(57)【要約】【課題】装置自体を軽量として設置しやすく、遮音性に優れた遮音装置およびその遮音装置を用いた防音壁を提供することを目的とする。【解決手段】遮音装置は、音を屈折させる屈折手段と、屈折手段で屈折させた音の焦点位置または焦点近傍に音エネルギーを吸収する音エネルギー吸収手段２０とを備えている。この遮音装置の屈折手段として、音を屈折させる媒質を内部に有する球状、筒状、またはカマボコ状の袋体で構成したことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
音を屈折させる屈折手段と、
前記屈折手段で屈折させた音の焦点位置または焦点近傍に音エネルギーを吸収する音エネルギー吸収手段と、
を備える遮音装置。
【請求項２】
前記屈折手段として、音を屈折させる媒質を内部に有する球状、筒状、またはカマボコ状の袋体で構成したことを特徴とする請求項１に記載の遮音装置。
【請求項３】
前記袋体の内部に発泡体を設け、当該発泡体の空間内に前記媒質を充填することを特徴とする請求項２に記載の遮音装置。
【請求項４】
前記音を屈折させる媒質として、炭酸ガスを用いることを特徴とする請求項２または３に記載の遮音装置。
【請求項５】
前記炭酸ガスの純度を５０％以上にすることを特徴とする請求項４に記載の遮音装置。
【請求項６】
前記袋体は、ゴム引きまたは樹脂によってコーティングされた布を基材として構成されることを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載の遮音装置。
【請求項７】
前記袋体の少なくとも外側の面に吸音材を設けることを特徴とする請求項２〜６のいずれか１項に記載の遮音装置。
【請求項８】
前記媒質を袋体の内部または外部に相互に移動可能とする通気弁をさらに備える請求項２〜７のいずれか１項に記載の遮音装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の遮音装置を壁状に配置した防音壁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音を屈折させて焦点を形成し、この焦点付近に音エネルギーを吸収する音エネルギー吸収手段を設けた遮音装置に関する。また、この遮音装置を壁状に配置した防音壁に関する。
【背景技術】
【０００２】
防音壁は、例えば高速道路、鉄道の側面に設置され、騒音を遮るまたは吸収するものである。この防音壁を、騒音源と周辺域とを遮るように、騒音源側を焦点とする楕円形に構成して立設することが知られている（特許文献１）。また、防音方法としては以下の方法が公知である。例えば、音の波を板状のもので遮る方法として、板の面密度を大きくする方法や、板材を二重にしてその間の空間に吸音材を充填する方法がある。板の面密度を大きくする方法では、音波の透過損失を大きくするために質量則を利用し、肉厚のあるコンクリートや鉄、鉛などの材料を使用する。この方法では、重量を増すほど遮音性が大きくなるため、材料を多量に使用することとなり、重量が大きく、コストも高いものとなる。また、板材を二重にしてその間の空間に吸音材を充填する方法では、板材には比較的薄い材料でも遮音効果がある。しかし、板の間隔に固有の振動数を持つ音波が筒抜けになり（コインシデンス効果）、ある特定の周波数について遮音性が発揮できない領域ができる。
【０００３】
また、防音壁として、上記の方法の他に、以下の方法がある。例えば、防音壁の表面に吸音材を設置する方法、防音壁の表面に孔をあけて音を干渉させて減衰させる方法、防音壁の上部に間隔の異なる突起を設け音を干渉させて上部へ逃げる音を減衰あるいは拡散させる方法、防音壁の上部に円筒状の吸音材を設置し上部へ逃げる音を減衰させる方法等がある。
【０００４】
また、前方から入射された音波を反射鏡で反射させ焦点に収束させ、この焦点に収束する音波をさらに反射させて、音波干渉させて、音を低減させる方法もある（特許文献２）。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−３５２１２号公報
【特許文献２】特開平１０−３６２３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記従来の方法は、音を受けた面に吸音材や遮音材を設置したり音を干渉させて減衰させる装置を設置する方法である。従って、防音効果を高くするためには、音を受ける面（吸音材面や遮音材面）の面積を大きくする必要があり、このことは、装置自体のコストが高くなるとともに、装置重量が重くなることによる設置場所が制限され、また、設置作業が大変である。また、音を干渉させて減衰させる装置も同様に防音効果を高くするためには、音波反射鏡のサイズを大きくする必要があり、サイズを大きくすると設置コストや設置場所が制限される。サイズを大きくしない場合には音波反射鏡の設置数を増加させればいいが、これはコストが高くなり好ましくない。
【０００７】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、装置自体を軽量として設置しやすく、遮音性に優れた遮音装置およびその遮音装置を用いた防音壁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の遮音装置は、音を屈折させる屈折手段と、
屈折手段で屈折させた音の焦点位置または焦点近傍に音エネルギーを吸収する音エネルギー吸収手段とを備えている。
【０００９】
この構成によれば、音を屈折させ、屈折させた音の焦点位置または近傍で音エネルギーを吸収させることができる。よって、音を収束させて音エネルギー吸収でき音エネルギー吸収手段（例えば、吸音材、遮音材、制振材、防振装置、アクティブ防音防振装置等）を従来の方法に比較し、小さいサイズ、軽量に構成でき、またコストを抑えることができる。
【００１０】
また、上記遮音装置の好適な実施形態として、屈折手段として、音を屈折させる媒質を内部に有する球状、筒状、またはカマボコ状の袋体で構成することが好ましい。音を屈折させる媒質としては、空気よりも音速の遅いものであれば特に制限されないが、取り扱いやコストの観点から例えば、炭酸ガスを用いることが好ましい。炭酸ガスを用いる場合、その純度が５０％未満の場合、屈折効果が小さいため、５０％以上にすることが好ましい。
【００１１】
また、袋体は、ゴム引きまたは樹脂によってコーティングされた布を基材として構成することが、製造容易性、空気・雨・埃等の環境耐久性の観点から好ましい。これによって自然環境でも長時間耐えうる袋体を構成でき、よって環境耐久性に優れた遮音装置を提供できる。
【００１２】
また、袋体の内部に発泡体を設け、当該発泡体の空間内に媒質を充填するように構成した場合、この発泡体は、袋体の形状保持機能を有する。また、発泡体は、成形容易であり、例えば、かまぼこ型等の屈折用のレンズ形状であっても簡単に成形できるので好ましい。発泡体は、媒質を充填する目的から連続発泡が好ましいが、炭酸ガス発泡であれば独立発泡でもよい。また、発泡体の形状保持機能のため、袋体自体の形状保持機能が弱いものでも袋体として採用でき、例えば、厚みの薄い樹脂フィルムを採用できる。
【００１３】
また、袋体の少なくとも外側の面に吸音材を設けた場合、袋体の表面での音の反射を少なくして袋体内部へ可能なかぎり音を導くことができる。これによって、上記発明の作用効果をより好ましく発揮することができ、遮音性のより優れた遮音装置を提供できる。
【００１４】
また、媒質を袋体の内部または外部に相互に移動可能とする通気弁を設けることが好ましい。例えば、袋体内部の媒質が経時変化によって膨張する場合、袋体内部の媒質を外部に移動させる必要があり、通気弁を設けることで、媒質の膨張による袋体の破裂を防止できる。また、通気弁は、媒質を袋体の内部に充填する場合の吸入弁としても機能し、例えば、袋体内部の圧力変化（増加減少）にともない、バッファ的に機能する媒質格納用のボンベと袋体との間で媒質が相互に移動できるように構成される。
【００１５】
また、他の本発明は、上記に記載の遮音装置を壁状に配置した防音壁である。壁は、１以上の遮音装置を自由に組み合わせることで構成でき、例えば、垂直方向に数段、横方向に数段の壁となるように配置してもよく、横一列に直線状に配置してもよく、騒音箇所に対して取り囲むように壁を構築することもできる。この防音壁は、音源に対して遮音装置を壁状に適宜組み合わせて配置できるので、さまざまな使用対象が考えられ、例えば、自動車、電車、新幹線、飛行機、バイク、建設工事、道路補修、土木工事、騒音を発する機械、音楽ホール、スタジオ、映画館等の音源に対して有効である。また、防音壁は、１つ以上の遮音装置で構成できるので、自由にサイズを設定でき、音源に対応でき、大変汎用性の高いものである。また、防音壁は軽量の遮音装置で構成されるため、高い場所に設置する場合に取り扱いが容易であり作業危険性も低いものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下図面を用いて詳細に説明する。図１は、遮音装置の構成を説明する模式図である。図２は、道路用防音壁の適用例を説明するための図である。図３は、鉄道用防音壁の適用例を説明するための図である。図４は、飛行機の格納庫内に設置される防音壁の適用例である。
【００１７】
（遮音装置）
本発明の遮音装置の袋体１０は、音を屈折させるための媒質１５を内部に有する（内包する）ものであり、音を完全に反射させてしまうものは、音を屈折させる目的を発揮できないため好ましくない。したがって袋体１０は、音の反射をなるべく抑え屈折効果を奏させるものがよい。袋体１０は、例えば、プラスチック材、軽量のアルミ、プラスチックシート、プラスチックフィルム、ゴム、ゴム引きまたは樹脂によってコーティングされた布地（コーティングファブリックと称されることもある）を基材として用いることが好ましい。これらは、製造容易性、空気・雨・埃等の環境耐久性の観点から好ましい。樹脂は、耐候性、耐薬品性（油、空気中の化学物質）、温度（環境温度）、雨、オゾン、紫外線等の自然環境に耐える材料がよく、例えば、耐候性ゴム、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド等の熱硬化性樹脂等が好ましい。布地は、例えば、コットン、ウール、レーヨン、ポリエステル、ナイロン等が例示され、特にコットンが好ましい。また、袋体に例えば、耐候性処理、耐オゾン処理、耐撥水処理、耐紫外線処理等を適宜施すことが好ましい。
【００１８】
袋体１０の形状は、例えば、球状、筒状、またはカマボコ状の形状が例示でき、道路や鉄道のように直線的に音波が進行する音源の場合には、長尺の筒形状（円筒形状）のものが好ましく、さらに長尺方向に複数個配置することが好ましい。
【００１９】
また、袋体１０の少なくとも外側の面（または、音源に対向する面）に吸音材を設けた場合、袋体表面での音の反射を少なくし、袋体内部に音を導くことができるので好ましい。ここでの吸音材としては、例えば、袋体表面に植毛することが例示される。
【００２０】
袋体１０に内包される媒質１５は、空気よりも音速の遅いものであれば特に制限されないが、安全性、取り扱い、コストの観点から例えば、炭酸ガスを用いることが好ましい。炭酸ガスを用いる場合、その純度が５０％未満の場合、屈折効果が小さいため、純度５０％以上にすることが好ましい。
【００２１】
また、袋体１０の内部に、連続発泡の発泡体（不図示）を設け、炭酸ガス等の媒質を充填して屈折手段を構成することができる。また、炭酸ガス発泡で発泡体を構成し、袋体１０内部に設けるように構成することができる。発泡体材料は、特に制限されないが、例えば、取り扱い容易で、軽量、成形容易であるウレタンが好ましい。
【００２２】
また、袋体内部の媒質１５が経時変化によって膨張する場合、袋体内部の媒質を外部に移動させる通気弁４０をさらに備えることが好ましい。これによって、膨張による袋体の破裂を防止できる。通気弁４０は、媒質によって公知のものを適用できる。この通気弁４０は、例えば、内部圧力を検出する検出手段と、この検出手段によって圧力値が所定の範囲を超えた場合に、弁を開放し内部圧力を下げ、所定の範囲内の圧力値になったら弁を閉じるように構成することができる。また、この通気弁４０の設置位置は、音を受ける面積を小さくしないために、音源と対向しない位置に設置することが好ましい。また、通気弁４０は、媒質を袋体１０内部に充填する吸入弁としても機能することができる。また、通気弁４０は、例えば、袋体内部の圧力変化（増加減少）にともない、バッファ的に機能する媒質格納用のボンベ（不図示）と袋体１０との間で媒質が相互に移動できるように構成できる。
【００２３】
音エネルギー吸収手段２０は、音源に対し直線状に配置され、また、屈折手段で屈折され音の焦点（収束）位置あるいはその近傍に配置されている。音エネルギー吸収手段２０は、音エネルギーを吸収する機能を有し、公知の装置で構成でき、例えば、吸音材、遮音材、制振材、防振装置、アクティブ防音防振装置等が挙げられる。これらは、公知のものが適用でき、特に、小型で軽量のものが好ましい。また、音が収束されるため、アクティブ防音防振装置を用いることが好ましい。
【００２４】
箱体３０は、例えば、直方体または立方体の１面に袋体１０を設け、その立方体内部の音の焦点位置または近傍に音エネルギー吸収手段２０を設けるように構成される。箱体３０の材料は、特に制限されず、アルミ、鉄等の金属、プラスチック、木、陶器等で構成してもよい。また、袋体１０と同様に例えば、耐候性処理、耐オゾン処理、耐撥水処理、耐紫外線処理等を適宜施すことが好ましい。箱体のサイズは、使用用途によって設定できる。
【００２５】
（防音壁）
図２に示すように、複数個の遮音装置を壁状に形成して、道路用の防音壁１００を構成した。遮音装置は、立方体の箱体３０と、球状の袋体１０と、音エネルギー吸収手段（不図示）で構成され、袋体１１内部に炭酸ガスが充填されている。これによれば、遮音装置が軽量であるため、高い位置に遮音装置を簡単に設置でき、高い位置での遮音性にも優れた防音壁を提供できる。
【００２６】
図３に示すように、車輪に平行に複数個の遮音装置を壁状に配置して鉄道用の防音壁１０１を構成した。遮音装置は直方体の箱体３１と、筒状に長く形成された袋体１１と、音エネルギー吸収手段２１で構成され、袋体１１内部に炭酸ガスが充填され、音エネルギー吸収手段２１は、袋体１１の長さに一致するように細長く構成されている。これによれば、直線的な音源に対し、遮音装置３１を適切な位置に配置して、遮音効果の高い防音壁を提供できる。
【００２７】
図４に示すように、複数個の遮音装置を壁状に形成して、飛行機の格納庫の防音壁１０２を構成した。これによれば、エンジン音を的確に遮音することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】遮音装置の構成を説明する模式図
【図２】道路用防音壁の適用例を説明するための図
【図３】鉄道用防音壁の適用例を説明するための図
【図４】飛行機の格納庫内に設置される防音壁の適用例を説明するための図
【符号の説明】
【００２９】
Ｓ        音の進行方法
１０、１１      袋体
１５      炭酸ガス（媒質）
２０、２１      音エネルギー吸収手段
３０、３１      箱体
４０      通気弁
１００、１０１、１０２    防音壁
【図１】
2008184777.tif 000003
【図２】
2008184777.tif 000004
【図３】
2008184777.tif 000005
【図４】
2008184777.tif 000006