特許 6247732 消音体及びこれを用いた消音器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6247732

(24)【登録日】2017年11月24日

(45)【発行日】2017年12月13日

(54)【発明の名称】消音体及びこれを用いた消音器

(51)【国際特許分類】

   G10K 11/16 20060101AFI20171204BHJP

【ＦＩ】

   G10K11/16 100

   G10K11/16 130

【請求項の数】7

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2016-211487(P2016-211487)

(22)【出願日】2016年10月28日

(62)【分割の表示】特願2012-183087(P2012-183087)の分割

【原出願日】2012年8月22日

(65)【公開番号】特開2017-21383(P2017-21383A)

(43)【公開日】2017年1月26日

【審査請求日】2016年11月14日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000239

【氏名又は名称】株式会社荏原製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100140109

【弁理士】

【氏名又は名称】小野 新次郎

(74)【代理人】

【識別番号】100106208

【弁理士】

【氏名又は名称】宮前 徹

(74)【代理人】

【識別番号】100146710

【弁理士】

【氏名又は名称】鐘ヶ江 幸男

(74)【代理人】

【識別番号】100186613

【弁理士】

【氏名又は名称】渡邊 誠

(72)【発明者】

【氏名】大垣 冬季

(72)【発明者】

【氏名】松田 道昭

【審査官】 渡邊 正宏

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−０９８５６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０８９２７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３１３０５５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０１Ｎ １／００− １／２４

Ｆ０１Ｎ ５／００− ５／０４

Ｆ０１Ｎ １３／００−１３／２０

Ｆ０１Ｎ ９９／００

Ｇ１０Ｋ １１／００−１３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内部に気流流路を有する消音器であって、前記消音器は、
前記気流流路の少なくとも一部に面するように位置する第１表面部と、
前記第１表面部の反対側に位置する第２表面部と、
前記第１表面部と前記第２表面部との間の内部空間に配置される吸音材と、を有し、
前記第１表面部は、遮蔽部と非遮蔽部とを有し、前記遮蔽部は、前記消音器の前記気流流路の出口側に設けられている、
消音器。

【請求項2】

請求項１に記載の消音器であって、
前記消音器は、複数の消音体を有し、
前記消音体の各々が、前記第１表面部および前記第２表面部を構成する、
消音器。

【請求項3】

請求項２に記載の消音器であって、
前記消音体の各々における前記第１表面部と前記第２表面部とは、別個の部材で構成され、
前記第２表面部はトレイ状となるように周囲に立壁部が形成され、前記立壁部に第１表面部が接合される、消音器。

【請求項4】

請求項１乃至３のいずれか一項に記載の消音器であって、
前記遮蔽部は消音器の長手方向において５００ｍｍ以上の領域を占める、
消音器。

【請求項5】

請求項１乃至４のいずれか一項に記載の消音器であって、
前記遮蔽部は開口若しくは空隙が形成されておらず、前記非遮蔽部は開口若しくは空隙が形成されていることを特徴とする、
消音器。

【請求項6】

請求項２および３、請求項２を引用する請求項４および５のいずれか一項に記載の消音器であって、
前記消音器は２つの前記消音体を有し、２つの前記消音体の各々の前記第１表面部が向い合せに配置されている、
消音器。

【請求項7】

請求項１乃至５のいずれか一項に記載の消音器であって、
前記消音器は、前記第１表面部と前記第２表面部とが共に角筒状または円筒状の形状を有するセル型消音器である、
消音器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、消音体及びこれを用いた消音器に係り、広帯域の音に対して高い消音効果を発揮する消音体及びこれを用いた消音器に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来から、消音体としては様々なものが提案されている。そのうち、例えば、剛体吸音板の裏面及び周囲側面をコンクリート枠に一体化して得られる吸遮音板を二次元的に配して成る、鉛直な吸遮音防音壁が開示されている（特許文献１参照）。これは、高速道路の防音壁などへ設置して、周囲の住宅等への車の走行音を抑えるためのものである。

【0003】

また、消音体を用いて、消音器を構成することも可能である。消音器の従来例としては、消音器の気流流路を構成するための内壁と、消音器の外側表面を構成するための外壁と、これら内壁と外壁との間の空間に吸音材を充填してなる消音器である（特許文献２参照）。当該消音器には、気流流路の全体が内壁と吸音材によって囲まれているセル型消音器や、気流流路の一部が外壁のみで囲まれているスプリッタ型消音器などがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特公平５−３６５６１号公報

【特許文献2】特許第４２６１３７９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本願発明が解決しようとする課題は、従来の消音体又は消音器では、広帯域の音を消音することが難しいという点である。すなわち、消音体における音を消音する部分の構造は、従来は全体的に一様であるため、高周波音を消音する構造を採用した場合には、低周波音の消音が不十分であった。また、低周波音を消音する構造を採用した場合には、高周波音の消音が不十分であった。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本願発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、第１表面部と、第２表面部と、これら第１及び第２表面部の間の内部空間に配置される吸音材と、を備える消音体であって、前記第１及び第２表面部の少なくとも何れか一方は、一部が遮蔽部であると共に残部が非遮蔽部である、という構成を採っている。

【0007】

また、気流流路が内部に形成された消音器であって、前記気流流路の少なくとも一部は上記消音体から構成されている、という構成を採っている。

【0008】

また、前記気流流路は前記第１表面部に面して形成されており、当該第１表面部は前記遮蔽部と非遮蔽部とを具備し、前記遮蔽部は開口若しくは空隙が形成されておらず、前記非遮蔽部は開口若しくは空隙が形成されている、という構成を採っている。

【0009】

また、前記遮蔽部は、前記気流流路の上流側又は下流側の何れか一方に配置される、という構成を採っている。

【0010】

また、前記遮蔽部と非遮蔽部とは、前記気流流路に沿って交互に配置される、という構成を採っている。

【0011】

また、前記遮蔽部と非遮蔽部は、異なる周波数帯域の音を消音する特性を有する、という構成を採っている。

【発明の効果】

【0012】

本願発明は上記課題を解決することができるものであり、１つの消音体もしくは消音器で、広帯域の音を消音することができる、という技術的効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の第１実施形態に係る消音体を示し、図１（Ａ）は上面図であり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）における断面図であり、図１（Ｃ）は底面図である。

【図2】本発明の他の実施形態に係る消音体を示し、図２（Ａ）は第２実施形態であり、図２（Ｂ）は第３実施形態であり、図２（Ｃ）は第４実施形態である。

【図3】本発明の他の実施形態に係る消音体を示し、図３（Ａ）は第５実施形態であり、図３（Ｂ）は第６実施形態であり、図３（Ｃ）は図３（Ｂ）におけるＣ−Ｃ線における断面図である。

【図4】本発明の他の実施形態に係る消音体を示し、図４（Ａ）は第７実施形態であり、図４（Ｂ）は図４（Ａ）のＢ−Ｂ線における断面図であり、図４（Ｃ）は第８実施形態である。

【図5】本発明の消音体を用いた消音器を示す斜視図であり、図５（Ａ）は全体図であり、図５（Ｂ）は図５（Ａ）におけるＢ−Ｂ線における断面斜視図である。

【図6】本発明の消音器の変形例を示し、図６（Ａ）は正方形のセル型消音器であり、図６（Ｂ）は円形のセル型消音器である。

【図7】本発明の消音器の実験設備の写真を示し、図７（Ａ）は設備全体であり、図７（Ｂ）は消音器の出口付近である。

【図8】図７に開示した実験設備で使用される消音器の寸法を示し、図８（Ａ）は消音器の全体の寸法を示しており、図８（Ｂ）は気流流路の出口側に遮蔽部を設けた場合であり、図８（Ｃ）は気流流路の入口側に遮蔽部を設けた場合である。

【図9】気流流路の出口側に遮蔽部を設けた場合の消音効果の実験結果を示すグラフである。

【図10】気流流路の入口側に遮蔽部を設けた場合の消音効果の実験結果を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0014】

次に、添付図面に基づいて、本願発明の一実施形態について説明する。

【0015】

［第１実施形態］
［全体概要］
図１は、本実施形態に係る消音体１を示す図である。ここで、図１（Ａ）は消音体１の上面部を示し、図１（Ｂ）は図１（Ａ）におけるＢ−Ｂ線における断面図を示し、図１（Ｃ）は消音体１の底面図を示す。これらの図に示すように、消音体１は、第１表面部１１と、第２表面部２１と、これら第１及び第２表面部１１、２１の間の内部空間３１に配置される吸音材４１とを備え、第１及び第２表面部１１、２１の少なくとも何れか一方は、一部が遮蔽部１３であると共に残部が非遮蔽部１５である。

【0016】

［第１表面部］
本実施形態の第１表面部１１は、音を吸音する側の面である。第１表面部１１では、一部が遮蔽部１３となっており、残部が非遮蔽部１５となっている。ここで、遮蔽部１３とは、開口や空隙などが形成されておらず、空間的な連通を完全に遮断する構造部である。本実施形態では、一般的なアルミ板、亜鉛鋼板などで構成されている。但し、材料自体が
遮蔽構造を有するものであれば、プラスチックなどを含め様々な材質を選択することは可能である。

【0017】

非遮蔽部１５は、開口や空隙が形成されている構造部である。本実施形態では、例えば、パンチングメタルや繊維を板状に成形した繊維板などである。パンチングメタルには、表面に規則正しい配置で多数の開口が形成されており、この開口を通して音が内部空間３１に導入されて吸音される。一方、繊維板は例えば金属繊維を板状に成形したものであり、この繊維板を通して音が内部空間３１に導入されて吸音される。

【0018】

遮蔽部１３と非遮蔽部１５とは、１つの部材で形成しても良いし、別個の２つの部材を組み合わせて形成してもよい。図１の例は、異なる２つの部材で形成したものである。１つの部材で形成する場合の例としては、例えばアルミ板を用いて一部分のみにパンチング加工によって多数の開口を形成し、残部は何ら加工せずに板のままにしておくような加工が考えられる。こうすることで、従来のパンチング加工の工程を若干修正するだけで、本実施形態に係る第１表面部１１に用いる部材を製造することが可能である。

【0019】

一方、２つの部材を組み合わせる場合には、パンチングメタルと開口の無い通常の金属板などを組み合わせればよい。これらパンチングメタルと金属板とは相互に接合しても良いし、敢えて接合しなくても良い。すなわち、他の固定構造によってパンチングメタルと金属板の位置が保持されるのであれば、両者の接合は必須ではない。

【0020】

［第２表面部］
次に、第２表面部２１について説明する。第２表面部２１は、開口や空隙の無い部材で構成されている。これは、第２表面部２１からは音が漏れないような構造となっている必要があるからである。第２表面部２１は、実際に高速道路の防音壁などに設置される場合に、防音壁の表面に対向する側の面である。但し、仮に第２表面部２１に開口や空隙が形成されていたとしても、消音体１の内部空間の吸音材４１が十分な消音効果を有するものであればよいので、完全な遮蔽部とすることは必須ではない。

【0021】

本実施形態において、第１表面部１１と第２表面部２１とは、別個の部材で構成されている。なぜなら、後述するように、内部空間３１に吸音材４１が充填される訳であるが、湿気などが内部空間に侵入することで、内部空間の清掃や吸音材４１の再充填等が必要になる場合があるからである。但し、これは本発明にとって必須な条件ではなく、第１表面部１１と第２表面部２１とを一体的に形成してもよい。その場合には、第１表面部１１と第２表面部２１との間の少なくとも一部に、吸音材４１を導入するための導入開口（図示略）を形成しておく必要がある。また、本実施形態では、第２表面部２１はトレイ状となるように周囲に立壁部２１ａが形成されており、この立壁部２１aに第１表面部１１が接
合されている。しかし、この構造もあくまでも一例であり、他の構造を採用することも可能である。

【0022】

［内部空間］
第１表面部１１と第２表面部２１との間には、所定の内部空間３１が形成されており、当該内部空間３１に吸音材４１が充填されている。第１表面部１１から入った音が、当該吸音材４１に入り込んで消音されるようになっている。内部空間３１の具体的形状について特に限定されるものではなく、第１表面部１１と第２表面部２１との間に所定の隙間があればよい。本実施形態に係る消音体１では、第１表面部１１と第２表面部２１とが略平行となっているため、両者の間の隙間は一定となっている。但し、この内部空間３１の隙間はすべての場所で一定である必要はなく、場所によって異なるものであってもよい。

【0023】

［吸音材］
上述の内部空間３１には、吸音材４１が充填されている。この吸音材４１は、グラスウールやロックウールなどの繊維質材料である。これは、これらの繊維質材料が大きな吸音機能を有しているからである。但し、吸音材４１の材料としてはこれらに限定されるものではなく、その他の化学繊維や天然繊維などであっても良いし、金属繊維から構成された吸音材であってもよい。但し、本実施形態の吸音材４１では、内部空間３１が非遮蔽部１５を通して外部環境と連通しているため、湿気や熱などに強い材質の吸音材であることが望ましい。特に、消音体１が高温の環境で使用される場合には、非遮蔽部を通して熱が伝わりやすいからである。

【0024】

［第２実施形態］
次に、図２（Ａ）に基づいて、第２実施形態に係る消音体５１について説明する。当該実施形態に係る消音体５１は、第１実施形態に係る消音体１と基本構造は共通である。しかしながら、当該実施形態では、遮蔽部１３と非遮蔽部１５の位置関係が第１実施形態と異なる。すなわち、図において左側から右側に向かって、遮蔽部１３→非遮蔽部１５となっている。単に位置が入れ替わったものであるが、後述する消音器の気流流路を形成した場合、気流の上流側から下流側に向かう方向に沿って位置が逆となるのである。このような構造であっても、それぞれ遮蔽部１３と非遮蔽部１５とが異なる消音特性を有することから、広帯域の音を消音することが可能である。

【0025】

［第３実施形態］
次に、図２（Ｂ）に基づいて、第３実施形態に係る消音体６１について説明する。当該実施形態に係る消音体６１は、第１実施形態に係る消音体１と基本構造は共通である。しかしながら、当該実施形態では、遮蔽部１３と非遮蔽部１５の位置関係が第１実施形態と異なる。すなわち、図において左側から右側に向かって、遮蔽部１３→非遮蔽部１５→遮蔽部１３となっている。換言すると、非遮蔽部１５が２つの遮蔽部１３によって挟まれるような構造となっているのである。このような構造であっても、それぞれ遮蔽部１３と非遮蔽部１５とが異なる消音特性を有することから、広帯域の音を消音することが可能である。

【0026】

［第４実施形態］
次に、図２（Ｃ）に基づいて、第４実施形態に係る消音体７１について説明する。当該実施形態では、遮蔽部１３と非遮蔽部１５の位置関係が第１の実施形態と異なる。すなわち、図において左側から右側に向かって、遮蔽部１３→非遮蔽部１５→遮蔽部１３→非遮蔽部１５→遮蔽部１３となっている。換言すると、２つの非遮蔽部１５が３つの遮蔽部１３によって挟まれるような構造となっている。

【0027】

［第５実施形態］
次に、図３（Ａ）に基づいて、第５実施形態に係る消音体８１について説明する。当該実施形態に係る消音体８１は、第１実施形態に係る消音体１と基本構造は共通である。しかしながら、当該実施形態では、遮蔽部１３ａと非遮蔽部１５ａの位置関係が第１実施形態と異なる。すなわち、図において遮蔽部１３ａと非遮蔽部１５ａとが上下に分かれて形成されている。このような構造であっても、それぞれ遮蔽部１３ａと非遮蔽部１５ａとが異なる消音特性を有することから、広帯域の音を消音することが可能である。

【0028】

［第６実施形態］
次に、図３（Ｂ）、（Ｃ）に基づいて、第６実施形態に係る消音体９１について説明する。当該実施形態に係る消音体９１は、第１実施形態に係る消音体１と基本構造は共通である。しかしながら、当該実施形態では、非遮蔽部１５ｂが遮蔽部１３ｂによって囲まれるような構造となっている点で、第１実施形態と異なる。このような構造であっても、それぞれ遮蔽部１３ｂと非遮蔽部１５ｂとが異なる消音特性を有することから、広帯域の音
を消音することが可能である。

【0029】

［第７実施形態］
次に、図４（Ａ）、（Ｂ）に基づいて、第７実施形態に係る消音体１０１について説明する。当該実施形態に係る消音体１０１は、第１の実施形態に係る消音体１と基本構造は共通である。しかしながら、当該実施形態では、非遮蔽部１５ｃがパンチングメタルに代えて、繊維板から構成されている点が特徴である。繊維板も遮蔽部１３ｃの金属板などに対して異なる消音特性を有することから、広帯域の音を消音することが可能である。

【0030】

［第８実施形態］
次に、図４（Ｃ）に基づいて、第８実施形態に係る消音体１１１について説明する。当該実施形態では、例えば第１表面部全体１１に対応する面積の繊維板１１２が設置され、この繊維板１１２の一部に穴の無い金属板１１４等を設置するような構造である。こうすることで、金属板１１４を設置した部分が遮蔽部１１３となり、繊維板１１２が露出している部分が非遮蔽部１１５となる。また、当該構造では、金属板１１４の裏側に繊維板１１２が位置していることから、単純に吸音材４１が充填されている場合と比べて、消音効果が増す可能性がある。

【0031】

［消音作用］
次に、図１に基づいて、第１実施形態に係る消音体１の消音作用について説明する。本実施形態の消音体１は、第１表面部１１と、この第１表面部１１と共に内部空間３１を形成するように配置された第２表面部２１と、内部空間３１に配置される吸音材４１とからなるものである。また、第１表面部１１の一部が非遮蔽部（パンチングメタル）１５で構成され、残部が遮蔽部（開口や空隙の無い部材）１３で構成されている。この実施形態においては、第１表面部１１が主に音を消音する面となっている。

【0032】

本実施形態に係る消音体１では、消音作用の原理として、ポケット効果と板振動効果を用いている。第１表面部１１の一部を遮蔽部１３とすることにより、消音体１の内部空間に侵入した音の一部は遮蔽部１３に蓋をされた状態で吸音材中を比較的長い時間をかけて進行する。このようにして低周波の吸音量を大きくすることにより音を消音できる効果をポケット効果という。一方、板振動効果とは、音が消音体１の表面の部材に到達し、音のエネルギが消音体１の部材の振動に変換されることで、音を消音できる効果である。本実施形態では、これらポケット効果及び板振動効果の両方を利用することにより、広帯域の音を消音することができるようになっている。なお、図２（Ｂ）や図２（Ｃ）に示す消音体６１、７１は、内部空間が必ずしも行き止まりとはなっていない。しかしながら、少なくとも一部に遮蔽部１３が形成されているため、この遮蔽部１３において内部空間でポケット効果が生じている。

【0033】

具体的な作用を説明すると、第１表面部１１に音が到達し、その一部は遮蔽部１３の部材を振動させる。このため、音によるエネルギが振動に変換されて減衰される。このとき、遮蔽部１３では、比較的低周波（例えば、５０Ｈｚから１２５Ｈｚ程度）の音が消音されることが実験から分かっている。一方、非遮蔽部１５に到達した音は、非遮蔽部１５の開口や空隙を通して消音体１の内部空間３１に進入する。そして、遮蔽部１３によって形成されるポケットで吸音材４１によって特に低周波の音が消音される。非遮蔽部１５によって消音される音は、比較的高周波（１２５Ｈｚ〜）の音である。これらの効果により、一般的な消音体と比較して、広帯域の音を消音することが可能となる。

【0034】

［消音器］
次に、図５に基づいて、上記消音体１を用いて構成した消音器２０１について説明する。図５は、一例としてスプリッタ型の消音器２０１を示している。ここで、スプリッタ型
消音器２０１とは、２つの消音体を平行に向かい合わせにし、上下方向から板状体で挟むことで、内部に気流流路Ｐを形成した形式の消音器２０１である。当該実施形態では、図４に開示した消音体１０１、すなわち非遮蔽部１３ｃとして繊維板１１２を用いた消音体１０１を用いて消音器２０１を構成している。図５（Ａ）は全体斜視図を示し、図５（Ｂ）は図５（Ａ）におけるＢ−Ｂ線で切断した場合の斜視図を示している。

【0035】

当該消音器２０１は、ダクトなどで使用されるものであり、図の手前側から奥側に向かって気流流路Ｐが形成されている。そして、以下の説明では、実際の気流Ｓが手前側から奥側に向かって流れるものと仮定して説明する。図から分かるように、消音器２０１は気流Ｓの入口側及び出口側の形状が略正方形である。これは、複数の消音器２０１を組み合わせて大きなダクトに設置する場合があるからである。例えば、消音器２０１の正方形の一辺の長さが４５０ｍｍである場合、消音器を縦横３つずつ計９個組み合わせることで、一辺が１３５０ｍｍのダクトに消音器を設置できるようになる。

【0036】

気流流路Ｐの上流側（図の手前側）には、通常は送風機（図示略）などの音発生源がある。このため、この送風機で発生した音は、流れる空気と共に気流流路Ｐに進入する。そして、空気と共に気流流路Ｐに進入した音は、手前の入口側に設けられている非遮蔽部１５ｃに到達する。非遮蔽部１５ｃを通して内部空間３１に進入した音は、吸音材４１によって消音される。この非遮蔽部１５ｃでは、比較的高周波の音が消音される。これと同時に、遮蔽部１３ｃに到達した低周波の音は遮蔽部１３ｃの板振動によって消音される。これにより、気流流路Ｐ内を進行しながら広帯域の音が消音され、気流流路Ｐの出口からは送風機が発する音が小さくなる。

【0037】

［消音器の変形例］
消音器は、上述したようなスプリッタ型に限定されるものではない。すなわち、図６（Ａ）に示すようなセル型消音器であってもよい。セル型消音器とは、気流流路Ｐ全体が消音体で囲まれているような構造のものである。すなわち、上述したスプリッタ型消音器では、消音体が左右（上下でもよい）に分かれて配置されているのに対して、セル型消音器では、第１表面部２１１と第２表面部２２１が共に角筒状の形状を有しており、これら第１及び第２表面部２１１，２２１の相互間に吸音材が配置されるようになっている。このため、気流流路Ｐ全体で音を吸収できるようになっている。なお、第１表面部２１１又は第２表面部２２１は、それぞれ一体的な部材で構成する必要はなく、複数の部材を組み合わせるようにしてもよい。

【0038】

次に、図６（Ｂ）は、セル型消音器である点では、図６（Ａ）と同様であるが、形状が円形である点で異なっている。すなわち、円形セル型消音器となっている。この消音器では、第１及び第２表面部２１１，２２１が共に円筒状となっており、これら第１及び第２表面部２１１，２２１の相互間の内部空間に吸音材が配置されている。このような円形の消音器を用いれば、例えばダクトの断面形状が円形の場合に、消音器を適切に組み合わせて円形に近い形状にすることが可能である。

【0039】

但し、消音器の形状は、正方形や円形に限定されるものではなく、例えば長方形やその他の多角形、楕円やオーバル形状であってもよい。
［実験設備］

【0040】

図７は、無響室にて本実施形態に係る消音器２０１をダクト３００に設置し、消音特性を計測した実験設備を示す写真である。本実験設備では、正方形の断面形状を有するダクト３００を用いており、消音器２０１もダクト３００の形状に合致するように正方形となっている。そして、図中の奥側に送風ブロアが設けられている。一方、消音器２０１の出口側（手前側）にはマイクロフォン３１０が設置されている。このマイクロフォン３１０
によって、消音器２０１を通過した送風ブロアの音を検出するのである。本実験では、マイクロフォン３１０は消音器２０１の高さの中心に対応する位置に配置している。

【0041】

図８は、上述の実験設備で用いた消音器２０１の具体的な寸法を示す図である。消音器２０１は、縦横約４５０ｍｍの正方形の形状を有し、長さは１１５０ｍｍとなっている。また、消音体１０１の厚さ及び気流流路Ｐの幅が共に１５０ｍｍとなっている。一方、気流流路Ｐの上下位置には消音体が配置されていないため、気流流路の高さは約４５０ｍｍとなっている。なお、これらの寸法は、実験のために設定した値であって、本願発明の技術的範囲を限定する意図ではない。

【0042】

図８（Ａ）において、消音器２０１の入口を基準（０）としたときの遮蔽部１３ｃの位置を入口からの距離の幅で表すことにする。これは、後述する実験結果を説明する便宜のためである。図８（Ｂ）、（Ｃ）は具体的な表示例を示しており、図８（Ｂ）は、遮蔽部１３ｃが消音器２０１の出口から３００ｍｍまで設けられているため、遮蔽部の位置は８５０〜１１５０ｍｍ、図８（Ｃ）は、遮蔽部１３ｃが消音器２０１の入口から６５０ｍｍまで設けられているため、遮蔽部の位置は０〜６５０ｍｍとなる。残りの部分は非遮蔽部１５ｃである。

【0043】

図９及び図１０は、実験結果を示すグラフである。ここで、図９は、気流流路の出口側に遮蔽部を設けた場合の結果であり、図１０は、気流流路の入口側に遮蔽部を設けた場合の結果であり、吸音材４１はグラスウール、非遮蔽部１５は繊維板で構成されている。図９において、遮蔽部の位置が０〜１１５０ｍｍから１１５０〜１１５０ｍｍまでの１０種類の条件での実験結果が示されている。ここで、１１５０〜１１５０ｍｍは、遮蔽部を全く設けていない場合であり、０〜１１５０ｍｍはすべての部分が遮蔽部となっている場合である。また、計測した周波数は、５０Ｈｚ〜１０ｋＨｚである。音を計測するためのマイクロフォンは、気流流路の延長線上から４５°斜めの方向で、消音器の出口から１０００ｍｍ離れた位置に設置した。なお、グラフにおいては、横軸が周波数であり、縦軸が消音効果を示しており、縦軸が大きな値ほど消音効果が大きいことを示している。なお、消音効果とは、消音器を置かない場合の音量から置いた場合の音量を差し引いたもので、減音量とも言い、単位はｄＢ（デシベル）である。

【0044】

図９において、特に低周波（５０から１２５Ｈｚ）の音は、遮蔽部の位置が６５０〜１１５０ｍｍから０〜１１５０ｍｍの場合に、大きな消音効果が見られる。換言すると、遮蔽部を大きくとるほど低周波の音を消音することができることが分かった。一方、１２５Ｈｚを超える周波数の音に対しては、遮蔽部の長さが短いほど消音効果が高いことが分かる。以上のことから、発生する音の周波数特性、つまり消音したい音の周波数特性が決定されれば、それに合わせて遮蔽部と非遮蔽部の割合を最適に調整することで、広帯域の音を効率的に消音することが可能である。

【0045】

図１０は、気流流路の入口側に遮蔽部を設けた例の実験結果を示すグラフである。 図
９と同様に、０〜０ｍｍから０〜１１５０ｍｍの１０種類の条件での実験結果が示されている。０〜０ｍｍは遮蔽部が設けられていない場合であり、０〜１１５０ｍｍはすべての部分が遮蔽部となっている場合である。

【0046】

図９のグラフと比較すると、ほぼ同様の実験結果が得られている。これが意味するのは、遮蔽部を設けるのは、気流流路の入口側であっても出口側であっても、ほぼ同様の消音効果が得られるということである。このため、遮蔽部と非遮蔽部の長さの最適条件を見つけることで、効果的な消音を実現することができる。

【産業上の利用可能性】

【0047】

本願発明は、広帯域の音を消音できる消音体及びこれを用いた消音器に利用可能である。

【符号の説明】

【0048】

１ 消音体
１１ 第１表面部
１３ 遮蔽部
１５ 非遮蔽部
２１ 第２表面部
３１ 内部空間
４１ 吸音材
１０１ 消音体
２０１ 消音器
３００ ダクト
Ｐ 気流流路
Ｓ 気流

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】