JP2010121401A - 太陽光発電機能を有する防音壁 - Google Patents

Abstract

【課題】透光性および見透かし性（シースルー性）と優れた吸音特性を有し、さらに太陽光発電機能を兼備する防音壁用吸音パネルの提供と、これを用いた防音壁の提供。
【解決手段】シースルータイプ両面受光型太陽電池内臓遮音板１７と、アルミニウム製エキスパンドメタルを事前に平坦化した板状体と透明穴明樹脂板で透明樹脂薄膜を挟持した透光型膜振動吸音板１６を枠部材に組み込んで構成した、太陽光発電機能を有する防音壁用吸音パネル１８を用いて防音壁２２を構築する。
【選択図】図１０

Description

本発明は、道路や鉄道等の防音壁に関する技術分野に属する。詳しくは、吸音特性のみならず、太陽光発電機能を有する防音壁に関する。

道路や鉄道等の防音壁としては、音源側は多数のスリットを形成した金属板とし、背面の遮音板は金属板とした金属製の筐体の中に、グラスール等の軟質繊維系多孔質吸音材を、紫外線や雨水などによる劣化を防止する目的で、耐候性フィルムで保護したものを挿入したものが一般的である。

また、道路両側の民家への日照対策や景観対策、眺望対策として透明な樹脂製遮音板等を用いた透光型の防音壁があげられる。

さらに近年、本発明者等によって発明された透光型膜振動吸音板と、前記透明な樹脂製遮音板とを組み合わせた透光・吸音型の防音壁の実用化が進んでいる。

さらには、近年の環境対策の一環として太陽光発電の重要性が世界的に認識されており、太陽光発電機能を有する防音壁が開示されている。

前記、太陽光発電機能を有する防音壁は、コンクリートまたは金属などの材料からなる基部と、当該発明に従う防音壁透可部（太陽電池あり）と防音壁頂部および基部の道路側に配設された傾斜防音壁（太陽電池あり）から構成されており、吸音材料は見当たらない。従って、単なる遮音効果のみであるので道路側や鉄道線路側（音源側）の騒音低減効果は期待できない。従って音源側の音圧レベルは高いままであり、結果的に民地側への騒音低減効果は充分とはいえない。
特許第３４６３０２５号公報

本発明の目的は、前記問題を解決してより優れた吸音特性を具備し、太陽光発電機能を有する防音壁用吸音パネルと、これを用いた防音壁を提供することである。

さらには、より優れた透光性および見透かし性を兼備した、いわゆるシースルータイプの太陽光発電機能を有する防音壁用吸音パネルと、これを用いた防音壁を提供することである。

本発明者等は透光型膜振動吸音板の長年の実験的検証ならびに製造経験より、透光性・見透かし性の優れた透光型膜振動吸音板を提供、前記したように透光・吸音型の防音壁の実用化が急速に進んでいる。

さらに前記したように、近年の環境対策の一環として太陽光発電の重要性が世界的に認識されており、太陽光発電機能を有する防音壁が開示されている。

また、近年、垂直防音壁への採用に適性を有する、両面受光型太陽電池が開示されている。
特開２００４−３３５９０３号公報 特開２００５−１５０５６３号公報 特開２００６−１２８３２９号公報

さらにまた、近年、シースルー型太陽電池とその建物への利用が開示されている。
特開平９−２７９７９１号公報 特開２００２−２９９６６３号公報本発明者等は透光型膜振動吸音板の長年の実験的検証ならびに製造経験ならびに前記、垂直防音壁への採用に適性を有する両面受光型太陽電池ならびにシースルー型太陽電池の知見を得て、本発明に至ったものである。

本発明の第一の態様は、太陽光発電機能を有する遮音板と金属製の枠部材により筐体を形成し、そのもう一方の面（開放面）に透光型膜振動吸音板を取り付けたことを特徴とする、太陽光発電機能を有する防音壁用吸音パネルである。

本発明の第二の態様は、第一の態様に記載の太陽光発電機能を有する遮音板が両面受光型太陽電池である事を特徴とする、太陽光発電機能を有する防音壁用吸音パネルである。

本発明の第三の態様は、第一の態様及び第二の態様に記載の太陽光発電機能を有する遮音板がシースルータイプである事を特徴とする、太陽光発電機能を有する防音壁用吸音パネルである。

本発明の第四の態様は、第一の態様からから第三の態様に記載の透光型膜振動吸音板が、少なくとも一枚の多数の開口を有する板状体と、少なくとも一枚の透明樹脂薄膜とを積層してなる板状の膜振動吸音板である事を特徴とする、太陽光発電機能を有する防音壁用吸音パネルである。

本発明の第五の態様は、第四の態様に記載の板状体が、網目の大きさの異なる二枚のアルミニウム製エキスパンドメタルを事前に平坦化した板状体であって、この二枚の板状体で一枚の透明樹脂薄膜を挟持する構造の積層体である透光型膜振動吸音板である事を特徴とする、太陽光発電機能を有する防音壁用吸音パネルである。

本発明の第六の態様は、第四の態様に記載の板状体が二枚であって、二枚の板状体の一方がアルミニウム製エキスパンドメタルを事前に平坦化したものであり、他方が透明穴明樹脂板であって、この二枚の板状体で一枚の透明樹脂薄膜を挟持する構造の積層体である透光型膜振動吸音板である事を特徴とする、太陽光発電機能を有する防音壁用吸音パネルである。

本発明の第七の態様は、前記、第一の態様から第六の態様に記載の防音壁用吸音パネルを用いた、太陽光発電機能を有する防音壁である。

本発明の太陽光発電機能を有する防音壁用吸音パネルを用いることにより、優れた吸音特性を具備し、加えてより優れた透光性および見透性を兼備した、太陽光発電機能を有する道路用ならびに鉄道用の防音壁の製造が可能となる。

本発明の太陽光発電機能を有する防音壁用吸音パネルとこれを用いた防音壁について、添付の図面を参照して詳細に説明する。なお、図は説明のための概念図であり、エキスパンドメタルの網目や透明穴開樹脂板の開口サイズ等は実寸に即したものではない。

図１は本発明の太陽光発電機能を有する防音壁用吸音パネル１を説明するための斜視図である。パネルは枠部材２を介して、垂直防音壁を構築した場合の民地側、すなわち図のＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４側に太陽光発電機能を有する遮音板３が配設されている。また音源側（道路・鉄道側）すなわち、図１のＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４側に透光型膜振動吸音板４（図１には表記されていない。図２参照）が配設されている。パネルの中央部には、透光型膜振動吸音板４を配設した際の撓みを防止する目的で、仲桟５を設けた。

図２は、図１のｅ−ｅ断面図であり、枠部材２と太陽光発電機能を有する遮音板３、透光型膜振動吸音板４、中桟５との配置関係を説明する図である。

また、以下の説明において、太陽光発電機能を有する遮音板３とは、音波を遮蔽する機能を有する基盤（例えば樹脂製／硝子製）の中に太陽電池が内臓されているので、太陽光発電機能を発現することのできる遮音板である。

また、以下の説明において、透光型膜振動吸音板４とは、太陽光線の透過が可能であり、かつそれを通して外の景観を見透かすことの出来る吸音板である。

また、以下の説明において、両面受光型太陽電池とは、太陽電池パネルの両面から受光できる太陽電池であり、垂直設置に適しているという特徴がある。ちなみに現在普及している太陽電池は片面のみしか受光できないものが大部分であり、この場合最適傾斜角度を設けて設置する方法が一般的に採用されている。

また、以下の説明において、太陽光発電機能を有する遮音板がシースルータイプであるとは、図１に示す本発明の防音壁用吸音パネルの遮音板３が内部に太陽電池を内臓し、しかも該遮音板からの自然光の透過が可能であるばかりか、これを通して外の景観を見透かすことの出来る遮音板である。

さて、本発明の透光型膜振動吸音板４について、添付の図面を参照して詳細に説明する。

また、以下の説明において、エキスパンドメタルとは金属板に特殊な刃型を用いて千鳥配列の切れ目を入れ、同時にこれを押し伸ばしながら網目を形成した網状の金属板である。図３の（ａ）はエキスパンドメタルの一つの網目６の正面図であり、（ｂ）はそのａ−ａ断面図、また（ｃ）は（ｂ）にロール圧延して平坦化加工を施した状態を示す説明図である。

図３の（ｂ）から明らかなように、エキスパンドメタルの断面には大きな起伏（凹凸）があるため、フッ素系透明樹脂薄膜７を挟持した際（他方の板状体は省略してある）、フッ素系透明樹脂薄膜７との接触が不十分であり、結果的に吸音特性は不十分である。

図２の（ｃ）は、エキスパンドメタルを、圧延ロールを用いて平坦化加工を施した状態８を示す説明図であり、フッ素系透明樹脂薄膜７を挟持した際（他方のエキスパンドメタルは省略してある）、フッ素系透明樹脂薄膜７との接触が十分になるので吸音特性も向上する。

平坦化加工後のエキスパンドメタル７の厚さには特に限定はなく、要求される機械的強度、透光型膜振動吸音板のサイズ等に応じて適宜選定すればよいが、吸音特性、取り扱性、加工性、重量等を考慮すれば、通常０．２ｍｍ〜２ｍｍ程度、好ましくは０．４ｍｍ〜１ｍｍである。

また、以下の説明において透明穴明樹脂板とは、透明な樹脂板に打ち抜き加工を施した板状体であり、前記エキスパンドメタルの場合のような凹凸が無いので平坦化のための加工は不要である。

透明穴明樹脂板の開口形状は円形の千鳥配置が一般的であるが、この形状にこだわるものではなく、矩形や方形、三角形でもかまわない。開口率は２０％〜５０％の範囲が実用的であるが、３０％〜４０％の範囲がより好適である。

本発明における透明穴明樹脂板の厚さは、１ｍｍ〜３ｍｍの範囲が実用的であるが、１．５ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲がより好適である。

開口形状が円形の場合の穴径は５ｍｍ〜１５ｍｍが実用的であるが、８ｍｍ〜１２ｍｍがより好適である。

また、開口率は２０％〜５０％の範囲が実用的であるが、３０％〜４０％の範囲がより好適である。

図４に本実施例の透光型膜振動吸音板１１の平面図を示す。また図５に、図４のｂ−ｂ断面図を示す。

網目サイズが１０ｍｍ×２０ｍｍのアルミニウム製エキスパンドメタルを、圧延ロールを用いて平坦化加工を施した、大きさが１９４６ｍｍ×９４６ｍｍの板状体９を準備した。また、網目サイズが７ｍｍ×１４ｍｍのアルミニウム製エキスパンドメタルを、同じく平坦化加工を施し、大きさが１９４６ｍｍ×９４６ｍｍの板状体１０を準備した。

上記２枚の板状体（９と１０）でフッ素系透明樹脂薄膜７を挟持することにより、本実施例の透光型膜振動吸音板１１とした。

図６に本実施例の、両面受光型太陽電池を内臓する遮音板１２と前記透光型膜振動吸音板１１を配設した、太陽光発電機能を有する防音壁用吸音パネル１３を示す。

なお。図６に示す枠部材２と中桟５は、厚さ１ｍｍのアルミニウム板を中空角柱状に成形したものであり、中空角柱の厚さは２５ｍｍである。
また、その外形は２０００ｍｍ×１０００ｍｍ×１００ｍｍ（厚さ）である。（図１と図２及び図９に示す枠部材２と中桟５も同様である。）

両面受光型太陽電池は透明な強化ガラス等の間に封入されているので、該遮音板は遮音性を有する。従って、防音壁用吸音パネルの遮音板となり得る。

図６から明らかなように、太陽の位置が（A）位置にある場合には、遮音板１２が直接受光した太陽光により発電が可能である。また太陽が
（B）位置に移動した場合においても、透光型膜振動吸音板１１を透して太陽光の受光が可能であるので発電が可能である。

従って、両面受光型太陽光発電機能を有する防音壁に、本実施例の透光型膜振動吸音板１１を組み合わせることにより、さらに吸音機能をも具備した防音壁用吸音パネルの製造が可能となる。

図７に本実施例の透光型膜振動吸音板１６の平面図を示す。また図８に、図７のｃ−ｃ断面図を示す

網目サイズが１０ｍｍ×２０ｍｍのアルミニウム製エキスパンドメタルを、圧延ロールを用いて平坦化加工を施した、大きさが１９４６ｍｍ×９４６ｍｍの板状体１４を準備した。また、透明ポリカーボネート製の、厚さが１．５ｍｍ、開口の径が１０ｍｍ、開口の中心間距離（ピッチ）が１６ｍｍ、開口角度が６０度の千鳥配列で開口率が３５％で、大きさが１９４６ｍｍ×９４６ｍｍの透明穴開板１５を準備した。

上記２枚の板状体（１４と１５）でフッ素系透明樹脂薄膜７を挟持することにより、本実施例の透光型膜振動吸音板１６とした。

図９に本実施例の、シースルータイプ両面受光型太陽電池内臓遮音板１７を配設した、太陽光発電機能を有する防音壁用吸音パネル１８を示す。

透光性太陽電池（両面受光型）が透光性合成樹脂の支持板に挟持されて内蔵されているので、該遮音板は遮音性を有する。従って、防音壁用吸音パネルの遮音板となり得る。

図９から明らかなように、太陽の位置が（A）位置にある場合には、遮音板１７が直接受光した太陽光により発電が可能である。また太陽が
（B）位置に移動した場合においても、透光型膜振動吸音板１６を透して太陽光の受光が可能であるので発電が可能である。加えて遮音板１７がシースルータイプであるので、運転者は透光型膜振動吸音板１６とこの遮音板１７を通して外の景色を眺めながら快適な走行が可能となる。

図１０に本発明の、透光型膜振動吸音板１６とシースルータイプ両面受光型太陽電池内臓遮音板１７を具備した、太陽光発電機能を有する防音壁用吸音パネル１８を用いた防音壁２２の一例を示す。（ａ）はその正面図であり、（ｂ）はそのｄ−ｄ断面図を示す。

太陽光発電機能を有する防音壁用吸音パネル１８はコンクリート製基礎１９にＨ型鋼製の支柱２１を立て、この支柱の中に高さが１０００ｍｍの吸音パネル３箱を積み上げる方式を用いた。この頂部に円筒形の防音壁頂部消音装置２０を配設した。

前記したように透光型膜振動吸音板１６も遮音板１７もシースルータイープであるので、外の景色を眺めながら快適な自動車及び列車の走行が可能である。

太陽光発電機能を有する防音壁用吸音パネルである。 図１のｅ−ｅ断面図である。 エキスパンドメタルを説明する図であり、（ａ）は一つの網目の正面図を、（ｂ）はそのａ−ａ断面図を、また（ｃ）はロール圧延して平坦化した状態を示す。 実施例１に用いた透光型膜振動吸音板の平面図である。 図４のｂ−ｂ断面図である。 実施例１に用いた太陽光発電機能を有する防音壁用吸音パネルの説明図である。 実施例２に用いた透光型膜振動吸音板の平面図である。 図７のｃ−ｃ断面図である。 実施例２に用いた太陽光発電機能を有する防音壁用吸音パネルの説明図である。 実施例３の太陽光発電機能を有する防音壁の説明図であり、（ａ）はその正面図であり、（ｂ）はそのｄ−ｄ断面図である。

符号の説明

１ 太陽光発電機能を有する防音壁用吸音パネル
２ 枠部材
３ 太陽光発電機能を有する遮音板
４ 透光型膜振動吸音板
５ 中桟
６ 圧延前のエキスパンドメタルの一つの網目
７ フッ素系透明樹脂薄膜
８ 圧延後のエキスパンドメタルの一つの網目
９ 平坦加工後のエキスパンドメタル（10-20）
１０ 平坦加工後のエキスパンドメタル（7-14）
１１ 透光型膜振動吸音板（実施例１）
１２ 両面受光方太陽電池内蔵遮音板（実施例１）
１３ 太陽光発電機能を有する防音壁用吸音パネル（実施例１）
１４ 平坦加工後のエキスパンドメタル（10-20）
１５ ポリカーボネート製透明穴明樹脂板
１６ 透光型膜振動吸音板（実施例２）
１７ シースルータイプ両面受光型太陽電池内蔵遮音板（実施例２）
１８ 太陽光発電機能を有する防音壁用吸音パネル（実施例２）
１９ コンクリート製基礎
２０ 防音壁頂部消音装置
２１ H型鋼製支柱
２２ 防音壁
Ｐ１―Ｐ２―Ｐ３―Ｐ４：遮音板側（民地側）を示す
Ｓ１―Ｓ２―Ｓ３―Ｓ４：吸音板側（道路・鉄道側）を示す。

Claims (7)

1. 太陽光発電機能を有する遮音板と金属製の枠部材により筐体を形成し、そのもう一方の面（開放面）に透光型膜振動吸音板を取り付けたことを特徴とする、太陽光発電機能を有する防音壁用吸音パネル。
2. 請求項１の太陽光発電機能を有する遮音板が両面受光型太陽電池を内臓する事を特徴とする、太陽光発電機能を有する防音壁用吸音パネル。
3. 請求項１および請求項２に記載の太陽光発電機能を有する遮音板がシースルータイプである事を特徴とする、太陽光発電機能を有する防音壁用吸音パネル。
4. 請求項１から請求項３に記載の透光型膜振動吸音板が、少なくとも一枚の多数の開口を有する板状体と、少なくとも一枚の透明樹脂薄膜とを積層してなる透光型膜振動吸音板である事を特徴とする、太陽光発電機能を有する防音壁用吸音パネル。
5. 請求項４に記載の板状体が、網目の大きさの異なる二枚のアルミニウム製エキスパンドメタルを事前に平坦化した板状体であって、この二枚の板状体で一枚の透明樹脂薄膜を挟持する構造の積層体である透光型膜振動吸音板である事を特徴とする、太陽光発電機能を有する防音壁用吸音パネル。
6. 請求項４に記載の板状体が二枚であって、二枚の板状体の一方がアルミニウム製エキスパンドメタルを事前に平坦化したものであり、他方が透明穴明樹脂板であって、この二枚の板状体で一枚の透明樹脂薄膜を挟持する構造の積層体である透光型膜振動吸音板である事を特徴とする、太陽光発電機能を有する防音壁用吸音パネル。
7. 前記、請求項１〜請求項６の防音壁用吸音パネルを用いた、太陽光発電機能を有する防音壁。