JP2011149200A - 間仕切りパネル - Google Patents

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Abstract

【課題】壁面の統一感を損ねることなく、遮音性能を向上させるとともに、室内の残響時間を最適化することができるようにする。
【解決手段】間仕切りパネル１の周囲部分を、表面板２と背面板３との間にハニカムコア５ａが配置された１層構造とし、間仕切りパネル１の周囲を除く部分を、表面板２の多孔部２ａと背面板３との間に内部多孔板４が配置され、それぞれの間にハニカムコア５ｂ，５ｃが配置された２層構造とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、吸音機能及び遮音機能を備えた間仕切りパネルに関する。
室内壁面に設置される間仕切りパネルとして、特許文献１に開示された吸音パネルがある。この吸音パネルは、多数の細孔を有する表面ライナー紙と、裏面ライナー紙とを、ハニカム構造のペーパーハニカムコアにそれぞれ接着することで構成されている。
特開２０００−１３６５８１号公報
しかしながら、特許文献１の吸音パネルにおいては、表面ライナー紙と裏面ライナー紙とをペーパーハニカムコアで結合しているため、表面ライナー紙および裏面ライナー紙の一方が受けた音が、ペーパーハニカムコアを介して容易に他方に伝搬する。そのため、遮音性能が悪いという問題がある。
また、特許文献１の吸音パネルにおいて、表面ライナー紙には、全面に細孔が設けられているので、吸音性能が高すぎる。そのため、室内の残響時間が極端に短くなり、室内の人間に違和感や不快感を生じさせるという問題がある。
そこで、特許文献１の吸音パネルのみを室内壁面に設置するのではなく、特許文献１の吸音パネルと、吸音機能を有しない間仕切りパネルとを室内壁面に交互に設置して、吸音機能を有しない間仕切りパネルによって、遮音性能を向上させるとともに、室内に残響を生じさせて、室内の残響時間を最適化することが考えられる。しかし、この場合、壁面の統一感を損ねるという問題がある。
本発明の目的は、壁面の統一感を損ねることなく、遮音性能を向上させるとともに、室内の残響時間を最適化することが可能な間仕切りパネルを提供することである。
本発明における間仕切りパネルは、音源に面しており、周囲を除く部分に、多数の貫通孔を備えた多孔部を有する表面板と、前記音源に対して前記表面板の背後に配置された背面板と、前記表面板と前記背面板との間であって、前記多孔部に対向する位置に配置されており、多数の前記貫通孔を備えた１以上の内部多孔板と、前記表面板、前記背面板、および、前記１以上の内部多孔板の各々の間に配置されたハニカムコアと、を有することを特徴とする。
上記の構成によれば、パネルの周囲部分は、表面板と背面板との間にハニカムコアが配置された１層構造であるのに対して、パネルの周囲を除く部分は、表面板の多孔部と背面板との間に１以上の内部多孔板が配置され、それぞれの間にハニカムコアが配置された多層構造である。そして、パネルの周囲を除く部分においては、表面板および背面板の一方が受けた音は、他方に伝搬するまでに、ハニカムコアおよび内部多孔板の振動吸収によって、大きく減衰される。よって、パネルが受けた音を大きく遮音することができる。
また、パネルの周囲部分においては、表面板に貫通孔が設けられていないので、表面板が受けた音は吸音されずに跳ね返される。よって、最適な残響時間の残響を室内に生じさせることができる。また、表面板の多孔部は、周囲を除く部分に設けられているので、パネルを壁面に連設しても統一感を損なうことがない。
よって、壁面の統一感を損ねることなく、遮音性能を向上させるとともに、室内の残響時間を最適化することができる。
また、本発明における間仕切りパネルにおいては、前記音源から遠ざかるにつれて、前記多孔部および前記内部多孔板の開口率が段階的に小さくなるように設定されていてよい。上記の構成によれば、音源から遠ざかるにつれて、多孔部および内部多孔板の開口率を段階的に小さくするように設定すると、ヘルムホルツ共鳴原理で吸音可能な共鳴周波数の数が多くなるので、広帯域の音を吸音することができる。
また、本発明における間仕切りパネルにおいて、前記内部多孔板が、振動減衰性を有していてよい。上記の構成によれば、内部多孔板の振動減衰性により、ハニカムコアから内部多孔板に伝搬する音を好適に減衰させることができる。
また、本発明における間仕切りパネルにおいて、前記内部多孔板の前記貫通孔が、エンボス加工により形成されていてよい。上記の構成によれば、内部多孔板の貫通孔をエンボス加工により形成することで、内部多孔板の剛性を高めることができる。また、内部多孔板とハニカムコアとの間を伝搬する音を減衰させることができる。
本発明の間仕切りパネルによると、パネルの周囲を除く部分において、パネルが受けた音を大きく遮音することができる。また、パネルの周囲部分において、最適な残響時間の残響を室内に生じさせることができる。また、表面板の多孔部を、周囲を除く部分に設けることで、パネルを壁面に連設しても統一感を損なうことがない。よって、壁面の統一感を損ねることなく、遮音性能を向上させるとともに、室内の残響時間を最適化することができる。
本発明の実施形態による間仕切りパネルを示す平面図である。 間仕切りパネルの断面図である。 間仕切りパネルの構成を示す斜視図である。 内部多孔板の断面図および平面図である。 比較例の間仕切りパネルを示す断面図である。 測定結果を示したグラフである。 間仕切りパネルを示す平面図である。
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
（間仕切りパネル）
間仕切りパネル１は、平面図である図１、および、図１のＡ−Ａ断面図である図２に示すように、図示しない音源に面しており、周囲を除く部分に、多数の貫通孔１１を備えた多孔部２ａを有する表面板２と、音源に対して表面板２の背後に配置された背面板３と、表面板２と背面板３との間であって、多孔部２ａに対向する位置に配置されており、多数の貫通孔１４（１４ａ，１４ｂ）を備えた１以上の内部多孔板４（４ａ，４ｂ）と、を有している。図２（ａ）において、内部多孔板４の数は「１」であり、図２（ｂ）において、内部多孔板４の数は「２」であるが、内部多孔板４の数は３以上であってもよい。
また、間仕切りパネル１は、表面板２、背面板３、および、１以上の内部多孔板４の各々の間に配置されたハニカムコア５を有している。具体的には、図２（ａ）においては、表面板２と背面板３との間に配置されたハニカムコア５ａと、表面板２と内部多孔板４との間に配置されたハニカムコア５ｂと、内部多孔板４と背面板３との間に配置されたハニカムコア５ｃとを有している。また、図２（ｂ）においては、表面板２と背面板３との間に配置されたハニカムコア５ａと、表面板２と内部多孔板４との間に配置されたハニカムコア５ｂと、内部多孔板４ａと内部多孔板４ｂとの間に配置されたハニカムコア５ｄと、内部多孔板４ｂと背面板３との間に配置されたハニカムコア５ｃとを有している。ハニカムコア５は、紙やアルミで形成されている。
内部多孔板４が１枚の場合、図２（ａ）の分解斜視図である図３に示すように、背面板３上に枠状のハニカムコア５ａが載置されるとともに、ハニカムコア５ａの内側の背面板３上に、ハニカムコア５ｃ、内部多孔板４、ハニカムコア５ｂがこの順番で載置される。その上に表面板２が載置され、それぞれが互いに結合されることで、間仕切りパネル１が形成される。なお、内部多孔板４が２枚の場合、ハニカムコア５ａの内側の背面板３上に、ハニカムコア５ｃ、内部多孔板４ｂ、ハニカムコア５ｄ、内部多孔板４ａ、ハニカムコア５ｂが、この順番で載置されることになる。ここで、内部多孔板４とハニカムコア５とは、接着剤で接着されていてもよいし、接着されていなくてもよい。なお、図２および図３においては、便宜上、内部多孔板４を平板状に図示しているが、詳細は後述する。
図２に戻って、間仕切りパネル１の周囲部分は、表面板２と背面板３との間にハニカムコア５ａが配置された１層構造である。これに対して、間仕切りパネル１の周囲を除く部分は、表面板２の多孔部２ａと背面板３との間に１以上の内部多孔板４が配置され、それぞれの間にハニカムコア５が配置された多層構造である。
具体的には、図２（ａ）においては、間仕切りパネル１の周囲を除く部分は、表面板２の多孔部２ａと背面板３との間に１枚の内部多孔板４が配置され、それぞれの間にハニカムコア５ｂ，５ｃが配置された２層構造である。図２（ｂ）においては、間仕切りパネル１の周囲を除く部分は、表面板２の多孔部２ａと背面板３との間に２枚の内部多孔板４ａ，４ｂが配置され、それぞれの間にハニカムコア５ｂ，５ｃ，５ｄが配置された３層構造である。
ここで、内部多孔板４の断面図である図４（ａ）に示すように、内部多孔板４は、アルミニウム板であって、エンボス加工により山形状１２および谷形状１３が連続して形成されている。エンボス加工の山形状１２および谷形状１３により、内部多孔板４に微小な貫通孔１４が多数形成されている。なお、エンボス加工により形成される貫通孔１４は、円形の孔でなく、十字形孔に近い形状となる。以下、十字形孔に近い形状を孔面積が等価な円形の孔として説明を行う。
また、内部多孔板４の平面図である図４（ｂ）に示すように、山形状１２および谷形状１３を交互に千鳥状に形成することにより、内部多孔板４の剛性が高められている。すなわち、内部多孔板４の厚みが薄い場合でも、エンボス加工により内部多孔板４の剛性を高めることができる。
また、内部多孔板４は、山形状１２および谷形状１３によって表面が凸凹しているので、平板状のものに比べて、内部多孔板４を狭持するハニカムコア５の一方から伝搬された音が他方に伝搬するまでに内部多孔板４を通過する距離が長い。そのため、ハニカムコア５の一方から伝搬された音が他方に伝搬し難い。
さらに、内部多孔板４は、山形状１２および谷形状１３によって表面が凸凹しているので、ハニカムコア５との接触が点接触となっている。そのため、内部多孔板４とハニカムコア５とが接触していない箇所では、ハニカムコア５と内部多孔板４との間で、音が伝搬されない。
このように、エンボス加工により内部多孔板４に山形状１２および谷形状１３を連続して形成することによって、内部多孔板４の剛性が高められるとともに、内部多孔板４とハニカムコア５との間で音が伝搬し難くなる。これにより、ハニカムコア５（５ｂ，５ｃ，５ｄ）と内部多孔板４（４ａ，４ｂ）との間を伝搬する音を好適に減衰させることができる。
以上の構成において、図２に示すように、間仕切りパネル１の周囲部分においては、表面板２および背面板３の一方が受けた音は、ハニカムコア５ａを介して容易に他方に伝搬する。そのため、遮音性能が悪い。一方、間仕切りパネル１の周囲を除く部分においては、表面板２および背面板３の一方が受けた音は、他方に伝搬するまでに、ハニカムコア５（５ｂ，５ｃ，５ｄ）および内部多孔板４（４ａ，４ｂ）の振動吸収によって、大きく減衰される。よって、間仕切りパネル１が受けた音を大きく遮音することができる。
また、音源から遠ざかるにつれて、多孔部２ａおよび内部多孔板４の開口率が段階的に小さくなるように設定されている。具体的には、図２（ａ）の場合には、内部多孔板４の開口率β２は、多孔部２ａの開口率β１よりも小さくされている。図２（ｂ）の場合には、多孔部２ａの開口率β３が最も大きく、内部多孔板４ａの開口率β４がその次に大きく、内部多孔板４ｂの開口率β５が最も小さくされている。なお、多孔部２ａの開口率は、各貫通孔１１の孔面積を全て足し合わせた値を、多孔部２ａの面積で除した値であり、内部多孔板４の開口率は、各貫通孔１４の孔面積を全て足し合わせた値を、内部多孔板４の面積で除した値である。
図２（ａ）において、例えば、表面板２から内部多孔板４までの距離ｄ１は１８ｍｍであり、内部多孔板４から背面板３までの距離ｄ２は１８ｍｍである。また、例えば、多孔部２ａの貫通孔１１の孔径ｂ１は０．８ｍｍであり、多孔部２ａの開口率β１は８.０％以下である。また、例えば、内部多孔板４の貫通孔１４の孔径ｂ２は０．１ｍｍであり、内部多孔板４の開口率β２は１.０％以下である。また、例えば、表面板２（多孔部２ａ）の板厚ｔ１は０．６ｍｍであり、内部多孔板４の板厚ｔ２は０．１ｍｍである。
図２（ｂ）において、例えば、表面板２から内部多孔板４ａまでの距離ｄ３は１０ｍｍであり、内部多孔板４ａから内部多孔板４ｂまでの距離ｄ４は１０ｍｍであり、内部多孔板４ｂから背面板３までの距離ｄ５は１６ｍｍである。また、例えば、多孔部２ａの貫通孔１１の孔径ｂ３は０．８ｍｍであり、多孔部２ａの開口率β３は８.０％以下である。また、例えば、内部多孔板４ａの貫通孔１４ａの孔径ｂ４は０．１ｍｍであり、内部多孔板４ａの開口率β４は１.０％以下である。また、例えば、内部多孔板４ｂの貫通孔１４ｂの孔径ｂ５は０．１ｍｍであり、内部多孔板４ｂの開口率β５は０.５％以下である。また、例えば、表面板２（多孔部２ａ）の板厚ｔ３は０．６ｍｍであり、内部多孔板４ａの板厚ｔ４は０．１ｍｍであり、内部多孔板４ｂの板厚ｔ５は０．１ｍｍである。
このように、音源から遠ざかるにつれて、多孔部２ａおよび内部多孔板４の開口率を段階的に小さくするように設定すると、ヘルムホルツ共鳴原理で吸音可能な共鳴周波数の数が多くなるので、広帯域の音を吸音することができる。
また、間仕切りパネル１の周囲を除く部分においては、表面板２の多孔部２ａおよび内部多孔板４（４ａ，４ｂ）の貫通孔１１，１４を通過する空気に対して粘性減衰作用を生じさせるように、表面板２、内部多孔板４、ハニカムコア５ｂ、及び、背面板３で仕切られた各空間の層厚ｄと、多孔部２ａおよび内部多孔板４の開口率βと、多孔部２ａおよび内部多孔板４の板厚ｔと、貫通孔１１，１４の孔径ｂとが設定されている。これにより、貫通孔１１，１４を通過する空気に粘性減衰作用が発生し、空気振動（音）が熱エネルギーへと変換され、空気振動に減衰が生じる結果、比較的広い周波数帯域で吸音効果が発揮されることとなる。
一方、間仕切りパネル１の周囲部分においては、表面板２に貫通孔１１が設けられていないので、表面板２が受けた音は吸音されずに跳ね返される。よって、最適な残響時間の残響を室内に生じさせることができる。
また、図１に示すように、間仕切りパネル１は、表面板２の中央部に多孔部２ａが設けられた外観を有している。よって、間仕切りパネル１を壁面に連設しても統一感を損なうことがない。なお、間仕切りパネル１を天井に使用してもよい。また、間仕切りパネル１の周囲部分においては、ハニカムコア５ａに表面板２と背面板３とが強固に結合された１層構造であるので、間仕切りパネル１の剛性が損なわれることがない。
以上のように、間仕切りパネル１の周囲部分は、表面板２と背面板３との間にハニカムコア５ａが配置された１層構造であるのに対して、間仕切りパネル１の周囲を除く部分は、表面板２の多孔部２ａと背面板３との間に１以上の内部多孔板４が配置され、それぞれの間にハニカムコア５（５ｂ，５ｃ，５ｄ）が配置された多層構造である。そして、間仕切りパネル１の周囲を除く部分においては、表面板２および背面板３の一方が受けた音は、他方に伝搬するまでに、ハニカムコア５および内部多孔板４の振動吸収によって、大きく減衰される。よって、間仕切りパネル１が受けた音を大きく遮音することができる。また、間仕切りパネル１の周囲部分においては、表面板２に貫通孔１１が設けられていないので、表面板２が受けた音は吸音されずに跳ね返される。よって、最適な残響時間の残響を室内に生じさせることができる。また、表面板２の多孔部２ａは、周囲を除く部分に設けられているので、間仕切りパネル１を壁面に連設しても統一感を損なうことがない。よって、壁面の統一感を損ねることなく、遮音性能を向上させるとともに、室内の残響時間を最適化することができる。
また、上述したように、内部多孔板４の貫通孔１４をエンボス加工により形成することで、内部多孔板４の剛性が高められるとともに、内部多孔板４とハニカムコア５との間で音が伝搬し難くなる。これにより、ハニカムコア５（５ｂ，５ｃ，５ｄ）と内部多孔板４（４ａ，４ｂ）との間を伝搬する音を好適に減衰させることができる。
（音響透過損失の測定）
次に、本実施形態の間仕切りパネル１と、図５に示す間仕切りパネル２１とを用いて、音響透過損失を測定した。断面図である図５に示す間仕切りパネル２１は、貫通孔を有しない表面板２２と、背面板２３とを、ハニカムコア２５にそれぞれ貼り合わせた遮音パネルである。一方、本実施形態の間仕切りパネル１として、図２（ａ）に示した内部多孔板４が１枚の間仕切りパネル１を使用した。測定結果を図６に示す。ここで、図６の縦軸は音響透過損失（ｄＢ）を示し、横軸は１／３オクターブバンド周波数（Ｈｚ）を示す。
図６から、周囲を除く部分において、表面板２と背面板３との間に内部多孔板４を有する２層構造の本実施形態の間仕切りパネル１の方が、１層構造の間仕切りパネル（遮音パネル）２１よりも、音響透過損失（遮音性能）が高いことがわかる。よって、１層構造に比べて多層構造の方が、音が伝搬する途中で大きく減衰されることがわかる。
（本実施形態の変形例）
以上、本発明の実施形態を説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、具体的構成などは、適宜設計変更可能である。また、発明の実施の形態に記載された、作用及び効果は、本発明から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用及び効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
例えば、本実施形態の間仕切りパネル１の表面板２は、図１に示すように、周囲を除く中央部に多孔部２ａを有しているが、平面図である図７に示すように、周囲を除く３つの隔離した部分にそれぞれ多孔部３２ａを有する表面板３２を備えた間仕切りパネル３１であってもよい。この場合、各多孔部３２ａに対向する位置に、１以上の内部多孔板がそれぞれ配置されていてもよいし、３つの多孔部３２ａをすべて含む領域に対向する位置に、１以上の内部多孔板が配置されていてもよい。
また、本実施形態においては、内部多孔板４の貫通孔１４をエンボス加工により形成しているが、これに限定されず、パンチング加工等、他の任意の加工により形成してもよい。
また、本実施形態においては、音源から遠ざかるにつれて、多孔部２ａおよび内部多孔板４の開口率が段階的に小さくなるように設定されているが、これに限定されず、多孔部２ａの開口率と、いずれかの内部多孔板４の開口率とが同じであってもよいし、複数の内部多孔板４の各々の開口率が全て同じで、且つ、多孔部２ａの開口率と異なっていてもよいし、多孔部２ａおよび全ての内部多孔板４の各々の開口率が全て同じであってもよい。
また、本実施形態において、内部多孔板４はアルミニウム板であるが、これに限定されず、内部多孔板４は、振動減衰性を有する材料で形成されていてよい。これによれば、ハニカムコア５と内部多孔板４との間で音を伝搬し難くすることができる。
１ 間仕切りパネル
２ 表面板
２ａ 多孔部
３ 背面板
４ 内部多孔板
５ ハニカムコア
１１，１４ 貫通孔

Claims (3)

  1. 音源に面しており、周囲を除く部分に、多数の貫通孔を備えた多孔部を有する表面板と、
    前記音源に対して前記表面板の背後に配置された背面板と、
    前記表面板と前記背面板との間であって、前記多孔部に対向する位置に配置されており、多数の前記貫通孔を備えた１以上の内部多孔板と、
    前記表面板、前記背面板、および、前記１以上の内部多孔板の各々の間に配置されたハニカムコアと、
    を有することを特徴とする間仕切りパネル。
  2. 前記音源から遠ざかるにつれて、前記多孔部および前記内部多孔板の開口率が段階的に小さくなるように設定されていることを特徴とする請求項１に記載の間仕切りパネル。
  3. 前記内部多孔板の前記貫通孔が、エンボス加工により形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の間仕切りパネル。

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