JP5207182B2 - 薄膜付き吸音パネル及びクリーンルーム - Google Patents

Description

本発明は間仕切りパネルにおいて、吸音機能の他に防塵機能、防水機能、調湿機能を備えた薄膜付き吸音パネル、及び該吸音パネルを用いたクリーンルームに関するものである。

間仕切りパネルとはワンフロアーの大きな建物空間を個々の広さをもった部屋に仕切る為に用いられている。図８は従来の一般的な間仕切り装置の断面を含む斜視図を表しているが、パネル（イ）は巾木（ロ）に載って起立し、その上端は天井レール（ハ）に嵌っている。巾木（ロ）は床面に敷設した床レール（ニ）に配置しているアジャスター（ホ）にて適当な高さに支持され、この巾木（ロ）にパネル（イ）が載置されている。

そして、各パネル（イ）、（イ）間にはスタッド（ヘ）が介在して互いに連結している。このように、大きな空間が上記パネル（イ）、（イ）・・・にて仕切られ、適当な大きさの部屋空間を作ることが出来る。ところで、上記パネル（イ）は心材となるペーパーコア（ト）の両面に金属製の表面材（チ）、（チ）を貼着した構造であり、該パネル（イ）は遮音性を備えている。すなわち、パネル（イ）、（イ）・・・にて仕切られることで、隣の部屋に騒音は伝わり難いが、部屋内部で発生した騒音を吸収する機能は存在しない。騒音はパネル面に当って反射するに過ぎず、減衰するには時間がかかる。

勿論、間仕切り用のパネル（イ）とし、表面に金属製の表面材（チ）、（チ）を貼着すると共に、該表面材（チ）、（チ）の上にクロスを貼り合せた構造のパネルであれば、部屋内部で発生する騒音をある程度速やかに吸収する機能を有している。しかし、パネル面をクロス貼りとするに適さない場合もある。

特開２０００−１２０２１６号に係る「間仕切りパネル構造」は、薄く軽量で、かつ高遮音な間仕切り用多層パネル構造であり、２枚の板を板厚方向に間隔を設けて配置し、断面コの字形で枠体状の連結部材を用いて当該板の周囲を連結することによりパネルを構成し、パネルを複数枚空気層を設けて併設すると共に空気層には吸音材が配置され、当該パネルの周囲の一部を断面コの字形の接続部材を用いて接続し一体化している。

特開２００２−１４６７２７号に係る「透光性防音板および防音壁」は、日照や視界を妨げることにない透光性と透視性を有し、かつ好ましい吸音性と遮音性を備えた防音板および防音壁である。
この透光性防音板は、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化エチレンなどの厚さ２ｍｍ以下の薄膜状材料に、多数の２ｍｍ以下の孔を設けてなる透光性吸音材、パネル枠材、内部に配置する吸音材、およびポリカーボネート、塩化ビニール、メタクリル樹脂などの透光性遮音板などが、その透光性吸音材と遮音板の間には空気層
を設けた形態として、リベット、ビス、接着剤などを用いて組み立てられている。

このように吸音機能を備えたパネルや壁板は色々存在する。基本的には音波が当った際に反射することなく減衰することが出来る性質の材料でなくてはならないが、ロックウールやグラスウールなどの多孔質材料、フレキシブルボード、木毛板、ハードファイバーボード等、色々存在している。

ところで、近年の技術進歩に基づき、大気中の汚染から隔離した空間内での作業が求められる場合が往々にしてあり、その空間を形成するクリーンルームが多用されている。例えば、コンピュータ技術分野、バイオ技術分野、医療分野などでは、ミクロの微粒子を排除し、温度、湿度を制御する超清浄空間であるクリーンルームがなくてはならない。

従来のクリーンルームは、その形態は一般的なブースと同じように間仕切りパネルを配列して組立てられ、しかも隙間がないように各パネルの連結部及び床面や天井との間はシールされた構造と成っている。このように、超清浄空間を作ることは従来のクリーンルームで可能であるが、作業中に発生する騒音を吸収することは出来ない。

すなわち、使用されるパネルは金属板を貼り付けた一般の間仕切りパネルであり、クリーンルーム内で発生した騒音はパネルに当って反射するだけであり、自然に減衰はするが吸収はされない。そこで、上記吸音機能を備えたパネルや防音壁を用いてクリーンルームを組立てる場合、内部で発生する騒音は吸収されて静かな空間と成るが、逆にクリーンルームとしての超清浄空間を作ることが出来なくなる。
特開２０００−１２０２１６号に係る「間仕切りパネル構造」 特開２００２−１４６７２７号に係る「透光性防音板および防音壁」

このように、クリーンルームに吸音機能を備えるには、仮に吸音パネルの連結部及び床面や天井面との間を隙間なくシールしても、超清浄空間を作ることは出来ない。すなわち、従来の吸音パネルや防音壁をクリーンルーム用のパネルとして用いることが出来ない。本発明が解決しようとする課題はこの問題点であり、吸音機能を備えたクリーンルーム及び吸音パネルを提供する。

本発明に係るクリーンルームの基本構造は従来と同じであり、複数枚のパネルで構成している。パネルは両表面材の間に充填材を挟み込んだ構造とし、表側（内側）表面材には複数の小さな穴が貫通し、そして充填材は吸音機能を備え、穴から進入した音波は充填材にて吸収・減衰される。そこで、複数枚の吸音パネルはスタッド（ポール）などを介して隙間なく連結し、床面及び天井面との間にも隙間を残さないようにシールされている。

ところで、本発明では該吸音パネルの表面に膜が貼着されている。膜は吸音パネル面に接して貼着する場合と、該吸音パネル面との間に所定の隙間を残して張着する場合がある。ここで、該膜の材質や厚さは限定せず、又両表面材に挟まれて充填される充填材の材質並びに吸音構造は限定しない。そして、本発明の吸音パネルはクリーンルーム用の間仕切りパネル以外に使用することは可能であり、その用途は自由とする。

本発明に係るクリーンルームは複数枚のパネルを組み立てて構成され、各パネル間、及び床面並びに天井面との間に隙間を残さず、その為に該クリーンルーム内は超清浄空間を形成することが出来る。そして、使用されるパネルは吸音機能を備えた吸音パネルである為に、内部で発生した騒音は周囲に広がるが、吸音パネルに当ることで直ちに減衰することが出来る。従って、静かなクリーンルーム空間と成る。

ところで、該吸音パネルの表面には膜が取付けられて表面が被覆されている。従って、内部で発生した騒音の音波は膜を通過して吸音パネルに達して減衰することが出来ると共に、該膜によって吸音パネル面が被覆される為に、超清浄空間が実現する。すなわち、膜が介在することで表面材の穴を空気が流れることはなく、パネル内部の充填材に付着しているチリやホコリは膜にて遮断され、クリーンルーム内へ侵入することはない。

図１は本発明に係る間仕切り用の吸音パネルの外観を示す実施例であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は縦断面図、（ｃ）は背面図を夫々表している。パネルの基本構造は充填材２を表面材１ａ，１ｂで挟み込んだものであるが、本発明の吸音パネルはその表面材１ａに複数の小さい穴３，３・・を設けている。表面材１ａに穴３，３・・・を設けることで騒音が該穴３，３・・・を通過して内部へ進入し、内部の充填材２にて吸収されるように構成している。すなわち、吸音機能を備えたパネルを構成している。

そして、表面材１ａの側には薄い膜４が貼着されていて、該表面材１ａに設けている穴３，３・・・を被覆した構造としている。これら穴３，３・・を表面化する場合、チリやホコリが穴３，３・・・が通過して内部の充填材２に付着・蓄積し、その結果、クリーンルーム内部を超清浄空間に形成することが出来なくなる。その為に、これら穴３，３・・・を塞ぐ為に薄い膜４が貼着されている。しかし、該膜４は音波が通過できないように遮断するものであってはならない。

同図に示す膜４は表面材１ａに密着状態で貼着されているが、表面材１ａとの間に隙間を介在することもある。例えば、１０ｍｍ〜２０ｍｍの間隔を設けて膜４を取付ける。この場合には、表面材１ａの周囲に所定厚さの桟を突出して取着し、膜４の周辺部をこの桟に固定することが出来る。何れの場合にも、穴３，３・・・は被覆され、充填材２に付着・堆積したチリやホコリが穴３，３・・から流出することはない。

一方、背面側（外側）の表面材１ｂには上記穴３，３・・・はなく、勿論、膜４も貼着されていない。本発明のクリーンルームは穴３，３・・を設けた表面材１ａを内側とし、穴３，３・・を有さない表面材１ｂを外側として配置している。そこで、クリーンルーム内で発生した騒音は薄い膜４を介して表面材１ａに形成した穴３，３・・を通過し、内部の充填材２へ進入する。充填材２は音のエネルギーを吸収し、音は直ちに減衰することが出来る。

ところで、本発明の吸音パネルは音のエネルギーを吸収することが出来る具体的な充填材２の構造は限定しないが、以下に、１具体例を説明する。
表面材１ａに複数の小さい穴３，３・・・を貫通することで、音波はこれら穴３，３・・・を通過してパネル内部へ進入する。穴３，３・・・のない領域に音波が当る場合は反射する。そして、反射した音波は別のパネルの穴３，３・・・を通過して内部へ進入する。

図２は吸音パネルの内部の充填材２を示す断面図である。同図の１ａは内側の表面材、１ｂは外側の表面材であって、両表面材１ａ，１ｂの間には３枚のハニカムコア６ａ，６ｂ，６ｃが積層されている。そして、各ハニカムコア６ａ，６ｂの間には薄いシート７ａが介在し、同じくハニカムコア６ｂ，６ｃの間にも薄いシート７ｂが介在している。そして表面材１ａには薄い膜４が貼着され、各穴３，３・・を塞いでいる。

図３は吸音パネルの一部展開図であり、膜４、両表面材１ａ，１ｂ、３枚のハニカムコア６ａ，６ｂ，６ｃ、及び２枚のシート７ａ，７ｂを夫々表している。ここで、上記ハニカムコア６ａ，６ｂ，６ｃとは一定厚さの紙製又は金属製や樹脂製の構造体であり、複数の仕切られた空間８ａ，８ａ・・・、８ｂ，８ｂ・・・、８ｃ、８ｃ・・・を形成している。そして、この空間８ａは隣の空間８ａと側壁９ａにて仕切られているだけで、両面側は開口した貫通穴と成っている。

従って、ハニカムコア間にシート７ａを介在することで、この貫通穴は閉じられるが、該シート７ａには小さい穴１０，１０・・が設けられている。本発明では充填材２としての上記ハニカムコア６は広義に解釈し、側壁９，９・・にて仕切られる空間８，８・・を形成しているものであれば、充填材２として使用することが出来る。空間８の形状は特に限定しない。

ところで、図４に断面拡大図を示しているが、吸音パネルによって仕切られるクリーンルーム内で騒音が発生した場合、その音波は周囲に拡散し、その一部は該吸音パネルに当る。そして、吸音パネルの薄い膜４を通過し、表面材１ａに設けた小さな穴３を通ってハニカムコア６ａの空間８ａに進入する。この空間８ａは表面材１ａの小さい穴３とシート７ａに設けている小さい穴１０があるのみで、該空間８ａに進入した音波はハニカムコア６ａの側壁９ａやシート７ａを振動させてエネルギーを消耗し、直ちに減衰する。

しかし、シート７ａに設けた小さい穴１０からは減衰しない一部の音波が通過し、積層されている隣のハニカムコア６ｂの空間８ｂへ進入する。そして、上記空間８ａの場合と同じように、空間８ｂの側壁９ｂやシート７ｂを振動させて減衰する。さらに、減衰しない音波はハニカムコア６ｃの空間へ進入する。ハニカムコア６ｃは背面側の表面材１ｂにて閉じられている為に、クリーンルームの外へ騒音が伝わることは殆どない。

このように、本発明の吸音パネルは内側の表面材１ａに設けた穴３，３・・・から内部のハニカムコア６ａ，６ｂ，６ｃの仕切り空間８ａ，８ｂ，８ｃに進入して減衰することが出来る。そして、背面側の表面材１ｂには穴３，３・・・が設けられていないために、外へ騒音が伝わることはない。ここで、該膜４の具体的な性質は限定せず、樹脂製フイルムであったり、金属製のフイルムとすることも可能である。クリーンルーム内部で発生した騒音は、該薄膜４を振動させて穴３，３・・・からハニカムコア６ａに進入することが出来る。膜４を振動させるだけでも音のエネルギーは一部消費されて減衰することが出来る。

ところで、上記充填材２の構造・形態は限定されず、ロックウールやグラスウールを用いることも出来る。小さな穴３，３・・から進入した音波はロックウールやグラスウールにて直ちに減衰する。勿論、表面材１ａには薄い膜４が貼着され、ロックウールやグラスウールにチリやホコリが付着しないようにし、クリーンルーム内の超清浄空間を形成することが出来る。一方、該膜４は超清浄空間を形成するだけでなく、防水、調湿効果を備えている。

ところで、本発明のクリーンルームは上記吸音パネルを据付けて構成される。クリーンルームの具体的な構造は自由であるが、各吸音パネル間に隙間が生じないように、又床面及び天井面との間にも隙間が残らないようにシールされる。図５は吸音パネル１１と床面５との接合構造を示す具体例である。該吸音パネル１１の下端は床レール１２に嵌合して支持され、床レール１２にはアジャスター１３が配置され、アジャスター１３にて適当な高さにある支持板１４に載っている。

そして吸音パネル１１の下端部は床レール１２の両側片１５，１５に挟持され、側片先端に設けている気密ゴム１６，１６はパネル表面に当接し、隙間を残さない状態で密着している。側片１５はその中間部位にてアジャスター１３の基台１７の脚１８，１８が支持片１９，１９に係止することで、該側片１５，１５の外方向への倒れを防止し、パネル表面との間に隙間が生じないようにしている。

そして、先端に設けている気密ゴム１６はパネル表面に密着し、吸音パネル１１との間の気密性を保つことが出来る。同じく、床レール１２の底片２０の下面にも気密ゴム１６を設けていて、床面５との間の隙間を完全に無くし、気密性が保たれている。勿論、気密ゴム１６の代わりにシリコンシールをコーキングすることも可能である。

図６は吸音パネル１１と天井面との接合構造を示す具体例である。天井面には笠木２１が取付けられ、この笠木２１は本体部２２と補助部２３の２ピースから成り、概略Ｌ型断面をした本体部２２の上片２４は天井にネジ止めされ、取り付けされた本体部２２に該補助部２３が係止状態で取付けられている。勿論、補助部２３の取付けには何らネジを使用せず、上片２４に形成している係止部材に係止され、着脱自在となっている。

ところで、この笠木２１も本体部２２に補助部２３を取り付けした状態では断面が概略コ型を成し、両側片２５，２５の内側先端には床レール１２の場合と同じような凹溝が形成され、この凹溝には気密ゴム１６，１６が嵌合して取り付けられている。そして該気密ゴム１６はパネル表面に隙間なく接し、笠木２１と吸音パネル１１間の気密性を保っている。又上片２４の上面には同じく凹溝を形成し、この凹溝にも気密ゴム１６が嵌合して天井面と隙間なく接している。従って、床面部及び天井部からクリーンルーム内に外気が侵入することは出来ない。

そして、隣り合う吸音パネル１１，１１間にも隙間が生じないようにシールされている。例えば、特開平１１−２１７８８５号に係る「間仕切り等のパネル接合構造」をそのまま採用することも出来、その他の連結構造とすることも可能である。特開平１１−２１７８８５号に係る「間仕切り等のパネル接合構造」とは、パネルは補強材を枠組した枠体にペーパーコア等を充填材として収容し、両面には表面材を貼着してなり、パネル側部の縦補強材にはパネル中立面に対して対称に断面が概略Ｌ型をしたジョイント部を形成し、隣り合うパネルのジョイント部にて気密材を挟み込んで目地空間には断面コ型の目地材を嵌合し、目地材の脚先端をジョイント部に係止して連結している。

図７は騒音の周波数と吸音率を示すグラフである。
（１）は膜４を取付けていない場合。
（２）は表面材１ａとの間に隙間を介在し薄い膜４を取付けた場合。
（３）は表面材１ａに密着して薄い膜４を取付けた場合。
（４）は表面材１ａとの間に隙間を介在し厚い膜４を取付けた場合。
（５）は表面材１ａに密着して厚い膜４を取付けた場合。

ここで、上記隙間は約１０ｍｍとし、薄膜の厚さは０．０１ｍｍ、厚膜の厚さは０．１ｍｍとしている。このテストから、膜４が存在しない方があらゆる周波数に対して吸音効果があり、又膜４を取付ける場合には隙間を設けて薄膜を取付ける方が好ましい。勿論、本発明では上記膜４の厚さを特に限定するものではない。

本発明に係る吸音パネルの正面図、断面図、及び背面図。 本発明に係る吸音パネルの断面図。 本発明に係る吸音パネルの展開図。 本発明に係る吸音パネルの一部断面拡大図。 吸音パネルと床面の接合構造。 吸音パネルと天井の接合構造。 騒音の周波数と吸音率を示すグラフ。 従来の間仕切り装置。

符号の説明

１ 表面材
２ 充填材
３ 穴
４ 膜
５ 床面
６ ハニカムコア
７ シート
８ 空間
９ 側壁
10 穴
11 吸音パネル
12 床レール
13 アジャスター
14 支持板
15 側片
16 気密ゴム
17 基台
18 脚
19 支持片
20 底片
21 笠木
22 本体部
23 補助部
24 上片
25 側片

Claims (5)

1. 充填材の両面に表面材を貼着した間仕切り用パネルにおいて、上記正面側の表面材の一部に複数の小さい穴を貫通し、上記充填材は複数の空間に仕切った一定厚さのハニカムコアを複数枚積層した構造とし、ハニカムコアの間には減衰しない一部の音波が通過することが出来る複数の小さい穴を設けた薄いシートを介在し、そして表面材には膜を貼着したことを特徴とする薄膜付き吸音パネル。
2. 上記シートとしてアルミ箔又は樹脂フイルムを使用した請求項１記載の薄膜付き吸音パネル。
3. 上記膜を表面材との間に隙間を設けて取付けた請求項１、又は請求項２記載の薄膜付き吸音パネル。
4. 複数枚のパネルを配列し、各パネル間に隙間が生じないようにすると共に、床面及び天井面との間にも隙間を残さない接合構造にて据付けて成るクリーンルームにおいて、上記パネルは充填材の両面に表面材を貼着し、正面側の表面材の一部に複数の小さい穴を貫通し、上記充填材は複数の空間に仕切った一定厚さのハニカムコアを複数枚積層した構造とし、ハニカムコアの間には減衰しない一部の音波が通過することが出来る複数の小さい穴を設けた薄いシートを介在し、そして表面材には膜を貼着したことを特徴とするクリーンルーム。
5. 上記膜を表面材との間に隙間を設けて取付けた請求項４記載のクリーンルーム。
   

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