JP2008144423A

JP2008144423A - 消音壁

Info

Publication number: JP2008144423A
Application number: JP2006331129A
Authority: JP
Inventors: Shoichi Takeda; 唱一竹田; Yukito Ohigata; 大日方幸人; Takeshi Arai; 剛荒井; Sukenori Nakamura; 祐紀中村
Original assignee: MK Seiko Co Ltd
Current assignee: MK Seiko Co Ltd
Priority date: 2006-12-07
Filing date: 2006-12-07
Publication date: 2008-06-26

Abstract

【課題】本発明の課題は、効率よく音波を捕捉すること、及び捕捉した音波を外部に戻りにくくすることで、音波の減衰を促進する消音壁を提供することにある。
【解決手段】騒音源Ｓに向けて開口した本体ケーシング１の開口部１ａに、騒音源Ｓからの音波Ｗを一方向に反射する第１の反射板３と、第１の反射板３で反射した音波Ｗを本体ケーシング１の内部に向けて反射する第２の反射板４とを備え、本体ケーシング１の内部に吸音部材２を備えた消音室１ｂを形成し、第１の反射板３に入射する音波Ｗを第２の反射板４を介して消音室１ｂに導入するようにした。
【選択図】図３

Description

本発明は、騒音源を遮蔽する構造体に用いられ、騒音源からの音波の減衰を図る消音壁に関する。

走行車両や工事現場等から発生する騒音を防ぐための消音・防音構造体として、吸音材を内装した樹脂板や金属板からなるパネル体を道路や鉄道の周囲に設置し、壁の一方側で発生する騒音が他方側へ伝わりにくくした消音壁が知られている。例えば、特許文献１では、表面に多数の透孔を開口し、この透孔から入射した音波を吸音材（グラスウール等）で減衰させている。このような消音壁では、表面板における透孔の開口率によって音の捕捉量が制限されてしまう。しかも、透孔から入射した音波は吸音材を支持する壁板で反射し、外部に放射されるため捕捉性も悪い。すなわち、表面板における透孔の開口率を５０％とすると、吸音材に作用する音波は騒音全体の５０％にとどまり、それ以外は表面板で反射して外部に放射されることになる。しかも、吸音材に作用した音波であっても、吸音材を支持する壁板（ここでは中間板）で反射し、透孔から外部に放射されることになり、総合的な吸音性は低いと言わざるを得ない。
特開平１１−３２３８４５号公報

本発明が解決しようとする課題は、効率よく音波を捕捉すること、及び捕捉した音波を外部に戻りにくくすることで、音波の減衰を促進する消音壁を提供することにある。

本発明は上記課題を解決するため、騒音源に向けて開口した本体ケーシングの開口部に、騒音源からの音波を一方向に反射する第１の反射板と、第１の反射板で反射した音波を本体ケーシング内に向けて反射する第２の反射板とを備え、本体ケーシングの内部に吸音部材を備えた消音室を形成し、第１の反射板に入射する音波を第２の反射板を介して消音室に導入するようにしたものである。

第１の反射板と第２の反射板とを上下に対向させて設置し、第１の反射板の本体ケーシングの開口部側先端と第２の反射板の本体ケーシングの開口部側先端とで騒音音波導入口を構成するとともに、第１の反射板の本体ケーシングの消音室側先端と第２の反射板の本体ケーシング消音室側先端とで反射音波入射口を構成し、反射音波入射口を前記騒音音波導入口よりも小さくしたものである。

本発明によれば、騒音源からの音波は、本体ケーシングの開口部に設けた第１の反射板と第２の反射板により本体ケーシング内の消音室に捕捉される。このとき、第１の反射面の表面積に相当する範囲で音波が捕捉されるため、効率が良い。また、騒音音源から音波を取り込む騒音音波入射口よりも、消音室に騒音音波を導入する反射音波入射口を小さくしているので、消音室に捕捉された音波は、外部に放射されにくくなり、消音室内で確実に減衰させることができる。

以下、図面を用いて本発明の実施例１について説明する。図１は実施例１の消音壁を示す外観図、図２は内部断面図である。
１は本体ケーシングで、金属材料の板状部材を箱状に組み立てて構成され、前面に開口部１ａを形成し、内部に吸音材２を備えた消音室１ｂを形成している。３は第１の反射板で、本体ケーシング１の開口部１ａから消音室１ｂに向かって上向きに傾斜した状態で、本体ケーシング１の側壁間に取り付けられている。４は第２の反射板で、第１の反射板３よりも上方に、本体ケーシング１の開口部１ａから消音室１ｂに向かってほぼ水平の状態で、本体ケーシング１の側壁間に取り付けられている。

各反射板の取り付け状態により、第１の反射板３の開口部側端部３ａと第２の反射板４の開口部側端部４ａとの間には、騒音音波入射口５が形成され、第１の反射板３の消音室側端部３ｂと第２の反射板４の消音室側端部４ｂとの間には、反射音波入射口６が形成される。すなわち、第１の反射板３と第２の反射板４によって、騒音源からの音波を消音室１ｂに入射する音波導入路が形成されることになる。音波導入路における反射音波入射口６の開口寸法は、騒音音波入射口５の開口寸法に比べて小さく設定してある。これは、音波を消音室に入射しやすくするとともに、一旦消音室１ｂに入射した音波を消音室内から外部に戻りにくくするためである。

第１の反射板３は、焦点Ｆ１を有する放物面７を備え、入射してくる音波を焦点Ｆ１に収束反射するものである。第２の反射板４は、２つの焦点Ｆ２，Ｆ３を有する楕円面８を備え、一方の焦点Ｆ２を通過する音波を他方の焦点Ｆ３に収束反射するものである。これら各反射板は、第１の反射板３の焦点Ｆ１と第２の反射板４の一方の焦点Ｆ２とを合致させ、第２の反射板４の他方の焦点Ｆ３を反射音波入射口６に合わせる位置関係で配置されている。そして、図１に示すように、各反射板３・４を１組とする反射体を、本体ケーシング１の開口部１ａに多段状に配置することで、本実施例１の消音壁は構成されるのである。

さて、このように構成する本実施例１の動作・作用について、図３を用いて説明する。
この消音壁は、騒音源Ｓと遮音したい領域との間に、本体ケーシング１の開口部１ａを騒音源Ｓに向けた状態で設置される。騒音源Ｓからの音波Ｗは、騒音音波入射口７から入射して第１の反射板３の放物面７において焦点Ｆ１に向けて収束反射する。第１の反射板３における放物面７の焦点Ｆ１と第２の反射板４における楕円面８の一方の焦点Ｆ２は同じ位置にあるから、第１の反射板３の放物面７で反射した音波は、第２の反射板４の楕円面８に入射した後、楕円面８の他方の焦点Ｆ３に向けて収束反射する。第２反射板４における楕円面８の焦点Ｆ３は、反射音波入射口６に合わせてあるので、第２反射板４における楕円面８で反射した音波は、反射音波入射口６から消音室１ｂ内に入射されることになる。

消音室１ｂに入射した音波は、消音室内で乱反射を繰り返すことによって互いに位相が反転した反射波同士が出合ってエネルギーを打ち消し合ったり、あるいは吸音材２の作用で音波の持つエネルギーが低減される結果、音波のエネルギーが大幅に減少して消音効果が得られる。このとき、反射音波入射口６の開口寸法は、騒音音波入射口５の開口寸法に比べて小さく設定してあるため、音圧エネルギーを高めた状態で消音室内に騒音音波が導入され、吸音材２に勢いよく作用されるとともに、消音室１ｂから外部に戻る音波が低減され、消音室内で十分にエネルギー消費を促進させることができる。

尚、実施例１では第１の反射板に放物面を備え、第２の反射板に楕円面を備えた形態で説明したが、これらは特に限定されるものではなく、本発明の技術範囲内において様々な実施態様が考えられる。例えば、第１の反射板に楕円面を備え、第２の反射板に放物面を備えた形態でも当然良く、第１及び第２の反射板ともに楕円面を備えたものでもよい。また、反射板の形状として、真正な楕円面・放物面ではなく、多角状に近似した円弧を形成したり平板を組み合わせたりして金属板の加工を簡略化することも考えられるが、この場合においても、やや焦点への集束性に劣るものの、十分な消音性能を得ることができる。

以下、図面を用いて本発明の実施例２について説明する。図４は実施例２の消音壁を示す内部断面図である。尚、実施例２の消音壁は、上記実施例１と比べて、各反射板の形状及び位置関係が異なっているため、全体構成の説明は省略し、反射板の構成についてのみ以下に説明していく。
１０は第１の反射板で、本体ケーシングの開口部１ａを基端１０ａとして、この基端１０ａから下向きの楕円面１１を形成している。１２は第２の反射板で、本体ケーシングの開口部１ａを基端１２ａとして、この基端１２ａから上向きの楕円面１３を形成している。そして、これら各反射板１０，１２は、第１の反射板１０の基端１０ａと第２の反射板１２の基端１２ａとで所定間隔の騒音音波入射口１４を形成し、第１の反射板１０の終端１０ｂと第２の反射板１２の終端１２ｂとで所定間隔の反射音波入射口１５を形成するように取り付けられる。また、第１の反射板１０は、その第１焦点Ｆ４を騒音音波入射口１４における第２の反射板１２の基端１２ａ近傍に設定し、第２焦点Ｆ５を第１焦点Ｆ４から斜め下方向の騒音音波Ｓ側に設定している。第２の反射板１２は、その第１焦点Ｆ６と第２焦点Ｆ７を第１反射板１０の終端１０ｂを挟むように設定している。

さて、このように構成する本実施例１の動作・作用について、図５を用いて説明する。
騒音源Ｓからの音波Ｗは、騒音音波入射口１４から入射して第１の反射板１０の楕円面１１において第２の反射板１２に向けて反射する。このとき、楕円面１１を外方に延長した仮想線Ｌ１と楕円面１１の焦点Ｆ４，Ｆ５を結ぶ仮想線Ｌ２とで囲まれるエリアＡから入り込んでくる音波は、第１反射板１０の楕円面１１で反射して、第２の反射板１２の焦点Ｆ７と第２の反射板１２の基端１２ａとの開口ｄ１から第２の反射板１２の楕円面１３に入射し、それ以外は第１反射板１０の楕円面１１で外部に反射する。第２の反射板１２の楕円面１３に入射した音波は、楕円面１３で反射して、第２の反射板１２の焦点Ｆ６と第２の反射板１２の終端１２ｃとの開口ｄ２から消音室１ｂ内に入射されることになる。

消音室１ｂに入射した音波は、消音室内で乱反射を繰り返すことによって互いに位相が反転した反射波同士が出合ってエネルギーを打ち消し合ったり、あるいは吸音材２の作用で音波の持つエネルギーが低減される結果、音波のエネルギーが大幅に減少して消音効果が得られる。このとき、上記実施例１と同様に、反射音波入射口１４の開口寸法を騒音音波入射口１５の開口寸法に比べて小さく設定することで、音圧エネルギーを高めた状態で消音室内に騒音音波が導入され、吸音材２に勢いよく作用されるとともに、消音室１ｂから外部に戻る音波が低減され、消音室内で十分にエネルギー消費を促進させることができる。

尚、反射板の形状として、真正な楕円面ではなく、多角状に近似した円弧を形成したり平板を組み合わせたりして金属板の加工を簡略化することも考えられる。この場合においても反射効率にやや低下が見られるものの、十分な消音性能を得ることができる。

実施例１の消音壁を示す外観図である。実施例１の消音壁を示す内部断面図である。実施例１の動作・作用を示す説明断面図である。実施例２の消音壁を示す内部断面図である。実施例２の動作・作用を示す説明断面図である。

符号の説明

１本体ケーシング
１ａ開口部
１ｂ消音室
２吸音材
３第１の反射板
３ａ開口部側端部
３ｂ消音室側端部
４第２の反射板
４ａ開口部側端部
４ｂ消音室側端部
５騒音音波入射口
６反射音波入射口
７放物面
８楕円面
Ｆ１〜Ｆ３焦点
Ｓ騒音源
Ｗ音波

Claims

騒音源に向けて開口した本体ケーシングの開口部に、騒音源からの音波を一方向に反射する第１の反射板と、該第１の反射板で反射した音波を前記本体ケーシング内部に向けて反射する第２の反射板とを備え、
前記本体ケーシングの内部に吸音部材を備えた消音室を形成し、前記第１の反射板に入射する音波を第２の反射板を介して前記消音室に導入することを特徴とする消音壁。
前記第１の反射板と第２の反射板とを上下に対向させて設置し、第１の反射板の本体ケーシングの開口部側先端と第２の反射板の本体ケーシングの開口部側先端とで騒音音波導入口を構成するとともに、第１の反射板の本体ケーシングの消音室側先端と第２の反射板の本体ケーシング消音室側先端とで反射音波入射口を構成し、該反射音波入射口を前記騒音音波導入口よりも小さくしたことを特徴とする上記請求項１記載の消音壁。