吸音材およびこれを用いた吸音構造
【課題】無響室の壁面に設置する吸音材の厚さを、従来の吸音楔（長さに相当する寸法）や積層形吸音材の厚さよりも薄くする。
【解決手段】本発明における吸音材１ａは、シリコ−ンゴムから成る皮膜１１が前面側（音源Ｓ側）に皮膜され、一体化した第１の多孔質体層１２と、皮膜１１の前面側（音源Ｓ側）に積層される第２の多孔質体層１３とを備えており、第２の多孔質体層１３は、剛壁側から音源Ｓ側に向かって密度が減少するように構成されている。
皮膜１１は、燃焼時に有毒ガスを発生しにくい材料で形成されている。
第２の多孔質体層１３は、それぞれ密度が異なる第１、第２の分割多孔質体層１３１、１３２で構成されている。
【解決手段】本発明における吸音材１ａは、シリコ−ンゴムから成る皮膜１１が前面側（音源Ｓ側）に皮膜され、一体化した第１の多孔質体層１２と、皮膜１１の前面側（音源Ｓ側）に積層される第２の多孔質体層１３とを備えており、第２の多孔質体層１３は、剛壁側から音源Ｓ側に向かって密度が減少するように構成されている。
皮膜１１は、燃焼時に有毒ガスを発生しにくい材料で形成されている。
第２の多孔質体層１３は、それぞれ密度が異なる第１、第２の分割多孔質体層１３１、１３２で構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸音材およびこれを用いた吸音構造に係り、特に、工業製品の音響測定用の無響室および半無響室の壁面に貼設される吸音材およびこれを用いた吸音構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、騒音に対する要求が厳しくなり、低騒音評価のため、外部から遮音された無響室が構築され、かかる無響室内で建築や工業製品等の音響実験や測定が行われている。
【０００３】
このような無響室の壁面に配置される吸音材としては、外部から遮音され、低周波帯域から高周波帯域に亘り広範囲の周波数帯域において高い吸音特性が求められている。
【０００４】
従来、このような無響室の吸音構造としては、図８に示すように、外部から遮音された室内の壁面全体に吸音楔１００を配置したもの（例えば、特許文献１参照）や、図１０に示すように、層ごとに嵩密度が異なる多孔質体層を積層配置した積層形吸音材２００が知られている。
【０００５】
ここで、吸音楔１００は、無響室の室壁面（不図示）に取り付けられる平面部１１０と、当該平面部１１０から平面部１１０と直交し音源側に向かって突設される３個のテーパ部１２０とを備えており、これらの平面部１１０およびテーパ部１２０は、例えばグラスウール等の連続気泡を有する多孔質材料で一体に形成されている。なお、当該テーパ部１２０は、側面視で三角状を呈しており、これらのテーパ部１２０の先端部１２０ａは平行に離間して配置されている。
【０００６】
このような構成の吸音楔１００は、無響室の壁面全体に、例えば図９に示すように、テーパ部１２０の方向を交互に直交するように変えて配置されている。
このような構成の吸音構造によれば、様々な方向からの音波を効果的に吸収することができる。
【０００７】
ここで、無響室の性能は、吸音率αや式（１）で示される音圧反射率γで表され、一般に吸音率αが「１」に近く、すなわち音圧反射率γが「０」に近いほど吸音特性が高くなる。
【０００８】
【数１】
そして、この吸音特性は、吸音楔の長さｈで決定され、長さｈが長いほど無響室の吸音特性が高くなる。
【０００９】
ところで、上記のように、無響室の吸音性能を向上させるためには、吸音楔の長さｈを長くすることが有効であるところ、吸音楔の長さｈは、例えば簡易評価用の無響室で３００ｍｍ程度、本格的な無響室では６５０ｍｍ程度必要となる。従って、このような大きな吸音楔を無響室の壁面全体に配置する吸音構造では、無響室の有効容積が小さくなるという難点があった。このため、例えば自動車の音響測定等のように、一定の空間を確保するためには予め無響室を大容積にする必要があるところ、このような大容積の無響室ではコストが割高になると共に設置スペースの確保も困難になるという難点があった。
【００１０】
このため、吸音楔の長さｈを変えることなく、低周波数領域の吸音率を向上させた吸音構造が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【００１１】
このような吸音構造によれば、吸音楔の楔体の間にスリットを形成することで、吸音楔と無響室の壁面との間に形成された空気層と共に共鳴器を形成し、低周波数領域における吸音特性を向上させることができる。
【００１２】
しかしながら、このようなスリットが形成された吸音楔による吸音構造においては、吸音楔の据付施工が複雑になり、ひいては据付コストが高くなる難点があった。
【００１３】
また、吸音楔は、その構造上、無響室の壁面から凹凸状に突出する形になり、音響測定の際に吸音楔に接触したり、吸音楔がグラスウール等の連続気泡を有する多孔質材料で形成されることから、吸音楔自身が脆く、接触等で破損するおそれがあり、ひいては施工後のメンテナンスにも手間がかかるという問題があった。
【００１４】
次に、嵩密度の異なる多孔質体層を積層配置した積層形吸音材２００は、例えば嵩密度の異なるグラスウール等の連続気泡を有する多孔質材料２１０、２２０、２３０を３層積層して形成され、無響室の壁面全体に配置されている。積層形吸音体は吸音楔のような無響室の壁面から凹凸状に突出した形状ではないため、接触等で破損するおそれは少ない。しかし、積層形吸音材２００においても、無響室の吸音性能を低い周波数領域まで向上させるためには、吸音楔１００と同様、積層形吸音材を厚くする必要があり、その結果、無響室の有効容積が小さくなるという問題が生じていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開平１０−１２４０６８号公報(図１、図３）
【特許文献２】特開平３−１２５７４０号公報(第１０図）
【特許文献３】特公昭６２−３２４８０号公報（第４図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、このような点に着目してなされたもので、無響室内において、空間の有効利用の観点から、厚さが薄くても、低周波数帯域から高周波数帯域に亘り広範囲の周波数帯域において高い吸音特性が得られる吸音材およびこれを用いた吸音構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の第１の態様である吸音材は、ゴムから成る皮膜と、皮膜の背面側に積層される第１の多孔質体層と、皮膜の前面側に積層される第２の多孔質体層とを備え、第２の多孔質体層は、剛壁側から音源側に向かって密度が減少するように構成されているものである。
【００１８】
本発明の第２の態様は、第１の態様である吸音材において、第２の多孔質体層は、密度が剛壁側から音源側に向かって段階的に減少するように構成されているものである。
【００１９】
本発明の第３の態様は、第１の態様である吸音材において、第２の多孔質体層は、密度が異なる複数の層を備え、複数の層は、剛壁側から音源側に向かって密度が順次小さくなるように配置されているものである。
【００２０】
本発明の第４の態様は、第１の態様である吸音材において、第２の多孔質体層は、剛壁側から音源側に向かって密度が連続的に減少するように構成されているものである。
【００２１】
本発明の第５の態様は、第１の態様乃至第４の態様の何れかの態様である吸音材において、ゴムは、シリコ−ンゴムから成るものである。
【００２２】
本発明の第６の態様は、第１の態様乃至第５の態様の何れかの態様である吸音材において、皮膜の厚さは、０.５ｍｍ以下とされているものである。
【００２３】
本発明の第７の態様である吸音構造は、第１の態様乃至第６の態様の何れかの態様である吸音材と、剛壁とを備え、吸音材は、吸音材を構成する第１の多孔質体層を剛壁側に向けて、剛壁と平行に設置されているものである。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の第１の態様乃至第７の態様の吸音材およびこれを用いた吸音構造によれば、次のような効果がある。
【００２５】
第１に、第１の多孔質体層と第２の多孔質体層との間に皮膜を配置することで、皮膜の部分が付加質量、即ち錘の役割、第１、第２の多孔質体層がバネ、いわゆる空気バネの役割として作用し、剛壁（無響室壁）から反射した音波を膜状吸音により、特に低周波領域の音波を減衰させることができる。
【００２６】
第２に、剛壁（無響室壁）から反射した音波は、第２の多孔質体層の高密度層から低密度層に伝達することで、高密度部分が付加質量の役割を果たし、低密度部分がバネとして作用することにより吸音を行うことができる。
【００２７】
第３に、無響室内において、吸音体の厚さ（吸音楔の長さに相当する寸法）が薄くても低周波数帯域から高周波数帯域に亘り広範囲の周波数帯域において高い吸音特性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１の実施例における吸音材の断面図。
【図２】本発明の第１の実施例における吸音材の吸音特性を示す説明図。
【図３】本発明の第１の実施例における吸音材を使用した吸音構造の一部断面図。
【図４】本発明の第２の実施例における吸音材の断面図。
【図５】本発明の第２の実施例における吸音材の吸音特性を示す説明図。
【図６】本発明の第３の実施例における吸音材の断面図。
【図７】本発明の第４の実施例における吸音材の断面図。
【図８】従来の吸音楔の斜視図。
【図９】従来の吸音楔を配置した模式図。
【図１０】従来の積層形吸音材の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の吸音材およびこれを用いた吸音構造を適用した最良の実施の形態例について、図面を参照して説明する。
［実施例１］
図１は、本発明における吸音材の断面図を示している。
【００３０】
同図において、本発明における吸音材１ａは、シリコ−ンゴムから成る皮膜１１と、皮膜１１の背面側（剛壁側）に積層される第１の多孔質体層１２と、皮膜１１の前面側（音源Ｓ側）に積層される第２の多孔質体層１３とを備えており、第２の多孔質体層１３は、後述するように、剛壁側から音源Ｓ側に向かって密度が減少するように構成されている。
【００３１】
皮膜１１は、燃焼時に有毒ガスを発生しにくい材料で形成されている。
【００３２】
皮膜１１の厚さは０．５ｍｍ以下のもの、望ましくは０．１〜０．３ｍｍのものを使用することが好ましい。皮膜１１の厚さが０．５ｍｍを越えると、皮膜１１に剛性が生じ、皮膜１１としての振動が減少することで所定の吸音特性が得られなくなるからである。
【００３３】
このような構成の皮膜１１は、製品形態の自由度を向上させ、現場における施工を簡単にするため、接着やシリコーングラフト反応等により後述する第１の多孔質体層１２と一体化することが好ましい。
【００３４】
次に、第１の多孔質体層１２は、難燃性を有する材料で形成されている。具体的には、グラスウール、ロックウールの何れかまたはこれらの混合物から成るもので形成されている。
【００３５】
また、第２の多孔質体層１３は、第１の多孔質体層１２と同質の難燃性を有する材料されている。具体的には、グラスウール、ロックウールの何れかまたはこれらの混合物から成るもので形成されており、それ自身の密度が矢印Ａで示すように剛壁側から音源Ｓ側に向かって減少するように構成されている。
【００３６】
ここで、第２の多孔質体層１３の密度を剛壁側から音源Ｓ側に向かって減少するように構成したのは、このように多孔質体層の密度を音源側に向かって厚さ方向に低くなるよう傾斜させることで、音源側表面での音波の反射を低減させ、吸音率を向上させるためである。
【００３７】
この実施例では第２の多孔質体層１３の密度が剛壁側から音源Ｓ側に向かって段階的に減少するように構成されている。
【００３８】
具体的には、第２の多孔質体層１３は、密度が異なる複数の層、例えば、嵩密度が１６ｋｇ／ｍ３のグラスウールから成る第１の分割多孔質体層１３１、嵩密度が２４ｋｇ／ｍ３のグラスウールから成る第２の分割多孔質体層１３２を備えており、これらの第１、第２の分割多孔質体層１３１、１３２のうち、密度の小さい第１の分割多孔質体層１３１が音源Ｓ側に、密度の高い第２の分割多孔質体層１３２が剛壁側に配置され、全体として矢印Ａで示すように、密度が剛壁側から音源Ｓ側に向かって段階的に減少するように構成されている。
【００３９】
なお、この実施例では、第２の多孔質体層１３を第１、第２の分割多孔質体層１３１、１３２で構成しているが、第２の多孔質体層１３として、密度の異なる層を増加させればさせるほど、すなわち、第２の多孔質体層１３を分割する数が多くなればなるほど、剛壁側から音源側に向かう密度を連続的に減少させることができる。
【００４０】
ここで、前述の実施例では、皮膜１１をシリコーンゴムのみで形成した場合について述べているが、硫酸バリウム等を混入することで、柔軟性がある上、所定の面密度を有する皮膜を形成することができる。
【００４１】
なお、第１の多孔質体層１２の嵩密度および厚さは、所定の周波数領域で吸音がピークになるよう適宜設定される。
【００４２】
図２は、実施例１における５０〜３４０Ｈｚの垂直入射音圧反射率を比較例１とともに示した説明図である。ここで、図中、Ｌ１は、第１の実施の形態に係る吸音材（図１参照）の吸音特性、Ｌ２は、比較例１における吸音楔の吸音特性を示している。なお、第１の実施の形態に係る吸音材は、厚さ０．２ｍｍのシリコーンゴムから成る皮膜１１の背面側（剛壁側）に厚さ５０ｍｍで嵩密度が３２ｋｇ／ｍ３のグラスウールから成る第１の多孔質体１２を積層した皮膜一体の多孔質体層と、当該多孔質体層の皮膜１１の前面側（音源Ｓ側）に積層した厚さが５０ｍｍで嵩密度が２４ｋｇ／ｍ３のグラスウールから成る第２の分割多孔質体層１３２と、当該第２の分割多孔質体層１３２の前面側（音源Ｓ側）に積層した厚さが５０ｍｍで嵩密度が１６ｋｇ／ｍ３のグラスウールから成る第１の分割多孔質体層１３１とで構成されている。また、比較例１に係る吸音楔（図８参照）は、長さｈが２５０ｍｍで嵩密度が３２ｋｇ／ｍ３のグラスウールで構成されている。
【００４３】
無響室に適用できる吸音材の目安としては、垂直入射吸音率が０．９以上、すなわち垂直入射音圧反射率が０．３２以下の特性を有することが条件となる。
【００４４】
同図より、比較例１に係る従来の吸音楔（Ｌ２）において、垂直入射音圧反射率が０．３２以下となる周波数領域は２３０Ｈｚ以上となるのに対し、本発明の実施例１に係る吸音材（Ｌ１）においては、その厚さが比較例１に係る従来の吸音楔の約２／３の厚さ、すなわち、従来の吸音楔の長さｈ（２５０ｍｍ）に相当する寸法（厚さ）が１５０ｍｍであるにもかかわらず、垂直入射音圧反射率が０．３２以下となる周波数領域が２００Ｈｚ以上となり、吸音楔より低い周波数領域から無響音室への適用が可能になる。
【００４５】
以上のように、図１に示す構成の吸音材１ａによれば、空気の粘性抵抗を利用し、音波エネルギーを熱エネルギーに変換して吸音する多孔質吸音構造体において、密度分布が剛壁側から音源側に向かって減少するように調整された第２の多孔質体層１３を積層することで、音源側表面での音波の反射を低減し、吸音率を向上させることができる。また、第２の多孔質体層１３の高密度部分が付加質量の役割を担い、第２の多孔質体層１３の低密度部分がバネの役割を担うという、いわゆる動吸振機と、シリコ−ンゴムから成る皮膜１１を複合的に組み合わせることで、無響室の有効寸法を確保し、従来の吸音楔１００や積層形吸音材２００と比べて、その厚さが薄くても低周波数帯域から高周波数帯域に亘り広範囲の周波数帯域において高い吸音特性をえることができる。
【００４６】
さらに、吸音材自身に建築基準法における難燃の規格に適合する難燃性が付与されているので、当該吸音材を難燃性が必要とされる場所に設置することができ、また、難燃剤としてハロゲン系難燃剤や鉛系化合物が使用されていないので、吸音材が燃焼しても燃焼時に有毒ガスを発生する虞が少なく、さらに、皮膜１１が第１の多孔質体層１２と一体化することで、現場における施工を簡単に行なうことができる。
【００４７】
次に、このような構成の吸音材１ａを無響室の壁面に設置する方法について説明する。
【００４８】
図３において、無響室は、コンクリートの遮音壁、遮音天井、床下部材および遮音扉を備えている。なお、図３には説明を簡単にするため遮音壁のみを図示している。
【００４９】
同図において、先ず、無響室の壁面２１に例えば耐熱ボード２２を多数本のビス２３を介して取り付けると共に無響室の壁面２１と耐熱ボード２２との間にそれ自身の頭部が平板状とされた部位を配置した例えば多数本のスピンドルピン２４の軸部の所定長を耐熱ボードの露出面より突出させる。この場合、スピンドルピン２４の軸部の所定長、すなわち耐熱ボード２２の露出面より突出させる長さは吸音材１ａの厚さと略同等または吸音材１ａの厚さより若干長くされている。なお、ビス２３とスピンドルピン２４は格子状に多数個配置されているが、図３には説明を簡単にするため、２本のビス２３と２本のスピンドルピン２４のみを図示している。
【００５０】
また、吸音材１ａを構成する皮膜１１は予め第１の多孔質体層１２と一体化され、第２の多孔質体層１３を構成する第１、第２の分割多孔質体層１３１、１３２はそれぞれ別体で準備されており、これらの皮膜１１付きの第１の多孔質体層１２、第１、第２の分割多孔質体層１３１、１３２の前記スピンドルピン２４と対応する箇所には予めスピンドルピン２４の軸部を貫通させるための貫通孔１２ａ、１１ａ、１３２ａ、１３１ａが設けられている。
【００５１】
しかして、このように構成された皮膜１１付きの第１の多孔質体層１２の第１の多孔質体層１２側を無響室の壁面２１としての耐熱ボード２２に向けると共に、皮膜１１付きの第１の多孔質体層１２に形成された貫通孔１２ａ、１１ａにスピンドルピン２４の軸部を挿通させる。同様にして、第２、第１の分割多孔質体層１３２、１３１に形成された貫通孔１３２ａ、１３１ａに、順次、スピンドルピン２４の軸部を挿通させることで、第２、第１の分割多孔質体層１３２、１３１を順次積層配置する。
【００５２】
このようにして実施例１に係る吸音材１ａを無響室の壁面２１に設置し、最後に、吸音材１ａの外表面、すなわち第１の分割多孔質体層１３１の音源側（図中右側）を、通気性を有し不燃性の保護層（不図示）、例えばガラスクロスで覆うことで本発明の吸音構造が構築される。
【００５３】
なお、前述の実施例では、耐熱ボード２２を介して吸音材１ａを配設しているが、無響室の壁面２１に外面にネジを有するシャフト（不図示）を植設し、当該シャフトに、前述の実施例と同様に、皮膜１１付きの第１の多孔質体層１２および第２、第１の分割多孔質体層１３２、１３１に形成された貫通孔１２ａ、１１ａ、１３２ａ、１３１ａに貫通させることで、これらの皮膜１１付きの第１の多孔質体層１２および第２、第１の分割多孔質体層１３２、１３１を取り付けてもよい。この場合、シャフトの先端部（第１の分割多孔質体層１３１の図中右側）にナットを螺着することで皮膜１１付きの第１の多孔質体層１２および第２、第１の分割多孔質体層１３２、１３１を積層した状態で固定することができる。また、前述のシャフトに代えて、頭部を有するボルト（不図示）の軸部を前述の実施例と同様に、第１、第２の分割多孔質体層１３１、１３２、皮膜１１付きの第１の多孔質体層１２に形成された貫通孔１３１ａ、１３２ａ、１１ａ，１２ａに貫通させた上で、当該ボルトの先端部（図中左側）を例えば壁面２１に予め埋設された埋め込み金具（不図示）のネジ孔に螺着してもよい。
【００５４】
このような構成の吸音材１ａを用いた吸音構造によれば、第１に、第１の多孔質体層１２と第２の多孔質体層１３との間に皮膜１１を配置することで、皮膜１１の部分が付加質量、即ち錘の役割、第１、第２の多孔質体層１２、１３がバネ、いわゆる空気バネの役割として作用し、剛壁（無響室壁）２１から反射した音波を膜状吸音により、特に低周波領域の音波を減衰させることができ、第２に、剛壁（無響室壁）２１から反射した音波は、第２の多孔質体層１３の高密度層から低密度層に伝達することで、高密度部分が付加質量の役割を果たし、低密度部分がバネとして作用することにより吸音を行うことができ、第３に、無響室内において、厚さが薄くても低周波数帯域から高周波数帯域に亘り広範囲の周波数帯域において高い吸音特性を得ることができる。
［実施例２］
図４は、本発明の第２の実施例における吸音材１ｂの断面図を示している。なお、同図において、図１と共通する部分に同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５５】
図４において、本発明の第２の実施例における吸音材１ｂは、シリコ−ンゴムから成る皮膜１１と、皮膜１１の背面側（剛壁側）に積層される第１の多孔質体層１２と、皮膜１１の前面側（音源Ｓ側）に積層される第２の多孔質体層１３とを備えている。また、第２の多孔質体層１３は、嵩密度が１２ｋｇ／ｍ３のグラスウールから成る第１の分割多孔質体層１３１、嵩密度が１６ｋｇ／ｍ３のグラスウールから成る第２の分割多孔質体層１３２、嵩密度が２４ｋｇ／ｍ３のグラスウールから成る第３の分割多孔質体層１３３を備えており、実施例１と同様に、密度の小さい第１の分割多孔質体層１３１が音源Ｓ側に、密度の高い層が第３の分割多孔質体層１３３が剛壁側に、密度が第１の分割多孔質体層１３１と第３の分割多孔質体層１３３との中間にある第２の分割多孔質体層１３２が第１の分割多孔質体層１３１と第３の分割多孔質体層１３３との間に配置され、全体として矢印Ａで示すように、密度が剛壁側から音源側に向かって段階的に減少するように構成されている。
【００５６】
このような構成の吸音材１ｂにおいても、実施例１と同様に、音源側表面での音波の反射を低減し、吸音率を向上させることができる。また、難燃性が必要とされる場所に設置することができ、吸音材が燃焼しても燃焼時に有毒ガスを発生する虞が少なく、さらに、現場における施工を簡単に行なうことができる。
【００５７】
図５は、実施例２における５０〜３４０Ｈｚの垂直入射音圧反射率を比較例２とともに示した説明図である。ここで、図中、Ｌ３は、第２の実施の形態に係る吸音材（図４参照）の吸音特性、Ｌ４は、比較例２における積層形吸音材（図１０参照）の吸音特性を示している。なお、第２の実施の形態に係る吸音材は、厚さ０．２ｍｍのシリコーンゴムから成る皮膜１１の背面側（剛壁側）に厚さ５０ｍｍで嵩密度が３２ｋｇ／ｍ３のグラスウールから成る第１の多孔質体１２を積層した皮膜一体の多孔質体層と、当該多孔質体層の皮膜１１の前面側（音源Ｓ側）に積層した厚さが５０ｍｍで嵩密度が２４ｋｇ／ｍ３のグラスウールから成る第３の分割多孔質体層１３３と、当該第３の分割多孔質体層１３３の前面側（音源Ｓ側）に積層した厚さが５０ｍｍで嵩密度が１６ｋｇ／ｍ３のグラスウールから成る第２の分割多孔質体層１３２と、当該第２の分割多孔質体層１３２の前面側（音源Ｓ側）に積層した厚さが５０ｍｍで嵩密度が１２ｋｇ／ｍ３のグラスウールから成る第１の分割多孔質体層１３１とで構成されている。また、比較例２に係る積層形吸音材（図１０参照）は、各層２１０、２２０、２３０の厚さが１００ｍｍで音源側からの嵩密度がそれぞれ１２ｋｇ／ｍ３、１６ｋｇ／ｍ３、２４ｋｇ／ｍ３のグラスウールから成るもので構成されている。
【００５８】
同図より、比較例２に係る従来の積層形吸音材（Ｌ４）において、垂直入射音圧反射率が０．３２以下となる周波数領域は１７０Ｈｚ以上となるのに対し、本発明の実施例２に係る吸音材（Ｌ３）においては、その厚さが比較例２に係る従来の積層形吸音材の２／３の厚さ、すなわち、実施例２は、厚さが２００ｍｍであるにもかかわらず、垂直入射音圧反射率が０．３２以下となる周波数領域が１５０Ｈｚ以上となり、従来の積層形吸音材（Ｌ４）より低い周波数領域から無響音室への適用が可能になる。
［実施例３］
図６は、本発明の第３の実施例における吸音材１ｃの断面図を示している。なお、同図において、図１と共通する部分に同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５９】
図６において、この実施例においては、図１に示す１層構成の第１の多孔質体層１２に代えて、皮膜１１の背面側（剛壁側）に積層される音源側多孔質体層１２１と、音源側多孔質体層１２１の背面側（剛壁側）に積層される背面側多孔質体層１２２とで構成される分割構成の多孔質体層が使用されている。この場合、音源側多孔質体層１２１と背面側多孔質体層１２２との嵩密度が異なるようにしても良い。
【００６０】
このような構成の吸音材１ｃにおいても、実施例１と同様に、音源側表面での音波の反射を低減し、吸音率を向上させることができる。また、難燃性が必要とされる場所に設置することができ、吸音材が燃焼しても燃焼時に有毒ガスを発生する虞が少なく、さらに、現場における施工を簡単に行なうことができる。
［実施例４］
図７は、本発明の第４の実施例における吸音材１ｄの断面図を示している。なお、同図において、図４と共通する部分に同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００６１】
図７において、この実施例においては、図４に示す皮膜１１付きの第１の多孔質体層１２に代えて、実施例３と同様に、皮膜１１の背面側（剛壁側）に積層される音源側多孔質体層１２１と、音源側多孔質体層１２１の背面側（剛壁側）に積層される背面側多孔質体層１２２とで構成される分割構成の多孔質体層が使用されている。この場合、音源側多孔質体層１２１と背面側多孔質体層１２２との嵩密度が異なるようにしても良い。
【００６２】
このような構成の吸音材１ｄにおいても、実施例２と同様に、音源側表面での音波の反射を低減し、吸音率を向上させることができる。また、難燃性が必要とされる場所に設置することができ、吸音材が燃焼しても燃焼時に有毒ガスを発生する虞が少なく、さらに、現場における施工を簡単に行なうことができる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
前述の実施例においては、図面に示した特定の実施の形態をもって本発明を説明しているが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限り、次のように構成してもよい。
【００６４】
第１に、前述の実施例においては、皮膜１１としてシリコーンゴムを使用した場合について説明しているが、シリコーンゴムに代えて、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルブタジエンゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、フッ素ゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、塩素化ポリエチレンゴム、エピクロロヒドリンゴム、多硫化ゴム、ポリオレフィンのうちから選択された何れかのゴムを使用してもよい。
【００６５】
第２に、前述の実施例においては、皮膜１１を接着やシリコーングラフト反応等の手段により一体化させる場合について述べているが、皮膜１１および／または第1の多孔質体層１２を加熱し、皮膜１１および／または第1の多孔質体層１２、が軟化する温度（例えば、８０℃）になったときに、多少の圧力を付与することで両者を一体化させてもよい。
【００６６】
第３に、前述の実施例３、４においては、音源側多孔質体層１２１の背面側（剛壁側）に１層の背面側多孔質体層１２２を積層した場合について述べているが、背面側多孔質体層１２２の背面側（剛壁側）にさらに１層もしくは複数層の背面側多孔質体層を積層してもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１ａ・・・吸音材
１１・・・シリコーンゴムから成る膜
１２・・・第１の多孔質体層
１２１・・・音源側多孔質体層
１２２・・・背面側多孔質体層
１３・・・第２の多孔質体層
１３１・・・第１の分割多孔質体層
１３２・・・第２の分割多孔質体層
２１・・・無響室の壁面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸音材およびこれを用いた吸音構造に係り、特に、工業製品の音響測定用の無響室および半無響室の壁面に貼設される吸音材およびこれを用いた吸音構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、騒音に対する要求が厳しくなり、低騒音評価のため、外部から遮音された無響室が構築され、かかる無響室内で建築や工業製品等の音響実験や測定が行われている。
【０００３】
このような無響室の壁面に配置される吸音材としては、外部から遮音され、低周波帯域から高周波帯域に亘り広範囲の周波数帯域において高い吸音特性が求められている。
【０００４】
従来、このような無響室の吸音構造としては、図８に示すように、外部から遮音された室内の壁面全体に吸音楔１００を配置したもの（例えば、特許文献１参照）や、図１０に示すように、層ごとに嵩密度が異なる多孔質体層を積層配置した積層形吸音材２００が知られている。
【０００５】
ここで、吸音楔１００は、無響室の室壁面（不図示）に取り付けられる平面部１１０と、当該平面部１１０から平面部１１０と直交し音源側に向かって突設される３個のテーパ部１２０とを備えており、これらの平面部１１０およびテーパ部１２０は、例えばグラスウール等の連続気泡を有する多孔質材料で一体に形成されている。なお、当該テーパ部１２０は、側面視で三角状を呈しており、これらのテーパ部１２０の先端部１２０ａは平行に離間して配置されている。
【０００６】
このような構成の吸音楔１００は、無響室の壁面全体に、例えば図９に示すように、テーパ部１２０の方向を交互に直交するように変えて配置されている。
このような構成の吸音構造によれば、様々な方向からの音波を効果的に吸収することができる。
【０００７】
ここで、無響室の性能は、吸音率αや式（１）で示される音圧反射率γで表され、一般に吸音率αが「１」に近く、すなわち音圧反射率γが「０」に近いほど吸音特性が高くなる。
【０００８】
【数１】
そして、この吸音特性は、吸音楔の長さｈで決定され、長さｈが長いほど無響室の吸音特性が高くなる。
【０００９】
ところで、上記のように、無響室の吸音性能を向上させるためには、吸音楔の長さｈを長くすることが有効であるところ、吸音楔の長さｈは、例えば簡易評価用の無響室で３００ｍｍ程度、本格的な無響室では６５０ｍｍ程度必要となる。従って、このような大きな吸音楔を無響室の壁面全体に配置する吸音構造では、無響室の有効容積が小さくなるという難点があった。このため、例えば自動車の音響測定等のように、一定の空間を確保するためには予め無響室を大容積にする必要があるところ、このような大容積の無響室ではコストが割高になると共に設置スペースの確保も困難になるという難点があった。
【００１０】
このため、吸音楔の長さｈを変えることなく、低周波数領域の吸音率を向上させた吸音構造が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【００１１】
このような吸音構造によれば、吸音楔の楔体の間にスリットを形成することで、吸音楔と無響室の壁面との間に形成された空気層と共に共鳴器を形成し、低周波数領域における吸音特性を向上させることができる。
【００１２】
しかしながら、このようなスリットが形成された吸音楔による吸音構造においては、吸音楔の据付施工が複雑になり、ひいては据付コストが高くなる難点があった。
【００１３】
また、吸音楔は、その構造上、無響室の壁面から凹凸状に突出する形になり、音響測定の際に吸音楔に接触したり、吸音楔がグラスウール等の連続気泡を有する多孔質材料で形成されることから、吸音楔自身が脆く、接触等で破損するおそれがあり、ひいては施工後のメンテナンスにも手間がかかるという問題があった。
【００１４】
次に、嵩密度の異なる多孔質体層を積層配置した積層形吸音材２００は、例えば嵩密度の異なるグラスウール等の連続気泡を有する多孔質材料２１０、２２０、２３０を３層積層して形成され、無響室の壁面全体に配置されている。積層形吸音体は吸音楔のような無響室の壁面から凹凸状に突出した形状ではないため、接触等で破損するおそれは少ない。しかし、積層形吸音材２００においても、無響室の吸音性能を低い周波数領域まで向上させるためには、吸音楔１００と同様、積層形吸音材を厚くする必要があり、その結果、無響室の有効容積が小さくなるという問題が生じていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開平１０−１２４０６８号公報(図１、図３）
【特許文献２】特開平３−１２５７４０号公報(第１０図）
【特許文献３】特公昭６２−３２４８０号公報（第４図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、このような点に着目してなされたもので、無響室内において、空間の有効利用の観点から、厚さが薄くても、低周波数帯域から高周波数帯域に亘り広範囲の周波数帯域において高い吸音特性が得られる吸音材およびこれを用いた吸音構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の第１の態様である吸音材は、ゴムから成る皮膜と、皮膜の背面側に積層される第１の多孔質体層と、皮膜の前面側に積層される第２の多孔質体層とを備え、第２の多孔質体層は、剛壁側から音源側に向かって密度が減少するように構成されているものである。
【００１８】
本発明の第２の態様は、第１の態様である吸音材において、第２の多孔質体層は、密度が剛壁側から音源側に向かって段階的に減少するように構成されているものである。
【００１９】
本発明の第３の態様は、第１の態様である吸音材において、第２の多孔質体層は、密度が異なる複数の層を備え、複数の層は、剛壁側から音源側に向かって密度が順次小さくなるように配置されているものである。
【００２０】
本発明の第４の態様は、第１の態様である吸音材において、第２の多孔質体層は、剛壁側から音源側に向かって密度が連続的に減少するように構成されているものである。
【００２１】
本発明の第５の態様は、第１の態様乃至第４の態様の何れかの態様である吸音材において、ゴムは、シリコ−ンゴムから成るものである。
【００２２】
本発明の第６の態様は、第１の態様乃至第５の態様の何れかの態様である吸音材において、皮膜の厚さは、０.５ｍｍ以下とされているものである。
【００２３】
本発明の第７の態様である吸音構造は、第１の態様乃至第６の態様の何れかの態様である吸音材と、剛壁とを備え、吸音材は、吸音材を構成する第１の多孔質体層を剛壁側に向けて、剛壁と平行に設置されているものである。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の第１の態様乃至第７の態様の吸音材およびこれを用いた吸音構造によれば、次のような効果がある。
【００２５】
第１に、第１の多孔質体層と第２の多孔質体層との間に皮膜を配置することで、皮膜の部分が付加質量、即ち錘の役割、第１、第２の多孔質体層がバネ、いわゆる空気バネの役割として作用し、剛壁（無響室壁）から反射した音波を膜状吸音により、特に低周波領域の音波を減衰させることができる。
【００２６】
第２に、剛壁（無響室壁）から反射した音波は、第２の多孔質体層の高密度層から低密度層に伝達することで、高密度部分が付加質量の役割を果たし、低密度部分がバネとして作用することにより吸音を行うことができる。
【００２７】
第３に、無響室内において、吸音体の厚さ（吸音楔の長さに相当する寸法）が薄くても低周波数帯域から高周波数帯域に亘り広範囲の周波数帯域において高い吸音特性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１の実施例における吸音材の断面図。
【図２】本発明の第１の実施例における吸音材の吸音特性を示す説明図。
【図３】本発明の第１の実施例における吸音材を使用した吸音構造の一部断面図。
【図４】本発明の第２の実施例における吸音材の断面図。
【図５】本発明の第２の実施例における吸音材の吸音特性を示す説明図。
【図６】本発明の第３の実施例における吸音材の断面図。
【図７】本発明の第４の実施例における吸音材の断面図。
【図８】従来の吸音楔の斜視図。
【図９】従来の吸音楔を配置した模式図。
【図１０】従来の積層形吸音材の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の吸音材およびこれを用いた吸音構造を適用した最良の実施の形態例について、図面を参照して説明する。
［実施例１］
図１は、本発明における吸音材の断面図を示している。
【００３０】
同図において、本発明における吸音材１ａは、シリコ−ンゴムから成る皮膜１１と、皮膜１１の背面側（剛壁側）に積層される第１の多孔質体層１２と、皮膜１１の前面側（音源Ｓ側）に積層される第２の多孔質体層１３とを備えており、第２の多孔質体層１３は、後述するように、剛壁側から音源Ｓ側に向かって密度が減少するように構成されている。
【００３１】
皮膜１１は、燃焼時に有毒ガスを発生しにくい材料で形成されている。
【００３２】
皮膜１１の厚さは０．５ｍｍ以下のもの、望ましくは０．１〜０．３ｍｍのものを使用することが好ましい。皮膜１１の厚さが０．５ｍｍを越えると、皮膜１１に剛性が生じ、皮膜１１としての振動が減少することで所定の吸音特性が得られなくなるからである。
【００３３】
このような構成の皮膜１１は、製品形態の自由度を向上させ、現場における施工を簡単にするため、接着やシリコーングラフト反応等により後述する第１の多孔質体層１２と一体化することが好ましい。
【００３４】
次に、第１の多孔質体層１２は、難燃性を有する材料で形成されている。具体的には、グラスウール、ロックウールの何れかまたはこれらの混合物から成るもので形成されている。
【００３５】
また、第２の多孔質体層１３は、第１の多孔質体層１２と同質の難燃性を有する材料されている。具体的には、グラスウール、ロックウールの何れかまたはこれらの混合物から成るもので形成されており、それ自身の密度が矢印Ａで示すように剛壁側から音源Ｓ側に向かって減少するように構成されている。
【００３６】
ここで、第２の多孔質体層１３の密度を剛壁側から音源Ｓ側に向かって減少するように構成したのは、このように多孔質体層の密度を音源側に向かって厚さ方向に低くなるよう傾斜させることで、音源側表面での音波の反射を低減させ、吸音率を向上させるためである。
【００３７】
この実施例では第２の多孔質体層１３の密度が剛壁側から音源Ｓ側に向かって段階的に減少するように構成されている。
【００３８】
具体的には、第２の多孔質体層１３は、密度が異なる複数の層、例えば、嵩密度が１６ｋｇ／ｍ３のグラスウールから成る第１の分割多孔質体層１３１、嵩密度が２４ｋｇ／ｍ３のグラスウールから成る第２の分割多孔質体層１３２を備えており、これらの第１、第２の分割多孔質体層１３１、１３２のうち、密度の小さい第１の分割多孔質体層１３１が音源Ｓ側に、密度の高い第２の分割多孔質体層１３２が剛壁側に配置され、全体として矢印Ａで示すように、密度が剛壁側から音源Ｓ側に向かって段階的に減少するように構成されている。
【００３９】
なお、この実施例では、第２の多孔質体層１３を第１、第２の分割多孔質体層１３１、１３２で構成しているが、第２の多孔質体層１３として、密度の異なる層を増加させればさせるほど、すなわち、第２の多孔質体層１３を分割する数が多くなればなるほど、剛壁側から音源側に向かう密度を連続的に減少させることができる。
【００４０】
ここで、前述の実施例では、皮膜１１をシリコーンゴムのみで形成した場合について述べているが、硫酸バリウム等を混入することで、柔軟性がある上、所定の面密度を有する皮膜を形成することができる。
【００４１】
なお、第１の多孔質体層１２の嵩密度および厚さは、所定の周波数領域で吸音がピークになるよう適宜設定される。
【００４２】
図２は、実施例１における５０〜３４０Ｈｚの垂直入射音圧反射率を比較例１とともに示した説明図である。ここで、図中、Ｌ１は、第１の実施の形態に係る吸音材（図１参照）の吸音特性、Ｌ２は、比較例１における吸音楔の吸音特性を示している。なお、第１の実施の形態に係る吸音材は、厚さ０．２ｍｍのシリコーンゴムから成る皮膜１１の背面側（剛壁側）に厚さ５０ｍｍで嵩密度が３２ｋｇ／ｍ３のグラスウールから成る第１の多孔質体１２を積層した皮膜一体の多孔質体層と、当該多孔質体層の皮膜１１の前面側（音源Ｓ側）に積層した厚さが５０ｍｍで嵩密度が２４ｋｇ／ｍ３のグラスウールから成る第２の分割多孔質体層１３２と、当該第２の分割多孔質体層１３２の前面側（音源Ｓ側）に積層した厚さが５０ｍｍで嵩密度が１６ｋｇ／ｍ３のグラスウールから成る第１の分割多孔質体層１３１とで構成されている。また、比較例１に係る吸音楔（図８参照）は、長さｈが２５０ｍｍで嵩密度が３２ｋｇ／ｍ３のグラスウールで構成されている。
【００４３】
無響室に適用できる吸音材の目安としては、垂直入射吸音率が０．９以上、すなわち垂直入射音圧反射率が０．３２以下の特性を有することが条件となる。
【００４４】
同図より、比較例１に係る従来の吸音楔（Ｌ２）において、垂直入射音圧反射率が０．３２以下となる周波数領域は２３０Ｈｚ以上となるのに対し、本発明の実施例１に係る吸音材（Ｌ１）においては、その厚さが比較例１に係る従来の吸音楔の約２／３の厚さ、すなわち、従来の吸音楔の長さｈ（２５０ｍｍ）に相当する寸法（厚さ）が１５０ｍｍであるにもかかわらず、垂直入射音圧反射率が０．３２以下となる周波数領域が２００Ｈｚ以上となり、吸音楔より低い周波数領域から無響音室への適用が可能になる。
【００４５】
以上のように、図１に示す構成の吸音材１ａによれば、空気の粘性抵抗を利用し、音波エネルギーを熱エネルギーに変換して吸音する多孔質吸音構造体において、密度分布が剛壁側から音源側に向かって減少するように調整された第２の多孔質体層１３を積層することで、音源側表面での音波の反射を低減し、吸音率を向上させることができる。また、第２の多孔質体層１３の高密度部分が付加質量の役割を担い、第２の多孔質体層１３の低密度部分がバネの役割を担うという、いわゆる動吸振機と、シリコ−ンゴムから成る皮膜１１を複合的に組み合わせることで、無響室の有効寸法を確保し、従来の吸音楔１００や積層形吸音材２００と比べて、その厚さが薄くても低周波数帯域から高周波数帯域に亘り広範囲の周波数帯域において高い吸音特性をえることができる。
【００４６】
さらに、吸音材自身に建築基準法における難燃の規格に適合する難燃性が付与されているので、当該吸音材を難燃性が必要とされる場所に設置することができ、また、難燃剤としてハロゲン系難燃剤や鉛系化合物が使用されていないので、吸音材が燃焼しても燃焼時に有毒ガスを発生する虞が少なく、さらに、皮膜１１が第１の多孔質体層１２と一体化することで、現場における施工を簡単に行なうことができる。
【００４７】
次に、このような構成の吸音材１ａを無響室の壁面に設置する方法について説明する。
【００４８】
図３において、無響室は、コンクリートの遮音壁、遮音天井、床下部材および遮音扉を備えている。なお、図３には説明を簡単にするため遮音壁のみを図示している。
【００４９】
同図において、先ず、無響室の壁面２１に例えば耐熱ボード２２を多数本のビス２３を介して取り付けると共に無響室の壁面２１と耐熱ボード２２との間にそれ自身の頭部が平板状とされた部位を配置した例えば多数本のスピンドルピン２４の軸部の所定長を耐熱ボードの露出面より突出させる。この場合、スピンドルピン２４の軸部の所定長、すなわち耐熱ボード２２の露出面より突出させる長さは吸音材１ａの厚さと略同等または吸音材１ａの厚さより若干長くされている。なお、ビス２３とスピンドルピン２４は格子状に多数個配置されているが、図３には説明を簡単にするため、２本のビス２３と２本のスピンドルピン２４のみを図示している。
【００５０】
また、吸音材１ａを構成する皮膜１１は予め第１の多孔質体層１２と一体化され、第２の多孔質体層１３を構成する第１、第２の分割多孔質体層１３１、１３２はそれぞれ別体で準備されており、これらの皮膜１１付きの第１の多孔質体層１２、第１、第２の分割多孔質体層１３１、１３２の前記スピンドルピン２４と対応する箇所には予めスピンドルピン２４の軸部を貫通させるための貫通孔１２ａ、１１ａ、１３２ａ、１３１ａが設けられている。
【００５１】
しかして、このように構成された皮膜１１付きの第１の多孔質体層１２の第１の多孔質体層１２側を無響室の壁面２１としての耐熱ボード２２に向けると共に、皮膜１１付きの第１の多孔質体層１２に形成された貫通孔１２ａ、１１ａにスピンドルピン２４の軸部を挿通させる。同様にして、第２、第１の分割多孔質体層１３２、１３１に形成された貫通孔１３２ａ、１３１ａに、順次、スピンドルピン２４の軸部を挿通させることで、第２、第１の分割多孔質体層１３２、１３１を順次積層配置する。
【００５２】
このようにして実施例１に係る吸音材１ａを無響室の壁面２１に設置し、最後に、吸音材１ａの外表面、すなわち第１の分割多孔質体層１３１の音源側（図中右側）を、通気性を有し不燃性の保護層（不図示）、例えばガラスクロスで覆うことで本発明の吸音構造が構築される。
【００５３】
なお、前述の実施例では、耐熱ボード２２を介して吸音材１ａを配設しているが、無響室の壁面２１に外面にネジを有するシャフト（不図示）を植設し、当該シャフトに、前述の実施例と同様に、皮膜１１付きの第１の多孔質体層１２および第２、第１の分割多孔質体層１３２、１３１に形成された貫通孔１２ａ、１１ａ、１３２ａ、１３１ａに貫通させることで、これらの皮膜１１付きの第１の多孔質体層１２および第２、第１の分割多孔質体層１３２、１３１を取り付けてもよい。この場合、シャフトの先端部（第１の分割多孔質体層１３１の図中右側）にナットを螺着することで皮膜１１付きの第１の多孔質体層１２および第２、第１の分割多孔質体層１３２、１３１を積層した状態で固定することができる。また、前述のシャフトに代えて、頭部を有するボルト（不図示）の軸部を前述の実施例と同様に、第１、第２の分割多孔質体層１３１、１３２、皮膜１１付きの第１の多孔質体層１２に形成された貫通孔１３１ａ、１３２ａ、１１ａ，１２ａに貫通させた上で、当該ボルトの先端部（図中左側）を例えば壁面２１に予め埋設された埋め込み金具（不図示）のネジ孔に螺着してもよい。
【００５４】
このような構成の吸音材１ａを用いた吸音構造によれば、第１に、第１の多孔質体層１２と第２の多孔質体層１３との間に皮膜１１を配置することで、皮膜１１の部分が付加質量、即ち錘の役割、第１、第２の多孔質体層１２、１３がバネ、いわゆる空気バネの役割として作用し、剛壁（無響室壁）２１から反射した音波を膜状吸音により、特に低周波領域の音波を減衰させることができ、第２に、剛壁（無響室壁）２１から反射した音波は、第２の多孔質体層１３の高密度層から低密度層に伝達することで、高密度部分が付加質量の役割を果たし、低密度部分がバネとして作用することにより吸音を行うことができ、第３に、無響室内において、厚さが薄くても低周波数帯域から高周波数帯域に亘り広範囲の周波数帯域において高い吸音特性を得ることができる。
［実施例２］
図４は、本発明の第２の実施例における吸音材１ｂの断面図を示している。なお、同図において、図１と共通する部分に同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５５】
図４において、本発明の第２の実施例における吸音材１ｂは、シリコ−ンゴムから成る皮膜１１と、皮膜１１の背面側（剛壁側）に積層される第１の多孔質体層１２と、皮膜１１の前面側（音源Ｓ側）に積層される第２の多孔質体層１３とを備えている。また、第２の多孔質体層１３は、嵩密度が１２ｋｇ／ｍ３のグラスウールから成る第１の分割多孔質体層１３１、嵩密度が１６ｋｇ／ｍ３のグラスウールから成る第２の分割多孔質体層１３２、嵩密度が２４ｋｇ／ｍ３のグラスウールから成る第３の分割多孔質体層１３３を備えており、実施例１と同様に、密度の小さい第１の分割多孔質体層１３１が音源Ｓ側に、密度の高い層が第３の分割多孔質体層１３３が剛壁側に、密度が第１の分割多孔質体層１３１と第３の分割多孔質体層１３３との中間にある第２の分割多孔質体層１３２が第１の分割多孔質体層１３１と第３の分割多孔質体層１３３との間に配置され、全体として矢印Ａで示すように、密度が剛壁側から音源側に向かって段階的に減少するように構成されている。
【００５６】
このような構成の吸音材１ｂにおいても、実施例１と同様に、音源側表面での音波の反射を低減し、吸音率を向上させることができる。また、難燃性が必要とされる場所に設置することができ、吸音材が燃焼しても燃焼時に有毒ガスを発生する虞が少なく、さらに、現場における施工を簡単に行なうことができる。
【００５７】
図５は、実施例２における５０〜３４０Ｈｚの垂直入射音圧反射率を比較例２とともに示した説明図である。ここで、図中、Ｌ３は、第２の実施の形態に係る吸音材（図４参照）の吸音特性、Ｌ４は、比較例２における積層形吸音材（図１０参照）の吸音特性を示している。なお、第２の実施の形態に係る吸音材は、厚さ０．２ｍｍのシリコーンゴムから成る皮膜１１の背面側（剛壁側）に厚さ５０ｍｍで嵩密度が３２ｋｇ／ｍ３のグラスウールから成る第１の多孔質体１２を積層した皮膜一体の多孔質体層と、当該多孔質体層の皮膜１１の前面側（音源Ｓ側）に積層した厚さが５０ｍｍで嵩密度が２４ｋｇ／ｍ３のグラスウールから成る第３の分割多孔質体層１３３と、当該第３の分割多孔質体層１３３の前面側（音源Ｓ側）に積層した厚さが５０ｍｍで嵩密度が１６ｋｇ／ｍ３のグラスウールから成る第２の分割多孔質体層１３２と、当該第２の分割多孔質体層１３２の前面側（音源Ｓ側）に積層した厚さが５０ｍｍで嵩密度が１２ｋｇ／ｍ３のグラスウールから成る第１の分割多孔質体層１３１とで構成されている。また、比較例２に係る積層形吸音材（図１０参照）は、各層２１０、２２０、２３０の厚さが１００ｍｍで音源側からの嵩密度がそれぞれ１２ｋｇ／ｍ３、１６ｋｇ／ｍ３、２４ｋｇ／ｍ３のグラスウールから成るもので構成されている。
【００５８】
同図より、比較例２に係る従来の積層形吸音材（Ｌ４）において、垂直入射音圧反射率が０．３２以下となる周波数領域は１７０Ｈｚ以上となるのに対し、本発明の実施例２に係る吸音材（Ｌ３）においては、その厚さが比較例２に係る従来の積層形吸音材の２／３の厚さ、すなわち、実施例２は、厚さが２００ｍｍであるにもかかわらず、垂直入射音圧反射率が０．３２以下となる周波数領域が１５０Ｈｚ以上となり、従来の積層形吸音材（Ｌ４）より低い周波数領域から無響音室への適用が可能になる。
［実施例３］
図６は、本発明の第３の実施例における吸音材１ｃの断面図を示している。なお、同図において、図１と共通する部分に同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５９】
図６において、この実施例においては、図１に示す１層構成の第１の多孔質体層１２に代えて、皮膜１１の背面側（剛壁側）に積層される音源側多孔質体層１２１と、音源側多孔質体層１２１の背面側（剛壁側）に積層される背面側多孔質体層１２２とで構成される分割構成の多孔質体層が使用されている。この場合、音源側多孔質体層１２１と背面側多孔質体層１２２との嵩密度が異なるようにしても良い。
【００６０】
このような構成の吸音材１ｃにおいても、実施例１と同様に、音源側表面での音波の反射を低減し、吸音率を向上させることができる。また、難燃性が必要とされる場所に設置することができ、吸音材が燃焼しても燃焼時に有毒ガスを発生する虞が少なく、さらに、現場における施工を簡単に行なうことができる。
［実施例４］
図７は、本発明の第４の実施例における吸音材１ｄの断面図を示している。なお、同図において、図４と共通する部分に同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００６１】
図７において、この実施例においては、図４に示す皮膜１１付きの第１の多孔質体層１２に代えて、実施例３と同様に、皮膜１１の背面側（剛壁側）に積層される音源側多孔質体層１２１と、音源側多孔質体層１２１の背面側（剛壁側）に積層される背面側多孔質体層１２２とで構成される分割構成の多孔質体層が使用されている。この場合、音源側多孔質体層１２１と背面側多孔質体層１２２との嵩密度が異なるようにしても良い。
【００６２】
このような構成の吸音材１ｄにおいても、実施例２と同様に、音源側表面での音波の反射を低減し、吸音率を向上させることができる。また、難燃性が必要とされる場所に設置することができ、吸音材が燃焼しても燃焼時に有毒ガスを発生する虞が少なく、さらに、現場における施工を簡単に行なうことができる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
前述の実施例においては、図面に示した特定の実施の形態をもって本発明を説明しているが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限り、次のように構成してもよい。
【００６４】
第１に、前述の実施例においては、皮膜１１としてシリコーンゴムを使用した場合について説明しているが、シリコーンゴムに代えて、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルブタジエンゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、フッ素ゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、塩素化ポリエチレンゴム、エピクロロヒドリンゴム、多硫化ゴム、ポリオレフィンのうちから選択された何れかのゴムを使用してもよい。
【００６５】
第２に、前述の実施例においては、皮膜１１を接着やシリコーングラフト反応等の手段により一体化させる場合について述べているが、皮膜１１および／または第1の多孔質体層１２を加熱し、皮膜１１および／または第1の多孔質体層１２、が軟化する温度（例えば、８０℃）になったときに、多少の圧力を付与することで両者を一体化させてもよい。
【００６６】
第３に、前述の実施例３、４においては、音源側多孔質体層１２１の背面側（剛壁側）に１層の背面側多孔質体層１２２を積層した場合について述べているが、背面側多孔質体層１２２の背面側（剛壁側）にさらに１層もしくは複数層の背面側多孔質体層を積層してもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１ａ・・・吸音材
１１・・・シリコーンゴムから成る膜
１２・・・第１の多孔質体層
１２１・・・音源側多孔質体層
１２２・・・背面側多孔質体層
１３・・・第２の多孔質体層
１３１・・・第１の分割多孔質体層
１３２・・・第２の分割多孔質体層
２１・・・無響室の壁面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴムから成る皮膜と、前記皮膜の背面側に積層される第１の多孔質体層と、前記皮膜の前面側に積層される第２の多孔質体層とを備え、
前記第２の多孔質体層は、剛壁側から音源側に向かって密度が減少するように構成されていることを特徴とする吸音材。
【請求項２】
前記第２の多孔質体層は、密度が剛壁側から音源側に向かって段階的に減少するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の吸音材。
【請求項３】
前記第２の多孔質体層は、密度が異なる複数の層を備え、前記複数の層は、剛壁側から音源側に向かって密度が順次小さくなるように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の吸音材。
【請求項４】
前記第２の多孔質体層は、剛壁側から音源側に向かって密度が連続的に減少するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の吸音材。
【請求項５】
前記ゴムは、シリコ−ンゴムから成ることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項記載の吸音材。
【請求項６】
前記皮膜の厚さは、０.５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項記載の吸音材。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６の何れか１項記載の吸音材と、剛壁とを備え、前記吸音材は、前記吸音材を構成する第１の多孔質体層を前記剛壁側に向けて、前記剛壁と平行に設置されていることを特徴とする吸音構造。
【請求項１】
ゴムから成る皮膜と、前記皮膜の背面側に積層される第１の多孔質体層と、前記皮膜の前面側に積層される第２の多孔質体層とを備え、
前記第２の多孔質体層は、剛壁側から音源側に向かって密度が減少するように構成されていることを特徴とする吸音材。
【請求項２】
前記第２の多孔質体層は、密度が剛壁側から音源側に向かって段階的に減少するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の吸音材。
【請求項３】
前記第２の多孔質体層は、密度が異なる複数の層を備え、前記複数の層は、剛壁側から音源側に向かって密度が順次小さくなるように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の吸音材。
【請求項４】
前記第２の多孔質体層は、剛壁側から音源側に向かって密度が連続的に減少するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の吸音材。
【請求項５】
前記ゴムは、シリコ−ンゴムから成ることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項記載の吸音材。
【請求項６】
前記皮膜の厚さは、０.５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項記載の吸音材。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６の何れか１項記載の吸音材と、剛壁とを備え、前記吸音材は、前記吸音材を構成する第１の多孔質体層を前記剛壁側に向けて、前記剛壁と平行に設置されていることを特徴とする吸音構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−２８６５３５（Ｐ２０１０−２８６５３５Ａ）
【公開日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１３８１７２（Ｐ２００９−１３８１７２）
【出願日】平成２１年６月９日（２００９．６．９）
【出願人】（０００２０６２１１）大成建設株式会社 (1,602)
【出願人】（３０６０１３１１９）昭和電線デバイステクノロジー株式会社 (118)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月９日（２００９．６．９）
【出願人】（０００２０６２１１）大成建設株式会社 (1,602)
【出願人】（３０６０１３１１９）昭和電線デバイステクノロジー株式会社 (118)
【Ｆターム（参考）】
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