JP4471718B2

JP4471718B2 - 吸音構造体

Info

Publication number: JP4471718B2
Application number: JP2004119540A
Authority: JP
Inventors: 民良笠原
Original assignee: Tigers Polymer Corp
Current assignee: Tigers Polymer Corp
Priority date: 2004-04-14
Filing date: 2004-04-14
Publication date: 2010-06-02
Anticipated expiration: 2024-04-14
Also published as: JP2005300080A

Description

本発明は、例えば、建築構造物等の吸排気システムにおける吸音を目的とした吸音構造体に関し、特に、空調ダクト等の空気を案内するダクトの配管途中に配置され、ファンやモーターなどの発生音を含むダクト内で生じる騒音を低周波領域においても低減する吸音構造体に関する。

従来、ビルや住宅等における空調装置のダクトの空気騒音を解決するため、ダクトの内壁に吸音材を貼り、吸音処理することで騒音を低減することが行われている。例えば、下記特許文献１では、グラスウールや発泡ウレタンなどの吸音部材をダクトに内張りした構造が記載されている。
特開平７−２１７９８０号公報

また、特許文献１には、ダクトの配管途中に内部空間を拡大したチャンバ等を介在させ、その内壁に吸音材を内張りしたいわゆるプレナムチャンバーの構造も記載されている。

上記の吸音材をダクトやチャンバの内側に設ける吸音構造は、高周波領域の騒音に対しては有効であるが、低周波領域の騒音を吸音することは困難であり、低周波領域の騒音を十分に吸音させるにはかなり厚い吸音材が必要になる。しかし、内壁に厚い吸音材を貼ることは、流路の断面減少による通気特性の悪化を招き吸排気効率が悪くなる問題のほか、流路断面積を維持するにはダクト等の外径の拡大化を招き、ダクト等が非常に大規模なものになり、ダクト等のレイアウト性を損なう問題がある。

また、上記の吸音構造は、ダクトやチャンバそれ自体が吸音装置として設置されているので、既設の空調システムの消音性を高めるにはダクト自体を取替えねばならず、工事のコストや施工性の点で劣る問題がある。

したがって、本発明は、ダクト等の低周波領域の騒音を中心に低減させることを目的とし、厚い吸音材が不要なコンパクトな構造で、しかも、消音性の改良工事が容易な吸音構造体を提供することを目的とする。

本発明者は、上述の課題を解決すべく鋭意検討した結果、空気の流れを案内するダクトとは別体に空気の流れを案内しない管体を設け、この管体にて吸音作用を担わせることを着想し本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明に係る吸音構造体は、請求項１に記載したように、空気の流れを案内するダクトの配管途中に、上記ダクトから空気の流れを案内しない管体を分岐連通させた吸音構造体であって、上記管体の内部に吸音材を配設することによりダクトとは別体に吸音管を形成するとともに、吸音管の接続端部から自由端部に至る長さ方向に沿って、吸音材の配設構成を疎から密に変化させてあることを特徴としている。

さらに、上記吸音構造体において、ダクトの配管途中に分岐管を取り付け、この分岐管の分岐端部に吸音管を接続するようにしたもの、吸音管を可撓性ホースで構成したもの、吸音管の自由端部を閉塞したもの、分岐管の分岐端部を屈曲可能に構成し、吸音管の接続方向を変更できるようにしたものが好ましい。

本発明に係る吸音構造体によれば、ダクトに分岐連通させた吸音管が空気の流れを案内しないので、この吸音管の内部に厚みを気にすることなく自由に配設できる吸音材により、通気抵抗を生むことなく低周波数領域の騒音を低減することができるという優れた効果がもたらされる。また、空調システムの消音性の調整、改良にあたっては、吸音管のみの取替えで対応でき、既設のダクト等の本体を取替える煩雑な工事を要しない利点も得られる。

以下、本発明の実施の形態について添付図面に基づき説明する。

図１は本発明の一実施例を示し、建造物中の空調機（図示せず）の上流または下流に連結されるダクト１,２の配管途中に分岐管３を介して吸音管５が屈曲した状態で分岐連通された吸音構造体を示すものである。

ダクト１,２は、樹脂ホースなどからなる可撓性ダクトで、その断面形状は丸型、四角型、楕円型等いずれの形状でもよく、その内部に矢印で示す空気の流れを案内できる流路を形成するものであればよい。また、金属、硬質樹脂等の硬質材料から形成された非可撓性ダクトであってもよい。

分岐管３は、その両端部をダクト１,２の内側に挿入し、バンド４,４を締付けることによりダクト１,２に連結固定され、その中央部に分岐端部３ａが形成されている。この分岐端部３ａの外側には吸音管５の接続端部５ｃを挿入のうえバンド６により締付け固定して、吸音管５がダクト１，２に分岐連通するように取り付けられている。なお、分岐管３は、塩化ビニル、オレフィン系樹脂等適宜の材料で成形されるが、断熱性を要求される場合には、発泡ウレタン、発泡スチロール等の断熱材料で成形してもよい。

図２は分岐管３とこれに接続した吸音管５の縦断面図で、吸音管５は、前述の通り分岐管３を介してダクト１,２に分岐連通するが空気の流れを案内するものでなく、軟質樹脂等の軟質材料からなる管壁５ａに鋼線や硬質樹脂等の硬質材料からなる螺旋補強体５ｂを添着して構成した可撓性ホースにより形成され、吸音管５の内面には、グラスウール、ロックウール、連泡性の発泡ウレタン、発泡ゴム、ポリエステルやポリプロピレンの綿状素材等の吸音材７が内張りされている。吸音管５の他方の端部である自由端部５ｄには蓋部材８をバンド６により取り付けて、自由端部５ｄを閉塞するようにしている。

本実施例によれば、ダクト１，２から分岐連通する吸気管５は空気の流れを案内しないので、空気の流れの抵抗を全く問題にする必要がなく、内部に配設する吸音材７を自由に厚くするなど任意の厚みに形成でき吸音特性を高めることができるほか、吸音材７の吸音管５への配設も簡易な方法で済ますことができる。また、吸音材７として空気の流れの抵抗が大きな素材であってもそれに関係なく採用でき、吸音材の選択範囲を著しく拡大できる。さらに、吸気管５は、分岐管３を介してダクト１，２間に配置されるので、既存の空調システムであってもダクト全体を交換することなく、ダクトの一部分を切断してその部分に分岐管３および吸気管５を接続して、容易に既存の空調システムの消音化を図ることができる。

本実施例ではまた、吸気管５を可撓性ホースで構成したので、天井裏などの狭いスペースにも屈曲させて自在に配管でき設置が容易である。なお、吸気管５は長尺である方が吸音性に優れ好ましく、例えば１００ｃｍ程度の長さに形成できるほか、管壁を布や不織布などの通気性材料で形成すれば、吸音効果の向上をより期待できる。また、蓋部材８は、ダクトから漏れてきた空気の流れを確実に堰き止めるために設けたもので、空気の漏れを考慮する必要がない場合には設けなくてもよい。

図５は、騒音の周波数と減衰量との関係の実験結果を示す減音周波数特性図で、図中、特性曲線Ａ（破線）は、空調ダクトに消音装置を設けていない場合の特性を示し、特性曲線Ｂ（実線）は実施例１の吸音管を設けた場合の特性を示す。同図から明らかなように、周波数全般、特に低周波領域における減衰効果が著しい。

図３は、上記実施例１とは吸音材の配設状態を異にする本発明の他の実施例を示す縦断面図で、吸音管５の内部空間を塞ぐような塊状の複数の吸音材９，９，９……を長さ方向に沿って適宜の間隔で充填したもので、その他の構成は実施例１と同じなので同一の符号を付して説明を省略する。本実施例では、実施例１と同様の素材からなる吸音材９を管壁に内張りする必要がなく設置が容易であるほか、各吸音材９，９，９……の密度をすべて均一にしてもよいが、好ましくはそれぞれ異なる密度とし接続端部５ｃ寄りの吸音材を疎な性状、自由端部５ｄ寄りの吸音材を密な性状に構成することができ、この場合には、より高い吸音効果を期待できる。その理由として、もし、吸音管の入り口付近の吸音材の方が密な性状であると、ダクト内部の流路に対して音響的なインピーダンスの差が大きくなり、音波が密度の大きい吸音材の表面で反射してしまい、吸音管内部に設けた吸音材の中を通過せず吸音されない虞があるからである。

図４は、ダクト１,２の配管途中に分岐管３を介して吸音管５が分岐連通された吸音構造体を示す本発明の他の実施例を示すもので、分岐端部３ｂが屈曲自在な蛇腹管状に形成されたもので、その他の構成は実施例１と同じなので同一の符号を付して説明を省略する。本実施例では、分岐端部３ｂの屈曲角度を任意に調整して吸音管５の接続方向を自由に変更することができる。なお、この場合、吸音管５は可撓性ホースでなくてもよく直管状のものであってもよい。

本発明は、上述した実施例に限定されるものでなく、吸気管は、分岐管を介することなく直接ダクト間に接続できる構造にしてもよいし、可撓性ホースに限らず非可撓性管で構成してもよい。

本発明の吸音構造体の一実施例を示す図である。吸音構造体における分岐管と吸音管の接続状態を示す縦断面図である。本発明の他の実施例を示す縦断面図である。本発明の吸音構造体の他の実施例を示す図である。減音周波数特性を示す図である。

符号の説明

１，２ダクト
３分岐管
４バンド
５吸気管
５ａ管壁
５ｂ螺旋補強体
５ｃ接続端部
５ｄ自由端部
６バンド
７吸音材
８蓋部材
９塊状の吸音材

Claims

空気の流れを案内するダクトの配管途中に、上記ダクトから空気の流れを案内しない管体を分岐連通させた吸音構造体であって、上記管体の内部に吸音材を配設することによりダクトとは別体に吸音管を形成するとともに、吸音管の接続端部から自由端部に至る長さ方向に沿って、吸音材の配設構成を疎から密に変化させてあることを特徴とする吸音構造体。