JP2009156141A - 防音材 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、コンプレッサに起因するの騒音の低減に対して、その効果を的確にあげるための防音材を提供するものである。
【解決手段】側部防音材は、コンプレッサの構造体に沿って内側に吸音層、外側に一層又は多層の遮音層を巻つけ、前記吸音層の接合部を突合せ、かつ、鉛直方向の高さがコンプレッサの底面から上面とし、前記遮音層の接合部を重ね合わせ、かつ、鉛直方向の高さがコンプレッサの底面から上面に伸び、更に、上部防音材の吸音層と遮音層がその内部に納まるように配置し、側部防音材の吸音層と上部防音材の吸音層の端部が外部に露出しない構造としたのコンプレッサの防音材である。１‥コンプレッサ、１０‥防音材、１１Ａ‥吸音層、１１Ａａ、１１ａｂ‥吸音層の端部、１１ｐ‥吸音層の突き合わせ部、１２Ａ‥遮音層、１２Ａａ、１２Ａｂ‥遮音層の端部、１３‥面ファスナ−。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えば、騒音発生源であるコンプレッサにて代表される構造体の外板からもたらされる騒音、即ち、コンプレッサの内部機構から発生する音が外板から透過する空気伝搬音、並びに、内部機構から発生する振動が外板に伝搬して発生する固体伝搬音を低減するための防音材に関する。

以下、本発明の防音材について、空調機や冷凍機などに使われるコンプレッサの騒音をもって説明するが、かかる機器類が発生する騒音の低減が課題となっており、生活環境上からその低騒音化が積極的に進められている。

その場合、代表的な騒音の低減方法には、単に吸音材を貼り付けたり、吸音層と遮音シートで構成される防音材を用い、コンプレッサの外板に吸音層を当接して包み込む方法がとられている。しかし、この方法は所期の減音効果が得られなかったり、場合によっては、騒音レベルが対策前より上昇してしまうということもあり、十分な対策とならない場合がしばしばあった。

本発明は、コンプレッサに起因するの騒音の低減に対して、その効果を的確にあげるための防音材を提供するものである。

本発明の要旨は、コンプレッサ（即ち、騒音発生源の構造体）の外形に添わせて吸音層を添着し、次いで、遮音層にて前記吸音層を覆ってなる防音材であって、前記吸音層の添着端部を露呈することなく遮音層にて覆ったことを特徴とする防音材あり、前記構造体の端部から放射される騒音低減のための発明である。

より具体的には、側部防音材は、コンプレッサの構造体に沿って内側に吸音層、外側に一層又は多層の遮音層を巻つけ、前記吸音層の接合部を突合せ、かつ、鉛直方向の高さがコンプレッサの底面から上面とし、前記遮音層の接合部を重ね合わせ、かつ、鉛直方向の高さがコンプレッサの底面から上面に伸び、更に、上部防音材の吸音層と遮音層がその内部に納まるように配置し、側部防音材の吸音層と上部防音材の吸音層の端部が外部に露出しない構造としたのコンプレッサの防音材である。

より具体的には、コンプレッサの構造体の側部外形の周囲に巻き付けて吸音層を添着し、当該吸音層の側部両端部を突き合わせ、かかる突き合わせ部を遮音層にて覆ってなる構造であり、或いは、この吸音層の側部両端部を重ね合わせ、かかる重ね合わせ部を遮音層にて覆ってなる防音材である。勿論、かかる吸音層の天端部をも遮音層にて覆う構造とするものである。

前記吸音層は、かさ密度１０〜４０ｋｇ／ｍ^３ 、厚さ５〜３０ｍｍであり、吸音層は高分子系多孔質材料吸音材であり、好ましくは、ポリエステル繊維系吸音材がその代表例である。

前記遮音層は、比重２．０以上で、低剛性の遮音シ−トであり、更に具体的には、その内部を伝搬する速度が、２０００ｍ／ｓｅｃ以下、コインシデンス周波数が２ｍｍ厚さで２００００Ｈｚ以上であるゴム系或いは樹脂系の柔軟な低剛性シートである。

本発明にあって、吸音層の天端部や側端部の端面が露出しない構造とすることで騒音の低減化が図られ、更に、遮音層である遮音シートを高比重で、かつ、低剛性とすることにより、遮音シート同士の重なりの密着度がよく、更には、吸音層に対する巻き付け力も弱くすることによって吸音層の圧着歪みが少なくなり、遮音性能が維持されるという特徴を発揮する。

本発明者は、コンプレッサに起因する騒音の発生を精査し、その原因を見出しこれの対策を提供するものである。即ち、騒音対策を施した際のコンプレッサからの更なる騒音は、以下の原因によるものであることを把握した。
ａ）防音材を構成する吸音層の端部からの音響エネルギ−の漏れがあること。
ｂ）防音材を構成する遮音層の遮音シートの巻き付け力により吸音層が圧縮変形され、コンプレッサの外板の振動（音響的加振と機械的加振による）が圧縮された吸音層を介して、遮音層を構成する遮音シートに伝搬し、再放射されること。

これらの現象を図をもって示すと、図１は従来の防音材の状況を示す概念図であり、１はコンプレッサ、１０は防音材、１１Ａは吸音層、１２Ａは遮音層である。即ち、防音材１０は吸音層１１Ａと遮音層１２Ａが積層されたものであり、これをコンプレッサ１の側面に巻き付けてなるものである。この例では、吸音層１１Ａの端部１１Ａａ、１１Ａｂが重ねられている構造で、その端部１１Ａａは遮音層１２Ａに覆われておらず、外部に露出している。従って、この構造の防音材にあっては、端部１１Ａａより音響エネルギ−の漏れ（矢印）が生じてしまうこととなってしまっている。

又、吸音層１１Ａの外側に位置する遮音層１２Ａの剛性が高いと、吸音層１１Ａに巻き付けの際の圧縮歪みが大きく掛かり、図２に示すように吸音材１１Ａの厚みが減じたり、折れ曲がったり（１１Ａｄ、１１Ａｅ）するため、騒音はこれらの部位を伝わって遮音層１２Ａに伝播し、再放射されてしまうことが判明した。

本発明は、上記した二つの課題に対して特別な構成とした防音材をもって対処したもので、騒音発生源であるコンプレッサの構造体に、吸音層と一層又は多層の遮音層を添着し、遮音層にて吸音層の端部を露出することなく覆うものであって、当該構造体から発生する騒音を低減することを特徴とする防音材であり、特に好適な形態の例を示せば、コンプレッサ構造体の側面を覆う防音材は、コンプレッサの構造体に沿って内側に吸音層、外側に一層又は多層の遮音層を巻き付け、前記吸音層の側端部を突合せ、かつ、この部位を遮音層にて覆って、側端部の露出を防いだものである。勿論、かかる吸音層の天端部をも遮音層にて覆うことが最も望ましいことは言うまでもない。

即ち、音響エネルギの漏れに対しては、内側の吸音層の上部や側部の端面が外部に露出しない構造とすることで解決を図ったものである。そして、防音材の構成要素である遮音シートが高比重で、低剛性とすることにより、遮音シート同士の重なりの密着度がよく、巻き付け力も弱くなることで吸音層の圧着歪みが少なくなり、なおかつ、厚さを薄くしても遮音性能が維持されるという特徴を発揮する。さらに、遮音シートを重ね、確実に密着・固定するために、要すれば３箇所以上に、面ファスナーや糸つき文化鋲等を用いることも好ましい形態である。

また、最も好ましい形態として、コインシデンス周波数（２ｍｍ厚）が１００００Ｈｚ以上、伝搬速度が２０００ｍ／ｓｅｃ以下のゴム系あるいは樹脂系の柔軟な低剛性遮音シートと、かさ密度が１０〜４０ｋｇ／ｍ^３ の、例えば、ポリエステル繊維系吸音材の組み合わせによる構成であり、このため、コンプレッサの外板の振動が遮音シートに伝搬しにくいこと、万が一、吸音層を介して伝搬することがあっても音の放射が少ないことなどで、上述の効果と合わせて、総合的に優れた滅音効果を発揮するものである。吸音層のかさ密度について言えば、これが大き過ぎると、騒音源に対して添着しにくくなり、曲げ歪みによってしわ等の発生を見てしまうからである。

なお、要求減音量が高い場合は、遮音シートを厚くすることになるが、その場合でも、高比重・低剛性の遮音シートを２枚重ねて適用する方が界面の摩擦も利用でき、かつ、柔軟性も維持でき、更には、構造ロスを高める効果もあり、本発明の効果を一層発揮することが出来る。

図３は、コンプレッサ本体１に対して本発明の防音材１０を適用した例である。コンプレッサ本体１の側面を構成する板材に対し、吸音層１１Ａが貼り付けられ、その吸音材１１Ａの両端部１１Ａａ、１１Ａｂを突き合わせ状態１１ｐとされている。そして、この防音材１０を外囲いして遮音材１２Ａが添着されており、特に、吸音材１１Ａの両端部１１Ａａ、１１Ａｂの突き合わせ部１１ｐを完全に覆ってなるものである。尚、両層は通常は一般に用いられている粘着材をもって仮止めするものである。更に、遮音材１２Ａ（要すれば１２Ｂも）同士の密着固定には、両端１２Ａａ、１２Ａｂを重ね合わせ、面ファスナー１３を用いて固定している。

又、コンプレッサ本体１の上方では吸音層１１Ｂの天端部１１Ａｃも外部に露出することなく、蓋状の遮音層１２Ｂにて覆われているものである。図４は、吸音層１１Ａの天端部１１Ａｃは吸音層１１Ｂを介して遮音層１２Ｂにて覆っている例であるが、遮音層１２Ｂにて直接覆っていてもよい。即ち、側面に添着される吸音層１１Ａも天井部に添着される吸音層１１Ｂも、いずれもその端部１１Ａａ、１１Ａｂ、１１Ａｃは遮音層１２Ａ、１２Ｂによって覆われて外部に露出しない構造としたものである。

この実施例に用いた防音材１０は、吸音層１１Ａ、１１Ｂは、かさ密度２５ｋｇ／ｍ^３ で厚さ２０ｍｍのポリエステル繊維系吸音材で構成し、遮音層１２Ａ、１２Ｂは、比重３．０、厚さ２ｍｍの高比重、低剛性のゴムシートを用いたもので、かかるゴムシ−トが低剛性のものを用いたため、吸音層１１Ａの上にこの遮音層１２Ａを巻き付けても、吸音層１１Ａに皺のよるような大きな歪みがもたらされない。

図５は他の例を示すものであり、コンプレッサ本体１の側面に添着された吸音層１１Ａにあって、その両端部１１Ａａ、１１Ａｂは重ね合わされているが、この重ね合わせ部位１１ｑを外部に露出させることなく、遮音層１２Ａにて覆ってしまう構造である。

本発明の防音材１０の効果を確認するため、図６の実験装置とその結果を図７に示す。図６はコンプレッサのモデルであり、コンプレッサ本体１の底部にスピーカ２を設置し、これよりピンクノイズを発生し、コンプレッサ本体１の吸音層１１Ａの天端部１１Ａｃの上方１０ｃｍに設置したマイクロホン３でこれを集音し評価した。尚、図にあって１ａはアキュムレ−タであり、これらを図３及び図４にて示した形態にて防音材１０を添着したものである。

比較する従来例としては、図１に示したと同様の形態とした防音材をもって実験を行った。即ち、吸音層１１Ａの端部１１Ａｂが露出している防音材の構造である。

尚、この実験に用いた防音材１０は、段落００１８に記載した吸音層及び遮音層、面ファスナ−（３個）を夫々用いた。

図７は両者の実験結果を示す減音量の結果を示すものである。（イ）は本発明の防音材のグラフであり、（ロ）は従来構造の例である。この結果から分かるように、本発明の防音材にあっては、その減音量は従来のものと比べてはるかに大きいことが分かる。尚、吸音層１１Ａの天端部１１Ａｃが外部に露出している構造の防音材では、更に減音量が少ないことも判明した。

本発明は以上の通りであり、近時の騒音の発生源であるコンプレッサからの騒音の低減化をもたらしたものであり、更に、コンプレッサのみならず、あらゆる騒音発生源に適用可能であり、その効果は大きい。

図１は従来の防音材構造の適用例（側部）を示す図である。 図２は従来の防音材構造の不適例を示す水平方向断面図である。 図３は本発明の防音材構造の適用例を示す水平方向断面図である。 図４は本発明の防音材構造の他の適用例を示す水平方向断面図である。 図５は本発明の防音材構造の適用例を示す垂直方向断面図である。 図６は本発明の防音材の効果を確認するための実験装置の概要図である。 図７は実験結果を示すグラフである。

符号の説明

１‥コンプレッサ、
１ａ‥アキュムレ−タ、
２‥スピ−カ、
３‥マイクロフォン、
１０‥防音材、
１１Ａ、１１Ｂ‥吸音層、
１１Ａａ、１１ａｂ‥吸音層の端部、
１１Ａｃ‥吸音層の天端部、
１１Ａｄ、１１Ａｅ‥吸音層欠陥部、
１１ｐ‥吸音層の突き合わせ部、
１１ｑ‥吸音層の重ね合わせ部、
１２Ａ、１２Ｂ‥遮音層、
１２Ａａ、１２Ａｂ‥遮音層の端部、
１３‥面ファスナ−。

Claims (12)

1. 騒音発生源の構造体の外形に添わせて吸音層を添着し、次いで、遮音層にて前記吸音層を覆ってなる防音材であって、前記吸音層の添着端部を露呈することなく遮音層にて覆ったことを特徴とする防音材。
2. 騒音発生源の構造体の側部外形の周囲に巻き付けて吸音層を添着し、当該吸音層の側部両端部を突き合わせ、かかる突き合わせ部を遮音層にて覆ってなる請求項１記載の防音材。
3. 騒音発生源の構造体の側部外形の周囲に巻き付けて吸音層を添着し、当該吸音層の側部両端部を重ね合わせ、かかる重ね合わせ部を遮音層にて覆ってなる請求項１記載の防音材。
4. 騒音発生源の構造体の側部外形の周囲に巻き付けて吸音層を添着し、当該吸音層の天端部を遮音層にて覆ってなる請求項１乃至３いずれか１記載の防音材。
5. 吸音層が、１層又は複数層である請求項１乃至４いずれか１記載の防音材。
6. 遮音層が、１層又は複数層である請求項１乃至４いずれか１記載の防音材。
7. 遮音層の固定は、面ファスナー又は糸つき文化鋲を用いる請求項１乃至６いずれか１記載の防音材。
8. 吸音層は、かさ密度１０〜４０ｋｇ／ｍ^３ 、厚さ５〜３０ｍｍである請求項１乃至７いずれか１記載の防音材。
9. 吸音層は、高分子系多孔質材料吸音材である請求項１乃至８いずれか１記載の防音材。
10. 高分子系多孔質材料吸音材がポリエステル繊維である請求項９記載の防音材。
11. 遮音層は、比重２．０以上で、低剛性の遮音シ−トである請求項１乃至９いずれか１記載の防音材。
12. 遮音層は、その内部を伝搬する速度が２０００ｍ／ｓｅｃ以下、コインシデンス周波数が２ｍｍ厚さで１００００Ｈｚ以上であるゴム系或いは樹脂系の柔軟な低の剛性シートである請求項１０記載の防音材。

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