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(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】6869110
(24)【登録日】2021年4月15日
(45)【発行日】2021年5月12日
(54)【発明の名称】消音ユニットおよびこの消音ユニットを用いた消音構造体
(51)【国際特許分類】
G10K 11/16 20060101AFI20210426BHJP
E21F 1/00 20060101ALI20210426BHJP
F24F 13/24 20060101ALI20210426BHJP
F24F 13/02 20060101ALI20210426BHJP
【ＦＩ】
G10K11/16 110
E21F1/00 A
F24F13/24 242
F24F13/02 Z
F24F13/02 H
G10K11/16 100
【請求項の数】9
【全頁数】20
(21)【出願番号】特願2017-108156(P2017-108156)
(22)【出願日】2017年5月31日
(65)【公開番号】特開2018-205426(P2018-205426A)
(43)【公開日】2018年12月27日
【審査請求日】2020年2月10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】100106208
【弁理士】
【氏名又は名称】宮前 徹
(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】100146710
【弁理士】
【氏名又は名称】鐘ヶ江 幸男
(74)【代理人】
【識別番号】100162846
【弁理士】
【氏名又は名称】大牧 綾子
(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】
大石 剛
(56)【参考文献】
【文献】
特開２００７−０４６８９７（ＪＰ，Ａ）
【文献】
実開昭５８−１８３９２５（ＪＰ，Ｕ）
【文献】
登録実用新案第３１５５１０５（ＪＰ，Ｕ）
【文献】
特開平０８−１７０５１６（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１４−２１４９４８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｅ２１Ｆ １／００
Ｆ２４Ｆ １３／０２
Ｆ２４Ｆ １３／２４
Ｇ１０Ｋ １１／１６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
消音ユニットであって、
ケーシングと、
前記ケーシング内部に収容された吸音材と、
前記ケーシング内部に、前記吸音材に面して形成された気流流路と、
前記ケーシングの上面に設けられた上側貫通孔と、
前記ケーシングの底面に設けられた第１下側貫通孔と、
消音ユニットの前記上側貫通孔に一端が挿入され、前記ケーシングの上面から底面に向かって配置されている第１の管と
を備え、
前記ケーシングの内面には少なくとも１つの凸部が形成され、前記凸部と前記吸音材は接しており、前記凸部と、前記吸音材と、前記ケーシングとで空間が画定されている、消音ユニット。
ケーシングと、
前記ケーシング内部に収容された吸音材と、
前記ケーシング内部に、前記吸音材に面して形成された気流流路と、
前記ケーシングの上面に設けられた上側貫通孔と、
前記ケーシングの底面に設けられた第１下側貫通孔と、
消音ユニットの前記上側貫通孔に一端が挿入され、前記ケーシングの上面から底面に向かって配置されている第１の管と
を備え、
前記ケーシングの内面には少なくとも１つの凸部が形成され、前記凸部と前記吸音材は接しており、前記凸部と、前記吸音材と、前記ケーシングとで空間が画定されている、消音ユニット。
【請求項2】
請求項１に記載の消音ユニットであって、
前記少なくとも１つの凸部は、前記消音ユニットを設置したときに、前記ケーシングの底面となる面の内面に形成される、消音ユニット。
前記少なくとも１つの凸部は、前記消音ユニットを設置したときに、前記ケーシングの底面となる面の内面に形成される、消音ユニット。
【請求項3】
請求項１または２に記載の消音ユニットであって、前記少なくとも１つの凸部は、前記ケーシングの側面、端面となる面のうち少なくとも一方の内面に形成される、消音ユニット。
【請求項4】
請求項１から３のいずれか１項に記載の消音ユニットであって、前記凸部は、前記ケーシングの内面に複数形成されている、消音ユニット。
【請求項5】
請求項１から４のいずれか１項に記載の消音ユニットであって、前記ケーシングの前記空間に面する面において、貫通孔が設けられている、消音ユニット。
【請求項6】
請求項１から５のいずれか１項に記載の消音ユニットであって、前記ケーシングは複数の外板を備え、前記複数の外板は、少なくとも、
第１外板であって、前記第１外板の一端辺に延設された第１折り曲げ部分を有する第１外板と、
前記第１外板と隣り合う第２外板であって、前記第２外板の一端辺に延設された第２折り曲げ部分を有する第２外板と
を備え、
前記凸部は、前記第１折り曲げ部分と前記第２折り曲げ部分とを前記ケーシングの外面が略平面になるように重ね合わされて構成される、消音ユニット。
第１外板であって、前記第１外板の一端辺に延設された第１折り曲げ部分を有する第１外板と、
前記第１外板と隣り合う第２外板であって、前記第２外板の一端辺に延設された第２折り曲げ部分を有する第２外板と
を備え、
前記凸部は、前記第１折り曲げ部分と前記第２折り曲げ部分とを前記ケーシングの外面が略平面になるように重ね合わされて構成される、消音ユニット。
【請求項7】
請求項６に記載の消音ユニットであって、前記第１折り曲げ部分及び前記第２折り曲げ部分は、前記外板をそれぞれ所定の回数、所定の位置で折り曲げられた部分である、消音ユニット。
【請求項8】
請求項１から７のいずれか１項に記載の消音ユニットを複数積み上げて構成される消音構造体であって、
前記消音構造体は、少なくとも、第１の消音ユニットと、前記第１の消音ユニットの上にある第２の消音ユニットとを備え、
第１の消音ユニットと、第２の消音ユニットとは、第１の消音ユニットの上側貫通孔と、前記第２の消音ユニットの第１下側貫通孔とが整合するよう配置されている、消音構造体。
前記消音構造体は、少なくとも、第１の消音ユニットと、前記第１の消音ユニットの上にある第２の消音ユニットとを備え、
第１の消音ユニットと、第２の消音ユニットとは、第１の消音ユニットの上側貫通孔と、前記第２の消音ユニットの第１下側貫通孔とが整合するよう配置されている、消音構造体。
【請求項9】
請求項１から８のいずれか１項に記載の消音ユニットを複数積み上げて構成される消音構造体であって、
前記複数の消音ユニットは、それぞれ、前記ケーシングの下側部に第２下側貫通孔が設けられ、
前記消音構造体は、第１の消音ユニットと、第２の消音ユニットとを接続する第２の管を備え、前記第２の管の第１端は、第１の消音ユニットの第２下側貫通孔に挿入され、前記第２の管の第２端は、前記第１の消音ユニットの上にある第２の消音ユニットの第２下側貫通孔に挿入されている、消音構造体。
前記複数の消音ユニットは、それぞれ、前記ケーシングの下側部に第２下側貫通孔が設けられ、
前記消音構造体は、第１の消音ユニットと、第２の消音ユニットとを接続する第２の管を備え、前記第２の管の第１端は、第１の消音ユニットの第２下側貫通孔に挿入され、前記第２の管の第２端は、前記第１の消音ユニットの上にある第２の消音ユニットの第２下側貫通孔に挿入されている、消音構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本技術は、消音ユニット、およびこの消音ユニットを用いた消音構造体に関する。
【背景技術】
【0002】
トンネルや工場の換気設備で使用される消音器は、換気ファンや工場内部で発生する騒音を低減し、屋外に騒音が放出されることを抑止する目的で使用される。しかしながら、消音器が設置される箇所は様々であり、設置箇所によっては消音器内に雨水が浸入したり、消音器内に結露が発生したりすることがあった。また、消音器に用いられるグラスウール等の多孔質吸音材は吸水しやすい。多孔質吸音材は吸水状態では、吸音性能が低下するので、屋外に排出される騒音を十分に抑止することができない恐れがあった。このため、特許文献１は、枠体の底板に突起と窪みを形成し、当該窪みを流水通路とした消音器を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】実願昭５２−１３９３８０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献１の技術では、吸音材が配置されている枠体の底部に、流水通路と同じ深さの窪みがある。このため、吸音材内部に雨水が進入した場合には、この窪みに水が滞留し、この水を吸音材が吸水することで吸音性能が低下する恐れがあった。
【0005】
本技術は、上記課題に鑑みてなされたものであって、水はけをよくした消音ユニットを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上述した課題を解決するために、本発明の第１の態様は、ケーシングと、前記ケーシング内部に収容された吸音材と、前記ケーシング内部に、前記吸音材に面して形成された気流流路と、を備え、前記ケーシングの内面には少なくとも１つの凸部が形成され、前記凸部と前記吸音材は接しており、前記凸部と、前記吸音材と、前記ケーシングとで空間が画定されている、消音ユニットである。
【0007】
また、本発明の第２の態様は、第１の態様による消音ユニットであって、前記少なくとも１つの凸部は、前記消音ユニットを設置したときに、前記ケーシングの底面となる面の内面に形成される、消音ユニットである。
【0008】
また、本発明の第３の態様は、第１の態様による消音ユニットであって、前記少なくとも１つの凸部は、前記ケーシングの側面、端面となる面のうち少なくとも一方の内面に形成される、消音ユニットである。
【0009】
また、本発明の第４の態様は、第１の態様による消音ユニットであって、前記凸部は、前記ケーシングの内面に複数形成されている、消音ユニットである。
【0010】
また、本発明の第５の態様は、第１の態様による消音ユニットであって、前記ケーシングの前記空間に面する面において、貫通孔が設けられている、消音ユニットである。
【0011】
また、本発明の第６の態様は、第１の態様による消音ユニットであって、前記ケーシングは複数の外板を備え、前記複数の外板は、少なくとも、第１外板であって、前記第１外板の一端辺に延設された第１折り曲げ部分を有する第１外板と、前記第１外板と隣り合う第２外板であって、前記第２外板の一端辺に延設された第２折り曲げ部分を有する第２外板とを備え、前記凸部は、前記第１折り曲げ部分と前記第２折り曲げ部分とを前記ケーシングの外面が略平面になるように重ね合わされて構成される、消音ユニットである。
【0012】
また、本発明の第７の態様は、第１の態様による消音ユニットであって、前記第１折り曲げ部分及び前記第２折り曲げ部分は、前記外板をそれぞれ所定の回数、所定の位置で折り曲げられた部分である、消音ユニットである。
【0013】
また、本発明の第８の態様は、第１の態様による消音ユニットであって、前記ケーシングの上面に設けられた上側貫通孔と、前記ケーシングの底面に設けられた下側貫通孔と、消音ユニットの上側貫通孔に一端が挿入され、前記ケーシングの上面から底面に向かって配置されている管とを備える、消音ユニットである。
【0014】
また、本発明の第９の態様は、第８の態様による消音ユニットを複数積み上げて構成される消音構造体であって、前記消音構造体は、少なくとも、第１の消音ユニットと、前記第１の消音ユニットの上にある第２の消音ユニットとを備え、第１の消音ユニットと、第２の消音ユニットとは、第１の消音ユニットの上側貫通孔と、前記第２の消音ユニットの下側貫通孔とが整合するよう配置されている、消音構造体である。
【0015】
また、本発明の第９の態様は、第１の態様による消音ユニットを複数積み上げて構成される消音構造体であって、前記複数の消音ユニットは、それぞれ、前記ケーシングの下側部に下側貫通孔が設けられ、前記消音構造体は、第１の消音ユニットと、第２の消音ユニットとを接続する管を備え、前記管の第１端は、第１の消音ユニットの下側貫通孔に挿入され、前記管の第２端は、前記第１の消音ユニットの上にある第２の消音ユニットの下側貫通孔に挿入されている、消音構造体である。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1A】本発明の一実施形態による、消音ユニットの斜視図である。
【図2A】本発明の一実施形態による、消音ユニットの外板の折り曲げ部を示す。
【図2B】本発明の一実施形態による、消音ユニットの外板の折り曲げ部を示す。
【図2C】本発明の一実施形態による、消音ユニットの外板の折り曲げ部を示す。
【図3A】本発明の一実施形態による、消音ユニットの凸部を示す。
【図3B】本発明の一実施形態による、消音ユニットの凸部を示す。
【図3C】本発明の一実施形態による、消音ユニットの凸部を示す。
【図3D】本発明の一実施形態による、消音ユニットの凸部を示す。
【図3E】本発明の一実施形態による、消音ユニットの凸部を示す。
【図3F】本発明の一実施形態による、消音ユニットの凸部を示す。
【図3G】本発明の一実施形態による、消音ユニットの凸部を示す。
【図4A】本発明の一実施形態による、消音ユニットの凸部の接合例を示す。
【図4B】本発明の一実施形態による、消音ユニットの凸部の接合例を示す。
【図4C】本発明の一実施形態による、消音ユニットの凸部の接合例を示す。
【図4D】本発明の一実施形態による、消音ユニットの凸部の接合例を示す。
【図5A】本発明の一実施形態による、消音ユニットの斜視図である。
【図6A】本発明の一実施形態による、消音ユニットの斜視図である。
【図7A】本発明の一実施形態による、消音ユニットを、気流の通過方向に平行な線で切り出した断面図である。
【図8A】本発明の一実施形態による、消音ユニットを、気流の通過方向に平行な線で切り出した断面図である。
【図9A】本発明の一実施形態による、縦置き型の消音ユニットの斜視図である。
【図10A】本発明の一実施形態による、横置き型の消音ユニットを複数積み上げて構成される消音構造体の断面の分解斜視図である。
【図10B】本発明の一実施形態による、横置き型の消音ユニットを複数積み上げて構成した消音構造体の断面の分解斜視図である。
【図11A】第１の消音ユニットの上側貫通孔と、第２の消音ユニットの下側貫通孔とが重なり合わさる部分の拡大断面図である。
【図11B】第１の消音ユニットの上側貫通孔と、第２の消音ユニットの下側貫通孔とが重なり合わさる部分の拡大断面図である。
【図12A】本発明の一実施形態による、縦置き型の消音ユニットの斜視図である。
【図13】本発明の一実施形態による、横置き型の消音ユニットを複数積み上げて構成した消音構造体２００を示す。
【図14】本発明の一実施形態による、消音ユニットの一部の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下に、本技術の詳細を実施形態に基づき、添付図面とともに説明する。添付図面において、同一または類似の要素には同一または類似の参照符号が付され、各実施形態の説明において同一または類似の要素に関する重複する説明は省略することがある。また、各実施形態で示される特徴は、互いに矛盾しない限り他の実施形態にも適用可能である。
【0018】
図１Ａは、一実施形態による消音ユニット１００の全体斜視図である。消音ユニット１００は、トンネル換気設備などの換気ダクトの途中に配置される。消音ユニット１００は、換気設備の換気ファンから発生する騒音を換気ダクト内で消音させるためのものである。図１Ａは、消音ユニット１００を換気ダクト内に配置したときの状態を示しており、図面の手前側が換気ダクトの上流であり、奥側が換気ダクトの下流であり、気流Ｓは上流から下流に流れる。図１Ｂは、図１Ａに示す消音ユニット１００を気流Ｓの通過方向に平行な線ｌ１−ｌ１で切り出した断面を示す。図１Ｃは、図１Ａに示す消音ユニット１００を気流Ｓの通過方向に直交する線ｌ２−ｌ２で切り出した断面を示す。
【0019】
次に、図１Ａ〜Ｃに基づいて、本発明の一実施形態による消音ユニット１００の構成を説明する。図１Ａ〜Ｃに示される消音ユニット１００は一例としてセル型消音器を示している。セル型消音器とは、気流流路Ｐ全体が吸音材で囲まれている構造のものである。セル型消音器では、気流流路Ｐ全体で音を吸収することができる。図１Ａ〜Ｃに示すように、消音ユニット１００は、内部に気流流路Ｐを有し、気流流路Ｐの外側に吸音材２０（図１Ｂ及び１Ｃ参照）を収容する収容空間４０（図１Ｂ及び１Ｃ参照）を形成するケーシング６０を備える。図１Ａに示すように、ケーシング６０は、複数の外板１０を備え、外板１０は、側板１１と、側板１１の長手方向両端において収容空間４０を閉鎖する端板１４とを備える。気流流路Ｐに面する面は、内板３０で覆われる。外板１０及び内板３０で画定される収容空間４０内に吸音材２０（図１Ｂ及び１Ｃ参照）が収容される。なお、図１Ａ〜Ｃに示される側板１１及び、内板３０は共に角筒状の形状を有しているが、側板１１及び、内板３０は当該形状に限定されるものではなく、円筒状の形状を有していてもよい。
【0020】
図１Ｃに示されるように、ケーシング６０の側板１１は、それぞれ断面が略Ｌ字形状の複数の側板（図１Ｃでは１１−１、１１−２、１１−３、１１−４の４枚）で構成される。また、ケーシング６０の内面には、２枚の側板１１の折り曲げ部１３が重なり合って形成された凸部１２が複数（図１Ｃでは１２−１、１２−２、１２−３、１２−４の４つ）設けられている。各凸部１２と吸音材２０の外周面ＴＡとは接している。
【0021】
第１凸部１２−１は、消音ユニット１００をダクト内に設置したときに、底面となるケーシング６０の内面側に形成される。吸音材２０の外周面ＴＡ（ここでは、底面）は、ケーシング６０の底面にある第１凸部１２−１と接しており、吸音材２０は、当該第１凸部１２−１により、ケーシング６０の内面ＴＣから持ち上げられている。従って、吸音材２０の外周面ＴＡと、第１凸部１２−１と、ケーシング６０の底面となる面の内面ＴＣとで空間５０が画定される。気流流路Ｐを流れる気体が水を含む場合に、当該水は内板３０を介して吸音材２０の内部に侵入することがある。吸音材２０に侵入した水は、重力で吸音材２０から排出されて、吸音材２０の下の空間５０に落ちる。このように、吸音材２０の下に空間５０があることで、吸音材２０が吸水した水は、吸音材２０に留まらずに空間５０に排水され、吸音材２０は乾燥しやすくなる。従って、吸音材２０が吸水することによる吸音材２０の減音性能の低下を防ぐことができる。また、吸音材２０が長期間にわたって濡れることで生じる吸音材の腐食を防ぐことができる。さらに、空間５０により、吸音材２０と側板１１との間に空気層となる空間５０が形成されるので、消音ユニット１００の減音性能を向上することができる。
【0022】
図１Ｃに示されるように、第１凸部１２−１は、第１側板１１−１と、第２側板１１−２とで形成される。第１側板１１−１は、第１側板１１−１の一端辺をケーシング６０の内側に折り曲げて、ケーシング６０の長手方向（気流Ｓ方向に平行）に延設された第１折り曲げ部１３−１を有する。また、第２側板１１−２は、第２側板１１−２の一端辺をケーシング６０の内側に折り曲げて、ケーシング６０の長手方向（気流Ｓ方向に平行）に延設された第２折り曲げ部１３−２を有する。第１折り曲げ部１３−１と第２折り曲げ部１３−２とは、ケーシング６０の外面が略平面になるように、重ね合わされる。当該重ね合わされた部分は、ケーシング６０の内面に凸部１２−１を形成する。２枚の側板１１の折り曲げ部１３を重ね合わせることにより、側板１１の強度を増し、ケーシング６０の剛性を高めることができる。ケーシングの剛性を高めることで、複数の消音ユニット１００を積み重ねる際に、補強のための部材を減らす、あるいは不要にすることができる。
【0023】
また、図１Ｃに示されるように、ケーシング６０の内側面のそれぞれに凸部１２を形成してもよい。第２凸部１２−２は、第１側板１１−１の他方の端辺を折り曲げられて延設された第３折り曲げ部１３−３と、該第１側板１１−１の他方の端辺と隣り合う第３側板１１−３の一端辺を折り曲げられて延設された第４折り曲げ部１３−４とが、ケーシング６０の外面が略平面になるように重ね合わされてケーシングの内面に構成されたものである。第２凸部１２−２は、第１凸部１２−１が構成されるケーシング６０の面に直交する、ケーシング６０の面の内面に構成される。また、第３凸部１２−３は、第１凸部１２−１が構成されるケーシング６０の面に対向する、ケーシング６０の内面に構成される。
【0024】
このように、ケーシング６０の内面（本実施形態では、内側面）の各面に、それぞれ凸部１２を形成することで、吸音材２０の外周面ＴＡ全体が、凸部１２により支持される。従って、ケーシング６０の内面ＴＣのいずれに対しても、空間５０が画定される。施工者は消音ユニット１００をダクトに設置する際に、消音ユニット１００の向きを気にすることなく消音ユニット１００を配置することができる。その結果、施工者は効率良く消音ユニット１００の据え付け工事を行うことができる。
【0025】
なお、図１Ｃに示される凸部１２の位置、数、及び向きは例示的なものであり、同図に示されるものに限定されるものではない。例えば、全体が角筒状に形成される８枚の側板１１を用いて、８つの支持部を構成してもよいし、全体が角筒状に形成される２枚の側板１１を用いて、２つの支持部を構成してもよい。また、例えば、図１Ａ〜Ｃに示される凸部１２は、気流Ｓ方向に平行な方向に延設されているが、気流Ｓ方向に直交する方向に延設されるように構成されてもよい。【0026】
さらに、一実施形態として、図１Ｂに示されるように、気流Ｓの出口側の端板１４に、端板１４を貫通する１以上の貫通孔１５を設けてもよい。貫通孔１５は、少なくとも消音ユニット１００内の水が溜まる場所に設けられればよい。また、貫通孔１５は、空間５０に面するケーシング６０の面に設けられればよい。吸音材２０から空間５０へ排出された水は、当該貫通孔１５を通じて、消音ユニット１００の外部へ排出される。従って、消音ユニット１００内に水が留まらず、消音ユニット１００内で湿潤な状態が持続することを防ぐことができる。図１Ｂに示される貫通孔１５の位置や数は例示的なものであり、図１Ｂ及び図１Ｃに示されるものに限定されるものではない。貫通孔１５は、例えば、複数の側板１１のそれぞれに設けられてもよいし、入口側の端板１４に設けられてもよいし、出口側の端板１４の各隅に設けられてもよい。
【0027】
吸音材２０は、例えば、吸音材２０はボード状に成形された吸音板を組み合わせて形成されてもよいし、グラスウール等の多孔質材を多孔質のガラスクロス等で包んで形成されてもよい。内板３０は、パンチングメタル等の多孔板で構成される。【0028】
図２Ａ〜Ｃは、消音ユニット１００の凸部１２を構成する外板１０の折り曲げ部１３の拡大断面図である。図２Ａは、外板１０の端辺を、略直角に一回折り曲げて形成された折り曲げ部１３を示す。図２Ｂ、図２Ｃは、外板１０の端辺を、複数回、略直角に折り曲げて形成された折り曲げ部１３を示す。図２Ｂにおいて、折り曲げ部１３は、外板１０の端辺を略直角に1回折り曲げ、さらに反対方向に略直角に１回折り曲げられて構成され、Ｚ字状をなす。図２Ｃにおいて、折り曲げ部１３は、外板１０の一端辺を、略直角に１回折り曲げ、さらに同じ方向に略直角に１回折り曲げられて構成され、Ｕ字状をなす。外板１０を複数回折り曲げて、吸音材２０と凸部１２との接触面積を広くすることで、より安定的に吸音材２０を支持することができる。
【0029】
図３Ａ〜Ｇは、本発明の一実施形態による消音ユニット１００の凸部１２の拡大断面図である。図３Ａ〜Ｇに示すように、２枚の外板１０の端辺は、それぞれ任意の回数折り曲げられる。図３Ａ、図３Ｄ、図３Ｅ、図３Ｇに示される凸部１２は、一方の外板１０の端辺を折り曲げる回数と、他方の外板１０の端辺を折り曲げる回数とが同じである。図３Ｂ、図３Ｃ、図３Ｆに示される凸部１２は、一方の外板１０の端辺を折り曲げる回数と、他方の外板１０の端辺を折り曲げる回数とが異なる（例えば、図３Ｂでは、一方の外板は２回折り曲げ、他方の外板は一回折り曲げ）。２枚の外板１０の端辺を１回折り曲げることで、２枚の外板１０を重ね合わせる際に、一方の外板１０の折り曲げ部と、他方の外板１０の折り曲げ部とは互いに横方向に係止されるので、重ね合わされる２枚の外板の横方向の相対的な位置が一意的に決められる。
【0030】
また、図３Ａ〜Ｇに示すように、外板１０の端辺は任意の位置で折り曲げられる。図３Ａ、図３Ｂ、及び図３Ｄにおいては、外板１０の端辺は、２つの折り曲げ部１３の高さが同じになるように折り曲げられる。一方、図３Ｃ、図３Ｅ、図３Ｆ、及び図３Ｇにおいては、一方の外板１０の折り曲げ部１３−１の端部ａの上に、他方の外板１０の折り曲げ部１３−２の端部ｂが位置するように、各外板１０の端辺が折り曲げられる。２枚の外板１０を重ね合わせる際に、一方の外板１０の折り曲げ部１３−１の端部ａの上側は、他方の外板１０の折り曲げ部１３−２の端部ｂにより係止されるので、重ね合わされる２枚の外板の縦方向の相対的な位置が一意的に決められる。
【0031】
さらに、折り曲げ回数が多いほど、凸部１２の剛性が高くなり、消音ユニットの強度が高まる。消音ユニットの強度が高いと、特別な補強材を用いることなく、複数の消音ユニットを積み上げて設置することができるので、より容易に施工することができる。また、消音ユニットの強度が高まることで、消音ユニットを通過する音により外板等に発生する振動を抑えることができる。さらに、消音ユニットの強度が高まることで、このような振動が外板等に伝搬することで発生する固体伝搬音を低減することができる。その結果、消音ユニットの減音性能の低下を防ぐことができる。
【0032】
図４Ａ〜Ｄは、消音ユニット１００の凸部１２の接合例を示す拡大断面図である。凸部１２を構成する２つの外板１０は、隙間なく接合されることが好ましい。図４Ａから図４Ｃにおいては、外板１０とは別個の部材を用いて２つの折り曲げ部が接合されており、図４Ｄにおいては、外板１０を用いて折り曲げ部が接合されている。図４Ａは溶接により、図４Ｂはリベットにより、図４Ｃはねじにより外板１０が接合される様子を示す。また、図４Ｄは、一方の折り曲げ部を、他方の折り曲げ部よりも２回多く折り曲げて、Ｕ字形の端部を設け、このＵ字形端部内に、他方の折り曲げ部を挿入することによって、外板１０が接合される様子を示す。なお、図４Ａ〜Ｄに示す方法を組み合わせて、一つの凸部１２を形成してもよい。
【0033】
次に、図５から図９を参照して、本発明の他の実施形態に係る消音ユニット１００の構成について説明する。図５から図９に示す消音ユニット１００は、スプリッタ型消音器である。スプリッタ型消音器とは、ケーシング６０の一対の内壁に２つの吸音材２０を向かい合わせに配置し、上下方向から板状体で挟むことで、内部に気流流路Ｐを有する消音器である。２つの収容空間４０（図５Ｃ参照）が気流流路Ｐを隔てて配置される。吸音材２０（図５Ｃ参照）の気流流路Ｐに面する面は内板３０により覆われる。なお、図５から図８に示す消音ユニット１００は、ダクト内に設置したときにケーシング６０の側面を底面とする横置き型の消音ユニットであるのに対し、図９に示す消音ユニット１００は、ケーシング６０の端面を底面とする縦置き型の消音ユニットである。
【0034】
図５Ａは、本発明の一実施形態によるスプリッタ型消音ユニット１００の全体斜視図である。図５Ｂは、図５Ａに示す消音ユニット１００を気流Ｓの通過方向に平行な線ｌ１−ｌ１で切り出した断面を示す。図５Ｃは、図５Ａに示す消音ユニット１００を気流Ｓの通過方向に直交する線ｌ２−ｌ２で切り出した断面を示す。
【0035】
図５Ｃに示すように、ケーシング６０の内面には第１折り曲げ部１３−１と、第２折り曲げ部１３−２とが形成される。第１折り曲げ部１３−１は第１側板１１−１の一端辺を折り曲げられて、ケーシング６０の長手方向（気流Ｓ方向に平行）に延設される。また、第２折り曲げ部１３−２は第２側板１１−２の一端辺を折り曲げられて、ケーシング６０の長手方向に延設される。第１凸部１２−１は、第１折り曲げ部１３−１と第２折り曲げ部１３−２とがケーシング６０の外面が略平面になるように重ね合わされて構成される。第２凸部１２−２も、第２側板１１−２および、第３側板１１−３を用いて、第１凸部１２−１と同様に構成される。本実施形態においては、凸部１２は、ケーシング６０の長手方向に延設される。
【0036】
本実施形態においては、図５Ｃに示すように、同一平面上に複数の凸部１２（第１凸部１２−１と第２凸部１２−２）が設けられる。同一平面上に複数の凸部１２が設けられることで、吸音材２０を複数の支点で支持することができる。従って、同一平面上に複数の凸部１２を設けた場合、一つの凸部を設けた場合と比較して、吸音材２０をより安定的に支持することができる。なお、図５Ｃに示される凸部１２の位置や数は例示的なものであり、同図に示されるものに限定されるものではない。例えば、第２側板１１−２を２枚にして、３つの凸部１２を同一平面上に形成してもよい。また、一方の吸音材２０と接する凸部１２の数と、他方の吸音材２０と接する凸部１２の数を異ならせてもよいし、吸音材２０の一つの面（図５Ｃの下面）と接する凸部１２の数と、吸音材２０の他の面（図５Ｃの上面）と接する凸部１２の数とを異ならせてもよい。
【0037】
図６Ａは、本発明の一実施形態によるスプリッタ型消音ユニット１００の全体斜視図である。図６Ｂは、図６Ａに示す消音ユニット１００を気流Ｓの通過方向に平行な線ｌ１−ｌ１で切り出した断面を示す。図６Ｃは、図６Ａに示す消音ユニット１００を気流Ｓの通過方向に直交する線ｌ２−ｌ２で切り出した断面を示す。図６Ａ〜図６Ｃに示す消音ユニット１００は、図５Ａ〜図５Ｃに示される消音ユニット１００とは、凸部１２が延設される向きが異なる。すなわち、図５Ａ〜図５Ｃに示される消音ユニット１００では、凸部１２はケーシング６０の長手方向に延設されるのに対し、図６Ａ〜図６Ｃに示される消音ユニット１００では、凸部１２はケーシング６０の長手方向に直交する方向に延設される。
【0038】
また、図６Ｂに示されるように、本実施形態において、ケーシング６０の内面には、２枚の側板（側板１１−１、及び側板１１−２）で形成される第１凸部１２−１に加えて、側板（１１−１）と、端板１４とで形成される第２凸部１２−２とが形成される。第２凸部１２−２は、第１側板１１−１の他端の一端辺を折り曲げられて延設された第３折り曲げ部１３−３と入口側の端板１４の一端辺を折り曲げられて延設された第４折り曲げ部１３−４とが、ケーシング６０の外面が略平面になるように重ね合わされて構成される。第１凸部１２−１と第２凸部１２−２は、ケーシング６０の長手方向に直交する方向に延設される。また、第１凸部１２−１と、第２凸部１２−２とは同一平面上に、気流Ｓ方向に間隔をあけて設けられる。吸音材２０は気流Ｓ方向に長く延びているので、吸音材２０を気流Ｓ方向に間隔をあけて複数の支点で支持することで、吸音材２０がケーシング６０の中程でたわむのを防ぐことができる。その結果、吸音材２０がケーシング６０の中程でケーシング６０の底面に接触し、該底面に溜まった水を吸水することを防止することができる。
【0039】
図７Ａは、本発明の一実施形態によるスプリッタ型消音ユニット１００を、気流Ｓの通過方向に平行な線で切り出した断面図であり、図７Ｂは、図７Ａに示す消音ユニット１００を気流Ｓの通過方向に直交する線で切り出した断面図である。図７Ａ〜Ｃに示す消音ユニット１００は、凸部１２がケーシング６０の長手方向に設けられている点で、図５Ａ〜Ｃに示す消音ユニット１００と同じであるが、図５に示す消音ユニット１００では吸音材２０は縦方向に設けられているのに対し、図７に示す消音ユニット１００では、吸音材２０は横方向に設けられている点で異なる。即ち、本実施形態においては、図７Ｂに示ように、凸部１２は、吸音材２０の横断面の長辺となる面に設けられる。
【0040】
図８Ａは、本発明の一実施形態によるスプリッタ型消音ユニット１００を、気流Ｓの通過方向に平行な線で切り出した断面図であり、図８Ｂは、図８Ａに示す消音ユニット１００を気流Ｓの通過方向に直交する線で切り出した断面図である。図８Ａ〜Ｃに示す消音ユニット１００は、凸部１２がケーシング６０の長手方向に直交する方向に設けられている点で、図６に示す消音ユニットと同じであるが、図６に示す消音ユニットでは吸音材２０は縦方向に設けられているのに対し、図８に示す消音ユニット１００では、吸音材２０は横方向に設けられている点で異なる。即ち、本実施形態においては、図８Ｂに示ように、凸部１２は、吸音材２０の横断面の長辺となる面に設けられる。
【0041】
図９Ａは、本発明の一実施形態による縦置き型の消音ユニット１００の全体斜視図である。図面の上側が換気ダクトの上流であり、下側が換気ダクトの下流であり、気流Ｓは上流から下流に流れる。図９Ｂは、図９Ａに示す消音ユニット１００を、内板３０に直交する線ｌ１−ｌ１で切り出した断面を示す。図９Ｃは、図９Ａに示す消音ユニット１００を、内板３０に平行な線ｌ２−ｌ２で切り出した断面を示す。図９Ｃに示されるように、ダクト内に設置したときに、底面となるケーシング６０の端面の内面に複数の凸部１２が形成される。第１凸部１２−１は２枚の端板（端板１４−１及び端板１４−２）で構成される。第２凸部１２−２は、１枚の端板（端板１４−１）と、１枚の側板（側板１１）とで構成される。なお、本実施形態に係る縦置き型の消音ユニット１００は、スプリッタ型に限定されるものではなく、図１Ａ〜Ｃに示すようなセル型であってもよい。また、気流Ｓの流れる方向は、図９Ａに示される方向に限定されず、図面の上側を換気ダクトの下流、下側を換気ダクトの上流としてもよい。
【0042】
図１０Ａ及び図１０Ｂは、本発明の一実施形態による、横置き型の消音ユニット１００を複数積み上げて構成される消音構造体２００の断面斜視図である。図１０Ａにおいては、説明の便宜のため２つの消音ユニット１００が離れて示されている。また、図１０Ａ及び図１０Ｂにおいては、説明の便宜のため、側板１１の隅が図示されていない。図１０Ａ、図１０Ｂに示されるように、第１の消音ユニット１００−１の上に、第２の消音ユニット１００−２が置かれている。各消音ユニット１００は、積み上げられたときにケーシング６０の上面となる面に上側貫通孔１５−１が設けられ、ケーシング６０の底面となる面に下側貫通孔１５−２が設けられている。消音ユニット１００の収容空間４０の内部には、ケーシング６０の上面から底面に向かって、管７０が配置されている。当該管７０の上端は消音ユニット１００の上側貫通孔１５−１に挿入されているが、下端は下側貫通孔１５−２に挿入されていない。管７０の下端は、空間５０に面している、あるいは空間５０内に配置されていればよい。
【0043】
図１０Ａ及び図１０Ｂに示されるように、第１の消音ユニット１００−１と、第２の消音ユニット１００−２とは、第１の消音ユニット１００−１の上側貫通孔１５−１と、第２の消音ユニット１００−２の下側貫通孔１５−２とが整合するよう配置されている。第２の消音ユニット１００−２内に流入した水は、第２の消音ユニット１００−２のケーシング６０の底面に落ちる。そして当該水は、第２の消音ユニット１００−２の下側貫通孔１５−２を通り、さらに第１の消音ユニット１００−１の上側貫通孔１５−１を通って、第１の消音ユニット１００−１内に配置された管７０内に入る。管７０内に入った水は、管７０内を流れ落ちて、第１の消音ユニット１００−１のケーシングの底面に落ち、第１の消音ユニット１００−１の下側貫通孔１５−２を通って、第１の消音ユニット１００−１の外部へ流出する。すなわち、第２の消音ユニット１００−２で排水された水が、再び第１の消音ユニット１００−１内に入り、該第１の消音ユニット１００−１内の吸音材２０に吸水されることを防ぐ効果がある。
【0044】
なお、本実施形態においては、消音ユニット１００を重ねたときに、第１の消音ユニット１００−１の上側貫通孔１５−１と、第２の消音ユニット１００−２の下側貫通孔１５−２との位置が整合していればよいので、各消音ユニット１００の上側貫通孔１５−１と、下側貫通孔１５−２とは、平面視で同じ位置になくともよい。すなわち、管７０は上端から下端に向かって下り勾配を有し、管７０の下端は空間５０に面している、あるいは、空間５０内に配置されていればよく、管７０は垂直に配置されていなくてもよい。また、消音構造体２００を構成する消音ユニット１００は、上述したような横置き型に限定されるものではなく、縦置き型の消音ユニットであってもよい。
【0045】
図１１Ａ、Ｂは、第１の消音ユニット１００−１の上側貫通孔１５−１と、第２の消音ユニット１００−２の下側貫通孔１５−２とが重なり合わさる部分を例示する拡大断面図である。第２の消音ユニット１００−２の下側貫通孔１５−２は、外板１０の内面側から外面側に向かって突出し、さらに口径が狭くなるよう形成されている。第１の消音ユニット１００−１の上側貫通孔１５−１も同様に、外板１０の外面側から内面側に向かって突出し、さらに口径が狭くなるよう形成されている。第１の消音ユニット１００−１の上側貫通孔１５−１と、第２の消音ユニット１００−２の下側貫通孔１５−２とは、互いに嵌合するよう形成されてもよい。図１１Ａに示すように、上側貫通孔１５−１を形成する外板１０の先端にはニップル７４が設けられており、当該ニップル７４に管７０が接続される。また、図１１Ｂに示すように、ニップル７４に替えて、外板１０の先端を筒状に形成して結合部７５を構成してもよい。当該結合部７５に管７０が接続される。管７０は、例えば、ゴム、ビニール等の柔らかい素材でできたホースや、ウレタン等の硬質の素材でできたパイプなどで形成される。
【0046】
また、図１２Ａ、図１２Ｂに示すように、管７０に替えて、外板１０を用いて、水が通る外部空間７７を形成してもよい。図１２Ａは、縦置き型の消音ユニット１００の概略斜視図を示す。図面の上側が換気ダクトの上流であり、下側が換気ダクトの下流であり、気流Ｓは上流から下流に流れる。図１２Ｂは、図１２Ａに示す消音ユニット１００を内板３０に直交する線ｌ１−ｌ１で切り出した断面を示す。本実施形態に係るケーシング６０は、ケーシング６０の気流Ｓ方向に平行な一辺を、ケーシング６０の内面側に折り曲げられて構成される。ケーシング６０の気流Ｓ方向に平行な一辺を内面側に折り曲げることにより、ケーシング６０の上面と底面との間に切り欠き部７６が延設される。当該切り欠き部７６と、ケーシング６０の第１側板１１−１と、第２側板１１−２とが仮想的に交わる角部との間に外部空間７７が画定される。図１２Ｂに示すように、当該外部空間７７と、空間５０とは連通している。上に積み上げられた消音ユニットから、消音ユニット１００の外部空間７７内に入った水は、当該外部空間７７内を落ちて、消音ユニット１００の外部へ流出する。また、消音ユニット１００の吸音材２０から空間５０内に落ちた水も同様に、外部空間７７から、消音ユニット１００の外部へ流出する。
【0047】
図１３は、本発明の一実施形態による、横置き型の消音ユニット１００を複数積み上げて構成される消音構造体２００の断面斜視図を示す。図１３に示されるように、第１の消音ユニット１００−１の上に、第２の消音ユニット１００−２が置かれている。各消音ユニット１００は、ケーシング６０の下側部に下側貫通孔１５−２が設けられている。図１３に示す消音ユニット１００においては、管７０がケーシング６０の内部ではなく、ケーシング６０の外部に配置されている点で、図１０Ａ及び図１０Ｂに示すものと異なる。
【0048】
図１３に示すように、管７０は、縦方向に配置された複数の消音ユニット１００の下側部をそれぞれ接続する。管７０の第１端部７１は、第１の消音ユニットの下側貫通孔１５−１に挿入され、管の第２端部７２は、第１の消音ユニットの上にある第２の消音ユニットの下側貫通孔１５−２に挿入されている。管７０は、縦方向に配置されている複数の消音ユニット１００の下側部にそれぞれ接続される端部（図１２の第１端部７１、第２端部７２）と、第１端部７１よりも下にある第３端部７３とを有する。
【0049】
第２の消音ユニット１００−２内に流入した水は、第２の消音ユニット１００−２のケーシング６０の底面に落ちる。そして当該水の一部が、第２の消音ユニット１００−２の下側貫通孔１５−２を通り、管７０内に入る。管７０内に入った水は、管７０内を流れ落ちて、管７０の第３端部７３から排出される。第１の消音ユニット１００−１内に流入した水も同様にして、第１の消音ユニット１００−１の下側貫通孔１５−２を通り、管７０の第３端部７３から排出される。なお、消音ユニット１００は、上述したような横置き型に限定されるものではなく、縦置き型の消音ユニットであってもよい。
【0050】
図１４は、本発明の一実施形態による、ケーシング６０の内面に形成される凸部１２を示す。本実施形態によると、凸部１２は、２枚の外板１０ではなく、１枚の外板１０で形成される。外板１０の外面はディンプル形状になるように、あるいは溝状になるように形成される。
【0051】
以上のように本願発明の実施形態を説明してきたが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。また、上述の実施形態のそれぞれの特徴は互いに矛盾しない限り組み合わせまたは交換することができる。
【符号の説明】
【0052】
Ｐ…気流流路、Ｓ…気流、１０…外板、１１…側板、１２…凸部、１３…折り曲げ部、１４…端板、１５…貫通孔、２０…吸音材、３０…内板、４０…収容空間、５０…空間、６０…ケーシング、７０…管、１００…消音ユニット、２００…消音構造体