JP2001166780A - 吸音装置 - Google Patents

吸音装置

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JP2001166780A
JP2001166780A JP34892699A JP34892699A JP2001166780A JP 2001166780 A JP2001166780 A JP 2001166780A JP 34892699 A JP34892699 A JP 34892699A JP 34892699 A JP34892699 A JP 34892699A JP 2001166780 A JP2001166780 A JP 2001166780A
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JP
Japan
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sound absorbing
sound
absorbing device
plate
air layer
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JP34892699A
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English (en)
Inventor
Yasuo Shimizu
康男 清水
Fumiaki Kishino
史明 岸野
Takuya Fujimoto
卓也 藤本
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YOTSUMOTO ONKYO SEKKEI JIMUSHO
YOTSUMOTO ONKYO SEKKEI JIMUSHO KK
Nichias Corp
Original Assignee
YOTSUMOTO ONKYO SEKKEI JIMUSHO
YOTSUMOTO ONKYO SEKKEI JIMUSHO KK
Nichias Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 背後空気層による吸音を行う吸音装置にお
いて、音波の流動的な性質を利用することで、限られた
厚さでありながら、両面からの吸音を低音域まで行うこ
とができる吸音装置にある。 【解決課題】 この吸音装置は、金属繊維材料を圧縮成
形した一対の板状吸音材101、103でもって、アル
ミニウム板102が挟まれている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、吸音装置に係り、
詳しくは、背後空気層の作用による吸音を行う吸音装置
において、音波の波動的な性質を利用することで、限ら
れた厚さでありながら、両面からの吸音を低音域まで行
うことができる吸音装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】吸音装置としては、ガラスウールやロッ
クウールなど無機質繊維の背後に背後空気層を設けたも
のが広く知られている。
【0003】吸音装置として問題となるのは、500H
z以下というような低音域での吸音性能である。低音域
での吸音性能を高めるには、ガラスウールやロックウー
ルなど無機質繊維として密度の高いものを用い、またそ
の厚さを厚くし、さらに背後空気層を厚くすればよい。
しかし、この構造には、以下のような課題がある。
【0004】 ガラスウールなどの占める重量が大き
く、全体として重量が重くなる。 健康への悪影響が懸念されるガラスウールなどを多
量に用いることは好ましくない。 長期の使用において、ガラスウールなどの吸湿や劣
化による吸音性能の低下が課題となる。 ガラスウールなどは、産業廃棄物として処理しなく
てはならず、リサイクル性に課題がある。
【0005】このような課題を解決する技術として、ア
ルミニウム繊維などの金属繊維を用いた吸音材料が知ら
れている(例えば、実公平5−2646号公報参照)。
【0006】特に、アルミニウム繊維を用いた場合に
は、軽量で、またその厚さが薄くても低音域において高
い吸音性能が得られ、上述した課題は、ほぼ解消するこ
とができる利点がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】このような吸音材と、
その背後に設けられた背後空気層を備えた吸音装置は、
吸音材料を配置した面のみが吸音性能をもつこととな
り、背後空気層が設けられた面側の吸音性能は得られな
いことになる。
【0008】ところで、市場には、吸音パネルのような
吸音装置において、両面に吸音性能が得られるものが求
められている。例えば、音響的な仕切りや両面から入射
する騒音の吸音板といった目的に利用されることがあ
る。
【0009】図7(A)に示す吸音装置400は、古典
的な吸音材402と背後空気層401からなり、この構
造では、403側から入射する音波は吸音するが、40
4側から入射する音波は吸音しない。即ち、片面から入
射する音波しか吸音しない構造である。
【0010】この構造において、両面からの吸音を可能
とするには、さらにもう一組の吸音材406及び背後空
気層405からなる吸音装置407を用意し、図7
(B)にするように2つの吸音装置400と407を背
中合わせに張り合わせた構造の吸音装置408とすれば
よい。
【0011】しかしながら、これでは全体として吸音装
置408の厚さが厚くなり、設置場所などに制限の多い
吸音装置としては好ましくない。また、低音域での吸音
性能を高くしようとした場合、背後空気層401、40
5を厚くしなければならないが、その場合、さらに吸音
装置408全体の厚さが厚くなってしまう。
【0012】逆に、図7(B)に示すような構造の吸音
装置408において、吸音装置全体の厚さを薄くしよう
とすると、背後空気層401、405の厚さが小さくな
り、低音域における所定の吸音効果が得られなくなって
しまう。
【0013】本発明は、上記の課題を解決するものであ
り、特に、両面からの吸音が可能であり、低音域での吸
音性能が高いことを主たる目的とする吸音装置を提供す
ることにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明に係る吸音装置の
第1の発明は、金属繊維材料を圧縮成形した一対の板状
吸音材でもって、波型形状板が挟まれていることを特徴
とする。
【0015】本発明の第2の発明は、波型形状板のピッ
チまたはその平均値が500mm以下であることを特徴
とし、第3の発明は、波型形状板のピッチまたはその平
均値が300mm以下であることを特徴とし、第4の発
明は、金属繊維材料及び波型形状板がアルミニウム繊維
やステンレス繊維などの金属繊維で構成されていること
を特徴とする。
【0016】波型形状板としては、断面が角波形状のも
の、角波形状の断面構造において角が丸みを帯びたも
の、鋸形状のもの、その他所定の形状が周期的に繰り返
される断面構造のものを挙げることができる。
【0017】
【作用】第1の発明を採用することで、簡単で軽量な構
造でありながら、低音域での吸音性能に優れた両面吸音
装置が得られる。
【0018】第2の発明を採用することで、より高音域
での吸音が可能となる両面吸音装置が得られ、第3の発
明を採用することで、さらにより高音域までの吸音が可
能となり、第4の発明を採用することで、軽量でリサイ
クル性に優れた吸音装置が得られる。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図1(A)は、本発明に係る吸音装
置の基本的な実施形態を示す説明用断面図、図1(B)
は、同組み合せた実施形態を示す説明用断面図、図2
は、本発明に係る吸音パネルの例を示す分解図、図3
は、同説明用断面図、図4は、背後空気層の背後厚さを
300mmとし、角波形状板のピッチ幅を変化させた吸
音パネルの統計入射吸音率を示すグラフ、図5は、背後
空気層の背後厚さを200mmとした同様な吸音パネル
の統計入射吸音率を示すグラフ、また、図6は、本発明
の実施形態におけるその他の波型形状板の断面構造を示
す図である。
【0020】初めに、本発明に係る吸音装置10の基本
的な実施形態を図1に基づいて説明する。この吸音装置
10は、表面の吸音材11と背後空気層12からなる中
空箱形体aと、これと向きを逆にした裏面の吸音材13
と背後空気層14からなる中空箱形体bとが互いに吸音
材11、13が表面或いは裏面に交互に位置するように
組み合わせた構造に特徴があり、左右の側面板15、1
5と吸音材11、13の表面板16或いは裏面板17
は、非通気性の材料である金属材料などで構成されてい
る。
【0021】この構成によれば、背後空気層12、14
の厚さを充分な厚さとすることができるので、低音域ま
での吸音性能を確保することができる。しかし、吸音に
寄与する吸音材11、13の面積が片面で半分となる
が、図1(B)のように中空箱形体a、b、a、b、…
の繰り返しの周期が入射する音波の波長に対して十分に
小さければ、音波の波動性により音波は、背後空気層1
2、14を有する吸音材11、13の領域に回り込み、
ある程度吸音されることになる。従って、図1(B)に
おける中空箱形体a、b、a、b、…の繰り返しの周期
を細かく小さくすることで、より高音域までの吸音が可
能となる。本発明は、上述した基本的な実施形態を基
に、より簡単な構造、より軽量、より低コストなものと
して得られるものである。
【0022】次に、本発明を実施した一例を図2と図3
に示す吸音パネル100について説明する。この吸音パ
ネル100は、アルミニウム繊維を板状に圧縮した吸音
材101と103とでもって、角波形状に加工したアル
ミニウム板102が挟まれて固定された構造となってい
る。
【0023】アルミニウム繊維としては、直径が50〜
200μmのアルミニウム繊維を面密度が500〜40
00g/m、厚さが1〜5mm度となるように加圧圧
縮したものを用いる。また、角波形状のアルミニウム板
102としては、厚さ0.5〜3mm程度のものを角波
形状にプレス加工したものを用いるとよい。なお、吸音
材料101、103としては、アルミニウム以外の金属
からなる繊維材料、ステンレス繊維などを用いることも
できる。
【0024】アルミニウム板102におけるピッチ幅d
の寸法は、500mm以下、好ましくは300mm以下
が良い。その周期性は、ピッチ幅dを一定なものとした
ものに限定されずに異なるピッチ幅にするのでもよく、
また、表面側と裏面側とでピッチ幅dの値を異にするな
ど任意な事項である。なお、ピッチ幅dの値が均一でな
い場合、その平均値を500mm以下、好ましくは30
0mm以下とすることが望ましい。ピッチ幅dの値が5
00mm以上であると、高音域側の吸音性能が低下し、
吸音パネルとしての吸音帯域が狭くなり好ましくない。
【0025】アルミニウム板102の材質は、アルミニ
ウム以外の金属、例えばステンレスなどの金属材料や、
金属以外の材料、例えばガラスウールやロックウールな
どの無機質繊維であってもよい。しかし、吸音材と角波
形状板を全てアルミニウムで構成することは、リサイク
ル性、耐久性、軽量性といった点で特に好ましい。ま
た、角波形状板が補強材となり、軽量で構造的にも丈夫
なものとすることができる。
【0026】角波形状の凹凸の繰り返しは、少なくとも
5個以上(5周期以上)、好ましくは10個以上(10
周期以上)あることが好ましい。これは、上述するよう
にアルミニウム板102がある程度の面積を持ったもの
にしないと所定の吸音効果が得られないからである。
【0027】本発明の実施品は、通常の吸音装置の他に
音響的な仕切りや両面から入射する騒音の吸音パネルな
どに利用することができる。本発明を採用した場合、低
音域での吸音性能に優れた両面からの吸音が可能な吸音
パネルを得ることができる。この吸音パネルは、2方向
からの音波を吸音する機能があるにもかかわらず、従来
品の1方向からの音波の吸音に必要とされる厚さで事足
りるという優位性がある。また、波型形状板によって全
体が補強されるので、構造を強固なものとすることがで
きる。
【0028】さらに、詳しく吸音パネル100の実施例
について説明する。この吸音パネル100は、表面と裏
面を構成する吸音材101、103により角波形状のア
ルミニウム板102が挟まれ、このアルミニウム板10
2によって交互に位置する背後空気層104、105が
構成されている。吸音材101と103は、直径が10
0μmのアルミニウム繊維を圧縮し、有機バインダーで
バインドした板状を有する。この吸音材101と103
は、密度が1.3g/cm、厚さが2mm、面密度が
2000g/mである。
【0029】また、このアルミニウム繊維は、溶融アル
ミニウムを加圧して小径のノズルから吹き出させ、それ
を冷却することで得る。そして、このアルミニウム繊維
に有機バインダーを加えて圧縮成形することで板状の吸
音材料を得る。
【0030】一方、アルミニウム板102は、2mm厚
のアルミニウム板をプレス加工することで得る。そし
て、吸音材101と103は、このアルミニウム板10
2に接着剤でもって固定される。固定の方法は、接着剤
によるものに限定されず、ビスやリベットによるもの、
溶接やろう付けによるもの、それらを組み合わせた方法
によるものなどを採用できる。
【0031】図4に示すグラフは、背後空気層の背後厚
さLを300mmとし、ピッチ幅dの寸法を100〜8
00mmまで変化させた場合の吸音性能で表す統計入射
吸音率である。
【0032】この場合、ピッチ幅dを500mm以下、
さらには300mm以下とすることで、より高音域側で
の吸音性能が高められ、また全体としても吸音性能が高
くなることが分かる。また、ピッチ幅dを300mm以
下としてもさほど吸音性能に変化がないことも分かる。
なお、×印で示すのは、厚さ50mmのガラスウールの
背後に50mm厚の背後空気層を設けた場合の比較デー
タである。
【0033】図5に示すグラフは、背後空気層の背後厚
さLを200mmとし、ピッチ幅dの寸法を100〜8
00mmまで変化させた場合の吸音性能を表す統計入射
吸音率である。
【0034】図4と図5のグラフにより、ピッチ幅dを
500mm以下、より好ましくは300mm以下とする
ことで、より高音域側での吸音性能が高められ、さらに
全体としても吸音性能を高くできることが分かる。な
お、図5の×印で示すのは、厚さ50mmのガラスウー
ルの背後に50mm厚の背後空気層を設けた場合の比較
データである。
【0035】図2と図3に示す吸音パネル100は、1
06側と107側から入射する音波の吸音については両
面方向とも吸音性能が同じものとなるが、表面と裏面に
おいて、ピッチ幅dの寸法を違うものとすれば、両面方
向で異なる吸音性能を得ることができる。本発明に利用
される波型形状板としては、角波形状以外に図6(A)
〜(D)に示すようなバリエーションを挙げることがで
きる。
【0036】
【発明の効果】本発明を採用することで、金属繊維を用
いた吸音装置において、より吸音周波数帯域が広いもの
を得ることができる。また、簡単な構造でありながら、
軽量で強固であり、リサイクル性にも優れる。さらに、
限られた厚さでありながら両面における吸音性能を有す
る吸音装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】発明に係る吸音装置の基本的な実施形態を示す
説明用断面図。
【図2】本発明に係る吸音パネルの例を示す分解図。
【図3】同説明用断面図。
【図4】背後空気層の背後厚さを300mmとし、角波
形状板のピッチ幅を変化させた吸音パネルの統計入射吸
音率を示すグラフ。
【図5】背後空気層の背後厚さを200mmとした同様
な吸音パネルの統計入射吸音率を示すグラフ。
【図6】本発明の実施形態におけるその他の波型形状板
の断面構造を示す図。
【図7】従来例を示す吸音装置。
【符号の説明】
101 吸音材 102 アルミニウム板 103 吸音材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岸野 史明 東京都港区芝大門1−1−26 ニチアス株 式会社内 (72)発明者 藤本 卓也 福岡県福岡市南区高宮2丁目9−27−405 Fターム(参考) 2D001 CA02 CB01 CC01 CD03 2E001 DF04 GA15 GA29 GA48 GA85 HA32 HA33 HB01 HB03 HB04 LA01 LA04 LA05 LA12 5D061 AA16 AA22 BB17 BB21 BB37

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属繊維材料を圧縮成形することで得た
    一対の板状吸音材でもって、波型形状板が挟まれている
    ことを特徴とする吸音装置。
  2. 【請求項2】 波型形状板のピッチまたはその平均値が
    500mm以下であることを特徴とする請求項1記載の
    吸音装置。
  3. 【請求項3】 波型形状板のピッチまたはその平均値が
    300mm以下であることを特徴とする請求項1記載の
    吸音装置。
  4. 【請求項4】 金属繊維材料及び波型形状板がアルミニ
    ウム繊維やステンレス繊維などの金属繊維で構成されて
    いることを特徴とする請求項1乃至3記載の吸音装置。
JP34892699A 1999-12-08 1999-12-08 吸音装置 Pending JP2001166780A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009037068A (ja) * 2007-08-02 2009-02-19 Furukawa Sky Kk 吸音構造体および吸音装置
JP2011113057A (ja) * 2009-11-30 2011-06-09 Kobe Steel Ltd 防音材、防音システム及び防音材の製造方法
JP2014085421A (ja) * 2012-10-22 2014-05-12 Inoac Corp 吸音構造体

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JP2009037068A (ja) * 2007-08-02 2009-02-19 Furukawa Sky Kk 吸音構造体および吸音装置
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