JP7705935B2 - 穿孔音響パネル、その製造方法及びその使用 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１に記載の穿孔音響パネル、請求項１２に記載の穿孔音響パネルの製造方法、及び請求項１３に記載の穿孔音響パネルの使用に関する。

部屋の音響は、建築工事中又は改修中に考慮しなければならない重要な要因である。教室や講堂などの多くの公共機関は、遵守しなければならない室内音響に関して厳しい規制を有しているが、オフィスやアパートなどのエリアは、特にオープンプランの最小限の家具スタイルが使用されるときに、快適さ又はさらには健康のために騒音管理を必要とする。さらに、室内音響は、劇場及び音楽室などの環境において、それらの意図された使用のための最適条件を提供するために注意深く制御される必要がある変動要因である。

室内音響を示すために使用される重要な要因は残響時間である。残響時間は、密閉空間内で音が減衰するのに必要な時間量を指す。室内の音は、音波が接触する表面に吸収されず、吸収される代わりに表面で反射されるときに反響し得る。

この残響時間は、関連する周波数範囲内の音がより多く吸収され、したがって反射が最小限に抑えられるように表面を修正することによって短縮することができる。鉱物繊維／ウール、ポリエステル繊維、ＰＵＲフォーム又はフエルトなどのオープンポアの音響吸収材料が、この効果のために利用され得る。

必要とされる環境における室内音響の改善のために、これらのような吸音材料が、壁、天井、さらには床面に利用され得る。これらの吸音材料は、鉱物繊維天井のような仕上げ表面と共に販売され得、又は表面は、これらの材料の設置中に、例えば、又は鉱物ウール裏材を有する金属プロファイル又は木製スラットの懸架システムに取り付けられる穿孔プラスターボード天井上に製造され得る。吸音材料は、典型的には穿孔プラスターボードの背後に配置される。

吸音材料の穿孔された表面は、音及び／又は空気が材料を通って流れ、背後の吸音材料の吸収効果を増大させることを可能にする。穿孔（穴）は、部屋の音響管理に利用することができる音減衰特性を提供する。上述の穴は、それらが設置される環境に音響減衰効果をもたらすことができる。これらの穴は、長方形、正方形又は円形などの様々な形状の断面のいずれか１つを有し得る。材料、パネル又はボードの穴は、材料の雑音減衰効果を提供する際に大きな役割を果たすので、穴の分布及びサイズは、したがって、選択された環境に対して必要な音減衰効果を提供するように選択されることができる。

穿孔表面の例は、Ｋｎａｕｆ Ｃｌｅａｎｅｏ Ａｋｕｓｔｉｋｐｌａｔｔｅ（音響板）である。音減衰効果は、壁に面する側に積層フィルム又は繊維フリースを有し、プラスターボードと壁との間の空洞にミネラルウールを有する穿孔プラスターボードを含む完全な構造によって達成される。構造はまた、ボードを壁に取り付けるための締結手段を含む。

Ｋｎａｕｆ Ｃｌｅａｎｅｏ Ａｋｕｓｔｉｋｐｌａｔｔｅ又はＫｎａｕｆ Ｃｌｅａｎｅｏ Ａｃｏｕｓｔｉｃリニアパネルなどの穿孔吸音パネルは、天井から吊り下げることができ、一方、鉱物繊維パネルは、個々のパネルの端部を囲む格子状のレール構造を介して所定の位置に保持されることが多い。吸音材料は、端部を実質的に隠し、表面を無地の壁のように見せる方法でレイアウトすることができる。

本発明は、フレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）を穿孔音響板と組み合わせて、製造効率が良く費用効果の高い方法で照明を提供することができるという発見に基づいている。

本発明の有利な実施形態は、第１及び第２のウェブセクションが第１の平面内に配置され、ウェブビードの中央領域が第２の平面内に配置されることを提供する。好ましくは、上記中央領域は直線状に形成することができる。

先行技術による音響板への照明の複雑かつ高価な一体化は、請求項１に記載の穿孔音響パネル、請求項１２に記載の穿孔音響パネルを製造する方法、及び請求項１３に記載の穿孔音響パネルの使用によって克服される。

本発明によれば、壁及び／又は天井に取り付けるための穿孔音響パネルであって、パネルは、目に見える前側と、パネルが取り付けられたときに隠される、前側とは反対側の後側とを含む。穿孔パネルは、少なくとも１つ、好ましくは複数の穿孔を含む。穿孔パネルは、その後側に取り付けられたフレキシブルプリント回路層（ＦＰＣ）によって特徴付けられ、ＦＰＣは複数のＬＥＤを含み、各ＬＥＤは、パネルの穿孔を通して光を放射するように位置決めされるように配置されている。ＦＰＣは、紙ＦＰＣ又はフィルムＦＰＣであることが好ましい。本出願の文脈において、ＬＥＤ（発光ダイオード）は、ＯＬＥＤ（有機発光ダイオード）又はＦＰＣ内に組み込まれるように適合された任意の他の光源も含むものとする。

一実施形態では、パネルは石膏本体を含み、穿孔の石膏壁は、穿孔を通してＬＥＤから放射された光を反射する（すなわち、方向決めする）。

利点には、特にパネル本体が石膏などの光反射材料で作られているとき、音響パネルの穿孔が自然に光指向効果を提供することが含まれる。

光特性は、おそらく穿孔のプラスター壁によってもたらされる反射及び吸収効果に起因して、穿孔の石膏壁によって変化することも分かっている。

パネルの裏側にＬＥＤを配置することにより、邪魔な眩しさが回避される。ＬＥＤの包括的な配置により、陰影の影響が排除される。

一実施形態では、ＦＰＣ上に取り付けられたＬＥＤは、パネルの各穿孔を通して光を放射するように位置決めされる。

一実施形態では、ＦＰＣ上に取り付けられたＬＥＤは、パネルのいくつかの穿孔を通して光を放射するように位置決めされる。

ＬＥＤは、各穿孔に配置され得、又は各穿孔には設けられずに、いくつかの穿孔にのみ、例えば、クラスタ化された配置又は個々の穿孔を規則的に省く規則的な配置で設けられ得る。穿孔当たりのＬＥＤの数は、所望の照明効果、各ＬＥＤの強度などの要因に依存する。

一実施形態では、ＦＰＣは、ＦＰＣを通る音波伝搬を容易にするために、各穿孔の周りにアタッチメントフリーマージンを含むアタッチメントで取り付けられる。好ましくは、アタッチメントフリーマージンは３ｍｍ～５ｍｍである。

音響パネルの良好な吸音特性のための重要な因子は、穿孔により、音波がパネルを通ってパネルの後ろの吸音材料に透過できるようにすることである。ＦＰＣがパネルにあまりにもきつく取り付けられると、音の透過が制限される。したがって、ＦＰＣは、好ましくは、パネルの後側に緩く取り付けられるべきであり、好ましくは特定の点でのみ取り付けられるべきであり、及び／又はパネルの穴に対するマージンを有し、ＦＰＣが音波で振動することを可能にして、音がパネルの後ろの吸音材料を有する空洞に伝搬することを可能にするべきである。音の透過をさらに増加させるために、ＦＰＣは、好ましくは、少なくともＬＥＤを含まないパネル穿孔の上を穿孔される。

一実施形態では、ＦＰＣの厚さは１．５ｍｍ未満であり、好ましくは１．２ｍｍ未満である。例えば、ＦＰＣの基板（紙又はフィルム）は、約０．１ｍｍの厚さであり得るが、ＬＥＤは、約０．８ｍｍの高さを有し得る。基板とＬＥＤを合わせた厚さは約０．９ｍｍであろう。ＦＰＣの厚さを薄くすることにより、音の透過が容易になり、実装高さを低くすることができる。紙は、プラスターボード上に積層されるのに特に適した材料であるが、ＦＰＣ用の基本材料としての他の材料も、本発明による穿孔音響パネルを形成するために考慮される。好ましい実施形態では、ＦＰＣはロール製品であり、すなわち、ＦＰＣ材料の長さが好ましくは５０ｍ～１５０ｍの範囲のロールから提供される。ＦＰＣ材料は、パネルの後側に取り付けられるか又は積層されるように意図された特定のＦＰＣを提供するために切断される。

別の実施形態によれば、ＦＰＣはフィルムＦＰＣである。

一実施形態によれば、複数のＬＥＤは、白色として知覚される光を放射している。

一実施形態によれば、ＬＥＤは広域スペクトルＬＥＤである。

一実施形態によれば、放射された光は白色として知覚される。この光は、原色の狭帯域ＬＥＤの組み合わせによって放射される。光強度及び光色は、他の原色ＬＥＤから独立して各原色ＬＥＤの強度を調整することによって調整可能である。

典型的には、照明は好ましくは白色である。しかしながら、パネルは、特定の色のＬＥＤ、又は各穿孔若しくは別個の穿孔における異なる色のＬＥＤの組み合わせで構成され得る。ＬＥＤ強度は、照明パネルの強度及び／又は知覚される色を調整するために調整可能であり得る。

最新技術の欠点は、本開示による穿孔音響パネルを製造する方法によってさらに克服される。

一実施形態において、本方法は、パネルの後側にＦＰＣを配置して、ＦＰＣ上に配置された複数のＬＥＤのそれぞれが穿孔音響パネルの穿孔の上に配置されるようにするステップと、積層、接着、又は例えば釘やホッチキスなどの接続要素を利用して、ＦＰＣをパネルに取り付けるステップとを含む。ＦＣＰを取り付けるための他の適切な手段も可能である。

あるいは、１つのフランジのフランジビードは、好ましくは互いに平行な２つ、３つ、又はそれ以上の線に沿って配置することができる。これら２つ、３つ又はそれ以上の線は、スタッドの長手方向に平行に配向することができる。

有利には、紙ＦＣＰは、通常、建物内に設けられた電気接続部を考慮して、天井の全ての（横方向）部分に接続を可能にする横長の接触ゾーンを介して非常に容易に接触させることができる。

最新技術の欠点は、部屋を照明するために、本開示で説明されるような穿孔音響パネルを使用することによってさらに克服される。

本明細書に記載の方法及び使用の利益及び利点は、本明細書に記載のパネルの利点と等しいか又は同様である。

以下では、本発明の例示的な実施形態が図面に関して説明される。

照明音響パネルの断面の概要を示す。 照明音響パネルの概要を示す。 取り付けマージンを有する照明音響パネルの概要を示す。

図１は、照明音響パネル１００の断面を示す。パネルは、パネルの前側１１０、パネルの後側１２０、１つ以上の発光ダイオード（ＬＥＤ；１４０）を含むフレキシブルプリント回路層（ＦＰＣ；１３０）を含む。パネルはまた、穿孔１５０及びパネルコア１６０、好ましくは石膏コアを含む。この例による音響パネルは、音響プラスターボードである。穿孔１５０の壁は、穿孔を通して光を方向決めする光反射器として機能する。これにより、ＬＥＤがパネルの前面に配置されるパネルと比較して、光ビームが狭められる。パネルコア１６０が石膏コアである場合、穿孔の壁は本質的に白っぽい色を有し、さらなる処理なしで光反射体として機能する。パネルコア１６０が別の材料、例えば木材などからなる場合、穿孔壁を光反射材料でコーティングすることが望ましい場合がある。

ＦＰＣは、好ましくは、音響プラスターボード上で使用されるとき、紙ＦＰＣ又はフィルムＦＰＣである。ＦＰＣが紙ＦＰＣであるとき、紙は、好ましくは１．５ｍｍ未満の厚さであり、より好ましくは１．２ｍｍ未満の厚さである。この例によれば、ＦＰＣの紙基板は約０．１ｍｍの厚さであり、実装されたＬＥＤは約０．８ｍｍの高さを有する。紙基板及びＬＥＤは、合わせて約０．９ｍｍの厚さを有する。音響パネルはプラスターボードであるため、プラスターボードは通常紙ライナーを有し、したがって取り付けが容易になるので、紙ＦＰＣの使用は特に有益である。しかしながら、パネル又はそのケーシングが他の材料で作られている場合、フィルムＦＰＣを使用することがより好ましくあり得る。

パネル１００は、壁及び／又は天井（図示せず）に取り付けるように構成されてもよい。ミネラルウール（図示せず）などの吸音材料が、取り付けられたときに、パネルの後ろ（パネルの後側１２０）に配置されてもよい。図示されるように、ＦＰＣ１３０はパネルの後側に取り付けられ、ＦＰＣ１３０のＬＥＤ１４０は、それらの放射光がパネル１００の穿孔１５０を通って方向決めされるように配置されている。

図２は、前側１１０からの照明音響パネルの概要を示す。ＦＰＣは、後側１２０に取り付けられ、ＬＥＤ１４０が穿孔１５０内に配置されるように設けられ配置される。照明音響パネルの所望の効果に応じて、ＬＥＤは、パネルのいくつかのみに配置されてもよく、クラスタ化されて配置されてもよく、１つおきに配置されてもよく、又は各穿孔１５０内に配置されてもよい。

図３は、後側１２０からの照明音響パネル１００の概要を示す。ＦＰＣは、ＬＥＤ１４０が穿孔１５０内に配置されるように設けられ、位置決めされる。ＦＰＣは、特定の位置３１０でパネルに取り付けられる。好ましくは、パネルは、ＦＰＣが振動することを可能にし、それによって音波の反射を防止するために、穿孔までの距離を維持するアタッチメントフリーゾーン又はマージン３２０を備える。アタッチメントフリーマージン３２０は、音波がＦＰＣを通って伝搬するのを容易にするために、各穿孔１５０の端部から３ｍｍ～５ｍｍの領域を含むことが好ましい。

ＬＥＤは、広域スペクトル白色ＬＥＤを使用することなどによって、白色として知覚される光を放射することが好ましい。ＬＥＤはまた、強度及び知覚される色に関して、又はパネルに沿って適合可能な照明を有するために、個々に強度を調整することができる異なる色を有してもよく、これにより色パターン、形状、又は画像がもたらされる。

照明された音響パネルは、壁又は天井の設備において、又は照明を加えた音響帆／吸音器として使用することができる。

１００ 穿孔音響パネル
１１０ （パネルの）前側
１２０ （パネルの）後側
１３０ フレキシブルプリント回路層（ＦＰＣ）
１４０ 発光ダイオード（ＬＥＤ）
１５０ パネルの穿孔
１６０ パネルコア
３１０ ＦＰＣアタッチメント
３２０ アタッチメントフリーマージン

Claims (14)

1. 壁及び／又は天井に取り付けるための穿孔音響パネル（１００）であって、前記パネル（１００）は、目に見える前側（１１０）と、前記前側（１１０）の反対側の後側（１２０）とを含み、前記後側（１２０）は、前記パネル（１００）が取り付けられたときに隠されるようになっている、穿孔音響パネル（１００）において、
   前記パネル（１００）の前記後側（１２０）に取り付けられたフレキシブルプリント回路層ＦＰＣ（１３０）を備え、前記ＦＰＣ（１３０）は複数のＬＥＤ（１４０）を含み、各ＬＥＤは、前記パネル（１００）の穿孔（１５０）を通して光を放射するように位置決めされるように配置されており、
   前記ＦＰＣ（１３０）は、前記穿孔（１５０）の周りに、取り付け箇所を有しない領域であるアタッチメントフリーマージンを含むアタッチメントを用いて前記穿孔音響パネル（１００）に取り付けられることを特徴とする、穿孔音響パネル（１００）。
2. 前記ＦＰＣ（１３０）は、紙ＦＰＣ又はフィルムＦＰＣである、請求項１に記載の穿孔音響パネル（１００）。
3. 前記パネル（１００）はパネルコア（１６０）を含み、かつ
   前記穿孔（１５０）の壁は、前記穿孔（１５０）を通して前記ＬＥＤ（１４０）から放射された光を反射する、請求項１又は２に記載の穿孔音響パネル（１００）。
4. 前記ＬＥＤ（１４０）は、前記パネル（１００）の各穿孔（１５０）を通して光が放射されるように配置されている、請求項１～３のいずれか一項に記載の穿孔音響パネル（１００）。
5. 前記ＬＥＤ（１４０）は、光が前記パネル（１００）のいくつかの穿孔（１５０）を通して放出されるように配置されている、請求項１～３のいずれか一項に記載の穿孔音響パネル（１００）。
6. 前記アタッチメントフリーマージンが３ｍｍ～５ｍｍである、請求項１～５のいずれか一項に記載の穿孔音響パネル（１００）。
7. 前記ＦＰＣ（１３０）は、厚さが１．５ｍｍ未満の紙ＦＰＣである、請求項１～６のいずれか一項に記載の穿孔音響パネル（１００）。
8. 前記ＦＰＣ（１３０）は、厚さが１．２ｍｍ未満の紙ＦＰＣである、請求項７に記載の穿孔音響パネル（１００）。
9. 前記複数のＬＥＤ（１４０）は、白色として知覚される光を放射している、請求項１～８のいずれか一項に記載の穿孔音響パネル（１００）。
10. 前記ＬＥＤ（１４０）は、広域スペクトルＬＥＤである、
    請求項９に記載の穿孔音響パネル（１００）。
11. 白色として知覚される前記光は、原色の狭帯域ＬＥＤの組み合わせによって放射される、
    請求項９に記載の穿孔音響パネル（１００）。
12. 光強度及び光色が、各原色の前記ＬＥＤの強度を独立して調整することによって調整可能である、請求項１１記載の穿孔音響パネル（１００）。
13. 請求項１～１２のいずれか一項に記載の穿孔音響パネル（１００）を製造する方法であって、
    穿孔音響パネル（１００）の後側（１２０）にＦＰＣ（１３０）を配置して、前記ＦＰＣ上に配置された複数のＬＥＤ（１４０）のそれぞれが前記パネル（１００）の穿孔（１５０）の上に配置されるようにするステップと、
    前記ＦＰＣ（１３０）を前記パネル（１００）に取り付けるステップと、を含む方法。
14. 部屋を照明するための、請求項１～１２のいずれか一項に記載の穿孔音響パネル（１００）の使用方法。

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