IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ 三菱電機株式会社の特許一覧

<>
  • 特許-消音装置 図1
  • 特許-消音装置 図2
  • 特許-消音装置 図3
  • 特許-消音装置 図4
  • 特許-消音装置 図5
  • 特許-消音装置 図6
  • 特許-消音装置 図7
< >
(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】2024-09-19
(45)【発行日】2024-09-30
(54)【発明の名称】消音装置
(51)【国際特許分類】
   F24F 13/02 20060101AFI20240920BHJP
   F24F 7/08 20060101ALI20240920BHJP
【FI】
F24F13/02 H
F24F7/08 Z
F24F13/02 A
【請求項の数】 8
(21)【出願番号】P 2022577830
(86)(22)【出願日】2021-01-26
(86)【国際出願番号】 JP2021002649
(87)【国際公開番号】W WO2022162731
(87)【国際公開日】2022-08-04
【審査請求日】2023-01-23
(73)【特許権者】
【識別番号】000006013
【氏名又は名称】三菱電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100118762
【弁理士】
【氏名又は名称】高村 順
(72)【発明者】
【氏名】村上 樹司
(72)【発明者】
【氏名】岡本 一輝
(72)【発明者】
【氏名】水野 裕司
(72)【発明者】
【氏名】加藤 真也
【審査官】広瀬 雅治
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第2015/033215(WO,A1)
【文献】欧州特許出願公開第03543622(EP,A1)
【文献】欧州特許出願公開第02306108(EP,A1)
【文献】特開2002-089228(JP,A)
【文献】特開平05-026492(JP,A)
【文献】特開平06-288575(JP,A)
【文献】欧州特許出願公開第03584511(EP,A1)
【文献】韓国公開特許第10-2016-0031657(KR,A)
【文献】特開平03-263537(JP,A)
【文献】実開昭64-016545(JP,U)
【文献】実開昭53-128742(JP,U)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F24F 13/02
F24F 7/08
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
給排気を行う換気装置に接続される消音装置であって、
直方体箱状の筐体と、
前記筐体内に設置されて、前記換気装置の給気側の吸込風路に接続される給気吸込側チャンバーと、前記換気装置の給気側の吐出風路に接続される給気吐出側チャンバーと、前記換気装置の排気側の吸込風路に接続される排気吸込側チャンバーと、前記換気装置の排気側の吐出風路に接続される排気吐出側チャンバーとを前記筐体内に形成する風路構成部材とを備え、
前記給気吸込側チャンバー、前記給気吐出側チャンバー、前記排気吸込側チャンバー及び前記排気吐出側チャンバーの各々は、空気を吐出する吐出口及び空気を吸い込む吸込口を備え、
前記給気吸込側チャンバー、前記給気吐出側チャンバー、前記排気吸込側チャンバー及び前記排気吐出側チャンバーの各々の前記吐出口及び前記吸込口は、風路面積が同じであり、
記給気吐出側チャンバーの容積を前記吐出口及び前記吸込口の風路面積で除した値、前記給気吸込側チャンバーの容積を前記吐出口及び前記吸込口の風路面積で除した値よりも大きく、
記排気吐出側チャンバーの容積を前記吐出口及び前記吸込口の風路面積で除した値、前記排気吸込側チャンバーの容積を前記吐出口及び前記吸込口の風路面積で除した値よりも大きく、
前記風路構成部材は、消音材を備えることを特徴とする消音装置。
【請求項2】
前記給気吐出側チャンバーは、前記筐体の互いに対向する二つの面に前記吸込口及び前記吐出口が形成されており、
前記給気吐出側チャンバーの前記吸込口及び前記吐出口は、前記二つの面と平行な面内における位置が互いに異なることを特徴とする請求項1に記載の消音装置。
【請求項3】
前記排気吐出側チャンバーは、前記二つの面に前記吸込口及び前記吐出口が形成されており、
前記排気吐出側チャンバーの前記吸込口及び前記吐出口は、前記二つの面と平行な面内における位置が互いに異なることを特徴とする請求項2に記載の消音装置。
【請求項4】
前記排気吸込側チャンバー及び前記給気吸込側チャンバーの各々は、前記二つの面に前記吸込口及び前記吐出口が形成されており、
前記排気吸込側チャンバー及び前記給気吸込側チャンバーの各々の前記吸込口及び前記吐出口は、前記二つの面と平行な面内における位置が同じであることを特徴とする請求項3に記載の消音装置。
【請求項5】
前記給気吸込側チャンバー及び前記排気吸込側チャンバーは、前記吸込口と前記吐出口との間の風路の断面積が一定であることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の消音装置。
【請求項6】
前記給気吐出側チャンバー及び前記排気吐出側チャンバーは、前記吸込口と前記吐出口との間の風路がストレート状であることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の消音装置。
【請求項7】
前記消音材は、前記給気吐出側チャンバー及び前記排気吐出側チャンバーを形成する第1の消音材と、前記給気吸込側チャンバー及び前記排気吸込側チャンバーを形成する第2の消音材とを含み
前記第1の消音材は、多孔質型吸音材であり、
前記第2の消音材は、多孔質型吸音材又は発泡プラスチックであることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の消音装置。
【請求項8】
少なくとも前記給気吐出側チャンバーに、共鳴器型吸音材が設置されたことを特徴とする請求項1からのいずれか1項に記載の消音装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、ダクトの騒音を抑制する消音装置に関する。
【背景技術】
【0002】
ダクトを介して給排気を行うダクト用送風機は、換気用途に広く用いられている。ダクト用送風機は、吐出側が屋内の場合には、ダクトを流れる通風騒音を不快に感じる場合があり、低騒音化が求められる。また、吐出側が屋外である場合でも、都市部では住居密集により近隣の住宅への騒音を回避する必要があり、吐出側が屋内の場合と同様に低騒音化が求められている。このような目的から、ダクト用送風機と併せて、吸音材を有する消音装置が用いられている。消音装置は、ダクトの中間に接続されるか、又はダクト用送風機に直付けされる。
【0003】
給気と排気とを同時に行う熱交換換気装置では、給気ダクト及び排気ダクトの両方で消音する必要がある。給気ダクトと排気ダクトとに別々に消音装置を設置すると、設置作業の工数が増加するため、工数を削減するために複数のダクトを消音できる複合型の消音装置が用いられることがある。特許文献1には、給気及び排気の各々の吸込側と吐出側とを消音する複合型の消音装置が開示されている。複合型の消音装置は、一つのダクトのみ消音する単管型の消音装置よりも高価であるが、複数のダクトの各々に単管型の消音装置を設置する場合と比較すると、設置作業が容易である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】欧州特許第2642215号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
複合型の消音装置は、複数の風路と、各々の風路を消音する消音部材とを一つにまとめるため、単管型の消音装置よりもサイズが大きくなってしまう。このため、騒音が室内又は屋外へ伝わることを防止できる複合型の消音装置は、設置スペースを確保しにくいという問題があった。
【0006】
本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、複合型であり、装置サイズの増大を抑制でき、かつ騒音が室内又は屋外へ伝わることを防止できる消音装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示に係る消音装置は、給排気を行う換気装置に接続される消音装置であって、直方体箱状の筐体と、筐体内に設置されて、換気装置の給気側の吸込風路に接続される給気吸込側チャンバーと、換気装置の給気側の吐出風路に接続される給気吐出側チャンバーと、換気装置の排気側の吸込風路に接続される排気吸込側チャンバーと、換気装置の排気側の吐出風路に接続される排気吐出側チャンバーとを筐体内に形成する風路構成部材とを備える。風路構成部材のうち給気吐出側チャンバーを形成する部分の体積は、風路構成部材のうち給気吸込側チャンバーを形成する部分の体積よりも大きい。風路構成部材のうち排気吐出側チャンバーを形成する部分の体積は、風路構成部材のうち排気吸込側チャンバーを形成する部分の体積よりも大きい。
【発明の効果】
【0008】
本開示に係る送風装置は、複合型であり、装置サイズの増大を抑制でき、かつ騒音が室内又は屋外へ伝わることを防止できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1】実施の形態1に係る消音装置の斜視図
図2】実施の形態1に係る消音装置が取り付けられるダクト用送風機の斜視図
図3】実施の形態1に係る消音装置とダクト用送風機との組み付け状態を示す図
図4】実施の形態1に係る消音装置の断面図
図5】実施の形態1に係る消音装置の断面図
図6】実施の形態2に係る消音装置の断面図
図7】実施の形態3に係る消音装置の断面図
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下に、実施の形態に係る消音装置を図面に基づいて詳細に説明する。
【0011】
実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係る消音装置の斜視図である。消音装置2は、直方体の箱状の筐体8を備える。筐体8のうち第1の面8aと、第1の面8aに対向する第2の面8bとに、吐出口3a及び吸込口3bが設けられている。なお、第1の面8a及び第2の面8bは、筐体8の上面及び下面であってもよいし、筐体8の対向する二つの側面であってもよい。
【0012】
図2は、実施の形態1に係る消音装置が取り付けられるダクト用送風機の斜視図である。図2中の白抜きの矢印は、空気の流れを表している。ダクト用送風機1は、給気吸込口1aと、給気吐出口1bと、排気吸込口1cと、排気吐出口1dとが一つの面に設けられている。給気吸込口1aから吸い込まれた空気は、給気吐出口1bから吐出される。排気吸込口1cから吸い込まれた空気は、排気吐出口1dから吐出される。
【0013】
図3は、実施の形態1に係る消音装置とダクト用送風機との組み付け状態を示す図である。実施の形態1に係る消音装置2は、給排気を行う換気装置であるダクト用送風機1に直に接続される。消音装置2をダクト用送風機1に接続した際には、第1の面8aがダクト用送風機1の筐体に当接する。また、第2の面8bに形成された吐出口3a及び吸込口3bには、不図示の給気吸込ダクト、給気吐出ダクト、排気吸込ダクト及び排気吐出ダクトが接続される。給気吸込ダクトは、屋外から外気を取り入れるためのダクトであり、給気側の吸込風路をなしている。給気吐出ダクトは、室内に空気を給気するためのダクトであり、給気側の吐出風路をなしている。排気吸込ダクトは、室内空気を取り入れるためのダクトであり、排気側の吸込風路をなしている。排気吐出ダクトは、屋外に空気を排気するためのダクトであり、排気側の吐出風路をなしている。消音装置2は、ダクト用送風機1において発生した騒音を減衰させ、給気吸込ダクト、給気吐出ダクト、排気吸込ダクト及び排気吐出ダクトを通じて騒音が室内又は屋外へ伝わることを抑制する。
【0014】
図4及び図5は、実施の形態1に係る消音装置の断面図である。図4は、図3中のIV-IV線に沿った消音装置2の断面を示している。図5は、図3中のV-V線に沿った消音装置2の断面を示している。なお、図5は、給気吐出側チャンバー5a及び給気吸込側チャンバー5bを通る断面を示しているが、排気吐出側チャンバー5c及び排気吸込側チャンバー5dを通る断面も同様の断面構造になっている。消音装置2は、筐体8の内部が仕切り板4によって四つの部屋9a,9b,9c,9dに区切られている。各部屋9a,9b,9c,9dに配置された風路構成部材6により、筐体8内には給気吐出側チャンバー5a、給気吸込側チャンバー5b、排気吐出側チャンバー5c及び排気吸込側チャンバー5dが形成されている。給気吸込側チャンバー5b及び排気吸込側チャンバー5dは、第1の面8aに吐出口3aが設けられ、第2の面8bに吸込口3bが設けられている。給気吐出側チャンバー5a及び排気吐出側チャンバー5cは、第1の面8aに吸込口3bが設けられ、第2の面8bに吐出口3aが設けられている。給気吐出側チャンバー5aが形成される部屋9aの容積は、給気吸込側チャンバー5bが形成される部屋9bの容積よりも大きい。また、排気吐出側チャンバー5cが形成される部屋9cの容積は、排気吸込側チャンバー5dが形成される部屋9dの容積よりも大きい。
【0015】
また、給気吐出側チャンバー5a及び排気吐出側チャンバー5cの各々の吸込口3b及び吐出口3aは、第1の面8a及び第2の面8bと平行な面内における位置が異なっている。一方、給気吸込側チャンバー5b及び排気吸込側チャンバー5dの各々の吸込口3b及び吐出口3aは、第1の面8a及び第2の面8bと平行な面内における位置が同じである。
【0016】
給気吸込側チャンバー5bの吸込口3bには、屋外へ通じる給気吸込ダクトが接続される。排気吐出側チャンバー5cの吐出口3aには、屋外へ通じる排気吐出ダクトが接続される。給気吐出側チャンバー5aの吐出口3aには、室内へ通じる給気吐出ダクトが接続される。排気吸込側チャンバー5dの吸込口3bには、室内へ通じる排気吸込ダクトが接続される。このように、消音装置2は、複数のダクトを消音する複合型の消音装置である。給気吐出側チャンバー5a、給気吸込側チャンバー5b、排気吐出側チャンバー5c及び排気吸込側チャンバー5dの各々の吐出口3a及び吸込口3bは、風路面積が同じである。
【0017】
風路構成部材6は、給気吐出側チャンバー5a及び排気吐出側チャンバー5cを形成する第1の消音材6aと、給気吸込側チャンバー5b及び排気吸込側チャンバー5dを形成する第2の消音材6bとを備える。第1の消音材6aは、多孔質型吸音材であり、第2の消音材6bは、発泡プラスチックである。第2の消音材6bは、多孔質型吸音材であってもよい。
【0018】
給気吐出側チャンバー5aが形成される部屋9aの容積は、給気吸込側チャンバー5bが形成される部屋9bの容積よりも大きいため、風路構成部材6のうち給気吐出側チャンバー5aを形成する部分の体積は、風路構成部材6のうち給気吸込側チャンバー5bを形成する部分の体積よりも大きくなっている。また、給気吐出側チャンバー5a、給気吸込側チャンバー5b、排気吐出側チャンバー5c及び排気吸込側チャンバー5dの各々の吐出口3a及び吸込口3bは、風路面積が同じであるため、部屋9aの容積をVa、部屋9bの容積をVb、吐出口3a及び吸込口3bの風路面積をSとするとき、(Va/S)>(Vb/S)である。したがって、給気吐出側チャンバー5aにおける消音性能は、給気吸込側チャンバー5bにおける消音性能よりも高くなっている。
【0019】
同様に、排気吐出側チャンバー5cが形成される部屋9cの容積は、排気吸込側チャンバー5dが形成される部屋9dの容積よりも大きいため、風路構成部材6のうち排気吐出側チャンバー5cを形成する部分の体積は、風路構成部材6のうち排気吸込側チャンバー5dを形成する部分の体積よりも大きくなっている。また、給気吐出側チャンバー5a、給気吸込側チャンバー5b、排気吐出側チャンバー5c及び排気吸込側チャンバー5dの各々の吐出口3a及び吸込口3bは、風路面積が同じであるため、部屋9cの容積をVc、部屋9dの容積をVd、吐出口3a及び吸込口3bの風路面積をSとするとき、(Vc/S)>(Vd/S)である。したがって、排気吐出側チャンバー5cにおける消音性能は、排気吸込側チャンバー5dにおける消音性能よりも高くなっている。
【0020】
また、風路構成部材6のうち給気吐出側チャンバー5aを形成する部分の体積は、風路構成部材6のうち給気吸込側チャンバー5bを形成する部分、風路構成部材6のうち排気吐出側チャンバー5cを形成する部分及び風路構成部材6のうち排気吸込側チャンバー5dを形成する部分の少なくとも一つの体積よりも大きい。すなわち、風路構成部材6のうち給気吐出側チャンバー5aを形成する部分の体積は、風路構成部材6のうち他のチャンバーを構成する部分の体積と比較すると、最小ではない。風路構成部材6のうち給気吐出側チャンバー5aを形成する部分の体積が、他のチャンバーを構成する部分の体積と比較して最小であると、ダクト用送風機1で発生した騒音が給気吐出側チャンバー5aを通じて室内に伝わりやすくなってしまうが、実施の形態1に係る消音装置2では、このような現象は抑制される。
【0021】
また、給気吐出側チャンバー5a及び排気吐出側チャンバー5cの各々の吸込口3b及び吐出口3aは、第1の面8a及び第2の面8bと平行な面内における位置が異なっているため、ダクト用送風機1で発生した騒音が、給気吐出側チャンバー5a又は排気吐出側チャンバー5cを素通りしにくくなっている。すなわち、ダクト用送風機1で発生した騒音は、給気吐出側チャンバー5a又は排気吐出側チャンバー5cで減衰されやすい。
【0022】
給気吐出側チャンバー5a及び排気吐出側チャンバー5cは、吸込口3bと吐出口3aとの間の風路がストレート状である。給気吐出側チャンバー5a又は排気吐出側チャンバー5cの吸込口3bと吐出口3aとの間の風路がストレート状であることにより、仕切り板4で区切られた部屋9a,9cの中に配置される第1の消音材6aの量を増やし、消音性能を高めることができるとともに、風路面積の急拡大及び急縮小を抑制し、チャンバー内の風路における圧力損失を低減することができる。
【0023】
また、給気吸込側チャンバー5b及び排気吸込側チャンバー5dは、吸込口3bと吐出口3aとの間の風路の断面積が一定である。給気吸込側チャンバー5b及び排気吸込側チャンバー5dは、吸込口3bと吐出口3aとの間の風路の断面積が一定であることにより、仕切り板4で区切られた部屋9b,9dの中に配置される第2の消音材6bの量を増やし、消音性能を高めることができるとともに、風路面積の急拡大及び急縮小を抑制し、チャンバー内の風路における圧力損失を低減することができる。
【0024】
なお、風路構成部材6は、少なくとも給気吐出側チャンバー5aが形成される部屋9a及び排気吐出側チャンバー5cが形成される部屋9cに配置されていればよい。
【0025】
実施の形態1に係る消音装置2は、ダクト用送風機1が発生させる気流の方向において、風路構成部材6のうち騒音源であるダクト用送風機1よりも下流側となる給気吐出側チャンバー5aを形成する部分の体積が、風路構成部材6のうちダクト用送風機1よりも上流側となる給気吸込側チャンバー5bを形成する部分の体積よりも大きいため、騒音の進行方向が気流の方向と同じ方向になる給気吐出側チャンバー5aの消音性を高めることができる。排気側についても同様に、ダクト用送風機1が発生させる気流の方向において、風路構成部材6のうち騒音源であるダクト用送風機1よりも下流側となる排気吐出側チャンバー5cを形成する部分の体積が、風路構成部材6のうちダクト用送風機1よりも上流側となる排気吸込側チャンバー5dを形成する部分の体積よりも大きいため、騒音の進行方向が気流の方向と同じ方向になる排気吐出側チャンバー5cの消音性を高めることができる。
【0026】
全ての部屋9a,9b,9c,9dの風路構成部材6が同じ大きさであった場合、給気吐出側チャンバー5a及び排気吐出側チャンバー5cのから室内又は屋外へ騒音が伝わらないようにすると、給気吸込側チャンバー5b及び排気吸込側チャンバー5dにおいては、消音性能が過剰となり、筐体8のサイズが必要以上に増大することになる。一方、給気吸込側チャンバー5b及び排気吸込側チャンバー5dから室内又は屋外へ騒音が伝わることを防止する消音性能と同じ消音性能を給気吐出側チャンバー5a及び排気吐出側チャンバー5cに持たせると、消音性能が不足して、室内又は屋外へ騒音が伝わってしまう。実施の形態1に係る消音装置2は、気流の方向において、風路構成部材6のうち騒音源であるダクト用送風機1よりも下流側となる吐出側のチャンバーを形成する部分の体積が、風路構成部材6のうちダクト用送風機1よりも上流側となる吸込側のチャンバーを形成する部分の体積よりも大きいため、全ての部屋9a,9b,9c,9dの風路構成部材6を同じ大きさにした場合と比較すると装置サイズの増大を抑制でき、かつ騒音が室内又は屋外へ伝わることを防止できる。
【0027】
なお、上記の説明では、給気及び排気の各々について、吸込側及び吐出側のチャンバーを備えた構成を例に挙げたが、消音装置2は、給気及び排気の一方のみの吸込側及び吐出側のチャンバーを備えた構成とすることも可能である。すなわち、消音装置2は、吸込側のチャンバーと吐出側のチャンバーとを少なくとも一つずつ備えた構成とすることが可能である。
【0028】
実施の形態2.
図6は、実施の形態2に係る消音装置の断面図である。実施の形態2に係る消音装置2は、風路構成部材6が給気吐出側チャンバー5a及び排気吐出側チャンバー5cの内壁に一定厚さで配置されている点で、実施の形態1に係る消音装置2と相違する。この他の部分については、実施の形態1に係る消音装置2と同様であるため、重複する説明は省略する。
【0029】
実施の形態2に係る消音装置2は、実施の形態1に係る消音装置2と同様に、全ての部屋9a,9b,9c,9dの風路構成部材6を同じ大きさにした場合と比較すると装置サイズの増大を抑制でき、かつ騒音が室内又は屋外へ伝わることを防止できる。
【0030】
実施の形態3.
図7は、実施の形態3に係る消音装置の断面図である。実施の形態3に係る消音装置2は、給気吐出側チャンバー5a及び排気吐出側チャンバー5c内の風路構成部材6の表面に、穴付き板7が配置されている点で、実施の形態1に係る消音装置2と相違する。この他の部分については、実施の形態1に係る消音装置2と同様であるため、重複する説明は省略する。
【0031】
穴付き板7は、複数の穴が一定間隔で形成された共鳴器型吸音材である。穴付き板7は、穴の直径によって定まる特定の周波数の音を消散させる。実施の形態3に係る消音装置2は、穴付き板7の穴の直径によって定まる特定の周波数の音に対する消音効果を、実施の形態1に係る消音装置2よりも高くすることができる。
【0032】
以上の実施の形態に示した構成は、内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【0033】
1 ダクト用送風機、1a 給気吸込口、1b 給気吐出口、1c 排気吸込口、1d 排気吐出口、3a 吐出口、3b 吸込口、2 消音装置、4 仕切り板、5a 給気吐出側チャンバー、5b 給気吸込側チャンバー、5c 排気吐出側チャンバー、5d 排気吸込側チャンバー、6 風路構成部材、6a 第1の消音材、6b 第2の消音材、7 穴付き板、8 筐体、8a 第1の面、8b 第2の面、9a,9b,9c,9d 部屋。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7