(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下面板と、前記下面板の縁部に沿って一定の高さに形成される側面板と、前記側面板の上端に定着される打孔付き上面板とを含んでなる共鳴型吸音セルにおいて、
前記上面板の上部にグレージング流が存在する場合には、前記グレージング流が後で到達する前記打孔の一側から前記上面板が下方に流線型に延長されて前記打孔の他側へガイド部が形成され、前記上面板は、打孔が形成される薄膜であって、前記薄膜の振動と前記打孔を通過する音の往復運動とが同時に発生し、
前記側面板の上端と前記上面板とが面接触ではなく線接触することを特徴とする、ガイド部を有する打孔薄膜吸音セル。
【請求項２】
前記上面板の上面縁部に沿って固定部が形成され、前記側面板の上端に対応するように前記固定部の下端と前記上面板とは線接触することを特徴とする、請求項１に記載のガイド部を有する打孔薄膜吸音セル。
【請求項３】
前記打孔が前記グレージング流の流れの方向へと細長く延びるスリットであることを特徴とする、請求項１又は２に記載のガイド部を有する打孔薄膜吸音セル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、共鳴型吸音セルに係り、特に、上面板の上部にグレージング流（ｇｒａｚｉｎｇ ｆｌｏｗ）が存在する場合にも、グレージング流および打孔により発生する２次騒音を予め遮断し、薄膜の振動と打孔を通過する音の往復運動とが連成することで、打孔と音エネルギーとの単純摩擦ではなく、薄膜の振動と音の往復運動とが結合した相互摩擦作用を用いて、広帯域周波数の範囲で音エネルギーを熱エネルギーとして消散させることができる、ガイド部を有する打孔薄膜吸音セルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、住宅街周辺の高速／一般道路辺や、各種楽器または歌を取り扱う場所、その他騒音により被害発生が予想される場所などには大部分吸音材が設置されて使用されている。この種の従来の吸音材は、主にガラス繊維、ポリエステル、ポリウレタンフォームまたは岩面などの化学素材を用いるので、環境にやさしくなく、耐久性の問題により使用期間が制限的であった。
【０００３】
このため、吸音材を使用しない共鳴型吸音セルが開発された。前記共鳴型吸音セルは、下面板と、前記下面板の縁部に沿って一定の高さに形成される側面板と、前記側面板の上端に定着され、円形の打孔を有する上面板とを含んでなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、前記共鳴型吸音セルは、吸音材を使用しなくて環境にはやさしいが、打孔付き上面板と空洞（ｃａｖｉｔｙ）の組み合わせのみで構成されるので、中高周波数帯域における吸音性能がかなり劣るという問題点があった。すなわち、低周波数帯域（略２５０〜２０００Ｈｚ）における吸音性能のみを期待することができたのである。
【０００５】
また、前記共鳴型吸音セルは、円形の打孔を通過する音エネルギーが打孔円周面との摩擦により熱エネルギーとして消散する方式であるが、小さい打孔は音響学的有効長さが短いため、付加質量が小さくて吸音性能が制限的であった。
【０００６】
一方、上面板の上部にグレージング流が存在する場合にはグレージング流が打孔の一側にぶつかってさらに多くの騒音を発生させるという問題点もあった。
【０００７】
本発明は、上述したような問題点を解決するためのもので、その目的は、上面板の上部にグレージング流が存在する場合にも、グレージング流および打孔により発生する２次騒音を予め遮断し、薄膜の振動と打孔を通過する音の往復運動とが連成することで、打孔と音エネルギーとの単純摩擦ではなく、薄膜の振動と音の往復運動とが結合した相互摩擦作用を用いて、広帯域周波数の範囲で音エネルギーを熱エネルギーとして消散させることができる、ガイド部を有する打孔薄膜吸音セルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明に係るガイド部を有する打孔薄膜吸音セルは、下面板と、前記下面板の縁部に沿って一定の高さに形成される側面板と、前記側面板の上端に定着される打孔付き上面板とを含んでなる共鳴型吸音セルにおいて、前記上面板の上部にグレージング流が存在する場合には、前記グレージング流が後で到達する前記打孔の一側から前記上面板が下方に流線型に延長されて前記打孔の他側へガイド部が形成され、前記上面板は、打孔が形成される薄膜であって、前記薄膜の振動と前記打孔を通過する音の往復運動とが同時に発生し、前記側面板の上端と前記上面板とが面接触ではなく線接触することを特徴とする（請求項１）。
【０００９】
また、本発明に係るガイド部を有する打孔薄膜吸音セルは、前記上面板の上面縁部に沿って固定部が形成され、前記側面板の上端に対応するように前記固定部の下端と前記上面板とは線接触することを特徴とし（請求項２）、さらに、前記打孔が前記グレージング流の流れの方向へと細長く延びるスリットであることを特徴とする（請求項３）。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、上面板の上部にグレージング流が存在する場合にも、グレージング流および打孔により発生する２次騒音を予め遮断し、薄膜の振動と打孔を通過する音の往復運動とが連成することで、打孔と音エネルギーとの単純摩擦ではなく、薄膜振動と音の往復運動とが結合した相互摩擦作用を用いて、広帯域周波数の範囲で音エネルギーを熱エネルギーとして消散させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】打孔薄膜吸音セルの断面図である。
【図２】打孔薄膜吸音セルの上面板の平面概略図である。
【図３】ガイド部が形成されていない上面板の一部断面図である。
【図４】本発明に係るガイド部が形成された上面板の一部断面図である。
【図５】面接触構造を有する打孔薄膜吸音セルの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の好適な実施例を詳細に説明するに当たり、関連した公知の構成または機能に対する具体的な説明が本発明の要旨を不明瞭にするおそれがあると判断される場合には詳細な説明を省略する。
【００１３】
図１は打孔薄膜吸音セルの断面図、図２は打孔薄膜吸音セルの上面板の平面概略図、図３は本発明に係るガイド部が形成された上面板の一部断面図である。
【００１４】
本発明の好適な実施例に係るガイド部を有する打孔薄膜吸音セルは、下面板１０、下面板１０の縁部に沿って一定の高さに形成される側面板２０、および側面板２０の上端に定着される打孔３５付き上面板３０を含んでなる共鳴型吸音セルにおいて、上面板３０の上部にグレージング流（ｇｒａｚｉｎｇ ｆｌｏｗ）が存在する場合には、前記グレージング流が後で到達する打孔３５の一側から上面板３０が下方に流線型に延長されて打孔３５の他側へガイド部５０が形成される。
【００１５】
下面板１０の形状として正方形が一般的であるが、長方形、多角形、円形または楕円形などの様々な形状が採用でき、下面板１０の縁部に沿って一定の高さに側面板２０が形成されるので、吸音セルの形状として正六面体、直六面体、多角柱、円柱または楕円柱などの多様な柱の形状が採用できる。このような吸音セルは、柱の形状であるので、側面に多数を配列して広い面積の騒音を処理することができる。また、処理しようとする騒音の周波数帯域に応じて下面板１０のサイズと側面板２０の高さを変化させることができる。
【００１６】
側面板２０の上端に定着される上面板３０には打孔３５が形成されるが、打孔３５の形状として円形、三角形、四角形、菱形、「＋」字状または「Ｖ」字状などの様々な形状が採用できる。図２及び図４に示すように、前記打孔３５は、前記グレージング流の流れの方向へと細長く延びるスリットとして形成することもできる。
【００１７】
一般に、吸音セルの空洞（ｃａｖｉｔｙ）はバネの役割を果たし、打孔３５の空気は質量の役割を果たすので、打孔３５において摩擦により音エネルギーが熱エネルギーとして消散する。よって、小さい孔は音響学的有効長さが短いため、付加質量が小さくて吸音性能が制限的である。
【００１８】
したがって、打孔３５は、縦長（０．０１〜１ｍｍ）に比べて横長（５〜２００ｍｍ）が相当長いスリット（ｓｌｉｔ）に形成されることが好ましい。すなわち、打孔がスリットである場合、音響学的有効長さが大きくなるため、付加質量が増加して吸音性能が著しく向上する。
【００１９】
打孔３５を通過する音の往復運動と上面板３０の振動とを連成（ｃｏｕｐｌｉｎｇ）させるために上面板３０を薄膜として形成すると、薄膜の振動と打孔３５を通過する音の往復運動とが同時に発生して吸音性能を向上させることができる。
【００２０】
特に、側面板２０の上端と上面板３０とが線接触する場合が、側面板２０の上端と上面板３０とが面接触する場合（図５参照）より相当向上した吸音性能を示すことを確認することができる。
【００２１】
また、上面板３０の上面縁部に沿って固定部４０を形成し、側面板２０の上端に対応するように固定部４０の下端と上面板３０とを線接触させることができる。この際、側面板２０の上端と上面板３０、および固定部４０の下端と上面板３０を接着剤で結合させることもでき、吸音セルを上部開放のフレーム（図示せず）に挿入し、ボルトまたは接着剤などで側面板２０と固定部４０をフレームに固定させて上面板３０を固定することもできる。
【００２２】
上面板３０の上部にグレージング流が存在する場合、すなわち、自動車または高速電鉄などが通過する周辺では、グレージング流が打孔３５の一側にぶつかってさらに多くの騒音を発生させるので、打孔薄膜吸音セルが碌に機能していない。
【００２３】
それ故に、グレージング流が打孔３５の一側にぶつかることなく上面板３０を通過することができるようにするために、グレージング流が後で到達する打孔３５の一側から上面板３０が下方に流線型に延長されて前記打孔３５の他側へガイド部５０を形成する。
【００２４】
グレージング流が打孔３５の他側を通ってガイド部５０に案内されて打孔３５の一側を衝突なしに通過するので、グレージング流および打孔３５による２次騒音を予め遮断することができる。
【００２５】
以上の説明は、本発明の技術思想を例示的に説明したものに過ぎず、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的な特性から外れない範囲内において様々な修正および変形が可能であろう。よって、本発明に開示された実施例は、本発明の技術思想を限定するためのものではなく、説明するためのものである。すなわち、これらの実施例に本発明の技術思想の範囲が限定されない。本発明の保護範囲は特許請求の範囲によって解釈されるべきであり、それと同等の範囲内にある技術思想はいずれも本発明の権利範囲に含まれるものと解釈されるべきであろう。
【符号の説明】
【００２６】
１０    下面板
２０    側面板
３０    上面板
３５    打孔
４０    固定部
５０    ガイド部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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