(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の走行路の両側方および上方を覆い、前記走行路に直交する直交断面の形状が円弧状の防音構造体と、
前記防音構造体を貫通する換気口に配設され、外側に開口する開口面を有する吸音ユニットと、
を備え、
前記直交断面における前記防音構造体の周方向の領域のうち、前記防音構造体の外部に位置する騒音観測点から前記防音構造体に接線を引いたときの接点よりも上方の領域を上部領域、前記接点よりも下方の領域を下部領域とするとき、
前記吸音ユニットを前記周方向に沿って配設した場合に前記開口面の下端である開口下端が前記上部領域に位置する当該吸音ユニットである、上部吸音ユニットが設けられることを特徴とする防音構造。
【請求項２】
前記上部吸音ユニットは、前記周方向に沿って配設される請求項１に記載の防音構造。
【請求項３】
前記吸音ユニットが複数設けられており、当該複数の吸音ユニットのすべてが前記上部吸音ユニットである請求項１または２に記載の防音構造。
【請求項４】
前記周方向に沿って配設した場合に前記開口下端が前記下部領域に位置する前記吸音ユニットである、下部吸音ユニットが設けられており、当該下部吸音ユニットは、前記開口面が前記接線に対して前記騒音観測点の反対側を向くように配設される請求項１または２に記載の防音構造。
【請求項５】
前記下部吸音ユニットが複数設けられており、少なくとも当該複数の下部吸音ユニットのうち最も下方に位置している前記下部吸音ユニットは、前記開口面が前記接線に対して前記騒音観測点の反対側を向くように配設される請求項４に記載の防音構造。
【請求項６】
前記開口面が前記接線に対して前記騒音観測点の反対側を向くように配設される前記下部吸音ユニットは、水平方向に沿って配設される請求項４または５に記載の防音構造。
【請求項７】
前記走行路が高さｈの高架であり、
前記防音構造体が、半径ｒの円弧部と、前記円弧部の両端から下方に延びる高さｂの垂直部とを有してなる場合に、
前記直交断面において、
前記円弧部の中心から前記走行路の中心までの水平方向の距離をａ、
前記走行路の中心から前記騒音観測点までの水平方向の距離をｄ、
前記騒音観測点の高さをｃ、
前記騒音観測点と前記円弧部の中心とを結ぶ線の鉛直面からの角度をα、
前記騒音観測点と前記円弧部の中心とを結ぶ線と、前記接点と前記円弧部の中心とを結ぶ線とのなす角度をβ、
前記吸音ユニットの前記開口下端と前記円弧部の中心とを結ぶ線の鉛直面からの角度をγ、
とするとき、
次式（１）〜（３）を同時に満たす前記吸音ユニットを有する請求項１ないし６のいずれか１項に記載の防音構造。
tanα＝(ｄ+ａ)/(ｈ+ｂ−ｃ)              ・・・式（１）
cosβ＝ｒ/［(ｄ+ａ)2＋(ｈ+ｂ−ｃ)2］1/2    ・・・式（２）
γ＜180−α−β                      ・・・式（３）
【請求項８】
前記吸音ユニットは前記換気口の貫通方向に複数段配置される複数の吸音体を有しており、前記複数の吸音体の間に形成される風路が、前記貫通方向に見通せないように前記複数の吸音体が配置されている請求項１ないし７のいずれか１項に記載の防音構造。
【請求項９】
前記吸音体が、前記風路に面するとともに複数の貫通孔が形成された多孔面を有する請求項８に記載の防音構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の走行路を覆うように設けられる防音構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両の走行路（道路や鉄道用軌道等）から発生する騒音が周囲に及ぼす影響が問題となっている。この種の騒音を低減するために、例えば特許文献１に示すような騒音の低減構造が採用されることがある。これは、掘割道路の開口に設けられる防音構造であり、吸音板を例えば上下２段に千鳥配置することによって、騒音が直接開口を抜け出ることを抑制し、騒音の低減を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−８３３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の防音構造は、掘割道路の上部、すなわち周辺の地面とほぼ同じ高さに設けられるものであり、周辺の地面近傍に設定される騒音観測点から開口部が見通せる構造となっていた。このため、騒音観測点における騒音を十分に低減するために、道路の側方に別途遮音壁を設ける必要があった。また、遮音壁を設置したとしても、遮音壁よりも高い建築物等が周辺に存在する場合には、上方に抜ける騒音が問題となるため、他の防音対策が必要となる場合があった。
【０００５】
そこで、車両の走行路からの騒音をより確実に低減するために、走行路を覆うように防音構造体を設置することが考えられる。しかし、そうすると、防音構造体の内部で空気が滞留しやすく衛生的に好ましくないため、このような防音構造体には一般的に換気口が設けられる。このとき、換気口から外部に漏れる騒音を低減するため、換気口に吸音ユニットが設けられることがあるが、騒音観測点と吸音ユニットとの相対位置によっては、騒音観測点における騒音を十分に低減できない場合があった。
【０００６】
そこで、本発明は、車両の走行路を覆う防音構造体を有する防音構造において、防音構造体の外部に位置する騒音観測点での騒音低減効果を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明は、車両の走行路の両側方および上方を覆い、前記走行路に直交する直交断面の形状が円弧状の防音構造体と、前記防音構造体を貫通する換気口に配設され、外側に開口する開口面を有する吸音ユニットと、を備え、前記直交断面における前記防音構造体の周方向の領域のうち、前記防音構造体の外部に位置する騒音観測点から前記防音構造体に接線を引いたときの接点よりも上方の領域を上部領域、前記接点よりも下方の領域を下部領域とするとき、前記吸音ユニットを前記周方向に沿って配設した場合に前記開口面の下端である開口下端が前記上部領域に位置する当該吸音ユニットである、上部吸音ユニットが設けられることを特徴とする。                                                                       
【発明の効果】
【０００８】
本発明にかかる防音構造で設けられる上部吸音ユニットは、円弧状の防音構造体の周方向に沿って配設した場合の開口面の下端（開口下端）が、騒音観測点から防音構造体に接線を引いたときの接点よりも上方の上部領域に位置する。このような上部吸音ユニットの開口面は騒音観測点から見通しにくく、当該吸音ユニットの開口面から漏れた騒音は、騒音観測点に至るまでに回折効果により大きく減衰する。よって、本発明によれば、騒音観測点での騒音低減効果を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明にかかる防音構造の第１実施形態を示す断面図である。
【図２】防音構造の上面図である。
【図３】吸音ユニットの詳細を示す断面図である。
【図４】吸音体の詳細を示す断面図である。
【図５】上部吸音ユニットを周方向に沿って配設した場合の断面図である。
【図６】本発明にかかる防音構造の第２実施形態を示す断面図である。
【図７Ａ】下部吸音ユニットを周方向に沿って配設した場合の断面図である。
【図７Ｂ】下部吸音ユニットの配設形態の変形例を示す断面図である。
【図７Ｃ】下部吸音ユニットの配設形態の変形例を示す断面図である。
【図８】実施例における防音構造と騒音観測点との位置関係を示す断面図である。
【図９】実施例で求めた騒音レベルを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明にかかる防音構造の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本発明の防音構造は、車両の走行路を覆うように設けられるものであり、走行路とは、例えば自動車用の道路、あるいは鉄道用の軌道等を含むものである。以下の第１、第２実施形態では、鉄道の軌道の周囲に設けられた防音構造について説明する。
【００１１】
［第１実施形態］
（防音構造）
図１は、本発明にかかる防音構造の第１実施形態を示す断面図であり、軌道Ｔの延設方向に直交する断面（以下、単に「断面」という）における形状を示している。防音構造１は、走行路Ｔを覆う防音構造体１０と、防音構造体１０に形成された換気口１１に設けられる換気構造２０とを有して構成される。
【００１２】
（防音構造体）
防音構造体１０は、軌道Ｔの両側方および上方を覆うように、軌道Ｔに沿って延設されており、断面における形状が円弧状となっている。断面で見ると、図１に示すように、防音構造体１０を貫通する換気口１１が、防音構造体１０の中心面Ｃに関して対称となるように、周方向の中央（防音構造体１０の頂部）に１つと、その左右両側に１つずつの計３つ形成されている。各換気口１１には、換気構造２０が配設されている。
【００１３】
図２は、防音構造の上面図である。なお、当図では換気構造２０の図示は省略している。上から見ると、防音構造体１０に形成された換気口１１は矩形状となっている。また、換気口１１は、防音構造体１０の延設方向にも複数配置されており、上から見た場合に全体として２次元的に配置されている。
【００１４】
（換気構造）
図１に戻って説明すると、各換気口１１に設けられる換気構造２０は、防音構造体１０の外部に漏れる騒音を低減するための吸音ユニット３０と、吸音ユニット３０を防音構造体１０に取り付けるための支持部材４０とを有して構成される。各換気口１１には、吸音ユニット３０が２つずつ設けられており、２つの吸音ユニット３０が一体となって支持部材４０に支持されている。
【００１５】
（吸音ユニット）
図３は、吸音ユニットの詳細を示す断面図である。吸音ユニット３０は、直方体状の筐体３１の内面に、４つの吸音体３２が左右対称に取り付けられて構成されている。筐体３１は、図３における上下面が開放され、残る四側面に側壁を有する形状となっている。
【００１６】
ここで、吸音ユニット３０は、図３の下側を防音構造体１０の内側に向け、図３の上側を防音構造体１０の外側に向けた状態で、換気口１１に配設される。つまり、吸音ユニット３０を換気口１１に配設した状態では、図３の上下方向は換気口１１の貫通方向に一致する。
【００１７】
吸音体３２は、貫通方向に２段、さらに各段においては、貫通方向と直交する方向（以下、「配列方向」と称する）に２つずつ並べられている。貫通方向の内側の段（図３において下段）に属する吸音体３２Ａ、３２Ｂは、配列方向の中央部に互いに隣接した状態で配置されている。かかる配置により、吸音体３２Ａの左面と筐体３１の左面との間に開口面３１ａが形成されるとともに、吸音体３２Ｂの右面と筐体３１の右面との間に開口面３１ｂが形成される。そして、吸音体３２Ａ、３２Ｂの下面および開口面３１ａ、３１ｂは、防音構造体１０で覆われた空間に面することになる。
【００１８】
一方、貫通方向の外側の段（図３において上段）に属する吸音体３２Ｃ、３２Ｄについては、吸音体３２Ｃの左面が筐体３１の左面に接した状態で取り付けられ、吸音体３２Ｄの右面が筐体３１の右面に接した状態で取り付けられる。その結果、吸音体３２Ｃの右面と吸音体３２Ｄの左面との間に、貫通方向の外側に向かって開放された開口面３１ｃが形成される。以下では、貫通方向の内側に開口する開口面３１ａ、３１ｂを内側開口面３１ａ、３１ｂと称し、外側に開口する開口面３１ｃを外側開口面３１ｃと称する。
【００１９】
上述のように構成された吸音ユニット３０では、各吸音体３２の表面および筐体１１の内面との間に風路Ｗ１、Ｗ２が形成される。風路Ｗ１は、左側の内側開口面３１ａから上方に向かったあと、右方に折れて外側開口面３１ｃに至る。また、風路Ｗ２は、右側の内側開口面３１ｂから上方に向かったあと、左方に折れて外側開口面３１ｃに至る。なお、図３に記載の風路Ｗ１、Ｗ２の矢印の向きは、防音構造体１０の内側から外側に向かう方向となっているが、内外の圧力差によっては、当然ながら防音構造体１０の外側から内側に向かって空気が流動することもある。
【００２０】
このように形成された風路Ｗ１、Ｗ２は、断面においてジグザグ状に形成されているため、騒音が風路Ｗ１、Ｗ２内を伝播する際に減衰しやすく、外部に漏れる騒音を低減することができる。特に、吸音ユニット３０においては、内側開口面３１ａと吸音体３２Ｃとが配列方向において重複し、内側開口面３１ｂと吸音体３２Ｄとが配列方向において重複し、さらに外側開口面３１ｃと吸音体３２Ａ、３２Ｂとが配列方向において重複している。つまり、内側開口面３１ａ、３１ｂ、３１ｃのいずれもが、いずれかの吸音体３２と貫通方向において対向する配置構成となっている。このため、風路Ｗ１、Ｗ２が貫通方向には見通せないようになっており、風路Ｗ１、Ｗ２を通じて外部に漏れる騒音には大きな回折効果が作用し、騒音を一層低減できるものとなっている。
【００２１】
（吸音体）
図４は、吸音体の詳細を示す断面図である。なお、図４に示す吸音体３２は、図３に示す吸音体３２Ｃに対応するものであるが、他の吸音体３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｄについても向きが異なる以外は同様の構成となっている。
【００２２】
吸音体３２は、断面が矩形状の枠体３３と、枠体３３内に配設される多孔板３４、３５とを有する。枠体３３を構成する面のうち、下面および右面が風路Ｗ１に面しているが、面積のより大きい下面に多数の貫通孔３３ｂが形成されており、この下面が多孔面３３ａとして機能する。枠体３３内には、多孔面３３ａと略平行となるように多孔板３４、３５が設けられており、多孔面３３ａと同様に、多数の貫通孔３４ａ、３５ａがそれぞれ形成されている。このように、多孔面３３ａに加えて、多孔板３４、３５を設けることにより、吸音体３２による吸音効果の一層の向上を図っている。なお、風路Ｗ１に面する下面と右面のうち、面積のより小さな右面に多数の貫通孔を形成し、多孔面として機能させることも可能である。
【００２３】
ここで、図４に示した吸音体３２に代えて、繊維状の吸音材を用いた吸音体を採用することも可能である。しかしながら、例えば、軌道Ｔを走行する鉄道が高速であり、吸音ユニット３０に大きな圧力差が繰り返し作用するような場合には、その衝撃で繊維状の吸音材が飛散してしまうおそれがある。このような場合に、図４の吸音体３２では、複数の多孔板３４、３５を設けることで十分な吸音性能を確保しており、繊維状の吸音材を用いる必要がないので、吸音材の飛散という問題を回避することができる。
【００２４】
また、吸音体３２（枠体３３）の角部のうち、風路Ｗ１、Ｗ２に面する角部４１〜４８（図３参照）が断面円弧状となるようにＲ加工を施している。このように、風路Ｗ１、Ｗ２に面する角部４１〜４８にＲ加工を施すことで、角部４１〜４８における圧力損失が低減され、換気構造２０における換気量の向上が可能となる。なお、角部４１〜４８のすべてにＲ加工を施すことは必須ではなく、角部４１〜４８のうち少なくとも１つの角部にＲ加工を施してもよい。また、Ｒ加工に代えて、面取り加工を施すことでも同様の効果が得られる。
【００２５】
（吸音ユニットの配設形態）
次に、図１に戻って、吸音ユニット３０の配設形態について説明する。ここでは、前提として、防音構造体１０の外部に位置する騒音観測点Ｐから円弧状の防音構造体１０に接線Ｌを引いたときの接点Ｑが分かっているものとする。以下の説明では、断面における防音構造体１０の周方向の領域のうち、接点Ｑよりも上方の領域を上部領域Ｒ１、接点Ｑよりも下方の領域を下部領域Ｒ２と称する。
【００２６】
本実施形態では、すべての吸音ユニット３０が、防音構造体１０の周方向に沿って配設した場合に、外側開口面３１ｃ（図３参照）の下端である開口下端Ｓが上部領域Ｒ１に位置する上部吸音ユニットとして構成されている。
【００２７】
図５は、上部吸音ユニットを周方向に沿って配設した場合の断面図である。図５に示すように、「周方向に沿って配設する」とは、吸音ユニット３０の周方向における中心線Ｍ（複数の吸音ユニット３０を一体化している場合にはその中心線）が防音構造体１０と直角に交わるときに、その交点（接点）における防音構造体１０上の接線方向に対して、外側開口面３１ｃが平行となるように配設することをいう。
【００２８】
なお、複数の吸音ユニット３０を一体化している場合には、最も下方に位置する吸音ユニット３０の開口下端Ｓが上部領域Ｒ１に位置するかどうかによって判断すればよい。また、防音構造体１０の頂部に配設された吸音ユニット３０については、外側開口面３１ｃが水平なので開口下端Ｓが規定できないが、この場合には外側開口面３１ｃの各点が開口下端Ｓになると考え、当該吸音ユニット３０を上部吸音ユニット３０とみなす。
【００２９】
本実施形態では、すべての上部吸音ユニット３０が、周方向に沿って配設されている。このため、図５に示すように、外側開口面３１ｃは接線Ｌに対して騒音観測点Ｐの反対側を向くことになり、騒音観測点Ｐからは外側開口面３１ｃを見通すことができない。したがって、上部吸音ユニット３０の外側開口面３１ｃから漏れた騒音は、騒音観測点Ｐに至るまでに回折効果により大きく減衰し、騒音観測点Ｐでの騒音低減効果を向上させることができる。
【００３０】
特に、本実施形態のように、吸音ユニット３０が複数設けられている場合に、そのすべてが上部領域Ｒ１に配設され、上部吸音ユニット３０として構成されていると、すべての吸音ユニット３０から漏れる騒音に対して回折効果が大きくなり、上記騒音低減効果がより顕著となる。また、防音構造体１０の頂部に近いほど、騒音観測点Ｐからの見通しが一層悪くなり回折効果が大きくなるので、本実施形態のように防音構造体１０の頂部に吸音ユニット３０を配設することで、効果的に騒音を低減することができる。
【００３１】
ここで、吸音ユニット３０は換気構造２０の構成部材であり、風路Ｗ１、Ｗ２（図３参照）を介して換気を行うユニットでもある。本実施形態のように、上部領域Ｒ１に換気構造２０を設けるだけで十分な換気量を確保できれば問題ないが、これだけでは換気量が不十分となる場合もある。その場合には、下部領域Ｒ２にも換気口１１を形成し、換気構造２０を設ける必要がある。このとき、次の第２実施形態で説明するように、下部領域Ｒ２に配設される吸音ユニット３０の配設形態を工夫することで、騒音観測点Ｐにおける騒音低減効果を向上させることができる。
【００３２】
［第２実施形態］
図６は、本発明にかかる防音構造の第２実施形態を示す断面図である。第２実施形態が第１実施形態と主に異なる点は、吸音ユニット３０を周方向に沿って配設した場合に、開口下端Ｓが下部領域Ｒ２に位置する「下部吸音ユニット」が設けられている点である。なお、第１実施形態と同様の構成要素について、同じ番号を付し、その説明を省略する。
【００３３】
本実施形態では、換気口１１が、防音構造体１０の中心面Ｃに関して対称となるように、左右両側に３つずつの計６つ形成されており、各換気口１１には吸音ユニット３０が配設さている。図中右側について言うと、最も頂部に近い開口部１１Ａには２つの吸音ユニット３０Ａが一体化されて配設されており、次に頂部に近い開口部１１Ｂには１つの吸音ユニット３０Ｂが配設されており、最も頂部から遠い開口部１１Ｃには１つの吸音ユニット３０Ｃが配設されている。
【００３４】
吸音ユニット３０Ａは、防音構造体１０の周方向に沿って配設した場合に、開口下端Ｓが上部領域Ｒ１に位置する上部吸音ユニットとして構成されている。また、吸音ユニット３０Ｂ、３０Ｃは、防音構造体１０の周方向に沿って配設した場合に、開口下端Ｓが下部領域Ｒ２に位置する下部吸音ユニットとして構成されている。なお、吸音ユニット３０Ｃについては、後で説明するように水平方向に沿って配設されているが、開口下端Ｓが上部領域Ｒ１に位置するか下部領域Ｒ２に位置するかの判断に際しては、図６で点線で示すように、周方向に沿って配設した場合に基づいて判断する。
【００３５】
第１実施形態で説明したように、上部吸音ユニット３０Ａについては、周方向に沿って配設することで、外側開口面３１ｃが接線Ｌに対して騒音観測点Ｐの反対側を向くことになり（図５参照）、騒音観測点Ｐから外側開口面３１ｃを見通すことができない。したがって、上部吸音ユニット３０Ａの外側開口面３１ｃから漏れた騒音は、騒音観測点Ｐに至るまでに回折効果により大きく減衰する。
【００３６】
図７Ａは、下部吸音ユニットを周方向に沿って配設した場合の断面図である。図７Ａに示すとおり、下部吸音ユニット３０Ｂ、３０Ｃについては、周方向に沿って配設すると、外側開口面３１ｃが接線Ｌに対して騒音観測点Ｐの側を向くことになり、騒音観測点Ｐから外側開口面３１ｃを見通すことができてしまう。このため、下部吸音ユニット３０Ｂ、３０Ｃが周方向に沿って配置された場合、外側開口面３１ｃから漏れた騒音に対して大きな回折効果は期待できない。
【００３７】
そこで、本実施形態では、図６に示すように、最も下方に配設される下部吸音ユニット３０Ｃを水平方向に沿って配設することで、下部吸音ユニット３０Ｂ、３０Ｃからの騒音を効果的に低減している。なお、下部吸音ユニット３０Ｃを水平に支持する支持部材４０は、防音構造体１０から上方に突出した煙突のような形状を有しており、下部吸音ユニット３０Ｃと防音構造体１０との間には隙間が生じないように構成されている。
【００３８】
まず、下部吸音ユニット３０Ｃについては、下部吸音ユニット３０Ｃ自体を水平方向に沿って配設することにより、外側開口面３１ｃを騒音観測点Ｐから見通すことができなくなる。このため、下部吸音ユニット３０Ｃの外側開口面３１ｃから漏れた騒音は、騒音観測点Ｐに至るまでに回折効果により大きく減衰することになる。
【００３９】
次に、下部吸音ユニット３０Ｂについては、下部吸音ユニット３０Ｃを水平方向に沿って配設することにより、下部吸音ユニット３０Ｂの外側開口面３１ｃを騒音観測点Ｐから見通しにくくすることができる。このため、下部吸音ユニット３０Ｂの外側開口面３１ｃから漏れた騒音についても、騒音観測点Ｐに至るまでの回折効果を大きくすることができる。なお、上部吸音ユニット３０Ａから漏れる騒音についても、同様の効果が期待できる。
【００４０】
図７Ｂおよび図７Ｃは、下部吸音ユニットの配設形態の変形例を示す断面図である。これらの図に示すように、下部吸音ユニット３０Ｃの配設形態は、水平方向に沿うものに限定されない。
【００４１】
図７Ｂに示した変形例では、水平方向に沿って配設した場合ほどではないが、下部吸音ユニット３０Ｃの外側開口面３１ｃが、接線Ｌに対して騒音観測点Ｐの反対側を向くように配設されているので、外側開口面３１ｃを騒音観測点Ｐから見通すことができなくなる。このため、下部吸音ユニット３０Ｃの外側開口面３１ｃから漏れた騒音に対して大きな回折効果が作用する。
【００４２】
また、図７Ｃに示した変形例では、水平方向に沿って配設した場合を超えて、下部吸音ユニット３０Ｃの外側開口面３１ｃが、接線Ｌに対して騒音観測点Ｐの反対側を向くように配設されているので、外側開口面３１ｃの騒音観測点Ｐからの見通しが一層悪くなる。このため、下部吸音ユニット３０Ｃの外側開口面３１ｃから漏れた騒音に対して一層大きな回折効果が作用する。
【００４３】
また、図７Ｂ、図７Ｃいずれの場合においても、下部吸音ユニット３０Ｃの外側開口面３１ｃが接線Ｌに対して騒音観測点Ｐの反対側を向くように傾けて配設することで、下部吸音ユニット３０Ｃを周方向に沿って配設した場合（図７Ａの場合）よりも、下部吸音ユニット３０Ｂの外側開口面３１ｃを騒音観測点Ｐから見通しにくくすることができる。このため、下部吸音ユニット３０Ｂの外側開口面３１ｃから漏れた騒音についても、騒音観測点Ｐに至るまでの回折効果を大きくすることができる。
【００４４】
以上のように、複数（ここでは２つ）の下部吸音ユニット３０Ｂ、３０Ｃが配設される場合には、少なくとも最も下方に位置する下部吸音ユニット３０Ｃを、その外側開口面３１ｃが接線Ｌに対して騒音観測点Ｐの反対側を向くように配設すればよい。こうすることで、下部吸音ユニット３０Ｃから漏れる騒音に対する回折効果が大きくなるだけでなく、最も下方に位置する下部吸音ユニット３０Ｃよりも上方に位置する他の下部吸音ユニット３０Ｂから漏れる騒音に対しても回折効果を大きくすることができるので、騒音観測点Ｐでの騒音低減効果を向上させることが可能となる。
【００４５】
なお、下部吸音ユニット３０が複数配設されている場合に、最も下方に位置する下部吸音ユニット３０のみならず、他の下部吸音ユニット３０についても、その外側開口面３１ｃが接線Ｌに対して騒音観測点Ｐの反対側を向くように配設してもよい。こうすることで、より確実に騒音低減効果を向上させることができる。また、下部吸音ユニット３０が単数の場合には、その下部吸音ユニット３０を、その外側開口面３１ｃが接線Ｌに対して騒音観測点Ｐの反対側を向くように配設すればよい。
【００４６】
［実施例］
図８は、実施例における防音構造と騒音観測点との位置関係を示す断面図である。本実施例では、図８に示すように、走行路として高さｈの高架式の軌道を想定しており、防音構造体１０は、半径ｒの半円となっている円弧部１０ａと、円弧部１０ａの両端から下方に延びる高さｂの垂直部１０ｂとを有して構成されている。また、円弧部１０ａの中心Ｏから騒音観測点Ｐ側の軌道中心までの水平方向の距離をａ、当該軌道中心から騒音観測点Ｐまでの水平方向の距離をｄ、騒音観測点Ｐの地面からの高さをｃとする。
【００４７】
さらに、騒音観測点Ｐから円弧部１０ａに接線を引いたときの接点Ｑと円弧部１０ａの中心Ｏとを結ぶ線の鉛直面からの角度をγ１、騒音観測点Ｐと円弧部１０ａの中心Ｏとを結ぶ線の鉛直面からの角度をα、騒音観測点Ｐと円弧部１０ａの中心Ｏとを結ぶ線と、接点Ｑと円弧部１０ａの中心Ｏとを結ぶ線とのなす角度をβとする。
【００４８】
ここで、α、βは以下の式を満たす。
tanα＝(ｄ+ａ)/(ｈ+ｂ−ｃ)              ・・・式（１）
cosβ＝ｒ/［(ｄ+ａ)2＋(ｈ+ｂ−ｃ)2］1/2    ・・・式（２）
そして、吸音ユニット３０の開口下端Ｓと円弧部１０ａの中心Ｏとを結ぶ線の鉛直面からの角度γ（以下、「吸音ユニット３０の角度γ」と称する）が、図８に示すように、γ１と等しい場合、
γ＝γ１＝１８０−α―β
となる。よって、
γ＜１８０−α―β                      ・・・式（３）
を満たす吸音ユニット３０は、開口下端Ｓが上部領域Ｒ１に位置する上部吸音ユニット３０であるということになる。
【００４９】
つまり、上記式（１）〜（３）を同時に満たす吸音ユニット３０を設けることで、上部領域Ｒ１に配設された上部吸音ユニット３０が必ず存在することになる。このように、外側開口面３１ｃが騒音観測点Ｐから見通しにくい上部吸音ユニット３０を必ず設けるようにすることで、防音構造１による騒音低減を効果的に実現することができる。
【００５０】
以下、実施例での検証結果について説明する。本実施例では、図８の騒音観測点Ｐは、環境基準に定められたものを想定し、その位置はｃ＝１．２［ｍ］、ｄ＝２５［ｍ］とした。また、吸音ユニット３０の配設形態は、図６に示した配設形態と同様とした。より詳細には、各吸音ユニット３０の角度γは、上から順番に１段目の吸音ユニット３０Ａ（左側のもの）で１４°、２段目の吸音ユニット３０Ａ（右側のもの）で２２°、３段目の吸音ユニット３０Ｂで３４°、４段目の吸音ユニット３０Ｃで４５°とした。そして、接点Ｑの鉛直面からの角度γ１は３３°であり、１段目および２段目の吸音ユニット３０Ａが式（１）〜（３）を同時に満たす上部吸音ユニットとして構成されており、３段目の吸音ユニット３０Ｂおよび４段目の吸音ユニット３０Ｃが式（１）〜（３）を同時に満たさない下部吸音ユニットとして構成されている。
【００５１】
表１は、本実施例で設定したケースＸ〜Ｚでの吸音ユニット３０の設置状況をまとめたものである。ケースＸ〜Ｚのすべてについて、すべての吸音ユニット３０を周方向に沿って配設した場合の模型実験およびシミュレーションを行った。さらに、ケースＹについては３段目の下部吸音ユニット３０Ｂのみを水平方向に沿って配設した場合のシミュレーションを行い、ケースＺについては４段目の下部吸音ユニット３０Ｃのみを水平方向に沿って配設した場合の模型実験およびシミュレーションを行った。
【表１】
0006712475.tif 000002
【００５２】
図９は、実施例で求めた騒音レベルを示すグラフである。黒塗りで示した結果は、すべての吸音ユニット３０を周方向に沿って配設した場合を示し、白抜きで示した結果は、ケースＹで３段目の吸音ユニット３０Ｂを水平方向に沿って配設した場合、およびケースＺで４段目の吸音ユニット３０Ｃを水平方向に沿って配設した場合を示す。ここでは、環境基準で規定されている２５ｍ点騒音レベルを求めた。なお、図９では目標とする騒音レベルである目標値Ａに対する差分を示している。
【００５３】
上部吸音ユニット３０Ａのみを配設したケースＸでは、実験値および計算値ともに目標値Ａを下回っている。すでに説明したように、周方向に沿って配設された上部吸音ユニット３０Ａの外側開口面３１ｃは、接線Ｌに対して騒音観測点Ｐの反対側を向くことになり（図５参照）、騒音観測点Ｐからは外側開口面３１ｃを見通すことができない。その結果、上部吸音ユニット３０Ａの外側開口面３１ｃから漏れた騒音が回折効果により大きく減衰し、騒音観測点Ｐにおいて目標値Ａを下回る騒音レベルになったと考えられる。
【００５４】
一方、上部吸音ユニット３０Ａに加えて、下部吸音ユニット３０Ｂを配設したケースＹ、および下部吸音ユニット３０Ｂ、３０Ｃを配設したケースＺについては、すべての吸音ユニット３０を周方向に沿って配設した場合、実験値および計算値ともに目標値Ａを上回っている。すでに説明したように、周方向に沿って配設された下部吸音ユニット３０Ｂ、３０Ｃの外側開口面３１ｃは、接線Ｌに対して騒音観測点Ｐの側を向くことになり（図７Ａ参照）、騒音観測点Ｐから外側開口面３１ｃを見通すことができてしまう。その結果、下部吸音ユニット３０Ｂ、３０Ｃの外側開口面３１ｃから漏れた騒音に対しては回折効果があまり作用せず、騒音観測点Ｐにおいて目標値Ａを上回る騒音レベルになったと考えられる。
【００５５】
ところが、ケースＹにおいて唯一の下部吸音ユニット３０Ｂを水平方向に沿って配設した場合、およびケースＺにおいて最も下方に位置する下部吸音ユニット３０Ｃを水平方向に沿って配設した場合には、騒音レベルが目標値Ａを下回るようになる。このときの騒音レベルは、ケースＸの場合と同程度となっており、換気量の確保のために上部領域Ｒ１だけでなく下部領域Ｒ２に換気構造２０（吸音ユニット３０）を設ける場合でも、下部領域Ｒ２に設けられた下部吸音ユニット３０を水平方向に沿って配設することにより、換気量の確保と騒音の低減との両立が可能であることが示された。
【００５６】
なお、下部吸音ユニット３０を水平方向に沿って配設する代わりに、図７Ｂや図７Ｃの各図に示すように配設しても、同様の騒音低減効果が期待できることはすでに説明したとおりである。また、ケースＺにおいて下部吸音ユニット３０Ｃに加えて下部吸音ユニット３０Ｂを、水平方向に沿って配設したり、図７Ｂや図７Ｃの各図に示すように配設したりしてもよい。
【００５７】
［その他の実施形態］
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上記実施形態の要素を適宜組み合わせまたは種々の変更を加えることが可能である。
【００５８】
例えば、上記実施形態では、上部領域Ｒ１に配設された上部吸音ユニット３０については、防音構造体１０の周方向に沿って配設するものとしたが、これに限定されない。すなわち、上部吸音ユニット３０の外側開口面３１ｃが接線Ｌに対して騒音観測点Ｐの反対側を向くのであれば、水平方向に沿って配設してもよいし、図７Ｂや図７Ｃに示すように配設してもよい。
【００５９】
また、防音構造体１０の断面形状は、真円の一部を構成する厳密な円弧を有するものに限定されず、楕円の一部等の円弧に類似する湾曲した曲線を有する形状であってもよい。また、防音構造体１０に形成される換気口１１の位置や個数、各換気口１１に設ける吸音ユニット３０の個数等は適宜変更が可能であるし、吸音ユニット３０における吸音体３２の配置形態も適宜変更可能である。また、風路Ｗ１、Ｗ２の断面形状も図３に示したものに限定されず、吸音体３２の配置形態の変更に伴って、当然他の断面形状をとることが可能である。例えば、図３に示した吸音ユニット３０において、吸音体３２Ａ、３２Ｂを外側に配置し、吸音体３２Ｃ、３２Ｄを内側に配置するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６０】
１０        防音構造体
１０ａ      円弧部
１０ｂ      垂直部
１１        換気口
３０        吸音ユニット
３１ｃ      外側開口面（開口面）
３２        吸音体
３３ａ      多孔面
３３ｂ      貫通孔
Ｐ          騒音観測点
Ｌ          接線
Ｑ          接点
Ｒ１        上部領域
Ｒ２        下部領域
Ｓ          開口下端
Ｔ          軌道（走行路）
Ｗ１、Ｗ２  風路
【図１】
0006712475.tif 000003
【図２】
0006712475.tif 000004
【図３】
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【図４】
0006712475.tif 000006
【図５】
0006712475.tif 000007
【図６】
0006712475.tif 000008
【図７Ａ】
0006712475.tif 000009
【図７Ｂ】
0006712475.tif 000010
【図７Ｃ】
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【図８】
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【図９】
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