(57)【要約】【課題】広範囲の周波数帯域で優れた吸音性能を発揮することができ、また吸音部材のリサイクルが容易な防音パネルを提供する。【解決手段】矩形状の枠部５ｂを備え、この枠部５ｂの一側に背面板５ｃを備えると共に、他側の開口側が、音波が通過し得る複数の音波通過通路ｐａを備えた着脱自在な正面板５ｄにより覆われるケース５ａ内に吸音部材が収納されてなる防音パネル５において、前記吸音部材を、前記背面板５ｃとの間、前記正面板５ｄとの間に空気層を隔てて前記ケース６内に設けられ、多数の微細な貫通孔が設けられたアルミニウム箔５ｆから構成する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形状の枠部を備え、この枠部の一側に背面板を備えると共に、他側の開口側が、音波が通過し得る複数の音波通過通路を備えた着脱自在な正面板により覆われるケース内に吸音部材が収納されてなる防音パネルにおいて、前記吸音部材は、前記背面板との間、前記正面板との間に空気層を隔てて前記ケース内に設けられ、多数の微細な貫通孔が設けられた平面金属部材であることを特徴とする防音パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、防音パネルおよび防音壁の改善に係り、より詳しくは、リサイクル性が高く、かつ軽量で、さらに低い周波数帯域から高い周波数帯域に亘って広範囲の周波数帯域の騒音を吸音することができる防音パネルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
吸音構造体としては、従来からグラスウール等の多孔質吸音部材と耐候性、耐水性、耐熱性に優れた材料を組み合わせた構造のものが用いられていた。ところが、このような吸音構造体では、グラスウールの耐候性、耐水性、耐熱性を補うことができたが十分ではなく、さらにリサイクル性の問題を解決するに至っていなかった。また、グラスウールに代表される多孔質吸音部材を用いた場合以外の吸音構造である共鳴器型吸音構造や板振動型吸音構造等を利用した場合には、吸音のメカニズムの関係上、下記のような不具合があった。即ち、吸音のメカニズムが共振現象によるエネルギー消散であるため、吸音周波数帯域が狭く、吸音性能がグラスウール等の多孔質吸音部材等の多孔質吸音部材に比べて劣るという不具合があった。
【０００３】
上記のような問題を解決し得るようにした吸音構造体としては、例えばアルミニウム箔や、アルミニウム薄板を用いた後述するような構成になるものが公知である。これら従来例１、２に係る吸音構造を、添付図面を参照しながら説明する。
【０００４】
先ず、従来例１に係る吸音構造を、その斜視図の図７と、その断面図の図８を参照しながら説明する。即ち、この吸音構造は、例えばアルミニウム箔等の金属製の薄膜からなる第一の薄膜４１と、第二の薄膜４２とが互いに隣接するように積層されている。これら第一の薄膜４１と第二の薄膜４２には、図８に示すように、これら第一の薄膜４１と第二の薄膜４２の積層方向の一側に向いた多数の突部ａが形成されている。そのため、この従来例１に係る防音構造によれば、音波が入射すると、第一、二の薄膜４１、４２が振動して、重なりあった部分が接触して擦れ合いを起こし、その結果、音波のエネルギー消散が生じて吸音される。
【０００５】
上記構成になる吸音構造では、上記のとおり、第一、二の薄膜４１、４２が接触して擦れ合うというメカニズムによって音波エネルギーを消散させるため、共振現象を利用して音波エネルギーを消散させる吸音構造に比較して、より広範囲の周波数帯域で優れた吸音性能を発揮することができる。また、第一、二の薄膜４１、４２の材料としてアルミニウム等の金属製箔を採用することにより、シュレッダーダスト等として処分せざるを得なかった従来に係る吸音構造のグラスウール等の難リサイクル材に比較して吸音構造のリサイクルが容易である。なお、第一、二の薄膜４１、４２には、多数の微細な貫通孔が設けられている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
次に、従来例２に係る防音構造を、その断面図の図９を参照しながら同公報に用いられている同一の名称を以て説明する。即ち、この従来例２に係る防音構造は、外装板５１と多数の貫通穴５２ａを有する内装板５２とが対向配置されて構成されている。前記内装板５２は、板厚、穴径および開口率が貫通穴５２ａを流通する空気に粘性作用を発生させる、後述する設計条件を満足するように設定されている。この設定条件は、０．３以上の吸音率となる周波数帯域幅が共鳴周波数に対して１０％以上に設定されている。なお、符号５３は空気層である。
【０００７】
このような従来例２に係る防音構造によれば、空気に粘性作用を発生させることによって、粘性作用による空気振動の熱エネルギーへの変換が促進される結果、広い周波数帯域幅で十分な吸音性能が確実に発揮される。これにより、共鳴周波数の騒音の他、この周波数以外の騒音に対しても優れた吸音性能が発揮されることとなる。なお、この従来例２に係る防音構造の外装板５１および内装板５２は、鉄やアルミニウム等の金属や合成樹脂により形成されている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００４−２６４３７４号公報
【特許文献２】特開２００３−５０５８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特開２００４−２６４３７４号公報に開示されてなる従来例１に係る吸音構造、および特開２００３−５０５８６号公報に開示されてなる従来例２に係る防音構造によれば、上記のとおり、共振現象のみを利用して音波エネルギーを消散させる吸音構造に比較して、広範囲の周波数帯域で優れた吸音性能を発揮することができる。また、従来例１に係る吸音構造、および従来例２に係る防音構造を構成する吸音部材のリサイクルが容易であるから、極めて優れている。従って、従来例１に係る吸音構造、または従来例２に係る防音構造を、例えば、高速道路用の防音壁として用いることが可能になれば、騒音公害の解消に対して大いに寄与することが可能になると考えられる。
【０００９】
しかしながら、上記従来例１，２の何れに係る公報にあっても、吸音構造、または防音構造の基本構想が開示されているだけで、具体的な構造が開示されていない。
【００１０】
従って、本発明の目的は、広範囲の周波数帯域で優れた吸音性能を発揮することができ、また吸音部材のリサイクルが容易な防音パネルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、従って上記課題を解決するために、本発明の請求項１に係る防音パネルが採用した手段は、矩形状の枠部を備え、この枠部の一側に背面板を備えると共に、他側の開口側が、音波が通過し得る複数の音波通過通路を備えた着脱自在な正面板により覆われるケース内に吸音部材が収納されてなる防音パネルにおいて、前記吸音部材は、前記背面板との間、前記正面板との間に空気層を隔てて前記ケース内に設けられ、多数の微細な貫通孔が設けられた平面金属部材であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の請求項１に係る防音パネルでは、防音パネルの吸音部材である多数の微細な貫通孔が設けられた平面金属部材は、ケースの背面板との間、ケースの正面板との間に空気層を隔てて設けられている。従って、本発明の請求項１に係る防音パネルによれば、空気層が形成されているため、この空気層間に音波の共鳴現象が起こり、平面金属部材にあけられた多数の微細な貫通孔で激しく振動する空気に粘性作用が生じ、これによって音波エネルギーが消滅する。
【００１３】
また、本発明の請求項１に係る防音パネルによれば、空気の粘性作用により空気振動の熱エネルギーへの変換が促進される結果、広い周波数帯域幅で十分な吸音性能が確実に発揮されるため、共鳴周波数の騒音の他、この周波数以外の騒音に対しても優れた吸音性能が発揮される。従って、従来例１，２に係る防音構造の場合と同様に、共振現象のみを利用して音波エネルギーを消散させる吸音構造に比較して、より広範囲の周波数帯域で優れた吸音性能を発揮することができる。
【００１４】
また、本発明の請求項１に係る防音パネルでは、吸音部材が平面金属部材から構成されている。従って、本発明の請求項１に係る防音パネルによれば、シュレッダーダスト等として処分せざるを得なかった従来に係る吸音構造のグラスウール等の難リサイクル材に比較してリサイクルが容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態１，２に係る防音パネルを、添付図面を順次参照しながら説明する。
【００１６】
以下、本発明の実施の形態１に係る防音パネルを、添付図面を順次参照しながら説明する。図１は本発明の形態１に係る防音パネルを用いた防音壁の正面図、図２は本発明の形態１に係る防音パネルの模式的正面図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図である。
【００１７】
図１に示す符号１は、本発明の実施の形態１に係る防音パネルを用いた防音壁で、この防音壁１には後述する構成になる防音パネル５が１６枚使用されている。この防音パネル５は、図２，３に示すように、矩形状の後述するケース５ａと、このケース５ａ内に収納される、後述する吸音部材とからなるアルミニウム製のものである。前記ケース５ａは、矩形状の枠部５ｂを備え、この枠部５ｂの一側に背面板５ｃを備えると共に、他側の開口側が、音波が通過し得る複数の音波通過通路Ｐａを備えた着脱自在な０．８ｍｍ厚さの正面板５ｄにより覆われている。
【００１８】
本実施の形態１の場合、音波が通過し得る音波通過通路Ｐａは、直径が０．８ｍｍの貫通穴である。なお、本実施の形態１に係る防音パネル５が防音壁フレームに取付けられ後、この防音パネル５の正面板５ｄの表面に、防音パネル５内に音波を通し、かつ防音パネル５内への雨の浸入を防止するためのガラリ１ａが取付けられる。
【００１９】
前記吸音部材は、前記背面板５ｃとの間、前記正面板５ｄとの間、および自身同士の間に空気層を隔てて、前記ケース５ａ内の上部と下部の対応位置のそれぞれに設けられ、長手方向に沿う円形断面をした穴と、相対する側から穴に連通する溝が設けられてなる３対の端部係止部５ｅに、丸棒状の係合部材５ｇを介して端縁が係止され、多数の微細な貫通孔（この貫通孔の直径は、例えば０．１ｍｍ程度である）が設けられた３枚のアルミニウム箔５ｆから構成されている。
【００２０】
これら３枚のアルミニウム箔５ｆは、何れも前記係合部材５ｇが前記端部係止部５ｅの穴に嵌挿されることにより取付けられるものである。勿論、取付け作業終了後は、側面部材が固着されケース５ａが構成される。この実施の形態１の場合にあっては、アルミニウム箔５ｆは３層構成になっているが、特に３層構成に限るものではなく、仕様によって変更されるべきものである。
【００２１】
本実施の形態１係る防音パネル５おいては、前記アルミニウム箔５ｆの厚さは、何れも３０μｍである。なお、この場合、端部係止部５ｅには円形断面をした穴を有する形状に構成され、また係合部材５ｇは丸棒状である。しかしながら、これに限らず、例えば、端部係止部５ｅに四角断面をした穴を有する形状に構成し、そして係合部材５ｇを四角棒状にすることができる。即ち、押出し型材を使用するため、上記のようなことが容易に実現される。また、このような防音パネル５は工場で製造され、そして現地に搬送されて防音壁フレームに取付けられるものである。
【００２２】
以下、本発明の実施の形態１に係る防音パネル５の作用態様を説明する。即ち、本実施の形態１に係る防音パネル５では、上記のとおり、この防音パネル５の多数の微細な貫通孔が設けられたアルミニウム箔５ｆは、ケース５ａの背面板５ｃとの間、ケース５５ａの正面板５ｄとの間に空気層を隔てて設けられている。
【００２３】
従って、本発明の実施の形態１に係る防音パネル５によれば、従来例２に係る防音構造と同様に、空気層間に音波の共鳴現象が起こり、アルミニウム箔５ｆにあけられた多数の微細な貫通孔で激しく振動する空気に粘性作用が生じ、そして空気の粘性作用によって熱エネルギーへの変換が促進される結果、広い周波数帯域幅で十分な吸音性能が確実に発揮される。これにより、共鳴周波数の騒音の他、この周波数以外の騒音に対しても優れた吸音性能を発揮することができる。
【００２４】
また、本発明の実施の形態１に係る防音パネル５によれば、吸音部材としてアルミニウム箔５ｆを使用しているから、従来例１または２に係る防音構造と同様に、シュレッダーダスト等として処分せざるを得なかった吸音構造のグラスウール等の難リサイクル材に比較してリサイクルが容易である。
【００２５】
本発明の実施の形態２に係る防音パネルを、その模式的横断断面図の図４を参照しながら説明する。本発明の実施の形態２に係る防音パネル防音パネル６は、矩形状のケース６ａと、このケース６ａ内に収納される、後述する吸音部材とからなるアルミニウム製のものである。前記ケース６ａは、矩形状の枠部６ｂを備え、この枠部６ｂの一側に背面板６ｃを備えると共に、他側の開口側が、音波が通過し得る複数の音波通過通路Ｐａを備えた着脱自在な正面板６ｄにより覆われている。この場合、前記音波通過通路Ｐａは、直径が０．８ｍｍの貫通穴である。
【００２６】
前記吸音部材は、前記背面板６ｃとの間、前記正面板６ｄとの間、および自身同士の間に空気層を隔てて、前記ケース６ａ内の上部と下部の対応位置のそれぞれに設けられ、相対する方向に突出する平板条状の３対の貼着部材６ｅの表面に、両面テープを介して端縁が貼着され、多数の微細な貫通孔が設けられた３枚のアルミニウム箔６ｆから構成されている。この場合、アルミニウム箔６ｆは３層構成になっているが、上記実施の形態１の場合と同様に、特に３層構成に限るものではなく、仕様によって変更されるべきものである。また、前記アルミニウム箔６ｆの厚さは、何れも３０μｍである。
【００２７】
以下、本発明の上記実施の形態２に係る防音パネル６の作用態様を説明する。即ち、この防音パネル６によれば、従来例２に係る防音構造と同様に、空気に粘性作用を発生させることによって、粘性作用による空気振動の熱エネルギーへの変換が促進される結果、広い周波数帯域幅で十分な吸音性能が確実に発揮される。これにより、共鳴周波数の騒音の他、この周波数以外の騒音に対しても優れた吸音性能が発揮されるから、上記実施の形態１に係る防音パネルと同効である。
【００２８】
また、アルミニウム箔の端縁を上記形態１，２以外の後述する手段によってケースの内壁に取付けることができる。
（１）アルミニウム箔の端縁を、雄枠と雌枠とからなる嵌合式のケースの嵌合部の相対する面の間に挟着する。（実施の形態３）
（２）アルミニウム箔の端縁を、端縁にネジ穴を有する端縁取付け部材を設け、この端縁取付け部材がケースに設けられた穴に嵌入されたネジにより固定する。（実施の形態４）
（３）アルミニウム箔の端縁を、ケースの内壁に形成された横Ｍ型の挟圧形成部により挟圧する。（実施の形態５）
（４）アルミニウム箔の端縁を、ケースの相対する内壁側のそれぞれに設けられた平行な掛回し部材に掛回す。（実施の形態６）
【００２９】
本発明の上記実施の形態１乃至６に係る防音パネルおいては、吸音部材としてアルミニウム箔を用いたが、アルミニウム薄板を用いることができ、表面に繊維が貼着されてなるアルミニウム板を用いることができ、また表面に繊維が貼着されてなるアルミニウム箔を用いることもできる。
【００３０】
ところで、本発明の上記実施の形態１乃至６に係る防音パネルにおいては、防音パネルのケースの内部の長手方向に直交する向きに、複数の仕切り板を設けることにより、防音パネルの吸音効果を向上させることができるという優れた防音効果を得ることができる。
【００３１】
より詳しくは、防音対象となる音の波長の１／２より小さな間隔で仕切り板を設けることにより、この防音パネル内に侵入した音波を吸音部材と直交する方向に進行させることができるため防音パネルの吸音効果が向上する。また、防音対象となる音の波長の１／２の倍数以外の間隔で仕切り板を設けることにより、防音パネル内に侵入した音波の吸音部材に沿う方向への進行を防ぎ、吸音部材と直交する方向に進行させることができるため防音パネルの吸音効果が向上する。
【００３２】
さらに、防音対象となる複数の周波数の音に対してランダムな間隔で仕切り板を設けることにより、防音パネル内に侵入した特定周波数の音波の吸音性能の低下を防止することができるため、複数の周波数の音に対する防音パネルの吸音効果が向上する。従って、上記構成になる３種類の防音パネルのうちの何れかを、防音壁フレームの複数のパネル取付け枠のそれぞれに嵌込んで防音壁を構成することにより防音性能がより優れた防音壁を具現することができる。
【００３３】
防音パネルのケースの内部の長手方向に直交する向きに、複数の仕切り板を配設する場合には、下記のような２つの方法のうちの何れかによれば良い。
（１）ケース内に吸音部材を配設した後に、このケースの一端側から板状の仕切り板を挿入して設置する。
（２）ケース内への吸音部材の配設時に、板状の仕切り板を配設する。なお、仕切り板の材質については、金属（リサイクル性の点で好ましい）でも樹脂でも良く、特に材質に限定されるものではない。また、仕切り板の配設には、接着剤等で吸音部材に貼り付ける構成、ケースの端面の構成部材に配設し、吸音部材に接続しない構成にするというようなことが考えられる。
【実施例】
【００３４】
以下、本発明の実施の形態１に係る防音パネル５を用いた防音壁の斜入射吸音率を測定した実施例を説明する。この斜入射吸音率測定試験は、その測定試験状況説明図の図５に示すような構成になる設備により行った。即ち、完全反射面（コンクリート床）にインパルス音が一定の角度で入射したときの正反射方向の反射音と、この完全反射面に試料（防音壁）を設置したときの反射音とをそれぞれ測定し、その結果から下記式によって斜入射吸音率α（θ）を求める。但し、下記式中のＥｓ（ｆ）,Ｅｒ（ｆ）は、試料（防音壁）設置時、完全反射面の反射パルスのエネルギースペクトルである。
α（θ）＝１−Ｅｓ（ｆ）／Ｅｒ（ｆ）
なお、θは０〜４５°まで１５°毎に測定したα（θ）を算術平均して求めたものである。
【００３５】
図３に示す防音パネル（本発明の実施の形態１に係る防音パネル５）を用いた防音壁の吸音率は、その説明グラフ図の図６に示すとおり、４００〜３１５０Ｈｚの周波数帯域において７０〜９０％であって、吸音性能が極めて優れていることが分かる。
【００３６】
なお、上記実施の形態１乃至６に係る防音パネルにおいては、吸音部材を構成する金属部材の材質として、アルミニウムを用いたが、例えば鋼鈑、銅板、マグネシウム板、およびチタン板等の金属板も用いることができるから、アルミニウムに限定されるものではない。また、上記実施の形態１乃至６に係る防音パネルは、何れも本発明の具体例に過ぎないから、これらの実施の形態１乃至６によって、本発明の技術的思想の範囲が限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の形態１に係る防音パネルを用いた防音壁の正面図である。
【図２】本発明の形態１に係る防音パネルの模式的正面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る防音パネルの模式的横断断面図である。
【図５】斜入射吸音率測定試験状況説明図である。
【図６】図３に示す防音パネル（本発明の実施の形態１に係る防音パネル５）を用いた防音壁の吸音率説明グラフ図である。
【図７】従来例１に係る防音構造の斜視図である。
【図８】従来例１に係る防音構造の断面図である。
【図９】従来例２に係る防音構造の断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１…防音壁，１ａ…ガラリ
５…防音パネル，５ａ…ケース，５ｂ…枠部，５ｃ…背面板，５ｄ…正面板，５ｅ…端部係止部，５ｆ…アルミニウム箔，５ｇ…係合部材
６…防音パネル，６ａ…ケース，６ｂ…枠部，６ｃ…背面板，６ｄ…正面板，６ｅ…貼着部材，６ｆ…アルミニウム箔
ｐａ…音波通過通路
【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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【図９】
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