(57)【要約】【課題】本発明は、車両、産業機械、空調機、家電製品、住宅等の内部閉空間における反射音の吸収、及びその結果としての外部伝搬音の低減を目的として使用される吸音構造体に関するものである。【解決手段】本発明の要旨は、多孔質材料を吸音母材とし、当該吸音母材の面に不織表皮材を複合してなる吸音構造体において、吸音母材内部のかさ密度を不織表皮材側を大きく他側に向けて次第に小さくし、不織表皮材側を音波の入射側に向けて設置することを特徴とする吸音構造体である。１‥吸音母材、２‥ホットメルト材、３‥不織布、１００‥吸音構造体。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多孔質材料を吸音母材とし、当該吸音母材の面に不織表皮材を複合してなる吸音構造体において、吸音母材内部のかさ密度を不織表皮材側を大きく他側に向けて次第に小さくし、不織表皮材側を音波の入射側に向けて設置することを特徴とする吸音構造体。
【請求項２】
多孔質材料がポリエステル繊維である請求項１記載の吸音構造体。
【請求項３】
不織表皮材は、ポリエステル、ポリエチレン、ナイロン等の高分子材料或いは和紙、壁紙等の紙系材料である請求項１又は２記載の吸音構造体。
【請求項４】
吸音母材と不織表皮材は、パウダー状又は網目状の通気性を保持するホットメルト材を介して熱融着した請求項１乃至３いずれか１記載の吸音構造体。
【請求項５】
ホットメルト材としては、ポリエステル、ナイロン、ポリプロピレン等を主成分とする融点が７０〜２００℃の高分子材料である請求項４記載の吸音構造体。
【請求項６】
不織表皮材と反対側の吸音母材面に、両面テープ又は粘着処理を施した請求項１乃至５いずれか１記載の吸音構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両、産業機械、空調機、家電製品、住宅等の内部閉空間における反射音の吸収、及びその結果としての外部伝搬音の低減を目的として使用される吸音構造体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に使用される吸音材料は、材料や構造によって、イ）膜系・板状材料系、ロ）穴あき板材料系、ハ）多孔質材料系に分類される。イ）は、石膏ボード等の板状材料やビニルシート等の膜状材料と背後空気層によって一つの振動系を構成したものである。
【０００３】
又、ロ）は様々な材質の穴あき板と背後空気層により共鳴構造を構成したものである。入射波の周波数がこれらの系の共振又は共鳴周波数と一致した場合に、音響エネルギーは共振又は共鳴エネルギーに変換される。従って、これらの吸音構造により吸収される音響エネルギーの周波数帯域は、中低域の比較的狭い範囲であることが多い。
【０００４】
ハ）の多孔質材料系には、グラスウール、ロックウール、フェルト、発泡樹脂、繊維材料等があり、材料内部に多数の隙間や小胞を持つこと、通気性を有することを特徴とするものである。入射波の音響エネルギーは、この隙間や小胞を通過する際に、空気の粘性、摩擦、繊維状物質の共振等により、熱エネルギーに変換される。
【０００５】
かかるハ）の多孔質材料系の吸音構造は、上記のイ）やロ）と異なり、中域〜高域を中心とする比較的広い周波数帯域の音響エネルギーを吸収する。従って、建機等の産業機械のエンジンや空調コンプレッサ等、音源のスペクトルが比較的広い周波数帯域にわたる場合には、この多孔質材料系の吸音構造がよく用いられる。
【０００６】
多孔質材料系吸音材は、吸音母材の密度を高くすることで、全周波数帯域において吸音性能が向上する。これは、材料内部で空気が動く際の粘性抵抗等が大きくなり、単位体積あたりの熱エネルギーへの変換効率が上がることによる。又、吸音母材の厚みを厚くすることによっても、音響エネルギーが材料を通過する際のトータルの粘性抵抗が大きくなるので、吸音性能は向上する。
【０００７】
多孔質材料系吸音材の吸音性能向上のもう一つの方法として、吸音母材表面に通気性を有する表皮を付ける方法がある（特許文献１）。吸音材表面の通気抵抗を局所的に大きくすることで、母材をふくめた総合的な通気抵抗を大きくして、吸音性能向上を図るもので、そのメカニズムは前項で述べた吸音母材の高密度化と同じであるが、母材の厚みをある程度の厚さに抑えることが出来る。
【０００８】
【特許文献１】特願２００６−１７７３４８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記の多孔質材料系吸音材は優れた吸音材ではあるが、改良されなくてはならない面もある。即ち、多孔質材料系吸音材の母材密度を上げると、材料使用量が増えるためコストアップになる。又、母材密度が上がるほど断熱効果が高くなるため、エンジンルーム内等で使用する場合はヒートバランスが問題となる。
【００１０】
又、近年、家電製品に対してはより一層の静音化が要求されてきている。しかしその一方で、製品のコンパクト化のため、吸音材の取り付けスペースに余裕がない場合が多く、用いる吸音材の厚みには制限がある。
【００１１】
このため、吸音母材の材料使用量は必要最小限とし、なおかつ吸音材の厚さを厚くすることなく、中低周波数帯域における吸音性能をより高性能にするための手段が求められている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の要旨は、多孔質材料を吸音母材とし、当該吸音母材の面に不織表皮材を複合してなる吸音構造体において、吸音母材内部のかさ密度を不織表皮材側を大きく他側に向けて次第に小さくし、不織表皮材側を音波の入射側に向けて設置することを特徴とする吸音構造体にかかるものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、多孔質系吸音材の母材内部に密度分布の傾斜構造を作り、高密度側に不織表皮材を複合し、その不織表皮材の面を音波の入射面に向けて設置することにより、従来からの課題が改善できることを見いだしたものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
多孔質吸音材を剛壁面へ取り付けた際の状態を図１に示す。１０は多孔質吸音材、１１は剛壁である。しかるに、図１の左側より音波が入射すると、空気粒子の速度は剛壁面で０、剛壁から左にｃ／４ｆ（ｃ：空気中の音速［ｃｍ／ｓ］、ｆ：入射音波の周波数［Ｈｚ］）離れた位置で最大となる。
【００１５】
さて、空気が激しく動く位置に多孔質吸音材のかさ密度側（＝通気抵抗が大きい部分）を配置した方が、音響エネルギーの熱エネルギーへの変換効率は高い。従って、本発明では、剛壁から離れた部分ほど高かさ密度を大きくし、中低周波数帯域の音の吸音効果を向上させたものである。尚、吸音母材におけるかさ密度の分布は、順次その密度を変化することもできるが、段階的に変化させることも可能である。
【００１６】
更に、音波の入射面側に通気性を有する不織布１２を積層することで、入射面側の通気抵抗はさらに大きくなる。このため、中低周波数帯域における吸音効果は、より優れたものになる。１３はホットメルト材である。
【００１７】
吸音母材の好ましい例は、ポリエステル繊維の不織材料である。この吸音部材の面に配置する不織表皮材は、ポリエステル、ポリエチレン、ナイロン等の高分子材料或いは和紙、壁紙等の紙系材料である。
【００１８】
そして、吸音母材と不織表皮材は、パウダー状又は網目状の通気性を保持するホットメルト材を介して熱融着するのが好ましく、ホットメルト材としては、ポリエステル、ナイロン、ポリプロピレン等を主成分とする融点が７０〜２００℃の高分子材料がよい。
【００１９】
剛壁に吸音母材を取り付ける手段は特に限定されるものではないが、好ましくは、不織表皮材と反対側の吸音母材面に、両面テープ又は粘着処理を施した吸音構造体であるのがよい。
【実施例】
【００２０】
図２に、本発明による吸音構造体の実施例の構造を示す。図２（ａ）は一部を破断して示す立体図、図２（ｂ）は断面図である。図に示す吸音構造体１０１は、ポリエステル繊維系多孔質材料の吸音母材１に、ホットメルト材２を介して不織布３を熱融着させることで作製される。
【００２１】
ここで用いた吸音母材１の厚みは３５［ｍｍ］、通気抵抗は０．７［Ｎ・ｓｅｃ／ｍ４ ］、材料全体としてのかさ密度は４５［ｋｇ／ｍ３ ］であった。ただし、材料内部の密度分布は均一ではなく、ＡからＢに向かうに従って高密度（図では、濃淡で示す）となっている。この密度傾斜構造は、Ｂ面側からニードルパンチを打つことで形成されている。
【００２２】
不織布３としては、面重量１００［ｇ／ｍ２ ］、通気抵抗０．７［Ｎ・ｓｅｃ／ｍ４ ］のスパンボンド不織布を用いた。
【００２３】
尚、ホットメルト材２は、ナイロン系で融点は１３５℃、面重量は２７［ｇ／ｍ２ ］である。このホットメルト材２は不織布３にパウダー状に塗布されており、不織布３の通気性を阻害しない。
【００２４】
図３は、本発明による吸音構造体の有効性を示すグラフである。比較例として選んだのは、吸音構造体１０１と同一の構造を持つ吸音構造体１００であるが、吸音母材の厚みおよび嵩密度は実施例１０１と同一で、吸音母材における密度分布は均一となっている。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
両者の吸音構造体１０１、１００を比較した場合、本発明の実施例１０１は、中低周波数帯域における吸音性能がかなり向上しており、高周波数帯域の吸音性能もほとんど低下していないことから、本発明の有効性が認められ、車両、産業機械、空調機、家電製品、住宅等の内部閉空間における反射音の吸収材として広く採用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明による吸音構造体の効果を示す図である。
【図２】本発明による吸音構造体の実施例の構造を示す図である。
【図３】本発明による吸音構造体の有効性を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２７】
１‥吸音母材
２‥ホットメルト材
３‥不織布
１００‥吸音構造体
【図１】
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【図３】
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【図２】
2009157060.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成20年3月14日(2008.3.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
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