JP5270420B2

JP5270420B2 - 吸音構造体

Info

Publication number: JP5270420B2
Application number: JP2009079561A
Authority: JP
Inventors: 悦二郎今西; 伊知郎山極
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2009-03-27
Filing date: 2009-03-27
Publication date: 2013-08-21
Anticipated expiration: 2029-03-27
Also published as: JP2010229737A

Description

本発明は、鉄道、道路、その他音が発生する場所において音源からの音を低減することができる吸音構造体に関する。

従来、近隣の住宅または公共施設に対して騒音を防止するため、鉄道施設および高速道路等の周囲には、吸音構造体である防音壁等が用いられている。また、会議室またはコンサートホール等の室内においても、隣接する部屋への音洩れ、または音の不要な干渉を防止するために吸音構造体が用いられている。

このような吸音構造体として、例えば、特許文献１に記載のものが用いられる。この吸音構造体では、多数の小孔が外面に形成された箱部材の内部空間が、多孔板により分割されている。当該多孔板は、箱部材の内部空間に沿った外形を有する支持枠により挟み込まれて保持されている。
この構成によると、吸音効果を高くすることができるとともに、耐候性を高く維持することができる。

特開２００８−１３８５０５号公報

しかしながら、特許文献１に記載された吸音構造体は、多孔板を箱部材の内部に設置するため、支持枠などの内部構造部材が必要となる。そのため、製造コストが高くなってしまう。

本発明は、上記実情に鑑みることにより、内部構造部材が不要であるとともに、幅広い周波数領域で高い吸音効果を発揮できる吸音構造体を提供することを目的とする。

本発明に係る吸音構造体は、上記目的を達成するために以下のようないくつかの特徴を有している。すなわち、本発明の吸音構造体は、以下の特徴を単独で、若しくは、適宜組み合わせて備えている。

上記目的を達成するための本発明に係る吸音構造体における第１の特徴は、音源からの音を吸収することができる複数の吸音パネルを互いに組み合わせてなる吸音構造体であって、少なくとも一の表面板に複数の貫通孔を有する箱状に形成され、所定の吸音特性を有する第１吸音パネルと、少なくとも一の表面板に複数の貫通孔を有する箱状に形成され、前記所定の吸音特性とは異なる吸音特性を有する第２吸音パネルと、を備えることである。

この構成によると、吸音特性の異なる第１吸音パネルと第２吸音パネルとが組み合わされているので、各吸音パネルの内部に構造部材を配置することなく、幅広い周波数領域で高い吸音効果を発揮できる。これにより、幅広い周波数領域で高い吸音効果を発揮する吸音構造体を、低コストで製造することができる。

また、本発明に係る吸音構造体における第２の特徴は、前記第１吸音パネルは、前記表面板として、一方の面と他方の面とで開口部の形状が異なるように、複数の貫通孔が形成された第１多孔板を備え、前記第２吸音パネルは、前記表面板として、前記第１吸音パネルに前記貫通孔を形成する方法と同じ方法で複数の貫通孔が形成された第２多孔板を備え、前記第１吸音パネルに設置された前記第１多孔板の向きとは表裏逆になるように、前記第２多孔板が前記第２吸音パネルに設置されていることである。

この構成によると、第１多孔板における第１吸音パネルの外側を向く面と、第２多孔板における第２吸音パネルの外側を向く面とで、開口部の形状が異なる。これにより、第１吸音パネルと第２吸音パネルとが表面の形状に基づいて容易に区別できる。結果として、吸音構造体の製造時において、吸音パネルの配置間違えを防止できる。
また、同じ方法で、第１多孔板及び第２多孔板を形成できるので、多孔板の製造を効率よく行うことができる。

また、本発明に係る吸音構造体における第３の特徴は、前記第１多孔板及び前記第２多孔板は、板に打ち抜きにより貫通孔が形成されたものであって、前記第１多孔板は、前記第１吸音パネルの外側から内側に向かう方向が打ち抜き方向となるように設けられ、前記第２多孔板は、前記第２吸音パネルの内側から外側に向かう方向が打ち抜き方向となるように設けられていることである。

この構成によると、打ち抜きにより多孔板の表面にバリが生じるため、多孔板の表裏で面形状が異なる。そのため、吸音パネルの表面における当該バリの有無で、第１吸音パネルと第２吸音パネルとを区別することができる。結果として、簡易な方法で、吸音パネルの配置間違えを防止できる。

また、本発明に係る吸音構造体における第４の特徴は、前記第１吸音パネルは、前記表面板として、複数の貫通孔が形成されるとともに当該第１吸音パネルの外側を向く面に所定の色彩を有する第１多孔板を備え、前記第２吸音パネルは、前記表面板として、複数の貫通孔が形成されるとともに当該第２吸音パネルの外側を向く面に前記所定の色彩とは異なる色彩を有する第２多孔板を備えることである。

この構成によると、外観により、第１吸音パネルと第２吸音パネルとが容易に区別できる。そのため、吸音構造体の製造時において、吸音パネルの配置間違えを防止できる。

本発明によれば、幅広い周波数領域で高い吸音効果を発揮できる吸音構造体を低コストで製造できる。

本発明の第１実施形態に係る吸音構造体を示す図。図１に示す吸音構造体における第１吸音パネルを示す図。図１に示す吸音構造体における第２吸音パネルを示す図。図１に示す吸音構造体の吸音特性を示す図。本発明の第２実施形態に係る吸音構造体を示す図。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しつつ説明する。

（第１実施形態）
＜全体構成＞
図１に示すように、本発明の第１実施形態に係る吸音構造体１は、３つの第１吸音パネル２と、３つの第２吸音パネル３と、上下に延びる一対の柱部材４と、を備えている。
この吸音構造体１は、所定の間隔を空けて配置された一対の柱部材４の間に、第１吸音パネル２及び第２吸音パネル３を嵌め込むことにより形成されている。第１吸音パネル２と第２吸音パネル３とは、柱部材４の長手方向において交互に配置されている。また、第１吸音パネル２と第２吸音パネル３とは互いの側面が密着するように配置されている。

＜第１吸音パネルの構成＞
図２（ａ）は、吸音構造体１の第１吸音パネル２を示す斜視図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示す第１吸音パネル２のＸ１−Ｘ１断面模式図である。
図２（ａ）に示すように、第１吸音パネル２は、直方体の箱状に形成されており、箱を形成する６面のうちの１面（表面板２１）に複数の貫通孔２１ａが形成されている。
尚、第１吸音パネル２の材質は、例えば、加工性のよいアルミ板やアルミ箔などである。

貫通孔２１ａは、表面板２１に対して、打ち抜き加工を施すことにより形成される。
尚、表面板２１には、第１吸音パネル２の外側を向く表面（以下、外側表面という）から内側を向く表面（以下、内側表面という）への打ち抜き加工が施されている。そのため、表面板２１の外側表面と内側表面とで貫通孔２１ａの開口部の形状が異なっている。
具体的には、図２（ｂ）に示すように、表面板２１における内側表面の開口の周縁には、第１吸音パネル２の内側に向かって突出するバリが形成されている。一方、表面板２１における外側表面にはバリは形成されず、開口の周縁はやや窪んでいる。

＜第２吸音パネルの構成＞
図３（ａ）は、吸音構造体１の第２吸音パネル３を示す斜視図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示す第２吸音パネル３のＸ２−Ｘ２断面模式図である。
図３（ａ）に示すように、第２吸音パネル３は、第１吸音パネル２と同じ寸法の直方体の箱状に形成されており、箱を形成する６面のうちの１面（表面板３１）に複数の貫通孔３１ａが形成されている。
尚、第２吸音パネル３の材質は、例えば、加工性のよいアルミ板やアルミ箔などである。

貫通孔３１ａは、表面板３１における第２吸音パネル３の内側表面から外側表面への打ち抜き加工により形成されたものであり、内側表面と外側表面とで、開口部の形状が異なっている。
具体的には、図３（ｂ）に示すように、外側の表面の開口の周縁には、第２吸音パネル３の外側に突出するバリが形成されている。一方、内側の表面にはバリは形成されず、開口の周縁は窪んでいる。

＜吸音パネルにおける貫通孔の数及び形状＞
道路用吸音パネルの吸音率基準は、例えば、第１周波数（４００Ｈｚ）で０．７以上、第２周波数（１ｋＨｚ）で０．８以上というように規定される。即ち、道路用吸音パネルの吸音率基準は、２つの周波数における吸音率で規定される。
そこで、第１吸音パネル２の貫通孔２１ａは、当該第１吸音パネル２の吸音率が４００Ｈｚ（吸音率基準で規定される第１周波数）において最大となるように表面板２１に形成される。即ち、４００Ｈｚにおいて吸音率が最大となるように、貫通孔２１ａの孔径及び開口率が設定される。
尚、第１吸音パネル２は、１ｋＨｚにおいて吸音率が０．８以上である必要はない。

ここで、「吸音率」とは、入射した音のエネルギーに対する反射されてこない音のエネルギーの比率を意味する。
また、「開口率」とは、表面板２１の面積に対する、複数の貫通孔２１ａにより開口された部分の面積の比率を意味する。

一方、第２吸音パネル３の貫通孔３１ａは、当該第２吸音パネル３の吸音率が１ｋＨｚ（吸音率基準で規定される第２周波数）において最大となるように表面板３１に形成される。即ち、１ｋＨｚにおいて吸音率が最大となるように、貫通孔３１ａの孔径及び開口率が設定される。
尚、第２吸音パネル３は、４００Ｈｚにおいて吸音率が０．７以上である必要はない。

＜吸音構造体１の吸音特性＞
本実施形態に係る吸音構造体１は、上記のように表面板に貫通孔２１ａ及び貫通孔３１ａを形成した第１吸音パネル２及び第２吸音パネル３を交互に並べて形成されており、その吸音特性を、図４に示す。
尚、図４において、第１吸音パネル２のみを複数並べて構成した吸音構造体（比較例１）の吸音特性及び第２吸音パネル３のみを複数並べて構成した吸音構造体（比較例２）の吸音特性も示している。

図４に示すように、本実施形態に係る吸音構造体１の吸音率は、４００Ｈｚにおいて約０．８であり、且つ、１ｋＨｚにおいて約０．９である。即ち、道路用吸音パネルの吸音率基準（４００Ｈｚで０．７以上、且つ、１ｋＨｚで０．８以上）を満たしている。尚、吸音構造体１の吸音率は、４００Ｈｚ〜１ｋＨｚの範囲内において０．８以上である。
一方、比較例１の吸音構造体においては、４００Ｈｚにおける吸音率は０．７以上であるものの、１ｋＨｚにおける吸音率は約０．３であり、道路用吸音パネルの吸音率基準を満たしていない。同様に、比較例２の吸音構造体においても、１ｋＨｚにおける吸音率は０．８以上であるものの、４００Ｈｚにおける吸音率は約０．３であり、道路用吸音パネルの吸音率基準を満たしていない。

＜吸音構造体１の効果＞
以上説明したように、吸音構造体１は、以下の２種類の吸音パネルを備える。
（１）表面板２１に複数の貫通孔２１ａが形成された箱状に形成され、全周波数領域において４００Ｈｚでの吸音率が最大となる吸音特性を有する第１吸音パネル２
（２）表面板３１に複数の貫通孔３１ａが形成された箱状に形成され、全周波数領域において１ｋＨｚでの吸音率が最大となる吸音特性を有する第２吸音パネル３
そして、吸音構造体１において、第１吸音パネル２と第２吸音パネル３とが、表面板２１及び表面板３１を同一方向（音源側）に向けた状態で、互いの側面（外側表面）を接触させて、一方向に交互に並べられている。

この構成によると、吸音特性の異なる２つの吸音パネル（第１吸音パネル２及び第２吸音パネル３）が組み合わされているので、各吸音パネルの内部に構造部材を配置することなく、幅広い周波数領域で高い吸音効果を発揮できる。本実施形態では、４００Ｈｚ〜１ｋＨｚの周波数領域で高い吸音率となる。
また、第１吸音パネル２と第２吸音パネル３とは、互いに外側表面で接触するように配置されているため、吸音パネル間で互いに支持されることになる。これにより、各吸音パネルの位置を固定するための他の構造部材の数を少なくすることができる。
結果として、吸音構造体１の製造コストを抑えることができる。

また、第１吸音パネル２は、内側の面にバリが発生しており外側の面にはバリが発生しないように形成された複数の貫通孔２１ａを有する表面板２１（第１多孔板）を備えている。当該貫通孔２１ａは、表面板２１を打ち抜くことにより形成されている。そして、第１吸音パネル２の表面板２１は、貫通孔２１ａの開口縁部のバリが吸音パネルの内側に位置するような向きとなるように、当該第１吸音パネル２に設置されている。
また、第２吸音パネル３は、打ち抜きによる方法で複数の貫通孔３１ａが形成された表面板３１（第２多孔板）を備えている。当該第２吸音パネル３の表面板３１は、第１吸音パネルの表面板２１が当該第１吸音パネル２に設置されている向きとは表裏逆になるように、即ち、バリが吸音パネルの外側に位置するような向きとなるように、当該第２吸音パネル３に設置されている。

この構成によると、吸音パネルの外側表面に露出するバリの有無を触感によって確認することで、第１吸音パネル２と第２吸音パネル３とを容易に区別できる。そのため、吸音構造体１の製造時において、吸音パネルの配置順序を間違えることを防止できる。
また、同じ工法（打ち抜き）で表面板２１と表面板３１とに貫通孔を形成することができるので、多孔板の製造を効率よく行うことができる。

また、第１吸音パネル２において、表面板２１は、当該第１吸音パネル２の外側から内側に向かう方向が貫通孔２１ａの打ち抜き方向となるように設けられている。
一方、第２吸音パネル３において、表面板３１は、当該第２吸音パネル３の内側から外側に向かう方向が貫通孔３１ａの打ち抜き方向となるように設けられている。

この構成によると、打ち抜きにより生じるバリを利用して、第１吸音パネル２と第２吸音パネル３とを区別することができる。結果として、簡易な方法で、吸音パネルの配置間違えを防止できる

（第２実施形態）
図５に示すように、本発明の第２実施形態に係る吸音構造体１Ａは、第１実施形態の第２吸音パネル３における表面板３１の外側表面に、第１吸音パネル２の表面板２１の外側表面の色彩とは異なる所定の色彩が付されている点で、第１実施形態と異なっている。その他の構成は、第１実施形態と同様であるため説明は省略する。

吸音構造体１Ａにおいて、第１吸音パネル２は、貫通孔が形成された表面板の外側表面の色が白色になっており、第２吸音パネル３’は、貫通孔が形成された表面板の外側表面の色がグレーになっている。

この構成によると、外観により、第１吸音パネル２と第２吸音パネル３’とが容易に区別できる。そのため、吸音構造体１Ａの製造時において、吸音パネルの配置間違えを防止できる。

尚、第２実施形態においては、視認することで、第１吸音パネル２と第２吸音パネル３’とを区別できるため、貫通孔が形成された表面板における外側表面のバリを取り除いた構成であってもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することができるものである。

例えば、本実施形態のように２種類の吸音パネルを交互に並べる場合に限らず、３種類以上の吸音パネルを所定の順序で繰り返し並べて吸音構造体を構成してもよい。

また、本実施形態においては、第１吸音パネル２及び第２吸音パネル３の内部は、いずれも空であるが、吸音パネルの内部に多孔板を１枚挿入して、吸音パネルの内部構造を２層構造とすることもできるし、吸音パネルの内部に多孔板を２枚以上挿入して、３層以上の内部構造とすることもできる。尚、特に、本実施形態のように吸音パネルの内部を空にすることによって、製造コストを最も抑制することができる。

本発明は、鉄道、道路、その他音が発生する場所において音源からの音を低減することができる。

１、１Ａ吸音構造体
２第１吸音パネル
２１表面板（第１多孔板）
３第２吸音パネル
３１表面板（第２多孔板）

Claims

音源からの音を吸収することができる複数の吸音パネルを互いに組み合わせてなる吸音構造体であって、
少なくとも一の表面板に複数の貫通孔を有する箱状に形成され、所定の吸音特性を有する第１吸音パネルと、
少なくとも一の表面板に複数の貫通孔を有する箱状に形成され、前記所定の吸音特性とは異なる吸音特性を有する第２吸音パネルと、
を備え、
前記第１吸音パネルは、前記表面板として、一方の面と他方の面とで開口部の形状が異なるように、複数の貫通孔が形成された第１多孔板を有し、
前記第２吸音パネルは、前記表面板として、前記第１吸音パネルに前記貫通孔を形成する方法と同じ方法で複数の貫通孔が形成された第２多孔板を備え、
前記第１吸音パネルに設置された前記第１多孔板の向きとは表裏逆になるように、前記第２多孔板が前記第２吸音パネルに設置されている吸音構造体。
前記第１多孔板及び前記第２多孔板は、板に打ち抜きにより貫通孔が形成されたものであって、
前記第１多孔板は、前記第１吸音パネルの外側から内側に向かう方向が打ち抜き方向となるように設けられ、
前記第２多孔板は、前記第２吸音パネルの内側から外側に向かう方向が打ち抜き方向となるように設けられている、
請求項１に記載の吸音構造体。
前記第１吸音パネルは、前記表面板として、複数の貫通孔が形成されるとともに当該第１吸音パネルの外側を向く面に所定の色彩を有する第１多孔板を備え、
前記第２吸音パネルは、前記表面板として、複数の貫通孔が形成されるとともに当該第２吸音パネルの外側を向く面に前記所定の色彩とは異なる色彩を有する第２多孔板を備える、
請求項１又は２に記載の吸音構造体。