JP6722167B2 - 換気および反応的で消散的な消音のためのパネルおよびパネル構造 - Google Patents
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Description
a)それらの間に中空中心を画定する前部、後部、上部、底部、右側部および左側部と、
b)中空中心へと受動的に空気が通過するための、パネルの前部にある少なくとも1つの垂直に向いた換気溝(前部溝)、および、中空中心へと受動的に空気が通過するための、パネルの後部にある少なくとも1つの垂直に向いた換気溝(後部溝)であって、前部溝および後部溝は非線形であり、千鳥状に配置されて、中空中心内にZ字状空気流路を形成する、前部溝および後部溝と、
c)中空中心内の複数の水平方向に分散されたスタガードバッフルと、
d)中空中心の周辺にある複数の少なくとも部分的な共振器と、を備える。
a)少なくとも1つのパネルであって、上記パネルは、それらの間に中空中心を画定する前部、後部、上部、底部、右側部および左側部と、中空中心へと受動的に空気が通過するための、パネルの前部にある少なくとも1つの垂直に向いた換気溝(前部溝)、および、中空中心へと受動的に空気が通過するための、パネルの後部にある少なくとも1つの垂直に向いた換気溝(後部溝)であって、前部溝および後部溝は非線形であり、千鳥状に配置されて、中空中心内にZ字状空気流路を形成する、前部溝および後部溝と、中空中心内の複数の水平方向に分散されたスタガードバッフルと、中空中心の周辺にある複数の共振器ネックとを備える、少なくとも1つのパネルと、
b)横枠と、
c)共振器キャビティを備える少なくとも2つの縦枠であって、上記縦枠およびキャビティは、パネルおよび縦枠をともに固定するための、共振器ネックが係合される溝を画定する、少なくとも2つの縦枠と、を備える。
本発明の範囲内で、中空中心へと受動的に空気が通過するための、パネルまたは表面の前部にある少なくとも1つの垂直に向いた換気溝(前部溝)、および、中空中心へと受動的に空気が通過するための、パネルまたは表面の後部にある少なくとも1つの垂直に向いた換気溝(後部溝)が提供され、前部溝および後部溝は非線形であり、千鳥状に配置されて、中空中心内にZ字状空気流路を形成する。好ましくは、換気溝はパネルの一辺または表面に近接している。
吸収または消散サイレンサは、音波を減衰させるために吸音材料を使用する。消散サイレンサは、たとえば、HVACダクトシステムにおいて広く使用されている。一般的な消散サイレンサは、並列バッフル配列において構成されている。
反応サイレンサの主な機能は、音波を音源へと反射し戻すことである。エネルギーは、内部反射からもたらされる延長された流路において、また音源における吸収によって消散される。反応サイレンサの動作原理は、音響フィルタとして作用するλ/4共振器とヘルムホルツ共振器との組み合わせである。反応サイレンサは、同調キャビティまたは膜を有し、低周波雑音を減衰させるように設計されている。
本発明の1つの態様において、フレームおよびパネル構成が利用される。横枠および縦枠とも呼ばれるフレームおよびパネル構成は、ドア、羽目板、ならびに、キャビネット、家具、および家屋のための他の装飾的特徴を作成するのに使用されることが多い木工技法であり(「シェーカースタイルパネル」と称されることが多い)、本発明がドアに適用される限りにおいて、説明されている「パネル」は単純に、従来のドア、壁、仕切りおよび窓の製造においてベースパネルと置き換えることができる。基本的な着想は、ドアが、繊維組織の端が露出している、垂直または水平方向に延伸するいくつかの無垢材片から構成されている、スラブ無垢材キャビネットドアまたは前板を作成するのに使用される技法とは対照的に、頑丈なフレームの中に「浮いている」パネルを捉えることである。通常、パネルは、フレームに接着されず、フレーム内で「浮いた」状態にされ、それによって、パネルを含む木材の季節的変動によってフレームが歪むことがない。いずれの構成においても、1つまたは複数のパネルがあり得る。
本発明の別の態様において、ドアの作成時に圧着組み立て方法が利用される。この実施形態において、内側フレームまたはリブが2つのベニヤ、表面またはスキンの間に配置され、この構成は、そのように形成されると、反応的で消散的な消音およびそれを通じた換気を可能にする。内側フレームまたはリブは、複数の横枠、縦枠、およびスロット付き桟を備え、2つのベニヤの間で圧着されると、表面またはスキンが、上述した中空パネルと同様の「中空パネル」を形成する。この方法において、桟の中のスロットを通る空気通路キャビティに対して開いている左側および右側の空気通路および中空空間になり、吸音共振器になる中空空間(複数可)が中心に生成される。空気通路キャビティは、2つの面の間で密に圧着される、二重くさび翼と同様の形状にされている複数の水平方向に向けられたスタガードバッフルを備える。好ましくは、共振器キャビティは、たとえば、発泡体の吸音材料を、全体にまたは部分的に充填される。
本発明の別の態様において、コアおよびインサート構成が利用される。この態様は、換気および反応的で消散的な消音のためのパネル構造を提供し、これはコアと、少なくとも2つのインサートと、2つのスキンとを備え、上記コアは、i)複数の構造リブによって支持される空洞であって、上記空洞は、空洞を通じて受動的に空気が通過するための入口から出口へのZ字状空気流通路を部分的に画定する、空洞と、ii)複数の水平方向に向いたスタガードバッフルと、iii)組み立て中にインサートが中へとスライド可能である少なくとも2つの縦方向(上から下)スロットとを備え、上記インサートの各々は、インサートがコア内のスロットに挿入されるときに、コア内に存在する共振器本体と係合可能である複数の共振器ネックを備え、スキンは、パネルの対向する両側面にフィットする。
パネルおよびパネル構造を全体または部分的にドアとして使用することができる限りにおいて、ドアはドアフレーム内にフィットするのに十分なサイズ、たとえば、約80インチの高さおよび30インチの幅であることが好ましい。換気溝は、空気がそこを通過することを可能にするのに十分に広く、たとえば、0.5〜1.5インチ、好ましくは1インチである。ドアの幅は変化し、それによって、本発明によるパネルおよびパネル構造も同様に変化する。
・シールされた空隙によって分離されている2つのパネル振動が結合され、音声はこれらの層を通じて容易に伝播する。パネル内の空隙に対する垂直溝開口部がパネル(複数可)の振動を分離し、そのため、音声エネルギーが消散される。
・パネルに最も近い最も高い圧力エネルギーを吸収するためにパネルに固定されている吸音および振動減衰バッフル(たとえば、バッフル/ブロック)が、機械的振動エネルギーを消散させて熱にする。
・反応的減衰−側面/空気通路の外部にあるヘルムホルツ共振器が、中程度〜低周波数を吸収して伝播を低減する。
・消散的減衰−キャビティ内の吸音材料は、中空中心またはキャビティを通じた見通し線を最小化するような形状にされ配列されて(二重くさび翼と同様の形状にされ、千鳥状に配置されて)おり、そのため、依然として空気が流れるための大きい開口面積を可能にしながら、音声が当該材料に入射して吸収される可能性がより高い。バッフルの好ましい形状は実質的に矩形であるが、1つの態様では、端部は「鋭利」であってもよい。この「長い」矩形形状は、ダクトの向きに対して垂直に進行する音声について、より低い範囲へと延伸するより広い周波数範囲を減衰させる。
Claims (16)
- 換気および消音のためのパネルであって、
a)それらの間に空洞を画定する前部、後部、上部、底部、右側部および左側部と、
b)前記空洞へと受動的に空気が通過するための、前記パネルの前部を貫いて形成された垂直に向いた換気溝(前部溝)、および、前記空洞へと受動的に空気が通過するための、前記パネルの後部を貫いて形成された垂直に向いた換気溝(後部溝)であって、前記パネルの長手方向においてそれぞれ延び、前記前部溝および前記後部溝は非線形であり、千鳥状に配置されて、前記空洞内にZ字状空気流路を形成し、前記Z字状空気流路の第1端部は前記前部溝によって画定され、前記Z字状空気流路の第2端部は前記後部溝によって画定され、前記Z字状空気流路の中央部は前記空洞を通って延びている、前部溝および後部溝と、
c)前記空洞内において水平方向に分散され、前記水平方向に長く、直線状の複数のバッフルと、
d)垂直に向いた換気溝それぞれの周辺にあり、第1端にて開口を画定し且つ反対側の第2端にて共振器キャビティに係合する共振器ネックを備えている、複数の共振器と、
を備え、
前記共振器が、前記パネルの右側および左側にあり、
複数の前記共振器の開口はそれぞれ、前記垂直に向いた換気溝に向き合っている、パネル。 - 前記バッフルが、吸音材料を含む、請求項1に記載のパネル。
- 前記バッフルが、防音タイル、ガラス繊維および防音発泡体のうちの少なくとも1つから構成されている、請求項1に記載のパネル。
- 請求項1に記載の少なくとも1つのパネルを備える、ドア。
- 少なくとも2つの縦枠と少なくとも2つの横枠との間に設置されている、請求項1に記載の少なくとも1つのパネルを備えるドア。
- 前部および後部においてベニヤによって被覆されている、少なくとも2つの縦枠と少なくとも2つの横枠との間に設置されている、請求項1に記載の少なくとも1つのパネルを備えるフラッシュドア。
- 換気および消音のためのパネル構造であって、前面と後面との間に配置されるフレームを備え、前記フレームは少なくとも2つの横枠および2つの縦枠ならびにスロット付き桟を備え、前記フレームは、Z字状空気流路を部分的に画定する空洞を形成するために前記前面と前記後面との間に配置され、前記Z字状空気流路の第1端部は、前記空洞へと受動的に空気が通過するための、前記前面を貫いて形成された垂直に向いた換気溝(前部溝)によって画定され、前記Z字状空気流路の第2端部は、前記空洞へと受動的に空気が通過するための、前記後面を貫いて形成された垂直に向いた換気溝(後部溝)によって画定され、前記Z字状空気流路の中央部は前記空洞を通って延びており、前記前部溝および前記後部溝は、パネルの長手方向においてそれぞれ延び、非線形であり、千鳥状に配置されており、前記空洞の右側面および左側面において、前記桟の中に画定される複数のスロットを通じて、複数の共振器が存在し、前記複数の共振器は、垂直に向いた換気溝それぞれの周辺にあり、第1端にて開口を画定し且つ反対側の第2端にて共振器キャビティに係合可能な共振器ネックを備えており、前記共振器が、前記パネルの右側および左側にあり、複数の前記共振器の開口はそれぞれ、前記垂直に向いた換気溝に向き合っており、前記前面と前記後面との間で圧着されて、水平方向に分散され、前記水平方向に長く、直線状の複数のバッフルが配置されている、パネル構造。
- 前記バッフルは、吸音材料を含む、請求項7に記載のパネル構造。
- 前記バッフルは、防音タイル、ガラス繊維および防音発泡体のうちの少なくとも1つから構成されている、請求項7に記載のパネル構造。
- 請求項7に記載の少なくとも1つのパネル構造を備える、ドア。
- 発泡体が、スロット付き桟と縦枠との間の共振器キャビティを充填している、請求項7に記載のパネル構造。
- 換気および消音のためのパネル構造であって、コアが間に設けられている前パネル及び後パネルと、2つのスキンとを備え、前記コアは、i)複数の構造リブによって支持される空洞であって、前記空洞を通じて受動的に空気が通過するための入口から出口へのZ字状空気流路を部分的に画定し、前記Z字状空気流路の第1端部は前記入口によって画定され、前記Z字状空気流路の第2端部は前記出口によって画定され、前記Z字状空気流路の中央部は前記空洞を通って延びている、空洞と、ii)複数の水平方向に向いたバッフルと、iii)組み立て中にインサートが中へとスライド可能である少なくとも2つの縦方向(上から下)スロットとを備え、前記インサートの各々は、第1端において開口を画定する複数の共振器ネックであって、垂直に向いた溝の各々の周辺に共振器を形成するために、前記インサートが前記コア内の前記スロットに挿入されるときに、前記コア内に存在する共振器キャビティに反対側の第2端において係合する複数の共振器ネックを備え、スキンは、前記前パネル及び前記後パネルを覆う、パネル構造。
- 請求項1に記載の少なくとも1つのパネルを備える、壁。
- 請求項1に記載の少なくとも1つのパネルを備える、仕切り。
- 請求項7に記載の少なくとも1つのパネル構造を備える、壁。
- 請求項7に記載の少なくとも1つのパネル構造を備える、仕切り。
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