JPH08160967A

JPH08160967A - 可動式吸音壁

Info

Publication number: JPH08160967A
Application number: JP6302532A
Authority: JP
Inventors: Hidenobu Anzai; 秀伸安齊; Kazuya Edamura; 一弥枝村; 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: 1994-12-06
Filing date: 1994-12-06
Publication date: 1996-06-21

Abstract

(57)【要約】【目的】室内の音響特性を自在に調整することのでき
る可動式吸音壁を提供する。【構成】反射壁２３と、反射壁２３の室内Ｒ側の前方
に、反射壁２３に沿って移動自在に支持されて展開、収
納が可能な複数の吸音板３０と、吸音板３０の室内Ｒ側
の前方に、反射壁２３に沿って展開、収納が可能な吸音
シート２７とを備えてなり、吸音板３０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、この間隙に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、さらに、こ
の一対の電極板間に電圧を印加し且つその電圧を調整す
る電圧印加調整手段により構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、音波を吸収する吸音壁
に係わり、特に、室内の音響特性を自在に変化させるこ
とができる可動式吸音壁に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、劇場、ホール等は、音楽、演
劇、講演会等多目的な用途に使用される。この場合、劇
場、ホール等の室内は、音楽の演奏が行なわれる場合に
は響きの豊かな音場であることが理想であり、一方講演
が行なわれる場合には講演内容が室内全体にわたって明
瞭に聞き取れるように響きの少ない音場であることが理
想である。また音楽演奏時にも、その演奏内容によって
室内の音響特性を調節できることが望ましい。

【０００３】従来、劇場、ホール等の室内には、音響特
性を調節することを目的として、多孔質プラスチック、
グラスウール、フェルト等からなる吸音材が各所に配置
されている。さらに、場合によってはこれら吸音材の配
設位置を状況に応じて変化させることも行なわれてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような音響特性の調節においては、以下に示すような解
決すべき課題を有していた。（Ａ）音楽演奏時１）吸音材の吸音特性は、材質、形状で決まるものであ
り、吸音材の配置を変化させる、また吸音材の向きを変
化させるにしても吸音特性を大幅に変化させることは困
難であり、したがって十分な調整ができなかった。２）吸音材の配置を変化させる、また吸音材の向きを変
化させるには、大きな労力あるいは機械設備を必要とし
た。（Ｂ）３）多孔質プラスチック、グラスウール、フェルト等か
らなる吸音材は、中、高音域については吸音性能が高い
ものの、低音域の吸音性能が低いため全周波数帯域にわ
たって十分な吸音性能を発揮することができなかった。

【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、ＥｌｅｃｔｒｉｃＡｌｉｇｎｍｅｎｔ効
果を略して「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、Ｅｌｅ
ｃｔｒｉｃＡｌｉｇｎｍｅｎｔ粒子を略して「ＥＡ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
収制御を行なうことにより、音楽演奏や講演等の用途に
応じて室内の音響特性を自在に調整し、快適な音場を実
現することができる可動式吸音壁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】上記課題を解決するた
め、本発明においては、以下の構成を採用した。すなわ
ち、請求項１記載の可動式吸音壁は、反射壁と、該反射
壁の室内側の前方に、該反射壁に沿って移動自在に支持
されて展開、収納が可能な複数の吸音板を備える可動式
吸音壁であって、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、さらに、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記載の可動式吸音壁は、前記複数
の吸音板の室内側の前方に、前記反射壁に沿って展開、
収納自在の吸音シートを備えることを特徴とする。

【０００９】

【作用】本発明の可動式吸音壁によれば、吸音板が、Ｅ
Ａ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となり、本発明はこの
ことを利用するものである。すなわち、印加電圧を調整
して、鎖状体自体の特性振動数を、入射音波（空気振
動）のうち除去したい周波数成分に一致させることによ
り、鎖状体を共振（共鳴）させ、吸音（除去）したい成
分のエネルギーを消費し、その他の成分を反射させるも
のである。

【００１３】図１１は、ＥＡ粒子３０ｗｔ％分散系につ
いてＥＡ特性に及ぼす電界強度の影響を測定した結果を
示すグラフである。このグラフから印加電圧が増加する
ほど鎖状体に働く応力は増大することが明らかである。
ＥＡ特性は、誘電分極した粒子が電気的引力により電場
方向に配列し、鎖状構造を形成することに起因する。低
せん断速度では電気的引力が支配的であるので、鎖状構
造の破壊と再形成がゆるやかに繰り返される。電場方向
に並んだ鎖をそれと直角方向にせん断破壊させるとき発
生する力が降伏応力に相当する。形成される全ての鎖の
粒子が同じ直径をもち、直鎖状に並んで電極板間を結ん
でいると考えると、鎖の数は粒子濃度に比例するので、
降伏応力も粒子濃度に比例することになる。図１２は、
この時の振動の等価回路を示したものであり、弾性率Ｋ
のコイルばね１３と弾性率Ｃのダッシュポット１４が一
対に電極板間に並列に接続されたものと同等であること
を示している。

【００１４】したがって、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できる。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。

【００１５】上記のような性能を有する吸音板を備える
本発明の可動式吸音壁は、以下のように作用することに
よって、劇場、ホール等の室内に、用途に応じた音響特
性をもたせることができる。（Ａ）音楽演奏時１）特に吸音を行なわないときには、吸音板を収納し、
反射壁を全面露出させることによって壁面に入射する音
波を全反射する。２）所望の音域について吸音をおこなうときには、吸音
板を反射壁の前方に展開し、各吸音板について電圧印加
調整手段によって印加電圧を選択することにより、吸音
板に入射する音波のうちの吸音（除去）したい音域を選
択して、吸音を行なう。（Ｂ）講演時３）吸音板を展開した状態で吸音シートをも展開し、吸
音シートだけでは吸収されにくい音域を吸音板によって
吸音する。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１から図１０を
参照して説明する。可動式吸音壁２０は、図１に示すよ
うに、劇場、ホール等に設けられている。符号２１は室
内Ｒに対面するコンクリート製の壁体であり、この壁体
２１には凹所２２が形成されている。凹所２２の室内Ｒ
に向く面には屏風状の凹凸が形成されて反射壁２３をな
している。凹所２２の両側面には、さらに凹所２４、２
４が設けられており、この凹所２４には平面視矩形の吸
音板３０、３０、…がその吸音面３１を室内Ｒに対向さ
せた状態で各３枚ずつ収納されている。吸音板３０は、
それぞれ反射壁２３に沿って床面２５に設けられたレー
ル２６上を移動自在に支持されている。そして、これら
吸音板３０を凹所２４から引き出し、室内Ｒ側から見て
重複することのないように展開することで反射壁２３を
覆い隠すことができる。

【００１７】室内Ｒ側から見て凹所２２の両脇には、吸
音シート２７、２７が図示しない天井部から吊るされ、
反射壁２３に沿って展開可能に支持されている。吸音シ
ート２７は、フェルト等の吸音材からなるものであり、
低音域の吸音性能が低いものの、中・高音域については
高い吸音性能を有している。

【００１８】吸音板３０は、図２に示すように、吸音面
３１側が開口した、断面コの字状のケーシング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の内部には、一対の電極板１
７、１８が、吸音面３１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３１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およびＰＥＴフィルム１７ａは、ケーシ
ング１５の開口部を閉塞するように設けられており、Ｐ
ＥＴフィルム１７ａの表面が吸音面３１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。

【００１９】ＥＮＣ流体組成物１０には、図３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、Ｅｌｅｃ
ｔｒｉｃＡｌｉｇｎｍｅｎｔ無機物を略して「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。

【００２０】また、図２に示すように、一対の電極板１
７、１８の間には、電圧印加調整手段４０としてスイッ
チ４１と電圧可変設定可能な可変電源４２とが電気ケー
ブル４３を介して接続されている。

【００２１】次に、吸音板３０による吸音について説明
する。まず、電圧印加調整手段４０のスイッチ４１が切
れた状態のとき、即ち、図４に示すように、一対の電極
板１７、１８間に電圧が印加されていない状態では、Ｅ
ＮＣ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。

【００２２】そして、スイッチ４１を入れて一対の電極
板１７、１８に電圧を印加すると、図５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６に示すように音
波（空気振動）１１を入射させると、図７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６参照）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７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７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。

【００２３】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は図６の矢印Ａ、Ｂに示すように共振してその音
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。

【００２４】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６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、吸音板３０は、印加電圧を調整することにより、入
射音波の所望の特定波長の成分を吸収できる。

【００２５】次に、可動式吸音壁２０による吸音につい
て説明する。（Ａ）音楽演奏時特に吸音を行なわないときには、吸音板を収納し、反射
壁を全面露出させることによって、壁面に入射する音波
を全反射させる。

【００２６】所望の音域について吸音を行なうときに
は、まず、吸音板３０を凹所２４から引き出し、反射壁
２３の前方に重複することなく展開し、反射壁２３を覆
い隠す。そして、吸音板３０について可変電源４２によ
り印加電圧を調整する。これによって、壁面に入射する
音波のうち、除去したい音域を選択して吸音し、その他
の音域にあたる音波は反射させて室内の音響特性の調整
を行なう。このとき、吸音板３０の吸音帯域を決定する
印加電圧の設定方式としては、各吸音板３０、３０、…
の印加電圧を個別に設定し、可動式吸音壁２０全体とし
て所望の周波数成分を吸収する。ここで、印加電圧の設
定は、可変電源４２を一箇所に集中させて操作を行なう
ようにすると便利である。

【００２７】以上のことから、可動式吸音壁２０におい
ては、吸音板３０、３０、…を収納し、反射壁２３を露
出させることによって、吸音を抑え、音を全反射させて
響きの豊かな音響特性を得ることができる。また、吸音
板３０、３０、…を展開し、反射壁２３を覆い隠して各
吸音板３０について印加電圧の調整を行なうことによっ
て、所望の音域について吸音を行ない、その他の音は反
射させて所望の音響特性を得ることができる。

【００２８】また、吸音板３０をすべて展開するのでは
なく、一部を凹所２４内に残して反射壁２３を吸音板３
０の間から露出させるようにしたり、吸音シート２７を
引き出して反射壁２３または吸音板３０の露出面積を調
整することによって、さらに多彩な音響特性を得ること
ができる。

【００２９】（Ｂ）講演時まず、吸音板３０を凹所２４から引き出し、反射壁２３
の前方に重複することなく展開し、反射壁２３を覆い隠
す。さらに、吸音シート２７も展開して吸音板３０をも
覆い隠す。そして、吸音シート２７によって中・高音域
の吸音を行ない、加えて吸音板３０の吸音帯域を低音域
に設定して吸音を行なう。よって、吸音シート２７と吸
音板３０とを併用することにより、全周波数帯域にわた
って吸音を行ない、響きの少ない音響特性を得ることが
できる。

【００３０】なお、本実施例においては、反射壁２３を
屏風状に形成したが、これは反射音を拡散させて音の広
がりを持たせるためのものであって、この形状に限定す
るものではなく、他の形状に変更して音の広がりの状態
を変化させてもかまわない。

【００３１】本実施例においては、一対の電極板１７、
１８間に直接ＥＮＣ流体組成物１０を収容したものを示
したが、これに限らず、ＥＮＣ流体組成物１０を十分に
含浸させた多孔質体を一対の電極板１７、１８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。

【００３２】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。

【００３３】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８の
（ａ）に示すようなＳ字型、あるいは図８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】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９
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９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】図１０には、上記実施例の変形例を示す。〔変形例〕可動式吸音壁１２０は、吸音板３０の側端部
どうしをヒンジで連結して屏風状に折り畳み自在に構成
したものである。連結された吸音板３０は、折り畳まれ
て凹所２４に収納されることも、引き出されて反射壁２
３の前方に展開されることも可能である。この可動式吸
音壁１２０によれば、上記実施例にて説明した可動式吸
音壁２０を同様の作用、効果を奏することができる。

【００３６】ここで、本発明のＥＮＣ流体組成物に用い
る図３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。

【００３７】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。

【００３８】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。

【００３９】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。

【００４０】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。

【００４１】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。

【００４２】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。

【００４３】（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。

【００４４】（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。

【００４５】（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。

【００４６】（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。

【００４７】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Ｍ²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。

【００４８】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（５００〜７０
０℃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。

【００４９】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。

【００５０】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。

【００５１】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。

【００５２】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。

【００５３】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。

【００５４】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。

【００５５】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。

【００５６】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。

【００５７】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。

【００５８】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。

【００５９】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。

【００６０】

【発明の効果】本発明の可動式吸音壁によれば、以下の
効果を奏する。（１）吸音板を収納し、反射壁を露出させることによ
り、音の吸収を抑えて響きの豊かな音響特性を得ること
ができる。また、吸音板を展開し、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、吸音板の吸音帯
域を変化させて所望の音響特性を得ることができる。（２）吸音板や吸音シートの展開の状態を変化させ、反
射壁、吸音板、吸音シートの配置を様々に組み合わせる
ことにより、単に平面に吸音板を配置した状態では得ら
れない多彩な音響特性を有する音場を実現することがで
きる。（３）吸音板と吸音シートを共にすべて展開し、吸音シ
ートでは吸音しにくい音域に吸音板の吸音帯域を設定す
ることにより、全周波数帯域にわたって吸音を行ない、
響きの少ない音響特性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の可動式吸音壁の一実施例を示す断面
図である。

【図２】本発明の可動式吸音壁を構成する吸音板を示
す概略断面図である。

【図３】本発明に係わるＥＮＣ流体組成物を示す断面
図である。

【図４】本発明に係わるＥＮＣ流体組成物の電源切時
の態様を示す断面図である。

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

【図６】本発明の可動式吸音壁において、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７】本発明の可動式吸音壁において、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８】本発明の可動式吸音壁において、鎖状体の撓
み状態の別な例を示す図である。

【図９】本発明の可動式吸音壁において、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１０】本発明の可動式吸音壁の変形例を示す断面
図である。

【図１１】電界配列性粒子分散系について、電界配列
特性に及ぼす電界強度の影響を測定した結果を示すグラ
フである。

【図１２】振動系の等価回路を示す図である。

【符号の説明】

２…ＥＡ粒子（固体粒子）、１０…電気感応型音波吸収
制御要流体組成物（ＥＮＣ流体組成物）、１７…電極
板、１８…電極板、２０…可動式吸音壁、２３…反射
壁、２７…吸音シート、３０…吸音板、４０…電圧印加
調整手段、１２０…可動式吸音壁

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 11/16 15/00 Ｇ１０Ｋ 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】反射壁と、該反射壁の室内側の前方に、
該反射壁に沿って移動自在に支持されて展開、収納が可
能な複数の吸音板とを備える可動式吸音壁であって、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、さらに、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
特徴とする可動式吸音壁。
【請求項２】前記複数の吸音板の室内側の前方に、前
記反射壁に沿って展開、収納が可能な吸音シートを備え
ることを特徴とする請求項１記載の可動式吸音壁。