JP2005061167A - 道路用電波吸収遮音壁 - Google Patents

Abstract

【課題】
従来使用されている防音壁と略同じ程度の厚さで、充分な遮音効果及び電波吸収効果が得られ、廉価に設置できる道路用電波吸収遮音壁の提供。
【解決手段】
一定間隔を置いて立て向きに立設した支柱３と、該支柱間に掛け渡され、両端が前記支柱に固定された壁体ユニット４とを備え、壁体ユニット４は電波を反射する金属材料をもって成形された前面側が開放の箱状をしたケーシング１０を有し、その中に吸音性及び電波吸収性を持たせた吸収体４０を収容し、ケーシングの前面開放部を、電波透過性を有する材料をもって形成された多孔版２６をもって閉鎖し、かつケーシング前面側周縁部及び前記支柱前面の金属材料露出部を、電波吸収性を有する電波吸収シート３６で被覆する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車の走行による道路騒音を吸収させるとともに、有料道路の料金所における自動料金収受システム（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｏｌｌ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ、略称ＥＴＣ）や無線通信を利用した走行支援道路システム（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｃｒｕｉｓｅ−Ａｓｓｉｓｔ Ｈｉｇｈｗａｙ Ｓｙｓｔｅｍ）等の設置個所において、不要の電波、主として反射電波によってこれらのシステムに支障を及ぼさないように電波を吸収させる道路用電波吸収遮音壁に関する。

従来、道路の中央分離帯や路側部には、自動車の走行時に発生する騒音を吸収する防音壁が設置されている。この防音壁は、一定間隔を開けて立設したＨ型鋼間に長方形状の遮音パネルを上下に積み上げた状態で掛け渡した構造が一般的であり、遮音パネルとしては、コンクリート板そのもの、内部に吸音材を充填し、表面をパンチング版やルーバー状に多数の窓穴をあけた穴明板で覆った構造の物が一般的である。

一方、近年のＥＴＣや無線通信を利用した走行支援道路システムでは、自動車と道路側のアンテナ間で電波による情報の交換を行い、ＥＴＣではゲートの開閉、料金の算定等の操作を行わせ、また走行支援システムではブレーキの自動操作やハンドル操作を自動的に行わせるものであるが、電波による情報交換に際し、不要な電波による誤動作を防止するため、電波吸収パネルを使用した不要電波吸収装置が開発されている（例えば特許文献１）。
特開２００１−２１７６４５号公報

上述した従来の技術では、電波吸収機能を有する部材と騒音を吸収する防音壁とは別々に設置されており、従来の電波吸収パネルでは、高架道路等における遮音効果が充分でなかった。また、従来防音壁使用されている防音壁に電波吸収作用を持たせようとすると、防音壁全体の設計を変更しなければならないものであった。

本発明はこのような従来の問題に鑑み、従来使用されている防音壁と略同じ程度の厚さで、充分な遮音効果及び電波吸収効果が得られ、またパネル取り付け構造やパネルを構成しているケーシングの形状等を従来の設計を極力変更することなく、廉価に設置できる道路用電波吸収遮音壁の提供を目的としてなされたものである。

上述の如き従来の問題を解決し、所期の目的を達成するための請求項１に記載の発明の特徴は、一定間隔を置いて立て向きに立設した支柱と、該支柱間に掛け渡され、両端が前記支柱に固定された壁体ユニットとを備え、前記壁体ユニット内に吸音性及び電波吸収性を持たせた吸収体を収容してなる道路用電波吸収遮音壁において、前記壁体ユニットは、電波を反射する金属材料をもって成形され、方形状をした立て向きの背板部と、その周囲に前面側に向けて突出させた上下板部及び左右板部とをもって構成される前面側が開放された箱状のケーシングを有し、該ケーシング内に誘電損失材料を含有させた合成樹脂製発泡材からなる吸収体を収容し、前記ケーシングの前面開放部を、電波透過性を有する材料をもって形成された多孔版をもって閉鎖し、かつ前記ケーシング前面側周縁部及び前記支柱前面の金属材料露出部を、電波吸収性を有する電波吸収シートをもって被覆したことにある。

請求項２に記載の発明の特徴は、前記請求項1の構成に加え、前記吸収体の周囲を囲む配置のリング状をした吸音材支持金具に該吸収体を支持させ、該吸収体支持金具を前記ケーシングの前面開放部より内部に向けて挿入し、該吸収体支持金具の周囲に備えたフランジを前記ケーシングの前面周縁部に固定することにより前記吸収体をケーシングの背面板から所定の間隔を隔てた位置に位置決めさせたことにある。

請求項３に記載の発明の特徴は前記請求項1又は２に記載の構成に加え、吸収体は、誘電損失材料を含有したメラミン系樹脂発泡体をもって構成され、４００Ｈｚに対して７０％以上、１０００Ｈｚに対して８０％以上の吸音特性を有するものであることにある。

請求項４に記載の発明の特徴は前記請求項1，２又は３に記載の構成に加え、前記吸収体は、０．１ｇ／Ｌ〜２０ｇ／Ｌの範囲の誘電損失材料を含有することにある。

上述した請求項１の構成のように、壁体ユニットは、電波を反射する金属材料をもって成形され、方形状をした立て向きの背板部と、その周囲に前面側に向けて突出させた上下板部及び左右板部とをもって構成される前面側が開放された箱状のケーシングを有し、該ケーシング内に誘電損失材料を含有させた合成樹脂製発泡材からなる吸収体を収容し、前記ケーシングの前面開放部を、電波透過性を有する材料をもって形成された多孔版をもって閉鎖し、かつ前記ケーシング前面側周縁部及び前記支柱前面の金属材料露出部を、電波吸収性を有する電波吸収シートをもって被覆することにより、吸音性と電波吸収性とが同一の壁体ユニットによって達成され、従来の遮音壁と同様に壁体ユニットを支柱間に掛け渡してセットすることにより、ＥＴＣや電波による走行支援システム等の電波による情報交換に際し、反射電波による障害をなくすることができる。

また、請求項２のように、吸収体の周囲を囲む配置のリング状をした吸音材支持金具に該吸収体を支持させ、該吸収体支持金具を前記ケーシングの前面開放部より内部に向けて挿入し、該吸収体支持金具の周囲に備えたフランジを前記ケーシングの前面周縁部に固定することにより前記吸収体をケーシングの背面板から所定の間隔を隔てた位置に位置決めさせることにより、ケーシングの背板部から一定間隔を隔てて吸収体を位置決めすることが簡単な構造で容易にできることとなり、電波吸収効果及び吸音効果とをより効果的に発揮させる構造とすることができる。

更に、請求項３のように、誘電損失材料を含有したメラミン系樹脂発泡体をもって構成され、４００Ｈｚに対して７０％以上、１０００Ｈｚに対して８０％以上の吸音特性を有するものとすることにより、従来の吸音パネルと比べ、その厚さを大きくすることなく、必要とされる吸音効果が得られ、且つ効果的な電波吸収がなされる。

更に、請求項４のように、吸収体は、０．１ｇ／Ｌ〜２０ｇ／Ｌの範囲の誘電損失材料を含有させることにより、効果的な電波吸収がなされる。

次に本発明の実施の形態を図面に示した実施例に基づいて説明する。図において、符号１は自動車が走行する道路面であり、２は路側に立設した本発明に係る電波吸収遮音壁である。この遮音壁２は、図１、図２に示すように路側帯に沿って一定間隔毎に立設した支柱３，３……と、この支柱間に掛け渡した壁体ユニット４，４……とから構成されている。各壁体ユニット４，４……は横長の長方形状をしており、複数枚を互いに隣り合う支柱３，３間に上下に並べて設置している。

壁体ユニット４は、図３、図４に示すように、長方形状をした電波反射材料、一例として鋼板からなるケーシング１０を有している。このケーシング１０は、長方形状をした背板部１１とその周縁前面側に一体に突出させた上下板部１２ａ，１２ｂ及び左右板部１３ａ，１３ｂとにより前面が開放された浅底箱状をなしている。このケーシング１０の左右の両端、即ち左右板部１３ａ，１３ｂの外面側にはそれぞれ方形箱状をした対支柱固定部材１４ａ，１４ｂが一体に突設されている。

上下板部１２ａ，１２ｂは互いに平行で、背板部１１側が低くなるように傾斜している。上板部１２ａの前端下側及び下板部１２ｂ前端下側に向けてそれぞれフランジ１５ａ，１５ｂが突設されている。

ケーシング１０内には、その開口部から背板部側に向けて吸収体支持金具２０が挿入されている。この吸収体支持金具２０は、ケーシング１０の開口部内に嵌合される方形状をなし、前後が開放された額縁状の金具本体２１を有し、該金具本体２１の上下面にフランジ状の固定金具２２ａ，２２ｂが一体に突設されている。この固定金具２２ａ，２２ｂをケーシング１０のフランジ１５ａ，１５ｂにネジ止めすることにより金具本体２１をケーシング１０に固定している。

金具本体２１内には２個の吸収体４０，４０が収容されている。各吸収体４０，４０は金具本体２１の前後の開口縁部に形成した内向きのフランジ２１ａ，２１ｂと金具本体２１内を２分割する配置に設置した断面Ｈ型の中間金具２３とで位置決めされている。中間金具２３は前後縁部のフランジ２３ａ，２３ｂ間に吸収体４０，４０を挟み後縁部のフランジ２３ｂをケーシング１０の背板部１１の中央部分を前面側に膨出させて形成した凸条部１１ａにネジ止めされている。尚、吸収体４０，４０の組み込みは、吸収体支持金具２０をケーシング１０内に挿入する前に、金具本体２１の後部開口より中間金具２３を組み付けた状態で挿入し、然る後、後縁のフランジ２１ｂを折り曲げ形成することにより行う。

吸収体支持金具２０の前縁側のフランジ２１ａ及び中間金具２３の前面側フランジ２３ａの前面にはこれを覆うように電波吸収シート２５が貼り付けられている。

吸収体支持金具２０の前面側開放部は電波透過性を有する合成樹脂材からなる多孔版２６によって閉鎖されている。この多孔版２６、一例としてポリカーボネート製の板材に、開口率が約６０パーセントとなるように全面に円形の貫通孔が多数形成されたパンチング版を使用している。そして周縁部及び中央部を金具本体２１及び中間金具２３の各フランジ２１ａ，２２ａにネジ止めすることにより固定している。

このように構成される壁体ユニット４は一例として、吸収体４０の厚さを７０ｍｍ以上とし、吸収体４０と背板部１１との間隔を２５ｍｍ以上となるように形成されている。

壁体ユニット４の支柱３に対する固定は、図１、図２に示すように支柱３の前後面のフランジ３ａ，３ｂの間に各壁体ユニット４の両端の対支柱固定部材１４ａ，１４ｂを挿入し、これと後面側フランジ３ｂとの間に鋼製板材をＶ字型に折り曲げた弾性楔３０を打ち込むことによって固定している。

また、上下の壁体ユニット４，４間は、図１に示すように、上下板部１２ａ，１２ｂを互いに重ね合わせて積み上げ、その重ね合わせ部分の前面側の固定金具２２ｂに細長板材からなるユニット間前面被覆用の横板材３１がネジ止され、その前面に電波吸収シート３２が貼り付けられ、これによって壁体ユニット４，４間の金属材料前面側を覆っている。

最下部の壁体ユニット４の下縁においても前述と同様に固定金具２２ｂの前面側に横板材３１がネジ止めされ、その表面に電波吸収シート３２が貼り付けられている。

最上部の壁体ユニット４上には図１に示すように傘板３３が被せられ、その前面側に電波吸収シート３２が貼り付けられている。

各支柱３の前面にはカラー３４を介して柱前覆い板３５がネジ止めされている。この柱前覆い板３５は、両縁が前述した壁体ユニット４の吸収体支持金具２０の両端前面側を覆うように張り出され、表面全体に電波吸収シート３６が貼り付けられている。

吸収体４０は、板状のものブロックを組み合わせて板状にしたものを使用する。吸収体４０を複層にするには、1つのメラミン系樹脂発泡体に誘電損失材料の含有量に分布を持たせてもよく、又は、誘電損失材料の含有量が異なる複数ブロックのメラミン系樹脂発泡体を重ね合わせてもよい。

図に示す実施例では、吸収体４０を誘電損失材料４１の含有量の異なるメラミン系樹脂発泡体の板状をしたブロックを複数枚重ね合わせて板状体にしている。吸収すべき電波や音波が入射する側を表面層４２とし、反対側を背面層４３とし、背面層４３の誘電損失材料の含有量を大きくし、表面層４２の含有量を小さくする。背面層４２と表面層４３の間に中間層４４を設ける場合、中間層４４は誘電損失材料の含有量を背面層４２と表面層４３の間の含有量とする。表面層４２は、誘電損失材料を含有させずに、含有量をゼロにしてもよい。この場合の表面層４２は、吸音特性の改善のみに寄与する。

メラミン系樹脂発泡体に誘電損失材料を含有させる方法として、例えば、先ず、カーボン粒子等の誘電損失材料を分散させた水溶液にバインダを加えた液体を槽に満たす。この液体にメラミン系樹脂発泡体を浸し誘電損失材料を内部に含浸させる。メラミン系樹脂発泡体は、セル径が非常に細かいので、毛細管現象で誘電損失材料を容易に内部まで吸い込むことができる。反面、乾燥工程において、毛細管現象で誘電損失材料はメラミン系樹脂発泡体の表面に引き寄せられ、表面付近で含有量が高くなり、内部では含有量が薄くなる。そこで、バインダとして増粘効果のあるものを使用するか、又は、ネオプレンゴムのような一般的なバインダを使用する場合、増粘剤を添加すると良い。

誘電損失材料の含有量は、０．１ｇ／Ｌ〜２０ｇ／Ｌの範囲にする。誘電損失材料の含有量がこの範囲を下回る時は、材料の複素比誘電率が低くなり過ぎて、十分な電波吸収効果が発揮できない。また、上回る時は、逆に吸収体表面における電磁波の反射が起こり、吸収特性が低下する。含有量の範囲は、更に好ましくは、２ｇ／Ｌ〜１２ｇ／Ｌにするとよい。

含浸方法は、含浸機を使用し、含浸と圧縮開放を繰り返し行う。これらのメラミン系樹脂発泡体を組み合わせて板状とする。板状を３層とする複層型の場合、背面層の含有量を大きくし、中間層をその半分程度に小さくし、表面層を更に小さく或いは０とすると、特性が優れた吸音電波吸収体となる。

次に、メラミン系樹脂発泡体を含浸機から取り出し、過剰の液体を自然落下させたり、ローラ、プレス等を用いて均一に絞り、乾燥させる。必要に応じて、樹脂発泡体の加工に用いられる切断加工機やカッターナイフ、鋸等で切断加工する。複層型の吸音電波吸収体の場合、切断加工に先立ち各層を接着剤或いは両面テープで貼り合わせておくと良い。

メラミン系樹脂発泡体は、メラミンホルムアルデヒド縮合物及び発泡剤を主成分とする樹脂組成物を発泡させて得られるものである。メラミン系樹脂発泡体の製造において用いられる成分は、メラミンホルムアルデヒド樹脂或いはその発泡体を製造する際に使用されるものとして知られている各種の成分を用いることができる。

尚、メラミン系樹脂発泡体の製造方法は、例えば特開昭５５−１４２６２８号公報や特開昭５６−１５２８４８号公報に記載されており、また木発明ではイソシアネートで変性されたメラミン系樹脂発泡体を用いることもでき、このような発泡体の製造方法は、特開平７−１５７５９０号公報に記載されている。

誘電損失材料は、導電性を有するもので、メラミン系樹脂発泡体に含有させた際、吸収体の複素比誘電率が適当であり、吸収体表面での入力インピーダンスの値を自由空間の特性インピーダンスに近いものにできるものが望ましい。このような誘電損失材料として、カーボンブラック、グラファイト等が挙げられる。

吸音電波吸収特性
図1に示す実施例において、厚さ７０ｍｍ上記メラミン系樹脂発泡体に０．１〜２０ｇ／Ｌの範囲の誘電損失材料を含有させた吸収体を使用し、吸収体４０とケーシングの背板部１１との間に２５ｍｍの間隔を設けた場合の吸音特性は、４００Ｈｚに対して７０％以上、１０００Ｈｚに対して８０％以上、の各条件が満足された。

また、電波吸収特性は、５．８ＧＨｚでの角度特性が円偏波（右旋）の入射波に対して吸収体に対する入射角が０度以上４０度以下の範囲内においては反射減衰量１０ｄＢ以上、入射角が４０度以上８０度以下の範囲内において反射減衰量１５ｄＢ以上、更に入射角５０度以上８０度以下の範囲においては反射減衰量２０ｄＢ以上、の各条件が満足された。

本発明に係る道路用電波吸収遮音壁を、その一部を省略して示す縦断面図である。

同上の横断面図である。

図１に示す遮音壁に使用している壁体ユニットの正面図である。

同縦断面図である。

符号の説明

１ 道路面
２ 電波吸収遮音壁
３ 支柱
３ａ，３ｂ フランジ
４ 壁体ユニット
１０ ケーシング
１１ 背板部
１１ａ 凸条部
１２ａ 上板部
１２ｂ 下板部
１３ａ 左板部
１３ｂ 右板部
１４ａ，１４ｂ 対支柱固定部材
１５ａ，１５ｂ フランジ
２０ 吸収体支持金具
２１ 金具本体
２１ａ，２１ｂ フランジ
２２ａ，２２ｂ 固定金具
２３ 中間金具
２３ａ，２３ｂ フランジ
２５ 電波吸収シート
２６ 多孔版
３０ 弾性楔
３１ 横板材
３２ 電波吸収シート
３３ 傘板
３４ カラー
３５ 柱前覆い板
３６ 電波吸収シート
４０ 吸収体
４１ 誘電損失材料
４２ 表面層
４３ 背面層
４４ 中間層

Claims (4)

1. 一定間隔を置いて立て向きに立設した支柱と、該支柱間に掛け渡され、両端が前記支柱に固定された壁体ユニットとを備え、前記壁体ユニット内に吸音性及び電波吸収性を持たせた吸収体を収容してなる道路用電波吸収遮音壁において、
   前記壁体ユニットは、電波を反射する金属材料をもって成形され、方形状をした立て向きの背板部と、その周囲に前面側に向けて突出させた上下板部及び左右板部とをもって構成される前面側が開放された箱状のケーシングを有し、該ケーシング内に誘電損失材料を含有させた合成樹脂製発泡材からなる吸収体を収容し、前記ケーシングの前面開放部を、電波透過性を有する材料をもって形成された多孔版をもって閉鎖し、かつ前記ケーシング前面側周縁部及び前記支柱前面の金属材料露出部を、電波吸収性を有する電波吸収シートをもって被覆したことを特徴としてなる道路用電波吸収遮音壁。
2. 前記吸収体の周囲を囲む配置のリング状をした吸音材支持金具に該吸収体を支持させ、該吸収体支持金具を前記ケーシングの前面開放部より内部に向けて挿入し、該吸収体支持金具の周囲に備えたフランジを前記ケーシングの前面周縁部に固定することにより前記吸収体をケーシングの背面板から所定の間隔を隔てた位置に位置決めさせてなる請求項１に記載の道路用電波吸収遮音壁。
3. 吸収体は、誘電損失材料を含有したメラミン系樹脂発泡体をもって構成され、４００Ｈｚに対して７０％以上、１０００Ｈｚに対して８０％以上の吸音特性を有する請求項１又は２に記載の道路用電波吸収遮音壁。
4. 前記吸収体は、０．１ｇ／Ｌ〜２０ｇ／Ｌの範囲の誘電損失材料を含有する請求項１，２又は３に記載の道路用電波吸収遮音壁。

Images