WO2024043174A1 - 吸音部材 - Google Patents

吸音部材 Download PDF

Info

Publication number
WO2024043174A1
WO2024043174A1 PCT/JP2023/029769 JP2023029769W WO2024043174A1 WO 2024043174 A1 WO2024043174 A1 WO 2024043174A1 JP 2023029769 W JP2023029769 W JP 2023029769W WO 2024043174 A1 WO2024043174 A1 WO 2024043174A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
test piece
sound
sound absorbing
ventilation chamber
view
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/029769
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
義清 山本
福治 宮里
智 水口
Original Assignee
株式会社山本
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社山本 filed Critical 株式会社山本
Priority to JP2024506271A priority Critical patent/JP7492800B1/ja
Publication of WO2024043174A1 publication Critical patent/WO2024043174A1/ja

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/82—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to sound only
    • E04B1/84—Sound-absorbing elements
    • E04B1/86—Sound-absorbing elements slab-shaped
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/162—Selection of materials

Definitions

  • the present invention relates to a sound absorbing member used for soundproof walls on expressways, interior walls of indoor passageways, and the like.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2022-84524
  • This conventional sound-absorbing member is used for sound-absorbing walls installed on the side of roads, and the interior of the box-shaped panel body consists of a front part with holes such as louvers, a back part, and side parts. It was equipped with sound-absorbing material.
  • the conventional sound absorption technology uses materials such as fibers, foam materials, thin films, etc., and structurally uses heat energy conversion methods such as resonance, vibration, and friction.
  • Conventional technology has attempted to solve this principle by causing the incoming sound to travel linearly from the front side toward the back side.
  • the thickness of the box-shaped panel body was increased.
  • Thin sound-absorbing boards are required when installing on walls and ceilings that do not receive wind loads, such as conference rooms, machine rooms, gymnasiums, stadiums, public passages, and air conditioning equipment.
  • Patent Document 1 It was difficult to achieve thinning with the conventional technology described in Patent Document 1.
  • Patent Document 2 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-108145
  • This soundproofing member has two porous metal plates placed at an appropriate distance from the face plate of the profile, and achieves a soundproofing effect using the Helmholtz resonance principle and viscous damping principle, making it thin and lightweight.
  • JP2022-84524A Japanese Patent Application Publication No. 2003-108145
  • Patent Documents 1 and 2 are based on the principle that a sound absorption effect is obtained by allowing the incoming sound to proceed linearly from the front side toward the back side, so the thickness of the rear air layer is necessary. Therefore, there was a limit to how thin the device could be.
  • an object of the present invention is to provide a sound absorbing member in which the thickness between the front part and the back part is reduced based on a new diffraction principle rather than the conventional linear principle.
  • the sound absorbing member of the present invention has a front surface on the sound source side having an XY plane, and a rear surface disposed on the front surface with a rear air layer having a thickness in the Z direction interposed therebetween.
  • a plurality of slits communicating with the rear air layer are provided at a predetermined length and a predetermined pitch, and a ventilation chamber for guiding and storing the diffracted waves of sound incident from the slits is provided on the XY plane. It is provided with a predetermined thickness in the Z direction.
  • the ventilation chamber is divided into a plurality of sections in the Y direction and continuous in the X direction, and the slit is linear and intersects the X direction at an angle of 45 degrees to 135 degrees.
  • the ventilation chambers are provided in multiple stages in the Z direction.
  • the front part is made of cardboard, metal material, or synthetic resin material.
  • a sound absorbing material is housed in the ventilation chamber.
  • the present invention has the advantage that it can be made thinner than the conventional linear arrangement.
  • FIG. 1 is a front view of a sound absorbing member showing an embodiment of the present invention.
  • 2 is a sectional view of various sound absorbing members illustrated in FIG. 1.
  • FIG. Various cross-sectional views where the front part is made of cardboard.
  • FIG. 2 is a perspective view of the front section for explaining the diffraction principle of the present invention.
  • FIG. 3 is a front view of the first test piece.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the first test piece.
  • the front view of the second test piece. Graph of sound absorption coefficient measurement results using the second test piece.
  • Sectional view of the third test piece. Graph of sound absorption coefficient measurement results using the third test piece.
  • Front view of the fourth test piece. Graph of sound absorption coefficient measurement results using the fourth test piece.
  • Graph of sound absorption coefficient measurement results using the fourth test piece. Sectional view of the fifth test piece.
  • FIG. 7 is a front view and a sectional view of a sound absorbing member showing another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a front view and a sectional view of a sound absorbing member and its constituent members showing another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a front view and a sectional view of a sound absorbing member and its constituent members showing another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the front portion showing another embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a perspective view of a flat aluminum plate constituting another embodiment of the present invention.
  • FIG. 32 is a perspective view of a front piece formed by bending the aluminum plate of FIG. 31;
  • FIG. 33 is a rear perspective view of the front piece of FIG. 32;
  • FIG. 33 is a perspective view of a sound absorbing member including the front piece shown in FIG. 32;
  • FIG. 35 is an enlarged sectional view of section A in FIG. 34.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a sound absorbing member whose rear portion is made of a galvanized iron plate.
  • FIG. 3 is a front view of a spandrel-type sound absorbing member.
  • FIG. 39 is a sectional view of the sound absorbing member of FIG.
  • (a) is a front view of the 10th test piece, and (b) is a sectional view.
  • (a) is a front view of the 11th test piece, and (b) is a sectional view.
  • (a) is a front view of the 12th test piece, and (b) is a sectional view.
  • FIG. 1 is a front view of a sound absorbing member 1 used for soundproof walls on expressways, ceiling walls in rooms, etc.
  • Figure 2 is a cross-sectional view of the structure.
  • Figures (a) and (b) are designed to withstand external forces such as wind loads when used outdoors
  • Figure (c) shows structures that can handle external forces such as wind loads when used indoors. It has a cross-sectional structure that is used in places where it is not exposed to heat (soundproofing machine rooms, partitions, etc.).
  • This sound absorbing member 1 has a front part 2 on the sound source side, and a rear part 4 disposed on this front part 2 with a rear air layer 3 interposed therebetween.
  • the "XYZ direction" used in the present invention is defined based on the XY coordinates shown in FIG. 1 and the YZ coordinates shown in FIG. 2. Further, the X direction may be referred to as the "left-right direction,” the Y direction may be referred to as the “up-down direction,” and the Z direction may be referred to as the "thickness direction.”
  • the front part 2 is composed of a plate-shaped member having an XY plane and a predetermined thickness in the Z direction.
  • the rear surface section 4 includes a rear surface plate 4a arranged parallel to the front surface section 2 in the Z direction with a rear air layer 3 in between, and an upper surface plate 4b and a lower surface plate 4c extending from the upper and lower ends of this rear surface plate 4a toward the front surface section. has. The ends of the upper surface plate 4b and the lower surface plate 4c and the upper and lower edges of the front part 2 are connected.
  • a protruding rib 4d protruding toward the front surface 2 is formed at the center of the rear plate 4a, and in FIG. A rib 4e that protrudes on the opposite side is formed to provide a rib structure that can cope with wind loads.
  • the one shown in FIG. 6(c) does not have a rib structure because it is used indoors.
  • a plurality of slits 5 communicating with the rear air layer 3 are provided in the front part 2 at a predetermined length and at a predetermined pitch. Further, the front part 2 is provided with a ventilation chamber 6 that guides and accommodates diffracted waves of sound incident through the slit 5. This ventilation chamber 6 has a predetermined thickness in the Z direction on the XY plane. The width of the slit 5 is 0.5 mm or less.
  • FIGS. 3 to 5 Various shapes of the ventilation chamber 6 are shown in FIGS. 3 to 5.
  • FIG. 5A shows a "single-sided corrugated board” in which a corrugated core base paper 8 is bonded to a single liner 7, and the hollow part of the corrugation forms the ventilation chamber 6.
  • FIG. 2B shows a "double-sided corrugated board” in which a liner 7 is bonded to the corrugated top of a single-sided corrugated board, and a corrugated hollow part between the liners 7 forms a ventilation chamber 6.
  • Figures (c) and (d) show "double-sided corrugated board” in which a single-sided corrugated board is bonded to one side of a double-sided corrugated board.
  • the ventilation chamber 6 is divided into a plurality of sections in the Y direction and continuous in the X direction, and in the ones shown in (c) to (e), the ventilation chamber 6 is provided in multiple stages in the Z direction.
  • the front part 2 is made of an aluminum profile.
  • 4(a) has a cross-sectional shape corresponding to FIG. 3(a)
  • FIGS. 4(b) and 4(c) have a cross-sectional shape corresponding to FIG. 3(b)
  • Y A ventilation chamber 6 divided into a plurality of directions is formed.
  • FIG. 4(d) two aluminum plates are arranged parallel to each other with a predetermined interval in the Z direction, and the ventilation chamber 6 has a predetermined thickness in the Z direction on the XY plane. , is not divided into multiple sections in the Y direction.
  • the front part 2 is composed of composite stacked plates.
  • This plate is an aluminum plate, a galvanized iron plate, a SUS material, or a plastic plate.
  • the space between the stacked plates is used as a ventilation chamber 6.
  • front part 2 is exemplified as being made of cardboard, metal material, or synthetic resin material, the present invention is not limited to being made of these materials.
  • a ventilation chamber is provided behind the surface plate to perform sound absorption treatment.
  • the front part 2 of the sound absorbing member shown in FIG. 6 is made of corrugated cardboard having a cross-sectional shape shown in FIG. 3(e).
  • the surface plate of this front part 2 is formed of a liner 7, and the ventilation chamber 6 is divided into a plurality of sections in the Y direction, continuous in the X direction, and provided in multiple stages in the Z direction.
  • a slit 5 is provided in the front part 2 so as to pass through it in the thickness direction.
  • the slits 5 have a predetermined length in the Y direction, and are provided in plurality at a predetermined pitch in the X direction.
  • the slit 5 is provided at an intersection of 90 degrees with the X direction.
  • the ventilation chambers 6 are continuous in the X direction, the slits 5 must not be parallel to the ventilation chambers 6. Therefore, based on 90 degrees, a range of 45 degrees to 135 degrees is optimal. Note that the slit 5 is processed on the same plane and has a width of 0.5 mm or less.
  • the rectilinear wave of sound entering from the slit 5 becomes a diffraction wave and is guided to the ventilation chamber 6.
  • the sound transmission energy is converted into thermal energy through physical energy such as friction and vibration, and the sound is absorbed.
  • Performance can be improved by processing the diffraction waves not only once but also with second and third diffraction waves (multi-stage processing in the Z direction). Thereby, the back air layer can be made thinner, and the sound absorbing member 1 can have a thin structure.
  • the sound absorption coefficient was measured by vertical incidence at the Osaka Institute of Industrial Science and Technology, a local independent corporation, using a "sound absorption coefficient measurement system" of equipment number: A6001, equipment configuration/model number: Brüel & Kj ⁇ r Type 4206. Note that the diameter of the "test piece" used in this sound absorption coefficient measurement system is 100 mm.
  • the measurement method is a two-microphone method (transfer function method).
  • the applicable standards are ISO10534-2 and ASTM E1050.
  • the measurement frequency range is 100 to 1600 Hz.
  • FIGS. 8 and 9 What is shown in FIGS. 8 and 9 is the first test piece used in the "sound absorption coefficient measurement system".
  • FIG. 8 is a front view of the test piece (front part 2)
  • FIG. 9 is a sectional view of the test piece (front part 2).
  • the front part 2 is made of flameproof cardboard, which is "double-sided cardboard”.
  • the thickness of the front part 2 is 3 mm.
  • a "back air layer 3" is formed on the back surface of this test piece.
  • the ventilation chamber 6 formed in the front part 2 is continuous in the X direction and divided into a plurality of sections in the Y direction.
  • the slit 5 intersects the X direction at 90 degrees.
  • the slit width is 0.5 mm.
  • the pitch of the slits 5 is as shown in FIG.
  • FIGS. 10 and 11 are graphs of the normal incidence test measurement results of the first test piece.
  • the vertical axis is the sound absorption coefficient, and the horizontal axis is the frequency.
  • the rear air layer is 30 mm, and the representative frequency is 850 Hz.
  • the rear air layer is 60 mm, and the representative frequency is 600 Hz.
  • FIG. 12 is a front view of the second test piece.
  • the intersection angle of the slit 5 with the X-axis was 60 degrees with respect to the ventilation chamber 6 that was continuous in the X direction.
  • the cross-sectional view is the same as that in FIG. 9, so illustration thereof is omitted.
  • FIG. 13 and 14 are graphs of the normal incidence test measurement results of the second test piece.
  • the rear air layer is 30 mm, and the representative frequency is 600 Hz.
  • the rear air layer is 50 mm, and the representative frequency is 700 Hz.
  • 15 to 17 are from the third test piece.
  • the front view of the third test piece is the same as that shown in FIG. 8, so it is not shown.
  • Its cross-sectional view is shown in FIG. 15, and a general corrugated board of "double-sided corrugated board" shown in FIG. 3(c) is used.
  • the thickness of the front part 2 is 3 mm+1.5 mm.
  • FIG. 16 is a graph of the normal incidence test measurement results with a rear air layer of 15 mm, and the representative frequency is 1200 Hz.
  • FIG. 17 is a graph of the measurement results of a normal incidence test with a rear air layer of 30 mm, and the representative frequency is 600 Hz.
  • FIG. 18 to 20 are from the fourth test piece.
  • the front view of the fourth test piece is shown in FIG. 18, and the pitch of the illustrated slits 5 is different from that shown in FIG.
  • the cross-sectional view is the same as that shown in FIG. 15, so illustration thereof is omitted.
  • FIG. 19 is a graph of the normal incidence test measurement results with a rear air layer of 10 mm, and the representative frequency is 1600 Hz.
  • FIG. 20 is a graph of the measurement results of a normal incidence test with a rear air layer of 30 mm, and the representative frequency is 900 Hz.
  • FIG. 21 to 23 are from the fifth test piece.
  • the front view of the fifth test piece is the same as that shown in FIG. 8, so it is not shown.
  • the cross section is shown in FIG. 21 and corresponds to FIG. 4(a).
  • the cross-sectional shape of the front part 2 is such that a ventilation chamber 6 is formed of a front aluminum plate 2a with a thickness of 0.8 mm and a square corrugated aluminum plate 2b with a thickness of 0.5 mm, and the thickness of the front part 2 is 9 mm.
  • FIG. 22 is a graph of the normal incidence test measurement results with a rear air layer of 30 mm, and the representative frequency is 850 Hz.
  • FIG. 23 is a graph of the normal incidence test measurement results with a rear air layer of 50 mm, and the representative frequency is 600 Hz.
  • Figures 24 to 26 are from the sixth test piece.
  • the front view of the sixth test piece is the same as that shown in FIG. 8, so it is not shown.
  • the cross-sectional view is shown in FIG. 24, and corresponds to FIG. 4(d).
  • the cross-sectional shape of the front part 2 is such that a front aluminum plate 2a with a thickness of 0.8 mm and a rear aluminum plate with a thickness of 0.5 mm are arranged in parallel at a predetermined interval to form a ventilation chamber 6.
  • the thickness is 4 mm.
  • FIG. 25 is a graph of the normal incidence test measurement results with a rear air layer of 30 mm, and the representative frequency is 800 Hz.
  • FIG. 26 is a graph of the normal incidence test measurement results with a rear air layer of 50 mm, and the representative frequency is 500 Hz.
  • FIGS. 27 to 29 What is shown in FIGS. 27 to 29 is a front part 2 used as a sound absorbing member used for soundproofing the inner walls of indoor passageways and the walls of machines' interiors, which are used indoors in places that are not subjected to wind loads.
  • the front part 2 has two flat plates with a thickness of 4 mm arranged in parallel, held by a formwork 9, and a ventilation chamber 6 between the two flat plates.
  • a slit 5 is provided in this front part 2.
  • the front part 2 is made of "double-sided cardboard".
  • the piece 10 shown in FIG. 2B is fitted and fixed into the formwork 9 through the slit 5 as shown in FIG. 1A. That is, the gap between the pieces 10 is the slit 5.
  • the front part 2 is made of cardboard, and the piece 10 shown in FIG. 29 (b) is fixed to the surrounding edge material 11. A plurality of slits 5 are formed in this piece 10.
  • the one shown in FIG. 30 has a sound absorbing material 12 housed in a ventilation chamber 6.
  • the front part 2 has a surface material 13 and a plurality of liners 14, and a ventilation chamber 6 is formed between the surface material 13 and the liner 14 and between the liners 14, and the sound absorbing material 12 is stored in the ventilation chamber 6. ing.
  • a slit 5 is provided in this front part 2 and penetrates in the thickness direction.
  • the surface material 13 a straight board, an asbestos cement board, etc. are used.
  • a transparent plate (polycarbonate), plywood, thin plate material such as cypress or cedar is used.
  • polyester nonwoven fabric, glass wool, open cell plastic (EPDM/urethane), etc. are used.
  • the sound absorbing material 12 may be made of expanded metal.
  • the slit 5 is illustrated as having a linear shape, but it may have a wave shape, an arc shape, or other shapes. It may also be highly decorative by drawing figures etc. with slits.
  • the ventilation chamber should preferably have a planar shape (see FIG. 4(d)) rather than a hole shape.
  • the slits are preferably formed by laser processing, but may be formed by other processing methods.
  • the slits may be formed by a "four-knit structure" shown in "Fig. 60" of "Japanese Patent Application No. 2022-50983" filed by the applicant of the present application.
  • FIG. 31 onwards are other embodiments of the present invention.
  • FIG. 31 What is shown in FIG. 31 is a flat aluminum plate 2c with a thickness of 0.5 mm.
  • the aluminum plate 2c is formed into a rectangular shape having a long side in the X direction and a short side in the Y direction.
  • a plurality of slits 5 passing through the aluminum plate 2c in the thickness direction have a predetermined length in the X direction, and are formed in a straight line at a predetermined pitch in the X direction.
  • the slits 5 are provided in two rows at a predetermined interval in the Y direction.
  • the slit 5 is preferably formed by laser processing, but may be formed by press punching or mechanical processing.
  • the width of the slit 5 in the Y direction is preferably 2 mm or less.
  • the length of the slit 5 in the X direction is approximately 30 to 50 mm, depending on the plate thickness. It is preferable to arrange the slits 5 in the X direction at a pitch of 50 to 70 mm.
  • the aperture ratio of the slit 5 is set to be 5% or less.
  • the upper and lower ends of the rectangular aluminum plate 2c are folded back 180 degrees in the same direction at the positions of the slits 5 to form folded portions 2d.
  • a ventilation chamber 6 having a predetermined thickness in the Z direction is formed between this folded portion 2d and the plane portion 2e between the slits 5.
  • the thickness of the ventilation chamber 6 is preferably equal to or less than the width of the slit 5 or 0.5 to 10 mm.
  • the thickness of the ventilation chamber 6 in the Z direction may not be constant. That is, the folded portion 2d and the flat portion 2e do not need to be parallel.
  • the length may vary from 0.2 mm to 8 mm from the starting point of the folded portion to the end of the folded portion.
  • This folded piece is hereinafter referred to as the "front piece 15.”
  • additional slits 16 can be formed in the folded portion 2d by laser processing. Note that this additional slit 16 is processed in the flat aluminum plate 2c shown in FIG. 31.
  • the additional slit 16 is provided to be inclined in the X direction, but is not limited thereto, and may be perpendicular to or parallel to the X direction.
  • the length of the additional slit 16 is 50 mm or less, and multiple types of additional slits with different lengths and inclination angles can be arranged.
  • the front section 2 is constructed by arranging the front pieces 15 in a plurality of stages closely in the Y direction on the XY plane.
  • a rear surface portion 4 is disposed on this front surface portion 2 with a rear air layer 3 interposed therebetween, thereby configuring the sound absorbing member 1.
  • the plurality of upper and lower front pieces 15 are connected and fixed to a support frame 2f arranged vertically within the rear air layer 3 by fixing rivets 2g.
  • FIG. 35 is an enlarged cross-sectional view of the connecting portion in the slit 5 of the upper and lower front pieces 15, 15 of the front part 2.
  • the incident sound goes straight toward the rear air layer 3 at the slit 5 of the folded part 2d, it is diffracted toward the ventilation chamber 6 side, and the diffraction sound is transmitted from the slit 5 to the ventilation chamber 6 side. Enter room 6.
  • the positions of the slits 5 of the upper and lower front pieces 15 that are in close contact with each other in the Y direction match in the X direction. Further, the gap in the Y direction at the position of the slit 5 of the front piece 15 that is in close contact with the upper and lower sides must not exceed 3 mm. That is, the entrance gap of the incident sound in FIG. 35 is 3 mm or less. Sound entering through this gap is diffracted through the slit 5 and enters the ventilation chamber 6.
  • the ventilation chamber 6 has a structure that does not act as a barrier to the sound diffracted from the slit 5.
  • the ventilation chamber 6 has an inlet from the slit 5 and an outlet communicating with the rear air layer 3 from the folded end, and needs to be an unsealed space. Note that the additional slit 16 also constitutes an outlet communicating with the rear air layer 3.
  • the front section 2 made up of the front piece 15 can be held by an aluminum frame 17.
  • a rear plate 4a is held on this aluminum frame 17 to constitute a rear section 4.
  • the dimensions of the front piece 15 in the Y direction are 125 mm, 75 mm, 50 mm, 75 mm, and 125 mm from bottom to top.
  • the one shown in FIG. 37 has a front part 2 made up of a front piece 15 held by a rear plate 4a.
  • the rear plate 4a is made of a galvanized iron plate.
  • the structure of this rear plate 4a is substantially the same as that shown in FIG.
  • FIGS. 38 and 39 The one shown in FIGS. 38 and 39 is of a spandrel type, and uses the sound absorbing member 1 of the present invention as a sound absorbing device for a ceiling or wall.
  • a front part 2 composed of a front piece 15 is held in a spandrel type aluminum formwork 18 attached to the ceiling or wall surface.
  • the rear part 4 may be held in this aluminum formwork 18, the rear part 4 may be the ceiling or wall itself.
  • the dimensions of the front piece 15 in the Y direction are 52.5 mm, 100 mm, and 52.5 mm from bottom to top.
  • the distance between the ends of the folded portion 2d of the front piece 15 is 15 mm. This interval allows the ventilation chamber 6 and the rear air layer 3 to communicate with each other.
  • the plurality of upper and lower front pieces 15 are connected and fixed to a support frame 2f arranged vertically within the rear air layer 3 by fixing rivets 2g.
  • Figures 40 to 42 are from the seventh test piece.
  • FIG. 40(a) is a front view of the seventh test piece, and FIG. 40(b) is a sectional view thereof.
  • the seventh test piece had the slits 5 shown in FIG. 39 arranged at intervals of 100 mm in the Y direction at the center of the test piece.
  • the thickness of the aluminum plate is 0.5 mm
  • the length of the slit 5 in the X direction is 35 mm
  • the length of the folded portion 2d in the Y direction is 35 mm and 20 mm. No additional slit 16 is formed in the folded portion 2d.
  • FIG. 41 is a graph of the normal incidence test measurement results with a rear air layer of 20 mm, and the representative frequency is 650 Hz.
  • FIG. 42 is a graph of the normal incidence test measurement results with a rear air layer of 40 mm, and the representative frequency is 450 Hz.
  • Figures 43 to 45 are from the eighth test piece.
  • FIG. 43(a) is a front view of the eighth test piece, and FIG. 43(b) is a sectional view thereof.
  • the eighth test piece had the slits 5 shown in FIG. 36 arranged at intervals of 50 mm in the Y direction at the center of the test piece.
  • the thickness of the aluminum plate is 0.5 mm
  • the length of the slit 5 in the X direction is 35 mm
  • the length of the folded portion 2d in the Y direction is 15 mm and 18 mm. No additional slit 16 is formed in the folded portion 2d.
  • FIG. 44 is a graph of the normal incidence test measurement results with a rear air layer of 20 mm, and the representative frequency is 850 Hz.
  • FIG. 45 is a graph of the normal incidence test measurement results with a rear air layer of 40 mm, and the representative frequency is 550 Hz.
  • Figures 46 to 48 are from the ninth test piece.
  • FIG. 46(a) is a front view of the ninth test piece, and FIG. 46(b) is a sectional view thereof.
  • the ninth test piece is the same as that shown in FIG. 43, but an additional slit 16 is formed in the folded portion 2d.
  • the pitches in the X direction of the additional slits 16 are 20 mm, 25 mm, and 20 mm, and are provided perpendicular to the X direction.
  • FIG. 47 is a graph of the normal incidence test measurement results with a rear air layer of 20 mm, and the representative frequency is 800 Hz.
  • FIG. 48 is a graph of the normal incidence test measurement results with a rear air layer of 40 mm, and the representative frequency is 600 Hz.
  • Figures 49 to 51 are from the 10th test piece.
  • FIG. 49(a) is a front view of the tenth test piece
  • FIG. 49(b) is a cross-sectional view thereof.
  • the tenth test piece has the same shape as the one shown in FIG. 40, but is made of galvanized iron with a thickness of 0.27 mm, and an additional slit 16 is formed in the folded portion 2d.
  • the pitches in the X direction of the additional slits 16 are 20 mm, 25 mm, and 20 mm, and are provided perpendicular to the X direction.
  • FIG. 50 is a graph of the normal incidence test measurement results with a rear air layer of 20 mm, and the representative frequency is 750 Hz.
  • FIG. 51 is a graph of the normal incidence test measurement results with a rear air layer of 40 mm, and the representative frequency is 500 Hz.
  • Figures 52 to 54 are based on the 11th test piece.
  • FIG. 52(a) is a front view of the eleventh test piece, and FIG. 52(b) is a sectional view thereof.
  • the eleventh test piece has the same shape as the one shown in FIG. 46, but is made of galvanized iron with a thickness of 0.27 mm, and an additional slit 16 is formed in the folded portion 2d.
  • the pitches in the X direction of the additional slits 16 are 20 mm, 25 mm, and 20 mm, and are provided perpendicular to the X direction.
  • FIG. 53 is a graph of the normal incidence test measurement results with a rear air layer of 20 mm, and the representative frequency is 750 Hz.
  • FIG. 54 is a graph of the normal incidence test measurement results with a rear air layer of 40 mm, and the representative frequency is 500 Hz.
  • Figures 55 to 57 are from the 12th test piece.
  • FIG. 55(a) is a front view of the twelfth test piece, and FIG. 55(b) is a sectional view thereof.
  • the twelfth test piece has the same shape as that shown in FIG. 52, but is made of stainless steel with a thickness of 0.2 mm.
  • FIG. 56 is a graph of the normal incidence test measurement results with a rear air layer of 20 mm, and the representative frequency is 850 Hz.
  • FIG. 57 is a graph of the measurement results of a normal incidence test with a rear air layer of 40 mm, and the representative frequency is 600 Hz.
  • Figures 58 to 60 are from the 13th test piece.
  • FIG. 58(a) is a front view of the thirteenth test piece
  • FIG. 58(b) is a cross-sectional view thereof.
  • the thirteenth test piece has the same shape as the one shown in FIG. 55, but is made of aluminum with a thickness of 0.5 mm, and has an additional slit 16 provided in the folded portion 2d so as to be inclined in the X direction.
  • FIG. 59 is a graph of the normal incidence test measurement results with a rear air layer of 20 mm, and the representative frequency is 800 Hz.
  • FIG. 60 is a graph of the normal incidence test measurement results with a rear air layer of 40 mm, and the representative frequency is 600 Hz.
  • Figures 61 to 63 are from the 14th test piece.
  • FIG. 61(a) is a front view of the fourteenth test piece, and FIG. 61(b) is a cross-sectional view thereof.
  • the fourteenth test piece has the same shape as the one shown in FIG. 58, except that an additional slit 16 is provided in the folded portion 2d in parallel to the X direction.
  • FIG. 62 is a graph of the normal incidence test measurement results with a rear air layer of 20 mm, and the representative frequency is 900 Hz.
  • FIG. 63 is a graph of the normal incidence test measurement results with a rear air layer of 40 mm, and the representative frequency is 600 Hz.
  • the thickness of the ventilation chamber 6 in the Z direction can be reduced, and as a result, the thickness of the front part 2 can be reduced.
  • the material of the front piece 15 is not limited to metal materials such as galvanized iron plate, stainless steel, and aluminum, but may also be plastic materials such as polycarbonate and PET.
  • the front part 2 is composed of the front piece 15 with a folded structure, the strength is improved despite the thinness.
  • the front part 2 Since the front part 2 has an extremely low aperture ratio, new added value can be added to the surface. For example, radio wave/sound absorbing panels, countermeasures against noise and ETC radio waves under the girders and underground roads, sound absorbing panels inside tunnels, and lighting inside tunnels can be improved.
  • the present invention is not limited to what is shown in each of the above embodiments or what is shown in the test piece.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Building Environments (AREA)

Abstract

本発明は、従来の直進型原理ではなく、新たな回析原理に基づき、前面部と背面部間の厚みを薄くした吸音部材を提供することを目的とする。　本発明の吸音部材（１）は、Ｘ―Ｙ平面を有する音源側の前面部（２）と、該前面部（２）にＺ方向の厚みを有する背後空気層（３）を介して配置された後面部（４）とを有し、前記前面部（２）には、前記背後空気層（３）に連通するスリット（５）が、所定長さ、所定ピッチで複数設けられ、かつ、該スリット（５）から入射する音の回析波を誘導収納する通気室（６）が、Ｘ―Ｙ面上でＺ方向に所定厚みを有して設けられている。

Description

吸音部材
　本発明は、高速道路の防音壁や、屋内通路内壁等に使用される吸音部材に関する。
　従来の吸音部材として、例えば特開２０２２－８４５２４号公報（特許文献１）に記載のものがある。この従来の吸音部材は、道路脇に設置される吸音壁に用いられるものであり、ルーバー等の穴が形成された前面部と、背面部と側面部によって構成される箱状のパネル体の内部に吸音材を備えているものであった。
　前記従来の吸音技術は材料的には繊維、発泡材、薄膜等を用い、構造的には共鳴、振動、摩擦等の熱エネルギー転換方式である。そして、従来の技術はこの原理を、前面部から背面部側に向かって進入音を直線的に進ませて解決を図ってきた。
　したがって、従来のものは、箱状のパネル本体の厚みが厚くなるものであった。設置場所として、会議室、機械室、体育館、競技場、公共通路、空調設備等の風荷重を受けない壁面及び天井に設ける場合は、薄型吸音板が要望される。
　しかし従来の特許文献１記載の技術では薄型化が達成し難かった。
　一方、薄型化を図ったものとして、特開２００３－１０８１４５号公報（特許文献２）に記載のものがある。この防音部材は、形材の面板部から適長間隔をおいて２枚の多孔金属板を配置し、ヘルムホルツ共鳴原理と粘性減衰原理とにより防音効果を発揮して、薄型軽量化を図ったものであった。
　しかし、特許文献２記載のものは、形材の厚みが大変厚いものであったので、薄型化には限界があった。また、多孔金属板と面板部との間の空気層を厚いものにしないと十分な防音効果を発揮しないというものであった。
特開２０２２－８４５２４号公報 特開２００３－１０８１４５号公報
　前記特許文献１や２に記載のものは、前面部から背面部側に向かって進入音を直線的に進ませて吸音効果を得るという原理のものであったので、背後空気層の厚みが必要となるものであり、薄型化には限界があった。
　そこで、本発明は、従来の直進型原理ではなく、新たな回析原理に基づき、前面部と背面部間の厚みを薄くした吸音部材を提供することを目的とする。
　前記目的を達成するため、本発明は、次の手段を講じた。すなわち、本件発明の吸音部材は、Ｘ―Ｙ平面を有する音源側の前面部と、該前面部にＺ方向の厚みを有する背後空気層を介して配置された後面部とを有し、前記前面部には、前記背後空気層に連通するスリットが、所定長さ、所定ピッチで複数設けられ、かつ、該スリットから入射する音の回析波を誘導収納する通気室が、Ｘ―Ｙ面上でＺ方向に所定厚みを有して設けられたものである。
　前記通気室は、Ｙ方向に複数に区分され、Ｘ方向に連続しており、前記スリットは直線状であり、Ｘ方向に対して４５度から１３５度で交差しているのが好ましい。
　前記通気室は、Ｚ方向に複数段設けられているのが好ましい。
　前記前面部は、段ボール、金属材、又は、合成樹脂材のいずれかにより形成されているのが好ましい。
前記通気室に、吸音材が収納されているのが好ましい。
　本発明は、音の回析原理を用いることにより、従来の直線的配置のものに比べて、薄型にすることができるという効果を奏する。
本発明の実施の形態を示す吸音部材の正面図。 図１に例示される各種の吸音部材の断面図。 前面部が段ボールで構成された各種断面図。 前面部がアルミ型材で構成された各種断面図。 前面部が複合重ね板で構成された各種断面図。 本発明の回析原理の説明用の前面部の斜視図。 回析原理の説明図。 第１テストピースの正面図。 第１テストピースの断面図。 第１テストピースによる吸音率測定結果のグラフ。 第１テストピースによる吸音率測定結果のグラフ。 第２テストピースの正面図。 第２テストピースによる吸音率測定結果のグラフ。 第２テストピースによる吸音率測定結果のグラフ。 第３テストピースの断面図。 第３テストピースによる吸音率測定結果のグラフ。 第３テストピースによる吸音率測定結果のグラフ。 第４テストピースの正面図。 第４テストピースによる吸音率測定結果のグラフ。 第４テストピースによる吸音率測定結果のグラフ。 第５テストピースの断面図。 第５テストピースによる吸音率測定結果のグラフ。 第５テストピースによる吸音率測定結果のグラフ。 第６テストピースの断面図。 第６テストピースによる吸音率測定結果のグラフ。 第６テストピースによる吸音率測定結果のグラフ。 本発明の他の実施の形態を示す吸音部材の正面図と断面図。 本発明の他の実施の形態を示す吸音部材とその構成部材の正面図と断面図。 本発明の他の実施の形態を示す吸音部材とその構成部材の正面図と断面図。 本発明の他の実施の形態を示す前面部の断面図。 本発明の他の実施の形態を構成する平板状のアルミ板の斜視図。 図３１のアルミ板を折り曲げ加工して形成される前面ピースの斜視図。 図３２の前面ピースの背面側斜視図。 図３２に示す前面ピースを備えた吸音部材の斜視図。 図３４のＡ部の拡大断面図。 アルミ枠を備えた吸音部材の断面図。 後面部を亜鉛鉄板で構成した吸音部材の断面図。 スパンドレル式の吸音部材の正面図。 図３８の吸音部材の断面図。 （ａ）は第７テストピースの正面図で、（ｂ）は断面図。 第７テストピースによる吸音率測定結果のグラフ。 第７テストピースによる吸音率測定結果のグラフ。 （ａ）は第８テストピースの正面図で、（ｂ）は断面図。 第８テストピースによる吸音率測定結果のグラフ。 第８テストピースによる吸音率測定結果のグラフ。 （ａ）は第９テストピースの正面図で、（ｂ）は断面図。 第９テストピースによる吸音率測定結果のグラフ。 第９テストピースによる吸音率測定結果のグラフ。 （ａ）は第１０テストピースの正面図で、（ｂ）は断面図。 第１０テストピースによる吸音率測定結果のグラフ。 第１０テストピースによる吸音率測定結果のグラフ。 （ａ）は第１１テストピースの正面図で、（ｂ）は断面図。 第１１テストピースによる吸音率測定結果のグラフ。 第１１テストピースによる吸音率測定結果のグラフ。 （ａ）は第１２テストピースの正面図で、（ｂ）は断面図。 第１２テストピースによる吸音率測定結果のグラフ。 第１２テストピースによる吸音率測定結果のグラフ。 （ａ）は第１３テストピースの正面図で、（ｂ）は断面図。 第１３テストピースによる吸音率測定結果のグラフ。 第１３テストピースによる吸音率測定結果のグラフ。 （ａ）は第１４テストピースの正面図で、（ｂ）は断面図。 第１４テストピースによる吸音率測定結果のグラフ。 第１４テストピースによる吸音率測定結果のグラフ。
　以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
　図１は、高速道路の防音壁や室内の天井壁等に用いられる吸音部材１の正面図である。
　図２は、その断面図であり、同図（a）（ｂ）は、屋外使用で風荷重等の外力に対応できる構造とされており、同図（ｃ）は、屋内使用で風荷重等を受けない場所（機械室防音又は間仕切り等）で使用される断面構造とされている。
　この吸音部材１は、音源側の前面部２と、この前面部２に背後空気層３を介して配置された後面部４とを有する。
　なお、図１に記載したＸ－Ｙ座標、図２に記載したＹ－Ｚ座標に基づき、本発明に使用する、「Ｘ－Ｙ－Ｚ方向」を定義する。また、Ｘ方向を「左右方向」、Ｙ方向を「上下方向」、及び、Ｚ方向を「厚み方向」ということもある。
　前面部２は、Ｘ－Ｙ平面を有しＺ方向に所定厚みの板状部材で構成されている。後面部４は、前面部２とＺ方向に背後空気層３を介して平行に配置された後面板４ａと、この後面板４ａの上下端から前面部に向かって伸びる上面板４ｂ及び下面板４ｃを有する。上面板４ｂと下面板４ｃの端部と前面部２の上下端縁が結合されている。
　図２（ａ）に示すように、後面板４ａの中央部に、前面部２側に突出する凸条リブ４ｄが形成され、同図（ｂ）では、後面板４ａの上下部に前面部２側とは反対側に突出するリブ４ｅが形成されて、風荷重に対応できるリブ構造とされている。同図（ｃ）に示すものは、屋内使用なのでリブ構造は採用されていない。
　前記前面部２には、前記背後空気層３に連通するスリット５が、所定長さ、所定ピッチで複数設けられている。また前面部２には、スリット５から入射する音の回析波を誘導収納する通気室６が設けられている。この通気室６は、Ｘ―Ｙ面上でＺ方向に所定厚みを有する。スリット５の幅は、０．５ｍｍ以下とされている。
　図３～図５に、通気室６の各種形状が示されている。
　図３に示すものは、前面部２を段ボールで構成したものである。同図（a）は、１枚のライナ７に波型に成形した中芯原紙８を貼り合わせた「片面段ボール」であり、波型の中空部が通気室６を形成している。同図（ｂ）は片面段ボールの段頂にライナ７を貼り合わせた「両面段ボール」であり、ライナ７、７間の波型の中空部が通気室６を形成している。同図（ｃ）及び（ｄ）は両面段ボールの片側に片面段ボールを貼り合わせた「複両面段ボール」である。（ｃ）と（ｄ）の相違は、片面段ボールの波型ピッチの大小である。同図（ｅ）は、複両面段ボールの片側に片面段ボールを貼り合わせた「複々両面段ボール」である。
　前記通気室６は、Ｙ方向に複数に区分され、Ｘ方向に連続しており、（ｃ）～（ｅ）に示すものでは、通気室６は、Ｚ方向に複数段設けられている。
　図４に示すものは、前面部２をアルミ型材で構成したものである。図４（ａ）に示すものは、図３（ａ）に相当する断面形状を有し、図４（ｂ）、（ｃ）は、図３（ｂ）に相当する断面形状を有し、Ｙ方向に複数に区分された通気室６が形成されている。図４（ｄ）は、２枚のアルミ板をＺ方向に所定間隔を有して平行配置したものであり、通気室６は、Ｘ－Ｙ面上でＺ方向に所定厚みを有するものとされ、Ｙ方向に複数に区分されていない。
　図５に示すものは、前面部２を複合重ね板で構成したものである。この板は、アルミ、亜鉛鉄板、ＳＵＳ材、又は、プラスチック板である。重ね板間の空間が通気室６とされている。
　なお、前面部２は、段ボール、金属材、又は、合成樹脂材で構成されたものを例示したが、本発明は、これらの部材で構成されたものに限定されない。
　図６、図７を用いて、音の回析現象を説明する。
　音は、隙間がせまい時は、表面板の後ろに大きく回折する。この回折波を構造的に誘導収納し音エネルギーを熱転換させる。つまり、表面板の背後に通気室を設け吸音処理を行う。
　図６に示す吸音部材の前面部２は、図３（ｅ）に示す断面形状を有する段ボールで形成されている。この前面部２の表面板はライナ７で形成され、通気室６は、Ｙ方向に複数に区分され、Ｘ方向に連続しており、Ｚ方向に複数段設けられている。
　前面部２にスリット５が厚み方向に貫通して設けられている。スリット５は、Ｙ方向に所定の長さを有し、Ｘ方向に所定のピッチで複数設けられている。スリット５は、Ｘ方向と９０度の交差で設けられている。通気室６が、Ｘ方向に連続する場合、スリット５は、通気室６と平行にならないことが条件である。ゆえに９０度を基本に４５度から１３５度が最適となる。尚、スリット５は同一平面上での加工であり幅０．５ｍｍ以下とする。
　図７に示すように、スリット５から進入する音の直進波は、回析波となって通気室６に導かれる。回折波を誘導受け入れる通気室６において、音の伝達エネルギーは摩擦・振動等の物理的エネルギーを経て熱エネルギーに変換され、吸音される。回折波は、１回だけでなく第２回折波、第３回折波処理（Ｚ方向多段処理）することで性能ＵＰできる。これにより、背後空気層を薄くでき、吸音部材１の薄型構造が可能となる。
　音の原理では隙間が狭いと回折現象が発生しその回折は低周波になるほど増加する。この原理を利用し音を通気室６に導入し、通気室６で音のエネルギー変換を行う。一部直進する音もあるが３層構造以上では大きい影響は無い。通気室６に侵入した音は、通気室６の長さに変化（２０ｍｍ～２００ｍｍ程度）を持たせているので吸音率の周波数領域が広がる。低周波数でも吸音部材１の厚さを低減できる。
　図８～図２６に示すものは、垂直入射試験測定結果に関するものである。
　この測定試験は、地方独立法人大阪産業技術研究所において、装置番号：Ａ６００１，装置構成・型番：ブリュエル・ケアー　Ｔｙｐｅ４２０６の「吸音率測定システム」により、垂直入射による吸音率測定を行った。なお、この吸音率測定システムに使用される「テストピース」の直径は１００ｍｍである。測定手法は、２マイクロホン法（伝達関数法）である。適用規格は、ＩＳＯ１０５３４－２及びＡＳＴＭＥ１０５０である。測定周波数範囲は、１００から１６００Ｈｚである。
　図８、図９に示すものは、前記「吸音率測定システム」に使用した第１テストピースである。図８がテストピース（前面部２）の正面図で、図９がテストピース（前面部２）の断面図である。この第１テストピースは、前面部２が「両面段ボール」の防炎段ボールで構成されている。前面部２の厚みは３ｍｍである。この試験装置では、このテストピースの背面に「背後空気層３」が形成されている。
　前面部２に形成された通気室６は、Ｘ方向に連続し、Ｙ方向に複数に区分されている。スリット５は、Ｘ方向に対して９０度で交差している。スリット幅は、０．５ｍｍである。スリット５のピッチは、図８に示すとおりである。
　図１０、図１１は、前記第１テストピースの垂直入射試験測定結果のグラフである。縦軸が吸音率で、横軸が周波数である。図１０は、背後空気層を３０ｍｍとしたものであり、代表周波数は８５０Ｈｚである。図１１は、背後空気層を６０ｍｍとしたもので、代表周波数は６００Ｈｚである。
　図１２は、第２テストピースの正面図である。この第２テストピースは、Ｘ方向に連続する通気室６に対し、スリット５のＸ軸との交差角を６０度としたものである。その断面図は、図９と同じであるので図示省略する。
　図１３、図１４は、第２テストピースの垂直入射試験測定結果のグラフである。図１３は、背後空気層を３０ｍｍとしたものであり、代表周波数は６００Ｈｚである。図１４は、背後空気層を５０ｍｍとしたもので、代表周波数は７００Ｈｚである。
　図１５～図１７は、第３テストピースによるものである。第３テストピースの正面図は、図８に示すものと同じであるので、図示省略する。その断面図は、図１５に示すものであり、図３（ｃ）に示す「複両面段ボール」の一般段ボールが用いられている。前面部２の厚みは、３ｍｍ＋１．５ｍｍである。
　図１６は、背後空気層を１５ｍｍとした垂直入射試験測定結果のグラフであり、代表周波数は１２００Ｈｚである。図１７は、背後空気層を３０ｍｍとした垂直入射試験測定結果のグラフであり、代表周波数は６００Ｈｚである。
　図１８～図２０は、第４テストピースによるものである。第４テストピースの正面図は、図１８に示すものであり、図示するスリット５のピッチが図８に示すものと異とされている。その断面図は、図１５に示すものと同じであるので、図示省略する。
　図１９は、背後空気層を１０ｍｍとした垂直入射試験測定結果のグラフであり、代表周波数は１６００Ｈｚである。図２０は、背後空気層を３０ｍｍとした垂直入射試験測定結果のグラフであり、代表周波数は９００Ｈｚである。
　図２１～図２３は、第５テストピースによるものである。第５テストピースの正面図は、図８に示すものと同じであるので、図示省略する。その断面は、図２１に示すものであり、図４（ａ）に相当するものである。前面部２の断面形状は、厚み０．８ｍｍの前面アルミ板２ａと、厚み０．５ｍｍのアルミ角波板２ｂで通気室６を形成したものであり、前面部２の厚みは９ｍｍである。
　図２２は、背後空気層を３０ｍｍとした垂直入射試験測定結果のグラフであり、代表周波数は８５０Ｈｚである。図２３は、背後空気層を５０ｍｍとした垂直入射試験測定結果のグラフであり、代表周波数は６００Ｈｚである。
　図２４～図２６は、第６テストピースによるものである。第６テストピースの正面図は、図８に示すものと同じであるので、図示省略する。その断面図は、図２４に示すものであり、図４（ｄ）に相当するものである。前面部２の断面形状は、厚み０．８ｍｍの前面アルミ板２ａと、厚み０．５ｍｍの後面アルミ板を所定空間隔てて平行配置して通気室６を形成したものであり、前面部２の厚みは４ｍｍである。
　図２５は、背後空気層を３０ｍｍとした垂直入射試験測定結果のグラフであり、代表周波数は８００Ｈｚである。図２６は、背後空気層を５０ｍｍとした垂直入射試験測定結果のグラフであり、代表周波数は５００Ｈｚである。
　上記実験結果より、吸音部材１の厚みを薄くできることが分かる。
　図２７～図２９に示すものは、屋内使用で風荷重を受けない場所で使用する、屋内通路内壁や機械室内壁防音等に使用される吸音部材に使用される前面部２である。
　図２７において、前面部２は、２枚の平板を４ｍｍ厚さで平行配置され、型枠９で保持され、２枚の平板間が通気室６とされている。この前面部２にスリット５が設けられている。
　図２８に示すものは、前面部２が「両面段ボール」で構成されている。同図（ｂ）に示すピース１０を同図（ａ）に示すようにスリット５を介して型枠９にはめ込み固定する。すなわち、ピース１０とピース１０の隙間がスリット５とされている。
　図２９に示すものは、前面部２が段ボールで構成され、同図（ｂ）に示すピース１０が回り縁材１１に固定される。このピース１０に複数のスリット５が形成されている。
　図３０に示すものは、通気室６に吸音材１２を収納したものである。前面部２は、表面材１３と複数のライナ１４とを有し、表面材１３とライナ１４間、及びライナ１４とライナ１４間が通気室６とされ、通気室６に吸音材１２が収納されている。この前面部２に厚み方向に貫通するスリット５が設けられている。
　表面材１３としてストレート板、石綿セメント板等が用いられる。ライナ１４として、透明板（ポリカ）、合板、檜・杉等の薄板材などが用いられる。吸音材１２として、ポリエステル不織布、グラスウール、連続気泡プラスチック（ＥＰＤＭ・ウレタン）等が用いられる。吸音材１２としてエキスパンドメタルであってもよい。
　上記実施の形態において、スリット５は、直線状のものが例示されているが、波型や円弧状、その他の形状であってもよい。スリットで図形等を描いて、装飾性を高めたものであってもよい。装飾性を高めるには、通気室は、孔状ではなく面状（図４（ｄ）参照）のものが良い。スリットは、レーザー加工により形成するのが適しているが、他の加工法により形成されるものであってもよい。本願出願人に係る「特願２０２２－５０９８３号」の「図６０」等に示す「四ツ目編み構造体」によりスリットを形成するものであってもよい。
　図３１以降に示すものは、本発明の他の実施の形態である。
　図３１に示すものは、厚みが０．５ｍｍの平板状のアルミ板２ｃである。アルミ板２ｃはＸ方向の長辺とＹ方向の短辺を有する矩形状に形成されている。このアルミ板２ｃに、厚み方向に貫通するスリット５がＸ方向に所定長さを有し、且つ、Ｘ方向に所定ピッチで複数個が一直線上に形成されている。このスリット５は、Ｙ方向に所定間隔を有して２列設けられている。スリット５は、レーザー加工により形成されるのが好ましいがプレス打ち抜き加工や機械加工であってもよい。
　スリット５のＹ方向幅は２ｍｍ以下が望ましい。スリット５のＸ方向長さは板厚にもよるが３０～５０ｍｍ程度である。スリット５をＸ方向に５０～７０ｍｍピッチで配置するのが良い。スリット５の開孔率は５％以下とされている。
　図３２に示すように、矩形状のアルミ板２ｃは、上下端部が前記スリット５の位置で、同じ方向に１８０度折り返し加工されて、折り返し部２ｄが形成される。この折り返し部２ｄと、スリット５間の平面部２ｅとの間に、Ｚ方向に所定厚みの通気室６が形成される。通気室６の厚みは、前記スリット５の幅、又は、０．５～１０ｍｍ以下とするのがよい。通気室６のＺ方向の厚みは、一定でなくてもよい。すなわち、折り返し部２ｄと平面部２ｅは平行でなくても良い。折り返し起点から折り返し部端部に至って０．２ｍｍ～８ｍｍに拡開状に変化するものであってもよい。
　この折り返し形成されたものを、以下、「前面ピース１５」という。
　図３３に示すように、折り返し部２ｄにレーザー加工による追加スリット１６を形成することができる。なお、この追加スリット１６は、図３１に示す平板状のアルミ板２ｃにおいて加工される。追加スリット１６は、Ｘ方向に傾斜して設けられているが、これに限定されず、Ｘ方向に直交し、又は、平行であってもよい。追加スリット１６の長さは５０ｍｍ以下とされ、長さや傾斜角度の異なる複数種類を配置することが出来る。
　図３４に示すように、前記前面ピース１５を、Ｘ－Ｙ平面上においてＹ方向に複数段密着状に配置して前面部２を構成する。この前面部２に背後空気層３を介して後面部４を配置して、吸音部材１を構成する。
　上下複数の前面ピース１５は、背後空気層３内において上下方向に配置された支持枠２ｆに、固定リベット２ｇにより連結固定されている。
　図３５は、前面部２の上下の前面ピース１５，１５のスリット５における接続部の拡大断面図である。同図に示すように、折り返し部２ｄのスリット５において、入射音は、背後空気層３に向かって直進するとき、通気室６側に向かって回析して、回析音はスリット５から通気室６に進入する。
　Ｙ方向に密着した上下のそれぞれの前面ピース１５のスリット５の位置が、Ｘ方向において一致している。そして、上下に密着した前面ピース１５のスリット５の位置におけるＹ方向の隙間が３ｍｍを超えないことである。すなわち、図３５における入射音の進入隙間が３ｍｍ以下である。この隙間から進入した音は、スリット５から回析して通気室６に進入する。
　通気室６は、スリット５から回析した音の障壁とならない構造とされている。
　通気室６は、スリット５からの入口と折り返し端から背後空気層３に連通する出口を有し、密閉されていない空間であることが必要である。なお、追加スリット１６も背後空気層３に連通する出口を構成する。
　図３６に示すように、前面ピース１５で構成される前面部２を、アルミ枠１７で保持することができる。このアルミ枠１７に後面板４ａが保持されて後面部４が構成されている。前面ピース１５のＹ方向寸法は、下から上方に向かって１２５ｍｍ、７５ｍｍ、５０ｍｍ、７５ｍｍ、１２５ｍｍとされている。
　図３７に示すものは、前面ピース１５で構成される前面部２を、後面板４ａで保持したものである。後面板４ａは、亜鉛鉄板から構成されている。この後面板４ａの構造は、図２に示すものと略同じである。
　図３８及び図３９に示すものは、スパンドレル式のものであり、天井や壁の吸音装置として本発明の吸音部材１を用いたものである。天井や壁面に取り付けられたスパンドレル式アルミ型枠１８に、前面ピース１５で構成される前面部２が保持されている。このアルミ型枠１８に後面部４を保持してもよいが、天井や壁自身を後面部４とすることができる。前面ピース１５のＹ方向寸法は、下から上方に向かって５２．５ｍｍ、１００ｍｍ、５２．５ｍｍとされている。前面ピース１５の折り返し部２ｄの端部間の間隔は１５ｍｍとされている。この間隔により、通気室６と背後空気層３が連通している。
　上下複数の前面ピース１５は、背後空気層３内において上下方向に配置された支持枠２ｆに、固定リベット２ｇにより連結固定されている。
　図４０～図４２は、第７テストピースによるものである。
　図４０（ａ）は、第７テストピースの正面図であり、同図（ｂ）はその断面図である。
　第７テストピースは、図３９に示すＹ方向間隔１００ｍｍのスリット５を、テストピースのセンターに配置したものである。アルミ板の厚みは０．５ｍｍで、スリット５のＸ方向長さは３５ｍｍ、折り返し部２ｄのＹ方向長さは、３５ｍｍと２０ｍｍである。折り返し部２ｄに追加スリット１６は形成されていない。
　図４１は、背後空気層を２０ｍｍとした垂直入射試験測定結果のグラフであり、代表周波数は６５０Ｈｚである。図４２は、背後空気層を４０ｍｍとした垂直入射試験測定結果のグラフであり、代表周波数は４５０Ｈｚである。
　上記実験結果より、吸音部材１の厚みを薄くできることが分かる。
　図４３～図４５は、第８テストピースによるものである。
　図４３（ａ）は、第８テストピースの正面図であり、同図（ｂ）はその断面図である。
　第８テストピースは、図３６に示すＹ方向間隔５０ｍｍのスリット５を、テストピースのセンターに配置したものである。アルミ板の厚みは０．５ｍｍで、スリット５のＸ方向長さは３５ｍｍ、折り返し部２ｄのＹ方向長さは、１５ｍｍと１８ｍｍである。折り返し部２ｄに追加スリット１６は形成されていない。
　図４４は、背後空気層を２０ｍｍとした垂直入射試験測定結果のグラフであり、代表周波数は８５０Ｈｚである。図４５は、背後空気層を４０ｍｍとした垂直入射試験測定結果のグラフであり、代表周波数は５５０Ｈｚである。
　図４６～図４８は、第９テストピースによるものである。
　図４６（ａ）は、第９テストピースの正面図であり、同図（ｂ）はその断面図である。
　第９テストピースは、図４３に示すものと同じであるが、折り返し部２ｄに追加スリット１６が形成されている。追加スリット１６のＸ方向ピッチは、２０ｍｍ、２５ｍｍ、２０ｍｍとされ、Ｘ方向に直交して設けられている。
　図４７は、背後空気層を２０ｍｍとした垂直入射試験測定結果のグラフであり、代表周波数は８００Ｈｚである。図４８は、背後空気層を４０ｍｍとした垂直入射試験測定結果のグラフであり、代表周波数は６００Ｈｚである。
　図４９～図５１は、第１０テストピースによるものである。
　図４９（ａ）は、第１０テストピースの正面図であり、同図（ｂ）はその断面図である。
　第１０テストピースは、図４０に示すものと同じ形状であるが、厚み０．２７ｍｍのトタンから構成され、折り返し部２ｄに追加スリット１６が形成されている。追加スリット１６のＸ方向ピッチは、２０ｍｍ、２５ｍｍ、２０ｍｍとされ、Ｘ方向に直交して設けられている。
　図５０は、背後空気層を２０ｍｍとした垂直入射試験測定結果のグラフであり、代表周波数は７５０Ｈｚである。図５１は、背後空気層を４０ｍｍとした垂直入射試験測定結果のグラフであり、代表周波数は５００Ｈｚである。
　図５２～図５４は、第１１テストピースによるものである。
　図５２（ａ）は、第１１テストピースの正面図であり、同図（ｂ）はその断面図である。
　第１１テストピースは、図４６に示すものと同じ形状であるが、厚み０．２７ｍｍのトタンから構成され、折り返し部２ｄに追加スリット１６が形成されている。追加スリット１６のＸ方向ピッチは、２０ｍｍ、２５ｍｍ、２０ｍｍとされ、Ｘ方向に直交して設けられている。
　図５３は、背後空気層を２０ｍｍとした垂直入射試験測定結果のグラフであり、代表周波数は７５０Ｈｚである。図５４は、背後空気層を４０ｍｍとした垂直入射試験測定結果のグラフであり、代表周波数は５００Ｈｚである。
　図５５～図５７は、第１２テストピースによるものである。
　図５５（ａ）は、第１２テストピースの正面図であり、同図（ｂ）はその断面図である。
　第１２テストピースは、図５２に示すものと同じ形状であるが、厚み０．２ｍｍのステンレスから構成されている。
　図５６は、背後空気層を２０ｍｍとした垂直入射試験測定結果のグラフであり、代表周波数は８５０Ｈｚである。図５７は、背後空気層を４０ｍｍとした垂直入射試験測定結果のグラフであり、代表周波数は６００Ｈｚである。
　図５８～図６０は、第１３テストピースによるものである。
　図５８（ａ）は、第１３テストピースの正面図であり、同図（ｂ）はその断面図である。
　第１３テストピースは、図５５に示すものと同じ形状であるが、厚み０．５ｍｍのアルミから構成され、折り返し部２ｄに追加スリット１６がＸ方向に傾斜して設けられている。
　図５９は、背後空気層を２０ｍｍとした垂直入射試験測定結果のグラフであり、代表周波数は８００Ｈｚである。図６０は、背後空気層を４０ｍｍとした垂直入射試験測定結果のグラフであり、代表周波数は６００Ｈｚである。
　図６１～図６３は、第１４テストピースによるものである。
　図６１（ａ）は、第１４テストピースの正面図であり、同図（ｂ）はその断面図である。
　第１４テストピースは、図５８に示すものと同じ形状であるが、折り返し部２ｄに追加スリット１６がＸ方向に平行して設けられている点が異なる。
　図６２は、背後空気層を２０ｍｍとした垂直入射試験測定結果のグラフであり、代表周波数は９００Ｈｚである。図６３は、背後空気層を４０ｍｍとした垂直入射試験測定結果のグラフであり、代表周波数は６００Ｈｚである。
　上記実施の形態によれば、通気室６を折り返し部によって形成するので、通気室６のＺ方向の厚みを薄くすることができ、結果として前面部２の厚みを薄くすることができる。
　前面ピース１５の材質は、亜鉛鉄板、ステンレス、アルミ等の金属材に限らず、ポリカーボネート、ＰＥＴ等のプラスチック材であってもよい。
　前面部２を折り返し構造の前面ピース１５で構成するので、薄型にかかわらず強度が向上する。
　前面部２は開口率が極めて低いので、表面に新規の付加価値を付けることができる。例えば、電波・音波吸収パネル、桁下・地下道路の騒音・ＥＴＣ電波対策、トンネル内吸音板、トンネル内照明を上げることができる。
　本発明は、上記各実施の形態に示されたもの、又は、テストピースに示されたものに限定されない。
　本発明の範囲は、上記した説明ではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。
　１　　吸音部材
　２　　前面部
　２ａ　前面アルミ板
　２ｂ　アルミ角波板
　２ｃ　アルミ板
　２ｄ　折り返し部
　２ｅ　平面部
　２ｆ　支持枠
　２ｇ　固定リベット
　３　　背後空気層
　４　　後面部
　４ａ　後面板
　４ｂ　上面板
　４ｃ　下面板
　４ｄ　リブ
　４ｅ　リブ
　５　　スリット
　６　　通気室
　７　　ライナ
　８　　中芯原紙
　９　　型枠
　１０　ピース
　１１　回り縁材
　１２　吸音材
　１３　表面材
　１４　ライナ
　１５　前面ピース
　１６　追加スリット
　１７　アルミ枠
　１８　スパンドレル式アルミ型枠

Claims (7)

  1. 　Ｘ―Ｙ平面を有する音源側の前面部と、該前面部にＺ方向の厚みを有する背後空気層を介して配置された後面部とを有し、
    　前記前面部には、前記背後空気層に連通するスリットが、所定長さ、所定ピッチで複数設けられ、かつ、該スリットから入射する音の回析波を誘導収納する通気室が、Ｘ―Ｙ面上でＺ方向に所定厚みを有して設けられた吸音部材。
  2. 　前記通気室は、Ｙ方向に複数に区分され、Ｘ方向に連続しており、
    　前記スリットは直線状であり、Ｘ方向に対して４５度から１３５度で交差している請求項１記載の吸音部材。
  3. 　前記通気室は、Ｚ方向に複数段設けられている請求項２記載の吸音部材。
  4. 　前記前面部は、段ボール、金属材、又は、合成樹脂材のいずれかにより形成されている請求項２又は３記載の吸音部材。
  5. 　前記通気室に、吸音材が収納されている請求項４記載の吸音部材。
  6. 　前記通気室は、Ｙ方向に複数に区分され、Ｘ方向に連続しており、
    　前記スリットは直線状であり、Ｘ方向に対して平行である請求項１記載の吸音部材。
  7. 　前記スリットは、Ｘ―Ｙ平面を有する平板のＹ方向上下端部からＹ方向に所定距離の位置に、Ｘ方向所定長さで且つ所定ピッチで一直線上に複数形成され、
    　前記スリット位置において前記平板のＹ方向端部を１８０度折り返し形成して前面ピースが形成され、
    　前記前面ピースをＹ方向に複数段密着状に配置して前記前面部が構成され、
    　前記前面ピースの折り返し部が前記通気室を構成する請求項６記載の吸音部材。
PCT/JP2023/029769 2022-08-21 2023-08-17 吸音部材 WO2024043174A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2024506271A JP7492800B1 (ja) 2022-08-21 2023-08-17 吸音部材

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022131424 2022-08-21
JP2022-131424 2022-08-21

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024043174A1 true WO2024043174A1 (ja) 2024-02-29

Family

ID=90013217

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2023/029769 WO2024043174A1 (ja) 2022-08-21 2023-08-17 吸音部材

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP7492800B1 (ja)
WO (1) WO2024043174A1 (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54107125A (en) * 1978-02-08 1979-08-22 Yoshino Gypsum Co Perforated sound absorbing plate
JP2013140248A (ja) * 2012-01-04 2013-07-18 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 音響装置及びガスタービン燃焼器
JP2014514502A (ja) * 2011-05-05 2014-06-19 スカニア シーブイ アクチボラグ 音を減衰させる装置およびかかる装置を含む自動車
KR20150005200A (ko) * 2013-07-05 2015-01-14 성원타공 주식회사 마감용 흡음패널
KR101907975B1 (ko) * 2017-05-26 2018-10-15 (재)한국건설생활환경시험연구원 음향 확산패널

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7544398B2 (ja) 2020-10-30 2024-09-03 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 圧力変動吸収構造体

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54107125A (en) * 1978-02-08 1979-08-22 Yoshino Gypsum Co Perforated sound absorbing plate
JP2014514502A (ja) * 2011-05-05 2014-06-19 スカニア シーブイ アクチボラグ 音を減衰させる装置およびかかる装置を含む自動車
JP2013140248A (ja) * 2012-01-04 2013-07-18 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 音響装置及びガスタービン燃焼器
KR20150005200A (ko) * 2013-07-05 2015-01-14 성원타공 주식회사 마감용 흡음패널
KR101907975B1 (ko) * 2017-05-26 2018-10-15 (재)한국건설생활환경시험연구원 음향 확산패널

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2024043174A1 (ja) 2024-02-29
JP7492800B1 (ja) 2024-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPWO2018051780A1 (ja) 防音構造、及び防音システム
JP2007100394A (ja) 吸音パネル
JP2007101959A (ja) 防音パネルおよび防音壁
GB2499063A (en) Building panel with elastomer-modified bituminous strips
JP6791620B2 (ja) 吸音構造
WO2024043174A1 (ja) 吸音部材
EP0965701A1 (en) Sound insulating panel
JP3072238B2 (ja) 吸音カーテンおよび吸音カーテン構造体ならびに吸音パネル
JP2022103118A (ja) 遮音補強材
JP7467942B2 (ja) 建物の遮音構造
JP6663659B2 (ja) 吸音構造を構成する有孔吸音ボードの貫通孔の寸法設定方法
JP7512555B2 (ja) 音低減構造及び音低減方法
JP7306757B2 (ja) 吸音板ユニット及びそれを用いた吸音装置
JPS649421B2 (ja)
KR20220071338A (ko) 조립식 방음부스
KR102618356B1 (ko) 학습 환경 및 업무 환경의 개선을 위한 건축용 패널
JP2004116118A (ja) 構造用パネル
KR200359829Y1 (ko) 방음 패널
JP3582711B2 (ja) 真空防音断熱材
JP2022129182A (ja) ルーバー材及び吸音構造
CN214941904U (zh) 一种拼装式隔音装饰墙
JP2015010450A (ja) 防音断熱パネル構造、防音断熱パネル及び防音断熱構造体
CN214061954U (zh) 一种双层隔音房
JP3247638U (ja) 吸音構造体
EP0885334A1 (en) Sound deadening panels

Legal Events

Date Code Title Description
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2024506271

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23857286

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1