JP2023151261A

JP2023151261A - 吸音システム

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Publication number: JP2023151261A
Application number: JP2022060778A
Authority: JP
Inventors: 岳男内田; Takeo Uchida; 光弘花田; Mitsuhiro Hanada
Original assignee: SHOWA SCIENCE CO Ltd
Current assignee: SHOWA SCIENCE CO Ltd
Priority date: 2022-03-31
Filing date: 2022-03-31
Publication date: 2023-10-16
Anticipated expiration: 2042-03-31
Also published as: JP7085702B1

Abstract

【課題】省スペースで且つ吸音効果を向上した吸音システムを提供する。【解決手段】一実施形態に係る吸音システムは、第１吸音層、第２吸音層、および第１吸音層と第２吸音層とに挟まれた第１区分層を含む第１吸音材と、第３吸音層、第４吸音層、および第３吸音層と第４吸音層とに挟まれた第２区分層を含む第２吸音材と、を含む吸音システムであって、第１吸音材が第１壁の第１壁領域に接して配置され、第１吸音層が第１壁領域と第１区分層との間に配置され、第２吸音材が第１壁と１８０°未満で交差する第２壁の第２壁領域に接して配置され、第３吸音層が第２壁領域と第２区分層との間に配置され、第１壁領域と第２壁領域との間の第３壁領域は、第１吸音材および第２吸音材から離隔し、第１吸音材と第２吸音材との間の距離が、第１吸音材および第２吸音材のいずれの厚さよりも小さい。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、吸音システムに関する。

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、密度が異なる発泡体層を積層した吸音材がある。

特許文献１には、発泡体層と、この発泡体層の両側に多孔質体層が積層された吸音材が開示されている。ここで、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する発泡体で形成され、また、多孔質体層は、汎用のグラスウール若しくはロックウールで形成されている。

このような構成の吸音材においては、高密度である発泡体層が付加質量、壁側の低密度である多孔質体層がバネの役割を担うことで、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。さらに音源側にも多孔質体層を備えることにより、１５０Ｈｚ以上の高周波領域における吸音特性が向上し、ひいては広帯域の周波数領域においても対応可能な吸音材を提供することができる。

特許第４１４８３１８号公報

本開示に係る実施形態は、省スペースで且つ吸音効果を向上した吸音システムを提供する。

一実施形態に係る吸音システムは、第１吸音層、第２吸音層、および第１吸音層と第２吸音層とに挟まれた第１区分層を含む第１吸音材と、第３吸音層、第４吸音層、および第３吸音層と第４吸音層とに挟まれた第２区分層を含む第２吸音材と、を含む吸音システムであって、第１吸音材が第１壁の第１壁領域に接して配置され、第１吸音層が第１壁領域と第１区分層との間に配置され、第２吸音材が第１壁と１８０°未満で交差する第２壁の第２壁領域に接して配置され、第３吸音層が第２壁領域と第２区分層との間に配置され、第１壁領域と第２壁領域との間の第３壁領域は、第１吸音材および第２吸音材から離隔し、第１吸音材と第２吸音材との間の距離が、第１吸音材および第２吸音材のいずれの厚さよりも小さい。

本開示に係る実施形態は、省スペースで且つ吸音効率を向上した吸音システムを提供することができる。

一実施形態に係る吸音システムを概略的に示す斜視図である。一実施形態に係る吸音システムを概略的に示す上面図である。一実施形態に係る吸音システムを概略的に示す斜視図である。一実施形態に係る吸音システムを概略的に示す上面図である。一実施形態に係る吸音システムを概略的に示す斜視図である。一実施形態に係る吸音システムを概略的に示す上面図である。一実施形態に係る吸音システムを概略的に示す斜視図である。一実施形態に係る吸音システムを概略的に示す上面図である。一実施形態に係る吸音システムを概略的に示す斜視図である。一実施形態に係る吸音システムを概略的に示す断面図である。一変形例に係る吸音システムを概略的に示す斜視図である。一変形例に係る吸音システムを概略的に示す上面図である。一変形例に係る吸音システムを概略的に示す斜視図である。比較例１に対する実施例１の１／３オクターブバンド中心周波数における吸音の割合の一例を示すグラフである。

以下、本実施形態に係る吸音システムについて図面を参照して具体的に説明する。以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する要素について、同一符号又は同一符号の後にアルファベットが追加された符号が付されており、必要な場合にのみ重複して説明する。以下に示す各実施形態は、この実施形態の技術的思想を具体化するためのシステムや方法を例示する。実施形態の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定されない。実施形態は、発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることができる。これら実施形態やその変形例は、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。本明細書と各図面において、既出の図面に関して説明したものと同様の機能を備えた要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省略することがある。

本明細書において「αはＡ、Ｂ又はＣ」を含む、「αはＡ，Ｂ及びＣのいずれか」を含む、「αはＡ，Ｂ及びＣからなる群から選択される一つ」を含む、といった表現は、特に明示が無い限り、αがＡ～Ｃの複数の組み合わせを含む場合を排除しない。さらに、これらの表現は、αが他の要素を含む場合も排除しない。

以下の各実施形態および変形例は、技術的な矛盾を生じない限り、互いに組み合わせることができる。

［第１実施形態］
＜吸音システム＞
図１は、一実施形態に係る吸音システムの全体構成を概略的に示す斜視図である。図２は、一実施形態に係る吸音システムを概略的に示す上面図である。図１において、鉛直方向をＺ方向といい、Ｚ方向と交差する２方向をＸ方向及びＹ方向という。ＸＺ面を第１壁１００、ＹＺ面を第２壁２００、ＸＹ面（床面）を第３壁３００という。

図１および図２に示すように、本実施形態に係る吸音システム１は、第１壁１００と第２壁２００が接続する端部に適用する例を示して説明する。しかしながらこれに限定されず、吸音システム１は、吸音を必要とする空間を囲う壁、床、天井などの２面が接続する端部に適用することができる。吸音システム１は、第１壁１００に配置される第１吸音材１０と、第２壁２００に配置される第２吸音材２０と、を備える。

第１吸音材１０は、第１吸音層１１、第２吸音層１２、および第１区分層１３を含む。第１吸音層１１、第１区分層１３、および第２吸音層１２は平面状にこの順に積層されている。第１区分層１３は、第１吸音層１１と第２吸音層１２とに接して挟まれている。第１吸音材１０は、第１壁１００の第１領域１０１に接して配置される。第１吸音材１０は、第２吸音層１２が吸音を必要とする空間側に向くように配置される。すなわち、第１吸音層１１は、第１領域１０１と第１区分層１３との間に配置される。第１区分層１３は、第１壁１００と略平行に配置される。第１吸音材１０は、第２壁２００から離隔している。

第２吸音材２０は、第３吸音層２１、第４吸音層２２、および第２区分層２３を含む。第３吸音層２１、第２区分層２３、および第４吸音層２２は平面状にこの順に積層されている。第２区分層２３は、第３吸音層２１と第４吸音層２２とに接して挟まれている。第２吸音材２０は、第２壁２００の第２領域２０１に接して配置される。第２吸音材２０は、第４吸音層２２が吸音を必要とする空間側に向くように配置される。すなわち、第３吸音層２１は、第２領域２０１と第２区分層２３との間に配置される。第２区分層２３は、第２壁２００と略平行に配置される。第２吸音材２０は、第１壁１００から離隔している。

第１区分層１３および第２区分層２３としては、例えば、高分子有機物であって樹脂などの被膜が用いられる。第１吸音層１１、第２吸音層１２、第３吸音層２１、および第４吸音層２２としては、繊維質の集合体であって、例えば、グラスウール若しくはロックウールのどちらか一方若しくはこれらの組み合わせたものが用いられる。

第１吸音材１０の、第１区分層１３の密度は、第１吸音層１１および第２吸音層１２の密度よりも大きい。第２吸音材２０の、第２区分層２３の密度は、第３吸音層２１および第４吸音層２２の密度よりも大きい。ここで第１区分層１３、第１吸音層１１、第２吸音層１２、第２区分層２３、第３吸音層２１、第４吸音層２２の密度とは、それぞれの層を構成する材料の密度ではなく、層全体の密度を示す。

第１吸音材１０の、第１吸音層１１および第２吸音層１２のヤング率は、第１区分層１３のヤング率よりも小さい。第２吸音材２０の、第３吸音層２１および第４吸音層２２のヤング率は、第２区分層２３のヤング率よりも小さい。

音波が第２吸音層１２または第４吸音層２２に入射すると、吸音層の空隙部分の空気が振動し、この空気の粘性抵抗によって音波のエネルギーが熱エネルギーに変換されて高周波数帯域の吸音が行われる。

音波が第１区分層１３に入射すると、第１区分層１３と第１壁１００の間に第１吸音層１１が配置されていることで、第１区分層１３が付加質量（錘）、第１吸音層１１がバネ（空気バネ）の役割として作用し、膜振動による低周波数帯域の吸音を行わせることができる。同様に、音波が第２区分層２３に入射すると、第２区分層２３と第２壁２００の間に第３吸音層２１が配置されていることで、第２区分層２３が付加質量（錘）、第３吸音層２１がバネ（空気バネ）の役割として作用し、膜振動による低周波数帯域の吸音を行わせることができる。

ここで、第１壁１００の第１吸音材１０が接する領域を第１領域１０１、第２壁２００の第２吸音材２０が接する領域を第２領域２０１、第１領域１０１と第２領域２０１の間の領域を第３領域３０１とする。第１領域１０１と、第２領域２０１とは接せず、少なくとも一部が対向する。第３領域３０１は、第１吸音材１０および第２吸音材２０から離隔している領域である。

本実施形態において、第１吸音材１０と第２吸音材２０とは離隔している。第１吸音材１０と第２吸音材２０との間の距離Ｄ１は、第１吸音材１０の厚さｄ１０および第２吸音材２０の厚さｄ２０のいずれの厚さよりも小さい。第１吸音材１０と第２吸音材２０との間の距離Ｄ１は、第１壁１００から第１区分層１３までの距離ｄ１１および第２壁２００から第２区分層２３までの距離ｄ２１のいずれの距離よりも小さいことが好ましい。別言すると、第１吸音材１０と第２吸音材２０との間の距離Ｄ１は、第１吸音層１１の厚さｄ１１および第３吸音層２１の厚さｄ２１のいずれの厚さよりも小さいことが好ましい。第１吸音材１０と第２吸音材２０との間の距離Ｄ１は、後述するようにゼロであってもよく、その場合は、どこかで接触していることを示す。第１吸音材１０と第２吸音材２０との間の距離Ｄ１がより小さいことで、第１壁１００と第２壁２００が接続する端部において乱反射する音波を、第１吸音材１０と第２吸音材２０とで逃さず吸音することができ、吸音効率を向上することができる。第１吸音材１０と第２吸音材２０の表面（第２吸音層１２および第４吸音層２２側の面）が吸音を必要とする空間側に露出することで、吸音領域を最大限活かすことができる。また、第１壁１００と第２壁２００が接続する端部に第１吸音材１０と第２吸音材２０とを配置することで、省スペース化が可能となる。ここで距離Ｄ１とは第１吸音材１０と第２吸音材２０との最小距離を示し、第１吸音材１０の厚さｄ１０は第１吸音材１０の積層方向（Ｙ方向）の厚さを示し、第２吸音材２０の厚さｄ２０は第２吸音材２０の積層方向（Ｘ方向）の厚さを示す。第１吸音層１１の厚さｄ１１は第１吸音層１１の積層方向（Ｙ方向）の厚さを示し、第３吸音層２１の厚さｄ２１は第３吸音層２１の積層方向（Ｘ方向）の厚さを示す。

本実施形態において、第２吸音層１２と第４吸音層２２との間の距離は、第１吸音層１１と第３吸音層２１との間の距離よりも小さいことが好ましい。第２吸音層１２と第４吸音層２２との間の距離は、後述するようにゼロであってもよく、その場合は、どこかで接触していることを示す。第２吸音層１２と第４吸音層２２との間の距離がより小さいことで、第１壁１００と第２壁２００が接続する端部において乱反射する音波を、第１吸音材１０と第２吸音材２０とで逃さず吸音することができ、吸音効率を向上することができる。第２吸音層１２および第４吸音層２２の面が吸音を必要とする空間側に露出することで、吸音領域を最大限活かすことができる。また、第１壁１００と第２壁２００が接続する端部に第１吸音材１０と第２吸音材２０とを配置することで、省スペース化が可能となる。ここで第２吸音層１２と第４吸音層２２との間の距離とは第２吸音層１２と第４吸音層２２とのとの最小距離を示し、第１吸音層１１と第３吸音層２１との間の距離とは第１吸音層１１と第３吸音層２１との最小距離を示す。

本実施形態において第１吸音材１０と第２壁２００との間の距離ｄ１２は、第２吸音材２０の厚さｄ２０よりも大きい。第２吸音材２０と第１壁１００との間の距離ｄ２２は、第１吸音材１０の厚さｄ１０よりも大きい。第１吸音材１０と第２壁２００との間の距離ｄ１２および第２吸音材２０と第１壁１００との間の距離ｄ２２によって、吸音できる音波の周波数が変わり、周波数によって吸音効率が向上する。

第１吸音材１０と、第１壁１００と第２壁２００に接続する第３壁３００との間の距離ｄ１３は、第１吸音材１０の厚さｄ１０および第２吸音材２０の厚さｄ２０のいずれの厚さよりも小さいことが好ましい。第２吸音材２０と第３壁３００との間の距離ｄ２３は、第１吸音材１０の厚さｄ１０および第２吸音材２０の厚さｄ２０のいずれの厚さよりも小さいことが好ましい。第１吸音材１０と第３壁３００との間の距離ｄ１３と、第２吸音材２０と第３壁３００との間の距離ｄ２３は同じであってもよいし、異なってもよい。第１吸音材１０と第３壁３００との間の距離ｄ１３と、第２吸音材２０と第３壁３００との間の距離ｄ２３は、ゼロであってもよく、その場合は、第３壁３００と接触していることを示す。第１吸音材１０と第３壁３００との間の距離ｄ１３および第２吸音材２０と第３壁３００との間の距離ｄ２３がより小さいことで、第１壁１００と第２壁２００と第３壁３００とが接続する端部において乱反射する音波を、第１吸音材１０と第２吸音材２０とで逃さず吸音することができ、吸音効率を向上することができる。

本実施形態において第１壁１００と第２壁２００とは互いに平面状で交差し、角部を形成する。第３領域３０１は、この角部の第１壁１００の一部と第２壁２００の一部とを含む。すなわち第３領域３０１は、第１壁１００の第１領域１０１から角部まで延在する平面と、第２壁２００の第２領域２０１から角部まで延在する平面と、を含む。しかしながらこれに限定されず、第３領域３０１の形状は、第１壁１００の第１領域１０１から第２壁２００の第２領域２０１まで、なだらかに曲面で接続されてもよいし、２つ以上の平面で接続されてもよいし、平面と曲面の組み合わせであってもよい。第３領域３０１は、凹部を含んでもよいし、凸部を含んでもよい。第３領域３０１は、第１吸音材１０および第２吸音材２０から離隔していればよい。

本実施形態において第１壁１００と第２壁２００のなす角度は約９０°である。しかしながらこれに限定されず、第１壁１００と第２壁２００のなす角度は１８０°未満であればよい。この角度は、１５０°以下であることが好ましく、一般的には９０°以上１３５°以下の範囲にあることが好ましい。ここで第１壁１００と第２壁２００のなす角度とは、第１壁１００と第２壁２００が形成する空間側の角度を示す。第１壁１００と第２壁２００のなす角度が小さくなるほど、第１壁１００および第２壁２００で挟まれる空間が狭くなり、音波の乱反射が起こりやすくなる。第１壁１００と第２壁２００のなす角度が大きくなるほど、第１吸音材１０と第２吸音材２０の配置が角部から近くなることで、第１壁１００、第２壁２００、第１吸音材１０、および第２吸音材２０で囲われる空間が小さくなり、音波の乱反射が起こりやすくなる。

第１壁１００と第２壁２００のなす角度が小さくなるほど、第１吸音材１０と第２吸音材２０とが角部から遠くなる一方、第１吸音材１０と第２吸音材２０とを薄くすれば、それぞれを角部に近づけることができ、省スペース化が可能となる。第１壁１００と第２壁２００のなす角度が大きくなるほど、第１吸音材１０と第２吸音材２０とが角部から近くなる一方、それぞれを角部から遠ざけることで、第１吸音材１０と第２吸音材２０とを厚くすることができ、吸音効率を向上することができる。いずれの場合も、吸音効率と部屋の活用部分との関係で適宜設定することができる。

本実施形態において第１吸音材１０と第２吸音材２０の形状は略長方形であり、第１壁１００と第２壁２００とが接続する角部が延在する方向（Ｚ方向）に沿って長辺が延在する。第１吸音材１０と第２吸音材２０が対向する領域は、角部が延在する方向（Ｚ方向）に沿って長手を有することが好ましい。すなわち、第１吸音材１０と第２吸音材２０の長辺はできるだけ大きい方が好ましい。第１領域１０１と第２領域２０１の間の第３領域３０１は、第１吸音材１０と第２吸音材２０の長辺に沿って延在する。上記条件を満たすかぎり、第３領域３０１は、角部が延在する方向（Ｚ方向）に沿って長手を有することが好ましい。このような構成を有することで、第１吸音材１０と第２吸音材２０の吸音効率を向上することができる。第１吸音材１０の幅ｗ１０は第１吸音材１０の厚さｄ１０より大きいことが好ましい。第２吸音材２０の幅ｗ２０は第２吸音材２０の厚さｄ２０より大きいことが好ましい。このような構成を有することで、省スペース化が可能となる。しかしながら第１吸音材１０と第２吸音材２０の形状はとくに限定されず、上記条件を満たしていればよい。

本実施形態に係る吸音システム１は、第１吸音材１０と第２吸音材２０とが第１壁１００または第２壁２００に沿うように配置されることによって、音が最も反響する端部に向かって壁伝いに伝わる音波が、第１吸音層１１または第３吸音層２１に入射する。さらに、第１吸音材１０と第２吸音材２０とが、第１壁１００と第２壁２００とが接続する端部に配置されることによって、吸音しきれずに第１吸音層１１または第３吸音層２１を通過した音波は、第１壁１００または第２壁２００で跳ね返り、再度、第１吸音層１１または第３吸音層２１に入射する。音波が第１吸音層１１または第３吸音層２１に入射すると、吸音層の空隙部分の空気が振動し、この空気の粘性抵抗によって音波のエネルギーが熱エネルギーに変換されて高周波数帯域の吸音が行われる。本実施形態に係る吸音システム１は上述の構成を有することによって、吸音効率を向上することができ、省スペース化が可能となる。

＜吸音材の構成＞
本実施形態において、第１吸音材１０と第２吸音材２０とは同じ構成を有する。しかしながらこれに限定されず、第１吸音材１０と第２吸音材２０とは異なる構成を有してもよい。第１吸音材１０および第２吸音材２０としては、例えば、特許第４１４８３１８号公報に記載の吸音材を用いてもよい。

本実施形態における第１区分層１３および第２区分層２３の面密度は、１００ｋｇ／ｍ^２以上１０００ｋｇ／ｍ^２以下の範囲にあることが好ましい。第１区分層１３および第２区分層２３の面密度が１００ｋｇ／ｍ^２未満では通気性が良くなり過ぎて、低周波数領域の吸音効率が悪くなり、１０００ｋｇ／ｍ^２を超えると反対に通気性が悪くなり過ぎて、音が反射し吸音が困難になる。

本実施形態における第１区分層１３および第２区分層２３としては、高分子有機物であって樹脂などの被膜を用いることができる。

本実施形態において第１吸音層１１、第２吸音層１２、第３吸音層２１、および第４吸音層２２は、同じ構成を有してもよく、異なる構成を有しても良い。

第１吸音層１１、第２吸音層１２、第３吸音層２１、および第４吸音層２２は、具体的には、グラスウール若しくはロックウールを同種同士若しくは異種同士を積層したもので形成されていてもよい。

［第２実施形態］
＜吸音システム＞
本実施形態に係る吸音システムの構成は、第１吸音材１０と第２吸音材２０が接触すること以外、第１実施形態に係る吸音システムの構成と同じである。第１実施形態と同じである説明は省略し、ここでは第１実施形態に係る吸音システムの構成と相違する部分について説明する。図３は、一実施形態に係る吸音システムの全体構成を概略的に示す斜視図である。図４は、一実施形態に係る吸音システムを概略的に示す上面図である。

図３および図４に示すように、本実施形態に係る吸音システム２は、第１壁１００に配置される第１吸音材１０と、第２壁２００に配置される第２吸音材２０と、を備える。第１吸音材１０が配置される第１領域１０１と、第２吸音材２０が配置される第２領域２０１と、第１領域１０１と第２領域２０１の間の第３領域３０１との関係は第１実施形態と同じであることからここでは省略する。

本実施形態において、第１吸音材１０と第２吸音材２０とは接触している。第１吸音材１０と第２吸音材２０は、第２吸音層１２の端部と第４吸音層２２の端部で接触している。しかしながらこれに限定されず、後述するように第１吸音材１０と第２吸音材２０とはどこかで接触していることを示す。

本実施形態において第１吸音材１０と第２壁２００との間の距離ｄ１２は、第２吸音材２０の厚さｄ２０と略同じである。第２吸音材２０と第１壁１００との間の距離ｄ２２は、第１吸音材１０の厚さｄ１０と略同じである。

本実施形態に係る吸音システム２は、第１吸音材１０と第２吸音材２０とが第２吸音層１２の端部と第４吸音層２２の端部で接触していることによって、第１壁１００、第２壁２００、第１吸音材１０、および第２吸音材２０で囲われる空間が閉じる。この空間で音波の乱反射が起こっても、再度、第１吸音材１０および第２吸音材２０に入射する。音波が第１吸音層１１、第２吸音層１２、第３吸音層２１、または第４吸音層２２に入射すると、吸音層の空隙部分の空気が振動し、この空気の粘性抵抗によって音波のエネルギーが熱エネルギーに変換されてさらに高周波数帯域の吸音が行われる。本実施形態に係る吸音システム２は上述の構成を有することによって、吸音効率をさらに向上することができ、省スペース化が可能となる。

［第３実施形態］
＜吸音システム＞
本実施形態に係る吸音システムの構成は、第１吸音材１０と第２吸音材２０が重なり合うこと以外、第１実施形態に係る吸音システムの構成と同じである。第１実施形態と同じである説明は省略し、ここでは第１実施形態に係る吸音システムの構成と相違する部分について説明する。図５は、一実施形態に係る吸音システムの全体構成を概略的に示す斜視図である。図６は、一実施形態に係る吸音システムを概略的に示す上面図である。

図５および図６に示すように、本実施形態に係る吸音システム３は、第１壁１００に配置される第１吸音材１０と、第２壁２００に配置される第２吸音材２０と、を備える。第１吸音材１０が配置される第１領域１０１と、第２吸音材２０が配置される第２領域２０１と、第１領域１０１と第２領域２０１の間の第３領域３０１との関係は第１実施形態と同じであることからここでは省略する。

本実施形態において、第１吸音材１０と第２吸音材２０とは接触している。しかしながらこれに限定されず、後述するように第１吸音材１０と第２吸音材２０とは離隔していてもよい。

本実施形態において第１吸音材１０と第２壁２００との間の距離ｄ１２は、第２吸音材２０の厚さｄ２０と略同じである。第２吸音材２０と第１壁１００との間の距離ｄ２２は、第１吸音材１０の厚さｄ１０よりも小さい。

第２吸音層１２の端面の少なくとも一部は、第２吸音材２０の第４吸音層２２側の面と対向する。本実施形態において第２吸音層１２の端面の少なくとも一部と、第４吸音層２２の一部は接触している。しかしながらこれに限定されず、後述するように第２吸音層１２と第４吸音層２２とは離隔していてもよい。

本実施形態に係る吸音システム３は、第１吸音材１０と第２吸音材２０とが、第２吸音層１２の端面の少なくとも一部と、第４吸音層２２の一部とで接触していることによって、第１壁１００、第２壁２００、第１吸音材１０、および第２吸音材２０で囲われる空間が閉じる。ここで音波の乱反射が起こっても、再度、第１吸音材１０および第２吸音材２０に入射する。音波が第１吸音層１１、第２吸音層１２、第３吸音層２１、または第４吸音層２２に入射すると、吸音層の空隙部分の空気が振動し、この空気の粘性抵抗によって音波のエネルギーが熱エネルギーに変換されてさらに高周波数帯域の吸音が行われる。さらに第２吸音材２０と第１壁１００との間の距離ｄ２２によって、吸音できる音波の周波数が変わり、周波数によって吸音効率が向上する。本実施形態に係る吸音システム３は上述の構成を有することによって、吸音効率をさらに向上することができ、省スペース化が可能となる。

［第４実施形態］
＜吸音システム＞
本実施形態に係る吸音システムの構成は、第１吸音材１０と第２吸音材２０が重なり合うこと以外、第１実施形態に係る吸音システムの構成と同じである。第１実施形態と同じである説明は省略し、ここでは第１実施形態に係る吸音システムの構成と相違する部分について説明する。図７は、一実施形態に係る吸音システムの全体構成を概略的に示す斜視図である。図８は、一実施形態に係る吸音システムを概略的に示す上面図である。

図７および図８に示すように、本実施形態に係る吸音システム４は、第１壁１００に配置される第１吸音材１０と、第２壁２００に配置される第２吸音材２０と、を備える。第１吸音材１０が配置される第１領域１０１と、第２吸音材２０が配置される第２領域２０１と、第１領域１０１と第２領域２０１の間の第３領域３０１との関係は第１実施形態と同じであることからここでは省略する。

本実施形態において第１吸音材１０と第２壁２００との間の距離ｄ１２は、第２吸音材２０の厚さｄ２０と略同じである。第２吸音材２０と第１壁１００との間の距離ｄ２２は、第１区分層１３と第１壁１００との間の距離よりも小さい。

第２吸音層１２の端面は、第２吸音材２０の第４吸音層２２側の面と対向する。本実施形態において第２吸音層１２の端面と、第４吸音層２２の一部は接触している。しかしながらこれに限定されず、後述するように第２吸音層１２と第４吸音層２２とは離隔していてもよい。

第１区分層１３の端面は、第２吸音材２０の第４吸音層２２側の面と対向する。本実施形態において第１区分層１３の端面と、第４吸音層２２の一部は接触している。しかしながらこれに限定されず、後述するように第１区分層１３と第４吸音層２２とは離隔していてもよい。

第１吸音層１１の端面の一部は、第２吸音材２０の第４吸音層２２側の面と対向する。本実施形態において第１吸音層１１の端面の一部と、第４吸音層２２の一部は接触している。しかしながらこれに限定されず、後述するように第１吸音層１１と第４吸音層２２とは離隔していてもよい。

本実施形態に係る吸音システム４は、第１吸音材１０と第２吸音材２０とが、第１吸音層１１の端面の一部と、第４吸音層２２の一部とで接触していることによって、第１壁１００、第２壁２００、第１吸音材１０、および第２吸音材２０で囲われる空間が閉じる。ここで音波の乱反射が起こっても、再度、第１吸音材１０および第２吸音材２０に入射する。第２吸音層１２および第４吸音層２２に入射する音波は、さらに吸音層内での距離を稼ぐことができる。音波が第１吸音層１１、第２吸音層１２、第３吸音層２１、または第４吸音層２２に入射すると、吸音層の空隙部分の空気が振動し、この空気の粘性抵抗によって音波のエネルギーが熱エネルギーに変換されてさらに高周波数帯域の吸音が行われる。さらに第２吸音材２０と第１壁１００との間の距離ｄ２２によって、吸音できる音波の周波数が変わり、周波数によって吸音効率が向上する。本実施形態に係る吸音システム４は上述の構成を有することによって、吸音効率をさらに向上することができ、省スペース化が可能となる。

［第５実施形態］
＜吸音システム＞
本実施形態に係る吸音システムの構成は、第３吸音材３０、第４吸音材４０、第５吸音材５０、第６吸音材６０をさらに有すること以外、第１実施形態に係る吸音システムの構成と同じである。第１実施形態と同じである説明は省略し、ここでは第１実施形態に係る吸音システムの構成と相違する部分について説明する。図９は、一実施形態に係る吸音システムの全体構成を概略的に示す斜視図である。図１０は、一実施形態に係る吸音システムを概略的に示す断面図である。図１０は、図９のＡ-Ａ’断面図である。

図９および図１０に示すように、本実施形態に係る吸音システム５は、第１壁１００と、第２壁２００と、第３壁３００とが接続する端部に適用する例を示して説明する。しかしながらこれに限定されず、吸音システム５は、吸音を必要とする空間を囲う壁、床、天井などの３面が接続する端部に適用することができる。吸音システム５は、第１壁１００に配置される第１吸音材１０と第６吸音材６０、第２壁２００に配置される第２吸音材２０と第３吸音材３０、第３壁３００に配置される第４吸音材４０と第５吸音材５０を備える。それぞれの吸音材の構成と、吸音材と接する壁の関係は、第１実施形態と同じであることからここでは省略する。第１吸音材１０と第２吸音材２０、第３吸音材３０と第４吸音材４０、第５吸音材５０と第６吸音材６０の関係は、第１実施形態と同じであることからここでは省略する。第１吸音材１０と第６吸音材６０、第２吸音材２０と第３吸音材３０、第４吸音材４０と第５吸音材５０の関係はそれぞれ同じであることから、ここでは第１吸音材１０と第２吸音材２０と第３吸音材３０について説明する。

第３吸音材３０は、第５吸音層３１、第６吸音層３２、および第３区分層３３を含む。第５吸音層３１、第３区分層３３、および第６吸音層３２は平面状にこの順に積層されている。第３吸音材３０は、第２壁２００の第４領域４０１に接して配置される。第３吸音材３０は、第６吸音層３２が吸音を必要とする空間側に向くように配置される。すなわち、第５吸音層３１は、第４領域４０１と第３区分層３３との間に配置される。第３区分層３３は、第２壁２００と略平行に配置される。第３吸音材３０は、第１壁１００および第３壁３００から離隔している。

ここで、第１壁１００の第１吸音材１０が接する領域を第１領域１０１、第２壁２００の第２吸音材２０が接する領域を第２領域２０１、第２壁２００の第３吸音材３０が接する領域を第４領域４０１、第１領域１０１と第４領域４０１の間の領域を第５領域５０１とする。第１領域１０１と、第４領域４０１とは隣接しない。第５領域５０１は、第１吸音材１０および第３吸音材３０から離隔している。第２領域２０１と、第４領域４０１とは離隔している。すなわち、第２吸音材２０と第３吸音材３０とは離隔している。しかしながらこれに限定されず、第２吸音材２０と第３吸音材３０とは接して配置されてもよい。第２吸音材２０と第３吸音材３０とは一体形成されてもよい。

本実施形態において、第１吸音材１０と第３吸音材３０とは離隔している。第１吸音材１０と第３吸音材３０との間の距離Ｄ２は、第１吸音材１０の厚さｄ１０および第３吸音材３０の厚さｄ３０のいずれの厚さよりも小さい。第１吸音材１０と第３吸音材３０との間の距離Ｄ２は、第１壁１００から第１区分層１３までの距離ｄ１１および第２壁２００から第３区分層３３までの距離ｄ３１のいずれの距離よりも小さいことが好ましい。別言すると、第１吸音材１０と第３吸音材３０との間の距離Ｄ２は、第１吸音層１１の厚さｄ１１および第５吸音層３１の厚さｄ３１のいずれの厚さよりも小さいことが好ましい。第１吸音材１０と第３吸音材３０との間の距離Ｄ２は、前述するようにゼロであってもよく、その場合は、どこかで接触していることを示す。ここで距離Ｄ２とは第１吸音材１０と第３吸音材３０との最小距離を示し、第３吸音材３０の厚さｄ３０は第３吸音材３０の積層方向（Ｘ方向）の厚さを示す。第５吸音層３１の厚さｄ３１は第５吸音層３１の積層方向（Ｘ方向）の厚さを示す。

図１０において第３吸音材３０と第１壁１００との間の距離ｄ３２は、第１吸音材１０の厚さｄ１０よりも大きい。しかしながらこれに限定されず、第３吸音材３０と第１壁１００との間の距離ｄ３２は、第１吸音材１０の厚さｄ１０および第３吸音材３０の厚さｄ３０のいずれの厚さよりも小さいことが好ましい。第３吸音材３０と第１壁１００との間の距離ｄ３２は、第１壁１００から第１区分層１３までの距離ｄ１１および第２壁２００から第３区分層３３までの距離ｄ３１のいずれの距離よりも小さいことが好ましい。第３吸音材３０と第１壁１００との間の距離ｄ３２は、ゼロであってもよく、その場合は、第１壁１００と接触していることを示す。第３吸音材３０と第１壁１００との間の距離ｄ３２が小さいことで、第１壁１００と第２壁２００が接続する端部において乱反射する音波を、第１吸音材１０と第３吸音材３０とで逃さず吸音することができ、吸音効率を向上することができる。また、第１壁１００と第２壁２００が接続する端部に第１吸音材１０と第３吸音材３０とを配置することで、省スペース化が可能となる。第３吸音材３０と第１壁１００との間の距離ｄ３２が大きいことで、第１吸音材１０と第３吸音材３０の表面（第２吸音層１２および第６吸音層３２側の面）が吸音を必要とする空間側に露出することで、吸音領域を最大限活かすことができる。

第１吸音材１０と第３壁３００との間の距離ｄ１３は、第１吸音材１０の厚さｄ１０および第３吸音材３０の厚さｄ３０のいずれの厚さよりも小さいことが好ましい。第１吸音材１０と第３壁３００との間の距離ｄ１３は、ゼロであってもよく、その場合は、第３壁３００と接触していることを示す。第２吸音材２０と第３壁３００との間の距離ｄ２３は第３吸音材３０の幅ｗ３０より大きい。第３吸音材３０と第３壁３００との間の距離d３３は、第１吸音材１０の厚さｄ１０および第３吸音材３０の厚さｄ３０のいずれの厚さよりも小さいことが好ましい。第３吸音材３０と第３壁３００との間の距離ｄ３３は、第１壁１００から第１区分層１３までの距離ｄ１１および第２壁２００から第３区分層３３までの距離ｄ３１のいずれの距離よりも小さいことが好ましい。第１吸音材１０と第３壁３００との間の距離ｄ１３と、第３吸音材３０と第３壁３００との間の距離ｄ３３は同じであってもよいし、異なってもよい。第１吸音材１０と第３壁３００との間の距離ｄ１３および第３吸音材３０と第３壁３００との間の距離ｄ３３がより小さいことで、第１壁１００と第２壁２００と第３壁３００とが接続する端部において乱反射する音波を、第１吸音材１０と第３吸音材３０とで逃さず吸音することができ、吸音効率を向上することができる。

第５領域５０１は、角部の第１壁１００の一部と第２壁２００の一部とを含む。すなわち第５領域５０１は、第１壁１００の第１領域１０１から角部まで延在する平面と、第２壁２００の第４領域４０１から角部まで延在する平面と、を含む。しかしながらこれに限定されず、第５領域５０１の形状は、特に限定しない。第５領域５０１は、第１吸音材１０および第３吸音材３０から離隔していればよい。

本実施形態において第１吸音材１０と第２吸音材２０と第３吸音材３０の形状は略長方形である。第１吸音材１０と第２吸音材２０とは、第１壁１００と第２壁２００とが接続する角部が延在する方向（Ｚ方向）に長辺が延在する。第３吸音材３０は、第２壁２００と第３壁３００とが接続する角部が延在する方向（Ｙ方向）に長辺が延在する。第３吸音材３０の幅ｗ３０は第３吸音材３０の厚さｄ３０より大きいことが好ましい。しかしながら第３吸音材３０の形状はとくに限定されず、上記条件を満たしていればよい。

本実施形態に係る吸音システム５は、第１吸音材１０と第２吸音材２０と第３吸音材３０とが第１壁１００または第２壁２００に沿うように配置されることによって、音が最も反響する端部に向かって壁伝いに伝わる音波が、第１吸音層１１、第３吸音層２１、または第５吸音層３１に入射する。さらに、第１吸音材１０と第２吸音材２０と第３吸音材３０とが、第１壁１００と第２壁２００とが接続する端部に配置されることによって、吸音しきれずに第１吸音層１１、第３吸音層２１、または第５吸音層３１を通過した音波は、第１壁１００または第２壁２００で跳ね返り、再度、第１吸音層１１、第３吸音層２１、または第５吸音層３１に入射する。音波が第１吸音層１１、第３吸音層２１、または第５吸音層３１に入射すると、吸音層の空隙部分の空気が振動し、この空気の粘性抵抗によって音波のエネルギーが熱エネルギーに変換されて高周波数帯域の吸音が行われる。本実施形態に係る吸音システム５は上述の構成を有することによって、さらに吸音効率を向上することができ、省スペース化が可能となる。

本実施形態に係る吸音システム５は、第１吸音材１０と第２吸音材２０、第３吸音材３０と第４吸音材４０、第５吸音材５０と第６吸音材６０が、第１壁１００と第２壁２００と第３壁３００が接続するそれぞれの端部に配置されることによって、第１壁１００、第２壁２００、第３壁３００、第１吸音材１０、第２吸音材２０、第３吸音材３０、第４吸音材４０、第５吸音材５０、および第６吸音材６０で囲われる空間が閉じる。ここで音波の乱反射が起こっても、再度、第１吸音材１０、第２吸音材２０、第３吸音材３０、第４吸音材４０、第５吸音材５０、および第６吸音材６０に入射する。音波がそれぞれの吸音層に入射すると、吸音層の空隙部分の空気が振動し、この空気の粘性抵抗によって音波のエネルギーが熱エネルギーに変換されてさらに高周波数帯域の吸音が行われる。本実施形態に係る吸音システム５は上述の構成を有することによって、吸音効率をさらに向上することができ、省スペース化が可能となる。

［変形例１］
＜吸音システム＞
本変形例に係る吸音システムの構成は、第１吸音材１０と第２吸音材２０が離隔していること以外、第３実施形態に係る吸音システムの構成と同じである。第３実施形態と同じである説明は省略し、ここでは第３実施形態に係る吸音システムの構成と相違する部分について説明する。図１１は、一変形例に係る吸音システムの全体構成を概略的に示す斜視図である。図１２は、一変形例に係る吸音システムを概略的に示す上面図である。

本実施形態において、第１吸音材１０と第２吸音材２０とは離隔している。第１吸音材１０と第２吸音材２０との間の距離Ｄ３は、第１実施形態の距離Ｄ１と同じ条件であることからここでは省略する。ここで距離Ｄ３とは第１吸音材１０と第２吸音材２０との最小距離を示す。

［変形例２］
＜吸音システム＞
本変形例に係る吸音システムの構成は、第１吸音材１０と第２吸音材２０とを第１壁１００と第２壁２００と第３壁３００が接続するそれぞれの端部に配置すること以外、第１実施形態に係る吸音システムの構成と同じであるので、ここでは説明は省略する。図１３は、一変形例に係る吸音システムの全体構成を概略的に示す斜視図である。

［実施例１］
第５実施形態に係る吸音システム５を用いて、JIS-A-1409 (1998)に準拠した残響室法吸音率測定試験を行った。実施例１で用いた吸音材の総面積は０．４４４ｍ^２であった。実施例１に係る条件下での１／３オクターブバンド中心周波数における音の残存時間を測定し、吸音システムなしのときと比較した単位面積当たりの吸音量を算出した。

［比較例１］
板状の吸音材を床面に１つ配置して、実施例１と同様にJIS-A-1409 (1998)に準拠した残響室法吸音率測定試験を行った。比較例１で用いた吸音材の総面積は０．８８８ｍ^２であった。比較例１に係る条件下での１／３オクターブバンド中心周波数における音の残存時間を測定し、吸音システムなしのときと比較した単位面積当たりの吸音量を算出した。

図１４は、比較例１の吸音量を１としたときの、実施例１の吸音量の割合を示すグラフである。図１４に示すように、同じ吸音材であっても、実施例１に第５実施形態に係る吸音システム５を用いることで、特に、高周波数帯域側（概ね４００Ｈｚ以上）の吸音率が大幅に向上したことがわかる。

１、２、３、４、５吸音システム、１０第１吸音材、１１第１吸音層、１２第２吸音層、１３第１区分層、２０第２吸音材、２１第３吸音層、２２第４吸音層、２３第２区分層、３０第３吸音材、３１第５吸音層、３２第６吸音層、３３第３区分層、４０第４吸音材、５０第５吸音材、６０第６吸音材、１００第１壁、１０１第１領域、２００第２壁、２０１第２領域、３００第３壁、３０１第３領域、４０１第４領域

Claims

第１吸音層、第２吸音層、および前記第１吸音層と前記第２吸音層とに挟まれた第１区分層を含む第１吸音材と、
第３吸音層、第４吸音層、および前記第３吸音層と前記第４吸音層とに挟まれた第２区分層を含む第２吸音材と、
を含む吸音システムであって、
前記第１吸音材が第１壁の第１壁領域に接して配置され、
前記第１吸音層が前記第１壁領域と前記第１区分層との間に配置され、
前記第２吸音材が前記第１壁と１８０°未満で交差する第２壁の第２壁領域に接して配置され、
前記第３吸音層が前記第２壁領域と前記第２区分層との間に配置され、
前記第１壁領域と前記第２壁領域との間の第３壁領域は、前記第１吸音材および前記第２吸音材から離隔し、
前記第１吸音材と前記第２吸音材との間の距離が、前記第１吸音材および前記第２吸音材のいずれの厚さよりも小さい、
吸音システム。
前記第１吸音材と前記第２吸音材との間の距離が、前記第１吸音層および前記第３吸音層のいずれの厚さよりも小さい、請求項１に記載の吸音システム。
前記第１吸音材と前記第２吸音材とが接触する、請求項１または請求項２に記載の吸音システム。
前記第１壁および前記第２壁と１８０°未満で交差する第３壁と前記第１吸音材および前記第２吸音材との間の距離が、前記第１吸音材および前記第２吸音材のいずれの厚さよりも小さい、請求項１乃至３の何れか１項に記載の吸音システム。
前記第２吸音層の端面の少なくとも一部が前記第４吸音層の面と対向する、請求項１乃至４の何れか１項に記載の吸音システム。
前記第１吸音層の端面の一部が前記第４吸音層の面と対向する、請求項５に記載の吸音システム。
前記第１吸音材は第１方向に延在し、前記第２吸音材は前記第１方向に延在する、請求項１乃至６の何れか１項に記載の吸音システム。
第５吸音層、第６吸音層、および前記第５吸音層と前記第６吸音層とに挟まれた第３区分層を含む第３吸音材をさらに含み、
前記第３吸音材が前記第１壁および前記第２壁と１８０°未満で交差する第３壁の第４壁領域に接して配置され、
前記第５吸音層が前記第４壁領域と前記第３区分層との間に配置され、
前記第１壁領域と前記第４壁領域との間の第５壁領域は、前記第１吸音材および前記第３吸音材から離隔し、
前記第１吸音材と前記第３吸音材との間の距離が、前記第１吸音材および前記第３吸音材のいずれの厚さよりも小さい、
請求項１乃至７の何れか１項に記載の吸音システム。
前記第１吸音材と前記第３吸音材との間の距離が、前記第１吸音層および前記第５吸音層のいずれの厚さよりも小さい、請求項８に記載の吸音システム。
前記第２吸音層の端面の少なくとも一部が前記第６吸音層の面と対向する、請求項８または９に記載の吸音システム。
前記第１吸音層の端面の一部が前記第６吸音層の面と対向する、請求項１０に記載の吸音システム。
前記第１吸音材は第１方向に延在し、前記第２吸音材は前記第１方向に延在し、前記第３吸音材は前記第１方向と交わる第２方向に延在する、請求項８乃至１１の何れか１項に記載の吸音システム。
第７吸音層、第８吸音層、および前記第７吸音層と前記第８吸音層とに挟まれた第４区分層を含む第４吸音材を含む吸音システムであって、
前記第４吸音材が
前記第２壁の第６壁領域に接して配置され、
前記第７吸音層が前記第６壁領域と前記第４区分層との間に配置され、
前記第１壁領域と前記第６壁領域との間の第７壁領域は、前記第１吸音材および前記第４吸音材から離隔し、
前記第１吸音材と前記第４吸音材との間の距離が、前記第１吸音材および前記第４吸音材のいずれの厚さよりも小さい、
請求項８乃至１２の何れか１項に記載の吸音システム。
前記第１吸音材は第１方向に延在し、前記第２吸音材は前記第１方向に延在し、前記第３吸音材は前記第１方向と交わる第２方向に延在し、前記第４吸音材は前記第１方向および前記第２方向と交わる第３方向に延在する、請求項１３に記載の吸音システム。