JP3132920U - 騒音吸収用吸音器 - Google Patents

Abstract

【課題】本考案は、室内外で発生する全方向からの騒音を効率よく吸音し、相互の会話又は音楽、演劇等の傾聴、観劇の場合の音声、楽器音、台詞等を明確に理解し得る様に作用する室内吸音器を提供する事を課題とする。
【解決手段】本考案の吸音器は、同一又は異なる寸法の多数の開孔を備えた有孔空洞外殻部と、その内部に間挿される同心円的で同様な多数の開孔を備えた有孔空洞内殻部とより成り、後者の殻本体の全長の内外は、少なくとも一枚の音波不透化性隔壁で当分化されており、この隔壁に依って形成される二者間の各空室区画には、ロックウ−ルの如き吸音材を充填して密閉すると同時に、場合によっては、更にその外面を装飾性繊維物質で被覆し且つ懸垂自在に構成した事を特徴とするものである。
【選択図】図１

Description

本考案は、騒音、特に内外から伝わる騒音、雑音を吸収して身近かな室内会話等を明確化するための吸音器に関する。

技術背景

従来、音波が物体に衝突した場合、そのエネルギ−の一部は熱として消費され、それを繰り返す内に徐々にそのエネルギ−は低減されて、やがて消滅する事が知られている。
特に、ヘルムホルツ箱等の如く、その表面に開けられた細孔から内側の空間（Ｖ）内に入った音は、以下の式で示す共振周波数（ｆ_０）付近の狭い周波数帯域で、この孔の入口部の空気を激しく振動させ、その摩擦損失で音エネルギ−を低減させると共に、空洞内に入ってからは、空洞内壁に衝突しながら共鳴し、徐々にそのエネルギ−を消失して消音される。
特に、ロックウ−ル等の吸音材をこの空洞内に充填しておくと、その効果は極度に増幅される事は周知であり、その結果は以下の二式に依って容易に理解される。
数式１・・・・・・ヘルムホルツ箱共鳴エネルギ−の構造原理の式
ｆ_０＝ ｃ／２π［ｓ／（ｖ（ｅ＋ａ））］^１／２
（但し孔が円の場合は、ａ＝０．８ｄ）
ｆ_０： 共振周波数 Ｃ： 音速
ｓ ： 開孔断面積 ｖ： 空洞容積
ｅ ： ネックの長さ ａ： 管端補正
数式２・・・・・・・・・・・吸音率原理の式

但し α：吸音率 Ｉｉ：音波入射エネルギ−
Ｉｒ：音波反射エネルギ−

従って、この様な共振型の吸音器又は吸音容器を使用して吸音、消音効果を上げる為には、幅広い周波数帯域に於ける吸音効果を得る事が必要である。
即ち、吸音器の材質、孔の形、その配置、内側空洞の容積、吸音材の併用等の材質、形状及び構造上の巧みな選択並びに組合せが必要と成って来る。

此の様な点を考慮すると、低音域の音波を吸収する為には、吸音材料として孔開き板状体、スリット状構造体が、中音域の吸音材料としては、膜状材料例えばビニルフイルム、レザ−、金属箔、独立気泡性樹脂材料並びに孔開き合板、孔開きアルミ板等の孔開き構造体が夫々推奨され、中高音域吸音材料としては、グラスウ−ル、ロックウ−ル、フエルト、発砲樹脂材、織物埴毛製品等が好んで使用されているのが現状である。

斯くの如き考察において、室内の騒音を有効に吸収する吸音器として、近年、孔開き円筒体又は孔開き球体より成ると共に、その内部を少なくとも三等分又は六等分する音波非透過性隔壁で分別された空洞を形成し、此の空洞室内に軟質繊維より成る吸音材を充填して、此の種騒音を吸収する室内吸音器が提案されている。
特開２００３−２７１１５２

此の技術は、特定の騒音源からの音波が、当該吸音器の何れかの開孔から侵入して吸音される様に、孔付き円筒体又は球体の外殻体を有し、その内部空洞を音波非透過性の隔壁で少なくとも三又は六等分したものであるから、少なくとも三個若しくは六個の音波入射曲面を持つヘルムホルツ箱の音波非透過性背板を収束して形成された円筒体又は球体であると見做されるので、その効果も少なくとも三個若しくは六個の曲面ヘルムヘルツ箱を、３６０度方向に向けて収束し、当該箱内の空洞に空気室を残す事なく悉く軟質繊維の吸音材で充満して形成した吸音器と同等と考えられる。

従って、当該吸音器の材質並びに構造的見地からして、その外殻体曲面上の各種開孔部に於ては、上記した様に、低音域の音波が共振して消音され、その内側に充填されたロックウ−ル吸音材では、中高音域の音波が吸音されて理論上は、略全周波数域の音波が吸収され得ると推測されるが、その内部空洞内には、ヘルムホルツ箱特有の空気室が全く存在せず、空気の振動による共鳴エネルギ−の吸音又は消音効果は期待出来ないので、場合に依っては、特定の周波数の音波は残存又は漏洩して完全な全音域の吸音又は消音は期待出来ないと考えられる。

考案が解決せんとする課題

本考案は、此の様な従来の吸音器の欠点を克服し、更にその吸音効率を向上させると同時に、室内における装飾的効果も高め、しかもその室内の環境をも浄化し且つ安逸化し得る新規な吸音器を提供する事を課題とする。

課題を解決する為の手段

上記課題を解決する為に本考案の吸音器は、以下の如き材質、形状、並びに構造より成る事を特徴とする。
（１）： 所定形状の 有孔空洞外殻部と、此に間挿される第二の有孔空洞内殻部とより成り、前記有孔空洞内殻部が、その全長の内外にわたる空間を等分化する少なくとも一個の音波不透過性隔壁を備え、此の隔壁と前記有孔空洞内外殻部間に形成される空間内を適当な吸音材で充填して被蓋した事。
（２）： 上記有孔空洞内外殻部の夫々の外形が、円筒状、円柱状、角柱状、円錐台状、角錐台状、角錐状又は此等に類似の形状の一種又は組合せより成る事。
（３）： 上記有孔空洞外殻部の外側を、適当な多孔性繊維物質で被覆して、その吸音効果と装飾性を一層高めた事。
（４）： 上記有孔空洞外郭部の一端に、懸垂具を取り付けて、一種のインテリアとして使用する様に構成した事。
（５）： 上記吸音器の吸音作用と同時に、その部材に光触媒、無光触媒、芳香材等を含浸又は塗布して室内環境を浄化並びに安逸化する様に構成した事。

考案の効果

上記の如き本考案の構成手段に依り、以下の如き優れた諸効果を達成する事が出来る。即ち：
（１）： 有孔空洞外殻部を装飾性の高い多孔性物質例えば着色又は模様入り繊維物質で被覆し、円筒状、円柱状、円錐台状、角錐台状、角錐状、角柱状等々の物品として使用出来るので、インテリア商品としても有利に使用出来る。
（２）： 最外側 の上記多孔性繊維物質で、先ず中高音域周波数の音波を吸音し、次いで有孔空洞外殻部の大小の開孔部で中音域周波数の音波を共振消音し、次の外殻部空洞隔室内の吸音材（ロックウ−ル）で再度中高音域周波数の音波を摩擦吸音し、更にその内部の有孔空洞内殻部の開孔部で、再度共振してその中音エネルギ−を奪い、最終的にこの内殻部の空室区画内に侵入した音波を再度共鳴し、入射した騒音中の高、中、低音域の略全音波を吸収し消音する事が出来るので、極めて効率的な吸音器を提供する。
（３）： 上部に設けられた懸垂手段で所望箇所に懸垂し且つ載置する事もできるので、第１項の効果に加えて、一層のインテリア効果と室内ム−ドとを高めることが出来る。
（４）： その構成部材に光触媒、無光触媒、芳香剤等を含浸又は塗布して、吸音効果に加え、環境浄化並びに精神安定効果も付与する事が出来る。
（５）： 更に又、この種吸音器は、比較的安価に生産する事が出来ると共に、容量並びに質量共に手頃の商品と成り得るので、ギフト商品として珍重され得る。

本考案を実施するための最良の形態は、先ず第一にインテリアとして使用し得る形状、例えば、円柱状、円筒状、角柱状、円錐台状、立方体状、角錐台状等の形状の有孔空洞外殻部と、此とは別途の同形又は異形の有孔空洞内殻部とを形成すると共に、後者の全長の内外にわたり少なくとも一個の音波不透過性隔壁を設けてその内外を等分割し、この等分割された後者を前者の中に間挿し、此等両者間の前記隔壁に依って形成される空室区画内に、適当な吸音材例えばロックウ−ルを充填し、場合に依っては、此等部材に光触媒、無光触媒、芳香材を含浸するか又は塗布するかして密閉被蓋し、最終的に多孔性繊維物質で前者の外側を被覆すると同時に、適当な懸垂手段をその上部に取り付けて室内の適当箇所に懸垂し、インテリアとしても、又室内の浄化或は精神安定用器具としても有利に利用し得る様に構成する事を特徴とする。
以下、本考案の典型的な実施態様を、図面を参照して詳述する。

本考案の典型的な騒音吸収用吸音器（１）は、図１乃至図３に示す如く、硬質合成樹脂、木材、軽金属等の材料より成る逆円錐台状の有孔空洞内外殻部（６）（１ａ）より構成され、此等両者は、夫々の表面に多数の同一又は異なる寸法の開孔（８）（５）を備え、しかも前者は、その全長の内外にわたり貫通して等分化する少なくとも一枚のの音波不透過性の隔壁（７）も備え、後者の内面（１０）と接する前記隔壁（７）で区画される空室（２）（２）内には、ロックウ−ル等の吸音材（９）（９）・・・が充填され、被蓋（３）に依って密閉された後、場合に依っては、その最外側上を更に適当な多孔性繊維物質（１２）で被覆され、インテリヤ商品としての装飾性を高める様に構成されると共に、例えば適当な懸垂手段（４）に依り、室内の所望箇所に随時懸垂する様に構成されたものである。

此の様な構造の本考案の吸音器（１）は、先ず第一に上記逆円錐台状の有孔空洞内外殻部（６）（１ａ）を別途に製作し、特に図３に示す様に、前者の内殻部（６）を矢印（Ｆ_１）方向から後者の外殻部（１ａ）内に間挿し、その隔壁（７）を図２の如く後者の内壁（１０）に密着させ、此等両者と前記隔壁（７）に依って形成される空間（２）（２）・・内に、矢印（Ｆ_２）方向から吸音材（９）（９）・・・を挿入して、後者の開孔（５）（５）・・・を通って矢印（ｆ_１）及び（ｆ_２）方向に浸入する特定の周波数の音波を吸収させた後、前者の開孔（８）（８）・・・を経てその内部の空間又は空室（１１）（１１）・・・内に侵入させ、矢印（ｆ_３）方向に乱反射させながら空室内の空気を振動させて共鳴させ、順次その音波エネルギ−を消失しながら吸音されて行く。
斯の如き吸音作用は、図８に示されているので以下に詳述する。

即ち、騒音発生源からの各種周波数の音波（ｆ_１）（ｆ_１）・・は、先ず後者の開孔（５）（５）・・・に入り、その近辺及び開孔内で共振してそのエネルギ−の一部、換言すれば前記騒音音波の低、中音域周波数の音波エネルギ−部を消失し、やや低下した勢力で矢印（ｆ_２）方向に進行し、此等両者間の空室（２）（２）・・内に侵入し、此の空室内に充填された多孔質の吸音材（９）（９）内で各繊維と衝突しながら矢印の如く乱流され、更にその中高音周波数域の音波を吸収される。
その後此の音波は、更に前者の開孔（８）（８）・・を経て直進し、その内部の空室（１１）（１１）・・内に入射し、前記音波不透過性隔壁（７）（７）・・に衝突し反射されながら、此の室内の空気を振動させて共鳴し、残存する音波エネルギ−を消滅させる。
勿論此の際の開孔（８）（８）・・に於ける共振作用は、後者の開孔部（５）（５）・・に於ける作用と同じである事は言うまでも無い事である。

又前記した様に、此の吸音器（１）の表面は、所望の色彩、模様入りの多孔性繊維物質例えばレザ−、カンバス、各種織物、独立気泡性樹脂材料等で被覆し、その装飾性を向上させる共に、中音域の音波を先ず最初に吸音する様に構成するのが好ましい。
加えて、此の吸音器の所定部材例えば吸音材（９）（９）・・、並びに前記有孔空洞外殻部（１ａ）の表面等に、光触媒、無光触媒、芳香剤等を含浸又は塗布して、室内環境を浄化し、精神的に安定化してその住環境を有利に改善し向上化さす事も可能である。

一方、此の種有孔空洞吸音器は、図４乃至図７及び図９乃至図１２に示す如く、円柱型、円筒型、立方型、角錐型、角錐台型、角柱型等の多種多様な形状、構造の製品が考えられる。
即ち、図４乃至図５に示す此の種吸音器（４１）及び（４１’）は、本考案の他の一態様の円柱型有孔空洞吸音器を示しているが、ただ此等の構造上の異なりは、夫々の有孔空洞内殻部（４６）（４６’）が、中空逆円錐台状であるか円柱状であるかの違いに過ぎないものである。

然しながら此等両者の吸音周波数帯域は、同図（Ａ）の吸音器（４１）では、１００ＨＺ乃至３０００ＨＺ、吸音器（４１’）では、１００ＨＺ乃至４０００ＨＺ範囲の結果が得られ、おおむね低音域の音波を吸音する特性を備えている。

又、図６及び図７に示す吸音器（６１）（６１’）は、更に他の態様の円筒型吸音器を示しているが、ただこの有孔空洞内殻部（６６）（６６’）が、中空逆円錐台状であるか中空円筒状であるかの違いに過ぎないものである。
又、その吸音域は、前者が２００ＨＺ乃至８０００ＨＺ、後者が３００ＨＺ乃至１２０００ＨＺである事が測定され、従って、前者は中、高音域の音波の吸収に、後者は低、中、高音域の音波の吸収に有効である事が判明している。

更に又、図９乃至図１２には、尚他の種々な態様の本考案の吸音器が示されているが、此等態様の吸音器は、前記有孔空洞内外殻部の形状が異なるのみで、その使用する材質、構造は、上記諸態様とほぼ同様である。
即ち、図９には騒音入射用開孔（９５）（９５）・・・を備えた立方体状有孔空洞内外殻部（９６）（９１ａ）を備えた吸音器（９１）を、又図１０には、角錐台状の有孔空洞外殻部（１０１ａ）及び円柱状有孔空洞内殻部（１０６）より成る同様な吸音器（１０１）を例示しており、図１１並びに図１２には、更に同様な材質及び構造を備え、各形状の異なる角錐状並びに角柱状吸音器（１１１）（１２１）を例示している。
尚、此等の吸音器の各部を表す符号は、その一桁の数字が同一である場合は、全図面中、同一材料、同一部材、又は同一部分を示しているが、ただ吸音すべき音波の周波数帯域の差異に依っては、その形状が、例えば角柱から円柱に変更される場合もある事を理解すべきである。

総じて、本考案の此等の吸音器は、インテリア用としての要件、外形の変更に依る音波入射面の拡大又は縮小、或は各部材の寸法の差異、又は有孔空洞内外殻部の空室区画の形状、容積、等に依る吸音効果の影響、及び発生し入射する騒音の種類等を考慮して、その形状、構造、及び使用する素材等を充分吟味して製作すると同時に、選択された製品の懸垂又は載置される場所及び環境えの適合等をも考慮に入れて、最良、最適の効果をもたらす様に配慮される必要がある。
従って、上記した種々な態様の吸音器は、本考案の単なる典型的な実施態様に過ぎず、吸音又は消音すべき条件に依っては、実用新案登録請求の範囲の諸要素を逸脱する事無く種々変更し得る事を理解すべきである。

本考案の吸音器の一実施態様の平面図である。 図１の線ＩＩ−ＩＩに沿って切断した切断面図である。 図１の吸音器の構成部分を示す正面図である。 円柱型の有孔空洞外殻部と、音波不透過性隔壁を備えた逆円錐台状の有孔空洞内殻部とより成る本考案の他の実施態様を示す吸音器の平面図である。 円柱状の有孔空洞外殻部と、音波非透過性隔壁を備える円柱状の有孔空洞内殻部とより成る本考案の更に他の実施態様を示す吸音器の平面図である。 図４Ａの吸音器の正面図である。 図４Ｂの吸音器の正面図である。 円筒状の有孔空洞外殻部と、音波非透過性隔壁を備える逆円錐台状の有孔空洞内殻部とより成る本考案の更なる他の実施態様を示す吸音器の平面図である。 円筒状の有孔空洞外殻部と、音波非透過性隔壁を備えた円筒状の有孔空洞内殻部とより成る本考案の更に異なる実施態様を示す吸音器の平面図である。 図６Ａの吸音器の正面図である。 図６Ｂの吸音器の正面図である。 本考案の吸音器の騒音吸収作用を示す説明切断面図である。 本考案の立方体の懸垂型吸音器を示す斜視図である。 本考案の角錐台状の懸垂型吸音器を示す斜視図である。 本考案の三角錐状の懸垂型吸音器を示す斜視図である。 本考案の角柱状の懸垂型吸音器を示す斜視図である。

符号の説明

１ 本考案の逆円錐台状の懸垂型吸音器
１ａ 有孔空洞外殻部
２ 空室
３ 被蓋
４ 懸垂手段
５ 開孔
６ 有孔空洞内殻部
７ 隔壁
８ 開孔
９ 吸音材
１０ 有孔空洞外殻部内面
１１ 有孔空洞内殻部空室区画
１２ 多孔性繊維物質

Claims (5)

1. 所定形状の有孔空洞外殻郭（１ａ）と、此の外殻部内に間挿される第二の有孔空洞内殻部（６）とより成り、前記外殻部内における有孔空洞内殻部（６）は、その全長の内外にわたる空間を等分化する少なくとも一個の音波不透過性隔壁（７）（７）・・を備え、これ等内外殻部（６）（１ａ）間の前記隔壁（７）に依って形成される空間（１０）（１０）・・内に、適当な吸音材（９）（９）・・を充填して被蓋した事を特徴とする騒音吸収用吸音器。
2. 前記有孔空洞外殻部（１ａ）及び内殻部（６）夫々の外形が、円柱状、角柱状、円錐台状、角錐台状、又はこれ等に類似の形状の何れか一種、又はこれ等の形状の組み合わせである事を特徴とする請求項１記載の騒音吸収用吸音器。
3. 前記有孔空洞外殻部（１ａ）の外側を、適当な多孔性物質（１２）で被覆した事を特徴とする請求項１又は２記載の騒音吸収用吸音器。
4. 前記有孔空洞外殻部（１ａ）の一端に懸垂具（４）を装着した事を特徴とする請求項１乃至３何れか一項に記載の騒音吸収用吸音器。
5. 光触媒、無光触媒、芳香剤、又はこれ等に類似の物質の少なくとも一種を前記吸音材（９）又は多孔性物質の被覆材（１２）内に含浸させた事を特徴とする請求項１乃至４何れか一項に記載の騒音吸収用吸音器。

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