JP2000282421A - 吸音パネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 薄くて軽く、施工性のよい吸音性能が高い吸
音パネルにある。 【解決手段】 一対の外装板２ａ，２ｂとの間にアルミ
ニウム繊維３を加圧成形させて一体化してなる吸音パネ
ル１であって、この外装板２ａ，２ｂには、複数の開口
４ａ，４ｂがそれぞれ形成され、これら開口４ａ，４ｂ
の位置は、それぞれ互いにずれて構成してある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高速道路や鉄道な
どの防音壁に用いられる吸音パネルに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】繊維材料を用いた吸音パネルが各種知ら
れており、繊維材料として、ガラスウールやロックウー
ル、金属繊維などが用いられている。ガラスウールやロ
ックウールは、濡れると、その吸音性が劣化するという
問題がある。従って、野外などの水に濡れる可能性のあ
る場所での使用には、特殊な防水処理を施すなどの工夫
が必要となっている。

【０００３】この問題を解決する一つの手段として、本
出願人らは、従来のガラスウールやロックウールに代え
て、アルミニウム繊維を使用した吸音パネルを提案して
いる（特開平１０−１６８８３３号公報参照）。

【０００４】上記アルミニウム繊維を使用した吸音パネ
ルは、高密度に構成でき、薄くても高い吸音性能を発揮
することができるので、厚さが数ｍｍ程のものが製品化
されている。このことは、この吸音パネルは、高い吸音
性能を有していながら、軽くて薄く利用範囲が広いこ
と、また、高い施工性を有していることなどの特徴が挙
げられる。

【０００５】一方、近年さらに高い吸音特性が要望され
ている。吸音性能を高くするには、アルミニウム繊維層
を厚くすればよいが、それでは吸音パネルが重くなり、
軽くて薄く利用範囲が広い、と言った上記するアルミニ
ウム繊維を使用した吸音パネルが有する特徴が失われて
しまう。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
吸音パネルが有する特徴を活用しながら、より高い吸音
性能を有する吸音パネルを提供することを課題とするも
のである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記する目的を達成する
ため、本発明に係る第１の発明は、一対の外装板と、該
一対の外装板との間に金属繊維材料を加圧成形させて一
体化してなる吸音パネルであって、前記一対の外装板に
は、複数の開口がそれぞれ形成され、各外装板における
開口の位置は、それぞれ互いにずれていることを特徴と
するものである。

【０００８】第２の発明は、開口は周期性をもって形成
され、各外装板における開口位置の周期性は、位相が１
８０度異なっていることを特徴とし、また、第３の発明
は、金属繊維材料の厚みは、平均４ｍｍ以下であり、外
装板の開口率は、２５％以上であり、外装板の開口に
は、金属繊維材料の金属繊維が盛り上がっていることを
特徴としている。

【０００９】さらに、第４の発明は、金属繊維材料の金
属繊維の密度は、開口周縁部が高密度領域であることを
特徴とし、さらに、第５の発明は、開口における盛り上
がり部の高さｈと一対の外装板の間隔ｔの比がｈ／ｔ＝
０．３〜１であることを特徴とするものである。

【００１０】

【作用】本発明によれば、一対の外装板との間に金属繊
維材料を加圧成形させて一体構成されているため、薄く
ても高い吸音性能に加え、次のような、より高い吸音性
能が発揮する吸音パネルとなる。

【００１１】つまり、一対の外装板に形成した開口が、
それぞれ互いにずれているために、この開口の金属繊維
材料から入射する音波は、屈曲した経路による長い伝搬
経路と共に、吸音に適する適度な高密度領域を通過する
ため、吸音効率が高くなるような音響抵抗を受け、その
ことで、音響エネルギーが繊維材料の振動エネルギーに
変換する効率が高まり、より高い吸音性能の吸音パネル
となる。この作用は、前述の第３の発明〜第５の発明を
採用することでより顕著に得ることができる。

【００１２】また、本発明では、金属繊維材料を用いて
いるので、音波の伝搬経路に形成される高密度領域が効
果的に形成され、上述する作用がより顕著に得ることが
できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図面を参照し
て説明する。図１は、アルミニウム繊維の一部を省略し
た吸音パネルの１例を示す斜視図、図２は、同説明用の
縦断面図、図３は、吸音パネルの２例を示す斜視図であ
る。

【００１４】図１と図２とに示す吸音パネル１は、上下
一対の外装板２ａ，２ｂとの間に金属材料としてアルミ
ニウム繊維３が若干のバインダーを加えて加圧成形さ
れ、圧着させたアルミニウム繊維３を挟んで一対の外装
板２ａ，２ｂが一体構成されている。

【００１５】この外装板２ａ，２ｂは、共にアルミニウ
ム製の板体で構成され、各外装板２ａ，２ｂには、図示
するように、細長状の開口４ａ，４ｂ，…が周期性をも
って多数形成されている。つまり、これら開口４ａ，４
ｂ，…は、互いの開口位置が一致しないようにずれるよ
うに相対向させて配置されている。図示例では、開口４
ａ，４ｂ，…が形成されている周期の位相が１８０度ず
れた状態で、外装板２ａ，２ｂとは対向配置され、各開
口４ａ，４ｂ，…の位置が互い違いになるように構成さ
れている。

【００１６】そして、アルミニウム繊維３は、圧着され
ることによって、各外装板２ａ，２ｂの各開口４ａ，４
ｂ，…に位置するアルミニウム繊維３には盛り上がり部
３０ａ，３０ｂが形成されている。

【００１７】また、互いに相対向する外装板２ａ，２ｂ
によって挟まれたアルミニウム繊維３は圧着されること
によって、上記盛り上がり部３０ａ，３０ｂに比べ、ア
ルミニウム繊維３の高い密度の高密度領域３１が形成さ
れている。この高密度領域３１は、図示のように各開口
４ａ，４ｂ，…の周縁部に形成されることになる。

【００１８】次に、本発明者らが実施した例を図２に示
す吸音パネル１により説明する。外装板２ａ，２ｂは、
上記するようにアルミニウム製の板体を使用し、それぞ
れの厚さは１ｍｍとし、外装板２ａ，２ｂの間隔ｔは、
１．５ｍｍ。開口４ａ，４ｂは、２２ｍｍ×３ｍｍと
し、外装板２ａ，２ｂの面積に対し開口率２５％になる
ように開口４ａ，４ｂが形成してある。アルミニウム繊
維３は、直径１００μｍ程度の細い材料を使用する。こ
れを厚さ３．５ｍｍｔ、面密度２０００ｇ／ｍ^２の板状
に圧縮し、さらに、外装板２ａ，２ｂで挟み、ｔ＝１．
５ｍｍとなるように圧縮することで吸音パネル１を得
る。そして、高密度領域３１となる外装板２ａ，２ｂの
重なりしろｓは、１ｍｍ程度としている。

【００１９】上記構成の吸音パネル１に音波を入射する
と、図示の矢印Ｘに示すように一方の外装板２ａにおけ
る開口４ａの盛り上がり部３０ａから入射した音波は、
二つに別れて高密度領域３１のアルミニウム繊維３を経
て、他方の外装板２ｂにおける左右の開口４ｂ，４ｂの
盛り上がり部３０ｂの経路をもって、音波は吸音パネル
１を通り抜ける。

【００２０】上記する音波の経路は、屈曲したものであ
り、また、その経路にはアルミニウム繊維３の高密度領
域３１が存在している。つまり、このように音波の伝搬
に寄与する空気分子の運動経路を屈曲形成することによ
り、音波の伝搬経路を長くすることができ、吸音に適当
な音響抵抗を十分確保することができる。また、その経
路中にアルミニウム繊維３の高密度領域３１が形成され
ているため、やはり吸音に適当な抵抗を得ることができ
る。

【００２１】このように、適当な音響抵抗が得られるこ
とで、音響エネルギーがアルミニウム繊維３の振動エネ
ルギーに変換する効率を高くすることができ、吸音パネ
ルの性能が一段と高くなる。

【００２２】本発明者らの研究によれば、上述した性能
を発揮するためには、外装板２ａ，２ｂの間隔ｔが４ｍ
ｍ以内、好ましくは２ｍｍ程度である。また、盛り上が
り部３０ａの高さｈと外装板の間隔ｔの比がｈ／ｔ＝
０．３〜１程度の場合に高密度領域３１を吸音に適当な
状態とすることができる。ｈ／ｔ＜０．３だと高密度領
域の形成が不十分で、ｈ／ｔ＞１だと高密度領域の密度
が高すぎ音波の通過が困難となり、吸音性能が低下する
ので好ましくない。

【００２３】外装板２ａ，２ｂの間隔ｔが４ｍｍ以上で
あると、屈曲した音響経路を形成するために、重なりし
ろｓを大きくしなければならない。しかし、この重なり
しろｓの寸法を大きくすることは、非開口面積を増大さ
せることになり、開口率の低下を招く。開口率が低下す
ると、パネル表面での音の反射が顕著になり、吸音パネ
ルとしての性能が低下してしまう。

【００２４】また、外装板２ａ，２ｂの間隔ｔが大きく
なると、一対の外装板２ａ，２ｂによる非開口部分にお
けるアルミニウム繊維３に対する圧縮が不十分となり、
効果的な高密度領域３１の形成ができなくなる。また、
重なりしろｓが０．５ｍｍ以下であると、音の通過する
経路の屈曲性が損なわれ、音響抵抗が増大する妨げとな
る。

【００２５】図４は、本発明者らが吸音率を残響室法
（ＪＩＳ Ａ １４０９）により測定した結果を示す表
である。試験体１は、発明の実施の形態で示した吸音パ
ネルで、試験体２は、厚さ２．０ｍｍｔ、面密度２００
０ｇ／ｍ^２ に加圧成形した板状のアルミニウム繊維、
試験体３は、試験体１において、穴の位置をずらさずに
配置した外装板でもって挟んだ構造を有する吸音パネル
である。また、背後空気層は何れも５０ｍｍとして測定
した。

【００２６】測定の結果、本発明に係る吸音パネルが、
より高い吸音性能を有していることが確認できた。

【００２７】上記する実施例では、吸音パネル１の外装
板２ａ，２ｂに細長状の開口４ａ，４ｂ，…を形成して
あるが、開口の形状はこれに限定されず、図３に示すよ
うに円形の開口４ｃ，４ｄ，…を形成した外装板２ｃ，
２ｄで吸音パネル１０を構成したり、図示省略する多角
形や楕円形などの多様な形状の開口とすることができ
る。この場合、上記する条件でアルミニウム繊維３を圧
着させることは勿論のことである。

【００２８】また、吸音パネル１，１０では、各外装板
の開口の位置が完全に重ならない構造となっているが、
一部が重なるような開口のずらし方でもよい。ただし、
ここで示すように各外装板の開口の位置がまったく重な
らず、開口４ａ，４ｂの周縁部全域に高密度領域３１が
形成される構造が、最も高い吸音性能が得られる。

【００２９】

【発明の効果】本発明に係る吸音パネルによれば、薄く
しかも高い吸音性能を有する金属繊維材料の特性に加
え、一対の外装板との間に金属繊維材料を加圧成形させ
て一体構成されているため、音響抵抗を増大させ、より
高い吸音性能を有する吸音パネルとなる。

【００３０】つまり、一対の外装板に形成した開口が、
それぞれ互いにずれているために、この開口の繊維材料
から入射する音波は、屈曲した経路による長い伝搬経路
と共に、高密度領域を通過するため、音響エネルギーが
繊維材料の振動エネルギーに変換する効率が高まり、よ
り高い吸音性能の吸音パネルを提供できる。

【００３１】また、繊維材料に金属繊維を用いると、雨
水や結露などによるへたりのような劣化がなくなり、し
かも、厚さが薄いこともあって水分の抜けよく、耐水性
に優れた吸音パネルである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るアルミニウム繊維の一部を省略し
た吸音パネルの１例を示す斜視図。

【図２】同説明用の縦断面図。

【図３】本発明に係るアルミニウム繊維の一部を省略し
た吸音パネルの２例を示す斜視図。

【図４】試験体（１）〜（３）の吸音率を示すグラフ。

【符号の説明】

１ 吸音パネル ２ａ，２ｂ 外装板 ３ アルミニウム繊維 ４ａ，４ｂ 開口

フロントページの続き (72)発明者 横山 義明 福岡県大牟田市四山町80番地の23株式会社 アルム内 (72)発明者 右田 慎司 福岡県大牟田市四山町80番地の23株式会社 アルム内 (72)発明者 奥園 伸一 福岡県大牟田市四山町80番地の23株式会社 アルム内 (72)発明者 藤原 恭司 福岡県筑紫郡那珂川町王塚台２丁目172番 (72)発明者 服部 幸夫 千葉県千葉市稲毛区轟町５−１−９−201 Ｆターム(参考） 2D001 AA01 CA01 CB02 CD03 5D061 AA16 BB02

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の外装板と、該一対の外装板との間
   に金属繊維材料を加圧成形させて一体化してなる吸音パ
   ネルであって、前記一対の外装板には、複数の開口がそ
   れぞれ形成され、各外装板における開口の位置は、それ
   ぞれ互いにずれていることを特徴とする吸音パネル。
2. 【請求項２】 開口は周期性をもって形成され、各外装
   板における開口位置の周期性は、位相が１８０度異なっ
   ていることを特徴とする請求項１記載の吸音パネル。
3. 【請求項３】 金属繊維材料の厚さは、平均４ｍｍ以下
   であり、外装板の開口率は、２５％以上であり、外装板
   の開口には、金属繊維材料の金属繊維が盛り上がってい
   ることを特徴とする請求項１又は２記載の吸音パネル。
4. 【請求項４】 金属繊維材料の金属繊維の密度は、開口
   周縁部が高密度領域であることを特徴とする請求項１、
   ２又は３記載の吸音パネル。
5. 【請求項５】 開口において金属繊維材料は盛り上がっ
   ており、その高さｈと一対の外装板の間隔ｔの比がｈ／
   ｔ＝０．３〜１であることを特徴とする請求項１、２、
   ３又は４記載の吸音パネル。