(57)【要約】  通気スリーブに消音器を配置した消音システムにおいて、室内が負圧になることを抑制し、室内の出入り口のドア等が開けにくくなることを防止できる消音システムを提供することを課題とする。２つの空間を隔てる壁を貫通して設けられる通気スリーブに、一つ以上の消音器が配置された消音システムであって、消音器が設置された通気スリーブの隙間相当面積をαＡとし、通気スリーブの第一共鳴周波数が存在するオクターブバンドにおける規準化音響透過損失をＴＬとすると、αＡ＞１０Ｃ−（０．１／Ｐ）×ＴＬを満たす。  なお、Ｃは消音器がない場合の測定系で決まる定数であり、Ｐは、透過効率係数である。
2020036040.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの空間を隔てる壁を貫通して設けられる通気スリーブに、一つ以上の消音器が配置された消音システムであって、
前記消音器が設置された前記通気スリーブの隙間相当面積をαＡとし、前記通気スリーブの第一共鳴周波数が存在するオクターブバンドにおける規準化透過損失をＴＬとすると、
αＡ＞１０Ｃ−（０．１／Ｐ）×ＴＬ  ・・・式（１）
を満たす消音システム。
なお、Ｃは前記消音器がない場合の測定系で決まる定数であり、Ｐは、透過効率係数である。
【請求項２】
前記通気スリーブの中心軸に垂直な断面において、前記消音器が配置された位置における空間の断面積が、前記通気スリーブ単体の空間の断面積よりも大きい請求項１に記載の消音システム。
【請求項３】
前記消音器は、前記通気スリーブの内部空間に連通する空洞部を有し、
前記通気スリーブの内部空間および前記消音器の空洞部の合計体積は、前記通気スリーブ単体の内部空間の体積よりも大きい請求項１または２に記載の消音システム。
【請求項４】
前記通気スリーブの内部空間の合計体積が１８０００ｃｍ3以下である請求項３に記載の消音システム。
【請求項５】
前記消音器は、音エネルギーを熱エネルギーに変換する変換機構を有する請求項１〜４のいずれか一項に記載の消音システム。
【請求項６】
前記変換機構は、多孔質吸音材である請求項５に記載の消音システム。
【請求項７】
前記消音器は、前記通気スリーブの第一共鳴周波数の波長よりも小さい構造を有する請求項１〜６のいずれか一項に記載の消音システム。
【請求項８】
前記消音器が配置された前記通気スリーブ内における一方の空間側から他方の空間側までの最短距離が前記壁の厚みの１．９倍以下である請求項１〜７のいずれか一項に記載の消音システム。
【請求項９】
前記通気スリーブの、前記壁に平行な断面が、９００ｃｍ2以下である請求項１〜８のいずれか一項に記載の消音システム。
【請求項１０】
前記通気スリーブに前記消音器を配置した状態で、一方の空間側から前記通気スリーブを通して他方の空間側が視認できる請求項１〜９のいずれか一項に記載の消音システム。
【請求項１１】
前記消音器は、前記壁と、前記壁から離間して配置される化粧板との間の、前記通気スリーブの端部に配置される請求項１〜１０のいずれか一項に記載の消音システム。
【請求項１２】
前記消音器は、前記通気スリーブの第一共鳴周波数で共鳴する構造を有さない請求項１〜１１のいずれか一項に記載の消音システム。
【請求項１３】
一方の前記空間は室内空間である請求項１〜１２のいずれか一項に記載の消音システム。
【請求項１４】
前記室内空間を換気するファンを有する請求項１３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、消音システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
換気口、空調用ダクトなど、室内と室外とを隔てる壁に設けられた、室内と室外とを貫通する通気スリーブにおいて、室外からの騒音が室内に伝わるのを抑制するため、あるいは室内からの騒音が外部に伝わるのを抑制するために、通気スリーブ内にウレタン、ポリエチレン等の吸音材を設置することが行なわれている。
しかしながら、ウレタンおよびポリエチレン等の吸音材を用いる場合には、８００Ｈｚ以下の低周波音の吸収率が極端に低くなるため、吸収率を大きくするためには体積を大きくするが必要であるが、換気口、空調用ダクトなどの通気性を確保する必要があるため、吸音材の大きさには限度があり、高い通気性と防音性能とを両立することが難しいという問題があった。【０００３】
また、換気口および空調用ダクト等の通気スリーブにおける騒音として、通気スリーブの共鳴音が問題となる。
このような通気スリーブの共鳴音を消音するために、特定の周波数の音を消音する共鳴型の消音器を用いることが提案されている。【０００４】
例えば、特許文献１には、第１空間と第２空間とを仕切る仕切部に、両空間相互の通気を図る通気スリーブが貫通状態に設けられ、通気スリーブの通過音に対する消音を図る共鳴型消音機構が通気スリーブに設けられている通気孔構造であって、共鳴型消音機構は、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、仕切部に沿ってその表面から離間する状態に設けられた化粧板との間の位置で、通気スリーブの外周部に形成してある通気孔構造が記載されている。また、共鳴型消音機構として、サイドブランチ型消音器、ヘルムホルツ共鳴器が記載されている。【０００５】
特許文献２には、自然換気口のスリーブ管内に設置して用いる消音用管状体であって、少なくとも一方の端部を閉止し、他方の端部付近に開口部を設け、一方の端部から開口部の中心までの長さがスリーブ管の全長の略半分の長さを有し、内部には多孔質材を配置する消音用管状体が記載されている。
また、特許文献２には、住宅、マンション等における外壁の厚さは、２００〜４００ｍｍ程度であり、この外壁に設けられるスリーブ管に生じる第一共鳴周波数（４００〜７００Ｈｚ）の周波数帯において遮音性能の低下が生じることが記載されている（図１１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４８２０１６３号公報（特開２００７−１６９９５９号公報）
【特許文献２】特開２０１６−９５０７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、本発明者らの検討によれば、室内と室外とを隔てる壁に設けられた通気スリーブに従来の共鳴型の消音器、あるいは、吸音材を配置した場合には、室内の出入り口のドア等が開けにくくなるという問題が生じることがわかった。
この点についてさらに検討を行ったところ、従来の共鳴型の消音器、あるいは、吸音材を用いる場合には、高い防音性能を発揮するためには体積を大きくする必要があるため、通気スリーブ内の開口率を大きく減少させる必要があるが、開口率を小さくすると通気性が悪くなってしまうため、気密性の高い室内の場合、および／または、換気用のファンを回すなどした場合に通気スリーブから空気が十分に入り込まず、室内が負圧になるため、ドアが開けにくくなることがわかった。【０００８】
本発明の課題は、上記従来技術の問題点を解消し、通気スリーブに消音器を配置した消音システムにおいて、室内が負圧になることを抑制し、室内の出入り口のドア等が開けにくくなることを防止できる消音システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この課題を解決するために、本発明は、以下の構成を有する。【００１０】
［１］  ２つの空間を隔てる壁を貫通して設けられる通気スリーブに、一つ以上の消音器が配置された消音システムであって、
消音器が設置された通気スリーブの隙間相当面積をαＡとし、通気スリーブの第一共鳴周波数が存在するオクターブバンドにおける規準化透過損失をＴＬとすると、
αＡ＞１０Ｃ−（０．１／Ｐ）×ＴＬ  ・・・式（１）
を満たす消音システム。
なお、Ｃは消音器がない場合の測定系で決まる定数であり、Ｐは、透過効率係数である。
［２］  通気スリーブの中心軸に垂直な断面において、消音器が配置された位置における空間の断面積が、通気スリーブ単体の空間の断面積よりも大きい［１］に記載の消音システム。
［３］  消音器は、通気スリーブの内部空間に連通する空洞部を有し、
通気スリーブの内部空間および消音器の空洞部の合計体積は、通気スリーブ単体の内部空間の体積よりも大きい［１］または［２］に記載の消音システム。
［４］  通気スリーブの内部空間の合計体積が１８０００ｃｍ3以下である［３］に記載の消音システム。
［５］  消音器は、音エネルギーを熱エネルギーに変換する変換機構を有する［１］〜［４］のいずれかに記載の消音システム。
［６］  変換機構は、多孔質吸音材である［５］に記載の消音システム。
［７］  消音器は、通気スリーブの第一共鳴周波数の波長よりも小さい構造を有する［１］〜［６］のいずれかに記載の消音システム。
［８］  消音器が配置された通気スリーブ内における一方の空間側から他方の空間側までの最短距離が壁の厚みの１．９倍以下である［１］〜［７］のいずれかに記載の消音システム。
［９］  通気スリーブの、壁に平行な断面が、９００ｃｍ2以下である［１］〜［８］のいずれかに記載の消音システム。
［１０］  通気スリーブに消音器を配置した状態で、一方の空間側から通気スリーブを通して他方の空間側が視認できる［１］〜［９］のいずれかに記載の消音システム。
［１１］  消音器は、壁と、壁から離間して配置される化粧板との間の、通気スリーブの端部に配置される［１］〜［１０］のいずれかに記載の消音システム。
［１２］  消音器は、通気スリーブの第一共鳴周波数で共鳴する構造を有さない［１］〜［１１］のいずれかに記載の消音システム。
［１３］  一方の空間は室内空間である［１］〜［１２］のいずれかに記載の消音システム。
［１４］  室内空間を換気するファンを有する［１３］に記載の消音システム。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、通気スリーブに消音器を配置した消音システムにおいて、室内が負圧になることを抑制し、室内の出入り口のドア等が開けにくくなることを防止できる消音システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】風量の測定方法を説明するための概念図である。
【図２】風量の測定方法を説明するための概念図である。
【図３】風量の測定方法を説明するための概念図である。
【図４】規準化透過損失の測定方法を説明するための概念図である。
【図５】シミュレーションモデルを説明するための図である。
【図６】開口面積Ｓと５００Ｈｚバンドの平均透過率との関係を表すグラフである。
【図７】開口面積Ｓと透過効率係数Ｐとの関係を表すグラフである。
【図８】本発明の消音システムの第一実施形態の好適な実施態様の一例を示す模式的な断面図である。
【図９】本発明の消音システムの第一実施形態の好適な実施態様の他の一例を示す模式的な断面図である。
【図１０】消音器の空洞部の深さＬdと幅Ｌwとを説明するための図である。
【図１１】音場空間を説明するための図である。
【図１２】本発明の消音システムの第一実施形態の他の一例を概念的に示す断面図である。
【図１３】本発明の消音システムの第一実施形態の他の一例を概念的に示す断面図である。
【図１４】本発明の消音システムの第一実施形態の他の一例を概念的に示す断面図である。
【図１５】本発明の消音システムの第一実施形態の他の一例を概念的に示す断面図である。
【図１６】シミュレーションに用いた消音システムのモデルを模式的に表す断面図である。
【図１７】流れ抵抗と開口幅／筒長と規格化透過損失との関係を表すグラフである。
【図１８】本発明の消音システムの第一実施形態の他の一例を概念的に示す断面図である。
【図１９】本発明の消音システムの第一実施形態の他の一例を概念的に示す断面図である。
【図２０】本発明の消音システムの第一実施形態の他の一例を概念的に示す断面図である。
【図２１】本発明の消音システムの第一実施形態の他の一例を概念的に示す断面図である。
【図２２】本発明の消音システムの第一実施形態の他の一例を概念的に示す断面図である。
【図２３】本発明の消音システムの第一実施形態の他の一例を概念的に示す断面図である。
【図２４】本発明の消音システムの第一実施形態の他の一例を概念的に示す断面図である。
【図２５】本発明の消音システムの第一実施形態の他の一例を概念的に示す断面図である。
【図２６】図２５のＣ−Ｃ線断面図である。
【図２７】本発明の消音システムの第一実施形態の他の一例を概念的に示す断面図である。
【図２８】本発明の消音システムの第一実施形態の他の一例を概念的に示す断面図である。
【図２９】本発明の消音システムの第一実施形態の他の一例を概念的に示す断面図である。
【図３０】本発明の消音システムの第一実施形態の他の一例を概念的に示す断面図である。
【図３１】消音装置の他の一例を概念的に示す断面図である。
【図３２】消音装置の他の一例を概念的に示す断面図である。
【図３３】本発明の消音システムの第一実施形態の他の一例を概念的に示す断面図である。
【図３４】本発明の消音システムの第一実施形態の他の一例を概念的に示す断面図である。
【図３５】図３４の消音システムを風量調整部材側から見た図である。
【図３６】本発明の消音システムの第一実施形態の他の一例を概念的に示す断面図である。
【図３７】本発明の消音システムの第一実施形態の他の一例を概念的に示す断面図である。
【図３８】シミュレーションモデルの模式図である。
【図３９】透過音圧強度と周波数との関係を表すグラフである。
【図４０】５００Ｈｚバンドの透過損失を表すグラフである。
【図４１】シミュレーションモデルを説明するための模式図である。
【図４２】５００Ｈｚバンドの透過損失を表すグラフである。
【図４３】シミュレーションモデルを説明するための模式図である。
【図４４】５００Ｈｚバンドの透過損失を表すグラフである。
【図４５】本発明の消音システムの第一実施形態の他の一例を概念的に示す断面図である。
【図４６】本発明の消音システムの第一実施形態の他の一例を概念的に示す断面図である。
【図４７】図４６のＤ−Ｄ線断面図である。
【図４８】本発明の消音システムの第一実施形態の他の一例を概念的に示す断面図である。
【図４９】図４８のＥ−Ｅ線断面図である。
【図５０】本発明の消音システムの第一実施形態の他の一例を概念的に示す断面図である。
【図５１】本発明の消音システムの第一実施形態の他の一例を概念的に示す断面図である。
【図５２】音響透過壁を配置した管状部材の折れ曲がり部を模式的に示す断面図である。
【図５３】音響透過壁を配置した管状部材の折れ曲がり部を模式的に示す断面図である。
【図５４】本発明の消音システムの第二実施形態の一例を概念的に示す断面図である。
【図５５】図５４のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５６】シミュレーションモデルを説明するための模式図である。
【図５７】Ｌ1／λとＬ2／λと５００Ｈｚバンドの透過損失との関係を表すグラフである。
【図５８】Ｌ1／λと５００Ｈｚバンドの透過損失との関係を表すグラフである。
【図５９】Ｌ2／λと５００Ｈｚバンドの透過損失との関係を表すグラフである。
【図６０】本発明の消音システムの第三実施形態の一例を概念的に示す断面図である。
【図６１】図６０のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６２】実施例の構成を説明する断面図である。
【図６３】透過損失ＴＬと隙間相当面積αＡとの関係を表すグラフである。
【図６４】実施例および比較例の評価方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明について詳細に説明する。
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、「同一」、「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、「全部」、「いずれも」または「全面」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。
【００１４】
［消音システム］
本発明の消音システムは、
２つの空間を隔てる壁を貫通して設けられる通気スリーブに、一つ以上の消音器が配置された消音システムであって、
消音器が設置された通気スリーブの隙間相当面積をαＡとし、通気スリーブの第一共鳴周波数が存在するオクターブバンドにおける規準化音響透過損失をＴＬとすると、
αＡ＞１０Ｃ−（０．１／Ｐ）×ＴＬ  ・・・式（１）
を満たす消音システムである。
なお、Ｃは消音器がない場合の測定系で決まる定数であり、Ｐは、透過効率係数である。
また、ある周波数のオクターブバンドとは、その周波数を含む１オクターブの幅を持った周波数の帯域である。その周波数を中心とするオクターブバンドで式（１）を満たすのが好ましい。なお、オクターブバンドの中心周波数とは、周波数帯域の中央値ではなく、上限周波数＝中心周波数×√２、下限周波数＝中心周波数／√２を満たす周波数である。
消音器の具体的構成については後に詳述する。
【００１５】
隙間相当面積αＡは、以下のようにして求められる。
まず、ＪＩＳ  Ｃ９６０３：１９９８相当の風量測定を行う。
基準として、図１に示すようにチャンバー９０に通気スリーブ９２（ポリ塩化ビニル製、内径１０ｃｍ、長さ２０ｃｍ）を接続する。チャンバー９０内の圧力を変えて通気スリーブ９２を通過する流量を測定し、風量と静圧の関係を求める。
次に、図２に示すように、通気スリーブ９２に消音器を設置し、上記で求めた基準の圧力に対して、差圧が９．８Ｐａとなる風量Ｑ［ｍ3／ｓ］を、チャンバー内の圧力を種々変更して求める。
求めた風量Ｑに０．７を乗じて隙間相当面積αＡが算出される。
αＡ＝０．７×Ｑ
【００１６】
なお、消音システムがガラリ等のカバー部材、あるいは、レジスター等の風量調整部材を有する場合には、これらを備えた状態で隙間相当面積αＡを求めればよい。
ガラリ等のカバー部材、あるいは、レジスター等の風量調整部材を有する場合の隙間相当面積αＡは、ガラリのみを設置した場合の隙間相当面積αＡ1、および、消音器のみを設置した場合の隙間相当面積αＡ2を求めて、ガラリ、および、消音器を設置した場合の隙間相当面積αＡをαＡ＝（１／（αＡ1）2＋１／（αＡ2）2）-0.5の式から求めることができる。なお、ガラリのように屋外側に設置する部材の隙間相当面積αＡ1を求める際には、図３に示すように、ガラリをチャンバー９０とは反対側の通気スリーブ９２の開口面に設置し、チャンバー９０内の圧力を負圧にして、通気スリーブ９２からチャンバー９０内に風が入るようにして風量Ｑを求めればよい。
ガラリ等のカバー部材、あるいは、レジスター等の風量調整部材については後に詳述する。
【００１７】
規準化透過損失ＴＬ（以下、透過損失ＴＬともいう）は、図４に示すような２つの残響室にて、ＪＩＳ  Ａ１４２８：２００６の「実験室における小形建築部品の空気音遮断性能の測定方法」相当の測定法によって、基準面積を１ｍ2として測定される。
図４に示すように、２つの残響室９８および９９は厚み３０ｃｍの壁９４によって隔てられている。壁９４は２つの残響室９８および９９を連通するように貫通する通気スリーブ９６を有する。２つの残響室９８および９９にはそれぞれ５つのマイクロフォンＭＰが設置されている。また、一方の残響室９８には音源となるスピーカーＳＰが配置されている。通気スリーブ９６に消音器を設置し（図示省略）、スピーカーＳＰから音を発生して、２つの残響室９８および９９に配置された１０個のマイクロフォンＭＰそれぞれで音圧を測定し、スピーカーＳＰが配置された残響室９８の音圧ともう一方の残響室９９の音圧から規準化透過損失ＴＬを算出する。
【００１８】
なお、消音システムがガラリ等のカバー部材、あるいは、レジスター等の風量調整部材を有する場合には、これらを備えた状態で規準化透過損失ＴＬを求めればよい。
【００１９】
次に、隙間相当面積αＡと規準化透過損失ＴＬとの関係を表す式（１）について説明する。
一般に、通気性と防音性はトレードオフ関係にある。その関係について定式化する。
まず、５００Ｈｚオクターブバンド（３５５Ｈｚ〜７１０Ｈｚ）における音響平均透過率Ｔと、開口面積Ｓとの関係を調べる。図５に示すような計算モデルを作成し、有限要素法による数値計算で、開口面積Ｓを種々変更して音響平均透過率Ｔを計算した。図５に示すように、計算モデルは、厚み３００ｍｍの壁１６に直径Ｄの貫通孔（通気スリーブ１２）が形成されたものとし、壁１６に隔てられた一方の空間側に音波発生面（半径５００ｍｍ）を設定し、他方の空間側に音波検出面を設定した。音波発生面から平面波（周波数３５５Ｈｚ〜７１０Ｈｚ）を発するものとして音波検出面で検出される音圧を、複数の直径Ｄで計算し、音響平均透過率Ｔを求めた。入射させる音波は単位体積あたりの振幅を１とした。
直径Ｄから通気スリーブ１２の開口面積Ｓを算出して、開口面積Ｓと音響平均透過率Ｔとの関係を求めた。結果を図６に示す。
【００２０】
図６の結果からフィッティングを行ない近似式を求めた。その結果、下記式（２）で良くフィッティングできることがわかった。
Ｔ＝Ａ1×ＳＰ  ・・・式（２）
なお、Ａ1は比例定数である。Ｐは透過効率係数と定義する。透過効率係数Ｐは開口面積依存性を持ち、実用上の範囲は０．６５〜１の範囲である。開口面積Ｓと透過効率係数Ｐとの関係を図７に示す。
【００２１】
前述のとおり、隙間相当面積αＡは風量Ｑ［ｍ3／ｓ］を用いて
αＡ＝０．７×Ｑ
と表される。
風量Ｑは風速ｖ［ｍ／ｓ］と開口面積Ｓ［ｍ2］の積で表されることから
αＡ＝０．７×ｖ×Ｓ
となる。
【００２２】
ここで、式（２）からＳ＝（Ｔ／Ａ1）１／Ｐを代入すると
αＡ＝０．７×ｖ×（Ｔ／Ａ1）１／Ｐ
＝０．７×（１／Ａ1）１／Ｐ×ｖ×（Ｔ）１／Ｐ
＝Ａ2×（Ｔ）１／Ｐ  ・・・式（３）
となる。なお、Ａ2は比例定数である。（Ａ2＝０．７×（１／Ａ1）１／Ｐ×ｖ）
【００２３】
透過率Ｔと透過損失ＴＬはその定義から
ＴＬ＝１０×ｌｏｇ10（１／Ｔ）
の関係で表される。この式を変形すると、
Ｔ＝１０−０．１×ＴＬ
である。
【００２４】
この式を式（３）に代入すると、
αＡ＝Ａ2×１０−０．１×ＴＬ／Ｐ
となる。両辺の対数を取ると、
ｌｏｇ10（αＡ）＝ｌｏｇ10（Ａ2）＋（−０．１×ＴＬ／Ｐ）
となる。
【００２５】
ｌｏｇ10（αＡ）を比例定数Ｃに置き換えると、
ｌｏｇ10（αＡ）＝Ｃ−０．１／Ｐ×ＴＬ  ・・・式（４）
となる。
式（４）はｌｏｇ10（αＡ）とＴＬのグラフに対して、傾き−０．１／Ｐ、切片Ｃの直線となる。傾き−０．１／Ｐは図７から求められる量である。切片Ｃは測定系に依存し実験的に決定する値で、消音システムが設置されていないとき（リファレンス）のαＡとＴＬを測定して、このαＡとＴＬの点を通る直線となるように設定される。
【００２６】
式（４）を変形すると、
αＡ＝１０Ｃ−（０．１／Ｐ）×ＴＬ  ・・・式（５）
が求められる。
【００２７】
この式（４）（式（５））は通気性に関する隙間相当面積αＡと、防音性に関する透過損失ＴＬとのトレードオフ関係を表す式である（図６３参照）。従来の消音器を通気スリーブに配置した場合には、理想的な場合でもこのトレードオフ関係を超えて通気性と防音性の両方を高くすることはできない。そのため、従来の消音器を用いる場合には、高い防音性能を発揮するためには、すなわち、透過損失ＴＬを大きくするためには、通気スリーブ内の開口率を小さく、すなわち、隙間相当面積αＡを小さくする必要がある。隙間相当面積αＡが小さいと通気性が悪くなってしまうため、気密性の高い室内の場合、および／または、換気用のファンを回すなどした際に通気スリーブから空気が十分に入り込まず、室内が負圧になってしまう。そのため、ドアが開けにくくなる等の問題が生じる。
【００２８】
これに対して、本発明は、隙間相当面積αＡと規準化透過損失ＴＬが
αＡ＞１０Ｃ−（０．１／Ｐ）×ＴＬ  ・・・式（１）
を満たす消音システムである。すなわち、
ｌｏｇ10（αＡ）＞Ｃ−０．１／Ｐ×ＴＬ  ・・・式（６）
を満たす。式（６）はトレードオフ関係を表す式を超えて通気性および防音性の両方が高いことを意味する。すなわち、例えば、透過損失ＴＬ（防音性）が同じで、隙間相当面積αＡ（通気性）がトレードオフ関係から決まる隙間相当面積αＡよりも大きいものである。このように式（１）を満たす、すなわち、透過損失ＴＬと隙間相当面積αＡとがトレードオフ関係を超えることによって、高い防音性能を発揮しつつ、通気性を高くすることができるため、換気用のファンを回すなどした際に通気スリーブから空気が十分に入り込むため、室内が負圧になることを抑制できる。そのため、ドアが開けにくくなる等の問題が生じることを防止できる。
【００２９】
なお、前述のとおり、本発明の消音システムは、室内が負圧になることを抑制できるため、壁に隔てられた少なくとも一方の空間が室内空間である場合に好適に用いられるが、これに限定はされず、両方の空間が解放された空間であってもよい。なお、室内空間は、略閉空間であり、通気口（通気スリーブ）を有し、また、ドア、窓、等の開口部を有していてもよい。また、室内空間を換気するファンを有する場合に好適に用いられる。ファンは、消音器が配置される通気スリーブとは別の通気口を介して換気するのが好ましい。
【００３０】
ここで、室内が負圧になることを抑制できる等の観点から、隙間相当面積αＡおよび透過損失ＴＬは、αＡ＞１．０５×１０Ｃ−（０．１／Ｐ）×ＴＬを満たすのが好ましく、αＡ＞１．１０×１０Ｃ−（０．１／Ｐ）×ＴＬを満たすのがより好ましく、αＡ＞１．１５×１０Ｃ−（０．１／Ｐ）×ＴＬを満たすのがさらに好ましい。
【００３１】
また、隙間相当面積αＡおよび透過損失ＴＬが、上記式（１）を満たすために、消音器は、通気スリーブの第一共鳴周波数の波長よりも小さい構造を有することが好ましく、通気スリーブの第一共鳴周波数で共鳴する構造を有さないことが好ましい。
また、通気スリーブの中心軸に垂直な断面において、消音器が配置された位置における空間の断面積が、通気スリーブ単体の空間の断面積よりも大きいことが好ましい。すなわち、消音器の外径が通気スリーブの外径よりも大きいことが好ましい。
【００３２】
また、隙間相当面積αＡおよび透過損失ＴＬが、上記式（１）を満たすために、消音器は、通気スリーブの内部空間に連通する空洞部を有し、通気スリーブ内に消音器が配置された状態における、通気スリーブの内部空間および消音器の空洞部の合計体積は、通気スリーブ単体の内部空間の体積よりも大きいことが好ましい。
【００３３】
なお、通気スリーブが、住宅、マンション等に設けられる通気スリーブの場合、通気スリーブの断面形状は最大で３０ｃｍ角程度であり、壁の厚みは２０ｃｍ程度であるので、通気スリーブの断面積は、最大で９００ｃｍ2程度である。すなわち、住宅、マンション等に設けられる通気スリーブの場合、通気スリーブの断面積は、９００ｃｍ2以下である。また、通気スリーブ単体の内部空間の体積は、最大で１８０００ｃｍ3程度である。すなわち、住宅、マンション等に設けられる通気スリーブの場合、通気スリーブ単体の内部空間の体積は、１８０００ｃｍ3以下である。
【００３４】
また、隙間相当面積αＡおよび透過損失ＴＬが、上記式（１）を満たすために、消音器は、音エネルギーを熱エネルギーに変換する変換機構を有することが好ましい。
【００３５】
以下、隙間相当面積αＡおよび透過損失ＴＬが、上記式（１）を満たす構成について、実施形態として具体的に説明する。
【００３６】
＜第一実施形態＞
図８は、本発明の消音システムの第一実施形態の好適な実施態様の一例を示す模式的な断面図である。
図８に示すように、消音システム１０ｚは、２つの空間を隔てる壁１６を貫通して設けられる、筒状の通気スリーブ１２の外側の周面（外周面）に消音器２１が配置された構成を有する。なお、以下の説明において通気スリーブを管状部材ともいう。
【００３７】
通気スリーブ１２は、例えば、住宅、マンション等の壁に設けられる換気口および空調用ダクト等の通気スリーブである。
消音器２１は、管状部材内に生じる第一共鳴の周波数を含む周波数の音を消音するものである。
消音器２１は、管状部材１２の半径方向に延在する略直方体形状で、内部に略直方体形状の空洞部３０を有する。空洞部３０の管状部材１２側の端面には、空洞部３０と外部とを連通する開口部３２が形成されている。
消音器２１の開口部３２は、管状部材１２の周面に形成された周面開口部１２ａと接続されている。開口部３２が周面開口部１２ａに接続することによって、消音システム１０ａにおける管状部材１２内に生じる第一共鳴の音場空間に開口部３２が接続している。
【００３８】
なお、管状部材１２は、換気口および空調用ダクト等に限定はされず、各種機器において、吸気口および／または排気口として用いられる一般的なダクトであってもよい。
【００３９】
また、図８に示すように、消音器２１の空洞部３０内の音波の進行方向における空洞部３０の深さをＬdとし、管状部材１２の軸方向（以下、単に軸方向ともいう）における消音器２１の開口部３２の幅をＬoとすると、空洞部３０の深さＬdは、開口部３２の幅Ｌoよりも大きい。
ここで、空洞部３０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８に示す例においは、空洞部３０は半径方向に延在しているため、空洞部３０内の音波の進行方向は半径方向（図中上下方向）である。従って、空洞部３０の深さＬdは、半径方向における開口部３２から空洞部３０上端までの長さである。なお、位置によって空洞部３０の深さが異なる場合には、空洞部３０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３２の幅が異なる場合には、開口部３２の幅Ｌoは、各位置での幅の平均値である。
【００４０】
また、消音システム内における管状部材１２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２１の空洞部３０の深さＬdは、波長λよりも小さく、０．０２×λ＜Ｌd＜０．２５×λを満たすことが好ましい。すなわち、空洞部３０の深さはＬdは、λ／４よりも小さく、消音器２１は、管状部材の第一共鳴周波数で共鳴する構造ではない。
【００４１】
なお、図８に示す例においては、消音器２１および内部の空洞部３０は略直方体形状としたがこれに限定はされず円筒形状等の種々の形状とすることができる。また、開口部３２の形状も限定はなく、矩形状、多角形状、円形状、楕円形状等の種々の形状とすることができる。
【００４２】
また、管状部材１２内に生じる第一共鳴の周波数をＦ0とし、消音器２１の共鳴周波数をＦ1とすると、１．１５×Ｆ0＜Ｆ1を満たすことが好ましい。管状部材１２内に生じる第一共鳴の周波数Ｆ0と、消音器２１の共鳴周波数Ｆ1との関係を上記範囲とすることで、消音器２１の共鳴周波数Ｆ1において管状部材１２内に生じる第一共鳴の透過音圧強度がピーク値に対して２５％以下となるため、管状部材１２内に生じる第一共鳴と消音器の共鳴との相互作用が小さくなる。
消音器２１の共鳴周波数Ｆ1において管状部材１２内に生じる第一共鳴の透過音圧強度をより小さくして相互作用をより小さくできる観点から、管状部材１２内に生じる第一共鳴の周波数Ｆ0と、消音器２１の共鳴周波数Ｆ1は、１．１７×Ｆ0＜Ｆ1を満たすことが好ましく、１．２２×Ｆ0＜Ｆ1を満たすことがより好ましく、１．３４×Ｆ0＜Ｆ1を満たすことがさらに好ましい。上記条件を満たすことで、消音器２１の共鳴周波数Ｆ1において管状部材１２内に生じる第一共鳴の透過音圧強度がピーク値に対して２０％以下、１５％以下、１０％以下となる。
この点については、他の実施形態においても同様である。
【００４３】
また、図８に示す例では、消音器２１の空洞部３０が半径方向に延在するものとして、空洞部３０内における音波の進行方向が半径方向となるものとしたがこれに限定はされない。例えば、図９に示すように、空洞部３０が軸方向に延在するものとして、空洞部３０内における音波の進行方向が軸方向となるようにしてもよい。なお、以下の説明において、図８に示すような消音器２１を垂直筒型の消音器ともいう。
図９は、本発明の消音システムの好適な実施態様の一例を示す模式的な断面図である。また、図１０は、消音器の空洞部の深さＬdと幅Ｌwとを説明するための図である。なお、図１０においては、壁１６の図示を省略している。以降の図においても、壁１６の図示を省略する場合がある。
【００４４】
図９に示すように、消音システム１０ａは、２つの空間を隔てる壁１６を貫通して設けられる、円筒状の管状部材１２の外側の周面（外周面）に消音器２２が配置された構成を有する。
管状部材１２は例えば、換気口および空調用ダクト等の通気スリーブである。
消音器２２は、軸方向に平行な断面において、軸方向に延在し、管状部材１２の外周面に沿って湾曲した略直方体形状で、内部に軸方向に延在する略直方体形状の空洞部３０を有する。また、消音器２２の管状部材１２側の面の、軸方向の一方の端部側には、空洞部３０と外部とを連通する開口部３２を有する。すなわち、消音器２２は、Ｌ字型の空間を有する。この開口部３２は、管状部材１２の周面に形成された周面開口部１２ａと接続されている。開口部３２が周面開口部１２ａに接続することによって、消音システム１０ａにおける管状部材１２内に生じる第一共鳴の音場空間に開口部３２が接続している。
【００４５】
ここで、図９に示す例においては、空洞部３０は軸方向に延在しているため、空洞部３０内における音波の進行方向は軸方向（図中左右方向）である。従って、図１０に示すとおり、空洞部３０の深さＬdは、軸方向における開口部３２の中心位置から空洞部３０の遠い側の端面までの長さである。
なお、以下の説明において、図９に示すような消音器２２をＬ字型の消音器ともいう。
【００４６】
図８に示す消音器２１、および、図９に示す消音器２２は、消音器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、後述する消音器内に配置された多孔質吸音材２４等の音エネルギーを熱エネルギーに変換する変換機構を備える。
【００４７】
このように、図８に示す消音器２１を配置した消音システム１０ｚ、および、図９に示す消音器２２を配置した消音システム１０ａは、隙間相当面積αＡおよび透過損失ＴＬが、上記式（１）を満たす構成とすることができる。従って、換気用のファンを回すなどした際に通気スリーブから空気が十分に入り込むため、室内が負圧になることを抑制できる。そのため、ドアが開けにくくなる等の問題が生じることを防止できる。
【００４８】
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。実効外径については後に詳述する。
【００４９】
ここで、図８および図９に示す例では、消音器は、管状部材１２の外周に配置される構成としたが、これに限定はされず、消音器の開口部が管状部材１２の第一共鳴の音場空間に接続されていればよい。
音場空間について図１１を用いて説明する。
図１１は、２つの空間を隔てる壁１６を貫通して設けられる管状部材１２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１１からわかるように、管状部材１２の第一共鳴の音場空間は、管状部材１２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管状部材１２の外側にはみ出している。なお、円筒形の管状部材１２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。
【００５０】
消音器２２は開口部３２が、この管状部材１２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。従って、図１２に示す消音システム１０ｂのように、消音器２２の開口部３２が管状部材１２の開口端面の外側に配置されていてもよい。あるいは、図１３に示す消音システム１０ｃのように、消音器２２が管状部材１２の内部に配置されていてもよい。
なお、図１２に示す消音システム１０ｂおよび図１３に示す消音システム１０ｃにおいて、消音器２２は開口部３２が管状部材１２の中心軸側を向くように配置されている。なお、管状部材１２の中心軸とは、管状部材１２の断面における重心を通る軸である。
【００５１】
ここで、軸方向における消音器２２の開口部３２の位置には限定はない。開口部３２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。
例えば、管状部材１２の第一共鳴周波数の音波を消音する場合には、第一共鳴周波数の音波の音圧が高くなる位置、すなわち、軸方向における管状部材の中央に消音器２２の開口部３２を配置することで、より高い防音性能を発現することができる。
【００５２】
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３０の深さＬdは、後述する消音器内に配置された多孔質吸音材の流れ抵抗が７０００［Pa・s/m2］以上の場合は０．０４１×λ＜Ｌd＜０．２５×λを満たすのが好ましく、０．０４４×λ＜Ｌd＜０．２２×λを満たすのがより好ましく、０．０４７×λ＜Ｌd＜０．１９×λを満たすのがさらに好ましい。
また、軸方向に平行な断面において、空洞部３０の深さ方向に直交する方向の空洞部３０の幅Ｌw（図１０参照）は、後述する消音器内に配置された多孔質吸音材の流れ抵抗が７０００［Pa・s/m2］以上の場合は、０．０３×λ＜Ｌｗ＜０．１５×λを満たすのが好ましく、０．０３５×λ＜Ｌｗ＜０．１２×λを満たすのが好ましく、０．０４×λ＜Ｌw＜０．１×λを満たすのがより好ましい。なお、図８においては、空洞部３０の幅は、図中左右方向の長さであり、開口部３２の幅Ｌｗと一致している。
【００５３】
また、音エネルギーを熱エネルギーに変換する変換機構は、前述のとおり、消音器の壁面近傍における流体の粘性、および、消音器の壁面の凹凸（表面粗さ）、あるいは、消音器内に配置された多孔質吸音材等であり、多孔質吸音材を用いることが好ましい。
図１４に示す消音システム１０ｄのように、多孔質吸音材２４は消音器２２の空洞部３０内の少なくとも一部に配置される構成とすればよい。あるいは、図１５に示す消音システム１０ｅのように、多孔質吸音材２４は消音器２２の開口部３２の少なくとも一部を覆うように配置される構成としてもよい。
【００５４】
多孔質吸音材２４は、単位厚さ当たりの流れ抵抗σ1［Pa・s/m2］が３．０＜ｌｏｇ（σ1）＜４．７を満たすことが好ましく、３．３＜ｌｏｇ（σ1）＜４．６を満たすことがより好ましく、３．８＜ｌｏｇ（σ1）＜４．４を満たすことがさらに好ましい。なお、上記式において、Ｌdの単位は［ｍｍ］であり、ｌｏｇは常用対数である。吸音材の流れ抵抗は、１ｃｍ厚の吸音材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。
【００５５】
また、空洞部３０の深さ方向における空洞部３０の長さ（以下、筒長ともいう）と、開口部の幅との比（開口幅／筒長）をＫrate（％）とすると、多孔質吸音材２４の単位長さ当たりの流れ抵抗σ1［Pa・s/m2］は、５％＜Ｋrate≦５０％のとき、（０．０１４×Ｋrate＋３．００）＜ｌｏｇσ1＜（０．０１５×Ｋrate＋３．９）を満たすのが好ましく、５０％＜Ｋrateのとき、（０．００４×Ｋrate＋３．５）＜ｌｏｇσ1＜（０．００７×Ｋrate＋４．３）を満たすのが好ましい。また、５％＜Ｋrate≦５０％のとき、（０．０２０×Ｋrate＋３．０５）＜ｌｏｇσ1＜（０．０１５×Ｋrate＋３．８５）を満たすのがより好ましく、５０％＜Ｋrateのとき、（０．００４×Ｋrate＋３．7）＜ｌｏｇσ1＜（０．００７×Ｋrate＋４．２５）を満たすのがより好ましい。また、５％＜Ｋrate≦５０％のとき、０．０２０×Ｋrate＋３．１０）＜ｌｏｇσ1＜（０．０１６×Ｋrate＋３．８）を満たすのがさらに好ましく、５０％＜Ｋrateのとき、（０．００４×Ｋrate＋３．９３）＜ｌｏｇσ1＜（０．００７×Ｋrate＋４．１５）を満たすのがさらに好ましい。なお、上記式において、ｌｏｇは常用対数である。
【００５６】
筒長と開口幅との比Ｋrateと、多孔質吸音材２４の単位長さ当たりの流れ抵抗σ1［Pa・s/m2］との関係についてシミュレーションを行なった結果を説明する。
図１６は、シミュレーションに用いた消音システムのモデルを模式的に表す断面図である。
図１６に示すように、壁１６の厚みは２１２．５ｍｍとし、管状部材１２の直径は１００ｍｍとした。消音器２２は、入射側（図１６中左側）の壁から１００ｍｍ離間する位置に配置した。消音器２２は、管状部材１２の外周に管状に配置し、軸方向が深さ方向とした。消音器２２の空洞部３０の長さ（筒長）は４２ｍｍとした。幅は３７ｍｍとした。開口部３２は管状部材１２の周面方向にスリット状に配置した。開口部３２は、軸方向において、入射側（図１６中左側）に形成されるものとした。消音器２２の空洞部３０の全域に多孔質吸音材２４を配置した。
また、管状部材１２の、音波の入射側の開口部にはガラリ（カバー部材）が配置され、音波の出射側の開口部にはレジスター（風量調整部材）が配置される構成とした。
ガラリ、および、レジスターは、市販のものを参考にモデル化した。
【００５７】
また、多孔質吸音材２４の流れ抵抗σ1と開口部の幅とを種々変更して、管状部材を透過する音波についてシミュレーションを行なった。シミュレーションによって、管状部材を透過して一方の空間（図１６中左側）から他方の空間（図１６中右側）に伝搬する音波の音圧から透過損失を算出した。
結果を図１７に示す。図１７は、流れ抵抗と開口幅／筒長と規格化透過損失との関係を表すグラフである。なお、規格化透過損失は、透過損失が最大となる値を１として規格化した値である。
【００５８】
図１７から、流れ抵抗は、開口幅／筒長に応じて最適な範囲があることがわかる。図１６において点線の内側の領域は規格化透過損失が約０．８以上となる領域である。この領域を式で表すと、上述した、５％＜Ｋrate≦５０％のとき、（０．０１４×Ｋrate＋３．００）＜ｌｏｇσ1＜（０．０１５×Ｋrate＋３．９）を満たすのが好ましく、５０％＜Ｋrateのとき、（０．００４×Ｋrate＋３．５）＜ｌｏｇσ1＜（０．００７×Ｋrate＋４．３）を満たすのが好ましい。
【００５９】
多孔質吸音材２４としては、特に限定はなく、従来公知の吸音材が適宜利用可能である。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；種々の公知の吸音材が利用可能である。
【００６０】
また、消音器の空洞部に吸音材を配置する構成とする場合には、吸音材の形状を空洞部の形状に合わせて成型されたものとするのが好ましい。吸音材の形状を空洞部の形状に合わせて成型されたものとすることで、吸音材を空洞部内に均一に充填するのが容易になり、コストダウンでき、メンテナンスを簡易化することが可能となる。
【００６１】
また、図９に示す例では、１つの消音器２２を有する構成としたが、これに限定はされず、２以上の消音器２２を有する構成としてもよい。例えば、図１８に示す消音システム１０ｆのように、２つの消音器２２を管状部材１２の外周面に配置して、管状部材１２の周面に形成された周面開口部１２ａに接続された構成としてもよい。あるいは、２つの消音器２２を管状部材１２の内部に配置する構成としてもよい。
【００６２】
２以上の消音器２２を有する場合には、２以上の消音器２２は管状部材１２の中心軸に対して回転対称に配置されていることが好ましい。
例えば、図１９に示すように、３つの消音器２２を有し、３つの消音器２２が管状部材１２の外周面に、周面方向に等間隔に配置されて回転対称となる構成としてもよい。なお、消音器２２の数は３つに限定はされず、例えば、２つの消音器２２が回転対称に配置される構成であってもよいし、４つ以上の消音器２２が回転対称に配置される構成であってもよい。
【００６３】
消音器２２が管状部材１２の内部に配置される場合も同様に、２以上の消音器２２が回転対称に配置されるのが好ましい。
【００６４】
また、複数の消音器２２を管状部材１２の外周面に、周面方向に配列して配置する構成の場合には、複数の消音器２２を連結してもよい。例えば、図２０に示す例のように、８つの消音器２２を周面方向に連結した構成としてもよい。
【００６５】
消音器２２が管状部材１２内に配置される場合も同様に、複数の消音器２２を管状部材１２の内周面に、周面方向に配列して配置する構成の場合には、複数の消音器２２を連結してもよい。
【００６６】
また、図８に示す例では、消音器２２は管状部材１２の外周面に沿った略立方体形状としたが、これに限定はされず、空洞部を有する各種の立体形状であればよい。あるいは、図２１に示すように、消音器２２は、周面方向において管状部材１２の外周面の全周に沿った円環状であってもよい。この場合、開口部３２は、管状部材１２の内周面の周面方向に沿ったスリット状に形成される。
【００６７】
消音器２２が管状部材１２内に配置される場合も同様に、消音器２２は、周面方向において管状部材１２の内周面の全周に沿った円環状であってもよい。
【００６８】
また、消音器２２が管状部材１２の外周面に配置される場合において、消音器２２が周面方向において管状部材１２の外周面の全周を覆うと想定した場合の消音器２２の外径（実効外径）をＤ1とし、管状部材１２の外径（実効外径）をＤ0とすると（図２１参照）、Ｄ1＜Ｄ0＋２×（０．０４５×λ＋５ｍｍ）を満たすのが好ましい。なお、式中のＤ1、Ｄ0およびλの単位はｍｍである。言い換えると、管状部材の中心軸に垂直な断面において、消音器が配置された位置における断面積が、管状部材単体の断面積よりも大きい構成であることが好ましい。
これにより、隙間相当面積αＡおよび透過損失ＴＬが、上記式（１）を満たす構成とすることができる。従って、換気用のファンを回すなどした際に通気スリーブから空気が十分に入り込むため、室内が負圧になることを抑制できる。そのため、ドアが開けにくくなる等の問題が生じることを防止できる。
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した。
【００６９】
また、消音器２２が管状部材１２の内周面に配置される場合において、消音器２２が周面方向において管状部材１２の内周面の全周を覆うと想定した場合の消音器２２の内径をＤ2とし、管状部材１２の内径をＤ0とすると、０．７５×Ｄ0＜Ｄ2を満たすのが好ましい。
これにより、消音システムの大型化を抑制して通気性を確保しつつ、高い防音性能を発現することができる。
【００７０】
また、図１８〜図２０に示す例では、複数の消音器２２を管状部材１２の周面方向に配列した構成としたが、これに限定はされず、複数の消音器２２を管状部材１２の軸方向に配列した構成としてもよい。言い換えると、管状部材１２の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３２が配置される構成としてもよい。
【００７１】
例えば、図２２に示す消音システム１０ｈは、軸方向において、管状部材１２の略中央部で、管状部材１２の周面開口部１２ａに接続される消音器２２ａと、管状部材１２の一方の端部近傍で周面開口部１２ａに接続される消音器２２ｂとを有する。
【００７２】
また、図２２に示す例では、周面方向にもそれぞれ２つの消音器を回転対称に配置している。このように、周面方向および軸方向のそれぞれで、２つ以上の消音器を配置してもよい。
【００７３】
なお、図２２に示す例では、軸方向に２つの消音器を配置する構成としたが、これに限定はされず、軸方向に３つ以上の消音器を配置する構成としてもよい。
【００７４】
また、複数の消音器を軸方向に配置する構成とする場合には、開口部の位置ごとに空洞部の長さＬdが異なる消音器を配置することが好ましい。
例えば、図２３に示す消音システム１０ｉは、軸方向において、管状部材１２の略中央部で、管状部材１２の周面開口部１２ａに接続される消音器２２ａと、管状部材１２の一方の端部近傍で周面開口部１２ａに接続される消音器２２ｂとを有する。中央部側の消音器２２ａの空洞部３０ａの深さＬdは、端部側の消音器２２ｂの空洞部３０ｂの深さＬdが互いに異なる。
【００７５】
また、複数の消音器を軸方向に配置する構成とする場合には、開口部の位置ごとに空洞部内に音響特性の異なる吸音材を配置することが好ましい。
例えば、図２４に示す消音システム１０ｊは、軸方向において、管状部材１２の略中央部で、管状部材１２の周面開口部１２ａに接続される消音器２２ａと、管状部材１２の一方の端部近傍で周面開口部１２ａに接続される消音器２２ｂとを有する。中央部側の消音器２２ａの空洞部３０ａには多孔質吸音材２４ａが配置されており、端部側の消音器２２ｂの空洞部３０ｂには多孔質吸音材２４ｂが配置されている。多孔質吸音材２４ａの吸音特性と多孔質吸音材２４ｂの吸音特性とは互いに異なる。
【００７６】
本発明の消音システムにおいては、軸方向における消音器（開口部）の配置位置に応じて、好適に消音可能な波長が変化する。従って、軸方向に複数の消音器を配置することで異なる波長域の音を消音することができ、より広帯域に消音することができる。また、軸方向における開口部の位置ごとに好適に消音可能な波長に合わせて、空洞部の深さＬd、および、吸音体の吸音特性を調整することによって、より好適に消音することができる。
【００７７】
また、図８に示す例では、消音器２１の空洞部３０は開口部から半径方向に深さＬdを有する構成とし、図９に示す例では、消音器２２の空洞部３０は開口部３２から軸方向に深さＬdを有する構成としたが、これに限定はされず、開口部３２から周面方向に深さを有する構成としてもよい。
【００７８】
図２５は、本発明の消音システムの他の一例を模式的に表す断面図であり、図２６は、図２５のＣ−Ｃ線断面図である。
図２５および図２６に示す消音システムは、２つの消音器２３が管状部材１２の外周面に沿って配置されている。消音器２３の空洞部３０は、開口部３２から管状部材１２の周面方向に沿って延在している。すなわち、消音器２３は開口部３２から周面方向に深さを有する。
このような構成とすることで、消音器の軸方向の長さを短くすることができる。
【００７９】
なお、図２６に示す例では、２つの消音器２３を有する構成としたが、これに限定はされず、３以上の消音器２３を有していてもよい。
【００８０】
また、図９に示す例では、消音器２２の空洞部３０の深さは一方向に伸びる構成としたが、これに限定はされない。例えば、図２７に示すように、空洞部３０の形状を深さ方向が折り返した略Ｃ形状としてもよい。図２７に示す空洞部３０内に侵入した音波は、開口部３２から図中右方向に進んだ後、折り返して図中左方向に進む。空洞部３０の深さＬdは、音波の進行方向に沿った長さであるので、図２７に示す空洞部３０の深さＬdは、折り返した形状に沿った長さである。
【００８１】
ここで、本発明の消音システムは、消音器および挿入部を有する消音装置の一部を、管状部材（通気スリーブ）に挿入して配置する構成としてもよい。
図２８に本発明の消音システムの他の一例の模式的な断面図を示す。
図２８に示す消音システム１０ｋは、管状部材１２の一方の端面側に、管状部材１２を通過する音を消音する消音装置１４が設置された構成を有する。
【００８２】
消音装置１４は、挿入部２６と消音器２２とを有する。挿入部２６は、両端が開放された筒状の部材で、一方の端面に消音器２２が接続されている。また、挿入部２６の外径は、管状部材１２の内径より小さく、管状部材１２内に挿入可能である。
消音器２２は、挿入部２６の端面に配置される以外は、上述のＬ字型の消音器２２と同様の構成を有する。また、消音器２２は、挿入部２６の内径を塞がないように、挿入部２６の周面に沿って配置されている。また、消音器２２はその開口部３２が挿入部２６の中心軸（管状部材１２の中心軸）を向くように配置されている。なお、挿入部２６の中心軸とは、挿入部２６の断面における重心を通る軸である。
【００８３】
消音装置１４は、挿入部２６の消音器２２が配置されていない端面側から管状部材１２内に挿入されて設置されている。消音器２２の実効外径は管状部材１２の内径よりも大きいため、挿入部２６は、消音器２２が管状部材１２の端面に接する位置まで挿入される。これにより、消音器２２は管状部材１２の開口端面近傍に配置される。すなわち、消音器２２の開口部３２は、管状部材１２の開口端補正距離内の空間に配置される。従って、消音器２２の開口部３２は、管状部材１２の第一共鳴の音場空間に接続される。
【００８４】
このように、消音器および挿入部を有する消音装置を管状部材内に挿入して設置する構成とすることで、既存の換気口および空調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、住宅の換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。
【００８５】
また、マンションのような住宅の壁は、例えば、コンクリート壁、石膏ボード、断熱材、化粧板、および、壁紙等を有して構成されており、これらを貫通して換気スリーブが設けられている。このような壁の換気スリーブに、図２８に示すような消音装置１４を設置する場合には、本発明における壁１６はコンクリート壁に相当し、消音装置１４の消音器２２部分はコンクリート壁の外側に設置されて、コンクリート壁と化粧板の間に設置されるのが好ましい（図３３参照）。
【００８６】
なお、図２８に示す例では、消音装置１４の挿入部２６を管状部材１２内に挿入して、消音装置１４を管状部材１２の開口部に配置する構成としたが、これに限定はされない。
例えば、消音装置１４が挿入部を有さず、壁１６に接着剤等で貼り付ける構成としてもよい。
あるいは、図２９に示す消音システム１０ｐのように、消音装置１４の挿入部２６の内径を壁１６に配置された管状部材１２の外径と略同じ径として、消音装置１４の挿入部２６内に管状部材１２を挿入して、消音装置１４を設置する構成としてもよい。挿入部２６は、管状部材１２と壁１６との間に配置される。
あるいは、消音装置１４の挿入部２６の内径を管状部材１２の外径よりも大きくして、挿入部２６が壁１６内に配置される構成としてもよい。
図２９に示すような構成にすることにより、挿入部２６を管状部材１２に挿入することによる開口率の低下を抑制でき、管状部材１２の通気性を向上できる。
【００８７】
なお、図２９に示すように、挿入部２６を壁１６内に配置する構成とする場合には、挿入部２６の大きさおよび形状に合わせて、壁１６に挿入部２６を配置するための溝を形成すればよい。あるいは、壁１６を作製する際に、あらかじめ消音装置１４（および管状部材１２）を設置しておき、コンクリートを流し込んで壁１６を作製してもよい。
【００８８】
なお、図２８に示す例では、消音装置１４はＬ字型の消音器２２を有する構成としたが、これに限定はされず、垂直筒型の消音器２１を有する構成であってもよいし、あるいは、周面方向に深さを有する消音器２３を有する構成としてもよい。
【００８９】
なお、図２８に示すような消音システム１０ｋの消音装置１４においても、空洞部３０内、あるいは、開口部３２近傍に多孔質吸音材２４を配置する構成とするのが好ましい。
【００９０】
また、消音装置１４は、複数の消音器２２を有するのが好ましい。
複数の消音器２２を有する場合には、周面方向に等間隔に配置されて回転対称となる構成としてもよい。
あるいは、図３０に示す消音システム１０ｌのように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３２が配置される構成としてもよい。
【００９１】
また、複数の消音器を軸方向に配置する構成とする場合には、開口部の位置ごとに空洞部の深さＬdが異なる消音器を配置することが好ましい。
例えば、図３０に示す消音装置は、軸方向に挿入部２６側から消音器２２ａと消音器２２ｂとを有する。消音器２２ａの空洞部３０ａの深さＬdは、消音器２２ｂの空洞部３０ｂの深さＬdが互いに異なる。
【００９２】
また、複数の消音器を軸方向に配置する構成とする場合には、開口部の位置ごとに空洞部内に音響特性の異なる吸音材を配置することが好ましい。
例えば、図３０に示す消音装置は、軸方向に挿入部２６側から消音器２２ａと消音器２２ｂとを有する。消音器２２ａの空洞部３０ａには多孔質吸音材２４ａが配置されており、消音器２２ｂの空洞部３０ｂには多孔質吸音材２４ｂが配置されている。多孔質吸音材２４ａの吸音特性と多孔質吸音材２４ｂの吸音特性とは互いに異なる。
【００９３】
また、消音器の空洞部に吸音材を配置する構成とする場合には、１つの空洞部に複数の吸音材を配置する構成としてもよい。
図３１に示す消音装置は、軸方向に挿入部２６側から消音器２２ａと消音器２２ｂとを有する。消音器２２ａの空洞部３０ａおよび空洞部３０ｂ内にはそれぞれ３つの多孔質吸音材２４ｃ、２４ｄおよび２４ｅが配置されている。各空洞部内において、多孔質吸音材２４ｃ〜２４ｅは、空洞部の深さ方向に積層されている。
空洞部内に複数の吸音材を配置する構成とすることで、製造の際に、吸音材を開口部から空洞部内に充填しやすくなり、また、メンテナンスの際に、吸音材を交換しやすくなる。
また、空洞部の形状に合わせて成型された吸音材が複数に分割されているのがより好ましい。
【００９４】
同じ空洞部内に配置される複数の多孔質吸音材２４ｃ〜２４ｅは、同じ種類の吸音材であってもよいし、少なくとも１つが異なる種類の吸音材、すなわち、吸音性能（流れ抵抗、材質、構造等）の異なる吸音材であってもよい。
空洞部内に異なる種類の吸音材を複数配置することで、消音器による消音を、消音器（空洞部）の形状、および、吸音対象の音等に適した吸音性能に制御することが容易となる。
【００９５】
また、例えば、図３２に示すように、消音装置は、消音器を分離可能に構成されていてもよい。消音器を分離可能とすることで、消音器の大きさおよび数等を変えた消音器の作製が容易となる。また、空洞部内への吸音材の設置および交換が容易となる。
例えば、コンクリート壁と化粧板との間の距離はさまざまで、同じマンションであっても場所によって異なったり、施工会社によって異なったりする。コンクリート壁と化粧板との間の距離に応じて、そのつど消音装置を設計して作製するとコストがかかる。また全ての距離に適用できるよう消音装置を薄く設計すると、防音性能が低くなってしまう。そこで、消音装置をコンクリート壁と化粧板との間に設置する場合に、コンクリート壁と化粧板との間の距離に応じて分離された複数の消音器を適宜組み合わせて設置することで、低コストで防音性能を最大化することができる。
【００９６】
また、消音装置１４は、管状部材１２に着脱可能に設置されるのが好ましい。これにより、消音装置１４の交換、あるいはリフォーム等を簡単に行うことができる。
また、消音装置１４は、管状部材１２の室内側の端面、および、室外側の端面のどちらに設置してもよいが、室内側の端面に設置されるのが好ましい。
【００９７】
また、消音システムは、管状部材のいずれか一方の端面に設置されるカバー部材および他方の端部に設置される風量調整部材の少なくとも一方を有していてもよい。カバー部材は、換気口および空調用ダクト等に設置される従来公知の、ルーバ、ガラリ等である。また、風量調整部材は、従来公知のレジスター等である。
また、カバー部材および風量調整部材は、管状部材の消音装置が設置された側の端面に設置されてもよいし、消音装置が設置されていない側の端面に設置されてもよい。
また、例えば、図３３に示すように、風量調整部材２０が消音装置１４側に設置される場合には、軸方向から見た際に、風量調整部材２０が消音装置１４を全て覆うように設置されるのが好ましい。カバー部材が消音装置１４側に設置される場合も同様である。
カバー部材および風量調整部材を有していてもよい点については他の実施形態においても同様である。
【００９８】
ここで、マンション等の一般的な住宅においては、コンクリート壁と化粧板とが離間して設置されており、コンクリート壁と化粧板との間に、断熱材等が配置されている。消音装置１４は、コンクリート壁と化粧板との間の空間に設置するのが好ましい。その際、図３３に示すように、消音装置１４は化粧板４０側の端面が、化粧板４０の壁１２側の面よりも壁１６側に配置される構成としてもよい。あるいは、図３４に示すように、消音装置１４は化粧板４０側の端面が、化粧板４０の壁１２とは反対側の面と面一に配置される構成としてもよい。すなわち、化粧板４０に形成される貫通孔を消音装置１４の外径と略同じにして、化粧板４０の貫通孔に消音装置１４を挿通させる構成としてもよい。なお、図３４に示す例では、消音装置１４は化粧板４０側の端面と、化粧板４０の壁１２とは反対側の面とが面一となる構成としたが、これに限定はされず、消音装置１４の一部が、化粧版４０がある平面上に存在する構成であってもよい。
化粧板４０の貫通孔に消音装置１４を挿通させる構成とすることで、消音装置の設置、交換等が容易になる。
【００９９】
消音装置１４の消音器２２は、サイズが大きいほど消音性能が高くなる。
ここで、図３４に示すように、消音装置１４は化粧板４０側の端面が、化粧板４０の壁１２とは反対側の面と面一に配置される構成の場合には、消音器２２のサイズが大きいと、化粧板４０側にレジスターのような風量調整部材２０を設置しても、室内から化粧板４０に形成した貫通孔（消音装置１４と化粧板４０との境界）が視認されてしまうおそれがある。従って、図３４に示すように、風量調整部材２０と化粧板４０および消音装置１４との間に、境界カバー４２を設置するのが好ましい。これにより、室内側（風量調整部材２０側）から見た際に、図３５に示すように、化粧板４０の貫通孔が境界カバー４２によって隠れるので、意匠性を高めることができる。
【０１００】
なお、図３４に示す例では、消音装置１４と境界カバー４２とを別部材としたが、消音装置１４と境界カバー４２を一体的に形成してもよい。すなわち、消音装置１４にフリンジを設けてもよい。
【０１０１】
また、図３３等に示す例においては、消音装置１４の内径は、管状部材１２と略同じ径で一様としたが、これに限定はされない。図３６に示す消音システム１０ｒのように、消音器２２部分の内径を挿入部２６の内径よりも大きく、すなわち、管状部材１２の内径よりも大きくしてもよい。
消音器２２部分の内径を管状部材１２の内径よりも大きくすることで、管状部材１２の径よりも大きい径の管状部材用の、大きな風量調整部材２０を用いることができる。大きな風量調整部材２０を用いることで、化粧板４０の貫通孔が風量調整部材２０によって隠れるので、意匠性を高めることができる。
【０１０２】
また、消音装置１４と風量調整部材２０とを一体化してもよい。
図３３等に示すように、市販のレジスター等の風量調整部材２０は、差込部を有し、差込部を消音装置１４に差し込んで設置される。しかしながら、市販のレジスターの差し込み部は、接続時の剛性および密閉性確保のため、長さが５ｃｍ程度あり、消音装置１４の設計が制限されるおそれがある。これに対して、消音装置１４と風量調整部材２０とを一体化することで、消音装置１４の設計自由度が高くなり、また、施工も簡易化される点で好ましい。
【０１０３】
なお、消音システムが、カバー部材および風量調整部材を有する場合には、管状部材内に生じる第一共鳴は、カバー部材、風量調整部材および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である。従って、消音器の空洞部の長さＬdは、カバー部材、風量調整部材および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λの１／４よりも短い。
【０１０４】
また、図３３等に示す例では、消音装置１４は、消音装置１４の中心軸が管状部材１２の中心軸に一致するように配置されている、すなわち、消音装置１４は、管状部材１２の中心軸に対して回転対称の形状に形成されているがこれに限定はされない。
図３７に示す消音システムのように、消音装置１４は、消音装置１４の中心軸が、中心軸に垂直な方向に管状部材１２の中心軸とずれるように配置されていてもよい。
消音装置１４の中心軸と管状部材１２の中心軸とが一致する構成は通気性の点で好ましい。一方、消音装置１４の中心軸と管状部材１２の中心軸とがずれている場合は、音の反射が増えるため防音性能が向上する点で好ましい。特に直進性の高い高周波領域で効果がある。
なお、消音装置１４の中心軸が、中心軸に垂直な方向に管状部材１２の中心軸とずれるように配置されている場合には、壁に垂直な方向から見た際に、一方の空間側から通気スリーブを通して他方の空間側が視認できることが好ましい。すなわち、消音器を配置した通気スリーブ内の通気可能な空間、すなわち、通風路は、通気スリーブの中心軸に垂直な断面の面方向において少なくとも一部が直線上にあることが好ましい。これにより、通風路の折れ曲がりによる圧力損失を低減できる。
また、消音器が配置された通気スリーブ内における一方の空間側から他方の空間側までの最短距離が壁の厚みの１．９倍以下であることが好ましい。
【０１０５】
ここで、住宅用の壁の厚みは、すなわち、コンクリート壁と化粧板との間の空間を含む、コンクリート壁と化粧板との合計厚み（以下、壁と化粧板との合計厚みともいう）は、１７５ｍｍ〜４００ｍｍ程度である。従って、住宅用に用いられる通気スリーブ（環状部材）の長さは１７５ｍｍ〜４００ｍｍである。この範囲の長さの通気スリーブで生じる共鳴の第一共鳴周波数は、３５５Ｈｚ〜７１０Ｈｚ程度である。
【０１０６】
なお、住宅用の壁に用いられる通気スリーブの防音を考えた場合、コンクリート壁と化粧板との合計厚み、すなわち、通気スリーブの長さは１７５ｍｍ〜４００ｍｍであるので、通気スリーブの第一共鳴の波長が最も短い場合（通気スリーブの長さが１７５ｍｍのとき、λ＝４９７ｍｍ）を考えると、十分な防音性能が得られる観点から、空洞部の幅Ｌwは、５．５ｍｍ以上であるのが好ましく、１５ｍｍ以上であるのがより好ましく、２５ｍｍ以上であるのがさらに好ましい。
一方、住宅用の壁は、全体の厚み（コンクリート壁と化粧板との合計厚み）は最大で４００ｍｍであり、コンクリート壁が少なくとも１００ｍｍであるため、空洞部の幅Ｌwは、住宅のコンクリート壁と化粧板との間の空間に配置可能な観点から、３００ｍｍ以下であるのが好ましく、さらに汎用性の観点から２００ｍｍ以下であるのがより好ましく、１５０ｍｍ以下であるのがさらに好ましい。
【０１０７】
同様に、通気スリーブの第一共鳴の波長が最も短い場合（通気スリーブの長さが１７５ｍｍのとき、λ＝４９７ｍｍ）を考えると、十分な防音性能が得られる観点から、空洞部の深さＬdは、２５．３ｍｍ以上であるのが好ましく、２７．８ｍｍ以上であるのがより好ましく、３０．３ｍｍ以上であるのがさらに好ましい。
一方、消音器は径方向において住宅の柱と柱の間に配置される。住宅の柱と柱の間は最大で４５０ｍｍ程度であり、通気スリーブは少なくとも１００ｍｍ程度である。従って、空洞部の深さＬdは、住宅の柱と柱の間の空間に配置可能な観点から、１７５ｍｍ以下（＝（４５０ｍｍ−１００ｍｍ）／２）であるのが好ましく、１３０ｍｍ以下であるのがより好ましく、１００ｍｍ以下であるのがさらに好ましい。
【０１０８】
また、消音器２２の空洞部３０内の一部に多孔質吸音材を有する構成とする場合には、開口部３２を覆うように、あるいは、開口部３２を狭くするように配置するのが好ましい。すなわち、吸音材は空洞部３０内の開口部３２に近い位置に配置されるのが好ましい。また、空洞部３０の、深さ方向における開口部３２から遠い側の端面から離れた位置に吸音材を配置するのが好ましい。
【０１０９】
空洞部３０内における吸音材の位置の違いによる防音性能の差を以下のシミュレーションによって検討した。
図３８に、シミュレーションモデルの模式図を示す。
図３８に示すように、シミュレーションにおいて管状部材の長さは２００ｍｍ、直径は１００ｍｍとした。消音器２２は、管状部材１２の外周に管状に設置した。軸方向において管状部材１２の音波の入射側の端面と消音器２２との間の距離は１００ｍｍとした。消音器２２の開口部３２は管状部材の周面方向にスリット状に配置した。開口部３２の幅は１５ｍｍとした。空洞部３０の軸方向の長さは６０ｍｍ、軸方向に垂直な方向の幅は３３ｍｍとした。
図３８に示すように、軸方向に平行なある断面で見た際に、空洞部３０内を９分割し、９分割した領域ｐ１〜ｐ９の各領域に流れ抵抗１３０００［Ｐａ・ｓ／ｍ2］の多孔質吸音材２４が配置されるものとして、シミュレーションを行った。ｐ１が開口部３２に最も近い領域であり、ｐ２およびｐ３は、半径方向においてｐ１よりも開口部３２から遠い領域である。また、ｐ４およびｐ７は、軸方向においてｐ１よりも開口部３２から遠い領域である。ｐ５およびｐ８は、軸方向においてｐ２よりも開口部３２から遠い領域である。ｐ６およびｐ９は、軸方向においてｐ３よりも開口部３２から遠い領域である。
【０１１０】
図３９に、ｐ１、ｐ２、ｐ３、ｐ５、および、ｐ９のそれぞれの領域に吸音材を配置した場合の透過音圧強度と周波数との関係を表すグラフを示す。透過音圧強度は、消音器を設置しなかった場合の透過音圧のピーク（第一共鳴周波数の透過音圧）を１として規格化した。消音器を設置しない場合の管状部材内の第一共鳴周波数は６３０Ｈｚであるので、６３０Ｈｚにおける透過音圧がピーク音圧である。
また、図４０には、ｐ１〜ｐ９の各領域に吸音材を配置した場合の、５００Ｈｚバンドの透過損失を表すグラフを示す。５００Ｈｚバンドの透過損失は、３５４Ｈｚ以上７０７Ｈｚ以下の周波数での透過損失の平均値を求めたものである。
【０１１１】
図３９および図４０に示すように、開口部３２に最も近いｐ１の領域に吸音材を配置する構成、すなわち、開口部３２を覆う構成が、最も透過音圧強度が低く、５００Ｈｚバンドの透過損失が高く、防音性能が高いことがわかる。また、開口部３２に近いｐ２およびｐ４の領域に吸音材を配置する構成が、ｐ１以外の他の領域に比べて透過音圧強度が低く５００Ｈｚバンドの透過損失が高く防音性能が高いことがわかる。
【０１１２】
次に、図４１に示すように、軸方向に平行なある断面で見た際に、空洞部３０内を軸方向に３分割し、３分割した領域ｐｚ１〜ｐｚ３の各領域に流れ抵抗１３０００［Ｐａ・ｓ／ｍ2］の多孔質吸音材２４が配置されるものとして、シミュレーションを行った。ｐｚ１が開口部３２に最も近い領域であり、ｐｚ２およびｐｚ３は、軸方向においてｐｚ１よりも開口部３２から遠い領域である。
図４２には、ｐｚ１〜ｐｚ３の各領域に吸音材を配置した場合の、５００Ｈｚバンドの透過損失を表すグラフを示す。
【０１１３】
また、図４３に示すように、軸方向に平行なある断面で見た際に、空洞部３０内を半径方向に３分割し、３分割した領域ｐｈ１〜ｐｈ３の各領域に流れ抵抗１３０００［Ｐａ・ｓ／ｍ2］の多孔質吸音材２４が配置されるものとして、シミュレーションを行った。ｐｈ１が開口部３２に最も近い領域であり、ｐｈ２およびｐｈ３は、半径方向においてｐｈ１よりも開口部３２から遠い領域である。
図４４には、ｐｈ１〜ｐｈ３の各領域に吸音材を配置した場合の、５００Ｈｚバンドの透過損失を表すグラフを示す。
【０１１４】
図４２および図４４に示すように、吸音材を配置する領域が開口部３２に近いほど、５００Ｈｚバンドの透過損失が高くなり、防音性能が高くなることがわかる。
【０１１５】
また、消音器２２は、管状部材１２内に生じる第一共鳴の音場空間に接続しない位置に、空洞部３０と連通する第２開口部３８を有していてもよい。
【０１１６】
図４５は本発明の消音システムの他の一例を概念的に示す断面図である。
図４５に示す消音システムにおいては、消音器２２の空洞部３０を構成する壁面の、開口部３２を有する面と対面する面に第２空洞部３８を有する。管状部材１２内に生じる第一共鳴の音場空間に接続しない位置に、空洞部３０と連通する第２開口部３８を有する構成とすることで、隙間相当面積αＡおよび透過損失ＴＬが、上記式（１）を満たす構成とすることができる。
【０１１７】
第２開口部３８の形成位置は、管状部材１２内に生じる第一共鳴の音場空間に接続しない位置であれば限定はない。また、第２開口部３８の大きさも限定はないが大きいのが好ましい。
【０１１８】
ここで、管状部材１２内に生じる第一共鳴の音場空間に接続しない位置に第２開口部３８を形成した構成の場合には、水や湿気が壁内に侵入したり、壁から空洞部内に水や湿気が入り込んだりするおそれがある。そこで、図４５に示す消音システムの第２開口部３８を膜状部材で覆う構成としてもよい。膜状部材は、音波を通しやすく水を通さない膜状の部材で、サランラップ（登録商標）等の薄い樹脂フィルム、撥水処理した不織布等を用いることができる。これによって、水や湿気が入り込むのを防止することができる。膜状部材の材料としては、後述する防風用フィルム４４の材料と同様の材料を用いることができる。
【０１１９】
また、図４６および図４７に示す例のように、管状部材１２内に浸入防止板３４を有する構成としてもよい。
図４６は、本発明の消音システムの他の一例の模式的断面図である。また、図４７は、図４６のＤ−Ｄ線断面図である。
図４６および図４７に示すように、浸入防止板３４は、管状部材１２内の鉛直方向の下方に、管状部材１２の径方向に立設している板状の部材である。
【０１２０】
住宅の壁に設置される通気スリーブ（管状部材）は、屋外に通じているため、台風などの強風時には雨水が外部ガラリや外部フード等を通過して通気スリーブ内に浸入する場合がある。本発明の消音システムでは、空洞部を有する消音器が通気スリーブに接続されているため、通気スリーブ内に浸入した雨水が空洞部に浸入して溜まってしまうおそれがある。
【０１２１】
これに対して、図４６および図４７に示すように、管状部材１２内に浸入防止板３４を設けることで、外部から管状部材１２内に浸入した雨水が消音器２２の空洞部３０に浸入するのを防止できる。
浸入防止板３４の鉛直方向の高さは、５ｍｍ以上４０ｍｍ以下が好ましい。
【０１２２】
また、雨水が消音器２２の空洞部３０に浸入するのを防止する構成として、図４８および図４９に示すように、消音器２２の開口部３２の鉛直方向の下側の領域を蓋部３６で塞ぐ構成としてもよい。
図４８は、本発明の消音システムの他の一例の模式的断面図である。また、図４９は、図４８のＥ−Ｅ線断面図である。
図４８および図４９に示すように、消音器２２の開口部３２の鉛直方向の下側の領域を蓋部３６で塞ぐ構成とすることによって、外部から管状部材１２内に浸入した雨水が消音器２２の空洞部３０に浸入するのを防止できる。
【０１２３】
また、図５０に示すように、消音器２２の開口部３２側の面を形成する部材を別部材（仕切り部材５４）として、仕切り部材５４を交換可能とする構成としてもよい。仕切り部材５４を交換可能とすることで、開口部３２の大きさを容易に変更することができるため、消音器２２の共鳴周波数を適宜設定することができる。また、空洞部３０内に設置された多孔質吸音材２４を容易に交換することができる。
【０１２４】
消音器２２および消音装置１４の形成材料としては、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。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。また、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。また、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。
ここで、消音器２２および消音装置１４は、排気口等に利用可能な点から、難燃材料より耐熱性の高い材料からなることが好ましい。耐熱性は、例えば、建築基準法施行令の第百八条の二各号を満たす時間で定義することができる。建築基準法施行令の第百八条の二各号を満たす時間が５分間以上１０分間未満の場合が難燃材料であり、１０分間以上２０分間未満の場合が準不燃材料であり、２０分間以上の場合が不燃材料である。ただし耐熱性は各分野ごとで定義されることが多い。そのため、消音システムを利用する分野に合わせて、消音器２２および消音装置１４を、その分野で定義される難燃性相当以上の耐熱性を有する材料からなるものとすればよい。
【０１２５】
また、図５１に示す消音システム１０ｔのように、各消音器２２の開口部３２が、音波は透過し、空気（風）は遮蔽する防風用フィルム４４によって覆われているのが好ましい。
消音器２２の空洞部３０内に空気が流入可能な構成の場合には、直管の場合に比べて、消音システム全体としての圧力損失が大きくなる。そのため、通気量が少なくなってしまうおそれがある。これに対して、各消音器２２の開口部３２を防風用フィルム４４で覆う構成とすることで、防風用フィルム４４が音波を透過するため、消音器２２による消音の効果は得られ、かつ、防風用フィルム４４が空気を遮蔽するため、空洞部３０内に空気が流入するのを抑制して圧力損失を低減することができる。
【０１２６】
防風用フィルム４４は、非通気のフィルムであってもよく、通気性の低いフィルムであってもよい。
非通気の防風用フィルム４４の材料としては、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）などのアクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、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、ポリブチレンテレフタラート、ポリイミド、トリアセチルセルロース等の樹脂材料、が利用可能である。
低通気性の防風用フィルム４４の材料としては、上記樹脂からなる多孔質フィルム、多孔質金属箔（多孔質アルミニウム箔等）、不織布（レジンボンド不織布、サーマルボンド不織布、スパンボンド不織布、スパンレース不織布、ナノファイバー不織布）、織布、紙等が利用可能である。
なお、多孔質フィルム、多孔質金属箔、不織布、織布を用いた場合には、それらが有する貫通孔部によって吸音効果を得ることができる。すなわち、これらは音エネルギーを熱エネルギーに変換する変換機構としても機能する。
防風用フィルム４４の厚みは、材質にもよるが、１μｍ〜５００μｍが好ましく、３μｍ〜３００μｍがより好ましく、５μｍ〜１００μｍがより好ましい。
【０１２７】
また、本発明の消音システムにおいて、他の市販の防音部材を有していてもよい。
例えば、管状部材１２の一方の端部には、本発明における消音装置１４が配置され、管状部材１２の内部には、内挿型消音器が配置される構成としてもよい。
また、管状部材１２の一方の端部には、本発明における消音装置１４が配置され、管状部材１２の他方の端部には、野外設置型の防音フードが配置される構成としてもよい。
あるいは、管状部材１２の一方の端部には、本発明における消音装置１４が配置され、管状部材１２の内部には、内挿型消音器が配置され、管状部材１２の他方の端部には、野外設置型の防音フードが配置される構成としてもよい。
このように、他の防音部材と組み合わせることで、より広い帯域で高い防音性能を得られる。
この点については、他の実施形態においても同様である。
【０１２８】
内挿型消音器としては、種々の公知の内挿型消音器が利用可能である。例えば、株式会社新協和製：防音スリーブ（SK-BO100等）、大建プラスチックス株式会社製：防音スリーブ（100NS2等）、西邦工業株式会社製  自然換気用サイレンサー（SEIHO NPJ100等）、株式会社ユニックス製：サイレンサー（UPS100SA等）、株式会社建友製：サイレントスリーブＰ（HMS-K等）等を用いることができる。
野外設置型の防音フードとしては、種々の公知の防音スリーブが利用可能である。例えば、株式会社ユニックス製：防音フード（SSFW-A10M等）、株式会社シルファー製：防音型フード（BON-TS等）等を用いることができる。
【０１２９】
ここで、管状部材１２は、直管状のものに限定はされず、折れ曲がり構造を有するものであってもよい。管状部材１２が折れ曲がり構造を有する場合には、折れ曲がり部において、風（空気の流れ）も音波も上流側に反射されるため、風も音波も通過しにくくなる。通気性を確保するために、折れ曲がり部を曲面にするなどして壁の角度変化を緩やかにしたり、折れ曲がり部に整流板を設けるなどして風の進行方向を変えて通気性を確保することが考えられる。
しかしながら、折れ曲がり部を曲面にしたり、折れ曲がり部に整流板を設けた場合には、通気性が向上するものの、音波の透過率も高くなってしまう。
【０１３０】
そこで、図５２に示すように、風は通さず（通しにくく）、音波を透過する音響透過壁５６を、管状部材１２の折れ曲がり部に配置する。図５２において、管状部材１２は、略９０°に曲がる折れ曲がり部を有している。音響透過壁５６は、管状部材１２の折れ曲がり部に、入射側の管状部材１２の長手方向および出射側の管状部材１２の長手方向それぞれに対して表面を約４５°傾けて配置されている。なお、図５２および図５３において、図中上端部側が入射側で右側端部側が出射側である。
【０１３１】
図５２に示すように、音響透過壁５６は音波を透過するので、上流側から入射した音波は、折れ曲がり部で音響透過壁５６を透過し、管状部材１２の壁で上流側に反射される。すなわち、元の管状部材１２の特性が維持される。一方、図５３に示すように、音響透過壁５６は風は通さないので、上流側から入射した風は、折れ曲がり部で音響透過壁５６によって、進行方向が曲げられて下流側に流れる。このように、折れ曲がり部に音響透過壁５６を配置することで、音の透過率は低く維持しつつ、通気性を向上することができる。
【０１３２】
音響透過壁５６としては、密度の小さい不織布、および、厚みと密度の小さい膜を用いることができる。
密度の小さい不織布としては、株式会社巴川製紙所：ステンレス繊維シート（トミーファイレックＳＳ）、通常のティッシュペーパーなどが挙げられる。厚みと密度の小さい膜としては、市販の各種ラップフィルム、シリコーンゴムフィルム、金属箔などが挙げられる。
【０１３３】
＜第二実施形態＞
隙間相当面積αＡおよび透過損失ＴＬが、上記式（１）を満たす構成とするために、図５４に示すような構成であってもよい。
図５４は、本発明の消音システムの第二実施形態の好適な実施態様の一例を示す模式的な断面図である。図５５は、図５４のＢ−Ｂ線断面図である。
【０１３４】
図５４に示すように、消音システム１０ｕは、２つの空間を隔てる壁１６を貫通して設けられる、円筒状の通気スリーブ１２の外周部に消音器６０が配置された構成を有する。
図５４に示す例では、消音システム１０ｕは、壁１６と、壁１６から所定距離離間して、壁１６に平行に設けられた化粧板４０と、壁１６および化粧板４０を貫通する通気スリーブ１２と、壁１６と化粧板４０の間の空間の通気スリーブ１２の外周部に配置される消音器６０とを有する。
【０１３５】
通気スリーブ１２、壁１６および化粧板４０は、第一実施形態と同様である。
【０１３６】
消音器６０は、空洞部３０と、空洞部３０と通気スリーブ１２内とを連通する開口部３２とを有する。
また、図５４および図５５に示すように、消音器６０は、通気スリーブ１２の外周部の周方向の全周に開口部３２および空洞部３０を有する。すなわち、消音システム１０ｕでは、通気スリーブ１２の軸方向において、消音器６０の位置で通気スリーブ１２の直径よりも大きな径となる。
消音器６０の開口部３２が通気スリーブ１２内と連通することによって、消音システム１０ｕにおける通気スリーブ１２内に生じる第一共鳴の音場空間に開口部３２が接続している。
【０１３７】
ここで、図５４に示すように、通気スリーブ１２の軸方向（以下、単に軸方向ともいう）における消音器６０の空洞部３０の幅をＬ1とし、通気スリーブ１２の径方向（以下、単に径方向ともいう）における消音器６０の空洞部３０の深さをＬ2とし、消音器を配置しない状態の消音システム１０において通気スリーブ１２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６０の空洞部３０の幅Ｌ1は、
０．０６×λ≦Ｌ1＜０．４５×λ
を満たし、消音器６０の空洞部３０の深さＬ2は、
０．１４×λ≦Ｌ2＜０．２２×λ
を満たす構成とする。
すなわち、空洞部３０の幅Ｌ1は、λ／２よりも小さく、また、空洞部３０の深さＬ2は、λ／４よりも小さい。従って、消音器６０は、共鳴によって消音するものではない。
なお、位置によって空洞部３０の深さが異なる場合には、空洞部３０の深さＬ2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３２の幅が異なる場合には、開口部３２の幅Ｌ１は、各位置での幅の平均値である。
なお、幅Ｌ1、深さＬ2は分解能を１ｍｍとして測定すればよい。すなわち、１ｍｍ未満の凹凸等の微細構造を有する場合には、これを平均化して幅Ｌ1、深さＬ2を求めればよい。
【０１３８】
第二実施形態の消音システムは、消音器が、通気スリーブの外周部に形成された空洞部、および、空洞部と外部とを連通する開口部を有し、消音器の開口部は、消音システム内における通気スリーブの音場空間に接続されており、消音器を配置しない状態の通気スリーブが第一共鳴する音波の波長をλとすると、消音器の空洞部の、通気スリーブの軸方向の幅Ｌ1は、０．０６×λ≦Ｌ1＜０．４５×λを満たし、消音器の空洞部の、通気スリーブの径方向の深さＬ2は、０．１４×λ≦Ｌ2＜０．２２×λを満たす構成とする。このような構成とすることで、隙間相当面積αＡおよび透過損失ＴＬが、上記式（１）を満たす構成とすることができる。従って、換気用のファンを回すなどした際に通気スリーブから空気が十分に入り込むため、室内が負圧になることを抑制できる。そのため、ドアが開けにくくなる等の問題が生じることを防止できる。
【０１３９】
また、この消音の原理は消音器の共鳴を利用しないので、音波の波長依存性が小さく、通気スリーブ１２の長さおよび形状等が異なる場合でも、防音性能を発現することができ、通気スリーブ１２に合わせた設計が不要であり汎用性が高い。
また、この消音の原理は共鳴を利用しないので、風切り音を増幅することがない。
【０１４０】
次に、第二実施形態の消音システムにおいて、消音器６０の空洞部３０の幅Ｌ1および深さＬ2の範囲についてシミュレーションを用いて説明する。
図５６に示すモデルを用いて、消音器６０の空洞部３０の幅Ｌ1および深さＬ2を種々変更して計算を行なった。
図５７に、シミュレーションの結果を、Ｌ1／λとＬ2／λと５００Ｈｚバンドの透過損失との関係のグラフとして示す。なお、５００Ｈｚバンドの透過損失は、３５５Ｈｚ以上７１０Ｈｚ以下の周波数での透過損失の平均値を求めたものである。
また、図５８には、Ｌ2／λが０．１５の場合のＬ1／λと通気スリーブの第一共鳴音が存在する５００Ｈｚバンドの透過損失との関係を表すグラフを示し、図５９には、Ｌ1／λが０．１５の場合のＬ2／λと５００Ｈｚバンドの透過損失との関係を表すグラフを示す。
【０１４１】
なお、５００Ｈｚバンドの透過損失ＴＬ500の算出方法は以下のとおりである。
３５５Ｈｚ〜７１０Ｈｚの領域を１／２４オクターブバンドの周波数間隔で透過音圧強度を計算し、足し算したものをΣＩとすると、５００バンドの透過損失ＴＬ500は、
ＴＬ500＝１０×ｌｏｇ（ΣＩref／ΣＩ）
で求めた。なお、ΣＩrefは、ストレート管のΣＩである。
【０１４２】
図５７および図５９から、５００Ｈｚバンドにおいて一般的に聴感で消音効果が感じられる２０ｄＢ以上の十分な防音性能が得られる観点から、空洞部の幅Ｌ1は、０．０６×λ以上である必要があることが分かる。
また、５００Ｈｚバンドにおいてより高い防音性能が得られる観点から、空洞部３０の幅Ｌ1は、０．０７×λ以上０．４４×λ×λ以下であるのが好ましく、０．０８×λ以上０．４２×λ以下であるのがより好ましく、０．０９×λ以上０．４０×λ以下であるのがさらに好ましい。
【０１４３】
また、図５７および図５８から、５００Ｈｚバンドにおいて一般的に聴感で消音効果が感じられる２０ｄＢ以上の十分な防音性能が得られる観点から、空洞部の深さＬ2は、０．１４×λ以上である必要があることが分かる。
また、５００Ｈｚバンドにおいてより高い防音性能が得られる観点から、空洞部３０の深さＬ2は、０．１４５×λ以上０．２１５×λ以下であるのが好ましく、０．１５×λ以上０．２１×λ以下であるのがより好ましく、０．１５５×λ以上０．２０５×λ以下であるのがさらに好ましい。
【０１４４】
なお、住宅用の壁に用いられる通気スリーブの防音を考えた場合、コンクリート壁と化粧板との合計厚み、すなわち、通気スリーブの長さは１７５ｍｍ〜４００ｍｍであるので、通気スリーブの第一共鳴の波長が最も短い場合（通気スリーブの長さが１７５ｍｍのとき、λ＝４９７ｍｍ）を考えると、５００Ｈｚバンドにおいて３ｄＢ以上の十分な防音性能が得られる観点から、空洞部の幅Ｌ、０．０６×λ＝３０ｍｍ以上であるのが好ましく、４８ｍｍ以上であるのがより好ましく、５５ｍｍ以上であるのがさらに好ましい。
一方、住宅用の壁は、全体の厚み（コンクリート壁と化粧板との合計厚み）は最大で４００ｍｍであり、コンクリート壁が少なくとも１００ｍｍであるため、空洞部の幅Ｌ1は、住宅のコンクリート壁と化粧板との間の空間に配置可能な観点から、３００ｍｍ以下であるのが好ましく、さらに汎用性の観点から２００ｍｍ以下であるのがより好ましく、１５０ｍｍ以下であるのがさらに好ましい。
【０１４５】
同様に、通気スリーブの第一共鳴の波長が最も短い場合（通気スリーブの長さが１７５ｍｍのとき、λ＝４９７ｍｍ）を考えると、５００Ｈｚバンドにおいて３ｄＢ以上の十分な防音性能が得られる観点から、空洞部の深さＬ2は、０．１４×λ＝６９．６ｍｍ以上であるのが好ましく、７２．１ｍｍ以上であるのがより好ましく、７４．６ｍｍ以上であるのがさらに好ましい。
一方、消音器は径方向において住宅の柱と柱の間に配置される。住宅の柱と柱の間は最大で４５０ｍｍ程度であり、通気スリーブは少なくとも１００ｍｍ程度である。従って、空洞部の深さＬ2は、住宅の柱と柱の間の空間に配置可能な観点から、１７５ｍｍ以下（＝（４５０ｍｍ−１００ｍｍ）／２）であるのが好ましく、１３０ｍｍ以下であるのがより好ましく、１００ｍｍ以下であるのがさらに好ましい。
【０１４６】
ここで、図５４に示す例では、消音器６０、開口部３２の軸方向の長さ（以下、開口部の幅という）が空洞部３０の幅Ｌ1と同じとしたが、これに限定はされず、開口部３２の幅が空洞部の幅Ｌ2よりも小さい構成としてもよい。
【０１４７】
また、第二実施形態の消音システムにおいては、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、音エネルギーを熱エネルギーに変換する変換機構が配置されていてもよい。
【０１４８】
変換機構については第一実施形態と同様である。消音器の空洞部に吸音材を配置する構成とする場合には、１つの空洞部に複数の吸音材を配置する構成としてもよい。また、空洞部の形状に合わせて吸音材が成型されていることが好ましい。
【０１４９】
ここで、図５５に示す例では、消音器６０は通気スリーブ１２の外周面の全周に沿った略円環状としたが、これに限定はされず、空洞部を有する各種の立体形状であればよい。
【０１５０】
また、図５４に示す例では、消音システムは１つの消音器２２を有する構成としたが、これに限定はされず、２以上の消音器２２を通気スリーブ１２の軸方向に配列した構成としてもよい。言い換えると、通気スリーブ１２の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３２が配置される構成としてもよい。
また、複数の消音器を軸方向に配置する構成とする場合には、各消音器の開口部および空洞部等の寸法は互いに異なっていてもよい。
【０１５１】
また、複数の消音器を軸方向に配置する構成とする場合には、各消音器の空洞部内に音響特性の異なる多孔質吸音材を配置する構成としてもよい。
【０１５２】
また、第一実施形態と同様に、消音器の開口部が、音波は透過し、空気（風）は遮蔽する防風用フィルムによって覆われていてもよい。
【０１５３】
また、図５４に示す例では、消音器は通気スリーブと一体的に形成される構成としたが、これに限定はされず、消音器は、通気スリーブとは別部材として形成されていてもよい。
消音器を通気スリーブと別部材とした場合には、消音器を通気スリーブ（壁）の端面に接着剤等の公知の固定方法で固定すればよい。その際、消音器は通気スリーブに着脱可能に設置されるのが好ましい。これにより、消音器の交換、あるいはリフォーム等を簡単に行うことができる。
また、第一実施形態と同様に、消音器は、通気スリーブ（壁）の室内側の端面、および、室外側の端面のどちらに設置してもよいが、室内側の端面、すなわち、コンクリート壁と化粧板との間に設置されるのが好ましい。また、消音器を分離可能に構成されていてもよい。
【０１５４】
また、第一実施形態と同様に、通気スリーブ内に浸入防止板を有する構成としてもよい。あるいは、蓋部３６を有する構成としてもよい。
【０１５５】
また、第一実施形態と同様に、消音器６０の開口部３２側の面を形成する部材を別部材（仕切り部材）として、仕切り部材を交換可能とする構成としてもよい。
【０１５６】
＜第三実施形態＞
隙間相当面積αＡおよび透過損失ＴＬが、上記式（１）を満たす構成とするために、図６０に示すような構成であってもよい。
図６０は、本発明の消音システムの第三実施形態の好適な実施態様の一例を示す模式的な断面図である。図６１は、図６０のＢ−Ｂ線断面図である。
【０１５７】
図６０に示すように、消音システム１０ｖは、２つの空間を隔てる壁１６を貫通して設けられる、円筒状の通気スリーブ１２の外周部に消音器６２が配置された構成を有する。
図６０に示す例では、消音システム１０ｖは、壁１６と、壁１６から所定距離離間して、壁１６に平行に設けられた化粧板４０と、壁１６および化粧板４０を貫通する通気スリーブ１２と、壁１６と化粧板４０の間の空間の通気スリーブ１２の外周部に配置される消音器６２とを有する。
【０１５８】
通気スリーブ１２、壁１６および化粧板４０は、第一実施形態と同様である。
【０１５９】
消音器６２は、空洞部３０、および、空洞部３０と通気スリーブ１２内とを連通する開口部３２を有するケース部２８、ならびに、ケース部２８の空洞部３０内に配置される多孔質吸音材２４を有する。
図６０および図６１に示すように、ケース部２８は、通気スリーブ１２の外周部の周方向の全周に開口部３２および空洞部３０を有する。すなわち、消音システム１０ｖでは、通気スリーブ１２の軸方向において、消音器６２の位置で通気スリーブ１２の直径よりも大きな径となっている。
ケース部２８の開口部３２が通気スリーブ１２内と連通することによって、消音システム１０における通気スリーブ１２内に生じる第一共鳴の音場空間に開口部３２が接続している。
【０１６０】
ここで、図６１に示す例では、消音器６２のケース部２８（空洞部３０）は通気スリーブ１２の外周面の全周に沿った略環状としたが、これに限定はされず、空洞部を有する各種の立体形状であればよい。例えば、半環形状であってもよいし、直方体形状であってもよい。
【０１６１】
多孔質吸音材２４は、ケース部２８の空洞部３０内の全体に配置されている。従って、多孔質吸音材２４は、円環形状である。
周知のとおり、多孔質吸音材は、内部を通過する音の音エネルギーを熱エネルギーに変換することで吸音するものである。
【０１６２】
多孔質吸音材２４としては、第一実施形態で記載した多孔質吸音材２４が利用可能である。
【０１６３】
なお、図６０および図６１に示す例では、多孔質吸音材２４はケース部２８の空洞部３０内の全体に配置される構成としたが、これに限定はされず、空洞部３０内の少なくとも一部に配置される構成とすればよい。あるいは、多孔質吸音材２４は消音器６２の開口部３２の少なくとも一部を覆うように配置される構成としてもよい。
【０１６４】
ここで、第三実施形態の消音システムは、通気スリーブが第一共鳴する音波の周波数をｆ1、波長をλとし、消音器内の周波数ｆ1における実効音響伝搬長をαとすると、消音器と多孔質吸音材の形状や体積や消音対象の音波の周波数にもよるが、
−１．０＜ｌｏｇ（α／λ）＜０．３
を満たす。
なお、上記式において、ｌｏｇは自然対数である。
また、周波数ｆ1における消音器内の実効音響伝搬長とは、多孔質吸音材が配置された状態で空洞部内を周波数ｆ1の音が伝搬すると考えた場合の実効音響伝搬長である。
【０１６５】
多孔質吸音材内における実効音響伝搬長α0は、
α0＝１／Ｒｅ［γ］
で求められる。ただし、γは伝搬定数である。また、Ｒｅ［γ］は、伝搬定数の実部を意味する。
音響材料の伝搬定数は、音響管と２本のマイクを用いた伝達関数法による測定を行うことで求めることができる。この手法はJIS A1405-2、ISO 10534-2、ASTM E 1050の規格に従うものである。
音響管としては、例えば日東紡音響エンジニアリング株式会社製のＷｉｎＺａｃと同一の測定原理であるものを用いることができる。この方法で広いスペクトル帯域において伝搬定数を測定することができる。
消音器内の実効音響伝搬長αは、多孔質吸音材がケース部の空洞部内全体に充填される場合は、多孔質吸音材の実効音響伝搬長α0と一致する。また、多孔質吸音材がケース部の空洞部内の一部に充填される場合は、多孔質吸音材の実効音響伝搬長α0と多孔質吸音材が配置されていない空間の長さとの合計が消音器内の実効音響伝搬長αとなる。なお、以下の説明においては、基本的に多孔質吸音材がケース部の空洞部内全体に充填される構成として説明を行なっている。従って、多孔質吸音材の実効音響伝搬長α0と消音器内の実効音響伝搬長αとを区別せずに説明する場合がある。
【０１６６】
第三実施形態の消音システムは、消音器が、通気スリーブの外周部に形成された空洞部および空洞部と通気スリーブとを連通する開口部を有するケース部と、ケース部の空洞部内の少なくとも一部に、または、ケース部の開口部の少なくとも一部を覆う位置に配置される多孔質吸音材とを有し、消音器の開口部は、消音システム内における通気スリーブの音場空間に接続されており、通気スリーブが第一共鳴する音波の周波数をｆ1、波長をλとし、周波数ｆ1における消音器内の実効音響伝搬長をαとすると、−１．０＜ｌｏｇ（α／λ）＜０．３を満たす構成とする。このような構成とすることで、隙間相当面積αＡおよび透過損失ＴＬが、上記式（１）を満たす構成とすることができる。従って、換気用のファンを回すなどした際に通気スリーブから空気が十分に入り込むため、室内が負圧になることを抑制できる。そのため、ドアが開けにくくなる等の問題が生じることを防止できる。
【０１６７】
また、この消音の原理は消音器の共鳴を利用しないので、防音性能の波長依存性が小さく、通気スリーブ１２の長さおよび形状等が異なる場合でも、防音性能を発現することができ、通気スリーブ１２に合わせた設計が不要であり汎用性が高い。
また、この消音の原理は共鳴を利用しないので、風切り音を増幅することがない。
【０１６８】
防音性能の観点から、消音器と多孔質吸音材の形状や体積や消音対象の音波の周波数もよるが、−０．７≦ｌｏｇ（α／λ）≦０．２５が好ましく、−０．４≦ｌｏｇ（α／λ）≦０．２がより好ましく、−０．２≦ｌｏｇ（α／λ）≦０．１５がさらに好ましい。
【０１６９】
多孔質吸音材２４は、消音器と多孔質吸音材の形状や体積や消音対象の音波の周波数もよるが、単位厚さ当たりの流れ抵抗σ1［Pa・s/m2］が、３＜ｌｏｇ（σ1）＜４．６を満たすことが好ましく、３．１＜ｌｏｇ（σ1）＜４．５を満たすことがより好ましく、３．３＜ｌｏｇ（σ1）＜４．３を満たすことがさらに好ましい。
【０１７０】
ここで、防音性能の観点から、通気スリーブの軸方向における、消音器６２のケース部２８の空洞部３０の幅Ｌ1は、０．０２×λ≦Ｌ1≦０．１５×λを満たすのが好ましい。また、通気スリーブの径方向における、空洞部３０の深さＬ2は、０．０３×λ≦Ｌ2≦０．１２×λを満たすのが好ましい。
なお、位置によって空洞部３０の深さが異なる場合には、空洞部３０の深さＬ２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３２の幅が異なる場合には、開口部３２の幅Ｌ１は、各位置での幅の平均値である。
なお、幅Ｌ1、深さＬ2は分解能を１ｍｍとして測定すればよい。すなわち、１ｍｍ未満の凹凸等の微細構造を有する場合には、これを平均化して幅Ｌ1、深さＬ2を求めればよい。
【０１７１】
５００Ｈｚバンドにおいて３ｄＢ以上の十分な防音性能が得られる観点から、空洞部の幅Ｌ1および深さＬ2は、第二実施形態と同様の範囲とするのが好ましい。
【０１７２】
ここで、図６０に示す例では、消音器６２は、開口部３２の軸方向の長さ（以下、開口部の幅という）が空洞部３０の幅Ｌ1と同じとしたが、これに限定はされず、開口部３２の幅が空洞部の幅Ｌ2よりも小さい構成としてもよい。
【０１７３】
また、図６０に示す例では、消音システムは１つの消音器６２を有する構成としたが、これに限定はされず、２以上の消音器６２を通気スリーブ１２の軸方向に配列した構成としてもよい。言い換えると、通気スリーブ１２の軸方向の少なくとも２箇所以上の位置に、複数の消音器６２の開口部３２が配置される構成としてもよい。
また、複数の消音器を軸方向に配置する構成とする場合には、各消音器の開口部および空洞部等の寸法は互いに異なっていてもよい。
【０１７４】
また、複数の消音器を軸方向に配置する構成とする場合には、各消音器の空洞部内に音響特性の異なる多孔質吸音材を配置する構成としてもよい。
また、１つの空洞部に複数の吸音材を配置する構成としてもよい。
【０１７５】
また、第一実施形態と同様に、消音器の開口部が、音波は透過し、空気（風）は遮蔽する防風用フィルムによって覆われていてもよい。
【０１７６】
また、図６０に示す例では、消音器は通気スリーブと一体的に形成される構成としたが、これに限定はされず、消音器は、通気スリーブとは別部材として形成されていてもよい。
消音器を通気スリーブと別部材とした場合には、消音器を通気スリーブ（壁）の端面に接着剤等の公知の固定方法で固定すればよい。その際、消音器は通気スリーブに着脱可能に設置されるのが好ましい。これにより、消音器の交換、あるいはリフォーム等を簡単に行うことができる。
また、第一実施形態と同様に、消音器は、通気スリーブ（壁）の室内側の端面、および、室外側の端面のどちらに設置してもよいが、室内側の端面、すなわち、コンクリート壁と化粧板との間に設置されるのが好ましい。また、消音器を分離可能に構成されていてもよい。
【０１７７】
また、第一実施形態と同様に、通気スリーブ内に浸入防止板を有する構成としてもよい。あるいは、蓋部３６を有する構成としてもよい。
【０１７８】
また、第一実施形態と同様に、消音器６２の開口部３２側の面を形成する部材を別部材（仕切り部材）として、仕切り部材を交換可能とする構成としてもよい。
【実施例】
【０１７９】
以下に実施例に基づいて本発明をさらに詳細に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す実施例により限定的に解釈されるべきものではない。【０１８０】
［実施例１］
実施例１として、図６２に示すように、管状部材１２の一方の開口面に消音装置１４を配置した構成（第一実施形態の構成）について、隙間相当面積αＡおよび透過損失ＴＬをそれぞれ上述の方法で測定した。なお、透過損失ＴＬは５００Ｈｚオクターブバンドで測定した。
通気スリーブ１２は内径１００ｍｍとした。
消音装置１４は、アクリル製で、２つの消音器２２および挿入部２６を有する。消音器２２は、Ｌ字型の消音器であり、周面方向において管状部材１２の外周面の全周に沿った円環状であり、開口部３２が周面方向に沿ったスリット状に形成された形状である。また、２つの消音器は、軸方向に配列される構成とした。また、２つの消音器２２の空洞部内には多孔質吸音材２４が配置される構成とした。また、管状部材１２の消音装置１４が設置された側とは反対側の開口面にはガラリ１８が配置される構成とした。【０１８１】
２つの消音器２２の軸方向の合計長さＴ1を９０ｍｍ、外径Ｄ1を１６５ｍｍ、内径Ｄ2を９６ｍｍとし、消音器のフレーム肉厚を２ｍｍとした。空洞部の軸方向の幅はそれぞれ４２ｍｍ、深さはそれぞれ３０ｍｍである。また、一方の開口部の軸方向の幅Ｌ01は８ｍｍとし、他方の開口部の軸方向の幅Ｌ02は６ｍｍとした。
また、多孔質吸音材２４は、空洞部３０の全域に充填されるものとした。多孔質吸音材２４としてシンサレート（３Ｍ社製）を用いた。以下の実施例においても特に記載がない場合は、多孔質吸音材２４は空洞部３０の全域に充填されるものとした。
また、ガラリはユニックス社製  横ガラリ  ＡＧ１００Ａ-ＡＬを用いた。【０１８２】
測定の結果、隙間相当面積αＡは９６ｃｍ2、規準化透過損失ＴＬは２０．６ｄＢであった。なお、ガラリのみを設置した場合の隙間相当面積αＡ1は１１８ｃｍ2、消音装置のみを設置した場合の隙間相当面積αＡ2は１６５ｃｍ2であった。【０１８３】
［実施例２〜３］
消音装置１４の構成を表１に示すように変更した以外は実施例１と同様にして、隙間相当面積αＡおよび透過損失ＴＬを求めた。
なお、実施例３の多孔質吸音材は東京防音株式会社製のホワイトキューオンとした。【０１８４】
［比較例１］
消音装置１４に代えて、市販の消音器（ユニックス社製サイレンサーＵＳＰ１００ＳＡ）を配置した以外は実施例１と同様にして、隙間相当面積αＡおよび透過損失ＴＬを求めた。【０１８５】
［リファレンス１］
ガラリのみを設置して消音装置１４を設置しない構成に変更した以外は実施例１と同様にして、隙間相当面積αＡおよび透過損失ＴＬを求めた。
各部の寸法、構成、求めた隙間相当面積αＡおよび透過損失ＴＬを表１に示す。また、各実施例、比較例およびリファレンスの隙間相当面積αＡおよび透過損失ＴＬをプロットしたグラフを図６３に示す。【０１８６】
【表１】
2020036040.tif 000003
【０１８７】
通気スリーブの直径は１００ｍｍであるため、図７から透過効率係数Ｐを求めると０．９１であった。図６３においてリファレンス１の点を通り、傾きが−Ｐ／０．１＝−０．０９１の線（図６３中破線で示す線）を引き切片Ｃを求めるとＣ＝４．１５であった。従って、αＡ＝１０４．１５−０．０９１×ＴＬがこの系における隙間相当面積αＡと透過損失ＴＬとのトレードオフ関係を表す式である。【０１８８】
図６３に示すように、実施例１〜３は、αＡ＝１０４．１５−０．０９１×ＴＬの線の右上側に位置する。すなわち、実施例１〜３は、αＡ＞１０４．１５−０．０９１×ＴＬを満たす。一方、比較例１は、αＡ＝１０４．１５−０．０９１×ＴＬの線の左下側に位置する。すなわち、比較例１は、αＡ＞１０４．１５−０．０９１×ＴＬを満たさない。【０１８９】
［評価］
実施例１〜３および比較例１について評価を行った。
図６４に示すような３つの部屋とリビングダイニング、キッチンを有し、自然吸気口（通気スリーブ）を５つ、電動給気シャッター付きの自然吸気口を１つ、強制排気口（レンジフード）を１つ有する住宅を想定し、５つの自然吸気口に実施例および比較例の消音器を配置した場合の住宅内の圧力（負圧）を評価した。
５つの自然吸気口（通気スリーブ）、および、電動給気シャッター付きの自然吸気口は、いわゆる２４時間換気システムに相当する。【０１９０】
自然吸気口（通気スリーブ）は内径１００ｍｍとした。電動給気シャッター付きの自然吸気口は内径１５０ｍｍとした。
５つの自然吸気口には、消音器に加えて、室外側にガラリ（ユニックス社製  横ガラリ  ＡＧ１００Ａ-ＡＬ）、および、室内側にレジスター（ユニックス社製  ＰＲＰ１００ＡＷＬ）を配置した。前述のとおり、ガラリの隙間相当面積は１１８ｃｍ2である。レジスターの隙間相当面積はカタログ値から１３．４ｃｍ2であった。
電動給気シャッター付きの自然吸気口には、室外側にガラリ（ユニックス社製  横ガラリ  ＡＧ１５０Ａ-ＡＬ）、および、室内側に電動給気シャッター（ユニックス社製  ＵＫＤ１５０ＢＦＨ）を配置した。ガラリの隙間相当面積を上記と同様の方法で測定したところ、１３５．２ｃｍ2であった。電動給気シャッターの開口時の隙間相当面積はカタログ値から８１．４ｃｍ2であった。
これらから、各実施例および比較例における自然吸気口１つ分の隙間相当面積αＡ、および、電動給気シャッター付きの自然吸気口の隙間相当面積αＡを算出すると、それぞれ表２に示す値であった。
なお、実施例１の消音器はサッシ等級でＴ２相当の防音性である。実施例２の消音器はＴ１相当、実施例３はＴ３相当、比較例１はＴ１相当の防音性である。【０１９１】
【表２】
2020036040.tif 000004
【０１９２】
このような住宅内の気圧（室内負圧）を、
室内負圧＝ρ／２×Ｑ／３６００×（１００００／αＡa）2
の式から求めた。
なお、ρは、空気の密度で約１．２ｋｇ／ｍ3である。αＡaは、５つの自然吸気口の隙間相当面積、電動給気シャッター付き自然吸気口の隙間相当面積、および、住戸隙間面積を合計した、住宅全体の隙間相当面積である。Ｑはレンジフードの風量Ｑ3、自然吸気口の風量Ｑ1、電動給気シャッター付き自然吸気口の風量Ｑ2、の合計の風量である。
住戸隙間面積、レンジフードの風量Ｑ3、自然吸気口の風量Ｑ1、電動給気シャッター付き自然吸気口の風量Ｑ2は、一般的に計算に使用されている値を用いて計算を行った（Ｑ3＝４２０ｍ3／ｈ、Ｑ1＝Ｑ2＝２０ｍ3／ｈ）。
各実施例および比較例の隙間相当面積、風量、ならびに、算出した室内負圧の値を表３に示す。【０１９３】
【表３】
2020036040.tif 000005
【０１９４】
表３からわかるように、実施例１〜３の室内負圧の値は比較例１よりも小さい。従って、室内の出入り口のドア等が開けにくくなることを防止できることがわかる。
以上の結果より本発明の効果は明らかである。
【符号の説明】
【０１９５】
１０ａ〜１０ｗ  消音システム
１２、９２、９６  管状部材（通気スリーブ）
１４  消音装置
１６、９６  壁
１８  カバー部材
２０  風量調整部材
２１、２２、２２ａ、２２ｂ、２３、６０、６２  消音器
２４、２４ａ〜２４ｅ  多孔質吸音材
２６  挿入部
２８  ケース部
３０、３０ａ、３０ｂ  空洞部
３２、３２ａ、３２ｂ  開口部
３４  浸入防止板
３６  蓋部
３８  第２開口部
４０  化粧板
４２  境界カバー
４４  非通気フィルム
４６  膜状部材
５４  仕切り部材
５６  音響透過壁
９０  チャンバー
【図１】
2020036040.tif 000006
【図２】
2020036040.tif 000007
【図３】
2020036040.tif 000008
【図４】
2020036040.tif 000009
【図５】
2020036040.tif 000010
【図６】
2020036040.tif 000011
【図７】
2020036040.tif 000012
【図８】
2020036040.tif 000013
【図９】
2020036040.tif 000014
【図１０】
2020036040.tif 000015
【図１１】
2020036040.tif 000016
【図１２】
2020036040.tif 000017
【図１３】
2020036040.tif 000018
【図１４】
2020036040.tif 000019
【図１５】
2020036040.tif 000020
【図１６】
2020036040.tif 000021
【図１７】
2020036040.tif 000022
【図１８】
2020036040.tif 000023
【図１９】
2020036040.tif 000024
【図２０】
2020036040.tif 000025
【図２１】
2020036040.tif 000026
【図２２】
2020036040.tif 000027
【図２３】
2020036040.tif 000028
【図２４】
2020036040.tif 000029
【図２５】
2020036040.tif 000030
【図２６】
2020036040.tif 000031
【図２７】
2020036040.tif 000032
【図２８】
2020036040.tif 000033
【図２９】
2020036040.tif 000034
【図３０】
2020036040.tif 000035
【図３１】
2020036040.tif 000036
【図３２】
2020036040.tif 000037
【図３３】
2020036040.tif 000038
【図３４】
2020036040.tif 000039
【図３５】
2020036040.tif 000040
【図３６】
2020036040.tif 000041
【図３７】
2020036040.tif 000042
【図３８】
2020036040.tif 000043
【図３９】
2020036040.tif 000044
【図４０】
2020036040.tif 000045
【図４１】
2020036040.tif 000046
【図４２】
2020036040.tif 000047
【図４３】
2020036040.tif 000048
【図４４】
2020036040.tif 000049
【図４５】
2020036040.tif 000050
【図４６】
2020036040.tif 000051
【図４７】
2020036040.tif 000052
【図４８】
2020036040.tif 000053
【図４９】
2020036040.tif 000054
【図５０】
2020036040.tif 000055
【図５１】
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【図５２】
2020036040.tif 000057
【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
2020036040.tif 000060
【図５６】
2020036040.tif 000061
【図５７】
2020036040.tif 000062
【図５８】
2020036040.tif 000063
【図５９】
2020036040.tif 000064
【図６０】
2020036040.tif 000065
【図６１】
2020036040.tif 000066
【図６２】
2020036040.tif 000067
【図６３】
2020036040.tif 000068
【図６４】
2020036040.tif 000069
【国際調査報告】
2020036040.tif 000070
2020036040.tif 000071
2020036040.tif 000072
2020036040.tif 000073