JPS6410179B2

JPS6410179B2 -

Info

Publication number: JPS6410179B2
Application number: JP2681184A
Authority: JP
Inventors: Toshio Ookawa; Tooru Morimoto; Fumihiro Nakagawa
Original assignee: ENU DEE SHII KK
Current assignee: ENU DEE SHII KK
Priority date: 1984-02-14
Filing date: 1984-02-14
Publication date: 1989-02-21
Also published as: JPS60171136A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は吸音構造体に係り、詳しくは、吸音効
率が高く、表面に立体的連通孔を有する多孔質焼
結板が取付けられ、裏面に鋼板等の遮音板が被着
され、これらの間に、内部に管状空間を有する介
在構造物を介在させ、しかも、多孔質焼結板の連
通孔の径や介在構造物の寸法等を調整すると、広
範囲の周波数の領域にわたつて最大の吸音効率で
吸音でき、軽量であるにも拘らず、構造的に強度
がきわめて大きい吸音構造体に係る。

従来から、種々の吸音構造体が提案実施され、
これを大別すると、グラスウール等の繊維系に属
するもの、焼結金属やセラミツク等の焼結系に属
するもの、コンクリート等から成るものに分けら
れる。この中で、グラスウール等の繊維系は経済
性に優れる利点はあるが、定型性にとぼしく保持
のためには別に強固な保持枠が必要であり、降雨
にされされると、吸音効率が極端に低下し、更
に、高周波領域の音があまり吸音できない欠点が
ある。また、コンクリート等から成るものは普通
発泡コンクリートを用いたものであるが、きわめ
て重量が大きく、その取扱いが不便であるととも
に、構造的には大型化し、高価となるのが欠点で
ある。これに対し、セラミツクを焼結して成る焼
結系は何れもセラミツク粒子の間に立体的な連通
孔が形成され、音は３次元的に吸音できるため、
高周波領域の音まで吸音でき、降雨に対しても強
く定型性もあるが、この中でセラミツク系のもの
は衝撃強度が低くかつ重量が大きくなるのが欠点
である。

そこで、本発明者等は先に特公昭56−11375号
公報に示される如く、Al若しくはその合金の粉
末粒子を焼結してなる多孔質焼結板から成る吸音
材を提案した。

この多孔質焼結板ではAl等の粉末粒子間の孔
隙が互いに連通し合つて連通孔が形成されている
ため、所謂パンチングメタル等の連通孔と相違し
て連通孔は３次元構造であつて、その長さは無限
に近く、高周波領域の音で十分に効率よく吸音で
き、更に、軽量であるが故に、取扱いも簡単で、
機械的強度も大きい。しかしながら、Al等の粉
末粒子から成る吸音材はグラスウール等の繊維系
のものに較べると高価であり、吸音効率や強度の
上昇のためにはある程度厚くする必要があり、高
価ものとなる。

この点から、多孔質焼結板をなるべく薄いもの
から構成するにも拘らず、大巾に吸音効率が上昇
するものとして、第５図に示す吸音構造体を提案
した。

この構造体は、内部に連通孔２ａを有する多孔
質焼結板２と鋼板等の遮音板４との間に空気スペ
ース１０を介在させたものである。従つて、連通
孔２ａから入射した音が遮音板４で反射して再び
多孔質焼結板２で吸音される。このため、空気ス
ペース１０の厚さ（Ｇ）の寸法を調整することに
よつて、例えば、1000〜2000Hzの如く、新幹線騒
音の高周波領域でも吸音できる。しかし、この構
造体は、介在させるものが空気スペースのため、
強度が劣り、厚さ（Ｇ）を適正値（例えば20mm）
に調整しても、1000〜2000Hzの高周波領域では吸
音率を高めることに限界があり、あまり高い吸音
率が得られない。

本発明は、上記のところに沿つて成立したもの
であつて、具体的には、Al等の粉末粒子を焼結
し、孔隙を有する多孔質焼結板を使用するが、こ
の多孔質焼結板を薄く構成しても十分に高い吸音
効率が得られ、200〜1000Hzの如く自動車その他
の通常の騒音のほか、1000〜2000Hzの新幹線騒音
の如く高周波領域であつても高い吸音率が得られ
る吸音構造体を提案する。

なお、多孔質焼結板として単にAl若しくはそ
の合金のもの以外に、Cu、ステンレス鋼その他
金属一般から構成されたものを含む。

以下、図面によつて本発明につき詳しく説明す
る。

なお、第１図ならびに第２図は本発明の一つ実
施例に係る吸音構造体の側面図と斜視図であり、
第３図はその吸音構造体の各部の分解斜視図であ
る。

まず、第１図、第２図ならびに第３図において
符号１で一般的に示される構造体は介在構造物３
の表面ならびに裏面に、それぞれ多孔質焼結板２
と遮音板４とを被着させたものであつて、これら
は通常接着剤５を介して一体に加圧接着されてい
る。なお、これらの一体化は必ずしも接着剤を介
して加圧しなくとも、何れの態様で一体に取付け
ることができる。

表面に被着される多孔質焼結板２（以下、単に
焼結板２という。）には、無加圧で焼結される金
属または合金の粉末粒子の間に連通孔２ａが形成
され、また、これら連通孔２ａは粉末粒子間に形
成されることから、立体的に連通して表裏面から
外部に連なつて、長さが無限に長いものになつて
いる。従つて、焼結板２の表面から入つた音は内
部の連通孔２ａで立体的かつ無限に屈折し、その
屈折の間にその波動エネルギーは他のエネルギ
ー、例えば、熱エネルギーに変換されて失なわ
れ、裏面から排出されるときには、音は効率よく
消音される。

また、この焼結板２は介在構造物３の表面に被
着されるが、介在構造物３は、第１図、第２図な
らびに第３図、なかでも、第３図から明らかな如
く、内部には複数個、とくに、無数の管状空間３
ａを持ち、これら各管状空間３ａは管状をなし、
かつ、互いに平行に配置されている。

また、介在構造物３の裏面には鋼板等の遮音板
４を取付け、後記の如く、焼結板２の連通孔２ａ
ならびに介在構造物３の管状空間３ａを経た音は
遮音される。換言すると、介在構造物３の各管状
空間３ａの上端は焼結板２のきわめて径の小さい
連通孔２ａに接続して開口する一方、他端は遮音
板４によつて閉塞される構造になつている。つま
り、管状空間３ａならびに連通孔２ａは模式的に
示すと、第４図の左図に示す如く構成されるもの
とみることができる。

介在構造物３において、各管状空間３ａとそれ
に接続する連通孔２ａは第４図の左図の如く模式
的に示される。すなわち、一つの管状空間３ａは
他端が遮音板４によつて閉塞されているため、容
積（Ｖ）を持つ容器６とみることができる。ま
た、上端には相当数の連通孔２ａが接続されてい
るが、これらをまとめて連通孔２ａは径（dφ）、
長さｔを持つ口部７にみることができる。更に、
これを第４図の右図に示す振動系におきかえる
と、口部７は重り８、口部７に入る音量は重り８
の重量（ｍ）、容器６はスプリング９にそれぞれ
対応する。従つて、上記の如く構成されている
と、連通孔２ａから音が入ると、第４図の右図に
示す振動系で重量（ｍ）の重り８がスプリング９
によつて減すいされる如く、このスプリング９に
対応する管状空間３ａによつて吸音される。この
ときに、口部７の径（dφ）に対応する連通孔２
ａの径（つまり、この径は粉末粒子の粒度等によ
つて調整できる。）を変化させることによつて、
音量、つまり、重量（ｍ）が変化することにな
り、吸音率や吸音すべき周波数が調整できる。

なお、介在構造物３は内部に管状空間３ａが形
成されるものであれば何れに構成されるが、所謂
ハニカム構造のものでも十分にその目的が達成で
きる。この構造は周知の通り機械的強度がきわめ
て大きく、金属以外に、紙、アスベストその他い
かなる材料からも構成できる。管状空間３ａの断
面形状は、いずれの形状、例えば、円やだ円以外
に、３角形のほか種々の多角形状のものでも良い
が、いずれの場合でも、管状として介在構造物３
の少なくとも表面に開放されていることが必要で
ある。

また、遮音板４は音が遮音できればいかなる構
成のものでも良いが、一般には鋼板、コンクリー
ト板、合成樹脂板、木板で十分である。

次に、実施例について説明する。

実施例１まず、20〜130メツシユの粒度分布を有するAl
合金粉末を無加圧で焼結して、孔隙率50％、厚さ
３mmの焼結板２をつくり、この焼結板２を高さ65
mmの介在構造物３の表面に被着した。この介在構
造物３は第３図に示す如く多数の６角形断面の管
状空間３ａを具えるもので、アスベストならびに
紙からつくられている。また、介在構造物３の裏
面には鋼板の遮音板４を被着し、第１図ならびに
第２図に示す本発明に係る吸音構造体をつくつ
た。

また、比較例として、第５図に示す如く、上記
の焼結板２と上記の遮音板４とを用い、その間に
間隔(G)65mmの空気スペース１０を形成して一体化
した吸音構造体１をつくつた。

これら２つの構造体について、残響室法により
周波数100〜4000Hzの音の吸音効率を求めたとこ
ろ、第６図に示す通りの結果が得られた。なお、
第６図で実線が本発明、点線が比較例を示す。

この結果、本発明に係るものは、同じ焼結板を
用いるのにも拘らず、周波数200〜1000Hzの間の
音が最も多い騒音であるが、この領域で吸音率80
％以上できわめて優れていることがわかる。

実施例２実施例１で用いた２つの構造体において本発明
に係るものは介在構造物３は高さ20mmとし、従来
例は空気スペース１０の間隔(G)は20mmとし（この
理由は、この間隔であると、高い周波数領域での
吸音率が高められる。）、これら両構造体につき実
施例１と同様に試験をしたところ、第７図に通り
の結果が得られた。なお、第７図において実線が
本発明、点線が比較例を示す。

この結果、第６図と第７図と対比すると明らか
な通り、周波数1000Hz以上で両者の吸音率はとも
に向上するが、本発明に係るものは従来例に較べ
て1000〜2000Hzの高周波領域でもきわめて良好な
吸音効率が得られることがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図ならびに第２図は本発明の一つの実施例
に係る吸音構造体の側面図と斜視図、第３図はそ
の構造体の各部を分解して示す斜視図、第４図は
第１図、第２図ならびに第３図に示す構造体の吸
音機構を模式的に示す説明図、第５図は比較例の
吸音構造体の側面図、第６図ならびに第７図は本
発明に係るものと比較例とを比較した吸音効率を
示すグラフである。符号１……本発明の一つの実施例に係る吸音構
造体、２……多孔質焼結板、２ａ……連通孔、３
……介在構造物、３ａ……管状空間、４……遮音
板。

Claims

【特許請求の範囲】

１複数個の管状空間を有する介在構造物の表面
に、金属若しくは合金の粉末粒子が焼結されてこ
の粉末粒子間に立体的に連通する連通孔を有する
多孔質焼結板を被着し、前記介在構造物の裏面に
は、前記多孔質焼結板ならびに前記介在構造物を
通る音を遮音する遮音板を取付けて成ることを特
徴とする吸音構造体。