(57)【要約】【課題】吸音性能が低下せず、しかも、密度及び厚み寸法が規格化された市販品の吸音材を用いて、希望する厚み寸法の吸音パネル及びその製造方法を提供する。【解決手段】底部３ａに多数の孔７が形成され上方に開口した金属製箱体３と、上方開口を封止する金属製蓋体４とを備え、箱体３と蓋体４とで囲まれた内部空間５に吸音材６が充填されている吸音パネル１である。吸音材６は、底部３ａから蓋体４側に向けて、高密度部６Ａと低密度部６Ｂと高密度６Ａ部の３層の積層構造で構成されている。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
底部に多数の孔が形成され上方に開口した金属製箱体と、前記上方開口を封止する金属製蓋体とを備え、箱体と蓋体とで囲まれた内部空間に吸音材が充填されている吸音パネルであって、
前記吸音材は、底部から蓋体側に向けて、高密度部と低密度部と高密度部の３層の積層構造で構成されていることを特徴とする吸音パネル。
【請求項２】
前記蓋体には多数の孔が形成されている、請求項１記載の吸音パネル。
【請求項３】
底部に多数の孔が形成され上方に開口した金属製箱体と、前記上方開口を封止する金属製蓋体とを備え、箱体と蓋体とで囲まれた内部空間に吸音材が充填されている吸音パネルの製造方法であって、
密度に関しては高密度と低密度の２種類に、厚み寸法に関しては複数種類に規格化された吸音材のうち、厚み寸法がｄ１（ｍｍ）、ｄ２（ｍｍ）の２つの高密度吸音材と、厚み寸法がｄ３（ｍｍ）の１つの低密度吸音材であって、厚み寸法ｄ１（ｍｍ）、ｄ２（ｍｍ）、ｄ３（ｍｍ）の総和が吸音パネルの厚みよりも大きい、そのような２つの高密度吸音材と１つの低密度吸音材とを準備し、
底部に多数の孔が形成され上方に開口した金属製箱体の前記上方開口から、前記内部空間内に、前記２つの高密度吸音材のうちの一方の高密度吸音材と、前記低密度吸音材と、前記２つの高密度吸音材のうちの他方の高密度吸音材とをこの順序で押し込みながら挿入し、
次いで、前記金属製蓋体を、前記金属製箱体の上方開口を覆うようにして金属製箱体に固定することを特徴とする吸音パネルの製造方法。
【請求項４】
前記２つの高密度吸音材のそれぞれの厚み寸法ｄ１（ｍｍ）とｄ２（ｍｍ）とは、等しい、請求項３記載の吸音パネルの製造方法。
【請求項５】
前記高密度吸音材は密度３２ｋｇ／ｍ３のグラスウールから成り、前記低密度吸音材は密度２４ｋｇ／ｍ３のグラスウールから成る、請求項３又は４記載の吸音パネルの製造方法。
【請求項６】
前記金属製蓋体には多数の孔が形成されている、請求項３〜５の何れかに記載の吸音パネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室内の反響音を吸音するための吸音パネル及びその製造方法に関し、特に壁面に取付けられる壁用吸音パネル及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の吸音パネルの従来例としては、型くずれを防止するために、型枠を作り、この型枠と表面板と裏面板とで囲まれた空間に１種類の密度のグラスウールから成る吸音材を充填する構成の吸音パネルが提案されている（実開平７−２６４１３号公報参照）。
【０００３】
【特許文献１】実開平７−２６４１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、グラスウールから成る吸音材は、密度と厚み寸法に関して、規格化されている。即ち、密度２４ｋｇ／ｍ３の吸音材（低密度吸音材と称する。）と、密度３２ｋｇ／ｍ３の吸音材（高密度吸音材と称する。）の２種類があり、しかも、その厚みが５０ｍｍ、７５ｍｍ、１００ｍｍの３種類のみが市販品として流通しているのが現状である。
【０００５】
従って、上記特許文献１に記載の吸音パネルにおいて、吸音パネルの厚みに応じた厚み寸法の吸音材を充填しようとすると、以下の課題が生じる。即ち、低密度吸音材を使用する場合はかなりの程度圧縮されるので、例えば、吸音パネルの厚みが１４０ｍｍの場合、厚み７５ｍｍの低密度吸音材と１００ｍｍの低密度吸音材を使用しても、低密度吸音材を圧縮させて押し込めば、希望する厚み寸法の吸音パネルが得られる。
【０００６】
ところが、表面側がある程度の硬さを有する吸音パネルが要請される場合がある。このような場合、高密度吸音材は４〜５ｍｍ程度しか圧縮されないので、例えば、厚み５０ｍｍの低密度吸音材と１００ｍｍの低密度吸音材とを使用しても、１４０ｍｍの厚み寸法の吸音材を得られない。そこで、市販品の吸音材を所定厚み寸法に削ぐことが必要となる。しかし、現実にはグラスウールから成る吸音材を削ぐことは極めて困難であり、手間がかかりコストが増大する。
【０００７】
そこで、従来から、密度及び厚み寸法が規格化された市販品の吸音材を用いて、希望する厚み寸法の吸音パネルを構成することができる吸音パネルの製造方法が所望されていた。
【０００８】
本発明は、上記の実情を鑑みて考え出されたものであり、その目的は、吸音性能が低下せず、しかも、密度及び厚み寸法が規格化された市販品の吸音材を用いて、希望する厚み寸法で構成される吸音パネル及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、底部に多数の孔が形成され上方に開口した金属製箱体と、前記上方開口を封止する金属製蓋体とを備え、箱体と蓋体とで囲まれた内部空間に吸音材が充填されている吸音パネルであって、前記吸音材は、底部から蓋体側に向けて、高密度部と低密度部と高密度部の３層の積層構造で構成されていることを特徴とする。
【００１０】
上記構成により、高密度部のみの吸音パネル及び低密度部のみの吸音パネルと比べて、吸音性能が低下しない高密度部表面側が硬い吸音材で構成される吸音パネルが実現できる。なお、蓋体には多数の孔が形成されていてもよく、形成されていなくてもよい。蓋体を壁等の取付面に取り付ける場合には、多数の孔は形成されていてもよい。
【００１１】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の吸音パネルであって、前記蓋体には多数の孔が形成されていることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項３記載の発明は、底部に多数の孔が形成され上方に開口した金属製箱体と、前記上方開口を封止する金属製蓋体とを備え、箱体と蓋体とで囲まれた内部空間に吸音材が充填されている吸音パネルの製造方法であって、密度に関しては高密度と低密度の２種類に、厚み寸法に関しては複数種類に規格化された吸音材のうち、厚み寸法がｄ１（ｍｍ）、ｄ２（ｍｍ）の２つの高密度吸音材と、厚み寸法がｄ３（ｍｍ）の１つの低密度吸音材であって、厚み寸法ｄ１（ｍｍ）、ｄ２（ｍｍ）、ｄ３（ｍｍ）の総和が吸音パネルの厚みよりも大きい、そのような２つの高密度吸音材と１つの低密度吸音材とを準備し、底部に多数の孔が形成され上方に開口した金属製箱体の前記上方開口から、前記内部空間内に、前記２つの高密度吸音材のうちの一方の高密度吸音材と、前記低密度吸音材と、前記２つの高密度吸音材のうちの他方の高密度吸音材とをこの順序で押し込みながら挿入し、次いで、前記金属製蓋体を、前記金属製箱体の上方開口を覆うようにして金属製箱体に固定することを特徴とする。
【００１３】
上記構成により、全体の厚み寸法が吸音パネルの寸法よりも大きくなるような寸法の高密度吸音材及び低密度吸音材の組み合わせを選択すれば、所定厚みの吸音パネル内に吸音材を充填することが可能となる。
【００１４】
また、請求項４記載の発明は、請求項３記載の吸音パネルの製造方法であって、前記２つの高密度吸音材のそれぞれの厚み寸法ｄ１（ｍｍ）とｄ２（ｍｍ）とは等しいことを特徴とする。
【００１５】
また、請求項５記載の発明は、請求項３又は４記載の吸音パネルの製造方法であって、前記高密度吸音材は密度３２ｋｇ／ｍ３のグラスウールから成り、前記低密度吸音材は密度２４ｋｇ／ｍ３のグラスウールから成ることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項６記載の発明は、請求項３〜５の何れかに記載の吸音パネルの製造方法であって、前記金属製蓋体には多数の孔が形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、吸音性能が低下せず、しかも、密度及び厚み寸法が規格化された市販品の吸音材を用いて、希望する厚み寸法の吸音パネルを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係る吸音パネルを実施の形態に基づいて詳述する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。
【００１９】
（実施の形態１）
図１は実施の形態１に係る吸音パネルの斜視図であり、図２はその正面図であり、図３は図１の矢視Ａ−Ａ断面図である。吸音パネル１は、上方に開口２を有する金属製箱体３と、開口２を封止する金属製蓋体４とを備え、金属製箱体３と金属製蓋体４とで囲まれた内部空間５には吸音材６が充填されている。また、金属製箱体３の底部３ａには、多数の孔７が形成されている。また、蓋体４には多数の孔７が形成されている。この孔７は、本実施の形態では直径が約３ｍｍ程度に設定されている。勿論、孔７の直径はこの値に限定されるものではない。但し、孔７の直径の下限値は、金属製箱体３の底部（又は金属製蓋体４）の板厚によって概ね決定され、金属製箱体３の底部（又は金属製蓋体４）の板厚は通常は０．８ｍｍ〜１．６ｍｍ程度であるので、通常は１ｍｍ程度までとされている。
【００２０】
ここで注目すべきは、吸音材６は、底部３ａから蓋体４側に向けて、高密度部６Ａと低密度部６Ｂと高密度部６Ａの３層の積層構造で構成されていることである。高密度部６Ａ，６Ａ及び低密度部６Ｂは、いずれもグラスウールから成り、市販品であって、密度及び厚み寸法が規格化されたものである。即ち、密度２４ｋｇ／ｍ３の吸音材（低密度吸音材と称する。）と、密度３２ｋｇ／ｍ３の吸音材（高密度吸音材と称する。）の２種類があり、しかも、その厚み寸法が５０ｍｍ、７５ｍｍ、１００ｍｍの３種類のみが市販品として流通している。
【００２１】
なお、後述するように、製造時に各高密度部６Ａ，６Ａ及び低密度部６Ｂはその厚み方向に圧縮されて吸音パネル１内に充填されることから、現実に製造された吸音パネル１は、その高密度部６Ａ，６Ａは密度２４ｋｇ／ｍ３よりも若干大きい値となっており、また低密度部６Ｂはかなり大きい値となっている。また、本実施の形態における吸音パネル１は、吸音パネルの設置場所等の条件から、表面側にある程度の硬さが要請されているのを満足させるために、表面側にそれぞれ高密度部６Ａが配置されて構成されている。従って、低密度部６Ｂは本来的には必要ないけれども、後述する製造時に厚み調整のために使用されるものである。
【００２２】
図４は吸音パネル１の製造工程図である。以下、図４を参照して、上記構成の吸音パネル１の製造方法について説明する。なお、以下の説明では、吸音パネルの厚み寸法が１４０ｍｍであると想定する。
【００２３】
先ず、厚み寸法ｄ１（ｍｍ）が５０ｍｍで密度３２ｋｇ／ｍ３のグラスウールから成る吸音材２０Ａ（高密度吸音材と称する。）と、厚み寸法ｄ２（ｍｍ）が５０ｍｍで密度３２ｋｇ／ｍ３のグラスウールから成る吸音材２０Ａ（高密度吸音材と称する。）と、厚み寸法ｄ３（ｍｍ）が７５ｍｍで密度２４ｋｇ／ｍ３のグラスウールから成る吸音材２０Ｂ（低密度吸音材と称する。）を１個準備する。従って、２つの高密度吸音材２０Ａ，２０Ａと、１つの低密度吸音材２０Ｂとの全体の厚み寸法（ｄ１＋ｄ２＋ｄ３＝１７５ｍｍ）は、吸音パネルの厚み寸法（１４０ｍｍ）よりも大きい。なお、この例では、２つの高密度吸音材２０Ａ，２０Ａの厚み寸法ｄ１、ｄ２は、同一とされているが、異なるようにしてもよい。
【００２４】
次いで、底部に多数の孔が形成され上方に開口した金属製箱体３の上方開口２から、内部空間５内に高密度吸音材２０Ａを挿入する（図４（１）参照）。これにより、高密度部６Ａが配置される。
【００２５】
次いで、内部空間５内の高密度部６Ａ上に低密度吸音材２０Ｂを挿入する（図４（２）参照）。これにより、低密度部６Ｂが配置される。次いで、内部空間５内の低密度部６Ｂ上に高密度吸音材２０Ａを挿入する（図４（３）参照）。これにより、高密度部６Ａが配置される。このとき、押し込みながら挿入すると、低密度部６Ｂが大きく圧縮されるので、吸音材全体の寸法としては１４０ｍｍになる。
【００２６】
次いで、金属製蓋体４で、金属製箱体３の上方開口２を封止する（図４（４）参照）。これにより、底部から蓋体側に向けて、高密度部６Ａと低密度部６Ｂと高密度部６Ｂの３層の積層構造で構成された吸音パネル１が製造されることになる（図４（５）参照）。
【００２７】
上記の高密度吸音材２０Ａ，２０Ａ及び低密度吸音材２０Ｂの厚み寸法及は一例であり、要は、全体の厚み寸法が１４０ｍｍよりも大きくなるような寸法の高密度吸音材及び低密度吸音材の組み合わせであればよい。即ち、本発明は、表面側に高密度の吸音材を配置し、中央に低密度の吸音材を配置して３層構造とし、かつ、全体の厚みを１４０ｍｍよりも大きくしておき、低密度の吸音材をクッション材として厚み調整用として使用することにより、所定厚みの吸音パネルを得る方法を要旨とするものである。
【００２８】
次いで、本願発明者は、上記製造方法により作製された吸音パネル（本発明吸音パネルＸと称する。）と、密度３２ｋｇ／ｍｍ３のみのグラスウールから成る吸音材が充填された吸音パネル（比較例吸音パネルＹ１と称する。）と、密度２４ｋｇ／ｍｍ３のみのグラスウールから成る吸音材が充填された吸音パネル（比較例吸音パネルＹ２と称する。）のそれぞれについて、吸音特性を以下の条件で実験したので、その結果を図５に示す。
【００２９】
（１）吸音パネルの配置条件
吸音パネルを図６（１）、（２）に示すように床１５に縦に設置した。
【００３０】
（２）残響室の条件
容積：２１６．４ｍ３      表面積：２１３．１ｍ２
温度：２２．１℃          湿度：５０％
【００３１】
（３）使用した吸音パネルの条件
吸音パネルの長さＬ：３０００ｍｍ      吸音パネルの高さＴ：５６０ｍｍ
吸音パネルの厚さＴ：  １００ｍｍ
吸音パネルの枚数：７枚
吸音パネルの間隔Ｓ：  １００ｍｍ
【００３２】
（４）測定方法
１２５Ｈｚ、２５０Ｈｚ、５００Ｈｚ、１０００Ｈｚ、２０００Ｈｚ、４０００Ｈｚ、の６種類の中心周波数の音源を使用して、吸音力をそれぞれ測定した。
【００３３】
（実験結果）
図５より明らかなように、全ての周波数帯域において、本発明吸音パネルＸ、比較例吸音パネルＹ１、比較例吸音パネルＹ２のいずれも、ほぼ同一の吸音力が認められる。従って、本発明吸音パネルＸにより、吸音性能が低下せず、しかも、密度及び厚み寸法が規格化された市販品の吸音材を用いて、希望する厚み寸法の吸音パネルを実現することができる。
【００３４】
（適用例１）
上記構成の吸音パネル１を壁用吸音パネルに使用した場合の例を、図７及び図８を参照して説明する。室内の壁３０には全面に亘って、複数枚の吸音パネル１が平面的に設置されている。なお、壁３０に配管や照明器具等が存在している場合は、それらを避けて、部分的に設置される。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、壁用吸音パネル等に好適に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は実施の形態１に係る吸音パネルの斜視図である。
【図２】図２はその正面図である。
【図３】図３は図１の矢視Ａ−Ａ断面図である。
【図４】吸音パネルの製造工程図である。
【図５】実験結果を示すグラフである。
【図６】実施の形態１における、残響室内での吸音パネルの配置状態を示す図であり、そのうち、図６（１）は吸音パネルの配置状態の平面図、図６（２）は吸音パネルの配置状態の正面図である。
【図７】吸音パネルの適用例１の全体構成を簡略化して示す図である。
【図８】吸音パネルの適用例１の斜視図である。
【符号の説明】
【００３７】
１：吸音パネル                          ２：開口
３：金属製箱体                        ３ａ：底部
４：金属製蓋体                          ５：内部空間
７：孔                                  ６：吸音材
６Ａ：高密度部                          ６Ｂ：低密度部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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