(57)【要約】      （修正有）【課題】透光性、透視性とともに騒音防止効果を向上させることができる透光性防音板および防音壁を提供する。【解決手段】本発明の透光性防音板は、透光性膜材２を、表裏に連通する多数の開口部３１、３１を設けた２枚の透光性開口平板３、３で挟んで積層した積層体からなる透光性吸音材４と、背後空間を隔てて透光性遮音材とをパネル枠材に配設する。そして、透光性開口平板３としては、ポリカーボネートなど透光性のある合成樹脂平板を用い、開口率は、２０％以上、４０％未満に、また隣の開口部との縁間距離が３ｍｍ以上なるよう設定する。２枚の透光性開口平板３は、開口部の形状、寸法、ピッチを実質的に同一条件とし、その中心軸３１ａ、３１ｂを一致させて、２枚の透光性開口平板３の開口部３１を重ね合わせた状態にする。【選択図】  図１
2005155318.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１枚または複数枚の透光性膜材と、表裏に連通する多数の開口部を設けた２枚の透光性開口平板とを積層した積層体の少なくとも１組の積層体からなる透光性吸音材と、背後空間を隔てて透光性遮音材とをパネル枠材に配設した透光性防音板であって、前記２枚の透光性開口平板の開口率が２０％以上、４０％未満であって、隣接する開口間の縁間間隔が３ｍｍ以上のものとし、かつその２枚の透光性開口平板の開口部を重ね合わせた状態で前記透光性膜材の１枚を挟むように積層したものであることを特徴とする透光性防音板。
【請求項２】
重ね合わせた前記２枚の透光性開口平板の開口部の重なり代が開口部面積の５％以上である請求項１に記載の透光性防音板。
【請求項３】
前記開口部の重なり代が開口部面積の１０％以上である請求項２に記載の透光性防音板。
【請求項４】
前記開口部の重なり代が実質的に開口部面積の１００％である請求項３に記載の透光性防音板。
【請求項５】
前記２枚の透光性開口平板の開口率を実質的に等しいものとした請求項１〜４に記載の透光性防音板。
【請求項６】
前記した積層された２枚の透光性開口平板が、同一開口パターンに形成された２枚の透光性開口平板のうち１枚を表裏反転させて、開口部の重なり代が１０％以上１００％未満となるよう積層したものである請求項１〜３に記載の透光性防音板。
【請求項７】
請求項１〜６に記載の透光性防音板を、その透光性吸音材を対象音源側に向けて配列したことを特徴とする防音壁。
【請求項８】
前記透光性防音板のうち、少なくとも対象音源側の透光性開口平板表面および透光性膜材表面と、対象音源の反対側の透光性遮音材の少なくとも表面に、汚れ防止のための光触媒機能を付与した請求項７記載の防音壁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車道路など騒音を発生する路線に沿って設置される透光性防音板および防音壁の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、防音壁には、金属製の箱形枠にグラスウールなど吸音材を音源側に配置した遮音板を設置した非透光性防音壁、あるいは、ポリカーボネイトなど透明プラスチック板を用いた透光性防音壁が実用化されている。そして、前者は、吸音性、遮音性に優れているものの日照や視界を妨げるという問題があり、後者は、吸音性がほとんどないので騒音低減効果に問題があった。
【０００３】
このような問題に対処するため、次のような防音部材を提案している。それは、図４に示すように、６〜２０００μｍのフッ素樹脂系透光性膜材１１（図では、描写上の都合により非透明物として表示されている）を、その両側をエキスバンドメタルのような開口率４０％以上の多孔板１２、１２で挟んで形成した透光性吸音材と、透光性プラスチック遮音板を空間を隔てて並列させてパネル枠材に組み込んだ透光性防音板である。（特許文献１を参照のこと）。
【特許文献１】特開２０００−３０３４１２号公報：段落（０００７）（０００８）（０００９）（００１０）（００１２）の記載。
【０００４】
この透光性防音板では、網状エキスバンドメタルなど多孔板１２の開口率を４０％以上として高い吸音性を得ようとするものの、非透光性部分が最大６０％は存在するので透光性や透視性が必ずしも十分とはいえない場合があった。また、網状エキスバンドメタルなどは剛性に乏しいため、パネル化した場合、一様に平坦な表面が得られ難く凹凸の歪みが発生するため、外観上に問題があった。
【０００５】
さらに、透光性を改善するため、開口率を大きく設定しようとすると、網状エキスバンドメタルなどの湾曲や歪みがさらに大きくなって、間に挟んだ透光性膜材との接触状態を前面にわたって均等に維持することができないため、入射音波による膜材の振動と、膜材とエキスバンドメタルとの摩擦によるエネルギー吸収が不十分となり、かえって所定の吸音性能が発揮できないという問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、さらに透光性、透視性を大きくすることができるとともに、吸音性、遮音性を備えた透光性防音板および防音壁を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の問題は、１枚または複数枚の透光性膜材と、表裏に連通する多数の開口部を設けた２枚の透光性開口平板とを積層した積層体の少なくとも１組の積層体からなる透光性吸音材と、背後空間を隔てて透光性遮音材とをパネル枠材に配設した透光性防音板であって、前記２枚の透光性開口平板の開口率が２０％以上、４０％未満であって、隣接する開口間の縁間間隔が３ｍｍ以上のものとし、かつその２枚の透光性開口平板の開口部を重ね合わせた状態で前記透光性膜材の１枚を挟むように積層したものであることを特徴とする本発明の透光性防音板によって解決することができる。
【０００８】
この本発明の透光性防音板では、重ね合わせた前記２枚の透光性開口平板の開口部の重なり代が開口部面積の５％以上であるのが好ましく、さらには、同じく重なり代が開口部面積の１０％以上であるのがより好ましい。なお、前記開口部の重なり代が実質的に開口部面積の１００％であるのもよい。そして、前記２枚の透光性開口平板の開口パターンを同一として開口率を実質的に等しいものとするのも好ましい。
【０００９】
また、前記した積層された２枚の透光性開口平板が、同一開口パターンに形成された２枚の透光性開口平板のうち１枚を表裏反転させて、開口部の重なり代が１０％以上１００％未満となるよう積層することが好ましいものである。
【００１０】
また、前記した透光性防音板を、その透光性吸音材を対象音源側に向けて配列したことを特徴とする本発明の防音壁によっても解決することができる。
この防音壁は、前記透光性防音板のうち、少なくとも対象音源側の透光性開口平板表面および透光性膜材表面と、対象音源の反対側の透光性遮音材の少なくとも表面に、汚れ防止のための光触媒機能を付与したものが好ましい。
【００１１】
本発明における透光性という用語は、光エネルギーが透過するという広義の意味の他、景色などの映像を透視できるという狭義の透視性をも意味する用語として用いている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の透光性防音板および防音壁の効果は次の通りである。よって本発明は、従来の問題点を解消した透光性防音板および防音壁として、実用的価値はきわめて大なるものがある。
１）透光性向上効果：透光性防音板を構成する吸音材の膜材、開口平板、および遮音材を透光性素材によって形成するので、透光性が従来比１．５倍〜２倍に向上する。例えば光線透過率では、開口率５０〜８０％のエキスパンドメタルタイプの２８〜４１％に対して、本発明は開口率３５％でも７０〜８０％に達する。
【００１３】
２）音響性能向上効果：透光性吸音材は２枚の透光性開口平板の開口部の重なり代が５％以上、好ましくは１０％以上となるよう積層しており、かつ非開口部と透光性膜材の接触部が十分有効に確保されているため、吸音材の開口に音波が入射すると、開口に露出した膜材が振動するとともにその周辺において均質に接触している膜材と開口平板の非開口部との摩擦が十分に行われてエネルギー吸収による吸音作用が円滑に行われるので、吸音率が従来（上記開口率５０〜８０％のエキスパンドメタルタイプ）比、１０〜２０％向上し、かつ部分的なバラツキが減少して安定した吸音性能が得られる。また、前記透光性開口平板の非開口面積が少なくとも６０％に達するので、遮音性能も同様に１０〜２０％向上する。これらの効果は特に低周波域において顕著である。
【００１４】
入射した音波は、開口部の裏に障害物がない部分で、フィルムを確実に振動させ、フィルムの振動によって音のエネルギーを吸収させるとともに、開口平板の実体部分とのフィルムの振動摩擦による音のエネルギー吸収を効果的に行わせることができるのである。
【００１５】
３）外観上美観効果：透光性吸音材は開口加工した透光性平板を用いて透光性開口平板を形成するのであるが、開口率が４０％未満であるので平板自体が表面歪みや凹凸が少ないうえ、全体の剛性も向上する結果、反りや凹凸が殆ど認められず、美観上好ましい透光性防音板の表面外観が得られる。
【００１６】
４）経済効果（コスト低減）：透光性吸音材の積層加工に際して、剛性が大きい透光性開口平板を用いるので、ハンドリングが容易となる。透光性吸音材自体の剛性が増加するので透光性遮音材と組み合わせるパネル化も容易となる、など作業性が向上してコストが低減できる。また、吸音率があまり低下することなく、重なり代を適宜に設定できるので、透光性膜材が剛性が大きい透光性開口平板でバックアップされるから、透光性膜材が破損しにくくなるという格別の利点が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、本発明の透光性防音板および防音壁に係る実施形態について、図１〜７を参照しながら説明する。
先ず、本発明の透光性防音板６は、透光性膜材２（図では、描写上の都合により非透明物として表示されている）を、表裏に連通する多数の開口部３１、３１を設けた２枚の透光性開口平板３、３で挟んで積層した積層体からなる透光性吸音材４と、背後空間５１を隔てて透光性遮音材５とをパネル枠材６１に配設した点は、従来のエキスパンメタルタイプの透光性防音板と類似するが、本発明では、透光性吸音材４を構成する前記透光性膜材２と透光性開口平板３、３との組合せにその特長がある。
【００１８】
（透光性開口平板）
そして、その特徴とするところは、先ず、透光性開口平板３の材料と開口部とを限定した点にある。すなわち、透光性開口平板３としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリ塩化ビニル等の透光性のある合成樹脂平板を用いる。板厚に制約はないが、コストや強度から０．５〜３ｍｍ程度が好ましい。
【００１９】
そして、この開口平板３の開口率は、２０％以上、４０％未満に設定する。開口率を上限を超えて大きくするとコスト高や強度低下を来す。また下限以下となると吸音率が低下しすぎるので好ましくない。開口部３１の大きさは３〜２０ｍｍ程度の円形が実用的である。また、本発明では、遮音性、吸音性、強度などのバランスからみて、隣の開口部との縁間距離が３ｍｍ以上なるよう設定するものとする。なお、開口部の形状は、円、楕円、三角、四角、多角形などいずれでも差し支えない。
【００２０】
また、透光性平板３の透光性の程度は、無色透明で透視性の高いもの、あるいは曇りガラスのように透明度を落としたもの、または着色透明など用途に応じて適宜選択する。また、開口加工は、パネル枠体６１に取り付ける際の取り付け部に相当する箇所およびその周囲には開口部を設けないよう額縁状に加工するのも好ましい。
なお、パネル枠体６１への取り付け孔を予め額縁部などに設けて置いてもよい。
【００２１】
（透光性膜材）
前記開口平板３によって挟まれる透光性膜材２は、入射音波をそれ自体の振動と、開口平板３との摩擦によってエネルギー吸収する吸音材であり、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化エチレン等のフッ素樹脂系フィルムやポリエステル、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリエチエン、酢酸ビニル、ポリビニリデンなどの無色透明、有色透明などの合成樹脂フィルムから選択される。膜厚は６μ〜２０００μが好ましい。厚さが過大だと膜振動が生じにくくなり吸音率が低下する。また過小だと破損し易く、実用的でなくなる。    
【００２２】
（透光性吸音材）
この透光性開口平板３と透光性膜材２とを積層して透光性吸音材４を形成する。この場合、最も単純なケースは、１枚の膜状材料に対して両側に配置して積層するが、２枚の透光性開口平板３は、開口部の形状、寸法、ピッチを実質的に同一条件とし、開口部それぞれの中心軸３１ａ、３１ｂを一致させて、２枚の透光性開口平板３の開口部３１（一方を３１ｘ、３１ｙとする）を１００％、重ね合わせた状態（図１、図５（１））である。
【００２３】
さらに、本発明では、開口部３１ｘ、３１ｙをずらせて重ね合わせることもできる。図５において、いくつかの形態を例示しているが、特に注目すべき特徴は、開口部３１ｘ、３１ｙとの重なり代３１ｚが５％以上、好ましくは１０％であれば、後記の実施例に示すように、吸音性能は十分満足されるという点にある。
なお、重なり代％は、重なり代３１ｚの合計面積×２／開口部３１ｘ、３１ｙの合計面積（％）で求められる値である。
【００２４】
本発明では、前記２枚の透光性開口平板の開口パターンを同一として開口率を実質的に等しいものとするのが、生産技術上好ましいが、上記のような重なり代が得られるなら、２枚の透光性開口平板の開口ピッチや、開口寸法を変化させてもよい。なお、透光性開口平板と透光性膜材の積層は単に重ね合わせた状態にすることであるが、パネル枠材への留め付けなどのため、吸音材の四週や内部に部分的な留め付けや接着を施してもよい。
【００２５】
また、前記した積層された２枚の透光性開口平板が、同一開口パターンに形成された２枚の透光性開口平板のうち１枚を表裏反転させて積層して、開口部３１の重なり代３１ｚが１０％以上１００％未満となるよう、予め、使用する透光性開口平板の開口パターンを設定するのがよい。例えば、図６に例示するように、開口平板の左右の端部代ａ，ｂの値を異ならせて設定しておけば、１枚を左右に表裏反転させて積層すると、図５の（２）または（３）にように開口部の重なり代を調整することが可能となる。かくして、パターンの異なる開口平板を準備する必要がなく、生産コストの低減に大いに役立つことになる。
【００２６】
また、この開口平板３＋膜材２＋開口平板３の組合せ以外に、開口平板３＋膜材２＋開口平板３＋膜材２、あるいは開口平板３＋膜材２＋開口平板３＋膜材２＋開口平板３のように複数枚を組み合わせることができる。このような透光性吸音材４を、パネル枠材６１に組み付ける場合には、音源側に開口平板３が面するように配置することが好ましい。
膜材を複数使用した場合は、開口平板に挟んだ部分は前述と同様の膜振動による吸音作用が起こり、さらに開口平板の後ろに配した膜材の膜振動による吸音作用が加わるため、膜材を１枚にした場合よりも吸音性能は高くなる。
平板と平板を重ね合わせるので、例えばエキスパンドメタルのような網状材を重ね合わせたときに生ずる網の歪みや凹凸による重ね合わせ部の隙間のバラツキがほとんど無くなり、膜材の振動による開口平板との摩擦による吸音作用が効果的に行われて高い性能を発揮できる。
【００２７】
（透光性防音板）
本発明の透光性防音板６は、前記した透光性膜材２を、２枚の透光性開口平板３、３で挟んで積層した透光性吸音材４と、背後空間５１を隔てて透光性遮音材５とを、図２（Ａ）に示すように、パネル枠材６１に配設して構成される。
このパネル枠材６１としては、アルミニウム、鉄などの金属や塩化ビニルなどの合成樹脂、セラミック、セメントなどの無機材料を用いる。なお、パネル枠材に透明材料を用いても良い。
【００２８】
そして、透光性遮音材５としては、ポリカーボネート、塩化ビニール、メタクリル樹脂、スチロール樹脂、ＡＢＳ樹脂、フッ化エチレン樹脂、アクリル樹脂などの合成樹脂やゴムであって透光性、透視性（無色透明、有色透明、半透明）を有するものや、透明、半透明のガラスなどの透光性、透視性を有するものを用いる。これらは単層または複層にして用いる。また、材厚は必要とする遮音力（音響透過損失）から設定されるが、道路防音壁に用いる樹脂製の場合は、３〜１０ｍｍが好ましい。
【００２９】
かくして、本発明の透光性防音板６はパネル枠材６１の片面に前記した透光性吸音材４、背後空間５１を隔てて反対側に前記した透光性遮音板５を配置し、ボルトやリベット、ビス、接着剤などで固定して組み立てる。この防音板６の厚さは、厚さを薄くすると高周波領域の吸音率が向上し、厚くすると低周波領域の吸音率が向上するので、音源の周波数に合わせて設定するものとし、一般的には５０〜２００ｍｍとする。
【００３０】
また、透光性防音板６は、以下のような形態に具体化するのもよい。
１）表面をＲ面や波形面などの曲面加工しても良い。この場合、透光性吸音材４、透光性遮音材５、パネル枠材６１を共に曲面加工してパネル化する。
２）透光性吸音材４や遮音板５は、紫外線等に対する耐候性処理や表面硬さ向上のための処理や網などによる補強を施したものを用いても良い。
【００３１】
３）透光性防音板４の表面、裏面、内部に汚れ防止や窒素酸化物浄化のため二酸化チタン等の光触媒を塗布等によって付着させることが好ましい。
４）両面吸音性の防音板４とする場合は、防音板の断面構成を透光性吸音材、空気層、透光性遮音板、空気層、透光性吸音材とする。
５）透明吸音材や透明遮音材の表面に、透視性、透光性の調整やデザインのためにスリット加工や模様加工、レンズ加工などを施しても良い。
【００３２】
６）透光性防音板４の内部に、吸音性を更に向上させることなどのために、図２（Ｂ）に示すように、非透明で吸音性を有する多孔質吸音材５２を透視性を妨げない程度に装着してもよい。内部への配置は、パネル枠材６１の側面に沿って入れたり、縦または横方向にスリット状に入れたり、格子状、丸孔状等形状はどのような形状に配置してもよいが、透光性、透視性を保つために透視できる部分の面積が防音板全体の面積の３０％以上とするように配置することが好ましい。
【００３３】
（防音壁）
次に、本発明の防音壁７について述べると、前記した透光性防音板６を、その透光性吸音材４を音源側に向けて配列したものであり、具体的には、図３に示すように、例えば、高速道路に沿って配置されたコンクリート高欄７１上に、間隔を設けて立設したＨ形支柱７２、７２の間に、前記した透光性防音板６を吊り上げて、その透光性吸音材４を音源側に向けて落とし込んで固定金具などで固定して配列する。なお、この透光性防音板６の固定方法としては、この落とし込みの他、Ｈ形支柱７２にボルトで固定するようにしてもよいのはいうまでもない。
【００３４】
また、本発明の防音壁は、透光性防音板６を使用するものであるが、部分的には、従来から知られている不透光性の遮音板からなる防音板を用いることができる。また防音壁の高さは、透光性防音板６の積み上げ段数によって調整可能である。さらに、透光性防音板６の両端部には落下防止用ワイヤーロープ７４を連結して脱落を防止するのがよい。なお、この防音壁では、透光性防音板のうち、少なくとも対象音源側の透光性開口平板表面および透光性膜材表面と、対象音源の反対側の透光性遮音材の少なくとも表面に、汚れ防止のための酸化チタンなどを付着させ光触媒機能を付与するのが好ましい。
【００３５】
かくして、本発明の防音壁の持つ透光性、透視性によって日照や景観を改善し、交差点では相手車輌の動きが観察できて事故防止に役立つ他、吸音性と遮音性とによって高速道路周辺の騒音防止など環境維持に貢献できるのである。
【実施例１】
【００３６】
次の透光性吸音材を準備した。
〔実施例Ａ〜Ｌ、範囲外の比較例Ｍ〕：表１に示す仕様に基づき、開口加工を施した透明なポリカーボネート開口平板２枚の間に中間フッ素樹脂フィルム１枚を配した事例、さらに後面に後面フッ素樹脂フィルム１枚を追加した事例など、重なり代を変化させた透光性吸音材を準備した。
〔比較例Ｎ、Ｏ〕：表２に示す仕様に基づき、アルミニウム製エキスパンドメタルと２枚の間に中間フッ素樹脂フィルム１枚を配した透光性吸音材を比較例として準備した。
【００３７】
以上の通り準備した透光性吸音材Ａ〜Ｌ、範囲外の透光性吸音材Ｍ、および比較例Ｎ、Ｏのそれぞれを透光性遮音材との間に９０ｍｍの間隔を設けてパネル枠材に組み付けて、縦横サイズが１０００ｍｍ×２０００ｍｍで厚さが１２５ｍｍの透光性防音板Ａ〜Ｌ、Ｍ、Ｎ、Ｏを作成した。
なお、透光性遮音板は厚さが５ｍｍで透明のポリカーボネート板を、パネル枠材は、厚さ２ｍｍのアルミニウム材を用いた。透光性吸音材の止め付けには押さえ板を当ててリベットでパネル枠に固定した。
【００３８】
以上の通り製作した透光性防音板Ａ〜Ｌ、Ｍ、Ｎ、Ｏについて、表１、２に記載した前面側を音源側として、残響室法吸音率、音響透過損失、光線透過率の測定、および小球衝突試験実施し、その結果を表３、表４に示した。
なお、小球衝突試験は、吸音材側を上向きにして床に置いた透光性防音板の上方から、質量が１００ｇの鉄球を高さ３ｍからの落下衝突させた。なお、光線透過率は、透光性吸音材と透光性遮音材とを重ね合わせて測定した。
【００３９】
この表３、表４の結果によれば、本発明の透光性防音板Ａ〜Ｌは、吸音率、音響透過損失、光線透過率、衝撃性とも、範囲外の防音板Ｍや比較例の防音板Ｎ、Ｏよりも格段に優れた特性を有することが判る。特に、本発明の透光性吸音材の光線透過率が従来の比較例の透光性吸音材に比べて約２倍に達したように、格段にすぐれた透光性が得られるのである。
【００４０】
また、重なり代％と前記吸音率の結果を図７に示すが、重なり代１００％の場合に比較して、重なり代５％の場合の吸音率は０．６８／０．７７＝８８％を保持しており、実用上利用できるレベルであることが明らかになり、重なり代１０％の場合の吸音率は０．７４／０．７７＝９６％であるので、ほとんど同等に扱えることが分かった。
【００４１】
【表１】
2005155318.tif 000003
【００４２】
【表２】
2005155318.tif 000004
【００４３】
【表３】
2005155318.tif 000005
【００４４】
【表４】
2005155318.tif 000006
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に用いる透光性吸音材を説明するための部分展開斜視図。
【図２】本発明の透光性防音板を示す要部縦断面図（Ａ）、同じく他の形態を示す要部縦断面図（Ｂ）。
【図３】本発明の防音壁を示す要部斜視図。
【図４】先願の透光性吸音材を説明するための部分展開斜視図。
【図５】開口部の重なり状態の形態（１）〜（５）を例示する部分略図。
【図６】透光性開口平板の左右の端部代を示す表面見取り図。
【図７】重なり代と吸音率の関係を示すグラフ。
【符号の説明】
【００４６】
２：透光性膜材
３：透光性開口平板、３１：開口部、３１ａ、３１ｂ：中心軸
４：透光性吸音材
５：透光性遮音材、５１：背後空間
６：透光性防音板、６１：パネル枠材
【図１】
2005155318.tif 000007
【図２】
2005155318.tif 000008
【図３】
2005155318.tif 000009
【図４】
2005155318.tif 000010
【図５】
2005155318.tif 000011
【図６】
2005155318.tif 000012
【図７】
2005155318.tif 000013