(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
裏面側に設けられた遮音板と、側板と、前面部の内側に保持溝がそれぞれ相対向するように形成された天板及び底板とによって、前面が開口された中空パネル体が形成され、前記中空パネル体内に二酸化チタンを担持させていないグラスウールからなる吸音体が内装され、二酸化チタンが担持されたセラミック粒状体や粉状体等のセラミック系の多孔質材からなる吸音体を自立可能な程度に剛性を付与した板状体に形成すると共に、この吸音体の上下部が天板及び底板に形成された前記保持溝に嵌合保持され、かつ中空パネル体の遮音板は波形状となされ、少なくとも外面が、凹部と凸部とが左右方向又は上下方向に沿って帯状に形成された凹凸面となされると共にその外面には二酸化チタンを含む外層が形成され、前記吸音体の二酸化チタン及び遮音板の二酸化チタンにそれぞれ光が照射されるようになされたことを特徴とする吸音構造体。
【請求項２】
遮音板は外面に加えて内面も凹凸面となされ、その凹凸面によって遮音板の内面側に空気層が形成されたことを特徴とする請求項１に記載の吸音構造体。
【請求項３】
二酸化チタンが担持された多孔質材からなる吸音体及び／又は遮音板の外面に、二酸化チタンと共に吸着剤が担持されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の吸音構造体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、車両等の走行に伴う騒音を遮音、吸音するために、高速道路や鉄道の沿線等に沿って設置される防音壁として、また橋梁や高架道路橋等の桁裏面等に取付けられる裏面吸音板等として用いられる吸音構造体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば車両等の走行に伴う騒音を遮音、吸音するために、高速道路や鉄道の沿線等に沿って設置される防音壁等の吸音構造体としては、多数の孔が形成された前面側の前面板と、裏面側に配設された遮音板とからなる中空パネル体内に吸音体が内装されたものがあり、そして車両等の走行に伴う騒音を前面板より中空パネル体内に入射させると共に、吸音体により減衰させ、且つ遮音板の背後から騒音が漏れないようになされている。
【０００３】
そしてこれらの吸音構造体に用いられる吸音体は一般には多孔質材から形成され、多孔質材としては、一般にはグラスウールやロックウールからなるもの、アルミニウム等の金属繊維からなるもの、金属繊維をバインダーを介して結合させたもの、金属やセラミック等の粉末や粒状体、金属短繊維等を焼結した焼結材からなるもの、また金属発泡材や有機発泡材、無機発泡材等の発泡材からなるもの等が用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の如き従来の吸音性構造体は、それが車両等の走行に伴う騒音を発する所に設置されることにより、それなりの騒音公害を低減できるものであるが、近年車両等の走行に伴う公害としては、他に車両等の排気ガス等から排出される窒素酸化物や硫黄酸化物等の汚染物質による環境汚染の問題が指摘されている。特に窒素酸化物は、人体に呼吸器障害を誘発するといわれ、また太陽紫外線、炭化水素と関係してオキシダントを生成し、いわゆる光化学スモッグを引き起こすものである。しかしながら上記の如く、従来の吸音性構造体は騒音公害の低減のみを目的としたものであり、窒素酸化物や硫黄酸化物等の汚染物質による環境汚染については何ら効果がないものであった。
【０００５】
そこで本発明は上記の如き問題を解決し、騒音の低減を図ると共に車両等の排気ガス等から排出された空気中の窒素酸化物や硫黄酸化物等の汚染物質の低減も図ることのできる吸音性構造体を提供せんとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、吸音性構造体において、如何にして騒音の低減を図ると共に窒素酸化物や硫黄酸化物等の低減も図るかを鋭意研究した結果、上記の如く吸音体とその背後に配置される遮音板とにより、騒音の低減を図ることができること、また二酸化チタンは紫外光を照射させると活性化され、その活性化により強い酸化力が発現され、空気中の窒素酸化物や硫黄酸化物等の汚染物質がこの二酸化チタンに触れると酸化されて効果的に除去されること、さらに多孔質材は無孔質材に較べて露出されている表面積が大きいこと、又遮音板の外面も凹凸面とすることにより表面積が大きくなること等から、この露出面積の大きな多孔質材からなる吸音体に二酸化チタンを担持させ、且つ遮音板の外面を凹凸面とすることにより表面積を大きくし、その表面積を大きくした外面にも二酸化チタンを含む外層を形成し、そしてこの吸音体及び遮音板の二酸化チタンにそれぞれ太陽光等の光が照射するようにすれば、車両等の走行に伴う騒音は吸音体及び遮音板により低減されると共に、車両等の走行に伴う風圧によって窒素酸化物や硫黄酸化物等の汚染物質が多く存在する地表近くの空気が巻き上げられて吸音体や遮音板に運ばれ、これによって窒素酸化物や硫黄酸化物等が活性化された吸音体及び遮音板の二酸化チタンに触れることにより、窒素酸化物や硫黄酸化物等が効果的に除去されること等を知得し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち本発明に係る吸音構造体は、裏面側に設けられた遮音板と、側板と、前面部の内側に保持溝がそれぞれ相対向するように形成された天板及び底板とによって、前面が開口された中空パネル体が形成され、前記中空パネル体内に二酸化チタンを担持させていないグラスウールからなる吸音体が内装され、二酸化チタンが担持されたセラミック粒状体や粉状体等のセラミック系の多孔質材からなる吸音体を自立可能な程度に剛性を付与した板状体に形成すると共に、この吸音体の上下部が天板及び底板に形成された前記保持溝に嵌合保持され、かつ中空パネル体の遮音板は波形状となされ、少なくとも外面が、凹部と凸部とが左右方向又は上下方向に沿って帯状に形成された凹凸面となされると共にその外面には二酸化チタンを含む外層が形成され、前記吸音体の二酸化チタン及び遮音板の二酸化チタンにそれぞれ光が照射されるようになされたことを特徴とするものである。
【０００８】
本発明によれば、車両等の走行に伴う騒音は、吸音体に吸音されると共に遮音板に遮音されて低減されると共に、車両等の走行に伴う風圧によって窒素酸化物や硫黄酸化物等が多く存在する地表近くの空気が巻き上げられて吸音体の表面や遮音板の外面に運ばれ、一方光の照射によって吸音体に担持された二酸化チタン及び遮音板の外層に含まれた二酸化チタンが活性化されており、吸音体及び遮音板に運ばれた空気中の窒素酸化物や硫黄酸化物等がこの活性化された二酸化チタンに触れることにより、二酸化チタンの活性による強い酸化力と水分の存在によって硝酸や硫酸等に酸化されて効果的に除去される。しかも二酸化チタンは、表面積が大きい多孔質材からなる吸音体に担持され、又凹凸面とすることにより表面積を大きくした遮音板の外面に形成された外層にも含まれているため、空気と触れる表面積が大きく、効果的に窒素酸化物や硫黄酸化物等が除去される。
【０００９】
前記二酸化チタンはルチル型でもよいが、活性の高さからアナターゼ型のものが好ましく、この二酸化チタンに波長領域が３００〜４００ｎｍの紫外光を照射することによって活性化され、その活性化により強い酸化力が発揮されて、二酸化チタンの表面に接する大気中の窒素酸化物や硫黄酸化物等が水の存在によって硝酸や硫酸等に酸化されて除去される。この二酸化チタンに効率よく窒素酸化物や硫黄酸化物等を除去させるためには、二酸化チタンは空気との接触面積をできるだけ大きくすることが好ましく、従って表面積の大きい状態、すなわち粒子径０．００５〜０．００７μｍ程度の超微粒子状や膜厚０．１〜０．８μｍ程度の薄膜状で吸音体に担持させ、又遮音板の外層に含ませるのが好ましいが、本発明では元々表面積が大きい多孔質材からなる吸音体に、二酸化チタンを担持させ、それ自体で空気と触れる二酸化チタンの表面積は大きくなっているので、多孔質材からなる吸音体については、その粒子径や膜厚は特に上記数値に限定されるものではない。
【００１０】
二酸化チタンが担持される多孔質材からなる吸音体は、できるだけ露出表面積の大きな多孔質材から形成されるのが好ましく、本発明では、セラミック粒状体や粉状体等のセラミック系の多孔質材が用いられる。
【００１１】
前記多孔質材からなる吸音体に二酸化チタンを担持させるには、吸音体の表面に二酸化チタンを薄膜状に付着させるのが好ましいが、多孔質材内に練りこまれて分散されていてもよく、その場合は、少なくとも二酸化チタンが吸音体の表面から露出されていることが必要である。二酸化チタンを吸音体の表面に付着させるには、吸音体に、二酸化チタンの粉末を溶融させて吹き付ける溶射法、化学反応を介して二酸化チタンを析出させるＣＶＤ（化学的製膜法）、スプレーにて吹き付けるスプレー法、二酸化チタンをスパッタ蒸発させて沈着させるスパッタ蒸着法、真空蒸着等により、直接または接着剤を介して付着させてもよいし、予め多孔質材を構成する繊維体や粉末体等に担持させたものを固めることにより、吸音体に担持されるようにしてもよく、さらに二酸化チタンが活性化された際の強い酸化力に耐え得るようなシリコーン樹脂等のバインダーに二酸化チタンを分散させた塗料組成物とし、それをディッピングやスプレー、フローコーター等により塗布するようにしてもよく、その方法は特に限定されるものではなく、適宜方法が適用される。又遮音板の外面に二酸化チタンを含む外層を形成する場合においても、前記吸音体と同様であり、その方法は特に限定されるものではないが、バインダーに二酸化チタンを分散させた塗料組成物とし、それをディッピングやスプレー、フローコーター等により塗布するようにするのが容易である。
【００１２】
遮音板としては、金属板、合成樹脂板等の従来から使用されている板材が適宜使用される。そして本発明においては、遮音板は、その少なくとも外面が凹凸面となされると共にその外面には二酸化チタンを含む外層が形成されている。凹凸面は凹部と凸部とが左右方向又は上下方向に沿って帯状に形成されている。
【００１３】
次に前記吸音体の二酸化チタン及び遮音板の二酸化チタンに光が照射されるようになされているとは、吸音体及び遮音板に光を照射させることにより、吸音体及び遮音板の二酸化チタンを活性化させて強い酸化力を発揮させるためである。この二酸化チタンを活性化させる光の波長領域は３００〜４００ｎｍの紫外光であるが、この紫外光は太陽光に多く含まれ、また水銀灯やブラックライト等の光にも含まれているため、吸音体及び遮音板に太陽光が照射されるようになされていてもよいし、水銀灯やブラックライト等の紫外光を多く含む人工光源が付設され、その光が照射されるようになされていてもよい。
【００１４】
本発明において、二酸化チタンが担持された多孔質材からなる吸音体の背後に遮音板を設けるには、裏面側に遮音板が設けられると共に前面が開口された中空パネル体内に、二酸化チタンが担持された多孔質材からなる吸音体を内装させるようになされていてもよく、又裏面側に遮音板が設けられると共に前面が開口された中空パネル体の前面に、二酸化チタンが担持された多孔質材からなる吸音体が取付けられていてもよい。
【００１５】
さらに、本発明では、二酸化チタンが担持された多孔質材からなる吸音体と遮音板との間に、二酸化チタンを担持させていない吸音体が内装されている。このようになされていると吸音効果が高まると共に、二酸化チタンが担持された吸音体の厚みを薄くし、二酸化チタンが担持されていない吸音体の厚みを厚くすることにより、二酸化チタンが担持された吸音体を低コストにできると共に、二酸化チタンが担持された前面側の吸音体で主に窒素酸化物や硫黄酸化物等の低減を図り、二酸化チタンが担持されていない背後の吸音体で騒音の低減を図ることができるため、二酸化チタンが担持された前面側の吸音体に塵や油等が堆積して二酸化チタンの活性が低下すれば、この吸音体のみを取り替えることができ、メンテナンスの費用も安価になる。二酸化チタンが担持されていない吸音体は、一般には上記に例示した多孔質材から一般に形成され、またこの多孔質材が耐水性に劣る場合は、フッ化フイルム等の防水フイルムで包んでおくのが好ましい。
【００１６】
なお遮音板は、例えば波形状にすることにより、外面に加えて内面も凹凸面とし、その凹凸面によって遮音板の内面側に空気層を形成するようにすれば、この空気層により、低周波領域の音が効果的に低減されるので好ましく、又遮音板の剛性も高めることができる。
【００１７】
なお二酸化チタンが担持された吸音体及び遮音板に、二酸化チタンと共に吸着剤が担持ないし含有されていてもよい。このようになされていると吸着剤に窒素酸化物や硫黄酸化物等が吸着されると共に、その吸着された窒素酸化物や硫黄酸化物等は二酸化チタンにより硝酸等に酸化されるまで脱着されることが防止される。吸着剤としては、活性炭、ゼオライト、カーボン等が一般に使用される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照し、具体的に説明する。
すなわち図１に係る実施の形態は、裏面側にアルミニウム合金等の金属板からなる遮音板１１が設けられると共にこの遮音板１１と天板１２、底板１３及び側板１４とによって前面が開口された中空パネル体１が形成され、その中空パネル体１内の空間に、塗装によって表面に二酸化チタンが担持されたセラミック粒状体等の多孔質材からなる板状の吸音体２が内装され、その二酸化チタンが担持された多孔質材からなる吸音体２と遮音板１１との間に、さらに二酸化チタンを担持させていないガラスウールからなる吸音体３が介在されているものである。さらに又前記遮音板１１は波形状となされて、内面１５及び外面１６が凹凸面となされ、内面１５の凹凸面によって、前記介在された吸音体３と遮音板１１との間に空気層４が形成され、又凹凸面となされた外面１６には二酸化チタンを含む外層１７が塗装により形成されているものである。
【００１９】
そしてこの中空パネル体１の前面の開口より騒音が二酸化チタンが担持された多孔質材からなる吸音体２に導入されて吸音されると共に、内部に介在された二酸化チタンが担持されていない吸音体３によっても吸音され、さらに遮音板１１により遮音されるようになされ、又空気層４により低周波領域の音も低減されるようになされている。
【００２０】
さらに太陽光により吸音体２及び遮音板１１が照射され、その太陽光の照射により、吸音体２に担持された二酸化チタン及び遮音板１１の外面１６に形成された外層１７に含まれる二酸化チタンが活性化され、空気中の窒素酸化物や硫黄酸化物等がこの二酸化チタンに触れると、その活性化による酸化力で酸化されて除去されるようになされている。なお中空パネル体１の天板１２、底板１３及び側板１４の外面にも二酸化チタンを含む外層が形成されていてもよい。
【００２１】
又中空パネル体１の天板１２及び底板１３には、前面部の内側にそれぞれ相対向する保持溝１８が形成されており、中空パネル体１内に二酸化チタンを担持させていない吸音体３が内装され、二酸化チタンが担持された多孔質材からなる吸音体２を自立可能な程度に剛性を付与した板状体に形成すると共に、この吸音体２の上下部が保持溝１８に嵌合保持され、風圧等に対して、強度保持とガタつき防止がなされ、二酸化チタンが担持された多孔質材からなる吸音体２には、従来の前面板の機能も兼ねられている。従ってこの場合は、前面側が剛性を付与して板状体に形成された二酸化チタンが担持された多孔質材からなる吸音体２により、又裏面側が遮音板１１によりそれぞれ強度が確保されるため、内部に介在される二酸化チタンを担持させていない吸音体３の剛性は特に必要でない。二酸化チタンが担持された多孔質材からなる吸音体２を、自立可能な程度に剛性を付与した板状体として形成するために、及び二酸化チタンが活性化された際の強い酸化力に耐え得るようにするために、セラミック粒状体や粉状体等のセラミック系の多孔質材から形成するのが好ましく、又内部に介在される二酸化チタンを担持させていない吸音体３は、吸音性が発揮されればよいので、安価なグラスウールから形成するのが好ましい。なお本形態においては、二酸化チタンが担持された多孔質材からなる吸音体２は、複数枚に分割されたものであるが、一枚物であってもよい。
【００２２】
又、本形態においては、二酸化チタンが担持された多孔質材からなる吸音体２と遮音板１１との間に、二酸化チタンを担持させていない吸音体３が介在されているが、二酸化チタンが担持された吸音体と二酸化チタンを担持させていない吸音体とが介在されていてもよい。
【００２３】
次に図３に示された形態は、参考例であって、裏面側にアルミニウム合金等の金属板からなる遮音板１１が設けられると共に前面が開口された中空パネル体１の前面に、塗装によって表面に二酸化チタンが担持されたセラミック粒状体等の多孔質材からなる吸音体２が取付けられたものであって、その他は図１の形態と同様であって、その二酸化チタンが担持された多孔質材からなる吸音体２と遮音板１１との間に、さらに二酸化チタンを担持させていないガラスウール等からなる吸音体３が介在され、さらに又遮音板１１は波形状となされて、内面１５及び外面１６が凹凸面となされ、内面１６の凹凸面によって、前記介在された吸音体３と遮音板１１との間に空気層４が形成され、又凹凸面となされた外面１６には二酸化チタンを含む外層１７が塗装により形成されているものである。
【００２４】
そして騒音が開口より中空パネル体１内に入射される際に、前面の吸音体２によって吸音されると共に、中空パネル体１内に入射されると内部に介在された吸音体３によっても吸音され、さらに遮音板１１により遮音され、又空気層４により低周波領域の音も低減されるようになされている。
【００２５】
さらに太陽光の照射により、吸音体２に担持された二酸化チタン及び遮音板１１の外面１６に形成された外層１７に含まれる二酸化チタンの活性化による酸化力で、空気中の窒素酸化物や硫黄酸化物等が酸化されて除去されるようになされている。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、車両等の走行に伴う騒音は吸音体に吸音されると共に遮音板に遮音されて低減されると共に、車両等の走行に伴う風圧によって窒素酸化物や硫黄酸化物等が多く存在する地表近くの空気が巻き上げられて吸音体の表面や遮音板の外面に運ばれ、一方光の照射によって吸音体に担持された二酸化チタン及び遮音板の外層に含まれた二酸化チタンが活性化されており、吸音体及び遮音板に運ばれた空気中の窒素酸化物や硫黄酸化物等がこの活性化された二酸化チタンに触れることにより、二酸化チタンの活性による強い酸化力と水分の存在によって硝酸や硫酸等に酸化されて効果的に除去される。しかも二酸化チタンは、表面積が大きい多孔質材からなる吸音体に担持され、又凹凸面とすることにより表面積を大きくした遮音板の外面に形成された外層に含まれているため、空気と触れる表面積が大きく、効果的に窒素酸化物や硫黄酸化物等が除去される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る吸音構造体の実施の一形態を示す正面図である。
【図２】  図１の断面図である。
【図３】  吸音構造体の参考例を示す断面図である。
【符号の説明】
１    中空パネル体
１１  遮音板
１２  天板
１３  底板
１４  側板
１５  内面
１６  外面
１７  外層
１８  保持溝
２    二酸化チタンが担持された多孔質材からなる吸音体
３    二酸化チタンが担持されていない吸音体
４    空気層
【図１】
0003827453.tif 000002
【図２】
0003827453.tif 000003
【図３】
0003827453.tif 000004