JP5052980B2 - 固体音低減構造 - Google Patents
固体音低減構造 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5052980B2 JP5052980B2 JP2007187275A JP2007187275A JP5052980B2 JP 5052980 B2 JP5052980 B2 JP 5052980B2 JP 2007187275 A JP2007187275 A JP 2007187275A JP 2007187275 A JP2007187275 A JP 2007187275A JP 5052980 B2 JP5052980 B2 JP 5052980B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- surface plate
- plate portion
- plate
- solid sound
- internal gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Description
本発明は、各種機械や各種配管などの構造体の固体表面から放射される音（固体音）を低減する構造に関する。
従来、固体音の低減には、固体音を放射する構造体の表面にバネやゴムなどによって弾性支持された遮音板などの遮音部材を配置する構造が知られている。この構造によると、遮音対策後の騒音放射面である遮音板の振動が対策前の騒音放射面である構造体表面の振動より小さくなり、放射音が小さくなることが期待できる。特許文献１に記載の固体音低減構造は、固体音を発生させる構造体に弾性体部材を介在させて防音カバーを取り付けた構造であり、防音カバーの全周に亘って弾性体部材を貼付することにより、構造体と防音カバーとの間の空間を外気と遮断された閉空間としたものである。この構造体では、弾性体部材を接着するための接着剤として耐熱性、耐油性、金属接着性のある無溶剤反応硬化型シリコン系シール材を用いているため、良好な接着性とシール性を確保した防音カバー
の取り付けを可能としている。また、防音カバーの全周をシールすることで、構造体と防音カバーの間の空間から外部に漏れる音を抑制し、防音性を向上させている。
の取り付けを可能としている。また、防音カバーの全周をシールすることで、構造体と防音カバーの間の空間から外部に漏れる音を抑制し、防音性を向上させている。
しかしながら、特許文献１に記載された固体音低減構造のように、弾性体部材としてゴムなどの樹脂材料を用いた場合、経年劣化により構造自体の耐久性の低下や、固体音低減機能の低下を引き起こしやすくなる恐れがあり、特に、高温、高湿など、使用環境による劣化の影響を受けやすく問題となる。また、弾性体部材として金属のバネを用いる場合においても、繰り返し振動を受けることにより疲労し、耐久性の低下や固体音低減機能の低下を引き起こす恐れがある。
また、遮音板を弾性支持する必要があるため、構造が複雑になり、部材点数も増加しやすく、固体音低減構造の作製コストが増加する恐れがある。
また、遮音板を弾性支持する必要があるため、構造が複雑になり、部材点数も増加しやすく、固体音低減構造の作製コストが増加する恐れがある。
本発明は、上記実情に鑑みることにより、簡易な構造で固体音を低減可能であり、耐久性が高く劣化しにくい固体音低減構造を提供することを目的とする。
本発明に係る固体音低減構造は、各種機械や各種配管などの構造体から放射される音（固体音）を低減する構造に関する。
そして、本発明に係る固体音低減構造は、上記目的を達成するために以下のようないくつかの特徴を有している。すなわち、本発明の固体音低減構造は、以下の特徴を単独で、若しくは、適宜組み合わせて備えている。
そして、本発明に係る固体音低減構造は、上記目的を達成するために以下のようないくつかの特徴を有している。すなわち、本発明の固体音低減構造は、以下の特徴を単独で、若しくは、適宜組み合わせて備えている。
本発明に係る固体音低減構造における第１の特徴は、振動し、騒音を放射する構造体の表面に設置され、当該構造体の表面から周囲に放射される騒音を低減する固体音低減構造であって、前記構造体の表面の少なくとも一部を覆うように配置され、気体が厚さ方向に通過可能な気体流通部を備える表面板部と、前記構造体の表面に設けられ、前記表面板部が前記構造体の表面と一体となって振動するように当該表面板部の外周縁部を支持するとともに、当該構造体の表面と当該表面板部との間に内部気体室を形成する壁面部である外周壁面部と、前記構造体の表面に設けられ、前記表面板部を支持するとともに、前記内部気体室を前記構造体の表面の面内方向に区画して複数の分割内部気体室を形成する壁面部である区画壁面部、又は、前記構造体の表面に設けられ、前記表面板部を支持する柱部と、を備え、低減すべき騒音の周波数帯域における前記構造体の表面を面内方向に伝搬する曲げ波の半波長、あるいは、前記曲げ波に起因する定在波の半波長よりも短い間隔で、前記表面板部は前記壁面部又は前記柱部に支持されていることである。
この構成によると、構造体表面とともに表面板部の全面が略一様に振動する。このとき表面板部に気体流通部が設けられていることによって表面板部の音響放射効率（振動から音への変換効率）が低減する。これより、振動している構造体から放射される音（固体音）を低減できる。また、外周壁面部により内部気体室と外部空間とが面内方向において仕切られている構造であるため、構造体表面から内部気体室へ放射された音が面内方向に進行して外部空間に伝搬することを当該外周壁面部によって遮ることができ、外部空間への音漏れを抑制することが可能となる。このように、表面板部の外周縁部を外周壁面部で支持する簡易な構造であるため、構造体の作製コストを抑えることが可能であるとともに、ゴムや金属ばねなどの弾性体部材を用いることなく構成されるため、経年劣化による影響を受けにくく、耐久性を向上させることができる。また、区画壁面部を更に備えることで表面板部の支持間隔（支持スパン）を短くすることができる。そのため、構造体の表面が振動分布を持って振動する場合であっても、区画壁面部により区画された領域内での表面板部に生じうる振動分布を小さくすることができ、固体音の低減効果をより顕著にすることが可能となる。また、表面板部の支持スパンを短くすると、表面板部の共振周波数がより高周波数になるため、共振を防止し、より広範な周波数範囲で固体音を低減できる。また、分割内部気体室の寸法などから決まる特定の周波数において共鳴が発生すると、共鳴で増幅した空間内音圧により表面板部の振動が増加してしまい問題となるが、この構成によれば、複数の分割内部気体室に区画することで、分割内部気体室一部屋の寸法は小さくなり、共鳴周波数をより高周波側にすることができるため、より広範な周波数範囲で固体音を低減することができる。また、柱部を更に備えることで、簡単な構造、且つ、低コストで、表面板部を構造体の表面から支持することができる。また、柱部を更に備えることで表面板部の支持間隔（支持スパン）を短くすることができるため、固体音の低減効果をより顕著にすることが可能となる。また、表面板部の支持スパンを短くすると、表面板部の共振周波数がより高周波数になるため、共振を防止し、より広範な周波数範囲で固体音を低減できる。また、隣り合う二つの壁面部及び／又は前記柱部からなる表面板部の支持部材（以下、支持部材と称する）の間隔が、曲げ波の半波長、あるいは、曲げ波に起因する定在波の半波長よりも短いため、当該隣り合う二つの支持部材がそれぞれ逆位相で振動することがなくなる。これより、隣り合う二つの支持部材の間における表面板部の振動分布を低減することができ、より安定的に固体音を低減することができる。
また、本発明に係る固体音低減構造における第２の特徴は、振動し、騒音を放射する構造体の表面に設置され、当該構造体の表面から周囲に放射される騒音を低減する固体音低減構造であって、前記構造体の表面の少なくとも一部を覆うように配置され、気体が厚さ方向に通過可能な気体流通部を備える表面板部と、前記構造体の表面に設けられ、前記表面板部が前記構造体の表面と一体となって振動するように当該表面板部の外周縁部を支持するとともに、当該構造体の表面と当該表面板部との間に内部気体室を形成する壁面部である外周壁面部と、前記構造体の表面に設けられ、前記表面板部を支持するとともに、前記内部気体室を前記構造体の表面の面内方向に区画して複数の分割内部気体室を形成する壁面部である区画壁面部、又は、前記構造体の表面に設けられ、前記表面板部を支持する柱部と、を備え、前記表面板部の一次共振周波数が低減すべき騒音の周波数帯域より高くなるように、前記表面板部と、前記壁面部又は前記柱部とが形成されていることである。
この構成によると、構造体表面とともに表面板部の全面が略一様に振動する。このとき表面板部に気体流通部が設けられていることによって表面板部の音響放射効率（振動から音への変換効率）が低減する。これより、振動している構造体から放射される音（固体音）を低減できる。また、外周壁面部により内部気体室と外部空間とが面内方向において仕切られている構造であるため、構造体表面から内部気体室へ放射された音が面内方向に進行して外部空間に伝搬することを当該外周壁面部によって遮ることができ、外部空間への音漏れを抑制することが可能となる。このように、表面板部の外周縁部を外周壁面部で支持する簡易な構造であるため、構造体の作製コストを抑えることが可能であるとともに、ゴムや金属ばねなどの弾性体部材を用いることなく構成されるため、経年劣化による影響を受けにくく、耐久性を向上させることができる。また、区画壁面部を更に備えることで表面板部の支持間隔（支持スパン）を短くすることができる。そのため、構造体の表面が振動分布を持って振動する場合であっても、区画壁面部により区画された領域内での表面板部に生じうる振動分布を小さくすることができ、固体音の低減効果をより顕著にすることが可能となる。また、表面板部の支持スパンを短くすると、表面板部の共振周波数がより高周波数になるため、共振を防止し、より広範な周波数範囲で固体音を低減できる。また、分割内部気体室の寸法などから決まる特定の周波数において共鳴が発生すると、共鳴で増幅した空間内音圧により表面板部の振動が増加してしまい問題となるが、この構成によれば、複数の分割内部気体室に区画することで、分割内部気体室一部屋の寸法は小さくなり、共鳴周波数をより高周波側にすることができるため、より広範な周波数範囲で固体音を低減することができる。また、柱部を更に備えることで、簡単な構造、且つ、低コストで、表面板部を構造体の表面から支持することができる。また、柱部を更に備えることで表面板部の支持間隔（支持スパン）を短くすることができるため、固体音の低減効果をより顕著にすることが可能となる。また、表面板部の支持スパンを短くすると、表面板部の共振周波数がより高周波数になるため、共振を防止し、より広範な周波数範囲で固体音を低減できる。また、低減すべき騒音の周波数帯域（対策周波数帯域）において表面板部が共振することを防止でき、より確実に固体音を低減できる。
また、本発明に係る固体音低減構造における第３の特徴は、振動し、騒音を放射する構造体の表面に設置され、当該構造体の表面から周囲に放射される騒音を低減する固体音低減構造であって、前記構造体の表面の少なくとも一部を覆うように配置され、気体が厚さ方向に通過可能な気体流通部を備える表面板部と、前記構造体の表面に設けられ、前記表面板部が前記構造体の表面と一体となって振動するように当該表面板部の外周縁部を支持するとともに、当該構造体の表面と当該表面板部との間に内部気体室を形成する壁面部である外周壁面部と、前記構造体の表面に設けられ、前記表面板部を支持するとともに、前記内部気体室を前記構造体の表面の面内方向に区画して複数の分割内部気体室を形成する壁面部である区画壁面部、又は、前記構造体の表面に設けられ、前記表面板部を支持する柱部と、を備え、低減すべき騒音の周波数帯域において前記表面板部が一次の共振を起こす前記表面板部の寸法よりも短い間隔で、前記表面板部が前記壁面部又は前記柱部に支持されるように、前記表面板部と、前記壁面部又は前記柱部とが形成されていることである。
この構成によると、構造体表面とともに表面板部の全面が略一様に振動する。このとき表面板部に気体流通部が設けられていることによって表面板部の音響放射効率（振動から音への変換効率）が低減する。これより、振動している構造体から放射される音（固体音）を低減できる。また、外周壁面部により内部気体室と外部空間とが面内方向において仕切られている構造であるため、構造体表面から内部気体室へ放射された音が面内方向に進行して外部空間に伝搬することを当該外周壁面部によって遮ることができ、外部空間への音漏れを抑制することが可能となる。このように、表面板部の外周縁部を外周壁面部で支持する簡易な構造であるため、構造体の作製コストを抑えることが可能であるとともに、ゴムや金属ばねなどの弾性体部材を用いることなく構成されるため、経年劣化による影響を受けにくく、耐久性を向上させることができる。また、区画壁面部を更に備えることで表面板部の支持間隔（支持スパン）を短くすることができる。そのため、構造体の表面が振動分布を持って振動する場合であっても、区画壁面部により区画された領域内での表面板部に生じうる振動分布を小さくすることができ、固体音の低減効果をより顕著にすることが可能となる。また、表面板部の支持スパンを短くすると、表面板部の共振周波数がより高周波数になるため、共振を防止し、より広範な周波数範囲で固体音を低減できる。また、分割内部気体室の寸法などから決まる特定の周波数において共鳴が発生すると、共鳴で増幅した空間内音圧により表面板部の振動が増加してしまい問題となるが、この構成によれば、複数の分割内部気体室に区画することで、分割内部気体室一部屋の寸法は小さくなり、共鳴周波数をより高周波側にすることができるため、より広範な周波数範囲で固体音を低減することができる。また、柱部を更に備えることで、簡単な構造、且つ、低コストで、表面板部を構造体の表面から支持することができる。また、柱部を更に備えることで表面板部の支持間隔（支持スパン）を短くすることができるため、固体音の低減効果をより顕著にすることが可能となる。また、表面板部の支持スパンを短くすると、表面板部の共振周波数がより高周波数になるため、共振を防止し、より広範な周波数範囲で固体音を低減できる。また、対策周波数帯域において表面板部が共振を起こしうる寸法よりも短い間隔で表面板部を支持することで、低減すべき騒音の周波数帯域（対策周波数帯域）において表面板部が共振することを防止でき、より確実に固体音を低減できる。
また、本発明に係る固体音低減構造における第４の特徴は、振動し、騒音を放射する構造体の表面に設置され、当該構造体の表面から周囲に放射される騒音を低減する固体音低減構造であって、前記構造体の表面の少なくとも一部を覆うように配置され、気体が厚さ方向に通過可能な気体流通部を備える表面板部と、前記構造体の表面に設けられ、前記表面板部が前記構造体の表面と一体となって振動するように当該表面板部の外周縁部を支持するとともに、当該構造体の表面と当該表面板部との間に内部気体室を形成する壁面部である外周壁面部と、前記構造体の表面に設けられ、前記表面板部を支持するとともに、前記内部気体室を前記構造体の表面の面内方向に区画して複数の分割内部気体室を形成する壁面部である区画壁面部、又は、前記構造体の表面に設けられ、前記表面板部を支持する柱部と、を備え、前記表面板部の一つの共振周波数と当該共振周波数の次の次数の共振周波数との間の周波数帯域に、低減すべき騒音の周波数帯域すべてが含まれるように、前記表面板部と、前記壁面部又は前記柱部が形成されていることである。
この構成によると、構造体表面とともに表面板部の全面が略一様に振動する。このとき表面板部に気体流通部が設けられていることによって表面板部の音響放射効率（振動から音への変換効率）が低減する。これより、振動している構造体から放射される音（固体音）を低減できる。また、外周壁面部により内部気体室と外部空間とが面内方向において仕切られている構造であるため、構造体表面から内部気体室へ放射された音が面内方向に進行して外部空間に伝搬することを当該外周壁面部によって遮ることができ、外部空間への音漏れを抑制することが可能となる。このように、表面板部の外周縁部を外周壁面部で支持する簡易な構造であるため、構造体の作製コストを抑えることが可能であるとともに、ゴムや金属ばねなどの弾性体部材を用いることなく構成されるため、経年劣化による影響を受けにくく、耐久性を向上させることができる。また、区画壁面部を更に備えることで表面板部の支持間隔（支持スパン）を短くすることができる。そのため、構造体の表面が振動分布を持って振動する場合であっても、区画壁面部により区画された領域内での表面板部に生じうる振動分布を小さくすることができ、固体音の低減効果をより顕著にすることが可能となる。また、表面板部の支持スパンを短くすると、表面板部の共振周波数がより高周波数になるため、共振を防止し、より広範な周波数範囲で固体音を低減できる。また、分割内部気体室の寸法などから決まる特定の周波数において共鳴が発生すると、共鳴で増幅した空間内音圧により表面板部の振動が増加してしまい問題となるが、この構成によれば、複数の分割内部気体室に区画することで、分割内部気体室一部屋の寸法は小さくなり、共鳴周波数をより高周波側にすることができるため、より広範な周波数範囲で固体音を低減することができる。また、柱部を更に備えることで、簡単な構造、且つ、低コストで、表面板部を構造体の表面から支持することができる。また、柱部を更に備えることで表面板部の支持間隔（支持スパン）を短くすることができるため、固体音の低減効果をより顕著にすることが可能となる。また、表面板部の支持スパンを短くすると、表面板部の共振周波数がより高周波数になるため、共振を防止し、より広範な周波数範囲で固体音を低減できる。また、対策周波数帯域が表面板部の共振周波数を跨がないため、対策周波数帯域において表面板部が共振することを防止できるとともに、一つの共振周波数と次の次数の共振周波数との間で起こる効果的な固体音低減特性を利用することができる。この場合、特に対策周波数帯域が反共振点近傍に位置するように表面板部及び壁面部を形成することで、より顕著に固体音を低減することが可能となる。
また、本発明に係る固体音低減構造における第５の特徴は、振動し、騒音を放射する構造体の表面に設置され、当該構造体の表面から周囲に放射される騒音を低減する固体音低減構造であって、前記構造体の表面の少なくとも一部を覆うように配置され、気体が厚さ方向に通過可能な気体流通部を備える表面板部と、前記構造体の表面に設けられ、前記表面板部が前記構造体の表面と一体となって振動するように当該表面板部の外周縁部を支持するとともに、当該構造体の表面と当該表面板部との間に内部気体室を形成する壁面部である外周壁面部と、を備え、前記構造体の表面と前記表面板部との間隔が、低減すべき騒音の周波数帯域における音波の半波長よりも短いことである。
この構成によると、構造体表面とともに表面板部の全面が略一様に振動する。このとき表面板部に気体流通部が設けられていることによって表面板部の音響放射効率（振動から音への変換効率）が低減する。これより、振動している構造体から放射される音（固体音）を低減できる。また、外周壁面部により内部気体室と外部空間とが面内方向において仕切られている構造であるため、構造体表面から内部気体室へ放射された音が面内方向に進行して外部空間に伝搬することを当該外周壁面部によって遮ることができ、外部空間への音漏れを抑制することが可能となる。このように、表面板部の外周縁部を外周壁面部で支持する簡易な構造であるため、構造体の作製コストを抑えることが可能であるとともに、ゴムや金属ばねなどの弾性体部材を用いることなく構成されるため、経年劣化による影響を受けにくく、耐久性を向上させることができる。また、対策周波数帯域において、構造体の表面と表面板部との間での音波の共鳴を防止でき、より確実に固体音を低減することが可能である。
また、本発明に係る固体音低減構造における第６の特徴は、振動し、騒音を放射する構造体の表面に設置され、当該構造体の表面から周囲に放射される騒音を低減する固体音低減構造であって、前記構造体の表面の少なくとも一部を覆うように配置され、気体が厚さ方向に通過可能な気体流通部を備える表面板部と、前記構造体の表面に設けられ、前記表面板部が前記構造体の表面と一体となって振動するように当該表面板部の外周縁部を支持するとともに、当該構造体の表面と当該表面板部との間に内部気体室を形成する壁面部である外周壁面部と、前記構造体の表面に設けられ、前記表面板部を支持するとともに、前記内部気体室を前記構造体の表面の面内方向に区画して複数の分割内部気体室を形成する壁面部である区画壁面部、又は、前記構造体の表面に設けられ、前記表面板部を支持する柱部と、を備え、低減すべき騒音の周波数帯域における音波の半波長よりも短い間隔で、前記表面板部が前記壁面部又は前記柱部に支持されていることである。
この構成によると、構造体表面とともに表面板部の全面が略一様に振動する。このとき表面板部に気体流通部が設けられていることによって表面板部の音響放射効率（振動から音への変換効率）が低減する。これより、振動している構造体から放射される音（固体音）を低減できる。また、外周壁面部により内部気体室と外部空間とが面内方向において仕切られている構造であるため、構造体表面から内部気体室へ放射された音が面内方向に進行して外部空間に伝搬することを当該外周壁面部によって遮ることができ、外部空間への音漏れを抑制することが可能となる。このように、表面板部の外周縁部を外周壁面部で支持する簡易な構造であるため、構造体の作製コストを抑えることが可能であるとともに、ゴムや金属ばねなどの弾性体部材を用いることなく構成されるため、経年劣化による影響を受けにくく、耐久性を向上させることができる。また、区画壁面部を更に備えることで表面板部の支持間隔（支持スパン）を短くすることができる。そのため、構造体の表面が振動分布を持って振動する場合であっても、区画壁面部により区画された領域内での表面板部に生じうる振動分布を小さくすることができ、固体音の低減効果をより顕著にすることが可能となる。また、表面板部の支持スパンを短くすると、表面板部の共振周波数がより高周波数になるため、共振を防止し、より広範な周波数範囲で固体音を低減できる。また、分割内部気体室の寸法などから決まる特定の周波数において共鳴が発生すると、共鳴で増幅した空間内音圧により表面板部の振動が増加してしまい問題となるが、この構成によれば、複数の分割内部気体室に区画することで、分割内部気体室一部屋の寸法は小さくなり、共鳴周波数をより高周波側にすることができるため、より広範な周波数範囲で固体音を低減することができる。また、柱部を更に備えることで、簡単な構造、且つ、低コストで、表面板部を構造体の表面から支持することができる。また、柱部を更に備えることで表面板部の支持間隔（支持スパン）を短くすることができるため、固体音の低減効果をより顕著にすることが可能となる。また、表面板部の支持スパンを短くすると、表面板部の共振周波数がより高周波数になるため、共振を防止し、より広範な周波数範囲で固体音を低減できる。また、前記構造体の表面の面内方向において隣り合う支持部材間の距離が、対策周波数帯域における音波の半波長よりも短いため、当該隣り合う支持部材間における音波の共鳴を防止することができる。したがって、対策周波数帯域においてより確実に固体音を低減することが可能である。
また、本発明に係る固体音低減構造における第７の特徴は、制振材を前記表面板部に設置することである。
この構成によると、制振材の変形により振動エネルギーが消費され振動を減衰させることができるため、表面板部の共振を抑制することができ、広範な周波数範囲で固体音を低減できる。
また、本発明に係る固体音低減構造における第８の特徴は、前記構造体の表面と前記表面板部との間に配置される1枚又は複数枚の仕切り板を更に備えた多層構造であることである。
この構成によると、表面板部の音響放射効率をより広範な周波数範囲で、より大きく低減できる。したがって、固体音をより広範な周波数範囲でより大きく低減することが可能となる。
また、本発明に係る固体音低減構造における第９の特徴は、前記構造体の表面と前記表面板部との間に吸音材が設置されていることである。
この構成によると、内部気体室の共鳴で増幅された音圧が表面板部の振動を増大させることを抑制することが可能となる。
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しつつ説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明の固体音低減構造を、振動して騒音を放射する構造体（例えば、振動しながら駆動する機器、流体が通過することにより振動する配管、ダクト等）の表面に設置した第１実施形態の断面模式図を示す。
固体音低減構造１００は、多孔板１（表面板部）と、多孔板１を支持する枠材２（外周壁面部）とを備えている。
図１は、本発明の固体音低減構造を、振動して騒音を放射する構造体（例えば、振動しながら駆動する機器、流体が通過することにより振動する配管、ダクト等）の表面に設置した第１実施形態の断面模式図を示す。
固体音低減構造１００は、多孔板１（表面板部）と、多孔板１を支持する枠材２（外周壁面部）とを備えている。
多孔板１は、気体が多孔板１の厚さ方向（図中の上下方向）に通過可能な貫通孔１ａ（気体流通部）を複数備えている。貫通孔１ａは、多孔板１の全面に亘って略均一に分布されている。多孔板１は、振動して騒音を放射する構造体２００の表面である振動面２００ａを覆うように枠材２によって振動面２００ａから支持されている。尚、貫通孔１ａは多孔板１の全面に亘って均一に分布されている場合に限らず、部分的に集中して配置することも可能である。
枠材２は、剛性の高い材料、例えばアルミ等の金属材料、プラスチック等からなり、構造体２００が振動することにより、多孔板１は振動面２００ａと一体となって振動するように多孔板１を支持している。即ち、多孔板１は、振動面２００ａの振動の振幅・位相と略同じ振幅・位相で振動するように枠材２に支持される。また、枠材２は、多孔板１の縁部の全周を覆うように連続して支持している。即ち、枠材２は、振動面２００ａと多孔板１との間の空間を振動面２００ａの面内方向において外部と遮断するように形成されている。これより、当該枠材２は、振動面２００ａと多孔板１との間に、貫通孔１ａを通る通路を除いて密閉された空間である内部気体室３を形成している。
構造体２００が振動した場合、枠材２を介して振動面２００ａとともに多孔板１の全面が略一様に振動する。このとき多孔板１に貫通孔１ａが設けられていることによって、音響放射効率（振動から音への変換効率）が低減される。このように多孔板１の音響放射効率が低下することにより、多孔板１からの放射音は固体音低減構造１００を設置する前（対策前）の構造体２００からの放射音よりも小さくなる。
また、構造体の振動面２００ａに固体音低減構造１００を設置した状態（対策後）においては、振動面２００ａから内部気体室３に放射される放射音は当該振動面２００ａに対して垂直な方向に向かって外部に漏れることを多孔板１によって抑制されるとともに、振動面２００ａと多孔板１との間の空間と外部とを遮るように設置される枠材２により、内部気体室３から振動面２００ａに沿った方向に向かって外部に伝搬する音が遮断される。これより、振動面２００ａから内部気体室３に放射される放射音が周囲に漏れることが抑制できる。以上の結果として、振動する構造体から周囲に放射される音（固体音）を低減することが可能である。
また、上記構造は、振動面２００ａと多孔板１との間が枠材２により区画された簡易な構造であるため、固体音低減構造１００の作製コストを抑えることが可能であるとともに、弾性部材を用いることなく構成されるため、経年劣化による影響を受けにくく、耐久性を向上させることができる。
また、図２に第１実施形態の変形例を示す。この変形例では、構造体２００の表面に設けられ、多孔板１を支持するとともに、内部気体室３を構造体２００の表面の面内方向に区画して複数の分割内部気体室３ａ、３ｂ、３ｃを形成する枠材２ｐ（区画壁面部）を更に備える構成となっている。即ち、多孔板１は枠材２により外周縁部を支持されているだけでなく、枠材２ｐにより面内方向における中間部分も支持されている。また、分割内部気体室３ａ、３ｂ、３ｃは図１に示した内部気体室３と同様に、貫通孔１ａを通る通路を除き、それぞれ閉空間となるように形成されている。
このように多孔板１を複数の位置において枠材２及び枠材２ｐで支持することにより、多孔板１は枠材２及び枠材２ｐにより支持される間隔が短くなる。そのため、構造体２００の振動が振動面２００ａ全面において一様ではない場合、即ち振動面２００ａの面内方向において部分的に振動の振幅・位相が異なるなど、振動分布がある場合であっても、分割内部気体室３ａ、３ｂ、３ｃそれぞれの上面となる領域（図２中Ａ、Ｂ、Ｃでしめす個々の領域）においては多孔板１の振動が一様な振幅・位相に近づく（振動分布がなくなる）ようにすることができる。尚、１つの分割内部気体室の上面となる領域における多孔板１が面内方向において振動分布を持つ場合、固体音低減効果が小さくなることが分かっており、上述したように、多孔板１における振動分布の発生を抑制することで、より安定的に固体音を低減することが可能である。
また、振動面２００ａ全面が一様に同振幅、同位相で振動する場合においても、多孔板１がその縁部のみ枠材２によって支えられている場合（例えば図１に示す構造の場合）には、多孔板１が面内方向において振動分布ができる可能性もある。これに対し、枠材２ｐにより多孔板１の中央付近も支持することで、多孔板１と構造体２００とをより一体的に振動させることができるため、多孔板１が面内方向において振動分布を持つことを抑制することができ、全面に亘って一様に振動しやすくすることができる。これより、より安定的に固体音を低減することが可能である。
また、このように枠材２及び枠材２ｐによる多孔板１の支持間隔Ｌ（支持スパン）が短くなることにより、多孔板１の共振周波数をより高周波側に移行させることが可能である。そのため、多孔板１の共振周波数が、低減すべき騒音の周波数帯域（対策周波数帯域）の範囲外になるように、例えば多孔板１の共振周波数が、機械（構造体）の固有振動数、配管系（構造体）の共鳴振動数などと異なる周波数となるように支持スパンを設計して当該機械や配管等に設置することで、多孔板１の共振を防ぎ、当該機械や配管等から周囲に放射される固体音を低減することができる。
また、固体音低減構造１００内の閉空間（内部気体室３）の寸法などから決まる特定の周波数において共鳴が発生し、共鳴で増幅した空間内音圧により多孔板１の振動が増加する可能性があるが、変形例（図２参照）で示すように複数の分割内部気体室３ａ、３ｂ、３ｃに区画することで、固体音低減構造１０１内の閉空間（分割内部気体室３ａ、３ｂ、３ｃ）の外寸が小さくなり、当該共鳴周波数をより高周波側に移行させることができるため、これにより共振を回避することが可能である。
尚、表面板部に形成する気体流通部は本実施形態のように貫通孔１ａである場合に限らず、表面板部に形成したスリットとしてもよい。この場合、気体流通面積の広い気体流通部を容易に作製することができ、開孔率の調整が容易に可能となる。
次に、実験データにより、本発明の具体的な効果について説明する。
（実験例１）
図３に、実験に使用した固体音低減構造１０２の概略図を示す。図４は、実験によって得られた、騒音を放射する構造体の振動周波数と、音圧レベル低減量との関係を示すグラフである。
図３に、実験に使用した固体音低減構造１０２の概略図を示す。図４は、実験によって得られた、騒音を放射する構造体の振動周波数と、音圧レベル低減量との関係を示すグラフである。
実験には、騒音を放射する振動構造体２０１として厚さ２０ｍｍのアルミ板を用いた。また、振動構造体２０１の振動面２０１ａに設置した固体音低減構造１０２は、表面板部１１と振動構造体２０１との間の空間を、縦横に各３つ、合計９つの分割内部気体室が形成されるように区画したものである。尚、１つの分割内部気体室は、面内方向において横寸法４５ｍｍ、縦寸法３０ｍｍとなるように格子状に区画された空間であり、分割内部気体室の高さは４０ｍｍである。
また、固体音低減構造１０２は、９つの分割内部気体室を１枚の表面板部１１で覆った構成とした。固体音低減構造１０２の表面板部１１としては、開孔率（（孔部総面積／分割内部気体室に面した表面板部総面積）×１００）が２％となるように孔径２ｍｍの貫通孔１１ａが１区画につき９個（縦３個×横３個）、計８１個（９個×９区画）形成された厚さ２ｍｍのアルミ板を用いた。
尚、以上の分割内部気体室の高さ、孔径、開孔率、板厚は、６００Ｈｚ以上の固体音を低減できるように設計したものである。
尚、以上の分割内部気体室の高さ、孔径、開孔率、板厚は、６００Ｈｚ以上の固体音を低減できるように設計したものである。
また、表面板部１１を支持するとともに固体音低減構造１０２の側面を形成する外周壁面部１２として厚さ６ｍｍのアルミ板を用い、外周壁面部１２に囲まれた固体音低減構造１０２の内部を区画する区画壁面部１３として厚さ３ｍｍのアルミ板を用いた。
実験では、振動構造体２０１を加振機（図示せず）により所定の周波数で振動構造体２０１の厚さ方向（図３中の矢印方向）に加振し、表面板部１１の上方における音圧レベルをマイクロホンで測定し、固体音低減構造１０２を設置しない場合における同条件で測定した音圧レベルとの差（音圧レベル低減量）を算出した。尚、測定点は、固体音低減構造１０２を設置した場合（対策後）においては、表面板部１１の面内方向の中心から振動構造体２０１と逆側に向かって１０ｍｍ離れた位置とし、固体音低減構造１０２を設置しない場合（対策前）は、振動面２０１ａから上方へ１０ｍｍ離れた位置とした。
図４に実験結果を示すように、６００Ｈｚ以上で音圧レベル低減量が正になっており、６５０Ｈｚから７５０Ｈｚで特に音圧レベル低減量が大きくなっている。これより、設計通り６００Ｈｚ以上で大きな固体音低減効果が得られることが確認できた。
尚、外周壁面部１２及び区画壁面部１３の高さ、表面板部１１の板厚、孔径、開孔率を変更することにより、低減すべき騒音の周波数（対策周波数）や当該騒音の大きさに合わせて、固体音低減効果を得ることができる周波数帯域、及び、固体音低減効果量（音圧レベル低減量）を調整することが可能である。例えば、本実験では、外周壁面部１２及び区画壁面部１３の高さ、表面板部１１の板厚、孔径、開孔率を変更することにより、音圧レベル低減量が正になる領域（低減領域）を変化させ、当該低減領域に対策周波数が含まれるように調整することが可能である。
（実験例２）
次に、構造体の表面に振動分布がある場合において、本発明の実施形態に係る固体音低減構造の効果を検証するための実験結果について説明する。
まず、構造体を、３００ｍｍ×１５０ｍｍ×厚さ４．５ｍｍの鋼板で模擬し、当該鋼板の４隅を単純支持し、当該鋼板の中心を加振機で加振して、鋼板の振動分布の測定を行った結果を図２７（ａ）に示す。また、当該鋼板上に、当該鋼板の長手方向に１０ｍｍピッチで、短手方向全長に亘って延びる支持壁を設け、当該支持壁頂部に多孔板を接合して、鋼板を加振し、多孔板の振動分布の測定を行った結果を図２７（ｂ）に示す。尚、多孔板は、厚さ０．３ｍｍ、孔径０．３ｍｍ、開孔率０．３％のアルミ板であり、鋼板の表面から多孔板までの空気層の厚さが２０ｍｍとなるように、支持壁によって支持されるものとした。尚、以上の仕様は、１０５０Ｈｚ以上で固体音低減効果を奏するように設計したものである。
次に、構造体の表面に振動分布がある場合において、本発明の実施形態に係る固体音低減構造の効果を検証するための実験結果について説明する。
まず、構造体を、３００ｍｍ×１５０ｍｍ×厚さ４．５ｍｍの鋼板で模擬し、当該鋼板の４隅を単純支持し、当該鋼板の中心を加振機で加振して、鋼板の振動分布の測定を行った結果を図２７（ａ）に示す。また、当該鋼板上に、当該鋼板の長手方向に１０ｍｍピッチで、短手方向全長に亘って延びる支持壁を設け、当該支持壁頂部に多孔板を接合して、鋼板を加振し、多孔板の振動分布の測定を行った結果を図２７（ｂ）に示す。尚、多孔板は、厚さ０．３ｍｍ、孔径０．３ｍｍ、開孔率０．３％のアルミ板であり、鋼板の表面から多孔板までの空気層の厚さが２０ｍｍとなるように、支持壁によって支持されるものとした。尚、以上の仕様は、１０５０Ｈｚ以上で固体音低減効果を奏するように設計したものである。
図２７（ａ）、（ｂ）は、同位相で振動する領域をＸ又はＹで示した振動分布図である。即ち、図中Ｘで示す領域においては、図中Ｙで示す領域とは逆位相で振動することを示している。
図２７（ａ）から、鋼板のみを所定の周波数で加振したときに、当該鋼板が長手方向において曲げ３次モードで振動していることが分かる。また、図２７（ｂ）に示すように、鋼板上に支持壁を介して結合された多孔板は、図２７（ａ）で示した鋼板の振動分布と同様に、長手方向の曲げ３次モードで振動していることが分かる。このように、多孔板は、支持壁により鋼板に結合されることで、鋼板と一体となって振動する。
また、鋼板上に多孔板を設置したときの、放射音の低減効果を測定した結果を図２８に示す。図２８は、多孔板を設置する前の鋼板表面の中心から５０ｍｍ離れた位置における音圧レベルを基準として、多孔板を鋼板に設置した時の当該多孔板の中心から５０ｍｍ離れた位置における音圧レベルの低減量を測定した測定結果であり、当該音圧レベル低減量と鋼板を加振する振動周波数との関係を示すグラフである。
図２８に示すように、約１０５０Ｈｚ以上の帯域で音圧レベルの低減量が正となり、放射音低減効果が得られる。また、１４２０〜１４５０Ｈｚの帯域において最も放射音低減効果が高く、最大で約２２ｄＢの放射音低減効果を得ることが可能となっている。
（比較例）
図２９（ａ）に比較例として、長手方向に２０ｍｍピッチ、短手方向に３５ｍｍピッチで柱状部材により多孔板を鋼板から支持したときの、当該多孔板の振動分布を示す。また、図２９（ｂ）に、当該多孔板を設置した時の音圧レベル低減量を示す。尚、測定条件は、実験例２において多孔板の音圧レベル低減量を測定した測定条件と同様である。
図２９（ａ）に比較例として、長手方向に２０ｍｍピッチ、短手方向に３５ｍｍピッチで柱状部材により多孔板を鋼板から支持したときの、当該多孔板の振動分布を示す。また、図２９（ｂ）に、当該多孔板を設置した時の音圧レベル低減量を示す。尚、測定条件は、実験例２において多孔板の音圧レベル低減量を測定した測定条件と同様である。
図２９（ａ）に示すように、比較例における多孔板には、鋼板の振動（図２７（ａ）参照）とは無相関の振動が生じている。また、図２９（ｂ）に示すように、比較例においては、音圧レベル低減量は、ほぼ全体域において負となっており、放射音が増大している。このように、比較例において放射音が増大するのは、図２９（ａ）で示すように多孔板の振動が鋼板と一体になっていないことが原因の一つと考えられる。
次に、数値解析による固体音低減構造の設計例について説明する。
（解析例１）
図５に本解析における数値解析モデルを示す。本解析では、固体音低減構造１０３の表面板部２１の貫通孔２１ａの孔径および開孔率を変化させたときの表面板部の表面からの音響放射パワー低減量を算出した。解析条件を以下に示す。尚、解析条件に示す所定の孔数の貫通孔２１ａが解析モデルの上面に一様に分布するものとして解析を行った。
図５に本解析における数値解析モデルを示す。本解析では、固体音低減構造１０３の表面板部２１の貫通孔２１ａの孔径および開孔率を変化させたときの表面板部の表面からの音響放射パワー低減量を算出した。解析条件を以下に示す。尚、解析条件に示す所定の孔数の貫通孔２１ａが解析モデルの上面に一様に分布するものとして解析を行った。
表面板部２１は、縦寸法（Ｌ）を３５ｍｍ、横寸法（Ｗ）を４５ｍｍ、厚さを２ｍｍとした長方形のアルミ板とし、表面板部２１に貫通する貫通孔２１ａの孔径及び開孔率を表１に示す５つの条件に変化させて解析を行った。また、壁面部２２は、騒音を放射する構造体の振動面２０２ａから表面板部２１までの高さ（Ｈ）が４０ｍｍとなるように、表面板部２１の周囲全周と振動面２０２ａとを連結するものとした。また、音波を伝達する媒質は空気とした。
尚、数値解析は、板部には有限要素法を、音場に境界要素法を適用した板―音場連成解析を用いて実施した。
尚、数値解析は、板部には有限要素法を、音場に境界要素法を適用した板―音場連成解析を用いて実施した。
振動面２０２ａ、及び、壁面部２２により構造体と連結されている表面板部２１の周囲４辺を、１ｍ／ｓで高さ（Ｈ）方向に強制振動させたときの、表１に示す各条件における表面板部２１の表面からの音響放射パワーをそれぞれ算出した。
図６に数値解析結果を示す。縦軸で示される放射パワー低減量は、固体音低減構造１０３を設置していない振動面２０２ａからの音響放射パワー（表面板部２１と同面積分）を基準として音響放射パワーの増減を算出したものである。また、図６中にしめす条件１〜５は、表１に示す表面板部２１の設計条件に対応したものである。
図６に示すように、６００Ｈｚ以上の周波数帯域で効果が得られ、音響放射パワーの低減量の最大値は、孔径が大きいほど、また、開孔率が大きいほど大きくなっている。また、６００Ｈｚ以下の周波数帯域において音響放射パワーの低減量が負になっており、本解析条件においては、孔径が大きいほど、また、開孔率が大きいほど音響放射パワーが増加する。
このように、６００Ｈｚ以上の周波数帯域において固体音低減効果が現れるように設計する場合においても、表面板部２１の設計条件を変化させることで、音響放射パワーの低減量を様々に変化させることが可能である。
（解析例２）
図７に、解析例１の解析条件において、表面板部２１の孔径を２ｍｍ、開孔率を１．３％に変更し、壁面部２２の高さ（Ｈ）を１２ｍｍに変更したときの解析結果を示す。
図７に示すように、表面板部２１と壁面部２２の設計条件を変更することによって、９００Ｈｚ以上の周波数帯域において固体音低減効果が発揮され、解析例１においては約６００〜７００Ｈｚの範囲であった固体音低減効果を発揮するピーク周波数を、９００Ｈｚ付近に変化させることを可能としている。
図７に、解析例１の解析条件において、表面板部２１の孔径を２ｍｍ、開孔率を１．３％に変更し、壁面部２２の高さ（Ｈ）を１２ｍｍに変更したときの解析結果を示す。
図７に示すように、表面板部２１と壁面部２２の設計条件を変更することによって、９００Ｈｚ以上の周波数帯域において固体音低減効果が発揮され、解析例１においては約６００〜７００Ｈｚの範囲であった固体音低減効果を発揮するピーク周波数を、９００Ｈｚ付近に変化させることを可能としている。
また、３８００Ｈｚ付近において音響放射パワーが増加（放射パワー低減量が低下）している。これは、壁面部２２により囲まれた内部気体室の長さＷ（４５ｍｍ）と３８００Ｈｚの音波の半波長とが一致するために、内部気体室で音波の共鳴が起こったためである。
したがって、例えば、図２に示す固体音低減構造１０１において、区画壁面部２ｐとしてのアルミ板を、対策周波数帯域における分割内部気体室３ａ、３ｂ、３ｃを通る音波の半波長よりも短い間隔で、構造体２００の表面と多孔板１との間の空間を区画するように配置することにより、隣接する区画壁面部２ｐの間での音波の共鳴を防止でき、より確実に固体音を低減することが可能である。尚、区画壁面部２ｐの間隔は音波の波長の１／２未満であって１／３２以上とすることが望ましく、区画壁面部２ｐの間隔を音波の波長の１／３２以上とすることで区画壁面部２ｐの数が過度に増加することを防止し、区画壁面部２ｐの体積（区画壁面部２ｐが占める容積）により固体音低減効果を発揮するのに必要な空間（分割内部気体室）の容積が減少することを抑制可能である。
したがって、例えば、図２に示す固体音低減構造１０１において、区画壁面部２ｐとしてのアルミ板を、対策周波数帯域における分割内部気体室３ａ、３ｂ、３ｃを通る音波の半波長よりも短い間隔で、構造体２００の表面と多孔板１との間の空間を区画するように配置することにより、隣接する区画壁面部２ｐの間での音波の共鳴を防止でき、より確実に固体音を低減することが可能である。尚、区画壁面部２ｐの間隔は音波の波長の１／２未満であって１／３２以上とすることが望ましく、区画壁面部２ｐの間隔を音波の波長の１／３２以上とすることで区画壁面部２ｐの数が過度に増加することを防止し、区画壁面部２ｐの体積（区画壁面部２ｐが占める容積）により固体音低減効果を発揮するのに必要な空間（分割内部気体室）の容積が減少することを抑制可能である。
また、内部気体室における音波の共鳴は、図２に示す構造体２００の振動面２００ａと多孔板１との間の距離が音波の半波長と一致する場合にも起こりうる。したがって、振動面２００ａと多孔板１との間隔が、低減すべき騒音の周波数帯域における内部気体室３を通過する音波の半波長よりも短くなるように設計することで、対策周波数帯域において、振動面２００ａと多孔板１との間で起こる音波の共鳴を防止でき、より確実に固体音を低減することが可能である。
（解析例３）
図８に、解析例２の解析条件において、表面板部２１の材料のヤング率を解析例２で用いたヤング率の１／２４として同様の解析を行った結果を示す。
図８に示すように、３０００Ｈｚ付近の周波数において、表面板部２１の共振が起こるため、放射パワー低減量が著しく低下している。また、解析例２においては放射パワー低減量が正の値であった１１００〜３５００Ｈｚの周波数帯域において放射パワー低減量が負になっている。これより、表面板部２１が共振することにより、固体音低減構造を設置しない状態に比べ、広い周波数帯域において放射パワーが増加することがわかる。
図８に、解析例２の解析条件において、表面板部２１の材料のヤング率を解析例２で用いたヤング率の１／２４として同様の解析を行った結果を示す。
図８に示すように、３０００Ｈｚ付近の周波数において、表面板部２１の共振が起こるため、放射パワー低減量が著しく低下している。また、解析例２においては放射パワー低減量が正の値であった１１００〜３５００Ｈｚの周波数帯域において放射パワー低減量が負になっている。これより、表面板部２１が共振することにより、固体音低減構造を設置しない状態に比べ、広い周波数帯域において放射パワーが増加することがわかる。
一方、表面板部２１の一次共振周波数である３０００Ｈｚよりも高い周波数帯域である３５００Ｈｚ以上の周波数帯域において、大きな固体音低減効果を発揮している。
表面板部２１の一次共振周波数は、表面板部２１の形状、寸法、材質、板厚、及び、壁面部２２の形状、材質その他の支持条件により変化させることが可能である。
したがって、騒音を低減すべき周波数である対策周波数が、一次共振周波数以上の周波数帯域における、放射パワー低減量が正になる周波数帯域に含まれるように、表面板部２１の形状、寸法、材質、板厚、及び、壁面部２２の形状、材質その他の支持条件を設計することにより、対策周波数において表面板部２１が共振することを防止でき、一次共振周波数以上の周波数帯域において発揮する効果的な固体音低減特性を利用することが可能となり、確実に固体音を低減できる。
表面板部２１の一次共振周波数は、表面板部２１の形状、寸法、材質、板厚、及び、壁面部２２の形状、材質その他の支持条件により変化させることが可能である。
したがって、騒音を低減すべき周波数である対策周波数が、一次共振周波数以上の周波数帯域における、放射パワー低減量が正になる周波数帯域に含まれるように、表面板部２１の形状、寸法、材質、板厚、及び、壁面部２２の形状、材質その他の支持条件を設計することにより、対策周波数において表面板部２１が共振することを防止でき、一次共振周波数以上の周波数帯域において発揮する効果的な固体音低減特性を利用することが可能となり、確実に固体音を低減できる。
尚、一次共振周波数以上の周波数帯域においても、二次共振周波数に達すると表面板部２１の共振が起こり、再び放射パワー低減量が低下する（固体音低減構造の設置により放射パワーが増加する）ことになるため、対策周波数は、表面板部２１の二次共振周波数以下の周波数となるように固体音低減構造を設計することが望ましい。
また、上述したような一次共振周波数と二次共振周波数との間の周波数帯域において現れる効果的な固体音低減特性は、二次共振周波数と三次共振周波数との間、三次共振周波数と四次共振周波数との間など、ある共振周波数とその次の次数の共振周波数との間において現れる。したがって、例えば、一定の幅を持つ対策周波数帯域に共振周波数が含まれないように固体音低減構造体を設計することで効果的に固体音を低減することができる。特に、対策周波数帯域に、ある共振周波数とその次の次数の共振周波数との間に存在する反共振点が含まれるように設計することで更に固体音低減効果を顕著にすることが可能となる。
また、本解析結果から分かるように、表面板部２１のヤング率を低くすることで、解析例２に比べ表面板部２１の一次共振周波数がより低周波数側に変化している。具体的には、表面板部２１の一次共振周波数は３０００Ｈｚとなっており、解析例２で示した固体音低減効果の高い周波数（９００Ｈｚ）により近づいている。そのため、上述したように、３５００Ｈｚ以上の周波数帯域において、大きな固体音低減効果を発揮する一方、解析例２において顕著であった９００Ｈｚ以上の領域における固体音低減効果が減少している。
このように、表面板部の形状、寸法、材質、板厚、及び、壁面部での支持条件等により表面板部２１の共振周波数は変化する。したがって、このような設計条件を変化させることで、対策周波数が固体音低減効果の大きい周波数帯域に含まれるように共振周波数を最適な値に調整し、対策周波数に対してより高い固体音低減効果を発揮できる固体音低減構造を設計することも可能となる。
〔共振周波数の算出〕
ここで、表面板部の形状、寸法、材質、板厚、及び、壁面部による表面板部の支持条件を決めれば、表面板部が長方形、円形の場合には、以下に示すように共振周波数理論式（理論解析による厳密解や近似解）により表面板部の共振周波数を算出できる。
ここで、表面板部の形状、寸法、材質、板厚、及び、壁面部による表面板部の支持条件を決めれば、表面板部が長方形、円形の場合には、以下に示すように共振周波数理論式（理論解析による厳密解や近似解）により表面板部の共振周波数を算出できる。
・表面板部が長方形で、周囲４辺が単純支持されている場合
式１を用いて共振周波数ｆを算出できる。式１において、ａは短辺長さ、ｂは長辺長さ（正方形の場合はａ＝ｂ）、ｉは短辺方向次数、ｊは長辺方向次数（一次共振の場合はｉ＝ｊ＝１）、Ｅはヤング率、νはポアソン比、ρは密度、ｔは板厚である。
式１を用いて共振周波数ｆを算出できる。式１において、ａは短辺長さ、ｂは長辺長さ（正方形の場合はａ＝ｂ）、ｉは短辺方向次数、ｊは長辺方向次数（一次共振の場合はｉ＝ｊ＝１）、Ｅはヤング率、νはポアソン比、ρは密度、ｔは板厚である。
・表面板部が長方形で、周囲４辺が固定支持されている場合
式２を用いて共振周波数ｆを算出できる。式２において、λは次数、縦横比（長辺／短辺）から決まる定数、ａは短辺長さ、Ｅはヤング率、νはポアソン比、ρは密度、ｔは板厚である。
式２を用いて共振周波数ｆを算出できる。式２において、λは次数、縦横比（長辺／短辺）から決まる定数、ａは短辺長さ、Ｅはヤング率、νはポアソン比、ρは密度、ｔは板厚である。
・表面板部が円形の場合
式３を用いて共振周波数ｆを算出できる。式３において、λは次数、周囲支持条件から決まる定数、ａは半径、Ｅはヤング率、νはポアソン比、ρは密度、ｔは板厚である。
式３を用いて共振周波数ｆを算出できる。式３において、λは次数、周囲支持条件から決まる定数、ａは半径、Ｅはヤング率、νはポアソン比、ρは密度、ｔは板厚である。
上記以外にも理論式が存在する仕様については、それらを用いて算出するのが簡便である。理論式が存在しない仕様については、有限要素法などの数値解析を用いて算出すれば良い。
これより、表面板部２１の一次共振周波数が低減すべき騒音の周波数帯域より高くなるように、前述した共振周波数理論式や数値解析を用いて、表面板部２１及び壁面部２２の設計条件を決定し、当該設計条件に従って表面板部２１及び壁面部２２を形成することで、低減すべき騒音の周波数帯域（対策周波数帯域）において表面板部２１が共振することを防止できるとともに、解析例２で示したような９００Ｈｚ以上の領域における固体音低減効果をより広い周波数帯域において利用することが可能となり、確実に固体音を低減することが可能である。
また、騒音を低減すべき周波数、表面板部の形状、材質、板厚、及び、壁面部による表面板部の支持条件（支持スパンを除く）が決まった場合に、前述した共振周波数理論式や数値解析を用いれば、表面板部に一次共振が生じる寸法（一区画当たりの寸法）を求めることができる。その寸法よりも短い間隔で壁面部が表面板部を支持すれば、騒音を低減すべき周波数において表面板部の一次共振が起こるのを避けることができ、より確実に固体音を低減可能である。
例えば、正方形に区画された板で各区画の周囲４辺が単純支持されている場合、式２においてａ＝ｂ、ｉ＝j＝１として、さらに変形した式４により、周波数ｆにおいて一次共振が生じる表面板部の１区画の寸法ａを求めることができる。
また、逆に、１区画の寸法ａが所定の寸法となるように固体音低減構造を形成しなければならないような場合においては、対策周波数帯域において表面板部に一次の共振が生じることになる１区画の寸法を、表面板部及び壁面部の形状、材料等の組み合わせを適宜変更しながら前述した共振周波数理論式や数値解析により予め算出し、当該算出される寸法が所定の寸法よりも長くなるような、表面板部及び壁面部の形状、材料等の組み合わせを実際の設計条件として選択し、当該設計条件に基づいて表面板部及び壁面部を形成することにより、低減すべき騒音の周波数帯域（対策周波数帯域）において表面板部が共振することを防止でき、より確実に固体音を低減できる。
（解析例４）
次に、図９に解析例４における解析モデルを示す。解析例４では、解析例１において用いた解析モデルにおいて（図５参照）、構造体の振動面２０２ａと表面板部２１との間の空間に、振動面２０２ａの法線方向において空間を区画して２層の内部気体室２４、２５を形成する仕切り板２３を配置した多層構造の固体音低減構造１０３における音響放射パワー低減量を算出した。仕切り板２３は、貫通孔２３ａが一様に分布するように形成された多孔板であり、板厚０．１ｍｍ、貫通孔２３ａの孔径０．４ｍｍ、孔数２２個、開孔率０．２％として形成され、振動面２０２ａと表面板部２１との中間に位置するように振動面２０２ａから高さ２０ｍｍの位置に配置されている。また、表面板部２１は、貫通孔２１ａの孔径１ｍｍ、孔数２９個、開孔率１．７％として形成されており（解析例１における条件３と同じ形状）、他の条件は解析例１と同様である。尚、解析例１と同様に、貫通孔２１ａは表面板部２１上に一様に分布するものとして解析を行った。
次に、図９に解析例４における解析モデルを示す。解析例４では、解析例１において用いた解析モデルにおいて（図５参照）、構造体の振動面２０２ａと表面板部２１との間の空間に、振動面２０２ａの法線方向において空間を区画して２層の内部気体室２４、２５を形成する仕切り板２３を配置した多層構造の固体音低減構造１０３における音響放射パワー低減量を算出した。仕切り板２３は、貫通孔２３ａが一様に分布するように形成された多孔板であり、板厚０．１ｍｍ、貫通孔２３ａの孔径０．４ｍｍ、孔数２２個、開孔率０．２％として形成され、振動面２０２ａと表面板部２１との中間に位置するように振動面２０２ａから高さ２０ｍｍの位置に配置されている。また、表面板部２１は、貫通孔２１ａの孔径１ｍｍ、孔数２９個、開孔率１．７％として形成されており（解析例１における条件３と同じ形状）、他の条件は解析例１と同様である。尚、解析例１と同様に、貫通孔２１ａは表面板部２１上に一様に分布するものとして解析を行った。
図１０に解析結果を示すように、仕切り板２３により固体音低減構造を多層構造とした場合、８００Ｈｚ〜１１００Ｈｚの周波数帯において、放射パワー低減量が１０ｄＢを超え、固体音低減効果が大きい。一方、仕切り板２３を取り除いた構造（解析例１の条件３の構造）の場合、放射パワー低減量は最大でも５ｄＢ以下である（図６参照）。これより、多層構造にすることで、表面板部の音響放射効率をより広範な周波数範囲でより大きく低減できることがわかる。
尚、図９に示す解析モデルのように、表面板部２１と振動面２０２ａとの間に仕切り板２３を１枚挟んだ構造とする場合に限らず、図１１に示すように、貫通孔２６ａ、２７ａを有する複数枚の仕切り板２６、２７を挟んだ構造とすることもできる。この場合、放射パワーの低減量を更に大きくすることが可能である。また、仕切り板は、必ずしも多孔板である必要はなく、図１２に示すように、孔を有しない平板２８を用いることも可能である。この場合、貫通孔を形成する必要はなく容易に作製することが可能である。また、箔、シートなどの薄膜状の仕切りを用いることも可能である。尚、図１１、図１２において、図１に示す固体音低減構造１００と同一部材には同一符号を付している。
また、図１３に示すように、振動して騒音を放射する構造体２００が、振幅・位相が一様でない振動をして騒音を放射する場合においては、隣接する２つの枠材、例えば枠材２ａと枠材２ｂとのその時々の振動振幅が異なる（変位方向及びその変位量が異なる）。図１３において、枠材２ａは静止位置から上方に変位しているのに対し、枠材２ｂは枠材２ａとは逆に静止位置から下方に変位した状態となっている。このように枠材が変位することで、枠材２ａと枠材２ｂとの間の多孔板１は、枠材２ａに近い位置では静止位置から上方に移動し、枠材２ｂに近い位置においては静止位置から下方に移動しているため、振動が一様ではなくなっている。このように多孔板１の振動が一様でなくなると、固体音低減効果が減少するため問題となる。特に、枠材２によって多孔板１を支持する間隔Ｌが構造体２００の表面を面内方向に伝搬する曲げ波、あるいは、曲げ波に起因する定在波の波長λの１／２となる場合は、枠材２ａと枠材２ｂはそれぞれ逆位相で振動することになり、振動分布が大きくなってしまう。
そのため、図１４に示すように、枠材２によって多孔板１を支持する間隔Ｌを、低減すべき騒音の周波数帯域における構造体２００の表面を面内方向に伝搬する曲げ波の半波長、あるいは、前記曲げ波に起因する定在波の半波長よりも短い間隔とすることにより、隣接する枠材（例えば枠材２ｃと枠材２ｄと）のその時々の振動振幅の差をより小さくすることができる。ここで、図１４においては、枠材２ｃ、枠材２ｄはどちらも静止位置から上方に変位しているとともに、変位量の差も少なくなっている。これより、枠材間における多孔板１はより一様に振動することになり、より安定的に固体音を低減することができる。尚、枠材の間隔は曲げ波、あるいは、曲げ波に起因する定在波の波長の１／３２以上とすることが望ましい。枠材の間隔を音波の波長の１／３２以上とすることで枠材の数が過度に増加することを防止し、枠材自体の体積により固体音低減効果を発揮するのに必要
な内部気体室の容積が減少することを抑制可能である。
な内部気体室の容積が減少することを抑制可能である。
（第２実施形態）
図１５に、第２実施形態に係る固体音低減構造１０４を示す。第２実施形態に係る固体音低減構造１０４は、図２で示した第１実施形態の変形例に係る固体音低減構造１０１において、多孔板１に制振材３０を設置した構造である。尚、図１と同一部材には同一符号を付し、説明を省略する。
図１５に、第２実施形態に係る固体音低減構造１０４を示す。第２実施形態に係る固体音低減構造１０４は、図２で示した第１実施形態の変形例に係る固体音低減構造１０１において、多孔板１に制振材３０を設置した構造である。尚、図１と同一部材には同一符号を付し、説明を省略する。
制振材３０は、例えば粘弾性を有するシート状部材や接着剤等を用いることができ、多孔板１の変形に伴って変形するように、多孔板１の構造体２００側に向く面（裏面）上に接着される。制振材３０を多孔板１の外部に向く面（表面）に接着することも可能であるが、裏面に制振材３０を取り付けることで固体音低減構造１０４が取り付けられた構造体２００の外観を損ねることがないため有効である。また、貫通孔１ａを塞ぐことなく接着されており、音響放射効率を増加させることはない。この構造では、構造体２００の振動により、多孔板１が振動して変形することにより、制振材３０も変形することになる。このとき制振材３０の変形により振動エネルギーが消費されるため、振動を減衰させることができる。したがって、多孔板１の共振を抑制することができ、広範な周波数範囲で固体音を低減できる。尚、多孔板１の全面に制振材３０を貼り付ける場合に限られず、部分的に制振材３０を貼り付けることも可能である。この場合、制振材３０の使用量を減らしコストを削減できる。
また、図１６において、多孔板１と枠材２ｐとの接合部を拡大して示すように、制振材３０は、多孔板１と枠材２ｐとの接合部近傍に設置されている。このような角部に制振材３０が設置されることで、構造体２００の振動により多孔板１が変形すると、制振材３０は多孔板１と枠材２との間で圧縮又は引張り、あるいは、せん断の力を受けて変形することになる。このとき、制振材３０を多孔板１のみに接合するような位置に設置した場合に比べ、多孔板１の変形量に対する制振材３０の変形量の割合を大きくすることができ、多孔板１の振動をより減衰させることが可能となる。
また、図３０に、多孔板１と枠材２ｐとの接合部の変形例を示す。図３０（ａ）に示すように、枠材２ｐの頂部を尖らせて多孔板１と接合した構成とすることもできる。また、図３０（ｂ）に示すように、枠材２ｐの頂部を丸めて、多孔板１と接合した構成とすることもできる。このような構成とすることで、枠材２ｐと多孔板１との接触を線状に近づけることができる。この場合、図３０に示す所定の断面において枠材２ｐと多孔板１との接触幅が狭くなることで、枠材２ｐから多孔板１へ当該断面内における曲げモーメントが伝わりにくくなる。したがって、多孔板１に作用する曲げモーメントが低減され、多孔板１の共振を抑制できるため、より安定的により広範な周波数範囲で固体音を低減できる。
枠材２ｐの、多孔板１に接合される端部を尖らせることにより（図３０（ａ）参照）、また、枠材２ｐの多孔板１に接合される端部を多孔板１に向かって凸となる曲面状とすることにより（図３０（ｂ）参照）、簡易な構成で多孔板１へのモーメントの伝達を抑制できるため、固体音低減構造の設置が低コストで可能となる。尚、必ずしも枠材２ｐにおける多孔板１との接触部全てにおいて図３０に示す形状にする場合に限定されず、部分的に形成されていてもよい。また、多孔板１の中間を支持する枠材２ｐに限定されず、多孔板１の外周縁部を支持する枠材２を、多孔板１へ曲げモーメントが伝わりにくくなるように構成することも可能である。
このように、図３０（ａ）及び、図３０（ｂ）に記載の固体音低減構造においては、枠材２ｐと多孔板１との接触部において、枠材２ｐと多孔板１との接触面積Ｓ１が、枠材２ｐにおける支持方向中間部の断面積Ｓ２（多孔板１と平行な断面の面積）よりも小さくなるように枠材２ｐと多孔板１とが接合されている。この構成によると、枠材２ｐから多孔板１に曲げモーメントが伝わりにくくなり、多孔板１に作用する曲げモーメントが低減されるので、多孔板１の共振を抑制できる。これにより、より安定的に広範な周波数範囲で固体音を低減できる。
（第３実施形態）
図１７に、第３実施形態に係る固体音低減構造１０５を示す。また、図１８は、図１７に示す固体音低減構造１０５における多孔板１と枠材２ｅとの接合部分の拡大図である。第３実施形態に係る固体音低減構造１０５は、多孔板１と構造体２００との間の空間が枠材２、枠材２ｐにより複数に区画され、大きさが異なる分割内部気体室３ａ、３ｂ、３ｃ等が形成された構造となっている。また、多孔板１は枠材２ｐの先端部において分離された状態で接合されており、例えば枠材２ｅを挟んで隣接する二つの分割内部気体室３ａ、３ｂを覆うように配置される多孔板１は、枠材２ｅによる支持位置において多孔板１Ａと多孔板１Ｂとに分離して形成されている（図１８参照）。
図１７に、第３実施形態に係る固体音低減構造１０５を示す。また、図１８は、図１７に示す固体音低減構造１０５における多孔板１と枠材２ｅとの接合部分の拡大図である。第３実施形態に係る固体音低減構造１０５は、多孔板１と構造体２００との間の空間が枠材２、枠材２ｐにより複数に区画され、大きさが異なる分割内部気体室３ａ、３ｂ、３ｃ等が形成された構造となっている。また、多孔板１は枠材２ｐの先端部において分離された状態で接合されており、例えば枠材２ｅを挟んで隣接する二つの分割内部気体室３ａ、３ｂを覆うように配置される多孔板１は、枠材２ｅによる支持位置において多孔板１Ａと多孔板１Ｂとに分離して形成されている（図１８参照）。
図１７に示すように、各区画（分割内部気体室）の大きさが異なる場合など、多孔板１の一部分（例えば多孔板１Ｂの部分）のみが大きく振動することがある（図中の矢印で振動を示す）。このような場合においても、多孔板１が枠材２ｐの先端部において分離していることにより、複数に分割された多孔板１の一部分である多孔板１Ｂの振動が、隣接する多孔板である多孔板１Ａ、１Ｃなどに伝搬することが抑制される。したがって、より安定的に、より広範な周波数範囲で固体音を低減できる。
尚、上述した実施形態においては、多孔板と騒音を放射する構造体との間の空間である内部気体室は空気層として形成されているが、図１９に示すように、内部気体室３に吸音材４０を設置することもできる。吸音材４０としては、グラスウール等の繊維材料や、発泡樹脂等の多孔質体などを用いることができる。吸音材４０の設置により内部気体室３における空気の振動エネルギーを空気と吸音材４０との摩擦エネルギーとして消費することができる。これより、内部気体室３における音波の共鳴により増幅された音圧が多孔板１の振動を増大させることを抑制することが可能となる。
また、表面板部、壁面部が、騒音を放射する構造体と別部材として形成されている場合に限られず、図２０に示すように、振動して騒音を放射する機器２０３の表面に予め形成されているリブ５０等を壁面部として利用して、部分的に枠材２を取り付けることにより表面板部１を機器２０３の表面に設置することも可能である。
また、図２１に示すように、騒音を放射する構造体２０４、貫通孔３１ａを有する表面板部３１及び表面板部３１を支持する壁面部３２を一体成形することもできる。この場合、表面板部３１と壁面部３２、及び、壁面部３２と構造体２０４との接合部において、がたつき等が生じることがなく、接合部において発生する騒音を抑制することが容易に可能となる。また、同一材料で成形されるため、リサイクル性がよいものとなる。
また、図２１に示すように、騒音を放射する構造体２０４、貫通孔３１ａを有する表面板部３１及び表面板部３１を支持する壁面部３２を一体成形することもできる。この場合、表面板部３１と壁面部３２、及び、壁面部３２と構造体２０４との接合部において、がたつき等が生じることがなく、接合部において発生する騒音を抑制することが容易に可能となる。また、同一材料で成形されるため、リサイクル性がよいものとなる。
（第４実施形態）
図２２は、騒音を放射する構造体としてのコンプレッサー本体３００を示す概略図の平面図（ａ）及び斜視図（ｂ）である。また、図２３は、図２２に示すコンプレッサー本体の外表面に固体音低減構造４００を設置した状態を示す概略図の平面図（ａ）及び斜視図（ｂ）である。
図２２は、騒音を放射する構造体としてのコンプレッサー本体３００を示す概略図の平面図（ａ）及び斜視図（ｂ）である。また、図２３は、図２２に示すコンプレッサー本体の外表面に固体音低減構造４００を設置した状態を示す概略図の平面図（ａ）及び斜視図（ｂ）である。
図２２に示すように、コンプレッサーのケーシング３０１は円筒形状に形成されており、コンプレッサー駆動時において本体内に媒質流入管３０２ａから圧力伝達媒体が流入し、媒質流出管３０２ｂから外部へ流出する。図２３に示すように、複数の貫通孔４０１ａが形成された多孔板４０１はケーシング３０１外周表面の全面を覆うように、ケーシング３０１の外周表面と一定の間隔を空けて仕切り板４０２によって支持されている。仕切り板４０２は、ケーシング３０１の円筒軸方向に平行に延びる仕切り板４０２ａと、当該仕切り板４０２ａと直交する仕切り板４０２ｂとからなり、多孔板４０１を支持するとともに、多孔板４０１とケーシング３０１の外周表面との間の空間を区画して複数の分割内部気体室を形成している。
尚、本実施形態においては、多孔板４０１とケーシング３０１の外周表面との間の空間は、図２３（ａ）に示すように仕切り板４０２ａでケーシング３０１の周方向において３分割され、また、図２３（ｂ）に示すように仕切り板４０２ｂで円筒軸方向において３分割されているが、ケーシング３０１の振動周波数帯域（対策周波数帯域）に合わせて、適宜仕切り板４０２による区画の間隔や、区画数を変化させることができる。
このように、固体音低減構造をコンプレッサーのケーシング３０１の表面に設置することで、ケーシング３０１と一体となって多孔板４０１が振動するため、コンプレッサーの駆動時においてケーシング３０１の振動により周囲に放射される騒音を低減することができる。
また、ケーシング３０１の表面全体に多孔板４０１を取り付ける場合に限られない。例えば、図２４（ａ）、図２４（ｂ）に示すように、表面の一部に一区画の多孔板４０１及び仕切り板４０２を取り付けて固体音低減構造４００を形成することもできる。
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について説明する。図３１に、第５実施形態に係る固体音低減構造１１１を示す。第５実施形態に係る固体音低減構造１１１は、図２で示した第１実施形態の変形例に係る固体音低減構造１０１において、表面板部１を構造体２００の振動面２００ａから支持する部材としての枠材２ｐを支持柱６０（柱部）に変更した構造である。尚、図１と同一部材には同一符号を付し、説明を省略する。
次に、本発明の第５実施形態について説明する。図３１に、第５実施形態に係る固体音低減構造１１１を示す。第５実施形態に係る固体音低減構造１１１は、図２で示した第１実施形態の変形例に係る固体音低減構造１０１において、表面板部１を構造体２００の振動面２００ａから支持する部材としての枠材２ｐを支持柱６０（柱部）に変更した構造である。尚、図１と同一部材には同一符号を付し、説明を省略する。
支持柱６０は、構造体の振動面２００ａと多孔板１（表面板部）との間を連結して支持する円柱状の柱である。尚、当該支持柱６０を円柱状に形成する場合に限らず、四角柱状等、多角柱の部材として構成することもできるし、また、内部中空の円筒状、角筒状の柱であってもよい。当該支持柱６０は、多孔板１の全面を略均一に支持するように、構造体の振動面２００ａに縦横に間隔Ｌを空けて並んで配置されている。尚、間隔Ｌは、低減すべき騒音の周波数帯域における構造体の振動面２００ａを面内方向に伝搬する曲げ波の半波長、あるいは、前記曲げ波に起因する定在波の半波長よりも短い間隔となるように設定される。
このように、多孔板１を支持柱６０により支持することで、簡単な構造、且つ、低コストで、表面板部を構造体の表面から支持することができる。更に、多孔板１を全面に亘って均等に支持しつつ、支持部材と多孔板１との接合面積を減少させることができるため有効である。また、多孔板１の周縁部を支持する枠材２のみで支持する場合（図１参照）に比べると、支持柱６０により多孔板１の中間部分を支持させることで多孔板１の支持間隔（支持スパン）を短くすることができる。これにより、固体音の低減効果をより顕著にすることが可能となる。また、多孔板１の支持スパンを短くすると、多孔板１の共振周波数がより高周波数になるため、共振を防止し、より広範な周波数範囲で固体音を低減できる。
また、支持スパン（間隔Ｌ）が、低減すべき騒音の周波数帯域における前記構造体の表面を面内方向に伝搬する曲げ波の半波長、あるいは、前記曲げ波に起因する定在波の半波長よりも短くなるように、多孔板１が枠材２及び支持柱６０に支持されているので、近接する支持柱６０は、それぞれ同位相で振動しやすくなる。これより、隣り合う二つの支持部材の間における表面板部の振動分布を低減することができ、より安定的に固体音を低減することができる。
尚、低減すべき騒音の周波数帯域（対策周波数帯域）において多孔板１の共振を防ぎ、より確実に固体音を低減するために、多孔板１の一次共振周波数が低減すべき騒音の周波数帯域より高くなるように、支持柱６０の数や支持位置を定めることが望ましい。
また、他の設計条件により支持柱６０の数や支持位置を調整することができず、支持柱６０による支持スパンが所定の寸法に固定されている場合は、解析等により予め、低減すべき騒音の周波数帯域において多孔板１が一次の共振を起こす支持スパンを算出して、当該算出される支持スパンが、所定の寸法よりも長くなるような、多孔板１及び枠材２の形状、材料等の組み合わせを選択することが望ましい。これにより、低減すべき騒音の周波数帯域（対策周波数帯域）において表面板部が共振することを防止でき、より確実に固体音を低減できる。
また、多孔板１の一つの共振周波数と当該共振周波数の次の次数の共振周波数との間の周波数帯域に、低減すべき騒音の周波数帯域すべてが含まれるように、多孔板１、枠材２、及び支持柱６０を形成すれば、対策周波数帯域が多孔板１の共振周波数を跨がないため、対策周波数帯域において多孔板１が共振することを防止できるとともに、一つの共振周波数と次の次数の共振周波数との間で起こる効果的な固体音低減特性を利用することができる。
また、支持柱６０と多孔板１との接触部において、支持柱６０と多孔板１との接触面積が、支持柱６０の支持方向中間部の断面積（多孔板１と平行な断面の面積）よりも小さくなるように、支持柱６０と多孔板１とを接合して構成することもできる。例えば、支持柱６０における多孔板１に接触する側の端部を尖らせて形成することも可能である。具体的には、支持柱６０を、多孔板１側に向かって細くなる円すい台状のテーパ部分と、テーパ部分の底面に連続する円柱状の胴体部と、により構成することができる。また、支持柱６０の多孔板１側の端部を丸めて形成することも可能である。この構成によると、支持柱６０から多孔板１に曲げモーメントが伝わりにくくなり、多孔板１に作用する曲げモーメントが低減されるので、多孔板１の共振を抑制できる。これにより、より安定的に広範な周波数範囲で固体音を低減できる。
尚、第５実施形態に係る固体音低減構造１１１においては、支持柱６０の配置が等ピッチである場合を示したが、この場合に限定されず、固体音低減構造を設置する構造体に応じて最適に配置することができる。
また、図２に示す固体音低減構造１０１が有する区画壁面部としての枠材２ｐと、第５実施形態に係る固体音低減構造１１１が有する支持柱６０とを併用して、コストパフォーマンスが良い、最適な設計を行うことが可能である。
（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態について説明する。図３２に、第６実施形態に係る固体音低減構造１１２を示す。第６実施形態に係る固体音低減構造１１２は、構造体２００の振動面２００ａに、６つの壁面を有する内部中空の直方体の箱部材７０（箱状体）を、複数並べて設置した構成である。
次に、本発明の第６実施形態について説明する。図３２に、第６実施形態に係る固体音低減構造１１２を示す。第６実施形態に係る固体音低減構造１１２は、構造体２００の振動面２００ａに、６つの壁面を有する内部中空の直方体の箱部材７０（箱状体）を、複数並べて設置した構成である。
箱部材７０は、一の壁面が複数の貫通孔７１ａが形成されたアルミ製の多孔板７１として形成され、他の壁面は、鋼板により形成されている。そして当該箱部材７０は、多孔板７１に対向する壁面を構造体の振動面２００ａに接合させて当該振動面２００ａに固定されている。即ち、箱部材７０を形成する他の壁面を介して多孔板７１が振動面２００ａから支持されるように、箱部材７０が振動面２００ａに設けられている。このとき、多孔板７１は、構造体の振動面２００ａと略平行に配置される。尚、箱部材７０は、構造体に当接させる面において開口するように、即ち、多孔板７１及びその周囲４辺に連続する側壁部分からなる箱部材として構成してもよい。この場合は、多孔板７１の周囲４辺から延びる側壁部分の端部を構造体の振動面２００ａに接合することにより、箱部材７０を構造体２００に設置することができる。
また、箱部材７０は、多孔板７１の一辺の長さが、低減すべき騒音の周波数帯域における構造体の振動面２００ａを面内方向に伝搬する曲げ波の半波長、あるいは、前記曲げ波に起因する定在波の半波長よりも短い間隔となるように形成されている。
箱部材７０は、構造体の振動面２００ａに複数設置され、それぞれ所定の隙間を空けて配置される。複数の箱部材７０は、それぞれ独立して製造されるため、構造体の振動面２００ａにおける取り付け可能な面積が狭い場合でも、取り付け数を調整して箱部材７０を配置することが可能であるため、構造体２００の形状により適した固体音低減構造を構成することが可能となる。尚、同形状の箱部材７０を並べて配置する場合に限らず、構造体２００の形状に合わせて異なる形状の箱部材を並べて配置することも可能である。
このように、箱部材７０を構造体の振動面２００ａに設置することで、多孔板７１を構造体の振動面２００ａに対して間隔を空けて配置できるので、構造体の振動面２００ａへの多孔板７１の設置が容易となる。更に、箱部材７０により、多孔板７１と壁面とで囲まれた一の区画が構成される。これにより、箱部材７０を複数隣接させて設けた場合においても、一の多孔板７１と、隣接する区画の多孔板７１と、は互いに縁切りされた状態で配置されることになる。これにより、一つの区画の多孔板７１の振動が隣接する区画の多孔板７１に伝搬することをより確実に抑制でき、より安定的により広範な周波数範囲で固体音を低減できる。
また、多孔板７１の周囲４辺に連結する側壁部分が、低減すべき騒音の周波数帯域における構造体の振動面２００ａを面内方向に伝搬する曲げ波の半波長、あるいは、前記曲げ波に起因する定在波の半波長よりも短い間隔で、対向するように構成されている。これにより、多孔板７１を挟んで対向する側壁部分がそれぞれ逆位相で振動することを抑制できる。
尚、低減すべき騒音の周波数帯域（対策周波数帯域）において多孔板１の共振を防ぎ、より確実に固体音を低減するために、多孔板７１の一次共振周波数が低減すべき騒音の周波数帯域より高くなるように、箱部材７０の形状を定めることが望ましい。
また、多孔板７１の一つの共振周波数と当該共振周波数の次の次数の共振周波数との間の周波数帯域に、低減すべき騒音の周波数帯域すべてが含まれるように、箱部材７０を形成すれば、対策周波数帯域が多孔板１の共振周波数を跨がないため、対策周波数帯域において多孔板７１が共振することを防止できるとともに、一つの共振周波数と次の次数の共振周波数との間で起こる効果的な固体音低減特性を利用することができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することができるものである。
例えば、図２５に模式的に示すように、本発明の固体音低減構造は、上記実施形態で示したような騒音を放射する構造体の振動面２００ａが平面であり、かつ、表面板部１が平板である形状（図２５（ａ））である場合に限らず、図２５（ｂ）に示すように、振動面２００ａ及び表面板部１が曲面形状である場合、図２５（ｃ）に示すように、振動面２００ａのみが曲面形状である場合、図２５（ｄ）に示すように、表面板部１のみ曲面形状である場合など、騒音を放射する構造体の形状や、固体音低減構造の設置スペース等に合わせて適宜設計することが可能である。図２５（ｂ）、図２５（ｄ）に示すように、表面板部１が曲面形状である場合には、平面である場合よりも表面板部１の曲げ剛性が向上するので、表面板部１の共振周波数がより高周波数になり、より高い周波数まで放射音を低減することが可能になる。
また、ダクトや配管などから放射される固体音の低減を行うことも可能である。例えば、図２５（ｅ）に示すように円筒状の構造体２０５の周囲に同心円の筒状に形成された表面板部１を壁面部２を介して設置できる。また、図２５（ｆ）に示すように、矩形状に形成されている構造体２０６の外面に平板状の表面板部１を設置することもできる。
また、表面板部１としてコルゲート状の多孔板や、表面にエンボス加工を施した多孔板やリブなどの補強を設けた多孔板などを用いることも可能である。これらにより、表面板部１の曲げ剛性が向上するので、表面板部１の共振周波数がより高周波数になり、より高い周波数まで放射音を低減することが可能になる。また、壁面部をハニカム構造として固体音低減構造の強度を高めることもできる。
例えば、図２６（ａ）に模式的に示すように、表面板部１における構造体側の表面にリブ１ｒを設けることもできる。当該リブ１ｒは表面板部１の一方向（図中奥行き方向）に連続して形成されており、表面板部１の曲げ剛性を高くすることができる。また、表面板部１の曲げ剛性を更に高くするために、図２６（ｂ）に模式的に示すように、リブ１ｒを表面板部１の表面に格子状に形成することもできる。また、図２６（ｃ）に模式的に示すように、断面Ｔ字形状となるようなリブ１ｒを形成することもできる。また、図２６（ｄ）に模式的に示すように、曲面状に形成された表面板部１にリブ１ｒを形成することもできる。
また、１つの内部気体室を有する固体音低減構造を１ユニットとして、当該ユニットを複数接続して設置することもでき、用途に合った使用形態とすることが可能である。
１ 多孔板（表面板部）
１ａ 貫通孔（気体流通部）
２ 枠材（壁面部）
３ 内部気体室
３ａ、３ｂ、３ｃ 分割内部気体室
１１、２１ 表面板部
１２ 外周壁面部
１３ 区画壁面部
２２ 壁面部
２３ 仕切り板
３０ 制振材
４０ 吸音材
６０ 支持柱（柱部）
７０ 箱部材（箱状体）
７１ 多孔板（表面板部）
１００〜１０３、１１１、１１２、４００ 固体音低減構造
２００〜２０６ 騒音を放射する構造体
３００ コンプレッサー
１ａ 貫通孔（気体流通部）
２ 枠材（壁面部）
３ 内部気体室
３ａ、３ｂ、３ｃ 分割内部気体室
１１、２１ 表面板部
１２ 外周壁面部
１３ 区画壁面部
２２ 壁面部
２３ 仕切り板
３０ 制振材
４０ 吸音材
６０ 支持柱（柱部）
７０ 箱部材（箱状体）
７１ 多孔板（表面板部）
１００〜１０３、１１１、１１２、４００ 固体音低減構造
２００〜２０６ 騒音を放射する構造体
３００ コンプレッサー
Claims (9)
- 振動し、騒音を放射する構造体の表面に設置され、当該構造体の表面から周囲に放射される騒音を低減する固体音低減構造であって、
前記構造体の表面の少なくとも一部を覆うように配置され、気体が厚さ方向に通過可能な気体流通部を備える表面板部と、
前記構造体の表面に設けられ、前記表面板部が前記構造体の表面と一体となって振動するように当該表面板部の外周縁部を支持するとともに、当該構造体の表面と当該表面板部との間に内部気体室を形成する壁面部である外周壁面部と、
前記構造体の表面に設けられ、前記表面板部を支持するとともに、前記内部気体室を前記構造体の表面の面内方向に区画して複数の分割内部気体室を形成する壁面部である区画壁面部、又は、前記構造体の表面に設けられ、前記表面板部を支持する柱部と、
を備え、
低減すべき騒音の周波数帯域における前記構造体の表面を面内方向に伝搬する曲げ波の半波長、あるいは、前記曲げ波に起因する定在波の半波長よりも短い間隔で、前記表面板部は前記壁面部又は前記柱部に支持されていることを特徴とする固体音低減構造。 - 振動し、騒音を放射する構造体の表面に設置され、当該構造体の表面から周囲に放射される騒音を低減する固体音低減構造であって、
前記構造体の表面の少なくとも一部を覆うように配置され、気体が厚さ方向に通過可能な気体流通部を備える表面板部と、
前記構造体の表面に設けられ、前記表面板部が前記構造体の表面と一体となって振動するように当該表面板部の外周縁部を支持するとともに、当該構造体の表面と当該表面板部との間に内部気体室を形成する壁面部である外周壁面部と、
前記構造体の表面に設けられ、前記表面板部を支持するとともに、前記内部気体室を前記構造体の表面の面内方向に区画して複数の分割内部気体室を形成する壁面部である区画壁面部、又は、前記構造体の表面に設けられ、前記表面板部を支持する柱部と、
を備え、
前記表面板部の一次共振周波数が低減すべき騒音の周波数帯域より高くなるように、前記表面板部と、前記壁面部又は前記柱部とが形成されていることを特徴とする固体音低減構造。 - 振動し、騒音を放射する構造体の表面に設置され、当該構造体の表面から周囲に放射される騒音を低減する固体音低減構造であって、
前記構造体の表面の少なくとも一部を覆うように配置され、気体が厚さ方向に通過可能な気体流通部を備える表面板部と、
前記構造体の表面に設けられ、前記表面板部が前記構造体の表面と一体となって振動するように当該表面板部の外周縁部を支持するとともに、当該構造体の表面と当該表面板部との間に内部気体室を形成する壁面部である外周壁面部と、
前記構造体の表面に設けられ、前記表面板部を支持するとともに、前記内部気体室を前記構造体の表面の面内方向に区画して複数の分割内部気体室を形成する壁面部である区画壁面部、又は、前記構造体の表面に設けられ、前記表面板部を支持する柱部と、
を備え、
低減すべき騒音の周波数帯域において前記表面板部が一次の共振を起こす前記表面板部の寸法よりも短い間隔で、前記表面板部が前記壁面部又は前記柱部に支持されるように、前記表面板部と、前記壁面部又は前記柱部とが形成されていることを特徴とする固体音低減構造。 - 振動し、騒音を放射する構造体の表面に設置され、当該構造体の表面から周囲に放射される騒音を低減する固体音低減構造であって、
前記構造体の表面の少なくとも一部を覆うように配置され、気体が厚さ方向に通過可能な気体流通部を備える表面板部と、
前記構造体の表面に設けられ、前記表面板部が前記構造体の表面と一体となって振動するように当該表面板部の外周縁部を支持するとともに、当該構造体の表面と当該表面板部との間に内部気体室を形成する壁面部である外周壁面部と、
前記構造体の表面に設けられ、前記表面板部を支持するとともに、前記内部気体室を前記構造体の表面の面内方向に区画して複数の分割内部気体室を形成する壁面部である区画壁面部、又は、前記構造体の表面に設けられ、前記表面板部を支持する柱部と、
を備え、
前記表面板部の一つの共振周波数と当該共振周波数の次の次数の共振周波数との間の周波数帯域に、低減すべき騒音の周波数帯域すべてが含まれるように、前記表面板部と、前記壁面部又は前記柱部が形成されていることを特徴とする固体音低減構造。 - 振動し、騒音を放射する構造体の表面に設置され、当該構造体の表面から周囲に放射される騒音を低減する固体音低減構造であって、
前記構造体の表面の少なくとも一部を覆うように配置され、気体が厚さ方向に通過可能な気体流通部を備える表面板部と、
前記構造体の表面に設けられ、前記表面板部が前記構造体の表面と一体となって振動するように当該表面板部の外周縁部を支持するとともに、当該構造体の表面と当該表面板部との間に内部気体室を形成する壁面部である外周壁面部と、
を備え、
前記構造体の表面と前記表面板部との間隔が、低減すべき騒音の周波数帯域における音波の半波長よりも短いことを特徴とする固体音低減構造。 - 振動し、騒音を放射する構造体の表面に設置され、当該構造体の表面から周囲に放射される騒音を低減する固体音低減構造であって、
前記構造体の表面の少なくとも一部を覆うように配置され、気体が厚さ方向に通過可能な気体流通部を備える表面板部と、
前記構造体の表面に設けられ、前記表面板部が前記構造体の表面と一体となって振動するように当該表面板部の外周縁部を支持するとともに、当該構造体の表面と当該表面板部との間に内部気体室を形成する壁面部である外周壁面部と、
前記構造体の表面に設けられ、前記表面板部を支持するとともに、前記内部気体室を前記構造体の表面の面内方向に区画して複数の分割内部気体室を形成する壁面部である区画壁面部、又は、前記構造体の表面に設けられ、前記表面板部を支持する柱部と、
を備え、
低減すべき騒音の周波数帯域における音波の半波長よりも短い間隔で、前記表面板部が前記壁面部又は前記柱部に支持されていることを特徴とする固体音低減構造。 - 制振材を前記表面板部に設置することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の固体音低減構造。
- 前記構造体の表面と前記表面板部との間に配置される1枚又は複数枚の仕切り板を更に備えた多層構造であることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の固体音低減構造。
- 前記構造体の表面と前記表面板部との間に吸音材が設置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の固体音低減構造。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007187275A JP5052980B2 (ja) | 2006-07-20 | 2007-07-18 | 固体音低減構造 |
| US12/669,443 US9079771B2 (en) | 2007-07-18 | 2008-07-04 | Hydrogen generation system, fuel cell system, and method for operation of hydrogen generation system |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006197540 | 2006-07-20 | ||
| JP2006197540 | 2006-07-20 | ||
| JP2007187275A JP5052980B2 (ja) | 2006-07-20 | 2007-07-18 | 固体音低減構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2008046618A JP2008046618A (ja) | 2008-02-28 |
| JP5052980B2 true JP5052980B2 (ja) | 2012-10-17 |
Family
ID=39180359
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007187275A Expired - Fee Related JP5052980B2 (ja) | 2006-07-20 | 2007-07-18 | 固体音低減構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5052980B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5250310B2 (ja) * | 2008-05-30 | 2013-07-31 | 株式会社神戸製鋼所 | 吸音構造体 |
| JP6613134B2 (ja) * | 2015-12-24 | 2019-11-27 | リンテック株式会社 | 遮音シートおよび遮音構造体 |
| EP3506253B1 (en) | 2016-08-23 | 2022-09-28 | FUJIFILM Corporation | Soundproof structure and opening structure |
| JP7049024B1 (ja) * | 2021-08-30 | 2022-04-06 | ＮａｔｕｒｅＡｒｃｈｉｔｅｃｔｓ株式会社 | 防振構造体 |
| WO2023032003A1 (ja) * | 2021-08-30 | 2023-03-09 | ＮａｔｕｒｅＡｒｃｈｉｔｅｃｔｓ株式会社 | 防振構造体 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6260660B1 (en) * | 1998-12-18 | 2001-07-17 | Sikorsky Aircraft Corporation | Aircraft cabin interior noise treatment |
| JP2004084339A (ja) * | 2002-08-28 | 2004-03-18 | Fujita Corp | 二重壁構造 |
| JP2005134653A (ja) * | 2003-10-30 | 2005-05-26 | Kobe Steel Ltd | 吸音構造体 |
| JP4167673B2 (ja) * | 2004-05-28 | 2008-10-15 | 昭和電線デバイステクノロジー株式会社 | 膜状吸音構造 |
| JP2006152696A (ja) * | 2004-11-30 | 2006-06-15 | Sumitomo Metal Steel Products Inc | 吸音パネル、吸音材、吸音体及び防音壁 |
| CN101151417B (zh) * | 2005-03-30 | 2011-05-04 | 松下电器产业株式会社 | 吸音结构体 |
-
2007
- 2007-07-18 JP JP2007187275A patent/JP5052980B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2008046618A (ja) | 2008-02-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8109361B2 (en) | Solid-borne sound reducing structure | |
| CN108731838B (zh) | 一种声学材料结构及其与声辐射结构的组装方法 | |
| JP5404789B2 (ja) | 騒音を低減された装置および騒音低減のための方法 | |
| JP5052980B2 (ja) | 固体音低減構造 | |
| WO2007029697A1 (ja) | 二重壁構造体 | |
| US7270215B2 (en) | Loudspeaker enclosure with damping material laminated within internal shearing brace | |
| JP2016170194A (ja) | 吸音体、吸音構造 | |
| JP5446134B2 (ja) | 吸音構造体 | |
| JP5167751B2 (ja) | 吸音構造 | |
| TWI441207B (zh) | Static induction electrical appliances | |
| JP2010097148A (ja) | 吸音構造、吸音構造群及び音響室 | |
| JP4291760B2 (ja) | 吸音構造体およびその製造方法 | |
| KR20210001934U (ko) | 방음 패널 | |
| JP5219976B2 (ja) | 騒音低減構造体 | |
| KR20200040947A (ko) | 진동 및 소음 저감장치 | |
| JP6179146B2 (ja) | 防音パネル | |
| JP5511938B2 (ja) | 吸音構造体 | |
| JP5171559B2 (ja) | 吸音構造体 | |
| JP4303183B2 (ja) | 二重壁構造体 | |
| KR960004924Y1 (ko) | 소음 · 진동 흡수용 흡음판의 구조 | |
| RU2440626C1 (ru) | Шумопоглощающая конструкция | |
| JP4680963B2 (ja) | 枠体付き二重壁構造体 | |
| US20220415297A1 (en) | Sound insulation device | |
| KR200454201Y1 (ko) | 금속판을 이용한 다중 차음판 | |
| JP2017203372A (ja) | 防音パネル |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090929 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120313 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20120426 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120510 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120724 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120725 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5052980 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150803 Year of fee payment: 3 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |