JPS63143440A - 換気扇 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は、風切り音等の換気扇＠音や換気扇を通して室
内に伝播される屋外の騒音を減少させる換気扇用カバー
に関するものである。

［竹管技術１ 従来上り、Ｐｒ５ｌＯ図に示すように、換気扇本体１の
吸込口に格子状の通気性カバー６を設けた換気扇が提供
されているが、これはファンが回転する際の危険防止等
の目的のために設けられているに過ぎず、消音効果につ
いては考慮されていないものである。そのため、ファン
の風切り音等の換気Ｈ４ｖＩｔ音や換気扇を設置してい
る開口部を通して屋外騒音が室内に伝播されることが問
題となっている。

［発明の目的１ 本発明は上述の点に鑑みて為されたものであって、その
目的とするところは、通気性カバーに消音効果を付与す
ることにより、風切り音等の換気扇騒音や屋外騒音が室
内に伝播されることを抑制した換気扇を提供することに
ある。

［発明の開示］ （構成） 本発明に係る換気扇は、換気扇本体の１攻込口に消音効
果を有する通気性カバーが収着されて成るものであり、
換気扇本体の１攻込口で消音することいにより、風切り
音や屋外の騒音が室内に伝播されることを防止したもの
である。

（基本原理） まず、本発明で使用する？ｔＹ音効果を有する通気性カ
バーの基本原理を説明する。ＰＩｓ４図に示すように、
本発明では消Ｔｆ要素４として中心軸が一直線となった
粘弾性材料で形成された薄肉の中空円管が用いられる。

このように両端が開放された中空円管内を音波が通過す
るときには、中空円管の管壁が径方向に振動する。しか
るに、両層が開放された粘弾性材料よりなる中空円管の
微少部分４にについては、第５図のような等価電気回路
を考えることができる。すなわち、管内の気体のイナー
タンスＬａ、管内の気体の音響キャパシタンスＣａ、管
壁のイナータンスＬｕｇ、管壁のコンブライアン基Ｃｌ
１ｌ、およＣ／管壁のコンダクタンスＧＩＩ＋により、
中空円管の単位長さの音響特性が決定されるのである。

管の断面積を８１管の単位長さぁなりの質量をｍ（＝２
ｙｒρｗＬ：　ρ−はＷ壁の密度）、管の内半径をｒ、
管の肉厚を１Ｓ管壁のヤング率をＥ、管壁コンダクタン
スの比例定数をに、管内の気体の密度をρ、管内気体の
体積弾性率をＫ、音波の角周波数をω（＝２πｒ：ｆは
音波の周波数）とすれば、微少部分４Ｘの各パラメータ
はそれぞれ次式で表わされる。

Ｌａ＝ρ／５ Ｃａ＝Ｓ／Ｋ Ｌｗ＝鴎／４π２「２ Ｃｗ＝　２　ｘ　ｒ’／Ｅ　Ｌ Ｇｗ＝にω したがって、中空円管の共振周波数ｆｒは次式で表わさ
れる。

ｆｒ＝　１　／（２ｙｒ　（Ｌｍ−ＣＬＩ）”２）＝（
Ｅ／ρ、）＋７２／２πｒ すなわち、共振周波数付近の周波数が中空円管内を通過
するときには、上述した管壁の微少部分が音波に対して
共振し、第６図に矢印で示すように、管壁が半径方向に
振動するのであり、Ｗ壁の振動に起因する！Ｐ壁のヒス
テリシス損により粘弾性材料よりなる中空円管内の音波
が急速に減衰するのである。つまり、中空円管よりなる
消音要素４は音波の周波数に対して第７図に示すような
減衰係数αを有することが理論的に推測される。

この理論を確認するために、第８図に示す装置を用いて
減衰係数αｍ　’−＋の周波数特性を測定したところ、
第９図に示すような結果が得られた。測定装置は、円筒
状の渭を要素４の軸方向の一端から消音要素４内に音波
を送出するスピーカ１１と、消音要素１内に挿入され消
音要素４内の一所での音を拾うプローブマイクロホン１
２と、スピーカ１１に入力される電気信号を発生するフ
イズノエネレータ１３および増幅回路１４と、プローブ
マイクロホン１２で拾った音を増幅する計測用増幅回路
１５と、計測用増幅回路１５より出力される音圧レベル
をフイズノエネレータ１３の発振周波数に対応して記録
する記録計１６とで構成されている。消音要素４として
は、シリコン系ゴムで内径が２５ｘｚｓ管壁の肉厚が０
　、３１１ｙとなるように形成した円筒体を用い、下表
のような物性を有する２種類のシリコン系ゴムについて
測定した。

ユニで、ヤング率については複索弾性率計測装置、すな
わち粘弾性スペクトロメータにより測定した。

この測定結果から１１あたりの音波の減衰量は最大で２
００〜２５０ｄＢであることがわかり、減衰係数の周波
数特性の傾向や、ヤング率の変化による共振周波数の偏
移等がほぼ理論に合致することが確認された。

以上のように、消音要素４を通過する音波が共振周波数
付近で減衰することを利用すれば、この消音要素４を用
いで消音することができる点に着目して本願は構成され
ている。

（実施例） 第１図に示すように、換気扇本体１の吸込口２、すなわ
ち、室内側面に通気性カバー３が装着されるのであって
、通気性カバーは基本的に、第２図に示すように、平行
に配設された一対の保持バネル５と、両保持パネル５間
に保持された複数個の消音要素４とから構成されている
。ｔｌＹ音要素４は両端が開放され中心軸が一直線とな
った円筒形にシリコン系ゴム等の粘弾性材料に上り薄肉
に形成されており、保持パネル５間で互いの袖方向を平
↑ｔとするとともに略等間隔離間した規則的に配列され
ている。両保持パネル５には消音要素４の開］」部に対
応してそれぞれ円形の開口部７が形成されている。各消
音要素４は１ユ述の原理に基づいて動作するから、１ｔ
ｔ消Ｔｆ要素４内を通過する所定の周波数の音波が減衰
するのであるゆ 消音要素４は上述のようにＩＣ（管状であるから、通気
性を有するとと６にｍ通抵抗が小さく、換気扇本体１の
１叱を阻害しないのである。また、消音要素４の内径や
管壁の肉厚、あるいは消音要素４を形成ｒろ材料のヤン
グ率や密度を変えることにより、消音要素４の共振周波
数を任意に設定できるから、ファンの風切り７′ｆ笠に
よる換気扇′＠、音が最大音圧レベルとなる周波数付近
に消音要素４の共振周波数を設定すれば高い消音効果を
得ることができるのである。すなわち、ｔｌＷ音要素４
の共振周波数を適宜設定することにより、ファンの風切
り音等の換気扇騒音や屋外から換気扇本体１を設けた開
口部を通る騒音は通気性カバー３の消音要素４により消
音され、室内への伝播が抑制されるのである。ここで、
通気性カバー３に設けた複数の消音要素４の共振周波数
を同一とするが、各消音要素４の共振周波数を異なるよ
うに設定するかは任意に選択できるものである。さらに
、構成が簡単であるから材料コストが低減されるととも
に、軽量となるものである。

換気扇騒音の周波数分析結果を第３図に示す。

この例では最大音圧レベルとなる周波数は８００）１２
付近であるから、消音要素４を下記条件で設計すること
により、共振周波数を８００Ｈｚ付近に設定することが
できる。すなわち、ヤング率を７　、ＯＸ　１０５［Ｎ
／ｚ”ｌ、密度を１１８７　［Ａｉ９／ｚＪ、肉Ｐｉを
０　、３　［ｉ＊］、内径を５５　［ｚｘｌとした。

［発明の効果１ 本発明は上述のように、換気刷本体の吸込口に消音効果
を有する通気性カバーが取着されて成るものであり、換
２ｃ扇本体の吸込口に消音効果を持たせているので、風
切り音等の換気扇騒音や屋外の騒音が室内に伝播されず
、室内への騒音の伝播が抑制されるという利点を有する
。また、消音効果を通気性カバーに持たせているので、
換気扇の送風を阻害することがなく、換気扇効率には影
響しないという利点を有するものである。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例を示す斜視図、第２図は同上
に使用する通気性カバーの基本構成を示す斜視図、第３
図は同上の動作説明図、第４図は同上に使用する消音要
素を示す斜視図、第５図は第４図の等価回路を示す回路
図、第６図は同上の動作説明図、第７図は同上の減衰特
性を示す動作説明図、第８図は同上の減衰特性を測定す
る測定装置を示すブロック図、第９図は同上の動作説明
図、第１（）図は従来例を示す斜視図である。 １は換気扇本体、２は吸込口、３は通気性カバー、４は
消音要素、５は保持パネルである。 １・・・換気扇本体 ２・・・吸込口 ３・・・通気性カバー ４・・・消音要素 ５・・・保持パネル 第１図 第２図 第３図 ／ＩＩ浪軌　　　（Ｈｚ） 第４図 第５ＥＩ Ｃ ／ｉ１濃試　（Ｈｚ） 第８図 第９図 （Ｈｚ） 第１Ｏ図 手続補正書く自発） 昭和６２年３月２７日 昭和６１年特許Ｍ第２９０６８３号 ２、発明の名称 換気扇 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　所　大阪府門真市大字門真１０４８番地名称（５８
３）松下電工株式会社 代表者　　藤　　井　　貞　　夫 ４、代理人 郵便番号　５３０ ５、補正命令の日付 自　　発 ［１１明細８第５真第５行）「ａＩ−１」ヲ、Ｉｆ［Ｊ
−’］と訂正する。 ［２］同上ＰＩＳＧｒＸ下から１１１００［偏移、１を
、１−変移」と訂正する。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）換気扇本体の吸込口に消音効果を有する通気性カ
   バーが取着されて成ることを特徴とする換気扇。
2. （２）前記通気性カバーは、粘弾性を有した材料により
   薄肉に形成され中心軸が一直線となった直管状の中空管
   を消音要素とし、複数の消音要素が互いの軸方向を略平
   行とするとともに、径方向に可撓となるように保持パネ
   ルに保持されて形成されて成ることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載の換気扇。