JP2002146725A

JP2002146725A - 透光型吸音体

Info

Publication number: JP2002146725A
Application number: JP2000348657A
Authority: JP
Inventors: Takashi Yokoi; 横井　　隆
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2000-11-15
Filing date: 2000-11-15
Publication date: 2002-05-22

Abstract

(57)【要約】【課題】鉄道、高速道路などで発生する騒音を効果的
に吸収するとともに、光を遮ることのない透光型の吸音
体を提供する。【解決手段】透光材料より形成され、騒音中の特定周
波数の音波に対し共鳴し消音し得る共鳴器２を複数備え
る透光型吸音体１である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄道、高速道路な
どで発生する騒音を効果的に吸収するとともに、光を遮
ることのない透光型の吸音体に関する。

【０００２】

【従来の技術】社会資本整備としての高速道路網、高速
鉄道網の整備が進む中、沿線の住環境としての交通騒音
の低減が求められている。その対策として、代表的で現
状最も有効な対策と思われるのが吸遮音壁の設置であ
る。

【０００３】従来、かかる吸遮音壁として、例えば、ガ
ラス繊維積層成形体を用いることが広く行なわれてい
る。この場合、降雨等により繊維積層成形体の間隙に水
分が浸入して繊維積層成形体の吸音率が低下しないよう
にするために、種々の対策がとられてきた。例えば、水
分の浸入を防ぐために、撥水処理したフィルム等で繊維
成形体表面を被覆したり、フッ素樹脂フィルム（例え
ば、ＰＶＦ、ＥＴＦＥ等）の袋にグラスウールまたはロ
ックウールを入れたりすることが行われていた。また、
騒音入力面側にパンチング、ルーバー等により開口部を
設けたアルミ製ボックス内に繊維積層成形体を収納する
等の対策もなされていた。さらに、近年では、水分の浸
入を良好に防止することができ、しかも吸音性能に優れ
た有機繊維積層成形体の吸音材も開発されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
吸遮音壁にあっては、太陽光等の光を透過しないことか
ら、例えば高速道路等の走行中に周囲の景観が全くわか
らず、トンネル走行中のような圧迫感を受ける場合があ
った。また、道路周辺の民家からは、日照権に関する苦
情が寄せられるという問題もあった。

【０００５】一方、光透過型のプラスチックボードを吸
遮音壁に用いた場合には、かかるボードには吸音効果が
全くないことから車両騒音が道路内に反響してしまい、
期待した程、騒音低減効果が民家側で得られないといっ
た状況も発生した。

【０００６】また、これまで幾つか透光・吸音パネルの
組立て構造も提案されているが（例えば、特許第３０６
９７７０号）、吸音効果の面で必ずしも十分とはいえな
かった。

【０００７】そこで本発明の目的は、鉄道、高速道路な
どで発生する騒音を効果的に吸収するとともに、光を遮
ることのない透光型の吸音体を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意検討した結果、光を透過する透光材料
より共鳴器を形成せしめることにより上記目的を達成し
得ることを見出し、本発明を完成するに至った。即ち、
本発明は下記に示す通りである。

【０００９】＜１＞透光材料より形成され、騒音中の特
定周波数の音波に対し共鳴し消音し得る共鳴器を複数備
えることを特徴とする透光型吸音体である。

【００１０】＜２＞前記＜１＞の透光型吸音体におい
て、夫々体積の異なる箱状の前記共鳴器が壁状に配列さ
れてなる透光型吸音体である。

【００１１】＜３＞前記＜１＞または＜２＞の透光型吸
音体において、前記共鳴器が体積の大きい方から小さい
方に、または小さい方から大きい方に左右に順次配列さ
れ、その繰り返しにて壁面が形成されてなる透光型吸音
体である。

【００１２】＜４＞前記＜１＞〜＜３＞のいずれかの透
光型吸音体において、前記共鳴器が複数段積み重ねら
れ、格段毎に体積の大きい方から小さい方に、または小
さい方から大きい方に左右に順次配列され、その繰り返
しにて壁面が形成されてなる透光型吸音体である。

【００１３】＜５＞前記＜１＞〜＜４＞のいずれかの透
光型吸音体において、前記透光材料がポリカーボネート
またはアクリル樹脂からなる透光型吸音体である。

【００１４】＜６＞前記＜１＞〜＜５＞のいずれかの透
光型吸音体において、前記共鳴器内の空間の一部に吸音
材が接着されている透光型吸音体である。

【００１５】前記＜１＞〜＜６＞の本発明の透光型吸音
体により、太陽光等の光を遮ることなく、鉄道、高速道
路などで発生する騒音を効果的に吸収することができ
る。また、前記＜５＞の発明においては、透光性および
耐候性に優れた効果を奏する。さらに、前記＜６＞の発
明においては、各吸音器における吸音のピークがブロー
ドとなり特に吸音性に優れた効果を奏する。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１に、本発明の一実施の形態に
係る透光型吸音体１を示す。図示する好適例の透光型吸
音体１においては、夫々体積の異なる箱状の共鳴器２が
体積の大きい方から小さい方に、その上下の段では逆に
小さい方から大きい方に左右に順次配列され、その繰り
返し構造により透光型吸音体壁が形成されている。かか
る透光型吸音体１の材料としては、透明プラスチック材
で構成することが好ましく、特に好ましくは、透光性、
耐久性および耐候性の面よりポリカーボネートまたはア
クリル樹脂のボードである。

【００１７】個々の共鳴器２を取り出すと図２に示す構
造をしており、また配列された複数の共鳴器の断面構造
は図３に示す構造となっている。ここで、かかる共鳴器
２の開口部３の断面積Ｓ（πａ²／４）、開口部３の管
端補正後の首の長さＬ、および共鳴器２の体積Ｖは、次
式、（式中のｃは音速、ｆは騒音中の消音しようとする特定
音波の共鳴振動数を示すものであり、隣接する共鳴器と
の間で等比的または等差的に変動し得る数値である）で
表される関係を満足する。

【００１８】図４に、本発明の他の実施の形態に係る透
光型吸音体１１を示す。図示する好適例の透光型吸音体
１１においては、夫々体積の異なる縦長の箱状共鳴器１
２が体積の大きい方から小さい方に１段にて左右に順次
配列され、その繰り返し構造により透光型吸音体壁が形
成されている。開口部１３は、雨水等の排出が容易に行
えるように、下部に配置されていることが好ましい。

【００１９】図５に本発明の更に他の実施の形態に係る
透光型吸音体２１を示す。図示する好適例の透光型吸音
体２１においては、図４に示す好適例の場合と同様に、
夫々体積の異なる縦長の箱状共鳴器２２が体積の大きい
方から小さい方に１段にて左右に順次配列され、その繰
り返し構造により透光型吸音体壁が形成されており、開
口部２３とは離れた位置の、箱状共鳴器１２内の天井部
に吸音材２４が接着されている。

【００２０】各箱状共鳴器２２内の天井部に吸音材２４
を配置することにより、各共鳴器２２による吸音のピー
クが広い周波数範囲にわたりブロードとなり、騒音中の
特定周波数の音波に対しのみピーク的に消音するという
ことがなくなる。

【００２１】吸音材２４の種類については特に制限され
るべきものではなく、発泡ウレタン等の発泡体または繊
維成形体等を使用することができるが、好適例としての
吸音材２４は、保護材によって被覆された繊維成形体か
らなり、かかる保護材としては有機繊維からなる不織布
を好適に使用することができる。かかる有機繊維不織布
は、ポリエステル、ポリプロピレン、ナイロン、アクリ
ル、塩化ビニリデンなどの繊維からなるものを好適に使
用することができる。これら有機繊維は、紫外線や外部
からの水の浸入に対しても劣化が少なく、長期にわたる
屋外での吸音性能を安定して発揮する。かかる性能面か
ら、特に好ましいものはポリエステル系繊維である。

【００２２】かかる有機繊維不織布の繊度の分布の中心
は吸音性能及びコストの面から、好ましくは０．５〜１
０デニールである。また、この不織布の目付け量は、良
好な吸音性能を得るために、好ましくは５０〜５００ｇ
／ｍ²である。

【００２３】また、有機繊維不織布は、常法に従い撥水
加工や防炎加工、防塩加工、耐候性改善加工等を施して
もよい。尚、上述したような保護材に代えて、繊維成形
体の表面全体に常法に従い直接撥水処理を施してもよ
い。

【００２４】本発明において使用し得る繊維成形体は、
好ましくは、繊維径分布の中心が３０デニール以下、よ
り好ましくは１０デニール以下、さらにより好ましくは
６デニール以下の繊維を素材として、平均見かけ密度
０．０１〜０．１５ｇ／ｃｍ³、好ましくは０．０１〜
０．１０ｇ／ｃｍ³、より好ましくは０．０２〜０．０
７ｇ／ｃｍ³の繊維集合体に成形してなるものとする。
３０デニール以下の細い繊維を用いるとともに見かけ密
度を所定範囲に納めることで、繊維成形体内部の通気抵
抗を大きくし、吸音特性を高めることができる。仮り
に、３０デニールを超える繊維を用いると、同一見かけ
密度において粗な状態になり、通気抵抗が上がらず、吸
音特性の劣ったものになる。一方、これを見かけ密度の
高いものにするだけで吸音性を改善しようとすると、硬
くなりすぎて音を放射し易くなり、逆に防音性能は低下
する。上述のことから、見かけ密度の上限は０．１５ｇ
／ｃｍ ³に設定することが好ましいことになる。尚、３
０デニール以下の細い繊維を用いても、見かけ密度が
０．０１ｇ／ｃｍ³より小さいと、通気抵抗が大きくな
らず、吸音性を期待することができず、防音性能が不十
分となる。以上、使用する繊維は、基本的には３０デニ
ール以下とし、高吸音性能を実現するためには１０デニ
ール以下、好適には６デニール以下の繊維を用いること
が望ましい。

【００２５】繊維の材質としては、例えば、ポリエステ
ル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ナイロン、ビニロ
ン等の合成繊維の他に、羊毛、綿、麻等の天然繊維また
はアルミニウム等の金属繊維を使用することもできる。
さらに、これらの繊維を使用した布から開繊した繊維を
使用することもできる。この場合、歴青質あるいはその
類似材料を溶融紡糸あるいはその他の方法で繊維状に
し、これを前述した繊維の中に１０重量％以上混入する
か、あるいは単独で使用した繊維集合体の成形品を使用
することによっても、大きな吸音効果が得られる。

【００２６】また、繊維成形体は、結合剤を含みかつ平
板状に予備成形された見かけ密度０．０２５ｇ／ｃｍ³
以下の繊維集合体（予備成形体）をモールド内に敷設
し、これを容積が１／２〜１／４になるように加熱圧縮
成形することによって所望の形状を得ることができる。
このような予備成形体としては、ポリエステル繊維をポ
リエチレン繊維、低融点ポリエステル繊維あるいは歴青
質繊維等の結合剤で固めたものを使用することができ
る。この予備成形体を圧縮成形して繊維成形体を得る場
合、圧縮比が２未満では通気性が大きくなりすぎて吸音
性が低く、また、圧縮比が４超では過圧縮部分が生じ、
前述した理由により防音性能が不十分になる。したがっ
て圧縮比は２〜４が好適である。

【００２７】繊維成形体は、以上述べたような種々の成
形法で得ることができるが、一層均質な充填を行ない密
度分布を小さくするためには、開繊しバラバラになった
繊維を気体（空気）とともにモールド内へ吹き込み、多
数の網孔よりこの空気のみを排出し、繊維のみをモール
ド内に充填して成形する方法を採用することが好まし
い。このような空気搬送式の充填法により、自由な形状
の充填が可能となり、全体に均質で軟らかい多孔質なも
のを得ることができる。

【００２８】このようにして得られる充填物を成形固化
するためには結合剤が必要である。この結合剤として
は、加熱溶融し、かつ反応固化するフェノール樹脂ある
いは蒸気吹き込みにより反応固化するウレタン系接着剤
など種々の材質が考えられるが、繊維状の形態を備えた
結合剤が好適に使用できる。このような繊維状の結合剤
としては、加熱あるいは蒸気によって溶融する低融点の
ポリエステル繊維、あるいは加熱によって溶融し、かつ
冷却によって固化するポリエチレンやポリプロピレンの
繊維を使用することができる。望ましくは、繊維素材が
低融点成分と高融点成分から構成され、低融点成分が高
融点成分の外側、すなわち繊維表面となるように配置し
てなる複合繊維が、耐久性および音響性能の面から好都
合である。すなわち、この複合繊維を低融点成分の融点
より高くかつ高融点成分の融点より低い温度で加熱成形
すれば、結合剤繊維も完全な繊維状態のまま低融点成分
の溶融により結合でき、高い耐久性と音響性能を確保す
ることができる。

【００２９】また、歴青質の繊維など、繊維形態であり
加熱等により溶融するものであれば、その他のものを使
用することもできる。繊維状の結合剤を混合した成形方
法としては、型温度を結合剤融点以下に調節し、該融点
以上の温度の熱風あるいは蒸気の吹き込みで結合剤を溶
融して繊維成形体を形成する方法が望ましい。この場
合、熱風および冷風の切換え手段を付加すればさらに形
成サイクルを改善することができ、また熱風等の吹き込
みにより、繊維成形体内部まで、均一な溶融・硬化を行
うことができる。

【００３０】このように、モールド内に素材としての繊
維を繊維状の結合剤とともに吹き込み、さらに熱風を吹
き込んで結合剤を溶融させ、繊維を結合せしめることに
より、軟らかくかつ軽量で所望の形状の繊維成形体を得
ることができる。このような繊維成形体を用いることに
より、寸法精度が高く、防音性能にすぐれたものとな
る。

【００３１】かかる繊維成形体が保護材によって被覆さ
れてなる吸音材２４を各共鳴器２２内の天井部に接合す
るには、熱融着または接着剤の使用等、いずれの方法で
もよいが、熱融着による手法が接着性および経済性等の
面から好ましい。

【００３２】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の透光
型吸音体によれば、鉄道、高速道路などで発生する騒音
を効果的に吸収することができるとともに、光を透過す
ることができ、日照権の問題やドライバーのストレス等
の問題を回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る透光型吸音体の斜
視図である。

【図２】図１に示す透光型吸音体の中の一共鳴器を示す
斜視図である。

【図３】図１に示す透光型吸音体の部分断面図である。

【図４】本発明の他の実施の形態に係る透光型吸音体の
斜視図である。

【図５】本発明の更に他の実施の形態に係る透光型吸音
体の斜視図である。

【符号の説明】

１，１１，２１透光型吸音体２，１２，２２共鳴器３，１３，２３開口部２４吸音材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透光材料より形成され、騒音中の特定周
波数の音波に対し共鳴し消音し得る共鳴器を複数備える
ことを特徴とする透光型吸音体。
【請求項２】夫々体積の異なる箱状の前記共鳴器が壁
状に配列されてなる請求項１記載の透光型吸音体。
【請求項３】前記共鳴器が体積の大きい方から小さい
方に、または小さい方から大きい方に左右に順次配列さ
れ、その繰り返しにて壁面が形成されてなる請求項１ま
たは２記載の透光型吸音体。
【請求項４】前記共鳴器が複数段積み重ねられ、格段
毎に体積の大きい方から小さい方に、または小さい方か
ら大きい方に左右に順次配列され、その繰り返しにて壁
面が形成されてなる請求項１〜３のうちいずれか一項記
載の透光型吸音体。
【請求項５】前記透光材料がポリカーボネートまたは
アクリル樹脂からなる請求項１〜４のうちいずれか一項
記載の透光型吸音体。
【請求項６】前記共鳴器内の空間の一部に吸音材が接
着されている請求項１〜５のうちいずれか一項記載の透
光型吸音体。