JPS5816199B2 - 防音構造体の換気口 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、防音構造体の換気口に関する改良に係り、
換気口を通じて伝播しようとする１騒音を広い周波数域
にわたって効果的に消去可能ならしめんさするものであ
る。

ところで、機械設備などのような特定の騒音源から周囲
への１騒音の伝播を遮断するためには、箱状ないしは室
状の防音構造体が採用され、その騒音源を該構造体の内
部へ密閉して、発生した騒音を外部へ伝わらなくするこ
とがよく行なわれる。

然し乍らこのような防音構造体といえども、内外間の通
気を目的とした換気口が備えられる場合には、その換気
口を通じて騒音が伝播することになり、従って防音の目
的を完全には果し得なくなる。

そこで従来に於ては、このような換気口からの騒音の伝
播を防止する目的で、その換気口につき第１図から第３
図に示すような手段が講じられている。

即ち第１図に示す例は、防音構造体１の換気口２を、た
だ単に複数本の流路に分けただけのものであり、第２図
に示す例は、その換気口２の流路を両端で屈曲させ且つ
該流路の断面寸法をその両端よりも広く採ったものであ
り、第３図に示す例は、その換気口２を数個に分けて夫
々の流路を蛇行させたものである。

ところがこれらの手段は、いずれも換気口２の流路壁を
構成すべく多孔板等にて保持された吸音材の吸音効果を
利用して、１騒音を吸収減衰せしめ、附加的には流路の
屈曲を利用して騒音の減衰を図ろうとするだけのもので
あるから、一般に消音効果が低く、所要の消音効果を得
るには、流路長さ等の形状寸法を大きく採らねばならな
いため、コスト高を招き易い欠点がみられた。

またこのような手段は、第１８図中の鎖線で示した特性
曲線イより理解される如く、低周波数域の騒音に対して
は余り効果的でなく、従って中、高周波数域の騒音に対
してのみ消音効果を発揮するに止どまる欠点もみられた
。

本発明は、かかる従来の問題点に対処して、防音構造体
の換気口から伝播しようとする騒音を広い周波数域にわ
たって効果的に消去ＥＴ能ならしめるため、流路内での
吸音材による吸音減衰と、干渉、拡散、共鳴及び流路の
屈曲等による減衰とを効率よく組み合わせ、これによっ
てすぐれた消音効果を発揮させようとするものである。

以下これを第４図から第１３図に示す実施例について詳
述する。

図に於て１１はエンジンその他の騒音源となるような機
械設備を収容する目的で構成された防音構造体としての
防音室、１２は該室に備えられた換気口である。

この換気口１２は、これの外部−の開口端１２ａから前
記防音室１１の開口部１１に至るまでの間で、成る長さ
をもった流路状ときれて、防音室の開口部１１ａから連
続する前室１３と、該換気口の開口端１２ａへ連続する
後置１４とに分けられ、それら画室１３．１４間をソい
連通口１５で連続させである。

かかる前後画室１３．１４の長さは、いずれカ一方が他
方に対して約２倍となるように定めら看ている。

また、これら画室１３．１４の前後両鼎壁は、いずれも
音に対して反射効果を示すようち反射壁１６とされてい
る。

この場合に於て、−に訃の画室１３．１４間は、第４図
に示す実施例では該画室に兼用される反射壁１６のみに
よって仕見られているが、第５図に示す実施例では、当
該換気口１２を構成する素材によって仕切られており従
って該個所の反射壁１６は、各室毎に専用とされている
。

それ故に、それ７ら両室１３．１４間を結ぶ連通口１５
の長さは、第４図の実施例では、反射壁１６の厚みに相
当して短くなっているが、第５図の実施例では、それよ
りも遥かに長くなっている。

一方、上記した前室１３及び後室１４は、いずれも水平
方向の仕切壁１７もしくは１８によって上下の流路１３
ａ、１３ｂもしくは１４ａ、１４１に区画されている。

これらの仕切壁１７．１８はそれら各室１３．１４の全
長よりは短く、従って該各室の前後両端で、上下の流路
１３ａ 、１３ｂを共に防音室の開口部１１ａ及び連通
［］１５へ通せしめ、また流路１４ａ 、 １４ｂを共
に連通「１１５及び開（］端１２ａへ通ぜしめている。

然して上記した前室１３における上下の各流路１３ａ、
１３ｂは、第６図に示す如く、共に広巾のもの各１本ず
つであっても良いが、第７図に示す如く、少なくとも上
部流路１３だけは垂直な仕切壁１９によって平行な２本
に区画するか、或は下部流路１３ｂのみを同様に区画す
る方が好ましく、でき得れば、第８図に示す如く、上下
の両流路を共に仕切壁１９で平行な２本に区画する方が
、より好ましい。

なお、上下の各流路１３ａ、１３ｂを共に第８図に示す
如く区画する場合には、前室１３の断面形状全体を第９
図に示す如く変形させても良く、更には、合計４本の流
路を隣接するものどうし順次に連続させて、第１０図に
示すような円筒状の流路１３′となるようにしても良い
。

但し第１０図の例では、前記の仕切壁１７に相当するも
のが、棒状体１７′となり、仕切り機能を失う。

また後室１４における上下の各流路１４ａ。

１４ｔ）についても、上記し、た前室１３の場合と全く
同様とされ、従ってその断面形状は、第６ン１から第１
０図に示された形状のいずれかに等しくされる。

このような流路についての考え方は、連通ト」」５にも
適用されている。

即ちこの連通［、］ １５は、第１１図に示す如く、１
コ〕広のもの１個であっても良いが、第１２図に示す如
く、仕切壁２０をもって２個に区画しても良く、更には
第１３図に示す如く変形させても良い。

、なお、以上に示された防音室１１と、仕切室１７．１
８．１９を沈む換気口１２の全体古は、反射壁１６を除
いて、多孔板等で保持された吸音材により構成されてい
るものとし、また反射壁１６は、金属厚板等のような非
吸音材により構成されているものとする。

上記し、た構成に於ては、前室１３及び後室１４の長さ
を１１，１２とし、それら各室における上部流路１３ａ
、１４ａ及び下部流路’１３ｂ、１４ｂの高さを夫々１
１．＋１１２として、それらの幅をＢ。

またはＢ２ とし、連通口１５の高さを１］３として、
該「」から前室内における仕切壁１７及び後室内におけ
る仕切壁１８までの間隔を１３，１４とし、防音室の開
■部１１ａにおける開［］長さを１５とし、前後両室ｉ
３，１４の天井及び該各室と防音室１１との間の境壁、
それに各室内の仕切壁１γ。

１８へ夫々使用されている吸音材の厚さを各々ｔ１ ＋
１２＋ ｔ３ として、それらの各寸法が次のような
関係にあるよう定められているものとする。

１１！ｉ２４２． （または １２−２で、）ｈ１＝ｈ
２．（または１１．２ ’＝ （０，３〜１．２）ｈ、
）ｈ３≧ｈ１ １３”−；１４．１３＞ｈｌ＜１４ Ｂ１’−ｉ２ Ｂ２ 、 ｌ、＞１３ ｔ１２−４１３ ＋ １２−２ ｊ １ また上記に於て、１３及び１４はＯ，１，５〜０．２５
ｍの範囲内、ｔｌ は０．０３〜０．０６７７＋、（７
）範囲内で、夫々適当に設定されているものとする。

かかる構成に於て、いま防音室１１内で騒音が発生ずる
と、この騒音は換気口１２を経て外部へ伝播しようとし
、詳しくは防音室の開口部１ｆａから前室１３へ進入し
て、いったん上下の各流路１３ａ、１３ｂへ分散させら
れた後、収束されて連通口１５を抜け、後室１４へ進入
して再び−Ｌ下の各流路１４ａ、１４ｂへ分散させられ
た後、収束されて開口端１２ａから外部へ伝播しようと
する。

然し乍らその騒音は、換気口１２の全体が前記の如く構
成されているをもって、膣口の開［］端１２ａへ達する
までの間に、以下の如く減衰せしめられる。

まず初めに、換気口１２の前室１３及び後室１４を騒音
に対する吸音ダクトと看なせば、その、騒音は、該ダク
ト内を伝播する間に、周囲の吸音材で吸収減衰せしめら
れることになる。

然してこの場合における最大減衰周波数ｆ。

（Ｈｚ ）は、上記した吸音ダクトの断面寸法りによっ
て略決定されまたこの周波数ｆ。

と、騒音波の波長λ。（ｍ）及び音速Ｃ（常温空気内で
は３４．０ ｍ ／ ｓ ）とは、λ。

−Ｃ／ｆｏ ・・・・・・・・・・・・ （１）なる関
係にある。

故にダクトの断面寸法りを、 判λ。

、／２＜Ｄ＜λ。の範囲内にあるよう定めると、ｆｏ酸
発成分音最もよく減衰されることになり、その効果は、
騒音周波数をｆ（Ｈｚ）、減衰量をＲ（ｄＢ）として、
一般的には第１４図に示す如く現われる１つそこでダク
ト各部の寸法を、 Ｂ −０，５０７７１１３２＝ｉｏ、 ２５ ｍｈ’、
０．１０ｍ ｈ２＃ｏ、０５ｍ と定め、前記（１）式の計算結果を示す後記の別表をも
とにして検討すると、夫々の各寸法に基づく最大減衰周
波数ｆ。

は、ｈ ２’−＝＝ ０．０５ ｍによって４０００Ｈ
ｚ附近、ｈｌ＃０．１０ｍによって２０００Ｈｚ附近、
Ｂ２’＝ ０．２５ ｍによって１０００Ｈｚ附近、Ｂ
、’−：０．５０ｍによって ５００Ｈ２附近、となる
。

よって、この吸音ダクト内を通過する騒音は、５００〜
４０００Ｈｚの中、高周波数域に於て、最も良く減衰さ
せられることになり、その効果は第１５図に示す如く覗
われる。

また、１騒音が防音室１１から前室１３内へ、更に連通
１」１５から後室１４内へ入ると、その騒音は、それら
各室１３．１４毎に、該各室の前後両端に夫々設けられ
ている反射壁１６．１６で反射させられ、それら両反射
壁１６．１６間を往復することになる。

然してそれらの各反射壁１６から反射して来る衝撃波と
しての反射騒音は、上記の各室１３．１４毎に、夫々の
内部で互に干渉し合って減衰することになり、その減衰
量Ｒ（ｃｆＢ）は、Ｒ＝ Ｉ Ｏｌｏｇ １０ （１＋
ｃｌｓｉｎＫＬ）−”−・（２）なる式により算出で
きる１、但し上式に於て、ｃ１一定数 Ｋ＝２πｆ／Ｃ Ｌ−４１（または１２） であり、ｆは１騒音周波数（Ｈｚ）、Ｃは音速（３４０
ｍ／ｓ）である。

従って減衰量Ｒ（ｄ、Ｂ）は、ＫＬ＝２πｆＬ／Ｃ−（
’π／２，３π／２．・・・）Ｌ＝（π／２，３π／２
．・・）Ｃ／２πｆ・・・・・・・・・（２′）なると
き、最大となる。

そこで上記（２′）式中のｆをｆ。

におきかえて、前記（１，）式を応用すれば、Ｔ、−（
λ。

／４，３λｏ／４．・・・）・・・・・・・・・・・・
（ｆ）となる。

よって、前記した別表をもとにしてＭｉＪ室１３及び後
室１４の寸法を、 Ｌ＝１１＃１．３６ｍ、Ｌ＝１２’−；０．６８ｍに設
定すれば、このときのそれら各室における減衰効果は第
１６図中の破線で示すように現われ、最大減衰周波数ｆ
。

は、前室１３では６２．５Ｈｚ附近、後室１４では１７
０Ｈｚ附近とな−って、この低周波数域における騒音が
最も良く減衰せしめられることになる。

なお、第１６図中の破線で示す減衰効果は、反射壁１６
．１６間における周壁面及び仕切壁１７．１８の吸音効
果と、連通口１５の手前及び開口端１２ａの手前で上下
の流路１３ａ。

１３１）及び１４ａ、１４ｂから収束されるときの干渉
効果上によって、実際には実線で示すようなものとなる
。

更にまた、１騒音が防音室の開口部１１ａから前室１３
内へ進入する際、及び連通口１５から後室１４内へ進入
する際、その１＠音は通路断面積の急激な拡大によって
拡散され、これに基づいて減衰せしめられる。

然してこの場合の減衰量Ｒ（ｄＢ）は、 なる式により算出できる。

但し上式に於て、ｍ−Ａ２／Ａ１ であり、前室１３については、 Ｌ＝ｌ。

Ａ、−Ｂ、 ｌ、−２Ｂ２７゜ Ａ２＝ Ｂ、 １１−２ Ｂ２１゜ また後室１４については、 −１２ ＡＩ ＝ Ｂ１１４ ＝ ２ Ｂ２１４ Ａ２−’ Ｂ＋ Ｚ２ ”’ ２ Ｂ２ ’２である。

ここに於て、１１＝１．３６ ｍ 、 ＃２＃０．６
８ ｍに設定すれば、このときの減衰効果は、第１７図
に示す如く現われ、最大減衰周波数ｆ。

は、前室１３では１２５Ｈｚ附近、後室１４では３３０
Ｈｚ附近となって、これらの低周波数域における騒音が
最も良く減衰せしめられることになる。

以上に述べたような第１４図から第１７図に示す夫々の
減衰効果は、全体として総合され、更にそれらの相乗効
果が加味されて、第１８図中の特性曲線口で示す如くに
なる。

従って防音室１１内から換気口１２を経て室外へ伝播さ
れようとする騒音は、低周波数域から高周波数域までの
広い範囲にわたって効果的に減衰せしめられることにな
る。

よって、このような本発明によれば、防音構造体の換気
口を通じて伝播されようとする騒音を、従来よりも遥か
に広い周波数域にわたって効率よ・く消去せしめること
ができ、然も換気口全体の寸法が小さくて良く且つその
構造が簡易となるので、これの製作を容易ならしめ得て
コストダウンをも図り得、更にほこの換気口における流
体の通過を妨げるような抵抗が少なくて、換気口本来の
目的を充分に達成せしめ得る、等の効果が期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第３図まではいずれも従来例を示す欠截斜面
図、第４図及び第５図は本発明の異なった実施例を夫々
示す欠截側面図、第６図から第１０図までは第４図及び
第５図の各１ｉ線よりみた断面形状例を夫々示す切断端
面図、第１１図から第１３図までは第５図の■−■線よ
りみた断面形状例を夫々示す切断端面図、第１４図から
第１８図までは騒音に対する減衰効果を示す特性図であ
る。 １１・・・・・・防音室、１１ａ・・・・・・開１」部
、１２・・・・・・換気口、１２ａ・・・・・・開口端
、１３・・・・・・前室、１４・・・・・・後室、１３
ａ、１４ａ・・・・・・Ｌ部流路、１３ｂ。 １４ｂ・・・・・・下部流路、１５・・・・・・連通口
、１６・・・・・・反射壁、１７，１８，１９・・・・
・・仕切壁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 全体的に吸音材をもって構成された換気口であって
   、防音室の開口部から連続する前室と、外部への開口端
   へ連続する後室とからなり、且つそれらの前室と後室は
   、いずれか一方が他方の約２倍の長さとなるよう形成さ
   れると共に、狭い連通口で接続せられ、更にそれらの各
   室は夫々の前後両端に反射壁を備えると共に、夫々の前
   後両端部分を除き、長手方向に沿って少なくとも二本の
   流路に区分されていることを特徴とする防音構造体の換
   気口。