專利名稱：多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種降低來自噪音發(fā)生源的音的多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體，特別涉及能針對30Hz以下低頻音的多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體。
背景技術(shù)：
近年來，通過借助空氣層，相對于音源，在外側(cè)及內(nèi)側(cè)，分別對置配置未形成孔的板材和在整個板面形成多個貫通孔的板材，在多個領(lǐng)域應(yīng)用，利用黑爾姆霍茲原理隔音的多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體。在采用黑爾姆霍茲原理時，例如，基于通式“f＝(c/2π)×{β/(t+1.6Φ)d}”(f共振頻率、c音速、β數(shù)值孔徑、t內(nèi)側(cè)板的板厚、Φ貫通孔的直徑、d空氣層厚)，能夠高效率降低特定共振頻率的噪音(參照專利文獻(xiàn)1)。
但是，在采用黑爾姆霍茲原理時，如圖9(a)所示，只對特定的共振頻率的音發(fā)揮隔音效果，對具有共振頻率以外的頻率的音，隔音效果非常低。即，不能適應(yīng)具有多個頻率成分的噪音。為此，以在寬的頻帶，能發(fā)揮隔音效果的目的，有時在外側(cè)板和內(nèi)側(cè)板的之間配置玻璃棉等。
專利文獻(xiàn)1特開平6-298014號公報(第2頁、圖4)但是，在采用玻璃棉時，低頻帶(此處為0～30Hz、特別是0～20Hz)的吸音率比較低(參照圖9(b))，不能期待對低頻音的隔音效果。此外，此時由于需要多余地支付材料費(fèi)用，同時需要大量材料，所以，即使從工業(yè)廢氣物處理角度考慮，也不利。

發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明的目的是，提供一種多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體，相對于低頻音，能夠在比較寬的頻帶發(fā)揮高的隔音效果。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體，其特征在于具有對置配置的外側(cè)構(gòu)件及內(nèi)側(cè)構(gòu)件，內(nèi)側(cè)構(gòu)件具有多個貫通孔；同時，設(shè)定內(nèi)側(cè)構(gòu)件的厚度、貫通孔的直徑Φ及內(nèi)部構(gòu)件的貫通孔的數(shù)值孔徑，以便使對于30Hz以下的音，能夠在通過貫通孔的空氣中產(chǎn)生粘性衰減作用。
如果采用上述構(gòu)成，能以對于30Hz以下的音，對通過貫通孔的空氣產(chǎn)生粘性衰減作用的方式，設(shè)定內(nèi)側(cè)構(gòu)件的厚度、貫通孔的直徑Φ及數(shù)值孔徑。如果對通過貫通孔的空氣產(chǎn)生粘性衰減作用，則空氣振動變換成熱能，對空氣振動產(chǎn)生衰減性，結(jié)果，對于30Hz以下低頻的音，能夠在比較寬的頻帶發(fā)揮高的隔音效果。所以，也能適應(yīng)于對具有共振頻率以外的頻率成分的噪音進(jìn)行隔音。
此外，內(nèi)側(cè)構(gòu)件的厚度優(yōu)選在5mm以上。
這是因?yàn)?，如果?nèi)側(cè)構(gòu)件的厚度厚，則在貫通孔產(chǎn)生粘性衰減作用的長度變長，衰減變大。相反，在厚度薄時，由于內(nèi)側(cè)構(gòu)件本身振動，通過貫通孔的空氣不具有與內(nèi)側(cè)構(gòu)件的相對速度，所以隔音效果降低。如果考慮這些情況，如上所述，內(nèi)側(cè)構(gòu)件的厚度優(yōu)選在5mm以上，由此能夠得到更高的隔音效果。
此外，內(nèi)側(cè)構(gòu)件的貫通孔的直徑優(yōu)選大于3mm。
這是因?yàn)?，一般，貫通孔的直徑小于?gòu)件的厚度，在技術(shù)上比較困難，特別是如上所述將內(nèi)側(cè)構(gòu)件設(shè)定為厚5mm時，需要貫通孔的直徑大于3mm。
此外，內(nèi)側(cè)構(gòu)件的貫通孔的直徑優(yōu)選80mm以下。
這是因?yàn)?，厚度及?shù)值孔徑相同時，貫通孔的直徑越小，孔的數(shù)量越多，能夠增加產(chǎn)生粘性衰減作用的面積。此外，通過增加產(chǎn)生粘性衰減作用的面積，能夠發(fā)揮更高的隔音效果。
此外，內(nèi)側(cè)構(gòu)件的貫通孔的數(shù)值孔徑優(yōu)選5％以下、更優(yōu)選3％以下、最優(yōu)選0.5％以下。
這是基于數(shù)值孔徑越小越能夠得到高的隔音效果的實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出的。此外，通過減少貫通孔的數(shù)量能夠縮短內(nèi)側(cè)構(gòu)件的制作時間，也能夠降低制造成本。
此外，優(yōu)選內(nèi)側(cè)構(gòu)件在其面內(nèi)具有不同的形狀。
在上述構(gòu)成中，所謂的“形狀”，包括厚度、貫通孔的直徑、數(shù)值孔徑、平面形狀等、使吸音特性不同的要素。在面內(nèi)中，由于內(nèi)側(cè)構(gòu)件的形狀不同，各形狀部分的吸音特性也不同，所以能夠在多個共振頻率得到高的吸音率，能夠在更寬的頻帶發(fā)揮高的隔音效果。
此外，內(nèi)側(cè)構(gòu)件優(yōu)選夾持空氣層設(shè)置2個以上。
如果采用上述構(gòu)成，由于出現(xiàn)與內(nèi)側(cè)構(gòu)件的數(shù)量對應(yīng)的共振頻率，所以不僅在某個共振頻率，而且也能夠在多個共振頻率得到高吸音率。因此，能夠在更寬的頻帶發(fā)揮高的隔音效果。
此外，利用內(nèi)側(cè)構(gòu)件形成的空氣層的厚度，優(yōu)選為成為隔音對象的音的波長的1/2以下。
此外，內(nèi)側(cè)構(gòu)件的形成貫通孔的范圍的長度，優(yōu)選為成為隔音對象的音的波長的1/2以下。
此外，優(yōu)選內(nèi)側(cè)構(gòu)件在面內(nèi)具有彎曲部，彎曲部的在內(nèi)側(cè)構(gòu)件的延伸方向的對置距離，優(yōu)選為成為隔音對象的音的波長的1/2以下。
如果采用上述構(gòu)成，通過在該多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體內(nèi)，將從內(nèi)側(cè)構(gòu)件入射的音波變成平面波，能夠特別有效地吸音成為隔音對象的音。
此外，利用內(nèi)側(cè)構(gòu)件形成的空氣層的厚度，優(yōu)選是成為隔音對象的音的半波長的整數(shù)倍。
此外，優(yōu)選內(nèi)側(cè)構(gòu)件在面內(nèi)具有彎曲部，彎曲部的在內(nèi)側(cè)構(gòu)件的延伸方向的對置距離，優(yōu)選為成為隔音對象的音的半波長的整數(shù)倍。
如果采用上述構(gòu)成，通過在多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體內(nèi)形成音響共振模式，能夠提高空氣的粒子速度，提高對通過貫通孔的空氣的粘性衰減作用，得到高的吸音效果。即，通過從內(nèi)側(cè)構(gòu)件入射的音波在該多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體內(nèi)的構(gòu)件間共振，特別有效地吸音成為隔音對象的音。
此外，也可以具有2個以上連接外側(cè)構(gòu)件和內(nèi)側(cè)構(gòu)件之間的連結(jié)構(gòu)件。
如果采用上述構(gòu)成，通過連結(jié)構(gòu)件，能夠與音的傳播方向大致平行地隔開外側(cè)及內(nèi)側(cè)構(gòu)件的之間的空氣層。此外，通過采用連接構(gòu)件，能夠加強(qiáng)外側(cè)及內(nèi)側(cè)構(gòu)件，同時能夠形成便于安裝的面板狀。
此外，通過將這些相鄰的連結(jié)構(gòu)件間的長度設(shè)定為成為隔音對象的音的波長的1/2以下，通過在該多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體內(nèi)，將音波變成平面波，能夠特別有效地吸音成為隔音對象的音。
另外，通過將連接構(gòu)件間的長度設(shè)定為成為隔音對象的音的半波長的整數(shù)倍，通過使從內(nèi)側(cè)構(gòu)件入射的音波在該多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體內(nèi)的構(gòu)件間共振，能夠特別有效地吸音成為隔音對象的音。
此外，優(yōu)選相對于外側(cè)構(gòu)件或內(nèi)側(cè)構(gòu)件的面，沿多個方向配置連結(jié)構(gòu)件，在多個方向的連結(jié)構(gòu)件間的長度存在差異。
如果采用上述構(gòu)成，不是對某一特定的頻率的音，而是能夠?qū)Χ鄠€頻率的音，使其在多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體內(nèi)產(chǎn)生共振。所以，能夠在更寬的頻帶發(fā)揮高的隔音效果，對含有不同頻率的多種噪音也有效果。
另外，能夠采用在上述貫通孔上安裝管狀構(gòu)件的構(gòu)成。
如果采用上述構(gòu)成，由于不加厚內(nèi)部構(gòu)件整體板厚，而通過在貫通孔的部分上安裝管狀構(gòu)件而與加厚板厚的狀態(tài)相同，所以能夠防止因加厚內(nèi)部構(gòu)件的厚度而增加重量。


圖1是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體中的對置配置外側(cè)構(gòu)件和內(nèi)側(cè)多孔板的狀態(tài)的橫剖面圖。
圖2(a)是表示利用連結(jié)外側(cè)構(gòu)件和內(nèi)側(cè)構(gòu)件之間的連結(jié)構(gòu)件，形成面板狀的多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體的概略立體圖，(b)是表示在形成與圖2(a)同樣的面板狀的多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體中，采用另外的連結(jié)構(gòu)件，進(jìn)一步隔開空氣層時的概略立體圖，(c)是表示在形成與圖2(a)同樣的面板狀的多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體中，設(shè)置3個內(nèi)側(cè)構(gòu)件時的概略立體圖。
圖3是表示在本發(fā)明的一實(shí)施方式的多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體中，外側(cè)構(gòu)件及內(nèi)側(cè)構(gòu)件間的空氣層為1層、2層及3層時的在低頻音區(qū)的吸音率的圖表。
圖4(a)是表示一例將本發(fā)明的一實(shí)施方式的多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體形成面板狀，使多個連結(jié)而形成隔音壁的概略剖面圖，(b)是表示一例將本發(fā)明的一實(shí)施方式的多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體形成面板狀，用作隔音室壁材時的概略剖面圖。
圖5(a)是表示將3個內(nèi)側(cè)構(gòu)件分別作為彎曲構(gòu)件時的概略剖面圖，(b)是表示將內(nèi)側(cè)構(gòu)件分別作為平面構(gòu)件和彎曲構(gòu)件時的概略剖面圖，(c)是表示在連結(jié)構(gòu)件采用多孔質(zhì)構(gòu)件時的概略剖面圖。
圖6(a)是表示使連結(jié)構(gòu)件傾斜時的概略剖面圖，(b)是表示彎曲1個內(nèi)側(cè)構(gòu)件時的概略剖面圖，(c)是表示作為內(nèi)側(cè)構(gòu)件，在同一平面內(nèi)設(shè)置不同直徑的貫通孔構(gòu)件時的概略剖面圖。
圖7是表示在本發(fā)明的一實(shí)施方式的多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體中的內(nèi)側(cè)構(gòu)件的厚度t和吸音率的關(guān)系的圖表。
圖8(a)是表示在本發(fā)明的一實(shí)施方式的多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體中的內(nèi)側(cè)構(gòu)件的貫通孔的數(shù)值孔徑和吸音率的關(guān)系的圖表，(b)是表示在本發(fā)明的一實(shí)施方式的多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體中的內(nèi)側(cè)構(gòu)件的貫通孔的直徑和吸音率的關(guān)系的圖表。
圖9(a)是表示以往技術(shù)中的采用黑爾姆霍茲共振原理時的在低頻音區(qū)的吸音率的圖表，(b)是表示以往技術(shù)中的采用玻璃棉時的在低頻音區(qū)的吸音率的圖表。
圖10(a)～(d)是表示在孔部安裝管狀構(gòu)件時的概略剖面圖。
圖中1外側(cè)構(gòu)件2、2x、2y、2z內(nèi)側(cè)構(gòu)件2a貫通孔t內(nèi)側(cè)構(gòu)件的厚度Φ貫通孔的直徑10多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體20彎曲部40隔音壁50隔音室具體實(shí)施方式
以下，參照附圖，說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。
圖1是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體中的對置配置外側(cè)構(gòu)件和內(nèi)側(cè)多孔板的狀態(tài)的橫剖面圖。如圖1所示，本實(shí)施方式的多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體10，由夾持空氣層3，大致平行對置配置的外側(cè)構(gòu)件1和內(nèi)側(cè)構(gòu)件2構(gòu)成。
外側(cè)構(gòu)件1和內(nèi)側(cè)構(gòu)件2，都可以由鐵或鋁等金屬、樹脂、水泥等、其他多種材料構(gòu)成。另外，優(yōu)選由同一種材料構(gòu)成這些外側(cè)構(gòu)件1及內(nèi)側(cè)構(gòu)件2，以便在回收時不需要分別處理。
配置在成為隔音對象的音源側(cè)的內(nèi)側(cè)構(gòu)件2，具有多個厚度為t、直徑Φ大致為圓形的貫通孔2a。對厚度t、貫通孔2a的直徑Φ及數(shù)值孔徑進(jìn)行設(shè)定，以便在對于30Hz以下的音，能夠在通過貫通孔2a的空氣中產(chǎn)生粘性衰減作用。如果對通過貫通孔的空氣產(chǎn)生粘性衰減作用，空氣振動變換成熱能，對空氣振動產(chǎn)生衰減性，結(jié)果，對于30Hz以下的音，能夠在比較寬的頻帶發(fā)揮高的隔音效果。所以，也能適應(yīng)于對具有共振頻率以外的頻率成分的噪音進(jìn)行隔音。
另外，優(yōu)選將該設(shè)定設(shè)為在吸音率為0.3的頻帶寬度，對于共振頻率，達(dá)到10％以上。由此可得到更高的吸音率，內(nèi)側(cè)構(gòu)件的厚度t優(yōu)選5mm以上。這是因?yàn)?，如果?nèi)側(cè)構(gòu)件2的厚度厚，延長在貫通孔2a產(chǎn)生粘性衰減作用的長度，增加衰減。相反，在厚度t薄時，由于內(nèi)側(cè)構(gòu)件2本身振動，通過貫通孔2a的空氣不具有與內(nèi)側(cè)構(gòu)件2的相對速度，所以降低隔音效果。如果考慮這些因素，如上所述，內(nèi)側(cè)構(gòu)件2的厚度優(yōu)選在5mm以上，由此能夠得到更高的隔音效果。
圖7表示從內(nèi)側(cè)構(gòu)件2的厚度t，研究本實(shí)施方式的多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體10吸音特性的結(jié)果。從圖7可以看出，厚度t越厚，吸音率越高。但是，即使在厚度t比較小時(例如5～10mm左右時)，通過適當(dāng)設(shè)定貫通孔2a的數(shù)值孔徑或直徑Φ，也能夠?qū)崿F(xiàn)足夠的吸音率。
內(nèi)側(cè)構(gòu)件2的貫通孔2a的數(shù)值孔徑優(yōu)選5％以下、更優(yōu)選3％以下、最優(yōu)選0.5％以下。這是根據(jù)數(shù)值孔徑越小，越能得到高的隔音效果的實(shí)驗(yàn)結(jié)果(參照圖8(a))得出的。從圖8(a)可以看出，數(shù)值孔徑越小越提高隔音效果。此外，可以看出以數(shù)值孔徑為5％、3％及0.5％的點(diǎn)為界線，吸音率急劇升高。另外，如果減小數(shù)值孔徑，由于減少貫通孔2a的數(shù)量，所以能夠縮短內(nèi)側(cè)構(gòu)件2的制作時間，還能夠降低制造成本。
內(nèi)側(cè)構(gòu)件2的貫通孔2a的直徑Φ優(yōu)選大于3mm。這是因?yàn)椋话?，貫通?a的直徑Φ小于構(gòu)件的厚度，在技術(shù)上比較困難，特別是在如上所述將內(nèi)側(cè)構(gòu)件2設(shè)定為厚5mm以上時，需要貫通孔2a的直徑Φ大于3mm。
此外，內(nèi)側(cè)構(gòu)件2的貫通孔2a的直徑Φ優(yōu)選80mm以下。這是因?yàn)椋诤穸萾及數(shù)值孔徑相同時，貫通孔2a的直徑越小，孔的數(shù)量就越多，能夠增加產(chǎn)生粘性衰減作用的面積。此外，通過增加產(chǎn)生粘性衰減作用的面積，能夠發(fā)揮更高的隔音效果。
圖8(b)表示從內(nèi)側(cè)構(gòu)件2的貫通孔2a的直徑Φ，研究本實(shí)施方式的多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體10吸音特性的結(jié)果。從圖8(b)可以看出，貫通孔2a的直徑Φ越小，吸音率越高。此外，直徑Φ以80mm的點(diǎn)為界線，其以下的范圍的吸音率急劇上升。
此外，利用內(nèi)側(cè)構(gòu)件2形成的空氣層3的厚度或內(nèi)側(cè)構(gòu)件2的形成貫通孔2a的范圍的長度，優(yōu)選為成為隔音對象的音的波長的1/2以下。于是，通過從內(nèi)側(cè)構(gòu)件入射的音波在該多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體10內(nèi)成為平面波，能夠特別有效地吸音成為隔音對象的音。
此外，利用內(nèi)側(cè)構(gòu)件2形成的空氣層3的厚度，優(yōu)選為成為隔音對象的音的半波長的整數(shù)倍。通過在多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體10內(nèi)形成音響共振模式，能夠提高空氣的粒子速度，提高對通過貫通孔的空氣的粘性衰減作用，得到高的吸音效果。即，通過從內(nèi)側(cè)構(gòu)件2入射的音波在該多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體10內(nèi)的構(gòu)件間共振，特別有效地吸音成為隔音對象的音。
多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體10，如圖2(a)所示，可以利用連結(jié)外側(cè)構(gòu)件1和內(nèi)側(cè)構(gòu)件2的之間的連結(jié)構(gòu)件4a、4b，形成面板狀。如此，如果采用連結(jié)構(gòu)件4a、4b，能夠與音的傳播方向(圖中箭頭所示方向)大致平行地隔開外側(cè)構(gòu)件1及內(nèi)側(cè)構(gòu)件2的之間的空氣層3。此外，通過采用連接構(gòu)件，能夠加強(qiáng)外側(cè)及內(nèi)側(cè)構(gòu)件，同時能夠形成便于安裝的面板狀。
此時，在要實(shí)現(xiàn)特別有效的吸音的情況下，相鄰的連結(jié)構(gòu)件4a、4b間的長度l，只要達(dá)到成為隔音對象的音的波長的1/2以下或半波長的整數(shù)倍就可以。在長度l為波長的1/2以下時，與上述同樣，通過音波在該多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體10內(nèi)成為平面波，能夠特別有效地吸音成為隔音對象的音。此外，在長度l為半波長的整數(shù)倍時，與上述同樣，從內(nèi)側(cè)構(gòu)件2入射的音波在多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體10內(nèi)的構(gòu)件間形成共振，能夠特別有效地吸音成為隔音對象的音。
此外，連結(jié)構(gòu)件4a、4b，不僅設(shè)在外側(cè)構(gòu)件1及內(nèi)側(cè)構(gòu)件2的最邊緣部，如圖2(b)所示，而且也可以設(shè)在中央部。如此，通過在1個內(nèi)側(cè)構(gòu)件2的面內(nèi)再設(shè)置連結(jié)構(gòu)件5(不局限1個，可以設(shè)置2個以上)，能夠與音的傳播方向大致平行地隔開外側(cè)構(gòu)件1及內(nèi)側(cè)構(gòu)件2的之間的空氣層3。此時，如上所述，在要實(shí)現(xiàn)特別有效的吸音的情況下，相鄰的連結(jié)構(gòu)件4a、4b間的長度l1、l2，只要達(dá)到成為隔音對象的音的波長的1/2以下或半波長的整數(shù)倍就可以。
此情況，關(guān)于圖2(b)的縱深方向l3，也是同樣，通過將該長度l3設(shè)定為成為隔音對象的音的波長的1/2以下或半波長的整數(shù)倍，與上述同樣，能夠特別有效地吸音成為隔音對象的音。因此，相對于外側(cè)構(gòu)件1或內(nèi)側(cè)構(gòu)件2的面，通過沿多個方向(例如圖2(b)中的l1、l2的方向及l(fā)3的方向)配置連結(jié)構(gòu)件，此外，通過不相同地變化該多個方向上的連結(jié)構(gòu)件間的長度(例如圖2(b)中的l1、l2及l(fā)3)，不僅對某個共振頻率的音，而且對多個頻率的音，也能夠在多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體10內(nèi)產(chǎn)生共振。所以，能夠在更寬的頻帶發(fā)揮高的隔音效果，對含有不同頻率的多種噪音也有效果。
此外，通過采用連結(jié)構(gòu)件4a、5、4b，多個連結(jié)形成面板狀的多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體10，能夠形成如圖4(a)所示的隔音壁40或如圖4(b)所示的隔音室50。在將多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體10形成面板狀，用作隔音室50的壁材時，由于能夠抑制設(shè)置撤去所需費(fèi)用，此外，在卸下面板后，能夠再度利用，所以還是再利用性優(yōu)良的隔音材料。
另外，本發(fā)明的多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體10，不局限于具有連結(jié)構(gòu)件4a、5、4b地形成面板狀。例如，在上述的隔音室50中，也可以不用連結(jié)構(gòu)件，通過在相當(dāng)于外側(cè)構(gòu)件1的通常的壁材上間隔配置內(nèi)側(cè)構(gòu)件2，構(gòu)成多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體10。
此外，在圖1及圖2(a)中，內(nèi)側(cè)構(gòu)件2為1個，但如圖2(c)所示，設(shè)定3個內(nèi)側(cè)構(gòu)件2x、2y、2z等，也可以設(shè)定任意個。如此，通過設(shè)定任意個內(nèi)側(cè)構(gòu)件2，也能夠與內(nèi)側(cè)構(gòu)件2的數(shù)量對應(yīng)地變更外側(cè)構(gòu)件1及內(nèi)側(cè)構(gòu)件2之間的空氣層3的數(shù)量。即，在圖2(a)時空氣層3的數(shù)量為1個，在圖2(c)時空氣層23的數(shù)量達(dá)到3個。
圖3是表示在本實(shí)施方式的多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體10中，內(nèi)側(cè)構(gòu)件為1層、2層及3層時的在低頻音區(qū)的吸音率的圖表。如果將該圖表與圖9(a)所示的以往技術(shù)中的采用黑爾姆霍茲共振原理時的圖表進(jìn)行比較，得知，即使在內(nèi)側(cè)構(gòu)件為1層、2層及3層中的任何一情況時，與采用黑爾姆霍茲共振原理時相比，加寬了得到高吸音率的頻帶。此外，如果與圖9(b)所示的以往技術(shù)中的采用玻璃棉時的圖表進(jìn)行比較，得知，即使在圖3的任何一種情況下，在5Hz附近的頻帶，吸音率也高。特別是，在內(nèi)側(cè)構(gòu)件2為2層及3層時，與以往的采用玻璃棉時比較得知，在5～30Hz、特別是在5～20Hz的頻帶，作為整體，都得到高的吸音率。
此外，如果分別比較圖3中的內(nèi)側(cè)構(gòu)件2為1層、2層及3層時的情況，得知，出現(xiàn)與內(nèi)側(cè)構(gòu)件2的數(shù)量對應(yīng)的共振頻率。因此，如2層比1層、3層比2層地隨著增加內(nèi)側(cè)構(gòu)件2的數(shù)量，可以說能夠在更多的共振頻率得到高吸音率，能夠在更寬的頻帶發(fā)揮高的隔音效果。如此的吸音特性，是在以往采用黑爾姆霍茲共振原理時或采用玻璃棉時不能實(shí)現(xiàn)的高性能。
內(nèi)側(cè)構(gòu)件2或連結(jié)構(gòu)件的構(gòu)成，不限定于上述構(gòu)成。例如，可以考慮圖5(a)、(b)、(c)及圖6(a)、(b)、(c)所示的各種構(gòu)成。圖5(a)表示將3個內(nèi)側(cè)構(gòu)件2x、2y、2z分別作為彎曲構(gòu)件的構(gòu)成，圖5(b)表示將內(nèi)側(cè)構(gòu)件2x、2y分別作為平面構(gòu)件和彎曲構(gòu)件的構(gòu)成，圖5(c)表示在連結(jié)構(gòu)件5采用多孔質(zhì)的構(gòu)成，圖6(a)表示使連結(jié)構(gòu)件5a、5b傾斜的構(gòu)成，圖6(b)表示彎曲內(nèi)側(cè)構(gòu)件的1個2y的構(gòu)成，圖6(c)表示作為內(nèi)側(cè)構(gòu)件在同一面內(nèi)設(shè)置貫通孔2a的直徑Φ不同的構(gòu)件2p、2q的構(gòu)成。此外，內(nèi)側(cè)構(gòu)件或連結(jié)構(gòu)件，也可以是圖5(a)～(c)及圖6(a)～(c)未示的其他各種形狀，此外也可以適宜組合這些形狀。
多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體10的吸音特性，例如相對于如圖3所示的頻率的吸音率的大小(吸音率峰值時的頻率等)，因內(nèi)側(cè)構(gòu)件2的厚度t、貫通孔2a的大小Φ或形狀、數(shù)值孔徑、平面形狀(是否具有彎曲部等)、配置內(nèi)側(cè)構(gòu)件2或連接構(gòu)件形成的空氣層3的厚度、等等而異。因此，通過適宜組合多種設(shè)定這些要素的內(nèi)側(cè)構(gòu)件2或連接構(gòu)件，能夠期待對多個頻率的隔音效果。即，能夠形成在寬的頻帶發(fā)揮高的隔音效果的多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體。
作為不同形狀的組合，可以在內(nèi)側(cè)構(gòu)件2延伸的平面內(nèi)(參照圖6(c))，也可以在音的傳播方向(參照圖5(b))。
另外，如圖5(a)、(b)所示，作為內(nèi)側(cè)構(gòu)件2，在采用彎曲構(gòu)件時，如果將與彎曲構(gòu)件20(參照圖5(b))的內(nèi)側(cè)構(gòu)件2y的延伸方向的對置距離120，設(shè)定為成為隔音對象的音的波長的1/2以下或半波長的整倍數(shù)，與上述同樣，能夠特別有效地吸音成為隔音對象的音。
本發(fā)明的多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體，作為隔音對策，可用于多種用途。例如，能夠適用于對電機(jī)、齒輪、發(fā)動機(jī)、振動送料器等噪音源或超低頻的噪音源的隔音面板、大廳或居室等的隔音壁、隔音室、消音器等。
以上，說明了本實(shí)施例的優(yōu)選實(shí)施方式，但本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施方式，在本發(fā)明要求保護(hù)的范圍內(nèi)，可進(jìn)行各種設(shè)計變更。
例如，貫通孔2a不局限于大致圓形，也可以是橢圓形或矩形、多角形、切口狀等各種形狀。特別優(yōu)選對貫通孔2a實(shí)施錐形加工，此時能夠降低切風(fēng)的音。
另外，如圖10(a)～(d)所示，通過在貫通孔上安裝管狀構(gòu)件，變?yōu)榕c加厚內(nèi)部構(gòu)件的厚度的狀態(tài)相同，通過加厚內(nèi)側(cè)構(gòu)件整體的厚度，不增加重量可以獲得輕量化，具有與上述實(shí)施方式同樣的隔音效果。(a)是貫通管狀構(gòu)件6(長9mm)地設(shè)置內(nèi)側(cè)構(gòu)件2的例子，具有與內(nèi)側(cè)構(gòu)件2的厚度為9mm時相同的效果。(b)是在內(nèi)側(cè)構(gòu)件2(板厚1.6mm)的空氣層3側(cè)設(shè)置管狀構(gòu)件6(長7.4mm)的例子，(c)是在與內(nèi)側(cè)構(gòu)件2(板厚1.6mm)的空氣層的相反側(cè)設(shè)置管狀構(gòu)件6(長7.4mm)的例子，(d)是在內(nèi)側(cè)構(gòu)件2(板厚1.6mm)的空氣層3側(cè)及與空氣層3的相反側(cè)設(shè)置管狀構(gòu)件6(長7.4mm)的例子，這些例子分別具有與內(nèi)側(cè)構(gòu)件2的厚度為9mm時相同的效果。此處，在設(shè)計上，作為內(nèi)側(cè)構(gòu)件2的厚度t的變化，可以采用將管狀構(gòu)件6的長度或管狀構(gòu)件6的長度與內(nèi)側(cè)構(gòu)件2的厚度的總和看作為內(nèi)部構(gòu)件的厚度。另外，管狀構(gòu)件6的孔徑和內(nèi)側(cè)構(gòu)件2的孔徑不一定要求相同，在具有本發(fā)明的效果的范圍內(nèi)，也允許管狀構(gòu)件6的孔徑小于內(nèi)側(cè)構(gòu)件2的孔徑。此時的內(nèi)部構(gòu)件2的數(shù)值孔徑，只要是將對基于2的孔徑的面積與基于管狀構(gòu)件6的孔徑的面積進(jìn)行平均的面積作為開口(孔)而求得的數(shù)值孔徑即可。
如果采用本發(fā)明，對于30Hz以下低頻的音，能夠在比較寬的頻帶發(fā)揮高的隔音效果。
此外，通過將內(nèi)側(cè)構(gòu)件的厚度設(shè)定在規(guī)定值以上，能夠得到更高的隔音效果。
此外，在將內(nèi)側(cè)構(gòu)件的厚度設(shè)定在5mm以上時，能夠適當(dāng)提高隔音效果。
此外，通過將貫通孔的直徑設(shè)定在80mm以下，貫通孔的直徑越小孔的數(shù)量越多，通過增加產(chǎn)生粘性衰減作用的面積，能夠發(fā)揮更高的隔音效果。
此外，通過將內(nèi)側(cè)構(gòu)件的貫通孔的數(shù)值孔徑設(shè)定在規(guī)定值以下，能夠發(fā)揮更高的隔音效果。
另外，通過設(shè)置不同形狀的或多個內(nèi)側(cè)構(gòu)件，由于不僅在某個共振頻率，而且也能夠在多個共振頻率得到高吸音率，所以，能夠在更寬的頻帶發(fā)揮高的隔音效果。
另外，通過將由內(nèi)側(cè)構(gòu)件間或連結(jié)構(gòu)件間等形成的空氣層的厚度，設(shè)定為成為隔音對象的音的波長的1/2以下，從內(nèi)側(cè)構(gòu)件入射的音波在該多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體內(nèi)成為平面波，能夠特別有效地吸音成為隔音對象的音。
另外，通過將由內(nèi)側(cè)構(gòu)件間或連結(jié)構(gòu)件間等形成的空氣層的厚度設(shè)定為成為隔音對象的音的半波長的整數(shù)倍，從內(nèi)側(cè)構(gòu)件入射的音波在該多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體內(nèi)的構(gòu)件間產(chǎn)生共振，特別有效地吸音成為隔音對象的音。
此外，通過連結(jié)構(gòu)件，能夠與音的傳播方向大致平行地隔開外側(cè)及內(nèi)側(cè)構(gòu)件的之間的空氣層，能夠加強(qiáng)外側(cè)及內(nèi)側(cè)構(gòu)件，同時能夠形成便于安裝的面板狀。
另外，能夠在更寬的頻帶發(fā)揮高隔音效果，對含有不同頻率的多種噪音也有效果。
另外，通過使用在上述貫通孔上安裝管狀構(gòu)件的構(gòu)成，由于不加厚內(nèi)部構(gòu)件整體的板厚與加厚板厚的狀態(tài)同樣，所以能夠防止通過加厚內(nèi)部構(gòu)件的厚度而增加重量。
權(quán)利要求
1.一種的多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體，其特征在于具有對置配置的外側(cè)構(gòu)件及內(nèi)側(cè)構(gòu)件，所述內(nèi)側(cè)構(gòu)件具有多個貫通孔；同時設(shè)定所述內(nèi)側(cè)構(gòu)件的厚度、所述貫通孔的直徑及所述內(nèi)側(cè)部件的所述貫通孔的數(shù)值孔徑，使對于30Hz以下的所述音，能夠在通過所述貫通孔的空氣中產(chǎn)生粘性衰減作用。
2.如權(quán)利要求1所述的多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體，其特征在于所述貫通孔的直徑大于3mm。
3.如權(quán)利要求2所述的多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體，其特征在于所述貫通孔的直徑在80mm以下。
4.如權(quán)利要求1所述的多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體，其特征在于所述貫通孔的數(shù)值孔徑在5％以下。
5.如權(quán)利要求4所述的多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體，其特征在于所述貫通孔的數(shù)值孔徑在3％以下。
6.如權(quán)利要求5所述的多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體，其特征在于所述貫通孔的數(shù)值孔徑在0.5％以下。
7.如權(quán)利要求1所述的多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體，其特征在于所述內(nèi)側(cè)構(gòu)件的厚度在5mm以上。
8.如權(quán)利要求1所述的多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體，其特征在于所述內(nèi)側(cè)構(gòu)件在其面內(nèi)具有不同的形狀。
9.如權(quán)利要求1所述的多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體，其特征在于所述內(nèi)側(cè)構(gòu)件，夾持空氣層，設(shè)置2個以上。
10.如權(quán)利要求1所述的多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體，其特征在于利用所述內(nèi)側(cè)構(gòu)件形成的空氣層的厚度是成為隔音對象的音的波長的1/2以下。
11.如權(quán)利要求1所述的多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體，其特征在于利用所述內(nèi)側(cè)構(gòu)件形成的空氣層的厚度是成為隔音對象的音的半波長的整數(shù)倍。
12.如權(quán)利要求1所述的多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體，其特征在于所述內(nèi)側(cè)構(gòu)件的形成所述貫通孔的范圍的長度是成為隔音對象的音的波長的1/2以下。
13.如權(quán)利要求1所述的多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體，其特征在于所述內(nèi)側(cè)構(gòu)件在面內(nèi)具有彎曲部；所述彎曲部的在所述內(nèi)側(cè)構(gòu)件的延伸方向的對置距離，為成為隔音對象的音的波長的1/2以下。
14.如權(quán)利要求1所述的多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體，其特征在于所述內(nèi)側(cè)構(gòu)件在面內(nèi)具有彎曲部；所述彎曲部的在所述內(nèi)側(cè)構(gòu)件的延伸方向的對置距離，為成為隔音對象的音的半波長的整數(shù)倍。
15.如權(quán)利要求1所述的多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體，其特征在于連結(jié)所述外側(cè)構(gòu)件和所述內(nèi)側(cè)構(gòu)件的之間的連結(jié)構(gòu)件，具有2個以上。
16.如權(quán)利要求15所述的多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體，其特征在于相對于所述外側(cè)構(gòu)件或所述內(nèi)側(cè)構(gòu)件的面，所述連結(jié)構(gòu)件沿多個方向配置，多個方向上的所述連結(jié)構(gòu)件間的長度，存在差異。
17.如權(quán)利要求15或16所述的多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體，其特征在于所述2個以上的連結(jié)構(gòu)件間的長度，為成為隔音對象的音的波長的1/2以下。
18.如權(quán)利要求15或16所述的多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體，其特征在于所述2個以上的連結(jié)構(gòu)件間的長度，為成為隔音對象的音的半波長的整數(shù)倍。
19.如權(quán)利要求1所述的多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體，其特征在于在所述貫通孔上安裝管狀構(gòu)件。
20.一種多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體，其特征在于具有對置配置的外側(cè)構(gòu)件及內(nèi)側(cè)構(gòu)件，所述內(nèi)側(cè)構(gòu)件具有多個貫通孔；同時所述內(nèi)側(cè)構(gòu)件的所述貫通孔的直徑大于3mm。
21.如權(quán)利要求20所述的多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體，其特征在于所述貫通孔的直徑在80mm以下。
22.如權(quán)利要求20所述的多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體，其特征在于所述內(nèi)側(cè)構(gòu)件的厚度在5mm以上。
23.如權(quán)利要求20所述的多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體，其特征在于所述內(nèi)側(cè)構(gòu)件，夾持空氣層，設(shè)置2個以上。
24.如權(quán)利要求20所述的多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體，其特征在于所述內(nèi)側(cè)構(gòu)件在面內(nèi)，具有彎曲部。
25.如權(quán)利要求20所述的多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體，其特征在于連接所述外側(cè)構(gòu)件和所述內(nèi)側(cè)構(gòu)件之間的連結(jié)構(gòu)件，具有2個以上。
26.如權(quán)利要求20所述的多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體，其特征在于在所述貫通孔上安裝管狀構(gòu)件。
27.一種多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體，其特征在于具有對置配置的外側(cè)構(gòu)件及內(nèi)側(cè)構(gòu)件，所述內(nèi)側(cè)構(gòu)件具有多個貫通孔；同時所述內(nèi)側(cè)構(gòu)件的所述貫通孔的數(shù)值孔徑5％以下。
28.如權(quán)利要求27所述的多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體，其特征在于所述貫通孔的數(shù)值孔徑在3％以下。
29.如權(quán)利要求27所述的多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體，其特征在于所述貫通孔的數(shù)值孔徑在0.5％以下。
30.如權(quán)利要求27所述的多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體，其特征在于所述內(nèi)側(cè)構(gòu)件的厚度在5mm以上。
31.如權(quán)利要求27所述的多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體，其特征在于所述內(nèi)側(cè)構(gòu)件，夾持空氣層，設(shè)置2個以上。
32.如權(quán)利要求27所述的多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體，其特征在于所述內(nèi)側(cè)構(gòu)件在面內(nèi)，具有彎曲部。
33.如權(quán)利要求27所述的多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體，其特征在于連接所述外側(cè)構(gòu)件和所述內(nèi)側(cè)構(gòu)件之間的連結(jié)構(gòu)件，具有2個以上。
34.如權(quán)利要求27所述的多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體，其特征在于在所述貫通孔上安裝管狀構(gòu)件。
全文摘要
本發(fā)明提供一種多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體，具有對置配置的外側(cè)構(gòu)件及內(nèi)側(cè)構(gòu)件，上述內(nèi)側(cè)構(gòu)件具有多個貫通孔；同時，設(shè)定上述內(nèi)側(cè)構(gòu)件的厚度、上述貫通孔的直徑Φ及數(shù)值孔徑，以便對于30Hz以下的音，能夠在通過上述貫通孔的空氣中產(chǎn)生粘性衰減作用。根據(jù)本發(fā)明的多孔質(zhì)隔音結(jié)構(gòu)體，對于低頻音，能夠在比較寬的頻帶發(fā)揮高的隔音效果。外側(cè)構(gòu)件及內(nèi)側(cè)構(gòu)件，借助空氣層對置配置。該內(nèi)側(cè)構(gòu)件也可以是多種形狀，也可以設(shè)置2個以上，此外也可以組合多種形狀。內(nèi)側(cè)構(gòu)件的形成貫通孔的范圍的長度，優(yōu)選成為隔音對象的音的波長的1/2以下，空氣層的厚度優(yōu)選是成為隔音對象的音的波長的1/2以下或半波長的整數(shù)倍。
文檔編號E04B1/82GK1572989SQ20041004641
公開日2005年2月2日 申請日期2004年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月30日
發(fā)明者山極伊知郎, 田中俊光 申請人:株式會社神戶制鋼所