JP4665120B2

JP4665120B2 - 建物用消音器

Info

Publication number: JP4665120B2
Application number: JP2000341205A
Authority: JP
Inventors: 雅直大脇; 豊三東田; 陽次杉木; 康典福島; 敏之鈴木; 龍昭神武; 典利坂本; 博文児島
Original assignee: Kumagai Gumi Co Ltd
Current assignee: Kumagai Gumi Co Ltd
Priority date: 2000-11-08
Filing date: 2000-11-08
Publication date: 2011-04-06
Anticipated expiration: 2020-11-08
Also published as: JP2002147831A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建物に取り付けて使用される消音器に関し、特に、建物外壁に面して設置した換気口に取り付けられる消音器の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
集合住宅、ホテルなどの建物外壁面には、外部からの空気を室内に取り入れる必要から換気口が設けられ、該換気口には外部の騒音が室内に侵入するのを防止するために消音器が取り付けられている。
上記消音器としては、従来、外部取付型および屋内設置型の２種が知られている。外部取付型消音器はステンレス製フードの内側をロックウール等の吸音材で内張りしたものであり、これを建物外壁を貫通する換気口から外壁側に突出させて設けることから、外壁との意匠的なバランス上、大きさが制限され、吸音性能に限界がある。
また、屋内設置型消音器の多くは金属製二重筒構造からなり、屋内の換気用ダクトの途中に配置されることから、室内天井裏に設置されて、室内の天井高が低くなったり、あるいは、天井懐の寸法によって、逆に消音器の大きさが制限され、所望の吸音特性が得られにくいという問題点が指摘されている。
【０００３】
特開平１−１３９９５２号公報および特開平２−３０２５５２号公報には、通風路に吸音材を内貼りする空調用消音器であって、通風路の相対する二面は孔あき板および吸音材と、その外側に一枚以上の仕切り板を有する空気層とから成る吸音構造部を構成し、該消音器の出入口から湾曲して上記吸音構造部の直線部に絞られて該通風路に通じるようにし、かつ入口の湾曲部表面は孔あき板、出口の湾曲部表面は遮音板が夫々貼付した空調用消音器が開示されている。
この空調用消音器は相対する二面のみに空気層を形成しているため、広帯域の周波数成分に対する減音効果に乏しい。また、当該消音器は孔あき板と吸音材により内部吸音材を構成し、繊維系吸音材を用いることが好ましい旨記載されている。しかしながら、繊維系吸音材は吸音性能の経年劣化と共に、水分を吸収した場合にも吸音性能が低下するという問題点を有している。
【０００４】
また、本発明者等は先に、建物外観との調和を崩さず、しかも室内天井高などを制約することのない建物用消音器として、梁の内外表面を貫通して設けられた換気口内に角筒状に成形した吸音材が配装されてなる消音器を提案している（特願２０００−６５８９４号）。
しかしながら、当該消音器であっても自ずとその外形寸法が制限されることから、音圧レベルの減衰量が十分に得られない周波数帯域が存在するという課題を有している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記建物用消音器の改良に係り、特定周波数帯域の音圧レベルを減衰させることの可能な建物用消音器を提供することを発明の解決課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本願第１発明は、円筒状外装体とこれに内接する角筒状の吸音材、または、角筒状外装体とこれに内接する円筒状または角筒状の吸音材とからなる建物用消音器において、前記外装体と吸音材により囲まれた空間を軸方向両端部においてを閉塞する一双の蓋板と、当該一双の蓋板間の任意位置で前記空間を仕切る仕切板とを備えたことを特徴とするものである。
前記消音器は、梁の内外表面を貫通する換気口内に設けらることが好ましい。
前記空間内には、繊維系の吸音材を詰めることが好ましい。
前記吸音材は、不燃性の無機質粒子を主原料とするものであることが好ましい。
前記無機質粒子がリサイクル発泡ガラスであることが好ましい。
【０００７】
本願第２発明に係る建物用消音器は、梁の内外表面を貫通して設けられた換気口内にこれと内接する筒状吸音材を配装し、前記換気口の内壁と吸音材により囲まれた空間を前記梁の内外表面位置において一双の蓋板により閉塞すると共に、当該一双の蓋板間の任意位置で仕切板により前記空間を仕切ってなることを特徴とするものである。
前記換気口が円筒状である場合には、吸音材が角筒状であることが好ましく、前記換気口が角筒状である場合には、吸音材が円筒状または角筒状であることが好ましい。
前記空間内には、繊維系の吸音材を詰めることが好ましい。
前記吸音材は、不燃性の無機質粒子を主原料とするものであることが好ましい。
前記無機質粒子がリサイクル発泡ガラスであることが好ましい。
【０００８】
【作用】
建物外部の交通騒音などは、筒状吸音材の内部を通過する際、その外側に形成された背後空気層により効果的に吸音される。即ち、蓋板および仕切板で区画された空間内において、音圧レベルが大幅に減衰される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図１に示す消音器１０の斜視図を参照しながら、本願第１発明の好適な実施形態を説明する。消音器１０の外装は鋼板により円筒状に形成されるが、本図には外装体１２を透視した内部構造が示されている。
本発明の消音器１０は、集合住宅、ホテルなどの建物の梁に設けられた換気口内に設置することができる。これらの建物の梁幅は、通常、４００〜８００ｍｍ程度であり、本発明の消音器１０の設置場所として好適である。
【００１０】
外装体１２の内部には、角筒状の吸音材１４が内接設置され、吸音材１４の内部に空気の流通路が形成される。吸音材１４は厚さ１０ｍｍ程度の板材を三角、四角、その他の多角筒状に成形するもので、本実施形態では、長方形断面とされている。
吸音材１４の材料としては、不燃性の無機質粒子、例えば、各種天然石、硅砂、各種セラミックス粒子またはその焼成発泡体、ガラス発泡体、パーライト、軽石、中空バルーン、軽量骨材等が好ましい。上記無機質粒子の中では、リサイクル発泡ガラスを主原料とするものが吸音性能の点で優れており、コスト的にも有利である。リサイクル発泡ガラスは、使用済みの空きビン等を回収して破砕、焼成して製造される。
【００１１】
外装体１２と吸音材１４によって囲まれた空間１５は、その両端部が蓋板１６、１６により密閉され、有効な減音効果を発揮する背後空気層が形成される。
上記背後空気層は仕切板１８により軸方向に分割される。仕切板１８の設置場所、数については、目的とする特定の周波数成分の音圧レベルを減衰させ、減音効果を向上させるように適宜設定する。また、複数の背後空気層毎に、異なる位置に仕切板１８を設置することによっても、異なる周波数成分を減音させることができる。
更に、前記空間１５内には、グラスウール、不織布など、繊維系の吸音材を詰めておいても良い。
【００１２】
上記実施形態では外装体１２を円筒状としたが、これを角筒状とし、内部吸音材１４を円筒状あるいは角筒状とすることも第１発明と均等の実施形態である。図２は、外装体１２と吸音材１４の形状と配置関係を示している。図２（ａ）では円筒状の外装体１２に角筒状の吸音材１４が内接しているのに対して、図２（ｂ）では角筒状の外装体１２に角筒状の吸音材１４が内接しており、角筒状外装体１２と角筒状吸音材１４の軸回りの位相は相互に４５度ずらして設置されている。
図２（ｂ）に示すような角筒状の外装体１２は、例えば、消音器１０が設置される換気口の形状が角形（図２（ａ）において、点線１９で示す。）の場合において、換気口全体を消音器１０のための空間として有効に利用することができるので好ましい。また、換気口の形状が円形の場合には、図２（ａ）に示すような円筒状の外装体１２のものが好ましい。
【００１３】
以上、外装体１２を備えた第１発明について説明したが、外装体１２を備えずに、梁の内外表面を貫通して設けられた換気口内にこれと内接する筒状の吸音材１４を配装した第２発明に係る消音器も、前記換気口の内壁と吸音材１４により囲まれた空間１５を前記梁の内外表面位置において一双の蓋板１６、１６により閉塞し、かつ、蓋板１６、１６間の任意位置で仕切板１８により空間１５を仕切ることにより、第１発明と同様の音圧レベルの減衰効果を得ることができるものである。
【００１４】
【実施例】
１．消音器試験体の製造
（１）試験体１（No.1）
直径２５０ｍｍ×長さ４５０ｍｍの鋼板製外装体１２内に、幅１７０ｍｍ×高さ１００ｍｍ×長さ４５０ｍｍの角筒状吸音材１４を内接させ、外装体１２の両端部を蓋板１６、１６で塞いだ。吸音材１４には厚さ１０ｍｍのリサイクル発泡ガラス板からなるものを使用した。
【００１５】
（２）試験体２（No.2）
試験体１において、蓋板１６、１６を設けず、代わりに両端部から２００ｍｍと２５０ｍｍの位置に仕切板１８を設けた。
（３）試験体３（No.3）
試験体１において、更に両端部から２００ｍｍと２５０ｍｍの位置に仕切板１８を設けた。
（４）試験体４（No.4）
試験体１において、更に両端部から１５０ｍｍと３００ｍｍの位置に仕切板１８を設けた。
【００１６】
（５）試験体５（No.5）
図２（ａ）に示すように、直径２００ｍｍ×長さ４５０ｍｍの鋼板製外装体１２内に、縦１４０ｍｍ×横さ１４０ｍｍ×長さ４５０ｍｍの角筒状吸音材１４を内接させた。外装体１２の両端部を蓋板１６、１６で塞ぐと共に、試験体４と同じように、両端部から１５０ｍｍと３００ｍｍの位置に仕切板１８を設けた。吸音材１４には試験体１で用いた厚さ１０ｍｍのリサイクル発泡ガラス板からなるものを使用した。
【００１７】
（６）試験体６（No.6）
図２（ｂ）に示すように、縦２００ｍｍ×横２００ｍｍ×長さ４５０ｍｍの鋼板製外装体１２内に、縦１４０ｍｍ×横さ１４０ｍｍ×長さ４５０ｍｍの角筒状吸音材１４を内接させた。角筒状外装体１２と角筒状吸音材１４の軸回りの位相は相互に４５度ずれている。試験体５と同様の位置に、蓋板１６、１６と仕切板１８を設けた。
【００１８】
２．測定装置と測定方法
図３に示す音圧レベル測定装置２０を準備した。この測定装置２０は、図示した寸法の鉄製ダクト２１（１５０φ×２．３ｍｍ）の中間部に前記試験体１００を取り付け可能としたものであり、上流側ダクト２１Ａには音源スピーカー２２を接続し、増幅器２３を介して雑音発生器２４からピンクノイズを発生させるようになっている。
【００１９】
ダクト２１Ａ、２１Ｂ内を伝搬する音の音圧レベルは、試験体１００の入射側と透過側に設置した測定用マイクロフォン２５Ａ、２５Ｂにより集音される。各マイクロフォン２５Ａ、２５Ｂはガイドレール２６Ａ、２６Ｂにより支持されており、入射側、透過側共、各試験体端部から５０ｍｍ毎に５０〜３００ｍｍの範囲で６点採取し、２回ずつ合計１２点の音圧レベルを測定した。各マイクロフォン２５Ａ、２５Ｂから入力された信号は、増幅器２７を経て実時間分析器２８で周波数分析される。
上記採取した１２点の平均値を夫々、入射側音圧レベル（Ｌu ）および透過側音圧レベル（Ｌd ）とし、各試験体１００について、試験体通過時の音圧レベル減衰量（ＬＤ）を次式により算出した。
ＬＤ＝Ｌu −Ｌd （ｄＢ）
【００２０】
３．測定結果
各試験体１００について、オクターブバンドの中心周波数が１２５、２５０、５００、１Ｋ、２Ｋ、４ＫＨｚの点において、音圧レベル減衰量（ＬＤ）を測定し、その結果を、表１と図４、図５に示す。
表１と図４の結果から、本発明の試験体であるNo.3とNo.4は、中心周波数として２５０Ｈｚ〜４ＫＨｚの範囲で減衰量が大きく、音圧レベルの減衰効果に優れていることが分かる。また、表１と図５の結果から、同じ大きさの角筒状吸音材１４が内接した円筒状外装体１２からなる試験体５と角筒状外装体１２からなる試験体６を比較すると、後者の方が２５０Ｈｚ〜１ＫＨｚの範囲で減衰量が大きいことが分かる。これは、後者では角筒状外装体１２と角筒状吸音材１４間の極軸方向（半径方向）の長さが部分的に大きくなる結果、有効な背後空気層が形成されるためと考えられる。
【００２１】
【表１】

【００２２】
【発明の効果】
請求項１、請求項６および請求項７記載の発明によれば、所望の特定周波数帯域において音圧レベルの減衰効果に優れた、小型円筒形の建物用消音器を得ることができる。従って、本建物用消音器は、道路から受ける交通騒音に対しても、その主成分である周波数帯域の音圧レベルを減衰させ得ることから、当該交通騒音対策として極めて有効である。
請求項２記載の発明によれば、前記発明の効果に加えて、建物外観と調和し、室内天井高などを制約することのない高性能で耐候性に優れた消音器が得られる。
請求項３および請求項８記載の発明によれば、さらに吸音効果を向上させることができる。
請求項４および請求項９記載の発明によれば、前記発明の効果に加えて、不燃性の無機質粒子であることから消防法による制約を受けず、しかも、雨水が浸入しても吸音性能の劣化が生じないという効果を有する。また、水洗い可能なことから排気ダクトに挿入しても好適に使用可能である。
請求項５および請求項１０記載の発明によれば、吸音性能に特に優れた消音器が得られる。また、リサイクル発泡ガラスはコスト的に有利であると共に環境問題にも配慮した材料である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願第１発明の消音器の斜視図である。
【図２】外装体と吸音材の形状と配置関係を示す図である。
【図３】音圧レベルの測定装置の構成図である。
【図４】試験体１〜試験体４における、音圧レベル減衰量（ＬＤ）の測定結果を示すグラフである。
【図５】試験体５と試験体６における、音圧レベル減衰量（ＬＤ）の測定結果を示すグラフである。
【符号の説明】
１０消音器
１２外装体
１４吸音材
１５空間
１６蓋板
１８仕切板

Claims

梁の内外表面を貫通して設けられた円筒状換気口内にこれと内接する角筒状吸音材を配装し、前記換気口の内壁と吸音材により囲まれた空間を前記梁の内外表面位置において一双の蓋板により閉塞すると共に、当該一双の蓋板間の任意位置で仕切板により前記空間を軸と垂直方向に仕切ってなることを特徴とする建物用消音器。
梁の内外表面を貫通して設けられた角筒状換気口内にこれと内接する円筒状吸音材を配装し、前記換気口の内壁と吸音材により囲まれた空間を前記梁の内外表面位置において一双の蓋板により閉塞すると共に、当該一双の蓋板間の任意位置で仕切板により前記空間を軸と垂直方向に仕切ってなることを特徴とする建物用消音器。
梁の内外表面を貫通して設けられた角筒状換気口内にこれと内接する角筒状の吸音材であってその軸回りの位相が前記換気口に対して４５度ずれて設置されてなる吸音材を配装し、前記換気口の内壁と吸音材により囲まれた空間を前記梁の内外表面位置において一双の蓋板により閉塞すると共に、当該一双の蓋板間の任意位置で仕切板により前記空間を軸と垂直方向に仕切ってなることを特徴とする建物用消音器。
前記空間内に繊維系の吸音材を詰めた請求項１〜３のいずれかに記載の建物用消音器。