JP4471808B2 - 消音器 - Google Patents

Description

本発明は換気用風路などに装備する消音器に関し、詳しくは、通風路の風路壁を二重壁構造にするとともに、その二重壁構造における内壁と外壁との間の壁間空間を風路壁面方向において複数の小空間に分割し、これら小空間の夫々を各別の共鳴口を通じて前記通風路に連通する互いに独立した消音用の分割共鳴室にしてある消音器に関する。

上記の如き消音器は、二重壁構造における壁間空間を小空間に分割して消音用の分割共鳴室を形成することにより、例えばその壁間空間を１つの大きな消音用共鳴室にする構造に比べ、分割共鳴室どうしを仕切る部材により共鳴室の室壁（二重壁構造の内壁や外壁）を補強する形態で、各分割共鳴室での室壁の振動を抑止し、これにより、共鳴室の室壁振動に原因する消音効果の低下（すなわち、通風路を伝播する消音対象音を共鳴室からの反射音との干渉により消音する共鳴型の消音において、共鳴室の室壁振動により共鳴室からの反射音が不安定になることで生じる消音効果の低下）を抑止するものである。

そして、この種の消音器については、通風路の風路壁面方向（風路周方向及び通風方向）に分散させて形成した分割共鳴室の各共鳴周波数に差を与えておくことで、共鳴型消音器の消音効果を広い周波数帯域において得るようにしたものを先に提案した（下記の特許文献１参照）

なお、この提案の消音器では、吸音材層による吸音により消音対象音を消音する吸音型消音器との組み合わせとして、横断面形状が矩形の通風路における対向２面部の風路壁夫々に複数の分割共鳴室を形成し、他の対向２面部の風路壁夫々に吸音材層を設けたものを提案した。

特願２００３−４２４６６４

しかし、その後の研究の結果、上記の提案消音器は、それ以前の消音器に比べ高い消音機能を得ることができたものの、共鳴型消音器の消音効果を一層高く発揮させる上で未だ改善の余地があることが判明した。

この点において、本発明の主たる課題は、二重壁構造における壁間空間を小空間に分割して消音用の分割共鳴室を形成する形式の消音器において、合理的な共鳴室形成形態を採ることにより一層高い消音効果を得られるようにする点にある。

通風路の風路壁を二重壁構造にするとともに、その二重壁構造における内壁と外壁との間の壁間空間を風路壁面方向において複数の小空間に分割し、これら小空間の夫々を各別の共鳴口を通じて前記通風路に連通する互いに独立した消音用の分割共鳴室にする消音器において、
前記分割共鳴室が前記通風路の風路周方向に複数並ぶ共鳴室横列が形成される状態に前記壁間空間を分割し、この共鳴室横列を形成する複数の分割共鳴室の共鳴周波数を互いに等しくしてもよい。（構成１）

つまり、前述した共鳴室の室壁振動に原因する消音効果の低下を抑止するには、消音用の分割共鳴室が通風路の風路周方向に複数並ぶ共鳴室横列（例えば、横断面形状が矩形の通風路にあっては、その矩形形状における長辺方向や短辺方向に複数の分割共鳴室が並ぶ共鳴室横列）が形成される状態に壁間空間を分割することも有効な手段になる。

しかし、研究の結果、このような共鳴室横列を形成する構造において、その共鳴室横列を形成する複数の分割共鳴室の共鳴周波数を異ならせた場合（換言すれば、それら分割共鳴室が互いに異なる周波数帯域を消音対象とするようにした場合）、通風路の通風方向における共鳴室横列の形成箇所において、それら共鳴周波数の異なる分割共鳴室からの各反射音（すなわち、周波数組成が互いに相違する反射音）が風路周方向で互いに異なる共鳴口位置から通風路へ放出される為、消音対象音の風路横断面方向における音圧分布の均一性が保たれる効果的な干渉状態で反射音を消音対象音と干渉させて消音対象音を消音（減音）するといった理想的な消音形態を得ることが難しくなり、その分、消音効果が制限されることが判明した。

この点、１つの共鳴室横列を形成する分割共鳴室の共鳴周波数を互いに等しくして、それら分割共鳴室が同一の周波数帯域を消音対象とするようにする上記構成１によれば、通風路の通風方向における共鳴室横列の形成箇所において、その共鳴室横列を形成する分割共鳴室からの各反射音が風路周方向で互いに異なる共鳴口位置から通風路へ放出されるにしても、それら反射音が共鳴周波数の等しい分割共鳴室から放出される周波数組成の互いに等しい反射音であることで、それら反射音との干渉による消音対象音の消音（減音）を上記の理想的な消音形態のものに効果的に近付けることができ、これにより、共鳴室の室壁振動に原因する消音効果の低下を共鳴室横列の形成により抑止することと相まって消音効果を効果的に高めることができる。

なお、上記構成１の実施において、共鳴室横列は風路周方向において通風路の全周にわたるものに限らず、例えば、横断面形状が矩形の通風路における１面部の風路壁や対向２面部の風路壁にのみ形成するものであってもよい。

また、上記構成１の実施においては、共鳴室横列を形成するのに、共鳴周波数を等しくした複数の分割共鳴室を通風路の通風方向における等しい位置で風路周方向に並べることに加えて、それら分割共鳴室の共鳴口も通風路の通風方向における等しい位置で風路周方向に並べる配置にするのが望ましい。

上記構成１の実施に好適な実施形態として、
前記共鳴室横列が前記通風路の通風方向に複数列並ぶ室列群が形成される状態に前記壁間空間を分割し、
この室列群を形成する複数の共鳴室横列の夫々について同一の共鳴室横列に属する分割共鳴室の共鳴周波数を互いに等しくするとともに、前記室列群において他の共鳴室横列における分割共鳴室とは共鳴周波数が異なる分割共鳴室からなる共鳴室横列を設けてもよい。（構成２）

つまり、この構成２によれば、上記室列群を形成する複数の共鳴室横列の夫々について同一の共鳴室横列に属する分割共鳴室の共鳴周波数を互いに等しくする構成（すなわち、第１特徴構成）により前述の如く消音効果を効果的に高め得るのに加え、その室列群において、他の共鳴室横列における分割共鳴室とは共鳴周波数が異なる分割共鳴室（すなわち、他の共鳴室横列における分割共鳴室とは異なる周波数帯域を消音対象とする分割共鳴室）からなる共鳴室横列を設けることにより、それら互いに異なる複数の周波数帯域の夫々について前記構成１による高い消音効果を得ることができ、これにより、全体として一層広い周波数帯域において高い消音効果を得ることができる。

なお、構成２の実施において、共鳴室横列が通風路の通風方向に複数列並ぶ室列群を形成するのに、それら共鳴室横列は必ずしも通風路の通風方向視における同じ位置で通風方向に並ぶ配置に限らず、通風路の通風方向視における異なる位置で通風方向に並ぶ配置にしてもよい。

構成１又は構成２の実施に好適な実施形態として、
前記通風路に臨ませる吸音材層を前記通風路の通風方向で前記共鳴室横列又は前記室列群に並べる状態に配置して前記通風路の風路壁に設けてもよい。（構成３）

つまり、吸音材層による吸音により消音対象音を消音する吸音型の消音は、比較的広い周波数帯域において高い消音効果を得られるものの、低周波音に対する消音効果に劣る問題があり、また一方、共鳴室からの反射音との干渉により消音対象音を消音する共鳴型の消音は、一つの共鳴周波数について消音効果を得られる帯域は共鳴周波数を中心とする狭い帯域に限られるものの、その帯域においては極めて高い消音効果を得ることができる。

これらのことから、上記構成３によれば、共鳴室横列と吸音材層とを通風方向に並べる状態で通風路の風路壁に設けることにおいて、その共鳴室横列を形成する分割共鳴室の共鳴周波数を吸音材層による吸音では高い消音効果を得ることが難しい低周波音の帯域に設定しておくことにより、又は、共鳴室横列の室列群と吸音材層とを通風方向に並べる状態で通風路の風路壁に設けることにおいて、その室列群の各共鳴室横列を形成する分割共鳴室の共鳴周波数を吸音材層による吸音では高い消音効果を得ることが難しい低周波音の帯域に設定しておくことにより、吸音型の消音と共鳴型の消音との夫々の欠点を相互に補って両者の利点を活かした状態で、全体として一層広い周波数帯域において高い消音効果を得ることができる。

なお、構成３の実施において、吸音材層を通風路の通風方向で共鳴室横列又は室列群と並べる状態に配置して通風路の風路壁に設けるのに、その吸音材層は必ずしも共鳴室横列又は室列群と通風路の通風方向視における同じ位置で通風方向に並ぶ配置に限らず、共鳴室横列又は室列群と通風路の通風方向視における異なる位置で通風方向に並ぶ配置にしてもよい。

上記構成３の実施に好適な実施形態として、
前記吸音材層を前記通風路の通風方向において前記共鳴室横列又は前記室列群よりも消音対象音の伝播方向における下手側に配置してもよい。（構成４）

つまり、共鳴型の消音では共鳴室の共鳴口においていわゆる笛吹き音の発生があるとともに、その笛吹き音以外の若干の自己発生音もあるが、上記構成４によれば、共鳴室横列を形成する分割共鳴室や室列群における各共鳴室横列を形成する分割共鳴室で笛吹き音などの自己発生音が生じるとしても、その自己発生音を消音対象音伝播方向における下手側の吸音材層により消音することができて、その自己発生音による消音効果の実質低下を効果的に防止することができ、この点で、一層消音効果の高い消音器にすることができる。

ここで、本発明の第１特徴構成は消音器に係り、その特徴は、
通風路の風路壁を二重壁構造にするとともに、その二重壁構造における内壁と外壁との間の壁間空間を風路壁面方向において複数の小空間に分割し、これら小空間の夫々を各別の共鳴口を通じて前記通風路に連通する互いに独立した消音用の分割共鳴室にしてある消音器であって、
前記分割共鳴室が前記通風路の風路周方向に複数並ぶ共鳴室横列が形成される状態に前記壁間空間を分割し、この共鳴室横列を形成する複数の分割共鳴室の共鳴周波数を互いに等しくし、
前記通風路に臨ませる吸音材層を前記通風路の通風方向で前記共鳴室横列に並べる状態に配置して前記通風路の風路壁に設け、
前記分割共鳴室の共鳴周波数を、その分割共鳴室が消音の対象とする１／１オクターブ消音帯域の中心周波数よりもその消音帯域の下限周波数寄りに設定してある点にある。

つまり、この第１特徴構成によれば、前記構成１及び構成３による効果を得られることに加えて次の効果を得ることができる。
即ち、吸音型の消音において高い消音効果を得ることが難しい低周波音について見た場合、吸音型消音の消音効果（換言すれば、吸音型消音による減音量）は周波数が低いほど低くなる単調変化傾向のものとなる。

このことから、吸音型の消音と共鳴型の消音との組み合わせとして、前述の如く分割共鳴室の共鳴周波数を吸音材層による吸音では高い消音効果を得ることが難しい低周波音の帯域に設定し、それにより低周波帯域でも高い消音効果を得られるようにするにあたり、上記の如く分割共鳴室の共鳴周波数を、その分割共鳴室が消音の対象とする１／１オクターブ消音帯域の中心周波数よりもその消音帯域の下限周波数寄りに設定すれば、分割共鳴室の共鳴周波数を、その分割共鳴室が消音の対象とする１／１オクターブ消音帯域の中心周波数に設定するのに比べ、その１／１オクターブ消音帯域において吸音型消音の消音効果がより一層低くなる下限周波数寄りの部分を共鳴型消音により一層効果的に補う形態にして、その１／１オクターブ消音帯域に対する消音効果（吸音型消音と共鳴型消音との協働による消音効果）の評価をより高めることができ、この点で、一層消音効果の高い消音器にすることができる。
本発明の第２特徴構成は、第１特徴構成の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記共鳴室横列が前記通風路の通風方向に複数列並ぶ室列群が形成される状態に前記壁間空間を分割し、
この室列群を形成する複数の共鳴室横列の夫々について同一の共鳴室横列に属する分割共鳴室の共鳴周波数を互いに等しくするとともに、前記室列群において他の共鳴室横列における分割共鳴室とは共鳴周波数が異なる分割共鳴室からなる共鳴室横列を設けてある点にある。
つまり、この第２特徴構成によれば、上記第１特徴構成による効果に加え、前記構成２による効果を併せて得ることができる。
本発明の第３特徴構成は、第１又は第２特徴構成の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記吸音材層を前記通風路の通風方向において前記共鳴室横列又は前記室列群よりも消音対象音の伝播方向における下手側に配置してある点にある。
つまり、この第３特徴構成によれば、上記第１特徴構成による効果に加え、前記構成３による効果を併せて得ることができる。

本発明の第４特徴構成は、第１〜第３特徴構成のいずれかの実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記分割共鳴室の共鳴口を通気性のシート状体により遮蔽してある点にある。

つまり、この第４特徴構成によれば、通風路に臨む分割共鳴室の共鳴口において笛吹き音が発生することを上記シート状体による共鳴口の遮蔽により抑止することができて、その笛吹き音による消音効果の実質低下を効果的に防止することができ、この点で、一層消音効果の高い消音器にすることができる。

図１〜図４はストレート型の消音器を示し、この消音器はダクト状の角筒体１により形成した直線状に延びる矩形横断面形状の通風路２を装備対象の風路に連通させる状態にして換気用風路や空調用の冷温風風路などに装備し、その装備対象の風路中を伝播するファン騒音などの騒音を通風路２の通過過程において消音する。

また、この消音器の装備については、１つの角筒体１（換言すれば１つの消音器）をほぼ同口径の装備対象風路に介装状態で装備する形態や、複数の角筒体１の並列集合群（換言すれば複数の消音器の並列集合群）を大口径の装備対象風路に介装状態で装備する形態などを採る。

角筒体１は、図中矢印で示す通風路２の通風方向において消音対象音の伝播方向における上手側（本実施形態では通風方向の上手側）に位置させる上手側筒体３と、通風路２の通風方向において消音対象音の伝播方向における下手側（本実施形態では通風方向の下手側）に位置させる下手側筒体４とをフランジ連結して形成してあり、そして、上手側筒体３は共鳴室からの反射音との干渉により消音対象音を消音する共鳴型の消音器Ａを構成するものにし、下手側筒体４は吸音材層による吸音により消音対象音を消音する吸音型の消音器Ｂを構成するものにしてある。

つまり、吸音型の消音器は比較的広い周波数帯域において高い消音効果を得られるものの、低周波音に対する消音効果に劣ることから、上記の如く共鳴型の消音器を組み合わせることで低周波音に対する消音効果を高めて、全体として広い周波数帯域で高い消音効果が確実に得られるようにしてある。また、吸音型の消音器を消音対象音の伝播方向において共鳴型消音器の下手側に配置することにより、共鳴型消音器において発生する共鳴口笛吹き音などの自己発生音も吸音型消音器で消音するようにして一層高い消音効果を得られるようにしてある。

共鳴型の消音器Ａを構成する上手側筒体３は、それを形成する第１〜第４の風路壁３ａ〜３ｄのうち対向する第１風路壁３ａ及び第３風路壁３ｃの夫々を鋼板製の内壁５と鋼板製の外壁６とからなる二重壁構造にするとともに、それら第１風路壁３ａ及び第３風路壁３ｃの夫々について、その二重壁構造における内壁５と外壁６との間の壁間空間を通風路２の通風方向及び風路壁幅方向の夫々で仕切部材７により２分割して風路壁面方向で行列配置の４つの小空間を形成してあり、これら小空間の夫々を各別の共鳴口８ａ〜８ｄ，９ａ〜９ｄを通じて通風路２に連通する互いに独立した消音用の分割共鳴室１０ａ〜１０ｄ，１１ａ〜１１ｄにすることにより、上手側筒体３をもって共鳴型の消音器Ａを構成してある。

そして、二重壁構造における壁間空間の上記の如き分割により、複数の分割共鳴室が通風路の風路周方向に並ぶ共鳴室横列として、第１風路壁３ａの通風方向上手側における２つの分割共鳴室１０ａ，１０ｂと第３風路壁３ｃの通風方向上手側における２つの分割共鳴室１０ｃ，１０ｄとからなる上手側の共鳴室横列１０Ｌと、第１風路壁３ａの通風方向下手側における２つの分割共鳴室１１ａ，１１ｂと第３風路壁３ｃの通風方向下手側における２つの分割共鳴室１１ｃ，１１ｄとからなる下手側の共鳴室横列１１Ｌとの二つの共鳴室横列を形成するのに対し、上手側の共鳴室横列１０Ｌを形成する４つの分割共鳴室１０ａ〜１０ｄの共鳴周波数ｆ１は、吸音型消音器では高い消音効果を得ることが難しい低周波帯域から選定した互いに等しい共鳴周波数（例えばｆ１＝１２５ｋＨｚ）に設定してある。

また、通風方向において上手側の共鳴室横列１０Ｌと隣り合う下手側の共鳴室横列１１Ｌを形成する４つの分割共鳴室１１ａ〜１１ｄの共鳴周波数ｆ２は、上手側共鳴室横列１０Ｌを形成する分割共鳴室１０ａ〜１０ｄの共鳴周波数ｆ１とは異なる周波数（ｆ２≠ｆ１）で、吸音型消音器では高い消音効果を得ることが難しい低周波帯域から選定した互いに等しい共鳴周波数（例えばｆ２＝６３ｋＨｚ）に設定してある。

つまり、二重壁構造における壁間空間を仕切部材７により小空間に分割して消音用の分割共鳴室１０ａ〜１０ｄ，１１ａ〜１１ｄを形成することにより、消音効果の低下要因の一つとなる各分割共鳴室１０ａ〜１０ｄ，１１ａ〜１１ｄでの室壁（内壁部分や外壁部分）の振動を抑止するようにしてある。

また、上手側の共鳴室横列１０Ｌと下手側の共鳴室横列１１Ｌとにつき、同一の共鳴室横列１０Ｌ，１１Ｌに属する分割共鳴室１０ａ〜１０ｄ，１１ａ〜１１ｄの共鳴周波数ｆ１，ｆ２を互いに等しくして、それら同一の共鳴室横列１０Ｌ，１１Ｌに属する分割共鳴室１０ａ〜１０ｄ，１１ａ〜１１ｄが同一の周波数帯域を消音対象とするようにすることにより、上手側共鳴室横列１０Ｌを形成する分割共鳴室１０ａ〜１０ｄからの反射音との干渉による消音対象音の消音、及び、下手側共鳴室横列１１Ｌを形成する分割共鳴室１１ａ〜１１ｄからの反射音との干渉による消音対象音の消音の各々について、消音対象音の風路横断面方向における音圧分布の均一性が保たれる効果的な干渉状態で反射音を消音対象音と干渉させて消音対象音を消音するといった理想的な消音形態が得られるようにし、これにより、共鳴型消音器Ａの消音効果を一層高めるように（換言すれば、吸音型消音器Ｂでは高い消音効果を得ることが難しい低周波音について一層高い消音効果が得られるように）してある。

なお、上記の如き共鳴室横列１０Ｌ，１１Ｌを形成するにあたり、同一の共鳴室横列１０Ｌ，１１Ｌに属する分割共鳴室１０ａ〜１０ｄ，１１ａ〜１１ｄの共鳴口８ａ〜８ｄ，９ａ〜９ｄは通風路２の通風方向における等しい位置で風路周方向に並ぶ状態に配置してある。

また、二重壁構造における内壁５に形成した各分割共鳴室１０ａ〜１０ｄ，１１ａ〜１１ｂの共鳴口８ａ〜８ｄ，９ａ〜９ｄは防風用の通気性シート状体１２により遮蔽し、これにより、各共鳴口８ａ〜８ｄ，９ａ〜９ｄでの笛吹き音の発生を抑止するようにしてある。

一方、吸音型の消音器Ｂを構成する下手側筒体４は、それを形成する第１〜第４の風路壁４ａ〜４ｄのうち対向する第１風路壁４ａ（上手側筒体３の第１風路壁３ａに連なる風路壁）及び第３風路壁４ｃ（上手側筒体３の第３風路壁３ｃに連なる風路壁）の夫々を、多孔鋼板製の内壁１３と鋼板製の外壁１４とからなる二重壁構造にし、そして、それら第１風路壁４ａ及び第３風路壁４ｃの夫々について、その二重壁構造における内壁１３と外壁１４との間の壁間空間にグラスウールなどの吸音材を充填することにより、内壁１３における多数の孔を通じて通風路２に臨ませる吸音材層１５を形成し、これにより、下手側筒体４をもって吸音型の消音器Ｂを構成してある。

なお、上手側筒体３における通風路２の入口部２ａでは、二重壁構造により分割共鳴室１０ａ〜１０ｄを形成することにおいて通風路２の風路幅が漸次的に小さくなるように上手側筒体３の第１及び第３風路壁３ａ，３ｃにおける内壁５を湾曲させてあり、また、上手側筒体３と下手側筒体４との連結部では、上手側筒体３の第１及び第３風路壁３ａ，３ｃにおける内壁５と下手側筒体４の第１及び第３風路壁４ａ，４ｃにおける内壁１３とが面一状になるようにしてあり、さらに、下手側筒体４における通風路２の出口部２ｂでは、通風路２の風路幅が漸次的に大きくなるように下手側筒体４の第１及び第３風路壁４ａ、４ｃにおける内壁１３（換言すれば吸音材層１５の表面部）を傾斜させてあり、これらのことにより、通過風の圧力損失を極力低減するとともに風切音などの発生を防止するようにしてある。

以上要するに、本実施形態の消音器では、通風路２の風路壁３ａ，３ｃを二重壁構造にするとともに、独立した消音用の分割共鳴室１０ａ〜１０ｄが通風路２の風路周方向に複数並ぶ共鳴室横列１０Ｌ，１１Ｌが形成される状態に、かつ、その共鳴室横列１０Ｌ，１１Ｌが通風路２の通風方向に複数列並ぶ室列群が形成される状態に二重壁構造における内壁５と外壁６との間の壁間空間を分割する構成にしてある。

そして、この室列群を形成する複数の共鳴室横列１０Ｌ，１１Ｌの夫々について同一の共鳴室横列１０Ｌ，１１Ｌに属する分割共鳴室１０ａ〜１０ｄ，１１ａ〜１１ｄの共鳴周波数ｆ１，ｆ２を互いに等しくするとともに、その室列群において他の共鳴室横列１０Ｌにおける分割共鳴室１０ａ〜１０ｄとは共鳴周波数ｆ１，ｆ２が異なる分割共鳴室１１ａ〜１１ｄからなる共鳴室横列１１Ｌを設けた構成にしてある。

また、通風路２に臨ませる吸音材層１５を通風路２の通風方向において共鳴室横列１０Ｌ，１１Ｌの室列群に対し消音対象音伝播方向の下手側に並べる配置で通風路２の風路壁４ａ〜４ｄに設けた構成にしてある。

図５，図６における細実線ｘ，ｘ′及び太実線Ｘ，Ｘ′は、本実施形態で示したストレート型消音器で、上手側筒体３の長さｄ１＝８５０ｍｍ、下手側筒体４の長さｄ２＝１５００ｍｍ、上手側筒体３及び下手側筒体４の口径ｄ３×ｄ４＝６００ｍｍ×６００ｍｍ、分割共鳴室１０ａ〜１０ｄの共鳴周波数ｆ１＝１２５Ｈｚ、分割共鳴室１１ａ〜１１ｄの共鳴周波数ｆ２＝６３Ｈｚの仕様のもので得た消音性能を示し、図５における細実線ｘは解析値、図５における太実線Ｘは解析値ｘの各周波数帯域ごとの平均値、図６における細実線ｘ′は実測値、図６における太実線Ｘ′は実測値ｘ′の各周波数帯域ごとの平均値である。

これに対し、図５，図６における細破線ｙ，ｙ′及び太破線Ｙ，Ｙ′は、長さｄ２＝１５００ｍｍ、口径ｄ３×ｄ４＝６００ｍｍ×６００ｍｍの下手側筒体４からなる吸音型消音器Ｂのみで得られる消音性能を示し、図５における細破線ｙは解析値、図５における太破線Ｙは解析値ｙの各周波数帯域ごとの平均値、図６における細破線ｙ′は実測値、図６における太破線Ｙ′は実測値ｙ′の各周波数帯域ごとの平均値である。

また、図７における太実線Ｚ１は、本実施形態で示した上記仕様のストレート型消音器ｄ１＝８５０ｍｍ、ｄ２＝１５００ｍｍ、ｄ３×ｄ４＝６００ｍｍ×６００ｍｍ、ｆ１＝１２５Ｈｚ、ｆ２＝６３Ｈｚ）において、各分割共鳴室１０ａ〜１０ｂ，１１ａ〜１１ｄの共鳴口８ａ〜８ｄ，９ａ〜９ｄを防風用の通気性シート状体１２により遮蔽した場合の気流による自己発生音量を示すが、これに対し、図７における細実線Ｚ２は同仕様のストレート型消音器で防風用の通気性シート状体１２を装着しなかった場合の自己発生音量、図７における細破線Ｚ３は吸音型消音器Ｂのみの自己発生音量、図７における一点鎖線Ｚ４は暗騒音を示す。

なお、上記の例では、分割共鳴室１０ａ〜１０ｄの共鳴周波数ｆ１＝１２５Ｈｚ、分割共鳴室１１ａ〜１１ｄの共鳴周波数ｆ２＝６３Ｈｚとする例を示したが、例えば、上手側共鳴室横列１０Ｌを形成する分割共鳴室１０ａ〜１０ｄの共鳴周波数ｆ１を、それら分割共鳴室１０ａ〜１０ｄが消音の対象とする１／１オクターブ消音帯域の中心周波数１２５Ｈｚよりもその消音帯域の下限周波数寄りに設定し、これにより、共鳴型消音器Ａと吸音型消音器Ｂとを組み合わせた本実施形態の消音器において、中心周波数１２５Ｈｚの１／１オクターブ消音帯域における消音効果（透過損失，挿入損失）の評価を一層高めるようにしてもよい。

また同様に、下手側共鳴室横列１１Ｌを形成する分割共鳴室１１ａ〜１１ｄの共鳴周波数ｆ２を、それら分割共鳴室１１ａ〜１１ｄが消音の対象とする１／１オクターブ消音帯域の中心周波数６３Ｈｚよりもその消音帯域の下限周波数寄りに設定し、これにより、共鳴型消音器Ａと吸音型消音器Ｂとを組み合わせた本実施形態の消音器において、中心周波数６３Ｈｚの１／１オクターブ消音帯域における消音効果（透過損失，挿入損失）の評価を一層高めるようにしてもよい。

〔別実施形態〕
前述の実施形態では、消音対象の伝播方向において共鳴型消音器Ａの下手側にのみ吸音型消音器Ｂを配置する例を示したが、図８，図９に示す如く、前述の実施形態で示したストレート型消音器において、上手側の吸音型消音器Ｂ′を構成する追加筒体１６を上手側筒体３よりも消音対象音伝播方向の上手側に配置して上手側筒体３に連結し、これにより、消音対象音の伝播方向において共鳴型消音器Ａの上手側及び下手側の両方に吸音型消音器Ｂ′，Ｂを配置する構成を採用してもよい。

なお、上記の追加筒体１６は、下手側筒体４と同様、それを形成する第１〜第４の風路壁１６ａ〜１６ｄのうち対向する第１風路壁１６ａ（上手側筒体３の第１風路壁３ａに連なる風路壁）及び第３風路壁１６ｃ（上手側筒体３の第３風路壁３ｃに連なる風路壁）の夫々を、多孔鋼板製の内壁１７と鋼板製の外壁１８とからなる二重壁構造にし、そして、それら第１風路壁１６ａ及び第３風路壁１６ｃの夫々について、その二重壁構造における内壁１７と外壁１８との間の壁間空間にグラスウールなどの吸音材を充填することにより、内壁１７における多数の孔を通じて通風路２に臨ませる吸音材層１９を形成し、これにより、この追加筒体１６をもって上手側の吸音型消音器Ｂ′を構成してある。

図１０，図１１における細実線ｘ，ｘ′及び太実線Ｘ，Ｘ′は、上手側の吸音型消音器Ｂ′を設けた図８，図９に示す消音器で、追加筒体１６の長さｄ０＝１０００ｍｍ、上手側筒体３の長さｄ１＝７５０ｍｍ、下手側筒体４の長さｄ２＝１５００ｍｍ、追加筒体１６，上手側筒体３、下手側筒体４夫々の口径ｄ３×ｄ４＝６００ｍｍ×６００ｍｍ、分割共鳴室１０ａ〜１０ｄの共鳴周波数ｆ１＝１２５Ｈｚ、分割共鳴室１１ａ〜１１ｄの共鳴周波数ｆ２＝６３Ｈｚの仕様のもので得た消音性能を示し、図１０における細実線ｘは解析値、図１０における太実線Ｘは解析値ｘの各周波数帯域ごとの平均値、図１１における細実線ｘ′は実測値、図１１における太実線Ｘ′は実測値ｘ′の各周波数帯域ごとの平均値である。

これに対し、図１０，図１１における細破線ｙ，ｙ′及び太破線Ｙ，Ｙ′は、長さｄ０＝１０００ｍｍ、口径ｄ３×ｄ４＝６００ｍｍ×６００ｍｍの追加筒体１６と、長さｄ２＝１５００ｍｍ、口径ｄ３×ｄ４＝６００ｍｍ×６００ｍｍの下手側筒体４とを直接に連結してなる吸音型消音器Ｂ′，Ｂのみで得られる消音性能を示し、図１０における細破線ｙは解析値、図１０における太破線Ｙは解析値ｙの各周波数帯域ごとの平均値、図１１における細破線ｙ′は実測値、図１１における太破線Ｙ′は実測値ｙ′の各周波数帯域ごとの平均値である。

前述の実施形態では、分割共鳴室１０ａ〜１０ｄ，１１ａ〜１１ｄが通風路２の風路周方向に並ぶ共鳴室横列１０Ｌ，１１Ｌを通風路２の通風方向に並べて２列形成する例を示したが、共鳴室横列を１列のみ形成する構成にしてもよく、また、３列以上の共鳴室横列を通風路２の通風方向に並べて形成する構成にしてもよい。

前述の実施形態では、通風路２の風路周方向に並ぶ４室の分割共鳴室１０ａ〜１０ｄ，１１ａ〜１１ｄにより各共鳴室横列１０Ｌ，１１Ｌを形成する例を示したが、１つの共鳴室横列を形成する分割共鳴室の室数は２以上であれば何室であってもよい。

各分割共鳴室１０ａ〜１０ｄ，１１ａ〜１１ｄは充填物のない空構造、あるいは、音響インピーダンス調整材などを充填した充填構造のいずれにしてもよい。

前述の実施形態では、複数の共鳴室横列１０Ｌ，１１Ｌからなる室列群に対して通風路２の通風方向に並べる配置で吸音材層１５を設ける例を示したが、通風方向において共鳴室横列１０Ｌ，１１Ｌどうしの間に吸音材層１５を設ける構成を採用してもよい。

前述の実施形態では、通風路２を直線状のものとするストレート型の消音器を示したが、本発明は、通風路２をＬ字状にするエルボ型の消音器や、通風路２をＴ字状にする消音器など、種々の通風路構造の消音器に対して適用することができる。

また、本発明による消音器は、換気用風路を伝播する音の消音や空調用の冷温風風路を伝播する音の消音に限らず、種々の用途の風路を伝播する音の消音に適用できる。

ストレート型消音器の側面視縦断面図 ストレート型消音器の側面図 ストレート型消音器の平面図 ストレート型消音器の正面図 消音性能を示すグラフ 消音性能を示すグラフ 消音性能を示すグラフ 別実施形態を示すストレート型消音器の側面視縦断面図 別実施形態を示すストレート消音器の平面図 消音性能を示すグラフ 消音性能を示すグラフ

２ 通風路
３ａ，３ｃ 風路壁
５ 内壁
６ 外壁
８ａ〜８ｄ 共鳴口
９ａ〜９ｄ 共鳴口
１０ａ〜１０ｄ 分割共鳴室
１１ａ〜１１ｄ 分割共鳴室
１０Ｌ，１１Ｌ 共鳴室横列
ｆ１，ｆ２ 共鳴周波数
１５ 吸音材層
１２ 通気性シート状体

Claims (4)

1. 通風路の風路壁を二重壁構造にするとともに、その二重壁構造における内壁と外壁との間の壁間空間を風路壁面方向において複数の小空間に分割し、これら小空間の夫々を各別の共鳴口を通じて前記通風路に連通する互いに独立した消音用の分割共鳴室にしてある消音器であって、
   前記分割共鳴室が前記通風路の風路周方向に複数並ぶ共鳴室横列が形成される状態に前記壁間空間を分割し、この共鳴室横列を形成する複数の分割共鳴室の共鳴周波数を互いに等しくし、
   前記通風路に臨ませる吸音材層を前記通風路の通風方向で前記共鳴室横列に並べる状態に配置して前記通風路の風路壁に設け、
   前記分割共鳴室の共鳴周波数を、その分割共鳴室が消音の対象とする１／１オクターブ消音帯域の中心周波数よりもその消音帯域の下限周波数寄りに設定してある消音器。
2. 前記共鳴室横列が前記通風路の通風方向に複数列並ぶ室列群が形成される状態に前記壁間空間を分割し、
   この室列群を形成する複数の共鳴室横列の夫々について同一の共鳴室横列に属する分割共鳴室の共鳴周波数を互いに等しくするとともに、前記室列群において他の共鳴室横列における分割共鳴室とは共鳴周波数が異なる分割共鳴室からなる共鳴室横列を設けてある請求項１記載の消音器。
3. 前記吸音材層を前記通風路の通風方向において前記共鳴室横列又は前記室列群よりも消音対象音の伝播方向における下手側に配置してある請求項１又は２記載の消音器。
4. 前記分割共鳴室の共鳴口を通気性のシート状体により遮蔽してある請求項１〜３のいずれか１項に記載の消音器。

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