吸音構造
【課題】ホール、駅コンコース、工場等の建築物の騒音の低減を図る。
【解決手段】本発明の吸音構造１ａは、凹陥部２１を有する剛質体２と、当該剛質体２の凹陥部２１に組み込まれる吸音材３とを備えている。
剛質体２は、背後剛壁層として使用するもので、例えばＨ鋼などで構成されている。
吸音体３ａは、剛質体２の凹陥部２１の開口部を閉塞する膜状の低周波吸音材３１と、当該低周波吸音材３１の凹陥部２１と対向する側に積層され凹陥部２１に収納される多孔質体３２とを備えており、全体として剛質体２の凹陥部２１に装着できるように直方体状を呈している。
低周波吸音材３１は、難燃性を有しかつ燃焼時に有害ガスを発生しない材料で形成されている。
【解決手段】本発明の吸音構造１ａは、凹陥部２１を有する剛質体２と、当該剛質体２の凹陥部２１に組み込まれる吸音材３とを備えている。
剛質体２は、背後剛壁層として使用するもので、例えばＨ鋼などで構成されている。
吸音体３ａは、剛質体２の凹陥部２１の開口部を閉塞する膜状の低周波吸音材３１と、当該低周波吸音材３１の凹陥部２１と対向する側に積層され凹陥部２１に収納される多孔質体３２とを備えており、全体として剛質体２の凹陥部２１に装着できるように直方体状を呈している。
低周波吸音材３１は、難燃性を有しかつ燃焼時に有害ガスを発生しない材料で形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸音構造に係り、特に、ホール、駅コンコース、工場等の建築物の騒音を効果的に吸音する場合に有用な吸音構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、この種の建築物の騒音を吸音する吸音材として、（ａ）グラスウールやロックウール等から成る多孔質体を使用するもの、（ｂ）吸音材の前面側に空気層を設けて成るもの、（ｃ）通気度が５〜１００倍異なる高密度と低密度の繊維集合体を少なくとも２層以上積層して成るものなどが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、（ａ）の吸音材においては、１００Ｈｚ以下の低周波領域の騒音を効果的に吸収するためには、多孔質体の肉厚を厚くする必要があるところ、多孔質体の肉厚を厚くすると、吸音材の重量が全体的に重くなるという難点があった。また、（ｂ）の吸音材においては、吸音材の前面側に空気層が存在するため、吸音材の重量が重くなり、また、スペースを広くとらなければならないという難点があった。
【０００４】
一方、（ｃ）の吸音材は、空気の粘性抵抗を利用し、音波の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、さらに密度が異なる繊維集合体を積層することで、高密度部分が付加質量、低密度部分がバネの役割を担う、いわゆる動吸振機を構成させて特に低周波領域の吸音率を向上させるものであるが、このような構成の吸音材においては、特に１００Ｈｚ以下の低周波領域においては、十分な吸音効果が得られないという難点があった。また、低周波領域の音や振動は空気伝搬音だけではなく、建物や窓のがたつきなども発生するため、固体伝搬音および振動防止に対する対策を同時に行う必要があり、従来の吸音材ではその対策が困難であった。
【０００５】
このため、本出願人は、先に、空気の粘性抵抗を利用し、音波の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、さらに密度が異なる繊維集合体を積層した第１、第２の吸音材を開発し、出願している（特開２００３−３１６３６４号公報、特願２００４−５７０８９号明細書）。
【０００６】
ここで、第１の吸音材は、前面側に配置される発泡体層と、この発泡体層の背面側に積層される多孔質体とを備えており、発泡体層は、分子量５００〜５０００の第１のジオール、分子量５００以下の第２のジオール、無機充填材、発泡剤としての水、およびイソシアネートの各成分を含有する発泡体で形成され、また、多孔質体は、汎用のグラスウールで形成されている。
【０００７】
このような構成の第１の吸音材によれば、高密度部分が付加質量、低密度部分がバネの役割を担う、いわゆる動吸振機を構成させて、特に低周波数帯域の吸音率を向上させることができるものの、第１に、多孔質体を構成するグラスウールは、１００Ｈｚ以下の低周波領域では吸音効果が弱くなるという難点があり、第２に、発泡体層と多孔質体とが一体成型され、この一体成型に際して発泡体層の前面側に表面皮膜が形成されるため、製品の自由度を向上させることができないという難点があった。すなわち、発泡体層と多孔質体との一体成形の際に表面皮膜が同時に形成されるため、所要の吸音特性を発揮させるためには、発泡体層の前面側や多孔質体の背面側を変更しなければならないという難点があった。
【０００８】
次に、第２の吸音材は、発泡体層と、発泡体層の前面側に積層される多孔質体と、発泡体層の背面側に積層される第２の多孔質体とを備えており、発泡体層は、分子量５００〜５０００の第１のジオール、分子量５００以下の第２のジオール、無機充填材、発泡剤としての水、およびイソシアネートの各成分を原料成分としている。
【０００９】
このような構成の第２の吸音材によれば、１５０Ｈｚ以下の低周波領域のみならず１５０Ｈｚを超える高周波領域の広帯域の騒音を効果的に吸収することができるものの、建築基準法の不燃性試験の基準を満たすことができないという難点があった。また、第２の吸音材においては、吸音構造が膜状吸音であるため、効果的に機能させるためには吸音材の背面側に剛壁層を使用する必要がある。
【００１０】
ここで、このような剛壁層としては、壁材として通常使用されている石膏ボードの使用も考えられるが、かかる石膏ボードは比較的軽量であるため剛壁層としては十分な吸音特性を得ることができないという難点があり、また、ホールや駅コンコースなどの広い空間で騒音対策に吸音材を用いる場合には審美性の観点から取付場所の確保が困難であるという難点があった。さらに、吸音体を天井等に吊り下げて使用する方法も考えられるが、膜状の吸音構造では背後剛壁層を一体化しなければならないため吸音体が重くなり、ひいては天井の強度が問題になるという難点があった。
【００１１】
【特許文献１】特開平８−１５２８９０号公報
【特許文献２】特開２００３−３１６３６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、ホールや駅コンコース等の建築物への設置が容易で、低周波領域の騒音を効果的に吸収することができ、また審美性に優れ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】
【００１３】
本発明の第１の態様である吸音構造は、凹陥部を有する剛質体と、凹陥部に組み込まれる吸音体とをものである。
【００１４】
本発明の第２の態様である吸音構造は、凹陥部を有する剛質体と、凹陥部に組み込まれる吸音体と、吸音体の凹陥部と対向する側に設けられる磁性体とを備えるものである。
【００１５】
本発明の第３の態様である吸音構造は、凹陥部を有する剛質体と、凹陥部に組み込まれる吸音体と、吸音体を凹陥部に固定する固定部材とを備えるものである。
【００１６】
本発明の第４の態様は、第１の態様乃至第３の態様の何れかの態様である吸音構造において、吸音体の音源側には化粧体が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３何れか１項記載の吸音構造。
【００１７】
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構造において、吸音体は、凹陥部の開口部を閉塞する膜状の低周波吸音材と、低周波吸音材と凹陥部とによって区画される空間とを備えるものである。
【００１８】
本発明の第６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構造において、前記吸音体は、前記凹陥部の開口部を閉塞する膜状の低周波吸音材と、前記低周波吸音材の前記凹陥部と対向する側に積層され前記凹陥部に収納される多孔質体とを備えるものである。
【００１９】
本発明の第７の態様は、第５の態様または第６の態様である吸音構造において、低周波吸音材は、樹脂膜、無機材料を含有する樹脂膜、金属箔の何れか、または樹脂膜の片面または両面に金属箔を積層した積層体から成るものである。
【００２０】
本発明の第８の態様は、第６の態様または第７の態様である吸音構造において、多孔質体は、無機系繊維凝集体、有機系繊維凝集体、金属系繊維凝集体の何れか、またはこれらの混合物から成るものである。
【００２１】
本発明の第９の態様は、第６の態様または第７の態様である吸音構造において、多孔質体は、無機系材料、有機系材料、金属粒焼結体、無機系材料または金属材料の有機バインダーによる結合体の何れか、またはこれらの混合物から成るものである。
【００２２】
本発明の第１０の態様は、第１の態様乃至第９の態様の何れかの態様である吸音構造において、剛質体は、長手方向に沿って断面視Ｕ字状の凹陥部を有する線条体から成るものである。
【００２３】
本発明の第１１の態様は、第１の態様乃至第９の態様の何れかの態様である吸音構造において、剛質体は、Ｈ鋼または溝型鋼から成るものである。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の第１の態様乃至第１１の態様の吸音構造によれば、次のような効果がある。
【００２５】
第１に、凹陥部を有する剛質体として、ホールや駅コンコース等の建築材料として使用されているＨ鋼や溝型鋼を流用することができ、ひいては当該Ｈ鋼や溝型鋼等の凹陥部に吸音体を組み込むことで簡単に吸音構造を提供することができる。
【００２６】
第２に、Ｈ鋼や溝型鋼等から成る剛質体が背面剛質層として機能するため、剛質体の凹陥部の開口部を低周波吸音材で閉塞することで、簡単に膜状の吸音構造を提供することができる。
【００２７】
第３に、吸音体を構成する低周波吸音材として、例えばシリコーンから成る膜状の低周波吸音材を使用することで、２００Ｈｚ程度以下の低周波領域の騒音を効果的に吸収することができ、また、低周波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を付与することで、吸音体を難燃性が必要とされる場所に設置することがでる。
【００２８】
第４に、吸音体の外面側（音源側）に化粧体を設けた場合においては、審美性に優れた吸音構造を提供することができ、また、必要に応じて当該化粧体に所定の表面印刷を施すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の吸音構造を適用した好ましい実施の一形態例について、図面を参照して説明する。
［実施例１］
図１は、本発明の第１の実施例における吸音構造の斜視図である。
【００３０】
同図において、本発明の吸音構造１ａは、凹陥部２１を有する剛質体２と、当該剛質体２の凹陥部２１に組み込まれる吸音材３とを備えている。
【００３１】
剛質体２は、背後剛壁層として使用するもので、音の反射量が大きいほど後述する膜状の低周波吸音材の吸音特性を向上させることができる。
【００３２】
剛質体２は、具体的には長手方向に沿って断面視略Ｕ字状の凹陥部を有する線条体、例えば後述のＨ鋼を使用することが好ましい。剛質体２として、断面視略Ｕ字状の凹陥部を有する線条体を選定した場合は、ホールや駅コンコース等の建築材料として使用されているＨ鋼を背後剛壁層として利用することができるとともに、当該Ｈ鋼の凹陥部に後述する吸音体を容易に、簡単に、かつ確実に組み込むことができる。
【００３３】
図２は、剛質体として、厚さが１２ｍｍの石膏ボード、厚さが１.０ｍｍの鋼板および厚さが８ｍｍのＨ鋼（ＪＩＳＡ５５２６で規定される２００×２００サイズ品）の３種類の剛壁層を想定し、これらの剛壁層による音の反射量を比較した結果を示している。
【００３４】
ここで、剛壁層の反射量（遮音量）は、数１の質量則を目安にすることができる。
【００３５】
【数１】
【００３６】
図２より、Ｈ鋼の遮音量（≦−３３［ｄＢ］）に対して、石膏ボードの遮音量が２３［ｄＢ］で、鋼板の遮音量が−２４［ｄＢ］であることから、Ｈ鋼の遮音量が大きく、当該Ｈ鋼が吸音材の背後剛壁層として非常に優れていることが分かる。
【００３７】
吸音体３ａは、図３に示すように、剛質体２の凹陥部２１の開口部を閉塞する膜状の低周波吸音材３１と、当該低周波吸音材３１の凹陥部２１と対向する側に積層され凹陥部２１に収納される多孔質体３２とを備えており、全体として剛質体２の凹陥部２１に装着できるように直方体状を呈している。ここで、剛質体２として線条体を使用する場合においては、剛質体２の凹陥部２１に組み込まれる吸音体３ａも線条体で構成することが好ましい。この場合、吸音体３ａは剛質体２の凹陥部２１に長手方向に沿って所定の間隔をおいて間歇的に組み込んでもよい。
【００３８】
低周波吸音材３１は、難燃性を有しかつ燃焼時に有害ガスを発生しない材料で形成されている。具体的には、シリコーンゴムに２：１〜１：１の比で、Ｓｉ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ａｌ、Ｍｇの何れか１種を含む化合物またはＳｉ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ａｌ、Ｍｇの何れか１種を含む化合物の混合物から成る無機化合物を混入したもので形成されている。
【００３９】
このような構成の膜状の低周波吸音材３１においては、ネットワーク構造のシリコーンゴムの多孔室部分に嵩さ密度が高くかつ粒径の小さい硫酸バリウム等を混入することで、不燃性でかつ柔軟性がある上、所定の面密度を有する膜を形成することができる。
【００４０】
図４は、本発明の実施例における膜状の低周波吸音材３１の吸音率、面密度、膜厚、発熱量、発熱速度を比較例とともに示した説明図である。
【００４１】
ここで、本実施例における膜状の低周波吸音材３１は、シリコーンゴムに２：１の比でシリカ、炭酸カルシウム、炭酸ストロンチウム、硫酸バリウムを混入したもので形成されており、比較例としてウレタンから成る膜が使用されている。
【００４２】
なお、発熱量は建築基準法第２条第９号に規定する方法により、発熱速度はＩＳＯ５６６０に規定する方法により測定した。
【００４３】
同図より、本実施例における膜状の低周波吸音材３１は、その膜厚を比較例の膜厚より略１／３程度薄くしても、比較例と同等の吸音率および面密度を得ることができる。また、建築基準法第２条第９号に規定する不燃グレードに適合させることができ、さらに、燃焼発熱速度を［２００ｋＷ／ｍ２］・１０ｓｅｃ未満にすることができる。
【００４４】
次に、このような構成の膜状の低周波吸音材３１に要求される諸性能について説明する。
【００４５】
第１に、低周波吸音材３１としては単位体積当たりの燃焼発熱量が８ＭＪ／ｍ３以下のものを使用することが好ましい。低周波吸音材３１の単位体積当たりの燃焼発熱量が８ＭＪ／ｍ２を越えると、本実施例による製品の適用法規である建築基準法第２条第９号に規定される不燃グレードに適合できないからである。なお、低周波吸音材３１の燃焼発熱量は低周波吸音材３１の原料用樹脂に配合させる無機フィラーの種類や配合量などにより調節することができる。
【００４６】
このような無機化合物を含むシリコーンゴムから成る膜状の低周波吸音材３１によれば、幅１００ｍｍ、長さ１００ｍｍ、厚さ３〜５０ｍｍの試験片において、ＩＳＯ５６６０で規定する燃焼発熱量試験において、単位体積当たりの燃焼発熱量を８ＭＪ／ｍ２以下にすることができる。
【００４７】
第２に、低周波吸音材３１としては燃焼発熱速度が[２００ｋＷ／ｍ２] ・１０ｓｅｃ以下のもの使用することが好ましい。低周波吸音材３１の燃焼発熱速度が[２００ｋＷ／ｍ２] ・１０ｓｅｃを越えると、建築基準法第２条第９号に規定の不燃グレードに適合しないからである。
【００４８】
このような無機化合物を含むシリコーンゴムから成る膜状の低周波吸音材３１によれば、幅１００ｍｍ、長さ１００ｍｍ、厚さ３〜５０ｍｍの試験片において、ＩＳＯ５６６０で規定する燃焼発熱速度試験において、燃焼発熱速度を[２００ｋＷ／ｍ２] ・１０ｓｅｃ以下にすることができる。
【００４９】
次に、多孔質体３２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。ここで、多孔質体３２は、厚さが１〜５０ｍｍ、望ましくは１０〜２５ｍｍのもので形成されている。
【００５０】
このような構成の多孔質体３２においては、低周波数領域から高周波数領域までの広範囲に亘って吸音特性が優れており、また固体伝搬音や振動の低減にも効果的な制振性を発揮する。
【００５１】
この実施例において、低周波吸音材３１の背面側に多孔質体３２を配置するのは、低周波吸音材３１の部分が付加質量、すなわち錘の役割として作用し、多孔質体３２の部分がバネ、すなわち空気バネの役割として作用し、膜振動による吸音が可能となるからである。
【００５２】
なお、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、低周波吸音材３１は多孔質体３２と一体化することが好ましい。
【００５３】
図５は、実施例１における低周波吸音材３１の吸音特性を示している。ここで、図中、点線Ｌ１は、多孔質体（グラスウール）の厚さを１００ｍｍとした従来の吸音材の吸音特性、実線Ｌ２は、低周波吸音材３１としてのシリコーンゴムの厚さを０．５ｍｍ、多孔質体３２としてのグラスウールの厚さを７５ｍｍとした低周波吸音材３１の吸音特性を示している。
【００５４】
同図より、従来の吸音材は、２００Ｈｚ程度を超える高周波領域では吸音率が高いものの、２００Ｈｚ程度以下の低周波領域では吸音率が低く、これに対して、低周波吸音材３１は、２００Ｈｚ程度以上の高周波領域では吸音率が低いものの、２００Ｈｚ程度以下の低周波領域では吸音率が高いことが分かる。従って、このような構成の低周波吸音材３１を使用すれば、低周波領域に対応可能な吸音材を提供することができる。
［実施例２］
図６は、本発明の第２の実施例における吸音構造の断面図である。なお、同図において、図３と共通する部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５５】
図６において、本発明の吸音構造１ｂは、吸音体３ａを構成する多孔質体３２の背面側にシート状の磁性体４が多孔質体３２の長手方向に沿って貼設されている。なお、磁性体４は多孔質体３２の長手方向に沿って所定の間隔をおいて間歇的に貼設してもよい。
【００５６】
この実施例においては、磁性体４を利用することで吸音体３ａを剛質体２としてのＨ鋼の凹陥部２１に簡単に着脱自在に組み込むことができる。
［実施例３］
図７は、本発明の第３の実施例における吸音構造の断面図である。なお、同図において、図３と共通する部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５７】
図７において、本発明の吸音構造１ｃは、吸音体３ａを構成する低周波吸音材３１の外面側（音源側）に、難燃布やパンチングメタル等から成る板状の化粧体５が低周波吸音材３１の長手方向に沿って設けられている。なお、化粧体５は低周波吸音材３１の長手方向に沿って所定の間隔をおいて間歇的に設けてもよい。
【００５８】
この実施例においては、化粧体５を設けることで、低周波吸音材３１を物理的な衝撃から保護することができ、また、必要に応じて化粧体５の外表面に所定の表示を印刷することができる。
［実施例４］
図８は、本発明の第４の実施例における吸音構造の斜視図である。なお、同図において、図３および図７と共通する部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５９】
図８（ａ）において、本発明の吸音構造１ｄは、剛質体２の凹陥部２１に収納された吸音体３ａが鉤型の固定部材６を介して剛質体２に固定されている。
【００６０】
固定部材６は、吸音体３ａを構成する低周波吸音材３１（図３参照）の外面に当接される板状の保持片６１と、凹陥部２１（図３参照）の底部２１ａに当接される板状の当接片６２と、吸音体３ａの端面に当接され保持片６１および当接片６２間に跨って連設される連接片６３とを備えており、当接片６２には予め例えば２個の透孔６２ａが穿設されている。
【００６１】
この実施例においては、固定部材６を図のように所定位置に配設した状態で、当接片６２の透孔６２ａに例えば日本ヒルティ株式会社製の建設用安全鋲撃機で鋲撃ちすることで、吸音体３ａを凹陥部２１に確実に固定することができる。
【００６２】
この実施例においては、鋲７により吸音体３ａを剛質体２に対して確実に取り付けることができ、ひいては吸音体３ａの落下などを防止することができる。
【００６３】
ここで、上記実施例においては、鉤型の固定部材６を介して吸音体３ａを剛質体２に固定しているが、図８（ｂ）に示すように、図７に示すパンチングメタルやエキズパンドメタル等の化粧体５の両側縁部分を前述の建設用安全鋲撃機で鋲撃ちすることで、吸音体３ａを剛質体２に固定するか、若しくは、図８（ｃ）に示すように、化粧体５および吸音体３ａに予め貫通孔８を設けておき、当該貫通孔８にボルト（不図示）を挿入し、ボルトの先端部を剛質体２の凹陥部２１の底部２１ａに設けた螺孔９に螺着することで、吸音体３ａを剛質体２に固定してもよい。
［実施例５］
図９は、本発明の第５の実施例における吸音構造の斜視図である。なお、同図において、図３と共通する部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００６４】
図９において、本発明の吸音構造１ｅは、図３に示す吸音体３ａに代えて、膜状吸音構造の吸音体３ｂが使用されている。
【００６５】
本発明における吸音体３ｂは、剛質体２の凹陥部２１の開口部を閉塞する低周波吸音材３１と、低周波吸音材３１と凹陥部２１とによって区画される空間３３とを備えている。
【００６６】
この実施例においては、図３に示す多孔質体３２が不要となることから、吸音体３ｂ自体の軽量化を図ることができ、またコスト的にも割安な吸音構造を提供することができる。
［実施例６］
前述の実施例では、低周波吸音材３１を無機化合物を含むシリコーンゴムで形成した場合について述べているが、当該低周波吸音材３１は、アクリル樹脂に２：１〜１：１の比で、Ｓｉ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ａｌ、Ｍｇの何れか１種を含む化合物またはＳｉ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ａｌ、Ｍｇの何れか１種を含む化合物の混合物から成る無機化合物、並びに次に示す炭素繊維を混入したもので形成してもよい。
【００６７】
このような構成の低周波吸音材３１においては、アクリル樹脂に炭素繊維を添加することで、不燃性でかつ柔軟性がある上、所定の面密度を有する樹脂膜を形成することができる。
【００６８】
ここで炭素繊維としては、繊維径が１０〜３０μｍ、長さの平均値が０.３〜２ｍｍ、添加量が主剤のアクリル樹脂に対し０.５〜１０部のものを使用することが好ましい。ここで、繊維径を１０〜３０μｍとしたのは、繊維径を１０μｍ未満にすると樹脂間の結合が低下するからであり、繊維径が３０μｍを超えると樹脂の柔軟性が低下するからである。また、長さの平均値が０.３〜２ｍｍとしたのは、長さの平均値を０.３ｍｍ未満にすると樹脂間の結合が低下するからであり、長さの平均値が２ｍｍを超えると樹脂の柔軟性が低下するからである。さらに、添加量が主剤のアクリル樹脂に対し０.５〜１０部としたのは、添加量が主剤のアクリル樹脂に対し０.５部未満では樹脂間の結合が低下するからであり、添加量が主剤のアクリル樹脂に対し１０部を超えると樹脂の柔軟性が低下するからである。
【００６９】
図１０は、実施例６における樹脂膜の吸音率、面密度、膜厚、発熱量、発熱速度を比較例とともに示した説明図である。
【００７０】
ここで、実施例６における低周波吸音材３１は、アクリル樹脂に２：１の比でシリカ、炭酸カルシウム、炭酸ストロンチウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムを混入したもの形成されており、比較例としてウレタンから成る樹脂膜が使用されている。
【００７１】
なお、発熱量は建築基準法第２条第９号に規定する方法により、発熱速度はＩＳＯ５６６０に規定する方法により測定した。
【００７２】
同図より、実施例６における低周波吸音材３１は、その膜厚を比較例の膜厚より略１／３程度薄くしても、比較例と同等の吸音率および面密度を得ることができる。また、建築基準法第２条第９号に規定する不燃グレードに適合させることができ、さらに、燃焼発熱速度を［２００ｋＷ／ｍ２］・１０ｓｅｃ未満にすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
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。
【００７４】
第１に、前述の実施例においては、剛質体としてＨ鋼を使用した場合について述べているが、Ｈ鋼に代えて溝形剛を使用してもよい。
【００７５】
第２に、前述の実施例においては、低周波吸音材としてシリコーンゴムからなる樹脂膜を使用した場合について述べているが、これに代えて、無機材料を含有する樹脂膜、金属箔、または樹脂膜の片面または両面に金属箔を積層した積層体から成るものを使用してもよい。
【００７６】
第３に、前述の実施例においては、多孔質体としてグラスウールを使用した場合について述べているが、これに代えてロックウールなどの無機系繊維凝集体、セルロースファイバ、粗毛フェルト、獣毛フェルト、ＰＥＴ繊維フェルト、ポリエチレンフェルトなどの有機系繊維凝集体、金属系繊維凝集体の何れか、またはこれらの混合物から成るものを使用してもよい。
【００７７】
第４に、前述の実施例においては、多孔質体としてグラスウールを使用した場合について述べているが、これに代えて、発泡セメント、発泡ガラス、ガラス焼結体などの無機系材料、発泡ウレタン、発泡シリコーン、発泡スチレン、発泡ポリエチレン、発泡ポリプロピレンなどの有機系材料、金属粒焼結体、無機系材料または金属材料の有機バインダーによる結合体の何れか、またはこれらの混合物から成るものを使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の第１の実施例における吸音構造の斜視図。
【図２】本発明の第１の実施例における剛壁層の遮音量を比較例とともに示す説明図。
【図３】本発明の第１の実施例における吸音構造の断面図。
【図４】本発明の第１の実施例における低周波吸音材としてのシリコーンゴムとフィラーの混合比を示す説明図。
【図５】本発明の第１の実施例における低周波吸音材の吸音特性を示す説明図。
【図６】本発明の第２の実施例における吸音構造の断面図。
【図７】本発明の第３の実施例における吸音構造の断面図。
【図８】本発明の第４の実施例における吸音構造の説明図で、分図（ａ）は鉤型の固定部材を使用した吸音構造の斜視図、分図（ｂ）（ｃ）は他の固定部材を使用した吸音構造の断面図。
【図９】本発明の第５の実施例における吸音構造の断面図。
【図１０】本発明の第６の実施例における低周波吸音材としてのアクリル樹脂とフィラーの混合比を示す説明図。
【符号の説明】
【００７９】
１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ・・・吸音構造
２・・・剛質体
２１・・・凹陥部
３ａ、３ｂ・・・吸音体
３１・・・低周波吸音材
３２・・・多孔質体
３３・・・空間
４・・・磁性体
５・・・化粧体
６・・・固定部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸音構造に係り、特に、ホール、駅コンコース、工場等の建築物の騒音を効果的に吸音する場合に有用な吸音構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、この種の建築物の騒音を吸音する吸音材として、（ａ）グラスウールやロックウール等から成る多孔質体を使用するもの、（ｂ）吸音材の前面側に空気層を設けて成るもの、（ｃ）通気度が５〜１００倍異なる高密度と低密度の繊維集合体を少なくとも２層以上積層して成るものなどが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、（ａ）の吸音材においては、１００Ｈｚ以下の低周波領域の騒音を効果的に吸収するためには、多孔質体の肉厚を厚くする必要があるところ、多孔質体の肉厚を厚くすると、吸音材の重量が全体的に重くなるという難点があった。また、（ｂ）の吸音材においては、吸音材の前面側に空気層が存在するため、吸音材の重量が重くなり、また、スペースを広くとらなければならないという難点があった。
【０００４】
一方、（ｃ）の吸音材は、空気の粘性抵抗を利用し、音波の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、さらに密度が異なる繊維集合体を積層することで、高密度部分が付加質量、低密度部分がバネの役割を担う、いわゆる動吸振機を構成させて特に低周波領域の吸音率を向上させるものであるが、このような構成の吸音材においては、特に１００Ｈｚ以下の低周波領域においては、十分な吸音効果が得られないという難点があった。また、低周波領域の音や振動は空気伝搬音だけではなく、建物や窓のがたつきなども発生するため、固体伝搬音および振動防止に対する対策を同時に行う必要があり、従来の吸音材ではその対策が困難であった。
【０００５】
このため、本出願人は、先に、空気の粘性抵抗を利用し、音波の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、さらに密度が異なる繊維集合体を積層した第１、第２の吸音材を開発し、出願している（特開２００３−３１６３６４号公報、特願２００４−５７０８９号明細書）。
【０００６】
ここで、第１の吸音材は、前面側に配置される発泡体層と、この発泡体層の背面側に積層される多孔質体とを備えており、発泡体層は、分子量５００〜５０００の第１のジオール、分子量５００以下の第２のジオール、無機充填材、発泡剤としての水、およびイソシアネートの各成分を含有する発泡体で形成され、また、多孔質体は、汎用のグラスウールで形成されている。
【０００７】
このような構成の第１の吸音材によれば、高密度部分が付加質量、低密度部分がバネの役割を担う、いわゆる動吸振機を構成させて、特に低周波数帯域の吸音率を向上させることができるものの、第１に、多孔質体を構成するグラスウールは、１００Ｈｚ以下の低周波領域では吸音効果が弱くなるという難点があり、第２に、発泡体層と多孔質体とが一体成型され、この一体成型に際して発泡体層の前面側に表面皮膜が形成されるため、製品の自由度を向上させることができないという難点があった。すなわち、発泡体層と多孔質体との一体成形の際に表面皮膜が同時に形成されるため、所要の吸音特性を発揮させるためには、発泡体層の前面側や多孔質体の背面側を変更しなければならないという難点があった。
【０００８】
次に、第２の吸音材は、発泡体層と、発泡体層の前面側に積層される多孔質体と、発泡体層の背面側に積層される第２の多孔質体とを備えており、発泡体層は、分子量５００〜５０００の第１のジオール、分子量５００以下の第２のジオール、無機充填材、発泡剤としての水、およびイソシアネートの各成分を原料成分としている。
【０００９】
このような構成の第２の吸音材によれば、１５０Ｈｚ以下の低周波領域のみならず１５０Ｈｚを超える高周波領域の広帯域の騒音を効果的に吸収することができるものの、建築基準法の不燃性試験の基準を満たすことができないという難点があった。また、第２の吸音材においては、吸音構造が膜状吸音であるため、効果的に機能させるためには吸音材の背面側に剛壁層を使用する必要がある。
【００１０】
ここで、このような剛壁層としては、壁材として通常使用されている石膏ボードの使用も考えられるが、かかる石膏ボードは比較的軽量であるため剛壁層としては十分な吸音特性を得ることができないという難点があり、また、ホールや駅コンコースなどの広い空間で騒音対策に吸音材を用いる場合には審美性の観点から取付場所の確保が困難であるという難点があった。さらに、吸音体を天井等に吊り下げて使用する方法も考えられるが、膜状の吸音構造では背後剛壁層を一体化しなければならないため吸音体が重くなり、ひいては天井の強度が問題になるという難点があった。
【００１１】
【特許文献１】特開平８−１５２８９０号公報
【特許文献２】特開２００３−３１６３６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、ホールや駅コンコース等の建築物への設置が容易で、低周波領域の騒音を効果的に吸収することができ、また審美性に優れ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】
【００１３】
本発明の第１の態様である吸音構造は、凹陥部を有する剛質体と、凹陥部に組み込まれる吸音体とをものである。
【００１４】
本発明の第２の態様である吸音構造は、凹陥部を有する剛質体と、凹陥部に組み込まれる吸音体と、吸音体の凹陥部と対向する側に設けられる磁性体とを備えるものである。
【００１５】
本発明の第３の態様である吸音構造は、凹陥部を有する剛質体と、凹陥部に組み込まれる吸音体と、吸音体を凹陥部に固定する固定部材とを備えるものである。
【００１６】
本発明の第４の態様は、第１の態様乃至第３の態様の何れかの態様である吸音構造において、吸音体の音源側には化粧体が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３何れか１項記載の吸音構造。
【００１７】
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構造において、吸音体は、凹陥部の開口部を閉塞する膜状の低周波吸音材と、低周波吸音材と凹陥部とによって区画される空間とを備えるものである。
【００１８】
本発明の第６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構造において、前記吸音体は、前記凹陥部の開口部を閉塞する膜状の低周波吸音材と、前記低周波吸音材の前記凹陥部と対向する側に積層され前記凹陥部に収納される多孔質体とを備えるものである。
【００１９】
本発明の第７の態様は、第５の態様または第６の態様である吸音構造において、低周波吸音材は、樹脂膜、無機材料を含有する樹脂膜、金属箔の何れか、または樹脂膜の片面または両面に金属箔を積層した積層体から成るものである。
【００２０】
本発明の第８の態様は、第６の態様または第７の態様である吸音構造において、多孔質体は、無機系繊維凝集体、有機系繊維凝集体、金属系繊維凝集体の何れか、またはこれらの混合物から成るものである。
【００２１】
本発明の第９の態様は、第６の態様または第７の態様である吸音構造において、多孔質体は、無機系材料、有機系材料、金属粒焼結体、無機系材料または金属材料の有機バインダーによる結合体の何れか、またはこれらの混合物から成るものである。
【００２２】
本発明の第１０の態様は、第１の態様乃至第９の態様の何れかの態様である吸音構造において、剛質体は、長手方向に沿って断面視Ｕ字状の凹陥部を有する線条体から成るものである。
【００２３】
本発明の第１１の態様は、第１の態様乃至第９の態様の何れかの態様である吸音構造において、剛質体は、Ｈ鋼または溝型鋼から成るものである。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の第１の態様乃至第１１の態様の吸音構造によれば、次のような効果がある。
【００２５】
第１に、凹陥部を有する剛質体として、ホールや駅コンコース等の建築材料として使用されているＨ鋼や溝型鋼を流用することができ、ひいては当該Ｈ鋼や溝型鋼等の凹陥部に吸音体を組み込むことで簡単に吸音構造を提供することができる。
【００２６】
第２に、Ｈ鋼や溝型鋼等から成る剛質体が背面剛質層として機能するため、剛質体の凹陥部の開口部を低周波吸音材で閉塞することで、簡単に膜状の吸音構造を提供することができる。
【００２７】
第３に、吸音体を構成する低周波吸音材として、例えばシリコーンから成る膜状の低周波吸音材を使用することで、２００Ｈｚ程度以下の低周波領域の騒音を効果的に吸収することができ、また、低周波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を付与することで、吸音体を難燃性が必要とされる場所に設置することがでる。
【００２８】
第４に、吸音体の外面側（音源側）に化粧体を設けた場合においては、審美性に優れた吸音構造を提供することができ、また、必要に応じて当該化粧体に所定の表面印刷を施すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の吸音構造を適用した好ましい実施の一形態例について、図面を参照して説明する。
［実施例１］
図１は、本発明の第１の実施例における吸音構造の斜視図である。
【００３０】
同図において、本発明の吸音構造１ａは、凹陥部２１を有する剛質体２と、当該剛質体２の凹陥部２１に組み込まれる吸音材３とを備えている。
【００３１】
剛質体２は、背後剛壁層として使用するもので、音の反射量が大きいほど後述する膜状の低周波吸音材の吸音特性を向上させることができる。
【００３２】
剛質体２は、具体的には長手方向に沿って断面視略Ｕ字状の凹陥部を有する線条体、例えば後述のＨ鋼を使用することが好ましい。剛質体２として、断面視略Ｕ字状の凹陥部を有する線条体を選定した場合は、ホールや駅コンコース等の建築材料として使用されているＨ鋼を背後剛壁層として利用することができるとともに、当該Ｈ鋼の凹陥部に後述する吸音体を容易に、簡単に、かつ確実に組み込むことができる。
【００３３】
図２は、剛質体として、厚さが１２ｍｍの石膏ボード、厚さが１.０ｍｍの鋼板および厚さが８ｍｍのＨ鋼（ＪＩＳＡ５５２６で規定される２００×２００サイズ品）の３種類の剛壁層を想定し、これらの剛壁層による音の反射量を比較した結果を示している。
【００３４】
ここで、剛壁層の反射量（遮音量）は、数１の質量則を目安にすることができる。
【００３５】
【数１】
【００３６】
図２より、Ｈ鋼の遮音量（≦−３３［ｄＢ］）に対して、石膏ボードの遮音量が２３［ｄＢ］で、鋼板の遮音量が−２４［ｄＢ］であることから、Ｈ鋼の遮音量が大きく、当該Ｈ鋼が吸音材の背後剛壁層として非常に優れていることが分かる。
【００３７】
吸音体３ａは、図３に示すように、剛質体２の凹陥部２１の開口部を閉塞する膜状の低周波吸音材３１と、当該低周波吸音材３１の凹陥部２１と対向する側に積層され凹陥部２１に収納される多孔質体３２とを備えており、全体として剛質体２の凹陥部２１に装着できるように直方体状を呈している。ここで、剛質体２として線条体を使用する場合においては、剛質体２の凹陥部２１に組み込まれる吸音体３ａも線条体で構成することが好ましい。この場合、吸音体３ａは剛質体２の凹陥部２１に長手方向に沿って所定の間隔をおいて間歇的に組み込んでもよい。
【００３８】
低周波吸音材３１は、難燃性を有しかつ燃焼時に有害ガスを発生しない材料で形成されている。具体的には、シリコーンゴムに２：１〜１：１の比で、Ｓｉ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ａｌ、Ｍｇの何れか１種を含む化合物またはＳｉ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ａｌ、Ｍｇの何れか１種を含む化合物の混合物から成る無機化合物を混入したもので形成されている。
【００３９】
このような構成の膜状の低周波吸音材３１においては、ネットワーク構造のシリコーンゴムの多孔室部分に嵩さ密度が高くかつ粒径の小さい硫酸バリウム等を混入することで、不燃性でかつ柔軟性がある上、所定の面密度を有する膜を形成することができる。
【００４０】
図４は、本発明の実施例における膜状の低周波吸音材３１の吸音率、面密度、膜厚、発熱量、発熱速度を比較例とともに示した説明図である。
【００４１】
ここで、本実施例における膜状の低周波吸音材３１は、シリコーンゴムに２：１の比でシリカ、炭酸カルシウム、炭酸ストロンチウム、硫酸バリウムを混入したもので形成されており、比較例としてウレタンから成る膜が使用されている。
【００４２】
なお、発熱量は建築基準法第２条第９号に規定する方法により、発熱速度はＩＳＯ５６６０に規定する方法により測定した。
【００４３】
同図より、本実施例における膜状の低周波吸音材３１は、その膜厚を比較例の膜厚より略１／３程度薄くしても、比較例と同等の吸音率および面密度を得ることができる。また、建築基準法第２条第９号に規定する不燃グレードに適合させることができ、さらに、燃焼発熱速度を［２００ｋＷ／ｍ２］・１０ｓｅｃ未満にすることができる。
【００４４】
次に、このような構成の膜状の低周波吸音材３１に要求される諸性能について説明する。
【００４５】
第１に、低周波吸音材３１としては単位体積当たりの燃焼発熱量が８ＭＪ／ｍ３以下のものを使用することが好ましい。低周波吸音材３１の単位体積当たりの燃焼発熱量が８ＭＪ／ｍ２を越えると、本実施例による製品の適用法規である建築基準法第２条第９号に規定される不燃グレードに適合できないからである。なお、低周波吸音材３１の燃焼発熱量は低周波吸音材３１の原料用樹脂に配合させる無機フィラーの種類や配合量などにより調節することができる。
【００４６】
このような無機化合物を含むシリコーンゴムから成る膜状の低周波吸音材３１によれば、幅１００ｍｍ、長さ１００ｍｍ、厚さ３〜５０ｍｍの試験片において、ＩＳＯ５６６０で規定する燃焼発熱量試験において、単位体積当たりの燃焼発熱量を８ＭＪ／ｍ２以下にすることができる。
【００４７】
第２に、低周波吸音材３１としては燃焼発熱速度が[２００ｋＷ／ｍ２] ・１０ｓｅｃ以下のもの使用することが好ましい。低周波吸音材３１の燃焼発熱速度が[２００ｋＷ／ｍ２] ・１０ｓｅｃを越えると、建築基準法第２条第９号に規定の不燃グレードに適合しないからである。
【００４８】
このような無機化合物を含むシリコーンゴムから成る膜状の低周波吸音材３１によれば、幅１００ｍｍ、長さ１００ｍｍ、厚さ３〜５０ｍｍの試験片において、ＩＳＯ５６６０で規定する燃焼発熱速度試験において、燃焼発熱速度を[２００ｋＷ／ｍ２] ・１０ｓｅｃ以下にすることができる。
【００４９】
次に、多孔質体３２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。ここで、多孔質体３２は、厚さが１〜５０ｍｍ、望ましくは１０〜２５ｍｍのもので形成されている。
【００５０】
このような構成の多孔質体３２においては、低周波数領域から高周波数領域までの広範囲に亘って吸音特性が優れており、また固体伝搬音や振動の低減にも効果的な制振性を発揮する。
【００５１】
この実施例において、低周波吸音材３１の背面側に多孔質体３２を配置するのは、低周波吸音材３１の部分が付加質量、すなわち錘の役割として作用し、多孔質体３２の部分がバネ、すなわち空気バネの役割として作用し、膜振動による吸音が可能となるからである。
【００５２】
なお、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、低周波吸音材３１は多孔質体３２と一体化することが好ましい。
【００５３】
図５は、実施例１における低周波吸音材３１の吸音特性を示している。ここで、図中、点線Ｌ１は、多孔質体（グラスウール）の厚さを１００ｍｍとした従来の吸音材の吸音特性、実線Ｌ２は、低周波吸音材３１としてのシリコーンゴムの厚さを０．５ｍｍ、多孔質体３２としてのグラスウールの厚さを７５ｍｍとした低周波吸音材３１の吸音特性を示している。
【００５４】
同図より、従来の吸音材は、２００Ｈｚ程度を超える高周波領域では吸音率が高いものの、２００Ｈｚ程度以下の低周波領域では吸音率が低く、これに対して、低周波吸音材３１は、２００Ｈｚ程度以上の高周波領域では吸音率が低いものの、２００Ｈｚ程度以下の低周波領域では吸音率が高いことが分かる。従って、このような構成の低周波吸音材３１を使用すれば、低周波領域に対応可能な吸音材を提供することができる。
［実施例２］
図６は、本発明の第２の実施例における吸音構造の断面図である。なお、同図において、図３と共通する部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５５】
図６において、本発明の吸音構造１ｂは、吸音体３ａを構成する多孔質体３２の背面側にシート状の磁性体４が多孔質体３２の長手方向に沿って貼設されている。なお、磁性体４は多孔質体３２の長手方向に沿って所定の間隔をおいて間歇的に貼設してもよい。
【００５６】
この実施例においては、磁性体４を利用することで吸音体３ａを剛質体２としてのＨ鋼の凹陥部２１に簡単に着脱自在に組み込むことができる。
［実施例３］
図７は、本発明の第３の実施例における吸音構造の断面図である。なお、同図において、図３と共通する部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５７】
図７において、本発明の吸音構造１ｃは、吸音体３ａを構成する低周波吸音材３１の外面側（音源側）に、難燃布やパンチングメタル等から成る板状の化粧体５が低周波吸音材３１の長手方向に沿って設けられている。なお、化粧体５は低周波吸音材３１の長手方向に沿って所定の間隔をおいて間歇的に設けてもよい。
【００５８】
この実施例においては、化粧体５を設けることで、低周波吸音材３１を物理的な衝撃から保護することができ、また、必要に応じて化粧体５の外表面に所定の表示を印刷することができる。
［実施例４］
図８は、本発明の第４の実施例における吸音構造の斜視図である。なお、同図において、図３および図７と共通する部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５９】
図８（ａ）において、本発明の吸音構造１ｄは、剛質体２の凹陥部２１に収納された吸音体３ａが鉤型の固定部材６を介して剛質体２に固定されている。
【００６０】
固定部材６は、吸音体３ａを構成する低周波吸音材３１（図３参照）の外面に当接される板状の保持片６１と、凹陥部２１（図３参照）の底部２１ａに当接される板状の当接片６２と、吸音体３ａの端面に当接され保持片６１および当接片６２間に跨って連設される連接片６３とを備えており、当接片６２には予め例えば２個の透孔６２ａが穿設されている。
【００６１】
この実施例においては、固定部材６を図のように所定位置に配設した状態で、当接片６２の透孔６２ａに例えば日本ヒルティ株式会社製の建設用安全鋲撃機で鋲撃ちすることで、吸音体３ａを凹陥部２１に確実に固定することができる。
【００６２】
この実施例においては、鋲７により吸音体３ａを剛質体２に対して確実に取り付けることができ、ひいては吸音体３ａの落下などを防止することができる。
【００６３】
ここで、上記実施例においては、鉤型の固定部材６を介して吸音体３ａを剛質体２に固定しているが、図８（ｂ）に示すように、図７に示すパンチングメタルやエキズパンドメタル等の化粧体５の両側縁部分を前述の建設用安全鋲撃機で鋲撃ちすることで、吸音体３ａを剛質体２に固定するか、若しくは、図８（ｃ）に示すように、化粧体５および吸音体３ａに予め貫通孔８を設けておき、当該貫通孔８にボルト（不図示）を挿入し、ボルトの先端部を剛質体２の凹陥部２１の底部２１ａに設けた螺孔９に螺着することで、吸音体３ａを剛質体２に固定してもよい。
［実施例５］
図９は、本発明の第５の実施例における吸音構造の斜視図である。なお、同図において、図３と共通する部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００６４】
図９において、本発明の吸音構造１ｅは、図３に示す吸音体３ａに代えて、膜状吸音構造の吸音体３ｂが使用されている。
【００６５】
本発明における吸音体３ｂは、剛質体２の凹陥部２１の開口部を閉塞する低周波吸音材３１と、低周波吸音材３１と凹陥部２１とによって区画される空間３３とを備えている。
【００６６】
この実施例においては、図３に示す多孔質体３２が不要となることから、吸音体３ｂ自体の軽量化を図ることができ、またコスト的にも割安な吸音構造を提供することができる。
［実施例６］
前述の実施例では、低周波吸音材３１を無機化合物を含むシリコーンゴムで形成した場合について述べているが、当該低周波吸音材３１は、アクリル樹脂に２：１〜１：１の比で、Ｓｉ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ａｌ、Ｍｇの何れか１種を含む化合物またはＳｉ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ａｌ、Ｍｇの何れか１種を含む化合物の混合物から成る無機化合物、並びに次に示す炭素繊維を混入したもので形成してもよい。
【００６７】
このような構成の低周波吸音材３１においては、アクリル樹脂に炭素繊維を添加することで、不燃性でかつ柔軟性がある上、所定の面密度を有する樹脂膜を形成することができる。
【００６８】
ここで炭素繊維としては、繊維径が１０〜３０μｍ、長さの平均値が０.３〜２ｍｍ、添加量が主剤のアクリル樹脂に対し０.５〜１０部のものを使用することが好ましい。ここで、繊維径を１０〜３０μｍとしたのは、繊維径を１０μｍ未満にすると樹脂間の結合が低下するからであり、繊維径が３０μｍを超えると樹脂の柔軟性が低下するからである。また、長さの平均値が０.３〜２ｍｍとしたのは、長さの平均値を０.３ｍｍ未満にすると樹脂間の結合が低下するからであり、長さの平均値が２ｍｍを超えると樹脂の柔軟性が低下するからである。さらに、添加量が主剤のアクリル樹脂に対し０.５〜１０部としたのは、添加量が主剤のアクリル樹脂に対し０.５部未満では樹脂間の結合が低下するからであり、添加量が主剤のアクリル樹脂に対し１０部を超えると樹脂の柔軟性が低下するからである。
【００６９】
図１０は、実施例６における樹脂膜の吸音率、面密度、膜厚、発熱量、発熱速度を比較例とともに示した説明図である。
【００７０】
ここで、実施例６における低周波吸音材３１は、アクリル樹脂に２：１の比でシリカ、炭酸カルシウム、炭酸ストロンチウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムを混入したもの形成されており、比較例としてウレタンから成る樹脂膜が使用されている。
【００７１】
なお、発熱量は建築基準法第２条第９号に規定する方法により、発熱速度はＩＳＯ５６６０に規定する方法により測定した。
【００７２】
同図より、実施例６における低周波吸音材３１は、その膜厚を比較例の膜厚より略１／３程度薄くしても、比較例と同等の吸音率および面密度を得ることができる。また、建築基準法第２条第９号に規定する不燃グレードに適合させることができ、さらに、燃焼発熱速度を［２００ｋＷ／ｍ２］・１０ｓｅｃ未満にすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
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。
【００７４】
第１に、前述の実施例においては、剛質体としてＨ鋼を使用した場合について述べているが、Ｈ鋼に代えて溝形剛を使用してもよい。
【００７５】
第２に、前述の実施例においては、低周波吸音材としてシリコーンゴムからなる樹脂膜を使用した場合について述べているが、これに代えて、無機材料を含有する樹脂膜、金属箔、または樹脂膜の片面または両面に金属箔を積層した積層体から成るものを使用してもよい。
【００７６】
第３に、前述の実施例においては、多孔質体としてグラスウールを使用した場合について述べているが、これに代えてロックウールなどの無機系繊維凝集体、セルロースファイバ、粗毛フェルト、獣毛フェルト、ＰＥＴ繊維フェルト、ポリエチレンフェルトなどの有機系繊維凝集体、金属系繊維凝集体の何れか、またはこれらの混合物から成るものを使用してもよい。
【００７７】
第４に、前述の実施例においては、多孔質体としてグラスウールを使用した場合について述べているが、これに代えて、発泡セメント、発泡ガラス、ガラス焼結体などの無機系材料、発泡ウレタン、発泡シリコーン、発泡スチレン、発泡ポリエチレン、発泡ポリプロピレンなどの有機系材料、金属粒焼結体、無機系材料または金属材料の有機バインダーによる結合体の何れか、またはこれらの混合物から成るものを使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の第１の実施例における吸音構造の斜視図。
【図２】本発明の第１の実施例における剛壁層の遮音量を比較例とともに示す説明図。
【図３】本発明の第１の実施例における吸音構造の断面図。
【図４】本発明の第１の実施例における低周波吸音材としてのシリコーンゴムとフィラーの混合比を示す説明図。
【図５】本発明の第１の実施例における低周波吸音材の吸音特性を示す説明図。
【図６】本発明の第２の実施例における吸音構造の断面図。
【図７】本発明の第３の実施例における吸音構造の断面図。
【図８】本発明の第４の実施例における吸音構造の説明図で、分図（ａ）は鉤型の固定部材を使用した吸音構造の斜視図、分図（ｂ）（ｃ）は他の固定部材を使用した吸音構造の断面図。
【図９】本発明の第５の実施例における吸音構造の断面図。
【図１０】本発明の第６の実施例における低周波吸音材としてのアクリル樹脂とフィラーの混合比を示す説明図。
【符号の説明】
【００７９】
１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ・・・吸音構造
２・・・剛質体
２１・・・凹陥部
３ａ、３ｂ・・・吸音体
３１・・・低周波吸音材
３２・・・多孔質体
３３・・・空間
４・・・磁性体
５・・・化粧体
６・・・固定部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹陥部を有する剛質体と、前記凹陥部に組み込まれる吸音体とを備えることを特徴とする吸音構造。
【請求項２】
凹陥部を有する剛質体と、前記凹陥部に組み込まれる吸音体と、前記吸音体の前記凹陥部と対向する側に設けられる磁性体とを備えることを特徴とする吸音構造。
【請求項３】
凹陥部を有する剛質体と、前記凹陥部に組み込まれる吸音体と、前記吸音体を前記凹陥部に固定する固定部材とを備えることを特徴とする吸音構造。
【請求項４】
前記吸音体の音源側には化粧体が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３何れか１項記載の吸音構造。
【請求項５】
前記吸音体は、前記凹陥部の開口部を閉塞する膜状の低周波吸音材と、前記低周波吸音材と前記凹陥部とによって区画される空間とを備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４何れか１項記載の吸音構造。
【請求項６】
前記吸音体は、前記凹陥部の開口部を閉塞する膜状の低周波吸音材と、前記低周波吸音材の前記凹陥部と対向する側に積層され前記凹陥部に収納される多孔質体とを備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４何れか１項記載の吸音構造。
【請求項７】
前記低周波吸音材は、樹脂膜、無機材料を含有する樹脂膜、金属箔の何れか、または前記樹脂膜の片面または両面に前記金属箔を積層した積層体から成ることを特徴とする請求項５または請求項６記載の吸音構造。
【請求項８】
前記多孔質体は、無機系繊維凝集体、有機系繊維凝集体、金属系繊維凝集体の何れか、またはこれらの混合物から成ることを特徴とする請求項６または請求項７記載の吸音構造。
【請求項９】
前記多孔質体は、無機系材料、有機系材料、金属粒焼結体、無機系材料または金属材料の有機バインダーによる結合体の何れか、またはこれらの混合物から成ることを特徴とする請求項６または請求項７記載の吸音構造。
【請求項１０】
前記剛質体は、長手方向に沿って断面視Ｕ字状の凹陥部を有する線条体から成ることを特徴とする請求項１乃至請求項９何れか１項記載の吸音構造。
【請求項１１】
前記剛質体は、Ｈ鋼または溝型鋼から成ることを特徴とする請求項１乃至請求項９何れか１項記載の吸音構造。
【請求項１】
凹陥部を有する剛質体と、前記凹陥部に組み込まれる吸音体とを備えることを特徴とする吸音構造。
【請求項２】
凹陥部を有する剛質体と、前記凹陥部に組み込まれる吸音体と、前記吸音体の前記凹陥部と対向する側に設けられる磁性体とを備えることを特徴とする吸音構造。
【請求項３】
凹陥部を有する剛質体と、前記凹陥部に組み込まれる吸音体と、前記吸音体を前記凹陥部に固定する固定部材とを備えることを特徴とする吸音構造。
【請求項４】
前記吸音体の音源側には化粧体が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３何れか１項記載の吸音構造。
【請求項５】
前記吸音体は、前記凹陥部の開口部を閉塞する膜状の低周波吸音材と、前記低周波吸音材と前記凹陥部とによって区画される空間とを備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４何れか１項記載の吸音構造。
【請求項６】
前記吸音体は、前記凹陥部の開口部を閉塞する膜状の低周波吸音材と、前記低周波吸音材の前記凹陥部と対向する側に積層され前記凹陥部に収納される多孔質体とを備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４何れか１項記載の吸音構造。
【請求項７】
前記低周波吸音材は、樹脂膜、無機材料を含有する樹脂膜、金属箔の何れか、または前記樹脂膜の片面または両面に前記金属箔を積層した積層体から成ることを特徴とする請求項５または請求項６記載の吸音構造。
【請求項８】
前記多孔質体は、無機系繊維凝集体、有機系繊維凝集体、金属系繊維凝集体の何れか、またはこれらの混合物から成ることを特徴とする請求項６または請求項７記載の吸音構造。
【請求項９】
前記多孔質体は、無機系材料、有機系材料、金属粒焼結体、無機系材料または金属材料の有機バインダーによる結合体の何れか、またはこれらの混合物から成ることを特徴とする請求項６または請求項７記載の吸音構造。
【請求項１０】
前記剛質体は、長手方向に沿って断面視Ｕ字状の凹陥部を有する線条体から成ることを特徴とする請求項１乃至請求項９何れか１項記載の吸音構造。
【請求項１１】
前記剛質体は、Ｈ鋼または溝型鋼から成ることを特徴とする請求項１乃至請求項９何れか１項記載の吸音構造。
【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２００８−３８４９８（Ｐ２００８−３８４９８Ａ）
【公開日】平成２０年２月２１日（２００８．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２１５３３４（Ｐ２００６−２１５３３４）
【出願日】平成１８年８月８日（２００６．８．８）
【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２０年２月２１日（２００８．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月８日（２００６．８．８）
【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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