JP2016526263A - ダクトを有する発光音響パネル - Google Patents

Abstract

天井内に取り付けられることのできる発光音響パネルが提供される。発光音響パネルは、間に空間が形成されるように平行に配置される吸音層と光透過層とを含む。光源から放射される光がリフレクタによって方向転換され、吸音層の反射面に向かって放射されるように、当該空間に光源とリフレクタとが配置される。更に、発光音響パネルを貫いて配置されるダクトがある。ダクト内に、感知、サウンド、照明等の機能性を提供する装置が配置され得る。吸音層と光透過層との間の空間に面したダクトの外側表面は、鏡面反射表面を含む。

Description

本発明は、発光音響パネル及び発光音響パネルを製造する方法に関する。

現代の建物においては、例えば天井内で用いられる建物要素は、例えば音響、照明、換気、感知等に関する様々な機能に対応可能である必要がある。

こうした建物要素の例は、音響特性や視覚的特性等の特定の所望の特性を有する天井パネルである。例えば、米国特許出願公開第２００９／０１２６２８７号は、音響パネル内への追加装置の取付けを可能にするための凹部を有する音響パネルを開示する。こうした音響パネルは、消音を提供するだけでなく、例えば照明、サウンド、又は感知等の補助的な機能性も可能にする。こうした機能性を提供するために、音響パネル内に配置される凹部内に照明器具、スピーカ、センサ等が提供される。

上述のサウンド、感知、又はスプリンクラ等の補助的な機能を可能にしながら、より均一な照明を提供する音響パネルを提供することが望ましい。

従来技術の上述の欠点及び他の欠点に鑑み、本発明の一般的な目的は、より均一な照明を提供しながら、補助的な機能性の提供を可能にする発光音響パネルを提供することである。

本発明の第１の態様によると、光源と、光源に対向する光反射面を有する吸音層と、光源が吸音層と光透過層との間の空間に配置されるように、吸音層と平行に、且つ吸音層から離間して配置される光透過層と、吸音層と光透過層との間の空間に面したダクトの表面が鏡面反射表面である、発光音響パネルを貫くダクトと、を含む発光音響パネルが提供される。

光源は１以上の照明ユニットを含む。光源内に含まれる照明ユニットは、有利には電子と正孔との再結合を通じて光が生成される固体照明ユニットである。固体光源の例はＬＥＤ及び半導体レーザを含む。

吸音層は、有利には音波を吸収することのできる多孔質材等の材料で作られる。こうした多孔質材の一例はグラスウールである。

更に、吸音層は、有利には略シート状の吸音層として提供される。

吸音層と光透過層との間の空間に面したダクトの鏡面反射表面は、有利には５０％よりも高い光反射率を有する。

本発明の様々な実施形態によると、発光音響パネル内に１以上のダクトが配置されてよい。

本発明は、中間空間によって離隔された吸音層と光透過層とを有する構造を通じて、均一な光を提供する発光音響パネルが達成され得るという理解に基づく。光透過層に対向する吸音層の表面は鏡面反射性であり、中間空間は、吸音層によって反射された光のための混合チャンバとしての役割を果たす。これにより、実質的に発光音響パネルの全表面にわたる均一な光が達成され、且つ音響性能が改善される。こうした構造を通じて、１以上のダクトが発光音響パネル内のほぼどこにでも配置されることができ、センサ、換気、スプリンクラ等の補助的な機能性を可能にする。更に、本発明者は、光反射外側表面を有するダクト（又は複数のダクト）を提供することによって、こうした１以上のダクトが、実質的に陰影等のいかなる望ましくない光学現象も招くことなく提供され得ることを理解した。

吸音層と光透過層との間の空間に面したダクトの表面は鏡面反射性なので、発光音響パネル内に含まれる少なくとも１つの光源によって放射される光の効率的な利用が提供される。

更に、ダクトは、有利には吸音層と垂直に吸音層と光透過層とを貫いて延在する。これは、機能性を提供する装置とのダクトの位置合わせを単純化し、したがって現場での発光音響パネルの取付けが容易になる。しかしながら、様々な実施形態では、ダクトは有利には様々に構成されてよい。例えば、ダクトは角度をなし、及び／又はテーパされてもよい。テーパされたダクトの場合、発光音響パネルの発光面にある第１の開口と、（吸音層側の）反対面にある第２の開口とがあり、第２の開口は第１の開口よりも大きい。これは発光音響パネルの取付けを容易にし得る。

本発明の様々な実施形態によると、発光音響パネルは、光源からの光を受け、受けた光を吸音層の光反射面に向かって方向転換させるリフレクタを更に含む。これにより、光源から放射される光は、最初は吸音層に向けられ、直接光透過層には向けられず、これは発光音響パネルによって放射される光の改善された均一性、及び低減されたまぶしさを提供する。

上述のリフレクタは、有利には吸音層と垂直な平面におけるリフレクタの断面が、放物線のセグメントを含むようにされる。こうしたリフレクタ形状は、光源によって放射される光の、吸音層の反射表面に向けた効率的且つ均一な方向転換を提供する。これは、特に光源が放物線状のリフレクタの焦点／焦線からオフセットされて配置される場合に当てはまる。

更に、本発明の様々な実施形態によると、光源は発光音響パネルの縁と平行な線に沿って配置される細長い光源である。こうした細長い光源は、発光音響パネルの縁に隣接して、及び／又は発光音響パネルの「内部」に配置される。後者の場合、発光音響パネルは、有利には吸音層と略平行な２方向における細長い光源からの光を反射させる細長いリフレクタアレンジメントを含む。

適切なリフレクタ（又は複数のリフレクタ）との組合せでの１以上の細長い光源の提供を通じて、このとき発光音響パネルの大部分の領域で光源や感知配線等がなくてよいので、発光音響パネル内の様々な位置でのダクトの形成を可能にしながら、均一な光の放射が提供される。

更に、光源は、発光パネルの少なくとも１つの縁部に沿って配置される、ＬＥＤモジュール等の複数の照明ユニットを含んでもよい。

ダクトは、有利には円筒状である。しかしながら、ダクトは長方形又は任意の他の多角形の断面を有する等の他の形状を有してもよい。更に、ダクトは楕円形の断面等の円形ではない非多角形の断面を有してもよい。

本発明の様々な実施形態によると、光透過層は光拡散層であり、これにより放射される光の改善された均一性が達成され得る。

更に、光透過層は、有利には光透過層に入射する音響圧力波が吸音層に到達することを可能にするために空気透過性である。例えば、光透過層は、有利には織物又は紙で作られる。

代替的に又は組合せで、光透過層は、実質的に光透過層を通過する空気なしに圧力波の伝搬を可能にするために可撓性であってよい。

更に、様々な実施形態によると、発光音響パネルは、天井内に取り付けられるために構成される。この目的のために、発光音響パネルは、発光音響パネルの光透過層が天井から離れて面した状態での発光音響パネルの天井への取付けを可能にするための構造体を更に含む。

本発明の第２の態様によると、光源と、光源に対向する光反射面を有する吸音層と、光源が吸音層と光透過層との間の空間に配置されるように、吸音層と平行に、且つ吸音層から離間して配置される当該光透過層とを含む発光音響パネルを提供するステップと、発光音響パネルを貫く孔を形成するステップと、鏡面反射外側表面を有するダクトを提供するステップと、発光音響パネルを貫く孔にダクトを挿入するステップとを含む、第１の態様による発光音響パネルを製造する方法が提供される。

したがって、要約すると、天井内に取り付けられることのできる発光音響パネルが提供される。発光音響パネルは、間に空間が形成されるように平行に配置される吸音層と光透過層とを含む。光源から放射される光がリフレクタによって方向転換され、吸音層の反射面に向かって放射されるように、当該空間に光源とリフレクタとが配置される。更に、発光音響パネルを貫いて配置されるダクトがある。ダクト内に、感知、サウンド、照明等の機能性を提供する装置が配置され得る。吸音層と光透過層との間の空間に面したダクトの外側表面は、鏡面反射表面を含む。

本発明のこれらの態様及び他の態様は、本発明の例示的な実施形態を示す添付の図面を参照して、より詳細に説明される。

本発明による発光音響パネルの実施形態のための例示的なアプリケーションを概略的に示す。 図１における発光音響パネルの一部を切り取った概略的な透視図を示す。 本発明の実施形態による例示的な方法の説明のためのフローチャートである。

以下の説明において、本発明は、主に、パネルの縁に沿って配置される一体化されたＬＥＤストリップと、ＬＥＤからの光を吸音層の反射面に向けるリフレクタとを有する音響天井パネルを参照して説明される。

しかしながら、これは本発明の範囲を決して限定せず、本発明は、発光壁パネル等の他のアプリケーションにも同様に適用可能であることが留意されるべきである。更に、光源は、別の半導体光源又は蛍光光源等の任意の他の光源であってもよい。

図１は、部屋３内の従来の他の天井パネル２に囲まれた天井内に配置される、本発明による発光音響パネル１の実施形態のための例示的なアプリケーションを概略的に示す。発光音響パネル１内に、パネル１を貫いて配置されるダクト４がある。ダクトの内部に、スプリンクラ５がある。発光音響パネル１内のダクト４は、発光音響パネル１が天井内に取り付けられるときに、ダクトがスプリンクラと位置合わせされるように配置される。発光音響パネル１の構造は、図２を参照して次に説明される。

図２を参照すると、発光音響パネル１は、第１の光源１０ａ及び第２の光源１０ｂと、第１のリフレクタ１３ａ及び第２のリフレクタ１３ｂと、吸音層１１と、光透過層１２と、ダクト４とを含む。

吸音層１１と光透過層１２とは、吸音層１１と光透過層１２との間に中間空間１９が形成されるように平行に配置される。光源１０ａ及び１０ｂ並びにリフレクタ１３ａ及び１３ｂは、中間空間１９内に配置される。

有利にはグラスウール等の吸音材から形成される吸音層１１は、光源１０に対向する光反射面１４を有する。ダクト４は、吸音層１１と光透過層１２とを貫いて配置される。この実施形態では、ダクト４は、吸音層１１と光透過層１２との両方と垂直に配置される。ダクトは、ダクト４の側面に、吸音層１１と光透過層１２との間の空間１９に面した光反射表面１８を含む。

本明細書に説明される例示的な実施形態では、光源１０ａ及び１０ｂの各々は、細長い光源である。第１の光源１０ａは、担体１５ａ上に配置される複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）２１（図面が雑然とするのを避けるためにこれらのうちの１つだけが参照数字によって示されている）を含む。同様に、第２の光源１０ｂは、担体１５ｂ上に配置される複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）２２（図面が雑然とするのを避けるためにこれらのうちの１つだけが参照数字によって示されている）を含む。担体１５ａ及び１５ｂは、例えばプリント回路基板、ワイヤアレイ又はメッシュである。

リフレクタ１３ａ、１３ｂの各々は、光源１０ａ、１０ｂに対向する鏡面反射表面２０ａ、２０ｂを有し、光源１０ａ、１０ｂから放射される光を吸音層１１の光反射面１４に向けて方向転換させる。

光透過層１２は、例えば織物又は紙で作られた光拡散性シートとして図２に概略的に示される。しかしながら、光透過層１２は、ＬＥＤ２１、２２によって放射される光を拡散する以外の機能又は更なる機能を実行してもよいことが留意されるべきである。例えば、光透過層１２は、発光音響パネル１による光出力の空間的分配を制御するためのプリズムシートであってよい。これは例えばまぶしさを回避するのに望ましい。

例えば、ダクト４の光反射外側表面１８は、例えば接着金属箔として提供される金属から作られた鏡面反射表面である。鏡面リフレクタを達成する様々な態様は、当業者によく知られている。

最後に、発光音響パネル１は、吸音層１１、光透過層１２、並びに光源１０ａ及び１０ｂの相対的位置を固定し、発光音響パネル１を１つにまとめるためのフレーム２８を含む。フレーム２８は、例えば金属製であるか、又は適切なプラスチック材で作られてもよい。

本発明の実施形態による発光音響パネル１の例示的な構造が説明されたが、次に、発光音響パネル１を提供する例示的な方法が、図３におけるフローチャート並びに図１及び図２を参照して説明される。

第１のステップ１００では、発光音響パネル１を貫いて孔が形成される。孔は貫通孔であり、これは孔が発光音響パネル１を通した直視を可能にすることを意味する。貫通孔は、天井に既に設置されている機能部品の位置又は機能部品が設置されるであろう位置が発光音響パネル１の位置と重なる場合、これらの位置と位置合わせされる。貫通孔は、発光音響パネル１の材料に依存して任意の適切な工具を用いて作られる。

第２のステップ１０１では、反射外側表面１８を有するダクト４が提供される。貫通孔の大きさは、ダクト４の外径と同様であることが確認される。当然、貫通孔及びダクトの大きさは、ダクト４内に配置されるべき機能部品の大きさに適合される。機能部品は、図１に示されるようにスプリンクラ５であるか、又は機能部品はスポットライト、若しくは、火災警報器若しくは運動センサ等のセンサであってもよい。

最後のステップ１０２では、ダクト４が発光音響パネル１の孔の中へと挿入される。ダクト４は、例えば圧入を介して、若しくは接着によって、又は任意の他の適切なやり方を介して、発光音響パネル１の残部に接続される。

更に、当業者によって、特許請求された発明を実施するにあたり、図面、明細書、及び添付の請求項の研究から、開示された実施形態のバリエーションが理解され得る。例えば、ダクトの形状は説明された円筒形状と異なってもよい。ダクトの形状は、例えば長方形若しくは六角形の断面又は任意の他のタイプの断面を有してよい。更に、ダクトは、音響パネル内に組み込まれる機能部品の形状に依存して、非直線／非垂直の態様で吸音層から光透過層まで延在してもよい。いかなる反射表面の材料も、同一の目的を果たすことのできる、本明細書に記載された材料以外の材料から作られてもよい。

請求項で、「含む」の文言は他の要素又はステップを除外するものではなく、不定冠詞「ａ」又は「ａｎ」は複数を除外するものではない。特定の手段が、相互に異なる従属請求項に記載されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせを有利に用いることができないことを意味するわけではない。

Claims (11)

1. 光源と、
   前記光源に対向する光反射面を有する吸音層と、
   前記光源が前記吸音層と光透過層との間の空間に配置されるように、前記吸音層と平行に、且つ前記吸音層から離間して配置される、当該光透過層と、
   前記吸音層と前記光透過層との間の前記空間に面したダクトの表面が鏡面反射表面である、発光音響パネルを貫く当該ダクトと、
   を含む、当該発光音響パネル。
2. 前記吸音層と前記光透過層との間の前記空間に面した前記ダクトの前記表面は、５０％よりも高い反射率を有する、請求項１に記載の発光音響パネル。
3. 前記ダクトは、前記吸音層と垂直に前記吸音層と前記光透過層とを貫いて延在する、請求項１に記載の発光音響パネル。
4. 前記光源からの光を受け、受けた光を前記吸音層の前記光反射面に向かって方向転換させるリフレクタを更に含む、請求項１に記載の発光音響パネル。
5. 前記吸音層と垂直な平面における前記リフレクタの断面は、放物線のセグメントを含む、請求項４に記載の発光音響パネル。
6. 前記光源は、前記発光音響パネルの縁部に沿って配置される複数の照明ユニットを含む、請求項１に記載の発光音響パネル。
7. 前記ダクトは円筒状である、請求項１に記載の発光音響パネル。
8. 前記光源は、発光ダイオード等の少なくとも１つの固体照明ユニットを含む、請求項１に記載の発光音響パネル。
9. 前記光透過層は光拡散層である、請求項１に記載の発光音響パネル。
10. 前記光透過層は、音響圧力波が前記吸音層に到達することを可能にするために空気透過性である、請求項１に記載の発光音響パネル。
11. 光源と、前記光源に対向する光反射面を有する吸音層と、前記光源が前記吸音層と光透過層との間の空間に配置されるように、前記吸音層と平行に、且つ前記吸音層から離間して配置される当該光透過層と、を含む発光音響パネルを提供するステップと、
    前記発光音響パネルを貫く孔を形成するステップと、
    鏡面反射外側表面を有するダクトを提供するステップと、
    前記発光音響パネルを貫く前記孔の中に前記ダクトを挿入するステップと、
    を含む、請求項１乃至１０の何れか一項に記載の発光音響パネルを製造する、方法。