JP3680061B2

JP3680061B2 - 壁部材

Info

Publication number: JP3680061B2
Application number: JP2003054684A
Authority: JP
Inventors: 裕一森川
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2003-02-28
Filing date: 2003-02-28
Publication date: 2005-08-10
Anticipated expiration: 2023-02-28
Also published as: JP2004264589A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、騒音低減のための壁部材に関し、特に必要容積を低減し軽量化できるものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、発動機・電機機器のエンクロージャや道路防音壁等の壁部材は、遮音壁と吸音壁とを組合せにより構成されており、一般的にどの位置の断面も同一の厚さ・構造を有していた（特許文献１，２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−２０３２６７号公報
【０００４】
【特許文献２】
特開２００２−７３０３６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した壁部材であると次のような問題があった。すなわち、低減対象音は壁部材に到達する時点で一定の音響モードを有することから粒子速度や音圧は各部で必ずしも一様ではない。したがって、粒子速度が遅い箇所と粒子速度が速い箇所、音圧が低い箇所と音圧が高い箇所とでは自ずと必要な壁部材の厚さが異なっていることとなる。
【０００６】
一般に低減対象音の最大粒子速度・最大音圧に対応させるような厚さで壁部材は構成されているので、本来必要とすることのない過剰な厚さを有している箇所が存在することとなる。すなわち、余計な材料を用いている箇所が存在することになり、容積・重量が過大となる。このため、広い面積をカバーする道路防音壁の場合には材料の無駄・運搬時の負担になり、発動機及び電機機器等のエンクロージャの場合には当該システムのパフォーマンスを悪くする虞があった。
【０００７】
そこで本発明は、構造部材の厚さを低減対象音の音響モードにしたがって最適化することで、容積を最小とし軽量とすることが可能な壁部材を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決し目的を達成するために、本発明の壁部材は次のように構成されている。
【０００９】
低減対象音発生側と受音側との間に配置された壁部材において、積層して配置された遮音壁と吸音壁とを備え、上記吸音壁は、第１の厚さを有する第１吸音部材と、上記第１の厚さよりも厚い第２の厚さを有する第２吸音部材を備え、上記遮音壁は、第３の厚さを有する第１遮音部材と、上記第３の厚さよりも厚い第４の厚さを有する第２遮音部材を備え、上記低減対象音の音響モードに基づいて、粒子速度が速度基準値よりも大きい部分に対応して第２吸音部材を配置するとともに、音圧レベルが音圧基準値よりも大きい部分に対応して第２遮音部材を配置することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施の形態に係る壁部材１０を示す斜視図である。図１に示すように、壁部材１０は騒音源（低減対象音）Ｓと受音位置Ｒとの間に設けられている。壁部材１０は、発泡スチロール、ウレタン、ロックウール、グラスウール等の吸音材で形成された吸音壁２０と、鉄等の金属材で形成された遮音壁３０とが積層されて設けられている。
【００１１】
吸音壁２０は、厚さ５０ｍｍ（第１の厚さ）の薄肉部２１と、この薄肉部２１の周縁部に沿って設けられた厚さ１００ｍｍ（第２の厚さ）の厚肉部２２とを備えている。遮音壁３０は、厚さ２ｍｍ（第３の厚さ）の薄肉部３１と、厚さ４ｍｍ（第４の厚さ）の厚肉部３２とを備えている。
【００１２】
吸音壁２０の厚肉部２２と、遮音壁３０の厚肉部３２とは、次のようにして定められている。すなわち、定常的な音響モードを解析又は実験により求め、壁部材１０における音圧と粒子速度の分布を求める。ここで、予め定めた粒子速度基準値以上の領域αと音圧基準値以上の領域βとを抽出する。そして、領域αに対応するように厚肉部２２を配置し、領域βに対応するように厚肉部３２を配置する。したがって、粒子速度が速いところに厚肉部２２を配置することで吸音量を高め、音圧が高いところに厚肉部３２を配置することで壁面透過損失を高めることが可能となる。
【００１３】
図４の（ａ），（ｂ）は、従来の壁部材と本実施の形態に係る壁部材とを比較して示す図である。なお、１．５ｍ×２．０ｍの壁部材におけるそれぞれの音圧レベル、重量を測定した。
【００１４】
図４の（ａ）は、吸音材の厚さによる比較例である。すなわち、比較例１（吸音材無し）、比較例２（７５ｍｍ一様）、比較例３（１００ｍｍ一様）、実施例１（壁部材１０）を示している。実施例１は比較例２に対し、ほぼ同一の容積で約２ｄＢの吸音性能の上昇が得られる。一方、比較例３に対し２０％の容積軽減で同等の吸音性能が得られる。すなわち、吸音性能がほぼ同じにも関わらず大幅に容積を低減させることができることとなる。
【００１５】
図４の（ｂ）は、遮音材の厚さによる比較例である。すなわち、比較例４（３ｍｍ一様）、比較例５（４ｍｍ一様）、実施例２（壁部材１０）を示している。実施例２は比較例４に対し、１％の重量増加で１．９ｄＢの遮音性能の上昇が得られる。一方、比較例５に対し、２６％の重量軽減で０．３ｄＢの遮音性能の低下となる。すなわち、遮音性能がほぼ同じにも関わらず大幅に重量を低減させることができることとなる。
【００１６】
上述したように本実施の形態に係る壁部材１０は、粒子速度及び音圧の分布に基づいて、粒子速度の大きい箇所にのみ厚肉部２２が設けられ、音圧の大きい箇所にのみ厚肉部３２が設けられているので、全体の容積を小さくし、軽量化を図ることができる。このため、広い面積をカバーする道路防音壁に用いた場合には材料の節約・運搬の効率化を図ることができるとともに、発動機及び電機機器等のエンクロージャに用いた場合には当該システムのパフォーマンスを向上させることが可能となる。
【００１７】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によれば、構造部材の厚さを低減対象音の音響モードにしたがって最適化することで、容積を最小とし軽量とすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る壁部材を示す斜視図。
【図２】同壁部材の粒子速度分布と吸音壁の厚さとの関係を示す説明図。
【図３】同壁部材の音圧分布と吸音壁の厚さとの関係を示す説明図。
【図４】同壁部材による効果を示す説明図。
【符号の説明】
１０…壁部材、２０…吸音壁、２１…薄肉部（第１吸音部材）、２２…厚肉部（第２吸音部材）、３０…遮音壁、３１…薄肉部（第１遮音部材）、３２…厚肉部（第２遮音部材）

Claims

低減対象音発生側と受音側との間に配置された壁部材において、
積層して配置された遮音壁と吸音壁とを備え、
上記吸音壁は、第１の厚さを有する第１吸音部材と、上記第１の厚さよりも厚い第２の厚さを有する第２吸音部材を備え、
上記遮音壁は、第３の厚さを有する第１遮音部材と、上記第３の厚さよりも厚い第４の厚さを有する第２遮音部材を備え、
上記低減対象音の音響モードに基づいて、粒子速度が速度基準値よりも大きい部分に対応して第２吸音部材を配置するとともに、音圧レベルが音圧基準値よりも大きい部分に対応して第２遮音部材を配置することを特徴とする壁部材。