JP3071401U - 消音装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 広い周波数帯域の騒音を効果的に消音させる
ことができ、音源に対する悪影響も極めて少ない、消音
装置を提供する。 【解決手段】 消音装置１０においては、音源１５と受
音点１６との間の音波伝播空間に遮音塀１７が立設さ
れ、遮音塀１７の音源１５側に、グラスウール製で音波
伝播方向の長さの異なる４枚の吸音パネル１１，１２，
１３，１４を互いに対向させて均等間隔に配列してい
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、空調機器の室外機、動力装置などの各種機械設備あるいは動物飼育 場などから発生する音を低減させる消音装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般家庭における空調機器の普及に伴い、室外機が発する音が騒音として隣接 する家屋の住民に迷惑を及ぼすことが増えてきている。また、ビルや工場などの 周囲に配置された大型空調機器の室外機、あるいは動力機器などから発生する音 も周辺住民に迷惑を及ぼしている。さらに、工場内に配置された動力用モータな どから発生する音は作業環境を悪化させ、業務能率にも影響を与えかねない。そ のほか、養鶏場、養豚場などの動物飼育場から発生する鳴き声が周辺住民にとっ て迷惑となっている地域もある。

【０００３】 このような弊害を防止するため、空調機器の室外機、動力機器などの騒音発生 源を防音カバーで覆ったり、工場や飼育場の周囲に遮音塀を立設するなどの対策 が講じられているが、その効果は不十分である。

【０００４】 このような騒音による弊害を防止するため、本出願人は、室外機や各種駆動モ ータなどから発生する音を減衰させることのできる消音装置を開発し、実開平２ −３８０２４号公報などにおいて開示している。この消音装置においては、音源 から発生した音を、遮蔽枠内に配列された複数の消音パネルの間を通過させるこ とによって吸音および減衰させ、外部への騒音の低減を図っている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、この消音装置は、サイズが同一である複数の消音パネルを一定間隔ご とに平行に配列した構造であるため、減衰する音の周波数域が限られており、減 衰量も十分とはいえない。

【０００６】 本考案が解決しようとする課題は、広い周波数帯域の音を効果的に消音させる ことができ、音源に対する悪影響も少ない消音装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案の消音装置は、音源と受音域との間の音波伝播空間に配置するものであ って、音波伝播方向の寸法が異なる複数の吸音パネルを互いに対向させて均等間 隔または不均等間隔ごとに配列して形成したことを特徴とする。このような構成 とすることにより、音源から発せられた音が複数の吸音パネル間を通過する際、 次の３つの減衰機構に基づいて減衰するので、広い周波数帯域の音を効果的に消 音することができる。

【０００８】 すなわち、音源からの音が複数の吸音パネル間を透過していく際に吸音によっ て生じる減衰、音波伝播方向の寸法が異なる複数の吸音パネル間を通過すること で位相がズレた音波同士が吸音パネルの終端部から出るとき互いに干渉すること によって生じる減衰、吸音パネル間を通過した音が吸音パネルの終端部から空間 に出る際に開放端反射によって生じる減衰、という３つの減衰機構で、音源から の音を効率的に減衰させることができる。また、複数の吸音パネル間は空気や熱 などが自由に流通でき、音源の近くに配置しても通気性、放熱性を確保すること ができるので、音源に対する悪影響も極めて少ない。

【０００９】 ここで、音源の種類、音量、周波数帯域に応じて、吸音パネルの音波伝播方向 のサイズ、配列間隔を定めることにより、優れた消音効果を発揮させることがで きる。

【００１０】 また、本考案の消音装置は、音源と受音域との間の音波伝播空間に遮音塀を配 置し、遮音塀の音源側に、音波伝播方向の寸法が異なる複数の吸音パネルを互い に対向させて均等間隔または不均等間隔ごとに配列して形成したことを特徴とす る。このような構成とすることにより、音源からの音は、その一部が遮音塀で遮 音されるとともに、複数の吸音パネル間を通過することで、前記３つの減衰機構 に基づいて効率的に減衰するので、広い周波数帯域の音をさらに効果的に消音さ せることができる。

【００１１】 ここで、複数の前記吸音パネルの音波伝播方向の終端部が同一平面上に位置す るように配列することが望ましい。このように配列することにより、前記の開放 端反射に基づく減衰機能が高まるので、消音効果がさらに高まる。

【００１２】 また、複数の前記吸音パネルを、前記音波伝播方向の寸法が段階的に増大また は減少する順に配列することにより、吸音パネル間に入射する音波の位相を効果 的にずらすことができるので、前記の音波同士の干渉に基づく減衰機能が高まる ので、消音効果がさらに高まる。

【００１３】 また、吸音パネルの少なくとも露出面を吸音性素材で形成することにより、吸 音パネル間を通過する音の一部が吸音性素材に吸音されるようになり、吸音効果 がさらに高まる。なお、吸音性素材としては、グラスウール、ロックウール、連 続気泡を有する発泡合成樹脂材などを好適に使用することができる。

【００１４】

【考案の実施の形態】

図１（ａ）は本考案の第１実施形態の消音装置の基本構成を示す図、同図（ｂ ）は比較例を示す説明図であり、図２は図１（ａ）に示す消音装置の音波減衰機 構の説明図である。

【００１５】 図１（ａ）に示すように、本実施形態の消音装置１０においては、音源１５と 受音点１６との間の音波伝播空間に遮音塀１７を立設し、遮音塀１７の音源１５ 側に、グラスウールで形成された４枚の吸音パネル１１，１２，１３，１４を互 いに対向させて均等間隔に配列している。吸音パネル１１，１４は音波伝播方向 の寸法が同じであり、吸音パネル１４は遮音塀１７の音源１５側に密着状態で配 置され、吸音パネル１１，１２，１３はこの順で音波伝播方向の寸法が段階的に 小さくなるように配置されている。また、音源１５を挟んで遮音塀１７と対向す る位置にも遮音塀１８が立設されている。

【００１６】 図１（ｂ）は、消音装置１０の消音機能を説明するための比較例であり、４枚 の吸音パネル１１，１２，１３，１４を除き、音源１５、受音点１６および遮音 塀１７，１８が図１（ａ）と同一条件で配置されている。

【００１７】 図１（ａ）に示すような構成とすることにより、音源１５からの音は、その一 部が遮音塀１７で遮音されるとともに、４枚の吸音パネル１１〜１４間の隙間２ １，２２，２３（図２参照）を通過する際、以下に述べる減衰機構に基づいて減 衰するので、広い周波数帯域の音を効果的に消音させることができる。

【００１８】 すなわち、図２に示すように、音源１５からの音は、４枚の吸音パネル１１〜 １４によって形成された隙間２１，２２，２３を通過していく際、吸音パネル１ １〜１４を形成するグラスウールの吸音機能によって減衰する。また、音波伝播 方向の寸法が異なる４枚の吸音パネル１１〜１４間の隙間２１，２２，２３に入 射することで位相がずれた音波同士が吸音パネル１１〜１４の上端部から出ると き互いに干渉することによって減衰する。さらに、隙間２１，２２，２３を通過 した音波が吸音パネル１１〜１４の上端部から空間に出る際に開放端反射によっ て減衰する。すなわち、音源１５からの音は、遮音塀１７による遮音効果に加え 、吸音、干渉および開放端反射という３つの減衰機構によって減衰する。

【００１９】 また、４枚の吸音パネル１１〜１４間の隙間２１，２２，２３は、空気や熱な どが自由に流通できるので、音源１５の近くに配置しても、通気性、放熱性を確 保することが可能であり、音源１５に対する悪影響も極めて少ない。

【００２０】 さらに、４枚の吸音パネル１１〜１４の音波伝播方向の終端部である上端部が 同一平面上に位置するように配列されているため、開放端反射に基づく減衰機能 が高く、優れた消音効果を発揮する。

【００２１】 なお、４枚の吸音パネル１１〜１４は、音波伝播方向の寸法が段階的に減少す る順に配列され、隙間２１，２２，２３に入射する音波の位相を効果的にずらす ことができるので、音波同士の干渉に基づく減衰機能が高く、消音効果の向上に 寄与する。

【００２２】 次に、消音装置１０の消音機能について具体的に説明する。図１（ａ）に示す ように、音源１５は地面２０から１０００ｍｍの高さに配置され、音源１５から 水平方向に１０００ｍｍ離れた位置に遮音塀１７が立設され、遮音塀１７から水 平方向に２０００ｍｍ離れるとともに地面から高さ２０００ｍｍの位置に受音点 １６が配置されている。吸音パネル１１，１２，１３，１４の音波伝播方向の寸 法Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４は、Ｌ１，Ｌ４が７５０ｍｍ、Ｌ２が５００ｍｍ、Ｌ ３が２５０ｍｍであり、吸音パネルどうしの間隔Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３はいずれも２ ５０ｍｍである。

【００２３】 一方、図１（ｂ）の比較例では、吸音パネル１１，１２，１３，１４を除く、 音源１５、遮音塀１７，１８および受音点１６が図１（ａ）と同一の距離関係で 配置されるとともに、後述する比較データ算出のため、遮音塀１７の上に高さ２ ０００ｍｍの遮音塀１９を追加設置した状態、すなわち高さ４０００ｍｍの遮音 塀を想定している。

【００２４】 図１（ａ）に示す状態において、音源１５から１／３オクターブバンドの音波 を発生させ、音源１５から１ｍ離れた位置で、それぞれの周波数帯域の音圧レベ ルおよびオーバーオールの音圧レベルを測定するとともに、消音装置１０を設置 した状態で受音点１６におけるそれぞれの周波数帯域の音圧レベルおよびオーバ ーオールの音圧レベルを測定する。

【００２５】 また、図１（ｂ）に示す状態において、音源１５から１／３オクターブバンド の音波を発生させた場合、遮音塀１７，１９がないときの音源１５から直線距離 ３．１６ｍの位置にある受音点１６におけるそれぞれの周波数帯域の距離減衰に よる減衰量を計算によって求める。

【００２６】 さらに、遮音塀１７，１９を立設したときの受音点１６におけるそれぞれの周 波数帯域の音圧レベルおよびオーバーオールの音圧レベルを計算によって求める 。この場合、図１（ａ），（ｂ）において、音源１５の位置をＡ、遮音塀１７の 上端部をＢ、遮音塀１９の上端部をＢ’、受音点１６の位置をＣとすると、 遮音塀１７に基づく行路差δ₁₇＝（ＡＢ＋ＢＣ）−ＡＣ＝０．２４（ｍ） であり、 遮音塀１９に基づく行路差δ₁₉＝（ＡＢ’＋Ｂ’Ｃ）−ＡＣ＝３．０（ｍ） である。

【００２７】 このような手順によって得られる測定値および計算値をオーバーオール（ＯＡ ）および６３Ｈｚ，１２５Ｈｚ，２５０Ｈｚ，５００Ｈｚ，１０００Ｈｚ，２０ ００Ｈｚ，４０００Ｈｚ，８０００Ｈｚの各周波数ごとにまとめると表１のよう な結果となる。

【００２８】 なお、表１の左欄において、 は音源１５から１ｍの距離における音圧レベルの測定値（ｄＢ）、 は遮音塀１７があるときの受音点１６における行路差による減衰量の計算値 （ｄＢ）、 は遮音塀１７がないときの受音点１６における距離減衰による減衰量の計算 値（ｄＢ）、 Ｘは遮音塀１７があるときの受音点１６における音圧レベル（＝−−） の計算値（ｄＢ）、 は遮音塀１７，１９があるときの受音点１６における行路差による減衰量の 計算値（ｄＢ）、 は遮音塀１７，１９がないときの受音点１６における距離減衰による減衰量 の計算値（ｄＢ）、 Ｙは遮音塀１７，１９があるときの受音点１６における音圧レベル（＝− −）の計算値（ｄＢ）、 Ｚは遮音塀１７と消音装置１０を設置したときの受音点１６における音圧レベ ルの測定値（ｄＢ）を示している。

【００２９】

【表１】

【００３０】 表１に基づいて、遮音塀１７があるときの受音点１６における音圧レベルＸと 、遮音塀１７，１９があるときの受音点１６における音圧レベルＹとを、オーバ ーオールの値で比較すると、Ｘ−Ｙ＝７６．１−６７．５＝８．６（ｄＢ）とな る。また、遮音塀１７があるときの受音点１６における音圧レベルＸと、これに 消音装置１０を設置したときの受音点１６における音圧レベルＺとを、同様にオ ーバーオールの値で比較すると、Ｘ−Ｚ＝７６．１−６８．５＝７．６（ｄＢ） となる。

【００３１】 以上のことより、音源１５と受音点１６との間の音波伝播空間に高さ４ｍの遮 音塀１７，１９を設置すると受音点１６における音圧レベルは８．６（ｄＢ）減 少し、遮音塀１７に加えて消音装置１０を設置すると音圧レベルは７．６（ｄＢ ）減少することが判明した。したがって、音源１５と受音点１６との間の音波伝 播空間に高さ２ｍの遮音塀１７と消音装置１０を設置することにより、遮音塀１ ７の上にさらに高さ２ｍの遮音塀１９を追加設置した、すなわち高さ４ｍの遮音 塀を設置したのとほぼ同等の消音効果があるといえる。高さ４ｍの遮音塀は、高 さ２ｍの遮音塀に比べると多大な施工時間および施工資材を要し、美観や通気性 などを損なうことも多いが、消音装置１０を用いることにより、これらの弊害を 生じることなく、音源１５からの音を効果的に消音することができる。

【００３２】 なお、消音装置１０において、吸音パネルのサイズ、枚数、配列間隔などはこ の実施形態に限定するものではないので、音源の種類、音量、周波数帯域に応じ て、任意に定めることより、効果的な消音効果を得ることができる。

【００３３】 次に図３を参照して、本考案の第２実施形態について説明する。本実施形態の 消音装置３０では、空調機器の室外機３１を覆う直方体形状のケーシング３２の 上面および両側面に開口部３３，３７が設けられ、開口部３３に、音波伝播方向 のサイズが異なるグラスウール製の３枚の吸音パネル３４，３５，３６が配置さ れている。

【００３４】 室外機３１に内蔵されているファン（図示せず）の作用により、開口部３７か ら吸引された空気が室外機３１を透過した後、開口部３３から排出される。この とき、室外機３１からの音は開口部３３を通じて外部へ拡散するが、音が３枚の 吸音パネル３４，３５，３６の間を通過する際に、前述した３つの減衰機構に基 づいて減衰されるので、室外機３１に悪影響を及ぼすことなく、優れた消音効果 を得ることができる。

【００３５】 図４は第３実施形態の消音装置４０を示す図で、室外機４１を覆う直方体形状 のケーシング４２の背面および上面に開口部４３，４４が設けられ、開口部４４ に、音波伝播方向のサイズが異なるグラスウール製の３枚の吸音パネル４５，４ ６，４７が配置されている。本実施形態の場合も第２実施形態の場合と同様に、 室外機４１からの音は前述した３つの減衰機構に基づいて減衰されるので、室外 機４１に悪影響を及ぼすことなく、優れた消音効果を得ることができる。

【００３６】 図５は第４実施形態の消音装置５０を示す図で、室外機５１の上部を覆う直方 体形状のケーシング５２の上面および底面に開口部５３，５４が設けられ、開口 部５３に、音波伝播方向のサイズが異なる２種類のグラスウール製の吸音パネル ５５，５６が合計９枚、長短交互をなすように配置されている。本実施形態の場 合も第２実施形態の場合と同様に、室外機５１からの音は前述した３つの減衰機 構に基づいて減衰されるので、室外機５１に悪影響を及ぼすことなく、優れた消 音効果を得ることができる。

【００３７】

【考案の効果】

本考案により、以下に示す効果を奏する。

【００３８】 （１）音源と受音域との間の音波伝播空間に、音波伝播方向の寸法が異なる複数 の吸音パネルを互いに対向させて均等間隔または不均等間隔ごとに配列すること により、音源からの音が複数の吸音パネル間を通過する際、吸音、干渉および開 放端反射の３つの減衰機構によって減衰するので、広い周波数帯域の音を効果的 に消音させることができる。また、複数の吸音パネル間は空気や熱が自由に流通 でき、音源の近くに配置しても、通気性、放熱性を確保することができるため、 音源に対する悪影響も極めて少ない。

【００３９】 （２）音源と受音域との間の音波伝播空間に遮音塀を配置し、遮音塀の音源側に 、音波伝播方向の寸法の異なる複数の吸音パネルを互いに対向させて均等間隔ま たは不均等間隔ごとに配列することにより、音源からの音は、その一部が遮音塀 で遮音されるとともに、複数の吸音パネル間を通過することで、吸音、干渉およ び開放端反射の３つの減衰機構に基づいて減衰するので、広い周波数帯域の音を さらに効果的に消音させることができる。

【００４０】 （３）複数の吸音パネルの音波伝播方向の終端部が同一平面上に位置するように 配列することにより、開放端反射に基づく減衰機能がさらに高まる。

【００４１】 （４）複数の吸音パネルを、音波伝播方向の寸法が段階的に増大または減少する 順に配列することにより、吸音パネル間に入射する音波の位相を効果的にずらす ことができるので、音波同士の干渉に基づく減衰機能がさらに高まる。

【００４２】 （５）吸音パネルの少なくとも露出面を吸音性素材で形成することにより、吸音 パネル間を通過する際の吸音効果がさらに高まる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 （ａ）は本考案の第１実施形態の消音装置の
基本構成を示す図、（ｂ）は比較例を示す説明図であ
る。

【図２】 図１（ａ）に示す消音装置の音波減衰機構の
説明図である。

【図３】 （ａ）は第２実施形態の消音装置を示す斜視
図であり、（ｂ）は消音装置の縦断面図である。

【図４】 （ａ）は第３実施形態の消音装置を示す平面
図であり、（ｂ）は消音装置の縦断面図である。

【図５】 （ａ）は第４実施形態の消音装置を示す平面
図であり、（ｂ）は消音装置の縦断面図である。

【符号の説明】

１０，３０，４０，５０ 消音装置 １１，１２，１３，１４，３４，３５，３６，４５，４
６，４７，５５，５６吸音パネル １５ 音源 １６ 受音点 １７，１８，１９ 遮音塀 ２０ 地面 ３１，４１，５１ 室外機 ３２，４２，５２ ケーシング ３３，３７，４３，４４，５３，５４ 開口部

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 音源と受音域との間の音波伝播空間に配
   置する消音装置であって、音波伝播方向の寸法が異なる
   複数の吸音パネルを互いに対向させて均等間隔または不
   均等間隔ごとに配列して形成したことを特徴とする消音
   装置。
2. 【請求項２】 音源と受音域との間の音波伝播空間に遮
   音塀を配置し、前記遮音塀の前記音源側に、音波伝播方
   向の寸法が異なる複数の吸音パネルを互いに対向させて
   均等間隔または不均等間隔ごとに配列して形成したこと
   を特徴とする消音装置。
3. 【請求項３】 前記複数の吸音パネルの音波伝播方向の
   終端部が同一平面上に位置するように配列した請求項１
   または２記載の消音装置。
4. 【請求項４】 前記複数の吸音パネルを、前記音波伝播
   方向の寸法が段階的に増大または減少する順に配列した
   請求項１〜３のいずれかに記載の消音装置。
5. 【請求項５】 前記吸音パネルの少なくとも露出面を吸
   音性素材で形成した請求項１〜４のいずれかに記載の消
   音装置。