(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に吸音材を充填してあり走行路幅方向に伸長する前後の板部材により、その上下方向の中央部を屈曲部とし、その上下側を平面部として、走行路方向の鉛直断面が「く」の字形状のルーバー部材を構成し、前記ルーバー部材を走行路方向に所定の間隔を置いて複数並設することにより、隣接する前記ルーバー部材間に「く」の字形状の空気通路を形成し、かつ、前記空気通路は、隣接する前記ルーバー部材における前後板部材の平面部の鉛直面に対する傾斜角を異ならしめることにより、前記空気通路の上下方向中央部から上下方向両端部の空気出入り口にかけて所定の角度で拡幅させたことを特徴とする換気性能に優れた車両走行路用ルーバー。
【請求項２】
請求項１に記載の換気性能に優れた車両走行路用ルーバーであって、前記ルーバー部材の空気出入り口部および中央部の少なくともいずれかを面取りするように湾曲させたことを特徴とする換気性能に優れた車両走行路用ルーバー。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の換気性能に優れた車両走行路用ルーバーであって、前記中央部の通路幅から空気出入り口部の通路幅に至る拡がり角度が３０°以下であることを特徴とする換気性能に優れた車両走行路用ルーバー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般道路構造、高架構造、半地下構造（堀割り構造）、トンネル出入口部付近等の自動車の走行路の側部や天井部に、吸音、換気、採光の目的で架設されるルーバーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の車両走行路用ルーバーとしては、例えば、実公平６−４７９３２号公報に開示されたものがある。これは吸音、換気、採光を目的として車両走行路の天井部に設置されている。
【０００３】
複数並設されて吸音ルーバーユニットを構成する各ルーバー部材は、中央部が屈折してくの字状に形成され、中央部と上下両端の出入り口部とは面取り無しに形成されている。また、隣接するルーバー部材間に形成される空気通路の幅は、中央部と出入り口部とで等しく形成されている。そして、各ルーバー部材の内部にはガラスウールまたはロックウールからなる吸音材が充填されると共に、ルーバー部材の表面には多数の透孔が設けられている。
【０００４】
こうして、一定間隔に配置されたルーバー部材のくの字形状により、走行路への直射日光が遮られると共に、車両の走行による騒音がルーバー部材の全表面に設けられた透孔を通って吸音材に吸収され、地上への放散が抑制される。また、各ルーバー部材間に通路幅一定の空気通路が形成されているので、走行路内の空気の換気が確保される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
吸音ルーバーユニットの吸音性能を高めるためには、平面図における配置単位面積当たりの吸音ルーバー部材の表面積を増やす必要があるので、吸音ルーバー部材は大きく屈折して形成される。この場合、空気が通る通路長さは屈折の程度が増加するにつれて増加し、吸音ルーバー部材の表面での摩擦損失が増加するので、換気性能に悪影響を及ぼす。車両走行路の吸音ルーバー部材設置延長が短い場合は、吸音ルーバー部材が大きく屈折していても、走行路内の環境保全物質を適切な状態に保持できるが、吸音ルーバー部材の設置延長が長くなると、走行路内の環境保全物質を適切な状態に保持できない場合が発生するという問題点があった。
【０００６】
そこで、本発明は、車両走行路用ルーバーの換気性能を向上させ、ルーバー設置延長が長い場合でも、走行路内の環境保全物質を適切な状態に保持可能とする換気性能に優れた車両走行路用ルーバーを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明は次のように構成する。
【０００８】
第１の発明は、内部に吸音材を充填してあり走行路幅方向に伸長する前後の板部材により、その上下方向の中央部を屈曲部とし、その上下側を平面部として、走行路方向の鉛直断面が「く」の字形状のルーバー部材を構成し、前記ルーバー部材を走行路方向に所定の間隔を置いて複数並設することにより、隣接する前記ルーバー部材間に「く」の字形状の空気通路を形成し、かつ、前記空気通路は、隣接する前記ルーバー部材における前後板部材の平面部の鉛直面に対する傾斜角を異ならしめることにより、前記空気通路の上下方向中央部から上下方向両端部の空気出入り口にかけて所定の角度で拡幅させたことを特徴とする。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明において、前記ルーバー部材の空気出入り口部および中央部の少なくともいずれかを面取りするように湾曲させたことを特徴とする。
【００１０】
第３の発明は、第１または第２の発明において、前記中央部の通路幅から空気出入り口部の通路幅に至る拡がり角度が３０°以下であることを特徴とする。
【００１１】
【作用】
本発明では、隣接するルーバー部材において、前後板部材の走行路方向の鉛直断面における平面部の傾斜角を異ならしめることにより、前記空気通路の上下方向中央部から上下方向両端部の空気出入り口にかけて所定の角度で拡幅させ、中央部の通路幅よりも大きく形成しているので、ルーバー部材の壁面長さを短くし、かつ壁面での摩擦損失を低減して空気通路に沿う換気性能が向上できる。
【００１２】
また、空気通路の空気出入り口部の通路幅の拡がりと、空気出入り口部および中央部に施された面取りとにより換気性能はさらに向上する。
【００１３】
さらに、空気通路の中央部から空気出入り口部に至る拡がり角度を３０°以下に設定することにより、換気性能が一層改善される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態を図１〜図８を参照して説明する。本実施形態は、本発明のルーバーを車両走行路天井に設置する場合についてのものであり、図１は、本実施形態のルーバーユニット１の立断面図を示す。図２は要部の拡大図である。図３はルーバー部材２の概念図である。図４はルーバーユニット１の平面図である。図５（ａ）はルーバー部材２の正面図であり、同図（ｂ）はルーバー部材２の取り付け部を示す横断面図である。
【００１５】
まず本発明の構成を説明する。図１、図２に示すように、ルーバーユニット１は、直射日光を遮るために所定の間隔を置いて並設された、走行路方向の鉛直断面が略くの字状の多数のルーバー部材２と、各ルーバー部材２の長手方向の両端を支持している端部支持部材３とから主に構成されている。ルーバー部材２は、略くの字状の断面形状を有する平面部４ａと中央部２ａの屈曲部を有する２枚の板部材４から形成され、その板部材４の両端のフランジ部５がボルト・ナット６により端部支持部材３，３に固定されている。そして、ルーバー部材２の内部には、ガラスウール、ロックウール等の吸音材７が充填されると共に、ルーバー部材２の表面には多数の透孔８（図５ａ参照）が設けられている。
【００１６】
ルーバー部材２の両端を支持する端部支持部材３は、その断面形状が浅いコの字状に形成された板材（図１、図５ａ参照）が帯状に延びてなり、その両端が後述するＨ形の梁９にボルト・ナット１１により固定されている。詳細には、図４に示すように、ルーバーユニット１の端部支持部材３が２つの梁９にそれぞれ溶接された支持板１２にボルト・ナット１１により固定され、両梁９間をつないで設置されている。こうして、各ルーバー部材２は走行路を横断する方向に延びて配置されている（図７参照）。
【００１７】
図３は、上述のように一定の間隔を置いて並設されたルーバー部材２の概念図である。図示のように、ルーバー部材２のくの字断面の中央部２ａの屈曲部分と上下端の出入り口部２ｂとは面取りのない形状に形成されている。そして、中央部２ａの屈曲の凸側が車両の走行方向の前方である。以下、ルーバー部材２の凸側を前側といい、凹側を後側という。前側と後側の両壁面２ｃ，２ｄは、上述のように、平面部４ａに形成されている。そして、各ルーバー部材２の間に略くの字状に屈曲した空気の通路が形成される。
【００１８】
各ルーバー部材２の前側と後側の各壁面２ｃ，２ｄは、鉛直面に対して傾斜して形成され、後側壁面２ｄの傾斜角θ２が前側壁面２ｃの傾斜角θ１よりも小さく形成されている。これにより、ルーバー部材２の中央部２ａの空気通路幅は、出入り口部の通路幅よりも狭く形成されている。この場合、中央部２ａの空気通路幅から空気出入り口部２ｂの通路幅に至る拡がり角度θは、(θ１−θ２)で定義される。また、これらの空気通路幅は、端部支持部材外表面３ａの長手方向と平行な幅をいう。
【００１９】
次に本発明の作用を説明する。
ルーバー部材２の出入り口部２ｂの通路幅は、中央部２ａの通路幅よりも大きく形成されることにより、ルーバー部材２の後側壁面２ｄの壁面長は、前側壁面２ｃの壁面長よりも小さくなる。この場合、ルーバー部材２の前側壁面２ｃの傾斜角で後側壁面２ｄを形成するよりも、前側と後側の両面２ｃ、２ｄの合計の壁面長は短くなり、壁面での摩擦損失は小さくなり、換気性能が向上する。つまり、後側壁面２ｄの傾斜角と前側壁面２ｃの傾斜角を同じにすると、さらに、壁面長は短くできるが、この場合、平面図における配置単位面積当たりの吸音ルーバー部材の表面積が減少し、吸音性能が低下することになる。
【００２０】
ここで、本発明の第１実施形態のルーバー部材２における通風実験について、図６を用いて説明する。図６は、ルーバー部材２を用いて、広がり角度が流体の有するエネルギー損失に及ぼす影響を通風実験により調べた結果を示す。横軸は広がり角度（θ°）を示し、縦軸は流体のエネルギー損失を表す係数ζを示す。
【００２１】
広がり角度θと係数ζとの関係は、図６に示すように、広がり角度θが約１０°から約２５°までの範囲で、係数ζが最小値近傍の値を示す。広がり角度θが３０°より大きくなるにつれ、係数ζは著しく増大する。したがって、図示のように、広がり角度が３０°以下の範囲では損失係数が小さく、高い換気性能が得られた。
【００２２】
さらに、実際の使用環境であるルーバー付き堀割道路での本実施形態のルーバーの換気性能を調査するため、(財)土木研究センター発行、『土木技術資料』、第３７巻、第２号(１９９５)、第１８〜２３頁に掲載されている論文「堀割道路におけるガスの呼吸量」の中で定義されている単位呼吸量を求めるための実験を行った。
【００２３】
実験には、同論文で記載されている実験方法と同様に、ルーバー付き堀割道路を縮尺１/２００の模型で再現し、この模型を模型自動車走行装置に組み込んだ。トンネル内を走行させる模型自動車は、小型車及び大型車の２種類を対象車種として選定した。模型自動車の走行条件は、典型的な車頭間隔、大型車混入率及び自動車速度を想定し、模型自動車走行装置上で再現した。自動車走行時の排気ガスの車道内濃度分布は、排気ガスに相当するガスとして高純度の二酸化炭素ガスを使用し、実験装置の道路縦断方向に濃度測定孔及び炭酸ガス濃度計を設けて、コンピュータ等からなる計測システムを用い測定した。
【００２４】
得られた車道内ガス濃度分布から、同論文で記載されているデータ処理方法と同様の処理方法により、ルーバーの換気性能を示す単位呼吸量を導出した。得られた結果を表１に示す。実験１は、本実施形態のルーバー部材を模擬したものであり、実験２は、比較例として実公平６−４７９３２号公報に記載された登録実用新案のルーバー部材を模擬したものである。両者のルーバーの開口率はほぼ同等であるが、本実施形態の単位呼吸量は、比較例のほぼ２倍となり、換気性能が向上していることが確認できた。
【００２５】
【表１】
0003557182.tif 000002
【００２６】
図７は、本実施形態のルーバーユニット１の適用例を示す図であり、半地下の車両走行路本体１５の横断斜視図である。走行路の天井部には、走行路の左右端に沿って鋼製桁１６が配置・固定され、両桁１６，１６間を、走行路を横断する方向に渡して前述の鋼製梁９が配置され、梁９は走行路の長手方向に間隔を置いて多数配置されている。
【００２７】
図８は、図７における走行路左端側の天井部の拡大横断面図である。走行路左端に沿って延びる桁１６がアンカーボルト１７により固定され、梁９が走行路を横断している箇所において桁１６に鋼製支持板１８が溶接されている。梁９はこの支持板１８にボルト・ナット１９により固定されている。なお、図示しない走行路右端側も同じ構成である。
【００２８】
図９、図１０は、図７と異なる、本実施形態のルーバーユニットの他の２つの適用例を示す図である。
【００２９】
図９では、橋脚１０に橋桁１３を介して道路（床版）１４が設けられた高速道路等で、近接地高層マンションがある場合における防音対策として、遮音壁２０が設けられることが多いが、この場合において、遮音壁２０の上部にルーバーユニット４１が設置された例が示されている。
【００３０】
図１０は、山２３側を通る道路２６等において、落石防止や雪崩れ防止等のために、天井が落石防止蓋２５構造になっている場合、図１〜図３又は図１１、図１２に示すルーバーユニットと同一構造のルーバーユニット５１を蓋側面に使用した例である。また、図１０のような天井蓋構造が高架橋に実施されている場合にも、同図のような側面設置形式のルーバーユニット５１を使用できる。なお、請求項で空気通路の上下方向の中央部の屈曲部とは、図１０の使用形態において空気通路の横方向の中央部が屈曲部となることを含む意味で用いている。
【００３１】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態を図１１、図１２を参照して説明する。図１１は本実施形態のルーバーユニット３１の一部を示す立断面図である。図１２はルーバー部材３２の概念図である。
【００３２】
本実施形態は、ルーバーユニット３１を構成するルーバー部材３２の断面形状が前記第１実施形態と異なり、その他の構造および適用部位等は第１実施形態と同じである。したがって、支障のない部材には第１実施形態と同じ符号を付して重複する説明は省略して説明する。
【００３３】
図１１に示すように、各ルーバー部材３２は、略くの字状の断面形状を有し、湾曲（面取り）した中央部３２ａとその両側の平面部３４ａとを有する２枚の板部材３４から形成され、一定の間隔を置いて配置されている。その前側と後側の各壁面３２ｃ，３２ｄは鉛直面に対して異なる傾斜角度で傾斜して形成されている。後側壁面３２ｄの傾斜角は前側壁面３２ｃの傾斜角よりも小さく形成されている。これにより、中央部３２ａの空気通路幅は、出入り口部３２ｂの通路幅よりも狭く形成されている。そして、さらにルーバー部材３２の出入り口部３２ｂには中央部３２ａと同様に円弧状の面取りが施されている。
【００３４】
また、例えば本実施形態で示したルーバー部材３２（図１２）を第１実施形態のルーバー部材２（図３）と組み合わせて用いることも可能である。なお、請求項における屈曲部は、面取りされていてもよい。
【００３５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、走行路方向の鉛直断面が「く」の字形状で、上下方向中央部を屈曲部としたルーバー部材における前後板部材の平面部の鉛直面に対する傾斜角を異ならしめることにより、前記空気通路の上下方向中央部から上下方向両端部の空気出入り口にかけて所定の角度で拡幅させ、中央部の通路幅よりも大きく形成しているので、壁面長さを短くし、かつ壁面での摩擦損失を低減して空気通路に沿う換気性能が向上できる。
【００３６】
また、空気通路の出入り口部の通路幅の拡がりと、出入り口部、中央部に施された面取りとにより換気性能はさらに向上する。
【００３７】
さらに、空気通路の中央部から出入り口部に至る拡がり角度を３０°以下に設定することにより損失係数を小さく抑えられるので、高い換気性能が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態のルーバーユニットの立断面図である。
【図２】第１実施形態の要部の拡大図である。
【図３】第１実施形態のルーバー部材の概念図である。
【図４】第１実施形態のルーバーユニットの平面図である。
【図５】（ａ）は第１実施形態のルーバー部材の正面図であり、同（ｂ）はルーバー部材の横断面図である。
【図６】第１実施形態の通風実験結果を示す説明図である。
【図７】第１実施形態のルーバーユニットの第１適用例を示す説明図である。
【図８】図７の要部の拡大横断面図である。
【図９】第１実施形態のルーバーユニットの第２適用例を示す説明図である。
【図１０】第１実施形態のルーバーユニットの第３適用例を示す説明図である。
【図１１】本発明の第２実施形態のルーバーユニットの立断面図である。
【図１２】第２実施形態のルーバー部材の概念図である。
【符号の説明】
１，３１，４１，５１  ルーバーユニット
２，３２  ルーバー部材
２ａ，３２ａ  中央部
２ｂ，３２ｂ  出入り口部
２ｃ，２ｄ，３２ｃ，３２ｄ  壁面
３  端部支持部材
３ａ  端部支持部材外表面
４，３４  板部材
４ａ，３４ａ  平面部
５  フランジ部
６，１１，１９  ボルト・ナット
７  吸音材
８  透孔
９  梁
１０  橋脚
１２  支持板
１３  橋桁
１４  道路（床版）
１５  車両走行路本体
１６  桁
１７  アンカーボルト
１８  支持板
２０  遮音壁
２３  山
２５  落石防止蓋
２６  道路
【図１】
0003557182.tif 000003
【図２】
0003557182.tif 000004
【図３】
0003557182.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
0003557182.tif 000008
【図７】
0003557182.tif 000009
【図８】
0003557182.tif 000010
【図９】
0003557182.tif 000011
【図１０】
0003557182.tif 000012
【図１１】
0003557182.tif 000013
【図１２】
0003557182.tif 000014