(57)【要約】【課題】  本発明は、膜状材料に対し全く新しい概念を導入して、適用対象の周波数帯域の幅を大幅に拡大させることを目的とするもので、これによって適用対象の周波数帯域の幅を大幅に拡大できたものである。特に、完全不燃性の吸音材料や構造体で、吸音性能、軽量、経済性等に優れた複合吸音構造体を提供できたものである。【解決手段】  音波を透過する網目構造体と膜状材料とを密着させ、部分的に相互を固定して一体化し、かつ、網目構造体及び膜状材料に空気層が連結された複合吸音構造体。１、２‥網目構造体、３‥膜状材料、４‥ホッチキス、５‥空気層。【選択図】  図３ 
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
音波を透過する網目構造体と膜状材料とを密着させ、部分的に相互を固定して一体化し、かつ、網目構造体及び膜状材料に空気層が連結されていることを特徴とする複合吸音構造体。
【請求項２】
網目構造体と膜状材料が、一枚或いは複数枚が交互に密着した請求項１記載の複合吸音構造体。
【請求項３】
膜状材料が複数枚重ね合わされた請求項１又は２記載の複合吸音構造体。
【請求項４】
網目構造体が、金属材料又は高分子材料である請求項１乃至３いずれか記載の複合吸音構造体。
【請求項５】
膜状材料が、金属材料、高分子材料、木質材料である材料又は高分子材料である請求項１乃至３いずれか記載の複合吸音構造体。
【請求項６】
網目構造体と膜状材料の部分的な相互の固定が、密着した面が音響的な励振を受けたとき摺動可能にした請求項１乃至５いずれか記載の複合吸音構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、騒音低減や音場調整における吸音技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の吸音材料（構造体）は、中高音域用としてグラスウールに代表される多孔質材料、中音域用として孔明板構造体や空気層を設けて適用する膜状材料、低音域用としていずれも空気層を設けて適用する板状材料、孔明板構造体、スリット構造体、レゾネーターがあるが、多孔質材料以外は、適用対象周波数帯域の幅が狭く、その適用に限界がある。
【０００３】
従来技術の中で膜状材料がもう少し広帯域の吸音性能が向上できれば、吸音構造の簡素化、施工性、経済性などで適用しやすい、優れた吸音材料になる。しかし、従来の膜状材料は、その固有振動数付近でしか吸音性能を発揮しないので、広帯域（例えば、鉄道騒音の吸音対象主周波数帯域は５００Ｈｚ〜２，０００Ｈｚ）の騒音には対応できず、その適用には限界があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、この従来の膜状材料に対し、全く新しい概念を導入することで、適用対象の周波数帯域の幅を大幅に拡大させることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の要旨は、音波を透過する網目構造体と膜状材料とを密着させ、部分的に相互を固定して一体化し、かつ、網目構造体及び膜状材料に空気層を連結させたことを特徴とする複合吸音構造体を提供するものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は上記のような構成としたものであり、これによって適用対象の周波数帯域の幅を大幅に拡大できたものである。特に、完全不燃性の吸音材料や構造体で、吸音性能、軽量、経済性等に優れた複合吸音構造体を提供できたものである。又、本発明の構造体によれば、特別な撥水処理を施さなくても雨水にも吸音特性が影響されず、水洗いも可能であることも大きな利点である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明における網目構造体は孔明構造体を含むものであって、鉄、ステンレス、アルミミ等の金属材料、樹脂等の高分子材料にて構成されており、網目、孔等が多数開口している構造体である。
【０００８】
一方、膜状材料は鉄箔、ステンレス箔、アルミニュウム箔等の金属材料、フツ素フィルム、テフロンフィルム等の高分子材料、新聞紙、和紙等の木質材料があり、比較的薄いフィルム状の膜状材料である。かかる膜状材料は複数枚積層することができることは言うまでもない。尚、特に問題となる２５０Ｈｚ〜４，０００Ｈｚで高度の吸音率を出すためには、例えば２０〜３０ミクロン以下ではあるが、この範囲外であっても効果があることを確認しており、特に限定するものではない。
【０００９】
網目構造体と膜状材料とは、一枚或いは複数枚が交互に密着したものであり、両者が部分的に固定された構造である。そして、密着した面が音響的な励振を受けたとき摺動可能にした構造であって、その一面に空気層を設けて構成した複合吸音構造体である。かかる複合吸音構造体を構成する材料は、適切な材料種別、網目等の開口率、剛性、空気層等を選ぶことにより、要求された周波数帯域の吸音特性に適合した複合吸音構造体を実現できる。
【００１０】
膜状材料について述べると、膜状材料単一の場合の吸音特性は、その複数の固有振動数付近で共振するもので膜状材料の中で熱エネルギーに変換され吸音機能が発揮されるが、周波数特性のデイップが多く、また熱エネルギーの変換効率が悪いために吸音特性も狭帯域でありかつ特性もそれほど高くない。従って、広帯域で高い吸音特性が要求される対象には適用が難しく、その用途は限られたものとなっていた。
【００１１】
これに対して、本発明の複合吸音構造体は、網目構造体と膜状材料を特殊な固定方法にて一体化したものであり、音響的な励振を受けて複雑な固有振動数付近（図１（基本パタ−ン）：共振状態は広帯域でブロード）で振動する。このため、膜状材料の中で熱エネルギーに変換されるだけでなく、網目構造体と膜状材料の間での摩擦により効率よく熱エネルギーに変換され、膜状材料単一の場合に比べて、図２（基本パタ−ン）に示すようにデイップもなく広帯域で飛躍的に吸音性能が改善されることとなったものである。
【００１２】
そして、その吸音特性も要求される吸音性能に対して、網目構造体と膜状材料の構成とそれに適した空気層を設けることにより、自在に対応することが出来ることとなったものである。かかる空気室の存在の有無については、後述するように４，０００Ｈｚ以下の領域ではほとんど吸音率がないことが判明したもので、その必要性は明らかである。
【００１３】
本発明の狙いは以上のように如何に熱エネルギーヘの変換効率を高めるかにあるので、複合吸音構造体を構成する固定方法は、音響的な励振を受けたときに互いに摺動し、熱エネルギーに変換されやすくする固定方法なら何でもよく、ホッチキス止め、ビス止め、リベット止め、ミシン縫い等で複合体全体を複数箇所、点的、分散的に固定することが重要である。
【００１４】
ここで、具体例をもって示せば、図３及び図４は本発明の複合吸音構造体の代表例の概念図を示すものであり、図３は断面図、図４は斜視図である。即ち、網目構造体１と網目構造体２との間に膜状材料３を挟み、ホッチキス４で相互に密着するように固定したものを空気層５を設けて構成した複合吸音構造体を示す。この網目構造体１、２は、孔明構造体であってもよいし、網目構造体と孔明構造体で膜状材料を挟み、同様に複合化してもよい。又、網目構造体を更に増設し、その間に膜状材料を挟み、これらをホッチキスで相互に密着固定させることができることは勿論である。
【００１５】
本発明によれば、網目構造体、膜状材料、固定材料等、構成材料の全てを金属材料で構成すれば、構造がシンプルで、吸音特性に優れ、耐久性及び経済性のある完全不燃の吸音材が可能になることも大きな特徴である。
【実施例】
【００１６】
（実施例１）
本発明の複合吸音構造体の代表例は図３及び図４に示す通りであり、ステンレス製平織金網１、２（線径：０．３８ｍｍ、１０メッシュ）２枚の間に、アルミニュウム箔３（厚さ：１２ミクロン）を挟み、互いに密着するようにホッチキス４（Ｎｏ．１０−１Ｍ）で固定し、この例では空気層５（５０ｍｍ）を直列に設けた構成である。
【００１７】
（比較例１）
比較例１は膜状材料としてアルミニュウム箔１５（厚さ：１２ミクロン）である。
【００１８】
（比較例２）
比較例２は前記と同様のステンレス製平織金網２枚を重ねたものである。
【００１９】
（比較例３）
比較例３は図３において空気層を形成しない構成である。
【００２０】
垂直入射吸音率測定装置により各例の試験サンプルを空気層５０ｍｍを設けて吸音率を測定した。尚、垂直入射吸音率測定方法はＩＳＯ・１０５３２−２に規定されている。
【００２１】
測定結果を図５に示す。この結果から、膜状材料（比較例１−図５中のｂ線）、網目構造体（比較例２−図５中のｃ線）に比べて、本発明の具体例である複合吸音構造体（実施例１−図５中のａ線）は、広帯域で、大幅に吸音率が向上しており、従来にない吸音性能が得られ、本発明の複合吸音構造体の有効性が証明されている。又、この構成は全て金属材料で構成されており、完全不燃材料による吸音性能に優れた吸音構造体を提供できることも示している。尚、空気層がない場合（比較例３）を図５中のｄ線で示すが、これによって空気層の必要性が証明できたものである。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明によれば、膜状材料単一の場合では実現できない広帯域の周波数で高い吸音性能を発揮することが明らかになったものであり、適用の対象は、鉄道・道路分野の遮音壁あるいはトンネル内に使われる吸音構造部分、建築分野の騒音低減に用いられる吸音構造部分、自動車、建機等のエンジン周り、車室、キャビン内の吸音構造部分、家電製品の騒音低減のための吸音構造部分、鉄道車両に使われる吸音構造部分、音楽室、ホール等の音場特性調整用の吸音構造部分など幅広く適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の複合吸音構造体の共振状態の振動伝達率のグラフである。
【図２】本発明の複合吸音構造体の吸音率のグラフである。
【図３】本発明の複合吸音構造体の概念図を示す断面図である。
【図４】図３の複合吸音構造体の斜視図である。
【図５】図５は複合吸音構造体及び比較例における吸音率を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２４】
１、２‥網目構造体、
３‥膜状材料、
４‥ホッチキス、
５‥空気層。
【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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