JP6414189B2

JP6414189B2 - 無響室

Info

Publication number: JP6414189B2
Application number: JP2016245463A
Authority: JP
Inventors: 純一郎高信; 暁美長谷川
Original assignee: 三菱重工冷熱株式会社
Priority date: 2016-12-19
Filing date: 2016-12-19
Publication date: 2018-10-31
Anticipated expiration: 2036-12-19
Also published as: JP2018100496A

Description

本発明は、音響実験、騒音測定等に用いられる無響室に関し、特に、低温環境下での測定等に用いられる無響室に関する。

測定対象物の音響実験や騒音測定を行う際に、外部を遮音する遮音層を備えた無響室が用いられる（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１には、吸音材（グラスウール）を含む吸音パネルを室内に隙間なく取り付けて成る無響室が開示されている。

特開２００８−２９８１号公報

ところで、低温環境下で騒音測定等を行う場合には、無響室内の温度を低温に維持するために遮音層の外周を断熱パネルで覆う必要がある。断熱パネルは、例えば、ウレタン等の断熱材を２枚の鉄板で挟んで構成されている。

しかしながら、特許文献１記載の無響室において、吸音パネルの外周に断熱パネルを配設すると、無響室を収容する建屋の振動によって断熱パネルが共振した場合に、断熱パネルに支持された遮音層が振動して遮音性能が低下したり、無響室に暗騒音を生じさせて測定結果に悪影響を及ぼす虞があった。

そこで、断熱パネルの共振に伴う遮音性能の低下や暗騒音の発生を抑制するという解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明は、この課題を解決することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、遮音層の外側に断熱パネルを設けた無響室であって、前記断熱パネルは、２枚の異なる厚みの金属板の間に断熱材を隙間なく充填して成る無響室を提供する。

この構成によれば、断熱材を挟むように設けられた２枚の金属板が異なる固有振動数を有するように異なる厚みに設定されることにより、建屋の振動に起因した断熱パネルの共振を抑制すると共に断熱パネルの振動に伴う遮音層の振動を抑制することができる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成に加えて、前記金属板に直接固着されて前記断熱材内に埋設されたナットと、前記断熱部材と前記遮音層との間に介装された防振部材を貫通した状態で前記ナットに締結されて前記遮音層を前記断熱部材に取り付けるボルトと、からなる遮音層取付手段を備えている無響室を提供する。

この構成によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、ボルトが遮音層及び防振部材を貫通すると共に断熱材内に埋設されたナットに締結することにより、ボルトの先端が断熱パネル内に留まった状態で遮音層が断熱パネルに取り付けられるため、遮音層取付手段を介した熱通過を抑制することができる。さらに、ボルトが断熱材を貫通するとボルトの室外に露出する庫外部分に結露対策が必要となるところ、ボルトが断熱材内に収容されるため、このような結露対策が不要となる。

本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項３記載の発明は、遮音層の外側に断熱パネルを設けた無響室であって、前記断熱パネルは、固有振動数が異なる値の２枚の金属板の間に断熱材を介在させて成る無響室を提供する。

本発明は、断熱材を挟むように設けられた２枚の金属板を異なる厚み又は異なる固有振動数で形成して、建屋の振動に起因した断熱パネルの共振を抑制することにより、暗騒音が低減されると共に遮音層の振動に起因する遮音性能の低下を抑制することができる。

本発明の一実施例に係る無響室及び空調機を示す模式図。空調機を模式的に示す正面図。無響室の構造を模式的に示す縦断面。無響室の角部を示す拡大断面図。図４中のＩ部拡大図。

本発明は、断熱パネルの共振に伴う遮音性能の低下や暗騒音の発生を抑制するという目的を達成するために、遮音層の外側に断熱パネルを設けた無響室であって、断熱パネルは、２枚の異なる厚みの金属板の間に断熱材を隙間なく充填して成ることにより実現する。

以下、本発明の一実施例に係る無響室について説明する。なお、以下の実施例において、構成要素の数、数値、量、範囲等に言及する場合、特に明示した場合及び原理的に明らかに特定の数に限定される場合を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも構わない。

また、構成要素等の形状、位置関係に言及するときは、特に明示した場合及び原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似又は類似するもの等を含む。

また、図面は、特徴を分かり易くするために特徴的な部分を拡大する等して誇張する場合があり、構成要素の寸法比率等が実際と同じであるとは限らない。また、断面図では、構成要素の断面構造を分かり易くするために、一部の構成要素のハッチングを省略することがある。

図１は、無響室１及び空調機３の構造を示す模式図である。図２は、空調機３を模式的に示す正面図である。なお、図２では、空調機３の内部構造を分かり易く表すために、主要な構成を実線で示している。

無響室１は、測定対象物２の音響実験や騒音測定等に用いられるものである。測定対象物２は、例えば、自動車、自動二輪車及び航空機等である。無響室１は低温無響室であり、空調機３によって所望の温度下での実験、測定を行うことができる。低温無響室１で対応可能な温度範囲は、例えば―２５℃〜５０℃に設定される。

空調機３は、ダクト３１と、ケーシング３２と、ファン３３と、コイル３４と、を備えている。空調機３は、空気の流れ方向Ａに対してファン３３をコイル４４の上流側に配置した、所謂、押込型空調機である。なお、図１、２中の矢印Ａは、空気の流れ方向を示している。

ダクト３１は、無響室１の還気口１ａとケーシング３２を接続する第１のダクト３１ａと、無響室１の給気口１ｂとケーシング３２とを接続する第２のダクト３１ｂと、を備えている。

第１のダクト３１ａは、必要に応じて外気を取り入れるものであっても構わない。第１のダクト３１ａは、グラスウールから成る還気側サイレンサー３５が設けられている。本実施例では、還気側サイレンサー３５が空気の流れ方向Ａに沿って３段設けられている。

第２のダクト３１ｂには、グラスウールから成る給気側サイレンサー３６が設けられている。本実施例では、給気側サイレンサー３６が、空気の流れ方向Ａに沿って４段設けられている。

ケーシング３２は、ファン収容室３２Ａと、コイル収容室３２Ｂと、を備えている。なお、符号３２Ｃは、ファン収容室３２Ａとコイル収容室３２Ｂとの間に介装される防振ゴムである。また、符号３２Ｄは、ケーシング３２内の水を外部に排水するドレンである。

ファン収容室３２Ａには、第１のダクト３１ａに接続される入口開口３２ａと、コイル収容室３２Ｂに連通される連通孔３２ｂと、が設けられている。

コイル収容室３２Ｂには、第２のダクト３１ｂに接続される出口開口３２ｃが設けられている。

ファン３３は、還気口１ａから流入した空気をコイル収容室３２Ａに送風する。ファン３３は、一般的な空調ファンであり、公知の構造である。ファン３３から送られた空気は、コイル収容室３２Ｂより小さくに形成された連通孔３２ｂを介してコイル収容室３２Ｂに流入する。なお、符号３３ａは、ファン３３を駆動するモータである。

連通孔３２ｂの直下に配置された整流板３７は、ファン３３から送られた空気をコイル収容室３２Ｂ内に拡散するように誘導する。整流板３７は、空気がコイル収容室３２Ｂの下部まで拡散するように垂直方向Ｖに対して斜めに配置されている。また、整流板３７は、コイル収容室３２Ｂ内に図２の紙面に対して垂直な幅方向に亘って設けられている。整流板３７は、例えば、パンチングメタルである。

コイル３４は、３台を垂直方向Ｖに重ねて配置されている。コイル３４は、直膨コイルである。空気を均一に冷却する為に、コイル３４は、コイル収容室３２Ｂを横断するように設けられている。コイル３４は、チューブ３４ａと、チューブ３４ａに冷媒を供給する冷媒入口管３４ｂと、ヘッダーから冷媒を排出する冷媒出口管３４ｃと、を備えている。冷媒入口管３４ｂ及び冷媒出口管３４ｃは、２組ずつ設けられている。

コイル３４の後方には、加熱器（レヒータ）３８及び蒸気加湿器３９が設けられている。加熱器３８は、空気を昇温させる。また、蒸気加湿器３９は、再熱された空気に不足分の湿度を供給して、最適湿度に調整する。

出口開口３２ｃから排気された空気は、第２のダクト３１ｂ及び給気口１ｂを介して無響室１に供給される。

次に、無響室１の構造について説明する。図３は、無響室１の構造を模式的に示す縦断面である。図４は、無響室１の角部を示す拡大断面図である。図５は、図４中のＩ部拡大図である。

無響室１は、壁１１及び天井１２で構成され、建屋４内に設けられている。

壁１１の外周面と建屋４の柱４１との間には、防振ゴム４２が設けられている。天井１２の上面との間には、建屋４の梁４３との間に吊り防振ゴム４４が設けられている。これにより、無響室１の振動が抑制されている。

壁１１及び天井１２は、断熱パネル１３と、遮音層１４と、吸音層１５と、を備えている。

断熱パネル１３は、無響室１内部を低温に維持するために設けられる。断熱パネル１３は、外側金属板１３ａと、内側金属板１３ｂと、断熱材１３ｃと、を備えている。断熱パネル１３は、外側金属板１３ａと内側金属板１３ｂとの間に断熱材１３ｃを隙間なく充填して成る。断熱パネル１３の詳細については、後述する。

遮音層１４は、断熱パネル１３の内側に設けられている。遮音層１４の厚みは、例えば８０ｍｍである。遮音層１４は、下地材１４ａと、防振パッド１４ｂと、グラスウール１４ｃと、プラスターボード１４ｄと、防湿シート１４ｅと、を備えている。

下地材１４ａは、上段２５本、下段２０本のＬＧＳ（ＬｉｇｈｔＧａｕｇｅＳｔｅｅｌ）を井桁状に組み合わせて成る。上段のＬＧＳがボルト１６で断熱パネル１３に固定されることにより、下地材１４ａは断熱パネル１３の内側に取り付けられている。

防振パッド１４ｂは、内側金属板１３ｂと下地材１４ａとの間に介装されている。具体的には、ボルト１６が矩形状の防振パッド１４ｂを貫通して、下地材１４ａが防振パッド１４ｂを介して内側金属板１３ｂに取り付けられている。

グラスウール１４ｃは、下地材１４ａの上段のＬＧＳの間に充填されている。

プラスターボード１４ｄは、２枚を重ねた状態で下地材１４ａの下段のＬＧＳに固着されている。

防湿シート１４ｅは、プラスターボード１４ｄの内側に設けられている。防湿シート１４ｅは、例えばポリエチレンフィルムである。これにより、防湿シート１４ｅが吸音層１５から遮音層１４への水蒸気の浸入を妨げるため、遮音層１４内の過湿を抑制することができる。

吸音層１５は、遮音層１４の内側に設けられている。吸音層１５の厚みは、例えば３００ｍｍである。吸音層１５は、防湿シート１４ｅの内側に充填された撥水性グラスウール１５ａと、撥水性グラスウール１５ａの表面を被覆するコーディランクロス１５ｂと、を備えている。

次に、断熱パネル１３の構造について、図５に基づいて説明する。

外側金属板１３ａ及び内側金属板１３ｂは、例えば鉄製であり、板状に形成されている。外側金属板１３ａと内側金属板１３ｂとは、異なる厚みで形成されている。例えば、外側金属板１３ａは厚み０．６ｍｍ、内側金属板１３ｂは厚み０．４ｍｍに設定される。なお、本発明は、外側金属板１３ａが内側金属板１３ｂより肉厚に形成されたものに限定されず、内側金属板１３ｂが外側金属板１３ａより肉厚に形成されたものであっても構わない。これにより、外側金属板１３ａ及び内側金属板１３ｂの各固有振動数は、異なる値に設定される。

断熱材１３ｃの材質は、断熱性を示すものであれば如何なるものであっても構わず、例えば硬質ウレタンが採用される。断熱材１３ｃの厚みは、例えば１００ｍｍに設定される。

断熱材１３ｃには、ボルト１６と締結可能なナット１７が埋設されている。また、内側金属板１３ｂには、ボルト１６を挿通可能な図示しない挿通孔が穿孔されている。ナット１７は、断熱材１３ｃを充填する前に、挿通孔に対応して予め位置決めして内側金属板１３ｂに固着されている。すなわち、ボルト１６が断熱パネル１３内のナット１７に締結することにより、ボルト１６の先端が断熱パネル１３を貫通して外側金属板１３ａの外周面に露出することなく、遮音層１４が断熱パネル１３に支持されている。

このようにして得られた無響室１は、断熱材１３ｃを挟むように設けられた外側金属板１３ａ及び内側金属板１３ｂを異なる厚みに形成して、建屋４の振動に起因した断熱パネル１３の共振を抑制することにより、暗騒音が低減されると共に遮音層１４の振動に起因する遮音性能の低下を抑制することができる。

また、ボルト１６が遮音層１４及び防振パッド１４ｂを貫通すると共に断熱材１３ｃ内に埋設されたナット１７に締結することにより、ボルト１６の先端が断熱パネル１３内に留まった状態で遮音層１４が断熱パネル１３に取り付けられるため、ボルト１６を介した熱通過を抑制することができる。さらに、ボルト１６が断熱材１３ｃを貫通するとボルト１６の室外に露出する庫外部分に結露対策が必要となるところ、ボルト１６が断熱材１３ｃ内に収容されるため、このような結露対策が不要となる。

なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変をなすことができ、そして、本発明が該改変されたものにも及ぶことは当然である。

１・・・無響室
１ａ・・・還気口
１ｂ・・・給気口
１１・・・壁
１２・・・天井
１３・・・断熱パネル
１３ａ・・・外側金属板
１３ｂ・・・内側金属板
１３ｃ・・・断熱材
１４・・・遮音層
１４ａ・・・下地材
１４ｂ・・・防振パッド（防振部材）
１４ｃ・・・グラスウール
１４ｄ・・・プラスターボード
１４ｅ・・・防湿シート
１５・・・吸音層
１５ａ・・・撥水性グラスウール
１５ｂ・・・コーディランクロス
１６・・・ボルト（遮音層取付手段）
１７・・・ナット（遮音層取付手段）
２・・・測定対象物
３・・・空調機
３１・・・ダクト
３１ａ・・・第１のダクト
３１ｂ・・・第２のダクト
３２・・・ケーシング
３２Ａ・・・ファン収容室
３２Ｂ・・・コイル収容室
３２Ｃ・・・防振ゴム
３２Ｄ・・・ドレン
３２ａ・・・入口開口
３２ｂ・・・連通孔
３２ｃ・・・出口開口
３３・・・ファン
３３ａ・・・モータ
３４・・・コイル
３４ａ・・・チューブ
３４ｂ・・・冷媒入口管
３４ｃ・・・冷媒出口管
３５・・・還気側サイレンサー
３６・・・給気側サイレンサー
３７・・・整流板
３８・・・加熱器
３９・・・蒸気加湿器
４・・・建屋
４１・・・柱
４２・・・防振ゴム
４３・・・梁
４４・・・吊り防振ゴム

Claims

遮音層の外側に断熱パネルを設けた無響室であって、
前記断熱パネルは、２枚の異なる厚みの金属板の間に断熱材を隙間なく充填して成ることを特徴とする無響室。
前記金属板に直接固着されて前記断熱材内に埋設されたナットと、前記断熱部材と前記遮音層との間に介装された防振部材を貫通した状態で前記ナットに締結されて前記遮音層を前記断熱部材に取り付けるボルトと、からなる遮音層取付手段を備えていることを特徴とする請求項１記載の無響室。
遮音層の外側に断熱パネルを設けた無響室であって、
前記断熱パネルは、固有振動数が異なる値の２枚の金属板の間に断熱材を介在させて成ることを特徴とする無響室。