(57)【要約】【課題】  生活空間（特に事務所スペース）において、様々な環境に対応して音域を微調整した吸音効果を実現できた。とりわけ、これまで適当な吸音処理ができなかた低音域（４００〜８００Ｈｚ程度）で吸音効果を発揮できる。【解決手段】繊維材料を圧縮して形成したフェルト状吸音板材１０と、多数の小筒体２１を備えるペーパーコア材２０と、遮音材３０とを順に積層して吸音装置とする（ａ）。ペーパーコア材２０は、小筒体２１の一方の開口を前記フェルト状吸音材１０に、他方の開口を反射板３０側に向けて配置してある（ｂ）。小筒体２１内には、多孔質の微細粉体の集合体層（例えば、フェノール系吸音材料ブロックを粉砕した材料）２３を収容し、あるいは連続気泡を備える多孔質の樹脂ブロック層（例えば、フェノール系の吸音材料かならなる）２２を加え、必要ならばある程度の厚さを持った空気層２４とともに積層する（ｃ）。【選択図】図１
2018081212.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フェルト状吸音板材と、多数の小筒体を備えるペーパーコア材と、遮音材とを順に積層してなる吸音装置であって、以下のように構成したことを特徴とした吸音装置。
(1) 前記ペーパーコア材は、前記小筒体の一方の開口を前記フェルト状吸音材に、他方の開口を前記反射板側に向けて配置し、
(2) 前記多数の小筒体の両開口を結ぶ方向を厚さ方向とし、少なくとも１つの小筒体内で、厚さ方向または厚さ向と略直角な方向に、「連続気泡を備える多孔質の樹脂ブロック層」および／または「多孔質の微細粉体の集合体層」を形成した。
【請求項２】
フェルト状吸音板材と、多数の小筒体を備えるペーパーコア材と、遮音材とを順に積層してなる吸音装置であって、以下のように構成したことを特徴とした吸音装置。
(1) 前記ペーパーコア材は、前記小筒体の一方の開口を前記フェルト状吸音材に、他方の開口を前記反射板側に向けて配置し、
(2) 前記多数の小筒体の両開口を結ぶ方向を厚さ方向とし、少なくとも１つの小筒体内で、厚さ方向または厚さ向と略直角な方向に、「連続気泡を備える多孔質の樹脂ブロック層」、「多孔質の微細粉体の集合体層」および空隙層を形成した。
【請求項３】
フェルト状吸音板材と、多数の小筒体を備えるペーパーコア材と、遮音材とを順に積層してなる吸音装置であって、以下のように構成したことを特徴とした吸音装置。
(1) 前記ペーパーコア材は、前記小筒体の一方の開口を前記フェルト状吸音材に、他方の開口を前記反射板側に向けて配置し、
(2) 少なくとも１つの小筒体内に連続気泡を備える多孔質の樹脂ブロック層を形成し、他の少なくとも１つの小筒体内に多孔質の微細粉体の集合体層を形成した。
【請求項４】
「連続気泡の微細空間を備える樹脂ブロック層」をフェノール系樹脂のブロック状発泡体とし、
「多孔質の微細粉体の集合体層」をフェノール系樹脂のブロック状発泡体を粉砕して形成したことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の吸音装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に室内で使用し、生活雑音を吸音できる吸音装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
２枚の表面板で挟まれたコア材内に合成樹脂発泡粒子（独立気泡）を充填した断熱遮音パネルが提案されている（特許文献１）。この場合、表面板として、フェノール、エポキシなどの樹脂の化粧合板、石膏ボード、金属板などが提案されている。
【０００３】
また、板材で仕切られたセル空間内弾性変形性を有するＮＢＲゴムビーズ粉粒体等の弾性粉粒体を封入した提案があった（特許文献２）。この場合、弾性粉粒体の拘束、ロッキングによる制振性能低下を図るためセル空間内に少なくとも２％の空隙部を設ける提案もあった。また、板材としてアルミニウムなどの金属、木質材料が提案されている。
【０００４】
また、建造物の床下や天井裏に、発泡性ポリスチロールの粉砕物を吹き込み断熱性能、吸音性能を向上させた断熱工法が提案されている（特許文献３）。
【０００５】
また、出願人は、フェルト状の吸音板とペーパーコア材と遮音板を積層した吸音パネルを提案している（特許文献４）。この場合、ペーパーコア材はフェルト状の吸音板と遮音板との間の空気層としての役割と、音がペーパーコア材の隔壁に触れて振動による減衰を図ったものである。また、この場合、ペーパーコア材の一部を切り取り、機能開口として、機能開口内に所望の吸音特性を確保するための各種吸音材料を詰める提案もしている（特許文献４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−１７４９３号公報
【特許文献２】特開平１１−２１７８９１号公報
【特許文献３】特開２００７−６３８８３号公報
【特許文献４】特開２０１５−２２９９１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１、３の前記従来の技術はいずれも、発泡性樹脂の多孔性を利用する提案である。特許文献２では、粒子の弾性変形による振動エネルギーとして、音を吸収しようとする提案である。また、特許文献１、２はセルで囲うことにより、単に粉粒体の収納スペースとしてしか機能させていない。さらに、特許文献１〜３では、粉粒体の特性により吸音効果を図ったものであるが、粉粒体に接触する板材に工夫がなく、粉粒体と板材もセル同様に粉粒体を収容するためだけの機能しかなかった。また、特許文献４では機能開口で吸音性能を調整する提案があったが、個々のセルを使って具体的な吸音性能を変える提案はなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、多孔性の粉粒体とフェルト状の板材と遮音材とを組み合わせたので、装置全体としての吸音性能を向上させて、様々な音域での吸音効果を高めた。
【０００９】
即ちこの発明は、フェルト状吸音板材と、多数の小筒体を備えるペーパーコア材と、遮音材とを順に積層してなる吸音装置であって、以下のように構成したことを特徴とした吸音装置である。  
(1) 前記ペーパーコア材は、前記小筒体の一方の開口を前記フェルト状吸音材に、他方の開口を前記反射板側に向けて配置し、
(2) 前記多数の小筒体の両開口を結ぶ方向を厚さ方向とし、少なくとも１つの小筒体内で、厚さ方向または厚さ向と略直角な方向に、「連続気泡を備える多孔質の樹脂ブロック層」および／または「多孔質の微細粉体の集合体層」を形成した。
【００１０】
また、他の発明は、フェルト状吸音板材と、多数の小筒体を備えるペーパーコア材と、遮音材とを順に積層してなる吸音装置であって、以下のように構成したことを特徴とした吸音装置である。  
(1) 前記ペーパーコア材は、前記小筒体の一方の開口を前記フェルト状吸音材に、他方の開口を前記反射板側に向けて配置し、
(2) 前記多数の小筒体の両開口を結ぶ方向を厚さ方向とし、少なくとも１つの小筒体内で、厚さ方向または厚さ向と略直角な方向に、「連続気泡を備える多孔質の樹脂ブロック層」、「多孔質の微細粉体の集合体層」および空隙層を形成した。
【００１１】
また、他の発明は、フェルト状吸音板材と、多数の小筒体を備えるペーパーコア材と、遮音材とを順に積層してなる吸音装置であって、以下のように構成したことを特徴とした吸音装置である。  
(1) 前記ペーパーコア材は、前記小筒体の一方の開口を前記フェルト状吸音材に、他方の開口を前記反射板側に向けて配置し、
(2) 少なくとも１つの小筒体内に連続気泡を備える多孔質の樹脂ブロック層を形成し、他の少なくとも１つの小筒体内に多孔質の微細粉体の集合体層を形成した。
【００１２】
また、前記において、「連続気泡の微細空間を備える樹脂ブロック層」をフェノール系樹脂のブロック状発泡体とし、「多孔質の微細粉体の集合体層」をフェノール系樹脂のブロック状発泡体を粉砕して形成したことを特徴とする吸音装置である。
【００１３】
前記における遮音材は、表面が通気性を有しない材料で覆われた構造であれば良く、いわゆる遮音板や壁などの遮音面を含む。
【発明の効果】
【００１４】
この発明は、フェルト状の吸音板材と遮音板との間をペーパーコア材で、間隔を空けて配置し、ペーパーコア材内に連続気泡を備える多孔質の樹脂ブロック層および多孔質の微細粉体の集合体層を形成したので、吸音板材と遮音板との間に空気層を確保して、多孔質の樹脂による吸音性能を付加できる。樹脂により空気層が削減されたにも関わらず、とりわけ、低温域と高音域で、吸音率を向上させることができる。したがって、ペーパーコア材内に空気層のみとした構造と組み合わせることにより、各使用場所で、求める音域毎（周波数領域）に異なる吸音効果を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の吸音装置で、（ａ）は平面図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図、（ｃ）はＢ−Ｂ拡大断面図である。
【図２】この発明の吸音装置の拡大Ａ−Ａ断面図で、コア材内の構成を表す図である。
【図３】この発明の吸音装置で、Ｂ−Ｂ拡大断面図で、コア材内に配置を表す
【図４】この発明の他の吸音装置の側面図である。
【図５】比較試験結果のグラフである。
【図６】同じく比較試験結果のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
１．実施態様
【００１７】
図面に基づきこの発明の実施態様を説明する。
【００１８】
（１）  この発明の吸音装置４０は、フェルト状の吸音板１０と、多数の小筒体（コア）２１、２１を備えるペーパーコア材（ペーパーハニカム）２０と、遮音板３０とを順に積層して構成する（図１）。ペーパーコア材２０の小筒体２１の一方の開口はフェルト状の吸音板１０に向き、他の開口は遮音材３０を向く。
【００１９】
（２）  フェルトの吸音板２０は、繊維材料を圧縮して構成する。例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂繊維と塩化ビニル繊維とを含む材料を圧縮して、フェルト状の板として、このフェルト状の吸音板を形成する。 吸音板２０は、厚さｔ２で、形成する。  
また、吸音板２０は、例えば、以下のようにして製造した材料を使用することもできる。天然繊維と化学繊維とからなるリサイクル繊維原料を解繊し、バインダー樹脂として、これにＰＥＴ樹脂繊維を混合して原反を作り、この原反を５０℃〜１５０℃程度に加熱し冷熱ロールを使用して、面重量０．５〜１．０ｋｇ／ｍ２、空気流れ抵抗値１０００〜４０００Ｎ・ｓ／ｍ３の繊維硬質板を形成して、この繊維硬質板からフェルト状吸音板を構成する。
【００２０】
（３）  遮音板３０として、通気性を有しない厚紙を使用する。遮音板３０は、空気を通さない材料から構成することが望ましく、例えば鉄やアルミニウムなどの金属板、せっこうボード、樹脂板など任意である。また、遮音性を有しない板材の表面を、通気性を有しないフィルムや薄板で覆って構成することもできる。
【００２１】
（４）  ペーパーコア材２０は、小筒体（コア）２１、２１が連続した主に紙製または紙に樹脂加工した材料で、小筒体２１の断面を長方形で形成した材料を採用する。この場合、小筒体２１の断面は、いわゆる６角形（ハニカムコア）、平行四辺形や長方形（バイアスコア）、円を基調にしたコア、直線と波を基調にした形状など任意である（図示していない）。  
また、連続気泡を備える多孔質の樹脂ブロック層２２として、フェノール系の樹脂の発泡体のブロックを使用する。このフェノール系の樹脂の発泡体のブロック層２２は、連続気泡を備えており、すなわち、多数の気泡を内装しており、ブロック層２２の一面から少なくとも対向する他面に気泡が連続して、空気が通る構造となっている。したがって、このようなブロック層２２では、ブロック層２２を水面に触れると毛細管作用により素早く水を吸収することができ、かつ吸収した水をブロック層２２内に保持することができるような材料となる。  
また、このフェノール系の樹脂の発泡体を砕くと細かい粉体を形成し、各粉体も多数の細かい気泡を有する多孔質となっている（（この気泡も一部または全部が連続気泡となっていることが望ましいが、多孔質であれば、独立気泡のみでも可能である）。この多孔質の微細粉体を集めて、小筒体２１内に充填して集合体層２３を構成する。また、小筒体２１内に粉体を充填する際には圧力を掛けずに、小筒体２１内で粉体が自由に移動可能となるように充填する。また、細かい粉体は、１ｍｍより充分に小さな、数μｍ〜３００μｍ程度の大きさとなることが望ましい。また、ブロック層２２の材料とは異なる材料から構成することもできる。  
また、小筒体２１内で、ブロック層２２、粉体の集合体層２３もいずれも充填しない部分を空気層２４とする。  
ここでは、
（ア）総ての小筒体２１を粉体集合体層２３とする場合
（イ）総ての小筒体２１をブロック層２２と粉体集合体層２３とする場合
（ウ）総ての小筒体２１をブロック層２２と粉体集合体層２３と空気層２４とする場合
（エ）総ての小筒体２１をブロック層２２と空気層２４とする場合
（オ）総ての小筒体２１を粉体集合体層２３と空気層２４とする場合
（カ）総ての小筒体２１を（ア）〜（オ）のいずれかの組み合わせとする場合
（キ）いくつかの小筒体２１を空気層２４のみとし、他の小筒体２１を（カ）とする場合
が考えられる（図２）。
【００２２】
（５）  このように形成した吸音装置４０は主に板状（盤状）であり、主に垂直に立てて（壁状）使用するが、水平（天井など）などの配置で使用することもできる。また、室内の事務所などの作業環境で発生する雑音（人の声など）を吸音する際に最適である。
【００２３】
２．他の実施態様
【００２４】
（１）  上記（ア）〜（キ）は、各層を小筒体２１の厚さ方向で層を形成したが、厚さ方向に直交する方向で層を形成することもできる（図２（ａ）（ｂ））。
【００２５】
（２）  前記実施態様において、遮音板３０を板材としたが、遮音性能を有する面から遮音材を構成することもできる（図示していない）。したがって、遮音性能を有するコンクリート壁の表面に、ペーパーコア材２０（小筒体２１内にブロック層２２、粉体層２３、空気層２４など適宜配置）を、フェルト状の吸音材１０を順に積層して、吸音装置４０を構成することもできる（図示していない）。  
また、両面に遮音性能を有する遮音板３０の両面に、ペーパーコア材２０（小筒体２１内にブロック層２２、粉体層２３、空気層２４など適宜配置）を、フェルト状の吸音材１０を順に積層して、５層の吸音装置４０を構成することもできる（図４）。
【００２６】
３．比較例の測定結果
【００２７】
（１）試験体
フェルト状の吸音板１０              厚さｔ１＝  ６ｍｍ
ぺーパーコア２０（バイアスコア）    厚さｔ２＝１９ｍｍ
遮音板３０（厚紙）                  厚さｔ３＝  １ｍｍ
大きさ    ９００ｍｍ×９００ｍｍ
ペーパーコア材２０の小筒体２１の構成は下記表のとおりである。
【表１】
2018081212.tif 000003
【００２８】
（２）  各試験体は板状であり、「９００ｍｍ×９００ｍｍ」の面を水平に配置して、試験体を挟んで上下方向で、残響室法吸音率（Ａｌｐｈａ  Ｃａｂｉｎ）を測定すると、図５、図６のグラフのような結果が出た。
【００２９】
（３）  図５の試験結果１によれば、試験体Ａおよび試験体Ｃでは、４００Ｈｚ〜８００Ｈｚ（低音域）での吸音率が、何も入っていない試験体Ｆに較べて、１０〜２０％の向上が認められた。また、１６００Ｈｚ〜４００Ｈｚ（中音域）では、試験体Ｆに較べて、逆に５〜１０％の吸音率の低下が見られた。また、５０００Ｈｚ以上の高音域では、試験体Ｆに較べて、吸音率の向上が見られた。  
また、試験体Ｂについては、試験体Ｆに較べて、低音域、高音域での大きな向上は見られなかったが、逆に中音域での低下は見られず、全音域で、試験体Ｆに較べて吸音率が向上している。
【００３０】
（４）  また、図６の試験結果２によれば、粉体が多くなれば（空気層が減る）、低音域での吸音率が向上し、中音域で吸音率の低下が見られた。
【００３１】
（５）  また、通常、多くの男性の話し声は３００〜６００Ｈｚ程度、女性の話し声は４００〜７００Ｈｚ程度になると考えられており、試験体Ａ〜Ｅのいずれも、試験体Ｆに較べて４００Ｈｚ〜８００Ｈｚ（低音域）で改善が見られている。したがって、事務所環境において使用すれば、人の話声を吸音することが期待できる。
【００３２】
（６）  また、小筒体２１内に、ブロック層２２、粉体層２３、空気層２４の量を調整することにより、容易に様々な周波数に対応した吸音を実現できるので、様々な使用環境に適応した吸音装置４０を構成することが期待できる。
【符号の説明】
【００３３】
１０    吸音板
２０    ペーパーコア
２１    小筒体
２２    ブロック層
２３    粉体層
２４    空気層
３０    遮音板
４０    吸音装置
【図１】
2018081212.tif 000004
【図２】
2018081212.tif 000005
【図３】
2018081212.tif 000006
【図４】
2018081212.tif 000007
【図５】
2018081212.tif 000008
【図６】
2018081212.tif 000009