JP3972910B2 - 防音パネル - Google Patents

Description

本発明は、防音パネルに係り、更に詳しくは、簡単な構造により、吸音効果と散乱効果とを得ることができる防音パネルに関する。

従来より、室内空間の音響条件を制御する場合、グラスウール、軟質繊維板等の多孔質部材によって吸音を行う吸音材（特許文献１参照）と、表面に凹凸が形成された散乱材とを組み合わせた形態（従来形態１）が知られている。
また、開口を有する複数のパイプを用い、開口からパイプ内に音波を入射させることにより吸音したり、パイプ内に入射した音波を共鳴させて再放射することにより音を散乱させる形態（従来形態２、特許文献２，３参照）が知られている。

特開平８−２７７４０号公報 特開平７−３０２０８７号公報 特開２００２−３０７４４号公報

しかしながら、従来形態１にあっては、室内空間の壁面等に取り付けるときに、吸音材及び散乱材を分散して配置する高度な設計が必要となる他、現場施工によって吸音材及び散乱材を組み合わる手間が強いられるという不都合を生じる。特に、住宅のリビングルーム等、容積が小さい空間では、吸音材及び散乱材を小面積に分割するため、施工の手間が多大となるばかりでなく、分割によって排出される無駄な部分が多く発生し、コストアップの要因となるという不都合を招来する。
また、従来形態２にあっては、複数のパイプ等が必要となるため、構成部品数が増大するとともに、組み立て作業に多大な労力が必要となり、これによっても、コスト的な負担が大きくなるという不都合を招来する。

［発明の目的］
本発明は、このような不都合に着目して案出されたものであり、その目的は、簡単な構成により低コスト化を実現することができ、吸音及び散乱による音響制御を簡易に行うことができる防音パネルを提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明は、略一定の厚さを有する第１及び第２の領域を含み、何れか一方の領域の厚さを何れか他方の領域に対して薄肉部とし、当該薄肉部を高密度領域とする一方、薄肉部を除く領域を低密度領域とし、
前記薄肉部は、面位置を陥没させることにより形成され、前記陥没させた面の反対面側が突出するように形成される、という構成を採っている。

本発明において、前記薄肉部は、所定の建築物の形成面に取り付けられたときに、当該形成面と前記薄肉部との間に筒状の空間を形成可能に設けられ、この空間と薄肉部の外側とを連通する開口部を備える、という構成も好ましくは採用される。更に、前記薄肉部を形成する領域は湾曲面により形成され、この湾曲面は、横断面視したときに、厚肉部に連なって下方に向かって湾曲する外側曲面部と、この外側曲面部の下側に連なって中央部が下側に膨出する湾曲形状を備えた内側曲面部とにより構成するとよい。

本発明によれば、成形材料の密度を調整することにより、成形材料を高密度として音を散乱させる領域と、低密度として吸音させる領域とが混在する一体成形品として防音パネルを形成することができる。これにより、前記従来形態１のように、施工現場にて吸音材や散乱材を組み合わせる手間や労力を省略して、室内の音響制御を簡単に行うことが可能となる。しかも、防音パネルが一体形成されるので、部品点数を最小限に抑制しつつ施工作業の簡素化を図ることができ、コストの低廉化を達成することもできる。
また、薄肉部を高密度領域としたから、肉厚の変化によって高密度領域を陥没させること等によって高密度領域の表面に凹凸を形成した場合、当該凹凸によって反射音の方向を制御する設計を採用でき、且つ、高密度領域以外の低密度領域で吸音効果も同時に発揮させることが可能となる。
更に、建築物の形成面と薄肉部との間に筒状の空間を形成した場合、一枚の防音パネルによって、パイプ材を組み合わせた態様の吸音機構、散乱機構を最小限の部品点数によって構成することができる。ここで、パイプ材による吸音作用は、主に、低周波域音に対して良好に発揮される一方、低密度領域による吸音は、主に、中高周波域音に対して良好に発揮されるため、一枚の防音パネルによって広帯域の吸音効果を得ることが可能となる。
なお、特許請求の範囲及び本明細書において、「高密度」及び「低密度」とは、これらの間における成形材料の密度を相対的に表す概念として用いられる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

［第１実施形態］
図１には、第１の実施形態に係る防音パネルの概略斜視図が示され、図２には、図１の横断面図が示されている。これらの図において、防音パネル１０は、プレス成形により一体成形され、特に限定されるものでないが、図示しない脚部を介して衝立状に用いられたり、室内空間の壁面や天井面等に取り付けられるものである。防音パネル１０は、正面視略方形状の外周形状をなす第１の領域１１と、この第１の領域１１内において図１中左右方向に沿う三箇所位置に形成されるとともに、同図中上下方向に延びる第２の領域１２とを含んで構成されている。

図２に示されるように、第１の領域１１は略一定の厚さｔ１に設定される一方、各第２の領域１２は略一定の厚さｔ２に設定されている。第２の領域１２の厚さｔ２は、第１の領域１１の厚さｔ１と比べて薄肉とされ、これによって、第２の領域１２が第１の領域１１に対して薄肉部１４とされる一方、第１の領域１１が第２の領域１２に対して厚肉部１５とされる。各第２の領域１２は、図２中上方から見たときに、第１の領域１１の上面１１Ａに対して陥没するように形成される一方、図２中下方から見たときに、第１の領域１１の下面１１Ｂに対して突出するように形成されている。また、各第２の領域１２は、横断面視したときに略台形に沿う形状とされ、第１の領域１１に連なるとともに、図２中下方に向かって次第に接近する一対の傾斜面部１７，１７と、これら傾斜面部１７，１７の図２中下部間を連結するとともに、第１の領域１１の下面１１Ｂと略平行となる平面部１８とにより構成される。

次に、前記防音パネル１０を成形するための成形装置２０及びこれを用いた成形方法について図３ないし図５を用いて説明する。

成形装置２０は、防音パネル１０の形状に対応する形状を備えたキャビティ２１を有する型装置２２と、防音パネル１０を成形するための成形材料Ｍを一時的に保持し、キャビティ２１内に成形材料Ｍを投入する保持部材２３とを備えて構成されている。
型装置２２は、下型２５及び上型２６を含み、これら下型２５及び上型２６の間に前記キャビティ２１が形成されている。キャビティ２１は、図５に示されるように、下型２５及び上型２６を閉型時したときに、第１の領域１１を形成する領域に対して第２の領域１２を形成する領域の方が、各型２５，２６におけるキャビティ２１の形成面間の距離を小さくする形状を備えている。
保持部材２３は、下型２５の略真上において成形材料Ｍを保持するとともに、駆動装置（図示省略）を介して図３中紙面直交方向に瞬間的に移動可能に設けられ、当該移動によって下型２５のキャビティ２１の上方から退避すると同時に、当該キャビティ２１内に成形材料Ｍを投入するようになっている。

ここで、成形材料Ｍとしては、ファイバー、ストランド等の木質繊維や化学繊維にバインダーを付着させたものが用いられる。バインダーは、発泡性バインダー、非発泡性バインダー及びこれらの混合物の何れも採用することができる。

前記成形装置２０によって防音パネル１０を成形する場合、先ず、保持部材２３の内部に成形材料Ｍを投入した後、保持部材２３を振動させ、成形材料Ｍが略一定の高さ（図３参照）となるようにフォーミングを行う。
次いで、保持部材２３を図３中紙面直交方向に移動して下型２５の上方から退避させることにより、成形材料Ｍが略真下に向かって落ち、図４に示されるように、下型２５のキャビティ２１内に成形材料Ｍが略一定の高さで投入される。
その後、図５に示されるように、下型２５及び上型２６を閉型して成形材料Ｍに所定のプレス圧を付与し、下型２５を所定温度により所定時間加熱した後、下型２５及び上型２６を脱型することにより防音パネル１０が成形される。

このように成形された防音パネル１０は、キャビティ２１が前述のような形状を備えているため、第１の領域１１と第２の領域１２とで成形材料Ｍの密度が異なる、すなわち、第１の領域１１に対して第２の領域１２の成形材料Ｍの方が、より圧縮されて高密度となる。ここにおいて、第２の領域１２が高密度領域とされる一方、第１の領域１１が低密度領域とされる。

従って、このような第１実施形態によれば、成形材料Ｍが低密度となる第１の領域１１により多孔質部材と同様に吸音を行うことができ、且つ、成形材料Ｍが高密度となる第２の領域１２によって音を反射させることができる。つまり、一枚の防音パネル１０によって吸音効果と散乱効果とを同時に発揮させることが可能となる。
また、一対の傾斜面部１７，１７と平面部１８とにより第２の領域１２を断面視略台形状に形成したので、第２の領域１２に入射される音を種々の方向に反射して散乱することができる。しかも、第２の領域１２が、第１の領域１１の上面１１Ａを陥没させ、下面１１Ｂから突出するように形成されるので、防音パネル１０を衝立状に用いた場合、第２の領域１２の図２中上下両面側において、音を散乱させることができる。

次に、本発明の第１実施形態以外の実施形態について説明する。なお、以下の説明において、前記第１実施形態と同一若しくは同等の構成部分については必要に応じて同一符号を用いるものとし、説明を省略若しくは簡略にする。

［第２実施形態］
図６には、本発明の第２実施形態に係る防音パネル１０の概略斜視図が示され、図７には、図６の横断面図が示されている。この第２実施形態は、第２の領域１２を正面視略円形状に形成したものである。
この第２の領域１２は、図７に示されるように横断面視したときに、第１の領域１１に連なるとともに、図７中下方に向かって湾曲する外側曲面部３０と、この外側曲面部３０の同図中下側に連なるとともに、中央部が下側に膨出する湾曲形状を備えた内側曲面部３１とにより構成されている。

従って、このような第２実施形態によっても、第１実施形態と同様の作用、効果を得ることができる他、第２の領域１２を湾曲面により形成したので、第２の領域１２によって反射される音の方向をより散乱させることが可能となる。

［第３実施形態］
図８には、本発明の第３実施形態に係る防音パネル１０の概略斜視図が示され、図９には、図８の横断面図が示されている。この第３実施形態は、所定の建築物の形成面となる壁面Ｗに防音パネル１０を取り付けたときに、これら壁面Ｗと第２の領域１２との間に筒状の空間Ｓを形成したものである。
各第２の領域１２は、第１の領域１１における前記壁面Ｗと接する取付面１１Ｃを陥没するように形成されているとともに、図８中上下両側が第１の領域１１の同図中上下の端部より内側に位置する長さに設定され、これによって壁面Ｗとの間に前記空間Ｓが設けられる。また、前記取付面１１Ｃと反対側（図９中下側）に位置する第１及び第２の領域１１，１２の反取付面１１Ｄ，１２Ｄは、略面一となるように形成されている。
ここで、各第２の領域１２には、空間Ｓとその外側とを連通する開口部３４がそれぞれ設けられている。図８中左右に位置する第２の領域１２の開口部３４は、当該第２の領域１２の延出方向（同図中上下方向）に延びるスロットとされる一方、同図中左右方向中央に位置する第２の領域１２の開口部１２は、前記延出方向に沿って形成された複数の孔とされる。

従って、このような第３実施形態によれば、開口部３４から空間Ｓ内に音波が入射されると、当該音波が共振して吸音効果を発揮することができる。この空間Ｓによる吸音は、低周波域音に対して効果的に発揮される一方、多孔質部材と同様に作用する第１の領域は、中高周波域音に対して吸音効果を発揮するので、一枚の防音パネル１０によって広帯域の吸音を行うことができる。

［第４実施形態］
図１０には、本発明の第４実施形態に係る防音パネル１０の概略斜視図が示されている。この第４実施形態は、第３の実施形態に対し、各開口部３４の位置及び形状を変えるとともに、開口部３４内に流れ抵抗材３５（同図中網点で示す）を配置したものである。
各開口部３４は、第２の領域１２の図１０中下側に設けられるとともに、正面視略方形状に形成されている。また、流れ抵抗材３５は、グラスウール等の多孔質部材により構成され、開口部３４を塞ぐように設けられている。

従って、このような第４実施形態によれば、開口部３４を音が通過するときに、流れ抵抗材３５によっても音が吸収されることとなり、より効果的に吸音効果を得ることが可能となる。

［第５実施形態］
図１１には、本発明の第５実施形態に係る防音パネル１０の概略斜視図が示されている。この第５実施形態は、第４の実施形態に対し、第２の領域１２に形成される開口部３４内の流れ抵抗材３５を省略した構成に近似した構成となっている。
このような構成によれば、空間Ｓ内において開口部３４からの入射音を共鳴させ、時間遅れを伴った音響再放射を行うことにより音を散乱させることができる。
なお、図１１において、各開口部３４の高さ位置がそれぞれ異なるように形成したが、第２の領域１２の図１１中上下長さ等の条件によって良好な散乱特性が得られるような高さ位置に設定される。

本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。
すなわち、本発明は、特定の実施の形態に関して特に図示し、且つ、説明されているが、本発明の技術的思想及び目的の範囲から逸脱することなく、以上に述べた実施例に対し、形状、位置、材質若しくは方向、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。

例えば、第２の領域１２の形状や向きは、防音パネル１０が配置される室内空間に応じて吸音や散乱の効果がより良く発揮されるように、種々の変更を行うことが可能である。例えば、図１２に示されるように、第１の領域１１の取付面１１Ｃ及び反取付面１１Ｄをそれぞれ陥没させるように第２の領域１２を形成してもよい。また、図１３に示されるように、各第２の領域１２の下端側が階段状となるように上下長さを設定したり、第１の領域１１の上端側を開放するように開口部３４を形成し、当該開口部３４内に流れ抵抗材３５を配置する構成とすることもできる。
更に、防音パネル１０の表面に音響透過性を有するクロスを貼付したり、塗装を施したりしてもよい。

本発明は、主に、衝立のように配置したり、室内の壁面等に取り付けたりすることによって利用することができる。

第１実施形態に係る防音パネルの概略斜視図。 図１の横断面図。 前記防音パネルを成形する成形装置の成形前の概略正面断面図。 前記成形装置のキャビティ内に成形材料を投入した後の図３と同様の断面図。 前記成形材料にプレス圧を付与した状態の図３と同様の断面図。 第２実施形態に係る防音パネルの概略斜視図。 図６の横断面図。 第３実施形態に係る防音パネルの概略斜視図。 図８の横断面図。 第４実施形態に係る防音パネルの概略斜視図。 第５実施形態に係る防音パネルの概略斜視図。 変形例に係る防音パネルの横断面図。 他の変形例に係る防音パネルの概略斜視図。

符号の説明

１０・・・防音パネル、１１・・・第１の領域（低密度領域）、１２・・・第２の領域（高密度領域）、１４・・・薄肉部、３４・・・開口部、Ｍ・・・成形材料、Ｓ・・・空間、Ｗ・・・壁面（形成面）

Claims (3)

1. 略一定の厚さを有する第１及び第２の領域を含み、何れか一方の領域の厚さを何れか他方の領域に対して薄肉部とし、当該薄肉部を高密度領域とする一方、薄肉部を除く領域を低密度領域とし、
   前記薄肉部は、面位置を陥没させることにより形成され、前記陥没させた面の反対面側が突出するように形成されていることを特徴とする防音パネル。
2. 前記薄肉部は、所定の建築物の形成面に取り付けられたときに、当該形成面と前記薄肉部との間に筒状の空間を形成可能に設けられ、この空間と薄肉部の外側とを連通する開口部を備えていることを特徴とする請求項１記載の防音パネル。
3. 前記薄肉部を形成する領域は湾曲面により形成され、この湾曲面は、横断面視したときに、厚肉部に連なって下方に向かって湾曲する外側曲面部と、この外側曲面部の下側に連なって中央部が下側に膨出する湾曲形状を備えた内側曲面部とにより構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の防音パネル。

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