(57)【要約】【課題】  十分な吸音性が得られるとともに、高い透光性を有する吸音パネルを提供する。【解決手段】  対向する２枚の板材の間に気密状態に空気層が形成されるとともに、２枚の板材のうち一方の板材に多数の貫通孔が形成された吸音パネルにおいて、２枚の板材が透明板である。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する２枚の板材の間に空気層が形成されるとともに、前記２枚の板材のうち一方の板材に多数の貫通孔が形成された吸音パネルにおいて、前記２枚の板材が透明板であることを特徴とする吸音パネル。
【請求項２】
３枚の透明板からなる板材がそれぞれ空気層を介して積層されるとともに、表側および裏側の前記板材にそれぞれ多数の貫通孔が形成されたことを特徴とする吸音パネル。
【請求項３】
吸音特性が異なる複数の区画を有し、該区画毎に前記空気層に仕切りが設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載の吸音パネル。
【請求項４】
前記空気層内に、該空気層を前記板材と平行方向に仕切る多数の孔の開いた薄板又はフィルムを設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の吸音パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道や高速道路等のように騒音が発生する場所において、騒音を低下させるために設置する吸音パネルに関し、殊に採光を要する場所に取り付けられる吸音パネルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、高速道路や鉄道、工場等において発生する騒音を吸収するため、壁や天井等に吸音パネルが施工される。吸音パネルは、近年、設置空間に閉塞感を与えないために、透光性を有するものが求められている。
【０００３】
吸音パネルを構成する手段としては、吸音材を用いる場合と、共鳴作用を利用したものがある。
【０００４】
例えば特許文献１には、透光性を有する２枚の板材の間に吸音材からなる仕切り部材を配置した吸音パネルが開示されている。これによると、吸音性とともに、吸音材が配置されていない部分の透光性が得られる。しかしながら、この吸音パネルは、全面に採光性を有するものではなく、採光窓として用いるためには、さらに高い透光性を有することが望まれる。
【０００５】
共鳴を利用した吸音パネルは、空気層を挟んだ２枚の板材のうち一方の板材に多数の貫通孔を設けて形成するものであり、板材の厚さ、孔の寸法や間隔、空気層の厚さによって、吸音する周波数が異なる。このような吸音パネルは、吸音材を用いることなく吸音性に優れた吸音体として、例えば特許文献２に開示されている。ところが、従来、このような共鳴構造体による吸音パネルは、金属板やセメント系の板材等のように不透明な板材により形成され、透光性を有していない。
【特許文献１】特開平７−１５８１７７号公報
【特許文献２】特開平７−２１０１７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記従来技術を考慮してなされたものであり、十分な吸音性が得られるとともに、高い透光性を有する吸音パネルの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、対向する２枚の板材の間に空気層が形成されるとともに、２枚の板材のうち一方の板材に多数の貫通孔が形成された吸音パネルにおいて、２枚の板材が透明板であることを特徴とする吸音パネルを提供する。
【０００８】
請求項２の発明は、３枚の透明板からなる板材がそれぞれ空気層を介して積層されるとともに、表側および裏側の板材にそれぞれ多数の貫通孔が形成されたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、吸音特性が異なる複数の区画を有し、区画毎に空気層に仕切りが設けられることを特徴とする。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１又は２の発明において、空気層内に、空気層を板材と平行方向に仕切る多数の孔の開いた薄板又はフィルムを設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明によると、吸音パネルが、空気層を介した２枚の透明板で構成されるため、全面が透明であり、採光窓等として用いても十分な透光性を有する。
【００１２】
また、貫通孔の大きさや空気層の厚さによって、吸音する周波数に基づく吸音特性を調整することができるので、例えば駅の天井等に用いた場合、主な騒音の周波数だけを吸音させて、案内放送等は聞こえやすくなるように調整できる。
【００１３】
請求項２の発明によると、表側および裏側の両方に貫通孔が形成された板材を配置し、両面に共鳴構造体を積層して形成することにより、同一面積の吸音パネルでほぼ２倍の吸音効果が得られる。この場合、中央の板材を共有するため、単に２つの共鳴構造体を積層する構造に比べ、構成が簡素化し、板材の節約が図られる。また、吸音パネルの両面側からの騒音を効率よく吸音することができる。このような積層型の吸音パネルは、両面に孔があいているため、塵埃等が入りにくくするために、縦（垂直）方向に配設することが好ましい。
【００１４】
請求項３の発明によると、１枚の板材に、大きさや間隔が異なる貫通孔を形成して吸音特性が異なる区間を形成した場合、空気層を仕切ることによって、それぞれの種類の貫通孔によって吸音される周波数の騒音を確実に吸音させることができる。したがって、１枚の吸音パネルで、特に吸音させたい複数の異なる範囲の周波数の騒音を確実に吸音できる。
【００１５】
請求項４の発明によると、吸音性能を周波数全体にわたって向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は、本発明の吸音パネルの例を示す断面図である。
【００１７】
例えばポリカーボネート製の２枚の透明な板材１１，１２が対向して配置され、それぞれの板材１１，１２の内側の外周付近に透明なシール材２が配設されて、板材１１，１２間に空気層１３が形成される。シール材２は、パネル外枠を構成し、空気層１３を所定の厚さに保持するスペーサとして機能する。片側の板材１１には、多数の貫通孔１０が設けられる。このように、貫通孔１０および空気層１３を有することにより、ヘルムホルツの共鳴作用を有する共鳴構造体が形成される。貫通孔１０の径は例えば１〜５ｍｍ程度、貫通孔１０同士の間隔は１０〜２０ｍｍ程度である。透明板１１，１２の板厚は３〜５ｍｍ程度、空気層１３は１０〜２０ｍｍ程度である。これらの寸法は、吸音パネル１の設置現場において発生する騒音の種類により、吸音したい周波数に応じて、共鳴の特性に基づいて設定される。施工時には、貫通孔１０が形成されている方の板材１１の面を、騒音が発生する側に向ける。横置き（水平配置）する場合には、塵埃等が入りにくくするために、貫通孔のあいた板材を下面側に配設する。
【００１８】
このように、片側の板材１１に貫通孔１０を形成するとともに空気層１３を設けることにより、共鳴構造体が形成されるので、吸音材等を用いることなく吸音効果が得られる。また、全面が透明な板材１１，１２で形成されるため、例えば駅や工場等の天井や壁面用パネルとして施工することにより、防音や吸音効果とともに、十分な採光効果が得られ、眺望を遮らず開放感のある空間になる。
【００１９】
尚、板材１１，１２の材質は、ポリカーボネートに限らず、他の透明樹脂やガラスを用いることもできる。例えば貫通孔１０を設けない方の板材１２にガラスを用いてもよい。貫通孔１０を設けない方の板材１２には、飛散防止フィルムを貼ったり、例えば紫外線カットフィルムや熱線反射フィルム等の機能性フィルムを貼って、透過する光や熱をコントロールし、室内環境を向上させることもできる。
【００２０】
また、貫通孔１０を設ける位置の形状や寸法等によって、吸音パネル１の表面に濃淡模様が生じ、デザイン性を有するパネルになる。  
【００２１】
図２は、本発明の吸音パネル１を天井面、すなわち水平方向に、又は屋根面に沿って幾分傾斜して施工する場合の取付例を示すものであり、（Ａ）と（Ｂ）とは、互いに直角な方向から見た正面図である。
【００２２】
吸音パネル１の外枠部分に設けた取付孔（不図示）を用いて、ボルト８等で連結枠５を取り付ける。建造物の屋根面（不図示）の内側に沿って設けられたパイプ材３に吊り金具４を取り付け、吊り金具４と連結枠５とをボルト９等で固着することにより、吸音パネル１が取り付けられる。
【００２３】
この場合、吸音パネル１は、貫通孔が形成された方の板材を下側にして施工し、室内の騒音を吸音する。
【００２４】
このように、屋内に施工される場合には、アルミ等の枠材を取り付けることなく、吸音パネル１に直接ボルト用の孔をあけることによって施工することができる。従って、枠材によって部分的に採光性を損なうことがない。
【００２５】
図３は本発明の実施例を示し、吸音する周波数が１種類の場合の吸音パネル１ａの例である。この場合、貫通孔１０ａの寸法および貫通孔１０ａ同士の間隔は全て同じである。
【００２６】
図３に示すように、吸音パネル１ａ全面に対して、貫通孔１０ａを設ける板材１１ａが１枚の場合には、板材の外周付近に、矩形の外枠を構成するスペーサとしてのシール材２を配設して空気層１０を形成する（図１参照）。
【００２７】
図４は、本発明の異なる実施例を示し、吸音する周波数が２種類の場合の吸音パネル１ｂの例である。
【００２８】
２種類の周波数領域の騒音を吸音するために、片側の板材１１ｂに、２種類の寸法および間隔を有する貫通孔１０ａ，１０ｂが設けられる。異なる種類の貫通孔が設けられた区画（吸音特性が異なる区画）は、空気層を共有しないように、区画毎に仕切り材によって空気層を分ける。すなわち、図４の吸音パネル１ｂの表面が１枚の板材１１ｂにより構成される場合、外周全体に外枠を設けるとともに、図の中央の仕切り材６により、内部の空気層を左右に分ける。貫通孔１０ａと１０ｂが設けられた板材が別体の場合には、板材毎に外枠及び空気層を形成すればよい。
【００２９】
図５は、本発明のさらに異なる実施例を示し、吸音する周波数が４種類の場合の吸音パネル１ｃの例である。
【００３０】
４種類の周波数領域の騒音を吸音するために、片側の板材１１ｃに、４種類の寸法および間隔を有する貫通孔１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄが設けられる。異なる種類の貫通孔が設けられた区画（吸音特性が異なる区画）は、空気層を共有しないように、区画毎に、仕切り材６を設けて内部の空気層を分ける。
【００３１】
図６は、さらに異なる実施例であり、図５と同様に、４種類の周波数の騒音を吸音させる吸音パネル１ｄの例である。この例では８つの区画に分割している。吸音特性の異なる各区画を図５の例よりも小さくし、狭い範囲で複数領域の周波数を吸音させることができる。
【００３２】
この場合、図の縦方向の仕切り材６に加えて横方向の仕切り材７を設け、異なる吸音特性の区画が空気層を共有しないように内部の空気層を区切る。
【００３３】
図７は、本発明のさらに異なる実施例を示し、３枚の透明な板材１１，１４，１５を積層して形成された吸音パネル１ｅである。
【００３４】
表側の板材１１と中間の板材１４のそれぞれの内側の周辺部にシール材２が配設されて、板材１１と板材１４との間に、空気層１６が形成される。同様に、中間の板材１４と裏側の板材１５との間に、空気層１７が形成される。表側の板材１１には、２種類の貫通孔１０ｅ，１０ｆが設けられる。２種類の異なる貫通孔１０ｅ，１０ｆを設けて吸音特性の異なる２つの区画を形成するため、間に仕切り材７を設け、空気層１６を区画毎に分ける。裏側の板材１５には、貫通孔１０ｇが設けられる。表側と裏側の貫通孔は、同じ大きさであってもよいし、異なるものとすることもできる。このように、表側と裏側それぞれについて、貫通孔および空気層を有する共鳴構造体が形成される。
【００３５】
このような吸音パネル１ｅは、例えば間仕切り壁として用いて、吸音パネル１ｅの表裏両側からの騒音を吸音することができる。両側から吸音する騒音の周波数に応じて、それぞれの貫通孔１０ｅ，１０ｆ，１０ｇの大きさや、空気層１６，１７の厚さを設定する。
【００３６】
図８は、図１に示すような吸音パネル１において、厚さ５ｍｍの２枚のポリカーボネート板を板材１１，１２とし、貫通孔１０の径や空気層１３の厚さを変えて、それぞれの場合に吸音する周波数を測定した結果を示す。それぞれのタイプについて、ヘルムホルツ共鳴による周波数の理論値を点線、測定値を実線で示している。
【００３７】
貫通孔の径φは１ｍｍ，２ｍｍ，３ｍｍ，５ｍｍの４種類であり、それぞれの貫通孔を設けた板材について、空気層の厚さを５ｍｍ，１０ｍｍ，２０ｍｍ，３０ｍｍの４種類で試験を行った。
【００３８】
透明板であるポリカーボネート板を用いても、貫通孔の大きさや空気層の厚さにかかわらず、ほぼ理論値に近い周波数の音を吸音する効果が得られた。
【００３９】
次に、図１に示すような吸音パネル１において、１枚の板材に異なる種類の貫通孔をあけ、空気層に仕切りを設けない場合と設けた場合の吸音周波数を測定した。
【００４０】
図９は試験体の説明図である。（Ａ）は仕切りのない場合、（Ｂ）は仕切りのある場合を示す。
【００４１】
試験体は、左半面の貫通孔の径を１ｍｍ、右半面の貫通孔の径を２ｍｍとし、空気層の厚さを１０ｍｍ，２０ｍｍの２種類について試験を行った。それぞれの貫通孔によって吸収される周波数の理論値と、空気層に仕切りを設けない場合及び設けた場合の周波数の測定値は、表１の通りであった。
【００４２】
【表１】
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【００４３】
表１に示すように、異なる種類の貫通孔を設けても、空気層に仕切りを設けなければ、それぞれの貫通孔を設けることにより期待される周波数の吸音効果が得られなかった。したがって、１枚の吸音パネルに異なる吸音特性の複数の区画を設ける場合には、区画毎に仕切りを設ける必要がある。仕切りを設けることにより、それぞれ独立した吸音パネルとなるため、前述の図８に示したように、それぞれの区画で理論値に近い周波数の音を吸音できる。
【００４４】
図１０は、本発明の別の実施例の断面図である。この例は、空気層内に多孔フィルム又は多孔板を設けて吸音性能を向上させたものである。（Ａ）は、前述の図１に示した吸音パネル１に透明又は半透明の多孔フィルム１８を装着したものである。（Ｂ）は、前述の図７に示した積層型の吸音パネルに（Ａ）と同様の多孔フィルムを装着したものである。
【００４５】
多数の孔１９が形成された多孔フィルム１８により、空気層１３，１６，１７がその両側の板材１１，１２，１４，１５と平行方向に仕切られる。このような多孔フィルム１８は、例えばパネル外枠となるシール材２を２分割してその間に挟持することにより、空気層内に固定保持できる。なお、多孔フィルム１８に代えて、硬質プラスチック等からなる多孔薄板を用いてもよい。
【００４６】
孔１９の径や間隔に応じて吸音周波数特性が変わり、特に必要とする周波数域の音の吸音性能を向上させることができる。この場合、このような多孔フィルムや多孔薄板を設けることにより、孔１９に対応した特定の周波数域の吸音性能が向上するだけでなく、周波数全体に対する吸音性能が向上する。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、駅や工場等のような騒音を発する建築物の天井や壁面、あるいは高速道路や鉄道の防音壁等、採光を要する部分の吸音パネルとして適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施の形態を示す断面図。
【図２】図１の吸音パネルの取付例を示す正面図。
【図３】本発明の実施例を示す平面図。
【図４】本発明の異なる実施例を示す平面図。
【図５】本発明のさらに異なる実施例を示す平面図。
【図６】本発明のさらに異なる実施例を示す平面図。
【図７】本発明のさらに異なる実施例を示す断面図。
【図８】本発明による測定値と理論値とを比較するグラフ。
【図９】実験に用いた試験体の説明図。
【図１０】本発明の異なる実施例を示す断面図。
【符号の説明】
【００４９】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ：吸音パネル、
２：シール材、
３：パイプ材、
４：吊り金具、
５：連結枠、
６，７：仕切り材、
８，９：ボルト、
１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ，１０ｇ：貫通孔、
１１，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１２，１４，１５：板材、
１３，１６，１７：空気層、
１８：多孔フィルム、
１９：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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