JPH0266396A

JPH0266396A - 送気ダクトの消音装置

Info

Publication number: JPH0266396A
Application number: JP63231654A
Authority: JP
Inventors: Takeo Shiga; 志賀　健雄
Original assignee: Sankyo Kogyo Co Ltd
Current assignee: Sankyo Kogyo Co Ltd
Priority date: 1988-05-20
Filing date: 1988-09-16
Publication date: 1990-03-06
Also published as: JPH0346715B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、建物空調装置或は各種排煙装置等における送
気ダクトに係り、特にダクトの接続管又は分岐管部分に
おいて騒音を低減せしめる送気ダクトの消音装置に関す
る。

［従来の技術］従来、送気ダクトの消音のためには、クラスウール等の
吸音材を内張すしたり、或は直角エルボの内外経路差か
ら生じた騒音波位相のズレによる打消し効果を利用して
、エルボの数を増やすことにより消音せしめる手段か採
られていた。

［発明か解決しようとする課題］しかし、内張り用の多孔質吸音材は高周波数の騒音は低
減し得ても低周波騒音に対しては吸音効果か低く、これ
を除去できない。

また、上記直角エルボの打消し効果を高めるためにエル
ボの数を増やすとしても、経路上必要な場合はともかく
、消音のためにのみエルボな備えてダクトを折曲すれば
迂回状の配管となり非常に嵩ぼり、また配管空間の制約
から不可能な場合もあった。なお、かかるエルボ自体の
消音効果は、直角エルボの場合は得られても曲率な有す
る場合は効果か低いとされている。

本発明は、かかる従来消音装置の問題点に鑑みてなされ
たものて、ダクトの接続管又は分岐管部分において特別
な設置スペースを必要とせず又はこれを僅少なものにと
どめるとともに。

低周波数域騒音も極めて効果的に低減することか可能な
送気ダクトの消音装置を提供することを目的とする。

［発明を解決するための手段］本発明は上記目的に添い完成し、送気ダクトの接続管又
は分岐管部分に共鳴筒或いは共鳴室をコンパクトに備え
たものであって、即ち本発明は、（１）目的騒音波長の
略４分の１深さを有する一端開口他端閉鎖の一又は複数
の共鳴筒をダクトの接続管又は分岐管に内蔵するととも
に、エア通路に上記共鳴筒の開口端を面接せしめてなる
ことを特徴とする送気ダクトの消音装置（請求第１項）
　、　（２）上記鳴筒か、小径透孔を開設した中空部を
筒壁内に形成して目的騒音周波数乃至その近傍値で共振
する共鳴室を併設してなる特許請求の範囲第１項記載の
送気ダクトの消音装置（請求第２項）、（：ｌ）上記接
続管がエルボである特許請求の範囲第１項又は第２項記
載の送気ダクトの消音装置（請求第３項）、（４）目的
騒音波長の略４分の１深さを有する一端開口他端閉鎖の
一又は複数の共鳴筒を、開口端をダクトの接続管又は分
岐管のエア通路に面接せしめるとともに、その胴部な曲
成して該接続管又は分岐管に内蔵若しくは外装せしめて
なることを特徴とする送気ダクトの消音装置（請求第４
項）、（５）小径透孔を開設してなる中空部を接続管又
は分岐管に内蔵若しくは外装せしめるとともに、該小径
透孔を接続管又は分岐管のエア通路に面接せしめて目的
騒音周波数乃至その近傍値て共振する共鳴室を形成して
なることを特徴とする送気ダクトの消音装置（請求第５
項）を夫々要旨とするものである。

［作用］以上の結果、本発明の送気ダクトの消音装置は、共鳴筒
又は共鳴室内の空気かダクト内伝播騒音の目的騒音周波
数成分に共振して激しく振動し音のエネルギーを熱に変
換して騒音を減衰せしめる。

［実施例］以下、実施例につき図面を参照して説明すると（まず第
１図及び第２図参照）、これら図中１は本発明に係る送
気ダクトの消音装置で、本例消音装置ｌはダクトの接続
管２に形成され、該接続管２は、本例では直交２方向に
送気開口部３，３を開口するとともに両開口部間の折曲
内周辺４を斜辺で結んだ亜鉛鉄板製の直角エルボて、３
木の共鳴筒５ａ、５ｂ、５ｃを内蔵するとともに、該共
鳴筒の開口端を接続管のエア通路に面接せしめてなる。

本例共鳴筒５ａ乃至５Ｃは、亜鉛鉄板６を２字状に数回
折返してその各谷部に積形状の一端開口他端閉鎖の共鳴
筒を３箇所形成するとともに１本例ではエルボである上
記接続管２の上下内面７．８間の全高に及びその板面を
立設して固定内蔵している。

ここで、各共鳴筒の深さＭｌ乃至又３は、低減を狙う目
的騒音波長の４分の１に形成しており、本例第１共鳴筒
４ａはｌ　ｌ　１　ｃ　ｍ　（図中文ｌ、目的騒音周波
数７５Ｈｚ）、第２共鳴筒４ｂは６４ｃｍ　（図中！１
２、同１３０Ｈｚ）、第３共鳴筒４Ｃは３６　ｃ　ｍ　
（図中文３、同２３０Ｈ２）としている。

なお、目的騒音波長は１例えばファンの回転ずｆｈｌ；
、一般には騒音成分の大きなものをとるが、この他、ダ
クトの図示しない周辺部材の共振など個々の問題に応し
て狙いの波長に設定される。

そして、かかる共鳴筒５ａ乃至５Ｃの開口端９・・・は
、本例ては開口方向を揃えて接続管内のエア通路ｌＯに
面接せしめている。

次に第３図及び第４図の実施例について説明すると、こ
れらは上記実施例と同様共鳴筒をダクトの接続管（本例
ではエルボ）に内蔵したものであるか、その相違点は、
まず第３図に示す実施例ては共鳴筒５ａ乃至５ｄの形状
を上記横形に代え矩形断面としたもので、勿論各々目的
騒音波長の略４分の１深さを有し、また波長順に４木並
列した結果これら共鳴筒の開口端９・・・は階段状に配
列されている。

一方、第４図に示す実施例の共鳴筒５ａ乃至５ｅは開口
端面を斜辺とした台形断面を有し勿論目的騒音波長に従
い形成してなるとともに、波長順に５本並列してその開
口端９・・・を斜め一線に揃えている。なお、両実施例
の共鳴筒ともその筒壁を隣接共鳴筒と全体又は部分的に
共用している。

次に、第５（２１の実施例では、第２図の実施例同様、
エルボであるダクトの接続管２内に鉄板６を２字状に数
回折返して谷部に横形状の共鳴筒５ａ乃至５ｃ（目的騒
音波長及び筒深さは第２図の共鳴筒５ａ乃至５ｃに同し
）を形成しているか、一方その山部に当る逆向き横形の
筒壁の先端部近傍（即ち共鳴筒の開口端９・・・近く）
に小径透孔１１・・・を開設し、該楔形の筒壁１２・−
・内に形成された中空部１３・・・に連通せしめて目的
騒音周波数（本例では各々が連通ずる共鳴筒の目的値に
一致）乃至その近傍値て共振する共鳴室１４ａ乃至１４
ｃを併設した点か特に異なる。なお１図中１５・・・は
該共鳴室の仕切壁て共鳴室容積を計算の上、所定位置に
配置固定し１核共鳴室１４ａ乃至１４ｃと筒壁内の残余
中空部１６・・・とを密に仕切る。

ここで、かかる共鳴室の寸法関係は、低減を狙う目的騒
音周波数によって決定され、即ち中空部の容積なＶ、透
孔の断面積をＳ、透孔頚部の実効長さを文、単位体積当
りの空気の質量をｐ、同じく体積弾性係数をに、透孔頚
部の単位面積当りの抵抗なｒ、モして透孔頚部の空気の
運動速度をＶとして、単元変動する室外音圧（Ｐｘｅの
ｊωを乗）に対する透孔類部内空気の慣性力（ｓｌρｘ
ｄｖ／ｄｔ）、該頚部の摩擦抵抗（ｓｒｖ）及び中空部
空気の対圧縮反力（（Ｓ２Ｘ／Ｖ）ｆ　ｖ　ｄｔ）のつ
り合いを考えると、ＰＸｅのＪωを乗＝ｓｌｐＸ　ｄｖ／　ｄｔ＋ＳｒＶ＋　　（Ｓ２　ｘ／Ｖ）　　ｆ　ｖ　　ｄｔと表せるか
ら、これを解いてインピーダンスＺはＺ　＝　　ｓ　　ｐ　／　ｖ＝ｓ　　ｒ＋　　ｊ　　（ω　５ｌｐ−ｓ”　　ｐｃ／
　　（ωＶ）　　）となり、中カッコ内虚数部分をＯと
してωについて整理し共振周波１＆ｆを求めれば（ここ
でに＝ｐＣ２：Ｃは音速て約３３４　ｍ／ｓｅｃ　）、
ｆ　＝ω／　（２π）＝　　（ｃ／　　（２π））　　ｘ　　５ＱＲ（ｓ／　
　（ＭＶ））を得る。なお、ここて皇→０とすると、ｔ
＝　（ｃ／　（２π））ｘ　　５ＱＲ（ｄ／Ｖ）（ｄは
透孔の直径）と表すことがてきる。

従って、本例各共鳴室の寸法関係は、例えば７５Ｈ７を
目的周波数とする第１共鳴室１４ａにおいて透孔１１の
直径を１ｃｍにとれば、中空部１３の容積は５０２７ｃ
ｍ”　　（仮に立方形とすると１辺１７．１ｃｍ）とな
る。勿論これら寸法関係は上式を満たして種々変更てき
、例えば小径透孔の直径を５ｃｍとすれば中空部容積は
２５０００ｃｍ３余りである。

同様に、１３０Ｈ，を目的周波数とする第２共鳴室１４
ｂで透孔直径を１ｃｍにとると中空部容積は１６７３ｃ
ｍ：Ｉ、また２３０Ｈ２を目的値とする第３共鳴室１４
ｃで透孔直径１ｃｍの場合の中空部容積は５３５ｃｍ’
である。

次に第６図に示す実施例は、ダクトの分岐管１７（本例
ては亜鉛鉄板製のＹ管で各路の直交断面形状は方形酸は
円形等）に共鳴筒５ａ乃至５ｄを内蔵した点か、上記各
実施例（接続管に内蔵）と特に異なり、勿論各共鳴筒５
ａ乃至５ｄの深さは目的騒音波長の略４分の１とされ、
その開口端９・・・を該分岐管のエア通路ｌＯに面接せ
しめている。なお、図中１８・・・は共鳴筒の閉塞端の
底板である。

また、第７図の実施例は、かかる分岐管１７に内蔵せし
めた共鳴筒５ａ乃至５ｄの筒壁１２・・・内に、小径透
孔１１・・・を開設した中空部１３・・・を形成して目
的騒音周波数乃至その近傍値で共振する共鳴室１４ａ乃
至１４ｄを併設した点か第５図の例と異なる。

一方、第８図乃至第１Ｏ図の実施例は、かかるダクトの
接続管或は分岐管に、各々曲成した共鳴筒を内蔵若しく
は外装せしめた点か前記各個と特に異り、まず第８図の
実施例は、ダクトの接続管２（本例ではエルボ）に、各
々筒深さ（図中４９．１乃至立３）を目的騒音波長の略
４分のｌに形成してなる一端開口他端閉鎖の共鳴筒５ａ
乃至５ｃを３木、開口端９・・・を該接続管のエア通路
１０に面接せしめるとともに、その調部１９・・・を各
々曲成して内蔵せしめたものである。

一方、第９図の実施例は、かかる曲成共鳴筒の加工コス
トの低減等を図ったもので、本例共鳴筒５は可撓性の筒
体２０（例えばアルミ、鉄、ステンレス鋼等の金属製の
フレキシブルチューブか知られており、またその他の材
質にあっては望ましくは不燃処理を施したものを用いる
とよい。）の一端を閉鎖して使用しており、現場におい
て簡易に手曲げ自在としだものて、現場状況に応して任
意の方向に曲成して設置される。なお、本例共鳴筒５は
、勿論その曲成形状に沿い目的騒音波長の略４分の１深
さを有するとともに、その開口端９をダクトの接続管２
（本例ではエルボ）の上側板に開設せしめた透孔２１を
通して該接続管のエア通路１０に面接せしめている。

また、第１Ｏ図の実施例は、比較的長尺の共鳴筒５を、
ダクトの分岐管１７（本例てはＹ管て各路の断面形状は
方形酸は円形等）の外周に螺線状に巻付けて配置した例
を示す。なお、勿論その螺線形状に沿った筒深さは目的
騒音波長の略４分の１とされ、長波長の場合でも比較的
コンパクトに設置可能な例である。また、かかる共鳴筒
５の開口端９は、該分岐管１７の外側板に開設せしめた
透孔２１を通してエア通路ｌＯに面接せしめている。な
お、かかる曲成共鳴筒の筒壁１２に第５図に示した実施
例に準じて共鳴室を併設することも可能である。

次に第１１図及び第１２図の実施例について説明すると
、これらはダクトの接続管２又は分岐管１７に小径透孔
を有する共鳴室を形成して、該共鳴室内空気の共振によ
りダクト内伝播騒音を減衰せしめたもので、まず第１１
図の例では、ダクトの接続管２（本例ではエルボ）に小
径透孔１１・・・を開設した中空部を３基内蔵（図中１
３ａ・・・）シ、更に２基外装（図中１３ｂ・・・）す
るとともに、各々の小径透孔１１・・・を接続管のエア
通路１０に面接せしめている。

一方、第１２図の実施例では、ダクトの分岐管１７（本
例ではＴ管）に小径透孔１１を開設した中空部１３を１
基外装し、該小径透孔１１を分岐管１７のエア通路ｌＯ
に面接せしめている。ここで、かかる共鳴室の容積と目
的騒音周波数との関係は、第５図の実施例の説明と同様
に設計することができる。

なお各実施例において共通する事項については図中同番
号を付して説明を一部省略する。

その他、共鳴筒の形状は勿論円筒形又は角筒形等各種の
形状とすることかできる。また共鳴筒は、目的騒音波長
に応じて１本又は複数備え得て、例えばエルボ内を井桁
状に仕切って多数の共振筒を形成することも可能である
。更に、共鳴筒をダクトの接続管又は分岐管に内蔵する
場合には、スペース上支障かなければ閉鎖側端部等が多
少管外に突出しても構わない。

次に、ダクトの接続管は、図示したエルボの他、径違い
その他の真直の接続管やＵ字形の返し接続管を採用てき
、またエルボにあっても折曲角度等は任意である。一方
、分岐管も図示したＹ管及びＴ管の他１例えば十字形に
分岐したもの等各種のものを採用できる。

更に、かかる消音装置には併せてクラスウール、ロック
ウール等の吸音材を備えてもよく。

その設置箇所の例としては、例えば第２図のエルボにあ
ってはその折曲内周側の斜辺部分や上下内面のやや内周
寄りに張設することができ、又は共振筒の筒底に挿入し
たり（これを見込んて筒深さを決定する）、或は筒壁自
体をこれら吸音材て形成することも可能である。更に、
第１図及び第２図の実施例のように、各共鳴筒の筒壁間
に中空部か形成される場合には、筒壁をパンチンクメタ
ルて形成するとともに、該中空部内に上記グラスウール
等の吸音材を充填することかできる。

なお、共鳴筒と共に共鳴室を併設する場合に、その目的
騒音周波数は、連通ずる共鳴筒の目的値と若干ずらして
共振を双峰としてもよい。

また、これら共鳴筒若しくは共鳴室を備えたダクトの接
続管又は分岐管は１図示しないかクラスウール等の保温
材で覆って調温空気の保温や結露防止を図るのが望まし
い。

実施例は以上のとおりに構成したが、本発明は前記要旨
に反しない限り、共鳴筒、ダクト。

接続管１分岐管、エア通路、エルボ、共鳴筒の開口端、
小径透孔、中空部、筒壁、共鳴室、共鳴筒の調部、エル
ボ等の具体的構造、形状、寸法、材質、員数、配置及び
これらの関係等は様々に変更することかてき、上記実施
例に限られないことはいうまでもない。

［発明の効果］本発明の送気ダクトの消音装置は、前記要旨のとおりに
構成したのて次の効果を有する。

即ち、送気ダクトの接続管又は分岐管には、目的騒音波
長の略４分の１深さを有する共鳴筒を内蔵又は外装し、
或は目的騒音周波数乃至その近傍値で共振する共鳴室を
形成してなるので、低周波数域に及ぶ有効消音範囲を有
し且つ狙いの騒音周波数を１又は複数設定してこれを重
点的に減衰せしめることかでき、簡単な手段により高い
消音効果を得ることができ、極めて実用性に優れた送気
ダクトの消音装置を提供することかできる。

そして、共鳴筒は送気ダクトの接続管又は分岐管に、内
蔵若しくは曲成して外装されるので嵩ばらす、スペース
上の無駄がない上、これを設置せしめるダクトの接続部
或は分岐部の決定に当って制約か極めて少なく配管に無
理を生じない。

更に、請求第２項の消音装置にあっては、上記共鳴筒が
、小径透孔を開設した中空部を筒壁内に形成して目的騒
音周波数乃至その近傍値で共振する共鳴室を併設してな
るので、共鳴筒とその筒壁に形成した共鳴室の併用重音
によりその消音効果を飛躍的に向上することが可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は実施例を示すもので、第１図は送気ダクトの接続
管に共鳴筒を内蔵した本発明消音装置の斜視図、第２図
は同装置の横断面図、第３図乃至第１２図は各々本発明
消音装置の他の実施例を示し、第３図及び第４図は送気
ダクトの接続管に内蔵せしめた共鳴筒の形状等を変えた
該消音装置の横断面図、第５図は送気ダクトの接続管に
内蔵せしめた共鳴筒の筒壁に共鳴室を併設した該消音装
置の横断面図、第６図は送気ダクトの分岐管に共鳴筒を
内蔵した該消音装置の横断面図２第７図は送気ダクトの
分岐管に内蔵した共鳴筒の筒壁に共鳴室を併設した該消
音装置の横断面図、第８図は送気ダクトの接続管に曲成
した共鳴筒を内蔵した該消音装置の横断面図、第９図は
送気ダクトの接続管に曲成した共鳴筒を外装した該消音
装置の斜視図、第１０図は送気ダクトの分岐管に曲成し
た共鳴筒を外装した該消音装置の平面図、第１１図は送
気ダクトの接続管に共鳴室を形成した該消音装置の横断
面図、第１２図は同しく分岐管に共鳴室を形成した該消
音装置の斜視図。ｌ・・・送気ダクトの消音装置２・・・ダクトの接続管５．５ａ乃至ｅ・・・共鳴筒９・・・共鳴筒の開口端ｌＯ・・・エア通路１１・・・小径透孔１２・・・筒壁１３・・・中空部１４．１４ａ乃至ｅ・・・共鳴室１７・・・ダクトの分岐管１９・・・共鳴筒の胴部

Claims

【特許請求の範囲】

（１）目的騒音波長の略４分の１深さを有する一端開口
他端閉鎖の一又は複数の共鳴筒をダクトの接続管又は分
岐管に内蔵するとともに、エア通路に上記共鳴筒の開口
端を面接せしめてなることを特徴とする送気ダクトの消
音装置。
（２）上記共鳴筒が、小径透孔を開設した中空部を筒壁
内に形成して目的騒音周波数乃至その近傍値で共振する
共鳴室を併設してなる特許請求の範囲第１項記載の送気
ダクトの消音装置。
（３）上記接続管がエルボである特許請求の範囲第１項
又は第２項記載の送気ダクトの消音装置。
（４）目的騒音波長の略４分の１深さを有する一端開口
他端閉鎖の一又は複数の共鳴筒を、開口端をダクトの接
続管又は分岐管のエア通路に面接せしめるとともに、そ
の胴部を曲成して該接続管又は分岐管に内蔵若しくは外
装せしめてなることを特徴とする送気ダクトの消音装置
。
（５）小径透孔を開設してなる中空部を接続管又は分岐
管に内蔵若しくは外装せしめるとともに、該小径透孔を
接続管又は分岐管のエア通路に面接せしめて目的騒音周
波数乃至その近傍値で共振する共鳴室を形成してなるこ
とを特徴とする送気ダクトの消音装置。