JP6148686B2 - 吸音パネル及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、吸音パネル及びこのような吸音パネルを製造する方法に関する。

閉鎖された環境内で発せられた音波が表面に当たるとき、エネルギーの一部は表面を透過し、一部は表面との衝突によって吸収され、また一部は環境内に反射される。

環境が大きな反射表面積を有する場合、環境における音響特性は大きく影響を受け、なぜなら環境内部で発生した音波は、エコー効果に類似の効果で増幅されるからである。

構造的な変更なしに環境の音響特性を改善するためには、エネルギーの大部分を吸収する１つ又は複数の吸音パネルを環境に設けることが知られている。

音響特性を修正するとき、環境の内面に吸音材料を内張りし、これら材料は、音響的のみならず、審美的観点からも適当な特性を有していなければならず、なぜなら内張り材料は建築物及び備え付け家具と融合しなければならないからである。

吸音材料は、音響エネルギーの少なくとも一部を吸収し、また反射するエネルギー量を減少する特性を有する。

例えば、壁に取付けられる既知の吸音パネルは、シートで裏打ちし、金属（例えば、アルミニウム）、プラスチック又は木材で形成した周縁フレームによって剛性を維持される発泡層により構成した構造を有する。シートは、一般的に、周縁フレーム周りに折返して、少なくとも見える側、縫い目又は他の継ぎ目を隠すようにする。しかし、吸音パネルが２つの見える側面を有するとき、シートの２つの端部部分がオーバーラップするゾーンでシートにおける継ぎ目を隠すのはより一層困難である。

他の既知のパネルにおいて、パッド層を、堅固な表面（例えば、金属、プラスチック又は木材で形成する）と組合せ、剛性及び／又は音響性能を高める。堅固な表面は、パッドの一方の側又はパッド自体の内部に配置し、サンドイッチ構造にすることができる。

特許文献１（米国特許第６，４９０，８２８号）は、オフィス環境に使用するパネル被覆について記載している。このパネル被覆は、装飾表面処理を施した外側層を有する。パネル被覆は、さらに、外側層に結合したポリマー材料を含む内側ベース層を有する。パネル被覆は、さらにまた外側層と内側層との間に設けた多孔質ウェブを含む補強層を有する。ポリマー材料としては、ポリエチレンテレフタレート、すなわちＰＥＴがある。パネル被覆を形成する方法は、同様に特許文献１に記載されている。

この特許文献１により設計された吸音パネルの第１の欠点は、フレーム又は支持表面の存在にある。これらパネルは、実際、大きな重量があり、取扱い、取付け及び支持が困難であり、さらに、フレーム又は支持表面はパネルにおける最もコストがかかる品目となることがよくある。

もう一つの欠点は、上述したように、吸音パネルは良好な吸音特性だけでなく建築物及び備え付け家具と融合しなければならないという理由から、審美的特性も求められるということにある。フレーム、及びパネルをカバーするのに使用するシートの２つの端部部分間の継ぎ目は負の要因であり、疑いもなく周囲環境との調和を欠く。

さらに、吸音パネルのフレーム（とくに、金属で形成した場合）吸音材料としては作用せず、音波が効果的に伝播する吸音パッドの表面積を減少することがよくある。

特許文献２（欧州特許第１６５７３７５号）は、ラミネートフロア又は他の用途用の遮音プレートを記載している。このプレートは、プレート厚みにわたり密度が連続的に変化し、また木製繊維、粘着繊維及び／又は支持繊維による結合剤、並びに再生プラスチック材料の混合物により構成する。

米国特許第６，４９０，８２８号明細書 欧州特許第１６５７３７５号明細書

本発明は、構成及び設置が比較的簡単であり、また上述の問題点のうち少なくとも１つを解決する吸音パネルを得ることを目的とする。

本発明の発明者は、密度が外側層の近傍でより高くなり、中心層の近傍でより低くなる可変密度を有するパッド層を備える吸音パネルにより問題を解決できるという驚くべき発見をした。外側層の近傍でより高くなる密度が、吸音性能に悪影響を与えることなくパネルの剛性を大幅に増加させる。好適には、パネルはほぼ対称的な断面を有するものとする。とくに、第１外側層の近傍における密度は、第２外側層の近傍における密度とほぼ同一にする。パネルは、好適には、厚さが減少した端縁をパネルの周縁の少なくとも一部に沿って設ける。好適には、減少した厚さの端縁をパネルの全周にわたり設ける。厚さが減少した端縁は、パネルの剛性を大きく高める。

好適には、パネルは対称的断面形状にする。パネルの形状は、デュアルレンズ形状とも称することができる。換言すれば、この形状は、互いに閉じた形状となるよう結合した２個のレンズに類似する。異なる用語では、本発明によるパネルは、デュアルシェル形状とも称することができる。この表現の下では、互いに結合した２個のシェル（貝殻形状）を設けることになる。

いずれにせよ、端縁近傍で外方に凸であるパネル表面の形状は、デフューザとして作用するので、音響特性を改善するのに寄与する。音は、全体的に平面状の表面とは異なり、不均一に反射する。

次に、増大した剛性によれば、フレームなしにパネルを使用し、ねじ（代表的には共通する木製ねじ）又は他の固着素子を直接パネル自体に固着して実施することができるようになる。さらに、より大きい剛性に起因して、ほぼ平面状の形態に維持できるほぼ平坦なパネルが得られる。

本発明の第１態様によれば、本発明は、熱結合合成繊維を含むパッド層を備える吸音パネルを提供し、前記パッド層は、第１外側表面及び第２外側表面及び第１厚さを有し、前記パネルは、第１外側表面と第２外側表面との間に異なる材料の層を何ら含まずに前記パッド層で形成し、パネルの少なくとも一部における前記パッド層は、前記第１及び第２の外側表面に交差する方向に可変の密度を有し、前記密度は、前記第１及び第２の外側表面の近傍でより高く、最内側層近傍でより低くなるよう構成し、これにより硬質の外側表面を得る。すべての厚さは、パネルの外側表面に交差する方向に測ると理解されたい。すべての測定値において、他に断りのない限り、用語「約」を前置する。

本発明の実施形態において、前記第１外側表面の近傍における密度は、前記第２外側表面の近傍における密度とほぼ等しいものとする。

本発明の実施形態において、前記パネルの前記少なくとも一部では、前記第１厚さの約１０％の厚さを有する外側層の重量は、前記少なくとも一部における重量の約２０％〜３０％とする。

本発明の実施形態において、前記パネルの前記少なくとも一部では、前記第１厚さの約２０％の厚さを有する外側層の重量は、前記少なくとも一部における重量の約２５％〜４５％とする。

本発明の実施形態において、吸音パネルは、さらに、前記パッド層の前記第１外側表面に対面する第１織物層及び、前記パッド層の前記第２外側表面に対面する第１織物層を備える。

好適には、前記パッド層は、前記第１厚さより小さい第２厚さを有する端縁を前記パネルの周縁の少なくとも一部に設けるよう整形する。

前記第２厚さは、前記パネルの中央位置で測った前記第１厚さの約５％〜約２０％の範囲内とすることができる。

前記端縁は、前記第１外側層及び第２外側層の近傍における密度とほぼ等しいか又はそれより高い密度を有することができる。好適には、端縁は、前記第１及び第２の外側層の近傍の密度よりかなり高い密度を有する。例えば、端縁密度は、第１及び第２の外側層近傍の密度の２倍とすることができる。

好適には、パネルは、音響性能を向上させるため、前記端縁の近傍で外方に凸をなす形状とする。

本発明の実施形態において、前記熱結合合成繊維は、ポリエステル繊維を有する。

好適には、前記パッド層の前記第１及び第２の外側表面と、前記各織物層との間に配置した粘着層を備える。

本発明による吸音パネルは、前記第１厚さより小さい厚さを有する１個又は複数個の凹所を設けることができる。凹所には、例えば、ねじ等の固着部材用の１個又は複数個の孔を設けることができる。

本発明の実施形態において、フィンを設ける。このようなフィンは支持フレームの孔に貫入するよう構成する。

本発明の第２の態様によれば、本発明は、吸音パネルを製造する方法を提供し、この方法は、
a) 熱結合合成繊維を含むパッド層を準備するパッド層準備ステップであって、前記パッド層は、第１外側表面及び第２外側表面及び初期厚さを有し、前記パネルの少なくとも一部で前記パネルは、第１外側表面と第２外側表面との間に異なる材料の層を何ら含まずに前記パッド層で形成する、該パッド層準備ステップと、
b) 前記パネルの少なくとも一部で前記初期厚さから第１厚さに変化させるよう前記パッド層を処理する処理ステップであって、前記パネルの少なくとも一部における前記パッド層は、前記第１及び第２の外側表面に交差する方向に可変の密度を有し、前記密度は、前記第１及び第２の外側表面の近傍でより高く、最内側層近傍でより低くなるよう処理する、該処理ステップと
を有する。

前記処理ステップは、
c) 前記パッド層の前記第１外側表面に対面して第１織物層を、及び前記パッド層の前記第２外側表面に対面して第１織物層を載置するステップと、
d) 前記パッド層を予加熱するステップと、
e) 前記パネルの周縁における少なくとも一部で、前記第１及び第２の織物層に関連して前記パッド層に圧力を加えて前記パッド層を成形する成形ステップであって、前記パッド層の厚さが、前記パネルの前記少なくとも一部で前記初期厚さから第１厚さに変化するよう成形する、該成形ステップと
を含む

本発明方法は、さらに、以下のステップ、すなわち
f) 前記パッド層（２０）と前記各織物層（１１，１２）との間に粘着層（１３）を堆積するステップ、
g) 端縁の端部を仕上げるよう前記端縁を整形するステップ、及び
h) 厚さを減少させた少なくとも１個の凹所（１１０，１２０）が存在する場所に少なくとも１個の孔をドリル穿孔するステップ
のうち１つ又はそれ以上を有する。

好適な実施形態において、粘着層はファブリック層の内側に堆積させる。

本発明の実施形態による吸音パネルの線図的平面図である。 本発明による成形ステップ前のパッド層の軸線方向における部分断面図である。 図１のパネルにおける種々の層を示す。 図１によるパネルの一部の線図的縦断面図である。 本発明の態様による成形ステップを行う装置を略図的に示す。 本発明の他の実施形態による吸音パネルを示す。 本発明の他の実施形態による吸音パネルを示す。 本発明の他の実施形態による吸音パネルを示す。 図６によるパネルをフレームに組付ける組立体を示す。 パネル重量の厚さに対する重量割合変化を示すグラフである。 パネルを半分にし、パネル重量の厚さに対する重量割合変化を拡大して示すグラフである。 本発明の一実施形態によるパネルの円形サンプルに対する法線入射に関する周波数（Ｈｚ）対吸音係数のグラフである。 パネルの幾つかの異なる比較サンプルに対する法線入射に関する周波数（Ｈｚ）対吸音係数のグラフである。

図１，２及び３につき説明すると、本発明は、適当な形状を有するパッド層２０を備える吸音パネル１に関する。パッド層は熱結合合成繊維１０を有する。本発明の実施形態において、パッド層２０は合成繊維１０のみで形成する。有益には、本発明のパネル１は、パッド層２０の互いに対向する第１外側表面２０Ａ及び第２外側表面２０Ｂに対面する第１織物層１１及び第２織物層１２を有する。パッド層２０は、好適には、パネル１の中央位置におけるパッド層厚さより小さい厚さの端縁１４を有する形状にする。端縁１４は、パネルの全周にわたる連続端縁とする、又は全周の一部にのみ設けることができる。厚さが減少した端縁１４は、パネルの剛性を大きく高める。

好適には、パネル１は対称的断面形状にする。好適には、パネル形状は「デュアルレンズ」形状と称することができる。換言すれば、パネルの形状（少なくとも端縁１４の近傍における形状）は、鏡対称に閉じるように互いに結合した２個のレンズに類似する。異なる用語では、本発明によるパネル１はデュアルシェル形状とも称することができる。端縁１４に沿って閉じた構成となるよう互いに結合した２つのシェル（貝殻）のように見える。

いずれにせよ、パネル表面の形状は端縁１４の近傍で外方に凸をなし、デフューザとして作用するので、音響特性を改善するのに寄与する。音は、全体的に平面状の表面とは異なり、不均一に反射する。

パネル１はほぼ長方形の形状（図１参照）、又は正方形（実質的に図６ａ、６ｂ及び６ｃに示す）、円形、卵形、楕円形、三角形、台形等のような他の形状とすることができる。

一実施形態において、熱結合合成繊維１０は、ポリエステル繊維を有する。一実施形態において、熱結合合成繊維１０はポリエステル繊維のみとする。

繊維１０は、処理前には約１０ｋｇ／ｍ^３〜約１００ｋｇ／ｍ^３の範囲内の、例えば、約３０ｋｇ／ｍ^３〜約６０ｋｇ／ｍ^３の範囲内の密度を有することができる。

本発明の好適な実施形態において、繊維１０は、約４４±５ｋｇ／ｍ^３にほぼ等しい密度を有することができる。

処理前の平均密度は、約７２±１０ｋｇ／ｍ^３ である。

好適には、繊維１０は、約２０μｍ（ミクロン）〜約５０μｍ（ミクロン）の直径、好適には、約３０μｍ（ミクロン）〜約３５μｍ（ミクロン）の直径を有する。

繊維１０は、約−４０℃〜約８０℃の温度範囲内で使用することができる。

好適には、繊維は、無毒かつ無刺激性のものとする。さらに、繊維は完全に再利用可能とする。

本発明による吸音パネル１は、パッド層２０の第１表面２０Ａに対面する第１織物層１１を有する。吸音パネル１は、さらに、パッド層２０の第２表面２０Ｂに対面する第１織物層１２を有する（図３参照）。

好適には、織物層１１，１２もポリエステルで形成する。

好適には、織物層は、経糸及び緯糸につき７５０ｄｔｅｘの番手の弾性風合いを有する糸で織成する。この構成は、ちりめん織機を使用して１メートル当たり１６００本の経糸及び１５００本の緯糸により形成する。１平方メートル当たりの重量は約３００ｇとすることができる。一実施形態において、織物は難燃性トレビラＣＳタイプとする。

本発明によれば（図３参照）、パネル１は、パッド層２０と各織物層１１及び１２との間に粘着層１３を設ける。

とくに、粘着層１３は、有利には、織物層上に延展によって塗布するのが好ましい接着層とする。

パネル１は、中央位置Ｐ（図１参照）において、好適には約２ｃｍ〜約７ｃｍの第１厚さＳＰ１を有する。一実施形態において、第１厚さは約３.４ｃｍ〜約３.７ｃｍとする。

本明細書、特許請求の範囲において、用語「中央位置Ｐ」は、パネルの中央領域の内側に位置する部分を意味すると理解されたい。用語「中央領域」は、パネルの周縁及び遷移輪郭から十分距離がある領域を意味すると理解されたい。例えば、長辺に平行な第１軸線及び短辺に平行な第２軸線を有する長方形形状のパネルの場合、中央領域は、第１軸線及び第２軸線に関して対称的なほぼ長方形領域である。中央領域は、２×Ｌ１に等しい幅（Ｌ１はパネルの幅の約３０％）を有し、また２×Ｌ２に等しい長さ（Ｌ２はパネルの高さの約３０〜４０％）を有する。図１において、パネル１の中央領域を例えば、破線で示す。正方形のパネルに対しては、中央領域は、パネルの中心に中心を有する正方形領域であり、パネル側壁の約５０％に等しい長さの側壁を有する。円形形状のパネルの場合、中央領域は、パネルの中心に中心を有する円形領域であり、パネル直径の約５０％に等しい直径を有する。中央領域において、締着凹所（例えば、図１に示すような凹所１１０及び１２０であり、後で説明する）を設けることができるが、これら小さい厚みの局部的凹所は、中央領域におけるパネル厚さ評価目的のために考慮してはならない。

とくに、図４につき説明すると、本発明によれば、有利にはパネル１は、第１厚さＳＰ１よりも小さい第２厚さＳＰ２を有する端縁１４を設けるよう整形する。この端縁は、例えば、約０.５〜２.０ｃｍの幅Ｌ３（図４参照）を有する。

本発明によれば、端縁１４の近傍の第２厚さＳＰ２は、第１厚さＳＰ１の約５％〜２０％とする。一実施形態において、端縁１４の近傍の第２厚さＳＰ２は２ｍｍ〜７ｍｍとする。

本発明によれば、端縁１４はパネル１の周縁の少なくとも一部に成形する。

好適には、端縁１４はパネル１の周縁全体に沿って成形する。

本発明によれば、パネル１は遷移厚さＳＰ３を有し、この遷移厚さＳＰ３は端縁１４と中央位置Ｐとの間の距離に基づいて変動する。

とくに、遷移厚さＳＰ３は、第２厚さＳＰ２の値から第１厚さＳＰ１の値まで端縁１４からの距離の増加に伴ってほぼ対数関数的に増加する。

パネル１は、中央位置Ｐからスタートして端縁１４まで進むにつれて異なる密度値を有する。最大密度は図４でより濃い領域で示し、この場所では繊維は密接し、より圧縮されている。

さらに好適には、パッド層２０は、パネルの少なくとも１つの部分（例えば、中央領域Ｐ）は可変密度を有し、２つの外側表面２０Ａ，２０Ｂの近傍でより高い密度になり、中央（又は最内側）層の近傍でより低い密度となるようにする。

図８及び９のグラフは、パーセント表示でこの密度の差を示す。とくに、図８に示すグラフでは、重量の％をｘ軸に沿って、及び厚さの％をｙ軸に沿って示す。図８のグラフは、ハッチング領域、連続太線曲線、及び細破線を示す。

細破線はほぼ直線であり、何ら大きな処理、とくに何ら圧縮を受けない既知のパッド層の基準値を表す。

連続太線は織物層がない状態の本発明によるパネルのパッド層における厚さ及び重量（パーセント表示）の平均的推移を示す。本発明によるパッド層の最外側層（約１０〜２０％にも達する）において、重量は内側層よりも重い。より具体的には、パネルの総重量の約１０％の厚さを有する外側層の重量％は、総重量の約２０〜２５％である。

本発明の発明者は、裏打ち織物なしのサンプルで様々な計算を行い、また幾つかのケースでは図８のグラフに示す実線からの偏差に注目した。測定で得られた値をプロットすることによって、多くの測定値が納まる領域（図８におけるハッチング領域）を同定した。

図９は、図８の一部の拡大スケールである。とくに、内側又はコアよりも密度が大きい外側層（又はスキン）を有する本発明のパッド層の厚さにおける半分の部分に関する。

好適には、中央位置Ｐにおけるパッド層２０は、約４０ｋｇ／ｍ^３〜約９０ｋｇ／ｍ^３の範囲内の密度、好適には約７４±１０ｋｇ／ｍ^３の密度を有する。

これとは異なって、端縁１４に沿うパッド層２０は、約３５０ｋｇ／ｍ^３〜約９００ｋｇ／ｍ^３の範囲内の密度、好適には約５３０±２０ｋｇ／ｍ^３の密度を有する。

本発明によれば、有利にも、生じた構造は何ら支持フレームを必要としない。実際端縁１４は高密度であり、かなり堅固でフレームとして機能する。さらに、高密度でほぼ閉じたデュアルシェルを生じ、このデュアルシェルは、中密度層及び低密度のパッド層をカバーする。本発明によるパネルの硬質剛性の外側表面及び／又は端縁及び／又は圧縮領域にセルフタッピンねじをねじ込む。

本発明による吸音パネルは、パッド層に何らの支持パネルをも必要としないことに留意されたい。換言すれば、パッド層は第１外側表面及び第２外側表面を有し、また第１外側表面と第２外側表面との間に異なる材料による他の層が一切なく、パッド層で形成する。パッド層は、パネルの少なくとも一部分では、第１外側表面及び第２外側表面に交差する方向に可変の密度を有する。密度は、第１及び第２の外側表面の近傍でより高くなり、内側層の近傍でより低くなる。密度は、好適には、外側表面からパネルに中心にある層に向かって一定に減少するようにする。密度は一方の外側表面（２０Ａ）から反対側の外側表面（２０Ｂ）までほぼ対称的になるようにする。

さらに、本発明によるパネルは、一実施形態において、カバーシートを使用しないので、シートの端部部分相互を継合せる必要は全くない。実際、カバーは、一実施形態において、パッド層２０と一体をなす織物層１１及び１２により構成する。したがって、審美的特徴は特に魅力的なものにし、周囲環境の特徴と（色及び形状の双方に関して）調和することができる。他の実施形態において、２つの織物層１１，１２に対して代替的に又は付加的に、パネルをカバーし、また種々の要件に適合する着脱可能なカバー（図面には示さない）を設けることができる。例えば、企業のロゴ、画像又は装飾を施した独自カバーを設けることができる。さらに、有利には、本発明による吸音パネルの端縁１４は、少なくとも部分的に吸音材料として作用し、また音波が反射するのを防止する。実際、端縁は、異なる密度及び異なる機械的特性であっても、中心部分と同一の材料で形成する。

本発明の一実施形態において、吸音パネル１は、少なくとも１個の締着凹所１１０，１２０（図１参照）を、例えば、端縁１４と中心位置Ｐとの間に配置して設ける。凹所１１０，１２０は、端縁厚さＳＰ２の前後の厚さに等しい中央部及び端縁１４の近傍の遷移厚さＳＰ３にほぼ対応する厚さの遷移部を有する。

換言すれば、凹所１１０，１２０はパネルの厚さが減少したゾーンであり、このゾーンは、締着装置のために、及び／又は端縁得られる剛性に加えてさらに剛性を付加するために、及び／又はパネルの表面を装飾するために使用する。

他の実施形態によれば、パネル１はパネルの周縁から外方に突出する端縁フィン１５を有する。これらフィン１５は、支持フレーム１６における対応の溝孔１７に貫入するよう構成する。

図６ａ，６ｂ及び６ｃは、ほぼ等しい間隔で離間し、また外方に突出するフィン１５を有するほほ正方形の形状を有するパネル１を示す。図７はフィン１５を有する２個のパネル１を示し、これらパネル１は、２個の垂直材１６ａ及び３個の水平交差部材１６ｂを有するフレーム１６に取付ける。垂直材及び水平交差部材は、２つ又はそれ以上のほぼ正方形又は長方形であって、２つ又はそれ以上のパネル１を収容及び保持できるフレームを形成するよう構成する。このようにして、部屋を分割し、また騒音を防止するパーティションを設ける。

本発明は、他の態様によれば、吸音パネルを製造する方法に関する。

第１ステップ(ａ)では、熱係合した合成繊維１０を有する、又は全体的に熱係合した合成繊維１０で形成したパッド層２０を準備する。パッド層２０は、ほぼ一定の初期厚さＳＰ０を有し、この初期厚さＳＰ０は成形後の中央領域におけるパッド層の厚さＳＰ１よりも大きい。ＳＰ０は約６０ｍｍとすることができる。

パネルを製造する方法のステップ(ｂ)では、第１織物層１１をパッド層の第１外側表面に対面するよう載置し、また第２織物層１２をパッド層２０の第２外側表面に対面するよう載置する。

ステップ(ｂ)の前に、有利には粘着層１３を織物層１１，１２とパッド層２０との間に堆積させ、織物層１１，１２をパッド層に対して良好な粘着が確実にできるようにする。

方法のステップ(ｃ)では、パッド層２０及び織物層１１，１２の組合せを予加熱する。

好適には、パッド層２０の予加熱は、約１３０℃〜１７０℃の温度Ｃ１、好適には、約１５０℃で所定時間インターバルΔｔｉにわたり行う。

時間インターバルΔｔｉは、約２分〜約５分の範囲内、例えば、Δｔｉは約３.５分とすることができる。

好適には、粘着層１３は、接着剤層（好適には、ＰＥタイプ）とし、織物層に延展により塗布する。

パッド層２０の予加熱（パッド層を柔らかくし、またとくに、両側の側面を変形可能にする）は、粘着層１３の存在とともに、パッド層２０と織物層１１，１２との間の結合をより一層強力にするのに役立つ。

パネル１を製造する方法の更なるステップでは、圧力Ｐ１をパネル１の周縁の少なくとも一部で第１及び第２の織物層１１，１２に加えることによってパッド層２０を成形するステップ(ｄ)が考えられる。好適には、圧力Ｐ１はパネル１の周縁全体に沿って加える（図５参照）。

加える圧力ｐ１は、約１５０トン／ｍ^２〜２５０トン／ｍ^２の範囲であり、例えば、２２０トン／ｍ^２とする。

周縁の一部に沿って（又は好適には、周縁全体に沿って）加える圧力により、減少した厚さの周端縁１４を成形する。さらに、加える圧力により、第１及び第２の織物層を展伸させ、（予加熱した）パッド層２０の中央領域（及び端縁に至るまで）を圧縮し、端縁近傍のゾーンは別としてほぼ均一厚さＳＰ１のパネルを得る。したがって、パネルの厚さは厚さＳＰ０（約６ｃｍ又は約４ｃｍ）から厚さＳＰ１（約３.５ｃｍ）まで変化し、この変化は、織物層１１，１２により加わる張力に起因して、またパッド層２０が予加熱され、したがってより容易に変形可能になるという事実に起因して生ずる。

このようにして、厚さＳＰ２の端縁１４が成形される。成形の終了時に厚さＳＰ２は、パネル１の中央位置Ｐにおけるパッド層２０の第１厚さＳＰ１の約５％〜２０％の間の値となる。

本発明によれば、加熱ステップ(ｂ)及び成形ステップ(ｄ)により、織物層１１，１２とパッド層２０の中央位置Ｐに対する最外側ゾーンとの間で圧密化を生じ、パネル１を端縁１４に沿って硬化する。粘着層１３はパッド層と織物層との間の端縁１４全体に沿う結合を補強するのに役立ち、したがって、端縁１４の剛性を増加する。

本発明による方法において、端縁１４を成形するステップ(ｄ)は、頂部プレート１０１及び底部プレート１０２を有する装置１００（図５参照）により行うことができる。

好適には、プレート１０１及び１０２は、互いに対面し、また端縁１４の圧力Ｐ１を加え、印加圧力又は所望厚さに達するまで圧力を加えることができる対応のフレーム１０３及び１０４を有する。

好適には、プレート及びフレームは、金属、例えばアルミニウム又はスチールで形成する。

好適には、プレート１０１，１０２は、端縁１４と中央位置Ｐとの間に位置する領域に上述の圧力Ｐ１を加えてそれぞれ凹所１１０，１２０を生ずることができる対応の対面凸部１０５を有する。

成形ステップ(ｄ)に続いて、好適には、端縁１４の端部を仕上げる更なる端縁整形ステップ(ｅ)を行う（この場合、必要であれば、フィン１５を成形する）。

パネルを吊るすことができるようにするため、更なるステップ(ｆ)として、凹所１１０，１２０が存在する位置でパネル１にドリル穿孔ステップが考えられる。上述の端縁整形ステップは、それに続いて凹所領域のドリル穿孔を行うか、ドリル穿孔と同時に行うことができる。

有利なことに、本発明によれば、ドリル穿孔ステップ(ｆ)によって生じた孔により、パネルを壁に固着するか、又はパネルを適当なフック、結着材、又は自己支持構体によって吊るすことができる。

より有利には、端縁整形ステップ及びドリル穿孔ステップは、圧力Ｐ１でのプレスステップと同時に行うことができる。

本発明によるパネル１の重量が軽いことによって、パネルを吊す、又は結合するのに必要な支持手段はすべて容易に設けることができる。

好適には、パッド層２０及び織物層１１，１２は不燃性材料で形成する。

好適には、パッド層２０及び織物層１１，１２は抗菌材料で処理する。

結論として、本発明によるパネルは多くの利点が得られる。

端縁がフレームとして作用するので何ら支持フレームを必要としない。パネルの端縁で連結される連続外側表面層が得られ、この外側表面層は高密度繊維で形成されるためほぼ硬質である。このような連続外側表面層は、パネルに高い剛性を与える。それはある種幾分硬質のシェルを成形する。シェル内の材料はパネルの最内側部分に向かって減少する密度を有する。

（少なくとも一実施形態において）カバーシートは不要と考えられるので、シートの端部部分相互に結合は何ら必要ではなく、実際カバーはパッド層に一体のピースをなす織物層で構成する。

審美的特徴は特に魅力的なものにし、また周囲環境の特徴に調和させることができる。

さらに、端縁は、少なくとも部分的に吸音材料として作用し、音波の反射を防止する。

従来技術のパネルと比べると極めて軽量であるため、壁若しくは天井に対する吊下げ、又は支持ベースに対する結合を容易にすることができる。

パネルの重量が軽いことにより、パネルを吊るす又は結合するのに必要な支持手段を容易に設けることができる。

全体的にポリエステルで形成できるため、１００％再生利用可能である。

本願人は吸音試験を実施した。とくに、本願人は、先ず、整形せず、ＳＰ０に等しいほぼ一定の厚さを有し、ほぼ一定の密度を有する吸音材料の層を試験した。次に、本願人は、同一の試験を本発明によるパネル、すなわち、整形した端縁、端縁及び外側表面近傍で厚さが薄くかつ高密度を有するパネルで行った。驚くべきことに、本願人は、本発明によるパネルは、整形していない同様の吸音材料層に比べて音声周波数レンジでほぼ不変の吸音特性が得られることを見出した。

さらに本願人は他の試験を実施した。法線入射の吸音係数を国際標準であるUNI EN ISO 10534-2に準拠して準備したクント管内で計算した。図１０及び１１のグラフは、どのように本発明によるパネルが部屋の音響に影響するかを示す。試験用に本発明の一実施形態によるパネルの円形サンプルを使用した。サンプルは約４４.５ｍｍとし、また端縁から全厚までの遷移を生ずる領域ではなく、パネルのほぼ中心（この場合、パネルは全厚が約３７ｍｍ）で採取した。サンプルを採取したパネルは、パッド層、パッド層における第１及び第２の外側表面と２つの織物層との間に配置した２つの粘着層を有するものとした。上述したように、サンプルの厚さは織物層及び粘着層を含めて約３７ｍｍであった。

図１０のグラフから推察されるように、幾分少ない厚さであっても、通常減衰させるのが困難である低い音に特徴がある低周波数（約５００Ｈｚ未満）を吸収するのにうまく作用する。

本発明によるパネルは、一般的に人の声であり、あらゆる職場で現れる中間レンジ周波数（５００〜２，０００Ｈｚ）を極めてうまく吸収する。その性質上大部分が既に壁、備え付け家具、及び部屋内に存在する人によって吸収される高周波数（２，０００Ｈｚより高い周波数）をパネルは反射し、吸収は徐々に少なくなる傾向がある。

このように得られた結果は、総合的に環境音の自然平衡と判断される。

図１１は、異なる材料の円形サンプルに対して行った試験から得られた幾つかのグラフを示す。試験条件はすべての試験した材料に対して同一に維持した。とくに、以下の材料のパッド、すなわち(ａ)ポリエステル繊維（約４０ｋｇ／ｍ^３の平均密度）、(ｂ)ロックウール（約７０ｋｇ／ｍ^３の平均密度）、(ｃ) メラミン（約１０ｋｇ／ｍ^３の平均密度）、(ｄ)難燃性メラミン（約１０ｋｇ／ｍ^３の平均密度）を試験した。

図１１は、本発明が低周波数（５００Ｈｚ未満）を吸収するのに良好な性能を有していることを示す。約１，６００Ｈｚより高い周波数における性能は比較サンプルとほぼ同一であった。極めて高い周波数（２，０００Ｈｚより高い周波数）では比較材料よりも低い性能であった。

Claims (15)

1. 熱結合合成繊維（１０）を含むパッド層（２０）を備える吸音パネル（１）であって、前記パッド層（２０）は、第１外側表面（２０Ａ）、第２外側表面（２０Ｂ）及び第１厚さ（ＳＰ１）を有し、前記パネル（１）は、前記第１外側表面（２０Ａ）と前記第２外側表面（２０Ｂ）との間に異なる材料の層を何ら含まずに前記パッド層（２０）で形成し、パネルの少なくとも一部（Ｐ）における前記パッド層は、前記第１及び第２の外側表面（２０Ａ，２０Ｂ）に交差する方向に可変の密度を有し、前記密度は、前記第１及び第２の外側表面（２０Ａ，２０Ｂ）の近傍でより高く、最内側層近傍でより低くなるよう構成されており、
   前記パッド層（２０）は、前記第１厚さ（ＳＰ１）より小さい第２厚さ（ＳＰ２）を有する端縁（１４）を有し、該端縁（１４）は前記パネル（１）の周縁全体に沿って延在しており、
   前記第１外側表面（２０Ａ）及び前記第２外側表面（２０Ｂ）は、前記パネルの少なくとも一部（Ｐ）から前記端縁（１４）まで、前記第１及び第２の外側表面（２０Ａ，２０Ｂ）に交差する方向において対称形状となっており、
   前記パネル（１）は、前記第１厚さ（ＳＰ１）と前記第２厚さ（ＳＰ２）の間の遷移厚さ（ＳＰ３）を有し、
   該遷移厚さ（ＳＰ３）は、前記第２厚さ（ＳＰ２）から前記第１厚さ（ＳＰ１）まで、前記端縁（１４）からの距離の増加に伴って徐々に大きくなるように構成されており、前記パネル（１）は、前記第２厚さ（ＳＰ２）から前記第１厚さ（ＳＰ１）に向けて外側に凸となる形状となっている、吸音パネル。
2. 請求項１記載の吸音パネル（１）において、前記第１外側表面（２０Ａ）の近傍における密度は、前記第２外側表面（２０Ｂ）の近傍における密度とほぼ等しいものとする、吸音パネル。
3. 請求項１又は２記載の吸音パネル（１）において、前記パネル（１）の前記少なくとも一部（Ｐ）では、前記第１厚さ（ＳＰ１）の約１０％の厚さを有する外側層の重量は、前記パネルの前記少なくとも一部（Ｐ）の重量の約２０％〜３０％とする、吸音パネル。
4. 請求項１又は２記載の吸音パネル（１）において、前記パネル（１）の前記少なくとも一部（Ｐ）では、前記第１厚さ（ＳＰ１）の約２０％の厚さを有する外側層の重量は、前記パネルの重量の約２５％〜４５％とする、吸音パネル。
5. 請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の吸音パネル（１）において、さらに、前記パッド層（２０）の前記第１外側表面（２０Ａ）に対面する第１織物層（１１）及び、前記パッド層（２０）の前記第２外側表面（２０Ｂ）に対面する第２織物層（１２）を備える、吸音パネル。
6. 請求項１記載の吸音パネル（１）において、前記第２厚さ（ＳＰ２）は、前記パネル（１）の中央位置（Ｐ）で測った前記第１厚さ（ＳＰ１）の約５％〜約２０％の範囲内である、吸音パネル。
7. 請求項６記載の吸音パネル（１）において、前記端縁（１４）は、前記第１外側層及び第２外側層の近傍における密度とほぼ等しいか又はそれより高い密度を有する、吸音パネル。
8. 請求項１〜７のうちいずれか一項に記載の吸音パネル（１）において、前記熱結合合成繊維（１０）は、ポリエステル繊維を有する、吸音パネル。
9. 請求項５記載の吸音パネル（１）において、さらに、前記パッド層（２０）の前記第１及び第２の外側表面（２０Ａ，２０Ｂ）と、それぞれの前記織物層（１１，１２）との間に配置した粘着層（１３）を備える、吸音パネル。
10. 請求項１〜９のうちいずれか一項に記載の吸音パネル（１）において、前記第２厚さ（ＳＰ２）を有する１個又は複数個の凹所（１１０，１２０）を設ける、吸音パネル。
11. 請求項１に記載の吸音パネル（１）において、
    前記遷移厚さ（ＳＰ３）は、前記第２厚さ（ＳＰ２）から前記第１厚さ（ＳＰ１）まで、前記端縁（１４）からの距離の増加に伴ってほぼ対数関数的に増加する、吸音パネル。
12. 請求項１〜１１のうちいずれか一項に記載の吸音パネル（１）において、支持フレーム（１６，１６ａ，１６ｂ）の孔（１７）に貫入するよう構成したフィン（１５）を備える、吸音パネル。
13. 吸音パネル（１）を製造する方法において、
    a) 熱結合合成繊維（１０）を含むパッド層（２０）を準備するパッド層準備ステップであって、前記パッド層（２０）は、第１外側表面（２０Ａ）及び第２外側表面（２０Ｂ）並びに初期厚さ（ＳＰ０）を有し、前記パネル（１）の少なくとも一部（Ｐ）で前記パネル（１）は、前記第１外側表面（２０Ａ）と前記第２外側表面（２０Ｂ）との間に異なる材料の層を何ら含まずに前記パッド層（２０）で形成する、該パッド層準備ステップと、b) 前記パネル（１）の少なくとも一部（Ｐ）で前記初期厚さ（ＳＰ０）から第１厚さ（ＳＰ１）に変化させるよう前記パッド層（２０）を処理する処理ステップであって、前記パネルの少なくとも一部（Ｐ）における前記パッド層は、前記第１及び第２の外側表面（２０Ａ，２０Ｂ）に交差する方向に可変の密度を有し、前記密度は、前記第１及び第２の外側表面（２０Ａ，２０Ｂ）の近傍でより高く、最内側層近傍でより低くなるよう処理する、該処理ステップと、を有し、
    前記パッド層（２０）は、前記第１厚さ（ＳＰ１）より小さい第２厚さ（ＳＰ２）を有する端縁（１４）を有し、該端縁（１４）は前記パネル（１）の周縁全体に沿って延在しており、
    前記第１外側表面（２０Ａ）及び前記第２外側表面（２０Ｂ）は、前記パネルの少なくとも一部（Ｐ）から前記端縁（１４）まで、前記第１及び第２の外側表面（２０Ａ，２０Ｂ）に交差する方向において対称形状となっており、
    前記パネル（１）は、前記第１厚さ（ＳＰ１）と前記第２厚さ（ＳＰ２）の間の遷移厚さ（ＳＰ３）を有し、
    該遷移厚さ（ＳＰ３）は、前記第２厚さ（ＳＰ２）から前記第１厚さ（ＳＰ１）まで、前記端縁（１４）からの距離の増加に伴って徐々に大きくなるように構成されており、前記パネル（１）は、前記第２厚さ（ＳＰ２）から前記第１厚さ（ＳＰ１）に向けて外側に凸となる形状となっている、方法。
14. 請求項１３記載の方法において、前記処理ステップは、
    c) 前記パッド層（２０）の前記第１外側表面（２０Ａ）に対面して第１織物層（１１）を載置し、また前記パッド層（２０）の前記第２外側表面（２０Ｂ）に対面して第２織物層（１２）を載置する載置ステップと、
    d) 前記パッド層（２０）を予加熱する予加熱ステップと、
    e) 前記パネル（１）の周縁における少なくとも一部で、前記第１及び第２の織物層（１１，１２）に関連して前記パッド層（２０）に圧力（Ｐ１）を加えて前記パッド層（２０）を成形する成形ステップであって、前記パッド層（２０）の厚さが、前記パネルの前記少なくとも一部（Ｐ）で前記初期厚さ（ＳＰ０）から第１厚さ（ＳＰ１）に変化するよう成形する、該成形ステップと、を含む、方法。
15. 請求項１３又は１４記載の方法において、さらに、以下のステップ、すなわち
    f) 前記パッド層（２０）とそれぞれの前記織物層（１１，１２）との間に粘着層（１３）を堆積する堆積ステップ、
    g) 端縁（１４，１５）の終端を仕上げるよう前記端縁を整形する整形ステップ、及び
    h) 厚さを減少させた少なくとも１個の凹所（１１０，１２０）が存在する場所に少なくとも１個の孔をドリル穿孔する穿孔ステップ
    のうち１つ又はそれ以上を有する、方法。

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