２に内蔵し，その表面1
2,12をエルボ本体の一対の側板部7,7,8の，本例にあっ
て内壁９…によって形成された対向一対の内壁面13間中
間位置に入出開口４のそれぞれにおいて一側内壁面13側
に偏位するとともにこれら入出開口から一対の内壁面13
に対してそれぞれその長手方向全長に亘って一連緩傾斜
の離隔傾斜状にしてその離隔間隔を送風方向に向けて一
連緩傾斜状に拡縮するように配設してある。このとき，
本例では中央部内周側に見られるように，これら中間仕
切板の表面12とエルボ本体の内壁面13とが平行に対面す
る箇所（図中ｂ参照）も部分的には有するものとしてあ
り，また中間仕切板３は，その上下端縁を夫々エルボ本
体の天板部５及び底板部６の内壁面13,13に溶接により
強固に固定して垂直に起立立設したものとしてある。

このように中間仕切板３を配設することにより，エル
ボ本体２に，該緩傾斜の中間仕切板３によって区分し，
上記対向一対の各内壁面13との間に送風方向に向けてそ
れぞれ入出開口４間の長手方向全長に亘って異断面の断
面変化をなして緩拡縮するように配設して上記送風流路
を複数区分した複数区分全長の独立送風流路14,15のを
形成せしめ，消音エルボ１がこれを備えたものとしてあ
る。

まず内側の独立送風流路14から説明すると，第２図右
上方から順に，幅W1の開口部16（立面積ｓ＝w1×Ｈ），
長さｌの頚部17,流路断面の拡大区間a,同じく一定区間
b,同縮小区間c,そして長さｌの頚部17を経て幅w1の他方
の開口部16に至る入出開口４間の長手方向全長に亘る緩
拡縮の異断面断面変化を行うものとしてある。そして，
この流路断面の拡大→一定→縮小区間（ａ＋ｂ＋ｃ）部
分に，平面積をＳとして容積Ｖ＝Ｓ×Ｈの共振室18を形
成してある。

なお本例ではw1＝20cm,l＝20cm,Sは約9000cm²であっ
て，音速ｃを3.4×10⁴cm/secとすると共振周波ｆは,f＝
（c/2π）×SQR｛s/（lV）｝＝（c/2π）×SQR｛w1/（l
S）｝より,50Hz乃至60Hz程度に設定してある。

一方，外側の独立送風流路15は，上記独立送風流路14
とは別の入出開口４間の長手方向全長に亘る異断面の断
面変化を行うものとしてあり，第２図上方から順に，幅
w2の開口部19,長さｌの頚部20,そして流路断面の縮小区
間ｄ→同拡大区間ｅ→同縮小区間ｆ→同拡大区間ｇ→長
さｌの頚部20を経て他方の開口部19に至る同じく緩拡縮
の異断面断面変化を行い，上記流路断面の拡大区間ｅ及
び縮小区間ｆに共振室21を形成してある。また，本例で
はw2＝35cmである。

なお，上記独立送風流路14,15の頚部17,20の設置はこ
れを省略することができ，その場合の共振周波数ｆは前
掲式においてｌ→０とする。

次に，第３図は他の実施例を示したもので，この場合
の消音エルボ１は上記実施例に比して大型で，入出開口
部の幅Ｗを1mに広げたものとしてあり，これに従って各
独立送風流路14,15の開口部もw1＝32cm,w2＝63cmに拡大
してある。また緩傾斜の中間仕切板の両翼部において，
表面12,12とエルボ本体内壁面13…との傾斜対面角度を
上記実施例よりやや深くした緩傾斜のものとしてある。

第４図の同じく他の実施例における消音エルボ１は平
面形状を全体的に小型に形成した例で，入出開口部の幅
Ｗ及び各独立送風流路14,15の開口部の幅w1,w2は初めて
の実施例と同じであるが，エルボ本体の側板部7,7,8の
長さを詰めてある。

また，第５図の他の実施例にあっては，更に中間仕切
板３の厚さを変化させることにより，その表面12（特に
両翼部の外周側表面参照）をエルボ本体の内壁面13にそ
れぞれ一連緩傾斜状に拡縮するようにした例であり，入
出開口部の幅Ｗ及び各独立送風流路の開口部の幅w1,w2
は初めの実施例と同じであるが，内側の独立送風流路14
において左下方の頚部17を長くとり（ｌ＝50cm），平面
形状を非対象に形成した点が異なる。なお，本来では独
立送風流路14の共振室18の平面積Ｓを約7700cm²とし，
これらの結果，共振周波数ｆを40Hz程度に設定してあ
る。

更に，第６図に示す他の実施例は，緩傾斜の中間仕切
板３を円弧形状に曲成することにより，エアの流れ方向
に従って順次この表面12,12の角度を変化せしめるとと
もにエルボ本体の内壁面13…にそれぞれ一連緩傾斜状に
拡縮するようにした例である。ここで中間仕切板３の曲
率半径は内側の表面12において80cmとしてあり，またそ
の他の寸法関係等は初めの実施例と同じである。

なお，第３図以下の各実施例とも，入出開口部4,4の
内のり高さは初めの実施例と同じく60cmとしてあり，ま
たこれら各図中，内側の独立送風流路14における流路断
面の拡大区間a,同じく一定区間b,同縮小区間c,また外側
の独立送風流路15における流路断面の縮小区間ｄ及びf,
同拡大区間ｅ及びｇの各符号の意味は共通であり，その
他の点も上記寸法関係等の相違によって共振周波数が夫
々異なる点を除いて第１図及び第２図に示したものと同
じであるので同一符号を付してその余の説明を省略す
る。

上記各実施例に示した消音エルボを試験体として，そ
の入出力開口部4,4の一方にスピーカを配置し，また双
方に電圧計に接続したマイクロフォンを配置するととも
に風速10乃至15m/secを与えて消音効果を測定した結果,
50Hzから500Hzまで無段階に順次変化せしめた試験音，
また63Hz,125Hz及び250Hzの各固定周波数のピンクノイ
ズの各条件下において，独立送風流路14側で約25db,独
立送風流路15側で約15db,平均20db程度の減衰を認め
た。

以上は送風ダクト系における消音を系単位体のエルボ
において行ったものであるが，その説明からも明らかな
ように，本発明にあっては，送風ダクト系を直線状に送
風を行う同じく系単位体のダクト或いはこれから送風を
分流せしめ分岐ダクト等として，他の送風ダクト系内の
適宜個所に単独に，また上記の如くにエルボと併用てこ
の消音装置を適用できる。

本発明の実施に当っては，中間仕切板の材質・構造等
は自由に選択でき，例えばこれをパンチング孔のない単
板としたり，またその材質を鉄板又は単体のグラスウー
ル板その他に変更すること，或いは中間仕切板を複数配
設して送風ダクト系の独立送風流路を３路以上形成する
こと等も可能である。中間仕切板はこれを上下方向に立
設して配設させるものに代えて，これを横方向に横臥状
に配設せしめてよい。本発明を適用し得る送風ダクト系
も、ダクト径30m以下の小型のものから1.5m以上の大型
のものまで特に適用範囲に制限はなく，またその種類も
特に限る必要なく，エルボとする場合にもその角度を任
意とでき，また曲管のエルボにも当然に本発明を適用で
きる。

これらを含めて，本発明の実施にあたっては，送風ダ
クト系，その系単位体の対向一対の内壁面，中間仕切
板，独立送風流路等の各具体的形状，構造，寸法，材
質，員数，配置，及び内壁等他のものの追加的設置等は
前記発明の要旨に反しない限り様々に変更して得て，図
示しまた説明したものに限定されない。

〔発明の効果〕

本発明は，以上のとおり，両端の入出開口広さを他の
系単位体と同一面積として一連の送風流路をなす送風ダ
クト系における系単位体が，その対向一対の内壁面間中
間位置に入出開口のそれぞれにおいて一側内壁面側に偏
位するとともにこれら入出開口から一対の内壁面に対し
てそれぞれの長手方向全長に亘って一連緩傾斜の離隔傾
斜状にしてその離隔間隔を送風方向に向けて一連緩傾斜
状に拡縮するように配設した緩傾斜の中間仕切板と，該
中間仕切板によって区分し，上記対向一対の各内壁面と
の間に送風方向に向けてそれぞれ入出開口間の長手方向
全長に亘って異断面の断面変化をなして緩拡縮するよう
に配設して上記送風流路を複数区分した複数区分全長の
独立送風流路とを備えてなることを特徴とするから，送
風ダクト系の各内壁面と上記中間仕切板によって，入出
開口間長手方向全長に亘って異断面の断面変化をなして
緩拡縮するように形成区分された上記複数区分全長の独
立送風流路が，送風機発生の騒音に対して反射作用と位
相変化作用を行い，低音域を含めた該騒音の消音を行う
送風ダクト系における消音装置を提供することができ
る。

また系単位体に配設された緩傾斜の中間仕切板は，全
体の流路断面積を損うことがないから，送風抵抗を可及
的に抑制してその増加を防止し，スムーズな送風を可能
とする。

更に本発明の消音装置は，緩傾斜の中間仕切板を系単
位体の内壁面間中間位置の全長に亘って配設せしめた簡
単な構造とされるので，比較的生産が容易であり，且つ
中間仕切板は系単位体に内蔵されてその外部には余分な
スペースを必要としないことになり，消音装置を可及的
にコンパクトに構成し得て，嵩張って送風ダクト系の設
置に支障を来したりすることもない。

【図面の簡単な説明】

図面は実施例を示し，第１図は本発明の系単位体をエル
ボとした例における消音エルボの一部切欠き斜視図，第
２図はその横断面図，第３図乃至第６図は夫々他の実施
例を示す同じく消音エルボの横断面図である。 １……消音エルボ、13……内壁面 ２……エルボ本体、14,15……独立送風流路 ３……中間仕切板、a,e,g……断面の拡大区間 ４……入出開口部、c,d,f……断面の縮小区間

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】両端の入出開口広さを他の系単位体と同一
   面積として一連の送風流路をなす送風ダクト系における
   系単位体が，その対向一対の内壁面間中間位置に入出開
   口のそれぞれにおいて一側内壁面側に偏位するとともに
   これら入出開口から一対の内壁面に対してそれぞれの長
   手方向全長に亘って一連緩傾斜の離隔傾斜状にしてその
   離隔間隔を送風方向に向けて一連緩傾斜状に拡縮するよ
   うに配設した緩傾斜の中間仕切板と，該中間仕切板によ
   って区分し，上記対向一対の各内壁面との間に送風方向
   に向けてそれぞれ入出開口間の長手方向全長に亘って異
   断面の断面変化をなして緩拡縮するように配設して上記
   送風流路を複数区分した複数区分全長の独立送風流路と
   を備えてなることを特徴とする送風ダクト系における消
   音装置。