特許 7523977 ダクト構造

(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】

(24)【登録日】2024-07-19

(45)【発行日】2024-07-29

(54)【発明の名称】ダクト構造

(51)【国際特許分類】

   G10K 11/16 20060101AFI20240722BHJP

   G10K 11/162 20060101ALI20240722BHJP

【ＦＩ】

G10K11/16 150

G10K11/16 100

G10K11/162

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020123045

(22)【出願日】2020-07-17

(65)【公開番号】P2022019285

(43)【公開日】2022-01-27

【審査請求日】2023-05-12

(73)【特許権者】

【識別番号】000010065

【氏名又は名称】フクビ化学工業株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000166432

【氏名又は名称】戸田建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100115381

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 昌崇

(74)【代理人】

【識別番号】100133916

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 興

(72)【発明者】

【氏名】大淵 知至

(72)【発明者】

【氏名】土屋 裕造

(72)【発明者】

【氏名】山内 崇

(72)【発明者】

【氏名】佐脇 真平

【審査官】間宮 嘉誉

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－６０１４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平７－０２８２９５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１４－２１８９２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２４８４１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２３５７６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平７－２７９２７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５３－１２８３０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１３０３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－８２８８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－２１７８９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／００４７５００（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ１０Ｋ １１／００－１３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

空調風が流れるダクトと、
前記ダクトの騒音を低減する防音材とを備え、
前記防音材は、
前記ダクトの外周面に配置され、前記ダクトの軸方向に延びる筒状を呈しかつ前記ダクトの周方向に並ぶ複数の袋体と、
前記周方向に並ぶ複数の前記袋体を互いに連結する可撓性の連結シートと、
前記各袋体の内部に相対移動可能な状態で充填された多数の粒状物を含む充填材とを備え、
前記粒状物は、０．９以上２．５以下の比重を有しかつ０．５ｍｍ以上６．０ｍｍ以下の粒径を有する、ことを特徴とするダクト構造。

【請求項2】

請求項１に記載のダクト構造において、
前記袋体に対する前記充填材の充填率が３０体積％以上９０体積％以下である、ことを特徴とするダクト構造。

【請求項3】

請求項１または２に記載のダクト構造において、
前記充填材は、合成樹脂および合成ゴムの少なくとも１つを主材料とする前記粒状物を含む、ことを特徴とするダクト構造。

【請求項4】

請求項１または２に記載のダクト構造において、
前記防音材は、前記連結シートの表面を覆う遮音層をさらに備えた、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、ダクトの騒音を低減する防音材が適用されたダクト構造に関する。

【背景技術】

【0002】

空調用の空気などが流れるダクトの騒音対策として防音材が用いられることがある。この防音材を用いたダクト構造として、下記特許文献１のものが知られている。具体的に、この特許文献１に記載のダクト構造は、音を透過し易い（音透過性の）材質または多孔板から構成される内筒と、音を透過し難い（遮音性の）材質から構成される外筒と、これら内筒および外筒の間に形成される環状空間に充填された岩綿やガラス繊維等からなる防音材（吸音材）とを備えている。このダクト構造によれば、内筒の内部を流れる空気流に起因して生じる騒音を、内筒および外筒の間に充填された防音材の作用により低減できるという利点がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】実開昭５３－１０１３０６号公報（第１図、第２図）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ここで、例えば大量の換気が必要な建物に用いられる換気用ダクトのように、比較的大流量の空気が流れるダクトでは、ダクトの振動に伴い生じる低音域の騒音が増大する傾向にある。このような低音域の騒音が大きいダクトに対しては、低音域の騒音を低減する効果に優れた防音材を用いることが望まれる。しかしながら、上記特許文献１のように岩綿またはガラス繊維（グラスウール）製の防音材を用いたのでは、高音域の騒音は低減できるものの、低音域の騒音は十分に低減できないという問題があった。

【0005】

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、低音域の騒音を効果的に低減することが可能なダクト構造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】

【0006】

前記課題を解決するためのものとして、本発明のダクト構造は、空調風が流れるダクトと、前記ダクトの騒音を低減する防音材とを備え、前記防音材は、前記ダクトの外周面に配置され、前記ダクトの軸方向に延びる筒状を呈しかつ前記ダクトの周方向に並ぶ複数の袋体と、前記周方向に並ぶ複数の前記袋体を互いに連結する可撓性の連結シートと、前記各袋体の内部に相対移動可能な状態で充填された多数の粒状物を含む充填材とを備え、前記粒状物は、０．９以上２．５以下の比重を有しかつ０．５ｍｍ以上６．０ｍｍ以下の粒径を有する、ことを特徴とするものである（請求項１）。

【0007】

本発明のダクト構造によれば、多数の粒状物を含む充填材が充填された袋体がダクトの外周面に取り付けられるので、ダクトに振動が発生したときに、袋体の内部の粒状物どうしが衝突したり擦れ合ったりして熱が発生する。これにより、振動エネルギーが熱エネルギーに変換されてダクトの振動が抑制され、当該振動に伴い生じる騒音が低減される。この場合に低減され易い騒音の音域は、粒状物の比重や粒径に応じて変化すると考えられるが、本発明では、粒状物の比重が０．９～２．５で粒径が０．５～６．０ｍｍに設定されるので、後述する実施形態でも示されるとおり、周波数が１２５Ｈｚ以下の低音域の騒音を十分に低減することができる。これにより、低音域の騒音が発生し易い比較的大容量のダクトであっても、その騒音を効果的に低減することができる。

【0008】

また、筒状を呈する複数の袋体が可撓性の連結シートによって互いに連結されるので、連結シートをダクトに巻き付けることにより、複数の袋体をまとめてダクトの外周面に取り付けることができる。これにより、ダクトに対する防音材の取り付けを容易化しつつ、複数の袋体（その内部の粒状物）によって低音域の騒音を十分に低減することができる。

【0009】

好ましくは、前記袋体に対する前記充填材の充填率は３０体積％以上９０体積％以下である（請求項２）。

【0010】

この構成によれば、袋体の内部での粒状物の相対移動が阻害されることがなく、ダクトから発生する低音域の騒音を粒状物どうしの衝突や摩擦によって効果的に低減することができる。

【0011】

前記充填材の材質は特に限定されないが、例えば、合成樹脂および合成ゴムの少なくとも１つを主材料とする前記粒状物を含むものが好適である（請求項３）。

【0012】

好ましくは、前記防音材は、前記連結シートの表面を覆う遮音層をさらに備える（請求項４）。

【0013】

この構成によれば、連結シートの表面の遮音層により比較的高音域の騒音を低減することができる。これにより、低音域と高音域の両方の騒音を低減する効果を得ることができ、防音材の性能をより高めることができる。

【発明の効果】

【0014】

以上説明したように、本発明のダクト構造によれば、ダクトから発生する低音域の騒音を効果的に低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明のダクト構造が適用される空調設備の一例を示す図であり、当該空調設備が建物の天井裏に設置された状態を示す平面図である。

【図2】上記空調設備が建物の天井裏に設置された状態を示す断面図である。

【図3】上記空調設備のダクトに防音材を取り付けた状態を示す断面図である。

【図4】上記空調設備のダクトに防音材を取り付けた状態を示す側面図である。

【図5】上記防音材を単体で示す断面図である。

【図6】上記防音材の内部構造（袋体の内部に充填された粒状物）を示す拡大断面図である。

【図7】本発明のダクト構造による騒音低減効果を確認する検証実験において用いられた実験用空調設備を示す平面図である。

【図8】上記実験用空調設備のダクトに防音材を取り付けた状態を示す断面図である。

【図9】音圧レベルの測定結果を示す図であり、（ａ）は測定点１での音圧レベルの測定結果を周波数ごとに示すグラフ、（ｂ）は測定点２での音圧レベルの測定結果を周波数ごとに示すグラフである。

【図10】音圧レベルの低減量を示す図であり、（ａ）は測定点１での音圧レベルの低減量を周波数ごとに示すグラフ、（ｂ）は測定点２での音圧レベルの低減量を周波数ごとに示すグラフである。

【図11】振動加速度レベルの測定結果を示す図であり、（ａ）は測定点１での振動加速度レベルの測定結果を周波数ごとに示すグラフ、（ｂ）は測定点２での振動加速度レベルの測定結果を周波数ごとに示すグラフである。

【図12】振動加速度レベルの低減量を示す図であり、（ａ）は測定点１での振動加速度レベルの低減量を周波数ごとに示すグラフ、（ｂ）は測定点２での振動加速度レベルの低減量を周波数ごとに示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0016】

（１）空調設備
図１および図２は、本発明のダクト構造が適用される空調設備の一例を示す図である。本図に示される空調設備１は、建物を換気するための設備であり、天井Ｒの上側の空間つまり天井裏Ｓに設置されている。空調設備１は、ファン２と、チャンバー３と、ダクト４とを備えている。ファン２は、空気を圧縮して送り出す送風機である。チャンバー３は、ファン２により圧送された空気の流れ（空調風）を安定化させるための容積拡大部である。ダクト４は、ファン２に導入される空気またはファン２から排出された空気（空調風）が流通する配管であり、ファン２およびチャンバー３にそれぞれ接続されている。

【0017】

ダクト４は、同軸に接続された複数のダクト要素４ａ～４ｆを有している。具体的に、ダクト要素４ａは、ファン２に上流側から接続される湾曲したエルボー管である。ダクト要素４ｂは、ファン２から下流側に真っ直ぐ延びてチャンバー３へと至るストレート管である。ダクト要素４ｃは、チャンバー３から下流側に真っ直ぐ延びるストレート管である。ダクト要素４ｄは、ダクト要素４ｃとダクト要素４ｅとを互いに連結する湾曲したエルボー管である。ダクト要素４ｅは、ダクト要素４ｄの下流端から下流側に真っ直ぐ延びるストレート管である。ダクト要素４ｆは、ダクト要素４ｅの下流端から下流側に延びる湾曲したエルボー管である。本実施形態におけるダクト４は、いわゆる矩形ダクト（角ダクト）であり、各ダクト要素４ａ～４ｆがそれぞれ矩形断面を有するように形成されている。これは、ファン２により圧送される比較的大流量の空気を支障なく流通させるためである。

【0018】

（２）防音材
ダクト４（各ダクト要素４ａ～４ｆ）の外周面には、図３～図５に示す防音材１０が取り付けられている。なお、図３および図４はダクト４に取り付けた状態の防音材１０を示し、図５は単体の状態の防音材１０を示している。防音材１０は、複数の袋体１１と、各袋体１１の内部に充填された充填材１２と、各袋体１１を互いに連結する可撓性の連結シート１３と、連結シート１３の表面を覆う遮音層１４とを備えている。

【0019】

図５において紙面に直交する方向を第１方向Ｘとすると、複数の袋体１１は、それぞれ第１方向Ｘに沿って延びる筒状に形成されている。また、第１方向Ｘに直交する方向を第２方向Ｙとすると、複数の袋体１１は、第２方向Ｙに略一定の間隔をあけて並ぶように配置され、かつその位置関係が保持されるように連結シート１３を介して互いに連結されている。防音材１０は、各袋体１１の延設方向である第１方向Ｘがダクト４の軸方向（図３の紙面直交方向；図４の左右方向）に一致する状態でダクト４の外周面に取り付けられる。すなわち、防音材１０をダクト４に取り付けた状態において、複数の袋体１１は、ダクト４の軸方向に沿って延びるとともにダクト４の周方向に略一定の間隔で並ぶように配置される。なお、筒状の袋体の断面形状は特に限定されず、例えば円筒形もしくは角筒形（矩形）のいずれであってもよいが、当実施形態の袋体１１は円筒形の断面を有するように形成されている。

【0020】

袋体１１は、例えば樹脂製フィルムからなる可撓性の筒状体の両端部を熱溶着により閉鎖することで形成されている。袋体１１を構成する樹脂製フィルムとしては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、もしくはポリエチレンテレフタレート製のフィルムを用いることができる。中でも柔軟性のポリエチレンが好適である。袋体１１には、多数の微細な通気孔（図示省略）が形成されている。通気孔のサイズは、袋体１１内の充填材１２を構成する後述する粒状物１２ａ（図６）が漏れ出さないようなサイズに設定される。

【0021】

袋体１１の直径は、断面矩形のダクト４の各辺に対し十分に小さい値に設定される。例えば、ダクト４として５００×３００ｍｍの矩形ダクトを用いる場合、つまり図３に示す幅Ｗが５００ｍｍで高さＨが３００ｍｍのダクトを用いる場合、袋体１１の直径は５０ｍｍ程度に設定することが好ましい。また、この場合の袋体１１の長さは、例えば４００ｍｍ程度に設定し得る。

【0022】

袋体１１の配列ピッチ（隣接する袋体１１の中心どうしの第２方向Ｙの距離）は、断面矩形のダクト４の各辺にそれぞれ複数の袋体１１が配置されるような値に設定される。例えば、ダクト４の幅Ｗおよび高さＨの各１／２よりも小さい値（Ｗ／２未満かつＨ／２未満）に配列ピッチを設定すれば、ダクト４の各辺にそれぞれ複数（２つ以上）の袋体１１を配置することができる。なお、当実施形態では、ダクト４の長辺（幅Ｗの辺）に６つの袋体１１が配置され、かつダクト４の短辺（高さＨの辺）に３つの袋体１１が配置されるように、袋体１１の配列ピッチが設定されている（図３参照）。

【0023】

充填材１２は、図６に示す多数の粒状物１２ａにより構成されている。粒状物１２ａどうしは互いに結合されておらず、袋体１１の中で自由に相対移動することが可能である。粒状物１２ａの詳細については後述する。

【0024】

連結シート１３は、可撓性の不織布または樹脂製フィルム等からなる帯状のシートである。この連結シート１３の裏面に複数の袋体１１がそれぞれ結合されることにより、複数の袋体１１が連結シート１３を介して互いに連結されている。具体的に、連結シート１３は、第２方向Ｙ（ダクト４の周方向）に並ぶ複数の袋体１１の各周面と線状に接触するように配置され、かつそれぞれの接触部分と接着もしくは熱溶着（あるいは縫合）等の手段で結合されることにより、袋体１１どうしを互いに連結している。連結シート１３の幅寸法（第２方向Ｙの寸法）は、連結シート１３が袋体１１を間に挟んだ状態でダクト４を取り囲むことが可能なように、ダクト４の外周（矩形断面の四辺の合計寸法）よりも一回り大きい値に設定される。

【0025】

遮音層１４は、所定厚みをもった層状（シート状）の遮音性部材であり、例えばＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）を含む高分子材料に鉄系の充填材（鉄粉等）を付加した層を含む。遮音層１４は、連結シート１３の表面全体を覆うように当該連結シート１３に貼着されている。

【0026】

以上のような構成の防音材１０をダクト４に取り付ける際には、連結シート１３とダクト４の各辺との間に複数の袋体１１を挟み込むようにしながら連結シート１３をダクト４の外周面に巻き付け、この状態を保持するための図外の拘束手段によって連結シート１３を拘束する。これにより、複数の袋体１１がダクト４の軸方向に沿って並列配置された状態で各袋体１１がダクト４の外周面に保持される。また、ダクト４を軸方向の広範囲にわたって防音材１０で覆うために、ダクト４には複数の防音材１０が軸方向に隣接する状態で取り付けられる（図４参照）。各防音材１０をダクト４に拘束する拘束手段としては、例えば連結シート１３における第２方向Ｙの端部どうしを結合するフックを用いることができる。あるいは、ダクト４を取り囲む連結シート１３に弾性を有する帯状のバンド（例えばゴムバンド）を巻き付けることにより、防音材１０をダクト４の外周面に保持するようにしてもよい。

【0027】

（３）粒状物の詳細
充填材１２を構成する多数の粒状物１２ａは、特定範囲の比重および粒径を有する互いに独立した（互いに結合されていない）粒状物である。具体的に、粒状物１２ａの比重は、０．９以上２．５以下（より好ましくは１．２以上２．２以下）に設定され、粒状物１２ａの粒径は、０．５ｍｍ以上６．０ｍｍ以下（より好ましくは１．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下）に設定されている。なお、本明細書でいう粒径とは、粒状物１２ａと同一の体積を有する球の直径のことである。

【0028】

粒状物１２ａは、合成樹脂および合成ゴムの少なくとも１つを主材料として含む。すなわち、粒状物１２ａの主材料は、合成樹脂、合成ゴム、および両者の混合材料のいずれであってもよい。

【0029】

粒状物１２ａの主材料として用いられる合成樹脂としては、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＬＤＰＥ（低密度ポリエチレン）、ＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン）、ＰＳ（ポリスチレン）、ＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合）樹脂、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、軟質ＰＶＣ、オレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ウレタン系エラストマー、ポリブタジエン系エラストマー、ポリアミド系エラストマーなどを採用することが可能である。

【0030】

粒状物１２ａの主材料として用いられる合成ゴムとしては、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）などを採用することができる。

【0031】

粒状物１２ａは、上記のような主材料の他に、可塑剤、比重調整剤、繊維材料などを副材料として含んでいてもよい。この場合、主材料とは、粒状物１２ａを構成する各種成分の中で最も組成率が大きい材料のことを意味し、組成率の大きさ自体は主材料の定義に影響しない。

【0032】

比重調整剤としては、例えば、炭酸カルシウム、タルク、酸化アルミニウム、カオリン、ケイ酸カルシウムなどの無機系充填剤を採用することができる。

【0033】

繊維材料としては、例えば、セルロース繊維、紙・パルプなどの有機繊維、またはガラス繊維、炭素繊維などの無機物繊維を採用することができる。

【0034】

以上のような構成の粒状物１２ａは、袋体１１に対する粒状物１２ａ（充填材１２）の充填率が３０体積％以上９０体積％以下（より好ましくは４０体積％以上８０体積％以下）になるように、その量（数）が調整される。このような充填率で袋体１１に充填された粒状物１２ａは、袋体１１の中で過度に拘束されることがなく、袋体１１の中で比較的自由に相対移動することが可能である。なお、充填率とは、袋体１１の最大容積に対し粒状物１２ａ（充填材１２）の容積が占める割合のことである。

【0035】

（４）作用効果
以上説明したように、当実施形態の防音材１０は、ダクト４の外周面に配置される袋体１１と、袋体１１の内部に相対移動可能な状態で充填された多数の粒状物１２ａからなる充填材１２とを備えている。このような構成によれば、ダクト４から発生する騒音（ダクト４の振動やダクト４内の空気流等に起因して生じる騒音）のうち特に低音域の騒音を効果的に低減することができる。

【0036】

すなわち、上記のような構成の防音材１０がダクト４に取り付けられていれば、ダクト４の振動に応じて袋体１１の内部の粒状物１２ａどうしが衝突したり擦れ合ったりして熱が発生する。これにより、振動エネルギーが熱エネルギーに変換されてダクト４の振動が抑制され、当該振動に伴い生じる騒音が低減される。この場合に低減され易い騒音の音域は、粒状物１２ａの比重や粒径に応じて変化すると考えられるが、上記実施形態では、粒状物１２ａの比重が０．９～２．５で粒径が０．５～６．０ｍｍに設定されるので、後述する検証実験でも示されるとおり、周波数が１２５Ｈｚ以下の低音域の騒音を十分に低減することができる。これにより、低音域の騒音が発生し易い比較的大容量のダクトであっても、その騒音を効果的に低減することができる。

【0037】

また、上記実施形態では、袋体１１に対する充填材１２（粒状物１２ａ）の充填率が３０～９０体積％に設定されるので、袋体１１の内部での粒状物１２ａの相対移動が阻害されることがなく、ダクト４から発生する低音域の騒音を粒状物１２ａどうしの衝突や摩擦によって効果的に低減することができる。

【0038】

また、上記実施形態では、筒状を呈する複数の袋体１１が可撓性の連結シート１３によって互いに連結されるので、連結シート１３をダクト４に巻き付けることにより、複数の袋体１１をまとめてダクト４の外周面に取り付けることができる。これにより、ダクト４に対する防音材１０の取り付けを容易化しつつ、複数の袋体１１（その内部の粒状物１２ａ）によって低音域の騒音を十分に低減することができる。

【0039】

また、上記実施形態では、連結シート１３の表面に遮音層１４が設けられるので、この遮音層１４により比較的高音域の騒音を低減することができる。これにより、低音域と高音域の両方の騒音を低減する効果を得ることができ、防音材１０の性能をより高めることができる。

【0040】

（５）変形例
以上、本発明の好ましい実施形態を図１～図６に基づき説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。

【0041】

例えば、上記実施形態では、矩形断面のダクト４の各辺にそれぞれ複数の円筒状の袋体１１を配置したが、各袋体は矩形断面を有する角筒状のものでもよい。また、ダクト４の各辺に近い長さの長辺を有する比較的扁平な袋体を用意し、この扁平な袋体をダクト４の各辺に１つずつ配置するようにしてもよい。

【0042】

上記実施形態では、複数の袋体１１どうしを連結シート１３で連結した上で、この連結シート１３の表面にさらに遮音層１４を設けたが、例えば遮音シートなどとして市販されている遮音性のシート部材を遮音層１４として用いる場合には、連結シート１３を省略することも可能である。すなわち、遮音性のシート部材（遮音層）によって各袋体１１を直接連結するようにしてもよい。

【0043】

上記実施形態では、各袋体１１に充填される充填材１２として、合成樹脂および合成ゴムの少なくとも１つを主材料とする粒状物１２ａの集合体を用いたが、粒状物は、比重が０．９以上２．５以下でかつ粒径が０．５ｍｍ以上６．０ｍｍ以下の粒状の物質であればよく、その材質は特に限定されない。例えば、鉱物のような無機物を粉砕したものを上記粒状物として用いてもよい。

【0044】

（６）検証実験
次に、本発明のダクト構造による騒音低減効果を確認するために行った検証実験について説明する。図７は、当該検証実験のために用意した空調設備１０１の概略構成を示す平面図である。この実験用の空調設備１０１は、仕切壁Ｗで仕切られた残響室Ｓ１と無響室Ｓ２とに跨って配置されており、ファン１０２と、ジョイント１０３と、ダクト１０４と、出口ダクト１０５とを備えている。ファン１０２は、空気を圧縮して送り出す送風機であり、残響室Ｓ１に配置されている。ダクト１０４は、ファン１０２から排出された空気が流通する配管であり、無響室Ｓ２においてＵ字状に並ぶように配置された複数のダクト要素１０４ａ～１０４ｉを有している。ジョイント１０３は、最も上流側（ファン１０２に近い側）のダクト要素１０４ａとファン１０２とを連結するものであり、仕切壁Ｗを貫通するように配置されている。出口ダクト１０５は、最も下流側（ファン１０２から遠い側）のダクト要素１０４ｉに接続されており、仕切壁Ｗを貫通するように配置されている。

【0045】

ファン１０２は、残響室Ｓ１内の空気を取り込んで無響室Ｓ２側に圧送する。圧送された空気は、ジョイント１０３およびダクト１０４（ダクト要素１０４ａ～１０４ｉ）を通過した後に出口ダクト１０５から残響室Ｓ１に排出される。

【0046】

ダクト１０４（各ダクト要素１０４ａ～１０４ｉ）は、５００ｍｍ×３００ｍｍの矩形断面を有する矩形ダクト（角ダクト）であり、その外周面には図８に示す防音材１１０が取り付けられている。防音材１１０は、複数の袋体１１１と、各袋体１１１の内部に充填された充填材１１２と、各袋体１１１を互いに連結する可撓性の連結シート１１３とを備えている。

【0047】

袋体１１１は、比較的扁平な矩形断面を有する角筒状の袋体であり、その延設方向がダクト１０４の軸方向に一致する状態でダクト１０４の外周面に取り付けられている。具体的に、本検証実験では、袋体１１１として、１５ｃｍ×４．５ｃｍの矩形断面を有し、かつ３０００ｃｍ^３の容積を有するポリエチレン製の袋体を用いた。

【0048】

充填材１１２は、上記実施形態（図３～図６）の充填材１２と同様のものであり、多数の粒状物１１２ａから構成されている。具体的に、本検証実験では、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）製の主材料に複数種の副材料（可塑剤、比重調整剤、繊維材料）を加えた粒状物１１２ａの集合体を充填材１１２として用いた。より詳しくは、主材料として３３重量％のＰＶＣを含み、かつ副材料として１６重量％の可塑剤、３０重量％の炭酸カルシウム（比重調整材）、および２１重量％のセルロース繊維（繊維材料）を含む粒状物１１２ａの集合体を充填材１１２として用いた。このような組成の粒状物１１２ａの比重は約１．７５であった。粒状物１１２ａの粒径は約２．０ｍｍ（１．９３～２．０７ｍｍ）に設定した。また、袋体１１１に対する充填材１１２（粒状物１１２ａ）の充填率は８０体積％に設定した。

【0049】

連結シート１１３は、ダクト４の外周を取り囲みかつその状態を保持することが可能な帯状のシートである。連結シート１１３の裏面には複数の袋体１１１がそれぞれ結合されている。具体的に、本検証実験では、連結シート１１３として市販の遮音シートを用いるとともに、この遮音シートの裏面に各袋体１１１を接着剤により結合した。遮音シートは、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）を含む高分子材料に鉄系の充填材（鉄粉等）を付加した層を含み、主に中・高音域の騒音を低減することが可能なシートである。なお、ダクト４の外周を取り囲んだ状態で連結シート１１３を保持し得るように、当該連結シート１１３には図外の拘束手段（フック、ゴムバンド等）が付加されている。

【0050】

以上のような防音材１１０が適用されたダクト１０４を含む実験用の空調設備１０１を用いて空調運転（ファン１０２を駆動してダクト１０４に空気を流す動作）を行い、この空調運転中に発生する騒音を測定する実験を行った。騒音の測定は、図７に示す測定点１および測定点２の二点において行い、騒音データとして音圧レベルおよび振動加速度レベルの両データを取得した。音圧レベルとしては、測定点１，２に対応するダクト１０４（ダクト要素１０４ｂ，１０４ｈ）の各上面から３００ｍｍ離れた位置での音圧レベルを測定し、振動加速度レベルとしては、測定点１，２に対応するダクト１０４（ダクト要素１０４ｂ，１０４ｈ）の各上面において生じている振動の加速度レベルを測定した。

【0051】

図９および図１０は、音圧レベルの測定結果を示すグラフである。具体的に、図９（ａ）は、測定点１での音圧レベルの測定結果を周波数ごとに示すグラフであり、図９（ｂ）は、測定点２での音圧レベルの測定結果を周波数ごとに示すグラフである。なお、各グラフの横軸は１／１オクターブバンドの中心周波数（Ｈｚ）を示し、縦軸は音圧レベル（ｄＢ）を示している。また、■マークのドットを結んだ波形は防音材１１０（図８）を使用した場合における各周波数での音圧レベルを示し、◆マークのドットを結んだ波形は防音材１１０を使用しなかった場合における各周波数での音圧レベルを示している。そして、図９（ａ）（ｂ）の各グラフに基づいて、防音材１１０の使用により低減された音圧レベルの量を特定し、図１０（ａ）（ｂ）の各グラフを得た。すなわち、図１０（ａ）は、測定点１で得られた音圧レベルの低減量を周波数ごとに示すグラフであり、図１０（ｂ）は、測定点２で得られた音圧レベルの低減量を周波数ごとに示すグラフである。

【0052】

図９および図１０の各グラフに示すように、測定点１，２のいずれにおいても、全ての周波数において音圧レベルを低減する効果が確認された。ここで、本検証実験では、主に中・高音域の騒音を低減可能な市販の遮音シートを連結シート１１３として用いたため、１２５Ｈｚを超える中・高音域での音圧レベルの低減効果は、主にこの遮音シート（連結シート１１３）の働きによるものと考えられる。一方、遮音シートは、一般に１２５Ｈｚ以下の低音域の騒音を十分に低減できないため、仮に遮音シートのみを用いた場合（充填材１１２入りの袋体１１１を省略した場合）には、１２５Ｈｚ以下の低音域での音圧レベルの低減量は比較的小さくなるはずである。これに対し、本検証実験では上述したように、１２５Ｈｚ以下の低音域を含めた広範な周波数において音圧レベルを低減する効果が得られている。これは、遮音シート（連結シート１１３）に加えて充填材１１２（粒状物１１２ａ）入りの袋体１１１を使用したことによる効果であると考えられる。むしろ、本検証実験では、音圧レベルの低減量が最も大きくなる周波数が、１２５Ｈｚ以下の低音域に含まれている。このことは、充填材１１２入りの袋体１１１による低音域の騒音低減効果が非常に優れたものであることを示唆している。

【0053】

以上のことは、図１１および図１２の振動加速度レベルの測定結果からも確認することができる。なお、図１１（ａ）（ｂ）の各グラフは、図９（ａ）（ｂ）の各グラフの縦軸を音圧レベルから振動加速度レベルに変えたものであり、図１２（ａ）（ｂ）の各グラフは、図１０（ａ）（ｂ）の各グラフの縦軸を音圧レベルの低減量から振動加速度レベルの低減量に変えたものである。これら図１１および図１２の各グラフによれば、１２５Ｈｚ以下の低周波域における振動加速度レベルの低減量と、１２５Ｈｚ以下の中・高周波域での振動加速度レベルの低減量とを全体的に比較した場合に、前者の方が後者よりもかなり大きくなっている。このことからも、充填材１１２（粒状物１１２ａ）入りの袋体１１１による低音域の騒音低減効果が優れたものであることが示唆される。

【0054】

図７～図１２を用いて説明した上記検証実験に加えて、建物の天井裏（図１の天井裏Ｓ参照）に設置された空調設備のダクトの騒音を測定する実験を行った。具体的には、天井裏に設置された空調設備のダクトの外周面に、上記検証実験で用いたのと同様の充填材入り袋体を含む防音材を取り付け、この状態で空調設備を運転した場合に発生する騒音を階下の室内で測定した。そして、この場合に測定された音圧レベルの測定データを、防音材を取り付けなかった場合に測定された音圧レベルの測定データと比較することにより、防音材を用いることによる騒音低減効果を検証した。その結果、防音材が有るときは無いときに比べて、特に低音域での音圧レベルが低減されることが確認された。例えば、６３Ｈｚの周波数の音圧レベルは、防音材が有るときの方が無いときよりも約４．５ｄＢ低かった。このことからも、本発明のダクト構造が低音域の騒音に対し有効であることが確認された。

【符号の説明】

【0055】

４ ：ダクト
１０ ：防音材
１１ ：袋体
１２ ：充填材
１２ａ ：粒状物
１３ ：連結シート
１４ ：遮音層
１０４ ：ダクト
１１０ ：防音材
１１１ ：袋体
１１２ ：充填材
１１２ａ ：粒状物
１１３ ：連結シート

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】