JP6712475B2 - Soundproof structure - Google Patents
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Description
本発明は、車両の走行路を覆うように設けられる防音構造に関する。 The present invention relates to a soundproof structure provided so as to cover a traveling path of a vehicle.
従来より、車両の走行路(道路や鉄道用軌道等)から発生する騒音が周囲に及ぼす影響が問題となっている。この種の騒音を低減するために、例えば特許文献1に示すような騒音の低減構造が採用されることがある。これは、掘割道路の開口に設けられる防音構造であり、吸音板を例えば上下2段に千鳥配置することによって、騒音が直接開口を抜け出ることを抑制し、騒音の低減を図っている。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been a problem of the influence of noise generated from a traveling path of a vehicle (road, railroad track, etc.) on the surroundings. In order to reduce this kind of noise, for example, a noise reduction structure as shown in
しかしながら、特許文献1の防音構造は、掘割道路の上部、すなわち周辺の地面とほぼ同じ高さに設けられるものであり、周辺の地面近傍に設定される騒音観測点から開口部が見通せる構造となっていた。このため、騒音観測点における騒音を十分に低減するために、道路の側方に別途遮音壁を設ける必要があった。また、遮音壁を設置したとしても、遮音壁よりも高い建築物等が周辺に存在する場合には、上方に抜ける騒音が問題となるため、他の防音対策が必要となる場合があった。
However, the soundproof structure of
そこで、車両の走行路からの騒音をより確実に低減するために、走行路を覆うように防音構造体を設置することが考えられる。しかし、そうすると、防音構造体の内部で空気が滞留しやすく衛生的に好ましくないため、このような防音構造体には一般的に換気口が設けられる。このとき、換気口から外部に漏れる騒音を低減するため、換気口に吸音ユニットが設けられることがあるが、騒音観測点と吸音ユニットとの相対位置によっては、騒音観測点における騒音を十分に低減できない場合があった。 Therefore, in order to more reliably reduce the noise from the traveling path of the vehicle, it is conceivable to install the soundproof structure so as to cover the traveling path. However, in this case, since air is likely to stay inside the soundproof structure, which is not preferable in terms of hygiene, such a soundproof structure is generally provided with a ventilation port. At this time, in order to reduce the noise leaking from the ventilation port to the outside, a sound absorbing unit may be installed in the ventilation port, but depending on the relative position of the noise observation point and the sound absorbing unit, the noise at the noise observation point is sufficiently reduced. There were times when I couldn't.
そこで、本発明は、車両の走行路を覆う防音構造体を有する防音構造において、防音構造体の外部に位置する騒音観測点での騒音低減効果を向上させることを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to improve the noise reduction effect at a noise observation point located outside the soundproof structure in the soundproof structure having the soundproof structure covering the traveling path of the vehicle.
上記目的を達成するため、本発明は、車両の走行路の両側方および上方を覆い、前記走行路に直交する直交断面の形状が円弧状の防音構造体と、前記防音構造体を貫通する換気口に配設され、外側に開口する開口面を有する吸音ユニットと、を備え、前記直交断面における前記防音構造体の周方向の領域のうち、前記防音構造体の外部に位置する騒音観測点から前記防音構造体に接線を引いたときの接点よりも上方の領域を上部領域、前記接点よりも下方の領域を下部領域とするとき、前記吸音ユニットを前記周方向に沿って配設した場合に前記開口面の下端である開口下端が前記上部領域に位置する当該吸音ユニットである、上部吸音ユニットが設けられることを特徴とする。 In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a soundproof structure that covers both sides and an upper side of a traveling path of a vehicle and has a cross section orthogonal to the traveling path in an arc shape, and a ventilation that penetrates the soundproof structure. A sound absorbing unit having an opening surface which is arranged at the mouth and has an opening to the outside, and in a circumferential area of the soundproof structure in the orthogonal cross section, from a noise observation point located outside the soundproof structure. When the region above the contact point when the tangent line is drawn to the soundproof structure is the upper region and the region below the contact point is the lower region, the sound absorbing unit is arranged along the circumferential direction. it is the sound-absorbing unit opening lower end is a lower end of the opening surface is located on the upper region, characterized in that the upper sound-absorbing unit is provided.
本発明にかかる防音構造で設けられる上部吸音ユニットは、円弧状の防音構造体の周方向に沿って配設した場合の開口面の下端(開口下端)が、騒音観測点から防音構造体に接線を引いたときの接点よりも上方の上部領域に位置する。このような上部吸音ユニットの開口面は騒音観測点から見通しにくく、当該吸音ユニットの開口面から漏れた騒音は、騒音観測点に至るまでに回折効果により大きく減衰する。よって、本発明によれば、騒音観測点での騒音低減効果を向上させることができる。 In the upper sound absorbing unit provided with the soundproof structure according to the present invention, the lower end (opening lower end) of the opening surface when arranged along the circumferential direction of the arcuate soundproof structure is tangential to the soundproof structure from the noise observation point. It is located in the upper area above the contact point when is pulled. The opening surface of such an upper sound absorbing unit is difficult to see from the noise observation point, and the noise leaked from the opening surface of the sound absorbing unit is greatly attenuated by the diffraction effect before reaching the noise observation point. Therefore, according to the present invention, the noise reduction effect at the noise observation point can be improved.
本発明にかかる防音構造の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本発明の防音構造は、車両の走行路を覆うように設けられるものであり、走行路とは、例えば自動車用の道路、あるいは鉄道用の軌道等を含むものである。以下の第1、第2実施形態では、鉄道の軌道の周囲に設けられた防音構造について説明する。 An embodiment of a soundproof structure according to the present invention will be described with reference to the drawings. The soundproof structure of the present invention is provided so as to cover a traveling path of a vehicle, and the traveling path includes, for example, a road for an automobile or a railroad track. In the following first and second embodiments, a soundproof structure provided around a railroad track will be described.
[第1実施形態]
(防音構造)
図1は、本発明にかかる防音構造の第1実施形態を示す断面図であり、軌道Tの延設方向に直交する断面(以下、単に「断面」という)における形状を示している。防音構造1は、走行路Tを覆う防音構造体10と、防音構造体10に形成された換気口11に設けられる換気構造20とを有して構成される。
[First Embodiment]
(Soundproof structure)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a first embodiment of a soundproof structure according to the present invention, showing a shape in a cross section (hereinafter, simply referred to as “cross section”) orthogonal to the extending direction of the track T. The
(防音構造体)
防音構造体10は、軌道Tの両側方および上方を覆うように、軌道Tに沿って延設されており、断面における形状が円弧状となっている。断面で見ると、図1に示すように、防音構造体10を貫通する換気口11が、防音構造体10の中心面Cに関して対称となるように、周方向の中央(防音構造体10の頂部)に1つと、その左右両側に1つずつの計3つ形成されている。各換気口11には、換気構造20が配設されている。
(Soundproof structure)
The
図2は、防音構造の上面図である。なお、当図では換気構造20の図示は省略している。上から見ると、防音構造体10に形成された換気口11は矩形状となっている。また、換気口11は、防音構造体10の延設方向にも複数配置されており、上から見た場合に全体として2次元的に配置されている。
FIG. 2 is a top view of the soundproof structure. The
(換気構造)
図1に戻って説明すると、各換気口11に設けられる換気構造20は、防音構造体10の外部に漏れる騒音を低減するための吸音ユニット30と、吸音ユニット30を防音構造体10に取り付けるための支持部材40とを有して構成される。各換気口11には、吸音ユニット30が2つずつ設けられており、2つの吸音ユニット30が一体となって支持部材40に支持されている。
(Ventilation structure)
Returning to FIG. 1, the
(吸音ユニット)
図3は、吸音ユニットの詳細を示す断面図である。吸音ユニット30は、直方体状の筐体31の内面に、4つの吸音体32が左右対称に取り付けられて構成されている。筐体31は、図3における上下面が開放され、残る四側面に側壁を有する形状となっている。
(Sound absorption unit)
FIG. 3 is a cross-sectional view showing details of the sound absorbing unit. The
ここで、吸音ユニット30は、図3の下側を防音構造体10の内側に向け、図3の上側を防音構造体10の外側に向けた状態で、換気口11に配設される。つまり、吸音ユニット30を換気口11に配設した状態では、図3の上下方向は換気口11の貫通方向に一致する。
Here, the
吸音体32は、貫通方向に2段、さらに各段においては、貫通方向と直交する方向(以下、「配列方向」と称する)に2つずつ並べられている。貫通方向の内側の段(図3において下段)に属する吸音体32A、32Bは、配列方向の中央部に互いに隣接した状態で配置されている。かかる配置により、吸音体32Aの左面と筐体31の左面との間に開口面31aが形成されるとともに、吸音体32Bの右面と筐体31の右面との間に開口面31bが形成される。そして、吸音体32A、32Bの下面および開口面31a、31bは、防音構造体10で覆われた空間に面することになる。
The
一方、貫通方向の外側の段(図3において上段)に属する吸音体32C、32Dについては、吸音体32Cの左面が筐体31の左面に接した状態で取り付けられ、吸音体32Dの右面が筐体31の右面に接した状態で取り付けられる。その結果、吸音体32Cの右面と吸音体32Dの左面との間に、貫通方向の外側に向かって開放された開口面31cが形成される。以下では、貫通方向の内側に開口する開口面31a、31bを内側開口面31a、31bと称し、外側に開口する開口面31cを外側開口面31cと称する。
On the other hand, regarding the sound absorbers 32C and 32D belonging to the outer stage in the penetrating direction (the upper stage in FIG. 3 ), the
上述のように構成された吸音ユニット30では、各吸音体32の表面および筐体11の内面との間に風路W1、W2が形成される。風路W1は、左側の内側開口面31aから上方に向かったあと、右方に折れて外側開口面31cに至る。また、風路W2は、右側の内側開口面31bから上方に向かったあと、左方に折れて外側開口面31cに至る。なお、図3に記載の風路W1、W2の矢印の向きは、防音構造体10の内側から外側に向かう方向となっているが、内外の圧力差によっては、当然ながら防音構造体10の外側から内側に向かって空気が流動することもある。
In the
このように形成された風路W1、W2は、断面においてジグザグ状に形成されているため、騒音が風路W1、W2内を伝播する際に減衰しやすく、外部に漏れる騒音を低減することができる。特に、吸音ユニット30においては、内側開口面31aと吸音体32Cとが配列方向において重複し、内側開口面31bと吸音体32Dとが配列方向において重複し、さらに外側開口面31cと吸音体32A、32Bとが配列方向において重複している。つまり、内側開口面31a、31b、31cのいずれもが、いずれかの吸音体32と貫通方向において対向する配置構成となっている。このため、風路W1、W2が貫通方向には見通せないようになっており、風路W1、W2を通じて外部に漏れる騒音には大きな回折効果が作用し、騒音を一層低減できるものとなっている。
Since the air passages W1 and W2 thus formed are formed in a zigzag shape in cross section, noise is likely to be attenuated when propagating in the air passages W1 and W2, and noise leaked to the outside can be reduced. it can. Particularly, in the
(吸音体)
図4は、吸音体の詳細を示す断面図である。なお、図4に示す吸音体32は、図3に示す吸音体32Cに対応するものであるが、他の吸音体32A、32B、32Dについても向きが異なる以外は同様の構成となっている。
(Sound absorber)
FIG. 4 is a cross-sectional view showing details of the sound absorber. The
吸音体32は、断面が矩形状の枠体33と、枠体33内に配設される多孔板34、35とを有する。枠体33を構成する面のうち、下面および右面が風路W1に面しているが、面積のより大きい下面に多数の貫通孔33bが形成されており、この下面が多孔面33aとして機能する。枠体33内には、多孔面33aと略平行となるように多孔板34、35が設けられており、多孔面33aと同様に、多数の貫通孔34a、35aがそれぞれ形成されている。このように、多孔面33aに加えて、多孔板34、35を設けることにより、吸音体32による吸音効果の一層の向上を図っている。なお、風路W1に面する下面と右面のうち、面積のより小さな右面に多数の貫通孔を形成し、多孔面として機能させることも可能である。
The
ここで、図4に示した吸音体32に代えて、繊維状の吸音材を用いた吸音体を採用することも可能である。しかしながら、例えば、軌道Tを走行する鉄道が高速であり、吸音ユニット30に大きな圧力差が繰り返し作用するような場合には、その衝撃で繊維状の吸音材が飛散してしまうおそれがある。このような場合に、図4の吸音体32では、複数の多孔板34、35を設けることで十分な吸音性能を確保しており、繊維状の吸音材を用いる必要がないので、吸音材の飛散という問題を回避することができる。
Here, instead of the
また、吸音体32(枠体33)の角部のうち、風路W1、W2に面する角部41〜48(図3参照)が断面円弧状となるようにR加工を施している。このように、風路W1、W2に面する角部41〜48にR加工を施すことで、角部41〜48における圧力損失が低減され、換気構造20における換気量の向上が可能となる。なお、角部41〜48のすべてにR加工を施すことは必須ではなく、角部41〜48のうち少なくとも1つの角部にR加工を施してもよい。また、R加工に代えて、面取り加工を施すことでも同様の効果が得られる。
Further, among the corner portions of the sound absorbing body 32 (frame body 33), the R processing is performed so that the
(吸音ユニットの配設形態)
次に、図1に戻って、吸音ユニット30の配設形態について説明する。ここでは、前提として、防音構造体10の外部に位置する騒音観測点Pから円弧状の防音構造体10に接線Lを引いたときの接点Qが分かっているものとする。以下の説明では、断面における防音構造体10の周方向の領域のうち、接点Qよりも上方の領域を上部領域R1、接点Qよりも下方の領域を下部領域R2と称する。
(Arrangement form of sound absorbing unit)
Next, returning to FIG. 1, the arrangement of the
本実施形態では、すべての吸音ユニット30が、防音構造体10の周方向に沿って配設した場合に、外側開口面31c(図3参照)の下端である開口下端Sが上部領域R1に位置する上部吸音ユニットとして構成されている。
In the present embodiment, when all the
図5は、上部吸音ユニットを周方向に沿って配設した場合の断面図である。図5に示すように、「周方向に沿って配設する」とは、吸音ユニット30の周方向における中心線M(複数の吸音ユニット30を一体化している場合にはその中心線)が防音構造体10と直角に交わるときに、その交点(接点)における防音構造体10上の接線方向に対して、外側開口面31cが平行となるように配設することをいう。
FIG. 5 is a cross-sectional view when the upper sound absorbing units are arranged along the circumferential direction. As shown in FIG. 5, “arranged along the circumferential direction” means that the center line M (the center line when a plurality of
なお、複数の吸音ユニット30を一体化している場合には、最も下方に位置する吸音ユニット30の開口下端Sが上部領域R1に位置するかどうかによって判断すればよい。また、防音構造体10の頂部に配設された吸音ユニット30については、外側開口面31cが水平なので開口下端Sが規定できないが、この場合には外側開口面31cの各点が開口下端Sになると考え、当該吸音ユニット30を上部吸音ユニット30とみなす。
When a plurality of
本実施形態では、すべての上部吸音ユニット30が、周方向に沿って配設されている。このため、図5に示すように、外側開口面31cは接線Lに対して騒音観測点Pの反対側を向くことになり、騒音観測点Pからは外側開口面31cを見通すことができない。したがって、上部吸音ユニット30の外側開口面31cから漏れた騒音は、騒音観測点Pに至るまでに回折効果により大きく減衰し、騒音観測点Pでの騒音低減効果を向上させることができる。
In this embodiment, all the upper
特に、本実施形態のように、吸音ユニット30が複数設けられている場合に、そのすべてが上部領域R1に配設され、上部吸音ユニット30として構成されていると、すべての吸音ユニット30から漏れる騒音に対して回折効果が大きくなり、上記騒音低減効果がより顕著となる。また、防音構造体10の頂部に近いほど、騒音観測点Pからの見通しが一層悪くなり回折効果が大きくなるので、本実施形態のように防音構造体10の頂部に吸音ユニット30を配設することで、効果的に騒音を低減することができる。
In particular, when a plurality of
ここで、吸音ユニット30は換気構造20の構成部材であり、風路W1、W2(図3参照)を介して換気を行うユニットでもある。本実施形態のように、上部領域R1に換気構造20を設けるだけで十分な換気量を確保できれば問題ないが、これだけでは換気量が不十分となる場合もある。その場合には、下部領域R2にも換気口11を形成し、換気構造20を設ける必要がある。このとき、次の第2実施形態で説明するように、下部領域R2に配設される吸音ユニット30の配設形態を工夫することで、騒音観測点Pにおける騒音低減効果を向上させることができる。
Here, the
[第2実施形態]
図6は、本発明にかかる防音構造の第2実施形態を示す断面図である。第2実施形態が第1実施形態と主に異なる点は、吸音ユニット30を周方向に沿って配設した場合に、開口下端Sが下部領域R2に位置する「下部吸音ユニット」が設けられている点である。なお、第1実施形態と同様の構成要素について、同じ番号を付し、その説明を省略する。
[Second Embodiment]
FIG. 6 is a sectional view showing a second embodiment of the soundproof structure according to the present invention. The main difference between the second embodiment and the first embodiment is that when the
本実施形態では、換気口11が、防音構造体10の中心面Cに関して対称となるように、左右両側に3つずつの計6つ形成されており、各換気口11には吸音ユニット30が配設さている。図中右側について言うと、最も頂部に近い開口部11Aには2つの吸音ユニット30Aが一体化されて配設されており、次に頂部に近い開口部11Bには1つの吸音ユニット30Bが配設されており、最も頂部から遠い開口部11Cには1つの吸音ユニット30Cが配設されている。
In this embodiment, a total of six
吸音ユニット30Aは、防音構造体10の周方向に沿って配設した場合に、開口下端Sが上部領域R1に位置する上部吸音ユニットとして構成されている。また、吸音ユニット30B、30Cは、防音構造体10の周方向に沿って配設した場合に、開口下端Sが下部領域R2に位置する下部吸音ユニットとして構成されている。なお、吸音ユニット30Cについては、後で説明するように水平方向に沿って配設されているが、開口下端Sが上部領域R1に位置するか下部領域R2に位置するかの判断に際しては、図6で点線で示すように、周方向に沿って配設した場合に基づいて判断する。
The
第1実施形態で説明したように、上部吸音ユニット30Aについては、周方向に沿って配設することで、外側開口面31cが接線Lに対して騒音観測点Pの反対側を向くことになり(図5参照)、騒音観測点Pから外側開口面31cを見通すことができない。したがって、上部吸音ユニット30Aの外側開口面31cから漏れた騒音は、騒音観測点Pに至るまでに回折効果により大きく減衰する。
As described in the first embodiment, by disposing the upper
図7Aは、下部吸音ユニットを周方向に沿って配設した場合の断面図である。図7Aに示すとおり、下部吸音ユニット30B、30Cについては、周方向に沿って配設すると、外側開口面31cが接線Lに対して騒音観測点Pの側を向くことになり、騒音観測点Pから外側開口面31cを見通すことができてしまう。このため、下部吸音ユニット30B、30Cが周方向に沿って配置された場合、外側開口面31cから漏れた騒音に対して大きな回折効果は期待できない。
FIG. 7A is a cross-sectional view when the lower sound absorbing unit is arranged along the circumferential direction. As shown in FIG. 7A, when the lower
そこで、本実施形態では、図6に示すように、最も下方に配設される下部吸音ユニット30Cを水平方向に沿って配設することで、下部吸音ユニット30B、30Cからの騒音を効果的に低減している。なお、下部吸音ユニット30Cを水平に支持する支持部材40は、防音構造体10から上方に突出した煙突のような形状を有しており、下部吸音ユニット30Cと防音構造体10との間には隙間が生じないように構成されている。
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 6, by arranging the lowermost
まず、下部吸音ユニット30Cについては、下部吸音ユニット30C自体を水平方向に沿って配設することにより、外側開口面31cを騒音観測点Pから見通すことができなくなる。このため、下部吸音ユニット30Cの外側開口面31cから漏れた騒音は、騒音観測点Pに至るまでに回折効果により大きく減衰することになる。
First, regarding the lower
次に、下部吸音ユニット30Bについては、下部吸音ユニット30Cを水平方向に沿って配設することにより、下部吸音ユニット30Bの外側開口面31cを騒音観測点Pから見通しにくくすることができる。このため、下部吸音ユニット30Bの外側開口面31cから漏れた騒音についても、騒音観測点Pに至るまでの回折効果を大きくすることができる。なお、上部吸音ユニット30Aから漏れる騒音についても、同様の効果が期待できる。
Next, regarding the lower
図7Bおよび図7Cは、下部吸音ユニットの配設形態の変形例を示す断面図である。これらの図に示すように、下部吸音ユニット30Cの配設形態は、水平方向に沿うものに限定されない。
FIG. 7B and FIG. 7C are cross-sectional views showing modified examples of the arrangement of the lower sound absorbing unit. As shown in these drawings, the disposition form of the lower
図7Bに示した変形例では、水平方向に沿って配設した場合ほどではないが、下部吸音ユニット30Cの外側開口面31cが、接線Lに対して騒音観測点Pの反対側を向くように配設されているので、外側開口面31cを騒音観測点Pから見通すことができなくなる。このため、下部吸音ユニット30Cの外側開口面31cから漏れた騒音に対して大きな回折効果が作用する。
In the modified example shown in FIG. 7B, the
また、図7Cに示した変形例では、水平方向に沿って配設した場合を超えて、下部吸音ユニット30Cの外側開口面31cが、接線Lに対して騒音観測点Pの反対側を向くように配設されているので、外側開口面31cの騒音観測点Pからの見通しが一層悪くなる。このため、下部吸音ユニット30Cの外側開口面31cから漏れた騒音に対して一層大きな回折効果が作用する。
Further, in the modified example shown in FIG. 7C, the
また、図7B、図7Cいずれの場合においても、下部吸音ユニット30Cの外側開口面31cが接線Lに対して騒音観測点Pの反対側を向くように傾けて配設することで、下部吸音ユニット30Cを周方向に沿って配設した場合(図7Aの場合)よりも、下部吸音ユニット30Bの外側開口面31cを騒音観測点Pから見通しにくくすることができる。このため、下部吸音ユニット30Bの外側開口面31cから漏れた騒音についても、騒音観測点Pに至るまでの回折効果を大きくすることができる。
7B and 7C, the lower
以上のように、複数(ここでは2つ)の下部吸音ユニット30B、30Cが配設される場合には、少なくとも最も下方に位置する下部吸音ユニット30Cを、その外側開口面31cが接線Lに対して騒音観測点Pの反対側を向くように配設すればよい。こうすることで、下部吸音ユニット30Cから漏れる騒音に対する回折効果が大きくなるだけでなく、最も下方に位置する下部吸音ユニット30Cよりも上方に位置する他の下部吸音ユニット30Bから漏れる騒音に対しても回折効果を大きくすることができるので、騒音観測点Pでの騒音低減効果を向上させることが可能となる。
As described above, when a plurality (two in this case) of the lower
なお、下部吸音ユニット30が複数配設されている場合に、最も下方に位置する下部吸音ユニット30のみならず、他の下部吸音ユニット30についても、その外側開口面31cが接線Lに対して騒音観測点Pの反対側を向くように配設してもよい。こうすることで、より確実に騒音低減効果を向上させることができる。また、下部吸音ユニット30が単数の場合には、その下部吸音ユニット30を、その外側開口面31cが接線Lに対して騒音観測点Pの反対側を向くように配設すればよい。
When a plurality of lower
[実施例]
図8は、実施例における防音構造と騒音観測点との位置関係を示す断面図である。本実施例では、図8に示すように、走行路として高さhの高架式の軌道を想定しており、防音構造体10は、半径rの半円となっている円弧部10aと、円弧部10aの両端から下方に延びる高さbの垂直部10bとを有して構成されている。また、円弧部10aの中心Oから騒音観測点P側の軌道中心までの水平方向の距離をa、当該軌道中心から騒音観測点Pまでの水平方向の距離をd、騒音観測点Pの地面からの高さをcとする。
[Example]
FIG. 8 is a sectional view showing the positional relationship between the soundproof structure and the noise observation point in the example. In this embodiment, as shown in FIG. 8, an elevated track having a height h is assumed as a traveling path, and the
さらに、騒音観測点Pから円弧部10aに接線を引いたときの接点Qと円弧部10aの中心Oとを結ぶ線の鉛直面からの角度をγ1、騒音観測点Pと円弧部10aの中心Oとを結ぶ線の鉛直面からの角度をα、騒音観測点Pと円弧部10aの中心Oとを結ぶ線と、接点Qと円弧部10aの中心Oとを結ぶ線とのなす角度をβとする。
Further, the angle from the vertical plane of the line connecting the contact point Q and the center O of the
ここで、α、βは以下の式を満たす。
tanα=(d+a)/(h+b−c) ・・・式(1)
cosβ=r/[(d+a)2+(h+b−c)2]1/2 ・・・式(2)
そして、吸音ユニット30の開口下端Sと円弧部10aの中心Oとを結ぶ線の鉛直面からの角度γ(以下、「吸音ユニット30の角度γ」と称する)が、図8に示すように、γ1と等しい場合、
γ=γ1=180−α―β
となる。よって、
γ<180−α―β ・・・式(3)
を満たす吸音ユニット30は、開口下端Sが上部領域R1に位置する上部吸音ユニット30であるということになる。
Here, α and β satisfy the following expressions.
tan α=(d+a)/(h+bc)... Formula (1)
cos β=r/[(d+a) 2 +(h+bc) 2 ] 1/2 ... Formula (2)
The angle γ from the vertical plane of the line connecting the opening lower end S of the
γ=γ1=180−α−β
Becomes Therefore,
γ<180-α-β... Formula (3)
The
つまり、上記式(1)〜(3)を同時に満たす吸音ユニット30を設けることで、上部領域R1に配設された上部吸音ユニット30が必ず存在することになる。このように、外側開口面31cが騒音観測点Pから見通しにくい上部吸音ユニット30を必ず設けるようにすることで、防音構造1による騒音低減を効果的に実現することができる。
That is, by providing the
以下、実施例での検証結果について説明する。本実施例では、図8の騒音観測点Pは、環境基準に定められたものを想定し、その位置はc=1.2[m]、d=25[m]とした。また、吸音ユニット30の配設形態は、図6に示した配設形態と同様とした。より詳細には、各吸音ユニット30の角度γは、上から順番に1段目の吸音ユニット30A(左側のもの)で14°、2段目の吸音ユニット30A(右側のもの)で22°、3段目の吸音ユニット30Bで34°、4段目の吸音ユニット30Cで45°とした。そして、接点Qの鉛直面からの角度γ1は33°であり、1段目および2段目の吸音ユニット30Aが式(1)〜(3)を同時に満たす上部吸音ユニットとして構成されており、3段目の吸音ユニット30Bおよび4段目の吸音ユニット30Cが式(1)〜(3)を同時に満たさない下部吸音ユニットとして構成されている。
Hereinafter, the verification result in the embodiment will be described. In the present embodiment, the noise observation point P in FIG. 8 is assumed to be one defined by environmental standards, and its positions are c=1.2 [m] and d=25 [m]. Further, the arrangement of the
表1は、本実施例で設定したケースX〜Zでの吸音ユニット30の設置状況をまとめたものである。ケースX〜Zのすべてについて、すべての吸音ユニット30を周方向に沿って配設した場合の模型実験およびシミュレーションを行った。さらに、ケースYについては3段目の下部吸音ユニット30Bのみを水平方向に沿って配設した場合のシミュレーションを行い、ケースZについては4段目の下部吸音ユニット30Cのみを水平方向に沿って配設した場合の模型実験およびシミュレーションを行った。
図9は、実施例で求めた騒音レベルを示すグラフである。黒塗りで示した結果は、すべての吸音ユニット30を周方向に沿って配設した場合を示し、白抜きで示した結果は、ケースYで3段目の吸音ユニット30Bを水平方向に沿って配設した場合、およびケースZで4段目の吸音ユニット30Cを水平方向に沿って配設した場合を示す。ここでは、環境基準で規定されている25m点騒音レベルを求めた。なお、図9では目標とする騒音レベルである目標値Aに対する差分を示している。
FIG. 9 is a graph showing the noise level obtained in the example. The results shown in black indicate the case where all the
上部吸音ユニット30Aのみを配設したケースXでは、実験値および計算値ともに目標値Aを下回っている。すでに説明したように、周方向に沿って配設された上部吸音ユニット30Aの外側開口面31cは、接線Lに対して騒音観測点Pの反対側を向くことになり(図5参照)、騒音観測点Pからは外側開口面31cを見通すことができない。その結果、上部吸音ユニット30Aの外側開口面31cから漏れた騒音が回折効果により大きく減衰し、騒音観測点Pにおいて目標値Aを下回る騒音レベルになったと考えられる。
In Case X in which only the upper
一方、上部吸音ユニット30Aに加えて、下部吸音ユニット30Bを配設したケースY、および下部吸音ユニット30B、30Cを配設したケースZについては、すべての吸音ユニット30を周方向に沿って配設した場合、実験値および計算値ともに目標値Aを上回っている。すでに説明したように、周方向に沿って配設された下部吸音ユニット30B、30Cの外側開口面31cは、接線Lに対して騒音観測点Pの側を向くことになり(図7A参照)、騒音観測点Pから外側開口面31cを見通すことができてしまう。その結果、下部吸音ユニット30B、30Cの外側開口面31cから漏れた騒音に対しては回折効果があまり作用せず、騒音観測点Pにおいて目標値Aを上回る騒音レベルになったと考えられる。
On the other hand, in case Y in which lower
ところが、ケースYにおいて唯一の下部吸音ユニット30Bを水平方向に沿って配設した場合、およびケースZにおいて最も下方に位置する下部吸音ユニット30Cを水平方向に沿って配設した場合には、騒音レベルが目標値Aを下回るようになる。このときの騒音レベルは、ケースXの場合と同程度となっており、換気量の確保のために上部領域R1だけでなく下部領域R2に換気構造20(吸音ユニット30)を設ける場合でも、下部領域R2に設けられた下部吸音ユニット30を水平方向に沿って配設することにより、換気量の確保と騒音の低減との両立が可能であることが示された。
However, when only the lower
なお、下部吸音ユニット30を水平方向に沿って配設する代わりに、図7Bや図7Cの各図に示すように配設しても、同様の騒音低減効果が期待できることはすでに説明したとおりである。また、ケースZにおいて下部吸音ユニット30Cに加えて下部吸音ユニット30Bを、水平方向に沿って配設したり、図7Bや図7Cの各図に示すように配設したりしてもよい。
As described above, the same noise reduction effect can be expected by disposing the lower
[その他の実施形態]
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上記実施形態の要素を適宜組み合わせまたは種々の変更を加えることが可能である。
[Other Embodiments]
The present invention is not limited to the above embodiments, and the elements of the above embodiments can be appropriately combined or variously modified without departing from the spirit of the present invention.
例えば、上記実施形態では、上部領域R1に配設された上部吸音ユニット30については、防音構造体10の周方向に沿って配設するものとしたが、これに限定されない。すなわち、上部吸音ユニット30の外側開口面31cが接線Lに対して騒音観測点Pの反対側を向くのであれば、水平方向に沿って配設してもよいし、図7Bや図7Cに示すように配設してもよい。
For example, in the above embodiment, the upper
また、防音構造体10の断面形状は、真円の一部を構成する厳密な円弧を有するものに限定されず、楕円の一部等の円弧に類似する湾曲した曲線を有する形状であってもよい。また、防音構造体10に形成される換気口11の位置や個数、各換気口11に設ける吸音ユニット30の個数等は適宜変更が可能であるし、吸音ユニット30における吸音体32の配置形態も適宜変更可能である。また、風路W1、W2の断面形状も図3に示したものに限定されず、吸音体32の配置形態の変更に伴って、当然他の断面形状をとることが可能である。例えば、図3に示した吸音ユニット30において、吸音体32A、32Bを外側に配置し、吸音体32C、32Dを内側に配置するようにしてもよい。
Further, the cross-sectional shape of the
10 防音構造体
10a 円弧部
10b 垂直部
11 換気口
30 吸音ユニット
31c 外側開口面(開口面)
32 吸音体
33a 多孔面
33b 貫通孔
P 騒音観測点
L 接線
Q 接点
R1 上部領域
R2 下部領域
S 開口下端
T 軌道(走行路)
W1、W2 風路
10
32
W1, W2 wind path
Claims (9)
前記防音構造体を貫通する換気口に配設され、外側に開口する開口面を有する吸音ユニットと、
を備え、
前記直交断面における前記防音構造体の周方向の領域のうち、前記防音構造体の外部に位置する騒音観測点から前記防音構造体に接線を引いたときの接点よりも上方の領域を上部領域、前記接点よりも下方の領域を下部領域とするとき、
前記吸音ユニットを前記周方向に沿って配設した場合に前記開口面の下端である開口下端が前記上部領域に位置する当該吸音ユニットである、上部吸音ユニットが設けられることを特徴とする防音構造。 A soundproof structure that covers both sides and an upper side of a traveling path of the vehicle, and has an arc-shaped soundproof structure having a cross section orthogonal to the traveling path.
A sound absorbing unit that is disposed in a ventilation port that penetrates the soundproof structure and has an opening surface that opens to the outside,
Equipped with
Of the circumferential area of the soundproof structure in the orthogonal cross section, the upper area is a region above a contact point when a tangent line is drawn to the soundproof structure from a noise observation point located outside the soundproof structure, When the area below the contact is the lower area,
Soundproof structure in which the lower end opening lower end a of the open face when the sound-absorbing unit is disposed along the circumferential direction is the sound absorbing unit located at the upper region, characterized in that the upper sound-absorbing unit is provided ..
前記防音構造体が、半径rの円弧部と、前記円弧部の両端から下方に延びる高さbの垂直部とを有してなる場合に、
前記直交断面において、
前記円弧部の中心から前記走行路の中心までの水平方向の距離をa、
前記走行路の中心から前記騒音観測点までの水平方向の距離をd、
前記騒音観測点の高さをc、
前記騒音観測点と前記円弧部の中心とを結ぶ線の鉛直面からの角度をα、
前記騒音観測点と前記円弧部の中心とを結ぶ線と、前記接点と前記円弧部の中心とを結ぶ線とのなす角度をβ、
前記吸音ユニットの前記開口下端と前記円弧部の中心とを結ぶ線の鉛直面からの角度をγ、
とするとき、
次式(1)〜(3)を同時に満たす前記吸音ユニットを有する請求項1ないし6のいずれか1項に記載の防音構造。
tanα=(d+a)/(h+b−c) ・・・式(1)
cosβ=r/[(d+a)2+(h+b−c)2]1/2 ・・・式(2)
γ<180−α−β ・・・式(3) The traveling path is an elevated structure of height h,
In the case where the soundproof structure has an arc portion having a radius r and a vertical portion having a height b extending downward from both ends of the arc portion,
In the orthogonal cross section,
The horizontal distance from the center of the arc portion to the center of the traveling path is a,
The horizontal distance from the center of the traveling path to the noise observation point is d,
The height of the noise observation point is c,
The angle from the vertical plane of the line connecting the noise observation point and the center of the arc portion is α,
The angle formed by the line connecting the noise observation point and the center of the arc portion and the line connecting the contact point and the center of the arc portion is β,
The angle from the vertical plane of the line connecting the lower end of the opening and the center of the arc portion of the sound absorbing unit is γ,
When
The soundproof structure according to any one of claims 1 to 6, comprising the sound absorbing unit that simultaneously satisfies the following expressions (1) to (3).
tan α=(d+a)/(h+bc)... Formula (1)
cosβ=r/[(d+a)2+(h+bc)2]1/2... Expression (2)
γ<180-α-β... Formula (3)
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