JPH09195414A - 吸音材及び吸音装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】吸音材料及び吸音装置の性能の向上を目的とす
る。 【解決手段】空気層又はガラス繊維層を取り囲むように
金属繊維層でなる金属繊維板を被せるように配設するこ
とにより、吸音材から粉塵の飛散を防止すると共に水分
に対する吸音率の低下やカビの発生等を有効に解決する
と共に、吸音特性を非常に低い周波数まで拡張できるよ
うな吸音材及び吸音装置を実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は吸音材及び吸音装置
に関し、例えば無響室、防音室等のように、反射がない
ような自由音場を形成する場合に適用して好適なもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来周囲の騒音に影響にされない自由音
場を形成するために、図６に示すように、空気伝播音及
び固体音の遮断を十分に考慮した防振、遮音構造が施さ
れた内壁１上にガラス繊維層２の周囲に布、ビニールフ
イルム等のカバー材料３を被せた構成の吸音材４が用い
られている。また、図７に示すように、吸音装置５とし
て、内壁６上に、くさび形状に成形したガラス繊維層７
上にカバー材料８を設けた構成のくさび形吸音材９を多
数配設したものが用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この種の吸音材４及び
吸音装置５は、吸音率を向上させるため、ガラス繊維材
料の直径を可能な限り細くするようになされており、こ
のため吸音材４及び吸音装置５を内壁１に取り付けるた
めの施工時、又は施工後にカバー材料３及び８に外部か
ら物理的な衝撃や力が加わつた場合には、ガラス繊維が
破砕し易く、この際に破砕したガラス繊維が空気中に飛
散して音響測定をしている被測定物に付着したり、呼吸
器を通じて人の体内に侵入したりする等の衛生上の問題
が生じるおそれがあつた。

【０００４】この問題を解決する１つの方法として、ガ
ラス繊維層２及び７を覆うカバー材料３及び８として、
破砕された数〔μｍ〕程度のガラス繊維の透過を防止す
るようなフイルム材料を用いることが考えられるが、当
該フイルム材料は高域周波数の吸音率が低下するような
音響特性をもつているために、吸音材４全体としての音
響性能が低下する原因になるおそれがある。

【０００５】また当該吸音材を例えば高速道路の防音壁
のように屋外で使用したような場合には、カバー材料３
及び８が風雨により破れてガラス繊維が飛散することに
より空気汚染の原因となつたり吸音率が低下したりする
問題がある。本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、ガラス繊維の破砕による空気汚染の発生を有効に抑
制できると共に、吸音材としての性能を一段と向上させ
ることができる吸音材及び吸音装置を提案しようとする
ものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、ガラス繊維層又は空気層の周囲を
囲むように金属繊維材料でなる金属繊維層を有する金属
繊維板を設けるようにする。また壁面上に配設されかつ
ガラス繊維層又は空気層を有する複数の吸音くさび部材
上に、それぞれ金属繊維材料でなる金属繊維層を有する
金属繊維板を被せるように設るようにする。たとえ外部
から金属繊維板に物理的な衝撃や力が与えられたとして
も、粉塵を飛散させないようにできると共に、音が当該
金属繊維板を通過する際に金属繊維材料の板振動により
非常に低い周波数の音成分を効率良く吸音させることが
できるような吸音材及び吸音装置を実現できる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下図面について、本発明の一実
施例を詳述する。

【０００８】（１）第１実施例 図１において図１１は全体として吸音材を示し、無響室
１の内壁１２上にガラス繊維層１３の周囲をカバー材料
１４で覆つてなる平板状の吸音部材１５上に、金属繊維
板１６を被せた構成を有する。この実施例の場合、金属
繊維板１６は、内壁１２に接する部分において折曲部１
６Ａを形成し、当該折曲部１６Ａを内壁１２の表面に、
例えば２重止め又は接着することにより、吸音部材１５
が内壁１２上に取り付けられる。

【０００９】金属繊維板１６は、溶融したアルミ材料を
ノズルから吹き出させて冷却することにより、数十〔μ
ｍ〕、例えば60〔μｍ〕程度の繊維材料に加工した後、
当該繊維材料を積層すると共に繊維相互間を柔らかい接
着材料で接着する（又は圧着する）ことにより板状に成
形したものが用いられる。以上の構成において、内壁１
２上に向かつて伝播して来た音が金属繊維層１６を通過
する際に、細かな空気室同士の摩擦が生じることにより
金属繊維板１６に吸収されると共に、金属繊維層１３を
構成する金属繊維材料が板振動することにより吸音さ
れ、その結果吸音されずに残つた音部分がガラス繊維層
１３に伝播して主として細かな空気室同士の摩擦による
音の吸音作用を受ける。

【００１０】かくして吸音材１１は、全体として非常に
低い周波数から高い周波数までの音成分を効率良く吸音
することができる。また金属繊維板１６は柔らかい材質
の金属繊維材料を接着又は圧着により加工することによ
り成形されているので、ガラス繊維層１３のように破砕
状態になる可能性が十分に小さく、従つて粉塵として空
気中に飛散するような状態になることをほとんど防止し
得る。

【００１１】さらに金属繊維板１６は金属繊維層によつ
て構成されているので、外部からの水分を効率良く離散
させることができ、これにより水分の吸収による音響性
能や吸音率の低下がほとんど生じない。これに加えてた
とえ金属繊維板１６内に水分が侵入しても、当該水分を
除去するような露滴効果を呈し、従つて水分が内部に長
時間滞溜しないためカビ等の発生がほとんどなく、かく
して衛生的な設備としての効果が得られる。

【００１２】（２）第２実施例 図２は本発明による吸音材の第２実施例を示すもので、
図１のとの対応部分に同一符号を付して示すように、図
１の構成においてガラス繊維層１３に換えて空気層１７
を用いた構成を有する。図２の構成において、外部から
到来した音が、金属繊維板１６を通過するとき、金属繊
維層によつて形成される細かな空気室同士の摩擦による
吸音作用及び当該金属繊維材料の板振動による吸音作用
により吸音されると共に、音がアルミニウム繊維板１４
の空気層１６に侵入したとき、当該空気層１６における
共鳴により吸音される。

【００１３】かくして図３の場合も非常に低い周波数か
ら高い周波数までの音成分が効率良く吸音される。これ
に加えて図３の場合も、柔らかい材質の金属繊維層によ
つて金属繊維板１６を構成するようにしたことにより、
図１について上述したと同様に、破砕による粉塵の飛散
の防止効果、水の離散による音響性能の改善効果、露滴
効果及び衛生面の改善効果を得ることができる。

【００１４】（３）第３実施例 図３において、２１は全体として吸音装置を示し、無響
室の内壁２２上に多数のくさび型吸音材２３を配設した
構成を有する。くさび型吸音材２３はガラス繊維層２４
の外側を例えばグラスクロスでなるカバー材料２５によ
つて被覆してなる吸音くさび部材２６の外側に、くさび
型金属繊維板２７を被せたような構成を有する。

【００１５】くさび型金属繊維板２７は、溶融したアル
ミニウム材料をノズルから吹き出させて冷却した後、柔
らかい接着材料により接着する（又は圧着する）ことに
よりくさび型ケース状に成形することにより製造され、
無響室において内壁２２上に取り付けられた吸音くさび
部材２６上に当該くさび型金属繊維板２７を被せること
によりくさび型吸音材２３として一体化する。以上の構
成において、くさび型吸音材２３は、金属繊維層で構成
されたくさび型金属繊維板２７の内部にガラス繊維層２
４を有する構成部分によつて図１について上述した吸音
材１１と同様の構成を有することにより、吸音材１１に
おいて得ることができると同様の作用、すなわち金属繊
維層の細かな空気室同士の摩擦による音の吸音作用、金
属繊維材料の板振動による吸音作用及びガラス繊維層２
４によるの細かな空気室同士の摩擦による吸音作用を得
ることができる。

【００１６】これに加えて内壁２２上にくさび型金属繊
維板２７を有するくさび型吸音材２３を配設した構成に
基づいて、無響室内の音響特性として図４に示すよう
に、図７の従来の吸音装置５の場合の特性曲線Ｋ１と比
較して、特性曲線Ｋ２で示すように、一段と低い周波数
までの音成分に対する吸音率が良好な音響特性を実現で
きる。

【００１７】因に、図４の吸音特性曲線Ｋ２は、図５に
示すように、くさび型金属繊維板２７がもつている成分
特性曲線Ｋ２１と吸音くさび部材２６がもつている成分
特性曲線Ｋ２２とを合成した特性曲線として説明するこ
とができ、くさび型金属繊維板２７の成分特性曲線Ｋ２
１は非常に低い周波数（実験によれば63〔Hz〕）の位置
で金属繊維材料の板振動による吸音効果に基づくピーク
曲線部Ｋ２１Ａが生じ、このピーク曲線部Ｋ２１Ａがガ
ラス繊維層２４を有する吸音くさび部材２６の成分特性
曲線Ｋ２２の立上り曲線部Ｋ２２Ａ（実験によれば 125
〔Hz〕の位置に生ずる）より低い周波数で生ずることが
実験により確認されている。

【００１８】実験によれば、くさび型吸音材２３の長さ
ｌ₂ を図７の従来の吸音くさび９の長さｌ₁ と同様に 6
00〔mm〕に選定すると、ガラス繊維層２４でなる吸音く
さび部材２６に基づく成分特性曲線Ｋ２２の立上り曲線
部Ｋ２２Ａが 125〔Hz〕の位置に生ずるのに対して、く
さび型金属繊維板２７に基づく成分特性曲線Ｋ２１のピ
ーク曲線部Ｋ２１Ａが63〔Hz〕の位置で生ずることが確
認できた。

【００１９】このことは、図７の従来の吸音くさび９と
して長さｌ₁ が 600〔mm〕のものを用いた場合に実現で
きる無響室の遮断周波数は 125〔Hz〕であるのに対し
て、同じ長さ 600〔mm〕のくさび型吸音材２３を用いた
音響室の遮断周波数は63〔Hz〕までに下げることができ
ることを意味している。ここで図７の従来の構成によつ
て60〔Hz〕近傍の遮断周波数をもつ無響室を得ようとす
れば、吸音くさび９の長さｌ₁ を 600〔mm〕以上の長さ
にする必要があり、その分無響室の有効利用空間が狭く
なる問題があるが、本願発明によれば有効利用空間を拡
大できる。

【００２０】因に一般に図３及び図７に示すような吸音
くさびを用いた無響室の音響性能（吸音率）は吸音くさ
びに用いた材料の綿密度、流れ抵抗及びくさびの長さ
（ｌ₁、ｌ₂ ）で決まり、低い遮断周波数を得ようとす
れば、くさびの長さ（ｌ₁ 、ｌ₂ ）を長くせざるを得
ず、この分無響室の有効利用空間の大きさが制限される
ことが知られているが、本願発明によればくさびの長さ
が同じであつてもガラス繊維層による遮断周波数より低
い遮断周波数の音響性能をもつ吸音装置２１を実現でき
ることになり、その結果無響室の空間の大きさを一段と
小さくできる。

【００２１】（４）他の実施例 図３の実施例においては、くさび型金属繊維板２７内に
くさび型ガラス繊維層２４を有する吸音くさび部材２６
を設けるようにした場合について述べたが、当該吸音く
さび部材２６を省略し、これにより実質上空気層を形成
することにより共鳴による吸音効果を得るようにして
も、上述の実施例の場合と同様にしてくさび型金属繊維
板２７による効果を得ることができる。

【００２２】また上述の実施例においては、金属繊維板
１６及びくさび型金属繊維板２７としてアルミニウム繊
維層によつて構成するようにした場合について述べた
が、アルミニウム繊維層に限らず、繊維に加工できるよ
うな高純度の金属、例えば銅、金、ステンレスシチール
繊維層等で構成するようにしても上述の場合と同様の効
果を得ることができる。

【００２３】

【発明の効果】上述の通り本発明によれば、内部に形成
した空気層又はガラス繊維層を金属繊維層でなる金属繊
維板で被うようにしてことにより、たとえ外部から金属
繊維板に物理的な衝撃や力が与えられたとしても粉塵を
飛散させないようにできると共に、音が当該金属繊維板
を通過する際に金属繊維材料の板振動により非常に低い
周波数の音成分を効率良く吸音させることができるよう
な吸音材及び吸音装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による吸音材の第１実施例を示す断面図
である。

【図２】本発明による吸音材の第２実施例を示す断面図
である。

【図３】本発明による吸音装置の実施例を示す断面図で
ある。

【図４】図３の吸音装置における吸音特性を示す特性曲
線図である。

【図５】図４の吸音特性曲線Ｋ２の成分特性曲線を示す
特性曲線図である。

【図６】従来の吸音材の構成を示す断面図である。

【図７】従来の吸音装置を示す断面図である。

【符号の説明】

１、６、１２、２２……内壁、２、７、１３、２４……
ガラス繊維層、３、８、１４、２５……カバー材料、
４、１１……吸音材、９……くさび型吸音材、１３……
ガラス繊維層、１６……金属繊維板、１６Ａ……折曲
部、１７……空気層、２１……吸音装置、２３……くさ
び型吸音材、２６……吸音くさび部材、２７……くさび
型金属繊維板。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ガラス繊維層又は空気層の周囲を囲むよう
   に金属繊維材料でなる金属繊維層を有する金属繊維板を
   具えることを特徴とする吸音材。
2. 【請求項２】上記金属繊維層はアルミニウム繊維層であ
   ることを特徴とする請求項１に記載の吸音材。
3. 【請求項３】壁面上に配設されかつガラス繊維層又は空
   気層を有する複数の吸音くさび部材上に、それぞれ金属
   繊維材料でなる金属繊維層を有する金属繊維板を被せる
   ように設けたことを特徴とする吸音装置。
4. 【請求項４】上記金属繊維層はアルミニウム繊維層及で
   あることを特徴とする請求項３に記載の吸音装置。