(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面及び第２面が形成された多孔質部材と、前記第１面に重なっている膜状体とを有し、前記第２面が設置面に重なる吸音部材、及び
前記吸音部材を前記設置面に固定する固定部材
を備え、
前記膜状体には、複数の貫通孔が形成されており、
前記複数の貫通孔のそれぞれの間の距離は、各前記貫通孔の内径よりも大きくなっており、
前記固定部材は、前記複数の貫通孔のそれぞれから離れた押さえ位置で前記膜状体及び前記第１面を前記設置面に向けて窪ませて前記吸音部材を前記設置面に固定する吸音装置。
【請求項２】
各前記貫通孔の中心から前記押さえ位置までの距離は、各前記貫通孔の内径よりも大きくなっている請求項１に記載の吸音装置。
【請求項３】
前記固定部材は、前記吸音部材を貫通するピンである請求項１又は請求項２に記載の吸音装置。
【請求項４】
複数の前記固定部材を備え、
各前記固定部材は、前記吸音部材を貫通する貫通部と、前記貫通部から側方へ突出し、前記押さえ位置で前記膜状体を押さえる押さえ部とを有するピンであり、
互いに隣り合う２個の前記ピンのそれぞれの前記押さえ部の長さは、前記２個のピンの前記貫通部の間の距離の１／２よりも長くなっている請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の吸音装置。
【請求項５】
前記固定部材は、前記押さえ位置に配置される帯状の押さえ部を有している請求項１又は請求項２に記載の吸音装置。
【請求項６】
前記押さえ位置は、互いに隣り合う２つの前記貫通孔のそれぞれの中心からの距離が等しい仮想中心線上にある請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の吸音装置。
【請求項７】
前記固定部材は、開口部が形成された押さえ部を有しており、
前記押さえ部は、前記開口部を通して前記複数の貫通孔を露出させた状態で前記押さえ位置に配置される請求項１又は請求項２に記載の吸音装置。
【請求項８】
前記複数の貫通孔のそれぞれの位置を避けて前記膜状体と前記第１面との間に介在し、前記膜状体を前記第１面に接着している接着層
を備えている請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の吸音装置。
【請求項９】
前記接着層は、複数の接着部を有しており、
前記複数の接着部は、前記膜状体が前記多孔質部材に重なる方向に沿って前記吸音部材を見たとき、各前記貫通孔を挟む位置に位置している請求項８に記載の吸音装置。
【請求項１０】
各前記貫通孔の周縁部には、前記多孔質部材側とは反対側へ前記膜状体から突出する突起部が設けられている請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の吸音装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、吸音装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、音場内の騒音を低減させるために、音場内の壁に穿孔板を対向させ、音場内の壁と穿孔板との間に存在する空気層を隔壁によって複数の筒状空隙に区画した吸音構造が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１１０３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に示されている従来の吸音構造では、高価な隔壁によって空気層を複数の筒状空隙に区画する必要がある。従って、特許文献１に示されている従来の吸音構造では、コストが高くなってしまう。【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、吸音性能の向上を図ることができるとともに、コストの低減化を図ることができる吸音装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明による吸音装置は、第１面及び第２面が形成された多孔質部材と、第１面に重なっている膜状体とを有し、第２面が設置面に重なる吸音部材、及び吸音部材を設置面に固定する固定部材を備え、膜状体には、複数の貫通孔が形成されており、複数の貫通孔のそれぞれの間の距離は、各貫通孔の内径よりも大きくなっており、固定部材は、複数の貫通孔のそれぞれから離れた押さえ位置で膜状体及び第１面を設置面に向けて窪ませて吸音部材を設置面に固定する。
【発明の効果】
【０００７】
この発明による吸音装置によれば、吸音性能の向上を図ることができるとともに、コストの低減化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１による吸音装置を示す斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【図３】図２の吸音部材を示す模式的な拡大断面図である。
【図４】図３の吸音部材を複数の要素にモデル化して示すモデル図である。
【図５】図１の吸音部材における複数の仮想壁を表した吸音装置を示す斜視図である。
【図６】図１のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。
【図７】図１の複数のピンが設置面に固定された状態を示す斜視図である。
【図８】吸音率αと音の周波数Ｆとの関係を実施例と比較例とで比較したグラフである。
【図９】吸音率αと音の周波数Ｆとの関係を実施例１Ａと実施例１Ｂとで比較したグラフである。
【図１０】吸音率αと音の周波数Ｆとの関係を実施例１Ｃと、実施例１Ｄと、実施例１Ｅとで比較したグラフである。
【図１１】この発明の実施の形態１による吸音装置の他の例を示す斜視図である。
【図１２】この発明の実施の形態２による吸音装置を示す斜視図である。
【図１３】図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿った断面図である。
【図１４】条件１のサンプルにおける微細孔に対する接着層の位置関係を示す拡大上面図である。
【図１５】条件２のサンプルにおける微細孔に対する接着層の位置関係を示す拡大上面図である。
【図１６】条件３のサンプルにおける微細孔に対する接着層の位置関係を示す拡大上面図である。
【図１７】条件４のサンプルにおける微細孔の位置を示す拡大上面図である。
【図１８】吸音率αと音の周波数Ｆとの関係を条件１〜条件４のそれぞれのサンプルで比較したグラフである。
【図１９】この発明の実施の形態３による吸音装置を示す斜視図である。
【図２０】この発明の実施の形態４による吸音装置を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による吸音装置を示す斜視図である。また、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。吸音装置１は、空調機器のファン、エレベータの巻上機など、騒音源となる機器の筐体２に設けられる。騒音源となる機器で生じる音は、吸音装置１によって吸音される。
【００１０】
筐体２は、底板２１と、底板２１の外周部に沿って設けられた側板２２とを有している。筐体２には、開口部２３が側板２２の縁部によって形成されている。底板２１には、筐体２の内部の空間に露出する設置面２４が形成されている。
【００１１】
吸音装置１は、設置面２４に固定される。また、吸音装置１は、吸音部材３と、吸音部材３を設置面２４に固定する複数の固定部材としての複数のピン４とを有している。
【００１２】
吸音部材３は、多孔質部材５と、多孔質部材５に重なっている穿孔板（ＭＰＰ：Micro Perforated Panel）６とを有している。この例では、吸音部材３の形状が板状になっている。また、この例では、吸音部材３の厚み方向Ｚが、設置面２４に直交する方向と一致している。
【００１３】
多孔質部材５には、図２に示すように、互いに対向する第１面５１及び第２面５２が形成されている。この例では、多孔質部材５の厚み方向Ｚに第１面５１及び第２面５２が互いに対向している。穿孔板６は、第１面５１に重なっている。設置面２４には、第２面５２が重なっている。
【００１４】
多孔質部材５の内部には、互いに連続する複数の細孔が形成されている。これにより、多孔質部材５は、通気性のある部材となっている。また、多孔質部材５は、弾性材料によって構成されている。これにより、多孔質部材５は、外力を受けることにより弾性変形可能になっている。
【００１５】
多孔質部材５としては、発泡体、繊維集合体などが用いられている。発泡体は、ゴム又は樹脂にガスを細かく分散させて発泡状に成形した部材である。発泡体としては、発泡ウレタンなどが挙げられる。繊維集合体は、互いに絡み合った繊維で構成された部材である。繊維集合体では、互いに絡み合った繊維の間に細孔としての隙間が生じている。繊維集合体としては、グラスウール、ロックウール、不織布などが挙げられる。
【００１６】
穿孔板６は、複数の微細孔６１が複数の貫通孔として形成された膜状体である。この例では、膜状体としてフィルムが用いられている。従って、この例では、複数の微細孔６１が形成されたフィルムが穿孔板６として用いられている。
【００１７】
穿孔板６に用いられているフィルムの材質としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などが挙げられる。また、この例では、穿孔板６の厚みが数十μｍとされている。さらに、この例では、穿孔板６の面積に対する複数の微細孔６１の合計面積の比、即ち微細孔６１の開口率が０．０５％〜１６％程度とされている。この例では、各微細孔６１の断面形状が円形となっている。
【００１８】
複数の微細孔６１は、フィルムに互いに間隔をあけて形成されている。この例では、Ｎ個の微細孔６１が吸音部材３の幅方向Ｘへ等間隔に位置し、Ｍ個の微細孔６１が吸音部材３の奥行き方向Ｙへ等間隔に位置している。ただし、吸音部材３の幅方向Ｘ及び吸音部材３の奥行き方向Ｙは、いずれも吸音部材３の厚み方向Ｚに直交する方向である。吸音部材３の幅方向Ｘは、吸音部材３の奥行き方向Ｙに直交する方向である。また、Ｎ及びＭは、いずれも１以上の整数である。
【００１９】
複数の微細孔６１のそれぞれの間の距離は、各微細孔６１の内径よりも大きくなっている。従って、吸音部材３の幅方向Ｘ及び奥行き方向Ｙのいずれの方向においても、各微細孔６１の間の距離が各微細孔６１の内径よりも大きくなっている。なお、互いに隣り合う２個の微細孔６１の間の距離は、２個の微細孔６１の間に介在する膜状体の寸法である。
【００２０】
各微細孔６１の周縁部には、膜状体から突出する突起部６２がそれぞれ形成されている。各突起部６２は、多孔質部材５側とは反対側へ膜状体から突出している。また、各突起部６２は、微細孔６１の全周にわたって配置されている。これにより、突起部６２は、微細孔６１の内部の空間を囲んでいる。この例では、フィルムに針を刺すことにより微細孔６１がフィルムに形成されている。また、この例では、フィルムに刺した針によってフィルムの一部が押し出されて変形したバリが突起部６２としてフィルムに形成されている。
【００２１】
ここで、図１に示すように、吸音部材３の幅方向Ｘにおける各微細孔６１の中心間距離を、幅方向Ｘの微細孔間距離ａとする。この場合、穿孔板６の幅寸法Ｗ１は、Ｎ×ａで表される。また、吸音部材３の奥行き方向Ｙにおける各微細孔６１の中心間距離を、奥行き方向Ｙの微細孔間距離ｂとする。この場合、穿孔板６の奥行き寸法Ｗ２は、Ｍ×ｂで表される。さらに、多孔質部材５の厚さを多孔質部材厚さｃとする。また、穿孔板６及び突起部６２を合わせた厚さを微細孔形成厚さｔとする。
【００２２】
吸音部材３によって吸音する周波数は、幅方向Ｘの微細孔間距離ａ、奥行き方向Ｙの微細孔間距離ｂ、多孔質部材厚さｃ、微細孔６１の内径ｄ及び微細孔形成厚さｔの少なくともいずれかが変化することにより変わる。即ち、幅方向Ｘの微細孔間距離ａ、奥行き方向Ｙの微細孔間距離ｂ、多孔質部材厚さｃ、微細孔６１の内径ｄ及び微細孔形成厚さｔの少なくともいずれかを小さくすると、吸音部材３によって吸音する周波数が高周波側へ変化する。また、幅方向Ｘの微細孔間距離ａ、奥行き方向Ｙの微細孔間距離ｂ、多孔質部材厚さｃ、微細孔６１の内径ｄ及び微細孔形成厚さｔの少なくともいずれかを大きくすると、吸音部材３によって吸音する周波数が低周波側へ変化する。
【００２３】
従って、狭帯域で高い吸音性能を吸音部材３の吸音性能として確保する場合には、幅方向Ｘの微細孔間距離ａを各微細孔６１間で一定にし、かつ奥行き方向Ｙの微細孔間距離ｂを各微細孔６１間で一定にするのがよい。これに対して、吸音性能が低下しても広帯域での吸音性能を穿孔板６の吸音性能として確保する場合には、幅方向Ｘの微細孔間距離ａ及び奥行き方向Ｙの微細孔間距離ｂの少なくともいずれかが吸音部材３ごとに異なるように複数の吸音部材３を並べて設置面２４に固定するのがよい。なお、幅方向Ｘの微細孔間距離ａは、奥行き方向Ｙの微細孔間距離ｂと同じであってもよいし、奥行き方向Ｙの微細孔間距離ｂと異なっていてもよい。
【００２４】
図３は、図２の吸音部材３を示す模式的な拡大断面図である。また、図４は、図３の吸音部材３を複数の要素にモデル化して示すモデル図である。吸音部材３は、質量２０１がばね２０２及びダンパ２０３を介して設置面２４に接続された１自由度系の振動モデルで表される。即ち、吸音部材３の振動モデルでは、微細孔６１の内部の空気が質量２０１とされる。また、吸音部材３の振動モデルでは、多孔質部材５が配置される空気層がばね２０２と役割をし、微細孔６１及び多孔質部材５を空気が通過するときの粘性抵抗、即ち空気の流れ抵抗がダンパ２０３の役割をする。
【００２５】
従って、吸音部材３の吸音率αは、ダンパ２０３の粘性抵抗の値の調整によって高めることができる。ダンパ２０３の粘性抵抗の値は、多孔質部材５によって調整可能である。従って、多孔質部材５における空気の流れ抵抗は、吸音率αを高める重要なパラメータとなる。
【００２６】
吸音部材３の吸音率αは、各微細孔６１から入射する音の周波数が穿孔板６の共鳴周波数と一致するときに最大になる。また、吸音部材３の吸音率αは、各微細孔６１から入射する音の周波数が穿孔板６の共鳴周波数から離れるにつれて低下する。吸音部材３の吸音率αは、以下の式（１）で表される。
【００２７】
【数１】
0006593835.tif 000002
【００２８】
ただし、Ｚtotalは、穿孔板６及び多孔質部材５による合計インピーダンスである。
【００２９】
各微細孔６１から多孔質部材５に音が入射した場合、音波が微細孔６１から設置面２４に向けて多孔質部材５の内部を放射状に広がる。これにより、各微細孔６１のそれぞれから多孔質部材５の内部に入射した音波同士は、実際には存在しない複数の仮想壁の位置で干渉する。吸音部材３では、音波同士が各仮想壁の位置で干渉することにより、仮想壁の位置に実際の隔壁が存在するのと同様の吸音性能が得られる。
【００３０】
図５は、図１の吸音部材３における複数の仮想壁を表した吸音装置１を示す斜視図である。吸音部材３には、吸音部材３の奥行き方向Ｙに直交する複数の第１仮想壁７１と、吸音部材３の幅方向Ｘに直交する複数の第２仮想壁７２とが複数の仮想壁７として表される。第１仮想壁７１と第２仮想壁７２とは、各微細孔６１の位置から外れた位置で互いに交差している。
【００３１】
各仮想壁７は、互いに隣り合う２個の微細孔６１の間に位置している。具体的には、吸音部材３の奥行き方向Ｙに隣り合う２個の微細孔６１の間に各第１仮想壁７１が位置し、吸音部材３の幅方向Ｘに隣り合う２個の微細孔６１の間に各第２仮想壁７２が位置している。
【００３２】
また、互いに隣り合う２個の微細孔６１のそれぞれから仮想壁７までの距離は、互いに等しくなっている。具体的には、吸音部材３の奥行き方向Ｙに隣り合う２個の微細孔６１のそれぞれから第１仮想壁７１までの距離が互いに等しくなっており、吸音部材３の幅方向Ｘに隣り合う２個の微細孔６１のそれぞれから第２仮想壁７２までの距離が互いに等しくなっている。
【００３３】
穿孔板６には、複数の第１仮想中心線７１ａと、複数の第２仮想中心線７２ａとが複数の仮想中心線７ａとして設定されている。
【００３４】
各第１仮想中心線７１ａは、穿孔板６と各第１仮想壁７１とが交差する位置に設定されている。各第２仮想中心線７２ａは、穿孔板６と各第２仮想壁７２とが交差する位置に設定されている。
【００３５】
これにより、各仮想中心線７ａは、互いに隣り合う２個の微細孔６１の間に位置している。即ち、吸音部材３の奥行き方向Ｙに隣り合う２個の微細孔６１の間に各第１仮想中心線７１ａが位置し、吸音部材３の幅方向Ｘに隣り合う２個の微細孔６１の間に各第２仮想中心線７２ａが位置している。
【００３６】
また、互いに隣り合う２個の微細孔６１のそれぞれから仮想中心線７ａまでの距離は、互いに等しくなっている。即ち、吸音部材３の奥行き方向Ｙに隣り合う２個の微細孔６１のそれぞれから第１仮想中心線７１ａまでの距離が互いに等しくなっており、吸音部材３の幅方向Ｘに隣り合う２個の微細孔６１のそれぞれから第２仮想中心線７２ａまでの距離が互いに等しくなっている。
【００３７】
複数のピン４は、複数の微細孔６１のそれぞれから離れた押さえ位置で吸音部材３を設置面２４に向けて押さえている。各ピン４の押さえ位置は、仮想中心線７ａ上に設定されている。この例では、第１仮想中心線７１ａと第２仮想中心線７２ａとの交点の位置に各ピン４の押さえ位置が設定されている。従って、この例では、図１に示すように、微細孔６１の中心から吸音部材３の奥行き方向Ｙへ微細孔間距離ａの１／２の距離Ｐ１だけ離れ、かつ微細孔６１の中心から吸音部材３の幅方向Ｘへ微細孔間距離ｂの１／２の距離Ｐ２だけ離れた位置にピン４の押さえ位置が設定されている。
【００３８】
図６は、図１のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。各ピン４は、吸音部材３を貫通する棒状の貫通部４１と、貫通部４１の一端部に設けられた接続部４２と、貫通部４１の他端部に設けられた押さえ部４３とを有している。
【００３９】
貫通部４１は、吸音部材３の厚み方向Ｚに沿って配置されている。この例では、第１仮想壁７１と第２仮想壁７２との交線上に貫通部４１が配置されている。これにより、各微細孔６１から多孔質部材５の内部に入射する音波に対するピン４の影響が小さくなる。
【００４０】
接続部４２は、設置面２４に接続されている。この例では、接続部４２の形状が、貫通部４１の一端部から径方向へ広がるフランジ状になっている。これにより、設置面２４に対するピン４の接続状態が安定する。
【００４１】
押さえ部４３は、吸音部材３から外部に露出している。また、押さえ部４３は、貫通部４１の他端部から貫通部４１の側方へ突出する棒状部である。各ピン４は、押さえ部４３によって吸音部材３を設置面２４に押さえている。この例では、図５に示すように、吸音部材３の厚み方向Ｚに沿ってピン４を見たとき、各押さえ部４３が第１仮想中心線７１ａ上に配置されている。
【００４２】
穿孔板６及び第１面５１は、押さえ部４３によって押さえられることにより設置面２４に向けて窪んでいる。即ち、各ピン４は、押さえ部４３で吸音部材３を押さえることにより、穿孔板６及び第１面５１を設置面２４に向けて窪ませている。多孔質部材５は、第１面５１が窪んで弾性変形することにより、穿孔板６に向けて弾性復元力を発生している。穿孔板６は、多孔質部材５の弾性復元力を受けることにより、穿孔板６の厚み方向に直交する図６の矢印の方向へ張力を発生している。
【００４３】
次に、吸音装置１の製造方法について説明する。図７は、図１の複数のピン４が設置面２４に固定された状態を示す斜視図である。吸音装置１を製造するときには、多孔質部材５の第１面５１に穿孔板６を重ねることにより吸音部材３を予め作製しておく。複数の微細孔６１は、フィルムに針を刺すことにより形成する。これにより、フィルムの一部が押し出されて生じる突起部６２が各微細孔６１の周縁部に形成される。
【００４４】
突起部６２を多孔質部材５に向けた状態で穿孔板６を多孔質部材５に重ねると、多孔質部材５と穿孔板６との間に突起部６２の高さ分だけ隙間が生じてしまう。従って、吸音部材３を作製するときには、多孔質部材５と穿孔板６との間に隙間が生じないようにするために、各突起部６２を多孔質部材５側とは反対側に向けて穿孔板６を多孔質部材５の第１面５１に重ねる。
【００４５】
吸音装置１を製造するときには、まず複数のピン４を設置面２４に固定する。このとき、フランジ状の接続部４２を設置面２４に接続する。また、このとき、各ピン４では、貫通部４１及び押さえ部４３を曲げていない状態の直線棒状部を形成しておく。各ピン４の直線棒状部の長さは、多孔質部材５の厚みと、穿孔板６の厚みとを合計した長さよりも長くされている。
【００４６】
この後、吸音部材３を設置面２４に重ねる。このとき、多孔質部材５及び穿孔板６の順に各ピン４の直線棒状部を刺し込みながら、吸音部材３を設置面２４に押し込む。これにより、各ピン４の直線棒状部が吸音部材３を貫通して、各ピン４の直線棒状部の一部が吸音部材３から突出する。このとき、各ピン４の直線棒状部は、穿孔板６のフィルムを押し破る。これにより、各ピン４の直線棒状部の外周面に密着するバリがフィルムに形成される。従って、穿孔板６と各ピン４との接触面積が大きくなり、各ピン４に対して穿孔板６が滑ることが抑制されている。
【００４７】
この後、各ピン４の一部が吸音部材３から突出する位置で、吸音部材３を設置面２４に向けて押し込んで穿孔板６及び第１面５１を窪ませる。このとき、多孔質部材５は、各ピン４の周囲で弾性変形する。
【００４８】
この後、穿孔板６及び第１面５１を設置面２４に向けて窪ませた状態で、各ピン４の直線棒状部の吸音部材３から突出した部分を折り曲げる。これにより、各ピン４の直線棒状部のうち、吸音部材３を貫通する部分が貫通部４１となり、吸音部材３から外部に露出して折れ曲がった部分が押さえ部４３となる。これにより、吸音部材３は、設置面２４に固定される。穿孔板６及び第１面５１が設置面２４に向けて窪んだ状態は、吸音部材３が押さえ部４３で押さえられることにより維持される。このようにして、吸音装置１が製造される。
【００４９】
このような吸音装置１では、各ピン４が、各微細孔６１から離れた押さえ位置で穿孔板６及び第１面５１を設置面２４に向けて窪ませて吸音部材３を設置面２４に固定する。このため、穿孔板６に張力を生じさせることができ、多孔質部材５に穿孔板６をより確実に密着させることができる。これにより、吸音部材３の吸音率αの向上を図ることができ、吸音装置１の吸音性能の向上を図ることができる。また、多孔質部材５を高価な隔壁とする必要もなくなる。従って、吸音装置１のコストの低減化を図ることもできる。
【００５０】
ここで、吸音率αと音の周波数Ｆ[Ｈｚ]との関係を実施例と比較例とで比較した。実施例では、実施の形態１のように、各ピン４によって吸音部材３を設置面２４に固定し、各ピン４によって穿孔板６及び第１面５１を設置面２４に向けて窪ませている。これに対して、比較例では、穿孔板６と多孔質部材５との間に隙間がある状態で各ピン４を用いずに吸音部材３を設置面２４に固定している。実施例及び比較例では、音響管によって測定した垂直入射吸音率を吸音率αとした。
【００５１】
図８は、吸音率αと音の周波数Ｆとの関係を実施例と比較例とで比較したグラフである。なお、図８では、実施例を実線で示し、比較例を破線で示している。図８に示すように、実施例では、比較例に比べて、吸音率αが大きくなることが分かる。従って、各ピン４によって穿孔板６及び第１面５１を設置面２４に向けて窪ませる構成が、吸音装置１の吸音性能の向上に寄与していることが分かる。
【００５２】
また、吸音部材３は、吸音部材３を貫通する複数のピン４によって設置面２４に固定される。このため、設置面２４に吸音部材３を容易に固定することができる。
【００５３】
また、ピン４によって吸音部材３を押さえる押さえ位置は、互いに隣り合う２個の微細孔６１のそれぞれからの距離が等しい仮想中心線７ａ上に設定されている。このため、吸音装置１の吸音率αの向上をより確実に図ることができる。
【００５４】
ここで、ピン４の押さえ位置が仮想中心線７ａ上にある実施例１Ａと、ピン４の押さえ位置が仮想中心線７ａ上の位置よりも微細孔６１に近い位置にある実施例１Ｂとで、吸音率αと音の周波数Ｆ[Ｈｚ]との関係を比較した。
【００５５】
図９は、吸音率αと音の周波数Ｆとの関係を実施例１Ａと実施例１Ｂとで比較したグラフである。図９に示すように、実施例１Ａの吸音率αが実施例１Ｂの吸音率αよりも高いことが分かる。これにより、ピン４の押さえ位置が仮想中心線７ａ上にある構成が、吸音装置１の吸音性能の向上に寄与していることが分かる。ピン４の押さえ位置が仮想中心線７ａから外れて微細孔６１に近い位置にある場合、多孔質部材５の内部のインピーダンスが変化することにより、ピン４の周囲での吸音性能が低下しやすくなる。
【００５６】
また、各微細孔６１の周縁部には、多孔質部材５側とは反対側へ膜状体から突出する突起部６２が形成されている。このため、穿孔板６と多孔質部材５との間に突起部６２が介在することを回避することができる。これにより、多孔質部材５に穿孔板６をさらに確実に密着させることができる。
【００５７】
ここで、穿孔板６に突起部６２がない実施例１Ｃと、突起部６２の高さが０．１[ｍｍ]である実施例１Ｄと、突起部６２の高さが０．２[ｍｍ]である実施例１Ｅとで、吸音率αと音の周波数Ｆ[Ｈｚ]との関係を比較した。
【００５８】
図１０は、吸音率αと音の周波数Ｆとの関係を実施例１Ｃと、実施例１Ｄと、実施例１Ｅとで比較したグラフである。図１０に示すように、吸音部材３では、最大吸音率となる音の周波数が突起部６２の高さが高くなるにつれて低周波側へシフトすることが分かる。また、吸音部材３では、突起部６２の高さが高くなるにつれて吸音部材３の最大吸音率が向上することが分かる。
【００５９】
このように、突起部６２によって微細孔６１の深さを長くすることにより、最大吸音率となる音の周波数を吸音の困難な低周波側へシフトさせることができる。また、微細孔６１を通過する空気と微細孔６１の内面との間の摩擦のエネルギが増え、音の振動エネルギを熱エネルギに変換しやすくすることができる。これにより、吸音部材３の最大吸音率を向上させることができる。このようなことから、各微細孔６１の周縁部に突起部６２が設けられていることにより、吸音装置１の吸音性能の向上をさらに確実に図ることができる。
【００６０】
なお、実施の形態１では、共通の仮想中心線７ａ上で互いに隣り合う２個のピン４のそれぞれの押さえ部４３が互いに離れている。しかし、図１１に示すように、共通の仮想中心線７ａ上で互いに隣り合う２個のピン４のそれぞれの押さえ部４３が互いに重なる部分を有していてもよい。この場合、共通の仮想中心線７ａ上で互いに隣り合う２個のピン４の貫通部４１の間の距離をｄとすると、２個のピン４のそれぞれの押さえ部４３の長さがｄ／２よりも長くなる。このようにすれば、吸音部材３を各ピン４で押さえる範囲を広げることができ、吸音装置１の吸音性能の向上をさらに確実に図ることができる。
【００６１】
図１１では、各ピン４の押さえ部４３が幅方向Ｘに沿って配置されている。しかし、各ピン４の押さえ部４３を奥行き方向Ｙに沿って配置してもよい。
【００６２】
また、実施の形態１では、複数の微細孔６１が、幅方向Ｘに沿った直線上に位置し、かつ奥行き方向Ｙに沿った直線上に位置している。しかし、奥行き方向Ｙに沿った直線から幅方向Ｘへ交互にずれた千鳥状に複数の微細孔６１の位置を設定してもよい。また、幅方向Ｘに沿った直線から奥行き方向Ｙへ交互にずれた千鳥状に複数の微細孔６１の位置を設定してもよい。
【００６３】
実施の形態２．
図１２は、この発明の実施の形態２による吸音装置を示す斜視図である。また、図１３は、図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿った断面図である。吸音部材３は、穿孔板６と多孔質部材５との間に介在する接着層８を有している。接着層８は、穿孔板６を多孔質部材５の第１面５１に接着している。また、接着層８は、穿孔板６及び多孔質部材５が重なる方向に沿って吸音部材３を見たとき、各微細孔６１を避けて配置されている。これにより、各微細孔６１での通気抵抗が過剰に大きくなることが回避され、吸音部材３の吸音性能の低下が抑制される。接着層８としては、両面粘着テープ、樹脂系接着剤などが用いられる。他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００６４】
このような吸音装置１では、穿孔板６と多孔質部材５の第１面５１との間に接着層８が介在している。このため、穿孔板６と第１面５１との間に隙間を生じにくくすることができる。これにより、吸音装置１の吸音性能の向上をさらに確実に図ることができる。
【００６５】
ここで、各微細孔６１に対する接着層８の位置関係を互いに異ならせた条件１〜条件３の吸音部材３のサンプルと、穿孔板６と多孔質部材５との間に接着層８を介在させない条件４の吸音部材３のサンプルとを作製し、条件１〜条件４のそれぞれのサンプルでの吸音率αを測定した。
【００６６】
図１４は、条件１のサンプルにおける微細孔６１に対する接着層８の位置関係を示す拡大上面図である。接着層８は、奥行き方向Ｙに沿って配置された複数の接着部８１を有している。条件１のサンプルでは、微細孔６１と接着部８１とが幅方向Ｘへ交互に配置されている。これにより、条件１のサンプルでは、穿孔板６が多孔質部材５に重なる方向に沿って吸音部材３を見たとき、幅方向Ｘについて微細孔６１を両側から挟む位置に複数の接着部８１が配置されている。条件１のサンプルでは、微細孔６１の周縁部が両側の接着部８１に接している。また、条件１のサンプルでは、各ピン４を用いずに吸音部材３を設置面２４に固定している。他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００６７】
図１５は、条件２のサンプルにおける微細孔６１に対する接着層８の位置関係を示す拡大上面図である。条件２のサンプルにおける各接着部８１の幅は、条件１のサンプルにおける各接着部８１の幅の１／２となっている。条件２のサンプルでは、各微細孔６１が各接着部８１に接していない。他の構成は、条件１のサンプルと同様である。
【００６８】
図１６は、条件３のサンプルにおける微細孔６１に対する接着層８の位置関係を示す拡大上面図である。条件３のサンプルでは、条件１のサンプルにおける幅方向Ｘへ並ぶ複数の接着部８１の位置のうち、１列おきに特定した位置にのみ接着部８１が配置されている。これにより、条件３のサンプルでは、穿孔板６が多孔質部材５に重なる方向に沿って吸音部材３を見たとき、幅方向Ｘにおける各微細孔６１の両側のうちの一方側にのみ接着部８１が配置されている。また、条件３のサンプルでは、微細孔６１の周縁部が隣の接着部８１に接している。他の構成は、条件１のサンプルと同様である。
【００６９】
図１７は、条件４のサンプルにおける微細孔６１の位置を示す拡大上面図である。条件４のサンプルでは、穿孔板６と多孔質部材５との間に接着層８が介在していない。他の構成は、条件１のサンプルと同様である。
【００７０】
図１８は、吸音率αと音の周波数Ｆとの関係を条件１〜条件４のそれぞれのサンプルで比較したグラフである。図１８に示すように、条件１〜条件４のそれぞれのサンプルのうち、最大吸音率が得られるサンプルは、条件１のサンプルであることが分かる。条件２のサンプルの最大吸音率は、条件１のサンプルよりも低くなっている。しかし、条件２のサンプルでは、吸音率αが条件１のサンプルよりも少し広帯域化している。これに対して、条件３及び条件４のサンプルでは、条件１及び条件２のサンプルよりも吸音率αが大きく低下している。
【００７１】
条件２のサンプルと条件３のサンプルとを比べると、接着層８に含まれる各接着部８１の合計面積は、条件２及び条件３のサンプルでほぼ同じである。しかし、吸音率αは、条件２のサンプルのほうが条件３のサンプルよりも高くなっている。このことから、微細孔６１を挟む位置に複数の接着部８１が位置している構成が、吸音装置１の吸音性能の向上に寄与することが分かる。また、最大吸音率は、条件１のサンプルのほうが条件２のサンプルよりも高くなっている。このことから、微細孔６１の周縁部に接する位置に接着部８１が位置している構成も、吸音装置１の吸音性能の向上に寄与することが分かる。
【００７２】
このように、穿孔板６が多孔質部材５に重なる方向へ吸音部材３を見たとき、微細孔６１を挟む位置に複数の接着部８１を配置することにより、吸音装置１の吸音性能をさらに確実に向上させることができる。
【００７３】
また、穿孔板６が多孔質部材５に重なる方向へ吸音部材３を見たときに各微細孔６１の周縁部に接する位置に接着部８１を配置することにより、吸音装置１の吸音性能をさらに確実に向上させることができる。
【００７４】
なお、条件１〜条件３のそれぞれのサンプルの吸音率αは、いずれも条件４のサンプルよりも向上している。従って、条件１〜条件３のそれぞれのサンプルに実施の形態１の各ピン４による固定の構成を適用することにより、吸音装置１の吸音性能をさらに確実に向上させることができる。即ち、各ピン４によって穿孔板６及び第１面５１を設置面２４に向けて窪ませて条件１〜条件３のそれぞれの吸音部材３のサンプルを設置面２４に固定することにより、吸音装置１の吸音性能をさらに確実に向上させることができる。
【００７５】
なお、複数の接着部８１の配置は、条件１〜条件３のサンプルにおける配置に限定されず、各微細孔６１を避けて複数の接着部８１が配置されていれば、各接着部８１の位置をどのようにしてもよい。
【００７６】
実施の形態３．
図１９は、この発明の実施の形態３による吸音装置を示す斜視図である。吸音部材３は、固定部材としての複数の帯状のフレーム９によって設置面２４に固定されている。この例では、各フレーム９が吸音部材３の奥行き方向Ｙへ互いに間隔をあけて配置されている。
【００７７】
各フレーム９は、吸音部材３の幅方向Ｘの両側で設置面２４に接続される一対の接続部９１と、設置面２４に向けて吸音部材３を押さえる帯状の押さえ部９２と、一対の接続部９１のそれぞれを押さえ部９２に繋ぐ一対の連結部９３とを有している。
【００７８】
各連結部９３は、吸音部材３の側面の外側に配置されている。押さえ部９２の一端部は、一方の連結部９３を介して一方の接続部９１に繋がっている。押さえ部９２の他端部は、他方の連結部９３を介して他方の接続部９１に繋がっている。
【００７９】
押さえ部９２は、吸音部材３の幅方向Ｘに沿って配置されている。また、押さえ部９２は、各微細孔６１のそれぞれから離れた押さえ位置で設置面２４に向けて吸音部材３を押さえている。この例では、奥行き方向Ｙへ隣り合う２個の微細孔６１のそれぞれからの距離が等しい仮想中心線７１ａ上に押さえ部９２の押さえ位置が設定されている。これにより、この例では、各微細孔６１の中心から押さえ部９２の押さえ位置までの距離が各微細孔６１の内径よりも大きくなっている。
【００８０】
各フレーム９は、押さえ位置で吸音部材３を押さえ部９２によって押さえることにより、穿孔板６及び第１面５１を設置面２４に窪ませている。多孔質部材５は、第１面５１が窪んで弾性変形することにより、穿孔板６に向けて弾性復元力を発生している。穿孔板６が多孔質部材５の弾性復元力を受けることにより、穿孔板６に張力が発生する。
【００８１】
各フレーム９は、たわみにくい材料によって構成されている。これにより、押さえ部９２の全体にわたる押さえ位置で穿孔板６に張力を発生させることができる。各フレーム９を構成する材料としては、金属、樹脂などが用いられている。各フレーム９の材料として用いられる金属としては、アルミニウム、ステンレスなどが挙げられる。他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００８２】
フレーム９の高さは、接続部９１から押さえ部９２までの連結部９３の寸法で決まっている。フレーム９の高さは、設置面２４に固定されていないときの吸音部材３の厚み方向の寸法よりも低くしておく。吸音部材３を設置面２４に固定するときには、一対の連結部９３の間に吸音部材３を嵌めて設置面２４に向けてフレーム９を押し込む。フレーム９を設置面２４に向けて押し込むと、穿孔板６及び第１面５１が押さえ部９２によって設置面２４に向けて窪みながら、多孔質部材５が弾性変形する。この後、各接続部９１を設置面２４に接続することにより、吸音部材３を設置面２４に固定する。
【００８３】
このような吸音装置１では、帯状の押さえ部９２によって穿孔板６及び第１面５１を設置面２４に向けて窪ませている。このため、穿孔板６及び第１面５１を窪ませる範囲をピン４に比べて広げることができる。これにより、穿孔板６に張力を発生させる範囲を広げることができ、多孔質部材５に穿孔板６を密着させる範囲を広げることができる。従って、吸音部材３の吸音率αの向上をさらに確実に図ることができ、吸音装置１の吸音性能の向上をさらに確実に図ることができる。
【００８４】
なお、実施の形態３では、帯状の押さえ部９２が仮想中心線７１ａ上に配置されている。しかし、帯状の押さえ部９２の押さえ位置は、各微細孔６１を避けた位置であれば、仮想中心線７１ａ上の位置に限定されない。
【００８５】
また、実施の形態３では、実施の形態１による吸音部材３がフレーム９によって設置面２４に固定されている。しかし、接着層８を用いた実施の形態２による吸音部材３をフレーム９によって設置面２４に固定するようにしてもよい。
【００８６】
実施の形態４．
図２０は、この発明の実施の形態４による吸音装置を示す斜視図である。吸音部材３は、吸音部材３を覆う固定部材としてのカバー１０によって設置面２４に固定されている。
【００８７】
カバー１０は、吸音部材３の奥行き方向Ｙの両側で設置面２４に接続される一対の接続部１０１と、設置面２４に向けて吸音部材３を押さえる板状の押さえ部１０２と、一対の接続部１０１のそれぞれを押さえ部１０２に繋ぐ一対の連結部１０３とを有している。
【００８８】
各連結部１０３は、吸音部材３の側面の外側に配置されている。押さえ部１０２の一端部は、一方の連結部１０３を介して一方の接続部１０１に繋がっている。押さえ部１０２の他端部は、他方の連結部１０３を介して他方の接続部１０１に繋がっている。
【００８９】
押さえ部１０２には、開口部１０４が形成されている。押さえ部１０２は、開口部１０４を通して複数の微細孔６１を露出させた状態で押さえ位置に配置される。これにより、複数の微細孔６１の周囲を囲む枠状の範囲が押さえ部１０２の押さえ位置となっている。押さえ部１０２は、各微細孔６１のそれぞれから離れた押さえ位置で設置面２４に向けて吸音部材３を押さえている。この例では、各微細孔６１の中心から押さえ部１０２の押さえ位置までの距離、即ち各微細孔６１の中心から開口部１０４の内周部までの距離が、各微細孔６１の内径よりも大きくなっている。
【００９０】
カバー１０は、押さえ位置で吸音部材３を押さえ部１０２によって押さえることにより、穿孔板６及び第１面５１を設置面２４に向けて窪ませている。多孔質部材５は、第１面５１が窪んで弾性変形することにより、穿孔板６に向けて弾性復元力を発生している。穿孔板６が多孔質部材５の弾性復元力を受けることにより、穿孔板６に張力が発生する。カバー１０を構成する材料は、実施の形態２のフレーム９を構成する材料と同様である。他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００９１】
カバー１０の高さは、接続部１０１から押さえ部１０２までの連結部１０３の寸法で決まっている。カバー１０の高さは、設置面２４に固定されていないときの吸音部材３の厚み方向の寸法よりも低くしておく。吸音部材３を設置面２４に固定するときには、一対の連結部９３の間に吸音部材３を嵌めて設置面２４に向けてカバー１０を押し込む。このとき、複数の微細孔６１が開口部１０４を通して露出される。カバー１０を設置面２４に向けて押し込むと、穿孔板６及び第１面５１が押さえ部１０２によって設置面２４に向けて窪みながら多孔質部材５が弾性変形する。この後、各接続部１０１を設置面２４に接続することにより、吸音部材３を設置面２４に固定する。
【００９２】
このような吸音装置１では、開口部１０４が形成された板状の押さえ部１０２を有している。また、押さえ部１０２は、開口部１０４を通して複数の微細孔６１を露出させた状態で押さえ位置に配置される。このため、穿孔板６及び第１面５１を窪ませる範囲をさらに広げることができる。これにより、穿孔板６に張力を発生させる範囲を広げることができ、多孔質部材５に穿孔板６を密着させる範囲を広げることができる。従って、吸音部材３の吸音率αの向上をさらに確実に図ることができ、吸音装置１の吸音性能の向上をさらに確実に図ることができる。また、押さえ部１０２によって吸音部材３を押さえる範囲を広げることができることから、吸音部材３のアスペクト比が大きい場合であっても、設置面２４に吸音部材３を容易にかつより確実に固定することができる。
【００９３】
なお、実施の形態４では、実施の形態１による吸音部材３がカバー１０によって設置面２４に固定されている。しかし、接着層８を用いた実施の形態２による吸音部材３をカバー１０によって設置面２４に固定するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００９４】
１  吸音装置、３  吸音部材、４  ピン（固定部材）、５  多孔質部材、６  穿孔板（膜状体）、７ａ  仮想中心線、８  接着層、９  フレーム（固定部材）、１０  カバー（固定部材）、２４  設置面、４１  貫通部、４３  押さえ部、５１  第１面、５２  第２面、６１  微細孔（貫通孔）、６２  突起部、７１ａ  第１仮想中心線、７２ａ  第２仮想中心線、８１  接着部、９２  押さえ部、１０２  押さえ部、１０４  開口部。
【要約】
吸音装置は、吸音部材と、吸音部材を設置面に固定する固定部材とを有している。吸音部材は、第１面及び第２面が形成された多孔質部材と、第１面に重なっている膜状体とを有している。膜状体には、複数の貫通孔が形成されている。複数の貫通孔のそれぞれの間の距離は、各貫通孔の内径よりも大きくなっている。固定部材は、複数の貫通孔のそれぞれから離れた押さえ位置で膜状体及び第１面を設置面に向けて窪ませて吸音部材を設置面に固定する。【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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