(57)【要約】      （修正有）【課題】共鳴による消音装置の振動によって生じる騒音を抑制することができる消音システムを提供する。【解決手段】消音システムにおいては、第１空間と第２空間とを仕切る仕切部３２を貫通して管状部材３４が設置され、管状部材を通過する音を消音する消音装置３６が管状部材に設置されている。消音装置は、仕切部と仕切部の一方の表面に沿って仕切部の表面から離間して設置された化粧板３８との間の空間において、管状部材の一方の端部側に配置されている。消音装置と管状部材との間、および、消音装置と化粧板との間の少なくとも一方に弾性体または粘弾性体４８Ａ、４８Ｂが配置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１空間と第２空間とを仕切る仕切部を貫通して管状部材が設置され、前記管状部材を通過する音を消音する消音装置が設置された消音システムであって、
前記消音装置は、前記仕切部と前記仕切部の一方の表面に沿って前記仕切部の表面から離間して設置された化粧板との間の空間において、前記管状部材の一方の端部側に配置され、
前記消音装置と前記管状部材との間、および、前記消音装置と前記化粧板との間の少なくとも一方に弾性体または粘弾性体が配置されている消音システム。
【請求項２】
前記弾性体または粘弾性体の損失係数が０．０１以上である請求項１記載の消音システム。
【請求項３】
前記消音装置は、内径が前記管状部材の内径よりも大きい拡張部を備える筒状の拡張型の消音器を有する請求項１または２に記載の消音システム。
【請求項４】
前記消音装置は、さらに、前記管状部材内に挿入された筒状の第１挿入部と、前記化粧板に形成された開口穴内に挿入された筒状の第２挿入部とを有し、
前記消音器は、前記第１挿入部の一方の端面と前記第２挿入部の一方の端面との間に接続され、
前記弾性体または前記粘弾性体は、前記第１挿入部の外周面と前記管状部材の内周面との間、および、前記第２挿入部の外周面と前記化粧板に形成された開口穴の内周面との間の少なくとも一方に配置されている請求項３に記載の消音システム。
【請求項５】
前記消音装置は、さらに、前記管状部材内に挿入された筒状の挿入部を有し、
前記消音器の一方の端面は前記挿入部の一方の端面に接続され、前記消音器の他方の端部は前記化粧板に形成された開口穴内に挿入され、
前記弾性体または前記粘弾性体は、前記挿入部の外周面と前記管状部材の内周面との間、および、前記消音器の他方の端部の外周面と前記化粧板に形成された開口穴の内周面との間の少なくとも一方に配置されている請求項３に記載の消音システム。
【請求項６】
前記消音装置は、さらに、前記拡張部の空間内に配置された吸音材を有する請求項５に記載の消音システム。
【請求項７】
前記消音器の他方の端面は、前記消音器の他方の端面以外の消音器本体から取り外し可能であり、前記消音器本体から前記消音器の他方の端面を取り外した場合に前記拡張部の空間内に配置された吸音材を交換可能である請求項６に記載の消音システム。
【請求項８】
前記消音装置は、前記管状部材の第一共鳴の共鳴周波数の音を消音する共鳴型の消音器を有する請求項１または２に記載の消音システム。
【請求項９】
前記消音装置は、さらに、一方の端部が前記管状部材内に挿入され、他方の端部が前記化粧板に形成された開口穴内に挿入された筒状の連通部を備え、
前記連通部の壁面には、開口部が形成され、
前記消音器は、前記連通部の外周面上に配置され、
前記消音器の内部空間と前記管状部材の内部空間とは前記開口部によって連通され、
前記弾性体または前記粘弾性体は、前記連通部の一方の端部の外周面と前記管状部材の内周面との間、および、前記連通部の他方の端部の外周面と前記化粧板に形成された開口穴の内周面との間の少なくとも一方に配置されている請求項８に記載の消音システム。
【請求項１０】
前記消音装置は、音エネルギーを熱エネルギーに変換して消音を行う吸収型の消音器を有する請求項１または２に記載の消音システム。
【請求項１１】
前記消音装置は、さらに、前記管状部材内に挿入された筒状の挿入部と、吸音材と、を備え、
前記消音器は、空洞部および前記空洞部と外部とを連通する開口部を有し、前記挿入部の一方の端面に接続され、
前記吸音材は、前記消音器の前記空洞部内の少なくとも一部に、または、前記消音器の前記開口部の少なくとも一部を覆う位置に配置され、
前記消音器の前記開口部は、前記管状部材の中心軸側を向いて配置されており、
前記挿入部は、中心軸を前記管状部材の中心軸に一致させて配置されており、
前記消音器内の音波の進行方向における前記空洞部の深さＬdは、前記管状部材の軸方向における前記開口部の幅Ｌoよりも大きく、
前記消音装置を含む前記消音システムにおける前記管状部材の第一共鳴の共鳴周波数における音波の波長をλとすると、前記空洞部の深さＬdは、０．０１１×λ＜Ｌd＜０．２５×λを満たし、
前記弾性体または前記粘弾性体は、前記挿入部の外周面と前記管状部材の内周面との間、および、前記消音器の他方の端部の外周面と前記化粧板に形成された開口穴の内周面との間の少なくとも一方に配置されている請求項１０に記載の消音システム。
【請求項１２】
前記消音装置は、さらに、前記管状部材内に挿入された筒状の挿入部と、吸音材と、を備え、
前記消音器は、空洞部および前記空洞部と外部とを連通する開口部を有し、前記挿入部の一方の端面に接続され、
前記吸音材は、前記消音器の前記空洞部内の少なくとも一部に、または、前記消音器の前記開口部の少なくとも一部を覆う位置に配置され、
前記消音器の前記開口部は、前記管状部材の中心軸側を向いて配置されており、
前記挿入部は、中心軸を前記管状部材の中心軸に一致させて配置されており、
前記消音器内の音波の進行方向における前記空洞部の深さＬdは、前記管状部材の軸方向における前記開口部の幅Ｌoよりも大きく、
前記消音器の開口部の面積をＳ1、前記空洞部の内壁の表面積をＳdとすると、面積Ｓdに対する面積Ｓ1の割合Ｓ1/Ｓdは、０＜Ｓ1／Ｓd＜４０％を満たし、
前記弾性体または前記粘弾性体は、前記挿入部の外周面と前記管状部材の内周面との間、および、前記消音器の他方の端部の外周面と前記化粧板に形成された開口穴の内周面との間の少なくとも一方に配置されている請求項１０に記載の消音システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、住宅の外壁等の仕切部を貫通して通気スリーブ等の管状部材が設置され、管状部材を通過する音を消音する消音装置が管状部材に設置された消音システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
住宅の壁に設けられた換気のための通気スリーブからの音漏れが騒音の問題となっている。この騒音対策として、通気スリーブに適用される様々な消音装置が開発されている。吸音材および共鳴器等の消音装置を通気スリーブ内に配置する場合、または、通気スリーブの屋外側に防音フード等を配置する場合は、防音効果は得られるが、圧力損失が大きくなり換気効率が低下するという問題があった。
【０００３】
この問題を解決するためには、例えば、通気スリーブの外周部に消音装置を配置することが考えられる。しかし、通気スリーブの外周部に消音装置を配置するためには、例えば、コンクリートからなる壁に設けられた穴を拡大する大掛かりな施工が必要となる。これに対し、壁の室内側の表面と化粧板との間の空間に消音装置を配置することが発案されている（特許文献１，２参照）。
【０００４】
ここで、特許文献１には、共鳴型消音機構を、通気スリーブの筒軸芯方向における仕切部の外の位置で、且つ、仕切部と化粧板との間の位置で、通気スリーブの外周部に形成することが記載されている。
特許文献２には、消音容器と、消音容器の屋外側の開口に取り付けられた減音装置とにより構成された消音換気装置において、減音装置を給気筒と、共鳴音吸音材とより構成し、給気筒の屋内側（消音容器側）の先端に有孔筒を設置し、有孔筒の周囲に共鳴音吸音材を配置することが記載されている。
【０００５】
また、本発明に関連性のある先行技術文献として、特許文献３には、レンジフードの上部に形成された防音室より連通垂設される接続用筒体と、レンジフード本体の下端縁が内上方へ一体に延設されてなる集気板の上部開口筒部分とを弾性体でなる吸音筒体にて連通接続することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４８２０１６３号公報
【特許文献２】特開２０１３−１６４２２９号公報
【特許文献３】特開平６−２２１６３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
例えば、特許文献１，２に記載の消音装置は、壁または化粧板に直接接触されて機械的に固定されている。しかし、通気スリーブの長さ等によって決定される共鳴周波数の音が通気スリーブおよび消音装置を通過する場合、消音装置が共鳴周波数の音に共鳴して、音のエネルギーが消音装置の中に蓄えられて消音装置自体が大きく振動し、消音装置が音源となって音が放射されて騒音が発生するという問題がある。
【０００８】
また、経時とともに、消音装置の振動によって消音装置と化粧板との間の機械的な固定部に隙間が生じ、消音装置の振動によって消音装置と化粧板とが物理的に接触することによっても騒音が発生するようになるという問題がある。
【０００９】
上記のように、共鳴による消音装置の振動によって騒音装置から騒音が発せられるという問題は、本発明者らによって初めて知見された全く新たな問題である。共鳴による消音装置の振動によって生じる騒音は、特に消音装置を室内側に設置した場合に問題となるが、従来の消音システムにおいて、消音装置を室内側に配置しているものはほとんど存在していなかったため、従来の消音システムでは全く考慮されていなかった。
【００１０】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、共鳴による消音装置の振動によって生じる騒音を抑制することができる消音システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明は、第１空間と第２空間とを仕切る仕切部を貫通して管状部材が設置され、管状部材を通過する音を消音する消音装置が管状部材に設置された消音システムであって、
消音装置は、仕切部と仕切部の一方の表面に沿って仕切部の表面から離間して設置された化粧板との間の空間において、管状部材の一方の端部側に配置され、
消音装置と管状部材との間、および、消音装置と化粧板との間の少なくとも一方に弾性体または粘弾性体が配置されている消音システムを提供する。
【００１２】
ここで、弾性体または粘弾性体の損失係数が０．０１以上であることが好ましい。
【００１３】
また、消音装置は、内径が管状部材の内径よりも大きい拡張部を備える筒状の拡張型の消音器を有することが好ましい。
【００１４】
消音装置は、さらに、管状部材内に挿入された筒状の第１挿入部と、化粧板に形成された開口穴内に挿入された筒状の第２挿入部とを有し、
消音器は、第１挿入部の一方の端面と第２挿入部の一方の端面との間に接続され、
弾性体または粘弾性体は、第１挿入部の外周面と管状部材の内周面との間、および、第２挿入部の外周面と化粧板に形成された開口穴の内周面との間の少なくとも一方に配置されていることが好ましい。
【００１５】
消音装置は、さらに、管状部材内に挿入された筒状の挿入部を有し、
消音器の一方の端面は挿入部の一方の端面に接続され、消音器の他方の端部は化粧板に形成された開口穴内に挿入され、
弾性体または粘弾性体は、挿入部の外周面と管状部材の内周面との間、および、消音器の他方の端部の外周面と化粧板に形成された開口穴の内周面との間の少なくとも一方に配置されていることが好ましい。
【００１６】
消音装置は、さらに、拡張部の空間内に配置された吸音材を有することが好ましい。
【００１７】
また、消音器の他方の端面は、消音器の他方の端面以外の消音器本体から取り外し可能であり、消音器本体から消音器の他方の端面を取り外した場合に拡張部の空間内に配置された吸音材を交換可能であることが好ましい。
【００１８】
また、消音装置は、管状部材の第一共鳴の共鳴周波数の音を消音する共鳴型の消音器を有することが好ましい。
【００１９】
消音装置は、さらに、一方の端部が管状部材内に挿入され、他方の端部が化粧板に形成された開口穴内に挿入された筒状の連通部を備え、
連通部の壁面には、開口部が形成され、
消音器は、連通部の外周面上に配置され、
消音器の内部空間と管状部材の内部空間とは開口部によって連通され、
弾性体または粘弾性体は、連通部の一方の端部の外周面と管状部材の内周面との間、および、連通部の他方の端部の外周面と化粧板に形成された開口穴の内周面との間の少なくとも一方に配置されていることが好ましい。
【００２０】
また、消音装置は、音エネルギーを熱エネルギーに変換して消音を行う吸収型の消音器を有することが好ましい。
【００２１】
消音装置は、さらに、管状部材内に挿入された筒状の挿入部と、吸音材と、を備え、
消音器は、空洞部および空洞部と外部とを連通する開口部を有し、挿入部の一方の端面に接続され、
吸音材は、消音器の空洞部内の少なくとも一部に、または、消音器の開口部の少なくとも一部を覆う位置に配置され、
消音器の開口部は、管状部材の中心軸側を向いて配置されており、
挿入部は、中心軸を管状部材の中心軸に一致させて配置されており、
消音器内の音波の進行方向における空洞部の深さＬdは、管状部材の軸方向における開口部の幅Ｌoよりも大きく、
消音装置を含む消音システムにおける管状部材の第一共鳴の共鳴周波数における音波の波長をλとすると、空洞部の深さＬdは、０．０１１×λ＜Ｌd＜０．２５×λを満たし、
弾性体または粘弾性体は、挿入部の外周面と管状部材の内周面との間、および、消音器の他方の端部の外周面と化粧板に形成された開口穴の内周面との間の少なくとも一方に配置されていることが好ましい。
【００２２】
消音装置は、さらに、管状部材内に挿入された筒状の挿入部と、吸音材と、を備え、
消音器は、空洞部および空洞部と外部とを連通する開口部を有し、挿入部の一方の端面に接続され、
吸音材は、消音器の空洞部内の少なくとも一部に、または、消音器の開口部の少なくとも一部を覆う位置に配置され、
消音器の開口部は、管状部材の中心軸側を向いて配置されており、
挿入部は、中心軸を管状部材の中心軸に一致させて配置されており、
消音器内の音波の進行方向における空洞部の深さＬdは、管状部材の軸方向における開口部の幅Ｌoよりも大きく、
消音器の開口部の面積をＳ1、空洞部の内壁の表面積をＳdとすると、面積Ｓdに対する面積Ｓ1の割合Ｓ1/Ｓdは、０＜Ｓ1／Ｓd＜４０％を満たし、
弾性体または粘弾性体は、挿入部の外周面と管状部材の内周面との間、および、消音器の他方の端部の外周面と化粧板に形成された開口穴の内周面との間の少なくとも一方に配置されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の消音システムは、消音装置と化粧板との間、および、消音装置と管状部材との間の少なくとも一方を弾性体または粘弾性体によって固定することにより、共鳴による消音装置自体の振動を抑え、消音装置が音源となって音が放射されて騒音が発生するのを抑制することができる。また、消音装置自体の振動が抑えられるため、消音装置と化粧板との間の固定部に隙間が生じるのを抑制することができ、消音装置の振動によって消音装置と化粧板とが物理的に接触して騒音が発生することも抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の消音システムの模式的な構成を表す第１実施形態の断面図である。
【図２】第１実施形態の消音装置の各部のサイズを表す概念図である。
【図３】本発明の消音システムの模式的な構成を表す第２実施形態の断面図である。
【図４】本発明の消音システムの模式的な構成を表す第３実施形態の断面図である。
【図５】本発明の消音システムの模式的な構成を表す第４実施形態の断面図である。
【図６】通気スリーブの音場空間を説明するための概念図である。
【図７】透過音圧の実測で用いた消音装置の構成を表す断面図である。
【図８】透過音圧を測定するための実測システムを表す概念図である。
【図９】消音装置が無しおよび有りの場合の透過音圧と１／３オクターブバンドの中心周波数との関係を表すグラフである。
【図１０】消音装置が非固定および固定の場合の透過音圧と１／３オクターブバンドの中心周波数との関係を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明の消音システムを詳細に説明する。
【００２６】
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。
なお、本明細書において、「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
また、本明細書において、「直交」および「平行」とは、本発明が属する技術分野において許容される誤差の範囲を含むものとする。例えば、「直交」および「平行」とは、厳密な直交あるいは平行に対して±１０°未満の範囲内であることなどを意味し、厳密な直交あるいは平行に対しての誤差は、５°以下であることが好ましく、３°以下であることがより好ましい。
本明細書において、「同じ」は、技術分野で一般的に許容される誤差範囲を含むものとする。また、本明細書において、「全体」および「全周」などというとき、１００％である場合のほか、技術分野で一般的に許容される誤差範囲を含み、例えば９９％以上、９５％以上、または９０％以上である場合を含むものとする。
また、本明細書において、「消音」とは騒音を消し、「防音」とは騒音を防ぎ、「吸音」とは騒音を吸収することを意味するが、いずれも技術分野で許容される誤差範囲を含むものとする。例えば、「消音」とは、騒音を１００％消す場合の他、例えば、９９％以上、９５％以上、または９０％以上の騒音を消す場合等を含むものとする。「防音」および「吸音」についても同様である。
【００２７】
［第１実施形態］
図１は、本発明の消音システムの模式的な構成を表す第１実施形態の断面図である。図１に示す消音システム３０は、コンクリート壁３２を貫通して通気スリーブ３４が設置され、消音装置３６が通気スリーブ３４に設置された構成を有する。
【００２８】
コンクリート壁３２は、第１空間と第２空間とを仕切る本発明の仕切部であり、例えば、外壁等の壁であるが、これに限定されず、スラブ、屋根等であってもよい。コンクリート壁３２には、その厚み方向に貫通する貫通穴が形成されている。
本実施形態において、第１空間は室外空間であり、第２空間は室内空間である。ただし、これに限定されず、例えば、第１空間および第２空間の両方が室内空間であってもよいし、両方が室外空間であってもよい。
【００２９】
通気スリーブ３４は、本発明の管状部材であり、例えば、換気口および空調用ダクト等の筒状の通気スリーブであるが、これに限定されず、各種機器に用いられる一般的なダクト等であってもよい。
通気スリーブ３４の軸方向の長さはコンクリート壁３２の厚みと同じであり、通気スリーブ３４の外径はコンクリート壁３２に形成された貫通穴の内径と同じである。通気スリーブ３４は、コンクリート壁３２に形成された貫通穴の中に嵌め込まれて設置されている。
【００３０】
コンクリート壁３２の厚みは１００ｍｍ、貫通穴の直径は１１４ｍｍである。通気スリーブ３４の内径は１００ｍｍ、外径は貫通穴の直径と同じ１１４ｍｍであり、長さはコンクリート壁３２の厚みと同じ１００ｍｍである。
【００３１】
また、消音システム３０には、室内の美観性を向上させるために、コンクリート壁３２の一方（第２空間側）の表面に沿ってコンクリート壁３２の表面から一定の間隔離間してコンクリート壁３２を覆うように化粧板３８が設置されている。つまり、コンクリート壁３２と化粧板３８との間には空間が存在する。化粧板３８には、その厚み方向に貫通する開口穴が形成されている。化粧板３８に形成された開口穴の中心軸は、コンクリート壁３２に形成された貫通穴の中心軸と一致している。
【００３２】
化粧板３８の厚みは１０ｍｍである。化粧板３８に形成された開口穴の直径は、通気スリーブ３４の内径と同じ１１４ｍｍである。化粧板３８とコンクリート壁３２との間の距離は１０９ｍｍである。
【００３３】
消音装置３６は、通気スリーブ３４を通過する音を消音するものである。消音装置３６は、コンクリート壁３２と化粧板３８との間の空間において、通気スリーブ３４の軸方向の一方（第２空間側）の端部側に配置されている。
【００３４】
第１実施形態の消音装置３６は、アクリル樹脂製の拡張ダクトであり、第１挿入部４０Ａと、消音器４２と、第２挿入部４０Ｂとを有する。
第１挿入部４０Ａおよび第２挿入部４０Ｂは、両端が開放された筒状の部材である。
消音器４２は、両端面の中央部が開放された筒状の拡張型の消音器であり、内径が第１挿入部４０Ａおよび第２挿入部４０Ｂの内径よりも拡張された拡張部を有する。消音器４２は、第１挿入部４０Ａと第２挿入部４０Ｂとの間、さらに詳しくは、第１挿入部４０Ａの軸方向の一方（第２空間側）の端面と第２挿入部４０Ｂの軸方向の一方（第１空間側）の端面との間に接続されている。
本発明において、拡張型の消音器とは、内径が通気スリーブの内径よりも大きい拡張部を備える筒状の消音器のことを言う。
【００３５】
第１挿入部４０Ａおよび第２挿入部４０Ｂの外径は１０８ｍｍであり、通気スリーブ３４の内径および化粧板３８に形成された開口穴の直径よりも小さい。
また、図２に示すように、第１挿入部４０Ａおよび第２挿入部４０Ｂの内径φ１は８８ｍｍである。消音器４２の内径φ２は１４０ｍｍであり、通気スリーブ３４の内径よりも大きい。また、第１挿入部４０Ａの軸方向の長さＬ１は３０ｍｍである。消音器４２の軸方向の長さＬ２は、化粧板３８とコンクリート壁３２との間の距離と同じ１０９ｍｍである。第２挿入部４０Ｂの軸方向の長さＬ３は、化粧板３８の厚みと同じ１０ｍｍである。
【００３６】
第１挿入部４０Ａは、消音器４２の軸方向の一方（第１空間側）の端面がコンクリート壁３２の一方の表面および通気スリーブ３４の軸方向の一方（第２空間側）の端面に接する位置まで通気スリーブ３４内に挿入されている。第２挿入部４０Ｂは、消音器４２の軸方向の他方（第２空間側）の端面が化粧板３８の一方（第１空間側）の表面に接する位置まで化粧板３８に形成された開口穴内に挿入されている。
【００３７】
第１挿入部４０Ａの外周面と通気スリーブ３４の内周面との間には、制振および固定材料として弾性体または粘弾性体４８Ａが配置され、第１挿入部４０Ａの外周面は、弾性体または粘弾性体４８Ａによって通気スリーブ３４の内周面に固定されている。弾性体または粘弾性体４８Ａの厚みは３ｍｍであり、第１挿入部４０Ａの外径と通気スリーブ３４の内径との差分に等しい。また、第２挿入部４０Ｂの外周面と化粧板３８に形成された開口穴の内周面との間には弾性体または粘弾性体４８Ｂが配置され、第２挿入部４０Ｂの外周面は、弾性体または粘弾性体４８Ｂによって化粧板３８に形成された開口穴の内周面に固定されている。弾性体または粘弾性体４８Ｂの厚みは３ｍｍであり、第２挿入部４０Ｂの外径と化粧板３８に形成された開口穴の内径との差分に等しい。弾性体または粘弾性体４８Ａ、４８Ｂとしては、損失係数が０．０６〜０．０８であるシリコーンゴムを使用している。
【００３８】
弾性体または粘弾性体４８Ａ、４８Ｂの損失係数は、固定材料としてはコンクリートの損失係数（鈴木浩平、「ダンピングと制振の技術−制振材料と新しいダンパの開発−」、計測と制御、公益社団法人  計測自動制御学会、１９９８年８月、第３７巻、第８号、ｐ．５３１−５４０参照）よりも大きい０．０１以上であるのが好ましく、制振材料としては０．１以上であるのが好ましい。損失係数は、振動の減衰特性を表す指標である。
【００３９】
弾性体または粘弾性体４８Ａ、４８Ｂの厚みは、消音装置３６の振動および騒音の抑制等の観点から、０．０１ｍｍ〜２０ｍｍであるのが好ましく、０．１ｍｍ〜１０ｍｍであるのがより好ましく、０．５ｍｍ〜５ｍｍであるのが最も好ましい。
【００４０】
第１実施形態の消音システム３０では、第１挿入部４０Ａ、４０Ｂおよび消音器４２を有する消音装置３６を通気スリーブ３４内に挿入して設置する構成とすることにより、既存の換気口および空調用ダクト等に大規模な工事等を行うことなく簡易に設置することが可能となる。従って、消音器４２が劣化あるいは破損した時の交換が簡易である。また、住宅の通気スリーブなどに使用する場合は、コンクリート壁の貫通穴径を変える必要がなく施工が簡易である。また、リノベーション時に後付けで設置することが簡易である。
【００４１】
第１実施形態の消音システム３０においては、弾性体または粘弾性体４８Ａ、４８Ｂによって通気スリーブ３４と消音装置３６との間、および、消音装置３６と化粧板３８との間の両方が固定されている。これにより、共鳴による消音装置３６自体の振動を抑え、消音装置３６が音源となって音が放射されて騒音が発生するのを抑制することができる。また、消音装置３６自体の振動が抑えられるため、消音装置３６と化粧板３８との固定部に隙間が生じるのを抑制することができ、消音装置３６の振動によって消音装置３６と化粧板３８とが物理的に接触することによって騒音が発生するのを抑制することができる。
【００４２】
なお、上記実施形態においては、消音装置３６と通気スリーブ３４との間、および、消音装置３６と化粧板３８との間の両方に弾性体または粘弾性体４８Ａ、４８Ｂを配置しているが、これに限定されず、消音装置３６と通気スリーブ３４との間、および、消音装置３６と化粧板３８との間の少なくとも一方に弾性体または粘弾性体を配置することができる。つまり、第１挿入部４０Ａの外周面と通気スリーブ３４の内周面との間、および、第２挿入部４０Ｂの外周面と化粧板３８に形成された開口穴の内周面との間の少なくとも一方に弾性体または粘弾性体を配置することができる。
【００４３】
消音装置３６と化粧板３８との間、または、消音装置３６と通気スリーブ３４との間のいずれか一方のみを弾性体または粘弾性体によって固定する場合であっても、消音装置３６の振動を大幅に抑制することができる。
消音装置３６と化粧板３８との間のみを固定する場合、消音装置３６の振動を化粧板３８によって直接的に抑制することができる。一方、消音装置３６の第１挿入部４０Ａの外周面と通気スリーブ３４の内周面との間には弾性体または粘弾性体が配置されていないため、弾性体または粘弾性体の厚みの分だけ第１挿入部４０Ａおよび第２挿入部４０Ｂの外径および内径を小さくする必要がなく、通気スリーブ３４の開口を大きくすることができ、圧力損失を低減することができる。
また、消音装置３６と化粧板３８との間、および、消音装置３６と通気スリーブ３４との間の両方を固定する場合、消音装置３６をより強固に固定することができ、消音装置３６の振動をより確実に抑制することができる。
【００４４】
前述のように、例えば、引用文献２には、消音換気装置において、消音容器と減音装置との間に設置された有孔筒の周囲に共鳴音吸音材を配置することが記載されている。この共鳴音吸音材が弾性体または粘弾性体である場合が考えられる。また、特許文献３には、レンジフードの接続用筒体と集気板の上部開口筒部分とを弾性体でなる吸音筒体にて連通接続することが記載されている。
【００４５】
しかし、特許文献２および３は、いずれも消音装置と通気スリーブとの間、または、消音装置と化粧板との間に弾性体または粘弾性体を配置することを記載していない。
【００４６】
消音装置３６の形成材料としては、例えば、金属材料、樹脂材料、強化プラスチック材料、および、カーボンファイバ等を挙げることができる。
【００４７】
金属材料としては、例えば、アルミニウム、チタン、マグネシウム、タングステン、鉄、スチール、クロム、クロムモリブデン、ニクロムモリブデン、および、これらの合金等の金属材料を挙げることができる。
【００４８】
樹脂材料としては、例えば、アクリル樹脂、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート、ポリアミドイド、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリアセタール、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンサルファイド、ポリサルフォン、ポリエチレンテレフタラート、ポリブチレンテレフタラート、ポリイミド、および、トリアセチルセルロース等の樹脂材料を挙げることができる。
【００４９】
強化プラスチック材料としては、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ：Carbon Fiber Reinforced Plastics）、および、ガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ：Glass Fiber Reinforced Plastics）を挙げることができる。
【００５０】
また、弾性体または粘弾性体４８Ａ、４８Ｂの材料としては、損失係数が０．０１以上のゴム、接着材、および、パテ材等を使用することができる。
損失係数は、ＪＩＳ  Ｇ  ０６０２：１９９３に準ずる片持梁法または中央加振法により測定することができる。例えば、リオン株式会社製の損失係数測定システムを用いて損失係数の測定を行うことができる。
【００５１】
ゴムとしては、例えば、損失係数が０．０４〜０．０６である合成ゴム、および、０．０６〜０．０８のシリコーンゴムを用いることができる。また、防振用シリコーンゴム、例えば信越化学製のＫＥ−５５６０は０．２〜０．３と高い損失係数を有しているので好ましい。
【００５２】
接着材としては、損失係数が０．０１以上であるアクリル系接着材、および、エポキシ系接着材を用いることができる。特に弾性接着材を用いるとさらに好ましい。例えば、セメダイン製（ＰＭ１００、ＰＭ１５５、ＰＭ３００、ＰＭ１６５、ＰＭ２００／ＰＭ２１０、ＥＰ００１Ｋ）、スリーボンドホールディングス製（１２２０シリーズ、１５３０シリーズ、３９５０シリーズ）のものなどを用いることができる。
【００５３】
パテ材としては、損失係数が０．０１以上であるラッカーパテ、石膏パテ、炭酸カルシウムパテ、瞬間接着パテ、二液混合型パテなどを用いることができる。特に高い弾性を有するパテが好ましい。例えば、ボンド製（ＭＰＸ−１、ＰＸ２０００、ＫＵ９２０、化粧ボード用、Ｇ１０、Ｇ１０Ｚ、ＳＵ２５、シリコーンコーク、変成シリコーンコーク）のものなどを用いることができる。
【００５４】
［第２実施形態］
図３は、本発明の消音システムの模式的な構成を表す第２実施形態の断面図である。
第２実施形態の消音システム５０において、コンクリート壁３２および通気スリーブ３４の構成は第１実施形態の場合と同じである。
【００５５】
化粧板３８の厚みは１０ｍｍ、化粧板３８とコンクリート壁３２との間の距離は１０９ｍｍであり、第１実施形態の場合と同じである。一方、化粧板３８に形成された開口穴の直径は１２０ｍｍであり、通気スリーブ３４の内径よりも大きい。
【００５６】
第２実施形態の消音装置５６は、アクリル樹脂製であり、連通部６０と、消音器６２とを有する。
連通部６０は、両端が開放された筒状の部材であり、その壁面には、開口部６４が形成されている。
消音器６２は、ヘルムホルツ共鳴器（共鳴型の消音器）であり、連通部６０の外周面上に配置されている。ヘルムホルツ共鳴器は、連通部６０の壁面に形成された開口部６４の背面に閉空間（内部空間）が形成された構造である。つまり、消音器６２の内部空間と通気スリーブ３４の内部空間（音場空間）とは、連通部６０の壁面に形成された開口部６４によって連通されている。
本発明において、共鳴型の消音器とは、例えば、通気スリーブの第一共鳴の共鳴周波数の音を消音する消音器のことを言う。
【００５７】
上記構造により、第２実施形態の消音装置５６であるヘルムホルツ共鳴器は、通気スリーブの第一共鳴の共鳴周波数の音、例えば、５００Ｈｚ近傍の音に共鳴し、第１実施形態の消音装置３６では消音することが困難な５００Ｈｚ近傍の低周波音を消音することができる。
【００５８】
なお、消音器６２は、ヘルムホルツ共鳴器に限らず、例えば、通気スリーブ３４の第一共鳴の共鳴周波数の音を消音する共鳴型の消音器であればよく、微細貫通孔を利用した共鳴器、サイドブランチ型共鳴器、膜振動を利用した共鳴器等が利用可能である。
また、共鳴型の消音器６２として、略直方体形状の１以上の消音器を連通部６０の外周面上に配置し、連通部６０の壁面に各々の消音器に対応する任意の形状の開口部６４を形成してもよい。あるいは、共鳴型の消音器６２として、ドーナツ形状の消音器を連通部６０の外周面上に配置し、開口部６４を消音器の壁面の全周にわたってスリット状に形成してもよい。
【００５９】
連通部６０の外径は通気スリーブ３４の内径と同じ１１４ｍｍであり、化粧板３８に形成された開口穴の直径よりも小さい。連通部６０の内径は１０８ｍｍである。連通部６０の軸方向の長さは、第１実施形態の消音装置３６の軸方向の長さＬ１＋Ｌ２＋Ｌ３と同じ１４９ｍｍである。
また、連通部６０の壁面に形成された開口部６４の面積は、６９４０ｍｍ2であり、その半径方向の長さ、つまり、連通部６０の壁面の厚みは、３ｍｍである。消音器６２の内部空間の体積は、８２１８４０ｍｍ3である。
ここで、連通部６０の壁面に形成された開口部６４の面積は、この開口部６４を通る連通部６０の中心軸を軸とする円周面における面積である。
【００６０】
連通部６０の軸方向の一方（第１空間側）の端部は、消音器６２の軸方向の一方（第１空間側）の端面がコンクリート壁３２の一方の表面および通気スリーブ３４の軸方向の一方の端面に接する位置まで通気スリーブ３４内に挿入されている。また、連通部６０の軸方向の他方（第２空間側）の端部は、消音器６２の軸方向の他方（第２空間側）の端面が化粧板３８の一方（第１空間側）の表面に接する位置まで化粧板３８に形成された開口穴内に挿入されている。
【００６１】
連通部６０の他方の端部の外周面と化粧板３８に形成された開口穴の内周面との間には弾性体または粘弾性体６８が配置され、連通部６０の他方の端部の外周面は、弾性体または粘弾性体６８によって化粧板３８に形成された開口穴の内周面に固定されている。
弾性体または粘弾性体６８の種類および厚みは、第１実施形態で使用したものと同じである。
【００６２】
第２実施形態の消音システム５０においても、第１実施形態の場合と同様に、消音装置５６自体の振動を抑え、消音装置５６が音源となって騒音が発生するのを抑制することができる。
また、第２実施形態の消音システム５０においては、弾性体または粘弾性体６８によって消音装置５６と化粧板３８との間のみが固定されている。つまり、通気スリーブ３４と消音装置５６との間は弾性体または粘弾性体によって固定されていない。従って、第１実施形態の消音システム３０の場合と比べて、弾性体または粘弾性体の厚みの分だけ連通部６０の外径および内径を大きくすることができるため、通気スリーブ３４の開口を大きくすることができ、圧力損失を低減することができる。
【００６３】
［第３実施形態］
図４は、本発明の消音システムの模式的な構成を表す第３実施形態の断面図である。
第３実施形態の消音システム７０においても、コンクリート壁３２および通気スリーブ３４の構成は第１実施形態の場合と同じである。
【００６４】
化粧板３８の厚みは１０ｍｍ、化粧板３８とコンクリート壁３２との間の距離は１０９ｍｍであり、第１実施形態の場合と同じである。一方、化粧板３８に形成された開口穴の直径は１５２ｍｍであり、後述する消音器８２の外径よりも大きい。
【００６５】
第３実施形態の消音装置７６は、アクリル樹脂製の拡張ダクトであり、挿入部８０と、消音器８２とを有する。
挿入部８０は、両端が開放された筒状の部材である。
消音器８２は、両端面の中央部が開放された筒状の拡張型の消音器であり、内径が挿入部８０の内径よりも拡張された拡張部を有する。消音器８２の軸方向の一方（第１空間側）の端面は挿入部８０の軸方向の一方（第２空間側）の端面に接続されている。
また、消音器８２には、拡張部の空間内の全体にわたって吸音材８４が配置されている。なお、吸音材８４は、消音装置７６の内部空間のどの位置に配置してもよいが、圧力損失を低減するために拡張部の空間内のみに配置するのが好ましい。消音器８２の他方（第２空間側）の端面は、これ以外の消音器本体から取り外し可能である。このような構造にすることにより、消音器本体から消音器８２の他方の端面を取り外した場合に拡張部の空間内に配置された吸音材８４を交換することが可能である。
【００６６】
挿入部８０の外径は、通気スリーブ３４の内径と同じ１１４ｍｍであり、内径は１０８ｍｍである。消音器８２の外径は１４６ｍｍである。消音器８２の内径は１４０ｍｍであり、通気スリーブ３４の内径よりも大きい。また、挿入部８０の軸方向の長さは、第１実施形態の消音装置３６の軸方向の長さＬ１と同じ３０ｍｍである。消音器８２の軸方向の長さは、化粧板３８の厚みの１０ｍｍと、化粧板３８とコンクリート壁３２との間の距離の１０９ｍｍとを加えた１１９ｍｍである。
【００６７】
挿入部８０は、消音器８２の一方（第１空間側）の端面がコンクリート壁３２の一方の表面および通気スリーブ３４の軸方向の一方（第２空間側）の端面に接する位置まで通気スリーブ３４内に挿入されている。また、消音器８２の他方（第２空間側）の端部は、消音器８２の他方（第２空間側）の端面が化粧板３８の他方（室内側）の表面と一致する位置まで化粧板３８に形成された開口穴内に挿入されている。
【００６８】
消音器８２の他方の端部の外周面と化粧板３８に形成された開口穴の内周面との間には弾性体または粘弾性体８８が配置され、消音器８２の他方の端部の外周面は、弾性体または粘弾性体８８によって化粧板３８に形成された開口穴の内周面に固定されている。
弾性体または粘弾性体８８の種類および厚みは、第１実施形態で使用したものと同じである。
【００６９】
第３実施形態の消音システム７０においても、第１実施形態の場合と同様に、消音装置７６自体の振動を抑え、消音装置７６が音源となって騒音が発生するのを抑制することができる。
また、第３実施形態の消音システム７０においても、第２実施形態の場合と同様に、通気スリーブ３４の開口を大きくすることができ、圧力損失を低減することができる。
さらに、第３実施形態の消音システム７０においては、弾性体または粘弾性体８８によって消音器８２と化粧板３８との間が固定されている。つまり、消音器８２の他方の端面は化粧板３８によって覆われていない。また、消音器８２の他方の端面は消音器本体から取り外し可能である。従って、消音器８２の他方の端面を消音器本体から取り外して吸音材８４を容易に交換することが可能となる。
【００７０】
［第４実施形態］
図５は、本発明の消音システムの模式的な構成を表す第４実施形態の断面図である。図５に示す消音システム１０は、コンクリート壁１２を貫通して通気スリーブ１４が設置され、消音装置１６が通気スリーブ１４に設置された構成を有する。
第４実施形態の消音システム１０において、コンクリート壁１２および通気スリーブ１４の構成は、第１実施形態のコンクリート壁３２および通気スリーブ３４の場合と同じである。
【００７１】
つまり、通気スリーブ１４の軸方向の長さはコンクリート壁１２の厚みと同じであり、通気スリーブ１４の外径はコンクリート壁１２に形成された貫通穴の内径と同じである。通気スリーブ１４は、コンクリート壁１２に形成された貫通穴の中に嵌め込まれて設置されている。
【００７２】
また、化粧板１８は、コンクリート壁１２の一方（第２空間側）の表面から離間して配置されている。化粧板１８には、その厚み方向に貫通する開口穴が形成されている。化粧板に形成された開口穴の中心軸は、コンクリート壁１２に形成された貫通穴の中心軸と一致している。
【００７３】
消音装置１６は、通気スリーブ１４を通過する音を消音するものである。消音装置１６は、コンクリート壁１２と化粧板１８との間の空間において、通気スリーブ１４の軸方向の一方（第２空間側）の端部側に配置されている。
【００７４】
第４実施形態の消音装置１６は、挿入部２０と、消音器２２とを有する。
挿入部２０は、両端が開放された筒状の部材である。挿入部２０の外径は、通気スリーブ１４の内径よりもわずかに小さく、通気スリーブ１４内に挿入可能である。
【００７５】
消音器２２は、両端面の中央部が開放された筒状（ドーナツ状）の吸収型の消音器であり、その内部に空洞部２４を有する。消音器２２の外径は、挿入部２０の外径よりも大きく、化粧板１８に形成された開口穴の直径よりも小さい。消音器２２の内径は、通気スリーブ１４の内径よりも大きい。消音器２２の軸方向の一方（第１空間側）の端面は、消音器２２が挿入部２０の内径を塞がないように、挿入部２０の中心軸と消音器２２の中心軸とを一致させて挿入部２０の軸方向の一方（第２空間側）の端面に接続されている。
本発明において、吸収型の消音器とは、音エネルギーを熱エネルギーに変換して消音を行う消音器のことを言う。
【００７６】
消音器２２の一方の端部には、空洞部２４と外部とを連通する開口部２６が、消音器２２の中心軸（通気スリーブ１４の中心軸）の方向を向くように、消音器２２の壁面の全周にわたってスリット状に形成されている。つまり、消音器２２は、軸方向に平行な断面において、空洞部２４と開口部２６からなるＬ字型の空間を有する消音器である。空洞部２４は、開口部２６および挿入部２０の内部空間を通して、通気スリーブ１４の内部空間、つまり、通気スリーブ１４内に生じる第一共鳴の音場空間に接続されている。
【００７７】
挿入部２０は、その中心軸と通気スリーブ１４の中心軸とを一致させて、消音器２２の一方の端面がコンクリート壁１２の一方の表面および通気スリーブ１４の一方の端面に接する位置まで通気スリーブ１４内に挿入されている。消音器２２の軸方向の他方（第２空間側）の端部は、消音器２２の他方の端面が化粧板１８の一方（第２空間側）の表面と一致する位置まで化粧板１８に形成された開口穴内に挿入されている。なお、消音器２２の他方の端面は、化粧板１８の一方の表面から突出していてもよい。
これにより、消音器２２の開口部２６は、通気スリーブ１４の開口端補正距離内の空間に配置されている。
【００７８】
ここで、消音システム１０内における通気スリーブ１４の第一共鳴の音場空間について説明する。
【００７９】
図６は、２つの空間を隔てるコンクリート壁１２を貫通して設置された通気スリーブ１４の第一共鳴モードにおける音圧の分布をシミュレーションによって求めたものである。図６からわかるように、通気スリーブ１４の第一共鳴の音場空間は、通気スリーブ１４内、および、開口端補正距離内の空間である。周知のとおり、開口端補正の距離だけ音場の定在波の腹が通気スリーブ１４の外側にはみ出している。なお、円筒形の通気スリーブ１４の場合の開口端補正距離は、大凡１．２×管直径で与えられる。
【００８０】
消音器２２の開口部２６は、この通気スリーブ１４の第一共鳴の音場空間に接続される位置に配置されていればよい。
【００８１】
なお、消音器２２の壁面の全周にわたってスリット状の開口部２６を形成することに限定されず、例えば、矩形状、多角形状、円形状、楕円形状等の種々の形状の１以上の開口部を形成してもよい。
また、軸方向における消音器２２の開口部２６の位置にも限定はない。開口部２６の位置によって、より好適に消音する周波数帯を制御することが可能である。
【００８２】
図５に示すように、消音器２２の空洞部２４内の音波の進行方向における空洞部２４の深さをＬdとし、軸方向における消音器２２の開口部２６の幅をＬoとすると、空洞部２４の深さＬdは、開口部２６の幅Ｌoよりも大きい。
空洞部２４内の音波の進行方向は、シミュレーションにより求めることができる。図５に示す例において、空洞部２４は軸方向に延在しているため、空洞部２４内における音波の進行方向は軸方向（図５中左右方向）である。従って、空洞部２４の深さＬdは、軸方向における開口部２６の中心位置から空洞部２４の遠い側（第２空間側）の端面までの長さである。
【００８３】
なお、位置によって空洞部２４の深さが異なる場合には、空洞部２４の深さＬdは、各位置での深さの平均値である。また、位置によって開口部２６の幅が異なる場合には、開口部２６の幅Ｌoは、各位置での幅の平均値である。
【００８４】
また、消音システム１０内における通気スリーブ１４内に生じる第一共鳴の共鳴周波数における音波の波長をλとすると、消音器２２の空洞部２４の深さＬdは、０．０１１×λ＜Ｌd＜０．２５×λを満たす。すなわち、空洞部２４の深さＬdは、λ／４よりも小さく、消音器２２は、共鳴によって消音するものではなく、音エネルギーを熱エネルギーに変換して消音を行う吸収型の消音器である。
【００８５】
共鳴型の消音器を用いて通気スリーブ１４の最低共鳴周波数の音を消音する場合には、少なくとも共鳴周波数の波長λの１／４の長さが必要となる。
また、通気スリーブ１４の共鳴は複数の周波数で発生するが、共鳴型の消音器は、特定の周波数（周波数帯域）の音を選択的に消音するものである。
【００８６】
これに対して、第４実施形態の消音システム１０は、空洞部２４と開口部２６とを有し、消音器２２内の音波の進行方向における空洞部２４の深さＬdが、軸方向における開口部２６の幅Ｌoよりも大きく、通気スリーブ１４の第一共鳴の共鳴周波数における音波の波長をλとすると、空洞部２４の深さＬdが、０．０１１×λ＜Ｌd＜０．２５×λを満たす消音器２２を、通気スリーブ１４の第一共鳴の音場空間に接続して配置する構成とする。
【００８７】
消音器２２は、その壁面近傍における流体の粘性、および、壁面の凹凸（表面粗さ）、あるいは、後述する消音器２２内に配置される吸音材等によって音エネルギーを熱エネルギーに変換して消音を行う。この壁面近傍における流体の粘性、および、壁面の凹凸（表面粗さ）、あるいは、消音器２２内に配置される吸音材は、本発明における変換機構である。
【００８８】
消音器２２の開口部２６の幅Ｌoが空洞部２４の深さＬdよりも小さいことによって、通気スリーブ１４内の音波が消音器２２内に流入する際に、音圧を保ったまま気体（空気）分子の移動速度が速くなる。変換機構による音エネルギーから熱エネルギーへの変換効率は、音圧および気体分子の移動速度に依存する。そのため、音圧を保ったまま気体分子の移動速度が速くなることによって、変換機構による音エネルギーから熱エネルギーへの変換効率が高くなる。
【００８９】
この消音の原理は音波の波長に依存しないので、空洞部２４の深さＬdが通気スリーブ１４の第一共鳴の共鳴周波数における波長λの１／４よりも小さくても、高い防音性能を発現させることができる。従って、消音器２２を小型化して通気スリーブ１４の通気性を維持しつつ、高い防音性能を得ることができる。
同様に、消音器２２による消音の原理は音波の波長に依存しないので、通気スリーブ１４の長さおよび形状等が異なる場合でも、防音性能を発現させることができ、通気スリーブ１４に合わせた設計が不要であり汎用性が高い。
また、消音器２２による消音の原理は音波の波長に依存しないので、広い周波数帯域の音を消音することができる。
【００９０】
また、消音器２２の空洞部２４の面積をＳ0とし、開口部２６の面積をＳ1とすると、開口部２６の面積Ｓ1は、空洞部２４の面積Ｓ0よりも小さいのが好ましい。開口部２６の面積Ｓ1を、空洞部２４の面積Ｓ0よりも小さくすることで、通気スリーブ１４内の音波が消音器２２内に流入する際に、音圧を保ったまま気体（空気）分子の移動速度を速くすることができるため、変換機構による音エネルギーから熱エネルギーへの変換効率をより高くすることができる。
【００９１】
ここで、空洞部２４の面積Ｓ0および開口部２６の面積Ｓ1はそれぞれ、空洞部２４または開口部２６を通る通気スリーブ１４の中心軸を軸とする円周面における面積である。
なお、通気スリーブ１４の半径方向の位置によって空洞部２４の面積が異なる場合には、空洞部２４の面積Ｓ0は、各位置での面積の平均値である。
また、開口部２６の面積Ｓ1は、開口が最小となる面積である。
【００９２】
気体分子の移動速度を速くする観点では開口部２６の面積Ｓ1が小さいほど好ましいが、開口部２６の面積Ｓ1が小さすぎると音波が空洞部２４内に流入しにくくなるため防音性能が低くなる。以上の観点から、開口部２６の面積Ｓ1は空洞部２４の面積Ｓ0の０.１％＜Ｓ1／Ｓ0＜４０％が好ましく、０.３％＜Ｓ1／Ｓ0＜３５％がより好ましく、０．５％＜Ｓ1／Ｓ0＜３０％がより好ましい。
【００９３】
また、防音性能および通気性の観点から、消音器２２の空洞部２４の深さＬdは、０．０１１×λ＜Ｌd＜０．２５×λを満たし、０．０１６×λ＜Ｌd＜０．２５×λを満たすのが好ましく、０．０２１×λ＜Ｌd＜０．２５×λを満たすのがより好ましい。
また、軸方向に平行な断面において、空洞部２４の深さ方向に直交する方向の空洞部２４の幅Ｌw（図５参照）は、０．００１×λ＜Ｌｗ＜０．０６１×λを満たすのが好ましく、０．００１×λ＜Ｌｗ＜０．０５１×λを満たすのが好ましく、０．００１×λ＜Ｌw＜０．０４１×λを満たすのがより好ましい。
【００９４】
また、消音器２２をＬ字型の空間を有する形状とすることで、消音器２２の実効外径、すなわち、消音システム１０の外径をより小さくすることができ、高い防音性能を維持しつつ、より高い通気性を得ることができる。
なお、実効外径は、円相当直径であり、断面が円形ではない場合、その断面積と同じ円の直径を実効外径とする。
【００９５】
また、消音器２２の他方の端部の外周面と化粧板１８に形成された開口穴の内周面との間には、制振および固定材料として弾性体または粘弾性体２８が配置され、消音器２２と化粧板１８との間が弾性体または粘弾性体２８によって固定されている。
弾性体または粘弾性体２８の種類および厚みは、第１実施形態で使用したものと同じである。
【００９６】
第４実施形態の消音システム１０においても、第１実施形態の場合と同様に、消音装置１６自体の振動を抑え、消音装置１６が音源となって騒音が発生するのを抑制することができる。
また、第４実施形態の消音システム１０においては、消音器２２の他方の端部の外周面と化粧板１８の内周面との間を弾性体または粘弾性体２８によって固定するため、消音装置１６の中でも特に大きく振動する消音器２２自体の振動を直接的に抑制し、消音装置１６の振動を効果的に抑制することができる。
【００９７】
また、図５に示す消音システム１０の消音装置１６において、消音器２２の空洞部２４内の少なくとも一部、または、消音器２２の開口部２６の少なくとも一部を覆う位置に吸音材を配置してもよい。吸音材としては従来公知のものを使用することができる。
また、消音装置１６は、複数の消音器２２を有する構成としてもよい。例えば、軸方向に複数の消音器２２を有し、軸方向の少なくとも２箇所以上の位置に、複数の消音器２２の開口部２６が配置される構成としてもよい。
【００９８】
［透過音圧の実測結果］
次に、消音システムを実際に作製し、透過音圧を実測して防音性能を評価した結果について説明する。
【００９９】
図７に、透過音圧の実測で用いた消音装置９０を示す。
図７の左側は軸方向に平行な断面における消音装置９０の断面図であり、右側は軸方向に垂直な断面における消音装置９０の断面図である。消音装置９０は、アクリル樹脂製であり、挿入部９２と、消音器９４とを有する。
【０１００】
挿入部９２は、両端が開放された筒状の部材である。
消音器９４は、挿入部９２の外周面上に配置されていること以外、図５に示す消音器２２と同様のＬ字型の吸収型の消音器である。消音器９４の軸方向の一方（図７中左側）の端部には、消音器９４の内部空間（空洞部）と挿入部９２の内部空間とを連通する開口部９６が、消音器９４の中心軸（挿入部９２の中心軸）の方向を向くように、消音器９４の壁面（挿入部９２の壁面）の全周にわたってスリット状に形成されている。
【０１０１】
挿入部９２の外径は１００ｍｍ、内径は９４ｍｍ、厚みは３ｍｍ、長さは１５５ｍｍである。消音器９４の外径は１６５ｍｍ、内径は１５９ｍｍ、厚みは３ｍｍ、長さは１００ｍｍである。消音器９４に形成された開口部９６の軸方向の長さは１５ｍｍである。また、消音器９４の一方の端面から挿入部９２の一方（図７中左側）の端面までの長さは５０ｍｍ、消音器９４の他方（図７中右側）の端面から挿入部９２の他方（図７中右側）の端面までの長さは５ｍｍである。
【０１０２】
この消音システムで用いる通気スリーブの第一共鳴の共鳴周波数は５００Ｈｚであり、その波長λは０．６８ｍである。従って、消音装置９０は、音エネルギーを熱エネルギーに変換する変換機構となっている。
【０１０３】
まず、リファレンスとして、図８に示すような簡易小型防音室を用いて、消音装置９０を配置しない場合の透過音圧の測定を行なった。
【０１０４】
図８に示す簡易小型防音室は、５面が吸音ウレタンフォームＷ1（厚み１０ｃｍ、富士ゴム産業株式会社製  Ｕ００Ｆ２）で囲まれ、さらに、５面の吸音ウレタンフォームＷ1の外側がアクリル板Ｗ2（厚み５ｍｍ）で囲まれている。５面のアクリル板Ｗ2は、４本のアルミフレームＦＲ（３ｃｍ角）によって固定されている。通気スリーブ１０４が設置された残りの１面は、内側から順に、アルミ板Ｗ3（厚み３ｍｍ）、グラスウールＷ4（厚み９２ｍｍ：アルミ板Ｗ3とアクリル板Ｗ5との間隔、正城通商株式会社製  ３２５０１２１１、密度３２ｋｇ／ｍ3  ノンホルムアルデヒド）、アクリル板Ｗ5（厚み５ｍｍ）、空気層（厚み１０ｃｍ）およびアクリル板Ｗ6（厚み５ｍｍ）を有する壁部材によって囲まれている。アルミ板Ｗ3、アクリル板Ｗ5およびアクリル板Ｗ6は、それぞれ２本のアルミフレームＦＲ（３ｃｍ角）によって固定されている。
【０１０５】
また、５面の吸音ウレタンフォームＷ1のうち、左右面に配置される３面の内側の面には、波型の吸音ウレタンフォームＷ7（最大厚み３５ｍｍ、富士ゴム産業株式会社製  Ｕ００Ｆ６）を配置した。防音室内の大きさは、９０ｃｍ×８０ｃｍ×８０ｃｍとした。アルミ板Ｗ3、グラスウールＷ4およびアクリル板Ｗ5を有する壁部材には、壁部材を貫通して、内径１０ｃｍ、長さ１０ｃｍの塩化ビニル製の通気スリーブ（管状部材）１０４を設置した。通気スリーブ１０４の防音室内の端面にはカバー部材９８として横ガラリ（株式会社ユニックス製  ＳＧ−ＣＢ）を取り付けた。
【０１０６】
防音室内には、ピンクノイズを発生させるスピーカＳＰ（ＦＯＳＴＥＸ社製  かんすぴセット  ＫＡＮＳＰＩ−８）を２つ配置した。また、防音室外のアクリル板Ｗ6から５０ｃｍ離間した位置には、音波検出用の測定用マイクロフォンＭＰ１（株式会社アコー製  ＴＹＰＥ４１５２Ｎ）を配置した。また、消音装置９０が振動して放射される音を検出するための測定用マイクロフォンＭＰ２（株式会社アコー製  ＴＹＰＥ４１５２Ｎ）を消音装置９０の外周面から１ｍｍの位置に配置した。
【０１０７】
まず、消音装置９０ではなく、塩化ビニル製の通気スリーブ（長さ１０９ｍｍ、図示省略）を通気スリーブ１０４に接続し、２つのスピーカＳＰからピンクノイズを発生させて、測定用マイクロフォンＭＰ１で、サンプリングレート２５０００Ｈｚで１０秒間、音圧を測定した。測定した音圧のデータに対してフーリエ変換を行い、周波数スペクトルを算出した。フーリエ変換後のデータは１／３オクターブバンドに変換した。このデータをリファレンスデータとする。
【０１０８】
次に、図８に示すように、消音装置９０を通気スリーブ１０４に接続し、上記と同様に音圧を測定した。また、消音装置９０を設置した際は、測定用マイクロフォンＭＰ２でも同様に音圧データの測定を行った。さらに、室内側のアクリル板Ｗ6（化粧板）に形成された開口穴の内周面と消音装置９０の室内側の端部の外周面との間に、弾性体として損失係数が０．０４〜０．０６である合成ゴムを詰め、同様に測定用マイクロフォンＭＰ２で音圧データの測定を行った。
【０１０９】
図９に、測定用マイクロフォンＭＰ１で測定した音圧データ（マイク音圧）を示す。リファレンスデータ（消音装置無）を見ると、５００Ｈｚ近傍および１０００Ｈｚ近傍に高い音圧が出現している。この周波数において通気スリーブ１０４で共鳴が生じ、音が高く透過するためである。また、消音装置９０を配置した場合（消音装置有）、これらの２つのピーク音が大きく消音されていることがわかる。
【０１１０】
また、図１０に、測定用マイクロフォンＭＰ２で測定した音圧データを示す。消音装置９０を化粧板Ｗ6に固定しない時は、上記通気スリーブ１０４の共鳴周波数において高い音圧が生じており、特に５００Ｈｚにおいてはその音圧は突出している。これは、共鳴により消音装置９０が振動し、共鳴音が消音装置９０から放射されていることが原因と考えられる。一方、消音装置９０を弾性体で化粧板Ｗ6に固定することにより、５００Ｈｚ近傍の音圧が大きく減少していることがわかる。これは弾性体により消音装置９０の振動が抑制されたためと考えられる。
【０１１１】
なお、本発明の消音システムにおいて使用する消音装置の構成は特に限定されず、図１および図４に示すような拡張型の消音器、図３に示すような共鳴型の消音器、図５に示すような吸収型の消音器、および、これらの２以上を組み合わせた消音器等を有する各種の消音装置を使用することができる。
特に、共鳴型の消音器は、共鳴周波数の音に共鳴して大きく振動することから、本発明の消音システムを適用することによって大きな制振効果および騒音の抑制効果を得ることができる。
【０１１２】
また、第３実施形態の消音装置７６として、図５に示す消音装置１６を使用することもできる。
【０１１３】
また、第２〜第４実施形態において、弾性体または粘弾性体は、通気スリーブと消音装置との間、および、消音装置と化粧板との間の少なくとも一方に配置することができる。
つまり、第２実施形態において、弾性体または粘弾性体は、連通部６０の一方の端部の外周面と通気スリーブ３４の内周面との間、および、連通部６０の他方の端部の外周面と化粧板３８に形成された開口穴の内周面との間の少なくとも一方に配置することができる。
第３実施形態において、弾性体または粘弾性体は、挿入部８０の外周面と通気スリーブ３４の内周面との間、および、消音器８２の他方の端部の外周面と化粧板３８に形成された開口穴の内周面との間の少なくとも一方に配置することができる。
第４実施形態において、弾性体または粘弾性体は、挿入部２０の外周面と通気スリーブ１４の内周面との間、および、消音器２２の他方の端部の外周面と化粧板１８に形成された開口穴の内周面との間の少なくとも一方に配置することができる。
【０１１４】
また、第２実施形態において、連通部６０の他方の端部の外周面を化粧板３８に形成された開口穴の内周面に固定しているが、これに限定されず、第３実施形態の場合と同様に、消音器６２の他方の端部の外周面を化粧板３８に形成された開口穴の内周面に固定してもよい。
また、第１実施形態および第２実施形態において、第３実施形態の場合と同様に、消音器の内部に吸音材を配置してもよい。一方、第３実施形態において、吸音材を配置しない構成としてもよい。
【０１１５】
以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良および変更をしてもよいのはもちろんである。
【符号の説明】
【０１１６】
１０、３０、５０、７０  消音システム
１２、３２  コンクリート壁
１４、３４、１０４  通気スリーブ
１６、３６、５６、７６、９０  消音装置
１８、３８  化粧板
２０、８０、９２  挿入部
２２、４２、６２、８２、９４  消音器
２４  空洞部
２６、６４、９６  開口部
２８、４８Ａ、４８Ｂ、６８、８８  弾性体または粘弾性体
４０Ａ  第１挿入部
４０Ｂ  第２挿入部
６０  連通部
８４  吸音材
９８  カバー部材
【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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