JP4074391B2 - Sound absorbing structure - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通常の窯業製品として製造したり入手することが容易な多孔質材等からなる吸音体に所定の形状を付与して用いることで優れた吸音特性を得ることができるようにした吸音構造体に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、吸音材としては、例えばガラス材やセラミックス材などからなる繊維をブランケット状もしくはブロック状にして得られる多孔質体や石膏ブロック、発泡コンクリート、断熱レンガなどのほか、無機骨材を釉薬あるいは樹脂等により接着して得られる多孔質体などが使用されている。なお、本明細書中に用いられ「多孔質体」の語は、一側面から他側面へと複雑に屈曲しながら連通する多数の微細孔(以下、「連通気孔」という。)を備え気体や液体が連続的に通過できる構造を備えたものを意味するものとする。
【0003】
この場合、吸音材として上記多孔質体が用いられる理由は、多孔質体が備える前記連通気孔が優れた吸音特性を発現することに由来するものであるが、これら各種の多孔質体は、素材自体に規定される特定の周波数に対しての吸音特性しか保持していないとされており、有効な周波数帯域が狭いという難点があった。
【0004】
このため、多孔質体の気孔径、気孔の形成状態や分布、かさ密度、厚み、空気の流れ抵抗値、さらにはその材質に至るまでの限定条件を素材自体に付与する手法(例えば特許第2613013号公報参照)や、背後に空気層を設けたり、複数種類の多孔質材料を複合材として用いた施工方法をとることにより、広い周波数帯域での吸音特性の向上を図る試みもすでに提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、限定条件を素材自体に付与する上記従来手法による場合には、素材の多孔組織に重点をおいて多孔質体の吸音特性を向上させようとするものであることから、素材自体に対する限定条件が多くなり、結果的に製造が複雑となって技術的な困難化を招いてしまう不都合があった。
【0006】
また、背後に空気層を設けたり、複数種類の多孔質材料を複合させて行われる従来工法は、吸音特性を向上させる点では有効であるものの、素材自体の強度が充分でないことから、適宜の副資材等を用いて強度を補強する必要があるばかりでなく、空気層を設けたり副資材を介在させるために全体厚みが厚くなってしまい、施工に要する手間が増えたりコスト高になるなどの不具合があった。
【0007】
しかも、本発明者らは、連通気孔を有してかさ比重が0.3〜1.8の範囲にある多孔質体、具体的には無機骨材を燒結した燒結多孔質体と、セラミックス繊維系多孔質ボードとのそれぞれの吸音特性につき、JIS A1405の管内法による建築材料の垂直入射吸音率測定方法に準ずる方法により125〜4000Hzの吸音率を空気層0mm,30mm,50mm,100mmの各条件のもとで調べた結果、無機骨材を燒結した燒結多孔質体では空気層0mmの場合における吸音率は0.2以下と限りなく低く、また、セラミックス繊維系多孔質ボードについても吸音率は満足するものではないことが判明した。つまり、空気層を設けることなく多孔質体を駆体側に直貼りする施工方法によるときは、上記多孔質体によっては良好な吸音特性を得ることが著しく困難であることが明らかとなった。
【0008】
本発明は従来技術にみられた上記課題に鑑み、通常の窯業製品として容易に入手したり製造することができる多孔質材等からなる吸音体を用いることにより、タイルやレンガに用いる圧着工法等により簡単、かつ、安価に施工して良好な吸音特性を得ることができる吸音構造体を提供することにその目的がある。これは、特に素材自体の具体的な形状とその配列方法とに着目して鋭意研究を重ねた結果、素材の形状を特定の形状体とし、背後に空気層や副資材を設けることなく、該形状体を一定の設置条件のもとで配列することにより、良好な吸音特性を発現し得るとの知見を得たことに由来する。なお、本明細書中の「吸音特性」とは、JIS A1409に相当する残響室法吸音率測定方法で測定したものをいう。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成すべくなされたものであり、その構成上の特徴は、それぞれの横断面形状が多角形となって相似する上側部と下側部とで該下側部を含む部位での縦断面形状が略T字形を呈してなり、上側部の横断面積が下側部の横断面積の1.01〜2.1倍で、上側部の厚みが下側部の厚みの1.0〜0.4倍となる配分比率のもとで形成された吸音体が用いられ、該吸音体は、隣り合う上側部相互が0〜10mmの範囲内で接離する適宜間隔で複数個配列して取付け対象部材にそれぞれの底面を介して固着配置したことに構成上の特徴がある。
【0010】
この場合、前記吸音体は、かさ比重が0.3〜1.8の多孔質材を用いるのが好ましく、さらには、該吸音体における下側部の底面には、総厚みに対し8〜70%の深さであって、かつ、底面の総面積に対しその総開口面積が20〜50%となる配分比率のもとで形成された凹陥部を設けておくのが望ましい。また、該凹陥部は、適宜間隔で配列された1以上の溝部であることが好ましい。さらに、前記吸音体は、かさ比重が0.3〜1.1であるセラミックス繊維系多孔質ボードやかさ比重が1.4〜1.8で気孔率が10〜30%となるように無機質粒子を燒結させてなる無機多孔質体により形成されているものを好適に用いることができる。
【0011】
【0012】
【発明の実施の形態】
図1は本発明に用いられる吸音体の一例についての平面図であり、図2は図1におけるA−A線矢視方向での縦断面図をそれぞれ示す。
【0013】
これらの図によれば、吸音体12は、それぞれの横断面形状が正方形となって相似する上側部13と下側部15とで該下側部15を含む部位での縦断面形状が略T字形を呈し、そのかさ比重が0.3〜1.8である多孔質材により形成されている。
【0014】
この場合、吸音体12は、図3に示すようにその総厚みtに対し8〜70%の深さであって、かつ、底面16の総面積に対しその総開口面積が20〜50%となる配分比率のもとで、下側部15の底面16に例えば3条など、等間隔を含む適宜の間隔で配設された複数条の溝部18などからなる凹陥部17を設けておくのが好ましい。
【0015】
また、吸音体12としては、かさ比重が0.3〜1.1であるセラミックス繊維系多孔質ボード(ロックウールを含む)により形成されたものや、かさ比重が1.4〜1.8で気孔率が10〜30%となるように無機質粒子を燒結させてなる無機多孔質材により形成されたものを好適に用いることができる。
【0016】
しかも、該吸音体12は、上側部13の横断面積(a×b)が下側部15の横断面積(a′×b′)の1.01〜2.1倍で、上側部13の厚み(t1 )が下側部15の厚み(t2 )の1.0〜0.4倍となる配分比率のもとで形成されいる。
【0017】
これを具体的に示せば、上側部13の一辺(a)と他辺(b)との長さがそれぞれ100mmとするとき、その横断面積(a×b)は10000mm2 となる。これに対し、下側部 の一辺(a′)と他辺(b′)との長さがそれぞれ90mmとするとき、その横断面積(a′×b′)は8100mm2 となる。つまり、この場合における上側部13と下側部15とのそれぞれの横断面積は、上側部13が下側部の1.23倍となった配分比率となる。
【0018】
また、上側部13の厚み(t1 )と下側部15の厚み(t2 )との関係については、上側部13の厚み(t1 )が5mmで、下側部15の厚み(t2 )が5mmであるとするとき、上側部13と下側部15とは等倍の配分比率となることになる。
【0019】
さらに、吸音体12は、図4に示すようにそれぞれの横断面形状が正三角形となって相似する上側部13と下側部15とで該下側部15を含む部位での縦断面形状が略T字形を呈し、そのかさ比重が0.3〜1.8である多孔質材からなる吸音体12により形成することもできる。また、吸音体12を構成している上側部13と下側部15とは、図示は省略してあるが、それぞれの横断面形状が長方形や二等辺三角形や直角三角形のほか、正五角形などの多角形形状を呈しているものであってもよい。なお、本発明において上側部13と下側部15との横断面形状を適宜の多角形とする理由は、多数の吸音体12を配列させた際に、隣り合う相互間に均一な空隙を容易に確保できるので、施工する際の作業性を高め、外観デザイン面からも好ましいものとすることができるからである。
【0020】
一方、図5(イ),(ロ)は、上記吸音体12を用いて構成される本発明に係る吸音構造体の一例を示すものであり、そのうち(イ)は、平面形状が正四角形を呈する吸音体12を4個組み合わせた部位についての部分平面図を、(ロ)は、(イ)におけるB−B線矢視方向での断面図をそれぞれ示すものであり、以下に吸音体12の作用とともに説明する。
【0021】
すなわち、本発明に係る吸音構造体は、複数個の同一規格もしくは規格を異にする吸音体12を隣り合う上側部13の側縁14相互が0〜10mmの範囲内で接離する適宜間隔で配列することにより、駆体等からなる取付け対象部材21にそれぞれの底面16を介して固着配置することにより形成される。この場合、より好ましくは、隣り合う上側部13の側縁14相互を1〜10mmの範囲で等間隔に離間させることにより、吸音体12,12相互間に凸状空間部22を確保した状態のもとで配列するのが望ましい。
【0022】
取付け対象部材21への吸音体12の固着手段は、例えばタイル貼りやレンガ積みなどで通常用いられている公知の圧着工法が省力化やコスト低減の見地からは望ましいが、これ以外にも所望に応じた適宜の固定手段を用いて固着することもできる。
【0023】
また、吸音体12としては、一辺の長さが100〜300mmで、その総厚みtが10〜30mmのものを好適に用いることができる。その理由は、一辺の長さが100mmを下回ると施工に手間がかかり、300mmを越えると重量が増して施工上の作業性が悪くなるばかりでなく、凸状空間部22を調整することによる吸音特性の向上が期待できなくなるからである。また、総厚みtが10mmを下回ると上側部13の庇状の突出部位の強度が不足し、30mmを越えると全体が嵩張るばかりでなく重量も増して施工する上での作業性が悪くなるからである。
【0024】
このとき、隣り合う上側部13の側縁14相互を1〜10mmの範囲で等間隔に離間させるのが好ましい理由は、吸音特性上有効な範囲内で吸音体体12,12相互間に確保される凸状空間部22の容量をできるだけ大きなものとする必要があるためである。
【0025】
また、上側部13の横断面積が下側部15の横断面積の1.01〜2.1倍で、上側部13の厚みt1 が下側部15の厚みt2 の1.0〜0.4倍となる配分比率のもとで吸音体12が形成されなければならないのは、複数の吸音体12を配列した際に目地部をできる限り小さくとりながらも吸音体12,12相互間に凸状空間部22を確保する必要があるためである。
【0026】
この場合、吸音体12における上側部13の横断面積が下側部15の横断面積の1.01倍よりも小さい場合には、吸音特性の向上に寄与し得る凸状空間部22が得られなくなり、2.1倍よりも大きくなると、上側部13の庇状の突出部位が大きくなり過ぎてカケや割れが発生しやすくなって実用性に劣ることになる。このため、上側部13の横断面積は、下側部15の横断面積の1.01〜2.1倍の範囲内で適宜設定された吸音体12を用いる必要がある。
【0027】
また、上側部13の厚み(t1 )が下側部15の厚み(t2 )の1.0倍を越えてしまうと凸状空間部22の調整による吸音特性の向上が期待できず、良好な吸音特性を得ることが困難になり、上側部13の厚み(t1 )が下側部15の厚み(t2 )の0.4倍より小さくなると上側部13の庇状の突出部位が薄くなり過ぎて十分な強度を確保することができず、カケや割れが発生しやすくなって実用性に欠けることになるからである。
【0028】
さらに、本発明における吸音体12として、下側部15の底面16に吸音体12の総厚みtに対し8〜70%の深さであって、かつ、底面16の総面積に対しその総開口面積が20〜50%となる配分比率のもとで、例えば等間隔に配列された複数条の溝部18などからなる凹陥部17を有するものを用いる場合には、施工の際に取付け対象部材21との間に空気層に匹敵する閉空間を確保できることになる。
【0029】
この場合、凹陥部17は、底面16の総面積に対しその総開口面積が20%を下回ったり、溝部17の深さが吸音体12の総厚みに対し8%を下回るときは、空気層として機能し得る十分な容積の閉空間を確保できないことから、吸音特性の向上を期待することができない。また、底面16の総面積に対しその総開口面積が50%を越えたり、溝部17の深さが吸音体12の総厚みtに対し70%を越えると、吸音体12に対し必要にして十分な強度を付与できなくなる。なお、凹陥部17は、上記条件を満たしていさえすれば、適宜本数の溝部18により形成したり、穴部により形成するなど、取付け対象部材21との間に空間部を確保できさえするものであるならばその具体的な形状は問わない。また、製造上支障を来さない範囲で最大容積を確保し得るようにして凹陥部17を設けるのが好ましい。
【0030】
【実施例】
本発明の実施例につき、比較例との対比のもとで、以下に詳説する。すなわち、本発明に用いられる吸音体12としては、樹脂、耐火物、耐火レンガ等の有機質あるいは無機質の素材に限定されることなく所定の吸音効果が得られる適宜の吸音性材料を用い得るが、本発明の実施例においては、セラミックス骨材に結合剤を添加して構成した無機多孔質体と、ガラス繊維の多孔質体として代表されるロックウールとを用いた。この場合、無機多孔質体は、珪石、陶磁器、シャモット等のセラミックス骨材を使用することができる。本発明の実施例においては、シリカ(SiO2 )80%,アルミナ(Al2 O3 )17%の化学組成からなるセラミックス粒子を0.2〜2mmに粉砕した骨材に長石、珪石、粘土等を配合して1300℃以上の温度で溶融し、骨材の結合力をもたせるように調整した窯業原料粉末を5%添加して成形し、1300℃の温度で焼成して得られた無機多孔質体が用いられている。なお、このようにして得られた上記無機多孔質体は、曲げ強度が130〜150Kg/cm2で、かさ比重が1.5〜1.7、気孔率が15〜30%の特性を備えていた。また、ガラス繊維の多孔質体としては、かさ比重が0.3〜0.5であるロックウールを使用した。
【0031】
(比較例)上記条件を満たす200mm(縦)×200mm(横)×25mm(総厚みt)の直方体形状を呈する無機多孔質体を直径が100mmの円となるように切断加工し、空気層0mmの条件のもとで垂直入射吸音率を測定したところ、図6に示す結果が得られた。同図によれば、単純な立体形状を呈する無機多孔質体を空気層0mmの条件のもとで用いる場合には、垂直入射吸音率が著しく低下することが判明し、より信頼度が高いとされる後述の残響室法による吸音率によっても同等の結果を示すものと推測される。なお、ロックウールを使用して同様の測定を行った際の垂直入射吸音率も満足すべき数値からは程遠い結果しか得られなかった。
【0032】
(実施例1)上記ロックウールを150mm(縦)×150mm(横)×24mm(総厚みt)の形状にカットし、さらに上側部(150mm)の横断面積が下側部(130mm)の横断面積の1.33倍、上側部の厚みt1 が下側部t2 の厚みの1.0倍となるように加工して複数個の吸音体を形成した。これらの吸音体を隣り合う上側部相互が密接するようにして配列し、残響室法による吸音率を測定したところ、図7に示す結果を得た。
【0033】
(実施例2)実施例1で用いた吸音体を上側部相互が3mmの等間隔で離間するように配列し、同様に残響室法による吸音率を測定したところ、図8に示す結果を得た。
【0034】
(実施例3)実施例1で用いた吸音体を上側部相互が6mmの等間隔で離間するように配列し、同様に残響室法による吸音率を測定したところ、図9に示す結果を得た。
【0035】
(実施例4)上記ロックウールを150mm(縦)×150mm(横)×24mm(総厚みt)の形状にカットし、さらに上側部(150mm)の横断面積が下側部(140mm)の横断面積の1.15倍、上側部の厚みt1 が下側部の厚みt2 の1.0倍となるように加工して複数個の吸音体を形成した。これらの吸音体を隣り合う上側部相互が3mmの等間隔で離間するように配列し、同様に残響室法による吸音率を測定したところ、図10に示す結果を得た。
【0036】
(実施例5)実施例4で用いた吸音体を隣り合う上側部相互が6mmの等間隔で離間するように配列し、同様に残響室法による吸音率を測定したところ、図11に示す結果を得た。
【0037】
すなわち、ロックウールからなる吸音体を用いて行われた実施例1〜5の測定結果のうち、上側部相互を密接するように配置した実施例1によっても吸音特性が向上することが確認され、さらに、上側部相互を離間させた実施例2〜5による場合には、より大きく離間させることでその吸音特性をさらに向上させ得ることが判明した。
【0038】
(実施例6)上記無機多孔質体を150mm(縦)×150mm(横)×24mm(総厚みt)であって、上側部(150mm)の横断面積が下側部(130mm)の横断面積の1.33倍、上側部の厚みt1 が下側部の厚みt2 の1.0倍となるように成形し、これを焼成して複数個の吸音体を形成した。これらの吸音体を隣り合う上側部相互が3mmの等間隔で離間するように配列し、残響室法による吸音率を測定したところ、図12に示す結果を得た。
【0039】
(実施例7)上記無機多孔質体を200mm(縦)×200mm(横)×24mm(総厚みt)であって、上側部(200mm)の横断面積が下側部(190mm)の横断面積の1.11倍、上側部の厚みt1 が下側部の厚みt2 の1.0倍となるように成形し、これを焼成して複数個の吸音体を形成した。これらの吸音体を隣り合う上側部相互が3mmの等間隔で離間するように配列し、残響室法による吸音率を測定したところ、図13に示す結果を得た。
【0040】
すなわち、無機多孔質体からなる吸音体を用いて行われた実施例6,7の測定結果からも明らかなように、該吸音体を隣り合う上側部相互間に間隔をおいて配置することにより、吸音特性が向上することが確認された。
【0041】
(実施例8)上記無機多孔質体を200mm(縦)×200mm(横)×23mm(総厚みt)であって、上側部(200mm)の横断面積が下側部(190mm)の横断面積の1.11倍で、上側部(11mm)の厚みt1 が下側部(12mm)の厚みt2 の0.92倍であって、底部に深さが2mm、つまり総厚み(23mm)の8.6%で、総開口面積が26%(10mm幅の溝を5条)を占める凹陥部を形成して複数個の吸音体を形成した。これらの吸音体を隣り合う上側部相互が3mmの等間隔で離間するように配列し、残響室法による吸音率を測定したところ、図14に示す結果を得た。
【0042】
(実施例9)上記無機多孔質体を200mm(縦)×200mm(横)×23mm(総厚みt)であって、上側部(200mm)の横断面積が下側部(190mm)の横断面積の1.11倍で、上側部(11mm)の厚みt1 が下側部(12mm)の厚みt2 の0.92倍であって、底部に深さが8mm、つまり総厚み(23mm)の34.7%で、総開口面積が底面の面積の26%(10mm幅の溝を5条)を占める凹陥部を形成して複数個の吸音体を形成した。これらの吸音体を隣り合う上側部相互が3mmの等間隔で離間するように配列し、残響室法による吸音率を測定したところ、図15に示す結果を得た。
【0043】
(実施例10)上記無機多孔質体を200mm(縦)×200mm(横)×25mm(総厚みt)であって、上側部(200mm)の横断面積が下側部(190mm)の横断面積の1.11倍で、上側部(11mm)の厚みt1 が下側部(14mm)の厚みt2 の0.78倍であって、底部に深さが8mm、つまり総厚み(25mm)の32%で、総開口面積が底面の総面積の42.8%(16mm幅の溝を5条)を占める凹陥部を形成して複数個の吸音体を形成した。これらの吸音体を隣り合う上側部相互が3mmの等間隔で離間するように配列し、残響室法による吸音率を測定したところ、図16に示す結果を得た。
【0044】
(実施例11)上記無機多孔質体を200mm(縦)×200mm(横)×25mm(総厚みt)であって、上側部(200mm)の横断面積が下側部(190mm)の横断面積の1.11倍で、上側部(11mm)の厚みt1 が下側部(14mm)の厚みt2 の0.78倍であって、底部に深さが12mm、つまり総厚み(25mm)の48%で、総開口面積が底面の総面積の42.8%(16mm幅の溝を5条)を占める凹陥部を形成して複数個の吸音体を形成した。これらの吸音体を実施例10と同様に配列し、残響室法による吸音率を測定したところ、図17に示す結果を得た。
【0045】
(実施例12)上記無機多孔質体を200mm(縦)×200mm(横)×25mm(総厚みt)であって、上側部(200mm)の横断面積が下側部(190mm)の横断面積の1.11倍で、上側部(11mm)の厚みt1 が下側部(14mm)の厚みt2 の0.78倍であって、底部に深さが14mm、つまり総厚み(25mm)の56%で、総開口面積が底面の総面積の42.8%(16mm幅の溝を5条)を占める凹陥部を形成して複数個の吸音体を形成した。これらの吸音体を実施例10と同様に配列し、残響室法による吸音率を測定したところ、図18に示す結果を得た。
【0046】
(実施例13)上記無機多孔質体を200mm(縦)×200mm(横)×30mm(総厚みt)であって、上側部(200mm)の横断面積が下側部(190mm)の横断面積の1.11倍で、上側部(10mm)の厚みt1 が下側部(20mm)の厚みt2 の0.5倍であって、底部に深さが19mm、つまり総厚み(30mm)の63%で、総開口面積が底面の総面積の42.8%(16mm幅の溝を5条)を占める凹陥部を形成して複数個の吸音体を形成した。これらの吸音体を実施例10と同様に配列し、残響室法による吸音率を測定したところ、図19に示す結果を得た。
【0047】
すなわち、底部に凹陥部を設けた無機多孔質体からなる吸音体を用いて行われた実施例8〜13についての測定結果からも明らかなように、無機多孔質体からなる吸音体であって底部に凹陥部を設けたものを、隣り合う上側部相互間に間隔をおいて配置することにより、吸音特性がさらに向上することが確認された。しかも、凹陥部の深さと開口面積とを増大させるに従い吸音特性をより一層向上させることができることが判明した。
【0048】
また、本発明の上記実施例が奏する効果を参酌すると、無機多孔質体からなる吸音体の底部に凹陥部を設ける場合においては、総厚みtを例えば30mmを越える程度に大きくするとともに、実用上の強度や取扱いに支障を来さない範囲で凹陥部の深さと開口総面積とを増大させ、空気層に匹敵する閉空間の容積を可能な限り増加させることにより、吸音特性をより一層向上させ得ることを窺い知ることができる。したがって、本発明は、総厚みtが30mmを越える無機多孔質体からなる吸音体についても適用できることになる。
【0049】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、吸音体は、通常の窯業製品として容易に入手したり製造することができる多孔質材に特定形状を付与するして形成することができるので、技術的な困難化を招くことなく安価に提供することができる。
【0050】
しかも、これらの吸音体は、隣り合う上側部相互が0〜10mmの範囲内で接離する適宜間隔で配列して取付け対象部材にそれぞれの底面を介して固着配置することにより、相互間に空間部を確保しながら優れた吸音特性を得ることができる。
【0051】
また、吸音体は、空気層を設けたり、副資材を用いたりすることなく、取付け対象部材の側に直に固着して取り付けることができるので、施工を簡素化してコストの低減に寄与させることができるほか、場所等に制約を受けることなく設計上の自由度を高めて施工することができる。
【0052】
さらに、吸音体がその下側部の底面に溝部などからなる凹陥部を備えている場合には、取付け対象部材に固着した際に空気層にも匹敵する閉空間を確保することができるので、より好ましい吸音特性を発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に用いられる吸音体の一例についての平面図。
【図2】図1におけるA−A線矢視方向での縦断面図。
【図3】図1の吸音体についての変形例を図2に対応させて示す縦断面図。
【図4】本発明に用いられる吸音体の他例についての平面図。
【図5】本発明に係る吸音構造体の一例を示すものであり、そのうちの(イ)は吸音体を4個組み合わせた部位についての部分平面図を、(ロ)は(イ)におけるB−B線矢視方向での縦断面図をそれぞれ示す。
【図6】比較例についての吸音特性を示すグラフ図。
【図7】実施例1についての吸音特性を示すグラフ図。
【図8】実施例2についての吸音特性を示すグラフ図。
【図9】実施例3についての吸音特性を示すグラフ図。
【図10】実施例4についての吸音特性を示すグラフ図。
【図11】実施例5についての吸音特性を示すグラフ図。
【図12】実施例6についての吸音特性を示すグラフ図。
【図13】実施例7についての吸音特性を示すグラフ図。
【図14】実施例8についての吸音特性を示すグラフ図。
【図15】実施例9についての吸音特性を示すグラフ図。
【図16】実施例10についての吸音特性を示すグラフ図。
【図17】実施例11についての吸音特性を示すグラフ図。
【図18】実施例12についての吸音特性を示すグラフ図。
【図19】実施例13についての吸音特性を示すグラフ図。
【符号の説明】
12 吸音体
13 上側部
14 側縁
15 下側部
16 底面
17 凹陥部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention provides a predetermined shape to a sound absorber made of a porous material or the like that is easy to manufacture or obtain as a normal ceramic product. By using So that you can get excellent sound absorption Sucking It relates to sound structures.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a sound-absorbing material, for example, a porous material, a gypsum block, foamed concrete, a heat insulating brick, etc. obtained by making fibers made of glass material or ceramic material into a blanket shape or block shape, inorganic aggregates as glaze or resin For example, a porous body obtained by bonding with the like is used. Note that the term “porous body” used in the present specification includes a large number of micropores (hereinafter referred to as “continuous vent holes”) that are intricately bent from one side surface to the other side surface and are connected to gas or It shall mean the thing provided with the structure which a liquid can pass continuously.
[0003]
In this case, the reason why the porous body is used as the sound absorbing material is derived from the fact that the continuous air holes provided in the porous body exhibit excellent sound absorbing properties. It is said that only the sound absorption characteristic with respect to a specific frequency defined by itself is held, and there is a problem that an effective frequency band is narrow.
[0004]
For this reason, a pore diameter of a porous body, a formation state and distribution of pores, a bulk density, a thickness, an air flow resistance value, and a method of giving a limiting condition to the material itself (for example, Japanese Patent No. 2613013) There are already attempts to improve the sound absorption characteristics in a wide frequency band by providing an air layer in the back or a construction method using multiple types of porous materials as composite materials. Yes.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case of using the above-described conventional method in which the limiting condition is given to the material itself, the limiting condition for the material itself is intended to improve the sound absorption characteristics of the porous body with emphasis on the porous structure of the material. As a result, there is a disadvantage that manufacturing becomes complicated and technical difficulties are caused.
[0006]
In addition, although the conventional method, which is performed by providing an air layer behind or combining multiple types of porous materials, is effective in improving the sound absorption characteristics, the strength of the material itself is not sufficient, Not only is it necessary to reinforce the strength using secondary materials, etc., but the overall thickness increases due to the provision of an air layer and the inclusion of secondary materials, which increases the labor and cost required for construction. There was a bug.
[0007]
Moreover, the present inventors have a porous body having continuous air holes and a bulk specific gravity in the range of 0.3 to 1.8, specifically, a sintered porous body obtained by sintering inorganic aggregate, and ceramic fibers. The sound absorption characteristics of each porous board are measured in accordance with the method for measuring the normal incident sound absorption coefficient of building materials according to the JIS A1405 in-pipe method, and the sound absorption coefficient of 125 to 4000 Hz is set to each condition of 0 mm, 30 mm, 50 mm and 100 mm in the air layer. As a result of the investigation, the sintered porous body sintered with the inorganic aggregate has an extremely low sound absorption coefficient of 0.2 or less when the air layer is 0 mm, and the sound absorption coefficient of the ceramic fiber-based porous board is also low. It turns out that it is not satisfactory. In other words, it was revealed that it was extremely difficult to obtain good sound absorption characteristics depending on the porous body when the construction method was performed by directly attaching the porous body to the driver side without providing an air layer.
[0008]
In view of the above-mentioned problems found in the prior art, the present invention uses a sound absorber made of a porous material or the like that can be easily obtained or manufactured as a normal ceramic product, and the like, for example, a crimping method used for tiles and bricks. Can be installed easily and inexpensively to obtain good sound absorption characteristics. Suck The purpose is to provide a sound structure. This is because, as a result of earnest research, focusing on the specific shape of the material itself and the arrangement method thereof, the shape of the material is made into a specific shape body, without providing an air layer or auxiliary material behind, It originates in having acquired the knowledge that a favorable sound absorption characteristic can be expressed by arranging a shape body on fixed installation conditions. In addition, the “sound absorption characteristic” in the present specification means a value measured by a reverberation chamber method sound absorption rate measurement method corresponding to JIS A1409.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made to achieve the above object. Structure The feature of the growth is that the cross-sectional shape of each of the upper and lower parts resembles a polygonal shape, and the vertical cross-sectional shape at the portion including the lower side part is substantially T-shaped. The distribution ratio is such that the cross-sectional area of the upper part is 1.01 to 2.1 times the cross-sectional area of the lower part and the thickness of the upper part is 1.0 to 0.4 times the thickness of the lower part. A plurality of sound absorbers are arranged at appropriate intervals so that adjacent upper parts come in contact with each other within a range of 0 to 10 mm, and are attached to a member to be attached via each bottom surface. Secure placement To do Configuration features is there.
[0010]
In this case, it is preferable to use a porous material having a bulk specific gravity of 0.3 to 1.8 as the sound absorber, and further, the bottom surface of the lower portion of the sound absorber has a thickness of 8 to 70 with respect to the total thickness. It is desirable to provide recesses formed at a distribution ratio of 20% to 50% of the total opening area with respect to the total area of the bottom surface. Moreover, it is preferable that this recessed part is one or more groove parts arranged at appropriate intervals. Further, the sound absorber is made of a ceramic fiber-based porous board having a bulk specific gravity of 0.3 to 1.1 or an inorganic particle so that the bulk specific gravity is 1.4 to 1.8 and the porosity is 10 to 30%. What is formed with the inorganic porous body formed by sintering can be used suitably.
[0011]
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows the present invention. Sound absorber used for FIG. 2 is a longitudinal sectional view taken along line AA in FIG. 1.
[0013]
According to these figures,
[0014]
In this case, as shown in FIG. 3, the sound absorber 12 is 8 to 70% deep with respect to the total thickness t, and the total opening area is 20 to 50% with respect to the total area of the
[0015]
The
[0016]
In addition, the sound absorber 12 has a cross-sectional area (a × b) of the
[0017]
Specifically, when the length of one side (a) and the other side (b) of the
[0018]
Further, regarding the relationship between the thickness (t1) of the
[0019]
further,
[0020]
On the other hand, FIGS. 5A and 5B show the
[0021]
That is, the sound absorbing structure according to the present invention includes a plurality of
[0022]
As a means for fixing the
[0023]
Moreover, as the sound-absorbing
[0024]
At this time, the reason why it is preferable that the side edges 14 of the adjacent
[0025]
Further, the cross-sectional area of the
[0026]
In this case, when the cross-sectional area of the
[0027]
On the other hand, if the thickness (t1) of the
[0028]
Further, as the
[0029]
In this case, when the
[0030]
【Example】
Examples of the present invention will be described in detail below in comparison with comparative examples. That is, the
[0031]
(Comparative Example) An inorganic porous body having a rectangular parallelepiped shape of 200 mm (vertical) × 200 mm (horizontal) × 25 mm (total thickness t) that satisfies the above conditions is cut into a circle with a diameter of 100 mm, and an air layer is 0 mm. When the normal incidence sound absorption coefficient was measured under the above conditions, the results shown in FIG. 6 were obtained. According to the figure, when an inorganic porous body having a simple three-dimensional shape is used under the condition of an air layer of 0 mm, it is found that the normal incident sound absorption coefficient is remarkably lowered, and the reliability is higher. It is presumed that the same result is obtained by the sound absorption coefficient according to the reverberation chamber method described later. In addition, only the result far from the numerical value which should satisfy the normal incident sound absorption rate when performing the same measurement using rock wool was obtained.
[0032]
(Example 1) The rock wool is cut into a shape of 150 mm (length) x 150 mm (width) x 24 mm (total thickness t), and the cross-sectional area of the upper side (150 mm) is the cross-sectional area of the lower side (130 mm) A plurality of sound absorptions by processing so that the thickness t1 of the upper part is 1.03 times the thickness of the lower part t2. Body Formed. These sound absorbers were arranged so that the adjacent upper portions were in close contact with each other, and the sound absorption rate was measured by the reverberation chamber method, and the result shown in FIG. 7 was obtained.
[0033]
(Example 2) Sound absorption used in Example 1 Body When the upper side portions were arranged so as to be spaced apart at equal intervals of 3 mm and the sound absorption rate was measured by the reverberation chamber method in the same manner, the result shown in FIG. 8 was obtained.
[0034]
(Example 3) Sound absorption used in Example 1 Body When the upper side portions were arranged so as to be spaced apart at equal intervals of 6 mm and the sound absorption rate was measured by the reverberation chamber method in the same manner, the result shown in FIG. 9 was obtained.
[0035]
(Example 4) The rock wool was cut into a shape of 150 mm (length) x 150 mm (width) x 24 mm (total thickness t), and the cross-sectional area of the upper side (150 mm) was the cross-sectional area of the lower side (140 mm) Is processed so that the thickness t1 of the upper part is 1.0 times the thickness t2 of the lower part, and a plurality of sound absorptions are made. Body Formed. These sound absorbers were arranged so that adjacent upper portions were spaced apart at an equal interval of 3 mm, and the sound absorption rate by the reverberation chamber method was measured in the same manner, and the result shown in FIG. 10 was obtained.
[0036]
(Example 5) Sound absorption used in Example 4 Body The adjacent upper portions were arranged so as to be spaced apart at an equal interval of 6 mm, and the sound absorption rate by the reverberation chamber method was measured in the same manner, and the result shown in FIG. 11 was obtained.
[0037]
That is, sound absorption made of rock wool Body Among the measurement results of Examples 1 to 5 that were used, it was confirmed that the sound absorption characteristics were also improved by Example 1 arranged so that the upper parts were brought into close contact with each other, and further, the upper parts were separated from each other. In the case of Examples 2 to 5, it has been found that the sound absorption characteristics can be further improved by separating them more greatly.
[0038]
(Example 6) The inorganic porous body was 150 mm (length) x 150 mm (width) x 24 mm (total thickness t), and the cross-sectional area of the upper side (150 mm) was the cross-sectional area of the lower side (130 mm) 1.33 times, formed so that the thickness t1 of the upper part is 1.0 times the thickness t2 of the lower part and fired to form a plurality of sound absorption Body Formed. These sound absorbers were arranged so that adjacent upper portions were spaced apart at an equal interval of 3 mm, and the sound absorption rate by the reverberation chamber method was measured, and the result shown in FIG. 12 was obtained.
[0039]
(Example 7) The inorganic porous body was 200 mm (length) x 200 mm (width) x 24 mm (total thickness t), and the cross-sectional area of the upper side (200 mm) was the cross-sectional area of the lower side (190 mm) 1.11 times, formed so that the thickness t1 of the upper part is 1.0 times the thickness t2 of the lower part and fired to form a plurality of sound absorption Body Formed. These sound absorbers were arranged so that adjacent upper portions were spaced apart at an equal interval of 3 mm, and the sound absorption rate was measured by the reverberation chamber method, and the result shown in FIG. 13 was obtained.
[0040]
That is, sound absorption made of inorganic porous material Body As is clear from the measurement results of Examples 6 and 7 that were used, it was confirmed that the sound absorption characteristics were improved by arranging the sound absorbers at intervals between the adjacent upper portions. .
[0041]
(Example 8) The inorganic porous body was 200 mm (length) x 200 mm (width) x 23 mm (total thickness t), and the cross-sectional area of the upper side (200 mm) was the cross-sectional area of the lower side (190 mm) 1.11 times the thickness t1 of the upper part (11 mm) is 0.92 times the thickness t2 of the lower part (12 mm) and the depth is 2 mm at the bottom, that is, 8.6 of the total thickness (23 mm). %, And a plurality of sound absorbing parts are formed by forming a recess that occupies 26% of the total opening area (5 grooves of 10 mm width). Body Formed. These sound absorbers were arranged so that adjacent upper portions were spaced apart at an equal interval of 3 mm, and the sound absorption rate was measured by the reverberation chamber method, and the result shown in FIG. 14 was obtained.
[0042]
(Example 9) The inorganic porous body was 200 mm (length) × 200 mm (width) × 23 mm (total thickness t), and the cross-sectional area of the upper side (200 mm) was the cross-sectional area of the lower side (190 mm). 1.11 times, the thickness t1 of the upper part (11 mm) is 0.92 times the thickness t2 of the lower part (12 mm), and the depth is 8 mm at the bottom, that is 34.7 of the total thickness (23 mm). %, And the total opening area is 26% of the area of the bottom surface (5 grooves of 10 mm width) are formed to form a recessed portion and a plurality of sound absorbing Body Formed. These sound absorbers were arranged so that adjacent upper portions were spaced apart at an equal interval of 3 mm, and the sound absorption rate by the reverberation chamber method was measured. The result shown in FIG. 15 was obtained.
[0043]
(Example 10) The inorganic porous body was 200 mm (length) x 200 mm (width) x 25 mm (total thickness t), and the cross-sectional area of the upper side (200 mm) was the cross-sectional area of the lower side (190 mm) 1.11 times the thickness t1 of the upper part (11 mm) is 0.78 times the thickness t2 of the lower part (14 mm) and the depth is 8 mm at the bottom, that is 32% of the total thickness (25 mm) A plurality of sound absorbing parts are formed by forming a concave portion that occupies 42.8% of the total area of the bottom surface (5 grooves of 16 mm width). Body Formed. These sound absorbers were arranged so that adjacent upper portions were spaced apart at an equal interval of 3 mm, and the sound absorption rate was measured by the reverberation chamber method, and the result shown in FIG. 16 was obtained.
[0044]
(Example 11) The inorganic porous body was 200 mm (vertical) x 200 mm (horizontal) x 25 mm (total thickness t), and the cross-sectional area of the upper part (200 mm) was the cross-sectional area of the lower part (190 mm) 1.11 times, the thickness t1 of the upper part (11 mm) is 0.78 times the thickness t2 of the lower part (14 mm) and the depth is 12 mm at the bottom, that is, 48% of the total thickness (25 mm). A plurality of sound absorbing parts are formed by forming a concave portion that occupies 42.8% of the total area of the bottom surface (5 grooves of 16 mm width). Body Formed. When these sound absorbers were arranged in the same manner as in Example 10 and the sound absorption rate was measured by the reverberation chamber method, the results shown in FIG. 17 were obtained.
[0045]
(Example 12) The inorganic porous body was 200 mm (length) x 200 mm (width) x 25 mm (total thickness t), and the cross-sectional area of the upper side (200 mm) was the cross-sectional area of the lower side (190 mm) 1.11 times, the thickness t1 of the upper part (11 mm) is 0.78 times the thickness t2 of the lower part (14 mm) and the depth is 14 mm at the bottom, that is, 56% of the total thickness (25 mm). A plurality of sound absorbing parts are formed by forming a concave portion that occupies 42.8% of the total area of the bottom surface (5 grooves of 16 mm width). Body Formed. When these sound absorbers were arranged in the same manner as in Example 10 and the sound absorption rate was measured by the reverberation chamber method, the results shown in FIG. 18 were obtained.
[0046]
(Example 13) The inorganic porous body was 200 mm (length) x 200 mm (width) x 30 mm (total thickness t), and the cross-sectional area of the upper side (200 mm) was the cross-sectional area of the lower side (190 mm) 1.11 times, the thickness t1 of the upper part (10 mm) is 0.5 times the thickness t2 of the lower part (20 mm) and the depth is 19 mm at the bottom, that is, 63% of the total thickness (30 mm) A plurality of sound absorbing parts are formed by forming a concave portion that occupies 42.8% of the total area of the bottom surface (5 grooves of 16 mm width). Body Formed. These sound absorbers were arranged in the same manner as in Example 10, and the sound absorption rate was measured by the reverberation chamber method. The results shown in FIG. 19 were obtained.
[0047]
That is, A recess was provided at the bottom. Sound absorption made of inorganic porous material Body As is clear from the measurement results of Examples 8 to 13 that were used, a sound absorber made of an inorganic porous material and provided with a recess at the bottom was spaced between adjacent upper portions. It has been confirmed that the sound absorption characteristics are further improved by arranging them at a distance. Moreover, it has been found that the sound absorption characteristics can be further improved as the depth of the recess and the opening area are increased.
[0048]
In consideration of the effect of the above embodiment of the present invention, in the case where the concave portion is provided at the bottom of the sound absorber made of the inorganic porous material, the total thickness t is increased to, for example, more than 30 mm and practically used. The sound absorption characteristics are further improved by increasing the depth of the recess and the total opening area within the range that does not hinder the strength and handling of the product, and increasing the volume of the closed space comparable to the air layer as much as possible. You can get ugly to get. Therefore, the present invention can also be applied to a sound absorber made of an inorganic porous body having a total thickness t exceeding 30 mm.
[0049]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, The sound absorber is Porous that can be easily obtained and manufactured as a normal ceramic product Material Give a specific shape do it Since it can be formed, it can be provided at low cost without causing technical difficulties.
[0050]
In addition, these sound absorbers are arranged at an appropriate interval between adjacent upper parts within a range of 0 to 10 mm, and are fixedly arranged on the attachment target member via the respective bottom surfaces, so that the space between each other is obtained. Excellent sound absorption characteristics can be obtained while securing the portion.
[0051]
In addition, the sound absorber can be directly fixed and attached to the side of the member to be attached without providing an air layer or using auxiliary materials, thus simplifying the construction and contributing to cost reduction. In addition, it can be constructed with a high degree of design freedom without being restricted by the location.
[0052]
Furthermore, when the sound absorber has a recessed portion made of a groove or the like on the bottom surface of the lower side portion, it is possible to ensure a closed space comparable to the air layer when fixed to the attachment target member, More preferable sound absorption characteristics can be exhibited.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows the present invention. Used Sound absorption body The top view about an example.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view in the direction of arrows AA in FIG.
FIG. 3 is the sound absorption of FIG. body The longitudinal cross-sectional view which shows the modification about this corresponding to FIG.
FIG. 4 shows the present invention. Used Sound absorption body The top view about the other example.
FIG. 5 shows an example of a sound absorbing structure according to the present invention, in which (A) is a partial plan view of a portion where four sound absorbing bodies are combined, and (B) is B- in (A). A longitudinal sectional view in the direction of arrow B is shown respectively.
FIG. 6 is a graph showing sound absorption characteristics for a comparative example.
7 is a graph showing sound absorption characteristics for Example 1. FIG.
8 is a graph showing sound absorption characteristics for Example 2. FIG.
9 is a graph showing sound absorption characteristics for Example 3. FIG.
10 is a graph showing sound absorption characteristics for Example 4. FIG.
11 is a graph showing sound absorption characteristics for Example 5. FIG.
12 is a graph showing the sound absorption characteristics of Example 6. FIG.
13 is a graph showing sound absorption characteristics for Example 7. FIG.
14 is a graph showing sound absorption characteristics for Example 8. FIG.
15 is a graph showing the sound absorption characteristics of Example 9. FIG.
16 is a graph showing sound absorption characteristics for Example 10. FIG.
17 is a graph showing sound absorption characteristics for Example 11. FIG.
18 is a graph showing sound absorption characteristics for Example 12. FIG.
19 is a graph showing sound absorption characteristics for Example 13. FIG.
[Explanation of symbols]
12 Sound absorber
13 Upper part
14 Side edges
15 Lower side
16 Bottom
17 Recess
Claims (6)
Priority Applications (1)
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JP30254598A JP4074391B2 (en) | 1998-10-23 | 1998-10-23 | Sound absorbing structure |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107775878A (en) * | 2016-08-26 | 2018-03-09 | 黄淑娟 | Plastic sound-absorbing material processing method, product and mould |
-
1998
- 1998-10-23 JP JP30254598A patent/JP4074391B2/en not_active Expired - Fee Related
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