(57)【要約】【課題】高周波数帯と低周波数帯の騒音を吸音することができる固定吸音構造体において、より軽量小型で十分な強度を有し、組立がより簡単な内部構造を提供すること。【解決手段】所定の間隔に配置された中空の骨格部材を具備し、前記骨格部材相互の間には多孔質吸音材が配置され、前記骨格部材の全部又は一部は共鳴吸音体を構成していることを最も主要な特徴としている。この内部構造の一方の面に音の透過性を有する正面板を、他方の面に背面板を取り付けて固定吸音構造体を構成する。【選択図】図1
2008015111.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の間隔に配置された中空の骨格部材を具備し、前記骨格部材相互の間には多孔質吸音材が配置され、前記骨格部材の全部又は一部は共鳴吸音体を構成していることを特徴とする固定吸音構造体の内部構造。
【請求項２】
前記骨格部材はＡｌ又はＡｌ合金の押出形材である、請求項１に記載の固定吸音構造体の内部構造。
【請求項３】
前記共鳴吸音体を構成している骨格部材の吸音孔は当該部分の多孔質吸音材へ向けて形成されている、請求項１又は２に記載の固定吸音構造体の内部構造。
【請求項４】
前記共鳴吸音体を構成している骨格部材の少なくとも前記吸音孔が形成されている部分においては、当該吸音孔と当該部分の多孔質吸音材との間に空間が形成されている、請求項３に記載の固定吸音構造体の内部構造。
【請求項５】
前記多孔質吸音材が撥水性を有する、請求項１〜４のいずれかに記載の固定吸音構造体の内部構造。
【請求項６】
前記多孔質吸音材が撥水性と音の透過性を有するシートで包まれている、請求項１〜５のいずれかに記載の固定吸音構造体の内部構造。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の固定吸音構造体の内部構造を具備することを特徴とする、固定吸音構造体。
【請求項８】
前記内部構造の一面側には音の透過性を有する正面板が取り付けられ、当該内部構造の他面側には背面板が取り付けられていることを特徴とする、請求項７に記載の固定吸音構造体。
【請求項９】
前記正面板はＡｌ又はＡｌ合金繊維その他の金属繊維を燒結した金属繊維燒結板である、請求項８に記載の固定吸音構造体。
【請求項１０】
前記骨格部材相互は前記正面板又は／及び背面板により互いに連結されている、請求項８に記載の固定吸音構造体。
【請求項１１】
前記各骨格部材は当該各骨格部材と交差する複数の連結部材により連結されている、請求項８又は９に記載の固定吸音構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定防音壁や固定防音壁用吸音パネルその他の固定吸音構造体の内部構造、及びそれを用いた固定吸音構造体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高速道路や鉄道を走行する車両の騒音や工場から発生する騒音を吸収するための固定防音壁においては、広い周波数帯での吸音率を高めるため以下例示するように、高周波数領域での吸音率が高い多孔質吸音部材と低周波数領域での吸音率が高い共鳴吸音部材を併用した吸音（防音）構造を採用している。
【０００３】
その第１は防音パネルであって、パネルフレームの一方の面へ鉄板を取り付けるとともに他方の面へ所定間隔にスペーサを介して多孔板を取り付けて中空パネルを構成し、当該中空パネル内において、一端が閉じて他端側方に吸音口が形成された多数の中空管を前記鉄板に内側に接触させかつ密に並べた状態で取り付けている。
そして、それらの多数の中空管と前記多孔板との間の前記スペーサが占める以外の空間へ多孔質吸音材を充填し、前記各中空管の吸音口を前記多孔板へ貫通させてパネル外に臨ませている（後記特許文献１参照）。
この防音パネルによれば、高周波領域の騒音は主として前記多孔質吸音材により吸音され、低周波領域の騒音は共鳴器の作用を負担する前記中空管により吸音される。
【０００４】
その第２は中空二重遮音壁構造体であって、二重壁における一対の壁面要素を石膏ボードあるいは珪酸カルシウムの板で構成し、前記一対の壁面要素間の中空部内において、一方の壁面要素と接しかつ密に並ぶように中空状吸音材を配置し、当該中空状吸音材と他方の壁面要素との間に多孔質吸音材を配置している（後記特許文献２参照）。
この中空二重遮音壁構造体においても、高周波領域の騒音は主として前記多孔質吸音材により吸音され、低周波領域の騒音は共鳴器の作用を負担する前記中空状吸音材により吸音される。
【０００５】
その第３は吸音構造体であって、正面が金属繊維を板状に圧縮成形した吸音板（金属製多孔質吸音材）により構成された中空箱形構造体を設け、前記吸音板の内側へ、所定の間隔で並ぶように取り付けた樋状部材による空気層と、スリット構成（前記樋状部材相互間で構成される）の共鳴吸音構造部とを形成したものである（後記特許文献３）。
この吸音構造体によれば、高周波数領域の騒音は前記吸音板とその内側に形成された空気層により吸音され、低周波数領域の騒音はスリット構成の共鳴吸音構造部により吸音される。
【０００６】
前記第１の従来技術によれば、共鳴器を構成する中空管により低周波数領域の騒音の吸音には優れているものの、多孔質吸音材は並列する多数の中空管と多孔板との間に充填されているため、高周波数領域の吸音率を高めようとすれば多孔質吸音材の充填空間を拡大しなければならず、中空パネルの厚みが増大して広い設置空間を必要とする。
他方、許容される設置空間（中空パネルの厚み方向の空間）が狭い場合には、多孔質吸音材の充填量が減少するので高周波数領域での吸音率が低下する。
前記中空管は、パネルの厚み方向への強度メンバーとしては作用し難いため、パネルの厚み方向の強度を保つためには他の強度メンバーを必要とし、全体の重量や容積が増大する。
また、中空管内には栓部材が挿入されており、当該栓部材の位置を変化させて吸音する共鳴周波数を変えることができるようになっているが、吸音口の位置が片端部側に固定されるため、吸音したい音波の波長によっては、吸音口が栓部材から離れすぎてパネル全体としては十分な吸音が得られない場合が少なくない。
【０００７】
前記第２の従来技術によれば、第１の従来技術と同様に、多孔質吸音材の充填空間が十分に得られなくなり易いという課題と、中空状吸音材が強度メンバーとして作用し難いという課題を有する。
また、この中空二重遮音構造体は、遮音性能の向上を目指しているため、石膏ボードや珪酸カルシウムの板からなる二重壁により遮音できずに当該二重壁を共鳴透過した低周波数音域の騒音を吸音するのには適しているが、二重壁の表面で騒音が反射し易いため内部の多孔質吸音材や中空状吸音材に騒音が十分到達せず、吸音材としての働きは小さい。そのため、吸音構造体として使用した場合には、騒音を十分減衰させることができない。
【０００８】
前記第３の従来技術によれば、空気層とスリット状の共鳴吸音構造部とを形成するために、箱形中空構造体内において、正面の金属繊維板からなる吸音板へ多数の樋状部材を接着や他の手段により取り付ける必要があり、共鳴吸音構造部の吸音性能を低下させないで樋状部材を吸音板へ強固に取り付けるには、時間がかかるという問題がる。
また、前記樋状部材は中空構造体の強度メンバーとしては作用し難いため、中空構造体の強度が十分得られず、その強度を十分に保つには他の強度メンバーが必要となり全体の重量が増大する。
【特許文献１】特開平１０−０３７３４４号公報
【特許文献２】特開２００１−００３４８２号公報
【特許文献３】特開２００１−００３３２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の課題は、高周波数帯と低周波数帯を含めた広い周波数帯の騒音を吸音することができる固定吸音構造体において、強度と軽量化の改善にある。
したがって、本発明の目的は、より軽量で十分な強度を有する固定吸音構造体の内部構造を提供することにある。
本発明の他の目的は、前記の目的を達成し得る内部構造を用いて、より小型で組み立てがより簡単な固定吸音構造体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る固定吸音構造体の内部構造は、前記課題を解決するため、所定の間隔に配置された中空の骨格部材を具備し、前記骨格部材相互の間には多孔質吸音材が配置され、前記骨格部材の全部又は一部は共鳴吸音体を構成していることを最も主要な特徴としている。
【００１１】
本発明に係る固定吸音構造体は、前記課題を解決するため、前記本発明に係る内部構造具備することを最も主要な特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る固定吸音構造体の内部構造によれば、高周波数帯の騒音は前記多孔質吸音材により吸音され、低周波数帯の騒音は共鳴吸音体を構成する中空の骨格部材により吸音される。
前記中空の骨格部材の全部又は一部は共鳴吸音体を構成しているため、当該共鳴吸音体は強度メンバーを兼ねており、より軽量で十分な強度を有する固定吸音構造体を構成することができる。
【００１３】
本発明に係る固定吸音構造体は、前記のように構成された内部構造を具備しており、多孔質吸音材と共鳴吸音体とが厚み方向へ二層になっている構成ではないので、より軽量小型な固定吸音体を簡単かつより低コストで製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
第１実施形態
図１は本発明に係る一実施形態の内部構造を利用した固定吸音構造体の第１実施形態を示す分解斜視図である。
パネル状の固定吸音構造体の内部構造１は、所定の間隔に配置された中空の骨格部材１０を具備し、前記骨格部材相互の間には多孔質吸音材１１が配置され、前記骨格部材１０の全部又は一部は共鳴吸音体１２を構成している。
固定吸音構造体は、前記構成の内部構造１と、当該内部構造１の一方の面に取り付けられた音の透過性を有する正面板２と、当該内部構造１の他方の面に閉鎖壁面となるように取り付けられた背面板３とにより構成されている。
この実施形態において、正面板２は各骨格部材１０相互を連結する連結部材１３を兼ねており、正面板２と各骨格部材１０は図示しないリベットにより接合されている。
【００１５】
この実施形態において、生産性向上のため各骨格部材１０には４０×２０ｍｍ，肉厚２ｍｍ程度のＡｌ又はＡｌ合金の押出形材が用いられているが、一枚の板を曲げ加工して中空状に接合した場合には接合部を密閉状態とする必要がある。
骨格部材１０の全部が共鳴吸音体１２であるため、各骨格部材１０の両端はそれぞれ溶接，接着，ろう付け，はんだ付け，ビス止め＋シーリングその他の適当な手段で取り付けられた蓋１０ａにより密閉され、各骨格部材１０には共鳴吸音が最適となるような位置に、例えばφ５程度の吸音孔１０ｂが形成されている。
【００１６】
正面板２は５００×１０００ｍｍ，肉厚１ｍｍのＡｌ又はＡｌ合金からなる多孔板であって、開孔率２０％以上となるようにφ１．５の小孔が３ｍｍピッチで千鳥状に形成されている。
多孔質吸音材１１は、密度３２ｋｇ／ｍ３，２２５×５００ｍｍ，厚み４０ｍｍ程度に形成されたグラスウールで、それぞれ隣合う骨格部材１０相互の間に挿入されている。
背面板３は肉厚１ｍｍのＡｌ又はＡｌ合金板であり、骨格部材１０と直交する辺（図の上下の辺）に正面方向へほぼ直角に屈折したカバー板３０が加工してあり、適当な手段で内部構造１の背面と上下の辺面をカバーするように取り付けられている。
以上の構成により、正面側からの音が固定吸音構造体の上下左右の四辺面や背面から漏出しないようになっている。
【００１７】
第１実施形態の固定吸音構造体は、正面が騒音の音源側に面する状態で例えば防音壁に取り付けて使用される。
この設置状態において、正面板２を通過した音の中・高周波数領域の音は多孔質吸音材１１により直接吸音され、低周波数領域の音は共鳴吸音体１２を構成する中空の骨格部材１０により共鳴吸音されるため、広い周波数範囲で吸音性能を発揮する。
多孔質吸音材１１と共鳴吸音体１２は固定吸音構造体の厚み方向へ二層になっていない構成であることと、中空の骨格部材１０の全部又は一部が共鳴吸音体１２と強度メンバーとを兼ねていることにより、より小型・軽量かつ高強度の固定吸音構造体を提供することができる。
【００１８】
第２実施形態
図２は本発明に係る他の実施形態の内部構造を用いた固定吸音構造体の第２実施形態を示す部分斜視図である。
この実施形態では、共鳴吸音体１２を構成する骨格部材１０の吸音孔１０ｂの近傍両側へスペーサ１０ｃ，１０ｃを溶接，接着，リベット止めその他適当な手段により取り付け、図示しない多孔質吸音材と吸音孔１０ｂとの間に空間ａを形成している。
吸音孔１０ｂの前に前記空間ａを形成したことにより、低周波数帯の音の吸音が促進され、共鳴吸音性能をより向上させることができる。
この実施形態の固定吸音構造体における他の構成や作用効果は、第１実施形態の固定吸音構造体のものと同様なのでそれらの説明は省略する。
【００１９】
第３実施形態
第３実施形態の固定吸音構造体及びその内部構造は、多孔質吸音材１１として撥水性を有するグラスウールを用い、図３で示すように当該多孔質吸音材１１を、例えば撥水性を有するガラスクロスその他の撥水性と音の透過性を有するシート１１ａにより被覆したものである。
撥水性を有する多孔質吸音材１１を用いたことにより、特に屋外において固定吸音構造体を設置した場合において、当該多孔質吸音材１１の雨水などによる濡れや含水を防止して直接吸音の低下を防止することができる。
また、多孔質吸音材１１を撥水性と音の透過性を有するシート１１ａで包むことにより、多孔質吸音材１１の濡れや含水を防止して吸音性能の低下をさらによく防止することができる。
【００２０】
第４実施形態
図４は本発明に係るさらに他の実施形態の内部構造を用いた第４実施形態の固定吸音構造体を示す部分斜視図である。
この実施形態では、正面板２とは別に各骨格部材１０と交差する複数の連結部材１３を設けたもので、各連結部材１３は、肉厚２〜５ｍｍ，幅１０〜３０ｍｍ程度のＡｌ合金板からなり、正面板２とともに各骨格部材１０へ例えばリベット止め等により固定されている。
この実施形態の固定吸音構造体は、正面板２や背面板３とは別の前記連結部材１３により骨格部材１０相互を連結したので、強度上屋外の固定防音壁等として設置するのに適する。
【００２１】
第５実施形態
図５は骨格部材の変形形態を示す斜視図であって、骨格部材１１の強度の向上と共鳴吸音体１２の増加による共鳴吸音性能の向上のため、骨格部材１１の複数のホロー部を形成し、各ホロー部に吸音孔１０ｂを形成して複数の共鳴吸音体１２を構成したものである。
この実施形態の他の構成や作用効果は、第１実施形態のものと同様であるのでそれらの説明は省略する。
【００２２】
第６実施形態
図６は内部構造１の変形形態を示す分解斜視図であり、隣合う骨格部材１０相互の間隔を保つスペーサを兼ねるＡｌ合金板からなる各連結部材１３により、骨格部材１０相互を連結したものである。
内部構造１をこのように構成すると、第４実施形態と同様な効果を奏するほか、第４実施形態と比較して内部構造１の厚み、すなわち固定吸音構造体の厚みを抑制し、かつ多孔質吸音材１１をより安定させることができる。
【００２３】
その他の実施形態
正面板２には前記のような多孔板のほかに、ラス板その他の網板を使用することができる。
また、正面板２にはそれらのほかに、Ａｌ又はＡｌ合金繊維その他の金属繊維を燒結して例えば圧延等により圧縮した金属繊維燒結板を用いることができる。正面板２に金属繊維燒結板を用いることにより、音が正面板２を透過する際の抵抗を増大させて直接吸音の性能をさらに向上させることができる。
【００２４】
多孔質吸音材１１には、グラスウール，ロックウール，ウレタン発泡体を用いることができるほか、Ａｌ又はＡｌ合金その他の金属繊維を燒結したものや発泡Ａｌなどの金属製の多孔質吸音材を使用することができる。
共鳴吸音体１２を構成する骨格部材１０の吸音孔１０ｂは、多孔質吸音材１１との対向面に形成することに代えて、音源からの音が到達する構成であれば他の面に形成されていても差し支えない。
中空の骨格部材１０は前記各実施形態におけるように四角筒状でなく、四角形以外の多角筒状や円筒状ないし楕円筒状のものを使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る一実施形態の内部構造を利用した固定吸音構造体の第１実施形態を示す分解斜視図である。
【図２】本発明に係る他の実施形態の内部構造を利用した固定吸音構造体の部分拡大斜視図である。
【図３】多孔質吸音材の変形形態を示す部分断面図である。
【図４】本発明に係るさらに他の実施形態の内部構造を利用した固定吸音構造体の部分斜視図である。
【図５】共鳴吸音体を構成する骨格部材の変形形態を示す部分斜視図である。
【図６】本発明に係るさらに他の実施形態の内部構造を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  固定吸音構造体の内部構造
１０  骨格部材
１０ａ  蓋
１０ｂ  吸音孔
１０ｃ  スペーサ
１１  多孔質吸音材
１１ａ  撥水性と音の透過性を有するシート
１２  共鳴吸音体
１３  連結部材
２  正面板
３  背面板
【図１】
2008015111.tif 000003
【図２】
2008015111.tif 000004
【図３】
2008015111.tif 000005
【図４】
2008015111.tif 000006
【図５】
2008015111.tif 000007
【図６】
2008015111.tif 000008