JP6453649B2 - 段ボール紙製の天井パネル - Google Patents

Description

本発明は、建材に関し、特に、音響天井タイルに関する。

吊り天井は、格子素子間の空間を閉鎖する吊り金属格子、パネルまたはタイルを慣例上備える。通常は、パネルは音響を吸収するために選択された材料および／または表面処理により構成される。音声を吸収するパネルの能力は、通常、そのノイズ低減係数（Ｎｏｉｓｅ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ、ＮＲＣ）として報告される。ＮＲＣは、パネルが「音響用」として認められるために必要とされ、０（吸収しない）から１（最大限の吸収）までの範囲であって、０．５という評価は、衝突する音響エネルギーの５０％を吸収することを意味する。産業界において、０．７と評価されたパネルは、優れ
た音響性能を有すると見なされる。優れたＮＲＣ値を実現し、且つ特に目標周波数にて音響を吸収する能力を有し、高い再生紙利用率や、経時的な弛みに対する耐性を有し、相対的に軽量であり、相対的に製造コストが低い吸音タイルに対するニーズがある。

本発明は、時としてボール紙とも呼ばれる通常の段ボールから製作されるコアを用いた、高レベルの吸音性をもつ天井パネルを提供する。コア構造は、相互に積層された段ボールの多数の幅狭ストリップから構成される。完成したパネルの幾何学的配置に対応するパネルコアの表裏平面内に溝開口部が位置するように、段ボールは、段または溝に対して垂直に切断される。パネルの正面は、適切な通気抵抗をもつ音響的透明材料の好適なシートにより覆われ、パネルの後方は、好ましくは音響絶縁性をもつ別のシートにより必要に応じて閉鎖される。

高い音響性能に加えて、本発明のパネルは、軽量、低コストで作成できる可能性、および高い再生紙利用率を有している。段ボールは一般的に、相対的に低い消費エネルギー、および高い再生紙利用率で、高速機械によって作成される。本発明に関するパネルは大部分が空隙であるため、相対的に軽量である。

完成したパネル内の段ボールの平板状ライナボード部品に関して開示された垂直配向は、パネル弛みに対する耐性を生じさせ、大型の格子モジュールのスパニングが可能である。特定のパネルに使用される段ボールの溝のサイズ、溝のアライメント、および／または壁の数の均一性には臨界がないので、発明に関するパネルを、再生段ボールから直接作成することができる。

本発明に従って製作された吸音パネルの斜視図である。 本発明に関するパネルのコアを組み立てる１つの方法の断片的な概略図である。 本発明に関するパネルのコアを作成する別の方式において、発明に関するパネルが切断される３次元ブロックの斜視図である。

図１は、本発明の音響天井パネル１０の例を示し、パネルは、公称主面寸法が２フィート×２フィートのユニットであり、１インチの公称厚さを有することができる。本明細書において論じられる寸法は、工業メートル法換算値を含むように理解されるべきである。パネル１０は、段ボールでなるコア１１と、表面シート１２と、裏面シート１３とを含む。コア１１は、組み合わせた層の総厚みがパネル１０のエッジの長さに等しいように、複数の段ボール１５を横方向に組み立てることによって製作される。

図２に示されるように、各段ボール１５は、一つの波状中芯１６と一つの平板状ライナボード１７からなっている（これらの構成要素の組み合わせは、時として、片側または片面段ボールと呼ばれる）。段ボールの紙組成物や製造は、当業界において周知である。波状中芯１６は、米国において典型的には、重量が０．０２６ポンド／平方フィートの用紙である。この用紙を加熱し、湿らせて、歯車によって溝付き形状に形成する。典型的には、段ボール１５からなる片面段ボールを形成するために、デンプン系接着材によって、溝のある波状中芯１６を平板状ライナボード１７に接合する。典型的には、平板状ライナボード材は、波状中芯１６の用紙と同一の重量を有することができる。波状中芯１６の溝または段は、実質的には、断面において全体に曲線状であり、正弦波に類似する。符号１９で示す溝のサイズは、通常、段ボールの１フィート当たりの溝の数によって決まる。ＡＳＴＭ規格Ｄ４７２７は、一重壁、二重壁、および三重壁の段ボールと同様に、片面に適用可能な以下の溝サイズを設定する（下記参照）。

テストでは、これらの規格のすべての溝サイズで、ほぼ０．７０のＮＲＣをもつ優れた音響学的特性を得ることができることを示した。さらに、対象とする周波数の音響を吸収するために、パネル構造（パネル厚さ）を選択することができる。

例として、コア１１の厚さは、上述したように、公称１インチにすることができる。図２は、コア１１を製造する１つの方法を概略的に示す。片面材または片面断ボール（すなわち、一つの平板状ライナボード１７と一つの段ボールの波状中芯１６のみを有する）を１インチ幅のストリップに切断する。ストリップの長さは、完成したパネル１０の公称平面寸法の一方と等しくする。ストリップは、位置合わせの際にそれらの長手方向の切断縁を揃えて積み重ねていく。このとき、隣接するストリップとの境界に糊又は接着剤を適用して、積層されたストリップの長さにより表される公称平面寸法の一方に対して垂直に、完成したパネルの公称平面寸法に達するまで積み重ねていく。

図３は、コア１１を形成する別の方法を示す。積層されたストリップの長さにより表わされる平面寸法に対して垂直に、完成品のパネルの公称平面寸法に達するまで断ボールを積み重ねていく。互いに隣合う断ボールと段ボールの境界は、糊又は接着剤によって互いに恒久的に貼り付ける。その結果がブロック２２であり、ブロック２２は、図３の図解では立方体である。ブロック２２は、ブロックの側面から公称１インチの間隔をおいて配置された線Ｘ−ＸおよびＹ−Ｙによって示す平面に沿って、のこぎりによってスライスしてコアを形成する。連続的なコア１１は、先の切れ目から各々が１インチの間隔を置いた、さらに多くの切れ目によって形成される。

コア１１の溝１９は、コア１１の主平面まで垂直に延びる。表面シート１２は、パネル１０が設置される室内から視認可能な化粧面として供することができる音響的に透明な媒体またはフィルムであり、任意に適切な通気抵抗を有する塗装が施される。表面シート１２は、好適な接着材によりコア１１に接着される。表面シート１２の外観および／または光の反射率を改善し、適正範囲内の全体的な通気抵抗を得るために、従来の天井タイルの面上で用いられる種類の塗料によって、表面シート１２をコーティングすることができる。好適な表面シート１２の一例は、不織布であり、例えば、０．０２インチのカリパス、１２５ｇ／ｍ^２の坪量、および塗料によりをコーティングされた４５．６Ｐａ．ｓ／ｍの特定の通気抵抗をもつガラス繊維スクリムである。適切な通気抵抗をもつ表面シート１２の選択は、発明に関するパネルの全体的な音響性能にとって重要であることが判明している。すなわち、通気抵抗が低過ぎるまたは高過ぎる場合、音響性能が損なわれる。

コア１１の表面シート１２とは反対側の側面は、好ましくは裏面シート１３によって覆われる。裏面シート１３は、いくつかの市販されている天井タイル製品に用いられるような、金属箔によって積層されたクラフト紙であってよい。裏面シート１３として、他の非金属箔紙も用いることができる。優れた天井減衰クラス値（ＣＡＣ）を得るために、裏面シート１３を用いることができる。コア１１に裏面シート１３を貼り付けるために、好適な接着材を用いる。

図２に示した片面段ボール１５は、材料の使用法の見地から最も効率的な段ボールの構成である。図２に示すように、１つの段ボール１５の平板状ライナボード１７は、段ボール１５に接着して貼り付けられる際に、隣接する片面段ボールの平板状ライナボードとして機能することができる。音響の見地から、一重壁、二重壁、および三重壁の段ボールは、十分に作用し、図示する片面段ボール１５の代わりに用いることができる。使用済みの高品質の段ボール材の信頼できる供給源がある場合には、この使用済み材料を再利用し、それを直接コアに転用することによって、コア１１を製作することができると想定される。規格品の溝の範囲はコア構造内の音響性能において劣らないため、様々な溝サイズが共存した、層間の溝位置合わせを伴わないコアを製造することが可能である。このような、溝サイズと、位置合わせの必要のない互換性によって、本発明によるパネル１０の製造における再生段ボール材の利用がより現実的になる。

本開示は、一例として示したものであり、本開示に含まれる技術範囲から逸脱することなく、細部を追加、変更または削除することによって多様な変更がなされ得ることは明白である。したがって、本発明は、以下の特許請求の範囲が必然的に限定される程度を除き、本開示の特定の細部に限定するものではない。

Claims (1)

1. （ａ）平板状ライナボードに波状中芯を接着して貼り付けた一重壁、二重壁、又は三重壁の段ボールが組み合わされて複数層に積層され、主面寸法が６１．０ｃｍ×６１．０ｃｍ（２フィート×２フィート）または６１．０ｃｍ×１２１．９ｃｍ（２フィート×４フィート）、公称厚さが２．５４ｃｍ（１インチ）である平面形状のコアと、（ｂ）前記コアの２つの対向する主側面の一方に接着して貼り付けられた音響的に透明性をもつ表面シートと、（ｃ）前記コアの主側面の他方に接着して貼り付けられた音響的に絶縁性をもつ裏面シートと、を備えてなり、
   前記コアが、前記波状中芯に、前記表面シートに対して垂直方向で、かつ前記コアの主面に対して垂直方向に平行等間隔に溝を配置した曲線状断面であり、
   前記溝のサイズは、その高さが、４．００ｍｍ（０．１５７５インチ）〜５．６１ｍｍ（０．２２１０インチ）、２．００ｍｍ（０．０７８７インチ）〜２．８０ｍｍ（０．１１０２インチ）、３．３０ｍｍ（０．１３００インチ）〜４．００ｍｍ（０．１５７５インチ）又は１．１３ｍｍ（０．０４４５インチ）〜１．４０ｍｍ（０．０５５０インチ）の範囲であり、
   前記溝の数が９８個／ｍ（３０個／フィート）〜１２８個／ｍ（３９個／フィート）、１４７個／ｍ（４５個／フィート）〜１７４個／ｍ（５３個／フィート）、１１５個／ｍ（３５個／フィート）〜１４８個／ｍ（４５個／フィート）、又は２２９個／ｍ（７０個／フィート）〜３２１個／ｍ（９８個／フィート）のそれぞれ範囲にあり、
   前記主側面に位置する前記溝の開口部を覆う前記表面シートが、０．５１ｍｍ（０．０２インチ）」の厚みを有する不織布であって、塗装された状態で任意に適切な通気抵抗を有し、
   製作されたパネルは、ノイズ低減係数（ＮＲＣ）が０．７であることを特徴とする段ボール紙製の天井パネル。
   

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