JP2008144996A - 消音装置 - Google Patents

Abstract

【課題】壁を構成するガラリ構造体の一方の側にある騒音源から他方の側へ伝わる騒音音波を低減させる消音装置において、良好な通気性を確保しながら同時に遮音性を備えた消音装置を提供する。
【解決手段】通気路５を多段状に重ねて配設したガラリ構造の消音装置において、通気路と通気路の間に屈曲形状をした羽根体４を設け、この羽根体内部に消音室７を形成する。そして、通気路の中を進む騒音音波が衝突する羽根体の表面位置に板状部材９を取り付け、この板状部材９によって騒音音波を消音室７の内部に導いて騒音の音圧を低減させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、建築構造物の壁面に設けるガラリ構造体に関するもので、特にガラリ構造体を構成する複数の羽根体の間に形成する通気路を通じてガラリ構造体の一方の側にある騒音源から他方の側へ伝わる騒音音波を低減させる消音装置に関する。

従来、自動車、工事現場、その他の騒音源から発生する騒音を防ぐ手段の一つとして防音壁が良く知られている。透光性の樹脂板や金属部材からなる壁体を道路脇や工事現場の周囲に設置し、壁の片側で発生する騒音が他方の側へ直接伝わらないようにするものであり、壁の高さを高くするほど遮音効果が上がるとされ、その高さはますます高まる傾向にある。

ところで、騒音源の種類には上記の他にも産業機械、空調室外機など建物構造物に付随する形で固定設置されるものがあり、そのような騒音源の多くは外気に対しての通気性や換気性を確保し、騒音源たる機械装置の稼働に伴って発生する熱を放熱させる必要がある。防音性を最優先すれば、本来は、騒音源が有る側と無い側とを完全に遮断する壁体を設置するのが望ましいのであるが、放熱の問題を無視することはできないため、周囲を覆う防音用の壁体をガラリ構造とし、ある程度の遮音効果と通気性の両方を兼ね備えるようにしている。

例えば下記特許文献１には、中空にした扉本体内部をセパレータで分割してダクトを構成すると共に、ダクト内面に吸音材を貼り付け、ダクト端部の扉表面と裏面の各々にガラリを取り付けたガラリ扉が開示されている。この先行例によれば、扉の一方のガラリから侵入した騒音はダクトによって遮音され、さらにダクト内において吸音材によって吸音されることによりガラリを備えながら扉としての消音が可能になる。
特開平８−２８１５３号

上記先行例によれば、通気性を確保しながら扉の一方の側から他方の側に対しての消音が可能になる。しかし、扉本体内部に形成したダクト自体を消音空間とし、ダクトの端部にガラリを取り付けているので、扉全体で通気を行うのではなく、あくまでも扉の一部に設けられたガラリを通じて通気を行うことになり、通気効率の点からすると優れているとは言えなかった。ましてや機械装置が発する熱を放熱するような用途では放熱が追いつかなくなる恐れがあった。

本発明は上記先行例が抱える問題点に対処してなされたものであり、壁を構成するガラリ構造体の一方の側にある騒音源から他方の側へ伝わる騒音音波を低減させる消音装置において、良好な通気性を確保しながら同時に遮音性を備えた消音装置を提供できないかという点を課題としている。

本発明は上記課題を解決するために、建物内外の換気を行う通気路を多段状に配設したガラリ構造体であって、前記通気路を通過する騒音音波の音圧を低減させるようにしたガラリ構造の消音装置において、前記通気路の一方の開口端部に形成する第１通風口と、前記通気路の他方の開口端部に形成する第２通風口と、多段状に配設する複数の前記通気路の間に設けられ、隣り合う通気路同士を隔てる羽根体と、該羽根体の内側に形成した所定容積の空間に吸音材を収容してなる消音室と、前記通気路に臨む前記羽根体の表面に設けられ、通気路の一部を形成しながら前記第１通風口から進入する騒音音波を前記消音室の内部に導く板状部材とを備え、前記羽根体を屈曲形状に形成して前記通気路を屈曲形状にすると共に、前記第１通風口から進入して通気路内を進む騒音音波に抗する羽根体の表面位置に前記板状部材を設ける事を特徴とする消音装置を提案する。

本発明では、通気路を多段状に重ねて配設したガラリ構造の消音装置において、通気路と通気路の間に屈曲形状をした羽根体を設け、この羽根体内部に消音室を形成している。そして、通気路の中を進む騒音音波が衝突する羽根体の表面位置に板状部材を取り付けて、その板状部材によって騒音音波を消音室の内部に導くようにしている。こうした構造により、通気路自体に消音機能の役割を持たせる必要が無くなり、通気路を専ら空気の通路として使用し、通気の際に新鮮な空気と共に進入してくる騒音音波を通気路とは別に設けた消音室へ導いて消音を図ることができる。したがって、通気路の長さを短くすることが可能になると共に、通気路と消音室を壁面全体にわたって多段状に積層させることができ、遮音性を備えながら優れた通気性を得ることができる。
以下、本発明の好適な実施形態を図面を参照しながら説明する。

図１は本発明実施例に関わる消音装置の外観を示す説明図である。１は本発明の消音装置でありいわゆるガラリ構造を備えている。２は通風口であり、本体ケーシング３の両側面３ａ及び３ｂに対して、その上下方向に多段状に複数設けている。図１の手前側に現れるのは騒音側通風口２ａ（特許請求の範囲に記載の第１通風口）であり、本消音装置を設置する際にはこの騒音側通風口２ａを騒音源の存在する側に向けて設置する。なお図１には現れていないが、本体ケーシングの一側面３ｂには静音側通風口２ｂ（特許請求の範囲に記載の第２通風口）が同様に開口している。

次に本発明の断面構造について図２を基に説明する。図２は通風口２の１段分の断面を示した説明図である。４は羽根体であり、上段あるいは下段に隣接する通風口との間を隔てると共に、騒音側通風口２ａから静音側通風口２ｂに連通する通気路５を形成している。この羽根体４は、図に示すように複数の傾斜部４−１、４−２、４−３を備えた屈曲形状となっており、羽根体４の下側に位置する騒音側通風口２ａに対して、通気路５に臨む斜面が騒音側通風口２ａの側を向く第１傾斜部４−１および第３傾斜部４−３と、静音側通風口２ｂの側を向く第２傾斜部４−２とが連続してつながったジグザグ形状を備えている。装置１の上下方向に複数取り付けられる羽根体４は一様に上記形状を備えており、その結果、２つの羽根体４によって挟まれて形成される通気路５も、屈曲部５−１、５−２を備えたジグザグ状の断面形状となっている。

羽根体４を構成する第１傾斜部４−１〜第３傾斜部４−３の内側には連続した中空の空間が形成されており、この中空空間にはグラスウール等の繊維質材やウレタン等の多孔質材からなる吸音材６を収容して消音室７が構成される。そして、第１傾斜部４−１と第３傾斜部４−３の下側を構成する面であって、下側に位置する騒音側通風口２ａの側を向く面に音波導入口８が設けられ、この音波導入口８を通じて消音室７と通気路５とを連通している。音波導入口８には音波反射板（特許請求の範囲に記載の板状部材）９が設けられ、通気路５の一部を構成しながら騒音側通風口２ａから通気路内に進入してくる騒音音波を消音室７の内部に向けて反射するようにしている。音波反射板９はその断面形状が楕円曲線を描くよう曲面形状に形成されており、楕円形状に基づく焦点の１つ（図中ｆ１）を音波導入口８に合わせ、もう一方の焦点（図中ｆ２）に合わせることにより、騒音側通風口２ａから進入して音波反射板６で反射した騒音音波を消音室７の内部に導くのである。ところで、第２傾斜部４−２の上側を構成する面であって、上側に位置する騒音側通風口２ａの側を向く面は、多数の抜き孔が設けられたパンチングプレート１０によって形成されており、このパンチングプレート１０を通じて消音室７と通気路５とを連通させている。したがって、騒音側通風口２ａから進入した騒音音波はパンチングプレート１０の表面に衝突して抜き孔の部分においてホイヘンスの原理により新たな音源が発生し、回折現象を伴って抜き孔から消音室７の内部へと入り込んで騒音エネルギーが低減される。

ここで、音波反射板９の断面形状について説明する。本実施例では、音波反射板９の断面形状として楕円形状を与えているが、図３に示すように、金型を用いるなどして平板楕円形に形成した連続楕円曲線と（図３（ａ））、板金加工機械によって平板を細かく折り曲げ加工して形成した近似的な楕円曲線（図３（ｂ））の何れを採用しても良い。連続的した楕円曲線にした場合には、その焦点ｆ１およびｆ２の範囲がより狭い範囲で正確になり、擬似的な楕円曲線にした場合には、焦点ｆ１・ｆ２の範囲が若干広がってその輪郭があいまいになるものの、両者の差は本装置の消音効果を得る上で十分に許容できる程度のものである。また、楕円形状に限定する必要がないことは言うまでもない。例えば、円、放物線、双曲線といった曲線を採用することも可能であり、その場合は各曲線の中心点や焦点の位置を図２に示すｆ２の付近に設定すればよい。更に、音波反射板９の断面形状を曲線ではなく平板を数カ所で折り曲げた形状としてもよい。例えば、平らな板を一箇所で曲げて略「く」字状の断面形状とすることもできる。その場合、音波反射板９は焦点を持たないため消音室内へ騒音音波を誘引する効率は低下するものの比較的自由な設計を行うことが可能になる。

次に本発明実施例の動作について説明する。外部の騒音源（図示しない）から到達した騒音音波が騒音側通風口２ａから通気路５内に進入すると、進入した騒音音波はまず図２に示す第１傾斜部４−１に設けられた音波反射板９に当たって消音室７の内側へ向けて反射を起こし消音室内へと導入される。このとき、反射を起こした騒音音波は、音波反射板９の縁の部分や音波導入口８の縁の部分などに衝突してホイヘンスの原理により新たな音源が発生したり、回折現象が発生するなどして音波の進む方向が乱れた状態となって消音室内へと導入されることになる。そして消音室７に入り込んだ騒音音波は、消音室内で乱反射を繰り返すことによって位相がずれた反射波同士が出合ってエネルギーを打ち消し合ったり、あるいは吸音材６の作用で音波の持つエネルギーが低減される結果、騒音音波のエネルギーが大幅に減少して消音効果が得られる。

第１傾斜部４−１の音波導入口８を通過して通気路５内を進んでいく騒音音波は、屈曲部５−１の箇所で下側に位置する羽根体の第２傾斜部４−２のパンチングプレート１０に衝突し、騒音音波の一部が下側の羽根体内の消音室に入り込んで騒音エネルギーが低減される。このとき、パンチングプレート１０の部分で消音室へ入り込まずに通過した騒音音波は通気路５の中を静音側通風口２ｂに向かって進み、屈曲部５−２の箇所で第３傾斜部４−３に設けられた音波反射板９に当たって消音室７の内側へ向けて反射を起こし消音室内へと導入される。消音室に入り込んだ騒音音波は、上記同様にして騒音エネルギーが減衰されて消音効果がもたらされるのである。そして、騒音音波の騒音エネルギーが取り除かれた換気用の空気が静音側通風口２ｂから本体ケーシング３の側面３ｂ側へと供給される。

本発明は以上のように構成されるが、上記実施例に限定されるものではない。例えば、上記実施例では第２傾斜部４−２にパンチングプレート１０を取り付けているが、第１傾斜部あるいは第３傾斜部と同様に音波導入口を設けて音波反射板を取り付けるようにしてもよい。

本発明実施例に関わる消音装置の外観を示す説明図である。 本発明実施例に関わる消音装置の要部構造を示す断面説明図である。 本発明実施例の音波反射板９に与える曲線形状についての説明図である。

符号の説明

１ 消音装置本体
２ 通風口
２ａ 騒音側通風口（第１通風口）
２ｂ 静音側通風口（第２通風口）
３ 本体ケーシング
３ａ 本体ケーシングの一側面
３ｂ 本体ケーシングの一側面
４ 羽根体
４−１ 第１傾斜部
４−２ 第２傾斜部
４−３ 第３傾斜部
５ 通気路
６ 吸音材
７ 消音室
８ 音波導入口
９ 音波反射板
１０ パンチングプレート

Claims (1)

1. 建物内外の換気を行う通気路を多段状に配設したガラリ構造体であって、前記通気路を通過する騒音音波の音圧を低減させるようにしたガラリ構造の消音装置において、
   前記通気路の一方の開口端部に形成する第１通風口と、
   前記通気路の他方の開口端部に形成する第２通風口と、
   多段状に配設する複数の前記通気路の間に設けられ、隣り合う通気路同士を隔てる羽根体と、
   該羽根体の内側に形成した所定容積の空間に吸音材を収容してなる消音室と、
   前記通気路に臨む前記羽根体の表面に設けられ、通気路の一部を形成しながら前記第１通風口から進入する騒音音波を前記消音室の内部に導く板状部材とを備え、
   前記羽根体を屈曲形状に形成して前記通気路を屈曲形状にすると共に、前記第１通風口から進入して通気路内を進む騒音音波に抗する羽根体の表面位置に前記板状部材を設ける事を特徴とする消音装置。

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