JP2004353294A - Light transmission type film-vibrating sound absorbing plate and light transmission type sound absorbing panel - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、道路や鉄道等の防音壁に関する技術分野に属する。詳しくは、吸音特性のみならず、必要に応じて吸音体を通しての見透し性や透光性を有する防音壁に関する。また、対象とする周波数の電磁波を反射しない透光型膜振動吸音板に関する。
【0002】
【従来の技術】
道路や鉄道等の防音壁としては、音源側は多数のスリットを形成した金属板とし、背面の遮音板は金属板とした金属製の筐体の中に、グラスウール等の軟質繊維系多孔質吸音材を、紫外線や雨水などによる劣化を防止する目的で、耐候性フィルム(PVF)で保護したものを装入したものが一般的である。
【0003】
また、道路両側の民家への日照対策や景観対策、眺望対策として透明な樹脂板等を用いた透光型の防音壁等があげられる。
【0004】
さらに最近、透光型膜振動吸音板と透明な樹脂板とを組み合わせた透光・吸音型の防音壁が実用化されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
前記透光型膜振動吸音板と透明な樹脂板とを組み合わせた透光・吸音型の防音壁の実用化により、それ以前の音源側は多数のスリットを形成した金属板とし、背面の遮音板は金属板とした金属製の筐体の中に、グラスウール等の軟質繊維系多孔質吸音材を装入した吸音パネルでの課題であった、道路両側の民家への日照の問題や景観上の問題、同乗者が外の景色を見ることができない眺望上の問題はほぼ解決されたものの、将来的には下記問題を内在している。
【0006】
本発明者等によって発明された透光型膜振動吸音材(特許第2518589号)ならびに防音壁(特許第3392070号)に用いられている透光型吸音材はアルミニウム製の、メッシュサイズが20mm以下の2枚のアルミニウム製エキスパンドメタルを用いている。従ってITS(高度道路交通システム)のETC(自動料金収受システム)の近傍でこの膜振動吸音材を用いた場合には、車輛と情報交換をするための電波を反射するので、システムの誤動作や電波障害などの原因になる恐れがある。
【0007】
本発明の目的は、上記電波反射の問題点を解決することにあり、透光性・見通し性を損なうこと無しに、電波反射も防止可能な透光型膜振動吸音板ならびに吸音パネルを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本出願人は、前記膜振動吸音板に用いる金網の開口を、対象とする電磁波の1波長以上にすれば、対象とする電磁波の透過や反射に関して金網の存在を無視できることを見出して本発明に至ったものである。
【0009】
本発明の第一の態様は、多数の開口を有する樹脂製網と、対象とする電磁波の少なくとも1波長よりも大きな開口を有する金網の間に、少なくとも1枚の透明樹脂薄膜を挟持してなることを特長とする透光型膜振動吸音板である。
【0010】
本発明の第二の態様は、第一の態様に記載の透光型膜振動吸音板と、透明樹脂製遮音板と、それらを保持する枠部材より構成される透光型吸音パネルであって、少なくとも前記枠部材の内側に軟質繊維系多孔質吸音材もしくは連続気泡型弾性フォーム吸音材を内張りしたことを特徴とする、透光型吸音パネルである。
【0011】
【発明の実施の形態】
高速道路の自動料金収受システム(ETC)に代表されるDSRC(狭域無線通信)においては、5.8GHz帯の電波が用いられている。
5.8GHzの電波の1波長は下記(1)式より算定できる。
λ=c/f (1)
ここで、λ:波長(m)、c:電磁波の速度(2.99792458×108m/s)、
f:周波数(Hz)
(1)式より電磁波 5.8GHzの1波長を算出すると52mmとなる。
【0012】
以下、本発明の透光型膜振動吸音板および透光型吸音パネルについて、添付の図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下の説明において、連続気泡型弾性フォーム吸音材とは、樹脂製の非常に緻密な内部セル(細孔)構造を有し、これらのセル(細孔)が互いに繋がりあって材料の表裏面を空気が通過できる構造(オープンセル)をした発泡体であり、音波(振動する空気粒子)は、この細孔内を通過する際摩擦抵抗を受けて熱エネルギーに変換され吸音される。
【0013】
まず、本発明の膜振動吸音材の構造ならびに構成材料について、図1を用いて説明する。図1の11は電波を反射しない、すなわち電波透過性の、多数の開口を有する樹脂製網である。開口の形状は菱形にこだわるものでなく、矩形や方形でもかまわない。
【0014】
図1の12は対象とする電磁波の少なくとも1波長よりも大きな開口を有する正方形の金網である。膜振動吸音材の剛性向上の観点から、また電磁波の反射を最小ならしめる観点から小さな線径が好ましく、用いる金属材料は鋼線が好ましい。
【0015】
なお、電磁波を反射しない透光型膜振動吸音板の構成材料としては、前記金網製にこだわるものではなく、剛性の強い樹脂製網の入手が容易であれば、前記金網の替わりにこれを用いてもかまわない。その場合、樹脂網の開口の大きさは電磁波の波長の大きさとの係わりはなく、吸音率との関係において決定される。
【0016】
図1の13は透明な樹脂薄膜であり、吸音特性、耐候性、耐久性等の点で、弗化エチレン系薄膜、ポリ弗化ビニリデン系薄膜が特に好適に適用される。
弗化エチレン系薄膜に用いられる弗化エチレン系の樹脂としては、公知の各種のものが例示されるが、4弗化エチレン(PTFE)、4弗化エチレン・ポリエチレン共重合体(ETFE)、3弗化エチレン(PCTFE)等が好適に例示される。これらの弗化エチレン系樹脂は、準不燃性で、かつ耐薬品性、耐候性、耐熱性に優れたものである。ポリビニリデン系薄膜として用いられるポリビニリデン系の樹脂としては、公知の各種のものが例示されるが、2弗化ビニリデン(PVDF)、弗化ビニリデン・サイアナイド等が好適に例示される。これらのビニリデン系樹脂は耐薬品性および耐候性に優れたものである。
【0017】
このような透明樹脂薄膜13の厚さには特に限定はないが、好適な膜振動を得、良好な吸音特性を実現するためには4μm〜25μm、好ましくは5μm〜15μmとするのがよい。
【0018】
透明樹脂薄膜13は図1の(b)に示すように、樹脂製網11と金網12の間に一枚挟持して用いてもよいし、また図1の(c)に示すように、さらにもう1枚を樹脂製網11の上に重ねて用いてもよい。
【0019】
さて、本発明に用いる軟質繊維系多孔質吸音材とはグラスウールに代表される繊維系の吸音材である。また、連続気泡型弾性フォーム吸音材とは、樹脂製の非常に緻密な内部セル(細孔)構造を有し、これらのセル(細孔)が互いに繋がりあって材料の表裏面を空気が通過できる構造(オープンセル)をした発泡体であり、音波(振動する空気粒子)は、この細孔内を通過する際摩擦抵抗を受けて熱エネルギーに変換され吸音される。
【0020】
図2に、パネル枠21内側の4周に、樹脂薄膜製袋入り連続気泡型弾性フォーム吸音材23を内張りし、さらにパネル枠内の中央部にも樹脂薄膜製袋入り連続気泡型弾性フォーム吸音材24をセットした状況を説明する平面図を示す。
図2の(b)は、(a)のb−b線断面図である。
【0021】
図3の(a)にパネル枠内に、樹脂薄膜製袋入り連続気泡型弾性フォーム吸音材31を格子状にセットした場合の平面図を示す。また、(b)はc−c線断面図である。図2、図3のいずれの場合においても、パネルの底板として透明樹脂製遮音板25を用いることにより、透光型吸音パネル20と30の製造が可能となる。
【0022】
また、上記透明樹脂製遮音板の替わりに、最近市販された透明電波吸収体を用いることにより、透光型電波・音波吸収パネルの製造が可能となる。
【0023】
【実施例1】
図2に示すようにな、2000m(長さ)×500mm(幅)×80mm(深さ)で、上面のみが開放する筐体22を製作した。なお、この筐体22の底面は厚さが5mmの透明樹脂製遮音板25で、4周の側壁21は厚さ1mmのアルミ板を用いて箱状に加工してなる、幅25mm(すなわち、これが側壁の厚さ)の板材を組み合わせたものである。
【0024】
この筐体22の側壁21の内側に、厚さ21μmの弗化エチレン系薄膜でラッピングした厚さが25mm、高さが80mmの連続気泡型弾性フォーム吸音材23を内張りした。さらに、パネル枠内の中央部にも、上記ラッピンングした連続気泡型弾性フォーム吸音材24をセットした。
【0025】
ラッピンングした連続気泡型弾性フォーム吸音材24のセット方法は、図2に示すパネルの中央部にパネルの長辺側と平行にセットする方法にこだわるものではなく、図3に示すように、パネルの短辺側と平行にセットしてもよい。
前記筐体22の上面(開放面)を閉塞するように、図1(a)と(b)に示す透光型膜振動吸音板10を取り付けて、透光型吸音パネル20を製作した。
【0026】
なお、透光型膜振動吸音板10を構成する樹脂製網11としては、メッシュ形状が矩形(16mm×18mm)で、左記16mm側を構成する樹脂(横糸)は、平均巾が約4mmで厚みが約1.5mmの板状体であり、また18mm側(縦糸)は、平均巾が約1.5mmで厚みが約1.5mmの、2本の樹脂製糸を捩じらせて、前記樹脂(横糸)に絡ませた構造のものを用いた。
【0027】
また、金網としてはステンレス(SUS304)製の、線径が3.2mmφで網目の形状が正方形、その一辺が72mmのものを用いた。
【0028】
透明な樹脂薄膜13としては、厚さが12μmのフッソ系樹脂薄膜を用いた。この樹脂薄膜13を、両面テープを用いて、前記樹脂製網11に貼りつけた。
【0029】
この透光型吸音パネル20について、JIS A1409−1967に準じて残響室法吸音率を測定した結果を、表1に示す。この表から明らかなように、高速道路用の防音壁として用いる場合においても充分な吸音特性を有する、透光型吸音パネルであることが明らかである。
【0030】
【表1】
【0031】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明による防音壁を用いることにより、見通し性のある、透光型吸音パネルを提供するとともに、当該パネルの底板である透明樹脂製遮音板25の替わりに、最近市販された透明電波吸収体を用いることにより、透光型電波・音波吸収パネルの製造も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)、(b)および(c)は、透光型膜振動吸音板の構成を説明するための概念図である。
【図2】(a)は透光型吸音パネルの平面図であり、(b)はb−b線断面図である。
【図3】(a)は透光型吸音パネルの平面図であり、(b)はc−c線断面図である。
【符号の説明】
10 透光型膜振動吸音板
11 樹脂製網
12 金網
13 透明樹脂薄膜
20 透光型吸音パネル
21 側壁
22 筐体
23 連続気泡型弾性フォーム吸音材
24 連続気泡型弾性フォーム吸音材
25 透明樹脂製遮音板
30 透光型吸音パネル[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention belongs to a technical field related to soundproof walls of roads, railways, and the like. More specifically, the present invention relates to a soundproof wall having not only sound absorbing properties but also see-through and light transmitting properties through a sound absorber as necessary. Further, the present invention relates to a light-transmitting membrane vibration-absorbing plate which does not reflect electromagnetic waves of a target frequency.
[0002]
[Prior art]
As a soundproof wall for roads, railways, etc., the sound source side is a metal plate with a number of slits formed, and the sound insulation plate on the back is a metal housing made of a metal plate. In general, a material protected by a weather-resistant film (PVF) is inserted for the purpose of preventing the material from being deteriorated by ultraviolet rays, rainwater, or the like.
[0003]
Also, as a measure against sunshine, landscape, and view of private houses on both sides of the road, there is a light-transmitting soundproof wall using a transparent resin plate or the like.
[0004]
More recently, a light-transmitting / sound-absorbing soundproof wall combining a light-transmitting membrane vibration-absorbing plate and a transparent resin plate has been put to practical use.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the practical use of the light-transmitting and sound-absorbing sound-insulating wall combining the light-transmitting membrane vibration sound-absorbing plate and the transparent resin plate, the sound source side before that is a metal plate having a large number of slits, and the sound insulating plate on the back side. Was a problem with sound-absorbing panels in which a soft fiber-based porous sound absorbing material such as glass wool was inserted in a metal housing made of a metal plate. Although the problem of the view, in which the passenger cannot see the outside scenery, has been almost solved, the following problems are inherent in the future.
[0006]
The light-transmitting sound-absorbing material used for the light-transmitting membrane vibration-absorbing material (patent No. 2518589) and the sound-insulating wall (patent No. 3392070) invented by the present inventors is made of aluminum and has a mesh size of 20 mm or less. The two aluminum expanded metals are used. Therefore, when this membrane vibration-absorbing material is used in the vicinity of an ETC (automatic toll collection system) of an ITS (Intelligent Transportation System), a radio wave for exchanging information with a vehicle is reflected. Failure to do so may result.
[0007]
An object of the present invention is to solve the above-described problem of radio wave reflection, and to provide a light-transmitting membrane vibration-absorbing plate and a sound-absorbing panel that can also prevent radio wave reflection without impairing light transmission and visibility. It is in.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present applicant has found that if the opening of the wire mesh used for the membrane vibration-absorbing plate is at least one wavelength of the target electromagnetic wave, the presence of the wire mesh can be ignored with respect to the transmission and reflection of the target electromagnetic wave, and the present invention has been made. It has been reached.
[0009]
According to a first aspect of the present invention, at least one transparent resin thin film is sandwiched between a resin net having a large number of openings and a wire net having an opening larger than at least one wavelength of an electromagnetic wave of interest. This is a light-transmitting membrane vibration-absorbing plate characterized in that:
[0010]
A second aspect of the present invention is a light-transmitting sound-absorbing panel including the light-transmitting membrane vibration-absorbing plate described in the first embodiment, a sound-insulating plate made of a transparent resin, and a frame member that holds them. A light-transmitting sound-absorbing panel characterized in that a soft fiber-based porous sound-absorbing material or an open-cell elastic foam sound-absorbing material is lined at least inside the frame member.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
In a DSRC (Narrow Area Wireless Communication) represented by an automatic toll collection system (ETC) on a highway, radio waves in the 5.8 GHz band are used.
One wavelength of the 5.8 GHz radio wave can be calculated from the following equation (1).
λ = c / f (1)
Here, λ: wavelength (m), c: velocity of electromagnetic wave (2.99972458 × 10 8 m / s),
f: frequency (Hz)
When one wavelength of 5.8 GHz of the electromagnetic wave is calculated from the equation (1), it is 52 mm.
[0012]
Hereinafter, a light-transmitting type membrane vibration sound absorbing plate and a light transmitting type sound absorbing panel of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
In the following description, an open-cell elastic foam sound-absorbing material has a very dense internal cell (pore) structure made of resin, and these cells (pores) are connected to each other to form a material table. It is a foam having a structure (open cell) through which air can pass through the back surface. When passing through the pores, sound waves (vibrating air particles) receive frictional resistance, are converted into thermal energy, and are absorbed.
[0013]
First, the structure and constituent materials of the membrane vibration-absorbing material of the present invention will be described with reference to FIG.
[0014]
Numeral 12 in FIG. 1 is a square wire net having an opening larger than at least one wavelength of the electromagnetic wave to be processed. From the viewpoint of improving the rigidity of the membrane vibration-absorbing material and minimizing the reflection of electromagnetic waves, a small wire diameter is preferable, and the metal material used is preferably a steel wire.
[0015]
Note that, as a constituent material of the light-transmitting membrane vibration-absorbing plate that does not reflect electromagnetic waves, the present invention is not limited to the above-described wire mesh, and if it is easy to obtain a rigid resin mesh, use this instead of the wire mesh. It doesn't matter. In this case, the size of the opening of the resin net is not related to the size of the wavelength of the electromagnetic wave, but is determined in relation to the sound absorption coefficient.
[0016]
As the ethylene-based resin used for the ethylene-based thin film, various known resins can be exemplified. Examples thereof include tetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-polyethylene copolymer (ETFE), Preferable examples include ethylene fluoride (PCTFE). These fluorinated ethylene resins are quasi-incombustible and have excellent chemical resistance, weather resistance and heat resistance. As the polyvinylidene-based resin used as the polyvinylidene-based thin film, various known resins are exemplified, and preferred examples thereof include vinylidene difluoride (PVDF) and vinylidene fluoride cyanide. These vinylidene-based resins are excellent in chemical resistance and weather resistance.
[0017]
The thickness of such a transparent resin
[0018]
As shown in FIG. 1B, the transparent resin
[0019]
By the way, the soft fiber type porous sound absorbing material used in the present invention is a fiber type sound absorbing material represented by glass wool. An open-cell elastic foam sound absorbing material has a very dense internal cell (pore) structure made of resin, and these cells (pores) are connected to each other so that air passes through the front and back surfaces of the material. It is a foam having a possible structure (open cell), and sound waves (vibrating air particles) receive frictional resistance when passing through the pores, are converted into thermal energy and are absorbed.
[0020]
In FIG. 2, open-cell elastic foam sound-absorbing
FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line bb of FIG.
[0021]
FIG. 3A is a plan view showing a case where the open-cell elastic foam
[0022]
In addition, by using a commercially available transparent radio wave absorber instead of the transparent resin sound insulation plate, it becomes possible to manufacture a light-transmitting radio wave / sound absorbing panel.
[0023]
Embodiment 1
As shown in FIG. 2, a
[0024]
Inside the
[0025]
The method of setting the wrapped open-cell elastic foam
A light-transmitting sound-absorbing
[0026]
The
[0027]
As the wire netting, a stainless steel (SUS304) wire having a wire diameter of 3.2 mm, a mesh shape of square, and a side of 72 mm was used.
[0028]
As the transparent resin
[0029]
Table 1 shows the results of measuring the reverberation room sound absorption coefficient of the translucent
[0030]
[Table 1]
[0031]
【The invention's effect】
As described in detail above, the use of the soundproof wall according to the present invention provides a transparent, light-absorbing sound-absorbing panel, and instead of the transparent resin sound-insulating
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A, 1B, and 1C are conceptual diagrams for explaining a configuration of a light-transmitting membrane vibration-absorbing plate.
FIG. 2A is a plan view of a translucent sound-absorbing panel, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line bb.
3A is a plan view of a light-transmitting sound-absorbing panel, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line cc.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS
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