JP6512355B1 - 吸音部材、建築パネル及び吸音筐体 - Google Patents
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Abstract
Description
第1の発明は、第1の面(10a)及び前記第1の面とは反対側の第2の面(10b)を有する基材(10)と、前記基材の前記第1の面と前記第2の面との間を貫通する少なくとも1つの通気部(20)と、前記通気部の外周側に設けられ、前記通気部と連通する少なくとも1つの吸音部(30)と、を備える吸音部材(1)に関する。
第2の発明は、第1の発明の吸音部材(1)において、前記吸音部は、前記通気部の貫通方向と直交する方向に設けられたヘルムホルツ共鳴器である。
第3の発明は、第1又は第2の発明の吸音部材(1)において、前記吸音部は、前記通気部の貫通方向に沿って複数設けられている。
第4の発明は、第1から第3までのいずれかの発明の吸音部材(1)において、前記吸音部は、前記通気部の外側面に沿って複数設けられている。
第5の発明は、第1から第4までのいずれかの発明の吸音部材(1)と、前記吸音部材が設置されるパネル材(40)と、を備える建築パネル(2)に関する。
第6の発明は、第1から第4までのいずれかの発明の吸音部材(1)を備え、音源となる装置の周囲を囲むように構成された吸音筐体(3)に関する。
本明細書等において、形状、幾何学的条件、これらの程度を特定する用語、例えば、「平行」、「直交」、「方向」等については、その用語の厳密な意味に加えて、同様の光学的機能を奏し、ほぼ平行、ほぼ直交等とみなせる程度の範囲、概ねその方向とみなせる範囲を含む。
図1は、第1実施形態における吸音部材1の斜視図である。図2は、吸音部30の構成図である。図2(A)は、吸音部30の断面図である。図2(B)は、吸音部30の平面図である。このうち、図2(A)は、通気部20及び吸音部30の各中心線(後述)を通る、X−Z平面と平行な平面における断面図である。
また、本実施形態では、吸音部材1の左右方向(X方向)を図中の水平方向と一致するように設置した例について説明するが、吸音部材1は、これに限らず、どのような向きに設置されていてもよい。例えば、吸音部材1は、左右方向、前後方向が水平から傾いた状態で設置されてもよい。
基材10は、吸音部材1のベースとなる部材であり、箱枠形に形成されている。基材10は、図1に示すように、+Z側に位置する第1の面10aと、−Z側に位置する第2の面10bと、を有する。本実施形態において、基材10を形成する材料としては、例えば、発泡ポリスチレン、ウレタンフォーム等の吸音性の良い材料が挙げられるが、これに限定されない。
図3は、吸音構造体40の断面図である。なお、図3では、空気が圧縮・膨張する様子を概念的に示している。
図3に示すように、音源(不図示)で発生した音(波)のエネルギーにより振動する空気a1は、吸音部30に伝達されることにより、吸音部30の空気a2を圧縮する。圧縮された吸音部30の空気a2は、元の体積に戻ろうとする復元力により膨張するため、空気a1は吸音部30の外に押し出される。吸音部30の空気a2が復元力により膨張すると、吸音部30の内部には負圧が発生するため、吸音部30の空気a2は、空気a1により再び圧縮される。吸音部30に伝達される音の周波数と吸音部30の共鳴周波数とが一致する場合、上述した空気a1及びa2の圧縮・膨張は、振動現象として繰り返される。そのため、吸音部30の内外を繰り返し往復する空気a1のエネルギーは、吸音部30との間に生じる摩擦抵抗のために減衰する。このように、吸音部30は、音源で発生した音のエネルギーを有する振動する空気a1を減衰させる作用を有する。
第1実施形態の吸音部材1において、吸音部30は、通気部20の貫通方向(Z方向)に沿って複数設けられている。また、吸音部30は、通気部20の外側面に沿って複数設けられている。そのため、前述した特許文献1の遮音パネルように、柱形状のセルを平面状に複数設けた構造に比べて、音の強さをより効果的に低減できる。
次に、第2実施形態として、吸音部材1を備えた建築パネル2について説明する。第2実施形態の説明及び図面において、第1実施形態と同等の部材等には、第1実施形態と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
図4は、第2実施形態の建築パネル2の構成を示す分解斜視図である。
図4に示すように、第2実施形態の建築パネル2は、第1実施形態の吸音部材1と、パネル材50と、を備える。パネル材50は、建物において、壁材、天井材、床材、仕切り材等に用いられる部材であり、例えば、化粧板、断熱シート、遮光シート等が挙げられる。パネル材50には、吸音部材1の通気部20と対応する位置に開口部51が設けられている。
次に、第3実施形態として、複数の吸音部材1により構成される吸音筐体3について説明する。
図5は、第3実施形態の吸音筐体3の構成を示す斜視図である。なお、図5では、吸音部材1に設けられた吸音構造体40の図示を省略している。
図5に示すように、第3実施形態の吸音筐体3は、発電機等の音源となる装置Mを囲むように立方体として構成されている。具体的には、吸音筐体3は、第1実施形態の吸音部材1を箱枠形に組み合わせて、隣接する側縁同士を接合することにより構成される。隣接する側縁同士の接合としては、例えば、接着、溶着、ネジ止め等が用いられる。
第3実施形態の吸音筐体3によれば、音源となる装置Mを囲むように吸音部材1が配置されているため、装置Mで発生する音の強さをより効果的に低減できる。
図6は、第1変形形態における吸音部材1Aの構成を示す斜視図である。第1変形形態において、吸音構造体40の構造は、第1実施形態と同じであるため、説明を省略する。
図6に示すように、第1変形形態の吸音部材1Aにおいて、基材10Aは、板材101,102,103,104,105,106により構成される。板材101,102は、それぞれ基材10Aの上側(+Z側)、下側(−Z側)に配置される板材である。板材103,104,105,106は、それぞれ基材10Aの右側(+X側)の側面、左側(−X側)の側面、正面側(+Y側)の側面、背面側(−Y側)の側面に配置される部材である。板材101〜106を構成する材料としては、例えば、木材、プラスチック等の樹脂材料、アルミニウム等の金属材料が挙げられる。
本形態の吸音部材1Aは、基材10Aの内部が中空であるため、吸音性及び通気性を維持しつつ、吸音部材1Aをより軽量化できる。なお、図6に示す吸音部材1Aにおいて、内部に断熱材、遮音材等を充填してもよい。
図7に示すように、第2変形形態の吸音部材1Bにおいて、基材10Bは、上述した第1変形形態の基材10Aと同じく、板材101〜106により、中空の箱枠形に構成されている。第2変形形態の吸音部材1Bは、基材10Bの内部が仕切り材107により区画されている点が第1変形形態と相違する。仕切り材107は、隣接する吸音構造体40を区画するように格子状に設けられている。
本形態の吸音部材1Bによれば、基材10Bの内部が仕切り材107により区画されているため、吸音性及び通気性を維持しつつ、全体的に剛性を高めることができる。
図8に示すように、第3変形形態における吸音部材1Cは、板材210,220,230により構成される。板材210〜230を構成する材料としては、例えば、プラスチック等の樹脂材料、アルミニウム等の金属材料が挙げられる。
板材220には、穴部221及びこの穴部221と連通する吸音部222が形成されている。穴部221は、図9に示すように、吸音構造体40Aの内側面となる。吸音部222は、第1実施形態の吸音部30に相当する部分である。
板材230には、穴部231が形成されている。穴部231は、図9に示すように、吸音構造体40Aの+Z側の開口及び内側面の一部となる。
なお、第3変形形態において、板材230の下側(−Z側)に板材220、230を更に追加することにより、第1実施形態の吸音構造体40(図2参照)と同じ構成とすることができる。
第1実施形態では、図2(A)に示すように、通気部20を貫通方向(Z方向)から見たときの平面形状を円形とした例について説明したが、これに限定されない。通気部20の平面形状は、三角形でもよいし、四角形以上の多角形でもよい。また、通気部20の平面形状は、平行四辺形、菱形、台形、半円形、楕円形(半楕円、長楕円)等でもよいし、これらを組み合わせでもよい。
第1実施形態では、図1に示すように、吸音部30を円筒形(断面が凹形状)とした例について説明したが、これに限定されない。吸音部30は、例えば、断面が凸形状であってもよい。すなわち、吸音部30は、ヘルムホルツ共鳴器として機能する形状であれば、どのような形状であってもよい。
第1実施形態では、図2(A)に示すように、通気部20の左右方向(X方向)において、対向する吸音部30の中心線c1が互いに一致するように吸音部30を配置する例について説明したが、これに限定されない。通気部20の左右方向(X方向)において、それぞれの吸音部30の中心線c1が異なるように吸音部30を配置してもよい。
2 建築パネル
3 吸音筐体
10,10A,10B 基材
10a 第1の面
10b 第2の面
20 通気部
30 吸音部
40 パネル材
50,50A 吸音構造体
Claims (5)
- 第1の面及び前記第1の面とは反対側の第2の面を有する基材と、
前記基材の前記第1の面と前記第2の面との間を貫通する少なくとも1つの通気部と、
前記通気部の外周側に設けられ、前記通気部と連通する少なくとも1つの吸音部と、
を備え、
前記吸音部は、前記通気部の貫通方向と交差する方向に延出された筒状の閉空間からなるヘルムホルツ共鳴器である吸音部材。 - 請求項1に記載の吸音部材において、
前記吸音部は、前記通気部の貫通方向に沿って複数設けられている吸音部材。 - 請求項1又は請求項2に記載の吸音部材において、
前記吸音部は、前記通気部の外側面に沿って複数設けられている吸音部材。 - 請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の吸音部材と、
前記吸音部材が設置されるパネル材と、
を備える建築パネル。 - 請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の吸音部材を備え、音源となる装置の周囲を囲むように構成された吸音筐体。
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