JP2000227194A - 防音材 - Google Patents

防音材

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JP2000227194A
JP2000227194A JP11027950A JP2795099A JP2000227194A JP 2000227194 A JP2000227194 A JP 2000227194A JP 11027950 A JP11027950 A JP 11027950A JP 2795099 A JP2795099 A JP 2795099A JP 2000227194 A JP2000227194 A JP 2000227194A
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Masaaki Hamada
真彰 濱田
Nobuomi Horie
宣臣 堀江
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/02Energy absorbers; Noise absorbers

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pipe Accessories (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 配管に巻付けて使用する防音材のチューニン
グ周波数を、特定の周波数へ容易に設定できるようにす
る。 【解決手段】 遮音部材2は、配管に巻付けられた状態
で外層となる反射部材である。吸音部材3は、配管に巻
付けた時、遮音部材2との間に配置され、配管の軸方向
と平行あるいは斜めの方向Yの各長さを設定することに
よりチューニング周波数を規定できるレゾネータ部12
をもつ。このレゾネータ部12は、配管に当接する当接
面31に開口し当接面31を形成する表面部に設けられ
た配管に巻付けられた時に閉じる軸方向と平行あるいは
斜めに延びる閉止溝5と、閉止溝5と接続し配管に巻付
けられた時にも開口する開口溝6と、表面部を除く吸音
部材3の本体部に形成され閉止溝5及び開口溝6に連通
し配管に巻付けられた時内部空間を形成する内側溝7と
からなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、筒状の配管に巻付
けて使用する防音材に関する。
【0002】
【従来の技術】住宅用の水道関係設備における配水管、
あるいは自動車の吸気ホース、ターボホース、産業用機
械の吸、排気の配管等において、しばしば放射音が問題
になっている。これらの対策として、配管、ホースの周
りに、遮音層、吸音層をもつ防音材を装着している。
【0003】遮音層は、配管内部からの放射音を配管内
部に反射させるもので、所定密度と所定の厚みをもつP
CV等の軟質樹脂が用いられる。吸音層は、遮音層の内
側に設けられ、グラスウール等の繊維体を用いた多孔質
型吸音部材、薄膜あるいは薄板を用いた振動板型吸音部
材、内部空間をもつ共鳴器型吸音部材などが一般的であ
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、放射音
の低減を目的とする配管、ホース等に装着される防音材
は、一般的にスペースの点より半径方向に10mm程度
の厚みに制限されるため、遮音層、吸音層を備えた防音
材では十分な防音効果が達成されていない。特に、共鳴
器(レゾネータ)型の吸音部材を用いた防音材では、大
きな内部空間を形成することができないため、一部の周
波数の音しか防音できない。このように防音可能な周波
数帯域が制約されると、配管構造、エンジン仕様、剛性
の差などにより、その径や長さに特定の周波数、特に低
周波で定存波が発生する箇所への適用には問題となる場
合がある。
【0005】本発明は、省スペースで任意の周波数の配
管騒音を防音できかつ製作も容易な防音材を提供するこ
とを解決すべき課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく本
発明の発明者等は、共鳴器型の吸音体部の共鳴周波数に
ついて検討した。配管に装着される吸音部材のレゾネー
タ部は、図1に示すような開口部と内部空間からなる音
響系モデルと等価であり、このモデルの共鳴周波数F
は、開口部の断面積S、開口部の長さL、内部空間の容
積Vとして、
【0007】
【数1】F=(C/2π)×(G/V)1/2 C:音速、G=S/(L+1.6A) A:断面積Sの
等価半径 で表される。そこで、S、L、Vの値を設定して共鳴周
波数をチューニングすることになるが、厚みが制約を受
ける防音材では、V、Lの可変範囲が狭く、比較的高域
の騒音しか低減できない。そこで、Sを小さくしてより
低域にチューニングしようとすると、図1に示すモデル
では、内部空間を絞り込むような断面積の開口部が必要
であり、図2に示すように、筒状に成形される吸音部材
に開口部を絞り込んだレゾネータ部を構成することは、
内部空間を成形する型を容易に抜くことに困難があり、
製造上難しい。
【0008】そこで、本発明等は、S、L、Vを変化で
きるスペースは、配管の軸方向と平行あるいは斜め方向
にもあることを思い立ち、この方向にS、L、Vを任意
に変化させることにより、任意の周波数の配管騒音に対
処できると共に、開口部が内部空間を絞り込む割合が比
較的小さくなるような形状のS、L、Vの値を選択でき
て内部空間の型抜きも容易であることを見い出し、本発
明を完成するに至った。
【0009】すなわち、本発明の防音材は、筒状の配管
を覆うように該配管の外周面に装着される防音材であっ
て、該配管に巻付けられた状態で外層となる遮音部材
と、該配管と該遮音部材との間に位置する発泡樹脂製の
吸音部材とからなり、該吸音部材は該配管に当接する当
接面に開口し該当接面を形成する表面部に設けられた該
配管に巻付けられた時に閉じる軸方向と平行あるいは斜
めに延びる閉止溝と、該閉止溝と接続し該配管に巻付け
られた時にも開口する開口溝と、該表面部を除く該吸音
部材の本体部に形成され該閉止溝及び該開口溝に連通し
該配管に巻付けられた時内部空間を形成する内側溝とか
らなるレゾネータ部をもつことを特徴とするものであ
る。
【0010】本発明の防音材において、レゾネータ部は
間隔を隔てて軸と平行あるいは斜め方向にまたは周方向
に複数個設けることができる。本発明の防音材におい
て、内側溝は吸音部材の当接面と背向する裏面に開口し
ていないものとすることができる。
【0011】
【作用効果】本発明の防音材において、吸音部材は、配
管へ装着した時、配管に当接する当接面に開口し該当接
面を形成する表面部に設けられた該配管に巻付けられた
時に閉じる軸方向と平行あるいは斜めに延びる閉止溝
と、該閉止溝と接続し該配管に巻付けられた時にも開口
する開口溝と、該表面部を除く該吸音部材の本体部に形
成され該閉止溝及び該開口溝に連通し該配管に巻付けら
れた時内部空間を形成する内側溝とによってレゾネータ
部を形成する。このレゾネータ部は、内側溝及び開口溝
の長さを軸方向と平行あるいは斜めに延びる方向に大き
く変更し得て共鳴周波数をチューニングできるので、こ
の方向への開口部及び内部空間の長さを、開口部が内部
空間を絞り込む割合を小さくできるような関係に設定す
ることができ、目的とした周波数の配管騒音の低減と同
時に、発泡体の柔軟性による内部空間の型抜きが容易と
なる。
【0012】また、内側溝は、配管外面に対し逆テーパ
状に形成されるが、配管に装着される前は若干広がって
いるため、吸音部材の弾性に容易に型抜きが可能であ
る。更に、周波数のチューニングは、内側溝及び開口溝
の長さを軸方向と平行あるいは斜めに延びる方向に任意
に変更するだけで容易に変更することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明の防音材は、配管に巻付け
られた状態で外層となる遮音部材と、該配管と該遮音部
材との間に位置する発泡樹脂製の吸音部材との二層構造
のシート状部材として構成することがことができる。遮
音部材は、中実のゴム、樹脂、紙等の可撓性部材で構成
し、比重を高くして遮音効果を高くすることが好まし
い。
【0014】レゾネータ部は、防音材をウレタン樹脂発
泡体として成形する際に型成形される。このためレゾネ
ータの内側溝を形成する型部分が逆テーパになっても、
発泡体の柔軟性により容易に型抜きすることができる。
この型抜きの容易性は、実施例により更に詳述する。本
発明の防音材において、配管に装着した時内部空間を形
成する内側溝は、配管の軸方向と平行の方向に連続して
いてもよい。
【0015】
【実施例】以下、本発明の防音材の実施例1、2を図面
を参照して説明する。 (実施例1)実施例1の防音材1は、図3〜図5に示す
ように、シート状の遮音部材2と、該遮音部材2の上層
に一体的に成形された吸音部材3とから構成されてい
る。
【0016】遮音部材2は、比重が高い樹脂にて形成さ
れた厚み数ミリ程度の可撓性を有する板材である。吸音
部材3は、遮音部材2と一体に型成形されるウレタン樹
脂発泡体からなり、該吸音部材3は、配管に装着した
時、該配管の軸方向と平行のY方向に連続して延びた溝
4がX方向(配管に装着した時円周方向)に隣接して形
成されている。
【0017】これらの溝4の一つは、吸音部材3の表面
であって、配管に当接する当接面31に開口し該当接面
31を形成する表面部に設けられ、配管に巻付けられた
時に閉じる閉止溝5と、閉止溝5と軸方向に接続し配管
に巻付けられた時にも開口する開口溝6と、表面部を除
く吸音部材3の本体部に形成され開口溝6には径方向に
接続しかつ閉止溝5には軸方向に接続し、配管に巻付け
られた時、内部空間8(図6参照)を形成する内側溝7
とからなる。
【0018】すなわち、閉止溝5は、防音材1を配管に
巻付けた時に全面が当接し合うV字の斜面32によって
区画され、開口溝6は、斜面32と段差をもって形成さ
れた斜面61によって区画され、内側溝7は、遮音部材
2に沿った底面71と該底面71と対向したほぼ半円筒
の円弧面72(図5)とで区画されている。円弧面72
は、底面71から空間部分を円弧状に絞り込むように逆
テーパ面となっている。
【0019】閉止溝5と内側溝7とは、Y方向で交互に
各端部分が垂直方向に重なっている。また、開口溝6
は、内側溝7のほぼ中央に配置され、垂直方向に重なっ
ている。そして、閉止溝5と内側溝7との重なりのパタ
ーンはY方向に所定の位相でずれている。以上の構成よ
りなるシート状の防音材1は、図6に示すように配管1
1に巻付けて使用される。配管11の巻付け前において
はロール状でも積重ね状態にも保管できる一枚の板部材
である。そして、配管11に装着する場合は、Y方向に
所定の長さとX方向に所定の幅で切断したものを、吸音
部材3が内側となるように巻付ける。巻付けた時の両端
は、遮音部材2の一方の端部の吸音部材3を一部はぎ取
り、この部分が反対側の遮音部材端部の上側に重なるよ
うに接着剤等で固定する。
【0020】こうして配管11に装着された防音材1
は、斜面32同士が当接することによって密着部が形成
される。密着部は、内部空間8の両端部分をドームに閉
塞する部分52と、内部空間8をY方向に所定間隔で区
切る部分51とからなる。この密着部51、52が形成
されることにより、斜面61により区画形成される開口
部10と、底面71及び円弧面72により区画形成され
る半円筒状の内部空間10とからなるレゾネータ部12
が仕切り形成されることになる。このレゾネータ部12
は、図1に示した音響系モデルと等価となる。
【0021】上記レゾネータ部12は、内部空間8をY
方向(軸方向)に任意の長さb(図3)にでき、開口部
10を同方向に任意の長さaにできるため、図1に示す
音響系モデルの開口部(開口部10)の断面積Sを任意
に変更できることになる。ここで、Sは配管に装着した
時の斜面61間の距離cとY方向の長さbとで決り、L
は斜面61の径方向の長さで決る。
【0022】具体的に、開口部10のLを3mm、開口部
10の幅cを2mm、円弧面72の等価半径rを6mmと
し、開口部10のaが20mmの場合と、5mmの場合とで
内部空間8のY方向の長さbを変化させたときのチュー
ニング周波数と内部空間8の容積Vとの関係は、数式1
より以下のようになる。
【0023】
【表1】 表1によれば、内部空間8のY方向の長さbを大きくす
ると(容積Vを大きくすると)、チューニング周波数が
小さくなる。また、開口部10のY方向の長さaを小さ
くすると(断面積Sを小さくすると)、内部空間8を小
さな容積Vとしてもチューニング周波数を低くすること
ができる。
【0024】特に、開口部10の断面積Sの変化がチュ
ーニング周波数の変化に大きく影響して設計のし易いも
のになっている。例えば開口部10のY方向の長さaを
20mmから5mmに変更する場合において、内部空間8の
Y方向の長さbを変えないとすると、チューニング周波
数は、500Hzより低くすることができるのである。
ここでは、500Hzを目的の周波数としているので、
開口部10のY方向長さaを20mmから5mmに変更すれ
ば、同じ周波数500Hzを防音するのに、a=20mm
のときより内部空間8の容積Vを小さくでき、よって内
部空間8のY方向長さbを短くできるので、配管の表面
積に対し数多くのレゾネータ部12が形成できることに
なり、防音効果の向上も期待できるものである。
【0025】また、第1実施例の防音材1は、配管11
へ装着した時に閉じる閉止溝5と、配管11に巻付けら
れた時にも開口する開口溝6と、配管11に巻付けられ
た時に内部空間8を形成する内側溝7とが、軸方向と平
行のY方向に延びるものであるから、内部空間8及び開
口部10の長さa、bを同方向に大きく変更し得る。こ
れにより、レゾネータ部12の共鳴周波数をチューニン
グして、この方向への開口部10及び内部空間8の長さ
a、bを、開口部10が内部空間8を絞り込む割合を小
さくできるような関係に設定することができる。
【0026】すなわち、表1によれば、内部空間8の容
積Vが大きくなっても、断面積Sの幅cは2mmであり、
このことは、内部空間8の容積Vの増大に対して開口部
10の絞り込みの割合を小さくできることであり、発泡
体の柔軟性による内部空間8、すなわち内側溝7の型抜
きが容易となるものである。特に本実施例の防音材1
は、配管11に装着する前の開いた状態においてロール
状でも積重ね状態にも保管できる一枚の板部材であるの
で、この開いた状態の防音材1の開口溝6の斜面61間
の距離c′は開口部10の幅cより広がり、一層、内側
溝7の型抜きが容易になる。 (第2実施例)第2実施例の防音材12は、図7〜図1
0に示すように、Y方向における開口部10の長さaと
内部空間8の長さbを同じにしたものである。すなわ
ち、第2実施例の防音材12は、開口溝6と内側溝7と
が垂直方向に重なっており、閉止溝5と開口溝6及び内
側溝7との位置がY方向には重ならず交互に配置されて
いる。従って、配管11に装着した時に閉じる閉止溝5
の斜面32による密着部51は内部空間8をY方向にし
予定間隔で区切る部分だけからなる。なお、X方向に各
隣接した溝4間では、閉止溝5の位置と開口溝6及び内
側溝7の位置とは所定の位相にずれている。
【0027】このような構成の防音材12も第1実施例
と同様の効果を奏する。特に本実施例では高い周波数の
防音に適するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の防音材に形成されるレゾネータ部の
音響系モデルを示す説明図である。
【図2】 本発明が目標とする構成のレゾネータ部を示
す断面図である。
【図3】 本発明の第1実施例の防音材を示す平面図で
ある。
【図4】 図3のA−A線に沿った断面図である。
【図5】 第1実施例の防音材の配管に装着する前の斜
視図である。
【図6】 第1実施例の防音材を配管に装着した断面図
である。
【図7】 本発明の第2実施例の防音材を示す断面図で
ある。
【図8】 図7のA−A線に沿った断面図である。
【図9】 第2実施例の防音材の配管に装着する前の斜
視図である。
【図10】 第2実施例の防音材を配管に装着した断面
図である。
【符号の説明】
1、12…防音材、2…遮音部材、3…吸音部材、31
…当接面、5…閉止溝、6…開口溝、7…内側溝、8…
内部空間、10…開口部、11…配管。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀江 宣臣 愛知県小牧市大字北外山字下小管4203番地 の1 東海化成工業株式会社内 Fターム(参考) 3H025 CA01 CB05 CB41

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 筒状の配管を覆うように該配管の外周面
    に装着される防音材であって、 前記配管に巻付けられた状態で外層となる遮音部材と、
    前記配管と前記遮音部材との間に位置する発泡樹脂製の
    吸音部材とからなり、前記吸音部材は前記配管に当接す
    る当接面に開口し該当接面を形成する表面部に設けられ
    た該配管に巻付けられた時に閉じる軸方向と平行あるい
    は斜めに延びる閉止溝と、該閉止溝と接続し該配管に巻
    付けられた時にも開口する開口溝と、該表面部を除く該
    吸音部材の本体部に形成され該閉止溝及び該開口溝に連
    通し該配管に巻付けられた時内部空間を形成する内側溝
    とからなるレゾネータ部をもつことを特徴とする防音
    材。
  2. 【請求項2】 前記レゾネータ部は間隔を隔てて軸と平
    行あるいは斜め方向にまたは周方向に複数個設けられて
    いる請求項1記載の防音材。
  3. 【請求項3】 前記内側溝は前記吸音部材の当接面と背
    向する裏面に開口していない請求項1記載の防音材。
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