(57)【要約】【課題】構造が単純で容積が小さく、石油ファンヒータの温風吹き出し口に導風ルーバとして設けることのできる、新規の消音ルーバを提供する。【解決手段】消音ルーバを複数の共鳴管２を並べて構成した。共鳴管２は、いずれか一方の端部において開口部３を有する。共鳴管２の長手方向は、消音ルーバの奥行き方向に対して傾斜していてもよい。或いは、共鳴管２は、折り返し構造を有していてもよい。構造が単純で容積が小さい上に消音効果が高く、石油ファンヒータの温風吹き出し口に導風ルーバとして設けることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の共鳴管を並べて構成され、前記共鳴管は、いずれか一方の端部において開口部を有することを特徴とする消音ルーバ。
【請求項２】
前記共鳴管の長手方向は、前記消音ルーバの奥行き方向に対して傾斜していることを特徴とする請求項１記載の消音ルーバ。
【請求項３】
前記共鳴管は、折り返し構造を有していることを特徴とする請求項１記載の消音ルーバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、暖房機などの温風吹き出し口における消音ルーバに関する。
【背景技術】
【０００２】
ルーバは、機械や構造物の開口部に設けられ、光・視界の調節や、羽根角度の調節により気流の方向も調節できるため、様々な機器等に使用されている。一方で、開口率や通風性を重視したルーバは、音響透過損失がほとんど期待できないため、開口部からの音響の放射が問題となっていた。
【０００３】
このため、従来、消音作用を有するルーバが提案されており、例えば、特許文献１には、壁面等に形成した通気口に羽根体を傾斜させて取り付けたルーバにおいて、羽根体の内部に消音室を設けると共にこの消音室を隔壁によって複数に分割し、壁面の通気口と対向する位置に消音室開口を形成した、消音ルーバが開示されている。この消音ルーバは、消音室にグラスウール等の繊維質材やウレタン等の多孔質材を収容しており、騒音音波を消音室内に導入し、消音室内で繰り返し反射させることで、騒音音波の音圧を低減しようとするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１２１２１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記の消音ルーバは、構造が複雑で容積が大きいという欠点があった。また、上記の消音ルーバは、消音室開口が大きく気流の抵抗が考慮されていないため、石油ファンヒータの温風吹き出し口などの導風ルーバとしては用いることができなかった。
【０００６】
一方、石油ファンヒータの温風吹き出し口からは、ファン音や燃焼音が放射されるが、小型化とコストダウンのため内部構造に消音器を取り入れることは容易ではなかった。
【０００７】
そこで、本発明は、構造が単純で容積が小さく、石油ファンヒータの温風吹き出し口に導風ルーバとして設けることのできる、新規の消音ルーバ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】
【０００８】
本発明の請求項１記載の消音ルーバは、複数の共鳴管を並べて構成され、前記共鳴管は、いずれか一方の端部において開口部を有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項２記載の消音ルーバは、請求項１において、前記共鳴管の長手方向は、前記消音ルーバの奥行き方向に対して傾斜していることを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項３記載の消音ルーバは、請求項１において、前記共鳴管は、折り返し構造を有していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の請求項１記載の消音ルーバによれば、複数の共鳴管を並べて構成され、前記共鳴管は、いずれか一方の端部において開口部を有するので、構造が単純で容積が小さい上に消音効果が高く、石油ファンヒータの温風吹き出し口に導風ルーバとして設けることができる。
【００１２】
本発明の請求項２記載の消音ルーバによれば、前記共鳴管の長手方向は、前記消音ルーバの奥行き方向に対して傾斜しているので、より低い周波数において消音が可能となる。
【００１３】
本発明の請求項３記載の消音ルーバによれば、前記共鳴管は、折り返し構造を有しているので、より低い周波数において消音が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例１の消音ルーバの斜視図である。
【図２】実施例１の消音ルーバの断面図である。
【図３】実施例２の消音ルーバの斜視図である。
【図４】実施例２の消音ルーバの幅方向の断面図である。
【図５】実施例３の消音ルーバの斜視図である。
【図６】実施例３の消音ルーバの断面図である。
【図７】実施例３の消音ルーバの別の方向における断面図である。
【図８】実施例４において試作した試験体を示す正面図と側断面図である。
【図９】実施例４において試作したルーバの三面図である。
【図１０】実施例４において音響透過損失の測定に用いた機器の構成を示す説明図である。
【図１１】実施例４において試作したルーバの共鳴管の端面の条件を示す模式図である。
【図１２】実施例４におけるタイプ０１（Ｄ＝６０ｍｍ）のルーバにおける音響透過損失の測定結果を示すグラフである。
【図１３】実施例４におけるタイプ０１（Ｄ＝１２０ｍｍ）のルーバにおける音響透過損失の測定結果を示すグラフである。
【図１４】実施例４におけるタイプ０２のルーバにおける音響透過損失の測定結果を示すグラフである。
【図１５】実施例４におけるタイプ０３のルーバにおける音響透過損失の測定結果を示すグラフである。
【図１６】実施例４におけるタイプ０４（Ｄ＝３０ｍｍ）のルーバにおける音響透過損失の測定結果を示すグラフである。
【図１７】実施例４におけるタイプ０４（Ｄ＝６０ｍｍ）のルーバにおける音響透過損失の測定結果を示すグラフである。
【図１８】実施例４におけるタイプ０４（Ｄ＝１３５ｍｍ）のルーバにおける音響透過損失の測定結果を示すグラフである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の消音ルーバについて、以下、実施例に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１６】
本実施例の消音ルーバを示す図１、２において、１は板状に形成された消音ルーバであって、複数の共鳴管２を一列に並べて構成されている。共鳴管２は空洞になっており、一方の端部にのみ開口部３を有している。また、消音ルーバ１が使用される際に、開口部３は、消音ルーバ１の近傍を通過する気流の上流側又は下流側に配置されるようになっている。
【００１７】
本実施例の消音ルーバによれば、共鳴管２の長さに応じて決まる共鳴周波数において、消音効果が得られる。ここで、一方の端部にのみ開口部３を有する共鳴管２における基準音の共鳴周波数ｆは音速ｃと波長λにより、ｆ＝ｃ／λのように表される。共鳴管２の長さをｌとすると、基準音における波長との関係はｌ＝λ／４で表される。なお、具体的な実験結果は、以下の実施例４において詳述する。
【００１８】
以上のように、本実施例の消音ルーバ１は、複数の共鳴管２を並べて構成され、前記共鳴管２は、いずれか一方の端部において開口部３を有するので、構造が単純で容積が小さい上に消音効果が高く、石油ファンヒータの温風吹き出し口に導風ルーバとして設けることができる。
【００１９】
なお、本実施例の消音ルーバは、複数の共鳴管２を二列や三列に並べて構成されてもよい。また、本実施例の消音ルーバは、石油ファンヒータの温風吹き出し口のほか、エアコンディショナーの吹き出し口などにも適用できる。
【００２０】
また、消音ルーバ１を製造する場合は、管を並べる、格子状断面の板を利用する、ハニカムの製法のように波板同士を重ねる、段ボールの製法のように波板に対して片面又は両面に平板を取り付ける、或いはこれらを多層に重ねる、などの方法を採用することができる。したがって、消音ルーバ１の構造は本実施例に限らず、適宜変形可能である。
【実施例２】
【００２１】
本実施例の消音ルーバにおいては、図３、４に示すように、共鳴管２の長手方向は、消音ルーバ１の奥行き方向に対して傾斜している。共鳴管２の長さを消音ルーバ１の奥行きよりも長くできるで、実施例１と比較して、より低い周波数において消音が可能となる。或いは、実施例１と同じ周波数において消音を行う場合には、消音ルーバ１の奥行きを短くすることができる。
【実施例３】
【００２２】
本実施例の消音ルーバにおいては、図５〜７に示すように、共鳴管２は、折り返し構造を有している。すなわち、共鳴管２は、折り返し部４において折り返され、消音ルーバ１の奥行きの２倍の長さを有している。これにより、実施例１の半分の周波数において消音が可能になる。或いは、実施例１と同じ周波数において消音を行う場合には、消音ルーバ１の奥行きを半分にすることができる。
【実施例４】
【００２３】
種々の消音ルーバを試作し、消音効果を調べるために音響透過損失を測定した。
【００２４】
図８に製作した試験体を示す。外形１００ｍｍ、厚さ０．５ｍｍの円筒内面にルーバを５枚取り付けた。
【００２５】
図９に、取り付けたルーバの構造を示す。タイプ０１は、ルーバの奥行きＤ＝６０ｍｍ，１２０ｍｍであり、共鳴管の開口部は４ｍｍ角の穴となっている。タイプ０２は、Ｄ＝６０ｍｍであり、共鳴管を３０度傾けたものである。タイプ０３は、Ｄ＝６０ｍｍのタイプ０１を２枚重ねたものであり、タイプ１よりも開口率（ルーバで遮られない部分の割合）が小さくなっている。タイプ０４は、Ｄ＝３０ｍｍ、６０ｍｍ又は１３５ｍｍのタイプ０１を２枚重ねた上に、重なり合った共鳴管の端部近傍を４ｍｍ角の切り欠きにより連通させて折り返し構造とし、共鳴管の長さを２倍にしたものである。なお、開口率は、タイプ０１、０２が７８％、タイプ０３、０４が５７％となっている。
【００２６】
試作したルーバの音響透過損失の測定に用いた機器の構成を図１０に示す。インピーダンス管内に試験体としてルーバを設置し、インピーダンス管の上流側から音波を発生させた。そして、ルーバの上流側と下流側からそれぞれ２本のマイクロフォンで音波を検出して、その検出結果に基づいてルーバの透過損失を算出した。
【００２７】
共鳴管の端面の条件を図１１に示す。タイプ０１、０３のルーバにおいては、共鳴管の両端を開口状態にした場合（Ａ）、インピーダンス管の下流側のみをアルミテープで塞いだ場合（Ｂ）、上流側のみを塞いだ場合（Ｃ）、両端とも塞いだ場合（Ｄ）の４通りで測定した。タイプ０２のルーバにおいては、両端開口、上流側閉口、下流側閉口の３通りで測定した。タイプ０４（Ｄ＝３０ｍｍ、６０ｍｍ）のルーバにおいては、折り返し構造の両端を開口状態として開口を上流側に向けた場合（Ｅ）、両端を開口状態として開口を下流側に向けた場合（Ｆ）、折り返し構造の両端のうちの片方を塞いだ状態で開口を上流側に向けた場合（Ｇ）、片方を塞いだ状態で開口を下流側に向けた場合（Ｈ）の４通りで測定した。タイプ０４（Ｄ＝１３５ｍ）のルーバにおいては、折り返し構造の両端のうちの片方を塞いだ状態で開口を上流側に向けた場合（Ｇ）、下流側に向けた場合（Ｈ）の２通りで測定した。
【００２８】
図１２にタイプ０１（Ｄ＝６０ｍｍ）のルーバにおける音響透過損失の測定結果を示す。計算上、一方の端部にのみ開口部を有する共鳴管の共鳴周波数は約１４００Ｈｚであるが、下流側のみを塞いだ場合（Ｂ）、上流側のみを塞いだ場合（Ｃ）において、１４００Ｈｚ付近で音響透過損失のピークが表れている。なお、共鳴管の両端を開口状態にした場合（Ａ）、両端とも塞いだ場合（Ｄ）においては、ほとんど音響透過損失は見られなかった。
【００２９】
また、図１３にタイプ０１（Ｄ＝１２０ｍｍ）のルーバにおける音響透過損失の測定結果を示す。計算上、一方の端部にのみ開口部を有する共鳴管の共鳴周波数は約700Ｈｚであるが、下流側のみを塞いだ場合（Ｂ）、上流側のみを塞いだ場合（Ｃ）において、７００Ｈｚ付近で音響透過損失のピークが表れている。
【００３０】
図１４にタイプ０２のルーバにおける音響透過損失の測定結果を示す。タイプ０２のルーバにおいては、共鳴管の長さが最長で約７０ｍｍであり、共鳴周波数の高い短い管が混在する。計算上、一方の端部にのみ開口部を有する共鳴管の共鳴周波数は約１２００Ｈｚ付近から高周波側に幅広く得られると予想されたが、下流側のみを塞いだ場合（Ｂ）、上流側のみを塞いだ場合（Ｃ）において、ほぼ予想通りの測定結果が得られた。
【００３１】
図１５にタイプ０３のルーバにおける音響透過損失の測定結果を示す。タイプ０１（Ｄ＝６０ｍｍ）のルーバと同様に、１４００Ｈｚ付近で音響透過損失が見られた。タイプ０３のルーバは、タイプ０１を２枚重ねて共鳴管の数をタイプ０１の２倍としたものであり、下流側のみを塞いだ場合（Ｂ）、上流側のみを塞いだ場合（Ｃ）において、音響透過損失の値はタイプ０１よりも大きくなった。また、ルーバが厚くなって開口率が小さくなったためと考えられるが、両端とも塞いだ場合（Ｄ）においても全体的に若干の音響透過損失が見られた。
【００３２】
図１６にタイプ０４（Ｄ＝３０ｍｍ）のルーバにおける音響透過損失の測定結果を示す。タイプ０４のルーバは、折り返し構造として共鳴管の長さを２倍にしたものであり、タイプ０１（Ｄ＝６０ｍｍ）のルーバと同様の働きをすることが期待されたが、折り返し構造の両端のうちの片方を塞いだ状態で開口を上流側に向けた場合（Ｇ）、片方を塞いだ状態で開口を下流側に向けた場合（Ｈ）において、１４００Ｈｚ付近における音響透過損失はタイプ０１（Ｄ＝６０ｍｍ）のルーバと比べて小さいが、高周波側に幅広い音響透過損失が見られた。
【００３３】
図１７にタイプ０４（Ｄ＝６０ｍｍ）のルーバにおける音響透過損失の測定結果を示す。折り返し構造の両端のうちの片方を塞いだ状態で開口を上流側に向けた場合（Ｇ）、片方を塞いだ状態で開口を下流側に向けた場合（Ｈ）において、７００Ｈｚ付近における音響透過損失はタイプ０１（Ｄ＝１２０ｍｍ）のルーバと比べて小さいが、高周波側に幅広い音響透過損失が見られた。また、折り返し構造の両端を開口状態として開口を上流側に向けた場合（Ｅ）、両端を開口状態として開口を下流側に向けた場合（Ｆ）において、タイプ０３のルーバに近い音響透過損失が見られた。これは両端の開口から音波が入射して折り返し部分で反射が起こったためと考えられる。
【００３４】
図１８にタイプ０４（Ｄ＝１３５ｍｍ）のルーバにおける音響透過損失の測定結果を示す。３００Ｈｚ付近、９００Ｈｚ付近、１５００Ｈｚ付近にピークが現れている。これは、折り返した全長２７０ｍｍに対する基準音、３倍音、５倍音の周波数に相当する。
【００３５】
通常、高い開口率を持つルーバはほとんど有意な消音効果が期待できない。しかし、以上の実験結果より、実施例１に対応するタイプ０１の（Ｂ）、（Ｃ）、タイプ０３の（Ｂ）、（Ｃ）、タイプ０４の（Ｅ）、（Ｆ）、実施例２に対応するタイプ０２の（Ｂ）、（Ｃ）、実施例３に対応するタイプ０４の（Ｇ）、（Ｈ）のルーバにおいて、開口率が大きいにもかかわらず、対象となる周波数において有意な音響透過損失が得られた。したがって、本発明の消音ルーバが騒音低減に有用であることが明らかになった。
【符号の説明】
【００３６】
１  消音ルーバ
２  共鳴管
３  開口部
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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