隔音结构、隔断结构、窗部件以及笼状物制造技术

本发明专利技术的课题在于提供一种在宽频带内显现高隔音性能，能够轻量化，能够小型化，能够确保通气性，并且具有光的透射性的隔音结构、隔断结构、窗部件以及笼状物。一种隔音结构，其具备板状部件，该板状部件具有沿厚度方向贯穿的多个贯穿孔，该隔音结构中，贯穿孔的平均开口直径为0.1μm以上且小于100μm，当将贯穿孔的平均开口直径设为phi(μm)、将板状部件的厚度设为t(μm)时，贯穿孔的平均开口率rho在如下范围内，该范围大于0且小于1，并且以rho_center＝(2+0.25×t)×phi

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】隔音结构、隔断结构、窗部件以及笼状物
本专利技术涉及一种隔音结构、利用该隔音结构的隔断结构、窗部件以及笼状物(cage)。
技术介绍
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，因此中频带感知为很大，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具有从低频区域到高频区域的声压的噪声，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。以往，作为针对宽频带频率噪声的一般的隔音材料，使用了聚氨酯海绵和玻璃棉等。但是，当将聚氨酯海绵和玻璃棉等用作隔音材料时，由于体积对增加吸收率是必要的，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。并且，存在材料并不耐于环境而是导致材料劣化的问题。而且，由于是纤维状，因此导致因纤维的尘埃而污染环境，存在无法在洁净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，对管道风扇等产生影响等问题。并且，聚氨酯海绵和玻璃棉等所具有的孔是三维孔洞，因此存在光的透射率低的问题。另一方面，作为吸收特定频带的声音的隔音结构，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。利用膜振动的隔音结构通过膜振动的共振频率来发生吸音，因此虽然通过共振频率而吸收增加，但在其他频率中吸音减小，吸音的频带的宽频带化会很难。例如如专利文献1所示，利用亥姆霍兹共振的隔音结构具有在形成有许多贯穿孔的板状部件的背面配置屏蔽板而设置声学上封闭的封闭空间的结构。对于这种利用亥姆霍兹共振的隔音结构，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所支配的部分。通过每个方程，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。并且，专利文献2中，作为不具有封闭空间而具有贯穿孔的隔音结构，记载有隔音片，该隔音片具有：片材，具有多个贯穿孔；以及集音部，具有中心与片材的贯穿孔几乎一致的贯穿孔，具有随着从片材的距离增大而直径增大的形状，并且设置在片材的外部。并且，专利文献3中公开了如下吸音体，其被成为框架的隔断壁隔开，并被由板状部件制成的后壁(刚性壁)封闭，前部被覆盖形成开口部的空腔的开口部的膜材料(膜状吸音材料)包覆，在其上载置按压板，并且在从最不容易生成通过膜材料的声波产生位移的区域即开口部的周缘部的固定端距离膜状吸音材料表面的尺寸的20％的范围内的区域(角部分)形成有亥姆霍兹共振用共振孔。在该吸音体中，除了共振孔以外，空腔被封闭。该吸音体同时发挥通过膜振动的吸音作用和通过亥姆霍兹共振的吸音作用。以往技术文献专利文献专利文献1：日本特开2008-9014号公报专利文献2：日本特开2015-152794号公报专利文献3：日本特开2009-139556号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术课题如专利文献1中所记载，设为在形成有许多贯穿孔的板状部件的背面设置有封闭空间的结构，在利用亥姆霍兹共振来吸音的结构中，为了制作封闭空间，在板状部件的背面需要不会使声音通过的屏蔽板，并且，由于使用共振作为原理，因此能够吸音的频带很窄且很难宽频带化。为了解决这种课题，还尝试了将多个孔沿厚度方向或水平方向设置多个或者设置多个背面空间，但由于需要设置多个单元，因此尺寸增大，并且由于需要单独制造，因此存在结构和零件复杂化，零件数量也会增加这种问题。而且，由于在背后需要封闭空间，因此存在封闭空间的体积尺寸变大的问题，并且，还存在不能确保通气性和废热的问题。并且，为了遵循弹簧方程，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涉或共振，因此不会成为简单的弹簧方程，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。因此，例如当考虑到在常温下相对于空气的亥姆霍兹共振时，为了对应于100000Hz，必须将具有贯穿孔的板状部件与屏蔽板之间的距离设为距第一条件约小于3.4mm，即使为10000Hz，也必须小于34mm，从而确定大小的上限。但是，在该情况下，例如与波长为100Hz的3.4m相比，封闭空间过小并且很难有效地产生亥姆霍兹共振。可听范围的频带非常宽，扩展到20～20000Hz，多出3位数，该范围外的声音也能够通过振动等感知。这表示与3位数以上的波长范围相关。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很难产生共振。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，宽频带化也很困难。另一方面，专利文献2中记载的隔音片根据片材本身的重量依据质量规则通过反射来进行隔音，贯穿孔部分并不有助于隔音，通过设计贯穿孔的周边的结构，即使钻开贯穿孔，也会以尽可能接近原始片材所具有的隔音性能的性能保持。因此，无法得到比质量规则高的隔音性能，并且由于声音被反射，因此存在无法很好地吸收的问题。反射声音来进行隔音的方法被称为隔音，但仅通过吸收的较小的反射，很多情况下例如在设备内噪声中已反射的噪声最终会从其他部位放射出，有时无法抑制噪声。并且在抑制室内的混响等中没有效果。因此，在进行如设备噪声等的隔音这种需要通过吸收进行隔音的许多情况下，基于反射的隔音片无法显现充分的隔音性能。并且，专利文献3中，由于需要同时利用由膜振动引起的吸音作用和由亥姆霍兹共振引起的吸音作用，因此成为框架的隔断壁的后壁被板状部件封闭，与专利文献1相同地，存在没有使风和热通过的能力且变得充满热量，从而不适合设备和汽车等的隔音的问题。本专利技术的目的在于消除上述现有技术的问题点，并提供一种在宽频带内显现高隔音性能，能够轻量化，能够小型化，能够确保通气性，并且具有光的透射性的隔音结构。用于解决技术课题的手段本专利技术人等为了实现上述目的而进行深入研究的结果，发现通过如下能够解决上述课题，从而完成了本专利技术，即，一种隔音结构，其具备板状部件，该板状部件具有沿厚度方向贯穿的多个贯穿孔，该隔音结构中，贯穿孔的平均开口直径为0.1μm以上且小于100μm，当将贯穿孔的平均开口直径设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隔音结构，其具备板状部件，该板状部件具有贯穿厚度方向的多个贯穿孔，该隔音结构的特征在于，所述贯穿孔的平均开口直径为0.1μm以上且小于100μm，当将所述贯穿孔的平均开口直径设为phi(μm)、将所述板状部件的厚度设为t(μm)时，所述贯穿孔的平均开口率rho在如下范围内，该范围大于0且小于1，并且以rho_center＝(2+0.25×t)×phi‑1.6为中心、以rho_center‑(0.052×(phi/30)‑2)为下限且以rho_center+(0.795×(phi/30)‑2)为上限。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.29 JP 2016-065910;2016.04.28 JP 2016-090841.一种隔音结构，其具备板状部件，该板状部件具有贯穿厚度方向的多个贯穿孔，该隔音结构的特征在于，所述贯穿孔的平均开口直径为0.1μm以上且小于100μm，当将所述贯穿孔的平均开口直径设为phi(μm)、将所述板状部件的厚度设为t(μm)时，所述贯穿孔的平均开口率rho在如下范围内，该范围大于0且小于1，并且以rho_center＝(2+0.25×t)×phi-1.6为中心、以rho_center-(0.052×(phi/30)-2)为下限且以rho_center+(0.795×(phi/30)-2)为上限。2.根据权利要求1所述的隔音结构，其中，所述多个贯穿孔的平均开口率为2％以上。3.根据权利要求1或2所述的隔音结构，其中，多个所述板状部件排列在厚度方向上。4.根据权利要求1至3中任一项所述的隔音结构，其中，所述贯穿孔的内壁面的表面粗糙度...

【专利技术属性】
技术研发人员：白田真也，山添昇吾，小松宽，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP