JP2003130410A - 消音換気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 建物の壁に形成されるスリーブ内（換気孔
内）など限られた空間に設置することができ、幹線道路
や鉄道からの高周波騒音と低周波騒音の両方に対して高
い消音効果を発揮でき、かつ通気抵抗が小さく、電子制
御などの必要がなく、取付け作業が容易である消音換気
装置を提供する。 【解決手段】 換気孔内に嵌合し内部に消音室１２ｂを
有する低周波消音部１２と、低周波消音部に連接された
高周波消音部１４とを備える。低周波消音部１２と高周
波消音部１４は、その中心部に設けられた筒状の第１通
気道１２ａと第２通気道１４ａを有する。高周波消音部
１４は、多孔質材あるいは綿状体などの吸音材が配設さ
れ、低周波消音部１２は、拡張あるいは共鳴作用により
消音する消音室１２ｂを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建物の壁に形成さ
れる換気孔内に設置して消音と換気を行う消音換気装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】住宅等を建設する場合、近くに幹線道路
や鉄道、あるいは工場などがある時は、サッシの気密性
を高めたり、二重サッシにしたり、その騒音レベルによ
って遮音対策を行い、住宅内の音環境の向上を図ってい
る。ところが、住宅内の換気を行うための換気孔からも
音の侵入があるため、換気孔に消音装置を取付け騒音対
策を行う必要がある。また、逆に、カラオケルームや工
場など屋内に騒音発生源である場合にも、換気孔から屋
外に音が漏れないように消音装置を取り付ける必要があ
る。

【０００３】従来の消音換気装置としては、図１０に示
すように換気孔の外壁側に付けるフード自体を消音装置
にするものがある。この例では、コンクリート壁１に予
め形成された換気孔２にフード３を差込固定するもので
あり、フード３内がいわゆる消音室となっている。例え
ば、カラオケルームや工場など、屋内で発生する騒音が
換気孔２を通じて屋外に向かって流出するとフード３内
で拡散し、かつフード３の内面に張り付けられた吸音材
４（グラスウール等）により消音されるので、屋外に騒
音が流出しないというものである。同様に、フード３の
給排気口３ａから流入する屋外からの騒音も、フード３
内の吸音材４により消音される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、かかる拡散お
よび吸音材による消音装置は、フード内に大きな消音室
を形成するので、当然、フードが通常のものよりも大き
くなる。従って、壁面に大きなフードを設けることが見
栄え上好ましくない場合や、換気孔を設ける壁の幅が小
さい場合などは、この消音装置を取付けることができな
いといった問題点があり、改善の余地があった。

【０００５】こうした問題を解決するものとして、図１
１に示すようにコンクリート壁１に予め形成された換気
孔２に挿入したスリーブ５内に消音装置を設けるものが
ある。この例は、複数枚の遮音弁６をずらして配置し、
スリーブ５の内壁および遮音弁の表面に吸音材４（グラ
スウール等）を張り付け、騒音となる音波をスリーブ５
内で屈曲、吸収することで消音するものである。かかる
遮音弁による消音装置は、遮音弁６をスリーブ５内に設
ければよいので、屋外に設けるフード３は通常の小型の
ものでよい利点がある。しかし、この消音装置は、多数
の遮音弁６により通気道を屈曲させるので通気抵抗が大
きくなり、所定の換気量を得ようとすると、スリーブ５
の口径を大きくしなければならない問題点があった。

【０００６】また、幹線道路や鉄道からの騒音は、２Ｋ
Ｈｚ前後の高周波音域と５００Ｈｚ前後の低周波音域が
含まれており、建物の壁の厚さにもよるが、スリーブ５
内のわずか１００ｍｍ程度という限られた長さの中で
は、遮音弁６および吸音材４による消音装置のみでは、
広域の音域に対応するのは難しいという問題点があっ
た。

【０００７】一方、近年では、アクティブ消音など、音
源の音を打消す音波を出すことで消音する装置も知られ
ているが、スピーカーなど音波発生装置や、センサーの
ほか、様々な機器が必要になり、住宅の換気孔用に用い
るには高価であり、コスト高になるという問題点があ
る。

【０００８】本発明は、上述した問題点を解決するため
に創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、
建物の壁に形成されるスリーブ内（換気孔内）など限ら
れた空間に設置することができ、幹線道路や鉄道からの
高周波騒音と低周波騒音の両方に対して高い消音効果を
発揮でき、かつ通気抵抗が小さく、電子制御などの必要
がなく、取付け作業が容易である消音換気装置を提供す
ることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、建物の
壁を貫通する換気孔（２）内に挿入して取付けられる筒
状のスリーブ（５）と風量調整装置（８）とを備えた消
音換気装置であって、前記換気孔（２）内に、中心部に
筒状の第１通気道（１２ａ）が設けられ、その外周に消
音室（１２ｂ）が形成されてなる低周波消音部（１２）
と、該低周波消音部（１２）に連接され中心部に前記第
１通気道（１２ａ）と連通する筒状の第２通気道（１４
ａ）が設けられ、その外筒に高周波吸音部材（１４ｂ）
を配置してなる高周波消音部（１４）とからなる消音装
置（１０）を配設した、ことを特徴とする消音換気装置
が提供される。

【００１０】上記本発明の構成によれば、遮音を必要と
する換気孔内に挿入して消音換気装置が取付けられるの
で、取付け作業が非常に容易である。また、消音部が高
周波消音部（１４）と低周波消音部（１２）を有する消
音装置（１０）からなるので広域の音域に対応できる。

【００１１】また、中心部に互いに連通する筒状の通気
道（１２ａ，１４ａ）を有するので通気抵抗を小さくで
きる。

【００１２】さらに、吸音材が吸音型消音器として作用
し高周波騒音を効率的に消音でき、かつ消音室が拡張型
（又は膨張形）の消音器又は共鳴形の消音器として作用
し低周波騒音を効率的に消音することができる。

【００１３】本発明の好ましい実施形態によれば、騒音
源に対して、高周波消音部（１４）、低周波消音部（１
２）の順に配置される。この構成により、高周波を消音
した後に低周波を消音するので効率的に消音できる。

【００１４】また、前記換気孔（２）内に前記消音装置
（１０）との間に中空円筒型のスリーブ（５）が、さら
に換気孔（２）の室内側に風量調整装置（８）とが配設
されるとともに、前記消音装置（１０）が、スリーブ
（５）と風量調整装置（８）とを連結するように寸法が
定められている。この構成により、ガラリなどの風量調
整装置（８）のスリーブ（５）への取付け部材を兼用す
るので、取付け作業が容易になる上に、コストダウンを
行うことができる。

【００１５】前記消音装置（１０）は、前記中空円筒形
のスリーブ（５）に嵌合する中空円筒形の外筒部（１１
ａ）と、前記筒状の第１通気道（１２ａ）を囲む中空円
筒形の内筒部（１２ｃ）と、外筒部と内筒部を気密に連
結しその間にドーナツ状の消音室を形成するリング状の
隔壁（１２ｄ）とからなり、前記内筒部の一部に開口
（１２ｅ）が設けられている。この構成により、低周波
消音部（１２）を樹脂等で一体成形することができ、部
品点数を減らし、大幅なコストダウンが可能となる。

【００１６】前記高周波消音部材（１４ｂ）は、前記低
周波消音部（１２）内の消音室（１２ｂ）に隣接して嵌
め込まれるドーナツ状の吸音材である、ことが好まし
い。この構成により、高周波消音部（１４）をシンプル
な形状の一体部品とすることができ、更にコストダウン
が可能となる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
を図面を参照して説明する。図１は、本発明による消音
換気装置の設置状態を示す断面図である。この図に示す
ように、本発明の消音換気装置２０は、建物の壁（この
例ではコンクリート壁１）を貫通する換気孔２内に挿入
して取付けられる。また、この例では、消音装置１０が
換気孔２内のスリーブ５の内側に嵌め込むようになって
いる。更に、この消音換気装置２０の図で右端に、室内
に取り付けられる風量調整装置８（この例ではレジスタ
ー）が直接嵌められるようになっている。従って、この
消音換気装置２０により、換気孔内に挿入して取付けら
れる中空円筒形のスリーブ５と風量調整装置８を連結す
ることができる。

【００１８】図２は本発明による消音換気装置２０の第
１実施形態の一部を分解した斜視図であり、図３は同様
に一部を分解した断面図である。図２及び図３に示すよ
うに、本発明の消音装置１０は、低周波消音部１２と高
周波消音部１４からなる。消音装置１０は換気孔２内に
スリーブ５を介して配設され、消音装置１０を構成する
ハウジング１１は、外形が円筒状の部材であり、その右
半部で低周波消音部１２、左半部で高周波消音部１４を
形成し、高周波消音部１４内に中空円筒形の高周波消音
部材１４ｂを挿入して組み立てるようになっている。

【００１９】図４は、消音装置１０の全体構成図であ
り、（Ａ）は側断面図、（Ｂ）は同図Ｂ−Ｂ線における
断面図である。図３及び図４に示すように、ハウジング
１１は、その右半部の中心部に設けられた筒状の第１通
気道１２ａを有する。また、高周波消音部１４すなわち
高周波消音部材１４ｂの中心部に設けられた同様の第２
通気道１４ａを有する。第１通気道１２ａと第２通気道
１４ａは、この例ではほぼ同一の円形穴であり、互いに
直列に連通して設けられ、通気抵抗を低減するようにな
っている。

【００２０】ハウジング１１は、中空円筒形の外筒部１
１ａ、中空円筒形の内筒部１２ｃ及びリング状の隔壁１
２ｄからなり右半部で低周波消音部１２を形成する。図
４において外筒部１１ａの左側部分は換気孔２内に挿入
して取付けられる中空円筒形のスリーブ５に嵌合するよ
うに外形寸法が定められている。また、この外筒部１１
ａの右側部分は図１に示したように風量調整装置８が直
接嵌めることができるように寸法が若干小径に定められ
ている。更に、外筒部１１ａの内面には、その中間部分
に段差が設けられ、この段差に高周波消音部材１４ｂの
一端が当接するまで挿入して位置決めするようになって
いる。

【００２１】中空円筒形の内筒部１２ｃは、筒状の第１
通気道１２ａを囲むように構成されている。また、この
内筒部の一部に開口１２ｅが設けられている。この開口
１２ｅは、この例では、円筒部の一部を切欠いた単一の
スリット溝であるが、図５に例示するように複数の貫通
孔であってもよい。開口１２ｅの開口面積および形状等
は減衰させたい周波数によって決定される。

【００２２】リング状の隔壁１２ｄは、外筒部１１ａと
内筒部１２ｃの一端を気密に連結する軸線に垂直な孔明
き板であり、外筒部１１ａと内筒部１２ｃの間にドーナ
ツ状の消音室１２ｂを形成する。この消音室１２ｂは、
組立状態において、中心の第１通気道１２ａと開口１２
ｅを介してのみ連通している。なお、隔壁１２ｄは、図
６に例示するように、消音室１２ｂの両端面に設けても
よい。

【００２３】上述した消音装置１０の構成により、筒状
の第１通気道１２ａを通過する通気は、開口１２ｅを介
してドーナツ状の消音室１２ｂ内に膨張する。また、通
気と共に通過する騒音も、この開口１２ｅを介して膨張
すると共に、消音室１２ｂ内において共鳴して吸音され
る。従って、この消音室１２ｂは、拡張あるいは共鳴作
用により低周波騒音を消音する低周波消音部１２として
機能する。なお、本発明において、低周波騒音とは、５
００Ｈｚ前後の低周波音域をいう。

【００２４】ハウジング１１の右半分に形成される高周
波消音部１４には、低周波消音部１２内の消音室１２ｂ
に隣接してドーナツ状の吸音材、高周波消音部材１４ｂ
が嵌め込まれる。この高周波消音部材１４ｂは、多孔質
材あるいは綿状体などの吸音材からなる。従って、この
吸音材は吸音形の消音器として作用する。また、この例
では、外部の騒音源に対して、高周波消音部１４、低周
波消音部１２の順に配置されている。

【００２５】上述した高周波消音部１４の構成により、
外部から換気孔内に侵入した騒音に含まれる高周波騒音
は、ドーナツ状の吸音材に衝突してそこで直接吸音され
る。なお、本発明において、高周波騒音とは、２ＫＨｚ
前後の高周波音域をいう。

【００２６】なお、上記実施の態様では、消音装置１０
を構成する低周波消音部１２と高周波消音部１４とがハ
ウジング１１の外周部１１aを介して一体となっている
ものを示したが、中央で２分割して、低周波消音部と高
周波消音部とを別体とするようにしてもよい。また、こ
の例では音源が外部にある場合を示しているが、音源が
室内にあり外部に音を洩らさないようにする場合は、高
周波消音部がレジスター側になり低周波消音部がフード
側になるように入れ替えるようにしてもよい。さらに、
筒状の通気道の両方または一方をベルマウス状（ラッパ
状）にテーパーに形成して、通気抵抗を軽減するととも
に、通気による風きり音を抑制するようにしてもよい。

【００２７】図５は、本発明による消音換気装置の第２
実施形態の断面図である。この例では、開口１２ｅが複
数の貫通孔で構成されている。その他の構成は第１実施
形態と同様である。この構成により、貫通孔の直径及び
その個数により、共鳴形消音器の特性を最適化すること
ができる。

【００２８】図６は、本発明による消音換気装置の第３
実施形態の一部を分解した斜視図であり、図７は、図６
の消音換気装置の全体構成図である。この例では、隔壁
１２ｄの他に別の隔壁１３を設け、消音室１２ｂの両端
面を隔壁で構成するようになっている。その他の構成は
第１実施形態と同様である。この構成により、消音室１
２ｂにおける騒音の反射を同一材料で行うことができ、
共鳴形吸音器としてより効果的に吸音を行うことができ
る。

【００２９】なお、本発明の消音換気装置において、消
音室の開口の形状及び数は、各部の寸法の変更などによ
って消音性能が変わるので、開口の大きさを変えたり、
開口の形状を円形にしたり、また、複数の開口を設ける
など適宜変更するのが好ましい。また上記実施の態様で
は、高周波消音部の吸音材としてドーナツ状の多孔質材
を用いたが、不定形の綿状体のようなものを用いる場合
は、内周に多孔板からなる内筒、両端部にリング状の隔
壁を設けて、ハウジングの外筒部とで囲まれた吸音材室
を形成し、その内部に不定形の吸音材を充填するように
してもよい。

【００３０】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図１に示
した本発明の消音換気装置２０を実際に製作し、図１１
に示した従来の吸音形の消音器を配設した消音換気装置
との性能を比較した。なお、使用した換気装置は、両者
とも外形７５ｍｍのスリーブ径のものである。

【００３１】図８は消音特性図であり、横軸は騒音の周
波数、縦軸は騒音レベルであり、図中の破線は従来、実
線は本発明の消音換気装置である。この図から、本発明
の消音換気装置では、５００Ｈｚ前後の低周波音域にお
ける吸音性能は、従来の消音器装着のものと同等レベル
であるが、２ＫＨｚ前後の高周波音域における吸音性能
は、従来の消音器装着のものと比較して大幅に性能が向
上していることがわかる。

【００３２】図９は、通気抵抗を示す図であり、横軸は
流量、縦軸は通気抵抗であり、図中の破線は従来、実線
は本発明の消音換気装置である。この図から、横軸、縦
軸とも対数表示であるにもかかわらず、本発明の消音換
気装置の通気抵抗は従来例よりも大幅に小さいことがわ
かる。

【００３３】図８及び図９から、本発明の消音換気装置
は、通気抵抗は従来例よりも大幅に小さいにも係わら
ず、消音特性はこれを大幅に上回っていることがわか
る。

【００３４】なお、本発明は上述した実施形態に限定さ
れず、本発明の要旨を逸脱しない限りで種々に変更でき
ることは勿論である。

【００３５】

【発明の効果】上述したように本発明の消音換気装置に
よれば、遮音を必要とする換気孔など筒状体に消音装置
を挿入するだけなので、取付け作業が容易であり、中心
部に筒状の通気道を有するので通気抵抗が少なく、消音
部が高周波消音部と低周波消音部からなるので広域の音
域に対応でき、高周波を消音した後に低周波を消音する
ので効率的に消音できる。また、ガラリなど風量調整装
置のスリーブへの取付け部材を兼用するので、取付け作
業が容易になる上に、コストダウンを行うことができ
る。

【００３６】従って、本発明の消音換気装置は、建物の
壁に形成されるスリーブ内（換気孔内）など限られた空
間に設置することができ、幹線道路や鉄道からの高周波
騒音と低周波騒音の両方に対して高い消音効果を発揮で
き、かつ通気抵抗が小さく、電子制御などの必要がな
く、取付け作業が容易である、等の優れた効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による消音換気装置の消音装置の設置状
態を示す断面図である。

【図２】本発明による消音装置の第１実施形態の一部を
分解した斜視図である。

【図３】図２の消音装置の一部を分解した断面図であ
る。

【図４】図２の消音装置の全体構成図である。

【図５】本発明による消音装置の第２実施形態の断面図
である。

【図６】本発明による消音装置の第３実施形態の一部を
分解した斜視図である。

【図７】図６の消音装置の全体構成図である。

【図８】本発明の消音換気装置の消音特性図である。

【図９】本発明の消音換気装置の通気抵抗を示す図であ
る。

【図１０】従来の消音換気装置を示す模式図である。

【図１１】従来の別の消音換気装置を示す模式図であ
る。

【符号の説明】

１ コンクリート壁、２ 換気孔、３ フード、３ａ
給排気口、４ 吸音材、５ スリーブ、６ 遮音弁、８
風量調整装置（レジスター）、１２ 低周波消音部
（消音室）、１２ａ 第１通気道、１２ｂ 消音室、１
２ｃ 内筒部、１２ｄ 隔壁、１２ｅ 開口、１４ 高
周波消音部、１４ａ 第２通気道、１４ｂ 高周波消音
部材、２０ 消音換気装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小池 道広 埼玉県川口市東川口二丁目15番25号405号 室 (72)発明者 井出 元治 東京都豊島区池袋本町２−８−12 (72)発明者 品田 雅史 埼玉県狭山市上広瀬591−56 (72)発明者 青木 正明 埼玉県入間郡大井町大井514−５−Ｓ509 Ｆターム(参考） 2E001 DB02 DF04 EA01 FA03 FA35 NA05 NC02 5D061 DD06 EE12 EE24 EE37

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 建物の壁を貫通する換気孔（２）内に挿
   入して取付けられる筒状のスリーブ（５）と風量調整装
   置（８）とを備えた消音換気装置であって、 前記換気孔（２）内に、中心部に筒状の第１通気道（１
   ２ａ）が設けられ、その外周に消音室（１２ｂ）が形成
   されてなる低周波消音部（１２）と、該低周波消音部
   （１２）に連接され中心部に前記第１通気道（１２ａ）
   と連通する筒状の第２通気道（１４ａ）が設けられ、そ
   の外筒に高周波吸音部材（１４ｂ）を配置してなる高周
   波消音部（１４）とからなる消音装置（１０）を配設し
   た、ことを特徴とする消音換気装置。
2. 【請求項２】 騒音源に対して、高周波消音部（１
   ４）、低周波消音部（１２）の順に配置される、ことを
   特徴とする請求項１に記載の消音換気装置。
3. 【請求項３】 前記換気孔（２）内に前記消音装置（１
   ０）との間に中空円筒型のスリーブ（５）が、さらに換
   気孔（２）の室内側に風量調整装置（８）とが配設され
   るとともに、前記消音装置（１０）が、スリーブ（５）
   と風量調整装置（８）とを連結するように寸法が定めら
   れている、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の消
   音換気装置。
4. 【請求項４】 前記消音装置（１０）は、前記中空円筒
   形のスリーブ（５）に嵌合する中空円筒形の外筒部（１
   １ａ）と、前記筒状の第１通気道（１２ａ）を囲む中空
   円筒形の内筒部（１２ｃ）と、外筒部と内筒部を気密に
   連結しその間にドーナツ状の消音室を形成するリング状
   の隔壁（１２ｄ）とからなり、前記内筒部の一部に開口
   （１２ｅ）が設けられている、ことを特徴とする請求項
   １乃至３のいずれかに記載の消音換気装置。
5. 【請求項５】 前記高周波消音部材（１４ｂ）は、前記
   低周波消音部（１２）内の消音室（１２ｂ）に隣接して
   嵌め込まれるドーナツ状の吸音材である、ことを特徴と
   する請求項１乃至４のいずれかに記載の消音換気装置。