(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
壁あるいは遮音板の低音域騒音発生源に対向する面に沿い又は適宜の距離をおいて配設する板体に形成される低音域騒音吸音構造であり、低音域騒音発生源側となる前面側から、厚み３乃至１２mmの多孔質吸音板、厚み３０乃至１００mmの繊維状吸音材、厚み３０乃至１００mmの空気層及び厚み３０乃至１００mmの繊維状吸音材が順に配置されてなることを特徴とする低音域騒音吸音構造。
【請求項２】
低音域騒音発生源と受音点との間に立設する板体に形成される低音域騒音吸音構造であり、低音域騒音発生源側となる前面側から、厚み３乃至１２mmの多孔質吸音板、厚み３０乃至１００mmの繊維状吸音材、厚み３０乃至１００mmの空気層及び厚み３０乃至１００mmの繊維状吸音材並びに遮音板が順に配置されてなることを特徴とする低音域騒音吸音構造。
【請求項３】
多孔質吸音板が金属多孔質吸音板で、かつ、縦弾性係数を２×１０9 Ｎ／ｍ2 以上とする板体であり、繊維状吸音材が、縦弾性係数を２×１０4 Ｎ／ｍ2 以上とする板体である請求項１又は請求項２に記載の低音域騒音吸音構造。
【請求項４】
繊維状吸音材が、厚み０．００５乃至０．１００mmの樹脂フィルムによって被覆されてなる請求項１、請求項２又は請求項３に記載の低音域騒音吸音構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、４００Ｈｚ以下の低音域騒音の防音のための防音壁、防音筐体や、室内防音工事材料等に使用される低音域騒音吸音構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
市民生活の近代化が進むにつれて各種騒音の多発が問題となっており、音害防止のための対策が種々講じられているが、色々な騒音のうち中音、高音域の騒音が主な一般の道路などの騒音に関しては、吸音効果が高いものが開発され、かつ、多用されている。一方、低音域騒音については、防音構造が大がかりになることもあって、防音対策が比較的遅れているが、最近になって低音域騒音も大きな問題となってきている。例えば、変電所の変圧器から発生する低音域騒音や、構築物の振動に伴って生じる低音域騒音なども音害として取り上げられ、防音対策が急がれるようになってきている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の低音域騒音吸音構造としては、セラミック、金属などの多孔質吸音板、グラスウール材、ロックウール材などの繊維状吸音材を使用したものがある。セラミック多孔質吸音板あるいは金属多孔質吸音板を単独で使用する場合は、低音域騒音発生源に対向する壁面に、適当な空気層を背後に介在した状態で吸音板を張り付けたりしている。
【０００４】
繊維状吸音材を単独で使用する場合は、低音域騒音発生源に対向する壁面に適当な厚みの吸音材を張り付けたり、あるいは繊維状吸音材の背後に適当な空気層を設けて張り付けたりしている。
【０００５】
また、多孔質吸音板と繊維状吸音材を組み合わせて使用されることもあり、その場合は低音域騒音発生源に対向する壁面に、多孔質吸音板を前面に配置し、その背後に適当な厚みの繊維状吸音材を配置したりしている。
【０００６】
このような吸音構造によれば、低音域騒音に対してかなりの吸音効果は発揮されるが、十分な効果を期そうとすると、多孔質吸音板の背後の空気層の厚みを大きくしたり、使用する繊維状吸音材の厚みを増す必要があって、コスト高になるのが問題であった。それでも、１３０Ｈｚ以下の周波数の低音域に対する吸音特性が大きく低下するのは避けられなかった。
【０００７】
本発明は、このような問題点の解消を図るために成されたものであり、従って本発明の目的は、４００Ｈｚ以下の殊に１３０Ｈｚ以下の低音域騒音に対する吸音特性に優れるとともに、簡易な構造に基づく低コスト化を実現することが可能な低音域騒音吸音構造を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するため以下に述べる構成としたものである。即ち、本発明は、壁あるいは遮音板の低音域騒音発生源に対向する面に沿い又は適宜の距離をおいて配設する板体に形成される低音域騒音吸音構造であり、低音域騒音発生源側となる前面側から、厚み３乃至１２mmの多孔質吸音板、厚み３０乃至１００mmの繊維状吸音材、厚み３０乃至１００mmの空気層及び厚み３０乃至１００mmの繊維状吸音材が順に配置されてなることを特徴とする。
【０００９】
本発明はまた、低音域騒音発生源と受音点との間に立設する板体に形成される低音域騒音吸音構造であり、低音域騒音発生源側となる前面側から、厚み３乃至１２mmの多孔質吸音板、厚み３０乃至１００mmの繊維状吸音材、厚み３０乃至１００mmの空気層及び厚み３０乃至１００mmの繊維状吸音材並びに遮音板が順に配置されてなることを特徴とする。
【００１０】
本発明はまた、前々項及び前項に記載の低音域騒音吸音構造において、その多孔質吸音板が金属多孔質吸音板で、かつ、縦弾性係数を２×１０9 Ｎ／ｍ2 以上とする板体であり、繊維状吸音材が、縦弾性係数を２×１０4 Ｎ／ｍ2 以上とする板体であることを特徴とする。
【００１１】
本発明はまた、段落番号〔０００８〕〔０００９〕及び〔００１０〕の項に記載の低音域騒音吸音構造において、その繊維状吸音材が、厚み０．００５乃至０．１００mmの樹脂フィルムによって被覆されてなることを特徴とする。
【００１２】
このような本発明低音域騒音吸音構造は、４００Ｈｚ以下の殊に１３０Ｈｚ未満の周波数の騒音吸収特性において優れており、これは多孔質吸音板と繊維状吸音材とをそれぞれ単独で使用した場合の各吸音率を合算した値より、高い吸音率を示していて、いわゆる相乗効果のあることが判明された。この相乗効果の存在することについて知見するに至った点に、本発明の特徴が存在するものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の各例を図面に基づいて説明する。
図１及び図２には、本発明の第１及び第２の実施の形態に係る遮音パネルの構造が断面図でそれぞれ示され、また、図３には、本発明の第３の実施の形態に係る吸音壁体の構造が断面図で示される。
【００１４】
上記各図において、共通する部材については同一の符号が付されており、１は金属多孔質吸音板等の多孔質吸音板であって、例えば厚み：９mm、縦弾性係数：２×１０9 Ｎ／ｍ2 以上の発泡アルミニウム吸音板（登録商標名：アルポラス、神鋼鋼線工業株式会社製）が使用される。２は繊維状吸音材であって、例えば、嵩比重：３２kg/ ｍ2 、縦弾性係数：２×１０4 Ｎ／ｍ2 以上のグラスウール板材が使用される。３は空気層であって、パネル、壁体の内部に空間層として形成されている。
【００１５】
図１図示の遮音パネルは、低音域騒音発生源側となる前面側（図の右側）から、厚み：９mmの発泡アルミニウム吸音板１、厚み（ｔ1 ）：５０mmのグラスウール板材２、厚み（ｔ2 ）：５０mmの空気層３及び厚み（ｔ1 ）：５０mmのグラスウール板材２が順に配置されて、さらに、背面板及び左右・上下側板として遮音板４、例えば厚み：１．６mmの軟鋼板が配置されていて、発泡アルミニウム吸音板１と遮音鋼板４とによって囲まれた全体が厚み：約１６０mmで剛性を有する遮音パネルが形成される。
【００１６】
この遮音パネルは、騒音発生源とその周辺の住宅等受音点との間の所定位置に、複数枚を縦横に継ぎ合わせて立設することにより、低音域騒音を吸音し、かつ、透過音を遮音鋼板４で遮断して防音する、いわゆる吸音・遮音壁体として用いられる。
【００１７】
上記遮音パネルの残響室吸音特性が二つの比較例と対照しながら図５に示されるが、図５において、線Ａ1 は、図１に図示する第１の実施の形態に係る遮音パネルについての低音周波数変化に対する吸音率（％）の値を示したものであり、線Ｂ1 は、厚み：５０mmのグラスウール板材、厚み：５０mmの空気層及び厚み：５０mmのグラスウール板材が順に配置された構造の第１比較例（遮音パネル）の同じく吸音率（％）変化を示したものであり、線Ｃ1 は、厚み：９mmの発泡アルミニウム吸音板と厚み：１５０mmの空気層が配置された第２比較例（遮音パネル）の同じく吸音率（％）変化を示したものである。一方、線Ｄ1 は、第１の実施の形態に係る遮音パネルの吸音率（Ａ1 ：％）と、第１、第２両比較例の吸音率の和（Ｂ1 ＋Ｃ1 ：％）との差を示したものである。
【００１８】
図５から明らかなように、第１の実施の形態に係る遮音パネルは、約１３０Ｈｚ以下の周波数の低音に対して、金属多孔質吸音板と空気層とから成る第２比較例の吸音率（線Ｃ1 ）と繊維質吸音材と空気層とから成る第１比較例の吸音率（線Ｂ1 ）とを加算した吸音率よりも高い吸音率を有することを示している。つまり、金属多孔質吸音板と繊維質吸音材を素材として本発明の構造とすることにより、吸音効果に大きな相乗効果が認められる。約１３０Ｈｚ以上の周波数ではこのような効果は認められないものの、総合的に見て４００Ｈｚ以下の低周波数で優れた吸音特性を示す。
【００１９】
なお、この吸音特性は、変電所などの変圧器のような交流配電機器においては、励磁周波数の２〜６倍の騒音（２倍が主となり、すなわち、関東では１００Ｈｚ、関西では１２０Ｈｚ）を発生するので、それらを対象とする低周波域騒音用吸音構造として非常に優れた特性を備えていると言える。
【００２０】
図２図示の第２の実施の形態に係る遮音パネルは、図１に示される遮音パネルに対して、繊維質吸音材（グラスウール板材）２を樹脂フィルム５で被覆した構成にその特徴を有していて、その他の構造については図１図示のものと同様である。この遮音パネルは、屋外で使用する場合に雨水などで繊維質吸音材が含水すると吸音特性が劣化するので、これを防止するためのものとして好適な構造のパネルである。なお、樹脂フィルム５としては厚み：０．００５乃至０．１００mmの薄いフィルムが好ましく、例えば、厚み：０．０２１mmのポリフッ化ビニル等が使用可能である。
【００２１】
この第２の実施の形態に係る遮音パネルの残響室吸音特性が二つの比較例と対照しながら図６に示される。線Ａ2 は、図２に図示する第２の実施の形態に係る遮音パネルについての低音周波数変化に対する吸音率（％）の値を示したものであり、線Ｂ2 は、厚み：０．０２１mmの樹脂フィルムで被覆した厚み：５０mmのグラスウール板材、厚み：５０mmの空気層及び厚み：０．０２１mmの樹脂フィルムで被覆した厚み：５０mmのグラスウール板材が順に配置された第１の比較例（遮音パネル）の同じく吸音率（％）変化を示したものである。また、線Ｃ1 は、図５において比較示したのと同じ第２比較例（遮音パネル）の吸音率（％）変化を示したものである。一方、線Ｄ2 は、第２の実施の形態に係る遮音パネルの吸音率（Ａ2 ：％）と、第１、第２両比較例の吸音率の和（Ｂ2 ＋Ｃ1 ：％）との差を示したものである。
【００２２】
図６から明らかなように、第２の実施の形態に係る遮音パネルは、図５図示の樹脂フィルムを有しない遮音パネルと比較して、残響室吸音特性に関し殆ど変わらない程度の相乗効果を奏することが認められる。
【００２３】
図３図示の本発明に係る第３の実施の形態は、建物などの壁に適用した例の吸音壁体であって、建物壁がコンクリート壁６等で、音波に対する十分な透過損失を既に持つ構造の場合、第１、第２の実施の形態のように遮音板４は必要でないので、これを省略して吸音作用を主として発揮し得るように、それぞれが適当厚みを有する発泡アルミニウム吸音板１、グラスウール板材２、空気層３及びグラスウール板材２を順に配置してなる構造としたものであり、このような構造のものも残響室吸音特性に関して、第１、第２の実施の形態と殆ど変わらない相乗効果が認められる。
【００２４】
図７及び図８には、本発明の第４及び第５の実施の形態に係る遮音パネルの残響室吸音特性が示される。それらの両実施形態は、図１図示の第１の実施の形態と基本的な構造を同じくするものであって、第４の実施の形態の場合は、繊維状吸音材２及び空気層３の各厚みが、特許請求の範囲の請求項１に記載の範囲内における下限値としての３０mmの例であり、第５の実施の形態の場合は、同じく上限値としての１００mmの例である。
【００２５】
図７において、線Ａ3 は、第４の実施の形態に係る遮音パネルについての低音周波数変化に対する吸音率（％）の値を示したものであり、線Ｂ3 は、厚み：３０mmのグラスウール板材、厚み：３０mmの空気層及び厚み：３０mmのグラスウール板材が順に配置された第１比較例（遮音パネル）の同じく吸音率（％）変化を示したものであり、線Ｃ3 は、厚み：９mmの発泡アルミニウム吸音板と厚み：９０mmの空気層が配置された第２比較例（遮音パネル）の同じく吸音率（％）変化を示したものである。一方、線Ｄ3 は、第４の実施の形態に係る遮音パネルの吸音率（Ａ3 ：％）と、第１、第２両比較例の吸音率の和（Ｂ3 ＋Ｃ3 ：％）との差を示したものである。
【００２６】
図８において、線Ａ4 は、第５の実施の形態に係る遮音パネルについての低音周波数変化に対する吸音率（％）の値を示したものであり、線Ｂ4 は、厚み：１００mmのグラスウール板材、厚み：１００mmの空気層及び厚み：１００mmのグラスウール板材が順に配置された第１比較例（遮音パネル）の同じく吸音率（％）変化を示したものであり、線Ｃ4 は、厚み：９mmの発泡アルミニウム吸音板と厚み：３００mmの空気層が配置された第２比較例（遮音パネル）の同じく吸音率（％）変化を示したものである。一方、線Ｄ4 は、第４の実施の形態に係る遮音パネルの吸音率（Ａ3 ：％）と、第１、第２両比較例の吸音率の和（Ｂ3 ＋Ｃ3 ：％）との差を示したものである。
【００２７】
本発明に係る上記両例においても、約１３０Ｈｚ以下の周波数の低音に対して、金属多孔質吸音板と空気層とから成る各第２比較例の吸音率（線Ｃ3 、Ｃ4 ）と繊維質吸音材と空気層とから成る各第１比較例の吸音率（線Ｂ3 、Ｂ4 ）とを加算した吸音率よりも高い吸音率を有することを示している。つまり、金属多孔質吸音板と繊維質吸音材を素材として例示の構造とすることにより、吸音効果に大きな相乗効果が認められ、総合的に見て４００Ｈｚ以下の低周波数で優れた吸音特性を示している。
【００２８】
以上述べたように、本発明によれば、その吸音効果が４００Ｈｚ以下の低音域騒音に対して従来のもより優れている。特に、多孔質吸音板と繊維質吸音材とを単独で使用したときのそれぞれの効果を加算したものよりも大きく、ある音域では相乗効果が認められる。なお、本発明に係る吸音構造の全体の厚みに関しては、低音域では吸音体の厚みが厚い程吸音効果は大きくなるが、３００mmを超えるとそれほど向上が見られないことが実験の結果から明らかであるところから、繊維質吸音材及び空気層の各厚みを１００mmとした。
【００２９】
本発明に係る多孔質吸音板に関しては、厚みが厚い程低音域での吸音特性が向上するが、その効果は１２mmを超えると顕著でなくなり、また製造コストも厚いほど増加することから製品としての経済性に問題がある。一方、３mmよりも薄くなると中高音域の吸音特性は向上するものの低音域の吸音特性が大幅に低下することから、その厚みを３乃至１２mmの範囲に定めた。
【００３０】
また、繊維状吸音材に被覆させる樹脂フィルムについては、厚み０．００５mm以下では、物理的に弱くなり破損し易いので、現実的でないこと、厚み０．１００mm以上では低音が樹脂フィルムを透過し難くなって繊維状吸音材の吸音効果をマスクすること、低音域は比較的透過し易いが４００Ｈｚ以下の低音域を対象としていること等を考慮した結果、フィルムの厚みを０．００５乃至０．１００mmの範囲に定めたのである。
【００３１】
【実施例】
以下、本発明の実施例について添付図面を参照しながら説明する。
図４に本発明の実施例に係る遮音パネルの例が示されるが、この実施例は図２図示の第２の実施の形態における構成を基本的構成とするものであって、すなわち、本体部は、低音域騒音発生源側となる前面側（正面側）から、厚み：９mmの発泡アルミニウム吸音板１、厚み：０．０２１mmのポリフッ化ビニルによって被覆された厚み：５０mmのグラスウール板材２、厚み：５０mmの空気層３及び厚み：０．０２１mmのポリフッ化ビニルによって被覆された厚み：５０mmのグラスウール板材２を順に配置して、さらに、背面板として例えば厚み：１．６mmのフッ素樹脂ラミネート鋼板から成る遮音板４を配置して、積層体から成る騒音吸音構造に形成する。
【００３２】
この本体部の上下・左右の四側面に、溶融亜鉛めっきが施された形鋼から成る側板７を当て合わせると共に、前面側の四周縁部及び幅方向中心部には補強用枠材としてのアルミ形材８を添設し、更に、背面側の左右縦縁部にはネオプレンゴムから成る緩衝材９を貼り付ける。このようにして、例えば厚みが１６５mm、縦寸法が６２０mm、幅寸法が２０５０mmの剛構造の遮音・吸音パネルが構成され、このパネルを左右方向に、また上下方向に継ぎ合わせて、低音域騒音発生源と受音点との間の適当個所に立設させることによって、所望の面積を持つ遮音・吸音壁体の設置が可能であり、４００Ｈｚ以下の低音騒音を有効に防音・遮音することができる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００３４】
本発明は、４００Ｈｚ以下の殊に１３０Ｈｚ未満の周波数の騒音吸収特性において優れており、これは金属多孔質吸音板と繊維状吸音材とをそれぞれ単独で使用した場合の各吸音率を合算した値より、高い吸音率を示していて、いわゆる相乗効果のある優れた特性が発揮される。殊に、変電所などの変圧器のような交流配電機器においては、励磁周波数の２〜６倍の騒音（２倍が主となり、すなわち、関東では１００Ｈｚ、関西では１２０Ｈｚ）を発生するので、それらを対象とする低周波用吸音構造として好適なものと言える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る遮音パネルの断面示構造図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る遮音パネルの断面示構造図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態に係る吸音壁体の一部省略・断面示構造図である。
【図４】本発明の実施例に係る遮音パネルの外観図で、（イ）は前面側斜視図、（ロ）は背面側斜視図である。
【図５】図１の第１の実施の形態に係る遮音パネルの残響室吸音特性を比較例と対照して示す線図である。
【図６】図２の第２の実施の形態に係る遮音パネルの残響室吸音特性を比較例と対照して示す線図である。
【図７】本発明の第４の実施の形態に係る遮音パネルの残響室吸音特性を比較例と対照して示す線図である。
【図８】本発明の第５の実施の形態に係る遮音パネルの残響室吸音特性を比較例と対照して示す線図である。
【符号の説明】
１…金属多孔質吸音板、            ２…繊維状吸音材、
３…空気層、                      ４…遮音板、
５…樹脂フィルム、                ６…コンクリート壁、
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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