JP3664675B2

JP3664675B2 - 消音換気装置

Info

Publication number: JP3664675B2
Application number: JP2001326128A
Authority: JP
Inventors: 道広小池; 元治井出; 雅史品田; 正明青木
Original assignee: 株式会社長谷工コーポレーション; 株式会社マーレテネックス; 株式会社建友
Priority date: 2001-10-24
Filing date: 2001-10-24
Publication date: 2005-06-29
Anticipated expiration: 2021-10-24
Also published as: JP2003130410A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建物の壁に形成される換気孔内に設置して消音と換気を行う消音換気装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
住宅等を建設する場合、近くに幹線道路や鉄道、あるいは工場などがある時は、サッシの気密性を高めたり、二重サッシにしたり、その騒音レベルによって遮音対策を行い、住宅内の音環境の向上を図っている。ところが、住宅内の換気を行うための換気孔からも音の侵入があるため、換気孔に消音装置を取付け騒音対策を行う必要がある。また、逆に、カラオケルームや工場など屋内に騒音発生源である場合にも、換気孔から屋外に音が漏れないように消音装置を取り付ける必要がある。
【０００３】
従来の消音換気装置としては、図１０に示すように換気孔の外壁側に付けるフード自体を消音装置にするものがある。この例では、コンクリート壁１に予め形成された換気孔２にフード３を差込固定するものであり、フード３内がいわゆる消音室となっている。例えば、カラオケルームや工場など、屋内で発生する騒音が換気孔２を通じて屋外に向かって流出するとフード３内で拡散し、かつフード３の内面に張り付けられた吸音材４（グラスウール等）により消音されるので、屋外に騒音が流出しないというものである。同様に、フード３の給排気口３ａから流入する屋外からの騒音も、フード３内の吸音材４により消音される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、かかる拡散および吸音材による消音装置は、フード内に大きな消音室を形成するので、当然、フードが通常のものよりも大きくなる。従って、壁面に大きなフードを設けることが見栄え上好ましくない場合や、換気孔を設ける壁の幅が小さい場合などは、この消音装置を取付けることができないといった問題点があり、改善の余地があった。
【０００５】
こうした問題を解決するものとして、図１１に示すようにコンクリート壁１に予め形成された換気孔２に挿入したスリーブ５内に消音装置を設けるものがある。この例は、複数枚の遮音弁６をずらして配置し、スリーブ５の内壁および遮音弁の表面に吸音材４（グラスウール等）を張り付け、騒音となる音波をスリーブ５内で屈曲、吸収することで消音するものである。
かかる遮音弁による消音装置は、遮音弁６をスリーブ５内に設ければよいので、屋外に設けるフード３は通常の小型のものでよい利点がある。しかし、この消音装置は、多数の遮音弁６により通気道を屈曲させるので通気抵抗が大きくなり、所定の換気量を得ようとすると、スリーブ５の口径を大きくしなければならない問題点があった。
【０００６】
また、幹線道路や鉄道からの騒音は、２ＫＨｚ前後の高周波音域と５００Ｈｚ前後の低周波音域が含まれており、建物の壁の厚さにもよるが、スリーブ５内のわずか１００ｍｍ程度という限られた長さの中では、遮音弁６および吸音材４による消音装置のみでは、広域の音域に対応するのは難しいという問題点があった。
【０００７】
一方、近年では、アクティブ消音など、音源の音を打消す音波を出すことで消音する装置も知られているが、スピーカーなど音波発生装置や、センサーのほか、様々な機器が必要になり、住宅の換気孔用に用いるには高価であり、コスト高になるという問題点がある。
【０００８】
本発明は、上述した問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、建物の壁に形成されるスリーブ内（換気孔内）など限られた空間に設置することができ、幹線道路や鉄道からの高周波騒音と低周波騒音の両方に対して高い消音効果を発揮でき、かつ通気抵抗が小さく、電子制御などの必要がなく、取付け作業が容易である消音換気装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、建物の壁を貫通する換気孔（２）内に挿入して取付けられる筒状のスリーブ（５）と風量調整装置（８）とを備えた消音換気装置であって、前記換気孔（２）内に、中心部に筒状の第１通気道（１２ａ）が設けられ、その外周に消音室（１２ｂ）が形成されてなる低周波消音部（１２）と、該低周波消音部（１２）に連接され中心部に前記第１通気道（１２ａ）と連通する筒状の第２通気道（１４ａ）が設けられ、その外筒に高周波吸音部材（１４ｂ）を配置してなる高周波消音部（１４）とからなる消音装置（１０）を配設しており、前記低周波消音部は、前記第１通気道を囲む内筒部（１２ａ）と、該内筒部を間隔を空けて囲む外筒部（１１ａ）と、前記内筒部と前記外筒部とにより形成される開口部のうち少なくとも一方の側を閉じる隔壁とを有し、前記内筒部には１つ又は複数の開口（１２ｅ）が設けられており、前記内筒部、前記外筒部及び前記隔壁により囲まれた空間に拡張又は共鳴作用により低周波騒音を消音する消音室が形成されている、ことを特徴とする消音換気装置が提供される。また、本発明によれば、建物の壁を貫通する換気孔（２）内に挿入して取付けられる筒状のスリーブ（５）と風量調整装置（８）とを備えた消音換気装置であって、前記換気孔（２）内に、中心部に筒状の第１通気道（１２ａ）が設けられ、その外周に消音室（１２ｂ）が形成されてなる低周波消音部（１２）と、該低周波消音部（１２）に連接され中心部に前記第１通気道（１２ａ）と連通する筒状の第２通気道（１４ａ）が設けられ、その外筒に高周波吸音部材（１４ｂ）を配置してなる高周波消音部（１４）とからなる消音装置（１０）を配設しており、前記消音装置（１０）は、前記中空円筒形のスリーブ（５）に嵌合する中空円筒形の外筒部（１１ａ）と、前記筒状の第１通気道（１２ａ）を囲む中空円筒形の内筒部（１２ｃ）と、外筒部と内筒部を気密に連結しその間にドーナツ状の消音室を形成するリング状の隔壁（１２ｄ）とからなり、前記内筒部の一部に開口（１２ｅ）が設けられている、ことを特徴とする消音換気装置が提供される。
【００１０】
上記本発明の構成によれば、遮音を必要とする換気孔内に挿入して消音換気装置が取付けられるので、取付け作業が非常に容易である。また、消音部が高周波消音部（１４）と低周波消音部（１２）を有する消音装置（１０）からなるので広域の音域に対応できる。
【００１１】
また、中心部に互いに連通する筒状の通気道（１２ａ，１４ａ）を有するので通気抵抗を小さくできる。
【００１２】
さらに、吸音材が吸音型消音器として作用し高周波騒音を効率的に消音でき、かつ消音室が拡張型（又は膨張形）の消音器又は共鳴形の消音器として作用し低周波騒音を効率的に消音することができる。
【００１３】
本発明の好ましい実施形態によれば、騒音源に対して、高周波消音部（１４）、低周波消音部（１２）の順に配置される。この構成により、高周波を消音した後に低周波を消音するので効率的に消音できる。
【００１４】
また、前記換気孔（２）内に前記消音装置（１０）との間に中空円筒型のスリーブ（５）が、さらに換気孔（２）の室内側に風量調整装置（８）とが配設されるとともに、前記消音装置（１０）が、スリーブ（５）と風量調整装置（８）とを連結するように寸法が定められている。
この構成により、ガラリなどの風量調整装置（８）のスリーブ（５）への取付け部材を兼用するので、取付け作業が容易になる上に、コストダウンを行うことができる。
【００１５】
前記消音装置（１０）は、前記中空円筒形のスリーブ（５）に嵌合する中空円筒形の外筒部（１１ａ）と、前記筒状の第１通気道（１２ａ）を囲む中空円筒形の内筒部（１２ｃ）と、外筒部と内筒部を気密に連結しその間にドーナツ状の消音室を形成するリング状の隔壁（１２ｄ）とからなり、前記内筒部の一部に開口（１２ｅ）が設けられている。
この構成により、低周波消音部（１２）を樹脂等で一体成形することができ、部品点数を減らし、大幅なコストダウンが可能となる。
【００１６】
前記高周波消音部材（１４ｂ）は、前記低周波消音部（１２）内の消音室（１２ｂ）に隣接して嵌め込まれるドーナツ状の吸音材である、ことが好ましい。
この構成により、高周波消音部（１４）をシンプルな形状の一体部品とすることができ、更にコストダウンが可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明による消音換気装置の設置状態を示す断面図である。この図に示すように、本発明の消音換気装置２０は、建物の壁（この例ではコンクリート壁１）を貫通する換気孔２内に挿入して取付けられる。
また、この例では、消音装置１０が換気孔２内のスリーブ５の内側に嵌め込むようになっている。更に、この消音換気装置２０の図で右端に、室内に取り付けられる風量調整装置８（この例ではレジスター）が直接嵌められるようになっている。従って、この消音換気装置２０により、換気孔内に挿入して取付けられる中空円筒形のスリーブ５と風量調整装置８を連結することができる。
【００１８】
図２は本発明による消音換気装置２０の第１実施形態の一部を分解した斜視図であり、図３は同様に一部を分解した断面図である。図２及び図３に示すように、本発明の消音装置１０は、低周波消音部１２と高周波消音部１４からなる。消音装置１０は換気孔２内にスリーブ５を介して配設され、消音装置１０を構成するハウジング１１は、外形が円筒状の部材であり、その右半部で低周波消音部１２、左半部で高周波消音部１４を形成し、高周波消音部１４内に中空円筒形の高周波消音部材１４ｂを挿入して組み立てるようになっている。
【００１９】
図４は、消音装置１０の全体構成図であり、（Ａ）は側断面図、（Ｂ）は同図Ｂ−Ｂ線における断面図である。図３及び図４に示すように、ハウジング１１は、その右半部の中心部に設けられた筒状の第１通気道１２ａを有する。また、高周波消音部１４すなわち高周波消音部材１４ｂの中心部に設けられた同様の第２通気道１４ａを有する。第１通気道１２ａと第２通気道１４ａは、この例ではほぼ同一の円形穴であり、互いに直列に連通して設けられ、通気抵抗を低減するようになっている。
【００２０】
ハウジング１１は、中空円筒形の外筒部１１ａ、中空円筒形の内筒部１２ｃ及びリング状の隔壁１２ｄからなり右半部で低周波消音部１２を形成する。図４において外筒部１１ａの左側部分は換気孔２内に挿入して取付けられる中空円筒形のスリーブ５に嵌合するように外形寸法が定められている。また、この外筒部１１ａの右側部分は図１に示したように風量調整装置８が直接嵌めることができるように寸法が若干小径に定められている。更に、外筒部１１ａの内面には、その中間部分に段差が設けられ、この段差に高周波消音部材１４ｂの一端が当接するまで挿入して位置決めするようになっている。
【００２１】
中空円筒形の内筒部１２ｃは、筒状の第１通気道１２ａを囲むように構成されている。また、この内筒部の一部に開口１２ｅが設けられている。この開口１２ｅは、この例では、円筒部の一部を切欠いた単一のスリット溝であるが、図５に例示するように複数の貫通孔であってもよい。開口１２ｅの開口面積および形状等は減衰させたい周波数によって決定される。
【００２２】
リング状の隔壁１２ｄは、外筒部１１ａと内筒部１２ｃの一端を気密に連結する軸線に垂直な孔明き板であり、外筒部１１ａと内筒部１２ｃの間にドーナツ状の消音室１２ｂを形成する。この消音室１２ｂは、組立状態において、中心の第１通気道１２ａと開口１２ｅを介してのみ連通している。なお、隔壁１２ｄは、図６に例示するように、消音室１２ｂの両端面に設けてもよい。
【００２３】
上述した消音装置１０の構成により、筒状の第１通気道１２ａを通過する通気は、開口１２ｅを介してドーナツ状の消音室１２ｂ内に膨張する。また、通気と共に通過する騒音も、この開口１２ｅを介して膨張すると共に、消音室１２ｂ内において共鳴して吸音される。従って、この消音室１２ｂは、拡張あるいは共鳴作用により低周波騒音を消音する低周波消音部１２として機能する。なお、本発明において、低周波騒音とは、５００Ｈｚ前後の低周波音域をいう。
【００２４】
ハウジング１１の右半分に形成される高周波消音部１４には、低周波消音部１２内の消音室１２ｂに隣接してドーナツ状の吸音材、高周波消音部材１４ｂが嵌め込まれる。この高周波消音部材１４ｂは、多孔質材あるいは綿状体などの吸音材からなる。従って、この吸音材は吸音形の消音器として作用する。また、この例では、外部の騒音源に対して、高周波消音部１４、低周波消音部１２の順に配置されている。
【００２５】
上述した高周波消音部１４の構成により、外部から換気孔内に侵入した騒音に含まれる高周波騒音は、ドーナツ状の吸音材に衝突してそこで直接吸音される。なお、本発明において、高周波騒音とは、２ＫＨｚ前後の高周波音域をいう。
【００２６】
なお、上記実施の態様では、消音装置１０を構成する低周波消音部１２と高周波消音部１４とがハウジング１１の外周部１１aを介して一体となっているものを示したが、中央で２分割して、低周波消音部と高周波消音部とを別体とするようにしてもよい。
また、この例では音源が外部にある場合を示しているが、音源が室内にあり外部に音を洩らさないようにする場合は、高周波消音部がレジスター側になり低周波消音部がフード側になるように入れ替えるようにしてもよい。
さらに、筒状の通気道の両方または一方をベルマウス状（ラッパ状）にテーパーに形成して、通気抵抗を軽減するとともに、通気による風きり音を抑制するようにしてもよい。
【００２７】
図５は、本発明による消音換気装置の第２実施形態の断面図である。この例では、開口１２ｅが複数の貫通孔で構成されている。その他の構成は第１実施形態と同様である。
この構成により、貫通孔の直径及びその個数により、共鳴形消音器の特性を最適化することができる。
【００２８】
図６は、本発明による消音換気装置の第３実施形態の一部を分解した斜視図であり、図７は、図６の消音換気装置の全体構成図である。この例では、隔壁１２ｄの他に別の隔壁１３を設け、消音室１２ｂの両端面を隔壁で構成するようになっている。その他の構成は第１実施形態と同様である。
この構成により、消音室１２ｂにおける騒音の反射を同一材料で行うことができ、共鳴形吸音器としてより効果的に吸音を行うことができる。
【００２９】
なお、本発明の消音換気装置において、消音室の開口の形状及び数は、各部の寸法の変更などによって消音性能が変わるので、開口の大きさを変えたり、開口の形状を円形にしたり、また、複数の開口を設けるなど適宜変更するのが好ましい。
また上記実施の態様では、高周波消音部の吸音材としてドーナツ状の多孔質材を用いたが、不定形の綿状体のようなものを用いる場合は、内周に多孔板からなる内筒、両端部にリング状の隔壁を設けて、ハウジングの外筒部とで囲まれた吸音材室を形成し、その内部に不定形の吸音材を充填するようにしてもよい。
【００３０】
【実施例】
以下、本発明の実施例を説明する。図１に示した本発明の消音換気装置２０を実際に製作し、図１１に示した従来の吸音形の消音器を配設した消音換気装置との性能を比較した。なお、使用した換気装置は、両者とも外形７５ｍｍのスリーブ径のものである。
【００３１】
図８は消音特性図であり、横軸は騒音の周波数、縦軸は騒音レベルであり、図中の破線は従来、実線は本発明の消音換気装置である。この図から、本発明の消音換気装置では、５００Ｈｚ前後の低周波音域における吸音性能は、従来の消音器装着のものと同等レベルであるが、２ＫＨｚ前後の高周波音域における吸音性能は、従来の消音器装着のものと比較して大幅に性能が向上していることがわかる。
【００３２】
図９は、通気抵抗を示す図であり、横軸は流量、縦軸は通気抵抗であり、図中の破線は従来、実線は本発明の消音換気装置である。この図から、横軸、縦軸とも対数表示であるにもかかわらず、本発明の消音換気装置の通気抵抗は従来例よりも大幅に小さいことがわかる。
【００３３】
図８及び図９から、本発明の消音換気装置は、通気抵抗は従来例よりも大幅に小さいにも係わらず、消音特性はこれを大幅に上回っていることがわかる。
【００３４】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない限りで種々に変更できることは勿論である。
【００３５】
【発明の効果】
上述したように本発明の消音換気装置によれば、遮音を必要とする換気孔など筒状体に消音装置を挿入するだけなので、取付け作業が容易であり、中心部に筒状の通気道を有するので通気抵抗が少なく、消音部が高周波消音部と低周波消音部からなるので広域の音域に対応でき、高周波を消音した後に低周波を消音するので効率的に消音できる。また、ガラリなど風量調整装置のスリーブへの取付け部材を兼用するので、取付け作業が容易になる上に、コストダウンを行うことができる。
【００３６】
従って、本発明の消音換気装置は、建物の壁に形成されるスリーブ内（換気孔内）など限られた空間に設置することができ、幹線道路や鉄道からの高周波騒音と低周波騒音の両方に対して高い消音効果を発揮でき、かつ通気抵抗が小さく、電子制御などの必要がなく、取付け作業が容易である、等の優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による消音換気装置の消音装置の設置状態を示す断面図である。
【図２】本発明による消音装置の第１実施形態の一部を分解した斜視図である。
【図３】図２の消音装置の一部を分解した断面図である。
【図４】図２の消音装置の全体構成図である。
【図５】本発明による消音装置の第２実施形態の断面図である。
【図６】本発明による消音装置の第３実施形態の一部を分解した斜視図である。
【図７】図６の消音装置の全体構成図である。
【図８】本発明の消音換気装置の消音特性図である。
【図９】本発明の消音換気装置の通気抵抗を示す図である。
【図１０】従来の消音換気装置を示す模式図である。
【図１１】従来の別の消音換気装置を示す模式図である。
【符号の説明】
１コンクリート壁、２換気孔、３フード、３ａ給排気口、
４吸音材、５スリーブ、６遮音弁、８風量調整装置（レジスター）、
１２低周波消音部（消音室）、
１２ａ第１通気道、１２ｂ消音室、
１２ｃ内筒部、１２ｄ隔壁、１２ｅ開口、
１４高周波消音部、１４ａ第２通気道、１４ｂ高周波消音部材、
２０消音換気装置

Claims

建物の壁を貫通する換気孔（２）内に挿入して取付けられる筒状のスリーブ（５）と風量調整装置（８）とを備えた消音換気装置であって、
前記換気孔（２）内に、中心部に筒状の第１通気道（１２ａ）が設けられ、その外周に消音室（１２ｂ）が形成されてなる低周波消音部（１２）と、該低周波消音部（１２）に連接され中心部に前記第１通気道（１２ａ）と連通する筒状の第２通気道（１４ａ）が設けられ、その外筒に高周波吸音部材（１４ｂ）を配置してなる高周波消音部（１４）とからなる消音装置（１０）を配設しており、
前記低周波消音部は、前記第１通気道を囲む内筒部（１２ａ）と、該内筒部を間隔を空けて囲む外筒部（１１ａ）と、前記内筒部と前記外筒部とにより形成される開口部のうち少なくとも一方の側を閉じる隔壁とを有し、前記内筒部には１つ又は複数の開口（１２ｅ）が設けられており、前記内筒部、前記外筒部及び前記隔壁により囲まれた空間に拡張又は共鳴作用により低周波騒音を消音する消音室が形成されている、
ことを特徴とする消音換気装置。
建物の壁を貫通する換気孔（２）内に挿入して取付けられる筒状のスリーブ（５）と風量調整装置（８）とを備えた消音換気装置であって、
前記換気孔（２）内に、中心部に筒状の第１通気道（１２ａ）が設けられ、その外周に消音室（１２ｂ）が形成されてなる低周波消音部（１２）と、該低周波消音部（１２）に連接され中心部に前記第１通気道（１２ａ）と連通する筒状の第２通気道（１４ａ）が設けられ、その外筒に高周波吸音部材（１４ｂ）を配置してなる高周波消音部（１４）とからなる消音装置（１０）を配設しており、
前記消音装置（１０）は、前記中空円筒形のスリーブ（５）に嵌合する中空円筒形の外筒部（１１ａ）と、前記筒状の第１通気道（１２ａ）を囲む中空円筒形の内筒部（１２ｃ）と、外筒部と内筒部を気密に連結しその間にドーナツ状の消音室を形成するリング状の隔壁（１２ｄ）とからなり、前記内筒部の一部に開口（１２ｅ）が設けられている、ことを特徴とする消音換気装置。
騒音源に対して、高周波消音部（１４）、低周波消音部（１２）の順に配置される、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の消音換気装置。
前記換気孔（２）内に前記消音装置（１０）との間に中空円筒型のスリーブ（５）が、さらに換気孔（２）の室内側に風量調整装置（８）とが配設されるとともに、前記消音装置（１０）が、スリーブ（５）と風量調整装置（８）とを連結するように寸法が定められている、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の消音換気装置。
前記高周波消音部材（１４ｂ）は、前記低周波消音部（１２）内の消音室（１２ｂ）に隣接して嵌め込まれるドーナツ状の吸音材である、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の消音換気装置。