JP6923196B2 - 吸音遮音材及び囲い - Google Patents

Description

本発明は、吸音機能に加え遮音機能をも有効に発揮する吸音遮音材、及びその吸音遮音材を用いた囲いに関する。

従来、２層のスキン層間に形成される内部空間領域に多数の小室を設けて置き、その小室を利用してヘルムホルツ共鳴器を構成した中空ボード製の吸音材が知られている（例えば、特許文献１を参照）。

かかる吸音材は、一面側のスキン層に前記小室に連通する小孔を設けてヘルムホルツ共鳴器を構成しているため、これら小孔及び音源が存在する側での吸音性能を有することは知られている。しかしながら、かかる吸音材は、一面側から他面側への音の通過を遮断する能力に若干欠けているため、当該吸音材を介して音源と反対側に位置する環境での静音性については十分ではなかった（第1の課題）。

高い遮音性能を発揮させる意図で用いられる防音材は、その重量を増すことによってその性能を高めることができるが、重量のある材料は、保管時、輸送時、あるいは組立時の作業性に悪影響を与えるものであり、作業者の負担となっている（第２の課題）。

特開２０１５−１８７６３２号公報

本発明（請求項１乃至３記載の発明）は、少なくとも前述した第1の課題を解消し、従来と同等又はそれを超える吸音性能を発揮するだけでなく、遮音性能をも高めることができる吸音遮音材を提供することを目的としている。

また、本発明（請求項４乃至５記載の発明）は、かかる第１の課題に加えて前述した第２の課題をも解消し、保管、輸送、組立時の扱い難さを解消することもできる吸音遮音材を提供することを目的としている。

このような課題を解決すべく、本発明に係る吸音遮音材は、２層のスキン層間に内部空間領域を形成するためのコア層を配してなる中空ボードを主体とし、その内部空間領域にヘルムホルツ共鳴器を構成するための複数の小室と、これら小室と隔離された連通空間とを設け、その連通空間に液体を充填し封入したものである。

このような構成のものであれば、前記連通空間に液体を充填し封入しているので、前記小室から前記連通空間に伝播された音がその連通空間に充填された液体により減衰させられる作用が営まれる。さらに、前記連通空間に充填させた液体の存在により吸音遮音材の重量が増すことになり、吸音遮音材自体を透過する音の遮蔽作用がより向上する。そのため、従来と同等又はそれを超える吸音性能を発揮するだけでなく、遮音性能をも高めることができる吸音遮音材を提供することができる。

なお、本発明において、「充填」とは、連通空間内に、遮音性能を損ねない範囲で空気が残っている状態も含む態様である。

特に、簡単な構成により上述した効果を得ることができる態様の一つとして、前記連通空間が前記小室と隣接しているものが挙げられる。

また、簡単な構成により上述した効果を得ることができる態様の他の一つとして、前記連通空間が、常圧下において、前記小室の隔壁によって当該小室とは水密に区成されているものが挙げられる。

一方、高い遮音性能を発揮しつつ、保管、輸送、組立時の扱い難さを解消できる態様として、前記１以上のスキン層が、前記連通空間と前記中空ボード外部とを連接する注水口及び排水口を有しているものが挙げられる。このようなものであれば、保管、輸送、組立を行い、所望の箇所に設置する作業を重量が軽い液体未充填状態で行うことができるのでこれらの作業を楽に行うことができるとともに、設置後に注水口を介して前記連通空間に液体を充填することにより吸音遮音材の重量が増し当該吸音遮音材自体を透過する音の遮蔽作用がより向上するからである。

液体未充填状態の吸音遮音材を設置した後の液体を充填する作業を容易に行うことができるようにするための態様として、前記１以上のスキン層が、前記連通空間と前記中空ボード外部とを連接する排気口を有しているものが挙げられる。

このような吸音遮音材の好適な使用態様の例として、前記吸音遮音材を複数連結して作られた囲いが挙げられる。

前記吸音遮音材を利用した囲いの形状設定の際の自由度を高めるための態様として、前記吸音遮音材同士が、回動可能かつ、再分離可能に連結されたものが挙げられる。このようなものであれば、吸音遮音材同士が再分離可能であるので、非使用時には各吸音遮音材を分離し、吸音遮音材及び連結部材を集約して輸送及び保管することもできる。

前記吸音遮音材を複数連結して用いる際に好適な囲いの態様として、前記吸音遮音材は、左右いずれか一方の端部近傍に注水口を有し、他方の端部近傍に排水口を有し、隣接する一方の吸音遮音材の排水口は他方の吸音遮音材の注水口に接続されているものが挙げられる。このようなものであれば、１回の作業で複数の吸音遮音材の連通空間への液体の充填作業を行うことができるからである。

本発明（請求項１乃至３記載の発明）によれば、音源が存在する側において従来と同等又はそれを超える吸音性能を発揮するだけでなく、吸音遮音材を挟んで音源と反対側への音の通過を遮断する遮音性能をも高めることができる吸音遮音材を提供できる。

また、本発明（請求項４乃至５記載の発明）によれば、前段で述べた効果に加え、高い遮音性能を発揮しつつ、保管、輸送、組立時の扱い難さを解消することもできる吸音遮音材を提供できる。

本発明の第一実施形態に係る吸音遮音材を一部省略して示す正面図。 同実施形態に係る吸音遮音材の角部の斜視図。 同実施形態に係る吸音遮音材の角部の分解斜視図。 同実施形態に係る吸音遮音材の角部の部分正面図。 図４におけるＶ−Ｖ線に沿った断面図。 同実施形態に含まれる一実施例を示す拡大断面図。 同実施例の遮音性能を測定する実験の条件を説明するための説明図。 同実施例の遮音性能を測定する実験の結果を示す図。 同実施例の遮音性能を測定する実験の結果を示す図。 本発明の第二実施形態に係る吸音遮音材の角部を示す部分正面図。 図１０におけるＸＩ−ＸＩ線に沿った断面図。 本発明の第三実施形態に係る吸音遮音材の角部を示す部分正面図。 図１２におけるＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿った断面図。 本発明の他の実施形態に係る吸音遮音材の図５に対応する断面図。 本発明の他の実施形態に係る吸音遮音材の外観斜視図。 本発明の他の実施形態に係る吸音遮音材の外観斜視図。 本発明の他の実施形態に係る吸音遮音材の外観斜視図。 本発明の第四実施形態に係る囲いを示す斜視図。 図１８におけるＸＩＸ部矢視図。 図１８におけるＸＸ部矢視図。 同実施形態に係る囲いの組み立て手順を示す説明図。 同実施形態に係る囲いの組み立て手順を示す説明図。 同実施形態に係る囲いの組み立て手順を示す説明図。 同実施形態に係る囲いの組み立て手順を示す説明図。

以下本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
＜第一実施形態（図１〜図９）＞
本発明の第一実施形態に係る吸音遮音材１について、図１〜図９を用いて説明する。

図１は、本実施形態の吸音遮音材１を一部省略して示す正面図であり、図２は、同吸音遮音材１の角部を背面側から示す斜視図であり、図３は、同角部を背面側から示す分解斜視図である。この図３においては、連通空間Ｙに充填されている液体Ｌを省略している。図４は、同吸音遮音材１の角部を示す部分正面図であり、図５は、図４におけるＶ−Ｖ線に沿った断面図である。図６は、この実施形態に含まれる一実施例を示す拡大断面図であり、図７は、実験条件を説明するための説明図であり、図８及び図９は、実験結果を示す図である。

この実施形態の吸音遮音材１は、図１〜図６に示すように、少なくとも、立体的に成形された１層のコア層Ｃと、当該コア層を挟持して対向する２層のスキン層Ｓ１、Ｓ２とを有する中空ボードＢを備えてなり、前記中空ボードＢは、前記スキン層Ｓ１、Ｓ２間に形成される内部空間領域Ｒに、複数の小室Ｘと、これら小室Ｘから隔離された連通空間Ｙとを有しており、前記各小室Ｘを前記連通空間Ｙ及び中空ボードＢの外部から区画する隔壁Ｚは、少なくともその一部を１以上の前記スキン層Ｓ１、Ｓ２により構成され、前記連通空間Ｙは、前記中空ボードＢの端部において封止されたもので、当該連通空間Ｙの内部には液体Ｌが充填されており、前記小室Ｘの隔壁Ｚの一部を構成する前記スキン層Ｓ１には、前記中空ボードＢの外部と前記小室Ｘを連通させる１以上の小孔Ｈが開通している。すなわち、この実施形態における吸音遮音材１は、２層のスキン層Ｓ１、Ｓ２間に内部空間領域Ｒを形成するためのコア層Ｃを配してなる中空ボードＢを主体とし、その内部空間領域Ｒにヘルムホルツ共鳴器を構成するための複数の小室Ｘと、これら小室Ｘと隔離された連通空間Ｙとを設け、その連通空間Ｙに液体Ｌを充填し封入したものである。

この実施形態における前記中空ボードＢは、例えば、気泡ボード等と称されるプラスチック製のもので、図１〜図６に示すように、複数の突起４７を有するキャップシート４１と、このキャップシート４１の突起４７の開放側に添接され前記各突起４７に対応した複数の前記小室Ｘを形成するバックシート４２と、前記キャップシート４１の突起４７の先端側に添設されたライナーシート４３とを少なくとも備えている。ここで、前記小室Ｘは、前記隔壁Ｚを介して前記連通空間Ｙ及び外部と区画されている。また、前記キャップシート４１が前記コア層Ｃに相当し、前記バックシート４２及び前記ライナーシート４２がそれぞれ前記スキン層Ｓ１、Ｓ２に相当する。そして、前記突起４７を形成する壁及び前記バックシート４２が前記隔壁Ｚに相当するものであり、その隔壁Ｚの一部を構成するバックシート４２に前記小孔Ｈが穿設されている。

前記キャップシート４１は、図３に示すように、平面視円形状をなす多数の突起４７を備えた立体構造をなすものであり、各突起４７は幅方向に沿って一列に並んでいるとともに、流れ方向に沿って千鳥配置されている。図６に示す本実施形態のキャップシート４１は、突起４７が成形されてない箇所の図６に示す厚み寸法ｔ１が例えば約９５０μｍであり、図６に示す突起４７の高さ寸法ｄ１が例えば約９ｍｍ、同じく図６に示す直径ｒ１が例えば約１６ｍｍである。なお、キャップシート４１の突起４７が成形されてない箇所の好ましい厚み寸法は、３５０μｍ〜１７００μｍであり、突起４７の好ましい高さ寸法は、４ｍｍ〜２０ｍｍであり、突起４７の好ましい直径は５ｍｍ〜２５ｍｍ程度である。

前記バックシート４２は、図３に示すように、前記キャップシート４１の一面に添接される平坦なもので、図５及び図６に示すように、キャップシート４１の突起４７と協働して密閉空間である前記小室Ｘをそれぞれ形成する。図６に示す本実施形態のバックシート４２の厚み寸法ｔ２は、例えば５００μｍである。なお、バックシート４２の好ましい厚み寸法は、２８０μｍ〜１５００μｍである。

前記ライナーシート４３は、図３に示すように、前記キャップシート４１の他面に添接される平坦なものである。図６に示す本実施形態のライナーシート４３の厚み寸法ｔ３は、本実施形態では例えば８００μｍである。なお、ライナーシート４３の好ましい厚み寸法は、１８０μｍ〜１５００μｍである。

なお、キャップシート４１、バックシート４２、ライナーシート４３の各部の寸法は、上述したものに限られないのはもちろんである。

以上のような中空ボードＢの材料樹脂としては、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン等のポリスチレン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、ナイロン等のポリアミド系樹脂等を挙げることができる。

そして、前記バックシート４２と前記ライナーシート４３との間の内部空間領域Ｒには、図１、図５及び図６に示すように、前記各突起４７内に形成された前記小室Ｘと、前記各突起４７外に形成された前記連通空間Ｙとを備えてなる。前記各小室Ｘは、前記各突起４７内に形成されたもので、具体的には、前記キャップシート４１の突起４７内面側と、このキャップシート４１の突起４７開放側に密着された前記バックシート４２との間に形成される密閉された有限空間である。前記中空ボードＢは、複数の小室Ｘを備えており、各小室Ｘは互いに独立している。一方、前記連通空間Ｙは、前記各突起４７外に形成されたもので、具体的には、前記キャップシート４１の突起４７外面側と、このキャップシート４１の突起４７先端側に密着された前記ライナーシート４３との間に形成される連続した空間である。この連通空間Ｙは、中空ボードＢの端部に設けられた封止部材３により当該中空ボードＢの外部と液密に隔離されている。しかして、前記中空ボードＢは、前記複数の小室Ｘ以外の部分に単一の連通空間Ｙを備えている。

しかして、本実施形態にかかる吸音材１は、前記中空ボードＢを利用して製造されたものであり、図１及び図４〜図６に示すように、前記中空ボードＢに前記小室Ｘを外部に連通させる小孔Ｈを設けるとともに、前記封止部材３により前記中空ボードＢの端面２１を封止してその端面２１における前記連通空間Ｙと外部との連通を液密に遮断している。

前記小孔Ｈは、図１及び図４〜図６に示すように、前記バックシート４２側に穿設され前記小室Ｘと外部とを連通する貫通孔で、前記小室Ｘ内の空気と協働して後述するヘルムホルツ共鳴器を形成し得る大きさを有したものである。前記小孔Ｈは、前記各小室Ｘに対して１つずつ設けられており、前記バックシート４２側に適宜のピッチで配設されている。具体的には、前記各小孔Ｈは、前記バックシート４２における各小室Ｘに対応する中央部分、換言すれば前記有限空間の中庸な位置に開口するべく穿設されたもので、直径ｒ２が約１．５ｍｍ〜５．０ｍｍに設定された平面視円形状をなしている。なお、各小孔Ｈの直径は、０．５ｍｍ〜５．０ｍｍが好ましい。０．３ｍｍより小さいと加工が困難であり、１２．０ｍｍを超えると加工が困難である上に、吸音材１の厚み方向の剛性が低下する。なお、小孔Ｈの直径は、突起４７の直径に対応させて種々変更可能であるのはもちろんである。また、前記小孔Ｈの形成方法としては、ドリル、針、パンチング等種々適用可能である。

前記封止部材３は、図１に示すように、前記中空ボードＢの端面２１を覆う板状のものであって、例えば、平面視矩形状をなす中空ボードＢの四方全ての小口端面２１を塞ぐように配されている。この封止部材３は、例えば前記中空ボードＢで列挙したような素材からなる合成樹脂製のもので、前記中空ボードＢの端面２１に熱融着により接合されている。なお、封止部材３の中空ボードＢへの接合方法は、接着剤等を用いた接着によるものであってもよいのはもちろんである。

そして、前記バックシート４２は、図１に示すように、前記連通空間Ｙと前記中空ボードＢの外部とを連接する注水口４２ａ、排水口４２ｂ及び排気口４２ｃを有している。後述するように、前記中空ボードＢを壁状に立設配置する場合には、前記注水口４２ａ及び排水口４２ｂを該中空ボードＢの下端部に設けるとともに、前記排気口４２ｃを該中空ボードＢの上端部に設けるようにしている。また、前記注水口４２ａは左右いずれか一方の端部近傍に設けているとともに前記排水口４２ｂは他方の端部近傍に設けている。そして、前記注水口４２ａを介して前記連通空間Ｙ内に液体Ｌを充填することにより、吸音遮音材１が完成するようにしてある。また、液体Ｌを充填する前に前記連通空間Ｙ内に企図せず存在する空気等の気体は、液体Ｌの充填作業中に前記排気口４２ｃから排出されるようにしてある。なお、前記注水口４２ａ及び排水口４２ｂには、図１に示すように止水キャップ７が着脱可能に装着されており、注水及び排水の際のみにその止水キャップ７を取り外すようにしてある。また、前記注水口４２ａと前記連通空間Ｙとの間には前記連通空間Ｙから前記注水口４２ａを経て液体Ｌが流出することを防ぐための逆止弁を設けることが望ましい。なお、本実施形態では、説明の都合上、前記バックシート４２に注水口４２ａ及び排水口４２ｂを設けているが、前記ライナーシート４３側に注水口及び排水口を設けるとなお好ましい。

次に、本実施形態の吸音遮音材１の作用について説明する。

本実施形態の吸音遮音材１は、前記小孔Ｈを介して前記小室Ｘと外部との連通を許容することにより、小孔Ｈによる径の小さい開口部と、その背後に位置する空洞部たる前記小室Ｘとを備えた構造を有している。そして、この開口部に存在する空気が塊となり、この塊に対して前記小室Ｘがバネのような働きをする。このように、前記小孔Ｈが設けられるバックシート４２側に作用した音を前記キャップシート４１及びバックシート４２により形成される前記小室Ｘ内に直接導いて、前記小室Ｘの内壁に反射させ、キャップシート４１の突起４７を振動させる。本実施形態の吸音遮音材１は、以上のようにして音のエネルギーを減衰させて吸音効果を得る、いわゆるヘルムホルツ共鳴器の原理を用いている。

このヘルムホルツ共鳴器とは、開口部の断面積Ｓ０（すなわち小孔Ｈの開口面積）や、開口部の実長Ｌ０（すなわち小孔Ｈが形成されるバックシート４２の厚み寸法）、小室Ｘの容積Ｖ０（すなわち、突起４７の大きさ）等、ヘルムホルツ共鳴器を構成する各要素に応じて、特定の周波数で共振運動が生じることが知られている。しかして、本実施形態の吸音遮音材１は、前記開口部の断面積Ｓ０、開口部の実長Ｌ０、小室Ｘの容積Ｖ０に依存する特性を備えたヘルムホルツ共鳴器となり、これらの値を適宜設定することにより吸音率を大幅に向上させることができる。

さらに、前記吸音遮音材１は、前記小室Ｘと前記隔壁Ｚを介して隣接する前記連通空間Ｙに液体Ｌを充填しているので、前記突起４７を介して前記小室Ｘから前記連通空間Ｙに伝播された音がその連通空間Ｙに充填された液体Ｌにより減衰させられる。その上、前記連通空間Ｙに充填させた液体Ｌの存在により吸音遮音材１の重量が増すことになり、吸音遮音材１自体を透過する音の遮蔽作用がより向上する。

そのため、このような構成のものであれば、従来と同等又はそれを超える吸音性能を発揮するだけでなく、遮音性能をも高めることができる吸音遮音材を提供することができる。すなわち、このような構成の吸音遮音材１によれば、音源側における吸音性能だけでなく、該吸音遮音材１を挟んで音源と反対側の空間における静音性をも高めることができる。

以下、この効果を確認するための実験について述べる。

まず、図７に示すように、前記吸音遮音材１を天壁と４枚の周壁とに用いた箱Ｑを構成し、この箱Ｑを音源Ｇに被せた上でこの箱Ｑから一定距離離れたマイクロフォンＭで音量を測定して防音性能を測定した（実施例１）。一方、音源Ｇの周囲に何らの防音遮音材も配置していない状態（比較例１）、音源Ｇの周囲に液体Ｌを連通空間Ｙに充填していない状態の前記中空ボードＢを利用した箱Ｑを音源Ｇに被せた状態（比較例２）、及び石膏ボードにより形成した箱を音源Ｇに被せた状態（比較例３）でも音量を測定した。
＜実施例１（Ｎｏ．３、６）＞
詳述すれば、前記実施例１では、目付重量が２０００ｇ／ｍ²のＧ型トーメーン（川上産業株式会社製）を前記中空ボードＢの素材として用い、バックシート４２の各小室Ｘに対応する部位にそれぞれ直径ｒ２が１．５ｍｍの小孔Ｈを穿設し、連通空間に液体Ｌとして水を充填した吸音遮音材１により前述した箱Ｑを形成した。この箱Ｑの大きさは、幅５００ｍｍ、奥行４３０ｍｍ、高さ４００ｍｍである。また、この箱Ｑの重量は３．７ｋｇであり、うち１．６ｋｇが前記連通空間Ｙに充填した液体Ｌである水の重量である。音源Ｇから発せられる音としては、周波数１２５０Ｈｚのサイン波（Ｎｏ．３）、及び複数の周波数のサイン波を混合したもの（Ｎｏ．６）を用いた。なお、前記複数の周波数は、具体的には、１００Ｈｚ、５００Ｈｚ、１０００Ｈｚ、２０００Ｈｚ、３１５０Ｈｚ、４０００Ｈｚ、５０００Ｈｚ及び６３００Ｈｚである。前記箱ＱからマイクロフォンＭまでの距離ＤＴは４００ｍｍであり、前記マイクロフォンＭの床面からの高さＨＴは１２００ｍｍである。また、音源Ｇの床面からの高さＨＴ２も１２００ｍｍであり、音源Ｇが発する音量は９０ｄｂである。音量測定時の暗騒音は５５ｄｂである。
＜比較例１（Ｎｏ．１）＞
音源Ｇに一切の箱をかぶせることなく音源Ｇから発せられる音を直接マイクロフォンＭで音量を測定した例である。音源Ｇから発せられる音としては、周波数１２５０Ｈｚのサイン波を用いた。音源Ｇが発する音量、及び音源ＧとマイクロフォンＭとの相対位置は実施例１と同一である。
＜比較例２（Ｎｏ．２、５）＞
Ｇ型トーメーン２０００ｇ／ｍ²（川上産業株式会社製）を素材として用い、バックシート４２の各小室Ｘに対応する部位にそれぞれ直径１．５ｍｍの小孔Ｈを穿設し、連通空間に液体Ｌとして何らの液体を充填していない状態の中空ボードにより形成した箱を音源Ｇに被せた状態で音量を測定した。音源Ｇから発せられる音としては、周波数１２５０Ｈｚのサイン波（Ｎｏ．２）、及び複数の周波数のサイン波を混合したもの（Ｎｏ．５）を用いた。なお、箱Ｑの大きさ、箱ＱとマイクロフォンＭとの距離ＤＴ、音源Ｇが発する音量、マイクロフォンＭの床面からの高さＨＴ及び音源Ｇの床面からの高さＨＴ２は、いずれも前記実施例１のものと同一である。
＜比較例３（Ｎｏ．４）＞
前述した吸音遮音材１に代えて、厚さ１０ｍｍの石膏ボードを素材として用いた箱を音源に被せた状態で音量を測定した。音源Ｇから発せられる音としては、周波数１２５０Ｈｚのサイン波を用いた。なお、箱Ｑの大きさ、箱ＱとマイクロフォンＭとの距離、音源Ｇが発する音量、マイクロフォンＭの床面からの高さＨＴ及び音源Ｇの床面からの高さＨＴ２は、いずれも前記実施例１のものと同一である。

以上の実験により得られた結果は、図８及び図９に示している。ここで、図８は、Ｎｏ．１〜６に係る実験の音源周波数、試料の種類、音量の測定結果、及びＮｏ．１の測定結果との差（ブランク差）を表にまとめて示したものである。図９は、Ｎｏ．１〜６に係る実験の音量の測定結果を棒グラフとして示したものである。

音源として周波数１２５０Ｈｚのサイン波を用いた場合において、比較例２における音量（Ｎｏ．２）は７５ｄｂであり、音源Ｇに一切の箱をかぶせることがない比較例１における音量（Ｎｏ．１）９１ｄｂとは１６ｄｂの差であった。これに対し、実施例１における音量（Ｎｏ．３）は７２ｄｂで、比較例１における音量とは１９ｄｂの差があり、連通空間に液体Ｌを充填していない比較例２におけるものより大きな遮音効果が得られた。また、厚さ１０ｍｍの石膏ボードを用いた比較例４における音量（Ｎｏ．４）は７３ｄｂであり、前記実施例１におけるものは石膏ボードを用いたものより高い遮音性能を発揮することもわかった。

また、音源Ｇとして複数の周波数のサイン波を混合したものでは、連通空間Ｙに液体Ｌを充填していない比較例２における音量（Ｎｏ．５）は７０ｄｂであるのに対し、実施例１における音量（Ｎｏ．６）は６９ｄｂであり、前記比較例２におけるものより大きな遮音効果が得られた。
＜第二実施形態（図１０〜図１１）＞
次に、本発明の第二実施形態に係る吸音遮音材について、図１０及び図１１を用いて説明する。なお、第一実施形態と同一またはこれに対応する部分には、同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。

図１０は、本実施形態の吸音遮音材の角部を示す部分正面図であり、図１１は、図１０におけるＸＩ−ＸＩ線に沿った断面図である。

本実施形態の吸音遮音材１は、中空ボードＢに小室Ｘを外部に連通させる小孔Ｈａ、Ｈｂを設けるとともに、中空ボードＢの端面２１を封止してその端面２１における連通空間Ｙと外部との連通を遮断しており、前記連通空間Ｙに液体Ｌを充填してある。そして、前記中空ボードＢが、複数の小孔Ｈａ、Ｈｂ及びこれら小孔Ｈａ、Ｈｂに対応する小室Ｘを備えたものであり、前記小孔Ｈａ、Ｈｂの大きさを相互に異ならせている点が第一実施形態と異なる。

すなわち、本実施形態にかかる吸音材１では、ヘルムホルツ共鳴器を構成する要素のうち、開口部の実長（すなわち小孔Ｈａ、Ｈｂが形成されるバックシート４２の厚み寸法）と空気部の容積（すなわち、突起４７の大きさ）とを同一とするとともに、開口部の断面積（すなわち小孔Ｈａ、Ｈｂの開口面積）を異ならせた複数のヘルムホルツ共鳴器を備えている。

このようなものであれば、第一実施形態に準じた効果が得られる。その上、第１の小孔Ｈａとその背後の小室Ｘとを主体として構成される第１のヘルムホルツ共鳴器で吸音される周波数と、第２の小孔Ｈｂとその背後の小室Ｘとを主体として構成される第２のヘルムホルツ共鳴器で吸音される周波数とを異ならせることができるため、吸音遮音材１全体として、吸音遮音性能を向上させることが可能となる。換言すれば、複数のピーク周波数が含まれている音に対して、複数種類の周波数、具体的には、第１の小孔Ｈａから小室Ｘに侵入し当該小室Ｘ内で共鳴する周波数と、第２の小孔Ｈｂから小室Ｘに侵入し当該小室Ｘ内で共鳴する周波数とを吸音できるので、吸音効果が現れる周波数帯域幅を広げるとともに、ピーク周波数音源に対して吸音効果を向上させることができる。

なお、小孔の大きさを相互に異ならせる方法は、上述したような（１）径を変えるものに限られず、例えば、（２）小孔の形状を変える（小孔の形状は、上述した平面視円形状には限られず種々変更可能である。小孔の形状は、ヘルムホルツ共鳴器を構成する要素のうち開口部の断面積に関係する）、（３）小孔周辺のバックシートの厚み寸法を異ならせて開口部の実長を変える、といった方法を採用してもよく、これら（１）〜（３）を組み合わせてもよいのはもちろんである。
＜第三実施形態（図１２〜図１３）＞
次に、本発明の第三実施形態に係る吸音遮音材について、図１２及び図１３を用いて説明する。なお、第一実施形態と同一またはこれに対応する部分には、同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。

図１２は、本実施形態の吸音遮音材の角部を示す部分正面図であり、図１３は、図１２におけるＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿った断面図である。

本実施形態の吸音遮音材１は、中空ボードＢに小室Ｘａ、Ｘｂを外部に連通させる小孔Ｈａ、Ｈｂを設けるとともに、前記中空ボードＢの端面２１を封止してその端面２１における連通空間Ｙと外部との連通を遮断しており、前記連通空間Ｙに液体Ｌを充填してある。そして、前記中空ボードＢが、複数の小孔Ｈａ、Ｈｂ及びこれら小孔Ｈａ、Ｈｂに対応する小室Ｘａ、Ｘｂを備えたものであり、前記小室Ｘａ、Ｘｂの容積を相互に異ならせている点が第一実施形態と異なる。

すなわち、本実施形態にかかる吸音遮音材１では、ヘルムホルツ共鳴器を構成する要素のうち、開口部の断面積（すなわち小孔Ｈａ、Ｈｂの開口面積）と開口部の実長（すなわち小孔Ｈａ、Ｈｂが形成されるバックシート４２の厚み寸法）とを同一とするとともに、小室Ｘａ、Ｘｂの容積（すなわち、突起４７ａ、４７ｂの大きさ）を異ならせた複数のヘルムホルツ共鳴器を備えている。

このようなものであれば、第一実施形態に準じた効果が得られるだけでなく、第二実施形態に準じた効果も得られる。すなわち、第１の小孔Ｈａとその背後の小室Ｘａとを主体として構成される第１のヘルムホルツ共鳴器で吸音される周波数と、第２の小孔Ｈｂとその背後の小室Ｘｂとを主体として構成される第２のヘルムホルツ共鳴器で吸音される周波数とを異ならせることができるため、吸音遮音材１全体として、吸音効果の現れる周波数帯域幅を広げることが可能となる。

なお、小室の容積を相互に異ならせる方法は、上述したような（１）突起の径を変えるものに限られず、例えば、（２）突起の形状を変える（突起の形状は、上述した円柱状には限られず種々変更可能である。突起の形状は、ヘルムホルツ共鳴器を構成する要素のうち空気部の容積に関係する）、（３）突起の高さ寸法を変える（突起の高さ寸法は、ヘルムホルツ共鳴器を構成する要素のうち空気部の容積に関係する）、といった方法を採用してもよく、これら（１）〜（３）を組み合わせてもよいのはもちろんである。

また、突起の直径（小室の容積）の種類を３種類以上にしてもよく、直径が異なる突起（容積が異なる小室）の比率を任意に設定する等してもよい。すなわち、上述した第三実施形態では、第１の列の小室及び第２の列の小室の２種類の小室を形成していたが、３種類以上の小室を形成してもよい。さらに、各小室の吸音材全体に対する比率も、上述したような第１の列の小室を５０％、第２の列の小室を５０％と各小室を同割合で配置したものに限られず、例えば、第１の列の小室を２０％、第２の列の小室を８０％等のように、異なる割合で配置したものであってもよい。

さらに、本実施形態の小室の容積を相互に異ならせる方法と、前述した第二実施形態の小孔の大きさを相互に異ならせる方法とを組み合わせることにより、単一の吸音材の中に異なる共鳴周波数を複数存在させて、吸音効果のある周波数帯域幅を広げるようにしてもよいのはもちろんである。

なお、以上説明した第一ないし第三実施形態の吸音遮音材は、連通空間に液体として水を充填した場合について説明している。液体として水を用いれば、水道からホースで水を導入して充填することができる。さらに、使用後においても、有害物質や規制物質を含まないため内部の液体である水を廃棄することができる。

また、図１４に示すように、かかる吸音遮音材の表面に不織布等の吸音効果を有する外装シートを配し、より防音性能を高めることも可能である。

さらに、中空ボードの端部を封止する封止部材は、中空ボードと別体のものに限らず、中空ボードのスキン層の端部を封止部材として用いることもできる。例えば、バックシート又はライナーシートの端部自体を一度溶融して連通空間を塞ぐ態様が考えられる。図１５は、バックシートの端部を直角に折り曲げてライナーシートの端部に液密に溶着したものであり、図１６は、ライナーシートの端部を湾曲させてバックシートの端部に液密に溶着したものである。また、表裏のスキン層を加熱しながら押圧して融着させることで、連通空間を塞ぐ態様も考えられる。図１７は、バックシート及びライナーシートの端部を４分の１円弧状に湾曲させ、その衝き合わせ端部を液密に溶着したものである。その他、
コア層を加熱溶融させ、そこにスキン層を折り曲げて溶融したコア層と密着させ、冷却するまで保持することで連通空間を塞ぐ方法や、液状のシーリング剤を充填して固化させる方法等により中空ボードの端部を封止するようにしてもよい。

加えて、コア層は気泡シートに限らず、多数の小室と連通空間とを相互に隔離した状態で形成するようなものであればどのようなものであってもよく、二層以上の多層構造のものであってもよい。

また、スキン層は不透明なものに限らず、前記実施例１に用いたような透明なものであってもよい。スキン層の少なくとも一方を透明な材料により構成しておけば、連通空間への液体の注入度合いを外部から視認することができるため、注入作業をより効率的に行うことができる。
＜第四実施形態（図１８〜図２４）＞
図１８は、本実施形態に係る囲いの斜視図である。図１９は、図１８におけるＸＩＸ部拡大矢視図であり、図２０は、図１８におけるＸＸ部拡大矢視図である。図２１は、注水口の一例を示す概略説明図であり、図２２は、排水口を示す概略説明図である。図２３及び図２４は、排水口と注水口との接続部分の一例を示す概略説明図である。

この実施形態に係る囲いＦは、図１８に示すように、例えば前記第一実施形態の吸音遮音材に準じた構成をなす吸音遮音材１を複数枚横方向に連結したものである。

この吸音遮音材１は、左右両側面を封止する封止部材３の外側面に係合用の突条３１を一体に突設したものであり、この突条３１以外の構成は前記第一実施形態の吸音遮音材と同一である。よって、前記第一実施形態のものと同一又は相当する部分には同一の符号を付して説明を省略する。

この囲いＦは複数枚の吸音遮音材１を起立させて横方向に隣接させて配置したものであり、相互に隣接する吸音遮音材１同士は、図１９及び図２０に示すように、それらの対向する前記突条３１同士を連結部材５に回動可能に係合させることにより連結されており、前記連結部材５を上方に抜き取ることにより連結した吸音遮音材１同士を再分離することもできるようになっている。

前記突条３１は、図１９及び図２０に示すように、先端部３１ａが円柱状をなすとともに基端部３１ｂがくびれ形状をなしている。一方、同じく図１９及び図２０に示すように、前記連結部材５の両端部には、前記突条３１の先端部３１ａが回動可能に係合する係合凹部５ａと、この係合凹部５ａを外部に開放する切欠部５ｂとがそれぞれ設けられている。前記切欠部５ｂは、突条３１の基端部３１ｂに対応するものであり、前記突条３１と前記連結部材５とが水平方向に所要角度回動し得るような開口幅に設定されている。この一例では、連結部材５と各突条３１とがそれぞれ水平方向に４５度回動し得るようになっている。なお、前記突条や連結部材の形状は、種々変形することが可能である。また、面ファスナやベルトといった、他の部材により複数枚の吸音遮音材１を連結することも可能である。

前記吸音遮音材１は、前述したように、また、図１８に示すように、左右いずれか一方の端部近傍に注水口４２ａを有し、他方の端部近傍に排水口４２ｂを有している。そのため、この囲いＦでは、隣接する一方の吸音遮音材１の排水口４２ｂと他方の吸音遮音材１の注水口４２ａとが比較的近い位置に配されることになる。それら近接した排水口４２ｂと注水口４２ａとをそれぞれ接続パイプ６により接続している。また、一端側に位置する吸音遮音材１の注水口４２ａと他端側に位置する吸音遮音材１の排水口４２ｂとには、止水キャップ７が装着され、各連通空間Ｙには液体Ｌである水が充填されている。

次いで、この囲いの組立順序の一例を説明する。

まず、連通空間Ｙに水が入っていない状態すなわち液体未充填状態の吸音遮音材１を連結部材５により連結して図１８に相当する形態とする。その状態で、図２１に示すように一端側に位置する吸音遮音材１の注水口４２ａに水道水を注入するためのホース８を接続するとともに、図２２に示すように、他端側に位置する吸音遮音材１の排水口４２ｂに止水キャップ７を装着する。そして、相互に隣接する一方の吸音遮音材１の排水口４２ｂと他方の吸音遮音材１の注水口４２ａとを接続パイプ６により接続する。この状態で前記一端側に位置する吸音遮音材１の注水口４２ａに水道水を注入していくと、各吸音遮音材１の連通空間Ｙに水が注がれていき、次第に水位が上がっていく。その際に、連通空間Ｙ内の空気は各吸音遮音材１の上部に設けた排気口４２ｃから外部に排出される。このような注水作業により、全ての吸音遮音材１の連通空間Ｙ内に水が充填された状態で水道からの給水を停止し、前記一端側に位置する吸音遮音材１の注水口４２ａにも止水キャップ７を装着して囲いを完成させる。なお、本実施形態では、説明の都合上、前記バックシート４２に注水口４２ａ及び排水口４２ｂを設けているが、前記ライナーシート４３側に注水口及び排水口を設けるとなお好ましい。前記バックシート４２にはヘルムホルツ共鳴器を構成する小孔Ｈが形成されており、前記バックシート４２側に音源を配しつつ該バックシート４２を内側にして囲いＦを組むことが多いが、前記ライナーシート４３側に注水口及び排水口を設けると、この囲いＦの外側からホース８を繋いで注水作業を行うことを容易に行うことができるからである。

このような囲いＦであれば、液体未充填状態の吸音遮音材１を所望の位置に持ち込みその位置でそれら吸音遮音材１を連結して囲いＦを構築し、しかる後に各遮音吸音材１内に水等の液体Ｌを注入することにより吸音遮音材１及び囲いＦを完成させることができる。そのため、保管、輸送、組立時は液体を含まない軽量の状態で作業することができ、作業者の負担軽減が図られる。また、その場で液体を排水することも可能であり、これにより軽量となったのち吸音遮音材１又は囲いＦの分解、輸送、洗浄、保管等の作業を行うことができ、この点でも作業者の負担軽減が図られる。

なお、本発明は以上に述べた実施形態に限らない。

例えば、連通空間と小室とが隣接しておらず、これらの間に別途の部材等が介在するものであってもかまわない。また、前述した各実施形態では、連通空間が常圧下において小室の隔壁によって当該小室とは水密に区成されているが、他の手段により連通空間から液体が小室に進入しないように構成してもよい。但し、前述した各実施形態のように、連通空間と小室とが隣接し、連通空間が常圧下において小室の隔壁によって当該小室とは水密に区成されているものであれば、簡単な構成により本発明の主要な効果、すなわち音源側における吸音性能だけでなく、該吸音遮音材を挟んで音源と反対側の空間における静音性をも高めることができるという効果を得ることができる。

また、連通空間への液体の充填及び連通空間からの液体の排出は、前述した各実施形態のようなもの以外の態様、すなわちスキン層に設けられ連通空間と中空ボード外部とを連接する注水口及び排水口を用いるもの以外の態様を採用してもよい。但し、スキン層に前述したような注水口及び排水口を設ければ、前記注水口を介して連通空間に液体を充填する作業を容易に行うことができるとともに、前記排水口と隣接して設けられた吸音遮音材の注水口とを接続パイプにより接続し、複数の吸音遮音材に対する液体を充填する作業を同時に行うこともできる。さらに、前述した各実施形態のように、スキン層に、連通空間と中空ボード外部とを連接する排気口を設けているものであれば、液体の充填作業中に連通空間内の空気が前記排気口から外部に排出されるので、液体の充填作業をさらにスムーズに行うことができる。

さらに、上述した各実施形態では、注水口、排水口及び排気口をそれぞれ別に設けているが、排水口が排気口を兼ねる構成を採用してもよい。但し、排水口と排気口とをそれぞれ別に設ける場合、排水口を吸音遮音材の下端又はその近傍、排気口を吸音遮音材の上端又はその近傍に設け、注水作業中の排気及び排水作業をそれぞれ効率よく行うようにすることができる。

一方、囲いは必ずしも図１８に示すものでなくともよく、また、特定の領域を環状に囲うものに限らず、図１８に示す以外の形態をなす衝立状のものであってもよい。すなわち、音源と静音性が求められる箇所との間に本発明の吸音遮音材が存在するように囲いを形成すればよい。

また、囲いを形成する際の吸音遮音材同士の接合の態様は任意のものを採用してよい。しかし、前述した第四実施形態のように、吸音遮音材同士を回動可能に連結すれば、所望の角度で吸音遮音材同士を連結でき、音源の形状や状況に合わせて所望の形状の空間を囲いにより区画することができる。すなわち、囲いの形状設定の際の自由度を高めることができる。加えて、吸音遮音材同士を再分離可能に連結すれば、同一の吸音遮音材を利用してその都度異なる形状の空間を区画することができるとともに、非使用時には各吸音遮音材を分離し、吸音遮音材及び連結部材を集約して輸送及び保管することができる。

そして、吸音遮音材が、単一の連通空間ではなく、それぞれ水密に区画された複数の連通空間を有するようにしてもよい。但し、吸音遮音材が単一の連通空間を有するものであれば、１つの吸音遮音材に液体を充填する作業を１回で行うことができるので、液体を充填する作業を効率よく行うことができる。

その他、本発明の趣旨を損ねない範囲で種々に変更してよい。

１…吸音遮音材
Ｂ…中空ボード
４１（Ｃ）…キャップシート（コア層）
４２（Ｓ１）…バックシート（スキン層）
４３（Ｓ２）…ライナーシート（スキン層）
Ｒ…内部空間領域
Ｘ…小室
Ｙ…連通空間
Ｚ…隔壁
Ｌ…液体
Ｈ…小孔
Ｆ…囲い

Claims (8)

1. 少なくとも、立体的に成形された１層以上のコア層と、当該コア層を挟持して対向する２層のスキン層とを有する中空ボードを備えてなり、
   前記中空ボードは、前記スキン層間に形成される内部空間領域に、複数の小室と、これら小室から隔離された連通空間とを有しており、
   前記各小室を前記連通空間及び中空ボード外部から区画する隔壁は、少なくともその一部を１以上の前記スキン層により構成され、
   前記連通空間は、前記中空ボードの端部において封止されたもので、当該連通空間の内部には液体が充填されており、
   前記小室の隔壁の一部を構成する前記スキン層には、前記中空ボード外部と前記小室を連通させる１以上の小孔が開通している吸音遮音材。
2. 前記連通空間は、前記小室と隣接している請求項1記載の吸音遮音材。
3. 前記連通空間は常圧下において、前記小室の隔壁によって当該小室とは水密に区成されている請求項１又は２記載の吸音遮音材。
4. 前記１以上のスキン層は、前記連通空間と前記中空ボード外部とを連接する注水口及び排水口を有している請求項１、２又は３記載の吸音遮音材。
5. 前記１以上のスキン層は、前記連通空間と前記中空ボード外部とを連接する排気口を有している請求項１、２、３又は４記載の吸音遮音材。
6. 請求項１、２、３、４又は５記載の吸音遮音材を複数連結して作られた囲い。
7. 前記吸音遮音材同士が、回動可能かつ、再分離可能に連結された請求項６記載の囲い。
8. 前記吸音遮音材は、左右いずれか一方の端部近傍に注水口を有し、他方の端部近傍に排水口を有し、隣接する一方の吸音遮音材の排水口は他方の吸音遮音材の注水口に接続されている請求項６又は７記載の囲い。

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