JPH08129391A

JPH08129391A - 吸音装置

Info

Publication number: JPH08129391A
Application number: JP6267895A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Edamura; 一弥枝村; Hidenobu Anzai; 秀伸安齊; Moritaka Goto; 守孝後藤; Kenji Furuichi; 健二古市; Yasubumi Otsubo; 泰文大坪
Original assignee: Fujikura Kasei Co Ltd; Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Kasei Co Ltd; Fujikura Ltd
Priority date: 1994-10-31
Filing date: 1994-10-31
Publication date: 1996-05-21

Abstract

(57)【要約】【目的】音響空間の音響特性を簡単且つ自在に変化さ
せることができる吸音装置を提供する。【構成】複数の吸音板５０を屏風状に折曲自在に連結
してなり、吸音板５０は、電界配列効果を有する固体粒
子を電気絶縁性媒体中に含有してなる電気感応型音波吸
収制御用流体組成物と、間隙をおいて互いに対向し、前
記間隙に前記電気感応型音波吸収制御用流体組成物を収
容した一対の電極板とを備え、更に、吸音板５０には、
その一対の電極板間に電圧を印加し且つ該電圧を調整す
る電圧コントローラー６０が接続されて構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、オーディオルーム等の
音響空間に設置して、その空間の音響特性を変化させる
吸音装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】オーディオルーム等の音響空間の壁、
床、天井等には、その音響特性を特徴付ける吸音材が取
り付けられている。吸音材とは、音を吸収させることを
目的に作られた材料であり、その吸音の仕組みによっ
て、多孔質形吸音材、板振動形吸音材、共鳴形吸音材等
に分けられる。実際の音響空間おいては、これらの吸音
材を組み合わせて配設することによってその音響空間独
自の音響特性を実現させている。

【０００３】ところで、吸音材はその材質、形状等によ
って効果的に吸音を行なう周波数の帯域が限定されるの
で、音響特性を変化させる場合には、その音響特性に見
合った吸音材に交換する必要がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、一旦音響空間
に配設された吸音材を交換するには大がかりな工事が必
要となり、また、所望する音響特性を得るには、様々な
吸音材を持込み、その組み合わせや配設位置を変化させ
るなど、その調節作業にも大変な手間がかかるといった
課題がある。

【０００５】ところで、本発明者らは、従来知られてい
ない新規な電界配列特性（以下、ＥｌｅｃｔｒｉｃＡ
ｌｉｇｎｍｅｎｔ特性を略して「ＥＡ特性」と称する）
を有する電気感応型音波吸収制御用流体組成物（以下、
ＥｌｅｃｔｒｉｃＮｏｉｓｅ−Ｃｏｎｔｒｏｌ流体組
成物を略して「ＥＮＣ流体組成物」と称する）の研究を
行っている。このＥＮＣ流体組成物は、例えば、電気絶
縁性の媒体中に固体粒子を分散させて得られる流体であ
り、これに電界を印加すると固体粒子が誘電分極を起こ
し、さらに誘電分極に基づく静電引力によって互いに電
場方向に配位連結して整列し、鎖状体構造を示す性質を
持っている。また、固体粒子によっては電気泳動して配
列配向し、配列塊状構造を示す性質を示すものもある。
このように、電界下における粒子の配列配向を電界配列
効果（以下、「ＥＡ効果」と称する）と呼び、そのよう
な性質を有する固体粒子を電界配列性粒子（以下、「Ｅ
Ａ粒子」と称する）と呼ぶこととする。そして本発明者
らは、この新規な構造のＥＮＣ流体組成物の研究を進め
ることにより本発明に到達した。

【０００６】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、ＥＡ効果を有し、印加される電圧によって特性
振動数を制御できるＥＮＣ流体組成物を備えた音波吸収
制御を行ない、音響空間の音響特性を簡単且つ自在に変
化させることのできる吸音装置を提供することを目的と
している。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の吸音装置
は、複数の吸音板を屏風状に折曲自在に連結してなる吸
音装置であって、前記吸音板は、ＥＡ効果を有するＥＡ
粒子を電気絶縁性媒体中に含有してなるＥＮＣ流体組成
物と、間隙をおいて互いに対向し、前記間隙に前記ＥＮ
Ｃ流体組成物を収容した一対の電極板とを備え、更に、
前記一対の電極板間に電圧を印加し且つ該電圧を調整す
る電圧印加調整手段とにより構成されることを特徴とす
る。

【０００８】請求項２記載の吸音装置は、電界配列効果
を有する固体粒子を電気絶縁性媒体中に含有してなる電
気感応型音波吸収制御用流体組成物と、間隙をおいて互
いに対向し、前記間隙に前記電気感応型音波吸収制御用
流体組成物を収容した一対の電極板とを備え、更に、前
記一対の電極板間に電圧を印加し且つ該電圧を調整する
電圧印加調整手段とにより構成されている吸音板と、該
吸音板の吸音面に沿って配設された、展開、収縮自在な
反射板とにより構成されることを特徴とする。

【０００９】

【作用】請求項１記載の吸音装置によれば、吸音板が、
ＥＡ効果を有するＥＡ粒子を電気絶縁媒体中に含有して
なるＥＮＣ流体組成物と、間隙をおいて互いに対向し、
前記間隙に前記ＥＮＣ流体組成物を収容した一対の電極
板とを備えており、一対の電極板間には電圧を印加し且
つ該電圧を調整する電圧印加調整手段が設けられている
ので、一対の電極板間に電圧が印加されていない状態で
は、ＥＮＣ流体組成物中のＥＡ効果を有するＥＡ粒子は
電気絶縁性媒体中にランダムに浮遊・分散している。

【００１０】電圧印加調整手段により一対の電極板に電
圧を印加すると、ＥＡ粒子は鎖状に配列結合して鎖状体
（粒子鎖）を形成し、この鎖状体が電界方向に平行して
配列する。この状態で、一方の電極板に音波（空気振
動）を入射させると、この電極板が前記対向方向に振動
するが、鎖状体自体が弾性の性質を持っているため、鎖
状体は引っ張られる場合には、向かい合う粒子同士が引
き合って引力を、圧縮される場合には、撓んで反発力を
それぞれ生じ、電気絶縁性媒体中の鎖状体の運動により
粘性抵抗が生じ、これによって音波の持つエネルギーの
損失（散逸）が起こる。

【００１１】すなわち、電極板に入射した音波に、鎖状
体を含むＥＮＣ流体組成物と電極板とが共振するのであ
る。このような鎖状体に振動を与える音波周波数は、鎖
状体の持つ特性振動数（鎖状体の弾性と電極板の慣性と
のバランスからなる、いわゆる固有振動数と推定され
る）によって定まり、その特性振動数と一致した周波数
の音波が電極板に入射すると、鎖状体は共振してその音
波を吸収し、他の周波数の音波は反射されることにな
る。

【００１２】各粒子間に働く引力（鎖状体に生じる応
力）は、一対の電極板に印加される電圧の増加に伴って
増大することから、鎖状体自体の弾性率と粘性率が印加
電圧の増加に伴って増大することになる。

【００１３】従って、電圧印加調整手段によって印加電
圧を調整することにより、鎖状体自体の特性振動数を、
入射音波（空気振動）のうち除去したい成分の振動数に
一致させることが出来る。すると、鎖状体は、除去した
い成分の振動数の音波に共振（共鳴）し、その音波のエ
ネルギーを消費し、その他の成分の音波は反射する。よ
って、本発明の吸音装置によれば、電圧印加調整手段に
よって印加電圧を選択することにより、吸音（除去）し
たい音域を選択して、吸音（除去）したい音域について
吸音を行なうことが出来る。

【００１４】更に、各吸音板は、屏風状に折曲自在に連
結されているので、屏風を閉じたり開いたりする要領で
連結された吸音板の形態を変化させることで、吸音され
ない音波の反射する方向を変化させることが出来る。

【００１５】請求項２記載の吸音装置によれば、請求項
１記載の吸音装置と同様に、電圧印加調整手段によって
印加電圧を選択することにより、吸音（除去）したい音
域を選択して、吸音（除去）したい音域について吸音を
行なうことが出来、更に、反射板を展開、収縮すること
によって吸音板の露出面積を増減させることにより、そ
の吸音率を変化させることが出来る。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の第１実施例について図１から
図１０を参照して詳細に説明する。図１のように、吸音
装置３０は、脚３２、３２によって垂直に立つ基板３１
と、この基板３１に取り付けられた複数の吸音板５０
と、各吸音板５０に印加する電圧を可変調節する電圧コ
ントローラー６０とからなる。

【００１７】基板３１は、吸音板５０を支持する長方形
状の部材である。この基板３１には、その一方の長辺側
に脚３２、３２が取り付けられており、基板３１はこの
脚３２、３２を床等の配設面に配して垂直に立てられて
いる。配設面に立てられた基板３１の上辺部及び下辺部
には、基板３１の一方の面側に向けて突出部３３、３４
が設けられている。これら突出部３３、３４はともに基
板３１に対して垂直に、且つ基板３１の長方向に沿って
一定の幅で設けられている。突出部３３の下側及び突出
部３４の上側には、その長方向に沿ってレール溝３５、
３６が設けられている。

【００１８】吸音板５０は、長方形状で、その長辺の長
さは突出部３３、３４間の距離にほぼ等しく、短辺の長
さは基板３１の長方向の長さのほぼ６分の１であり、一
方の面には吸音面５１が設けられている。そして、６枚
の吸音板５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ、５０ｅ、５
０ｆが吸音面５１を同じ方向に向けて並べられ、向い合
う長辺どうしをそれぞれ折曲自在に連結されることによ
って、屏風状の連結吸音板５２を構成している。連結吸
音板５２は、平面状に延されると基板３１とほぼ同じ大
きさである。

【００１９】連結吸音板５２には、図２に示すように、
５箇所の連結部分が設けられている。これらの連結部分
のうち、連結吸音板５２の一方の端から２つ目、吸音板
５０ｂと５０ｃとの連結部分５３の両端部には、連結部
分の配設方向に向けて突出する軸５５ａ、５５ｂが設け
られ、一方の端から４つ目、吸音板５０ｄと５０ｅとの
連結部分５４の両端部にも、連結部分の配設方向に向け
て突出する軸５６ａ、５６ｂが設けられている。さらに
連結吸音板５２の両端の吸音板５０ａと５０ｂの両短辺
部には、連結部分が構成されていない長辺部寄りに軸５
５、５６と同様の軸５７ａ、５７ｂ、５８ａ、５８ｂが
設けられている。

【００２０】連結吸音板５２は、軸５７ａ、５５ａ、５
６ａ、５８ａを基板３１に設けられたレール溝３５に、
軸５７ｂ、５５ｂ、５６ｂ、５８ｂをレール溝３６にそ
れぞれ摺動自在に配置されている。これにより、連結吸
音板５２は、基板３１に沿って屏風を閉じたり開いたり
する要領でその形態を変化させることができる。

【００２１】吸音板５０は、図３に示すように、吸音面
５１側が開口した、断面コの字形のケーシング１５を有
しており、ケーシング１５は、絶縁材料により形成され
ている。ケーシング１５内部には、一対の電極板１７、
１８が、吸音面５１に直交する方向に間隙をおいて対向
配置されており、吸音面５１側の電極板１７には、音波
に対して柔軟な例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレ
ート）フィルム１７ａが一様に接着されている。一方の
電極板１７及びＰＥＴフィルム１７ａは、ケーシング１
５の開口部を閉塞するように設けられており、ＰＥＴフ
ィルム１７ａの表面が吸音面５１となっている。また、
ケーシング１５内部の一対の電極板１７、１８間には、
ＥＮＣ流体組成物１０が密閉された状態で収容されてい
る。

【００２２】ＥＮＣ流体組成物１０は、図４に示すよう
に電気絶縁性媒体１中にＥＡ粒子２が均一に分散されて
なっている。このＥＡ粒子２は、有機高分子化合物から
なる芯体３と、電界配列性無機物（以下、「ＥＡ無機
物」と称する）である粒子４からなる表層５とによって
形成され、無機・有機複合粒子を形成している。この具
体例において、電気絶縁性媒体１は無色透明のシリコー
ン油であり、無機・有機複合粒子の芯体３を形成する有
機高分子化合物はポリアクリル酸エステルであり、表層
５を形成するＥＡ無機物の粒子４は無機イオン交換体で
ありかつ電気半導体性無機物でもある白色の水酸化チタ
ンである。このＥＡ粒子（無機・有機複合粒子）の色は
例えば白色である。また、電気絶縁性媒体１中に含まれ
るＥＡ粒子２の割合は例えば７．５重量％である。

【００２３】また、図３に示すように一対の電極板１
７、１８間には、その電極板１７、１８間に電圧を印加
し且つその電圧を調整する電圧コントローラー６０が、
図１に示すように電気ケーブル６１を介して接続されて
おり、電圧コントローラー６０は、図示しない電源に接
続されている。また、電圧コントローラー６０は、電圧
の印加をＯＮ又はＯＦＦにするスイッチ６０ａと、その
印加電圧を調整するダイヤル６０ｂとを備えている。

【００２４】吸音装置３０は以上のような構成を有して
おり、オーディオルーム等の音響空間に設置して使用す
る。

【００２５】次に、吸音装置３０の動作について説明す
る。まず、電圧コントローラー６０のスイッチ６０ａが
ＯＦＦのとき、即ち、図５に示すように一対の電極板１
７、１８間に電圧が印加されていない状態では、ＥＮＣ
流体組成物１０中のＥＡ効果を有するＥＡ粒子２は電気
絶縁性媒体中にランダムに浮遊・分散している。

【００２６】次に、電圧コントローラー６０のスイッチ
６０ａをＯＮにして一対の電極板１７、１８に電圧を印
加すると、図６に示すようにＥＡ粒子２は鎖状に配列結
合して鎖状体（粒子鎖）６を形成し、この鎖状体６が電
界方向に平行して配列する。この状態で、一方の電極板
１７に、図７に示すように音波（空気振動）１１を入射
させると、図８の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）
の状態が順次起こって、この電極板１７がＰＥＴフィル
ム１７ａとともに矢印Ｘ（図７参照）で示すように対向
方向に振動するが、鎖状体６自体が弾性の性質を持って
いるため、図８の（ｂ）に示すように、鎖状体６は、圧
縮される場合には、例えば「く」の字状に撓んで反発力
を生じ、図８の（ｄ）に示すように、鎖状体６は、引っ
張られる場合には、向かい合うＥＡ粒子２同士が引き合
って引力を生じる。これにより、ＥＮＣ流体組成物中で
の鎖状体６の運動により、粘性抵抗が生じ、音波１１の
持つエネルギーの損失（散逸）が起こる。

【００２７】そして、電極板１７の振動にともなって、
鎖状体６の引っ張りと圧縮が繰り返されるものであり、
この結果、鎖状体６自身も振動することになる。すなわ
ち、電極板１７に入射した音波１１に、鎖状体６を含む
ＥＮＣ流体組成物と、電極板１７とＰＥＴフィルム１７
ａとからなる電極板構造体とが共振するのである。この
ような鎖状体６に振動を与える音波周波数は、鎖状体６
の持つ特性振動数によって定まり、その特性振動数と一
致した周波数の音波１１が電極板１７に入射すると、鎖
状体６は共振して（図７中矢印Ａ、Ｂ参照）その音波を
吸収し、他の周波数の音波１２は反射されることにな
る。

【００２８】各ＥＡ粒子２間に働く力（鎖状体６に生じ
る応力）は一対の電極板１７、１８に印加される電圧の
増加に伴って増大することから、鎖状体６自体の弾性率
と粘性率が印加電圧の増加に伴って増大することにな
る。本発明は、このことを利用して音波の所望の成分を
除去するものである。すなわち、印加電圧を調整して、
粒子鎖６自体の特性振動数を、電極板１７に入射した音
波（空気振動）１１のうち除去したい成分（特定波長の
音波）の振動数に一致させることにより、図７に示すよ
うに、鎖状体６を慣性力の作用により左右矢印Ａ、Ｂで
示すように共振（共鳴）させ、入射した音波１１の除去
したい成分のエネルギーを消費し、その他の音波成分
（符号１２で示す）を反射させるものである。このよう
に、印加電圧により、入射音波の所望の特定波長の成分
を吸収できる。

【００２９】従って、電圧コントローラー６０のダイヤ
ル６０ｂによって印加電圧を調整すると、鎖状体６自体
の特性振動数を、入射した音波（空気振動）１１のうち
除去したい成分の振動数に一致させることが出来る。す
ると、図７に示すように、鎖状体６は、除去したい成分
の振動数の音波に共振（共鳴）し、その音波のエネルギ
ーを消費する。そして、その他の成分の音波１２は反射
されることなる。

【００３０】すなわち、本実施例の吸音装置３０は、電
圧コントローラー６０のダイヤル６０ｂによって印加電
圧を選択することにより、吸音（除去）したい音域を選
択してその音域の音の吸音を行なうことが出来、吸音装
置３０が設置された音響空間の音響特性を自在に変化さ
せることが出来る。

【００３１】また、本実施例の吸音装置３０は、音響空
間に固定されるものではなく、床等の配設面に置いて使
用するものなので、設置工事等の必要がなく、また、音
響空間内における配設位置を移動、他の音響空間への移
設も簡単である。

【００３２】また、本実施例の吸音装置３０によれば、
６枚の吸音板５０を屏風状に連結し、屏風を閉じたり開
いたりする要領でその形態を変化させることができるの
で、入射する音波１１の方向に対する吸音板５０の配設
角度を変化させて吸音されない音波１２の反射する方向
を変化させることが出来、より多彩に音響特性を変化さ
せることが出来る。

【００３３】尚、本実施例においては、鎖状体は「く」
の字状に撓むものとされているが、この他に、例えば図
９の（ａ）に示すようなＳ字型、あるいは図９の（ｂ）
に示すようなＷ字型に撓む場合もあると考えられる。

【００３４】また、本実施例においては、電界の印加に
よってＥＡ粒子（無機・有機複合粒子）２が１列の鎖状
体６を形成して平行に配列する現象について説明した
が、ＥＡ粒子２の数が数重量％を越えて多くなると、１
列の鎖状体６ではなく、鎖状体６が複数列相互に接合し
て、図１０の（ａ）の如くカラム１９を構成して配列す
るようになる。このカラム１９においては左右の鎖状体
のＥＡ粒子２は１つずつずれて互い違いに隣接する。こ
れについて本発明者らは、図１０の（ｂ）に示すごと
く、＋極部分と−極部分に誘電分極しているＥＡ粒子２
が互い違いに隣接して＋極部分と−極部分とが引き合っ
て配列した方がエネルギー的に安定なためであると推定
している。

【００３５】また、本実施例においては、一対の電極板
間に直接ＥＮＣ流体組成物を収容したものを示したが、
これに限らず、ＥＮＣ流体組成物を十分に含浸させた多
孔質体を一対の電極板間に収容してもよい。この場合、
多孔質体は、ＥＡ効果を損なわないために、連続気泡を
有するものが好ましい。

【００３６】また、本実施例においては、吸音面５１側
の電極板１７にはＰＥＴフィルム１７ａを接着したが、
これに代えて、ＰＶＣ（塩化ビニル）フィルム、ナイロ
ンフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフ
ィルム、アクリルフィルム等の各種プラスチックフィル
ム等を用いてもよい。

【００３７】更に、本実施例においては、基板３１が配
設面に垂直に立つように構成したが、その配設角度は垂
直に限るものではなく、脚３２の取り付け部分に取り付
け角度の調整機構を設けて基板３１の配設面に対する傾
斜角を変えられるように構成してもよい。また、連結吸
音板５２は６枚の吸音板にて構成されているが、吸音板
５０の数量は特に限定されるものではない。

【００３８】ここで、本発明のＥＮＣ流体組成物に用い
る図４の電気絶縁性媒体１としては、例えば、塩化ジフ
ェニル、セバチン酸ブチル、芳香族ポリカルボン酸高級
アルコールエステル、ハロフェニルアルキルエーテル、
トランス油、塩化パラフィン、弗素系オイル、またはシ
リコーン系オイルやフルオロシリコーン系オイルなど、
電気絶縁性及び電気絶縁破壊強度が高く、化学的に安定
でかつＥＡ粒子を安定に分散させ得るものであればいず
れの流体またはこれらの混合物も使用可能である。この
電気絶縁性媒体１は、目的に応じて着色することができ
る。着色する場合は、選択された電気絶縁性媒体に可溶
であってその電気的特性を損なわない種類と量の油溶性
染料または分散性染料を用いることが好ましい。電気絶
縁性媒体１には、この他に分散剤、界面活性剤、粘度調
整剤、酸化防止剤、安定剤などが含まれていてもよい。

【００３９】この電気絶縁性媒体１の動粘度は、１ｃＳ
ｔないし３００００ｃＳｔの範囲内であることが好まし
い。動粘度が１ｃＳｔより小さいと、ＥＮＣ流体組成物
の貯蔵安定性の面で不足を生じ、動粘度が３００００ｃ
Ｓｔより大きいと、ＥＡ粒子の均一分散が困難になると
ともに、調整時に気泡を巻き込み、その気泡が抜けにく
くなり、取り扱いに支障を来すので好ましくない。この
観点から、動粘度は１０ｃＳｔないし１０００ｃＳｔの
範囲内、特に１０ｃＳｔないし１００ｃＳｔの範囲内で
あることが好ましい。もちろん、電気絶縁性媒体１の動
粘度は、温度により変化し、この温度影響を印加電圧に
よって抑制することができる。

【００４０】本発明に用いられるＥＡ粒子２は、ＥＡ効
果を有する無機・有機複合粒子であれば、元素、有機化
合物、または無機化合物、またはそれらの混合物など、
いずれの素材も使用可能である。その例としては例えば
無機イオン交換体、金属酸化物、シリカゲル、電気半導
体性無機物、カーボンブラックなどの粒子、およびこれ
らを表層として有する粒子を挙げることができる。しか
し、このＥＡ粒子２は、本実施例に示したように、有機
高分子化合物からなる芯体３と、ＥＡ無機物の粒子４か
らなる表層５とによって形成された無機・有機複合粒子
であることが特に好ましい。この無機・有機複合粒子
は、比較的比重が重いＥＡ無機物の粒子４からなる表層
５が比較的比重の軽い有機高分子化合物である芯体３に
担持されていて、その粒子全体の比重を電気絶縁性媒体
１に対して近似するように調節できる。従ってこれを電
気絶縁性媒体１に分散して得られたＥＮＣ流体組成物
は、貯蔵安定性に優れたものとなる。

【００４１】ＥＡ粒子（無機・有機複合粒子）２の芯体
３として使用し得る有機高分子化合物の例としては、ポ
リ（メタ）アクリル酸エステル、（メタ）アクリル酸エ
ステル−スチレン共重合物、ポリスチレン、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ニトリルゴム、ブチルゴム、ＡＢ
Ｓ樹脂、ナイロン、ポリビニルブチレート、アイオノマ
ー、エチレン−酢酸ビニル共重合体、酢酸ビニル樹脂、
ポリカーボネート樹脂などの１種または２種以上の混合
物または共重合物を挙げることができる。

【００４２】表層５を形成するＥＡ無機物である粒子４
としては種々のものが用い得るが、好ましい例としては
無機イオン交換体とシリカゲルと電気半導体性無機物と
を挙げることができる。これらの粒子４を用いて有機高
分子化合物からなる芯体３の上に表層５を形成すると
き、得られた無機・有機複合粒子は有用なＥＡ粒子２と
なる。

【００４３】上記無機イオン交換体の例としては（１）
多価金属の水酸化物、（２）ハイドロタルサイト類、
（３）多価金属の酸性塩、（４）ヒドロキシアパタイ
ト、（５）ナシコン型化合物、（６）粘土鉱物、（７）
チタン酸カリウム類、（８）ヘテロポリ酸塩、および
（９）不溶性フェロシアン化物を挙げることができる。

【００４４】以下に、それぞれの無機イオン交換体につ
いて詳しく説明する。（１）多価金属の水酸化物。これらの化合物は、一般式ＭＯ_X（ＯＨ）_Y（Ｍは多価金
属であり、ｘは零以上の数であり、ｙは正数である）で
表され、例えば、水酸化チタン、水酸化ジルコニウム、
水酸化ビスマス、水酸化錫、水酸化鉛、水酸化アルミニ
ウム、水酸化タンタル、水酸化ニオブ、水酸化モリブデ
ン、水酸化マグネシウム、水酸化マンガン、および水酸
化鉄などである。ここで、例えば水酸化チタンとは含水
酸化チタン（別名メタチタン酸またはβチタン酸、Ｔｉ
Ｏ（ＯＨ）₂）および水酸化チタン（別名オルソチタン
酸またはαチタン酸、Ｔｉ（ＯＨ）₄）の双方を含むも
のであり、他の化合物についても同様である。

【００４５】（２）ハイドロタルサイト類。これらの化合物は、一般式Ｍ₁₃Ａｌ₆（ＯＨ）₄₃（Ｃ
Ｏ）₃・１２Ｈ₂Ｏ（Ｍは二価の金属である）で表され、
例えば二価の金属ＭがＭｇ、ＣａまたはＮｉなどであ
る。（３）多価金属の酸性塩。これらは例えばリン酸チタン、リン酸ジルコニウム、リ
ン酸錫、リン酸セリウム、リン酸クロム、ヒ酸ジルコニ
ウム、ヒ酸チタン、ヒ酸錫、ヒ酸セリウム、アンチモン
酸チタン、アンチモン酸錫、アンチモン酸タンタル、ア
ンチモン酸ニオブ、タングステン酸ジルコニウム、バナ
ジン酸チタン、モリブデン酸ジルコニウム、セレン酸チ
タンおよびモリブデン酸錫などである。

【００４６】（４）ヒドロキシアパタイト。これらは例えばカルシウムアパタイト、鉛アパタイト、
ストロンチウムアパタイト、カドミウムアパタイトなど
である。（５）ナシコン型化合物。これらには例えば（Ｈ₃Ｏ）Ｚｒ₂（ＰＯ₄）₃のようなも
のが含まれるが、本発明においてはＨ₃ＯをＮａと置換
したナシコン型化合物も使用できる。（６）粘土鉱物。これらは例えばモンモリロナイト、セピオライト、ベン
トナイトなどであり、特にセピオライトが好ましい。

【００４７】（７）チタン酸カリウム類。これらは一般式ａＫ₂Ｏ・ｂＴｉＯ₂・ｎＨ₂Ｏ（ａは０
＜ａ≦１を満たす正数であり、ｂは１≦ｂ≦６を満たす
正数であり、ｎは正数である）で表され、例えばＫ₂・
ＴｉＯ₂・２Ｈ₂Ｏ、Ｋ₂Ｏ・２ＴｉＯ₂・２Ｈ₂Ｏ、０．
５Ｋ₂Ｏ・ＴｉＯ₂・２Ｈ₂Ｏ、及びＫ₂Ｏ・２．５ＴｉＯ
₂・２Ｈ₂Ｏなどである。なお、上記化合物のうち、ａま
たはｂが整数でない化合物はａまたはｂが適当な整数で
ある化合物を酸処理し、ＫとＨとを置換することによっ
て容易に合成される。

【００４８】（８）ヘテロポリ酸塩。これらは一般式Ｈ₃ＡＥ₁₂Ｏ₄₀・ｎＨ₂Ｏ（Ａはリン、ヒ
素、ゲルマニウム、またはケイ素であり、Ｅはモリブデ
ン、タングステン、またはバナジウムであり、ｎは正数
である）で表され、例えばモリブドリン酸アンモニウ
ム、およびタングストリン酸アンモニウムである。（９）不溶性フェロシアン化物。これらは次の一般式で表される化合物である。Ｍb-pxa
Ａ［Ｅ（ＣＮ）₆］（Ｍはアルカリ金属または水素イオ
ン、Ａは亜鉛、銅、ニッケル、コバルト、マンガン、カ
ドミウム、鉄（ＩＩＩ）またはチタンなどの重金属イオ
ン、Ｅは鉄（ＩＩ）、鉄（ＩＩＩ）、またはコバルト
（ＩＩ）などであり、ｂは４または３であり、ａはＡの
価数であり、ｐは０〜ｂ／ａの正数である。）これらには例えば、Ｃｓ₂Ｚｎ［Ｆｅ（ＣＮ）₆］および
Ｋ₂Ｃｏ［Ｆｅ（ＣＮ）₆］などの不溶性フェロシアン化
合物が含まれる。

【００４９】上記（１）〜（６）の無機イオン交換体は
いずれもＯＨ基を有しており、これらの無機イオン交換
体のイオン交換サイトに存在するイオンの一部または全
部を別のイオンに置換したもの（以下、置換型無機イオ
ン交換体という）も、本発明における無機イオン交換体
に含まれるものである。即ち、前述の無機イオン交換体
をＲ−Ｍ¹（Ｍ¹は、イオン交換サイトのイオン種を表
す）と表すと、Ｒ−Ｍ¹におけるＭ¹の一部または全部
を、下記のイオン交換反応によって、Ｍ¹とは異なるイ
オン種Ｍ²に置換した置換型無機イオン交換体もまた、
本発明における無機イオン交換体である。ｘＲ−Ｍ¹＋ｙＭ²→Ｒｘ−（Ｍ²）ｙ＋ｘＭ¹ （ここでｘ、ｙはそれぞれイオン種Ｍ²、Ｍ¹の価数を表
す）。Ｍ¹はＯＨ基を有する無機イオン交換体の種類に
より異なるが、無機イオン交換体が陽イオン交換性を示
すものでは、一般にＭ¹はＨ⁺であり、この場合のＭ^２は
アルカリ金属、アルカリ土類金属、多価典型金属、遷移
金属または希土類金属等、Ｈ^＋以外の金属イオンのいず
れか任意のものである。ＯＨ基を有する無機イオン交換
体が陰イオン交換性を示すものでは、Ｍ¹は一般にＯＨ^-
であり、その場合Ｍ²は例えばＩ、Ｃｌ、ＳＣＮ、Ｎ
Ｏ₂、Ｂｒ、Ｆ、ＣＨ₃ＣＯＯ、ＳＯ₄またはＣｒＯ₄など
や錯イオンなど、ＯＨ^-以外の陰イオン全般の内の任意
のものである。

【００５０】また、高温加熱処理によりＯＨ基を一旦失
ってはいるが、水に浸漬させるなどの操作によって再び
ＯＨ基を有するようになる無機イオン交換体について
は、その高温加熱処理後の無機イオン交換体なども本発
明に使用できる無機イオン交換体の一種であり、その具
体例としてはナシコン型化合物、例えば（Ｈ₃Ｏ）Ｚｒ₂
（ＰＯ₄）₃の加熱により得られるＨＺｒ₂（ＰＯ₄）₃や
ハイドロタルサイトの高温加熱処理物（５００〜７００
℃で加熱処理したもの）などがある。これらの無機イオ
ン交換体は一種類だけではなく、多種類を同時に表層と
して用いることもできる。なお、上記の無機イオン交換
体として、多価金属の水酸化物、及び多価金属の酸性塩
を用いることが特に好ましい。

【００５１】上記ＥＡ粒子（無機・有機複合粒子）２の
表層５として使用し得る電気半導体性無機物の例は、電
気伝導度が、室温にて１０³〜１０^-11Ω^-1／ｃｍの金属
酸化物、金属水酸化物、金属酸化水酸化物、無機イオン
交換体、またはこれらの少なくともいずれか１種に金属
ドーピングしたもの、もしくは金属ドーピングの有無に
拘わらず、これらの少なくともいずれか１種を他の支持
体上に電気半導体層として施したものなどである。

【００５２】好ましい電気半導体性無機物の例を以下に
示す。（Ａ）金属酸化物：例えばＳｎＯ₂、アモルファス型二
酸化チタン（出光石油化学社製）などである。（Ｂ）金属水酸化物：例えば水酸化チタン、水酸化ニオ
ブなどである。ここで水酸化チタンとは、含水酸化チタ
ン（石原産業社製）、メタチタン酸（別名βチタン酸、
ＴｉＯ（ＯＨ）₂）およびオルソチタン酸（別名αチタ
ン酸、Ｔｉ（ＯＨ）₄）を含むものである。（Ｃ）金属酸化水酸化物：この例としては例えばＦｅＯ
（ＯＨ）（ゲーサイト）などを挙げることができる。（Ｄ）多価金属の水酸化物：無機イオン交換体（１）と
同等。（Ｅ）ハイドロタルサイト類：無機イオン交換体（２）
と同等。（Ｆ）多価金属の酸性塩：無機イオン交換体（３）と同
等。（Ｇ）ヒドロキシアパタイト：無機イオン交換体（４）
と同等。（Ｈ）ナシコン型化合物：無機イオン交換体（５）と同
等。（Ｉ）粘土鉱物：無機イオン交換体（６）と同等。（Ｊ）チタン酸カリウム類：無機イオン交換体（７）と
同等。（Ｋ）ヘテロポリ酸塩：無機イオン交換体（８）と同
等。（Ｌ）不溶性フェロシアン化物：無機イオン交換体
（９）と同等。（Ｍ）金属ドーピングＥＡ無機物：これは上記の電気半
導体性無機物（Ａ）〜（Ｌ）の電気伝導度を上げるため
に、アンチモン（Ｓｂ）などの金属をＥＡ無機物にドー
ピングしたものであって、例としてはアンチモン（Ｓ
ｂ）ドーピング酸化錫（ＳｎＯ₂）などを挙げることが
できる。（Ｎ）他の支持体上に電気半導体層としてＥＡ無機物を
施したもの：例えば支持体として酸化チタン、シリカ、
アルミナ、シリカ−アルミナなどの無機物粒子、または
ポリエチレン、ポリプロピレンなどの有機高分子粒子を
用い、これに電気半導体層としてアンチモン（Ｓｂ）ド
ーピング酸化錫（ＳｎＯ₂）を施したものなどを挙げる
ことができる。このように他の支持体上にＥＡ無機物が
施された粒子も、全体としてＥＡ無機物と見なすことが
できる。これらのＥＡ無機物は、１種類だけでなく、２
種類またはそれ以上を同時に表層として用いることもで
きる。

【００５３】ＥＡ粒子（無機・有機複合粒子）２は、種
々な方法によって製造することができる。例えば、有機
高分子化合物からなる粒子状の芯体３と微粒子状の粒子
４とをジェット気流によって搬送し、衝突させて製造す
る方法がある。この場合は粒子状の芯体３の表面に粒子
４の微粒子が高速度で衝突し、固着して表層５を形成す
る。また別の製法例としては、粒子状の芯体３を気体中
に浮遊させ、粒子４の溶液を霧状にしてその表面に噴霧
する方法がある。この場合はその溶液が芯体３の表面に
付着し乾燥することによって表層５が形成される。

【００５４】ＥＡ粒子（無機・有機複合粒子）２を製造
する特に好ましい製法は、芯体３と同時に表層５を形成
する方法である。この方法は、例えば、芯体３を形成す
る有機高分子化合物のモノマーを重合媒体中で乳化重
合、懸濁重合または分散重合するに際して、微粒子状と
したＥＡ無機物である粒子４を上記モノマー中、または
重合媒体中に存在させるというものである。重合媒体と
しては水が好ましいが、水と水溶性有機溶媒との混合物
を使用することもでき、また有機系の貧溶媒を使用する
こともできる。この方法によれば、重合媒体の中でモノ
マーが重合して芯体粒子３を形成すると同時に、微粒子
状のＥＡ無機物の粒子４が芯体３の表面に層状に配向し
てこれを被覆し、表層５を形成する。

【００５５】乳化重合または懸濁重合によってＥＡ粒子
（無機・有機複合粒子）を製造する場合には、モノマー
の疎水性の性質とＥＡ無機物の親水性の性質を組み合わ
せることによって、ＥＡ無機物の粒子４の大部分を芯体
３の表面に付着させることができる。この芯体３と表層
５との同時形成方法によれば、有機高分子化合物からな
る芯体３の表面にＥＡ無機物の粒子４が緻密かつ強固に
接着し、堅牢なＥＡ粒子（無機・有機複合粒子）２が形
成される。

【００５６】本発明に使用するＥＡ粒子２の形状は必ず
しも球形であることを要しないが、粒子状の芯体３が調
節された乳化・懸濁重合方法によって製造された場合
は、得られるＥＡ粒子２の形状はほぼ球形となる。ＥＡ
粒子２の粒径は特に限定されるものではないが、０．１
μｍないし５００μｍ、特に５μｍないし２００μｍの
範囲内とすることが好ましい。この際の微粒子状のＥＡ
無機物である粒子４の粒径は特に限定されるものではな
いが、好ましくは０．００５μｍないし１００μｍ、さ
らに好ましくは０．０１μｍないし１０μｍの範囲内と
する。

【００５７】ＥＡ粒子（無機・有機複合粒子）２におい
て、表層５を形成するＥＡ無機物である粒子４と芯体３
を形成する有機高分子化合物の重量比は特に限定される
ものではないが、保存安定性の高いＥＮＣ流体組成物を
得るためには、ＥＡ無機物の粒子４と有機高分子化合物
の芯体３の合計重量に対して粒子４が１重量％ないし６
０重量％の範囲内、特に４重量％ないし３０重量％の範
囲内とすることが好ましい。この芯体３の割合が１重量
％未満では、得られたＥＡ粒子２のＥＡ特性が不十分と
なり、６０重量％を超えると、ＥＡ２粒子の比重が過大
となって保存安定性を損なう惧れがある。また、本発明
のＥＮＣ流体組成物は、上記のＥＡ粒子２を、必要なら
分散剤、他の成分とともに電気絶縁性媒体中に均一に攪
拌混合して製造することができる。この攪拌機として
は、液状分散媒に固体粒子を分散させるために通常使用
されるものがいずれも使用できる。電気絶縁性媒体中１
におけるＥＡ粒子２の含有率は、特に限定されるもので
はないが、０．５〜７５重量％、特に５〜５０重量％で
あることが好ましい。その含有率が１％未満では充分な
ＥＡ効果が得られず、７５％以上では電圧を印加しない
ときのＥＮＣ流体組成物の初期粘度が過大となって使用
が困難になる。

【００５８】上記の各種方法、特に芯体３と表層５とを
同時に形成する方法によって製造されたＥＡ粒子２は、
その表層５の全部または一部分が有機高分子物質や、製
造工程で使用された分散剤、乳化剤その他の添加物質の
薄膜で覆われていて、ＥＡ粒子としてのＥＡ効果が充分
に発揮されない場合がある。この不活性物質の薄膜は粒
子表面を研磨することによって容易に除去することがで
きる。従って芯体３と表層５とを同時に形成する場合に
は、その表面を研磨することが好ましい。

【００５９】この粒子表面の研磨は、種々な方法で行う
ことができる。例えば、無機・有機複合粒子であるＥＡ
粒子２を水などの分散媒体中に分散させて、これを攪拌
する方法によって行うことができる。この際、分散媒体
中に砂粒やボールなどの研磨材を混入してＥＡ粒子２と
共に攪拌する方法、あるいは研削砥石を用いて攪拌する
方法などによって行うこともできる。例えばまた、分散
媒体を使用せず、ＥＡ粒子２と上記のような研磨材また
は研削砥石とを用いて乾式で攪拌して行うこともでき
る。

【００６０】さらに好ましい研磨方法は、ＥＡ粒子２を
ジェット気流などによって気流攪拌する方法である。こ
れは気相中で粒子自体を相互に激しく衝突させて研磨す
る方法であり、他の研磨材を必要とせず、研磨済みの粒
子を分級によって容易に分離し得る点で好ましい方法で
ある。上記のジェット気流攪拌においては、それに用い
られる装置の種類、攪拌速度、ＥＡ粒子２の材質などに
より研磨条件を選定する必要があるが、一般的には６０
００ｒｐｍの攪拌速度で０．５ｍｉｎ〜１５ｍｉｎ程度
ジェット気流攪拌することが好ましい。

【００６１】本発明のＥＮＣ流体組成物は、上記のＥＡ
粒子２を、必要なら分散剤など他の成分と共に電気絶縁
性媒体１中に均一に攪拌混合し分散させて製造すること
ができる。この攪拌機としては、液状分散媒に固体粒子
を分散させるために通常使用されるものがいずれも使用
できる。

【００６２】次に、本発明の第２実施例について図１１
を参照して説明する。本実施例の吸音装置１３０は、第
１実施例の吸音装置３０について、形態はそのままに、
基板３１の連結吸音板５２に対向する面全体に吸音板１
４０を配設し、更に、各吸音板５０を石膏ボード等から
なる反射板１５０に交換して連結反射板１５２を構成し
たものである。

【００６３】本実施例の吸音装置１３０によれば、ま
ず、連結反射板１５２を収縮して吸音板１４０の露出面
積を最大にしたうえで印加電圧を選択することにより、
吸音（除去）したい音域を選択してその音域の吸音を行
なうことが出来る。そして、連結反射板１５２を徐々に
展開して吸音板１４０の露出面積を狭めることにより、
吸音板１４０に入射する音波の量を減少させて吸音率を
下げることが出来る。また、連結反射板１５２を展開し
て吸音板１４０をすべて覆った状態から、連結反射板１
５２を徐々に収縮して吸音率を上げることも勿論可能で
ある。すなわち、本実施例の吸音装置１３０によれば、
吸音したい音域を保ったうえで吸音板１４０に入射する
音波の量を増減させてその吸音率を変化させることが出
来る。

【００６４】尚、本実施例においては、反射板１５０は
連結されて屏風状に構成されているが、例えばシャッタ
ーのように、吸音板の吸音面に沿って展開、収縮自在な
構成を有するものであれば他の形態のものでもよい。

【００６５】

【発明の効果】請求項１記載の吸音装置よれば、電圧印
加調整手段によって印加電圧を選択することにより、吸
音（除去）したい音域を選択して、その音域の吸音を効
果的に行なうことが出来る。更に、複数の吸音板を屏風
状に連結し、屏風を閉じたり開いたりする要領でその形
態を変化させることができる構成としたので、入射する
音波の方向に対する吸音板の配設角度を変化させて吸音
されない音波の反射する方向を変化させることが出来
る。従って、音響空間の音響特性を簡単な操作で多彩に
変化させることが出来る。

【００６６】請求項２記載の吸音装置によれば、電圧印
加調整手段によって印加電圧を選択することにより、吸
音（除去）したい音域を選択して、その音域の吸音を効
果的に行なうことが出来る。更に、反射板を展開、収縮
することによって吸音板の露出面積を増減させることが
できる構成としたので、吸音板に入射する音波の量を増
減させてその吸音率を変化させることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の吸音装置の第１実施例を示す斜視図
である。

【図２】図１の吸音装置の分解斜視図である。

【図３】図１の吸音板の拡大断面図である。

【図４】本発明に係わるＥＮＣ流体組成物の一実施例
を示す断面図である。

【図５】本発明に係わるＥＮＣ流体組成物の電源オフ
時の態様を示す断面図である。

【図６】本発明に係わるＥＮＣ流体組成物の電源オン
時の態様を示す断面図である。

【図７】本発明の吸音装置において、音波が入射され
て鎖状体や一方の電極板が共振している状態を示す断面
図である。

【図８】本発明の吸音装置において、音波が入射され
て一方の電極板が振動している状態を示す断面図であ
る。

【図９】本発明の吸音装置において、鎖状体の撓み状
態の別な例を示す図である。

【図１０】本発明の吸音装置において、鎖状体が複数
列相互に接合してなるカラムを示す図である。

【図１１】本発明の吸音装置の第２実施例を示す斜視
図である。

【符号の説明】

２…ＥＡ粒子（固体粒子）、１０…電気感応型音波吸収
制御用流体組成物（ＥＮＣ流体組成物）、１７…電極
板、１８…電極板、３０…吸音装置、５０…吸音板、６
０…電圧コントローラー、１３０…吸音装置、１４０…
吸音板、１５０…反射板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ１０Ｋ 11/162 15/00 Ｇ１０Ｋ 11/16 Ａ 15/00 Ｍ (72)発明者後藤守孝東京都江東区木場１丁目５番１号株式会社フジクラ内 (72)発明者古市健二東京都江東区木場１丁目５番１号株式会社フジクラ内 (72)発明者大坪泰文千葉県千葉市稲毛区小仲台９丁目21番１号 206

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の吸音板を屏風状に折曲自在に連結
してなる吸音装置であって、前記吸音板は、電界配列効果を有する固体粒子を電気絶
縁性媒体中に含有してなる電気感応型音波吸収制御用流
体組成物と、間隙をおいて互いに対向し、前記間隙に前
記電気感応型音波吸収制御用流体組成物を収容した一対
の電極板とを備え、更に、前記一対の電極板間に電圧を印加し且つ該電圧を
調整する電圧印加調整手段とにより構成されることを特
徴とする吸音装置。
【請求項２】電界配列効果を有する固体粒子を電気絶
縁性媒体中に含有してなる電気感応型音波吸収制御用流
体組成物と、間隙をおいて互いに対向し、前記間隙に前
記電気感応型音波吸収制御用流体組成物を収容した一対
の電極板とを備え、更に、前記一対の電極板間に電圧を
印加し且つ該電圧を調整する電圧印加調整手段とにより
構成されている吸音板と、該吸音板の吸音面に沿って配設された、展開、収縮自在
な反射板とにより構成されることを特徴とする吸音装
置。