CN111033608A - 隔音结构体及吸音面板 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题在于提供一种在宽频带得到高隔音性能,能够小型化,且能够在各种环境中利用的隔音结构体及吸音面板。具有3张以上的板部件,该板部件具有沿厚度方向贯穿的多个贯穿孔,贯穿孔的平均开口直径为1μm以上且250μm以下,3张以上的板部件沿厚度方向隔开间隔而层叠,相邻的板部件之间的距离为0.1mm以上且10mm以下。
Description
技术领域
本发明涉及一种隔音结构体、以及利用其的吸音面板。
背景技术
一般的噪声大多存在于宽频带的频率内,低频声音感知为压力,由于耳朵的结构对中频带(1000Hz~4000Hz左右)的灵敏度良好,因此中频带感知较大,高频声音感知为刺耳。因此,对于宽频带的噪声,需要在宽频带上采取措施。
例如,在风噪声等中还有如白噪声那样从低频区域到高频区域具有声压的噪声,需要对宽频带噪声采取措施。尤其,在各种设备(影印机等办公设备、吸尘器或空气净化器等家电、汽车及电车等)内的噪声措施中设备的大小受到限制,因此要求能够以小空间进行隔音的隔音结构体。
以往,作为针对宽频带频率噪声的一般的隔音材料,使用了发泡聚氨酯、玻璃棉及岩棉等多孔吸音体。然而,当将发泡聚氨酯、玻璃棉及岩棉等多孔吸音体用作隔音材料时,为了增加吸收率需要加大体积,因此在设备内大小受到限制时存在无法得到充分的隔音性能的问题。尤其难以在低频侧增大吸音率,存在为了与低频对应需要根据波长增大尺寸的问题。
并且,存在原材料不耐于耐臭氧性、耐湿性、耐热性、阻燃性等环境且会劣化的问题。而且,由于是纤维状,因此导致因纤维的尘埃而污染环境,存在无法在无尘室内或具有精密设备的环境,并且污染成为问题的生产场所等中使用,对导管风扇等产生影响等问题。并且,由于含有大量的空气,因此存在隔热性必然会增大的问题。
对于由纤维的垃圾引起的污染及耐久性的问题,考虑在表面配置薄膜,或者实施涂敷来保护多孔吸音体。
然而,在多孔吸音体中,为了直至高频为止在宽频带吸音应保持多孔吸音体的表面的透气性。因此,无法在表面配置薄膜,或者实施涂敷而需要暴露纤维。并且,已知若对纤维的表面进行涂敷,则高频侧的吸音率变小。因此,难以在使用了多孔吸音体的情况下解决由上述纤维的垃圾引起的污染及耐久性的问题。
即,要求抑制能够在宽频带吸音且未使用多孔吸音体的吸音结构。
另一方面,作为除了多孔吸音体以外的隔音结构体,存在利用膜振动的隔音结构和利用亥姆霍兹共振的隔音结构。
利用膜振动或亥姆霍兹共振的隔音结构体无需使用纤维状部件,因此不会因纤维的垃圾而污染环境,并且与多孔吸音体相比原材料选择的自由度高,因此容易提高耐环境性。
然而,利用膜振动的隔音结构体及利用亥姆霍兹共振的隔音结构体吸收特定频带的声音。因此,难以像多孔吸音体那样将进行吸音的频带宽频带化。
具体而言,利用膜振动的隔音结构体以膜振动的共振频率产生吸音。因此,虽然在共振频率中吸收增大,但在其他频率中吸音变小,从而难以将进行吸音的频带宽频带化。
如专利文献1及专利文献2所示,利用亥姆霍兹共振的隔音结构体例如具有通过隔开规定间隔设置空气层而配置形成有多个贯穿孔的2张以上的板状部件的结构及通过隔开规定间隔设置空气层而配置形成有多个贯穿孔的板状部件和刚体的结构。
对于这种利用亥姆霍兹共振的隔音结构体,当声音从外部侵入贯穿孔时成为连结有如下部分的结构,即,贯穿孔内的空气通过声音移动的运动方程式所支配的部分和封闭空间内的空气通过声音反复膨胀压缩的弹簧方程式所支配的部分。通过每个方程式,贯穿孔内的空气的移动成为压力相位比局部速度相位前进90度的线圈行为,封闭空间内的空气的移动成为压力相位比局部速度相位滞后90度的电容器行为。因此,亥姆霍兹共振整体作为声音的等效电路而成为所谓的LC串联电路,具有通过贯穿孔面积和长度、封闭空间的体积确定的共振。在该共振时,声音在贯穿孔内多次往复,在此期间,通过与贯穿孔的摩擦,以特定频率强烈地发生吸音。
如专利文献1中所记载那样设为在形成有多个贯穿孔的板状部件的背面设置有空气层的结构,并利用亥姆霍兹共振而吸音的结构中,作为原理而使用共振,因此可在共鸣频率附近得到大的吸音率,但在除了共鸣频率以外的频率中吸音率降低。因此,能够吸音的频带窄且难以宽频带化。
而且,必须在背后具有密闭空间,因此存在密闭空间的体积比例会增加的问题。
并且,为了遵循弹簧方程式,上述封闭空间内的空气通过声音反复膨胀压缩的现象限定于声音的波长充分大于封闭空间的长度的情况。当声音的波长大约为封闭空间的长度或小于该长度时,由于在封闭空间内发生声音的干扰或共振,因此不会成为简单的弹簧方程式,从而亥姆霍兹共振的前提被破坏。
并且,另一方面,为了使背后封闭空间作为弹簧而相对于波长的长声音进行共振,需要根据声音的波长增加封闭空间本身的尺寸,并且在相对于波长过小的封闭空间中不会发挥作用。
因此,为了得到亥姆霍兹共振,相对于成为隔音对象的声音的波长,封闭空间的大小的上限和下限均受到限制。
然而,可听范围的频带非常宽为20~20000Hz。因此,当以吸收高频侧的声音的方式设计了亥姆霍兹共振器时,在低频侧,封闭空间尺寸相对于波长尺寸变得过小而难以产生共振。另一方面,当以吸收低频侧的声音的方式设计了亥姆霍兹共振器时,在高频侧,封闭空间尺寸相对于波长尺寸变得过大而亥姆霍兹共振的前提破坏。因此,在亥姆霍兹共振中,不仅从使用共振的方面考虑,而且从封闭空间的作为弹簧的行为考虑,也难以宽频带化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2007-256750号公报
专利文献2:日本专利4567513号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
如上所述,多孔吸音体能够在宽频带吸音,但难以在低频侧增大吸音率,且存在为了与低频对应需要根据波长增加尺寸的问题。并且,存在由纤维的垃圾引起的污染及耐久性等问题。
另一方面,与多孔吸音体相比利用膜振动或亥姆霍兹共振等共鸣现象的隔音结构体能够缩小尺寸,并且还能够解决由纤维的垃圾引起的污染及耐久性等问题。然而,共鸣现象在原理上难以宽频带化,尤其更加难以实现与多孔吸音体一样的高频的吸音特性。
本发明的课题在于解决上述现有技术的问题点,并提供一种以与多孔吸音体一样的宽频带得到高隔音性能,能够小型化,且能够在各种环境中利用的隔音结构体及吸音面板。
用于解决技术课题的手段
本发明人等为了解决上述课题而进行了深入研究的结果,发现具有3张以上的板部件,该板部件具有沿厚度方向贯穿的多个贯穿孔,贯穿孔的平均开口直径为1μm以上且250μm以下,3张以上的板部件沿厚度方向隔开间隔而层叠,相邻的板部件之间的板间距为0.1mm以上且10mm以下,由此能够解决上述课题并完成了本发明。
即,发现了能够通过以下结构解决上述课题。
[1]一种隔音结构体,其具有3张以上的板部件,该板部件具有沿厚度方向贯穿的多个贯穿孔,
贯穿孔的平均开口直径为1μm以上且250μm以下,
贯穿孔的平均开口率为0.1%以上且小于10%,
3张以上的板部件沿厚度方向隔开间隔而层叠,
相邻的板部件之间的板间距为0.1mm以上且10mm以下。
[2]一种隔音结构体,其具有3张以上的板部件,该板部件具有沿厚度方向贯穿的多个贯穿孔,
贯穿孔的平均开口直径为1μm以上且250μm以下,
板部件的厚度为1μm以上且300μm以下,
3张以上的板部件沿厚度方向隔开间隔而层叠,
相邻的板部件之间的板间距为0.1mm以上且10mm以下。
[3]根据[1]或[2]所述的隔音结构体,其中,
将贯穿孔的平均开口直径设为phi(μm),且将板部件的厚度设为t(μm)时,贯穿孔的平均开口率rho在大于0且小于1的范围内,即以rho_center=(2+0.25×t)×phi-1.6为中心,以rho_center-(0.052×(phi/30)-2)为下限,以rho_center+(0.795×(phi/30)-2)为上限的范围内。
[4]根据[1]至[3]中任一项所述的隔音结构体,其中,
贯穿孔的平均开口直径为1μm以上且小于100μm。
[5]根据[1]至[4]中任一项所述的隔音结构体,其中,
整体的厚度为30mm以下。
[6]根据[1]至[5]中任一项所述的隔音结构体,其中,
板间距为2mm以上。
[7]根据[1]至[6]中任一项所述的隔音结构体,其中,
板间距的至少一个与其他板间距不同。
[8]根据[7]所述的隔音结构体,其中,
多个板间距中,最大的板间距配置于外侧。
[9]根据[7]或[8]所述的隔音结构体,其中,
板间距的顺序对称。
[10]根据[1]至[9]中任一项所述的隔音结构体,其中,
无规则地排列有多个贯穿孔。
[11]根据[1]至[10]中任一项所述的隔音结构体,其中,
多个贯穿孔由两种以上的不同的开口直径构成。
[12]根据[1]至[11]中任一项所述的隔音结构体,其中,
贯穿孔的内壁面的表面粗糙度Ra为0.1μm~10.0μm。
[13]根据[1]至[12]中任一项所述的隔音结构体,其中,
贯穿孔的内壁面以多个粒子状形状形成,且形成于内壁面上的凸部的平均粒径为0.1μm~10.0μm。
[14]根据[1]至[13]中任一项所述的隔音结构体,其中,
至少一部分的贯穿孔的形状为在贯穿孔的内部成为最大直径的形状。
[15]根据[1]至[14]中任一项所述的隔音结构体,其中,
在板部件之间具有间隔物,以保持相邻的板部件之间的距离。
[16]根据[1]至[15]中任一项所述的隔音结构体,其中,
在所层叠的3张以上的板部件的一个表面侧配置有壁部件。
[17]根据[1]至[16]中任一项所述的隔音结构体,其中,
板部件的材料为金属。
[18]根据[17]所述的隔音结构体,其中,
板部件由导电性材料构成,
贯穿孔的平均开口直径为远红外线区域的波长的尺寸以下,且屏蔽远红外线区域的波长以上的波长的电磁波。
[19]根据[1]至[18]中任一项所述的隔音结构体,其中,
板部件由相对于臭氧具有耐久性的材料构成。
[20]根据[1]至[19]中任一项所述的隔音结构体,其中,
板部件的材料为铝或铝合金。
[21]一种吸音面板,其具有权利要求[1]至[20]中任一项所述的隔音结构体。
发明效果
根据本发明,能够提供一种在宽频带得到高隔音性能,能够小型化,且能够各种环境中利用的隔音结构体及吸音面板。
附图说明
图1为示意性表示本发明的隔音结构体的一例的立体图。
图2为图1所示的隔音结构体的主视图。
图3为图1所示的隔音结构体的剖视图。
图4为示意性表示本发明的隔音结构体的其他一例的立体图。
图5为示意性表示本发明的隔音结构体的其他一例的立体图。
图6为示意性表示本发明的隔音结构体的其他一例的立体图。
图7为表示距离与人眼分辨率的关系的图表。
图8为用于对本发明的铝板的优选的制造方法的一例进行说明的示意性剖视图。
图9为用于对本发明的铝板的优选的制造方法的一例进行说明的示意性剖视图。
图10为用于对本发明的铝板的优选的制造方法的一例进行说明的示意性剖视图。
图11为用于对本发明的铝板的优选的制造方法的一例进行说明的示意性剖视图。
图12为表示频率与吸收率的关系的图表。
图13为表示频率与透射率的关系的图表。
图14为表示频率与反射率的关系的图表。
图15为表示频率与吸收率的关系的图表。
图16为表示频率与吸收率的关系的图表。
图17为表示频率与吸音率的关系的图表。
图18为表示频率与吸收率的关系的图表。
图19为表示频率与吸收率的关系的图表。
图20为表示频率与吸收率的关系的图表。
图21为表示频率与吸收率的关系的图表。
图22为表示频率与吸收率的关系的图表。
图23为表示频率与吸收率的关系的图表。
图24为表示平均开口直径与最佳平均开口率的关系的图表。
图25为表示平均开口率与最大吸收率的关系的图表。
图26为表示平均开口率与最大吸收率的关系的图表。
具体实施方式
以下,对本发明进行详细说明。
以下所记载的构成要件的说明根据本发明的代表性实施方式而进行,但本发明并不限定于这种实施方式。在本说明书的附图中,为了容易视觉辨认而适当变更各部的比例尺而示出。
另外,本说明书中使用“~”表示的数值范围是指将记载于“~”的前后的数值作为下限值及上限值而包含的范围。
并且,本说明书中,“正交”及“平行”包括在本发明所属的技术领域中允许的误差范围。例如,“正交”及“平行”是指,相对于严格的正交或平行在小于±10°的范围内,相对于严格的正交或平行的误差优选为5°以下,更优选为3°以下。
本说明书中,“同一”、“相同”包括在技术领域中通常允许的误差范围。并且,本说明书中。记载为“全部”、“均”或“全面”等时,除了为100%的情况以外,包括在技术领域中通常允许的误差范围,例如包括99%以上、95%以上或90%以上的情况。
[隔音结构体]
本发明的隔音结构体的第一方式为一种隔音结构体,其具有3张以上的板部件,该板部件具有沿厚度方向贯穿的多个贯穿孔,
贯穿孔的平均开口直径为1μm以上且250μm以下,
贯穿孔的平均开口率为0.1%以上且小于10%,
3张以上的板部件沿厚度方向隔开间隔而层叠,
相邻的板部件之间的板间距为0.1mm以上且10mm以下。
并且,本发明的隔音结构体的第二方式为一种隔音结构体,其具有3张以上的板部件,该板部件具有沿厚度方向贯穿的多个贯穿孔,
贯穿孔的平均开口直径为1μm以上且250μm以下,
板部件的厚度为1μm以上且300μm以下,
3张以上的板部件沿厚度方向隔开间隔而层叠,
相邻的板部件之间的板间距为0.1mm以上且10mm以下。
利用图1~图3对本发明的隔音结构体的结构进行说明。
图1为表示本发明的隔音结构体的优选实施方式的一例的示意性立体图,图2为图1的主视图,图3为图1的剖视图。
如图1~图3所示,隔音结构体10具有3张以上的板部件12,该板部件12具有多个沿厚度方向贯穿的微细贯穿孔14。3张以上的板部件12沿厚度方向隔开规定距离而层叠。
在后面进行详细叙述,但具有微细贯穿孔14的板部件12由声音通过微细贯穿孔时的贯穿孔的内壁面与空气的摩擦而吸音。根据本发明人等的研究,通过在板部件12形成多个1μm~250μm的微细贯穿孔,即使板部件12为单体也能够在宽频带实现50%左右的吸收率。
在此,本发明的隔音结构体中,将这种板部件12沿厚度方向隔开间隔而层叠,且将相邻的板部件12之间的距离(以下,称为板间距)形成为0.1mm以上且10mm以下。
如此将3张以上的板部件12隔开规定距离而层叠,由此板部件12彼此不会堵塞贯穿孔而各板部件12能够充分显现隔音性能,因此作为整体能够在宽频带设为吸收率比板部件12单体高且可得到更高隔音性能。
而且,由于没有利用亥姆霍兹共鸣的原理,因此吸收率基本上朝向高频增大。从而,能够在无发泡聚氨酯、玻璃棉及岩棉等一般的隔音材料即多孔吸音体的情况下得到与一般的隔音材料相等的效果。由此,能够应用于难以作为一般的隔音材料即多孔吸音体而使用的场景。
并且,从各板部件12显现充分的隔音性能的观点考虑,板间距为0.1mm以上。因此,能够缩小板间距,并且板部件12本身的厚度也薄,因此能够缩小隔音结构体整体的厚度而小型化。
并且,若增大板间距,则板间距成为声波波长程度,由此显现声音的干扰并且在平坦的吸音特性中消失。因此,能够通过将板间距设为10mm以下来抑制因板间距导致的声音的干扰,并能够设为平坦的吸音特性。
并且,由于通过在板部件12形成微细贯穿孔14而发挥功能,因此选择原材料的自由度高,且不易因纤维等垃圾而污染周边环境。并且,耐臭氧性、耐湿性、耐热性、阻燃性等耐环境性能问题也能够对应与该环境而选择原材料,因此能够减少问题。
在此,一般的隔音结构体中,与声波的波长大小相比隔音单元的尺寸非常小,因此难以以单一结构实现大于50%的吸收率。即,即使为形成有微细贯穿孔的膜(板部件)也无法在单层中得到大于50%的吸收率。
这还可以从以下所示的声波的压力连续性方程式导出的吸收率看出。
吸收率A(Absorptance)被确定为A=1-T-R。
用透射系数t和反射系数r表示透射率T(Transmittance)和反射率R(Reflectance),且设为T=|t|2、R=|r|2。
与1层膜的结构体相互作用的声波的基本方程式即压力连续性方程式中,设为入射声压pI、反射声压pR、透射声压pT(pI、pR、pT为复数)时,成为pI=pT+pR。由于为t=pT/pI、r=pR/pI,因此如下表示压力连续性方程式。
1=t+r
由此,求出吸收率A。Re表示复数的实部,Im表示复数的虚部。
A=1-T-R=1-|t|2-|r|2=1-|t|2-|1-t|2
=1-(Re(t)2+Im(t)2)-((Re(1-t))2+(Im(1-t))2)
=1-(Re(t)2+Im(t)2)-(1-2Re(t)+Re(t)2+Im(t))2)
=-2Re(t)2+2Re(t)-2Im(t)2
=2Re(t)×(1-Re(t))-2Im(t)2<2Re(t)×(1-Re(t))
上述式为2x×(1-x)形式的式,且求出0≤x≤1的范围。
该情况下,可知x=0.25时成为最大值,且2x(1-x)≤0.5。从而,成为A<Re(t)×(1-Re(t))≤0.5,能够表示以单一结构实现的吸收率最大也成为0.5。
如此,可知通常由1层板部件构成的结构体中的声音的吸收率保持在50%以下。
另一方面,上述吸收率的上限针对单个隔音结构体成立,由此在声音的前进方向上存在多层的隔音结构体时,即使单个隔音结构体中50%的吸收率为上限也能够通过多层而实现超过其的吸收率。本发明为成为如下结构的发明,即表示隔开相对小的距离而层叠多层且具有微细贯穿孔的板部件,由此可得到远远超过50%的吸收率的吸收率。
在此,从隔音性能及小型化的观点考虑,板间距优选为1mm以上且8mm以下,更优选为2mm以上且5mm以下。
并且,从隔音性能及小型化的观点考虑,具有隔开相当于板间距的距离的层叠的3张以上的板部件12的隔音结构体10a整体厚度优选为30mm以下,更优选为21mm以下,进一步优选为3mm以上且11mm以下。
另外,板间距为相邻的板部件之间的距离,当在板部件的表面具有凹凸时和/或当板部件保持弯曲时,为板部件之间的平均距离。
并且,如后述,当在板部件之间配置间隔物时,能够将间隔物的框内(开口部内)的平均距离视作板间距。
在此,各板部件12的保持方法并无限定,但优选在板部件12之间配置间隔物来保持板间距。
例如,图4所示的隔音结构体10b中依次层叠有板部件12、间隔物20a、板部件12、间隔物20a及板部件12。
间隔物20a为与板部件12的大小(俯视时的大小)大致相同的大小的框体,且分别在两表面(开口面)贴附有板部件12。间隔物20a的厚度与板间距相同为0.1mm以上且10mm以下。
如此形成为在间隔物20a直接贴合板部件12的结构,由此能够在保持板间距的情况下适当保持3张以上的板部件12。
并且,保持板部件12的间隔物并不限定于框体状部件。例如,如图5所示的隔音结构体10c,可以将冲孔金属等具有多个开口部21的板状部件用作间隔物20b。
另外,开口部21的开口直径及开口率为不会堵塞板部件12的多个贯穿孔14的大部分,并且能够确保能够保持板部件12的强度的开口直径及开口率即可。从这种观点考虑,开口部21的开口直径优选为0.1mm~500mm,更优选为1mm~50mm。并且,开口率优选为30%~95%,更优选为50%~90%。
并且,间隔物的材料为具有能够保持板部件12的强度的材料即可,能够使用金属、塑料、木材等。
并且,在图3所示的例中形成为具有3张板部件12的结构,但并不限定于此,也可以形成为具有4张以上的板部件12的结构。
若板部件12的张数过多,则层叠结构的制作变复杂,且张数变大而成本变大。并且整体体重变大且板间距变得过小,因此有可能产生保持距离的结构变复杂等问题。因此,板部件的张数优选为20张以下,更优选为11张以下,进一步优选为6张以下。
并且,在图3所示的例中各板部件12形成为等间隔配置的结构,即各板间距相同的结构,但并不限定于此,各板部件12的配置间隔(板间距)可以不同。
当板间距不同时,优选将板部件12配置成外侧的板间距变最大。例如,当具有5张板部件12,将3个板间距设为2mm,且将1个板间距设为3mm时,与配置成2mm-2mm-3mm-2mm相比优选配置成2mm-2mm-2mm-3mm。
并且,当板间距不同时,将板部件12配置成板间距的顺序对称。
例如,当具有5张板部件12,将2张板间距设为2mm,且将2张板间距设为3mm时,与配置成2mm-3mm-2mm-3mm相比,优选配置成2mm-3mm-3mm-2mm,更优选配置成3mm-2mm-2mm-3mm。
并且,在本发明的隔音结构体中,如图6所示的隔音结构体10d,可以具有配置在所层叠的3张以上的板部件12的一个表面侧的壁部件22。
壁部件22为实质上能够视作刚体的板状部件。
作为壁部件22并无限定,能够举出建筑物的壁、地板、天花板、车辆等输送机械的金属板或地板、桌子等一般家具类的板、隔音壁、道路、分区等的板、家电类的表面、办公设备的表面或内部导管、工业机械类表面、金属板等。空气的声阻抗和固体的声阻抗在大部分原材料上大不同,因此无论金属、塑料及木等原材料如何而其表面反射变得非常大。因此,由这些材质构成的壁部件实质上能够视作刚体。
通过如此形成为具有壁部件22的结构,透过板部件12的声音通过壁部件22全部反射而再次入射于板部件12,由此能够提高隔音性能。
另外,从隔音性能及小型化方面考虑,板部件12与壁部件30之间的距离优选为1mm以上且30mm以下,更优选为2mm以上且10mm以下。
并且,在具有壁部件22的结构中,可以在板部件12与壁部件22之间配置间隔物。并且,板部件12、间隔物及壁部件22可以形成为被一体化的单元结构。
即,通过形成为能够按壁部件22、间隔物及板部件12分别相接的结构而移动的形状,能够用作便携式吸音板或吸音单元。具体而言,通过将间隔物贴合到塑料板或金属板(壁部件),并在该间隔物的表面安装有具有微细贯穿孔的板部件的结构,使塑料板或金属板变薄,由此能够形成为能够携带的重量的单元。通过将该单元排列多个而安装到壁等来作为吸音面板或调音面板而发挥功能。另外,吸音面板以吸收声音为目的,例如通过在会议室或商店等使用且为了使声音清晰而在去除噪音时等使用。并且,调音面板以通过调整声音的吸收或扩散来调整声音的目的使用。例如,在音乐厅的声音的音调的调整等中使用。
并且,通过形成为在更小的数cm尺寸的塑料板或金属板安装有间隔物和具有微贯穿孔的板部件的单元,还能够形成为配置于各种设备的导管或供气部等而发挥隔音性能的隔音单元。如此,通过形成为壁部件也成为一体化的单元结构,能够在设置时不考虑吸音体与壁部件的距离而发挥隔音性能。
〔板部件〕
板部件12为具有沿厚度方向贯穿的多个贯穿孔14的部件。
关于板部件12,所形成的贯穿孔的平均开口直径为1μm以上且小于250μm,由此通过声音通过微细贯穿孔时的贯穿孔的内壁面与空气的摩擦而吸音。即,即使存在密闭空间,密闭空间的体积也与以往的亥姆霍兹共振中最佳的体积不同,且以并非与该密闭空间的共鸣的机制吸音。如此,板部件12不利用将贯穿孔内的空气层与密闭空间内的空气层的连结作为质量弹簧而发挥功能并引起共振而吸音的亥姆霍兹共振的原理。
本发明人等推定具有多个微细贯穿孔的板部件的吸音机制为由声音通过微细贯穿孔时的贯穿孔的内壁面与空气的摩擦引起而声音的能量向热能的变化。该机制因贯穿孔尺寸微细而产生,因此与基于共振的机制不同。与暂且转换为膜振动之后再次作为声音而放射的路径相比,作为空气中的声音直接通过贯穿孔的路径的阻抗明显小。因此,与膜振动相比声音容易通过微细贯穿孔的路径。通过该贯穿孔部分时,声音从板部件上整体的宽面积向贯穿孔的窄面积聚集并通过。在贯穿孔中由于声音聚集而局部速度变极大。摩擦与速度有关,因此在微贯穿孔内摩擦变大并转换为热。
认为在贯穿孔的平均开口直径小的情况下,相对于开口面积的贯穿孔的边缘长度的比率变大,因此能够增加在贯穿孔的边缘部或内壁面产生的摩擦。并且,将由空气的粘性引起的摩擦进行的吸音作为机制,因此吸音性能取决于在壁附近产生的粘性特性长度的大小。平均开口直径小的一方在贯穿孔内部粘性特性长度以内的区域的比例变大,因此有利于吸音。已知粘性特性长度在介质为空气时将声音的频率设为f0[Hz],且成为约0.22[mm]×√(100[Hz]/f0)。
通过增加通过贯穿孔时的摩擦,能够将声音的能量转换为热能,并吸音。
并且,根据本发明人等的研究,发现贯穿孔的平均开口率中存在最佳比例,尤其平均开口直径相对大为50μm左右以上时平均开口率越小则吸收率越高。当平均开口率大时,声音通过多个贯穿孔的每一个,相对于此,当平均开口率小时,贯穿孔的数量变少,因此通过1个贯穿孔的声音变多,通过贯穿孔时的空气的局部速度进一步增大,从而认为能够进一步增大在贯穿孔的边缘部或内壁面产生的摩擦。
如此,板部件作为具有贯穿孔的板部件单体发挥功能而无需在背面形成密闭空间,因此能够缩小尺寸。
并且,如上述,板部件通过声音通过贯穿孔时的摩擦吸音,因此与声音的频带无关而能够吸音,并能够在宽频带吸音。
并且,由于在背面不具有密闭空间,因此能够确保通气性。
并且,由于具有贯穿孔,因此能够使光一边散射一边透射。
并且,由于通过形成微贯穿孔而发挥功能,原材料选择的自由度高,周边环境的污染或耐环境性的问题也能够对应于其环境而选择原材料,因此能够减少问题。
并且,由于板部件具有微贯穿孔,因此即使在板部件附着有水等液体的情况下,因表面张力而水会避开贯穿孔的一部分而不堵塞贯穿孔,因此不易降低吸音性能。
并且,由于为薄的板状(膜状)部件,因此能够对应于配置的场所而弯曲。
从隔音性能等观点考虑,板部件12所具有的多个贯穿孔14的平均开口直径为1μm以上且250μm以下,优选为1μm以上且小于100μm,更优选为10μm以上且小于50μm以下。其原因为,贯穿孔的平均开口直径越小,在相对于贯穿孔的开口面积的贯穿孔中有助于摩擦的贯穿孔的边缘长度的比率越大,从而容易产生摩擦。并且,其原因为若平均开口直径过小则通过贯穿孔时的粘性阻力过高而声音无法充分通过,因此即使提高开口率也无法充分得到吸音效果。
并且,从隔音性能等观点考虑,板部件12所具有的贯穿孔14的平均开口率优选为0.1%以上且小于10%,更优选为1%以上且小于8%。
并且,从隔音性能、小型化及生产率等观点考虑,板部件12的厚度优选为1μm以上且300μm以下,更优选为10μm以上且80μm以下。厚度越厚则声音通过贯穿孔时所受的摩擦能量更大,因此认为吸音性能会进一步提高。并且,在极薄的情况下,难以处理且容易破裂,因此优选能够维持的程度的厚度。另一方面,关于小型化、通气性及光的透射性,优选厚度较薄。并且,在贯穿孔的形成方法中使用蚀刻等的情况下,厚度越厚,制作时越花费时间,因此从生产率的观点考虑,优选厚度较薄。并且,若厚度厚则难以形成250μm以下的贯穿孔,因此从该方面考虑也优选厚度薄。
在此,板部件12优选具有如下结构,即将多个贯穿孔14的平均开口直径设为1μm以上且100μm,将平均开口直径设为phi(μm),将板部件12的厚度设为t(μm)时,贯穿孔14的平均开口率rho在大于0且小于1的范围内,且在以rho_center=(2+0.25×t)×phi-1.6为中心,以rho_center-(0.052×(phi/30)-2)为下限,以rho_center+(0.795×(phi/30)-2)为上限的范围内。
将贯穿孔的平均开口直径设为0.1μm以上且小于100μm,将多个贯穿孔14的平均开口直径设为phi(μm),将板部件12的厚度设为t(μm)时,贯穿孔14的平均开口率rho在大于0且小于1的范围,且在以rho_center=(2+0.25×t)×phi-1.6为中心,以rho_center-(0.052×(phi/30)-2)为下限,以rho_center+(0.795×(phi/30)-2)为上限的范围内,从而可得到更高的吸音效果。
并且,平均开口率rho优选在rho_center-0.050×(phi/30)-2以上且rho_center+0.505×(phi/30)-2以下的范围内,更优选在rho_center-0.048×(phi/30)-2以上且rho_center+0.345×(phi/30)-2以下的范围内,进一步优选在rho_center-0.085×(phi/20)-2以上且rho_center+0.35×(phi/20)-2以下的范围内,尤其优选在(rho_center-0.24×(phi/10)-2)以上且(rho_center+0.57×(phi/10)-2)以下的范围内,最优选在(rho_center-0.185×(phi/10)-2)以上且(rho_center+0.34×(phi/10)-2)以下的范围内,关于该方面,通过后述模拟进行详细说明。
另外,关于贯穿孔的平均开口直径,从板部件的一表面,利用高分辨率扫描型电子显微镜(SEM)以倍率200倍对板部件的表面进行拍摄,在所得到的SEM照片中,提取20个周围以环状相连的贯穿孔,并读取其开口直径,将它们的平均值计算为平均开口直径。如果,在1张SEM照片内贯穿孔少于20个时,在周边的其他位置拍摄SEM照片,并进行计数直到合计个数成为20个。
另外,关于开口直径,分别测量贯穿孔部分的面积,利用替换为相同面积的圆时的直径(当量圆直径)来进行了评价。即,贯穿孔的开口部的形状并未限定于大致圆形状,因此当开口部的形状为非圆形状时,用相同面积的圆的直径来进行了评价。因此,例如即使在如2个以上的贯穿孔为一体化的形状的贯穿孔的情况下,也将其视作1个贯穿孔,将贯穿孔的当量圆直径设为开口直径。
这些作业例如使用“Image J”(https://imagej.nih.gov/ij/),并通过分析粒子(Analyze Particles)而能够计算全部的当量圆直径、开口率等。
并且,关于平均开口率,利用高分辨率扫描型电子显微镜(SEM)以倍率200倍从正上方对板部件的表面进行拍摄,对于所得到的SEM照片的30mm×30mm的视场(5处),用图像分析软件等进行2值化来观察贯穿孔部分和非贯穿孔部分,根据贯穿孔的开口面积的合计和视场的面积(几何面积),计算比率(开口面积/几何面积),并计算各视场(5处)中的平均值而作为平均开口率。
在此,板部件中,多个贯穿孔可以有规则地进行排列,也可以无规则地排列。从微贯穿孔的生产率、吸音特性的耐用性、以及抑制声音的衍射等观点考虑,优选无规则地排列。对于声音的衍射,若周期性地排列有贯穿孔,则根据该贯穿孔的周期而产生声音的衍射现象,存在声音因衍射而弯曲且噪音的行进方向被分为多个的担忧。无规则是指成为不具有如完全排列的周期性的配置的状态,且成为出现由各贯穿孔引起的吸收效果,另一方面不产生由贯穿孔间最小距离引起的衍射现象的配置。
并且,为了大规模生产,比起制作周期性排列的工艺,表面处理等统一形成无规则的模式为更容易,因此从生产率的观点考虑,也优选无规则地排列。
另外,本发明中,如下对无规则地配置贯穿孔的情况进行定义。
完全为周期性结构时出现强烈的衍射光。并且,即使仅使周期性结构的极其一部分的位置不同等,也会通过剩余结构而出现衍射光。衍射光为通过来自周期性结构的基本单元的散射光的重叠而形成的波,因此为仅极其一部分紊乱也会由剩余结构引起的干扰产生衍射光的机制。
从而,随着从周期性结构紊乱的基本单元越多,对衍射光进行相长干扰的散射光越减少,从而衍射光的强度变小。
从而,本发明中的“无规则”是指,至少整体的10%的贯穿孔为从周期性结构偏离的状态。通过上述讨论,为了抑制衍射光而优选从周期性结构偏离的基本单元越多,因此优选整体的50%偏离的结构,更优选整体的80%偏离的结构,进一步优选整体的90%偏离的结构。
作为偏离的验证,能够拍摄将贯穿孔收容在5个以上的图像,并对其进行该分析。所收容的贯穿孔的数量多则能够进行精度高的分析。图像可以通过光学显微镜得到,也可以通过SEM得到,除此以外,只要为能够识别多个贯穿孔的位置的图像则能够使用。
所拍摄到的图像中,关注一个贯穿孔,测定与其周围的贯穿孔的距离。将最靠近的距离设为a1,并将第二、第三、第四个靠近的距离分别设为a2、a3、a4。此时,在a1至a4中两个以上的距离一致的情况下(例如,将该一致的距离设为b1),关于b1的距离,能够判定该贯穿孔为具有周期性结构的孔。另一方面,在a1至a4的任一距离均不一致的情况下,能够判定该贯穿孔为从周期性结构偏离的贯穿孔。进行对图像上的所有贯穿孔进行该操作的判断。
在此,上述“一致”是指将所关注的贯穿孔的孔径设为Φ时直至Φ的偏离一致。即,为a2-Φ<a1<a2+Φ的关系时,a2与a1一致。其原因为,由于认为衍射光是来自各贯穿孔的散射光,因此认为在孔径Φ的范围产生了散射。
接着,例如计算“关于b1的距离具有周期性结构的贯穿孔”的个数,并求出相对于图像上的所有贯穿孔的个数的比例。将该比例设为c1时,比例c1为具有周期性结构的贯穿孔的比例,且1-c1成为从周期性结构偏离的贯穿孔的比例,且1-c1成为确定上述“无规则”的数值。在存在多个距离、例如“关于b1的距离具有周期性结构的贯穿孔”和“关于b2的距离具有周期性结构的贯穿孔”的情况下,关于b1和b2分别单独进行计数。关于b1的距离将周期性结构的比例设为c1,关于b2的距离将周期性结构的比例设为c2时,在(1-c1)和(1-c2)均为10%以上的情况下,该结构成为“无规则”。
另一方面,在(1-c1)和(1-c2)中的任一个小于10%的情况下,该结构具有周期性结构而不是“无规则”。如此,对于任意比例c1、c2、……也满足“无规则”的条件的情况下,将该结构定义为“无规则”。
另外,当贯穿孔的开口部的形状为非圆形状时,能够视作相当于成为相同面积的圆,利用当量圆直径进行与上述相同的处理。
并且,多个贯穿孔可以由1种开口直径的贯穿孔构成,也可以由2种以上的开口直径的贯穿孔构成。从生产率的观点、耐久性的观点等考虑,优选由2种以上的开口直径的贯穿孔构成。
作为生产率,与上述无规则排列相同地,从大规模进行蚀刻处理的观点考虑,允许在孔径中具有偏差时,提高生产率。并且,作为耐久性的观点,由于灰尘或垃圾的尺寸根据环境而不同,因此如果设为1种开口直径的贯穿孔,则主要垃圾的尺寸与贯穿孔几乎一致时,对所有孔造成影响。通过预先设置多种开口直径的贯穿孔,成为能够适用于各种环境的设备。
并且,通过国际公开WO2016/060037号中所记载的制造方法等,能够形成孔径在贯穿孔内部扩展且在内部成为最大直径的贯穿孔。根据该形状,贯穿孔尺寸大小的垃圾(灰尘、调色剂、无纺布或发泡体的松散物等)不易堵塞内部,且具有贯穿孔的膜的耐久性会提高。
比贯穿孔的最表面的直径大的垃圾不会侵入贯穿孔内,另一方面比直径小的垃圾随着内部直径变大而能够直接通过贯穿孔内。
可知其原因为如下,即考虑到以相反形状内部被挤压的形状,与通过贯穿孔的最表面的垃圾会被卡在内部的直径小的部分,且垃圾容易直接残留的情况相比,在内部成为最大直径的形状在抑制垃圾堵塞方面有利地发挥功能。
并且,如所谓的锥形,在膜的任一表面成为最大直径,内部直径大致单调减少的形状中,从成为最大直径的一者进入满足“最大直径>垃圾的尺寸>又一表面的直径”的关系的垃圾的情况下,内部形状如斜率发挥功能则在中途堵塞的可能性进一步变大。
并且,从进一步加大声音通过贯穿孔内时的摩擦的观点考虑,贯穿孔的内壁面优选进行粗糙化。具体而言,贯穿孔的内壁面的表面粗糙度Ra优选为0.1μm以上,更优选为0.1μm~10.0μm,更优选为0.2μm以上且1.0μm以下。
在此,表面粗糙度Ra能够通过用AFM(Atomic Force Microscope:原子力显微镜)测量贯穿孔内而进行测定。作为AFM,例如能够使用Hitachi High-Tech ScienceCorporation制SPA300。悬臂能够使用OMCL-AC200TS,并通过DFM(Dynamic Force Mode:动力模式)进行测定。贯穿孔的内壁面的表面粗糙度为数微米左右,因此从具有数微米的测定范围及精度的方面考虑,优选使用AFM。
并且,根据贯穿孔内的SEM图像将贯穿孔内的凹凸的每一个凸部视作粒子,从而能够计算凸部的平均粒径。
具体而言,将以2000倍的倍率拍摄到的SEM图像(1mm×1mm左右的视野)读入ImageJ,以黑白进行二值化以使凸部变白,通过Analyze Particles求出其各凸部的面积。对于各凸部求出假定了与其各面积相同面积的圆的当量圆直径,并计算其平均值来作为平均粒径。
该凸部的平均粒径优选为0.1μm以上且10.0μm以下,更优选为0.15μm以上且5.0μm以下。
在此,在后述模拟结果中,在通过与实施例1对应的设计的模拟计算之后测量了贯穿孔内的速度。贯穿孔内的速度在声压为1[Pa](=94dB)时为5×10-2(m/s)左右,60dB时为1×10-3(m/s)左右。
吸收频率2500Hz的声音时,可知为比局部速度更传播声波的介质的局部移动速度。由此,假定粒子沿贯穿孔的贯穿方向振动而求出移动距离。由于声音振动,因此成为该距离振幅能够在半周期内移动的距离。在2500Hz下,一周期为1/2500秒,因此其一半时间能够在相同方向上。从局部速度求出的声波半周期下的最大移动距离(声学移动距离)在94dB下为10μm,在60dB下为0.2μm。从而,由于具有该声学移动距离大小的表面粗糙度而摩擦会增加,因此优选上述表面粗糙度Ra的范围及凸部的平均粒径的范围。
在此,从贯穿孔的视觉辨认性的观点考虑,形成于板部件的多个贯穿孔的平均开口直径优选为50μm以下,更优选为20μm以下。
在将本发明的隔音结构体中所使用的具有微贯穿孔的板部件配置于壁表面或可见位置的情况下,贯穿孔本身可见时会损害设计性,且作为外形开设有孔的情况令人担心,因此优选难以看见贯穿孔。如果在房间内的隔音壁、调音壁、隔音面板、调音面板及机械的外装部分等各种位置看见贯穿孔时会成为问题。
首先,对一个贯穿孔的视觉辨认性进行研究。
以下,在视力为1的情况下对人眼分辨率进行讨论。
视力为1的定义是分辨1角分来观看的情况。这表示在30cm的距离下能够分辨87μm。图7中示出视力为1时的距离与分辨率的关系。
贯穿孔是否可见与上述视力密切相关。如通过兰杜特(Landolt)环的间隙部分的识别来进行视力检查,在是否会看到两点和/或两条线段之间的空白取决于分辨率。即,关于小于人眼分辨率的开口直径的贯穿孔,贯穿孔的边缘之间的距离无法用眼睛分辨,因此难以视觉辨认。另一方面,能够识别人眼分辨率以上的开口直径的贯穿孔的形状。
在视力为1的情况下,能够从35cm的距离分辨100μm的贯穿孔,但50μm的贯穿孔不接近18cm,20μm的贯穿孔不接近7cm的距离时无法分辨。从而,即使在能够视觉辨认100μm的贯穿孔而令人担心的情况下,通过使用20μm的贯穿孔,只要不接近1/5的极近的距离,则无法识别。从而,开口直径小的一方在贯穿孔的隐蔽方面有利。将隔音结构体用在壁或车内时自观察者的距离一般成为数10cm的距离,但在该情况下开口直径为100μm左右而成为其边界。
接着,对通过贯穿孔产生的光散射进行讨论。由于可见光的波长为400nm~800nm(0.4μm~0.8μm)左右,因此在本发明中讨论的数10μm的开口直径充分大于光学波长。在该情况下,在可见光中散射截面积(表示物体散射的强度的量,单位为面积)与几何截面积大致一致,即在本次情况下与贯穿孔的截面积大致一致。即,可知可见光散射的大小与贯穿孔的半径(当量圆直径的一半)的平方成比例。从而,贯穿孔越大,光散射的强度以贯穿孔的半径的平方越变大。贯穿孔单体的易见度与光的散射量成比例,因此即使在平均开口率相同的情况下,也容易看到一个个贯穿孔大的情况。
最后,对关于贯穿孔的排列不具有周期性的无规则排列与周期性排列的差异进行研究。在周期性排列中,根据其周期而产生光的衍射现象。在该情况下,在照射了所透射的白色光、所反射的白色光及宽光谱的光等的情况下,如光进行衍射且如彩虹那样看见颜色偏离、以特定角度强烈反射等以各种方式看见色材,因此图案显眼。
另一方面,在无规则地排列的情况下不产生上述衍射现象。
板部件的材质并无限定,能够利用铝、钛、镍、坡莫合金、42合金、可伐合金、镍铬合金、铜、铍、磷靑铜、黄铜、镍银、锡、锌、铁、钽、铌、钼、锆、金、银、铂、钯、钢铁、钨、铅及铱等各种金属;PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、TAC(三乙酰纤维素)、PVDC(聚偏二氯乙烯)、PE(聚乙烯)、PVC(聚氯乙烯)、PMP(聚甲基戊烯)、COP(环烯烃聚合物)、ZEONOR、聚碳酸酯、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)、PP(聚丙烯)、PS(聚苯乙烯)、PAR(聚芳酯)、芳纶、PPS(聚苯硫醚)、PES(聚醚砜)、尼龙、PEs(聚酯)、COC(环状烯烃共聚物)、二乙酰纤维素、硝酸纤维素、纤维素衍生物、聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、POM(聚甲醛)、PEI(聚醚酰亚胺)、聚轮烷(滑环材料等)及聚酰亚胺等树脂材料等。而且,还能够利用薄膜玻璃等玻璃材料;如CFRP(碳纤维增强塑料:CarbonFiber Reinforced Plastics)及GFRP(玻璃纤维增强塑料:Glass FiberReinforcedPlastics)等纤维增强塑料材料。并且,能够使用天然橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶、EPDM、硅橡胶等以及含有这些的交联结构体的橡胶类。
从由于杨氏模量高而厚度薄也难以引起振动,且容易得到在微小贯穿孔中由摩擦引起的吸音的效果,通常针对温湿度或环境的耐久性大,且垃圾不易飞散等观点考虑,优选使用金属材料。其中,从成本及操作容易性的观点考虑,优选铜、镍、不锈钢、钛及铝。尤其,从轻量且通过蚀刻等容易形成微小的贯穿孔,获取性或成本等观点考虑,优选使用铝。
并且,当使用金属材料时,从抑制生锈等观点考虑,可以对表面实施金属镀覆。
而且,通过至少对贯穿孔的内表面实施金属镀覆,可以将贯穿孔的平均开口直径调整为更小的范围。
并且,作为板部件的材料,通过使用如金属材料具有导电性且不带电的材料,微小灰尘及垃圾等不会因静电而吸引到膜上,从而能够抑制灰尘及垃圾等堵塞在板部件的贯穿孔中而导致的吸音性能降低。
并且,使用金属材料来作为板部件的材料,由此能够提高耐热性。并且,能够提高耐臭氧性。
并且,在使用金属材料来作为板部件的情况下,能够屏蔽电波。
并且,金属材料相对于由远红外线引起的辐射热的反射率大,因此通过使用具有导电性的金属材料来作为板部件的材料,还可以作为防止由辐射热引起的传热的隔热材料而发挥作用。此时,板部件上形成有多个贯穿孔,但贯穿孔的开口直径小,因此板部件作为反射膜而发挥作用。
已知在金属中开设有多个微贯穿孔的结构作为频率的高通滤波器发挥功能。例如,微波炉的带金属网眼的窗具有使作为高频的可见光通过并且屏蔽微波炉中使用的微波的性质。在该情况下,将贯穿孔的孔径设为Φ,将电磁波的波长设为λ时,作为满足Φ<λ的关系的长波长成分不会通过,且Φ>λ的短波长成分会透过的滤波器而发挥作用。
在此,考虑对辐射热的响应。辐射热是指,根据物体温度而从物体放射远红外线,且该远红外线被传递到其他物体的传热机构。已知根据维恩辐射定律(Wien's radiationlaw),室温程度的环境下的辐射热以λ=10μm为中心而分布,且在长波长侧直至其3倍左右的波长(直至30μm)有助于有效地通过辐射而传递热。若考虑上述高通滤波器的孔径Φ与波长λ之间的关系,则在Φ=30μm的情况下较强地屏蔽λ>30μm的成分(远红外线区域的波长以上的成分),另一方面在Φ=50μm的情况下成为Φ>λ的关系,从而导致辐射热通过贯穿孔而传播。即,孔径Φ为数10μm,因此根据孔径Φ的不同而辐射热的传播性能大幅改变,可知孔径Φ即平均开口直径越小,作为辐射热截止滤波器而越发挥作用。因此,从作为防止由辐射热引起的传热的隔热材料的观点考虑,形成于板部件的贯穿孔的平均开口直径优选为30μm以下。
另一方面,当整个隔音结构体中需要透明性时,能够使用能够制成透明的树脂材料或玻璃材料。例如,PET膜由于在树脂材料之中杨氏模量也较高,也容易获取且透明性也高,因此能够形成贯穿孔且能够制成优选的隔音结构体。
并且,板部件根据其材料而适当地进行表面处理(镀覆处理、氧化皮膜处理、表面涂敷(氟、陶瓷)等),由此能够提高板部件的耐久性。例如,在使用铝来作为板部件的材料的情况下,能够通过进行铝阳极化处理(阳极氧化处理)或勃姆石处理而在表面形成氧化皮膜。通过在表面形成氧化皮膜,能够提高耐腐蚀性、耐磨擦性及耐划伤性等。并且,通过调整处理时间而调整氧化皮膜的厚度,由此能够进行由光学干扰引起的色调的调整。
并且,能够对板部件实施着色、点缀、装饰及设计等。作为实施这些的方法,根据板部件的材质或表面处理的状态来选择适当的方法即可。例如,能够使用利用了喷墨法的印刷等。并且,在使用铝来作为板部件的材料的情况下,能够通过进行彩色铝阳极化处理而进行耐久性高的着色。彩色铝阳极化处理是指,在表面上进行铝阳极化处理之后,使染料渗透,然后对表面进行封孔处理的处理。由此,能够制成金属光泽的有无或颜色等设计性高的板部件。并且,通过在形成贯穿孔之后进行铝阳极化处理,仅在铝部分形成阳极氧化皮膜,因此能够在不会导致染料覆盖贯穿孔且吸音特性不会降低的情况下进行点缀。
通过与上述铝阳极化处理结合,能够加以实施各种颜色和设计。
<铝基材>
用作板部件的铝基材并无特别限定,例如能够使用JIS标准H4000中记载的合金号1085、1N30、3003等公知的铝基材。另外,铝基材为以铝为主成分并含有微量的杂元素的合金板。
作为铝基材的厚度,并无特别限定,优选为5μm~1000μm,更优选为7μm~200μm,尤其优选为10μm~100μm。
以下,对能够与具有本发明的隔音结构体的隔音部件组合的结构部件的物性或特性进行说明。
[阻燃性]
当作为建筑材料或设备内隔音材料而使用具有本发明的隔音结构体的隔音部件时,要求具有阻燃性。
因此,板部件优选具有阻燃性。在作为板部件而使用树脂的情况下,例如使用作为阻燃性的PET膜的LUMIRROR(注册商标)非卤素阻燃型ZV系列(TORAY INDUSTRIES,INC.制)、Teijin Tetoron(注册商标)UF(TEIJIN LIMITED制)和/或作为阻燃性聚酯系膜的DIALAMY(注册商标)(Mitsubishi Plastics,Inc.制)等即可。
并且,即使使用铝、镍、钨及铜等金属原材料也能够赋予阻燃性。
[耐热性]
担忧隔音特性因伴随环境温度变化的本发明的隔音结构体的结构部件的膨胀伸缩而发生变化,因此构成该结构部件的材质优选耐热性尤其低热收缩的材质。
在作为板部件而使用树脂的情况下,例如优选使用Teijin Tetoron(注册商标)膜SLA(Teijin DuPont Films Japan Limited制)、PEN膜TEONEX(注册商标)(Teijin DuPontFilms Japan Limited制)和/或LUMIRROR(注册商标)离线退火低收缩型(TORAYINDUSTRIES,INC.制)等。并且,也优选使用一般热膨胀率小于塑料材料的铝等金属膜。
[耐候/耐光性]
在屋外或光照射的场所配置有具有本发明的隔音结构体的隔音部件的情况下,结构部件的耐候性成为问题。
因此,在作为板部件而使用树脂的情况下,优选使用特殊聚烯烃膜(ARTPLY(注册商标)(Mitsubishi Plastics,Inc.制))、丙烯酸树脂膜(ACRYPLEN(Mitsubishi RayonCo.,Ltd.制))和/或Scotchcal Film(商标)(3M Company制)等耐候性膜。
并且,通过使用铝等金属原材料也能够赋予相对于紫外线等的耐光性。
关于耐湿性,也优选适当选择具有高耐湿性的板部件。关于吸水性、耐化学性,也优选适当选择适当的板部件。
[垃圾]
在长期的使用中,在板部件表面附着有垃圾,有可能对本发明的隔音结构体的隔音特性造成影响。因此,优选防止垃圾的附着或去除所附着的垃圾。
作为防止垃圾的方法,优选使用垃圾难以附着的材质的膜。例如,通过使用导电性膜(FLECLEAR(注册商标)(TDK Corporation.制)和/或NCF(NAGAOKA SANGYOU CO.,LTD.制))等,板部件不带电,由此能够防止由带电引起的垃圾的附着。并且,通过选择如铝等金属原材料,板部件本身具有导电性的板部件,能够防止由静电引起的垃圾的附着。
并且,通过使用氟树脂膜(DI-NOC FILM(商标)(3M Company制))和/或亲水性膜(MIRACLEAN(LIFE CARD CO.,LTD.制)、RIVEX(RIKEN TECHNOS CORP制)和/或SH2CLHF(3MCompany制)),也能够抑制垃圾的附着。而且,通过使用光催化剂膜(LACLEAN(KIMOTO Co.,Ltd.制)),也能够防止板部件的污染。通过将具有这些导电性、亲水性和/或光催化性的喷雾剂和/或包含氟化合物的喷雾剂涂布于板部件,也能够得到相同的效果。
并且,能够进行如下,即通过二氧化硅涂层而形成包括孔内部的亲水性表面,另一方面通过氟涂层而形成疏水性表面,而且通过同时使用这些涂层而形成使得容易一同剥离亲水性污染、疏水性污染的防污涂层。
除了使用如上所述的特殊的材料以外,通过在板部件上设置罩体,也能够防止污染。作为罩体,能够使用薄膜材料(SARAN WRAP(注册商标)等)、具有不通过垃圾的大小的网眼的网状物(金属制、塑料制等)、无纺布、聚氨酯、气凝胶、多孔状的薄膜等。
并且,当使用特别薄的膜材料等来作为罩体时,为了不阻碍本发明的贯穿孔的效果,优选不贴合于板部件12而隔开距离。并且,薄的膜材料不具有强烈的膜振动而使声音通过,因此以拉伸薄的膜材料的状态进行固定时容易引起膜振动,因此优选薄的膜材料为被松驰地支撑的状态。
作为去除所附着的垃圾的方法,通过对板部件放射声音,并使板部件强烈振动,由此能够去除垃圾。并且,使用鼓风机或擦拭,也能够得到相同的效果。
[风压]
在强风吹到膜的情况下,板部件成为被挤压的状态,从而有可能使共振频率发生变化。因此,通过在板部件上覆盖无纺布、聚氨酯和/或薄膜等,能够抑制风的影响。
[板部件的制造方法]
接着,对于本发明的隔音结构体中所使用的板部件的制造方法,以使用铝基材的情况为例进行说明。
使用了铝基材的板部件的制造方法具有:
皮膜形成工序,在铝基材的表面形成以氢氧化铝为主成分的皮膜;
贯穿孔形成工序,皮膜形成工序之后,进行贯穿孔形成处理来形成贯穿孔;及
皮膜去除工序,贯穿孔形成工序之后,去除氢氧化铝皮膜。
通过具有皮膜形成工序、贯穿孔形成工序及皮膜去除工序,能够优选地形成平均开口直径为1μm以上且250μm以下的贯穿孔。
接着,利用图8~图11对板部件的制造方法的各工序进行说明之后,对各工序进行详细叙述。
图8~图11为表示使用了铝基材的板部件的制造方法的优选实施方式的一例的示意性剖视图。
如图8~图11所示,板部件的制造方法为如下制造方法,即具有:皮膜形成工序(图8及图9),对铝基材11的一个主表面实施皮膜形成处理而形成氢氧化铝皮膜13;贯穿孔形成工序(图9及图10),在皮膜形成工序之后实施电解溶解处理而形成贯穿孔14,且在铝基材11及氢氧化铝皮膜13形成贯穿孔;及皮膜去除工序(图10及图11),在贯穿孔形成工序之后,去除氢氧化铝皮膜13而制作具有贯穿孔14的板部件12。
并且,板部件的制造方法中,优选具有表面粗糙化处理工序,在皮膜去除工序之后,对具有贯穿孔14的板部件12实施电化学表面粗糙化处理而将板部件12的表面粗糙化。
氢氧化铝皮膜中容易形成小孔,因此在形成氢氧化铝皮膜的皮膜形成工序之后,在贯穿孔形成工序中实施电解溶解处理而形成贯穿孔,由此能够形成平均开口直径为1μm以上且250μm以下的贯穿孔。
〔皮膜形成工序〕
本发明中,板部件的制造方法所具有的皮膜形成工序为对铝基材的表面实施皮膜形成处理而形成氢氧化铝皮膜的工序。
<皮膜形成处理>
上述皮膜形成处理并无特别限定,例如能够实施与以往公知的氢氧化铝皮膜的形成处理相同的处理。
作为皮膜形成处理,例如能够适当采用日本特开2011-201123号公报的<0013>~<0026>段中所记载的条件或装置。
本发明中,皮膜形成处理的条件根据所使用的电解液发生各种变化,因此不能一概确定,但一般而言电解液浓度1~80质量%、液温5~70℃、电流密度0.5~60A/dm2、电压1~100V、电解时间1秒钟~20分钟是适当的,调整成为所期望的皮膜量。
本发明中,作为电解液,优选使用硝酸、盐酸、硫酸、磷酸、草酸或这些酸的2个以上的混合酸来进行电化学处理。
当在包含硝酸、盐酸的电解液中进行电化学处理时,在铝基材与对电极之间可以施加直流电,也可以施加交流电。在对铝基材施加直流电的情况下,电流密度优选为1~60A/dm2,更优选为5~50A/dm2。当连续进行电化学处理时,优选通过经由电解液向铝基材供电的液体供电方式来进行。
本发明中,通过皮膜形成处理来形成的氢氧化铝皮膜的量优选为0.05~50g/m2,更优选为0.1~10g/m2。
〔贯穿孔形成工序〕
贯穿孔形成工序为皮膜形成工序之后实施电解溶解处理而形成贯穿孔的工序。
<电解溶解处理>
上述电解溶解处理并无特别限定,能够使用直流电或交流电,并将酸性溶液用作电解液。其中,优选使用硝酸、盐酸中的至少1个以上的酸来进行电化学处理,进一步优选除了这些酸以外还使用硫酸、磷酸、草酸中的至少1个以上的混合酸来进行电化学处理。
本发明中,作为电解液即酸性溶液,除了上述酸以外,还能够使用美国专利第4,671,859号、美国专利第4,661,219号、美国专利第4,618,405号、美国专利第4,600,482号、美国专利第4,566,960号、美国专利第4,566,958号、美国专利第4,566,959号、美国专利第4,416,972号、美国专利第4,374,710号、美国专利第4,336,113号、美国专利第4,184,932号的各说明书等中所记载的电解液。
酸性溶液的浓度优选为0.1~2.5质量%,尤其优选为0.2~2.0质量%。并且,酸性溶液的液温优选为20~80℃,更优选为30~60℃。
并且,以上述酸为主体的水溶液能够在浓度1~100g/L的酸的水溶液中以从1g/L到饱和为止的范围添加硝酸铝、硝酸钠、硝酸铵等具有硝酸离子的硝酸化合物、或氯化铝、氯化钠、氯化铵等具有盐酸离子的盐酸化合物、硫酸铝、硫酸钠、硫酸铵等具有硫酸离子的硫酸化合物中的至少一个而使用。
并且,在以上述酸为主体的水溶液中可以溶解铁、铜、锰、镍、钛、镁、二氧化硅等包含在铝合金中的金属。优选使用在酸的浓度0.1~2质量%的水溶液中以铝离子成为1~100g/L的方式添加氯化铝、硝酸铝、硫酸铝等而成的液体。
电化学溶解处理中主要使用直流电流,但在使用交流电流的情况下其交流电源波并无特别限定,可使用正弦波、矩形波、梯形波、三角波等,其中,优选矩形波或梯形波,尤其优选梯形波。
(硝酸电解)
本发明中,通过使用了以硝酸为主体的电解液的电化学溶解处理(以下,也简称为“硝酸溶解处理”。),能够轻松地形成平均开口直径为1μm以上且250μm以下的贯穿孔。
在此,硝酸溶解处理从容易控制贯穿孔形成的溶解点的理由考虑,优选为使用直流电流,在将平均电流密度设为5A/dm2以上,且将电量设为50C/dm2以上的条件下实施的电解处理。另外,平均电流密度优选为100A/dm2以下,电量优选为10000C/dm2以下。
并且,硝酸电解中的电解液的浓度或温度并无特别限定,能够使用高浓度例如硝酸浓度15~35质量%的硝酸电解液在30~60℃下进行电解,或者使用硝酸浓度0.7~2质量%的硝酸电解液在高温例如80℃以上的温度下进行电解。
并且,能够使用在上述硝酸电解液中混合浓度0.1~50质量%的硫酸、草酸、磷酸中的至少1个而成的电解液来进行电解。
(盐酸电解)
本发明中,通过使用了以盐酸为主体的电解液的电化学溶解处理(以下,也简称为“盐酸溶解处理”。),也能够轻松地形成平均开口直径为1μm以上且小于250μm的贯穿孔。
在此,盐酸溶解处理从容易控制贯穿孔形成的溶解点的理由考虑,优选为使用直流电流,在将平均电流密度设为5A/dm2以上,且将电量设为50C/dm2以上的条件下实施的电解处理。另外,平均电流密度优选为100A/dm2以下,电量优选为10000C/dm2以下。
并且,盐酸电解中的电解液的浓度或温度并无特别限定,能够使用高浓度例如盐酸浓度10~35质量%的盐酸电解液在30~60℃下进行电解,或者使用盐酸浓度0.7~2质量%的盐酸电解液在高温例如80℃以上的温度下进行电解。
并且,能够使用在上述盐酸电解液中混合浓度0.1~50质量%的硫酸、草酸、磷酸中的至少1个而成的电解液来进行电解。
〔皮膜去除工序〕
皮膜去除工序为进行化学溶解处理而去除氢氧化铝皮膜的工序。
上述皮膜去除工序例如能够通过实施后述的酸蚀刻处理或碱蚀刻处理来去除氢氧化铝皮膜。
<酸蚀刻处理>
上述溶解处理为使用比起铝更优先溶解氢氧化铝的溶液(以下,称为“氢氧化铝溶解液”。)来溶解氢氧化铝皮膜的处理。
在此,作为氢氧化铝溶解液,例如优选为含有选自包含硝酸、盐酸、硫酸、磷酸、草酸、铬化合物、锆系化合物、钛系化合物、锂盐、铈盐、镁盐、氟硅酸钠、氟化锌、锰化合物、钼化合物、镁化合物、钡化合物及卤素单体的组中的至少1种的水溶液。
具体而言,作为铬化合物,例如可举出氧化铬(III)、无水铬(VI)酸等。
作为锆系化合物,例如可举出氟化锆铵、氟化锆、氯化锆。
作为钛化合物,例如可举出氧化钛、硫化钛。
作为锂盐,例如可举出氟化锂、氯化锂。
作为铈盐,例如可举出氟化铈、氯化铈。
作为镁盐,例如可举出硫化镁。
作为锰化合物,例如可举出高锰酸钠、高锰酸钙。
作为钼化合物,例如可举出钼酸钠。
作为镁化合物,例如可举出五水合氟化镁。
作为钡化合物,例如可举出氧化钡、乙酸钡、碳酸钡、氯酸钡、氯化钡、氟化钡、碘化钡、乳酸钡、草酸钡、高氯酸钡、硒酸钡、***钡、硬脂酸钡、亚硫酸钡、钛酸钡、氢氧化钡、硝酸钡或它们的水合物等。
上述钡化合物之中,优选氧化钡、乙酸钡、碳酸钡,尤其优选氧化钡。
作为卤素单体,例如可举出氯、氟、溴。
其中,上述氢氧化铝溶解液优选为含有酸的水溶液,作为酸,可举出硝酸、盐酸、硫酸、磷酸、草酸等,也可以为2种以上的酸的混合物。
作为酸浓度,优选为0.01mol/L以上,更优选为0.05mol/L以上,进一步优选为0.1mol/L以上。上限没有特别限定,但一般而言优选为10mol/L以下,更优选为5mol/L以下。
溶解处理通过使形成有氢氧化铝皮膜的铝基材与上述的溶解液接触而进行。接触的方法并无特别限定,例如可举出浸渍法、喷雾法。其中,优选浸渍法。
浸渍法为使形成有氢氧化铝皮膜的铝基材浸渍于上述的溶解液的处理。若在浸渍处理时进行搅拌,则可进行没有不均的处理,因此优选。
浸渍处理的时间优选为10分钟以上,更优选为1小时以上,进一步优选为3小时以上、5小时以上。
<碱蚀刻处理>
碱蚀刻处理为通过使上述氢氧化铝皮膜与碱溶液接触来溶解表层的处理。
作为碱溶液中使用的碱,例如可举出苛性碱、碱金属盐。具体而言,作为苛性碱,例如可举出氢氧化钠(苛性钠)、苛性钾。并且,作为碱金属盐,例如可举出偏硅酸钠、硅酸钠、偏硅酸钾、硅酸钾等碱金属硅酸盐;碳酸钠及碳酸钾等碱金属碳酸盐;铝酸钠及铝酸钾等碱金属铝酸盐;葡糖酸钠及葡糖酸钾等碱金属醛糖酸盐;磷酸氢二钠、磷酸氢二钾、磷酸三钠及磷酸三钾等碱金属磷酸氢盐。其中,从蚀刻速度快的方面及廉价的方面考虑,优选苛性碱的溶液及含有苛性碱及碱金属铝酸盐这两者的溶液。尤其优选氢氧化钠的水溶液。
碱溶液的浓度优选为0.1~50质量%,更优选为0.2~10质量%。当在碱溶液中溶解有铝离子时,铝离子的浓度优选为0.01~10质量%,更优选为0.1~3质量%。碱溶液的温度优选为10~90℃。处理时间优选为1~120秒钟。
作为使氢氧化铝皮膜与碱溶液接触的方法,例如可举出使形成有氢氧化铝皮膜的铝基材通过装入碱溶液的槽中的方法、使形成有氢氧化铝皮膜的铝基材浸渍于装入碱溶液的槽中的方法、将碱溶液喷涂在形成有氢氧化铝皮膜的铝基材的表面(氢氧化铝皮膜)的方法。
〔表面粗糙化处理工序〕
本发明中,板部件的制造方法可以具有的任意的表面粗糙化处理工序为对去除了氢氧化铝皮膜的铝基材实施电化学表面粗糙化处理(以下,也简称为“电解表面粗糙化处理”。),从而对铝基材的表面或背面进行粗糙化的工序。
另外,上述实施方式中,设为形成贯穿孔之后进行表面粗糙化处理的结构,但并不限定于此,也可以设为表面粗糙化处理之后形成贯穿孔的结构。
本发明中,通过使用了以硝酸为主体的电解液的电化学表面粗糙化处理(以下,也简称为“硝酸电解”。),能够轻松地对表面进行粗糙化。
或者,通过使用了以盐酸为主体的电解液的电化学表面粗糙化处理(以下,也简称为“盐酸电解”。),也能够进行粗糙化。
〔金属涂覆工序〕
本发明中,从能够将通过上述的电解溶解处理而形成的贯穿孔的平均开口直径调整为1μm~20μm左右的小范围的理由考虑,板部件的制造方法优选在上述的皮膜去除工序之后,具有用铝以外的金属涂覆至少包含贯穿孔的内壁的铝基材的表面的一部分或全部的金属涂覆工序。
在此,“用铝以外的金属涂覆至少包含贯穿孔的内壁的铝基材的表面的一部分或全部”是指在包含贯穿孔的内壁的铝基材的整个表面中,至少对贯穿孔的内壁进行涂覆,且内壁以外的表面可以不进行涂覆,也可以涂覆一部分或全部。
金属涂覆工序为对具有贯穿孔的铝基材实施例如后述的置换处理及镀覆处理的工序。
<置换处理>
上述置换处理为对至少包含贯穿孔的内壁的铝基材的表面的一部分或全部置换镀覆锌或锌合金的处理。
作为置换镀覆液,例如可举出氢氧化钠120g/L、氧化锌20g/L、结晶性氯化铁2g/L、罗谢尔盐50g/L、硝酸钠1g/L的混合溶液等。
并且,也可以使用市售的Zn或Zn合金镀覆液,例如能够使用OKUNO CHEMICALINDUSTRIES CO.,LTD制Substar Zn-1、Zn-2、Zn-3、Zn-8、Zn-10、Zn-111、Zn-222、Zn-291等。
铝基材在这种置换镀覆液的浸渍时间优选为15秒钟~40秒钟,浸渍温度优选为20~50℃。
<镀覆处理>
通过上述的置换处理,对铝基材的表面置换镀覆锌或锌合金来形成锌皮膜时,优选例如实施镀覆处理,所述镀覆处理中,通过后述的非电解镀覆使锌皮膜置换成镍之后,通过后述的电解镀覆析出各种金属。
(非电解镀覆处理)
作为在非电解镀覆处理中使用的镍镀覆液,能够广泛使用市售品,例如可举出包含硫酸镍30g/L、次磷酸钠20g/L、柠檬酸铵50g/L的水溶液等。
并且,作为镍合金镀覆液,可举出磷化合物成为还原剂的Ni-P合金镀覆液或硼化合物成为还原剂的Ni-B镀覆液等。
在这种镍镀覆液或镍合金镀覆液中的浸渍时间优选为15秒钟~10分钟,浸渍温度优选为30℃~90℃。
(电解镀覆处理)
作为电解镀覆处理,例如,电镀Cu时的镀覆液例如可举出将硫酸Cu60~110g/L、硫酸160~200g/L及盐酸0.1~0.15mL/L添加到纯水中,进一步将OKUNO CHEMICALINDUSTRIES CO.,LTD制Top Lucina SF Base WR1.5~5.0mL/L、Top Lucina SF-B 0.5~2.0mL/L及Top Lucina SF Leveler3.0~10mL/L作为添加剂添加的镀覆液。
在这种铜镀覆液中的浸渍时间由于取决于Cu膜的厚度,因此并无特别限定,但例如赋予2μm的Cu膜时,优选以电流密度2A/dm2浸渍约5分钟,浸渍温度优选为20℃~30℃。
〔水洗处理〕
本发明中,优选在结束上述的各处理的工序之后进行水洗。水洗中能够使用纯水、井水、自来水等。为了防止处理液向下一工序的带入,也可以使用夹持装置。
这种隔音结构体的制造可以使用切板状的铝基材来进行制造,也可以通过卷对卷(Roll to Roll以下也称为RtoR)来进行。
众所周知,RtoR是指从卷绕长形状的原材料而成的卷拉出原材料,在长度方向上进行输送,并且进行表面处理等各种处理,并将已处理的原材料再次卷绕成卷状的制造方法。
如上所述的在铝基材形成贯穿孔的制造方法通过RtoR,能够容易且有效地形成20μm左右的贯穿孔。
并且,贯穿孔的形成方法并不限定于上述的方法,只要根据板部件的形成材料和厚度等以公知的方法进行即可。
例如,作为使用工具的加工,能够通过基于钻头的切削加工、放电加工、电解加工、穿孔或冲孔而形成微细孔。并且,能够利用激光加工机而形成各种形状的贯穿孔。通过超声波加工而在陶瓷等中也能够形成微细贯穿孔。
并且,作为利用掩膜的加工方法,如光化学蚀刻等蚀刻方法、电解加工、喷砂加工能够通过化学方法或物理方法而形成贯穿孔。还能够通过电铸而形成。
本发明的隔音结构体使用于影印机、送风机、空调设备、排气扇、泵类、发电机、导管、以及涂布机、旋转机、输送机等发出声音的各种种类的制造设备等工业用设备、汽车、电车、航空器等运输用设备、冰箱、洗衣机、烘干机、电视、复印机、微波炉、游戏机、空调、风扇、PC、吸尘器、空气净化器、换气扇等一般家庭用设备等,且在各种设备中适当配置于从噪声源产生的声音所通过的位置。
本发明的隔音结构体并不限定于上述工业用设备、输送用设备及一般家庭用设备等各种设备中所使用的结构体,也能够用于配置在建筑物的房间内且将房间内隔开的固定隔断结构(分区)等固定壁,配置在建筑物的房间内且将房间内隔开的可动隔断结构(分区)等可动壁中。
例如,能够在会议室、演讲室、讲演厅、音乐厅、其他房间、天花板、车辆内部(汽车、电车、飞机)、无尘室等不喜欢灰尘和污垢的空间、天花板内或壁内等需要耐久性并且更换规模大的空间中使用。
并且,通过将本发明的隔音结构体用作分区,能够在进行了间隔断的空间之间良好地屏蔽声音。并且,尤其在可动式分区的情况下,薄而轻的本发明的结构携带容易,因此优点较大。
并且,作为防止噪声的用途,也能够用作包围成为噪声源的设备,例如空调室外机或热水器等笼状物。通过本部件包围噪声源,由此能够在确保放热性或通气性的状态下吸收声音,从而防止噪声。
并且,也可以用于宠物饲养用笼状物。将本发明的部件应用于饲养宠物的全部或一部分笼状物中,例如通过以本部件替换宠物笼的一表面,能够形成重量轻且具有吸音效果的宠物笼。通过使用该笼状物,能够使笼状物内的宠物免受外部的噪声,并且能够抑制笼状物内的宠物的叫声外漏。
除了上述以外,本发明的隔音结构体还能够用作如下隔音部件。
例如,作为具有本发明的隔音结构体的隔音部件,能够举出:
建筑材料用隔音部件:作为建筑材料用途使用的隔音部件、
空调设备用隔音部件:设置在通风口、空调用导管等,防止来自外部的噪音的隔音部件、
外部开口部用隔音部件:设置在房间的窗户,防止来自室内或室外的噪音的隔音部件、
天花板用隔音部件:设置在室内的天花板,控制室内的声音的隔音部件、地板用隔音部件:设置在地板上,控制室内的声音的隔音部件、
内部开口部用隔音部件:设置在室内的门、拉门的部分,防止来自各房间的噪音的隔音部件、
卫生间用隔音部件:设置在卫生间内或门(室内外)部,防止来自卫生间的噪音的隔音部件、
阳台用隔音部件:设置在阳台,防止来自自身的阳台或相邻的阳台的噪音的隔音部件、
室内调音用部件:用于控制房间的声音的隔音部件、
简便隔音室部件:能够简便地组装且移动也简便的隔音部件、
宠物用隔音室部件:围绕宠物的房间,防止噪音的隔音部件、
娱乐设施:设置在游戏厅、体育中心、演奏厅、电影院的隔音部件、施工现场用临时围墙用的隔音部件:覆盖施工现场而防止噪音向周围泄露的隔音部件、
隧道用隔音部件:设置在隧道内,防止向隧道内部及外部泄露的噪音的隔音部件等。
实施例
以下,根据实施例对本发明进行进一步详细的说明。以下的实施例所示的材料、使用量、比例、处理内容、处理步骤等在不脱离本发明的宗旨的范围内能够适当进行变更。因此,本发明的范围并不应该通过以下所示实施例而进行限定性解释。
<板部件的制作>
对平均厚度20μm、大小210mm×297mm(A4尺寸)的铝基材(JIS H-4160、合金编号:1N30-H、铝纯度:99.30%)的表面实施以下所示的处理而制作了板部件A。
(a1)氢氧化铝皮膜形成处理(皮膜形成工序)
使用保持在50℃下的电解液(硝酸浓度10g/L、硫酸浓度6g/L、铝浓度4.5g/L、流量0.3m/s),将上述铝基材作为阴极在电量总和为1000C/dm2的条件下实施20秒钟的电解处理,从而在铝基材上形成了氢氧化铝皮膜。另外,电解处理通过直流电源进行。电流密度为50A/dm2。
在氢氧化铝皮膜形成之后,进行了基于喷雾的水洗。
(b1)电解溶解处理(贯穿孔形成工序)
接着,使用保持在50℃下的电解液(硝酸浓度10g/L、硫酸浓度6g/L、铝浓度4.5g/L、流量0.3m/s),将铝基材作为阳极在电量总和为600C/dm2的条件下实施24秒钟的电解处理,从而在铝基材及氢氧化铝皮膜上形成了贯穿孔。另外,电解处理通过直流电源进行。电流密度为25A/dm2。
在贯穿孔的形成之后,进行基于喷雾的水洗并进行了干燥。
(c1)氢氧化铝皮膜的去除处理(皮膜去除工序)
接着,将电解溶解处理之后的铝基材在氢氧化钠浓度50g/L、铝离子浓度3g/L的水溶液(液温35℃)中浸渍32秒钟之后,在硝酸浓度10g/L、铝离子浓度4.5g/L的水溶液(液温50℃)中浸渍40秒钟,从而溶解并去除了氢氧化铝皮膜。
然后,进行基于喷雾的水洗,并进行干燥,从而制作了具有贯穿孔的板部件A。
对所制作的板部件A的贯穿孔的平均开口直径及平均开口率进行了测定的结果,平均开口直径为24.4μm,平均开口率为5.6%。
并且,关于所制作的板部件A的贯穿孔的配置的无规则性,按照上述记载进行了评价的结果,80%以上的贯穿孔呈偏离的状态。即,可知具有高的无规则性。其原因为,通过容易在贯穿孔的位置产生偏差的制造方法制作了板部件A。
并且,利用AFM(Hitachi High-Tech Science Corporation制SPA300)对所制作的板部件A的贯穿孔的内壁面的表面形状进行了测定。悬臂使用OMCL-AC200TS,并通过DFM(Dynamic Force Mode:动力模式)进行了测定。Ra为0.18(μm)。
[实施例1]
对厚度2mm、直径40mm的丙烯酸进行激光加工并在中央部开设直径20mm的贯穿孔(开口部)而制作了间隔物。
将3张板部件A和2个间隔物交替层叠而制作了隔音结构体。
[实施例2~实施例4、参考例1及参考例2]
实施例2中,将4张板部件A和3个间隔物交替层叠而制作了隔音结构体。
实施例3中,将5张板部件A和4个间隔物交替层叠而制作了隔音结构体。
实施例4中,将6张板部件A和5个间隔物交替层叠而制作了隔音结构体。
参考例1中,形成了1张板部件A单体。
参考例2中,将2张板部件A和1个间隔物交替层叠而制作了隔音结构体。
[评价]
<声学特性>
对所制作的隔音结构体的声学特性,在自制的丙烯酸制声管中使用4个扩音器并通过传递函数法而进行了测定。该方法是按照“ASTM E2611-09:基于传递矩阵法测量声学材料的正常发声声传播的标准测试方法(Standard Test Method for Measurement ofNormal Incidence Sound Transmission of Acoustical Materials Based on theTransfer Matrix Method)”进行的。该测定方法例如为与使用了由Nihon OnkyoEngineering Co.,Ltd.提供的WinZac的4个扩音器测定方法相同的测定原理。在该方法中,能够在宽的光谱带上测定传声损失。尤其,通过同时测定透射率和反射率,并将吸收率作为1-(透射率+反射率)而求出,由此还准确测定了样品的吸收率。在1000Hz~9000Hz的范围内进行了传声损失测定。声管的内径为20mm。
将隔音结构体夹到声管中而对隔音结构体的吸收率、透射率及反射率进行了测定。将所测定的结果示于图12~图14。并且,将板部件的数量、合计厚度即频率8000Hz下的吸收率的值示于表1。
[表1]
板部件的数量 | 合计厚度(mm) | 吸收率@8000Hz | |
参考例1 | 1 | 0.02 | 31% |
参考例2 | 2 | 2.04 | 38% |
实施例1 | 3 | 4.06 | 56% |
实施例2 | 4 | 6.08 | 66% |
实施例3 | 5 | 8.10 | 73% |
实施例4 | 6 | 10.12 | 79% |
从图12及表1可知,当参考例1的板部件为单层时,在宽频带上可得到隔音性能,但即使为高频区域吸收率也并不大,在整个区域中为40%左右。并且,即使参考例2的板部件为2层时,与板部件单体相比吸收率也几乎未发生变化。
另一方面,可知在将实施例1~实施例4的板部件重叠3张以上而成的隔音结构体中,板部件的数量越多则吸收率越大。可知通过形成为3层以上,可得到50%以上的吸收率。
并且,从图13可知透射率在宽频带上相对于板部件的层叠数单调减少。
另一方面,从图14可知反射率在低频侧相对于板部件的层叠数单调增加,但在高频侧不会影响板部件的层叠数。
[实施例5~实施例8、参考例3及参考例4]
参考国际公开WO2016/060037号及国际公开WO2016/017380号而变更实施例1中的板部件的制作条件,从而制作了平均开口直径16.8μm、平均开口率2.4%的板部件B。
关于所制作的板部件B的贯穿孔的配置的无规则性,按照上述记载进行了评价的结果,80%以上的贯穿孔呈偏离状态。即,可知具有高的无规则性。其原因为,通过容易在贯穿孔的位置产生偏差的制造方法制作了板部件B。
并且,利用AFM(Hitachi High-Tech Science Corporation制SPA300)对所制作的板部件B的贯穿孔的内壁面的表面形状进行了测定。悬臂使用OMCL-AC200TS,并通过DFM(Dynamic Force Mode:动力模式)进行了测定。Ra为0.18(μm)。
替代板部件A而使用了板部件B,除此以外,以与实施例1~实施例4、参考例1及参考例2相同的方式制作了实施例5~实施例8、参考例3及参考例4的隔音结构体。
关于所制作的各隔音结构体,以与实施例1相同的方式对吸收率进行了测定。将结果示于图15。并且,将板部件的数量、合计厚度及频率8000Hz下的吸收率的值示于表2。
[表2]
板部件的数量 | 合计厚度(mm) | 吸收率@8000Hz | |
参考例3 | 1 | 0.02 | 43% |
参考例4 | 2 | 2.04 | 46% |
实施例5 | 3 | 4.06 | 62% |
实施例6 | 4 | 6.08 | 71% |
实施例7 | 5 | 8.10 | 71% |
实施例8 | 6 | 10.12 | 72% |
从图15及表2可知,与实施例1~实施例4、参考例1及参考例2相同,当板部件为单层或2层时,吸收率在整个区域小于50%。另一方面,可知将板部件形成为3层以上,在宽频带上可得到50%以上的吸收率。并且,可知板部件的数量越多则吸收率越大。
[实施例9]
参考国际公开WO2016/060037号及国际公开WO2016/017380号而变更实施例1中的板部件的制作条件,从而制作了平均开口直径46.5μm、平均开口率7.3%的板部件C。
关于所制作的板部件C的贯穿孔的配置的无规则性,按照上述记载进行了评价的结果,80%以上的贯穿孔呈偏离状态。即,可知具有高的无规则性。其原因为,通过容易在贯穿孔的位置产生偏差的制造方法制作了板部件C。
并且,利用AFM(Hitachi High-Tech Science Corporation制SPA300)对所制作的板部件C的贯穿孔的内壁面的表面形状进行了测定。悬臂使用OMCL-AC200TS,并通过DFM(Dynamic Force Mode:动力模式)进行了测定。Ra为0.18(μm)。
替代板部件A而使用了板部件C,除此以外,以与实施例4相同的方式制作了实施例9的隔音结构体。
[比较例1]
在比较例1中为通常用作声音的高性能吸音体的黑色聚氨酯(HIKARI CO.,LTD.制低反弹聚氨酯板KTHU-1010)、厚度10mm。
关于实施例9及比较例1的隔音结构体,以与实施例1相同的方式对吸收率进行了测定。将结果与实施例4、实施例8一同示于图16。
这些实施例及比较例中整体厚度均为约10mm。
可知即使与作为多孔吸音体的聚氨酯相比,本发明的实施例在宽频带吸收率高。
[实施例10]
接着,利用基于麦克双端的传递函数法对在背面具有壁面(壁部件)且反射音返回的结构下的吸音率进行了测定。即,吸音率被定义为“1-反射率”。声管的直径也同样地利用了20mm。
利用与实施例1相同的板部件而制作了板间距2mm的5层结构的隔音结构体。调整为壁面至多孔铝的最表面(从壁面最远的一侧的表面)的距离成为10mm。即,最背面(壁面侧)的板部件至壁面成为约2mm。
[比较例2]
将比较例1中所使用的厚度10mm的聚氨酯配置成与壁面相接而对吸音率进行了测定。
将结果示于图17。
可知即使存在壁面的情况下,与聚氨酯(多孔吸音体)相比本发明的隔音结构体的吸音率在宽频带上也高。
[模拟1]
接着,对模拟和实验进行了比较。
模拟中,安装在有限元法计算软件COMSOL ver5.2a(COMSOL公司)的声学模块上。具有微细贯穿孔的板部件按照Maa的式进行了模型化。Maa的式是指,通过“Potential ofmicroperforated panel absorber.Dah-You Maa.The Journal of the AcousticalSociety of America 104,2861(1998)”等DY Maa示出并根据板部件的厚度、贯穿孔的平均开口直径、平均开口率求出板部件的复杂的声阻抗的式。由此,能够在数学上将开设有多个微细贯穿孔的板部件模型化而进行处理。
制作结构(板部件5张、板间距2mm)与实施例3相同的模型并进行模拟而计算出吸收率。
将实验结果与模拟结果示于图18。
从图18可知模拟与实验具有良好的一致性。
[模拟2]
将以间隔3.3mm层叠了4张参数与实施例1的板部件相同的板部件的结构模型化并进行模拟而计算出吸收率。合计厚度为9.98mm。
并且,作为比较例,将厚度10mm的多孔吸音体模型化并进行模拟而计算出吸收率。多孔吸音体利用Delany-Bazley式(DB式)进行了模型化。并且,通过DB式以10000、20000、50000[Pa·s/m2]这三个等级计算出单位厚度流动阻力。
将结果示于图19。
玻璃棉等一般的多孔吸音体为流动阻力20000[Pa·s/m2]左右。从图19可知,即使与吸收率比其优异的流动阻力50000[Pa·s/m2]的多孔吸音体相比,本发明的隔音结构体也可得到高的吸收率。从而,从模拟也明确可知本发明的隔音结构体的厚度相同并具有超过以往的多孔吸音体的隔音性能。
[模拟3]
接着,固定合计厚度,且改变板部件的张数而进行了比较。
形成为参数与实施例1的板部件相同的板部件,以张数成为2、3、6、11张且以各自的合计厚度成为约10mm的方式制作模型,并进行了计算。此时,板间距成为10mm、5mm、2mm、1mm。
将结果示于图20。
从图20可知,当板部件为2张时,在具有峰的高频侧上吸收率变小。这表示张数为2张且板间距大,因此导致成为共鸣吸收而难以进行宽频带吸收。若与参考例2一起考虑,则可知张数为2张时难以在宽频带上得到大的吸收率。
可知板部件为3张以上时在低频至高频为止的宽带吸收率大,且直至10000Hz以上的高频带可得到高吸收率。
尤其,当间隔2mm(板部件6张)以及间隔5mm(板部件3张)时吸收率大且板间距的最佳值在该区域。
[模拟4]
而且,将板间距设为5mm(板部件3张)、3.3mm(板部件4张)、2.5mm(板部件5张)、2mm(板部件6张)、1mm(板部件11张)而分别进行了计算。
将结果示于图21及表3。
[表3]
板间距(mm) | 板部件的数量 | 合计厚度(mm) | 吸收率@8000Hz |
1 | 11 | 10 | 70% |
2 | 6 | 10 | 79% |
2.5 | 5 | 10 | 81% |
3.3 | 4 | 10 | 82% |
5 | 3 | 10 | 82% |
从图21及表3可知板间距1mm时的吸收率降低。认为其原因为板部件的层叠数多且反射变大。
[模拟5]
接着,关于板部件的配置间隔不同的结构时的配置顺序进行了比较。
形成为参数与实施例1的板部件相同的板部件,以张数成为5张并以合计厚度成为约10mm的方式制作模型,并进行了计算。此时,将2个板间距设为2mm,将剩余2个板间距设为3mm,并改变板间距的顺序而进行了计算。具体而言,从声音的入射方向分别以2mm-2mm-3mm-3mm的结构、2mm-3mm-2mm-3mm的结构、2mm-3mm-3mm-2mm的结构、3mm-2mm-2mm-3mm的结构、3mm-3mm-2mm-2mm的结构、3mm-2mm-3mm-2mm的结构进行了计算。
将结果示于图22及表4。
[表4]
板间距(mm) | 吸收率@8000Hz | 吸收率@16000Hz |
2-2-3-3 | 78% | 87% |
2-3-2-3 | 80% | 87% |
2-3-3-2 | 81% | 86% |
3-2-2-3 | 82% | 92% |
3-3-2-2 | 84% | 90% |
3-2-3-2 | 82% | 91% |
从图22及表4可知,板间距较大为3mm的部分位于声音的入射侧时吸收率变高。并且,可知通过改变板间距的顺序而吸收率发生变化。并且,可知优选板间距的顺序对称。
[模拟6]
而且,将板部件的张数设为4张,将2个板间距设为4mm,将剩余1个板间距设为2mm,并改变板间距的顺序而进行了计算。具体而言,从声音的入射方向分别以2mm-4mm-4mm的结构、4mm-2mm-4mm的结构、4mm-4mm-2mm的结构进行了计算。
将结果示于图23及表5。
[表5]
板间距(mm) | 吸收率@8000Hz | 吸收率@16000Hz |
2-4-4 | 79% | 83% |
4-2-4 | 83% | 92% |
4-4-2 | 85% | 89% |
从图23及表5可知,板间距较大为4mm的部分位于声音的入射侧时吸收率变高。并且,可知通过改变板间距的顺序而吸收率发生变化。
为了验证这些模拟的结果,利用以下微细加工法而进行了具有微细贯穿孔的板部件的制作。
1.镍电铸法
2.基于激光的塑料加工
<镍电铸法>
对于硅基板利用基于光刻的蚀刻法,以规定的排列模式形成了多个直径24.4μm的圆柱形状的凸部。调整相邻的凸部之间的中心间距,排列模式为正方形格子排列。此时,凸部所占的面积比例约为5.6%。
接着,利用镍电铸法、即电化学反应,以形成有凸部的硅基板为母模并将镍电沉积在硅基板而形成了厚度20μm的镍膜。然后,从硅基板剥离镍膜并进行了表面抛光。由此制作了以正方形格子排列形成有多个贯穿孔的镍制板部件。用光学显微镜对所制作的板部件的贯穿孔的直径及开口率进行了确认的结果,直径为24.4μm,且开口率为5.6%。大小为A4尺寸。
变更了针对硅基板的光刻法的图案,除此以外,能够以与上述相同的方式制作以任意开口率具有数10μm的直径的贯穿孔的板部件。还制作了具有开口直径16.8μm、开口率2.4%的贯穿孔的板部件和具有开口直径46.5μm、开口率7.3%的贯穿孔的板部件。
<激光加工>
对于金属材料或塑料薄膜,能够利用高输出短脉冲激光进行微细贯穿孔的形成。利用HIKARI CO.,LTD.制激光加工机Master系列,对于厚度20μm的聚酰亚胺薄膜形成了直径24.4μm、开口率5.6%的贯穿孔。聚酰亚胺为透光材料,因此能够制作具有透射光的微细贯穿孔的板部件。
并且,相对于厚度20μm的SUS430板,形成了直径24.4μm、开口率5.6%的贯穿孔。
变更贯穿孔的加工图案,除此以外,能够以与上述相同的方式制作以任意开口率具有数10μm的直径的贯穿孔的开口率的板部件。还制作了具有开口直径16.8μm、开口率2.4%的贯穿孔的板部件和具有开口直径46.5μm、开口率7.3%的贯穿孔的板部件。
<验证>
以上,使用具有利用镍电铸法制作的微细贯穿孔的镍制板部件、使用具有利用激光加工制作的微细贯穿孔的聚酰亚胺制板部件、不锈钢制板部件进行与实施例1~实施例10相同的实验,且良好地再现了结果。
并且,进行针对各模拟结果的条件的再现实验,并良好地再现了模拟结果。
[模拟7]
关于针对贯穿孔的平均开口直径的最佳平均开口率,详细地进行了平均开口直径为100μm以下时的计算。关于1张板部件,分别以厚度10μm、20μm、30μm、50μm、70μm计算出每一贯穿孔的平均开口直径的最佳平均开口率。将结果通过两对数图表示于图24。从图24的图表发现最佳平均开口率相对于贯穿孔的平均开口直径,大致以-1.6平方方式变化。
更具体而言,明确了将最佳平均开口率设为rho_center,将贯穿孔的平均开口直径设为phi(μm),将板部件的厚度设为t(μm)时,使图24的两对数图表通过幂函数而近似,从而将最佳平均开口率rho_center确定为如下。
rho_center=a×phi-1.6
a=2+0.25×t
如此,明确了尤其当贯穿孔的平均开口直径小时,最佳平均开口率根据板部件的厚度和贯穿孔的平均开口直径而确定,而并不是平均开口率越小则吸收率越大。关于最佳平均开口率,板部件的厚度越厚则越大,并且平均开口直径越大则越小。
如上所述,吸收率变大的范围以最佳平均开口率为中心而逐渐增大。为了对其进行详细分析,将在板部件的厚度50μm的模拟中改变了平均开口率的结果示于图25。贯穿孔的平均开口直径为10μm、15μm、20μm、30μm及40μm,并将平均开口率从0.5%改变成99%。
对于任何平均开口直径,吸收率变大的平均开口率的范围在最佳平均开口率周边增大。作为特征,贯穿孔的平均开口直径小时吸收率变大的平均开口率的范围遍及宽的范围。并且,比最佳平均开口率高的平均开口率侧的吸收率变大的范围宽。
当板部件为1张时,吸收率的最大值在0.1μm以上且小于100μm的平均开口直径的范围内,即使为任何平均开口直径也几乎为50%,因此吸收率成为30%、40%、45%的下限的开口率和上限的开口率分别示于表6。并且,将从最佳平均开口率的各吸收率的范围示于表7。
例如,贯穿孔的平均开口直径为20μm时,最佳平均开口率为11%,吸收率成为40%以上的平均开口率的下限成为4.5%,且上限成为28%。此时,以最佳平均开口率为基准的吸收率成为40%的平均开口率的范围成为(4.5%-11.0%)=-6.5%~(28.0%-11.0%)=17.0%,因此在表7中示为-6.5%~17.0%。
[表6]
[表7]
从表7可知,对每一贯穿孔的平均开口直径的吸收率的宽度进行了比较的结果,将贯穿孔的平均开口直径设为phi(μm)时,吸收率的宽度大致以100×phi-2的比率发生变化。从而,关于吸收率30%、40%、45%的每一个,能够按每一平均开口直径确定适当范围。
即,吸收率30%的范围应在利用上述最佳平均开口率rho_center,作为基准利用贯穿孔的平均开口直径20μm时的范围,且
rho_center-0.085×(phi/20)-2
为下限的平均开口率,
rho_center+0.35×(phi/20)-2
为上限平均开口率的范围。但是,限制在平均开口率大于0且小于1(100%)的范围。
优选为吸收率40%的范围,且优选成为
rho_center-0.24×(phi/10)-2
为下限的平均开口率,
rho_center+0.57×(phi/10)-2
为上限的平均开口率的范围。其中,为了尽量减小误差,将平均开口直径的基准设为10μm。
进一步优选吸收率45%的范围,且进一步优选成为
rho_center-0.185×(phi/10)-2
为下限的平均开口率,
rho_center+0.34×(phi/10)-2
为上限的平均开口率的范围。
而且,为了确定更小的吸收率时的最佳平均开口率的范围,在平均开口率小的范围进行了精细的计算。作为代表例,将板部件的厚度50μm、贯穿孔的平均开口直径30μm时的结果示于图26。
关于吸收率10%、15%及20%的每一个,将成为该吸收率的平均开口率的范围和近似公式分别示于表8及表9。另外,在表4中,将“rho_center”标记为“rc”。
[表8]
[表9]
下限 | 上限 | |
10%范围 | rc-0.052×(phi/30)<sup>-2</sup> | rc+0.795×(phi/30)<sup>-2</sup> |
15%范围 | rc-0.050×(phi/30)<sup>-2</sup> | rc+0.505×(phi/30)<sup>-2</sup> |
20%范围 | rc-0.048×(phi/30)<sup>-2</sup> | rc+0.345×(phi/30)<sup>-2</sup> |
从表8及表9可知,吸收率10%的范围应在利用上述最佳平均开口率rho_center,作为基准,利用贯穿孔的平均开口直径30μm时的范围,且
rho_center-0.052×(phi/30)-2
为下限的平均开口率,
rho_center+0.795×(phi/30)-2
为上限的平均开口率的范围。但是,限制在平均开口率大于0且小于1(100%)的范围内。
优选吸收率成为15%以上,其范围成为
rho_center-0.050×(phi/30)-2
为下限的平均开口率,
rho_center+0.505×(phi/30)-2
为上限的平均开口率的范围。
更优选吸收率成为20%以上,其范围成为
rho_center-0.048×(phi/30)-2
为下限的平均开口率,
rho_center+0.345×(phi/30)-2
为上限的平均开口率的范围。
进一步优选在上述吸收率成为30%以上、40%以上或45%以上的平均开口率的范围内,并能够进一步增加吸收率。
如上所述,利用模拟明确了由贯穿孔内的摩擦引起的吸音现象的特征。并且,根据板部件的厚度、贯穿孔的平均开口直径及平均开口率确定吸收率的大小,并确定了其最佳值范围。
如上明确了本发明的效果。
符号说明
10a、10b、10c、10d-隔音结构体,11-铝基材,12-板部件,13-氢氧化铝皮膜,14-贯穿孔,20a、20b-间隔物,21-开口部,22-壁部件。
Claims (21)
1.一种隔音结构体,其具有3张以上的板部件,该板部件具有沿厚度方向贯穿的多个贯穿孔,
所述贯穿孔的平均开口直径为1μm以上且250μm以下,
所述贯穿孔的平均开口率为0.1%以上且小于10%,
3张以上的所述板部件沿厚度方向隔开间隔而层叠,
相邻的所述板部件之间的板间距为0.1mm以上且10mm以下。
2.一种隔音结构体,其具有3张以上的板部件,该板部件具有沿厚度方向贯穿的多个贯穿孔,
所述贯穿孔的平均开口直径为1μm以上且250μm以下,
所述板部件的厚度为1μm以上且300μm以下,
3张以上的所述板部件沿厚度方向隔开间隔而层叠,
相邻的所述板部件之间的板间距为0.1mm以上且10mm以下。
3.根据权利要求1或2所述的隔音结构体,其中,
在将所述贯穿孔的平均开口直径设为phi(μm),且将板部件的厚度设为t(μm)时,贯穿孔的平均开口率rho在大于0且小于1的范围内,该范围是以rho_center=(2+0.25×t)×phi-1.6为中心,以rho_center-(0.052×(phi/30)-2)为下限,以rho_center+(0.795×(phi/30)-2)为上限的范围。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的隔音结构体,其中,
所述贯穿孔的平均开口直径为1μm以上且小于100μm。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的隔音结构体,其中,
该隔音结构体整体的厚度为30mm以下。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的隔音结构体,其中,
所述板间距为2mm以上。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的隔音结构体,其中,
所述板间距中的至少一个与其他所述板间距不同。
8.根据权利要求7所述的隔音结构体,其中,
多个所述板间距中的最大的所述板间距配置于外侧。
9.根据权利要求7或8所述的隔音结构体,其中,
所述板间距的顺序呈对称。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的隔音结构体,其中,
在该隔音结构体中所述多个贯穿孔呈无规则排列。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的隔音结构体,其中,
所述多个贯穿孔具有两种以上的不同的开口直径。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的隔音结构体,其中,
所述贯穿孔的内壁面的表面粗糙度Ra为0.1μm~10.0μm。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的隔音结构体,其中,
所述贯穿孔的内壁面由多个粒子状形状形成,且在所述内壁面上形成的凸部的平均粒径为0.1μm~10.0μm。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的隔音结构体,其中,
至少一部分所述贯穿孔的形状为如下形状:所述贯穿孔的直径在所述贯穿孔的内部成为最大。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的隔音结构体,其中,
在所述板部件之间具有间隔物,以保持相邻的所述板部件之间的距离。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的隔音结构体,其中,
在所层叠的3张以上的所述板部件的一面侧配置有壁部件。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的隔音结构体,其中,
所述板部件的材料为金属。
18.根据权利要求17所述的隔音结构体,其中,
所述板部件由导电性材料构成,
所述贯穿孔的平均开口直径为远红外线区域的波长的尺寸以下,且屏蔽远红外线区域的波长以上的波长的电磁波。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的隔音结构体,其中,
所述板部件由相对于臭氧具有耐久性的材料构成。
20.根据权利要求1至19中任一项所述的隔音结构体,其中,
所述板部件的材料为铝或铝合金。
21.一种吸音面板,其具有权利要求1至20中任一项所述的隔音结构体。
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