JPH02306503A - 吸音型照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明の吸音型照明装置は建物の天井の一部を構成する
照明装置に関し、室内の反響を防止して快適な室内空間
を作り出せるようにしたものである。

（従来技術） 従来の屋内照明器具はそれを設置する部屋の用途や目的
などに応じて、明るさ、照度分布、室内意匠等の室内装
飾の面、保守の容易さ、施エコス、ト等の機能や経済性
の面等から種々考慮されて設計されている。

一方、最近は建築設備の高度化や複雑化に伴って、天井
面に空調設備の換気口、防災設備の検知部や天井裏施設
の点検口といった照明器具以外の設備器具が各種取付け
られている。　　　　□また、近年は室内環境を高める
ために、吸音性、遮音性、防火性、断熱性などの機能が
付与された天井材が使用されている。

（発明が解決しようとする課題） しかし、前記のように天井面に照明装置やその他の設備
器具が取付けられると、天井の一部がそれらで隠されて
天井材本来の機能が得られにくいという問題があった。

また、一般に室内照明器具は効率的な照明という機能面
と、室内の雰囲気づくりというデザイン面とにポイント
を置いて設計されたものが多（、大の会話や稼動中の機
器から出る騒音などを小さくする吸音効果への配慮に欠
けるものが多い。このため、このような照明器具が天井
面に取付けられると室内の音響面に悪影響が及ぶことが
予想される。

しかも近年は前記機能面とデザイン面とから、天井面に
対する照明器具の設置面積の割合が大きくなる傾向にあ
り、いわゆる面照明に近い形の照明ブザイスも増えてき
ている。このような照明器具を使用する室内では特に吸
音性などの室内音響特性の設計が困難であり、多くの場
合は照明器具による天井からの反響で室内騒音が増加し
て、室内の音響環境が悪化してしまう可能性がある。こ
うした問題は高照度と照度分布が重視されるインテリジ
ェントビルやオフィスビルのＯＡ機器室などにおいて著
しい。

（発明の目的） 本発明の目的は、天井に取付けられた照明器具の表面に
、固有周波数域で優れた吸音特性を有する共鳴構造体を
設けることにより、前記諸問題が解決さるようにした高
性能の吸音型照明装置を提供するものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明の吸音型照明装置は、第１図のように室内ａの天
井の光源す側に大きい枡目ｌを複数有する格子枠２が設
けられ、その下の音源側に小さい枡目３を複数有する格
子枠４が重合されて、固有振動数ｆを有する共鳴構造体
５が形成されてなることを特徴とするものである。

（作用） 第３図のように細長い首部Ｅを持ちその背後に気腔Ｆを
持つ容器（ヘルムホルツの共鳴器ともいわれる）Ｇは、
首部Ｅの直径ｄよりも大きい波長域の一つの周波数に関
して共鳴吸音機構として働くことが知られている。

この共鳴器Ｇに波長の大きい音波が入射すると第３図の
首部Ｅ内の空気は一体となって上下に動き、気腔Ｅ内の
空気は体積による弾性によって首部Ｅの質量を支えるバ
ネとして働くことで音のエネルギーを捉え、音を減衰さ
せるものである。ちなみにこの共鳴器Ｇの固有振動数ｆ
。は次式で表わされる。

ｆ　ｏ　＝ｃ／２ｘ　（Ｓ　ｏ／Ｖ　ｏ　１２　ｏ）　
”２（Ｈｚｌ・・・・■ ここで、Ｃは音速でｃ　句３４０　（ｍ／ｓｅｅ、）、
Ｓｏは首部Ｅの断面積（ｒｒｌ’）　、　Ｉ２゜は首部
Ｅの実効長（ｍ）、Ｖｏは気腔Ｆの容積（ｒｒ１′）で
ある。

しかるに本発明の吸音型照明装置では、第１図、第２図
の小さい枡目３が第３図の前記共鳴器Ｇの首部Ｅに相当
し、大きい枡目ｌが同図の気腔Ｆに相当する共鳴器６を
構成し、この共鳴器６が第２図のように等間隔で多数個
配置された共鳴構造体５となり、第３図の共鳴器Ｇの吸
音作用と同じ作用で室内の音が吸収され、吸音効果が発
揮される。

（実施例） 第１図、第２図は本発明の吸音型照明装置の一実施例で
ある。

これらの図のａは室内、ｂは天井に取付けられた光源で
ある。この実施例では光源すとして直管蛍光ランプが使
用されているが、同光源すは白熱球や丸型蛍光ランプな
どの場合もある。

これらの図における２は大きい枡目ｌを有する格子枠で
あり、４は小さい枡目３を有する格子枠である。このう
ち格子枠２は室内ａの光源す側（天井側）に取付けられ
、格子枠４は室内の音源側（格子枠２の下側）に重合さ
れて取付けられている。この格子枠４の小さい枡目３が
第３図の共鳴器Ｇの首部Ｅに相当し、格子枠２の大きい
枡目１が同図の気腔Ｆに相当して共鳴器６を構成し、こ
の多数の共鳴器６が等間隔で四方に配置されて共鳴構造
体５が形成されている。　　　・従って本発明の吸音型
照明装置では前記０式により共鳴構造体５の固有振動数
ｆを算出或は設定することができる。即ち、前記格子枠
２の枡目ｌの一辺の長さをＷ（ｍ）、同枡目１の断面積
を５（ｒｒｌ’）　、同枡目ｌの深さを１２　（ｍ）　
、格子枠４の枡目３の一辺の長さをＤ　（ｍ）　、同枡
目３の深さをＬ　（ｍ）　、同枡目３の容積なＶ　（ｒ
ｎ’）とすると前記固有振動数ｆは次式で表わされる。

ｆ　＝ｃ／２π（Ｓ／Ｖｆｆ）　”２（Ｉｌｚ）・・・
・■ ここで、Ｃは音速でｃ　’＝　３４０　（ｎ＋／ｓｅｅ
、）Ｖ＝Ｄ２Ｌ（ｒｒｌ’） ５＝Ｗ２　（ｄ） この実施例では小さい枡目３の一辺の長さＷを０．０１
６　（ｍ）として断面積Ｓを０．０００２５６　　（ｒ
ｎ”）とし、深さβを０．０４２　（ｍ）とし、大きい
枡目ｌの一辺の長さＤを０．０４　　（ｍ）　、深さＬ
を０．０５（ｍ）として容積Ｖを０．００００８　（ｒ
ｒｌ’）としである。これらを前記０式に代入すると、
前記固有振動数ｆは次のようになる。

ｆ　師４７２　　（Ｈｚ） この共鳴構造体５を残響宗法吸音率の測定方法（Ｊ　Ｉ
　Ｓにより規定）によって、１／３オクターブバンドご
とに周波数特性を測定したところ、第４図に示す周波数
特性が得られた。同図によると４００Ｈｚ〜６３０Ｈｚ
の周波数帯域での吸音率αが１以上の数値を示すが、各
測定値から算出される吸音率αの最大値は４００Ｈｚと
５００Ｈｚとの中間に表われていて、前記固有振動数ｆ
の計算値にほぼ一致することが確認できた。

第４図においては周波数１００Ｈｚや２０００Ｈｚにも
小さなピークが見られるが、これは共鳴構造体５を支持
しているフレームなどの共鳴作用が関連しているためと
考えられる。

以上のようにして共鳴構造体５の形状によってその固有
振動数ｆを設定或は算出できる。

共鳴構造体５の固有振動数ｆは前記以外の設定値でも良
（、除去したい騒音の周波数帯域になるよう枡目の寸法
を設計すれば良い。例えば室内で発生する騒音のうち人
間の話し声や動きによる騒音の周波数帯域は約２５０Ｈ
ｚ〜１０００Ｈｚ間で高い音圧レベルを示し、また機械
設備などの稼動音の周波数帯域は５００Ｈｚを中心にお
よそ１００Ｈｚ〜４０００Ｈｚ間であるとのデータもあ
るので、これらの周波数帯域に合わせて前記固有振動数
ｆを設定すれば良い。

またこの固有振動数ｆを、残響させたい周波数帯域では
共鳴しないように設計すれば、室内をより望ましい音響
特性に設計するこができる。

（発明の効果） 本発明の吸音型照明装置は以下のような効果がある。

■、ヘルムホルツの共鳴器Ｇに相当する共鳴器６が多数
配置された共鳴構造体５となるため、室内の不要な音が
除去されて快適な音響空間が得られる。

■、共鳴構造体５の固有振動数ｆを任意に選定すること
により吸収できる周波数帯域、或は残響周波数及び残響
時間を自在に設計できる。

■、共鳴構造体５が光源すからの光線の散乱体として働
くので、室内への一様でソフトな光の広がりを与えるこ
ともできる。

■、小さい枡目２の格子枠４を反射しにくいものにすれ
ば、光源の光が柔らかに拡散されるので一様な室内照明
ができ、また、室内に設置されたＯＡ機器のＣＲＴ画面
などに照明器具が映り込むグレアで同画面が見にくくな
るといったこともなし）。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の吸音型照明装置の一実施例の斜視図、
第２図は同照明装置の縦断面図、第３図はへルムホルツ
共鳴器の説明図、第４図は第１図の吸音型照明装置の吸
音特性を残響宗法吸音率によって測定した図である。 １は大きい枡目 ２．４は格子枠 ３は小さい枡目 ａは室内 すは光源

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 室内ａの天井の光源ｂ側に大きい枡目１を複数有する格
   子枠２が設けられ、その下の音源側に小さい枡目３を複
   数有する格子枠４が重合されて、固有振動数ｆを有する
   共鳴構造体５が形成されてなることを特徴とする吸音型
   照明装置。