(57)【要約】【課題】人工エネルギーの消費がなく、且つ外気との流通を可能にする防音シートの実現を目的とする。【解決手段】複数の貫通孔を形成した、可撓性を有し変形可能な材料からなるシート１０と、中央に前記シート１０の貫通孔と中心が略一致する貫通孔を有し、シート１０からの距離の増大とともに直径が増大する形状を有し、前記シート１０の外部に設けられた集音部とを有する防音シート２００である。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の貫通孔を形成した、可撓性を有し変形可能な材料からなるシートと、
中央に前記シートの貫通孔と中心が略一致する貫通孔を有し、シートからの距離の増大とともに直径が増大する形状を有し、前記シートの外部に設けられた集音部とを有する防音シート。
【請求項２】
前記集音部が前記シートの両面に設けられた請求項１に記載の防音シート。
【請求項３】
複数の貫通孔を形成したシートと、
中空軸部材と、中空軸部材の端部に固定された集音部であって、中央に当該中空軸部材の中空部と中心が略一致する貫通孔を有し、中空軸部材からの距離の増大とともに直径が増大する形状の集音部とを有する減衰エレメントを有し、
前記中空軸部材の中心が前記貫通孔の中心と略一致するようにシートに設けられた請求項１または２に記載の防音シート。
【請求項４】
前記減衰エレメントは、中空軸部材と、中空軸部材の両端に設けられた一対の集音部とを有する請求項３に記載の防音シート。
【請求項５】
前記減衰エレメントが前記シートの一方の側に設けられた請求項３または４に記載の防音シート。
【請求項６】
前記中空軸部材がシートを貫通し、中空軸部材の少なくとも一端に集音部が設けられた請求項３ないし５のいずれか一項に記載の防音シート。
【請求項７】
前記集音部の形状は、球面状、楕円面状、パラボリック、円錐状の何れかである請求項１ないし６のいずれか一項に記載の防音シート。
【請求項８】
前記集音部の形状は、２次元における円弧、楕円、放物線、双曲線、直線を２次元面と垂直方向に移動させた軌跡からなる３次元面であって、縁部は矩形である請求項１ないし７のいずれか一項に記載の防音シート。
【請求項９】
前記集音部は、互いの縁部が接してシートの面積を実質的にすべて覆うように設けられた請求項８に記載の防音シート。
【請求項１０】
１以上の貫通孔を形成したシートと、
前記シートの貫通孔に装着される減衰エレメントとを備え、
前記シートは、可撓性を有し変形可能な材料からなり、
前記減衰エレメントは、少なくとも第１の構造体とその入れ子となる第２の構造体を有する多重構造体であり、
前記第１の構造体は、前記シートの貫通孔に連通する貫通孔（「第１の通気孔」）を中央に有し、両端または一端には前記第１の通気孔の開口面積よりも大きな寸法であって、入射音を反射するように構成した第１の集音部を有し、
前記第２の構造体は、前記第１の構造体の入れ子を規定するものであって、前記シートの貫通孔に連通する貫通孔（「第２の通気孔」）を中央に有し、両端または一端には前記第２の通気孔の開口面積よりも大きな寸法であって、入射音を反射するように構成した第２の集音部を有する、
防音シート。
【請求項１１】
前記第１及び第２の集音部は前記多重構造体の両端に配置される、
請求項１０に記載の防音シート。
【請求項１２】
前記第１の構造体は第１の中空軸部材を有し、その内部に前記第１の通気孔が規定され、
前記第２の構造体は第２の中空軸部材を有し、その内部に前記第２の通気孔が規定される、
請求項１０に記載の防音シート。
【請求項１３】
前記第１の中空軸部材と前記第２の中空軸部材は単一の中空軸部材に一体化される、請
求項１２に記載の防音シート。
【請求項１４】
前記シートは、対面配置される第１と第２のシートを備え、
前記多重構造体は、前記第１と第２のシートに装着され、
前記第１の集音部は前記第１と第２のシートの表面に対応して配置され、
前記多重構造体は、実質、前記第１のシートから前記第２のシートまで延在する、
請求項１０に記載の防音シート。
【請求項１５】
前記多重構造体は、前記第２の構造体の入れ子を規定する第３の構造体を備える、
請求項１０に記載の防音シート。
【請求項１６】
前記多重構造体は、前記シートの片側にのみ配置される請求項１０に記載の防音シート。
【請求項１７】
前記多重構造体は、前記シートの両側に配置される請求項１０に記載の防音シート。
【請求項１８】
請求項１〜１７のいずれか一項に記載の防音シートを用いたカーテン。
【請求項１９】
請求項１〜１７のいずれか一項に記載の防音シートを用いた建築工事用シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気の流通を阻害せず、同時に透過音響エネルギーを有効に低減する防音シート等に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
室内や室外からの騒音を防音する方法として壁、扉、窓などで遮断する方法が一般的である。また、騒音が特定の領域内で発生している場合は、該当する領域を密閉する方法がとられる。その為に、扉や窓には密閉性の高いサッシの使用や二重構造にする方法、或いは吸音材料を使用する方法がある。何れにしても、一般には、騒音を発する領域と防音したい領域間では相互間の空気の流通が必然的に遮断されることになっていた。
【０００３】
一方で、気体流通が可能な防音方法としては、特開２００３−２１３７３号公報に見られる外気自然循環による防音・省エネルギー保健居室システムのように、空気流通孔のある箱筒を設け、空気流通孔の中に吸音材を詰め、更に箱内に騒音を軽減する為の複雑な空気流通路を設けた例や、特開平１０−３９８７５号公報の遮音材構造および空気調和機の防音構造のように、多孔質の貫通孔に加えて発泡材を使用したものがある。
【０００４】
或いは、エンジンの排気音対策用のマフラーや銃器の発射音を軽減する為の消音器もしくはサイレンサーのような方法もある。特開２００６−２５００２２号公報の内燃機関の排気音低減装置およびそれを用いた排気音の調律方法では、一定の長さ以上の気体の流通経路を持ち、且つ気体の流れを複雑にして遮音効果を上げるものである。
【０００５】
更には、消音スピーカ、若しくはノイズキャンセラーと呼ばれる、騒音の音声信号を操作して消音する方法も知られている。特開２００２−３６７２９８号公報のノイズキャンセラー装置及びノイズキャンセル方法にその例が見られる。
【０００６】
上述した従来の防音技術を改良するため、本件出願人に係る国際公開２０１２／０８６６８０公報では、空気の流通を許容しつつ、同時に透過音響エネルギーを有効に低減する改良された防音板が提案された。提案された防音板は、貫通孔を形成した基板と、この基板の貫通孔に装着される防音デバイスとを備える。この防音デバイスは、前記基板の貫通孔に連通する貫通孔（「通気孔」）を中央に有し、両端または一端にはデバイスの通気孔よりも大きな寸法であって、入射音を反射するように構成した集音部を有している。提案された防音板によれば、空調等の人工エネルギーを消費することなく、外気との流通が可能となるとともに有効な防音効果が達成される。しかしながら、提案された防音板にも改良の余地が残されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２１３７３号公報
【特許文献２】特開平１０−３９８７５号公報
【特許文献３】特開２００６−２５００２２号公報
【特許文献４】特開２００２−３６７２９８号公報
【特許文献５】国際公開２０１２／０８６６８０公報
【特許文献６】特許第５２３０８５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記の密閉性の高いサッシや２重構造による窓や扉を設置して、オフィスや居住場所を道路や空港等騒音のある外部と遮断する従来の防音方法では、外気が過ごしやすい温度でも室内を適温にする為の空調が必要となり、地球温暖化を促進する要因となっている電気エネルギー消費を削減することができない。騒音が室内にあり、外部に対して防音したい場合でも同様であり、空調の為の電気エネルギーを消費する。
【０００９】
また、前記の外気自然循環による防音・省エネルギー居室システム（特開２００３−２１３７３号公報）では、窓側に設けた空気流通孔のある箱筒内に吸音材を詰める為、充分な自然風の流通が得難く、空調が不要となる程の効果は期待できない。また、複雑な空気流通経路が必要な為、サイズが大きくなり、扉や窓などの広い面積には構造上適用が難しい。更に前記遮音材構造および空気調和機の防音構造（特開平１０−３９８７５号公報）と同様、充分な自然風が得られないことに加え、自然光が入る透明な構造にすることができない為に、室内には日中でも照明が必要になり、省エネルギーどころか、逆効果になる可能性もある。
【００１０】
マフラーやサイレンサーは、気体の流れの方向が明確で、且つ自然風でない一定の速さをもつことを前提としていることや、消音の為に気体の流通経路を一定以上の長さにする必要がある為、オフィス及び住居の扉や窓への適用は難しい。
【００１１】
掃除機やコンピュータ等のファンを持つ機器の騒音対策としては、前記の特開第２００３−２１３７３号公報やマフラー及びサイレンサーの適用が不可能ではないが、これらの装置が機器に較べて大きくなることや、空気の流通を図って機器の温度を一定以下に維持する機能がない為、実際の適用は難しい。コンピュータにおいては、ラック全体を密閉した防音ラックが市販されているが、ラック毎に空調が必要になり、且つ通常の開放型ラックに比較して高価になる為、コンピュータルーム内の全てのラックに適用されることは極めて稀である。また、防音ラックが使用できても、故障時の修理やソフトウェアのインストール時には、扉を開放して作業することになり、防音ラックの効果はなくなる。この場合は、通常のコンピュータルームと同じ環境になり、互いの声が聞き取り難い騒音となる為に作業に著しい支障をきたす。
【００１２】
一方、ノイズキャンセラーは、空気の流通を確保することは可能になるが、装置が複雑である事や、新たな電源回路も必要となる為、製造コストを極限まで削減したい掃除機やコンピュータでは採用が困難となっている。従って、掃除機やコンピュータ単体の騒音対策としては、機器のファン部周辺に排気の流通が可能な布や網目構造の金属板を貼る以外に、有効な対策が殆どとられていない。
【００１３】
本発明は、このような従来の構造が有していた問題を解決しようとするものであり、人工エネルギーの消費がなく、且つ外気との流通を可能にする防音シートの実現を目的とするものである。また、本発明は、改良された防音シート及び防音デバイスを提供することを目的とし、特に、国際公開２０１２／０８６６８０公報に開示された種類の防音板及び防音デバイスを改良することを具体的な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の課題を解決することを目的として、本発明は、複数の貫通孔を形成した、可撓性を有し変形可能な材料からなるシートと、中央に前記シートの貫通孔と中心が略一致する貫通孔を有し、シートからの距離の増大とともに直径が増大する形状を有し、前記シートの外部に設けられた集音部とを有する防音シートを提供する。
【００１５】
本発明においてシートは、合成樹脂、自然素材等、材料は限定されないが、可撓性を有し変形可能な材料からなるものである。貫通孔は、シートの一方の側から他方の側に通じる穴であって、一定の直径を有する直線状の貫通孔が最も代表的なものであるが、貫通孔は折れ曲がった形状であってもよく、直径が途中で変化するものであってもよい。シートには複数の貫通孔が形成されるのが一般的であるが、貫通孔が１つである可能性を排除しない。
【００１６】
集音部の、シート面に垂直な外側から見える表面（ここでは、「集音面」と称する）は、カルデラ状あるいはすり鉢状であり、集音部が全体としてこのような形状を有していてもよいが、集音部は全体として例えば円筒状であり、上記集音面がカルデラ状あるいはすり鉢状の凹部を形成する曲面であってもよい。また、集音面の典型的な形状は、シートに垂直な軸を中心とした回転形状であるが、四角錐、六角錐のように、前記軸の周りに角（継ぎ目）のある形状であってもよい。シートからの距離の増大とともに直径が増大する形状とは、円錐状の凹部などが代表的な例であるが、前記軸を含む断面図に示される集音面の形状は、シートから遠ざかるにつれて直径が増大する形状であればどのような曲線であってもよい。
【００１７】
シートと集音部にはシートを貫通してシートおよび集音部の両側の空間を連通させる貫通孔が形成されている結果、本発明にかかる防音シートは空気の流通を阻害せず、同時に、本件出願人に係る国際公開２０１２/０８６６８０公報および特許第５２３０８５５号公報内で示される実験例のように、顕著な防音効果（音圧レベルの低減効果）を発揮する。
【００１８】
前記集音部は、前記シートの一方の側のみに設けられていてもよいし、前記シートの両側（両面）に設けられていてもよい。音源が防音シートの一方の側にのみ存在し、一方から他方に伝播する騒音レベルの低減のみを目的する場合や、シートの一方の面を平滑にする必要がある場合などは、集音部をシートの一方の側にのみ設ける必然性がある。
【００１９】
本発明に基づく防音シートは、複数の貫通孔を形成したシートと、中空軸部材と、中空軸部材の端部に固定された集音部であって、中央に当該中空軸部材の中空部と中心が略一致する貫通孔を有し、中空軸部材からの距離の増大とともに直径が増大する形状の集音部とを有する減衰エレメントを有し、前記中空軸部材の中心が前記貫通孔の中心と略一致するようにシートに設けられたものであってもよい。
【００２０】
中空軸部材は、軸に沿って中央に貫通孔を有するパイプ状の部材が最も一般的であるが、断面あるいは中空部の直径が軸に沿って変化するものであってもよい。また、中空軸部材は直線状の部材でなくてもよい。中空軸部材の長さは、必要に応じて適宜決定することができ、実質的に長さがゼロの場合も含まれる。減衰エレメントは中空軸部材および中空軸部材の一端に設けられた集音部によって構成されるものでもよいし、中空軸部材の両端に設けられた一対の集音部を含むものであってもよい。
【００２１】
前記減衰エレメントは、中空軸部材と、中空軸部材の両端に設けられた一対の集音部とを有するものであってもよく、その場合は、防音シートを通過する両方向の音圧を低減する。
【００２２】
前記減衰エレメントは、前記シートの一方の側のみに設けられていてもよく、その場合、シートの他方の表面を平滑にすることができる。あるいは、シートの集音部が設けられていない側の面からは中空軸部材が一部突出する構成であってもよい。
【００２３】
本発明にかかる防音シートは、前記中空軸部材がシートを貫通し、中空軸部材の少なくとも一端に集音部が設けられた構造であってもよい。
【００２４】
前記シートは互いに平行な第１と第２のシートを含み、前記中空軸部材は前記第１と第２のシートを貫通して設けられている構造であってもよい。
【００２５】
前記第１と第２のシートは、同一素材、同一寸法のものであってもよいが、必ずしもこれらに限定されない。第１と第２のシートは、前記中空軸部材によって連結されている構造をとることができる。あるいは、第１と第２のシートは、減衰エレメントによって連結されている構造であってもよい。第１と第２のシートの間には空間が存在してもよいし、当該空間はシートと同一または異なる材料によって充填されて、一体化したものであってもよい。
【００２６】
前記シートは互いに平行な第１と第２のシートを含み、前記集音部は２つのシートの外に突出しないよう第１と第２のシートの表面の間に収容されていてもよい。この場合は、防音シートの片面あるいは両面を平滑な表面にすることができる。
【００２７】
前記集音部の形状は、球面状、楕円面状、パラボリック、円錐状の何れかであるのが好適であるが、形状はこれらの何れかに限定されない。また、シート面に垂直な軸を含む断面は、シートからの距離が増大した場合に直径が増大する曲線であってもよいが、シートからの距離がさらに増大すると逆に直径が減少する曲線、つまり、集音面が口の小さな花瓶状の空間を形成する形状であってもよい。
【００２８】
前記集音部の形状は、２次元における円弧、楕円、放物線、双曲線、直線を２次元面と垂直方向に移動させた軌跡からなる３次元面であって、縁部は矩形であってもよい。さらには、前記移動は二次元面と垂直方向に直線的な移動ではなく、曲線状の移動であってもよい。集音面は、例えば、４つの平面によって構成される倒立した四角錐、六角錐、八角錐等の形状であってもよいし、シートの面と垂直な軸を含む平面で切った断面に現れる集音面の斜面は、直線ではなく外側に膨らんだ曲線状、あるいは内側に膨らんだ曲線状であってもよい。さらに、集音面の、シートの面と平行な面で切った断面の形状は、円であってもよいが、多角形あるいは、外に膨らんだ多角形、内の膨らんだ多角形であってもよい。
【００２９】
前記集音部は、互いの縁部が接してシートの面積を実質的にすべて覆うように設けられていてもよい。特に、集音面のシートの面と平行な面で切った断面の形状が長方形または正方形の場合、集音部はシートの面積を実質的にすべて覆うように設けることが容易である。
【００３０】
本発明の一側面は、１以上の貫通孔を形成したシートと、前記シートの貫通孔に装着される減衰エレメントとを備え、前記シートは、可撓性を有し変形可能な材料からなり、前記減衰エレメントは、少なくとも第１の構造体とその入れ子となる第２の構造体を有する多重構造体であり、前記第１の構造体は、前記シートの貫通孔に連通する貫通孔（「第１の通気孔」）を中央に有し、両端または一端には前記第１の通気孔の開口面積よりも大きな寸法であって、入射音を反射するように構成した第１の集音部を有し、前記第２の構造体は、前記第１の構造体の入れ子を規定するものであって、前記シートの貫通孔に連通する貫通孔（「第２の通気孔」）を中央に有し、両端または一端には前記第２の通気孔の開口面積よりも大きな寸法であって、入射音を反射するように構成した第２の集音部を有する、防音シートを提供するものである。
【００３１】
この構成によれば、国際公開２０１２／０８６６８０公報で提案された種類の防音板に比較して、防音効果が改善される。さらに、同公報で提案された種類の防音板では、高周波数帯域（典型的には４０００Hz以上の帯域）では、防音効果が低下する傾向にあったが、この構成により、低下傾向を抑制することができる。
【００３２】
一実施形態において、第１及び第２の集音部は前記多重構造体の両端に配置されることが好ましい。他の一実施形態において、第１の構造体は第１の中空軸部材を有し、その内部に第１の通気孔が規定され、第２の構造体は第２の中空軸部材を有し、その内部に第２の通気孔が規定されることが好ましい。この場合、第１及び第２の中空軸部材の両端に、第１及び第２の集音部が配置されてよい。
【００３３】
一実施形態において、第１の中空軸部材と前記第２の中空軸部材は単一の中空軸部材に一体化されてよい。この場合、第１の通気孔と第２の通気孔は別の孔（同心の２つの孔）ではなく一致することになる。
【００３４】
製造上、第１の通気孔は単一の通気孔であることが容易であるが、所望であれば、複数の通気孔が第１の構造体の中央部に形成されてよい。同様に、第２の通気孔は単一の通気孔であることが製造上、容易であるが、所望であれば、複数の通気孔が第２の構造体の中央部に形成されてよい。
【００３５】
一実施形態において、シートは、対面配置される第１と第２のシートを備え、多重構造体は、第１と第２のシートに装着され、第１の集音部は第１と第２のシートの表面に対応して配置され、多重構造体は、実質、第１のシートから第２のシートまで延在してよい。
【００３６】
一実施形態において、減衰エレメントを構成する多重構造体は、第２の構造体の入れ子を規定する第３の構造体を備えてよい。所望であれば、減衰エレメントを構成する多重構造体は４重以上の多重構造をとり得る。
【００３７】
第１及び第２の集音部の、シート面に垂直な外側から見える表面（ここでは、「集音面」と称する）は、カルデラ状あるいはすり鉢状の凹部を形成する曲面であってよい。また、集音面の典型的な形状は、シートに垂直な軸を中心とした回転形状であるが、四角錐、六角錐のように、前記軸の周りに角（継ぎ目）のある形状であってもよい。また、第１及び第２の集音部の形状は、構造体の中央部からの距離の増大とともに直径が増大する形状であってよい。
【００３８】
第１及び第２の集音部（多重化した集音部）を備える減衰エレメントは、前記シートの一方の側のみに設けられていてもよいし、前記シートの両側（両面）に設けられていてもよい。音源が防音シートの一方の側にのみ存在し、一方から他方に伝播する騒音レベルの低減のみを目的する場合や、シートの一方の面を平滑にする必要がある場合などは、減衰エレメントをシートの一方の側にのみ設ける必然性がある。
【００３９】
一実施形態において、防音シートはカーテンに用いられてよい。
【００４０】
一実施形態において、防音シートは建築工事用シートに用いられてよい。
【００４１】
多重化される集音部の形状は、球面状、楕円面状、パラボリック、円錐状の何れかであるのが好適であるが、形状はこれらの何れかに限定されない。また、シート面に垂直な軸を含む断面は、シートからの距離が増大した場合に直径が増大する曲線であってもよいが、シートからの距離がさらに増大すると逆に直径が減少する曲線、つまり、集音面が口の小さな花瓶状の空間を形成する形状であってもよい。
【００４２】
前記集音部の形状は、２次元における円弧、楕円、放物線、双曲線、直線を２次元面と垂直方向に移動させた軌跡からなる３次元面であって、縁部は矩形であってもよい。さらには、前記移動は２次元面と垂直方向に直線的な移動ではなく、曲線状の移動で有ってもよい。集音面は、例えば、４つの平面によって構成される倒立した四角錐、六角錐、八角錐等の形状であってもよいし、シートの面と垂直な軸を含む平面で切った断面に現れる集音面の斜面は、直線ではなく外側に膨らんだ曲線状、あるいは内側に膨らんだ曲線状であってもよい。さらに、集音面の、シートの面と平行な面で切った断面の形状は、円であってもよいが、多角形あるいは、外に膨らんだ多角形、内の膨らんだ多角形であってもよい。
【発明の効果】
【００４３】
上記の効果に加えて、本発明にかかる防音シートによれば、自然風を含めた気体の流通が穴あり防音シートを通して可能になり、窓や扉に適用する場合は、外気が過ごしやすい温度でも必要であった空調が不要となり、年間を通して大幅な省エネルギー効果を得ることができる。
【００４４】
掃除機やコンピュータ等のファン部からでる騒音も、ファン部周辺に取り付けるだけの簡単な構造で、機器の温度を一定に保ちながら防音が可能になる。この為、掃除機を稼働中に電話やテレビの音声が聞けるようになるだけでなく、幼児の話し声や異変を知らせる声も聞き取れるレベルまで騒音を下げることが可能になり、家庭内の安全性を大幅に向上させることができる。
【００４５】
また、コンピュータに適用した場合には、防音ラックが不要になり、機器の温度を一定に保つ為に必要であった防音ラック内の空調用エネルギーが不要になる。更に、騒音の為に支障をきたしていたコンピュータルーム内の作業性も格段に向上する。
【００４６】
本発明にかかる防音シートはさらに、ディーゼルエンジン、発電機、工作機械、圧延装置等の騒音源を含む産業用機器を設置した場合に、騒音源に対して必要な給排気のための気流を容易に確保し、同時に十分な防音効果を発揮して作業員の作業環境の向上あるいは外部に対する騒音の減少を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の第１実施例に基づく穴あきシートの概念図
【図２】本発明の第１実施例に基づく減衰エレメントの概念図
【図３】本発明の第１実施例に基づく防音シートの概念図
【図４】本発明に基づく減衰エレメントの断面図（概念）
【図５】本発明に基づく防音シートを変形させた状態を示す図
【図６】本発明の第２実施例に基づく穴あきシート
【図７】本発明の第２実施例に基づく穴あきシートの構造を示す概念図
【図８】本発明の第２実施例に基づく穴あきシート正面および断面図
【図９】本発明の第３実施例に基づく防音シートの概念図
【図１０】防音シートに使用されるシートと減衰エレメントの概念図
【図１１】比較参照例に係る減衰エレメントの概念図
【図１２】２つの実施形態に基づく減衰エレメントの概念図
【図１３】実施形態に係る減衰エレメントの断面図
【発明を実施するための形態】
【００４８】
以下、本発明を実施するための形態について、必要に応じて図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、以下に記載する本発明の実施例は本発明の理解を助けるために例示するものであって、本発明は以下に記載する実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００４９】
以下に、本件発明の第１の実施例について記載する。
図１は、本願発明に基づく防音シート２００を構成するシート１０を示す概念図である。ここでは、シート１０は、２列に設けられた１２個の貫通孔２０を有する。参考までに各寸法を記載すれば、シート１０は図面上横方向の寸法は３００ｍｍ〜４５０ｍｍ、貫通孔２０の直径は１５〜４０ｍｍ、穴のピッチは６０〜１８０ｍｍ程度である。貫通孔２０はその名のとおり、シート１０を貫通する開口である。
【００５０】
一方、図２は、本願発明に基づく減衰エレメント１００を図示する概念図である。減衰エレメント１００は中空軸部材１１０とその両端部に設けられた一対の集音部１２０を有する。集音部１２０の凹面部は集音面１２２を形成している。図２では見えないが、中空軸部材１１０の中央部には軸に沿って貫通孔１３０が形成されている。集音面１２２にも底部に貫通孔１３０が形成されており、結果的に減衰エレメント１００には中空軸部材１１０の軸に沿った貫通孔１３０が形成されている。図２においては、中空軸部材１１０の外径は集音部１２０の最大直径の１／２程度であるが、この比率は、必要に応じて、あるいは設計の最適化のために設定することができる。一般には、中空軸部材外形の集音部最大直径に対する比率は、１／８〜１／１程度の範囲であることが望ましい。また、これに限定されるものではないが、例えば、減衰エレメント１００の材質はアクリル、軸方向の長さは５〜１００ｍｍ、集音部１２０の厚さは１〜１０ｍｍ程度、貫通孔１３０の直径は１０〜５０ｍｍ程度である。
【００５１】
図３に、シート１０に対して減衰エレメント１００を取り付けた防音シート２００を示す。シート１０に対して一方の集音部１２０の縁部を接着してあるので、減衰エレメント１００は全体としてシート１０の一方の側にのみ存在する。この場合の、シート１０に形成した貫通孔２０の直径は、集音部１２０の最大径よりも小さければよく、必ずしも集音部１２０あるいは中空軸部材１１０に形成した貫通孔１３０と同一の直径である必要は無い。
【００５２】
この構造を有する防音シート２００に対して、空気の流れおよび音の伝播を模式的に図示したものが図４である。左側から流れてくる気流は集音面１２２によって集められて貫通孔１３０を通って防音シート２００の反対側へと通過する。一方、左方向から防音シート２００に到達する音波の大部分は集音部１２０の集音面１２２によって反射され、相互に干渉するが、ごく一部は貫通孔１３０を通って反対側に到達する。さらに、貫通孔１３０への入口と出口位置で断面の急激な変化に伴う音波の反射、減衰が起きる。よって、本発明に係る防音シート２００は、本件出願人による国際公開WO２０１２／０８６６８０公報および特許第５２３０８５５号で示された実験例と同じ効果を有する。
【００５３】
ここで、シート１０の詳細について説明する。シート１０は、合成樹脂、自然素材等、特に材料を限定するものではないが、可撓性を有し変形可能なものである。合成樹脂材料としては、例えば、熱可塑性エラストマーを挙げることができ、アクリル系エラストマー、オレフィン系エラストマー（ＴＰＯ）、ポリアミド系エラストマー（ＴＰＡＥ）、ポリエステル系エラストマー（ＴＥＥＥ）、スチレン系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー等や、相対的に軟質の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等を用いることができる。透明性が求められる場合は、アクリル系エラストマー、オレフィン系エラストマー又はポリウレタン系エラストマーが好ましく、さらに、耐候性の見地からは、アクリル系エラストマーが好ましい。アクリル系エラストマーとしては、アクリル系単量体を重合させて製造されるものが挙げられる。アクリル系単量体としては、例えば、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸−２−エチルヘキシル等が用いられる。軟質の樹脂の軟らかさは、得られる防音シートの引張弾性率が２０００ＭＰａ以下となればよく、特に制限されない。軟質樹脂を、射出又は押出成形によって成形し、防音シートを得る。また、ポリ塩化ビニルや、シリコンゴムを含むゴムであってもよい。また、自然素材としては、羊毛、木綿、麻等であり、織物、紙葉類に加工したものが好ましい。
【００５４】
図５は、防音シート２００を変形させた状態を示す図である。この図に示すように、防音シート２００は用途に応じて適宜変形可能である。
【００５５】
この防音シート２００によれば、シート１０が可撓性を有し変形可能であるから、その特性を活かして各種の用途に適用できる。例えば、建築構造物の窓際に設けられるカーテン、建築工事現場に用いられる建築工事用シート、音響設備を備えた各種イベントホールの適宜防音を必要とする箇所等に適用することができる。
【実施例２】
【００５６】
図６は、本発明に基づく防音シート２００の第２の実施例における２重シート３０を図示するものである。第２の実施例は、図７に示すように、シート１０が第１と第２のシート１０および上下板３２と側面板３４とから構成される組み立て体である点において、第１の実施例とは異なる。２重シート３０の間は、空間でも良いし、防音材等他の材質が充填されている構造でも良いし、さらには、同一材料で充填されていても良い。同一材料が充填された場合には、２重シートではなく、全体として２重シートとその間の空間を含めた厚さを有する肉厚の一枚のシートに相当する。
【００５７】
さらに、図８に示すように、第２の実施例２１０においては、減衰エレメント１００がシート１０の厚みの中に完全に埋没している点が異なる。すなわち、減衰エレメント１００の２つの集音部１２０の外縁部は、シート１０の表面位置と実質的に同じ位置に来るように固定されている。減衰エレメント１００の形状自体は、第１の実施例と同じである。
【実施例３】
【００５８】
図９は、本発明の第３の実施例２２０を示すものである。第３の実施例では、中空軸部材１１０に相当する円筒部材１１２のみをシート１０の一方の側に固定した。つまり、パラボラ形状の集音部はない。
【００５９】
本発明に基づく防音シート２００を、窓や扉、或いは騒音を発生する機器に設置すれば、シート１０（実施例２の場合には中空軸部材１１０で接続された一対のシート１０）に貫通孔２０が形成されている為、外気や機器の排気が自由に流通でき、防音された場所の温度が外気と隔離されることがなく、エントロピー増大の法則に従って外気温度と中和された温度に近づく。この為に居住空間や温度上昇を嫌う機器に対して、常時空調を施す必要がなくなり、大幅な省エネルギーを行うことができる。
【００６０】
本発明構造装置を掃除機のファンの排気口周辺に磁石やマジックテープ（登録商標）で簡単に取り外しができるようにすれば、個々の掃除機用に製造する必要が無くなり、安価に提供が可能となる。
【００６１】
また、通常、ラックマウント型コンピュータは共通のラックに収納する設計になっており、ファン部周辺の形状も同じものが多い為、本発明構造を大量に生産することができ、安価に提供することが可能となる。
【実施例４】
【００６２】
以下、実施例４について説明する。図１０は、防音シートの構成要素であるシート１０００を示す概念図である。ここでは、シート１０００は、３列に設けられた２４個の貫通孔２０００を有する。参考までに各寸法を記載すれば、シート１０００は図面上横方向の寸法は３００ｍｍ〜４５０ｍｍ、貫通孔２０００の直径は１５〜４０ｍｍ、穴のピッチは３０〜１８０ｍｍ程度である。貫通孔２０００はその名のとおり、シート１０００を貫通する開口である。シート１０００の貫通孔２０００に減衰エレメント３０００が装着されて、防音シートが構成される。以下、減衰エレメント３０００のとり得る複数種の形態について説明する。
【００６３】
図１１に示すものは、比較参照例に係る減衰エレメント３０００Ａである。減衰エレメント３０００Ａは、前記シート１０００の貫通孔２０００に連通する貫通孔（「通気孔」）を中央部３１００に有し、その両端に通気孔の開口面積よりも大きな寸法であって、入射音を反射するように構成した集音部３２００を有している。なお、図１１では、中央部３１００は内部に通気孔を形成した中空軸部材で構成されるが、中央部の長さは実質ゼロで構成してもよい。また、図１１では、中央部３１００（中空軸部材）の両端に集音部３２００が形成されているが、中央部３１００の一端のみに集音部が形成されてもよい。
【００６４】
図１２に、２つの実施形態に係る減衰エレメントを、それぞれ、３０００Ｂ、３０００Ｃで示す。比較参照例に係る減衰エレメント３０００Ａに代えて、減衰エレメント３０００Ｂをシート１０００に装着することにより、実施形態に基づいた防音シートが構成される。同様に、減衰エレメント３０００Ａに代えて、減衰エレメント３０００Ｃをシート１０００に装着することにより、更なる実施形態に基づいた防音シートが構成される。
【００６５】
実施形態に係る減衰エレメント３０００Ｂ、３０００Ｃは多重構造体で構成される。すなわち、減衰エレメント３０００Ｂの場合、図１３に示すように、多重構造体は第１の構造体とその入れ子となる第２の構造体からなる２重構造体であり、第１の構造体は、シート１０００の貫通孔２０００に連通する貫通孔（「第１の通気孔」）を中央部３１００−１に有し、両端または一端には第１の通気孔３３００−１の開口面積よりも大きな寸法であって、入射音を反射するように構成した第１の集音部３２００−１を有し、第２の構造体は、第１の構造体の入れ子を規定するものであって、シート１０００の貫通孔２０００に連通する貫通孔（「第２の通気孔」）を中央部３１００−２に有し、両端または一端には第２の通気孔３３００−２の開口面積よりも大きな寸法であって、入射音を反射するように構成した第２の集音部３２００−２を有している。なお、図１３の場合、第１の集音部３２００−１と第２の集音部３２００−２は別体（別葉）であるが、第１の構造体の中央部３１００−１と第２の構造体の中央部３１００−２は一体化されていて、内部に単一の通気孔３３００を形成した中空軸部材３１００で実現されている。なお、所望であれば、第１の構造体の中央部３１００−１の内部に第２の構造体の中央部３１００−２が収納されるようにして両者は別体化されてもよい。第１の集音部３２００−１の凹面部は入射音を反射する集音面３２２０−１を形成しており、第２の集音部３２００−２の凹面部は入射音を反射する集音面３２２０−２を形成している。
【００６６】
もう一つの実施形態に係る減衰エレメント３０００Ｃの場合、多重構造体は第１の構造体とその入れ子となる第２の構造体とその入れ子となる第３の構造体からなる３重構造体であり、第１の構造体は第１の集音部３２００−１を、第２の構造体は第１の集音部の入れ子である第２の集音部３２００−２を、第３の構造体は第２の集音部の入れ子である第３の集音部３２００−３を備えている。以下の説明において、参照番号３０００Ａで示す比較参照例に係る減衰エレメントを１対タイプということがある。同様に、参照番号３０００Ｂで示す実施形態に係る減衰エレメントを２対タイプということがあり、参照番号３０００Ｃで示す実施形態に係る減衰エレメントを３対タイプということがある。
【００６７】
上記のように、特定の実施形態に基づく減衰エレメント３０００は中空軸部材３１００とその両端部に設けられた複数対の集音部３２００を有する。集音部３２００について、比較参照例は、１対を備えた集音部３２００であるのに対して、実施形態は２対を備えた集音部３２００−１、３２００−２、及び３対を備えた集音部３２００−１、３２００−２、３２００−３を使用している。このように、２対の集音部３２００−１、３２００−２を備えた減衰エレメント３０００Ｂは、２重構造であり（図１３参照）、３対の集音部３２００−１、３２００−２、３２００−３を備えた減衰エレメント３０００Ｃは、３重構造である。
【００６８】
実施形態において、中空軸部材３１００の外径（パイプ外径）の集音部最大直径に対する比率は、１／８〜１／１程度の範囲であることが望ましい。また、これに限定されるものではないが、例えば、減衰エレメント３０００の材質はアクリル又はゴム或いは塩化ビニル製で、軸方向の長さは５〜１００ｍｍ、集音部３２００の厚さは１〜１０ｍｍ程度であってよい。
【００６９】
図１０において、減衰エレメント３０００は、シート１０００の片側にのみ配置されている。これに代え、シート１０００の両側に減衰エレメント３０００が配置される構成であってもよい。また、図１０において、減衰エレメント３０００は両端に集音部が形成されているが、一端にのみ集音部が形成されて、他端は中空軸部材で終端してもよい。あるいは、この種の減衰エレメント（一端が集音部になった形態のもの）を２つ用意し、貫通孔に合わせて、シートの各側に装着してもよい。すなわち、第１の減衰エレメントの端部のうち、中空軸部材で終端した他端をシートの左側に装着し、第２の減衰エレメントの端部のうち、中空軸部材で終端した他端をシートの右側に装着して、防音シートを組み立ててもよい。
【００７０】
また、シートとして、対面配置される第１と第２のシートを使用し、前記多重構造体は、前記第１と第２のシートに装着され、第１の集音部は前記第１と第２のシートの表面に対応して配置され、前記多重構造体は、実質、前記第１のシートから前記第２シートまで延在するようにしてもよい。これは、図１０において、シート１０００の右側に配置された減衰エレメント３０００の右端に位置する集音部を第２のシートに装着することで実現できる。
【００７１】
以上、本発明を実施例に基づいて説明した。この実施例はあくまで例示であり、各種の変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲であることは当業者に理解されるところである。
【符号の説明】
【００７２】
１０      シート
２０      貫通孔
３０      ２重シート
３２      上下板
３４      側面板
１００    減衰エレメント
１１０    中空軸部材
１２０    集音部
１２２    集音面
１３０    貫通孔
２００    防音シート
１０００  シート
２０００  貫通孔
３０００  減衰エレメント
３０００Ａ  比較参考例の減衰エレメント
３０００Ｂ  実施形態の減衰エレメント
３０００Ｃ  実施形態の減衰エレメント
３２００−１  第１の集音部
３２００−２  第２の集音部
３２００−３  第３の集音部
３１００  中央部
３１００−１  第１の中央部
３１００−２  第２の中央部
３３００  減衰エレメントの貫通孔（通気孔）
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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