JP4766669B2 - 防音装置 - Google Patents
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Description
しかしながら、上記特許文献1及び特許文献2は、何れも屋内用の吸音に関する技術であり、屋外用機器の騒音抑制に適用できない。
しかし、本件発明者が鋭意実験等を重ねた結果、吸音パネルの配列方向に減音性能が大きいこと、また、吸音パネルユニットの設置面積を50%まで狭めても100%の設置の場合と略同等の減音性能が得られることを発見した。
なお、用語「音源の周囲を覆って」とは、防音壁が音源の周囲を三角形状に外囲して覆う場合や防音壁が音源の周囲4面を覆う場合(より詳しくは防音壁が音源の周囲を四角形状に外囲して覆う場合)等のように音源の周囲を防音壁が覆えばよく、音源の周囲を外囲する形状はどのような形状であってもよいことを意味する。
また、吸音パネルはその延在方向に減音性能が大きいので、音源の周囲を覆ってそれぞれ立設される防音壁のうちの、前記吸音パネルの一端部が設置される防音壁を境界とした外側領域を防音すべき領域とすることにより、効果的な騒音抑制を達成することができる。
吸音パネルユニットの設置面積割合を30%以上〜100%未満の範囲とすることにより、100%設置する場合に比べて、吸音パネルの量が少なくてすむ。従って、コストの低減を図ることができる。また、吸音パネルユニットの全体の重量が100%設置する場合に比べて小さくてよい。従って、吸音パネルユニットを支持する防音壁等の支持構造の強度を比較的小さくできる。
図1は実施の形態1に係る防音装置の全体構成を簡略化して示す図であり、図2はその平面図である。防音装置1は、上方が開口した直方体状の空間2内に音源としての屋外用機器3が収納されるように屋外用機器3の周囲4面を覆ってそれぞれ立設される防音壁4a,4b,4c,4dと、屋外用機器3の上方に設置される吸音パネルユニット5とを有する。屋外用機器3としては、熱ドラフト効果による空気の移動により排気を要する屋外用機器であって、例えば、コージェネレーションシステムに使用される機器や、冷却機(クーリングタワー)、チラー等の屋外熱源機器が例示される。また、吸音パネルユニット5は複数本(本実施の形態では18本)の吸音パネル6を有している。これら複数の吸音パネル6は、水平面に対してほぼ90度(略垂直状態)を成し、防音壁4aに垂直方向に延在し且つ相互に間隔をあけて配列されている。このように、吸音パネル6を間隔をあけて配置することにより、屋外用機器3から上方に熱ドラフト効果による空気の移動がなされるとともに、その際に屋外用機器3からの騒音が吸音パネル6間を通過して吸音され、その結果、屋外用機器3の騒音が外部に対して遮音されることになる。なお、吸音パネルユニット5に使用される吸音パネル6の具体的な構造は、図3〜図5に示すように、両側表面に多数の孔10が形成された金属製のパンチング板11に、例えばグラスウール等の吸音材12が内蔵されて構成されている。なお、防音装置1の大きさは、例えば高さが7.5m、長辺長さが12m、短辺長さが9mである。また、吸音パネル6の高さは例えば0.56mである。
なお、本発明に係る防音装置1は、上記のように吸音パネル6の延在方向に減音性能が大きいので、騒音を抑制すべき領域に対して防音壁4aを臨ませるように防音装置1を配設するのが好ましい。例えば、図2に示すように工場敷地16内に屋外用機器3が存在する場合には、防音壁4aを境界として外側領域17に騒音を抑制する領域(例えば人家17)が存在するような配置とする。
上記実施の形態の防音装置1について以下の条件で減音性能試験を行った。
・ 実験条件
・実験モデルの大きさ: 図15〜図17に示すように、無響室内に1/10スケールの防音装置1の模型1Aを設置した。即ち、模型1Aの大きさは、高さが750mm、長辺長さが1200mm、短辺長さが900mmである。また、1/10スケールに応じて吸音パネル6の高さは56mmであり、18本の吸音パネル6が配置されている。
音源位置: 防音装置模型1A内の中央部にスピーカ本体20を設け、音源21の高さを141mmとした。
・使用する音源の周波数: 2000Hz
・実験モデルのパターン: 設置面積100%とした場合(図6〜図8参照)、設置面積75%とした場合(図9及び図10参照)、設置面積50%とした場合(図11及び図12参照)、設置面積30%とした場合(図13及び図14参照)、設置面積25%とした場合(図示せず)の5つのパターンについてそれぞれ実験を行なった。
・気温:20℃
・測定範囲:1/10スケールの模型1Aに応じて、測定範囲も1/10スケールとした。即ち、模型1Aの下面(実際の防音装置1の地面に相当)から1.13mの水平面で音源21を中心とした8×8mの領域のうちの1/4の領域(即ち、2m×2mの領域に相当)で測定した。
・測定モデルの座標:測定モデルの座標を以下のように設定した。即ち、図18に示すように、測定モデルの中心を原点O(0,0)とし、長辺方向にX、短辺方向にYを設定した。
測定点は、上記各5パターンについてそれぞれ以下に示すように(5×5)×4−2=98点についてそれぞれ測定した。即ち、X方向について(0mm、250mm、500mm、1000mm、2000mm)、(0mm、150mm、750mm、1125mm、1500mm)、Y方向について(0mm、250mm、500mm、1000mm、2000mm)、(0mm、150mm、750mm、1125mm、1500mm)の4つのそれぞれの組み合わせによって決定される座標点を測定点とした。
・その他の測定条件: 防音装置模型1A内の4隅には拡散板30をそれぞれ配置した。
上記実験結果を図19及び図20に示す。図19は上記5パターンについての測定点での測定結果の平均値を示したものであり、図20は上記5パターンについての測定点での最小値を示したものである。なお、縦軸は音圧レベルの指標として相対エネルギ損失比を用いて示しており、横軸は設置面積割合(%)を示している。この相対エネルギ損失比は、図21に示すように、参照符m1で示す吸音パネルを全く設けない場合の音圧レベルと、参照符m2で示す吸音パネルユニットを設置した場合の音圧レベルの差をエネルギ換算したものである。
図19に明らかに示すように、吸音パネルユニットを設置しない場合を100%とすると、吸音パネルユニットの設置面積割合が25%の場合の相対エネルギ損失比は約89%であり、吸音パネルユニットの設置面積が30%の場合の相対エネルギ損失比は約82%を示している。また、吸音パネルユニットの設置面積が50%〜100%の場合の相対エネルギ損失比は約75%を示している。従って、吸音パネルユニットの設置面積割合を50%まで狭めても、その減音性能は吸音パネルユニットの設置面積割合を100%(全面設置)とする場合と略同一であることが理解される。
また、好ましくは、吸音パネルユニット5の設置面積割合が50%以上〜100%未満の範囲とすることによって、吸音パネルユニットの設置面積割合を100%(全面設置)とする場合と略同一の減音性能が得られることが立証された。
(1)本発明は、水平面に対して略垂直に複数の吸音パネルが配置される構造に限定さるものではなく、水平面に対して平行でない所定の角度を成すように適宜配置するようにしてもよい。
(2)上記実施の形態では、4つの防音壁4a,4b,4c,4dが屋外用機器3の周囲4面を覆う場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、3つの防音壁が屋外用機器3の周囲を三角形状に外囲して覆う場合であってもよく、要は屋外用機器3の周囲を防音壁で覆う構造であればよく、屋外用機器3の周囲を外囲する形状はどのような形状であってもよい。
(3)また、「防音壁」は、音源を覆うために新たに立設されたものに限定されない。即ち、屋外用機器の近傍に既に設置されている建造物の壁であって、且つ防音機能を備えたものであれば、当該壁は「防音壁」に含まれる。従って、本発明は、当該既存の壁と、新たに立設される3つの防音壁とによって音源の周囲を覆うような場合も含まれる。
3:屋外用機器 4a,4b,4c,4d:防音壁
5:吸音パネルユニット 6:吸音パネル
10:孔 11:パンチング板
12:吸音材 15:上部開口
Claims (3)
- 上方が開口した空間内に音源が収納されるように音源の周囲を覆ってそれぞれ立設される防音壁と、
前記防音壁の上部に取り付けられ、前記上方開口を覆う吸音パネルユニットと、
を備え、
前記吸音パネルユニットは、所定方向に延在し且つ相互に間隔をあけて配列された複数の吸音パネルで構成されると共に、前記複数の吸音パネルはその延在方向両端のうち少なくとも一端部が前記防音壁の上部に設置されて構成され、
前記吸音パネルユニットが前記上方開口全面を覆う場合における設置面積を全設置面積と定義した場合において、前記吸音パネルユニットの設置面積の前記全設置面積に対する割合が、30%以上〜100%未満であり、
前記音源の周囲を覆ってそれぞれ立設される防音壁のうちの、前記吸音パネルの一端部が設置される防音壁が、防音すべき領域に臨むようにして配設されていることを特徴とする防音装置。 - 上方が開口した空間内に音源が収納されるように音源の周囲を覆ってそれぞれ立設される防音壁と、
前記防音壁の上部に取り付けられ、前記上方開口を覆う吸音パネルユニットと、
を備え、
前記吸音パネルユニットは、所定方向に延在し且つ相互に間隔をあけて配列された複数の吸音パネルで構成されると共に、前記複数の吸音パネルはその延在方向両端のうち少なくとも一端部が前記防音壁の上部に設置されて構成され、
前記吸音パネルユニットが前記上方開口全面を覆う場合における設置面積を全設置面積と定義した場合において、前記吸音パネルユニットの設置面積の前記全設置面積に対する割合が、50%以上〜100%未満であり、
前記音源の周囲を覆ってそれぞれ立設される防音壁のうちの、前記吸音パネルの一端部が設置される防音壁が、防音すべき領域に臨むようにして配設されていることを特徴とする防音装置。 - 前記防音壁は、上方が開口した方形体状の空間内に音源が収納されるように音源の周囲4面を覆ってそれぞれ立設され、
前記吸音パネルユニットは、一対の対向する防音壁に垂直方向に延在し且つ相互に間隔をあけて配列された複数の吸音パネルで構成されると共に、前記複数の吸音パネルはその延在方向両端のうち少なくとも一端部が前記対向する防音壁の一方の防音壁の上部に設置されて構成され、前記一方の防音壁が防音すべき領域に臨むようにして配設されている請求項1又は2記載の防音装置。
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