(57)【要約】【課題】従来のダクト部品は、音の低周波成分及び高周波成分を共に効果的に減衰させることができ、圧力損失も小さいという性能を兼ね備えていない。【解決手段】本発明によるダクト部品１は、外筒体２と、外筒体の内側に設けられた内筒体３と、外筒体の端部と内筒体の端部とを繋いで外筒体の端部と内筒体の端部との間を密閉状態に塞ぐ塞体４と、内筒体の外周面３ｂに設けられた吸音材１５と、吸音材と外筒体の内周面との間に設けられた空気層９とを備え、内筒体が内筒体の内周面と内筒体の外周面とにかけて貫通する孔１６を複数備え、孔内の空間１７と内筒体の内側の空気流通空間３ｃとが繋がれたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外筒体と、外筒体の内側に設けられた内筒体と、外筒体の端部と内筒体の端部とを繋いで外筒体の端部と内筒体の端部との間を密閉状態に塞ぐ塞体と、内筒体の外周面に設けられた吸音材と、吸音材と外筒体の内周面との間に設けられた空気層とを備え、内筒体が内筒体の内周面と内筒体の外周面とにかけて貫通する孔を複数備え、孔内の空間と内筒体の内側の空気流通空間とが繋がれたことを特徴とするダクト部品。
【請求項２】
内筒体が、孔として連続気泡を備えた材料により形成されたことを特徴とする請求項１に記載のダクト部品。
【請求項３】
内筒体の筒軸に沿った方向の両端部から内筒体の筒軸に沿った方向に突出する連結部を備え、他のダクト部品が同軸状に配置された外筒体と内筒体とを備えた筒体により形成され、連結部が他のダクト部品における筒体の端部側から他のダクト部品の内筒体の内面に嵌り込むことによって、他のダクト部品と相隣接して接続可能に形成されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のダクト部品。
【請求項４】
外筒体の直径が他のダクト部品の外筒体の直径と同一寸法に形成され、内筒体の直径が他のダクト部品の内筒体の直径と同一寸法に形成されたことを特徴とする請求項３に記載のダクト部品。
【請求項５】
住居内のレンジフードと住居外とを繋ぐ排気ダクトの途中箇所に請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のダクト部品を備えたことを特徴とするダクト構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遮音効果の優れたダクト部品及びダクト構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
外筒体と外筒体の内側に設けられた内筒体とを備え、内筒体の筒周面に内筒体の内側と内筒体の外側とに貫通する複数の孔を備えたダクト部品が知られている（例えば、特許文献１等参照）。また、外筒体と外筒体の内側に設けられた内筒体とを備え、内筒体の筒周面に内筒体の内側と内筒体の外側とに貫通する複数の孔を備え、外筒体と内筒体との間の空間に無機珪酸塩発泡体層が形成されたダクト部品が知られている（例えば、特許文献２等参照）。外筒体と外筒体の内側に設けられた内筒体とを備え、外筒体と内筒体との間には一端部から他端部に続く螺旋経路が形成され、内筒体の内側を通過する音の位相と螺旋経路を通過する音の位相との違いを利用した波形合成によって消音効果を得るようにしたダクト部品が知られている（例えば、特許文献３等参照）。
【特許文献１】実開昭５８−１５３９３４号公報
【特許文献２】特開平６−３３１２０８号公報
【特許文献３】特開平６−１４７６２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１のダクト部品では、音の高周波成分を吸収できない。また、外筒体と内筒体との間の空間が一端部側で開口しているので、音の低周波成分を減衰させる効果も少ない。さらに、内筒体の筒周面の筒の長さ方向及び筒の周面に沿った方向、即ち、内筒体の筒周面の全面において複数の孔が均等に満遍なく形成されているために、内筒体に形成された複数の孔が内筒体の筒内を流通する空気の抵抗となって圧力損失を生じたり、空気が複数の孔を経由して内筒体の筒内側から筒外側に流出することによって圧力損失を生じたりするため、送風機として能力の大きいものを使用しなければならなくなる。特許文献２のダクト部品では、無機珪酸塩発泡体層により音の高周波成分を吸収できるが、音の低周波成分を減衰できない。特許文献３のダクト部品では、波形合成による消音作用を利用しているので、音の低周波成分に対して減衰効果が得られるが、音の高周波成分に対する減衰効果は少ないと考えられる。また、外筒体と内筒体との間に螺旋経路を形成しなければならず、構成が複雑となる。さらに、螺旋経路を備えるため、圧力損失が生じ、送風機として能力の大きいものを使用しなければならなくなると考えられる。すなわち、従来のダクト部品は、音の低周波成分及び高周波成分を共に効果的に減衰させることができ、圧力損失も小さいという性能を兼ね備えていないという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明によるダクト部品は、外筒体と、外筒体の内側に設けられた内筒体と、外筒体の端部と内筒体の端部とを繋いで外筒体の端部と内筒体の端部との間を密閉状態に塞ぐ塞体と、内筒体の外周面に設けられた吸音材と、吸音材と外筒体の内周面との間に設けられた空気層とを備え、内筒体が内筒体の内周面と内筒体の外周面とにかけて貫通する孔を複数備え、孔内の空間と内筒体の内側の空気流通空間とが繋がれたことを特徴とする。
内筒体が、孔として連続気泡を備えた材料により形成されたことも特徴とする。
内筒体の筒軸に沿った方向の両端部から内筒体の筒軸に沿った方向に突出する連結部を備え、他のダクト部品が同軸状に配置された外筒体と内筒体とを備えた筒体により形成され、連結部が他のダクト部品における筒体の端部側から他のダクト部品の内筒体の内面に嵌り込むことによって、他のダクト部品と相隣接して接続可能に形成されたことも特徴とする。
外筒体の直径が他のダクト部品の外筒体の直径と同一寸法に形成され、内筒体の直径が他のダクト部品の内筒体の直径と同一寸法に形成されたことも特徴とする。
本発明のダクト構造は、住居内のレンジフードと住居外とを繋ぐ排気ダクトの途中箇所に上記ダクト部品を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、内筒体の内側の空気流通空間及び孔の内側に形成された空間、吸音材、空気層、音反射面としての外筒体の内面が当該順番に積層されて形成された低周波減衰構造によって音の低周波成分を減衰でき、吸音材によって音の高周波成分を吸収できて減衰できる。よって、音の低周波成分及び高周波成分を共に効果的に減衰させることができるとともに圧力損失も小さくできるダクト部品を得ることができる。
内筒体が、孔として連続気泡を備えた材料により形成されたので、連続気泡や材料の板振動などによって、遮音効果及び圧力損失防止効果のより優れたダクト部品を得ることができる。
ダクト部品が、外筒体の内面又は外面に保温体を備えたので、吸音効果が向上するとともに、結露防止効果も得られ、耐火性能に優れた不燃ダクトとしての機能を得ることができる。
ダクト部品が、他のダクト部品との接続のための連結部を備えたので、他のダクト部品との接続作業が容易となり、排気ダクトのようなダクトの配設作業が容易となる。
ダクト部品の外筒体の直径が他のダクト部品の外筒体の直径と同一寸法に形成され、ダクト部品の内筒体の直径が他のダクト部品の内筒体の直径と同一寸法に形成されたので、他のダクトとの組付けが容易で、他のダクトとの一体性が良くなる。さらに、内部空間における圧力損失の小さいダクトを形成できるようになる。
本発明のダクト構造によれば、ダクト部品が、住居内のレンジフードと住居外とを繋ぐ排気ダクトの途中箇所に設けられることによって排気ダクトの一部を形成した構造としたことで、ダクト部品を排気ダクトの一部を形成する中継用遮音ダクトとして機能させることができ、音の低周波成分及び高周波成分を共に効果的に減衰させることができるとともに圧力損失も小さくできる排気ダクトのようなダクトを形成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
最良の形態１
図１乃至図５は本発明によるダクト部品の最良の形態１を示し、図１は排気ダクトを形成するダクト部品及び単位ダクトの断面を示し、図２は排気ダクトの設置例を示し、図３はダクト部品の外観を示し、図４及び図５はダクト部品の遮音性能を示す。
【０００７】
最良の形態１によるダクト部品１は、図３に示すように円筒形状に形成される。図１を参照し、ダクト部品１を説明する。ダクト部品１は、外筒体２、内筒体３、塞体４、連結部５；６を備える。外筒体２、内筒体３、塞体４、連結部５；６は、板厚０．５ｍｍ〜１．６ｍｍ程度の金属板により形成される。内筒体３は、外筒体２の内側に外筒体２と同軸に設けられる。塞体４は、外筒体２の端部７と内筒体３の端部８とを繋いで外筒体２の端部７と内筒体３の端部８との間を密閉状態に塞ぐ。内筒体３は、内筒体３の内周面３ａと内筒体３の外周面３ｂとにかけて貫通する孔１６を複数備える。内筒体３は、例えば、複数の孔１６が筒周面の全域に渡って均等に形成された開口率５８％のパンチング鉄板により形成される。内筒体３の外周面３ｂには、連続気泡を備えたグラスウールやガラス繊維フェルトや不織布などのような吸音体１５が当該外周面３ｂの全体にわたって巻付けられて設けられ、この吸音材１５と外筒体２の内周面２ａとの間に空気層９が形成される。すなわち、内筒体３の外周面３ｂに設けられた吸音材１５と、吸音材１５と外筒体２の内周面２ａとの間に設けられた空気層９とを備え、内筒体３が内筒体３の内周面３ａと内筒体３の外周面３ｂとにかけて貫通する孔１６を複数備え、孔１６内の空間と内筒体３の内側の空気流通空間３ｃとが繋がれた構成を備える。つまり、ダクト部品１は、内筒体３の内側の空気流通空間３ｃ及び孔１６の内側に形成された空間１７、吸音材１５、空気層９、音反射面としての外筒体２の内面２ａが当該順番に積層された低周波減衰構造２０を備える。
【０００８】
連結部５は、内筒体３の一端８ａより延長する筒体により形成され、連結部６は、内筒体３の他端８ｂより延長する筒体により形成される。すなわち、連結部５；６は、内筒体３の筒軸に沿った方向の両端部８；８から内筒体３の筒軸に沿った方向に外側に突出する筒体により形成され、この筒体は、内筒体３と同軸で内筒体３と同じ直径寸法に形成される。
【０００９】
ダクト部品１は、例えば、以下のように形成される。パンチング鉄板を筒状に形成して内筒体３を形成し、亜鉛鉄板を筒状に形成して２つの連結部５；６を形成し、亜鉛鉄板を座金形状の環状に形成して２つの塞体４；４を形成し、亜鉛鉄板を筒状に形成して外筒体２を形成しておく。そして、内筒体３の外周面３ｂに吸音体１５を巻付けるようにして取付ける。内筒体３の一端８ａと連結部５とを溶接で接続し、内筒体３の他端８ｂと連結部６とを溶接で接続し、外筒体２を内筒体３の外周側に配置し、外筒体２の一端と一方の塞体４とを溶接で接続するとともに、外筒体２の他端と他方の塞体４とを溶接で接続する。以上によって、ダクト部品１が形成される。
【００１０】
図２に示すように、ダクト部品１は、集合住宅３０において、空調ファン３１を備えたレンジフード３２と集合住宅３０の外部とを繋ぐ排気ダクト３３の途中箇所に繋がれることによって排気ダクト３３の一部を形成する中継用遮音ダクトとして機能させることができる。つまり、排気ダクト３３の一部にダクト部品１を設けることによって、音の低周波成分及び高周波成分を共に効果的に減衰させることができるとともに圧力損失も小さくできる排気ダクト３３を形成できる。
排気ダクト３３は、複数の単位ダクト３４とダクト部品１とにより形成される。他のダクトとしての単位ダクト３４は、同軸配置された内筒体３５と外筒体３６と備えて内筒体３５と外筒体３６との間にグラスウールのような保温材３７を備えた構成である（図１参照）。複数の単位ダクト３４としては、両端側にダクト部品１の連結部５；６と同様の連結部を備えた形態の雄形単位ダクト４１と、両端側に連結部を備えない形態の雌形単位ダクト４２とが用いられる。複数の単位ダクト３４のみで排気ダクト３３を構成する場合は、雄形単位ダクト４１の連結部を雌形単位ダクト４２の内筒体３５の内側に嵌め込んで雄形単位ダクト４１と雌形単位ダクト４２とを交互に連結していけばよいが、最良の形態では、排気ダクト３３の途中箇所に位置させる１つの雄形単位ダクト４１の代わりにダクト部品１を接続する。この際、ダクト部品１が、連結部５；６を備えるので、雌形単位ダクト４２との接続作業が容易となり、排気ダクト３３の配設作業を容易とできる。また、ダクト部品１は、一端側をレンジフード３２側に位置させ、他端側を集合住宅３０の外部側に位置させて接続する。これにより、ダクト部品１内の音進入側において、空調ファン３１の駆動によって発生する音の低周波成分が効率的に減衰される。なお、図２において、４３はレンジ台、４４は壁コンクリート、４５は階上コンクリート、４６は床、４７は天井、４８は排気ダクト３３の吊具である。
【００１１】
ダクト部品１の大きさは、例えば、外筒体２及び内筒体３の長さが１０００ｍｍ、連結部５；６の長さがそれぞれ６０ｍｍ、全長が１１２０ｍｍであり、外筒体２の直径が２５０ｍｍ、内筒体２及び連結部５；６の直径が１５０ｍｍである。
雄形単位ダクト４１の大きさは、例えば、外筒体３６及び内筒体３５の長さが１０００ｍｍ、連結部の長さがそれぞれ６０ｍｍであり、外筒体３６の直径が２５０ｍｍ、内筒体３５及び連結部の直径が１５０ｍｍである。
雌形単位ダクト４２の大きさは、例えば、外筒体３６及び内筒体３５の長さが１０００ｍｍ、外筒体３６の直径が２５０ｍｍ、内筒体３５の両端部の直径が、ダクト部品１の連結部５；６の直径や雄形単位ダクト４１の連結部の直径よりダクト部品１の連結部５；６や雄形単位ダクト４１の連結部の板厚分だけ大きい。
すなわち、ダクト部品１は、連結部５；６の直径が単位ダクト３４の内筒体３５の内周面３５ａと嵌り合う寸法に形成され、内筒体３の直径が単位ダクト３４の内筒体３５の直径と同一寸法に形成され、外筒体２の直径が単位ダクト３４の外筒体３６の直径と同一寸法に形成されたので、ダクト部品１と単位ダクト３４との組付けが容易で、ダクト部品１と単位ダクト３４との一体性を良くできる。また、組み立て後の排気ダクト３３の内部において径方向の段差が少なくなるので排気ダクト３３内の圧力損失を小さくできる。
【００１２】
作用を説明する。外部からの音が排気ダクト３３内に進入したり、レンジフード３２側から空調ファン３１の駆動によって発生する音などが排気ダクト３３内に進入すると、音が、内筒体３の内側の空気流通空間３ｃから孔１６の内側に形成された空間１７を経由して吸音材１５及び空気層９を通過して外筒体２の内面２ａに衝突し、空気層９、吸音材１５へと逆戻りする。逆戻りした音は、再び空間１７を経由して空気流通空間３ｃに入ったり、内筒体３の外周面３ｂに衝突して吸音材１５、空気層９の方向に反射する。このような現象によって、音の低周波成分は、孔１６の空間１７から吸音材１５に入る際に減衰し、吸音材１５から空気層９に入る際に減衰し、外筒体２の内面２ａに衝突して空気層９から吸音材１５に入る際に減衰し、吸音材１５から空間１７に入る際、または、内筒体３の外周面３ｂに衝突して空気層９に入る際に減衰する。すなわち、ダクト部品１が低周波減衰構造２０を備えたので、音の低周波成分を減衰できる。さらに、音の高周波成分は、吸音材１５によって吸収されて減衰する。
【００１３】
最良の形態１のダクト部品１によれば、低周波減衰構造２０により音の低周波成分を減衰でき、吸音体１５によって音の高周波成分を吸収できて減衰できる。さらに、内筒体３の外周面３ｂには吸音体１５を備えるため、内筒体３の筒内側を流通する空気が吸音体１５によって空気層９に流出しにくくなり、内筒部３での圧力損失を少なくできる。つまり、音の低周波成分及び高周波成分を共に効果的に減衰させることができるとともに圧力損失も小さくできるダクト部品１を得ることができる。
【００１４】
最良の形態１によるダクト部品１の遮音効果について図４；５を参照し、説明する。図４は直管型消音ダクトによる理論値と最良の形態１によるダクト部品１による実測値とを示したグラフである。直管型消音ダクトの理論値とは、ダクト部品１における貫通孔１６を有しない内筒体３と連結部５；６とによる筒全長に渡って筒直径の同じ筒体からなるダクトを想定し、周知のＳａｂｉｎｅの式で求めた値である。図４からわかるように、ダクト部品１によれば、３００Ｈｚ近辺を境として３００Ｈｚ近辺より低い周波数成分の音に対する音圧レベル減衰量（ｄＢ）が直管型消音ダクトによる理論値よりも優れており、さらに、１．５ｋＨｚ近辺以上の周波数成分の音に対する音圧レベル減衰量も直管型消音ダクトによる理論値よりも優れている。
【００１５】
図５は、最良の形態１のダクト部品１による実測値と単位ダクト３４による実測値とを示したグラフである。図５からわかるように、ダクト部品１によれば、１２５Ｈｚ以上１ｋＨｚ未満の低周波成分の音及び１ｋＨｚ以上の高周波成分の音に対する音圧レベル減衰量が単位ダクト３４よりも優れている。
【００１６】
最良の形態１では、内筒体３及び連結部５；６の直径を１５０ｍｍ、外筒体２の直径を２５０ｍｍｍとした。即ち、内筒体３の直径と外筒体２の直径との寸法比を１：１．６７とし、なるべく、この直径寸法比を小さくすることによって、内筒体３での圧力損失が小さくなるように構成している。つまり、直径寸法比を大きくすれば、空気層９の容積が大きくなり、空気が内筒体３の貫通孔１６を経由して空気層９に流出することによる圧力損失が大きくなるからである。消音マフラーのように消音効果を重視して圧力損失を考慮しないものであれば、むしろ上記直径寸法比を大きくすることが好ましいが、圧力損失を極力少なくしたいダクト部品１としては好ましくないからである。そこで、例えば、外筒体２の直径寸法を内筒体３の直径寸法の２倍以下とすることによって、内筒体３での圧力損失の小さいダクト部品１を得ることができる。また、ダクト部品１は天井裏に設置されるものであるから、外筒体２の直径寸法は天井裏への設置を考慮した寸法に形成する。実際には、ダクト部品１の外筒体２の直径寸法が２５０ｍｍ以上の場合、天井裏スペースの問題から天井裏へのダクト部品１の設置が困難な場合が多いと考えられる。そこで、例えば、外筒体２の直径寸法を２５０ｍｍ以下とすることで、天井裏に設置容易なダクト部品１を得ることができる。
【００１７】
最良の形態２
内筒体３が、孔１６としての連続気泡を備えた金属製の繊維積層板により形成された構成とする。金属製の繊維積層板は、アルミのくず、ステンレスのくずのような金属くずをプレスして板状に形成したものである。この繊維積層板では、狭い空間が板の厚さ方向に階段状に連続するような連続気泡が形成される。このような連続気泡を備えた繊維積層板により内筒体３を形成することによって、音の高周波成分が連続気泡の壁に衝突することによって減衰し、また、音圧によって内筒体３が板振動するので、音の低周波成分がこの板振動によって減衰する。さらに、音の低周波成分が小さな空間である連続気泡から大きな空間である空気層に入るので、効率的に減衰する。また、内筒体３の内周面３ａの孔１６の径が小さくなって内周面３ａが滑らかになり、内筒体３の内周面３ａでの抵抗も小さくなるので、内筒体３での圧力損失も小さくできる。よって、遮音効果及び圧力損失防止効果のより優れたダクト部品１を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
内筒体３はガラス繊維メッシュのような多孔性材料により形成してもよい。ダクト部品１は１戸建住居における排気ダクトのようなダクトにも使用できる。ダクト部品１は、筒の延長形態が直線状である筒形状に形成されたものであってもよいし、筒の延長形態が曲線状である筒形状に形成されたものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】排気ダクトを形成するダクト部品及び単位ダクトの断面図（最良の形態１）。
【図２】排気ダクトの設置例を示す図（最良の形態１）。
【図３】ダクト部品の外観を示す斜視図（最良の形態１）。
【図４】ダクト部品の遮音性能を示すグラフ（最良の形態１）。
【図５】ダクト部品の遮音性能を示すグラフ（最良の形態１）。
【符号の説明】
【００２０】
１  ダクト部品、２  外筒体、３  内筒体、４  塞体、５；６  連結部、
９  空気層、１５  吸音体、１６  孔、３０  集合住宅（住居）、
３２  レンジフード、３３  排気ダクト、３４  単位ダクト（他のダクト部品）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
2007170739.tif 000005
【図４】
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【図５】
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