透光型膜振動吸音板的製作方法

2023-11-06 12:12:12

專利名稱：透光型膜振動吸音板的製作方法
技術領域：
本發明所屬技術領域有關道路和鐵路等的防音壁。尤其涉及不僅具有吸音(聲)特性，而且還具有根據需要通過吸音面板的透視性和透光性的防音壁。
背景技術：
做為道路和鐵路等的防音壁來說，一般具有金屬制殼體，該金屬制殼體的聲源側是形成有多個縫隙的金屬板，背面的隔音板也是金屬板，在此金屬制殼體中填充玻璃纖維等軟質纖維類多孔質吸音材料，而出於防止因紫外線和雨水等導致的劣化的目的，還插有耐氣候性的薄膜保護材料。
此外，還可舉出一種僅用透明樹脂制隔音板等的透光型防音壁，該防音壁可對道路兩旁的民宅所造成的光照問題、景色問題和遠望問題起到一定解決作用。
作為上述道路和鐵路等的防音壁來說，一般會填充玻璃纖維等軟質纖維類多孔質吸音材料，這種防音壁儘管具有良好的降低噪音的效果，然而卻給道路兩側的民宅帶來光照和景致上的問題，不僅如此還會產生如下這樣的問題，即人觀看道路以外處的視線會被遮擋住，因此乘車者無法欣賞到外部的景色，隨之產生強烈的閉塞感。
(專利文獻1)特許第2847066號公報此外，僅採用上述透明樹脂制隔音板的透光型防音壁，即使能保證民宅良好的光照，並具有極佳的視野和可觀性，也只是起到一定的隔音效果，所以不能指望其有效降低道路和鐵路內部(聲源側)的噪音。由此聲源側的聲壓級一直會保持很高，結果可認為，對民宅的噪音降低效果並不十分明顯。
(專利文獻2)特許第3364338號公報並且，最近本發明人還發明出一種將透光型膜振動吸音板和透明樹脂制隔音板組合在一起的透光吸音式的防音壁，雖然該防音壁已經開始實現實用化，然而在內在方面還存有一系列的問題，如已往製造方法中的透光型膜振動吸音板的吸音特性不夠好，以及透光性未必能說足夠佳等。
(專利文獻3)特許第1922416號公報發明內容本發明的目的是為了解決上述問題，而提供一種具有良好的吸音特性，同時還兼具透光性及透視性的透光型膜振動吸音板。
本發明人正是根據多年對透光型膜振動吸音板的製造經驗以及實驗論證，摸索出了一種吸音特性以及透光性均佳的透光型膜振動吸音板而提出本發明的。
本發明第一實施方式中的透光型膜振動吸音板，其是用2張具有多個開口的板狀體來夾持透明樹脂薄膜而成的，其特徵在於，鋁製金屬網板(expanded metals)在做為2張板狀體使用之前，要預先進行平坦化處理，由此可提高其與透明樹脂薄膜之間的緊密性，從而使吸音特性提高。
本發明第二實施方式中的透光型膜振動吸音板，其是用2張具有多個開口的板狀體來夾持透明樹脂薄膜而成的，其特徵在於，在所述2張板狀體之中，其中的1張板狀體是預先進行過平坦化處理的上述鋁製金屬網板，另外1張板狀體是透明開孔樹脂板。
通過採用本發明的透光型膜振動吸音板，可製造一種透光性更佳、同時還具有良好的透視性以及吸音特性的用於道路及鐵路的防音壁。


圖1是金屬網板的說明圖，其中(a)表示一個網孔的主視圖，(b)表示(a)圖的a-a的截面圖，(c)表示對(b)圖中的金屬網板進行輥壓延，實施平坦化加工後的狀態。
圖2是本發明的透光型膜振動吸音板的吸音機構的說明圖。
圖3是表示實施例1的透光型膜振動吸音板樣品的截面圖。
圖4表示比較例1的樣品的截面圖。
圖5是表示垂直入射吸音率的圖。
圖6是說明實施例2的透光型膜振動吸音板的截面圖，(a)是表示樹脂薄膜為1張時的圖，(b)是表示樹脂薄膜為2張時的圖。
圖7是說明實施例2的透光型膜振動吸音面板的截面圖。
圖8是說明實施例3的透光型膜振動吸音板的俯視圖。
圖9是說明實施例3的透光型膜振動吸音板的截面圖，(a)是表示樹脂薄膜為1張時的圖，(b)是表示樹脂薄膜為2張時的圖。
圖10是說明實施例3的透光型膜振動吸音面板的截面圖。
圖11是表示混響室法吸音率的圖。
附圖標記說明1金屬網板的一個網孔2透明樹脂薄膜3本發明的透光型膜振動吸音板4實施過平坦化加工的金屬網板5氟類透明樹脂薄膜6實施過平坦化加工的金屬網板7透明樹脂制隔音板8網孔尺寸為5mm×10mm，實施過平坦化加工的金屬網板9網孔尺寸為34mm×76mm，實施過平坦化加工的金屬網板10實施例1的透光型膜振動吸音板樣品11沒有實施平坦化加工的聲源一側的金屬網板12沒有實施過平坦化加工的背後空氣層一側的金屬網板13比較例1的吸音率測定用樣品14實施例2中使用輥壓延來實施平坦化加工的網孔尺寸為5mm×10mm、鋁製金屬網板15使用輥壓延來進行平坦化加工的網孔尺寸為4mm×8mm、鋁製金屬網板16實施例2的透光型膜振動吸音板17使用2張透明樹脂薄膜的透光型膜振動吸音板18側壁19透明樹脂制隔音板20殼體(框體)21實施例2的透光型膜振動吸音面板
22實施過平坦化加工的網孔尺寸為5mm×10mm的鋁製金屬網板23透明開孔樹脂板24實施例3的透光型膜振動吸音板25實施例3的用有2張透明樹脂薄膜的透光型膜振動吸音板26實施例3的透光型膜振動吸音面板G聲源(音源)S聲(音)波A背後空氣層BP背壓具體實施方式
結合附圖，對本發明的透光型膜振動吸音板進行詳細說明。
另外，在以下說明中，所謂透光型膜振動吸音板是指可以透過太陽光線，且可透過吸音板來觀察外面景致的吸音板。
此外，在以下說明中，所謂金屬網板是指使用特殊刀模在金屬板上刻入交錯配置的刻痕(縫)，同時對其進行擠壓而形成帶有網孔的網狀金屬板。圖1(a)是金屬網板上一個網孔的主視圖，(b)是其a-a的截面圖，此外(c)是表示在(b)上經輥壓延而實施過平坦化加工狀態下的說明圖。
從圖1(b)可知，在金屬網板的截面上具有較大的起伏(凹凸)，所以在夾住透明樹脂薄膜2時(省略另外一側的板狀體)，其與透明樹脂薄膜2之間的接觸不夠充分，從而使吸音特性不足。
圖1(c)是表示對(b)圖中的金屬網板進行輥壓延，實施過平坦化加工狀態下的說明圖，當夾住透明樹脂薄膜2時(省略另外一側的金屬網板)，由於其與透明樹脂薄膜2之間的接觸十分充分，所以吸音特性也得到提高。
然而，平坦化率與吸音特性之間保持著一定關係，因此可根據圖1(b)中示出的T和圖1(c)中示出的t之間的關係，並藉助下述公式1來求出平坦化率。
R＝(T-t)/T(式1)R平坦化率T金屬網板的最初厚度(mm)
t金屬網板平坦化後的厚度(mm)從發明人詳細討論出的結果可知，公式1中所求出的平坦化率在0.45～0.60範圍之內時，具有顯著的吸音特性，而平坦化率在0.55～0.60範圍之內時，吸音特性會更加好。另外要使用塞尺來計測金屬網板的厚度，該塞尺是テツクジヤム株式會社制的厚度測量儀7305其使用方式是，握住杆柄來夾住測頭(金屬網板)，則厚度就會顯示在千分表上。
此外，在以下說明中，所謂透明開孔樹脂板是指，在透明的樹脂板上進行衝切加工而形成的板狀體，由於沒有上述金屬網板情況下的凹凸形成，從而不用進行平坦化加工。
一般來說，透明開孔樹脂板的開孔呈圓形且交錯配置，但並不限定於形狀和配置，也可以為矩形、方形和三角形。儘管開孔率在20％～50％的範圍之內比較合乎實用，但優選的範圍是在30％～40％之內。
本發明中的上述透明開孔樹脂板的厚度範圍，在1mm～3mm之內合乎實用，但是優選的範圍是在1.5mm～2.0mm之內。
下面，使用圖2對本發明的透光型膜振動吸音板進行說明。
即，從聲源G將聲波S入射到透光型膜振動吸音板3的表面上，通過聲波S(為振動空氣)的作用，使透明樹脂薄膜5產生振動。換而言之，將聲音的能量轉換成為透明樹脂薄膜5的振動，從而顯現吸音作用。(下面稱為吸音作用a，在圖中未示出。)此外，如上述吸音作用a所示，吸音時若透明樹脂薄膜5產生振動，則在薄膜表面與同薄膜接觸的經過平坦化加工的金屬網板(4和6)的表面會產生摩擦，於是聲能被轉換成熱能，由此來吸收聲能。(下面稱為吸音作用b，在圖中未示出。)對金屬網板進行平坦化處理可提高吸音特性，可以認為其理由如下由於實施平坦化而使透明樹脂薄膜與金屬網板的接觸面積增大，所以上述吸音作用b增強。
通過進一步分析可以認為如果聲波(S)與透光型膜振動吸音板3相互碰撞，而使板受到暫時的扭轉和彎曲，則板要隨其固有彈性將要恢復原狀，於是板產生振動。這樣，聲能被轉換成振動能量，從而對聲音形成吸收。(下面稱為吸音作用c，在圖中未示出。)此外，如圖2所示，若在透光型膜振動吸音板3的背後，經背後空氣層A配置有透明樹脂制隔音板7，則透光型膜振動吸音板3的吸音特性會得到進一步提高。
對其進行分析，可以得出如下這樣的理由由於透光型膜振動吸音板3產生振動而對背後空氣層A形成壓縮，這樣就產生背壓BP而起到吸音的作用。(下面稱為吸音作用d，圖中未示出。)本發明的透光型膜振動吸音板3除兼具上述吸音作用a～c之外，還具有吸音作用d的效果，從而可發揮良好的吸音特性。
此外，通過改變背後空氣層A的大小，則可以使後述圖5的曲線a以及圖10中所示吸音率的峰值移動。
即，使背後空氣層A變大時峰值向圖中的左方向移動，於是低頻率側的吸音特性會得以提高。相反來說，若選擇降低背後空氣層A的情況，上述峰值要向圖中的右方向移動，於是高頻率側的吸音特性會變得有利。
(實施例)下面，列舉本發明的具體實施例，對本發明的透光型膜振動吸音板進行詳細說明。
(實施例1)使用輥壓延方式對所有的鋁製金屬網板進行平坦化加工，這些金屬網板的網孔尺寸為5mm×10mm以及34mm×76mm。各金屬網板的原厚度T是2mm，平坦化後的厚度t是0.85mm，即平坦化率都是0.58。將這些平坦化後的金屬網板切斷成直徑設定值為99mm的圓板形。
準備厚度為12μm的氟類透明樹脂薄膜5做為透明樹脂薄膜，再用上述平坦化加工後的鋁製金屬網板夾住它，從而做為透光型膜振動吸音板的吸音率測定用樣品。
圖3中表示上述實施例1的透光型膜振動吸音板樣品10的截面圖。其組裝方式如下，即把網孔尺寸為5mm×10mm的進行過平坦化加工的金屬網板8做為聲源側，而將網孔尺寸為34mm×76mm的進行過平坦化加工的金屬網板9做為背後空氣層側。
該圖是用來說明的示意圖，金屬網板的尺寸等並不是實際尺寸。
樣品10的背後要確保有100mm的背後空氣層A，並根據JISA1405-1998的標準，將測定的垂直入射吸音率的結果，以與比較例相比較的方式表示在圖5的曲線a中。
(比較例1)準備鋁製金屬網板，要求其具有與實施例1相同的尺寸為5mm×10mm以及34mm×76mm的網孔，不進行平坦化加工而直接將該鋁製金屬網板切割成直徑設定值為99mm的圓板形。
圖4表示比較例1的樣品的截面圖。沒有實施平坦化加工的聲源側的金屬網板的附圖標記是11，而背後空氣層一側的金屬網板的附圖標記是12。
圖4也是用來說明的示意圖，金屬網板的尺寸並不是實際尺寸。
準備與實施例1相同的透明樹脂薄膜5，再用沒有實施平坦化加工的鋁製金屬網板(11、12)夾住它，從而做為吸音率測定用的樣品13，並將按照與實施例1相同的要點測出的垂直入射吸音率的結果，並同樣表示在圖5的曲線b中。
(比較例2)與實施例1以及比較例1不同的是，本例中的樣品只使用了透明樹脂薄膜5，而沒有用鋁製金屬網板來夾持透明樹脂薄膜，對該樣品的垂直入射吸音率進行測定，並把測到的結果同樣表示在圖5的曲線c中。
從圖5中明確可知，在單獨使用氟類透明樹脂薄膜5(比較例2圖中的曲線C)以及用未實施平坦化加工狀態下的鋁製金屬網板(11、12)來夾持氟類透明樹脂薄膜5的情況之中(比較例1圖中的曲線b)，吸音率並不充分，因此不能用為吸音材料。
但是，通過使用預先實施過平坦化加工的鋁製金屬網板來夾持透明樹脂薄膜，如圖5中的曲線a(實施例1)所示那樣，就可顯著改善吸音特性。
(實施例2)準備如下材料，包括鋁製金屬網板14，其以輥壓延方式進行平坦化加工，網孔尺寸為5mm×10mm；以及鋁製金屬網板15，其同樣以輥壓延方式進行平坦化加工，網孔尺寸為4mm×8mm，尺寸大小均是500mm×2000mm的板狀體。
平坦化加工前的各金屬網板的原厚度T都是2mm、平坦化後的厚度都是0.85，即使平坦化率分別達到0.58。
準備的樹脂薄膜是厚度為12μm的氟類透明樹脂薄膜5，再用上述平坦加工後的鋁製金屬網板(14、15)將它夾住，做為透光型膜振動吸音板16。
如圖7中的截面圖所示那樣，做一個500mm(寬度)×2000mm(長度)×100mm(深度)的殼體20，僅其上表面是敞開的。另外，該殼體20要加工成箱形，其底面使用厚度為5mm的透明樹脂制隔音板19，側壁18使用1mm的鋼板，並與寬度25mm(即側壁的厚度)的板材相配合。
固定上述透光型膜振動吸音板16，以此來封閉該殼體20的上表面(敞開面)，於是便製做出透光型膜振動吸音面板21。
按照JISA1409-1998的標準，對此透光型膜振動吸音面板21的混響室法吸音率進行測定，並在圖11的曲線a上表示該測定結果。
(實施例3)準備如下材料，包括鋁製金屬網板22，其預先實施過平坦化加工，網孔尺寸為5mm×10mm；尺寸大小是500mm×2000mm的板狀體。
另外，平坦化加工前的各金屬網板的原厚度T是2mm、平坦化後的金屬網板22的厚度是0.85mm，即平坦化率是0.58。
此外另備透明開孔樹脂板23，它的厚度是1.5mm、開孔徑是10mm、開孔的中心間距離(節距)是16mm，按60度的開孔角度進行交錯配置，開孔率是35％；尺寸大小是500mm×2000mm的板狀體。
用上述進行過平坦化加工的網孔尺寸為5mm×10mm的鋁製金屬網板22和上述透明開孔樹脂板23，將與實施例2相同的厚度為12μm的氟類透明樹脂薄膜5夾住後，做為透光型膜振動吸音板24。
圖8是表示從正上方俯視透光型膜振動吸音板24狀況下的俯視圖。從圖中可知，鋁製金屬網板側位於上表面(聲源側)。
圖9(a)表示圖8的a-a截面圖。圖8以及圖9全都是說明圖，構成物的尺寸和形狀不做為實際尺寸的比例。
如圖10所示，製做出與實施例2同樣的殼體20，固定上述透光型膜振動吸音板24，以此來封閉該殼體20的上表面(敞開面)，於是製做出透光型膜振動吸音面板26。另外，使鋁製金屬網板的板狀體成為聲源側(面板的外側)，從而配置透光型膜振動吸音板24。
按照JISA1409-1998的標準，對此透光型膜振動吸音面板26的混響室法吸音率進行測定，並在圖11的曲線b上表示出該測定結果。
從圖11明確可知，實施例2以及實施例3任何一方的透光型膜振動吸音面板都顯示出了良好的吸音特性。
此外，如圖6(a)以及圖9(a)所示，儘管上述實施例2和3中的透明樹脂薄膜是1張，然而如圖6(b)以及圖9(b)所示，也可以使用2張透明樹脂薄膜5。在進行配置時，要將外側((未用金屬網板夾持的一側)的氟類透明樹脂薄膜5做為透光型膜振動吸音面板的內部一側，這對保護氟類透明樹脂薄膜5來說是至關重要的。通過使用2張，吸音特性一般會顯示出改善的趨勢。
然而做為鋁製金屬網板的平坦化方法來說，也有對夾持透明樹脂薄膜後的層疊體進行輥壓延的方法，但是該方法由於存在著一些問題，如壓延後的吸音板會產生較大翹曲以及會損傷軋輥上表面等問題，因此目前尚未實施。
(實施例4)在本發明的透光型膜振動吸音板中，不僅其吸音特性是重要的特性要件，光線透過率也是重要的特性要件。
在實施例2中使用的是透光型膜振動吸音板16，它即為用有2張經過平坦化加工的尺寸為5mm×10mm以及4mm×8mm的鋁製金屬網板；而在實施例3中使用的是透光型膜振動吸音板24，它使用尺寸為5mm×10mm的上述鋁製金屬網板與孔徑為10mm的透明開孔樹脂板，使用光度計對上述透光型膜振動吸音板16、24的光線透過率進行測算。
該光度計為HIROKI株式會社制(日本制)的型式LUX Hi TESTER3421(受光部約40mmφ)。
對將上述各透光型膜振動吸音板放置在光度計受光部之前時和未放置在光度計受光部之前時的光度進行測定，並求出光線透過率。光源採用自然光。
在表1中，對使用光度計來求出的光線透過率的結果進行表示。
表1

從表1可知，透光型膜振動吸音板24的一側板狀體使用透明開孔樹脂板23後，其光線透過率表現十分良好。
通過使用2張透明開孔板做為板狀體，顯示出了進一步改善光線透過率的趨勢，但是當這種透光型膜振動吸音板長期曝曬在道路用防音壁的環境之中時，由於靜電等作用而會附著上大量的尾氣粉塵，將導致光線透過率過早出現降低，因此不合乎實際應用。
通過使用本發明的透光型膜振動吸音板，可以確保用於道路、鐵路的防音壁，不僅具有吸音特性，而且根據需要還具有穿過吸音面板的透光性以及透視性。
權利要求
1.一種透光型膜振動吸音板，其是用2張具有多個開口的板狀體來夾持透明樹脂薄膜而成的，其特徵在於，作為2張板狀體使用的鋁製金屬網板，要預先進行平坦化處理，由此可提高其與透明樹脂薄膜之間的緊密性，從而使吸音特性提高。
2.一種透光型膜振動吸音板，其是用2張具有多個開口的板狀體來夾持透明樹脂薄膜而成的，其特徵在於，所述2張板狀體的1張板狀體是預先進行過平坦化處理的上述鋁製金屬網板，另外1張板狀體是透明開孔樹脂板。
全文摘要
本發明提供一種透光型膜振動吸音板，其不僅具有吸音特性，而且還同時兼具透光性及透視性。該透光型膜振動吸音板是用2張具有多孔的板狀體來夾持透明樹脂薄膜而成的，其特徵在於，在所述2張板狀體中，其中的1張板狀體是預先進行過平坦化的鋁製金屬網板，另外1張板狀體是透明開孔樹脂板、或是進行過上述平坦化的其它金屬網板，通過使用所述這種透光型膜振動吸音板，可實現上述課題。
文檔編號E01F8/00GK1963030SQ20051011949
公開日2007年5月16日 申請日期2005年11月9日 優先權日2005年11月9日
發明者森本徹 申請人:株式會社尤尼克斯