JPH11193712A - 騒音と気流分離型消音器及びこれを用いた低騒音型設備装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 消音効果が大きく、圧力損失が少なく、用途
共用範囲が広く、構造が簡易で、安価な騒音と気流分離
型消音器とこれを用いた低騒音型設備装置を提供する。 【解決手段】 騒音と気流が混在する排気の流入口と放
出口を有する角型状又は筒状の外殻の中に、騒音を一定
方向に反射して気流から分離し、かつ騒音を吸音減衰消
音、衝突減衰消音、振動減衰消音及び位相減衰消音する
機能を有する騒音反射体及び閉塞空間を設けてなる騒音
と気流分離型消音器若しくは上記機能を有する騒音反射
体と閉塞空間に制振吸音材及び吸音材層を設けてなる騒
音と気流分離型消音器並びにこれを騒音発生源の設備装
置の内部に備えてなる低騒音型設備装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、騒音と気流が混在
して排出される設備装置、排気ダクト、吸気ダクト、喚
気扇、家庭電気製品等の騒音低減に効果を発揮し、工
場、事業所等の敷地境界と作業環境の騒音規制値の遵守
並びに快適な生活環境の確保に役立つ騒音と気流分離型
消音器及びこれを用いた低騒音型設備装置に関する。詳
しくは、工場、事業所等の主要騒音放出源である局部排
気設備、サイクロン、集塵機、冷暖房設備、機械設備等
の防音箱などの排気ダクト及び吸気ダクトから排出され
る騒音、家屋の換気扇、給湯器ボイラー、浄化槽ブロア
等の住宅設備、ヘアードライヤー、掃除機等の家庭電気
製品の騒音などに対し消音効果を発揮する騒音と気流分
離型消音器及びこれを用いた低騒音型設備装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】工場、事業所等における設備の運転騒音
の低減並びに住宅設備や家庭電気製品から発生する騒音
の低減は、作業環境と快適な生活環境を確保する上で重
要な課題である。作業環境や生活環境の許容騒音レベル
は、労働安全衛生規則、騒音規制法、特定工場における
騒音規制基準、特定建設作業における騒音規制基準、環
境基準、航空機騒音や新幹線鉄道に係る環境基準、都道
府県市町村条例等で、用途地域別、時間帯毎に規制又は
指導されている。

【０００３】気流の特徴は気圧の低い方に流れる性質が
あるのに対し、騒音の特徴は、反射性と直進性があるこ
とである。さらに、単一点音源の騒音発生源近接ｒ₁ｍ
からｒ₂ｍまでの距離による減衰消音量は、（ｄＢ）＝
２０ｌｏｇｒ₂／ｒ₁に近似すること、同レベルの騒音源
が近接する場合の騒音は、単一の騒音源に比べ３ｄＢ増
加すること、騒音の多くは、卓越周波数が数百Ｈｚから
１ＫＨｚを中心とした幾つかの周波数帯の集合体である
こと、騒音レベルと生活感覚の関係は、７０ｄＢ前後で
会話が困難となり、５０ｄＢ前後で睡眠が妨害され、数
百Ｈｚ以下の低周波騒音は不快感を募らせることなどで
ある。また低周波騒音は、高周波騒音に比べ波長が長い
ことから障壁を越えて遠方まで到達しやすく、既存の消
音器では消音が難しいという問題がある。

【０００４】例えば、１馬力のブロアから発生する騒音
は、設計上８２±５ｄＢと言われ、その多くは卓越周波
数が数百Ｈｚから１ＫＨｚの低周波である。従って、こ
のようなブロアを使用する工場、事業所の周辺では、快
適な生活環境と快適な作業環境が阻害されやすいことが
判る。このようなことから、工場事業所等の個々の排気
ダクトや吸気ダクトから排出される騒音並びに設備装置
から発生する騒音に対し、低周波領域にも消音効果が大
きく用途共用範囲が広い消音器の開発が強く望まれてい
る。同様に生活環境に密接する台所、浴室等の換気扇騒
音や浄化槽のブロア騒音、家庭電気製品等に対する消音
器も望まれている。

【０００５】排気騒音を減らす消音器としては、従来か
らダクト用消音器がある。その原理は、電気の濾波回路
に相当するタイプと、電気の抵抗に相当し騒音エネルギ
ーを熱エネルギーに変換するタイプである。前者の例と
してはダクトに頸部と容積を持つ空洞型ダクト用消音器
がある。後者の例としてはダクト内にガラスマット等の
繊維質吸音材の層を設けた管状吸音型ダクト用消音器が
ある。しかしながらこれらのダクト用消音器はつぎのよ
うな欠点がある。

【０００６】（１）空洞型ダクト用消音器（参考分献：
守田栄著 騒音と騒音防止）は、２０ｄＢ低減するため
に、消音器の段面積は接続する排気ダクトの断面積の１
６倍必要とされる。周波数と消音効果の関係は、波長と
ダクト用消音器の長さ及び断面積に依存し、少なくも波
長より長い消音器でなければ効果を期待できない。従っ
て空洞型ダクト用消音器は大型とならざるを得ず、低周
波騒音ほど消音が困難となり、予め騒音発生源毎に周波
数分析を行い専用の寸法設計が必要であるなどの欠点が
ある。 （２）管状吸音型ダクト用消音器は、空洞型ダクト消音
器を、吸音材を使って小型化したものであるが、予め騒
音発生源毎に周波数分析と専用の寸法設計が必要である
ほか、一般に使用される繊維質吸音材は２５０Ｈｚ以下
の低周波騒音には効果が少く、塗料ミスト、油煙、ヒュ
ーム、粉塵等を排出するダクトでは、これらを吸着して
消音効果を減退し圧力損失を増大させるなどの欠点があ
る。さらに従来の消音器は、解体分解が困難な構造であ
ることから吸音材の交換が出来ないと言う欠点がある。

【０００７】（３）これら従来のダクト用消音器は、ダ
クトの先端から侵入する降雨を排出する機能がないた
め、ダクトの先端に取り付けることが出来ず、図９に示
すように排気流入口１から流入された騒音２、気流３等
が消音され、これらが放出される排気放出口４に雨傘５
を付けたり、図１０に示すように排気放出口４であるダ
クトの先端を下方に折り曲げ、降雨６の侵入を防止する
必要がある。このため雨傘５やダクトの曲り部に排気気
流が衝突して新たな騒音が発生し、消音器７の残存騒音
８と合体した騒音が下方に放出され、地上騒音の消音効
果が減退する欠点がある。 （４）従来のダクト用消音器は、大型一体構造で解体分
解が出来ない構造のため、高所への取付けや内部掃除な
どの作業性に欠点がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】請求項１及び２記載の
発明は、消音効果が大きく、圧力損失が少なく、用途共
用範囲が広く、消音器で消音できなかった残存騒音と排
気を垂直上空に排出することができるため地上騒音を大
幅に削減でき、かつ構造が簡易で、安価な騒音と気流分
離型消音器を提供する。請求項３記載の発明は、請求項
１及び２記載の発明に加えて、対象周波数帯の選択と気
流抵抗による新たな騒音発生の抑制と圧力損失の抑制の
最適化を図ることができる騒音と気流分離型消音器を提
供する。

【０００９】請求項４記載の発明は、請求項１、２及び
３記載の発明に加えて、降雨を系外に排出することがで
きる全天候型の騒音と気流分離型消音器を提供する。請
求項５記載の発明は、請求項１、２、３及び４記載の発
明に加えて少ない空間容積で、かつ小型で消音効果に優
れる騒音と気流分離型消音器を提供する。請求項６記載
の発明は、請求項１、２、３、４及び５記載の発明に加
えて解体、運搬、組立て等の施工性と掃除、騒音反射
体、外殻等の交換作業性に優れる騒音と気流分離型消音
器を提供する。請求項７記載の発明は、請求項１、２、
３、４、５及び６記載の発明に加えて、従来使用してい
た降雨浸入防止又は浸入降雨の排出機能を有しない従来
の騒音と気流分離型消音器を併用して使用できる騒音と
気流分離型消音器を提供する。請求項８記載の発明は、
消音効果が大きく、圧力損失が少なく、用途共用範囲が
広く、構造が簡易で、安価な騒音と気流分離型消音器を
備えた低騒音型設備装置を提供する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、騒音と気流が
混在する排気の流入口と放出口を有する角型状又は筒状
の外殻の中に、騒音を一定方向に反射して気流から分離
し、かつ騒音を吸音減衰消音、衝突減衰消音、振動減衰
消音及び位相差減衰消音する機能を有する騒音反射体及
び閉塞空間を設けてなる騒音と気流分離型消音器に関す
る。また、本発明は、騒音と気流が混在する排気の流入
口と放出口を有する角型状又は筒状の外殻の中に、騒音
を一定方向に反射して気流から分離し、かつ騒音を吸音
減衰消音、衝突減衰消音、振動減衰消音及び位相差減衰
消音する機能を有する騒音反射体と閉塞空間に制振吸音
材並びに吸音材層を設けてなる騒音と気流分離型消音器
に関する。また、本発明は、騒音反射体と閉塞空間の角
度及び距離を調節可能とした騒音と気流分離型消音器に
関する。

【００１１】また、本発明は、騒音反射体の下端又はこ
れに相対する外殻の下端に、降雨の排出口を設けてなる
騒音と気流分離型消音器に関する。また、本発明は、閉
塞空間の外周部分が騒音反射体を兼ね、かつこれらが連
続一体化されたものである騒音と気流分離型消音器に関
する。また、本発明は、外殻、騒音反射体及び閉塞空間
が分割構造である騒音と気流分離型消音器に関する。ま
た、本発明は、上記の騒音と気流分離型消音器の下部に
降雨浸入防止又は浸入した降雨の排出機能を有しない騒
音と気流分離型消音器を接続するか又は両者を連結一体
化してなる騒音と気流分離型消音器に関する。さらに、
本発明は、上記の騒音と気流分離型消音器を騒音発生源
の設備装置の内部に備えてなる低騒音型設備装置に関す
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の騒音と気流分離型
消音器を、図面を用いて詳述する。図１の（ａ）、
（ｂ）、図２の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び図３の
（ａ）、（ｂ）は、本発明の騒音と気流分離型消音器の
消音原理図であり、図１において排気流入口１から流入
された騒音２と気流３を混在する排気は、騒音反射体９
の表面にある吸音材層１０に衝突し、気流３は気圧の低
い排気放出口４に向かって流れ消音器の系外に排出され
る。一方騒音２は吸音材層１０の内部に進入し吸音され
る。これを吸音減衰消音と呼称する。ついで騒音２は制
振吸音材１１に衝突し減衰する。これを衝突減衰消音と
呼称する。また、制振吸音材１１は吸音減衰消音の機能
も有する。衝突によって生じる騒音反射体９の振動は制
振吸音材１１によって制振され再騒音化が防止される。
これを振動減衰消音と呼称する。また騒音反射体９での
残存騒音８は、衝突する際の入射角度と同程度の反射角
度で反射し、吸音材層１０′に到達して吸音減衰消音が
行われる。

【００１３】次に吸音材層１０′及び閉塞空間１３を通
過した残存騒音８は吸音材層１０″、制振吸音材１１で
吸音減衰消音と振動減衰消音される。さらに残存騒音８
は残存騒音の反射距離調節体１６に到達し入射角度と同
程度の反射角度で反射し、前述の経路と逆経路で消音さ
れ騒音反射体９に再び衝突するが、排気流入口１と騒音
反射体９との間及び騒音反射体９と残存騒音の反射距離
調節体１６との間で生じる騒音音波の位相のずれが合体
して消音する。これを位相差減衰消音と呼称する。騒音
のエネルギーは、一つの角型状又は筒状の外殻１２の中
で前述の４種類の消音原理で複合消音され、最終的には
熱エネルギーに変換し消費される。なお残存騒音の反射
距離調節体１６の外側の外殻１２が、位相差消費に適す
る距離の場合は、残存騒音の反射距離調節体１６と外殻
１２とを合体した構造とすることができる。

【００１４】ここにおいて、騒音と気流が混在する排気
流入口１と騒音反射体９の角度は、閉塞空間１３におけ
る吸音減衰消音と衝突減衰消音と振動減衰消音及び位相
差減衰消音を高めることができる。また、気流の抵抗に
よる新たな騒音の発生や圧力損失を予防するための重要
な要素でもある。それゆえ消音器の消音性能と共用範囲
を広げるためには、排気流入口１と騒音反射体９との角
度と距離および騒音反射体９と吸音材層１０′との角度
と距離並びに騒音反射体９と底部の外殻１２との角度と
距離の何れかは調節出来る構造とすることが好ましい。
これによって消音器を設置後に排気放出口４から排出す
る残存騒音８の周波数分析を行いながら、位相差減衰消
音の対象周波数の選択と気流３による新たな騒音の発生
と圧力損失の関係を勘案し、最適角度と位置に調節し
て、消音性能を最大限に引き出すことが可能となる。こ
れによって、消音器の用途共用範囲が広くなり、騒音源
毎の専用消音器の設計は不要となる。

【００１５】なお騒音反射体９と閉塞空間１３の角度は
ある特定周波数帯を低減するときは、適宜選定して角度
を調整するが、その角度は例えば２０〜３５度が好まし
く、２５〜３０度であることがさらに好ましい。但し、
オールパス騒音で最大の効果を有する角度は２７．５度
であることが好ましい。また、騒音反射体９と閉塞空間
１３の距離は、位相差消音の効率に影響するが、通常消
音対象設備機器の大きさから制約を受けるのでその都度
適宜選定する。さらに、騒音反射体９と閉塞空間１３の
入り口の吸音材層１０′を湾曲させることは、新たな騒
音発生の予防と気流３の圧力損失を低減するために重要
である。なお、図１の（ａ）及び（ｂ）では、騒音反射
体９と閉塞空間１３の配置の原形を示したが、多面体の
騒音反射体９の周囲に閉塞空間１３を配置したり、閉塞
空間１３に吸音材層１０を設けたり、重層構造にしても
差し支えない。

【００１６】排気放出口４から侵入する降雨６は、騒音
反射体９で捕集し降雨排出口１４から排出する。これに
よって排気放出口４は下方に向けたり雨傘を付ける必要
がなくなり、垂直方向など任意の方向に向けることがで
き、排気放出口４の残存騒音８は垂直方向などの距離に
よって減衰消音し、残存騒音８による地上への影響をな
くすることができる。なお図１の（ａ）及び（ｂ）にお
いて１５は気流の通路、１６は残存騒音の反射距離調節
体及び１７は角度、距離の調節固定部である。

【００１７】図２の（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、図１
の原理の騒音反射体９を多面体とし周囲に閉塞空間１３
を配置したものである。気流は気圧の低い排気放出口４
に進行し、騒音２は騒音反射体９に衝突し、減衰し、次
いで反射して制振吸音材１１に衝突し、以下反射と直進
性を利用して溝状に構成した一つの閉塞空間１３を無限
長に活用して吸音減衰消音、衝突減衰消音、振動減衰消
音及び位相差減衰消音を繰り返し行うもので、消音器の
小型高性能化に役立つ。

【００１８】図３の（ａ）及び（ｂ）は、騒音反射体９
の騒音反射機能などを、湾曲した閉塞空間１３の外周部
分で兼用発揮するもので、上記と同様に吸音減衰消音、
衝突減衰消音、振動減衰消音及び位相差減衰消音を繰り
返し行うもので、少風量の排気の消音に適する。なお閉
塞空間１３を螺旋状に構成しても本発明の目的を達成す
ることができる。

【００１９】本発明においては、図１、図２及び図３に
示す騒音と気流分離型消音器を重層構造にしたり、本発
明になる騒音と気流分離型消音器の下部に降雨浸入防止
又は浸入降雨の排出機能を有しない従来の騒音と気流分
離型消音器を接続するか又は両者を連結一体化して用い
てもよい。なお本発明になる騒音と気流分離型消音器
は、騒音発生源の設備装置の内部に組み込めば、別々に
制作するものに比較して小型化できるので好ましい。

【００２０】本発明における騒音と気流分離型消音器
は、騒音反射体９と閉塞空間１３の角度及び距離、騒音
反射体９から吸音材層１０′、制振吸音材１１、又は外
殻１２までの距離若しくは閉塞空間１３の外周部分を兼
ねた騒音反射体の曲率、直径、幅等を適正に調節するこ
とによって、位相差減衰消音周波数帯の選択や、効率的
な吸音減衰消音、衝突減衰消音、振動減衰消音が得られ
る。また、排気流入口１から排気放出口４までの間の気
流３の流速は、１０ｍ／秒を越える場合には新たな騒音
が発生したり、圧力損失が増大し易くなる。従って、排
気流入口１の断面積に対する気流の通路１５の断面積の
比は、このことを考慮して気流３の流速を１０ｍ／秒以
下に設計することが好ましい。

【００２１】次に本発明の騒音と気流分離型消音器を構
成する部材の材質について説明する。排気流入口１、騒
音反射体９、排気放出口４、外殻１２等は、鋼板、鍍金
鋼板、ステンレス、アルミ合金、強化プラスチック、木
材、木質ボード類等の材質の中から、排気気流の温度、
含有成分等を考慮して選択する。一般に、質量の大きい
材質ほど消音効果が大きいが、鋼板の間に制振材をサン
ドイッチ状に介在した制振鋼板も有効である。

【００２２】吸音材層１０に用いられる吸音材は、無機
質系のガラス繊維、ロックウール、金属繊維、セラミッ
ク繊維、マイカ片、有機質系の人造繊維、パルプ、天然
繊維、炭化物等をマット状、織布、不織布等にしたもの
を、パンチングメタル、エキスパンジョンメタル、金
網、孔付き強化プラスチック等で固定する。これらは、
排気温度や排気に含まれる物質によって耐熱性、耐薬品
性、耐溶剤（有機）性、耐水性等を考慮して選択する。
塗料ミスト、油煙、各種ヒューム、粉塵等を排出する用
途の場合は、これら物質の吸着状態によって解体掃除、
吸音材の交換を行う。また、臭気を伴う排気の場合は、
活性炭や臭気吸着機能を有する多孔質セラミックスなど
を吸音材兼脱臭材として活用することもできる。このた
め消音器は、嵌合い構造やビス止め、ナット止め構造な
ど、簡単に解体組立てできる構造が望ましい。

【００２３】制振吸音材１１は、自動車の振動制振など
に使用されるダンピングシート、メルシート等が優れた
効果を発揮する。これらは、騒音反射体９や外殻１２の
内面、即ち騒音が衝突する面に使用すると、制振機能の
他吸音機能を発揮する。また騒音反射体９や外殻１２の
外面に使用すると制振機能と遮音機能を発揮する。制振
吸音材１１は、アスファルト、ゴム、エポキシ樹脂など
の各種樹脂の混合物に、パルプ、ガラス繊維等の各種繊
維質と炭酸カルシウム、マイカ粉、フライアッシュ、籾
殻灰、鉄粉などの鉱物質充填材を加え混練りしてシート
状やコンパウンド状にしたもので、騒音反射体９や外殻
１２に加熱融着するか接着剤、両面粘着テープ等で固定
するか、それ自体を加圧又は溶融成形して使用する。こ
のほか、ゴム、塩化ビニル等の合成樹脂に鉱物質の充填
材を加えた遮音材も使用できる。

【００２４】一般に、騒音と気流分離型消音器を構成す
る各部材は、それぞれ異なる共振特性やコインシデンス
効果、即ち消音効果陥没周波数帯がある。そこで構成す
る部材の選択に当たっては、このことを考慮して、予め
材質特性を確認するか、異質の部材を組み合わせて相互
補完する構成とすることが好ましい。前述の制振吸音材
１１のダンピングシートなどは、各種素材を混合して各
種部材のコインシデンス効果を小さくするよう設計した
もので、良好な制振特性と吸音特性が得られる。

【００２５】以下本発明の実施例を説明する。 実施例１ 図４の（ａ）は、本発明の一実施例になる騒音と気流分
離型消音器の断面図、（ｂ）はそのＣ−Ｃ線断面図及び
図５は、本発明の実施例になる騒音と気流分離型消音器
を集塵機上に設置した状態を示す斜視図である。図４の
（ａ）及び（ｂ）に示す騒音と気流分離型消音器は、寸
法が５０mm×５０mmのＬ鋼を溶接して構成した幅（寸法
イ）４５０mm×長さ（寸法ロ）９００mm×高さ（寸法
ハ）４５０mmのＬ鋼枠に、厚さが１．６mmの鋼板をビス
止めして外殻１２を構成した角型状の上下の端部に、直
径（寸法ニ）が３００mm（φ）の排気流入口１と排気放
出口４を設け、排気流入口１の端部からちょうつがい２
０を介して斜めに立ち上がる騒音反射体９を厚さが１．
６mm×幅４４５mm×長さ４００mmの鋼板で構成した。こ
の騒音反射体９の長手方向の一端を端部から５０mmまで
の部分をＲ（寸法ホ）を７５mmの曲率に湾曲させ、その
湾曲部分の内側先端に直径１０mm（φ）×長さ４６０mm
のボルトを溶接し、ボルトの両端部分に当たる外殻１２
の側面にちょうつがい２０を支点としてボルトが上下に
曲率移動するための溝（図示せず）を設け、騒音反射体
９の角度を調節できるようにし、ボルトの一端をナット
で固定する構造とした。なお、上記外殻１２の側面の余
分な溝は、外殻１２の内側のボルトに溝塞ぎ用鋼板（図
示せず）を付けて塞ぐ構造とした。

【００２６】また、騒音反射体９の底部に面する外殻１
２の下部に幅３５０mm×高さ２mmの降雨排出口１４を設
けた。一方上記の騒音反射体９の上下面と外殻１２の内
側に厚さが２．５mmのダンピングシート制振吸音材１１
を貼付け、さらに騒音反射体９の騒音反射面側に厚さが
２５mmのガラスマット吸音材を開孔率が６０％のパンチ
ングメタルで固定して吸音材層１０を形成すると共に、
外殻１２の騒音反射面の裏側（騒音反射面に対し反対
側）の上方に上記と同様の厚さ２５mmのガラスマット吸
音材を開孔率が６０％のパンチングメタルで固定して吸
音材層１０を上部の幅が下部に比較して狭くなるように
傾斜させて固定し、その表面に厚さが１．６mmの鋼板、
さらに鋼板の表面に厚さが２．５mmのダンピングシート
制振吸音材１１を貼付けた。

【００２７】さらに、騒音反射体９の上部先端から気流
３が通過する分の空白を開けて１００mmの曲率で湾曲し
たガラスマット吸音材を開孔率が６０％のパンチングメ
タルで固定し、最小部分の厚さが１００mmの吸音材層１
０′を設けた。次いでこの奥に閉塞空間１３を設け、さ
らにその奥に上記と同様の方法で厚さが１００mmの吸音
材層１０″厚さが２．５mmのダンピングシート制振吸音
材１１及び厚さが１．６mmの鋼板を残存騒音の反射距離
調節体１６として設け、その奥にさらに閉塞空間１３を
設け騒音と気流分離型消音器を得た。なお残存騒音の反
射距離調節体１６の取付け構造は、騒音反射体９の角度
調節機構と同様に、前後に移動できるようにし、ボルト
の一端をナットで固定する構造とした。

【００２８】次に図５に示すように上記で得た本発明に
なる騒音と気流分離型消音器１９を、下記仕様の集塵機
１８上に設置したものと、図９に示す従来の高さが１．
５ｍ雨傘付き吸音型ダクト用消音器を上記と同様に設置
したものについて排気騒音を測定しその比較を行った。
その結果を表１に示す。なお測定は、普通型騒音計を使
用し、Ａ測定した。（以下の実施例についても同じであ
る）。 集塵機の仕様と騒音周波数域 排気口 ：３００mm（φ） 排気気流の流速 ：１１ｍ／秒 排気騒音の周波数域：６３Hzから２０００Hz 卓越周波数帯 ：５００Hz

【００２９】

【表１】

【００３０】表１に示されるように、地上６ｍ、放出口
より１ｍの排気放出口の騒音は、本発明品は７１ｄＢ、
これに対し消音器なしは８５ｄＢ及び従来品は７７ｄＢ
であった。この結果から本発明品は、消音器なしに対し
て１４ｄＢ及び従来品に対して６ｄＢの消音効果があっ
た。また地上１ｍの騒音最大値は、本発明品は６６ｄ
Ｂ、これに対し消音器なしは８２ｄＢ及び従来品は７４
ｄＢであった。この結果から本発明品は、消音器なしに
対して１６ｄＢ及び従来品に対して８ｄＢの消音効果が
あった。さらに本発明品は気流の入口と出口間の圧力損
失は３mmＨ₂Ｏであり、無視できるレベルであった。な
お表１の本発明品で７１ｄＢが得られた条件は、下記の
通りである。 騒音反射体９の角度：２７．５度 残存騒音の反射距離調節体１６と排気流入口１の端部と
の距離：４３０mm。

【００３１】また上記仕様の集塵機１８単体及び集塵機
１８上に本発明になる騒音と気流分離型消音器１９を設
置したものについて、それぞれの排気口から上方１ｍの
排気騒音並びにそれぞれの集塵機１８の操作面側から横
１ｍ、地上１．２ｍの位置の集塵機側面から発する騒音
の比較を行なった。その結果を表２に示す。なお測定
は、１／１オクターバンド騒音計を使用し、Ａ測定し
た。

【００３２】

【表２】

【００３３】表２に示されるように、排気口から上方１
ｍのオールパス騒音は、本発明品は６９．５ｄＢ、これ
に対し集塵機単体は８３．２ｄＢであった。この結果か
ら本発明品は、集塵機単体に対して１３．７ｄＢの消音
効果があった。また６３〜８０００Hzの各周波数帯の消
音効果は１２．４〜２０．５ｄＢであった。以上の結
果、本発明品は、低周波数帯から高周波数帯まで満遍な
く消音効果が大きいことが明らかである。一方、集塵機
の操作面側から１ｍ、地上１．２ｍの位置の集塵機側面
から発する騒音は、本発明品は７０．６ｄＢ、これに対
し集塵機単体は７７．３ｄＢであった。この結果から本
発明品は、集塵機単体に対して６．７ｄＢの消音効果が
あった。また６３〜８０００Hzの各周波数帯の消音効果
は２．６〜１６．８ｄＢであった。以上の結果、本発明
品は、集塵機側面から発する騒音に対しても消音効果が
大きいことが明らかである。

【００３４】実施例２ 図６の（ａ）は、本発明の他の一実施例になる騒音と気
流分離型消音器の断面図及び（ｂ）はそのＤ−Ｄ線断面
図であり、実施例１で用いた図４に示す騒音と気流分離
型消音器を、２基重層構造にしたものである。次に上記
で得た本発明になる騒音と気流分離型消音器及び図９に
示す従来の高さが１．５ｍ雨傘付き吸音型ダクト用消音
器を、仕様が実施例１と同様の図５に示す集塵機１８上
にそれぞれ設置して排気騒音を測定しその比較を行っ
た。その結果を表３に示す。

【００３５】

【表３】

【００３６】表３に示されるように、地上６ｍ、放出口
より１ｍの排気放出口の騒音は、本発明は６５ｄＢ、こ
れに対し消音器なしは８５ｄＢ及び従来品は７７ｄＢで
あった。この結果から本発明品は、消音器なしに対して
２０ｄＢ及び従来品に対して１２ｄＢの消音効果があっ
た。また本発明品は気流の入口と出口間の圧力が６mmＨ
₂Ｏであり、無視できるレベルであった。

【００３７】実施例３ 図７の（ａ）は、本発明の他の一実施例になる騒音と気
流分離型消音器の断面図、（ｂ）はその側面図及び
（ｃ）は騒音反射体の拡大図であり、厚さ１．６mmの鋼
板で作成した直径（寸法へ）１６０mm（φ）×厚さ（寸
法ト）６０mmの円盤状の外殻１２の中に、厚さが０．５
mmのダンピングシート制振吸音材１１を貼付けて直径
（寸法チ）１５０mm（φ）×空間厚さ（寸法リ）５０mm
の中空の閉塞空間１３を形成し、さらに円盤状の外殻１
２の片側中央部に直径（寸法ヌ）５０mm（φ）の排気流
入口１と反対側に直径（寸法ル）５５mm（φ）の排気放
出口４を設けた。さらに閉塞空間１３の内部中央部に厚
さが１．６mmの鋼板にダンピングシート制振吸音材１１
を貼付け、風車状に襞を有する多角錐の騒音反射体９を
取付けた。

【００３８】この騒音反射体９の襞は、円盤状の中心に
向かう８個の襞と、この襞の内側端部から次の襞の外側
端部につながる８個の襞で構成した。前者の襞の最大高
さ（寸法ヲ）は１５mmで、これをくり抜いて排気流入口
１の２倍の開口面積を設け、気流３の通路１５とし、後
者の襞の最大幅（寸法ワ）は３０mmで、騒音２を吸音減
衰消音、衝突減衰消音及び振動減衰消音させた後、残存
騒音８を閉塞空間１３の外殻１２に対し角度を持って反
射する役割を持たせた。この騒音反射体９は、下端を排
気放出口４を覆うように密着させ、先端を排気流入口１
の中央になる位置とした。この構成を１ユニットとし、
これを３ユニットの重層構造とした。騒音反射体９の襞
から反射された残存騒音８は、騒音反射体９を取り巻く
閉塞空間１３の外殻１２を構成する制振吸音材１１に繰
り返し衝突し、吸音減衰消音、衝突減衰消音及び振動減
衰消音が行われる他、残存騒音８の位相のずれが合体し
位相差減衰消音が行われる。なお、閉塞空間１３の制振
吸音材１１に対する騒音２の入射角を変更する場合は、
角度の異なる騒音反射体に交換する方法などがある。

【００３９】次に上記で得た本発明になる騒音と気流分
離型消音器を、排気ダクト口径が５０mm（φ）、排気流
速が５．５ｍ／秒、卓越周波数５００Hz及びオールパス
騒音７４ｄＢを発する小型ブロアに取り付けた結果、排
気の残存騒音８は６２ｄＢで、騒音の低減効果は１２ｄ
Ｂであった。

【００４０】実施例４ 図８の（ａ）は、本発明の他の一実施例になる騒音と気
流分離型消音器の断面図及び（ｂ）はそのＥ−Ｅ線断面
図であり、図７に示す実施例３で得た騒音と気流分離型
消音器の騒音反射体９をはずし、排気流入口１の取付け
位置を円盤状の閉塞空間１３の外周に変更したものであ
る。排気流入口１から流入した排気のうち、気流３は気
圧の低い排気放出口４へ向かって流れ消音器の系外に排
出される。一方騒音２は、円盤状の閉塞空間１３の内壁
に直進し、この内壁が騒音反射体９の役割をはたし衝突
と反射を繰り返しながらその内壁の外周を廻り、吸音減
衰消音、衝突減衰消音、振動減衰消音及び位相差減衰消
音が繰り返し行われる。第１ユニットから漏れた残存騒
音８は、第２ユニット以下に入り、以下同様に消音され
る。なお、閉塞空間１３の制振吸音材１１に対する騒音
２の入射角を変更する場合は、外殻１２に対する排気流
入口１の取付け角度を調節すればよい。ここで、閉塞空
間１３の各ユニットを螺旋状に連結構成しても本発明の
目的を達成することができる。

【００４１】次に本発明になる上記で得た騒音と気流分
離型消音器を、排気ダクト口径が５０mm（φ）、排気流
速が３．１ｍ／秒、卓越周波数５００Hz及びオールパス
騒音７１ｄＢを発する小型ブロアに取り付けた結果、排
気の残存騒音８は６２ｄＢで、騒音低減効果は９ｄＢで
あった。

【００４２】本発明の実施例では、騒音と気流分離型消
音器を排気ダクトの先端に取り付けた例で示したが、騒
音発生源の設備装置の内部に備えても消音効果を示すも
のである。

【００４３】

【発明の効果】請求項１及び２記載の騒音と気流分離型
消音器は、４種類の消音原理に、降雨の排出構造を開発
したことによる残存騒音を任意の方向に排出した「距離
減衰消音」を加えた合計５種類の消音原理を複合重複活
用し、消音効果が大きく、圧力損失が少なく、用途共用
範囲が広く、消音器で消音できなかった残存騒音と排気
を垂直上空に排出することができるため地上騒音を大幅
に削減でき、かつ構造が簡易で、安価に作製することが
できる。請求項３記載の騒音と気流分離型消音器は、請
求項１及び２記載の騒音と気流分離型消音器の効果を奏
し、さらに対象周波数帯の選択と気流抵抗による新たな
騒音発生の抑制と圧力損失の抑制の最適化を図ることが
できる。

【００４４】請求項４記載の騒音と気流分離型消音器
は、請求項１、２及び３記載の騒音と気流分離型消音器
の効果を奏し、さらに降雨を系外に排出することができ
る。請求項５記載の騒音と気流分離型消音器は、請求項
１、２、３及び４記載の騒音と気流分離型消音器の効果
を奏し、さらに少ない空間容積で、かつ小型で消音効果
に優れる。請求項６記載の騒音と気流分離型消音器は、
請求項１、２、３、４及び５記載の騒音と気流分離型消
音器の効果を奏し、さらに解体、運搬、組立て等の施工
性と掃除、騒音反射体、外殻等の交換作業性に優れる。
請求項７記載の騒音と気流分離型消音器は、請求項１、
２、３、４、５及び６記載の騒音と気流分離型消音器の
効果を奏し、さらに従来使用していた降雨浸入防止又は
浸入降雨の排出機能を有しない従来の騒音と気流分離型
消音器を併用して使用できる。請求項８記載の低騒音型
設備装置は、消音効果が大きく、圧力損失が少なく、用
途共用範囲が広く、構造が簡易で、安価な騒音と気流分
離型消音器を備えた低騒音型設備装置である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の騒音と気流分離型消音器の消音原理図
で、（ａ）は断面図及び（ｂ）はそのＡ−Ａ線断面図で
ある。

【図２】本発明の騒音と気流分離型消音器の消音原理図
で、（ａ）は断面図、（ｂ）はその側面図及び（ｃ）は
騒音反射体の拡大図である。

【図３】本発明の騒音と気流分離型消音器の消音原理図
で、（ａ）は断面図及び（ｂ）はそのＢ−Ｂ線断面図で
ある。

【図４】（ａ）は本発明の一実施例になる騒音と気流分
離型消音器の断面図及び（ｂ）はそのＣ−Ｃ線断面図で
ある。

【図５】本発明の実施例になる騒音と気流分離型消音器
を集塵機上に設置した状態を示す斜視図である。

【図６】（ａ）は本発明の他の一実施例になる騒音と気
流分離型消音器の断面図及び（ｂ）はそのＤ−Ｄ線断面
図である。

【図７】（ａ）は本発明の他の一実施例になる騒音と気
流分離型消音器の断面図、（ｂ）はその側面図及び
（ｃ）は騒音反射体の拡大図である。

【図８】（ａ）は本発明の他の一実施例になる騒音と気
流分離型消音器の断面図及び（ｂ）はそのＥ−Ｅ線断面
図である。

【図９】従来の雨傘付き吸音型ダクト用消音器である。

【図１０】従来のダクトの先端を下方に折り曲げた吸音
型消音器である。

【符号の説明】

１ 排気流入口 ２ 騒音 ３ 気流 ４ 排気放出口 ５ 雨傘 ６ 降雨 ７ 消音器 ８ 残存騒音 ９ 騒音反射体 １０、１０′、１０″ 吸音材層 １１ 制振吸音材 １２ 外殻 １３ 閉塞空間 １４ 降雨排出口 １５ 気流の通路 １６ 残存騒音の反射距離調節体 １７ 角度、距離の調節固定部 １８ 集塵機 １９ 本発明になる騒音と気流分離型消音器 ２０ ちょうつがい

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 騒音と気流が混在する排気の流入口と放
   出口を有する角型状又は筒状の外殻の中に、騒音を一定
   方向に反射して気流から分離し、かつ騒音を吸音減衰消
   音、衝突減衰消音、振動減衰消音及び位相差減衰消音す
   る機能を有する騒音反射体並びに閉塞空間を設けてなる
   騒音と気流分離型消音器。
2. 【請求項２】 騒音と気流が混在する排気の流入口と放
   出口を有する角型状又は筒状の外殻の中に、騒音を一定
   方向に反射して気流から分離し、かつ騒音を吸音減衰消
   音、衝突減衰消音、振動減衰消音及び位相減衰消音する
   機能を有する騒音反射体と閉塞空間に制振吸音材並びに
   吸音材層を設けてなる騒音と気流分離型消音器。
3. 【請求項３】 騒音反射体と閉塞空間の角度及び距離を
   調節可能とした請求項１又は２記載の騒音と気流分離型
   消音器。
4. 【請求項４】 騒音反射体の下端又はこれに相対する外
   殻の下端に、降雨の排出口を設けてなる請求項１、２又
   は３記載の騒音と気流分離型消音器。
5. 【請求項５】 閉塞空間の外周部分が騒音反射体を兼
   ね、かつこれらが連続一体化されたものである請求項
   １、２、３又は４記載の騒音と気流分離型消音器。
6. 【請求項６】 外殻、騒音反射体及び閉塞空間が分割構
   造である請求項１、２、３、４又は５記載の騒音と気流
   分離型消音器。
7. 【請求項７】 請求項１、２、３、４、５又は６記載の
   騒音と気流分離型消音器の下部に降雨浸入防止又は浸入
   した降雨の排出機能を有しない騒音と気流分離型消音器
   を接続するか又は両者を連結一体化してなる騒音と気流
   分離型消音器。
8. 【請求項８】 請求項１、２、３、４、５、６又は７記
   載の騒音と気流分離型消音器を騒音発生源の設備装置の
   内部に備えてなる低騒音型設備装置。