JP3968065B2 - 気体流路の減音装置及び気体流路の減音設備 - Google Patents

Description

本発明は、各種ファン，各種コンプレッサ，各種燃焼機器等の吸排気の気体流路から発生する騒音・振動音を流路途中で低減させる装置に関する。

コンプレッサ，ファン，燃焼機器等の装置によって気流が送られる気体流路において、装置から発生する騒音・振動音が気流とともに伝播し、外部へ又は流路壁を介して外周空間へ騒音・振動音が大きい音圧レベルで放出されていた。
従来、この音圧低減のため、気体流路に吸音材を装着して、音を減衰させたり、気体流路自体を折曲して音を反射させて減衰する方法等が提案されている。しかしながら、この様な方法では減音効果を高めるために吸音材を厚くしたり、気体流路を複雑に折曲したりするので装置が大型化すると共に通気抵抗が増大し機器性能への影響が大きくなる問題点が有った。
特に低周波域に於ける音圧レベル低減は波長が長いことから難しく、一般的には低周波音圧低減用装置及高周波音圧低減用装置が併設して対応している。この低周波音圧低減用装置は大型となりコストも高くなるという問題が生じていた。
又、別の送風機の騒音防止装置として、送風機の空気吸引口側にダクトを介して空洞部を設け、同空洞部の空気取入口の途中にグラスウール製の吸音材を充填して、送風機の騒音を消音する消音チャンバーが特開平１０−３８２５９号公報で知られている。
しかしながら、この消音チャンバーは気体流路内にグラスファイバーを充填するため、空気抵抗が大きく、気体を多く送っている気体流路途中での騒音低減には採用できるものでなかった。
特開平１０−３８２５９号公報

本発明が解決しようとする課題は従来のこれらの問題を解消し、各種ファン，各種コンプレッサ，各種燃焼機器等の吸排気用気体流路に設置される減音装置であって、全体的寸法を大きくすることなく効果的に減音出来る気体流路の減音装置を提供することにある。本発明の第２の課題は吸音機構をモジュール化し設定された条件（通気容量，要求音圧低減レベル，設置スペース）に対し自由にモジュールの組み合わせにより構成出来るようにした減音装置を提供することにある。

かかる課題を解決した本発明の構成は、
１） 減音する気体流路の路面の一部又は全面を微細孔を多数有する通気性セラミック板で構成し、同通気性セラミックの外側に減音室を連設し、しかも同減音室の外周壁を遮音性のある膜体で形成し、気体を通気性セラミック板を介して減音室に通気しながら減音室で音圧減衰させるようにした、気体流路の減音装置
２） 減音する気体流路の路面の一部又は全面を微細孔を多数有する通気性セラミック板で構成し、しかも同通気性セラミック板の気体通路内側に小孔を多数開口した有孔板を設け、同通気性セラミックの外側に減音室を連設し、気体を通気性セラミック板を介して減音室に通気しながら減音室で音圧減衰させるようにした、気体流路の減音装置
３） 減音する気体流路の路面の一部又は全面を微細孔を多数有する通気性セラミック板で構成し、同通気性セラミックの外側に減音室を連設し、しかも同減音室の構造が通気性セラミック板の外側の室の空間を遮音性の高い膜体で区画し、同膜体で減音する構造とし、減音室の空間に吸音材を充填し、気体を通気性セラミック板を介して減音室に通気しながら減音室で音圧減衰させるようにした、気体流路の減音装置
４） 減音室の構造が、通気性セラミック板の外側の室の空間を遮音性の高い膜体で区画し、同膜体で減音する構造とした前記２）記載の気体流路の減音装置
５） 減音室の外周壁が剛性ある壁体の内面に遮音性のある膜体が接するように設けられて形成された、前記２）記載の気体流路の気体流路の減音装置
６） 通気性セラミック板の気体通路内側に小孔を多数開口した有孔板を設けた前記１）又は３）いずれか記載の気体流路の減音装置
７） 気体流路が複数路近接して並設され、各気体流路に対し前記１）〜６）いずれか記載の気体流路の減音装置を設けるとともに、各気体流路及びその減音装置が一体的に連結されてブロック化された気体流路の減音設備
８） 前記１）〜６）いずれか記載の気体流路の減音装置が、気体流路の方向に沿って複数の部分に分割され、各分割部分が直列的に取り外し自在に連結され、複数の分割部分にモジュール化された、気体流路の減音設備
９） 気体流路が複数路近接して並設され、各気体流路に対し前記１）〜６）いずれか記載の気体流路の減音装置を設けるとともに、各減音装置を同じ流路位置で気体流路方向に沿って複数の部分に分割し、各分割部分が直列的に取り外し自在に連結され且つ同じ分割位置の各気体流路の複数の分割部分は一体的に連結された、気体流路の減音設備
にある。

以上の様に、本発明によれば一部又は全部に流路の路壁の多孔質通気性のセラミック板を用い、その外方の減音室の空間の中間に遮音性膜体を張設したことで、高音域ばかりでなく、膜によって低周波域の音圧を効果的に減音できるようにした。
又、気体流路方向に分割してモジュール化するものは、その減音装置、設備の構築が容易で、しかもその長さも自在にできるものとした。
更に、複数の気体流路を近接して、それらの減音装置を一体化してブロック化したものは、減音装置をコンパクトにして占有空間を小さなものにできるようにした。又これらブロック化した気体流路をＵ字管路で連結すれば気体流路の減音領域を小さな巾で立体化して減音効果を効率的にすることができる。

本発明の通気性セラミック板の素材としてはフライアッシュセラミック及びその他の無機粉体焼結セラミック等が代表例であり、フライアッシュセラミックで微細孔の孔径としては４０μｍ程のものが好ましい。
本発明の減音室の厚みは１０〜２０ｍｍ程が実用的であり、その内部空間に配置される膜体としては重質の無機質膜又は樹脂の膜状物等が使用される。又本発明の吸音材としてはグラスファイバー，ロックウ−ル等が使用される。又、本発明の有孔板の素材はパンチングメタルが普通で、その孔の孔径は１５ｍｍ前後の
直径で、開口率は５０％前後が好ましい。又有孔板はセラミック板の押えとする。
本発明のモジュール化には、モジュールの接合面に鋼製フランジを設け、フランジをボルトナットで脱着自在に連結するのが実用的である。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
：実施例１（図１，２参照）
図１，２に示す実施例１は、本発明の基本的な気体流路の減音装置Ａの実施例であって、気体流路Ｆはフライアッシュセラミック素材で孔径４０μｍの微細孔を有する多孔通気性セラミック板１で４面を形成し、その内側には銅製素材で孔径１０〜１５ｍｍ程の孔２ａを多数設けた有孔板２を設けている。セラミック板１の外側と外殻３との間の空間Ｓの中間に無機質性素材の遮音性を有する膜体４を設け、同膜体の内外にはグラスウールの吸音材５を充填している。本実施例の減音室はセラミック板１、膜体４、吸音材５、外殻３から形成されている。

この実施例１では、気体流路ＦはコンプレッサＣからの空気を送る気体通路に設けた気体流路の減音装置Ａであり、この空気にコンプレッサＣの原動機モータ音、空気加圧音の騒音・振動音が空気とともに気体流路Ｆへ送られ、空気とともに伝播する音圧は、有孔板２の孔２ａを介して、更にセラミック板１の微細孔を介して減音室Ｒの空間Ｓに入り、同空間Ｓの中の吸音材５によって消音されるとともに、中間に設けた遮音性の膜体４によって低周波音圧を低減させる。又有孔板２と膜体４との間の吸音材５により中間周波数帯の音圧の減音をできるようにしている。

この実施例１では、気体流路Ｆの空気の音圧を２０ｄＢ程低減できる。特に低周波低減に有効であった。

：実施例２（図３参照）
図３で示す実施例２は、実施例１と同じ減音装置Ａが気体流路Ｆの路方向に複数に分割され、各分割部分Ｍの分割面Ｄにフランジ６と連結片６ａと取付け、各分割部分Ｍ１の分割面Ｄを合わせて、フランジ６と連結片６ａを当接し、連結片６ａに設けた孔にボルト６ｂを貫通してナットに螺着してフランジ６を引き寄せて分割面Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３で連結して一体化する。各分割部分Ｍがモジュール化されて直列して複数個互いに連結して、必要長さの減音装置Ａを確保した減音設備Ｂの例である。
この実施例２では、分割部分Ｍ１が同じ寸法構造にしてモジュール化しているので、分割部分Ｍ１の連結個数で減音する範囲（流路長さ）を自在に調整できる。減音の機能は実施例１と同様である。

：実施例３（図４参照）
図４に示す実施例３の減音設備Ｂは、気体流路Ｆを３路近接して上下に列設し、各流路に実施例１と同じ構造の減音装置Ａを設け、これを３段に重ねて一つのブロックに一体化し、しかも流路方向に複数に分割し、３段ブロックの分割部分Ｍ２にモジュール化した減音設備の例で、分割面Ｄ２には３段の減音装置Ａを連結して接合するフランジ８を設け、フランジ８には連結片８ａが複数突設され、隣り合うモジュールの分割部分Ｍ２のフランジ７と連結片７ａとを互いに当接し、ボルト８ｂで連結片７ａを連結し、分割部分Ｍ２同士を連結するものである。
本実施例３の減音装置Ａの減音の構造・作用効果は実施例１と同様である。

：実施例４（図５，６参照）
図５，６に示す実施例４は、上下左右方向に９の気体流路Ｆを近接させて、気体流路Ｆとその外周の減音装置Ａを上下左右９個を一体化してブロック化し、しかもそのブロックを流路方向に複数の分割部分Ｍ３に分けてモジュール化した減音設備の例であり、上下左右に複数の気体流路Ｆを近接して減音装置をブロック化と分割によるモジュール化とを両方行った減音設備であり、集約化した分だけ占有空間を小さくし、しかも流路の長さに自在に対応できるようにした例である。各気体流路における減音の作用効果は実施例１と同様である。

：実施例５（図７，８参照）
図７，８に示す実施例５は一つの気体流路とＵ字状に接続し、その上流と下流側に実施例１と同じ減音装置を２つ設けた減音設備の例であり、Ｕ字状にターンさせることで、減音装置Ａの取付けを容易にした例である。他は実施例１と同様である。

本発明の減音室の外周壁は前記実施例１〜５の如く剛性ある外殻３のみを形成ばかりでなく、その外殻３に代えて図９（ｂ）に示すように、遮音性膜体４と同じ遮音性膜体３ａでもって形成することもでき、又は図９（ａ）に示すように剛性ある外殻３の内側に遮音性膜体３ｂを接するように設けて形成することもできる。

実施例１の気体流路の減音装置を示す一部切欠斜視図である。 実施例１の気体流路の減音装置の縦断面図である。 実施例２の減音設備を示す分解斜視図である。 実施例３の減音設備を示す分解斜視図である。 実施例４の減音設備を示す分解斜視図である。 実施例４の縦断面図である。 実施例５の減音設備のフランジ面を示す正面図である。 実施例５の減音設備の説明図である。 本発明の減音室の外周壁の他の構造例を示す説明図である。

符号の説明

１ セラミック板
２ 有孔板
３ 外殻
４ 膜体
５ 吸音材
６ フランジ
６ａ 連結片
６ｂ ボルト
７ ボルト
８ フランジ
８ａ 連結片
８ｂ ボルト
Ａ 気体流路の減音装置
Ｂ 減音設備
Ｃ コンプレッサ
Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３ 分割面
Ｆ 気体流路
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３ 分割部分

Claims (9)

1. 減音する気体流路の路面の一部又は全面を微細孔を多数有する通気性セラミック板で構成し、同通気性セラミックの外側に減音室を連設し、しかも同減音室の外周壁を遮音性のある膜体で形成し、気体を通気性セラミック板を介して減音室に通気しながら減音室で音圧減衰させるようにした、気体流路の減音装置。
2. 減音する気体流路の路面の一部又は全面を微細孔を多数有する通気性セラミック板で構成し、しかも同通気性セラミック板の気体通路内側に小孔を多数開口した有孔板を設け、同通気性セラミックの外側に減音室を連設し、気体を通気性セラミック板を介して減音室に通気しながら減音室で音圧減衰させるようにした、気体流路の減音装置。
3. 減音する気体流路の路面の一部又は全面を微細孔を多数有する通気性セラミック板で構成し、同通気性セラミックの外側に減音室を連設し、しかも同減音室の構造が通気性セラミック板の外側の室の空間を遮音性の高い膜体で区画し、同膜体で減音する構造とし、減音室の空間に吸音材を充填し、気体を通気性セラミック板を介して減音室に通気しながら減音室で音圧減衰させるようにした、気体流路の減音装置。
4. 減音室の構造が、通気性セラミック板の外側の室の空間を遮音性の高い膜体で区画し、同膜体で減音する構造とした請求項２記載の気体流路の減音装置。
5. 減音室の外周壁が剛性ある壁体の内面に遮音性のある膜体が接するように設けられて形成された、請求項２記載の気体流路の気体流路の減音装置。
6. 通気性セラミック板の気体通路内側に小孔を多数開口した有孔板を設けた請求項１又は３いずれか記載の気体流路の減音装置。
7. 気体流路が複数路近接して並設され、各気体流路に対し請求項１〜６いずれか記載の気体流路の減音装置を設けるとともに、各気体流路及びその減音装置が一体的に連結されてブロック化された気体流路の減音設備。
8. 請求項１〜６いずれか記載の気体流路の減音装置が、気体流路の方向に沿って複数の部分に分割され、各分割部分が直列的に取り外し自在に連結され、複数の分割部分にモジュール化された、気体流路の減音設備。
9. 気体流路が複数路近接して並設され、各気体流路に対し請求項１〜６いずれか記載の気体流路の減音装置を設けるとともに、各減音装置を同じ流路位置で気体流路方向に沿って複数の部分に分割し、各分割部分が直列的に取り外し自在に連結され且つ同じ分割位置の各気体流路の複数の分割部分は一体的に連結された、気体流路の減音設備。

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