JPH03293409A - 吸遮音防音パネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、高架道路、鉄道、工場等の騒音防止用に適用
される吸音・遮音性能を向上させた吸遮音防音パネルに
関するものである。

（従来技術） 高速道路や鉄道の沿線に設置して自動車や列車が発生す
る騒音を吸遮音する目的の下に通用される防音パネルは
、多種多様のものがある。

これらの防音パネルは、音の吸収と音の遮蔽を行うもの
であり、通常、吸音機能を有する吸音部と該吸音部を保
持すると同時に音の透過を遮蔽する遮音部を備えている
。

例えば、第１３図の正面図及び第１４図の第１３図Ｚ−
Ｚ線に沿う断面図に示される通り、防音パネル（１１）
構造は多数のスリットを形成し７た金属性の正面板面と
裏側の金属性の背面板面と、正面板θカ及び背面板０９
との間に設置された吸音材側とから構成されている。

そして、上記吸音材（ロ）にはグラスウール等の繊維系
材料が使用され、その吸音材０４は保護の為に薄い合成
樹脂フィルムで包まれている。

以上の防音パネル（１０では、発生した音が正面板０り
に設けたスリットを介して吸音材０４）に吸収されると
共に該吸音材側を透過した音は背面板側で遮蔽されて外
部に漏れることがない。

また、吸音材０４としては上記の繊維系材料の他に、セ
ラミックや焼結金属等の多孔質材料も使用されているこ
とは周知である。

吸音材（財）が多孔質材料からなる防音壁ＯＤ構造の場
合には、発生した音が正面板面となる多孔質材料製の吸
音材（ロ）で吸収され、透過音は金属製背面板０■によ
って遮音される。

上述の構成例の防音パネルＯＤは、前述の通り、高速道
路や鉄道の沿線に設置使用されることが多いが、最近で
は高架道路、鉄道下面桁や堀割、半地下道路側壁等に通
用されている。

そして、これらの防音パネルに適用される吸音材は、経
済的な面からグラスウール、ロックウール等の無ｍ質系
材料が多く使用されている。

ところが、この無ｍ質系材料には６〜８μ蒙程度のガラ
ス繊維によって成形されている為に風則に長時開端され
ると短繊維に折れて飛散し、人体に悪影響を及ぼし公害
問題を引き起こしている。

この問題を解決する為に吸音材の材料として金属系、無
機質系多孔吸音材の適用が考えられる。

これら金属系、無機質系多孔吸音材は耐久性においては
グラスウール等と比較にならない程ずくれているが、多
孔板の吸音特性は吸音機構が共鳴吸収型であるが故に、
特定の周波数では吸音率は非常に高くなるが、その周波
数幅は狭い為に実用上吸音性能が不充分な場合がある。

また、遮音機能を有する背面板は充分な遮音力を得るた
め重く厚みの厚い板が用いられている。この為、防音パ
ネル全体の重量が嵩むと共に施工性を阻害しているのが
現状である。

（発明が解決しようとする課題） 高速道路や鉄道の沿線、高架道路、鉄道下面桁や掘削、
半地下道路側壁等に適用されている従来の防音パネルは
、防音パネル００構造として多数のスリットを形成した
金属性の正面板面と裏側の金属性の遮音機能を有する前
面板側と、正面板０２＋及び背面板Ｇ■との間に挟んで
設置された吸音材Ｏａとから構成されているが、この吸
音パネルの全体構造成いは吸音材（ロ）は平板状に構成
されている。

そして、前記吸音材（２）は金属系、無ｉ質系多孔材料
で成形された吸音材を用いた道路、鉄道防音壁用吸遮音
パネルにあっては、特定の周波数では吸音率は非常に高
くなるが、その周波数幅は極めて狭い為に実用上吸遮音
性能が不充分な場合があった。

本発明は前述の観点に鑑み成されたものであって、その
目的とするとごろは、吸音率を向トさせ、且つ高い吸音
率示す周波数域の移行、調整を可能にすると共に、遮音
性を阻害することなく、しかも、全体重量の軽量化を図
った吸遮音防音パネルを提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明は前述の目的を達成する為の手段として、背面の
遮音板と所定の空気層を介在して音源に対向する面に吸
音材を配設した吸遮音防音パネルにおいて、前記空気層
内の所定位置に共鳴弾性部材を配設してなる構成を特徴
とする吸遮音防音パネル及び当該吸遮音防音パネルにお
いて前記共鳴弾性部材は所定の空気層を有する多Ｎ構造
とされた吸′１１！！音防音パ茅ルを採択したものであ
る。

（作用及び実施例） 以下、本発明に係る吸遮音防音パネルの実施例を第１図
乃至第１−２図に基づき詳述する。

星土尖五± 第１図Ａ、Ｂの断面図により本発明に係る吸遮音防音パ
ネル（以下、単にパネルと称する。）の基本構造につい
て詳述する。

同図において、符号（１）は吸音材であって、独立気泡
又は連続気孔を有するアルミニウムの発泡成形体で矩形
状に成形されている。

そして、上記吸音材（１）は所定の空気層を有する断面
構成の厚さ１ｗ１１１の鋼板を曲げ加工したパネル外板
（５）の音源に向かう面に位置するように配設されてい
る。

符号（３）は上記パネル外板（５）内に前記吸音材（１
）と約５０１１１ｍの空気Ｎ（２）を隔てた位置に取着
した厚さ０゜６１１４程度の薄鋼板の共鳴弾性部材であ
って、これはその厚み、背後空気層の厚みとの関係によ
り選定して成形されている。

尚、当該共鳴弾性部材（３）の取着は、図示の如（複数
のリベット（６）−で締結されている。

符号（４）は、前記パネル外板（５）の遮音板（５ａ）
と共鳴弾性部材（３）との間に設けた空気層であって、
３０−一の空気層としている。

本発明の基本的実施例であるパネルの構造は以上の通り
であるが、その吸音特性を第２図のグラフにより考察す
る。

同グラフは、残響家法吸音率と１７３オクタ一ブバンド
中心周波数との関係を実験測定した結果を示したもので
あって、曲線Ａはパネル外板（５）内に吸音材（１）の
みを背後空気層５抛剛厚さにて配設した構成のパネル、
曲線Ｂはパネル外板（５）内に薄鋼板の共鳴弾性部材（
３）のみを背後空気層３０１１Ｉｌ厚さにて配設した構
成のパネル及び曲線Ｃは本発明のパネルを示す。

この実験測定結果からも明らかな如く、高い吸音率を有
する周波数領域（４００〜１４００ｈｚ）は、曲線Ｃの
本発明のパネルが、曲線Ｂのパネル外板（５）内に共鳴
弾性部材（３）のみを配設した構成のパネルと比較して
大きく拡大Ｌ２ている事実が見られる。

例えば、吸音率が０．７以上の周波数領域の範囲におい
て比較すると、曲線へのパネルでは３９０〜１４００ｈ
ｚの領域を示しているのに対し、本発明の曲線Ｃのパネ
ルにおいては３３０〜１４００ｈｚの範囲で高い吸音率
を示す如く、約１／３オクターブ程畜吸音率領域が拡大
している。

尚、上記高吸音率領域の範囲は、各背後空気層（２）（
４）の厚さと共鳴弾性部材（３）としての薄鋼板の板厚
の選択によって調整できる。

次に、吸音材（１）と背後空気層（２）との関係につい
て、第３図の吸音率と周波数との関係を実験測定したグ
ラフにより考察する。

同図に示した曲線は、空気層を７０ｍｍ、５Ｑ＋＋＋ｍ
、　３０■■に設定した場合についての調査結果である
が、この測定の結果によれば、背後空気層の厚みが大き
くなればなる程最大吸音率を示す周波数（以下、最大吸
音率周波数と称する。）は低周波数の領域に移行してい
る事実が判明した。

従って、本発明のパネルでは７００１１２中心に１５０
０１１７までの間で吸音率０．７以上を得る為に約５０
ｍｍ程度の空気層を選択した。

第４図は共鳴弾性部材（３）としての薄鋼板の吸音特性
と３０１１Ｉｆｆｌ、４０ｍｍ、５０ＩＩＩＩｆｆｉの
各背後空気Ｎ（４）との関係を示した実験測定結果を示
１グラフであ２）が、この結果によれば、第３図の場合
と同様に最大吸音率周波数は背後空気層（４）が大きく
なればなる程低周波数の領域に移行していることが判明
した。

第５図は共鳴弾性部材（３）としての薄ｔＦｉ！板の最
大吸音率周波数と背後空気層（４）との関係を３０ｍｍ
、４０■、５０＋ａｍの３つについて実験測定し７た結
果を示したものであって、この測定結果から背後空気層
（４）を選択する。

従って１１本発明のパネルにおける共鳴弾性部材（３）
と防音パネル外板（５）の遮音板（５ａ）間における背
後空気層（４）は３００＋１２を中心にして、特に２０
０＋１Ｚまでの吸音率０５以上に改善する為に約３０ｍ
ｍ程度の厚みに選択し７た。

次に、共鳴弾性部材（３）の板厚と最大吸音率周波数と
の関係を吸音材（１）の背後空気層（２）の限さ５０５
ｍ、共鳴弾性部材（３）の背後空気層（４）の厚さ３０
ＩＩＩＩ１１の条件で蒲ｔｌＡ板Ａ、アルミニウムＢ及
び木合板Ｃの３種類についてみると、第６図に示す通り
であった。最後に、本発明の吸音材（１）と遮音板（５
ａ）との間に１鋼板の共鳴弾性部材（３）を配設Ｌ７た
構成のパネル（曲線Ａ）と共鳴弾性部材（３）を配設せ
ず、背後空気層（４）の厚さ５０ｍｍの構成のパネル（
曲線Ｂ）との遮音性能を比較すると、第７図のグラフに
示す通り、等し７い面密度でありながら本発明のパネル
の曲線Ａが共鳴弾性部材（３）を配設しない構成のパネ
ル（曲線Ｂ）よりも平均で３ｄｂの増力１１をＬ７てい
ることが判明した。

この結果、處音性能は同図の結果によって本実施例パネ
ルの力が遮音性能に優れていることが立訂される。

従って、本実施例の如く、共鳴弾性部材（３）に薄鋼板
を採用するごとによって、吸音・遮音性能を旧来のパネ
ルに比較して大幅Ｇこ改善できると共に軽量化目的が達
成できるものである。

工Ｉ夫蓋１ 本実施例は、吸音材（１）に厚さ１５ａ＋ｍのセラミッ
ク多孔体を背後空気ＪＷ（４）５０ｏｍの厚さにて通用
すると共に前述の基本的実施例に於ける共鳴弾性部材（
３）としての薄鋼板（３）単板の変わりに０．８ｍｓ＋
のアルミニウム製薄板を背後空気層（４）３０簡蒙の厚
さにて使用し、更に、パネル外板（５）として１．２ｓ
＋ｗの鋼板を曲げ加工して成形したパネル構成である。

この実施例に於ける吸藁音性能を各々測定したところ、
その吸音特性は第８図の残響室法吸音率と１／３オクタ
一ブバンド中心周波数との関係を実験測定した結果を示
したグラフの通り、高吸音率周波数領域（０，７以上）
は２５０〜１６００ｈｚまでと拡大していることが判明
した。

尚、曲線Ａはアルミニウム製薄板を背後空気層（４）３
０ｍｍの厚さにて使用した共鳴弾性部材（３）の吸音率
、曲線Ｂはアルミニウム製薄板の共鳴弾性部材（３）を
配設しないでセラミック多孔体で成形した吸音材（１）
を背後空気層（４）５０　ｍ　ｍの厚さにて配設した構
造のパネルの吸音率を各々示しているが、これによって
、アルミニウム製薄板の共鳴弾性部材（３）を配設した
構成の本実施例のパネルでは吸音率が改善されているこ
とが明瞭に判る。

次に、本実施例のパネルの遮音性能について実験測定し
た結果について、第９図のグラフにより吟味すると、本
実施例の構成を存するパネルの遮音性能（曲線Ａ）と前
掲の第１実施例における１鋼板を使用した弾性共鳴部材
（３）　（０，６ｍｓ　）と厚み１．０−　　の遮音板
（５ａ）と、吸音材（１）としてセラミック多孔体を適
用して構成されたパネル（曲線Ｂ）とでは、その遮音性
能は殆ど変わらない。

また、パネル外板（５）及び弾性共鳴部材（３）につい
て見ると面密度は共鳴弾性部材（３）に薄鋼板単板を使
用したパネルではその重量が１２．５ｋｇであるのに対
し、本実施例のパネルでは１１．５ｋｇとなり約８％程
４１１ｉ量となっている。

第一３＝実施例 本実施例は、第１０図の断面図に示す通り、吸音材（１
）として厚み軸−の発泡アルミニウムの成形体を使用し
、共鳴弾性部材（３）として厚み０．４ｍ＋鴎の薄鋼板
（３ａ）二枚を約２０ｍｍの中間空気層を有する如く構
成し、これらをパネル外板（５）内に各々背後空気層（
２）　（４）として約４０ｍｍの厚みを持たせて配設し
た構成のパネルである。

本実施例の構成は以上の通りであるが、その吸音性能は
第１１図の残響室法吸音率と１７３オクタ一ブバンド中
心周波数との関係を実験測定した結果を示し７たグラフ
の通りの結果を得た。

即ち、同グラフにおける曲線りは本第３実施例に示す構
成のパネル、曲＆！Ａは吸音材（１）に発泡アルミニウ
ム成形体を用いると共に共鳴弾性部材（３）を配設せず
、背後空気層を４０ＩＩｆｆｉ厚さとした構成のパネル
、曲線Ｂは共鳴弾性部材（３）として中間空気層が２０
ａｍ厚さの二枚のｆｆｌ鋼板の複合構造とすると共に１
１１１Ｉの厚さの鋼板で成形されたパネル外板（５）の
遮音板（５ａ）との間に４０ｍ−の背後空気層（４）を
設けて配設した構成のパネル、曲線ＣはＯ，ｈｎ＋の共
鳴弾性部材として薄鋼板を単板とし、月つ１ｍ＋ｗのパ
ネル外板（５）の遮音板（５ａ）との間に背後空気層（
４）とＬ７で４０ｍｍを持つ如く配設した構成のパネル
の各吸音性能を示している。

この結果によれば、本第３実施例のパネルは、高い吸音
率を有する周波数領域（４００〜１４００ｈｚ）は、他
のパネルに比較して大きく拡大している事実が見られる
。

第１２図は音響透過損失ｄｂと１７３オクタ一ブバンド
中心周波数との関係を実験測定した結果を示したもので
あって、曲線りは本第３実施例に示す構成のパネル、曲
線Ｂは薄鋼板の共鳴弾性部材（３）を単板とＬ２て配設
すると共に吸音材（１）と弾性共鳴部材（３）の背後空
気層（４）の厚さが４０ｍｍに構成されたパネル、曲線
Ａは共鳴弾性部材（３）を自ｅ設せず吸音材（１）とし
て９１１１１１の発泡アルミニム成形体を使用した背後
空気層（４）の厚さが４０ｍｍ構成のパネルに係る各音
響透過損失ｄｂを示している。

同図のグラフに示す結果から、本第３実施例のパネルは
、音響透過損失ｄｂが他に比較して改善されていること
が判る。

（発明の効果） 本発明は前掲の通り、背面の遮音板と所定の空気層を介
在して音源に対向する面に吸音材を配許した吸？！音防
音パネルにおいて、前記空気層内の所定位置に共鳴弾性
部材を配設してなる構成を特徴とする峨辿音防音パネル
及び当該吸遮音防音バネルの他の実施例として前記共鳴
弾性部材を所定の空気層を有する多層構造とされた吸遮
音防音パネルとしたので、これにより高吸音率周波数領
域の調整が可能になると共に吸音率の向上、特に、低周
波領域における吸音率が他に比較して改善される。また
、等しい遮音性能をもつパネルについて面密度（ｋｇ／
ボ）を比較すると複層化された吸遮音パネルは軽量化で
きる為、防音壁そのものが軽量化され、施工性、コスト
等実用性が非常に高くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ、　ＰＩは本発明の第１実施例における吸遮音
防音パネルを示す断面図、第２図は同残響室法吸音率と
１／３オクタ一ブバンド中心周波数との関係を示すグラ
フ、第３図及び第４図は同吸音率と周波数との関係を示
すグラフ、第５図は同最大吸音率周波数と背後空気層と
の関係を示すグラフ、第６図は同板厚と最大吸音率１＠
波数との関係を示すグラフ、第７図は同音＠透過損失と
周波数との関係を示すグラフ、第８図は第２実施例にお
ける残響室法吸音率と１／３オクタ一ブバンド中心周波
数との関係を示すグラフ、第９図は同音響透過損失と周
波数との関係を示すグラフ、第１０図は本発明の第３実
施例を示す断面図、第１１図は第３実施例における残響
室法吸音率と１／３オクタ一ブバンド中心周波数との関
係を示すグラフ、第１２図は同音響透過損失と周波数と
の関係を示すグラフ、第１３図及び第１４図は従来の吸
遮音防音パネル構造を示す正面図、断面図である。 符号の名称は以下の通りである。 （１）吸音材、（２）（４）−背後空気層、（３）−共
鳴弾性部材、（５）−吸遮音防音パネル外板、（５ａ）
・遮音板、（６）−リベット、

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）背面の遮音板と所定の空気層を介在して音源に対
   向する面に吸音材を配設した吸遮音防音パネルにおいて
   、前記空気層内の所定位置に共鳴弾性部材を配設してな
   る構成を特徴とする吸遮音防音パネル。
2. （２）前記請求項第（１）記載の共鳴弾性部材は所定厚
   みの空気層を有する多層構成とされたことを特徴とする
   吸遮音防音パネル。