(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-10-31
(45)【発行日】2022-11-09
(54)【発明の名称】モノリシックな音響システム
(51)【国際特許分類】
E04B 1/86 20060101AFI20221101BHJP
G10K 11/16 20060101ALI20221101BHJP
【ＦＩ】
E04B1/86 D
G10K11/16 130
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2020568307
(86)(22)【出願日】2019-06-22
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2021-10-28
(86)【国際出願番号】 US2019038617
(87)【国際公開番号】W WO2020005784
(87)【国際公開日】2020-01-02
【審査請求日】2022-05-31
(31)【優先権主張番号】62/691,042
(32)【優先日】2018-06-28
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】16/440,014
(32)【優先日】2019-06-13
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】512127109
【氏名又は名称】ユーエスジー・インテリアズ・エルエルシー
(74)【代理人】
【識別番号】110000051
【氏名又は名称】弁理士法人共生国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】バック、カーティス エフ．
(72)【発明者】
【氏名】デルガド、マイケル エー．
(72)【発明者】
【氏名】ムニョズ、ウィリアム アール．
(72)【発明者】
【氏名】シュミット、アンドリュー エル．
【審査官】沖原 有里奈
(56)【参考文献】
【文献】特開２００３－０５６０９２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－２７６０９１（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許第０５４２４４９７（ＵＳ，Ａ）
【文献】特表２０１５－５２５３１７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－００３９４８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－０６４２８９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｅ０４Ｂ １／６２－１／９９
Ｇ１０Ｋ １１／１６
Ｅ０４Ｇ ２３／０２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
乾式壁、コンクリート、石造、石膏またはパネルのうちのいずれか１つを含む音響的に硬い表面を有して壁または天井領域を横切って延びる膜または基板を含む構造であって、前記膜または基板は、占有される空間に面する前記膜または基板の側から測定したときに０．１０以下のＮＲＣを示し、
改善のための組み合わせ吸音カバーとして、
前記空間に面する前記膜または基板の側に接触するかまたは密接に隣接する多孔質、繊維状の吸音層と、
前記吸音層を覆い、前記膜または基板に取り付けられた複数の有孔乾式壁シートと、を含み、
前記吸音層は前記膜または基板に直接取り付けられており、前記有孔乾式壁シートは前記膜または基板に安定されており、
前記有孔乾式壁シートは、不織の多孔質のスクリムで両側が覆われており、占有される前記空間に面する前記有孔乾式壁シートの前記側の隣接する縁部は、テープで固定され、接合混和物で覆われた前記それぞれのスクリムを含み、
前記それぞれのスクリムと前記接合混和物は、音響的に透明なコーティングで覆われており、
前記膜または基板、前記吸音層、前記スクリムで覆われた有孔乾式壁シート、および前記コーティングの組み合わせは、前記占有される空間に面する側から測定した場合、少なくとも０．７５のＮＲＣを示す、構造。
【請求項2】
前記有孔乾式壁シートが、前記膜または基板に取り付けられた平行な下地ストリップに取り付けられている、請求項１に記載の構造。
【請求項3】
前記下地ストリップが前記膜または基板に機械的に取り付けられており、前記有孔乾式壁シートが前記下地ストリップにねじで取り付けられている、請求項２に記載の構造。
【請求項4】
前記下地ストリップが、前記吸音層を受容するための空間を提供する、請求項３に記載の構造。
【請求項5】
前記吸音層が、前記膜または基板に取り付けられた剛性ボードである、請求項４に記載の構造。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、傾斜天井を含む天井、および占有された建物の内部の壁に使用することができる吸音または音響複合構造に関する。
【背景技術】
【0002】
米国特許第ＵＳ８，６８４，１３４号、同第ＵＳ８，７７０，３４５号、および同第ＵＳ８，９２５，６７７号は、モノリシックで比較的滑らかで無孔に見える音響膜、通常は吊り天井を構築するためのシステムを開示している。吸音特性を改善するために、これらの構造の上側に吸音パネル、通常は多孔質の低密度鉱物繊維パネルを設けることが知られている。
【発明の概要】
【0003】
本発明の複合構造は、内側の遮音層または吸音ボードに取り付けられた、またはそれらに固定された外側の有孔乾式壁パネルを備える。例えば、有孔乾式壁パネルと剛性吸音パネルを一緒に取り付けたり、乾式壁天井または壁などの音響的に硬い面の基板に、平行に配置されたＺ字型の下地ストリップで取り付けたりすることができる。設置後の有孔乾式壁パネルは、縁の接合部がテープで固定され、次いで、音響的に透明な連続コーティングで塗装されて、有孔部および接合部が隠されることによって、比較的滑らかなモノリシック天井または壁の外観が得られるが、音響特性は高くなる。
【0004】
開示された複合構造は、音響的に硬い表面または基板に当接または近接している場合、したがって、典型的なプレナム（すなわち、複合構造のすぐ後ろに存在するしばしば１６インチ以上の深さの空間）がない場合、約．８から約．９の範囲の高いＮＲＣ（ノイズ低減係数）値を生成する。
【0005】
複合構造には、比較的高いＮＲＣ値、かつ複合構造の背後にあるオープンな空間またはプレナムの有無によって大きな影響を受けないＮＲＣ値を達成するという驚くべき性質がある。場合によっては、通常の経験とは反対に、本発明の複合構造は、プレナムを伴う性能と比較して、プレナム空間が存在しない場合、より高いＮＲＣ性能を示すことができる。
【0006】
本発明の複合構造の１つのバージョンの高い騒音吸収および薄い断面（公称１～５／８インチ）は、この構造を、プレナム空間が利用できないかまたは限られている、元のおよび後付けの天井用途において特に有用にさせる。本発明の複合構造は、既存の音響的に硬い表面に対して直接使用できるので、複合構造は、乾式壁または同様の表面が覆われて所望の音響性能が得られる後付け用途に使用することができる。後者の場合、後付け空間のサイズが過度に縮小されることもなく、既存の壁が大幅に厚くなることもない。複合構造は、例えば、スタッドまたはジョイストに直接元の構造で使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【発明を実施するための形態】
【0008】
本発明の複合構造１０は、有孔乾式壁シート１１と、好ましくは剛性パネル１２の形態の吸音または遮音媒体とからなる。図１の例示では、有孔乾式壁シート１１および吸音パネルまたはシート１２は、例えば、従来のシート金属Ｚ字型下地ストリップまたはチャネル１４およびセルフドリルねじ１５の形態の機械的留め具を用いて、乾式壁１３の形態で音響的に硬い表面に一緒に機械的に安定されている。あるいは、パネルまたはシート１１、１２は、一緒に、および壁または他の基板に接着式に安定させることができる。「安定（ｓｅｃｕｒｅｄ）」という用語は、「固定（ｆｉｘｅｄ）」と同じ意味で使用され、例えば、緩い閉じ込めによって発生する単純な接触とは区別される。
【0009】
図１を参照すると、乾式壁１３は、概略的に示される垂直スタッド１７に固定された従来のまたは伝統的な石膏ベースの乾式壁シート１６を含み、これは、例えば、ロール成形されたシート金属または木材であり得る。
【0010】
複合構造１０の適切な有孔乾式壁シート１１は、米国特許第ＵＳ８，６８４，１３４号、同第ＵＳ８，７７０，３４５号、および同第ＵＳ８，９２５，６７７号に開示されており、これらの開示は参照により本明細書に組み込まれる。適切な有孔乾式壁シート１１は、公称５／８インチの厚さであり、平面寸法またはこれらの寸法と同等の業界メートル法で公称４フィート×８フィートである。有孔乾式壁シート１１は、従来の乾式壁のように両面が紙に面した石膏コアを有し、例えば、シートの表面積の１３．２％から２８．４％、好ましくは約１７．２％または約１／６を表す、例えば３／８インチの穴を備えた貫通穴がある。有孔乾式壁パネルまたはシートの前面または外側には、オーウェンスコーニングによって製品名Ａ１２５ ＥＸ－ＣＨ５２で販売されている製品など、接着式に取り付けられた天井パネルの音響面スクリムまたはベール２０がある。パネルまたはシート１１の裏側は、オーウェンスコーニングによって製品ＶＬ Ｐ８８－ＫＰ０１で販売されているものなどの、接着式に取り付けられた音響スクリムまたはベール層２１で覆うことができる。両方のスクリムは、適切な空気多孔性を特徴とする音響的に透明な、無孔および不織布ガラス繊維ベースの層である。スクリムを有孔乾式壁シートに取り付けるために使用される接着剤と塗布技術は、音響的に非ブロッキングである。
【0011】
吸音パネル１２は、主に鉱物繊維と、当技術分野で知られているようなデンプンおよび／またはラテックスなどの適切な結合剤とのウェットフェルトまたは湿式多孔質製品であり得る。パネル１２の適切な密度は、約３．５ポンド／フィート３から約１４ポンド／フィート３の範囲であり、好ましくは立方フィートあたり約１２．５ポンドである。パネル１２は、公称１インチまたは２インチの厚さであり、平面寸法が１５．５×４８インチであり得る。パネル１２は、好ましくは、４８インチのスパンで３／８インチを超えてすぐにたわまないように剛性である。１インチの厚さ（１４ポンド／フィート３）だけの典型的なパネル１２は、約．９０のＮＲＣを示し、２インチの厚さ（３．５ポンド／フィート３）だけの典型的なパネル１２は、約１．０５のＮＲＣを示す。
【0012】
吸音パネル１２および有孔乾式壁シート１１によって形成された複合構造１０は、吸音パネル１２の公称厚さに対応する埋め合わせ寸法のシート金属Ｚ型下地ストリップ１４を備えた壁１３の従来の乾式壁１６によって生成されるような音響的に硬い表面に直接、すなわち顕著な空間なしで取り付けることができる。下地ストリップ１４は、パネル１１、１２の面領域の妨害を最小限にするために、比較的狭い面を有するべきである。
【0013】
下地ストリップ１４は、セルフドリルねじ留め具１５を用いて壁１３に機械的に固定され、好ましくは水平方向に間隔を置いたスタッド１７にセットされ、音響的に硬い表面基板または壁１３上の適所に吸音パネル１２を固定するのに役立つ。下地ストリップ１４は、典型的には、例えば、１６インチの中心で平行であり、スタッド１７に垂直である。歯または棘を形成する対向する脚部を備えた長方形のＵ字形の断面を有する突き刺しクリップ１８は、吸音パネル１２を配置して最初にパネルを適所に保持する前に、壁１３に固定することができる。有孔乾式壁パネルまたはシート１１は、これらのパネルが吸音パネル１２および壁１３に対して固定されるように、シート１１の幅（または長さ）に沿って間隔を置いて配置されたセルフドリルねじ１５を用いて下地ストリップ１４に機械的に固定される。吸音パネル１２の幾分圧縮可能な性質により、パネルは、隣接するシート１１、１６に完全に接触するか、またはほぼ完全に接触することができる。吸音パネルと乾式壁１６との間、および吸音パネルと有孔乾式壁１１との間のギャップは無視できる、すなわち、有孔乾式壁シート１１の厚さの２５％未満であり得る。
【0014】
有孔乾式壁パネル１１は適所にセットされ、それらの縁は、好ましくは、プレーンなまたは従来の乾式壁が吊るされるのと本質的に同じ方法で当接している。有孔乾式壁パネル１１の当接または密接する縁部の接合は、接合混和物、および典型的には紙接合テープで覆われている。接合混和物のトップコートは、有孔乾式壁シート１１の外側のスクリムで覆われた面との所望の最終的な色の一致のために特別に配合することができる。その後、テープ固定された有孔乾式壁パネルまたはシート１１は、米国特許第ＵＳ９，７３８，７９６号に開示されているような非ブロッキングの音響的に透明な塗料１９でコーティングされ、その開示は参照により本明細書に組み込まれる。このコーティングまたは仕上げ１９は、均一な外観を保証するために、いくつかの交差方向パスに適用することができる。コーティングが乾燥していると、シート１１の外面上の外側の典型的に半透明の不織布スクリム２０を通して示されたシート１１の穿孔の残像を隠し、テープ固定された接合領域ならびに接合混和物は、シートを下地ストリップ１４または他の構造に固定するねじ留め具１５を覆う。その結果、とりわけ「高性能な」スペース、特に大きな固い総表面積を必要とするスペースに適している優れた音響効果を備えたモノリシックな外観またはシームレスな壁もしくは天井が得られる。
【0015】
図２は、この場合、石造壁３１上の複合構造１０の別の用途を示している。図１と同じまたは本質的に同じ構造または機能の要素は、同じ数字で示されている。下地Ｚストリップ１４は、コンクリート釘または他の留め具３２で壁３１に固定されている。有孔乾式壁パネル１１間の突合せ接合が３３に示されている。通常の乾式壁は、その長い縁部が先細になっていて、これらの縁部に沿ってテープをより簡単に隠すことができる。従来の乾式壁（およびパネル１１）の短い縁部は、典型的には先細になっておらず、通常、接合テープを隠すことを困難にしている。突合せ接合３３に隣接するパネル１１の外面は、関連するパネル端部を、好ましくはパネル１１よりいくらか剛性であるボード３４に対して内側に引くことによって、内側に先細になっている。ボード３４の外面３６は、ボード３４とスペーサーパネル３７との合計の厚さのために、吸音パネルまたはバッカー１２の外面の平面から例えば約１／８インチ内側に凹んでいる。スペーサーパネル３７とボード３４の両方は、それぞれのねじによって壁に固定されている。接合部３３は、既知の方法でパネル１１の凹面部分を横切って適用された接合テープ３８および接合混和物３９によって隠されている。
【0016】
音響的にコーティングされ、スクリムで覆われた有孔乾式壁１１、および吸音媒体または「バッカー」１２の複合構造１０は、固有の音響特性を有する。吊り天井で使用されるような従来の吸音パネルは、通常、背面または上面にプレナムまたはスペースを設けると、改善されたＮＲＣ（騒音低減係数）定格を生み出す。
【0017】
驚くべきことに、複合構造１０は、音響的に硬い基板に直接取り付けられた場合、ＮＲＣで測定されたものと同じであり、時にはより良い音響性能を生み出す。以下の表は、吸音パネルまたは層１２を「バッカー」と呼び、コーティングされ、スクリムで覆われた有孔（ｐｅｒｆｏｒａｔｅｄ）乾式壁パネル１１を「ｐｅｒｆパネル」と呼ぶ。１インチの鉱物繊維ベースのバッカーは、１４ポンド／フィート３の密度を有し、２インチの鉱物繊維ベースのバッカーは、３．５ポンド／フィート３の密度を有する。
【表1】
【0018】
「Ｅ－４００」という用語の表の列は、プレナムの高さ４００ｍｍをシミュレートする業界で認められた試験を指す。「直接取り付け」という用語の表の列は、複合構造１０が硬い表面に直接取り付けられた試験を指す。
【0019】
表の研究により、複合構造１０が、プレナム（１インチのバッカー１２）なしで同様にまたはプレナム（２インチのバッカー１２）なしで良好に機能することが示される。すべての場合において、複合構造１０は、吊り天井産業において比較的高いと見なされるＮＲＣ値を生成する。特に、複合構造１０は、１～５／８インチの厚さの公称厚さで、少なくとも約０．７５、好ましくは少なくとも０．８０の高いＮＲＣ値を提供することができる。
【0020】
有孔乾式壁シート１１および吸音パネルまたはバッカー１２の複合構造１０は、様々な既知の天井または壁構造のうちのいずれか１つ、特に騒音低減特性が不十分なものを含む膜または基板に設置することができる。例えば、そのような天井構造には、乾式壁または石膏で覆われた、または覆われていないコンクリートを適所にプレキャストまたはキャストした、例えば、集成材ジョイストまたはトラスおよび金属棒ジョイストを含む、乾式壁で覆われた木または金属ジョイストを含めることができる。壁の膜または基板は、例えば、乾式壁、石膏またはパネルで覆われた木または金属のスタッドを含むことができる。他の壁の構造は、石造、プレキャスト、および現場打ちコンクリート膜を含むことができる。
【0021】
プレーンなまたは従来の塗装の乾式壁、コンクリート、石造、または石膏によって提供されるような音響的に硬い壁または天井の表面は、通常、０．１０以下のＮＲＣを示し、複合構造１０で直接覆われることによってすべて音響的に恩恵を受けることができる。
【0022】
有孔乾式壁シート１１および吸音パネル１２の音響複合構造１０は、本明細書に記載の壁と本質的に同じ方法で、十分な耐荷重の既存の天井に設置することができる。上記の設置のバリエーションが想定されている。例えば、吸音パネル１２が既存の壁または天井または同様の基板に機械的または接着式に固定され、その後、有孔乾式壁シート１１が、有孔乾式壁シートと吸音パネルを通して締められるねじなどの機械的留め具で壁または天井に固定される場合、下地ストリップ１４は省略されてもよい。あるいは、例えば、吸音パネルを最初に有孔乾式壁シートに取り付けてもよく、その後、有孔乾式壁シートを、有孔乾式壁シートおよび吸音パネルを通して基板に締められる留め具のねじなどで壁、天井、または他の基板に機械的に固定することができる。上記の構造のようなこれらの変形の両方において、有孔乾式壁シートと吸音または絶縁パネルは、少なくとも有孔乾式壁シートが既存の壁または天井などによって形成された下にあるキャリアに取り付けられている場合、一緒に固定される。複合構造１０の設置は、吸音パネル１２および有孔乾式壁シート１１が、当接するかまたはほぼ当接することと、通常はそれ自体が０．１０未満のＮＲＣを示す既存の壁または天井などの支持構造または膜に直接固定されることとを特徴とする。場合によっては、吸音層１２は、例えば、非剛性であり、バット（ｂａｔｔ）の形態であり得る。
【0023】
音響的に硬い表面に直接設置した場合、場合によっては、複合構造は、複合構造のすぐ後ろにプレナムまたはオープンな空間が存在する場合よりも優れた音響吸収を達成できる。これは、通常は経験されない現象であるが、音響的に硬い表面、すなわち単独で０．１０未満のＮＲＣを示す表面で直接バックアップされた場合でも、望ましい高い吸音率を確実に得るような開示された複合構造の固有の能力を確定する。
【0024】
本開示が例示であること、および本開示に含まれる教示の公正な範囲から逸脱することなく、詳細を追加、修正、または削除することによって様々な変更を行ってもよいことが明白であろう。したがって、本発明は、本開示の特定の詳細に限定されないが、以下の特許請求の範囲がそのように必然的に限定される範囲を除く。
【図1】
【図2】
