(57)【要約】【課題】必要な通気路を確保しつつ、屋外からの騒音を効果的に低減することのできる遮音ベントキャップを提供する。【解決手段】遮音ベントキャップ１０の本体１１の内部に設けられる吸音体１３を、多数の貫通孔を有する板材から成る取付部材１３ａとこの取付部材１３ａに貼り付けられる不織布から成る吸音材１３ｂとから構成し、この吸音体１３を、通気口１５と吸気口１４とを結ぶ管状の仮想通気路Ｋの外側に配置するとともに、吸音体１３と本体１１の側面１１ｍ、前面１１ａ、及び、上面１１ｃの各内壁との間に空気層１６を設けるようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物の外壁面に設けられた換気孔に取付けられて屋外から侵入する騒音を遮断する遮音ベントキャップであって、
外気を取込む吸気口が設けられている後面と、後面と対向する前面と、前面と後面とに連結する面であって前記換気孔に連通する通気口を備えた下面と、下面と対向する上面と、前面、後面、上面及び下面とに囲まれた側面とを備えた箱状の本体と、
前記本体内の前記吸気口と前記通気口とを結ぶ管状の仮想通気路の外側に配置される吸音体とを備え、
前記吸音体と前記側面との間には空隙が設けられていることを特徴とする遮音ベントキャップ。
【請求項２】
前記吸音体と前記前面の間には空隙が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の遮音ベントキャップ。
【請求項３】
前記吸音体と前記空隙の大きさが、下面側から上面側に行くに従って変化していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の遮音ベントキャップ。
【請求項４】
前記吸音体は、貫通孔が形成された取付部材、もしくは、網目状に形成された取付部材に吸音材を取付けて成ることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の遮音ベントキャップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屋外から換気孔を通って室内に侵入する騒音を遮断するために建物の外壁面に設けられた遮音ベントキャップに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、換気孔から室内に侵入する騒音を遮断するために、換気孔には、防音用のフード（遮音ベントキャップ）が取付けられている（例えば、特許文献１〜３参照）。
図１０（ａ），（ｂ）は遮音ベントキャップ５０の一例を示す図で、この遮音ベントキャップ５０は、建物２０の外壁２１に設けられた換気孔２２側の面である後面５３ａに通気口５１が形成され建物２０の下側に面する下面５３ｂに外気を取込む吸気口５２が形成された箱状の本体５３と、通気口５１の外側に設けられた筒状の接続管５４と吸音材５５とを備えている。吸音材５５は、ウレタンフォーム等の多孔質体から成り、本体５３の後面５３ａと下面５３ｂとを除く内壁の全面に亘って貼付けられている。
このような構成を採ることにより、屋外から吸気口５２に侵入する騒音は遮音ベントキャップ５０の吸音材５５により吸収されるので、屋外から室内２５に侵入する騒音を低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１６４２３１号公報
【特許文献２】特開２００６−１７１２５４号公報
【特許文献３】特開２００７−３１５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、屋外からの騒音を十分低減するためには、吸音材５５の厚さを厚くする必要があるが、吸音材５５の厚さを厚くすると通気路が狭くなり、そのため、換気が不十分になってしまうといった問題点がある。
一方、吸音材５５の厚さを厚くしつつ通気路を確保しようとすると、遮音ベントキャップ５０が大きくなってしまうという問題が発生する。
また、現在製品化されている遮音ベントキャップでは、用いられている吸音材５５の厚さは３０ｍｍ程度であるが、吸音材５５は高価であるので、必要最小限の消音材を用いて、十分な遮音効果を得ることのできる遮音ベントキャップの開発が望まれている。
【０００５】
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、必要な通気路を確保しつつ、屋外からの騒音を効果的に低減することのできる遮音ベントキャップを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願発明は、建物の外壁面に設けられた換気孔に取付けられて屋外から侵入する騒音を遮断する遮音ベントキャップであって、外気を取込む吸気口が設けられている後面と、後面と対向する前面と、前面と後面とに連結する面であって前記換気孔に連通する通気口を備えた下面と、下面と対向する上面と、前面、後面、上面及び下面とに囲まれた側面とを備えた箱状の本体と、前記本体内の前記吸気口と前記通気口とを結ぶ管状の仮想通気路の外側に配置される吸音体とを備え、前記吸音体と前記側面との間には空隙が設けられていることを特徴とする。
このように、吸音体と本体の内壁との間に空隙を設けることで、吸音体を通過して減衰された屋外からの騒音は前記空隙の空気層に拡散して互いに干渉しながら内壁に衝突し、その反射音が更に吸音体で減衰されるので、吸音体の厚さが薄くても、屋外から室内に侵入する騒音を効果的に低減することができる。また、本体内での吸音体の体積の占める割合が小さいので、必要な通気路を確保することができるだけでなく、用いる吸音体の体積が少なくて済むので、遮音ベントキャップの製造コストを低減することができる。
なお、本発明の箱状の本体は必ずしも各面が平面である六面体に限るものではなく、外壁面に当接する後面以外の面が曲面で形成されている場合も含んでいる。例えば、図１に示すような、上面と前面とが滑らかな一枚の曲面で形成されている場合でも、上記曲面の下面に対応する部分を上面、後面に対応する部分を前面と看做す。また、図８（ａ），（ｂ）に示すような、本体１１の上面と前面と側面とが一枚の板材を曲げて形成された曲面である場合も、上記曲面の下面に対応する部分を上面、後面に対応する部分を前面、前面，上面及び下面に囲まれている部分を側面と看做す。
【０００７】
また、本願発明は、前記吸音体と前記前面の間にも空隙を設けたことを特徴とする。
このように、前記吸音体と側面との間だけでなく、前記前面の間にも空隙を設ければ、反射音の吸音効果を更に高めることができる。
また、本願発明は、前記空隙の大きさが、下面側から上面側に行くに従って変化していることを特徴とする。
このように、吸音体と本体の内壁との間の空気層の厚さを変化させれば、騒音の反射音を効果的に減衰させることができるので、騒音の低減効果が更に向上する。この騒音低減効果は、特に、５００Ｈｚ帯域から４０００Ｈｚ帯域までの全周波数帯域において実現される。
なお、吸音体と側面との間の空隙、及び、吸音体と前面との間の空隙の大きさを変化させる方法としては、吸音体の形状を変化させてもよいし、側面や前面の形状を変化させてもよい。
【０００８】
また、本願発明は、前記吸音体が、貫通孔が形成された取付部材、もしくは、網目状に形成された取付部材に吸音材を取付けて成ることを特徴とする。
このように、吸音材を予め取付部材に取付けておけば、遮音ベントキャップの組み立てが容易であるだけでなく、硬度の小さな吸音材であっても、本体内の所定の位置に確実に保持することができる。    
【０００９】
なお、前記発明の概要は、本発明の必要な全ての特徴を列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となり得る。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態に係る遮音ベントキャップの構成を示す図である。
【図２】遮音ベントキャップを建物の外壁に取付けた状態を示す図である。
【図３】本実施の形態に係る吸音体の構成を示す斜視図である。
【図４】本発明の遮音ベントキャップの遮音効果を説明するための図である。
【図５】本発明による遮音ベントキャップの他の構成を示す図である。
【図６】本発明による遮音ベントキャップの他の構成を示す図である。
【図７】本発明による遮音ベントキャップの他の構成を示す図である。
【図８】本発明が適用される遮音ベントキャップの他の形状を示す図である。
【図９】本発明の遮音ベントキャップの音響透過損失性能を測定した結果を示すグラフである。
【図１０】従来の遮音ベントキャップの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、実施の形態を通じて本発明を詳説するが、以下の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また、実施の形態の中で説明される特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１２】
図１（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態に係る遮音ベントキャップ１０の構成を示す図で、（ａ）は取付け状態の縦断面図、（ｂ）図は（ａ）図を換気孔側から見た図、（ｃ）図は斜視図である。また、図２は遮音ベントキャップ１０を建物２０の外壁２１に開口する換気孔２２に取付けた状態を示す図である。
遮音ベントキャップ１０は、本体１１と接続管１２と吸音体１３とを備える。
本体１１は中空の箱状の部材で、以下、建物２０の外側に突出している図１（ａ）の右側の面１１ａを前面、この前面１１ａに対向する面で建物の外壁２１に設けられた換気孔２２側の面１１ｂを後面、建物２０の上部側にある図１（ａ）の上側の面１１ｃを上面、上面１１ｃに対向する面１１ｄを下面とする。また、それぞれが、前面１１ａ、後面１１ｂ、上面１１ｃ及び下面１１ｄに囲まれた２枚の面を側面１１ｍという。
下面１１ｄの中心には外気を取り込むための吸気口１４が形成され、後面１１ｂの中心よりも上側には換気孔２２に連通する通気口１５が形成されている。なお、通気口１５には、通常、枯葉などの異物が本体１１内に侵入するのを防ぐための網目状の蓋部材、もしくは、スリットが形成された蓋部材が取付けられるが、本例では、これを省略している。
接続管１２は、通気口１５の周縁部から突出する、外径が換気孔２２の内壁に挿入されている保護管２３の内径にほぼ等しい円筒状の部材で、建物２０の外壁２１の外側から換気孔２２内に挿入される。
本例では、耐食性を考慮して、本体１１と接続管１２とをＳＵＳで構成した。
【００１３】
吸音体１３は、取付部材１３ａと吸音材１３ｂとを備え、図１（ｃ）の一点鎖線で示す吸気口１４と通気口１５とを結ぶ管状の仮想通気路Ｋを外側から覆うように配置される。
図３は、吸音体１３を吸気口１４側から見たときの斜視図である。
同図に示すように、取付部材１３ａは、パンチングメタルなどのような、多数の貫通孔が形成されたスチール，アルミニウム，ステンレス等の板材を樋状に成形して得られる。
取付部材１３ａの下面１１ｄ側の端面１３１は、下面１１ｄに当接する、吸気口１４の前面１１ａ側の縁部に沿った半円部１３１ａとこの半円部１３１ａの両端から後面１１ｂ側に延びる直線部１３１ｂとを有し、後面１１ｂ側の端面１３２は、後面１１ｂに当接する、通気口１５の上面１１ｃ側の縁部に沿った半円部１３２ａとこの半円部１３２ａの両端から下面１１ｄ側に延びる直線部１３２ｂとを有し、端面１３１の直線部１３１ｂと端面１３２の直線部１３２ｂとが、後面１１ｂと下面１１ｄとの共通辺１１Ｌにて連結されている。つまり、取付部材１３ａは、端面１３１の半円部１３１ａと端面１３２の半円部１３２ａとを結ぶほぼ仮想通気路Ｋに沿った曲面Ｓkとこの曲面Ｓkの一方の辺と端面１３１の直線部１３１ｂと端面１３２の直線部１３１ｂとに囲まれた２枚の曲面Ｓsとから成る。
吸音材１３ｂは、取付部材１３ａの前記仮想通気路Ｋ側とは反対側に取付けられる。
本例では、吸音材１３ｂとして、厚さが約７ｍｍの不燃性の不織布を用いた。
なお、取付部材１３ａとして、金網のような、金属を網目状に編んで前記形状にしたものを用いてもよい。また、吸音材１３ｂとしては、不織布の他に、ウレタンフォームなどの多孔質材料もしくはグラスウール，ロックウールなどの繊維材料を用いることができる。
なお、図１（ｂ）にも記載したように、前面１１ａ側もしくは、後面１１ｂ側からみたときの吸音体１３の通気口１５の中心よりも下面１１ｄ側の幅Ｗは一定である。
【００１４】
次に、遮音ベントキャップ１０の遮音効果について説明する。
本発明の遮音ベントキャップ１０では、吸音材１３ｂは、吸気口１４と通気口１５とを結ぶ管状の通気路Ｋの外側に配置され、かつ、本体１１の上面１１ｃ，前面１１ａ及び側面１１ｍの各内壁との間にはそれぞれ空隙が設けられているので、遮音ベントキャップ１０の吸音材１３ｂと本体１１の内壁との間には、図１（ａ），（ｂ）に示すように、空気層１６（１６ａ，１６ｃ，１６ｍ）が存在する。
これらの空気層１６のうち、吸音効果に最も寄与する空気層は、側面１１ｍの内壁と吸音体１３の間の空気層１６ｍで、この空気層１６ｍを設けることで、吸気口１４から側面１１ｍの内壁に向かう騒音を減衰させることができるとともに、側面１１ｍの内壁からの反射音を減衰させることができる。本例では、吸音効果に最も寄与する側面１１ｍの内壁と吸音体１３の間の空気層１６ｍを厚くすることで、屋外からの騒音を効果的に減衰するようにしている。
また、吸音体１３と前面１１ａの間にも空気層１６ａを設ければ、吸気口１４から前面１１ａの内壁に向かう騒音を減衰させることができるとともに、前面１１ａの内壁からの反射音も減衰されるので吸音効果を更に高めることができる。なお、前面１１ａの内壁と吸音体１３との間の空気層１６ａは薄くても、前面１１ａの内壁からの反射音の大部分が、吸音体１３の上面１１ｃ側の部分及び側面１１ｍ側の部分により減衰されるので、空気層１６ａを薄くしても問題はない。
また、上面１１ｃの内壁と吸音体１３との間の空気層１６ｃについても、前面１１ａ及び側面１１ｍ側の内壁からの反射音の大部分が既に吸音材１３ｂの側面１１ｍ側の部分により減衰されるので、空気層１６ｃを薄くしても問題はない。
【００１５】
図２に示すように、屋外の騒音源３０からの騒音は、ベランダ２４や外壁２１などに反射されて様々な方向から遮蔽用ベントキャップ１０の吸気口１４に侵入する。すなわち、騒音の侵入方向は吸気の方向とは異なってランダムである。吸気口１４から侵入した騒音は、本体１１の内壁に反射しながら通気口１５から換気孔２２を通って室内２５に侵入する。
図１０に示した、吸音材５５を本体５３の内壁に貼り付けた従来の遮音ベントキャップ５０では、吸音材５５の厚さを本例と同じ７ｍｍと薄くした場合には、吸音材５５での吸音効果が低下するため、騒音を十分に減衰させることが困難であった。
これに対して、本例の遮音ベントキャップ１０は、図４に示すように、本体１１の側面１１ｍの内壁と吸音体１３との間に空気層１６ｍを設けているので、吸音材１３ｂの側面１１ｍ側の面を通過して減衰された屋外から侵入した音Ａは、空気層１６ｍを通過して側面１１ｍの内壁で反射された後、再び吸音材１３ｂの側面１１ｍ側の面を通過する。したがって、屋外から侵入した音Ａが減衰されるだけでなく、音Ａの反射音も減衰されるので、屋外からの騒音を効果的に低減することができる。
【００１６】
このように、本実施の形態では、遮音ベントキャップ１０の本体１１の内部に設けられる吸音体１３を、多数の貫通孔を有する板材から成る取付部材１３ａとこの取付部材１３ａに貼り付けられる不織布から成る吸音材１３ｂとから構成し、この吸音体１３を、通気口１５と吸気口１４とを結ぶ管状の仮想通気路Ｋの外側に配置するとともに、吸音体１３と本体１１の上面１１ｃ及び側面１１ｍの各内壁との間に空気層１６を設けるようにしたので、屋外からの騒音の前記内壁からの反射音についても吸音材１３ｂにより減衰させることができる。したがって、吸音材１３ｂの厚さを薄くしても、屋外からの騒音を効果的に低減することができるとともに、製造コストを低減することができる。
【００１７】
なお、前記実施の形態では、側面１１ｍの内壁と吸音体１３との間の空気層１６ｍの厚さが一定である場合について説明したが、図５（ａ），（ｂ）に示すように、吸音体１３の幅Ｗを下面１１ｄ側に行くに従って広げてやれば、側面１１ｍの内壁と吸音体１３との間に空気層１６の厚さを、下面１１ｄ側に行くに従って変化させることができる。
このように、空気層１６の厚さを変化させると、吸音体１３の異なる箇所を通過した屋外から侵入した音Ｂと音Ｃとでは、側面１１ｍの内壁で反射されて吸音体１３へ戻ってくる反射音の伝搬距離が異なるので、反射音同士の干渉が大きくなり、反射音を更に減衰させることができる。したがって、広い周波数帯域（５００Ｈｚ帯域〜４０００Ｈｚ帯域）の騒音を効果的に減衰させることができる。
なお、空気層１６の厚さの変化は、必ずしも直線状に変化させる必要はなく、吸音体１３の側面１１ｍ側の面をカーブさせることで変化させてもよい。
また、空気層１６の厚さを変化させる方法としては、図６に示すように、吸音体１３を前記実施の形態と同じく吸音体１３の幅Ｗを一定とし、代わりに、側面１１ｍを上面１１ｃ及び下面１１ｄに対して傾けてやればよい。
【００１８】
また、前記例では、上面１１ｃの前面１１ａ側と前面１１ａの上面１１ｃ側とが曲面をなした、上面１１ｃと前面１１ａとが連続した形状の本体１１を有する遮音ベントキャップ１０について説明したが、本発明は、例えば、図７（ａ）に示すような、本体１１の形状が直方体などの、本体１１の形状が図１とは異なる形状を有する遮音ベントキャップ１０Ｚについても適用可能である。なお、この場合、吸音体として、実施の形態の吸音体１３を用いてもよいし、図７（ｂ）に示すような、下面１１ｄ側の端面１３１の形状が「コ」の字状である吸音体１３Ｚを用いてもよい。
また、本発明は、図８（ａ），（ｂ）に示すように、本体１１の上面と前面と側面とが一枚の板材を曲げて形成された曲面であるような遮音ベントキャップ１０Ｚにも、適用可能である。具体的には、通気口１５が設けられている面を後面１１ｂ、吸気口１４が設けられている面を下面１１ｄとし、同図の１１ｃで示す上記曲面の下面１１ｄに対向する部分（ほぼ水平な部分）を上面、（ｂ）図の１１ａで示す上記曲面の後面１１ｂに対向する部分（ほぼ垂直な部分）を前面、同図の１１ｍで示す前面１１ａ（後面１１ｂ）、上面１１ｃ及び下面１１ｄに囲まれている部分を側面としたとき、音体１３Ｒを、通気口１５と吸気口１４とを結ぶ管状の仮想通気路Ｋの外側に配置するとともに、吸音体１３Ｒと本体１１の前面１１ａ、上面１１ｃ及び側面１１ｍの各内壁との間に空気層を設けるように配置すれば、内壁からの反射音についても確実に減衰させることができる。
また、前記例では、吸音体１３を、パンチングメタルから成る取付部材１３ａに不織布から成る吸音材１３ｂを貼り付けたものを用いたが、吸音体１３を吸音材１３ｂのみで構成してもよい。この場合には、吸音材１３ｂとして、密度が高い、したがって硬度の大きな不織布を成形したものなどを用いることができる。
［実験例］
【００１９】
図１及び図５に示した本発明による遮音ベントキャップ（本発明１，２）と、吸音材のないベントキャップ（比較例）と、吸音材を本体の内壁に貼り付けた遮音ベントキャップ（参考例）とを準備し、これらのベントキャップの音響透過損失を測定した結果を図９に示す。但し、本発明１，２、及び、参考例の吸音材の厚さはいずれも７ｍｍとした。
音響透過損失試験は、JIS A 1416、JIS A 1428の測定方法に準じて測定した。
グラフの横軸はオクターブバンド中心周波数（Ｈｚ）、縦軸は基準化音響透過損失（ｄＢ）である。音響透過損失は、試験体に入射する音響エネルギーと試験体を通過する音響エネルギーの差（ｄＢ）で、基準化音響透過損失（ｄＢ）は、開口面積による試験結果の差をなくすため、音響透過損失を、試験面積が１ｍ2に基準化した値である。
図９から明らかなように、側面の内壁と吸音体との間に空気層を設けた本発明１，２の遮音ベントキャップは、５００Ｈｚ帯域から４０００Ｈｚ帯域までの全周波数帯域において高い遮音効果が得られることが確認された。また、本発明１と本発明２とを比較して明らかなように、側面の内壁と吸音体との間の空気層の厚さを変化させると遮音効果が更に高まる。
一方、参考例のように、吸音材を本体の内壁に貼り付けた場合でも、吸音材の厚さが本発明と同じく薄い場合には、十分な遮音効果が得られないことも確認された。
【００２０】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に記載の範囲には限定されない。前記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者にも明らかである。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲から明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
以上説明したように、本発明の遮音ベントキャップは、少ない吸音材を用いて、屋外からの騒音を効果的に低減することができるので、特に、マンション等の外壁に取付けられる遮音ベントキャップとして用いることができる。
【符号の説明】
【００２２】
１０  遮音ベントキャップ、１１  本体、１１ａ  前面、１１ｂ  後面、
１１ｃ  上面、１１ｄ  下面、１１ｍ  側面、１２  接続管、１３  吸音体、
１３ａ  取付部材、１３ｂ  吸音材、１４  吸気口、１５  通気口、
１６ａ，１６ｃ，１６ｍ  空気層、２０  建物、２１  外壁、２２  換気孔、
２３  保護管、２４  ベランダ、２５  室内、３０  騒音源。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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