TWI755432B - 隔音構造體、以及隔音構造體的製造方法 - Google Patents

隔音構造體、以及隔音構造體的製造方法 Download PDF

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TWI755432B
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日商日東電工股份有限公司
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Abstract

一種隔音構造體，其具有使入射的聲波衰減的多孔的纖維體，該纖維體由平均纖維直徑為0.5μm以上5μm以下的纖維形成，並且包括聲波入射的表面層、以及與該表面層疊層並從該表面層傳播聲波的傳播層，該傳播層包括密度大於該表面層的密度的高密度層。

Description

隔音構造體、以及隔音構造體的製造方法
本發明關於一種使入射的聲波衰減的隔音構造體、以及隔音構造體的製造方法。
作為交通工具、建築物或家用電器等的噪音對策，使用了使聲波衰減的隔音構造體。作為隔音構造體，開發了(1)多孔體、(2)振動板、(3)具有貫穿孔的板等。
多孔體由纖維或發泡樹脂等形成。當聲波入射到多孔體中時，空氣在多孔體內部振動。此時，藉由在纖維或發泡樹脂與空氣之間產生摩擦，使得聲音的能量被轉換為熱量，使聲波衰減。
振動板由於聲波而振動，使得聲音的能量轉換為振動能量，使聲波衰減。
具有貫穿孔的板是利用以該板為基準設在聲源側的相反側的空氣層共振的現象。藉由空氣層的共振，使得貫穿孔內部的空氣劇烈振動而產生摩擦，使得聲音的能量被轉換為熱量，使聲波衰減。
作為其他的隔音構造體，提出了疊層了密度不同的複數個多孔層的隔音構造體。
例如，專利文獻1中記載的吸音體具有PET氈(felt)、以及疊層在PET氈的聲源側的二氧化矽墊。由於PET氈的厚 度為40mm且面密度為1.4kg/m2的面密度，因此密度為35kg/m3。另一方面，由於二氧化矽墊的厚度為5mm且面密度為0.4kg/m2，因此密度為80kg/m3。因此，作為高密度層的二氧化矽墊佈置在聲源側，作為低密度層的PET氈佈置在聲源側的相反側。該吸音體利用低密度層作為彈簧並利用高密度層作為振動膜，將聲波的能量轉換為振動能量，使聲波衰減。
<先前技術文獻> <專利文獻>
專利文獻1：日本國特開2008-76871號公報
如專利文獻1所記載的吸音體那樣，若將高密度層佈置在聲源側，並將低密度層佈置在聲源側的相反側，則能夠將聲波的能量轉換為振動能量，並能夠有效地使以共振頻率為中心的特定頻帶的聲波衰減。
然而，由於噪音的頻率較廣泛，因此期望一種能夠有效地使較寬頻帶的聲波衰減的隔音構造體。
鑑於上述問題，本發明的主要目的在於提供一種能夠有效地使較寬頻帶的聲波衰減的隔音構造體。
為了解決上述問題，本發明的隔音構造體一個實施方式具有使入射的聲波衰減的多孔的纖維體，該纖維體由平均纖維直徑為0.5μm以上5μm以下的纖維形成，並且包括聲波 入射的表面層、以及與該表面層疊層並從該表面層傳播聲波的傳播層，該傳播層包括密度大於該表面層的密度的高密度層。
依據本發明的一個實施方式，能夠提供一種隔音構造體，其能夠有效地使較寬頻帶的聲波衰減。
10‧‧‧纖維體
11‧‧‧表面
12‧‧‧背面
20‧‧‧表面層
30‧‧‧背面層(傳播層)
10A‧‧‧纖維體
11A‧‧‧表面
12A‧‧‧背面
20A‧‧‧表面層
30A‧‧‧中間層(傳播層)
40A‧‧‧背面層(傳播層)
10B‧‧‧纖維體
11B‧‧‧第一表面
12B‧‧‧第二表面
20B‧‧‧第一表面層
30B‧‧‧中間層(傳播層)
40B‧‧‧第二表面層
10C‧‧‧纖維體
20C‧‧‧表面層
30C‧‧‧芯層(傳播層)
圖1是表示一實施方式中的隔音構造體的剖面圖。
圖2是表示一實施方式中的隔音構造體的吸音特性的圖。
圖3是表示第1變形例中的隔音構造體的剖面圖。
圖4是表示第2變形例中的隔音構造體的剖面圖。
圖5是表示圖1的纖維體及圖4的纖維體的設置例的剖面圖。
圖6是表示第3變形例中的隔音構造體的剖面圖。
圖7是圖1的纖維體的另一個設置例的剖面圖。
圖8是圖1的纖維體的又一個設置例的剖面圖。
圖9是表示例1~例7中的纖維體的吸音特性的圖。
以下，參照圖式對本發明的實施方式進行說明。在各圖式中，針對相同或對應的構件標記相同或對應的符號，並且省略其說明。
[實施方式]
圖1是表示一實施方式中的隔音構造體的剖面圖。在圖1中，箭頭方向表示聲波相對於纖維體10的入射方向。需要說明的是，雖然在圖1中，聲波相對於纖維體10的表面11垂直入射，然而也可以傾斜地入射。
隔音構造體具有使入射的聲波衰減的多孔的纖維體10。纖維體10由纖維纏結而成，可以是織物或非織物的任意一者。纖維體10藉由將入射的聲波的能量轉換為熱量，從而使入射的聲波衰減。當聲波入射到纖維體10時，由於空氣在多孔的纖維體10內部振動，因此在形成纖維體10的纖維與空氣之間產生摩擦，聲音的能量被轉換為熱量。
纖維體10可以用作吸音材料，亦可以用作隔音材料。吸音材料用於對從聲源入射的聲波的反射進行抑制的目的。隔音材料用於對從聲源入射的聲波的穿透進行抑制的目的。纖維體10可以兼作吸音材料和隔音材料兩者。
纖維體10用於交通工具、建築物、家用電器、大型電器等的噪音對策。作為交通工具，例如可舉出汽車或火車等車輛或者飛機等。車輛的噪音包括行駛音、行駛音在隧道或隔音牆等所反射的反射音、搭載於車輛上的搭載設備(例如空調裝置或發動機)的操作音。作為建築物，例如可舉出工廠、電影院、或卡拉OK歌廳、或音樂廳等。作為家用電器，例如可舉出電冰箱、吸塵器、空調室外機、家用蓄水池、或溫水沖洗馬桶座等。作為大型電器，例如可以舉出商用電冰箱等。
纖維體10的形狀可以為板狀，以便於適應各種用途。在該情況下，至少單側的主表面被用作聲波入射的表面11。需 要說明的是，纖維體10的形狀並不限於板狀，只要是適於該用途的形狀即可。
用於形成纖維體10的纖維可以為有機纖維。作為有機纖維的材料，可以舉出通用塑膠、工程塑膠及超級工程塑膠等。通用塑膠包括聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚氨酯(PU)、聚乳酸(PLA)以及丙烯酸樹脂(例如PMMA)等。工程塑膠包括聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、尼龍6(N6)、尼龍6,6(N66)以及尼龍12(N12)等。超級工程塑膠包括聚苯硫醚(PPS)、液晶聚合物(LCP)等。纖維體10可以由一種有機纖維形成，亦可以由複數種有機纖維形成。
需要說明的是，用於形成本實施方式的纖維體10的纖維雖然為有機纖維，然而亦可以為無機纖維。作為無機纖維，可以舉出玻璃纖維和碳纖維等。可以對有機纖維和無機纖維進行組合。
纖維體10的平均纖維直徑為5μm以下。若纖維體10的平均纖維直徑為5μm以下，則由於每單位體積的纖維的表面積較寬，因此在纖維與空氣之間容易產生摩擦。由此，能夠有效地使聲波衰減，特別是能夠有效地使頻率為600Hz以下的聲波衰減。纖維體10的平均纖維直徑較佳為4μm以下，更佳為3μm以下。
纖維體10的平均纖維直徑為0.5μm以上。若纖維體10的平均纖維直徑為0.5μm以上，則容易製造厚度為40mm以上的纖維體10，並且能夠充分地獲得纖維體10的強度。纖維體10的平均纖維直徑較佳為1μm以上。
對於纖維體10的平均纖維直徑，使用電子顯微鏡來測定。具體而言，用電子顯微鏡對纖維體10進行拍攝，對任意100根纖維的纖維徑(直徑)進行測定，將該100個測定資料的平均值作為平均纖維直徑。
詳細內容如稍後將描述，從聲波入射的表面11到背面12，纖維體10的密度逐級地變化。因此，由於纖維直徑可以從表面11到背面12逐級地變化，因此可以使用纖維體10的縱剖面的電子顯微鏡照片來測定平均纖維直徑。
纖維體10的縱剖面是指與纖維體10的表面11正交的剖面。將該剖面從表面11到背面12平均分割成10個區域，在各區域中對任意10根纖維的纖維直徑進行測定，將100個測定資料的平均值作為平均纖維直徑。
針對每個區域所測定的10根纖維的纖維直徑的平均值可以在誤差範圍內一致，而與到表面11的距離無關。需要說明的是，針對每個區域所測定的10根纖維的纖維直徑的平均值可以根據到表面的距離而變動。
纖維體10的密度根據到聲波入射的表面11的距離而變化。纖維體10的密度是指用於形成纖維體10的纖維和包含在纖維體10中的空隙的合計密度。空隙在單位體積中所占的比率越小，則纖維體10的密度越大。
纖維體10從聲波入射的表面11到背面12依次具有表面層20和背面層30。表面層20和背面層30分別形成為均勻的多孔層。背面層30為與表面層20疊層並從表面層20傳播聲 波的傳播層。另外，背面層30為密度大於表面層20的密度的高密度層。
表面層20和背層層30可以分別成型後結合。例如使用針刺法進行結合。針刺法是將針刺入疊層有表面層20和背面層30的纖維體中，利用針側面的凹陷或突起，在表面層20和背面層30界面附近將對纖維彼此進行纏結的方法。
在表面表面層20和背面層30的結合中，可以使用雙面膠帶等的粘合劑。在該情況下，隔音構造體除了具有纖維體10之外，進一步具有粘合劑。粘合劑優選形成為網狀。
表面層20和背層層30可以一體成型。在該情況下，作為纖維體10的製造方法，例如熔噴法(melt-blown)較為合適。
熔噴法是將熔融的熱塑性樹脂從噴嘴噴出並利用高溫高速的氣流將其拉伸成纖維狀，在靶板上對纖維進行紡絲的方法。藉由使靶板與噴嘴間的距離變化，能夠連續地形成密度不同的表面層20和背面層30。
需要說明的是，纖維體10的製造方法並不限於熔噴法，例如可以為靜電紡絲法等。對於靜電紡絲法，亦能夠藉由使用於噴出材料的噴嘴與靶板間的距離變化，從而連續地形成密度不同的表面層20和背面層30。利用熔噴法或靜電紡絲法，能夠獲得非織布。利用靜電紡絲法，不僅能夠對有機纖維進行紡絲，而且能夠對無機纖維進行紡絲。
圖2是表示一實施方式中的隔音構造體的吸音特性的圖。在圖2中，實線表示纖維體10的吸音特性，單點虛線表示表示表面層20單獨的吸音特性，雙點虛線表示背面層30單獨的吸音特性。
與單獨使用密度較小的表面層20的情況相比，單獨使用密度較大的背面層30的情況下，頻率為400Hz以下的吸音率升高，然而頻率為400Hz以上1000Hz以下的吸音率降低。
因此，在本實施方式中，在以表面層20為基準的聲源側的相反側佈置密度大於表面層20的背面層。換言之，在以低密度層為基準的聲源側的相反側佈置高密度層。由此，如圖2的實線所示有效地使較寬頻帶的聲波衰減。
作為將高密度層佈置在以低密度層為基準的聲源側的相反側的理由，是因為當低密度層與高密度層的配置相反時，亦即當將低密度層佈置在以高密度層為基準的聲源側的相反側時，低密度層起到彈簧的作用，高密度層會振動。在此情況下，無法充分獲得分別單獨使用低密度層或高密度層時所獲得的吸音特性，可有效衰減的聲波頻率會被限定於高密度層的共振頻率附近。
根據本實施方式，將密度大於表面層20的背面層30佈置在以表面層20為基準的聲源側的相反側。由此，能夠充分獲得分別單獨使用低密度層或高密度層時所獲得的吸音特性，能夠有效地使較寬頻帶的聲波衰減。
需要說明的是，雖然本實施方式的纖維體10的密度從聲波所入射的表面11到背面12逐級地增大，然而亦可以增多 構成纖維體10的層的個數，纖維體10的密度亦可以連續地增大。在此情況下，亦能夠有效地使較寬頻帶的聲波衰減。
當密度從表面11到背面12連續地增大的情況下，表面層20的密度由到表面11的距離為1mm以內的部分的平均密度代表。
纖維體10的密度可以根據到表面11的距離在20kg/m3以上70kg/m3以下的範圍內變動。若在此範圍內，則能夠充分獲得低密度層的吸音特性和高密度層的吸音特性。
纖維體10的容積密度例如為40kg/m3以上50kg/m3以下。纖維體10的容積密度藉由將纖維體10的總質量除以纖維體10的總體積而求出。纖維體10的容積密度亦可以稱為纖維體10的密度的平均值。
若纖維體10的容積密度為40kg/m3以上，則由於整體上的每單位體積的纖維的表面積較大，因此在纖維與空氣之間容易產生摩擦。因此，能夠有效地使聲波衰減，特別是能夠有效地使頻率為250Hz以上300Hz以下的聲波衰減。
另一方面，若纖維體10的容積密度為50kg/m3以下，則能夠抑制頻率為400Hz以上1000Hz以下的吸音率的降低。假如纖維體10的容積密度超過50kg/m3，則整體上的密度過大，因此整體上的吸音特性會接近如圖2的雙點虛線所示的吸音特性。
例如如實施例欄中記載的例1~例2所示，纖維體10的容積密度較佳為42kg/m3以上50kg/m3以下。若纖維體10的容積密度為42kg/m3以上50kg/m3以下，則如實施例欄所述，能夠更有效地使更寬頻帶的聲波衰減。
纖維體10的厚度例如為40mm以上100mm以下。纖維體10的厚度是在與纖維體10的表面11正交的方向上進行測定。若纖維體10的厚度為40mm以上，則能夠充分獲得頻率為350Hz以上的聲波的吸音率。從吸音率的觀點來看，纖維體10的厚度沒有上限，然而從設置空間等的觀點來看，纖維體10的厚度為100mm以下。纖維體10的厚度較佳為90mm以下，更佳為80mm以下，特別佳為70mm以下。
纖維體10的對於350Hz以上2000Hz以下的範圍內的任意頻率的聲波的垂直入射吸音率例如為55%以上。垂直入射吸音率是根據日本工業標準(JIS A 1405-2)來進行測量。具體而言，求出聲波相對於纖維體10的表面11垂直入射時的入射音的能量(Ii)減去反射音的能量(Ir)的值(△I=Ii-Ir)與入射音的能量(Ii)之比(△I/Ii)。
若纖維體10的對於350Hz以上2000Hz以下的範圍內的任意頻率的聲波的垂直入射吸音率例如為55%以上，則幾乎聽不到刺耳的聲音。
[第1變形例]
上述實施方式的纖維體具有雙層構造，相比之下，本變形例的纖維體具有三層構造。以下主要對不同點進行說明。 需要說明的是，纖維體不限於雙層構造或三層構造，可以為四層以上的多層構造。
圖3是表示第1變形例中的隔音構造體的剖面圖。在圖3中，箭頭方向表示聲波相對於纖維體10A的入射方向。雖然在圖3中聲波相對於纖維體10A的表面11A垂直地入射，然而亦可以傾斜地入射。
隔音構造體具有使入射的聲波衰減的多孔的纖維體10A。與纖維體10同樣，纖維體10A的平均纖維直徑為0.5μm以上5μm以下。
纖維體10A從聲波入射的表面11A到背面12A依次具有表面層20A、中間層30A、以及背面層40A。表面層20A、中間層30A以及背面層40A分別形成為均勻的多孔層。中間層30A和背面層40A構成與表面層20A疊層並從表面層20A傳播聲波的傳播層。
纖維體10A的密度從表面11A到背面12A逐級地增大。具體而言，中間層30A的密度大於表面層20A的密度，背面層40A的密度大於中間層30A的密度。
由於中間層30A的密度大於表面層20A的密度，因此能夠抑制中間層30A起到彈簧的作用，能夠抑制表面層20A振動。由此，能夠充分獲得單獨使用表面層20A或中間層30A時所獲得的吸音特性，能夠有效地使較寬頻帶的聲波衰減。
另外，由於背面層40A的密度大於中間層30A的密度，因此能夠抑制背面層40A起到彈簧的作用，能夠抑制中間層30A振動。由此，能夠充分獲得單獨使用中間層30A或背面層40A時所獲得的吸音特性，能夠有效地使較寬頻帶的聲波衰減。
需要說明的是，雖然本變形例的纖維體10A的密度從聲波入射的表面11A到背面12A逐級地增大，然而亦可以增多構成纖維體10A的層的個數，密度亦可以連續地增大。在此情況下，亦能夠有效地使較寬頻帶的聲波衰減。
在本變形例中，雖然中間層30A和背面層40A兩者均對應於申請專利範圍中記載的高密度層，然而亦可以是中間層30A和背面層40A的任意一者對應於申請專利範圍中記載的高密度層。
例如，當中間層30A的密度大於表面層20A的密度時，即使背面層40A的密度小於表面層20A的密度，亦能夠獲得期望的效果。另外，當背面層40A的密度大於表面層20A的密度時，即使中間層30A的密度小於表面層20A的密度，亦能夠獲得期望的效果。
只要將密度大於表面層20A的高密度層佈置在以表面層20A為基準的聲源側的相反側，則能夠在一定程度上抑制表面層20A的振動。
因此，只要將高密度層佈置在以表面層20A為基準的聲源側的相反側，則可以在從表面11A到背面12A之間部分地使密度逐級或連續地減小。例如，背面層40A的密度可以小於中間層30A的密度。
[第2變形例]
在上述第1變形例的纖維體中聲波從疊層方向的單面入射，相比之下，在本變形例的纖維體中聲波從疊層方向的兩面入射。以下主要對不同點進行說明。需要說明的是，在聲波相對於纖維體從兩側入射的情況下，纖維體不限於三層構造，可以為四層以上的多層構造。
圖4是表示第2變形例中的隔音構造體的剖面圖。在圖4中，箭頭方向表示聲波相對於纖維體10B的入射方向。雖然在圖4中聲波相對於纖維體10B的第一表面11B或第二表面12B垂直地入射，然而亦可以傾斜地入射。
隔音構造體具有使入射的聲波衰減的多孔的纖維體10B。與纖維體10同樣，纖維體10B的平均纖維直徑為0.5μm以上5μm以下。
纖維體10B從聲波入射的第一表面11B到聲波入射的第二表面12B依次具有第一表面層20B、中間層30B、以及第二表面層40B。第一表面層20B、中間層30B以及第二表面層40B分別形成為均勻的多孔層。
中間層30B是與第一表面層20B及第二表面層40B疊層並從第一表面層20B及第二表面層40B傳播聲波的傳播層。另外，中間層30B是密度大於第一表面層20B的密度及第二表面層40B的密度的高密度層。
由於中間層30B的密度大於第一表面層20B的密度，因此能夠抑制第一表面層20B振動。由此，能夠充分獲得單獨使用第一表面層20B或中間層30B時所獲得的吸音特性，能夠有效地使較寬頻帶的聲波衰減。
另外，由於中間層30B的密度大於第二表面層40B的密度，因此能夠抑制第二表面層40B振動。由此，能夠充分獲得單獨使用第二表面層40B或中間層30B時所獲得的吸音特性，能夠有效地使較寬頻帶的聲波衰減。
需要說明的是，雖然本變形例的纖維體10B的密度分別從第一表面11B及第二表面12B到中間層30B逐級地增大，然而亦可以增多構成纖維體10B的層的個數，密度亦可以連續地增大。在此情況下，亦能夠有效地使較寬頻帶的聲波衰減。
另外，只要將密度大於第一表面層20B的密度及第二表面層40B的密度的高密度層佈置在第一表面層20B與第二表面層40B之間，則可以在分別從第一表面11B及第二表面12B到中間層30B之間部分地使密度逐級或連續地減小。
例如，可以將密度小於第一表面層20B的密度的層佈置在第一表面層20B與中間層30B之間。另外，可以將密度小於第二表面層40B的密度的層佈置在第二表面層40B與中間層30B之間。
只要將密度大於第一表面層20B的密度及第二表面層40B的密度的高密度層佈置在第一表面層20B與第二表面層40B之間，則能夠在一定程度上抑制第一表面層20B及第二表面層40B的振動。
[隔音構造體的設置例]
圖5是表示圖1的纖維體及圖4的纖維體的設置例的剖面圖。在圖5中，箭頭方向表示聲波的行進方向，箭頭粗細表示聲波的能量的大小。另外，在圖5中，SS表示用於產生聲波的聲源。
纖維體10或纖維體10B被安裝到工廠或空調裝置的管道50，使通過管道50的聲波衰減，降低從管道50發出的噪音。
纖維體10被固定於管道50的內壁面。在纖維體10與管道50的內壁面之間雖然未形成空氣層，然而亦可以形成空氣層。纖維體10具有面向管道50內側的表面11作為聲波入射的表面。需要說明的是，代替纖維體10或者除了纖維體10之外，可以將圖3的纖維體10A固定到管道50的內壁面。
纖維體10B用金屬絲網等懸掛在管道50內。纖維體10B具有用於在與管道50的內壁面之間形成聲音通道的第一表面11B和第二表面12B作為聲波入射的表面。
需要說明的是，聲波亦入射到第一端面13B(參見圖5)，然而第一端面13B的面積與第一表面11B的面積或第二表面12B的面積相比很微小。因此，入射到第一端面13B的聲波的能量與入射到第一表面11B的聲波的能量或入射到第二表面12B的聲波的能量相比很微小。此外，第一端面13B與第一端面13B相反側的第二端面14B之間的距離充分長。因此，入射到第一端面13B的聲波的能量由於纖維體10B而充分衰減。
當入射到第一端面13B的聲波的能量較大時，可以使用圖6所示的纖維體10C來代替圖5所示的纖維體10B。
纖維體10C具有表面層20C、以及在表面層20C內部形成的芯層30C。芯層30C是與表面層20C疊層並從表面層20C傳播聲波的傳播層。另外，芯層30C是密度大於表面層20C的密度的高密度層。纖維體10C能夠有效地使從任何方向入射的聲波衰減。
圖7是圖1的纖維體的另一個設置例的剖面圖。在圖7中，箭頭方向表示聲波的行進方向，箭頭粗細表示聲波的能量的大小。另外，在圖7中，SS表示用於產生聲波的聲源。
纖維體10被固定到建築物60的內壁面。在纖維體10與建築物60的內壁面之間雖然未形成空氣層，然而亦可以形成空氣層。被固定在建築物60的內壁面上的纖維體10對在建 築物60內部所產生的聲波向建築物60內側反射進行抑制，並且降低向建築物60外部的洩漏。為此，被固定在建築物60的內壁面上的纖維體10具有面向建築物60內側的表面11作為聲波入射的表面。
另外，纖維體10還設置在建築物60外側，被固定到面對建築物60的換氣口的支撐構件61。被固定在支撐構件61上的纖維體10在與建築物60之間形成用於換氣的間隙，並且對聲波向建築物60內側的反射或噪音向建築物60外側的洩漏進行抑制。為此，被固定在支撐構件61上的纖維體10具有面向建築物60的換氣口的表面11作為聲波入射的表面。
需要說明的是，在圖7中雖然在建築物60上形成了換氣口，然而亦可以不在建築物60上形成換氣口，在換氣口的位置上存在壁部，將纖維體10固定在該壁部的內壁面上。
需要說明的是，代替纖維體10或者除了纖維體10之外，可以使用圖3的纖維體10A。
圖8是圖1的纖維體的又一個設置例的剖面圖。圖8中，箭頭方向表示的聲波的行進方向，箭頭粗細表示聲波的能量的大小。
纖維體10設置在交通工具70的外板(outer panel)71與內板(inner panel)72之間。在纖維體10與外板71之間雖然未形成空氣層，然而亦可以形成空氣層。同樣，雖然在纖 維體10與內板72之間未形成空氣層，然而亦可以形成空氣層。
纖維體10降低交通工具70的行駛音、行駛音在隧道或隔音牆所反射的反射音。行駛音和反射音從外板71的外側向內側傳播。為此，纖維體10具有面向交通工具70外側的表面11作為聲波入射的表面。
需要說明的是，代替纖維體10或者除了纖維體10之外，可以使用圖3的纖維體10A。
[實施例]
以下對具體的實施例和比較例等進行說明。在以下說明的例1~例7中，例1~例5為實施例，例6~例7為比較例。
<纖維體的製作>
對於例1~例7的纖維體，分別採取利用熔噴法將樂天化工製造的聚丙烯樹脂FR-185纖維化的絮狀的纖維層，將複數個纖維層重疊並利用針刺法進行結合，形成直徑為100mm、疊層方向的合計厚度為50mm的圓柱形。
在採取纖維層之後，與其他纖維層重疊之前，壓縮纖維層來調整纖維層的密度。藉由壓縮纖維層，從而在保持纖維直徑的同時，調整空隙在單位體積中所占的比率，並調整纖維層的密度。
除了調整其壓縮率以外，以相同條件製作例1~例6中使用的各纖維層。另外，除了對用於用於調整纖維直徑的樹脂 噴出量或氣流的溫度或速度進行調節以外，以與例1~例6中所使用的各纖維層同樣的條件製作實施例7中所使用的各纖維層。
<纖維體的平均纖維直徑的測定>
使用日立製作所製造的電子顯微鏡“S-3500N”來測定纖維體的平均纖維直徑。在例1~例6中，以倍率1500倍來拍攝電子顯微鏡照片，對100根纖維的纖維直徑進行測定，將該100個測定資料的平均值作為平均纖維直徑。在例7中，以倍率500倍來拍攝電子顯微鏡照片，對100根纖維的纖維直徑進行測定，將該100個測定資料的平均值作為平均纖維直徑。
<纖維體的垂直入射吸音率的測定>
使用日本音響(株式會社)製造的音響管根據JIS A 1405-2來測定垂直入射吸音率。具體而言，使聲波相對於所製作的圓柱形纖維體的單側的平面垂直入射，對頻率100Hz~2000Hz範圍的垂直入射吸音率進行測定。
<評價結果>
表1示出了例1~例7的纖維體的容積密度、平均纖維直徑、以及構成纖維體的三個纖維層(表面層、中間層及背面層)的密度和厚度。纖維體的吸音特性如圖9所示。
在例1~例5中，平均纖維直徑為0.5μm以上5μm以下範圍內，聲波入射的表面層的密度大於中間層的密度和背面層的密度，纖維體的密度從表面到背面逐級地增大。因此，在例1~例5中，纖維體的對於350Hz以上2000Hz以下範圍內的任意頻率的聲波的垂直入射吸音率為55%以上。
在例1~例5中的例1~例3中，由於纖維體的容積密度在40kg/m3以上50kg/m3以下的範圍內，因此能夠對頻率為400Hz以上1000Hz以下吸音率的降低進行抑制，並且能夠有效地使頻率為250Hz以上300Hz以下的聲波衰減。
具體而言，在例1~例3中，由於纖維體的容積密度在40kg/m3以上50kg/m3以下的範圍內，因此纖維體的對於280Hz以上2000Hz以下範圍內的任意頻率的聲波的垂直入射吸音率為60%以上。
在例1~例3中的例1及例2中，由於纖維體的容積密度在42kg/m3以上50kg/m3以下的範圍內，因此纖維體的對於250Hz以上2000Hz以下範圍內的任意頻率的聲波的垂直入射吸音率為60%以上。
另一方面，在例6中，聲波入射的表面層的密度小於中間層的密度和背面層的密度，可有效衰減的聲波的頻率被限定於以300Hz為中心的特定頻帶。另外，在例7中，由於纖維體的平均纖維直徑超過了5μm，因此頻率為600Hz以下的聲波的吸音率較低。
以上對隔音構造體的實施方式等進行了說明，但本發明並不限定於上述實施方式等，在申請專利範圍所記載的本發明的主旨的範圍內，可進行各種變形、改良。
本申請案係主張基於2016年10月19日向日本國特許廳申請的日本專利申請案第2016-205172號的優先權，該日本專利申請案第2016-205172號的全部內容係藉由參照而併入本申請中。
10‧‧‧纖維體
11‧‧‧表面
12‧‧‧背面
20‧‧‧表面層
30‧‧‧背面層(傳播層)

Claims (4)

  1. 一種隔音構造體，其具有使入射的聲波衰減的多孔的纖維體，該纖維體由平均纖維直徑為0.5μm以上5μm以下的纖維形成，並且包括聲波入射的表面層、以及與該表面層疊層並從該表面層傳播聲波的傳播層，該傳播層包括密度大於該表面層的密度的高密度層，該纖維體在疊層方向的兩面具有該表面層，在該兩面的該表面層之間具有該高密度層，從該纖維體的各個表面到該傳播層，該纖維體的密度逐級或連續地增大。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述的隔音構造體，其中該纖維體的容積密度為40kg/m3以上50kg/m3以下。
  3. 根據申請專利範圍第1或2項所述的隔音構造體，其中該纖維體的厚度為40mm以上100mm以下，該纖維體的對於350Hz以上2000Hz以下的範圍內的任意頻率的聲波的垂直入射吸音率為55%以上。
  4. 一種隔音構造體的製造方法，其是製造根據申請專利範圍第1至3項中任一項所述的隔音構造體的製造方法，包括：利用平均纖維直徑為0.5μm以上5μm以下的該纖維，形成聲波入射的該表面層的步驟；以及形成密度大於該表面層的密度的該高密度層的步驟。
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