(57)【要約】【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る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ている。仕切部と化粧板との間の空間において、少なくとも消音装置の外壁面から一定の距離以内の領域に多孔質材料が配置されている。【選択図】図１
2019056516.tif 000002
【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前記管状部材に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る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、
前記仕切部と前記化粧板との間の空間において、少なくとも前記消音装置の外壁面から一定の距離以内の領域に多孔質材料が配置されている消音システム。
【請求項２】
前記多孔質材料の少なくとも一部は、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、前記消音装置の外壁面から前記波長λ以内の領域に前記消音装置の外壁面から離れて配置されている請求項１に記載の消音システム。
【請求項３】
前記多孔質材料の少なくとも一部は、前記消音装置の外壁面から前記波長λ／２以内の領域に前記消音装置の外壁面から離れて配置されている請求項２に記載の消音システム。
【請求項４】
前記多孔質材料の少なくとも一部は、前記消音装置の外壁面から前記波長λ／４以内の領域に前記消音装置の外壁面から離れて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】
前記多孔質材料の少なくとも一部は、前記消音装置の外壁面に接して配置されている請求項１に記載の消音システム。
【請求項６】
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ないし５のいずれか一項に記載の消音システム。
【請求項７】
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ないし５のいずれか一項に記載の消音システム。
【請求項８】
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ないし５のいずれか一項に記載の消音システム。
【請求項９】
前記消音装置は、
前記管状部材内に挿入された筒状の挿入部と、
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た１以上の消音器と、
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た吸音材と、を備え、
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、
前記空洞部の深さＬdは、０．０１１×λ＜Ｌd＜０．２５×λを満たす請求項８に記載の消音システム。
【請求項１０】
前記消音装置は、
前記管状部材内に挿入された筒状の挿入部と、
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た１以上の消音器と、
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た吸音材と、を備え、
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％を満たす請求項８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。
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、消音装置の本体の内壁面に吸音材を設けることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【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２００８−１６４２３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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】
【００１０】
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る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、
仕切部と化粧板との間の空間において、少なくとも消音装置の外壁面から一定の距離以内の領域に多孔質材料が配置されている消音システムを提供する。
【００１１】
ここで、多孔質材料の少なくとも一部は、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、消音装置の外壁面から波長λ以内の領域に消音装置の外壁面から離れて配置されていることが好ましい。
【００１２】
また、多孔質材料の少なくとも一部は、消音装置の外壁面から波長λ／２以内の領域に消音装置の外壁面から離れて配置されていることが好ましい。
【００１３】
また、多孔質材料の少なくとも一部は、消音装置の外壁面から波長λ／４以内の領域に消音装置の外壁面から離れて配置されていることが好ましい。
【００１４】
また、多孔質材料の少なくとも一部は、消音装置の外壁面に接して配置されていることが好ましい。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
また、消音装置は、
管状部材内に挿入された筒状の挿入部と、
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た１以上の消音器と、
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た吸音材と、を備え、
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、
空洞部の深さＬdは、０．０１１×λ＜Ｌd＜０．２５×λを満たすことが好ましい。
【００１９】
また、消音装置は、
管状部材内に挿入された筒状の挿入部と、
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た１以上の消音器と、
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た吸音材と、を備え、
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％を満たすことが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の消音システムは、消音装置の外壁面から一定の距離以内の領域に多孔質材料を配置することによって、共鳴による消音装置自体の振動により消音装置が音源となって放射される騒音を多孔質材料によって吸収して抑制することができる。また、多孔質材料を消音装置の外壁面に接して配置する場合、消音装置と化粧板との固定部に隙間が生じた場合にも、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発生する騒音を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【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】音源からの距離と粒子速度振幅との関係を表すグラフである。
【図４】本発明の消音システムの模式的な構成を表す第２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３実施形態の断面図である。
【図６】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７】本発明の消音システムの模式的な構成を表す第５実施形態の断面図である。
【図８】管状部材の音場空間を説明するための概念図である。
【図９】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１０】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１１】透過損失と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１２】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１３】多孔質材料の消音効果について、消音装置からの位置依存性を評価するための実測システムを表す概念図である。
【図１４】消音効果と消音装置からの距離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】
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
［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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
第１挿入部４０Ａおよび第２挿入部４０Ｂの外径は、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と同じ１１４ｍｍである。
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。
【００３３】
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。
これにより、消音器４２は、コンクリート壁３２と化粧板３８との間の空間に配置されている。
【００３４】
通気スリーブ３４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、コンクリート壁３２と化粧板３８との間の空間において、少なくとも消音装置３６の外壁面、つまり、消音器４２の外周面から波長λ／２以内の領域に消音装置３６の外壁面から離れて本発明の多孔質材料となる発泡ウレタン４８が配置されている。
本実施形態の消音システム３０において、発泡ウレタン４８は、コンクリート壁３２と化粧板３８との間の空間において、コンクリート壁３２の一方の表面に沿ってコンクリート壁３２の一方の表面に接して配置されている。
発泡ウレタン４８は、コンクリート壁３２と化粧板３８との間の空間において、消音装置３６の外壁面から波長λ／２以内であって、かつ、消音装置３６の外壁面から離れた領域に吹き付けて形成することができる。これにより、発泡ウレタン４８を、消音装置３６の外壁面から波長λ／２以内の領域に消音装置３６の外壁面から離れて配置することができる。
なお、第１実施形態においては、発泡ウレタン４８の少なくとも一部が消音装置３６の外壁面から波長λ／２以内の領域に消音装置３６の外壁面から離れて配置されていればよい。
【００３５】
前述のように、共鳴による消音装置３６自体の振動により消音装置３６が音源となって消音装置３６外に騒音が放射される。そこで、消音装置３６を点音源と考えると、消音装置３６から放射される音の音圧ｐおよび粒子速度ｖは下記式（１）および（２）によって表わされる（安田仁彦著、「機械音響学」、コロナ社、２００４年７月１６日、ｐ．１１２参照）。
【００３６】
【数１】
2019056516.tif 000003
【数２】
2019056516.tif 000004
ここで、ω：角周波数、ρ：空気の密度、Ｑ：音源の強さ、ｔ：時間、ｋ：波数、r：音源からの距離である。
【００３７】
周波数５００Ｈｚ（波長λ＝０．６８ｍ）における式（２）の音源からの距離ｒに対する粒子速度ｖの振幅の絶対値の依存性を図３に示す。
図３に示すように、音源からの距離ｒが小さくなる程粒子速度ｖの振幅が大きくなり、波長λ＝０．６８ｍ以内において粒子速度ｖの振幅の傾きが大きくなっていることが分かる。発泡ウレタン４８の消音特性は、発泡ウレタン４８を粒子速度ｖの振幅が大きい位置に配置する程大きくなるため、消音システム３０における通気スリーブ３４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、消音装置３６の外壁面から波長λ以内の領域に発泡ウレタン４８を配置する方が好ましい。粒子速度ｖの振幅が大きい、消音装置３６の外壁面から波長λ＝０．６８ｍ以内の領域に発泡ウレタン４８を配置することによって、通気スリーブ３４の第一共鳴の共鳴周波数の音に共鳴して消音装置３６から放射される騒音の音エネルギーを効率よく熱エネルギーに変換することができ、消音装置３６から発生する騒音を効率よく抑制することができる。また、第１実施形態のように消音装置３６の外壁面から波長λ／２以内の領域に配置することでより消音効果が高まるため好ましく、後述する第３実施形態のように消音装置３６の外壁面から波長λ／４以内の領域に配置することがさらに好ましい。
【００３８】
空気中を伝播する音波の伝播速度を３４０ｍ／ｓ、通気スリーブ３４の第一共鳴の共鳴周波数を５００Ｈｚとすると、波長λは、波長λ＝伝播速度／周波数により算出され、０．６８ｍである。
【００３９】
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。
【００４０】
第１実施形態の消音システム３０においては、消音装置３６の外壁面から波長λ／２以内の領域に発泡ウレタン４８が配置されている。従って、共鳴による消音装置３６自体の振動により消音装置３６が音源となって放射される騒音を発泡ウレタン４８によって吸収して抑制することができる。
また、第１実施形態の消音システム３０においては、消音装置３６の外壁面から波長λ／２以内の領域に発泡ウレタン４８を配置することによって、例えば消音装置３６の外壁面から波長λ以内の領域に発泡ウレタン４８を配置した場合よりも、消音装置３６から放射される騒音を効率よく抑制することができる。
【００４１】
なお、コンクリート壁３２と化粧板３８との間の空間において、ウレタン、グラスウールなどの断熱材を配置することがある。この場合、コストの観点から、コンクリート壁３２と化粧板３８との間の空間に配置される断熱材を発泡ウレタン４８として用いることが好ましい。
【００４２】
コンクリート壁と化粧板との間の空間に消音装置を配置する消音システムとして特許文献１等が知られているが、従来の消音システムにおいて、消音装置がコンクリート壁と化粧板との間の空間に配置されているものはほとんど存在していなかった。そのため、コンクリート壁と化粧板との間の空間に消音装置を配置し、かつ、消音装置の外壁面から一定の距離以内の領域に断熱材等を配置しているものは従来存在していなかった。
【００４３】
また、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多孔質材料である場合が考えられる。また、特許文献３には、消音装置の本体の内壁面に吸音材を設けることが記載されている。この吸音材が多孔質材料である場合が考えられる。
【００４４】
しかし、特許文献２および３は、通気スリーブ３４に接続されている消音装置３６の外壁面から一定の距離以内の領域に多孔質材料を配置することを記載していない。また、引用文献２および３は、吸音材を消音装置の内部に配置しているが、本発明の消音システムは、消音装置と発泡ウレタン（多孔質材料）とを別体として、消音装置の外壁面から一定の距離以内の領域に発泡ウレタンを配置するという違いがある。
【００４５】
第１実施形態の場合、発泡ウレタン４８は、少なくとも消音装置３６の外壁面から波長λ／２以内の領域に配置されていればよく、これに加えて、消音装置３６の外壁面から波長λ／２超の領域に配置されていてもよい。
【００４６】
発泡ウレタン４８（多孔質材料）は、単位厚さ当たりの流れ抵抗σ1［Pa・s/m2］が１０００以上かつ５００００以下が好ましく、５０００以上がより好ましく、１００００以上がさらに好ましい。
また、本実施形態の消音器４２において発泡ウレタン４８は、単位厚さ当たりの流れ抵抗σ1［Pa・s/m2］が（１．２５−ｌｏｇ（Ｌd））／０．２４＜ｌｏｇ（σ1）＜５．６を満たすことが好ましく、（１．３２−ｌｏｇ（Ｌd））／０．２４＜ｌｏｇ（σ1）＜５．２］を満たすことがより好ましく、（１．３９−ｌｏｇ（Ｌd））／０．２４＜ｌｏｇ（σ1）＜４．８を満たすことがさらに好ましい。発泡ウレタン４８の流れ抵抗は、１ｃｍ厚の発泡ウレタンの垂直入射吸音率を測定し、Ｍｉｋｉモデル（Ｊ．  Ａｃｏｕｓｔ．  Ｓｏｃ．  Ｊｐｎ．，  １１（１）  ｐｐ．１９−２４  （１９９０））でフィッティングすることで評価した。または「ＩＳＯ  ９０５３」に従って評価してもよい。
【００４７】
通気スリーブ３４の軸方向における発泡ウレタン４８の厚みは、コンクリート壁３２と化粧板３８との間の空間に配置可能であれば限定はない。つまり、発泡ウレタン４８の厚みは、消音器４２の長さ以下であればよい。吸音性能等の観点から、発泡ウレタン４８の厚みは１ｍｍ〜５００ｍｍが好ましく、１０ｍｍ〜３００ｍｍがより好ましく、５０ｍｍ〜１００ｍｍが最も好ましい。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
また、多孔質材料としては、例えば、発泡ウレタン、軟質ウレタンフォーム、木材、セラミックス粒子焼結材、フェノールフォーム等の発泡材料および微小な空気を含む材料；グラスウール、ロックウール、マイクロファイバー（３Ｍ社製シンサレートなど）、フロアマット、絨毯、メルトブローン不織布、金属不織布、ポリエステル不織布、金属ウール、フェルト、インシュレーションボードおよびガラス不織布等のファイバーおよび不織布類材料；木毛セメント板；シリカナノファイバーなどのナノファイバー系材料；石膏ボード；種々の公知の多孔質材料が利用可能である。
【００５３】
［第２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３１の構成は、消音器４２の内部に吸音材４３を配置したこと以外、第１実施形態の場合と同じである。
【００５４】
第２実施形態の消音システム３１においては、消音器４２の拡張部の空間内の全体にわたって吸音材４３が配置されている。なお、吸音材４３は、消音装置３６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。
【００５５】
第２実施形態の消音システム３１においても、第１実施形態の場合と同様に、消音装置５６が音源となって発生する騒音を発泡ウレタン４８によって吸収して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３１においては、消音装置３６の内部に吸音材４３を配置することによって、通気スリーブ３４から発せられる騒音を吸音材４３によって吸収して第１実施形態の場合よりもさらに効率よく騒音を抑制することができる。
【００５６】
［第３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５０において、コンクリート壁３２、通気スリーブ３４および化粧板３８の構成は第１実施形態の場合と同じである。
【００５７】
第３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。
【００５８】
上記構造により、第３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。
【００５９】
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。
【００６０】
連通部６０の外径は、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と同じ１１４ｍｍである。連通部６０の内径は８８ｍｍ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。
【００６１】
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。
これにより、消音器６２は、コンクリート壁３２と化粧板３８との間の空間に配置されている。
【００６２】
通気スリーブ３４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、消音装置５６の外壁面から波長λ／４以内の領域に消音装置５６の外壁面から離れて多孔質材料となる発泡ウレタン４８が配置されている。
発泡ウレタン４８は、コンクリート壁３２と化粧板３８との間の空間において、消音装置５６の外壁面から波長λ／４以内であって、かつ、消音装置５６の外壁面から離れた領域に吹き付けて形成することができる。これにより、発泡ウレタン４８を、消音装置５６の外壁面から波長λ／４以内の領域に消音装置５６の外壁面から離れて配置することができる。
なお、第３実施形態においては、発泡ウレタン４８の少なくとも一部が消音装置５６の外壁面から波長λ／４以内の領域に消音装置５６の外壁面から離れて配置されていればよい。
【００６３】
第３実施形態の消音システム５０においては、第１実施形態の場合と同様に、消音装置５６が音源となって発生する騒音を発泡ウレタン４８によって吸収して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５０においては、気体分子の移動速度が大きくなる、消音装置５６の外壁面から波長λ／４の位置を含む領域に発泡ウレタン４８を配置することによって、消音装置５６から放射される騒音を効率よく抑制することができる。
さらに、第３実施形態の消音システム５０においては、第１実施形態の場合よりも消音装置５６の外壁面に近い位置に発泡ウレタン４８を配置することにより、消音装置５６から放射される騒音を第１実施形態の場合よりもさらに効率よく抑制することができる。
【００６４】
［第４実施形態］
図６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。
第４実施形態の消音システム７０の構成は、発泡ウレタン４８の配置以外、第３実施形態の場合と同じである。
【００６５】
第４実施形態の消音システム７０においては、消音装置５６の外壁面に接して多孔質材料となる発泡ウレタン４８が配置されている。
発泡ウレタン４８は、コンクリート壁３２と化粧板３８との間の空間において、消音装置５６の外壁面を含む領域に吹き付けて形成することができる。これにより、発泡ウレタン４８を、簡単に消音装置５６の外壁面に接して配置することができる。
なお、発泡ウレタン４８の少なくとも一部が消音装置５６の外壁面に接して配置されていればよい。
【００６６】
第４実施形態の消音システム７０においても、第３実施形態の場合と同様に、消音装置５６が音源となって発生する騒音を発泡ウレタン４８によって吸収して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７０においては、消音装置５６の外壁面に接して発泡ウレタン４８を配置することによって、消音装置５６から放射される騒音を第３実施形態の場合よりもさらに効率よく抑制することができる。
さらに、第４実施形態の消音システム７０においては、消音装置５６の外壁面に接して発泡ウレタン４８を配置するため、発泡ウレタン４８によって消音装置５６を固定することができる。これにより、共鳴による消音装置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５６自体の振動が抑えられるため、消音装置５６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５６の振動によって消音装置５６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。
【００６７】
［第５実施形態］
図７は、本発明の消音システムの模式的な構成を表す第５実施形態の断面図である。図７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５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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
第５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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
図８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８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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
図７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７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７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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
これに対して、第５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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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７参照）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。
【００９１】
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。
【００９２】
また、コンクリート壁１２と化粧板１８との間の空間において、少なくとも消音装置１６の外壁面、つまり、消音器２２の外周面から一定の距離以内の領域、例えば、波長λ以内の領域に本発明の多孔質材料となる発泡ウレタン２８が配置されている。
ここで、消音装置１６の外壁面から一定の距離とは、消音装置１６の外壁面の位置を０として、消音装置１６の外壁面から通気スリーブ１４の半径方向の長さを表す。
本実施形態の消音システム１０において、発泡ウレタン２８は、コンクリート壁１２と化粧板１８との間の空間において、コンクリート壁１２の一方の表面に沿ってコンクリート壁１２の一方の表面に接して配置されている。また、発泡ウレタン２８は、コンクリート壁１２と化粧板１８との間の空間において、少なくとも消音装置１６の外壁面から一定の距離以内の領域に消音装置１６の外壁面から離れて、または、消音装置１６の外壁面に接して配置される。
【００９３】
本実施形態の消音システム１０は、消音装置１６の外壁面から一定の距離以内の領域に発泡ウレタン２８を配置することによって、共鳴による消音装置１６自体の振動により消音装置１６が音源となって放射される騒音を発泡ウレタン２８によって吸収して抑制することができる。発泡ウレタン２８は、音波が発泡ウレタン２８の中の細孔を通過する際に、音エネルギーを熱エネルギーに変換して吸収することにより消音を行う。また、消音装置１６と化粧板１８との固定部に隙間が生じた場合にも、消音装置１６の振動によって消音装置１６と化粧板１８とが物理的に接触することによって発生する騒音を抑制することができる。
【００９４】
なお、図７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。
【００９５】
［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。
【００９６】
図９に、透過音圧の実測で用いた消音装置９０を示す。
図９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、右側は軸方向の一方の側（図９中右側）から消音装置９０を見た場合の模式図である。
消音装置９０は、アクリル樹脂製であり、両端が開放された管状の部材である。消音装置９０は、軸方向の中央部において、両端部９２Ａ、９２Ｂ（右端部９２Ａおよび左端部９２Ｂ）よりも外径および内径が小さい小径部９４を有する。
【００９７】
消音装置９０の小径部９４の軸方向の中央部の壁面には孔９６が形成されている。この孔９６を含む、小径部９４の壁面の領域には、ペットからなる円柱体９７の一方の端面が接着固定されている。円柱体９７は、一端が開放され、他端が閉塞された筒状の部材である。
【００９８】
消音装置９０の両端部９２Ａ、９２Ｂの外径は１００ｍｍ、内径は９４ｍｍ、厚みは３ｍｍである。小径部９４の外径は８６ｍｍ、内径は８０ｍｍであり、孔９６の直径は３５ｍｍである。また、右端部９２Ａの軸方向の長さは５ｍｍ、左端部９２Ｂの軸方向の長さは５０ｍｍ、小径部９４の軸方向の長さは５０ｍｍである。つまり、消音装置９０の長さは１０５ｍｍである。円柱体９７の外径は５８ｍｍ、厚みは２００μｍ、長さは１３０ｍｍである。
【００９９】
消音装置９０は、５００Ｈｚ近傍に共鳴周波数を有する、孔９６および円柱体９７の内部空間からなるヘルムホルツ共振構造となっている。
【０１００】
［透過損失評価系］
まず、リファレンスとして、図１０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。
【０１０１】
図１０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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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の外壁面から５５０ｍｍの位置に配置した。
【０１０４】
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。
【０１０５】
次に、図１０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。
【０１０６】
［透過損失測定結果］
図１１に、測定用マイクロフォンＭＰ１で測定した音圧データに基づいて、リファレンスデータ（消音装置無）および消音装置９０を配置したときのデータ（消音装置有）から消音システムの透過損失を算出した結果を示す。図１１を見ると、５００Ｈｚ近傍および１０００Ｈｚ近傍に透過損失ピークを有しており、特に５００Ｈｚにおいて高い透過損失を示している。これは、消音装置９０の共鳴の効果により高い消音が得られたためである。
【０１０７】
また、図１２に、測定用マイクロフォンＭＰ２で測定した音圧データ（マイク音圧）を示す。消音装置９０を配置しない時は、５００Ｈｚ近傍および１０００Ｈｚ近傍にピーク音圧が存在するが、その音圧はそれほど大きくはない。一方で、消音装置９０を配置することにより、消音装置９０および通気スリーブ１０４の共鳴周波数である５００Ｈｚ近傍および１０００Ｈｚ近傍において高い音圧を示している。これは、消音装置９０単体および消音装置９０と通気スリーブ１０４の全体による共鳴の効果により消音装置９０が振動し、消音装置９０からそれらの周波数の音が放射されたためである。
【０１０８】
［多孔質材料の消音効果の消音装置からの位置依存性評価系］
図１３に、多孔質材料の消音効果について、消音装置からの位置依存性を評価するための測定系を示す。この測定系においては、両端が開放されたアルミからなる管１１０の中央部に消音装置９０が配置されている。アルミ管１１０の内径は８ｃｍ、外径は１０ｃｍである。アルミ管１１０の一方（図１３中右側）の端部にはスピーカ（ＦＯＳＴＥＸ  １０３Ｅｎ）ＳＰ１が取り付けられており、スピーカＳＰ１は音漏れを防ぐためにアクリルからなるボックス１１２で覆われている。また、アルミ管１１０の他方（図１３中左側）の端部には、吸音ウレタンフォーム１１４が配置されており、アルミ管１１０から漏れ出る音を吸音する。
【０１０９】
消音装置９０から発せられる音を検出するために、２枚の吸音ウレタンフォーム１１６Ａ、１１６Ｂが、アルミ管１１０の外壁面から延在し、かつアルミ管１１０の軸方向における消音装置９０の両側を挟むように対向して配置されている。２枚の吸音ウレタンフォーム１１６Ａ、１１６Ｂの厚みは各１０ｃｍである。２枚の吸音ウレタンフォーム１１６Ａ、１１６Ｂの間の空間には測定用マイクロフォンＭＰ３が配置されている。また、２枚の吸音ウレタンフォーム１１６Ａ、１１６Ｂの間の空間において、消音装置９０と測定用マイクロフォンＭＰ３との間に、消音装置９０の外壁面からの距離が変えられる厚み２ｃｍの吸音ウレタンフォーム１１８が多孔質材料として配置されている。
【０１１０】
［多孔質材料の位置依存性評価結果］
図１４に、消音装置９０の共鳴周波数である４８０Ｈｚの音をスピーカＳＰ１から鳴らし、吸音ウレタンフォーム１１８が無い場合の音圧レベルから吸音ウレタンフォーム１１８を配置した場合の音圧レベルを引いた値を消音効果とし、吸音ウレタンフォーム１１８を消音装置９０から遠ざけていった時の消音効果を示す。
図１４より、吸音ウレタンフォーム１１８を消音装置９０に近づけていくことによって消音効果が急激に大きくなることが分かる。つまり、多孔質材料を消音装置９０に近づけることによって消音効果を高めることができ好ましい。
【０１１１】
なお、本発明においては、消音装置の外壁面から一定の距離以内の領域に発泡ウレタンを配置することによって、消音装置から発生する騒音を吸収して抑制することができるため、コンクリート壁と化粧板との間の空間において、少なくとも消音装置の外壁面から一定の距離以内の領域に発泡ウレタンが配置されていればよい。
【０１１２】
また、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５および図６に示すような共鳴型の消音器、図７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。
【０１１３】
また、第３実施形態および第４実施形態の消音装置５６として、拡張型の消音装置を使用することもできる。また、第１実施形態の消音装置３６として、共鳴型の消音装置５６を使用することもできる。さらに、第１〜第４実施形態の消音装置３６、５６として、吸収型の消音装置を使用することもできる。つまり、拡張型、共鳴型および吸収型等の消音装置の種類に係わらず、消音装置３６、５６の外壁面から一定の距離以内の中から、発泡ウレタン４８の距離を自由に決定することができる。
【０１１４】
また、第１、第３および第４実施形態において、消音器の内部に吸音材を配置してもよい。
【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、９０  消音装置
１８、３８  化粧板
２０  挿入部
２２、４２、６２  消音器
２４  空洞部
２６、６４  開口部
２８、４８  発泡ウレタン
４０Ａ  第１挿入部
４０Ｂ  第２挿入部
６０  連通部
９２Ａ  右端部
９２Ｂ  左端部
９４  小径部
９６  孔
９７  円柱体
９８  カバー部材
１１０  アルミ管
１１２  ボックス
１１４、１１６Ａ、１１６Ｂ、１１８  吸音ウレタンフォーム
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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