JP2010079164A - 複合吸音構造体及びそれを用いた収納構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複合吸音構造体10は、スパンボンドなどの布状材料である2枚の不織布A,Bを用いた表皮層3と、ポリエステル繊維あるいはそれを主体とした母材2とを複合したベース構造1に、難燃処理・撥水処理を施した不織布4、金属メッシュ等の金属系の網目構造体5、及び保護カバーとしてのパンチングメタル6を組み合わせて構成されている。表皮層3の流れ抵抗をコントロ−ルすることで、ベース構造1の流れ抵抗が(2.0〜5)×104N・sec/m4になるように調整することが吸音性能に有効であり、40〜50mmの厚さで軽量であって全天候型としても使用可能であり、中低周波数帯域から高周波数帯域まで、特に400Hz付近の安定した吸音性能が得られる。
【選択図】図2
Description
R=ΔP/(V・d)
R:流れ抵抗[ N・sec/m4]
ΔP:材料両面間の圧力差
V:単位面積当たりの空気流量[m3/(m2/sec)]
d:資料の厚み(m)
単位面積流れ抵抗の測定方法は、図9に示すように、φ29mmの金属製の管にφ30mm、厚み30mmの吸音材を挿入し、カト−テック(株)KES−F8−API通気度試験機(流速4×10−2m/sec)などで測定できる。
なお、本発明の吸音構造体の高音域の吸性能は多少犠牲にしても低音域の吸音性能を高めために、表面層と母材層の間に膜を挿入することは有効であり、本発明の中で対応可能な構造である。
図4は、吸音構造体にスパンボンド不織布を追加するときの周波数に対する吸音率の変化を示すグラフである。図4に示すサンプルB,BC,BSについては、次のとおりである。
サンプルB:スパンボンド不織布(ポリエステル繊維:面密度100g/m2)一枚と流れ抵抗が1.0×104N・sec/m4の母材(35mm厚)とを一体複合化した吸音構造体。流れ抵抗1.5×104N・sec/m4
サンプルBC:サンプルBの母材中央部に表皮層と同じスパンボンド不織布を挿入した複合吸音構造体。流れ抵抗2.0×104N・sec/m4
サンプルBS:サンプルBの表皮層と母材の間に、表皮と同じスパンボンド不織布を挿入し二枚重ねた複合吸音構造体。流れ抵抗2.2×104N・sec/m4
請求項4に記したベース構造として、従来構造であるスパンボド不織布一枚と母材とを複合した吸音構造(サンプルB)よりさらに、中低周波数帯域の吸音性能を向上させる(高周波数帯域の吸音性能を維持しつつ)には、複合吸音構造体の流れ抵抗を調整することになるが、図4に示すように、殆ど同じ流れ抵抗でも母材の中間にスパンボンド不織布(サンプルBの表皮層と同じもので、裏面のホットメルト処理も同じ)を挿入したもの(サンプルBC)より、表皮層と母材との間に挿入し、表皮層の流れ抵抗を増大させた方(サンプルBS)が有効であることを示している。
これは、図3で提案したことを実証するものであり、本発明の有効性を示すものでもある。また、これにより同じ吸音性能であれば、従来構造より薄くでき、軽量化、経済性、省スペースなど実用面でも有功である。
[発明の効果1]の実証に鑑み、図5(a)に従来吸音構造体の例(サンプルM:ベース構造を従来構造とした複合吸音構造体)と図5(b)に本発明の吸音構造体の例(サンプルN:ベース構造を本発明構造とした複合吸音構造体)を示すが、それらの吸音性能(垂直入射法吸音率)は図6のグラフに示すようになり、高音域の吸音性能を落とすことなく中低音域が従来品に比べて大きく向上し、本発明の優位性を立証している。
[仕様]
・パンチングメタル:孔径 2mm、ピッチ3.5mm、千鳥配置 開孔率30%
・金属網目構造体:ステンレススティ−ル(メッシュ:#100)−対燃焼性、対塗工性・スパンボンド不織布:ポリエステル繊維、高難燃性、撥水性付与、面密−80g/m2
・ベース構造
・スパンボンド不織布:ポリエステル繊維(繊維形状ー円形)、面密度−100g/m2
・スパンボンド不織布:ポリエステル繊維(繊維形状−楕円)、面密度−90g/m2
・母材:ポリエステル繊維厚さ40mm、面密度−1800g/m2
[流れ抵抗]
・サンプルM:1.7×104N・sec/m4
・サンプルN:2.5×104N・sec/m4
請求項8に示した隙間の効果の実証に鑑み、図7(a)に本発明の複合吸音構造体10の周囲に隙間11を設けた収納構造20の例(収納構造のサイズ1170mm×470mm、隙間幅30mm)を示し、図7(b)に収納構造20の隙間11をライナ12で埋めた収納構造20aを示す。図7に示す収納構造についての残響室法による吸音率測定結果を図8に示す。隙間11を設けることにより、吸音構造体10と収納構造20の隙間11の空間と外部と連通する細い隙間により、一種のヘルムホルツ共鳴器が構成され、本吸音構造体10の吸音率が最大となる周波数帯域において、収納構造20としての吸音率は更に高められていることが判る。
3 表皮層 A,B 不織布
4 難燃性を高めた不織布
5 金属性メッシュ(金属製網目構造体) 6 パンチングメタル(保護カバー)
7 空隙
10 複合吸音構造体
11 隙間 12 ライナ
20 収納構造(隙間有り)
20a 収納構造(隙間無し。ライナ充填)
Claims (9)
- 音波の入射面より、保護カバー、1枚又は複数の布状若しくは網目材料が密着した網目構造体、1枚又は複数の布状材料が密着した布状構造体、及び多孔質母材を音波の入射方向に順に配置し、空気の流れ抵抗が、前記保護カバー、前記網目構造体、前記布状構造体の順に増加することを特徴とする複合吸音構造体。
- 請求項1に記載の複合吸音構造体おいて、
前記布状構造体は少なくとも2層の前記布状材料を融着又は密着して成り、前記布状構造体を前記多孔質母材に密着又は融着させたこと
を特徴とする複合吸音構造体。 - 請求項1に記載の複合吸音構造体において、
前記網目構造体を構成する前記材料のうち少なくとも一つは、金属性メッシュ又は難燃処理を施した布状材料であること
を特徴とする複合吸音構造体。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の複合吸音構造体において、
前記多孔質母材は流れ抵抗が(1.5〜3.5)×104N・sec/m4である高分子繊維系多孔質材料であり、前記布状構造体はその裏面にパウダー状又はくもの巣(網目状)などのホットメルト材を予め塗布又は転写した不織布を二枚重とした構造体であり、前記布状構造体と前記多孔質母材とは共に加熱・加圧して熱融着一体複合化されてベース構造体を形成しており、さらに、その上に、前記網目構造体を重ねた複合体としての流れ抵抗が(2.0〜5.0)×104N・sec/m4になるように調整し、短冊状にし、ホットメルト処理した別の不織布で底面部、側面部を包むように立ち上げて当該不織布を表面で額縁状に折り曲げ、加熱・加圧し固定した一体構造体を形成し、その網目構造体の前に空間を置いて前記保護カバーとしてパンチングメタル又は開口を有する構造体を音の入射側に配したこと
を特徴とする複合吸音構造体。 - 請求項4に記載の複合吸音構造体において、
前記多孔質母材はその裏面にパウダー状又はくもの巣(網目状)などのホットメルト材を予め塗布又は転写した不織布を一枚重ね、加熱・加圧して熱融着一体複合化し、その上にもう一層の不織布を重ねただけのベ−ス構造体を形成し、さらに、その上に、不織布、網目材料を密着させた網目構造体を重ね、この複合体としての流れ抵抗が、(2.0〜5.0)×104N・sec/m4になるように調整したこと
を特徴とする複合吸音構造体。 - 請求項3に記載の複合吸音構造体において、
前記金属性メッシュは、SUSやアルミなど金属系で、メッシュ#40〜150としたこと
を特徴とする複合吸音構造体。 - 請求項1に記載の複合吸音構造体において、
前記保護カバーは、SUSやアルミなど金属系で、開孔率20%以上となるように小開口が表面に分散していること
を特徴とする複合吸音構造体。 - 請求項1に記載の複合吸音構造体において、
前記保護カバーはパンチングメタルであり、パンチング製作時の打ち抜き方向と、保護カバーに対する音波の入射方向を逆方向としたこと
を特徴とする複合吸音構造体。 - 請求項1〜8のいずれか1項に記載の前記複合吸音構造体を、音波の入射面以外を略密閉された収納体内に配置し、前記収納体の音波の入射面に略直交する面と前記吸音構造体との間に隙間が設けられていることを特徴とする複合吸音構造体の収納構造。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101616460B1 (ko) * | 2014-12-12 | 2016-04-28 | 삼성중공업 주식회사 | 건축용 외장패널 |
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