JP2015025983A

JP2015025983A - 吸音パネル

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Publication number: JP2015025983A
Application number: JP2013156270A
Authority: JP
Inventors: 周示坂口; Shiyuuji Sakaguchi; 清水　和久; Kazuhisa Shimizu; 和久清水; 堅太郎狩野; Kentaro Kano
Original assignee: Asahi Concrete Works Co Ltd
Current assignee: Asahi Concrete Works Co Ltd
Priority date: 2013-07-29
Filing date: 2013-07-29
Publication date: 2015-02-05
Anticipated expiration: 2033-07-29
Also published as: JP6084908B2

Abstract

【課題】特別な装置を設けることなく、幅広い周波数域の騒音の外部への漏洩を抑制可能な吸音パネルを実現する。
【解決手段】全体が板状をなし、騒音発生源を含む空間Ｓに面した状態で配される吸音パネル５に、複数個のポーラス構造の粒子であるゼオライトの粒５１２と、ゼオライトの粒５１２同士を結合或いは近接させる結合部材である枠材５１１とを有する吸音層５１と、前記吸音層５１を挟んで前記空間Ｓと反対側に位置し中実な内部構造を有するバックアップ層５２とを備え、前記吸音層５１の前記空間Ｓに面する吸音面５ａがポーラス状であり、前記ゼオライトの粒５１２が外部に露出している。
【選択図】図２

Description

本発明は、高速道路、高架鉄道、水路等に好適に用いられる吸音パネルに関する。

従来より、高速道路や高架鉄道の側方に、外部への音の漏洩を抑制すべく、種々の吸音パネルを配することが知られている。

しかして、高速道路や高架鉄道の側方に配される従来の吸音パネルは、概ね５００Ｈｚ以下の低い周波数域では顕著な効果が得られないという弱点が存在していた。また、従来の構成の吸音パネルには、該吸音パネルを通過した騒音が外部に漏洩してしまうという弱点も存在していた。

これらの弱点を補うべく、騒音源に対して逆位相の音源を別途付加して騒音を低減させる技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。しかし、このような技術を適用するにあたっては、逆位相の音源を付加するための装置を別途設ける必要がありコストがかさむといった別の問題が存在する。

そこで、特別な装置を設けることなく、幅広い周波数域の騒音の外部への漏洩を抑制可能な吸音パネルを実現することが求められている。

特開２００３−６６９６９号公報

本発明は以上の点に着目し、特別な装置を設けることなく、幅広い周波数域の騒音の外部への漏洩を抑制可能な吸音パネルを実現することを目的とする。

以上の課題を解決すべく、本発明に係る吸音パネルは、以下に述べるような構成を有する。すなわち本発明に係る吸音パネルは、全体が板状をなし、騒音発生源を含む空間に面した状態で配される吸音パネルであって、複数個のポーラス構造の粒子と、ポーラス構造の粒子同士を結合或いは近接させる結合部材とを有する吸音層と、前記吸音層を挟んで前記空間と反対側に位置し中実な内部構造を有するバックアップ層とを備え、前記吸音層の前記空間に面する吸音面がポーラス状であり、前記ポーラス構造の粒子が外部に露出している。

このようなものであれば、前記吸音面がポーラス状であるので吸音面自体の空隙の中で音のエネルギーを熱エネルギーに変換するだけでなく、吸音層を形成するポーラス構造の粒子が外部に露出しているのでこのポーラス構造の粒子内の空隙の中でも音のエネルギーを熱エネルギーに変換することができる。しかも、前記ポーラス構造の粒子内の空隙は吸音層自体の空隙とサイズが異なるので、より広い周波数域の音を吸収できる。さらに、前記吸音層を挟んで前記空間と反対側に中実な内部構造を有するバックアップ層を配しているので、このバックアップ層が、前記吸音層を通過した音の少なくとも一部を反射し、外部への漏洩を防ぐための構造体として機能する。これらが相俟って、特別な装置を用いることなく、外部への音の漏洩を幅広い周波数領域にわたって抑制することができる。さらに、このバックアップ層を備えることにより、吸音パネルの強度を確保することもできる。

このような吸音パネルに用いられるポーラス構造の粒子として好適な材料の一例として、ゼオライトが挙げられる。

前記ポーラス構造の粒子により吸音層を形成するための構成の一例として、このようなポーラス構造の粒子をモルタルにより結合してなるものが挙げられる。

前記吸音層を通過した音の少なくとも一部を反射して外部への音の漏洩を抑制する効果、及び強度を確保する効果をより顕著に得ることができるようにするための構成の一例として、前記バックアップ層を重量モルタル又は重量コンクリートを利用して形成しているものが挙げられる。

本発明によれば、特別な装置を設けることなく、幅広い周波数域の騒音の外部への漏洩を抑制可能な吸音パネルを実現することができる。

本発明の第一実施形態に係る吸音パネルの使用態様を示す概略図。同実施形態に係る吸音パネルを示す横断面図。本発明の第二実施形態に係る吸音パネルを示す横断面図。本発明に係る吸音パネルの他の使用態様を示す概略図。

本発明の第一実施形態を、図面を参照しつつ以下に述べる。

本実施形態は、図１に示すように、支持構造体２に本発明の吸音パネル５を支持させて構成した側壁１であり、高速道路や高架鉄道等に好適に用いられる。

前記支持構造体２は、基台３と、この基台３の上方に設けられ金属製の枠材を格子状に組み合わせてなるとともに前記吸音パネル５を支持する支持体４とを備えている。

前記吸音パネル５は、図２に示すように、全体が板状をなし、騒音発生源を含む空間すなわち車線や軌道等の上方の空間Ｓに面した状態で配され、前記空間Ｓに面した吸音面５ａを有する吸音層５１と、この吸音層５１を挟んで前記空間Ｓと反対側に位置するバックアップ層５２とを備えている。

前記吸音層５１は、ＦＲＰ等の樹脂製又は金属製の平面視正方形状の枠材５１１ａ及びこの枠材５１１ａの高さ方向端部同士を接続する格子材５１１ｂを備えた結合部材である格子枠５１１内に、ポーラス状の粒子であるゼオライトの粒５１２を充填することにより形成している。本実施形態では、ゼオライトの粒５１２の直径は、前記格子枠５１１の格子材５１１ｂの格子間の寸法よりも大きいものを採用している。さらに、この吸音パネル５は、ゼオライトの粒５１２が直接前記空間Ｓに露出するように構成している。そして、この吸音層５１の前記空間Ｓに露出する面すなわち吸音面５ａは、ポーラス状である。

前記バックアップ層５２は、単位容積当たりの質量が比較的大きな骨材を利用した重量モルタル又は重量コンクリートを利用して形成しており、中実な内部構造を有する。このバックアップ層５２は、図示しないボルト等により前記吸音層５１に接続している。そして、このバックアップ層５２を前記支持体４に支持させている。

すなわち、本実施形態によれば、吸音面５ａがポーラス状であるので、吸音面５ａ自体の空隙の中で音のエネルギーを熱エネルギーに変換することができる上に、吸音面５ａを形成するゼオライトの粒５１２が内部に空隙を有しており、その空隙の中でも音のエネルギーを熱エネルギーに変換することができる。しかも、吸音面５ａを形成する粒子内の空隙は吸音面５ａ自体の空隙とサイズが異なるので、より広い周波数域の音を吸収できる。また、前記吸音層５１を挟んで前記空間Ｓと反対側に中実な内部構造を有するバックアップ層５２を配しているので、このバックアップ層５２が前記吸音層５１を通過した音の少なくとも一部を反射し、外部への漏洩を防ぐための構造体として機能する。従って、本実施形態の吸音パネル５を採用することにより、特別な装置を設けることなく、幅広い周波数域の騒音の外部への漏洩を抑制可能な吸音パネルを実現することができる。さらに、前記バックアップ層５２を備えることにより、この吸音パネル５の強度を確保することもできる。

加えて、前記バックアップ層５２を重量モルタル又は重量コンクリートを利用して形成しているので、このバックアップ層５２により音を反射して空間Ｓの外部への音の漏洩を抑制する効果、及びこの吸音パネル５の強度を確保する効果をさらに顕著に得ることができる。

次に、本発明の第二実施形態を、図面を参照しつつ以下に述べる。なお、上述した第一実施形態におけるものに対応する各部位には、同一の名称及び符号を付している。

本発明の吸音パネル５も、図１に示すような高速道路の側壁や、高架鉄道の側壁として好適に用いられる。

この吸音パネル５は、図３に示すように、全体が板状をなし、騒音発生源を含む空間すなわち車線や軌道等の上方の空間Ｓに面した状態で配され、前記空間Ｓに面した吸音面５ａを有する吸音層５１と、この吸音層５１を挟んで前記空間Ｓと反対側に位置するバックアップ層５２とを備えている。

前記吸音層５１は、複数個のポーラス構造の粒子であるゼオライトの粒子５１２と、ゼオライトの粒子５１２同士を結合させるための結合部材であるモルタル５１３とを備えている。この吸音層５１の前記空間Ｓに面する面が前記吸音面５ａであり、この吸音面５ａはポーラス状である。そして、前記ゼオライトの粒子５１２が外部に露出している。

すなわち、本実施形態によっても、吸音面５ａがポーラス状であるとともにゼオライトの粒子５１２が外部に露出しており、また、前記吸音層５１を挟んで前記空間Ｓと反対側に中実な内部構造を有するバックアップ層５２を配しているので、上述した第一実施形態における主要な効果、すなわち、特別な装置を設けることなく、従来の吸音パネルと比較してより広い周波数域の音を吸収し、さらに前記バックアップ層５２によって前記吸音層５１を通過した音の少なくとも一部を反射して外部への漏洩を防ぐことにより、幅広い周波数域の騒音の外部への漏洩を抑制することができるという効果、及び前記バックアップ層５２によりこのような吸音パネル５の強度を確保することができるという効果を得ることができる。

さらに本実施形態では、ゼオライト５１２の粒をモルタル５１３により結合することにより吸音層５１を形成しているので、このような吸音層５１を容易に板状に成形することができ、取り扱いを容易に行うことができる。

加えて、本実施形態でも、前記バックアップ層５２を重量モルタル又は重量コンクリートを利用して形成しているので、音を反射して外部への音の漏洩を抑制する効果、及びこの吸音パネル５の強度を確保する効果をさらに顕著に得ることができる。

なお、本発明は以上に述べた実施形態に限らない。

例えば、前述した第一及び第二実施形態では、ポーラス構造の粒子としてゼオライトを採用しているが、ゼオライト以外の多孔質粒子を利用して吸音面を形成してももちろんよい。また、ゼオライトを用いる場合も、天然ゼオライト又は人工ゼオライトのいずれを用いてもよい。

また、前述した第一及び第二実施形態では、金属製の枠材を格子状に組み合わせてなる支持体に本発明の吸音パネルを支持させているが、本発明の吸音パネルをコンクリート等により形成した側壁等の既設の構造体の表面に装着するようにしてももちろんよい。

加えて、前述した第一及び第二実施形態では、重量モルタル又は重量コンクリートを利用してバックアップ層を形成しているが、吸音層により吸収されなかった音の少なくとも一部を反射可能なものであれば、金属板等、他の材料を用いてバックアップ層を形成してもよい。

さらに、この吸音パネルは、前述した第一及び第二実施形態のように高速道路等の側壁として使用するだけでなく、高速道路や高架鉄道の路盤の底壁の上面に設けてもよい。

そして、この吸音パネルは、管渠の内面を構成する部材として使用することもできる。すなわち、図４に示すように、ボックスカルバートＸ１を複数敷設することにより形成した管渠において、ボックスカルバートＸ１の底版Ｘ６及び側版Ｘ７の内面すなわち水路ＳＳに向かう吸音面Ｘ５ａにこのようなゼオライトを含む吸音パネルＸ５を配することもできる。なお、この吸音パネルＸ５は、上述した第一又は第二実施形態に係る吸音パネルと同様の構成を有する。すなわち、図示は省略するが、複数個のポーラス構造の粒子であるゼオライトの粒と、ゼオライトの粒同士を結合或いは近接させる結合部材とを有する吸音層と、前記吸音層を挟んで前記水路ＳＳと反対側に位置し中実な内部構造を有するバックアップ層とを備え、この吸音層の水路ＳＳに面する面である吸音面Ｘ５ａがポーラス状であり、前記ゼオライトの粒が外部に露出している。このようにボックスカルバートＸ１を複数敷設することにより形成した管渠の内面に本発明の吸音パネルＸ５を配すると、ゼオライトの粒が外部に露出しているので、ゼオライトの粒の内部の空隙に各種汚染物質を吸着させ、この管渠の内部を流通する水の浄化や植生の確保を図ることができる。加えて、この吸音パネルＸ５は、ゼオライトの粒が外部に露出しているので、管渠の内部を放射性物質が流通する場合にこの放射性物質をゼオライトの粒に吸着させて放射性物質を除去することもできる。なお、図４においてはボックスカルバートＸ１を地下に埋設して形成した暗渠を示しているが、上方に開口したコンクリート製構造物を複数敷設することにより形成した開渠を構成するコンクリート製構造物の内面にこのような吸音パネルＸ５を配してももちろんよい。開渠を構成するコンクリート製構造物の内面にこのような吸音パネルＸ５を配した場合、吸音パネルＸ５により内部を水が流通する際の音の外部への漏洩を抑制することもできる。また、ボックスカルバートに限らず、ヒューム管等、管渠を形成可能な他のコンクリート製構造物の内面にこのようなパネルを配してももちろんよい。加えて、自然の河川の川底にこのようなパネルを配してももちろんよい。

その他、本発明の趣旨を損ねない範囲で種々に変更してよい。

５…吸音パネル
５ａ…吸音面
５１…吸音層
５１１…結合部材（格子枠）
５１２…ポーラス構造の粒子（ゼオライトの粒）
５１３…結合部材（モルタル）
Ｘ５…吸音パネル
Ｘ５ａ…吸音面

Claims

全体が板状をなし、騒音発生源を含む空間に面した状態で配される吸音パネルであって、複数個のポーラス構造の粒子と、ポーラス構造の粒子同士を結合或いは近接させる結合部材とを有する吸音層と、前記吸音層を挟んで前記空間と反対側に位置し中実な内部構造を有するバックアップ層とを備え、前記吸音層の前記空間に面する吸音面がポーラス状であり、前記ポーラス構造の粒子が外部に露出していることを特徴とする吸音パネル。
前記ポーラス構造の粒子がゼオライトである請求項１記載の吸音パネル。
前記ポーラス構造の粒子がモルタルにより結合されている請求項１又は２記載の吸音パネル。
前記バックアップ層を重量モルタル又は重量コンクリートを利用して形成している請求項１、２又は３記載の吸音パネル。