JP2002201613A

JP2002201613A - 透光型吸音体

Info

Publication number: JP2002201613A
Application number: JP2001068369A
Authority: JP
Inventors: Takashi Yokoi; 横井　　隆
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2000-10-27
Filing date: 2001-03-12
Publication date: 2002-07-19

Abstract

(57)【要約】【課題】鉄道、高速道路などで発生する騒音を効果的
に吸収するとともに、光を遮ることのない透光型の吸音
体を提供する。【解決手段】光を透過する透光パネル部材２と、該透
光パネル部材２の表面に光透過領域４を残して接合され
た吸音材３とを備えた透光型吸音体１である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄道、高速道路な
どで発生する騒音を効果的に吸収するとともに、光を遮
ることのない透光型の吸音体に関する。

【０００２】

【従来の技術】社会資本整備としての高速道路網、高速
鉄道網の整備が進む中、沿線の住環境としての交通騒音
の低減が求められている。その対策として、代表的で現
状最も有効な対策と思われるのが吸遮音壁の設置であ
る。

【０００３】従来、かかる吸遮音壁として、例えば、ガ
ラス繊維積層成形体を用いることが広く行なわれてい
る。この場合、降雨等により繊維積層成形体の間隙に水
分が浸入して繊維積層成形体の吸音率が低下しないよう
にするために、種々の対策がとられてきた。例えば、水
分の浸入を防ぐために、撥水処理したフィルム等で繊維
成形体表面を被覆したり、フッ素樹脂フィルム（例え
ば、ＰＶＦ、ＥＴＦＥ等）の袋にグラスウールまたはロ
ックウールを入れたりすることが行われていた。また、
騒音入力面側にパンチング、ルーバー等により開口部を
設けたアルミ製ボックス内に繊維積層成形体を収納する
等の対策もなされていた。さらに、近年では、水分の浸
入を良好に防止することができ、しかも吸音性能に優れ
た有機繊維積層成形体の吸音材も開発されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
吸遮音壁にあっては、太陽光等の光を透過しないことか
ら、例えば高速道路等の走行中に周囲の景観が全くわか
らず、トンネル走行中のような圧迫感を受ける場合があ
った。また、道路周辺の民家からは、日照権に関する苦
情が寄せられるという問題もあった。

【０００５】一方、光透過型のプラスチックボードを吸
遮音壁に用いた場合には、かかるボードには吸音効果が
全くないことから車両騒音が道路内に反響してしまい、
期待した程、騒音低減効果が民家側で得られないといっ
た状況も発生した。

【０００６】また、これまで幾つか透光・吸音パネルの
組立て構造も提案されているが（例えば、特許第３０６
９７７０号）、吸音効果の面で必ずしも十分とはいえな
かった。

【０００７】そこで本発明の目的は、鉄道、高速道路な
どで発生する騒音を効果的に吸収するとともに、光を遮
ることのない透光型の吸音体を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意検討した結果、光を透過する透光パネ
ル部材と、繊維成形体からなる吸音材とを特定条件下で
組み合わせることにより上記目的を達成し得ることを見
出し、本発明を完成するに至った。即ち、本発明は下記
に示す通りである。

【０００９】＜１＞光を透過する透光パネル部材と、該
透光パネル部材の表面に光透過領域を残して接合された
吸音材とを備えたことを特徴とする透光型吸音体であ
る。

【００１０】＜２＞前記＜１＞の透光型吸音体におい
て、前記吸音材が帯状に前記透光パネル部材の表面横方
向に光透過領域と交互に複数配置されている透光型吸音
体である。

【００１１】＜３＞前記＜１＞の透光型吸音体におい
て、前記吸音材が帯状に前記透光パネル部材の表面縦方
向に光透過領域と交互に複数配置されている透光型吸音
体である。

【００１２】＜４＞前記＜１＞の透光型吸音体におい
て、前記吸音材が波形状に前記透光パネル部材の表面に
配置されている透光型吸音体である。

【００１３】＜５＞前記＜１＞の透光型吸音体におい
て、前記吸音材が、大径の貫通孔を複数有する板状の繊
維成形体と、その表面を覆う小径の貫通孔を複数有する
シート状透明保護材とからなる透光型吸音体である。

【００１４】＜６＞前記＜１＞の透光型吸音体におい
て、前記吸音材が、複数のドーナツ状繊維成形体とその
表面を覆う小径の貫通孔を複数有するシート状透明保護
材とからなる透光型吸音体である。

【００１５】＜７＞前記＜１＞〜＜６＞のいずれかの透
光型吸音体において、前記透光パネル部材がポリカーボ
ネートまたはアクリル樹脂からなる透光型吸音体であ
る。

【００１６】＜８＞前記＜５＞〜＜７＞のいずれかの透
光型吸音体において、前記繊維成形体がポリエステル系
の有機繊維からなる透光型吸音体である。

【００１７】＜９＞前記＜１＞〜＜８＞のいずれかの透
光型吸音体において、前記透光パネル部材の光透過領域
が凹レンズを形成する透光型吸音体である。

【００１８】前記＜１＞〜＜９＞の本発明の透光型吸音
体により、光を遮ることなく、鉄道、高速道路などで発
生する騒音を効果的に吸収することができる。また、＜
２＞〜＜４＞の発明においては、高速走行中において遠
くの景観を確認することができ、特に、＜３＞および＜
４＞においては残像効果により手前の吸音材を気にする
ことなく、遠くの景観を確認することができる。＜５＞
および＜６＞の発明においては、光の透過を可能にしな
がら十分な吸音効果が得られる。さらに、前記＜７＞の
発明においては、透光性および耐候性に優れた効果を奏
する。さらにまた、前記＜８＞の発明においては、特に
吸音性に優れた効果を奏する。さらにまた、前記＜９＞
の発明においては、光透過領域に形成された凹レンズの
作用により透過した光が拡散し、吸音材のパターンの影
を消すことができる。これにより住民の日照権問題およ
び運転への悪影響を解消することができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につき
説明する。図１に、本発明の一実施の形態に係る透光型
吸音体１を示す。図示するように、この透光型吸音体１
は、吸音材３が帯状に透光パネル部材２の表面横方向に
光透過領域４と交互に複数配置されている。透光パネル
部材２としては、プラスチックボードが好ましく、特に
好ましくは、透光性、耐久性および耐候性面よりポリカ
ーボネートまたはアクリル樹脂のボードである。

【００２０】吸音材３同士の間隔および１本当たりの吸
音材３の容積は、透光型吸音体の適用箇所に応じ適宜定
めればよく、例えば、吸音効果に重点を置く場合には光
透過領域４を採光可能な最小限の面積とし、その分、吸
音材３の本数を増やすか、あるいはその容積を増加させ
ればよい。また、騒音が発生する高さまたは採光の高さ
を考慮し、それらに応じて吸音材３の適用本数を決めて
もよい。例えば、透光型吸音体１の上部からの採光量を
多くし、下部においては吸音効果を高めたい場合には、
上部において吸音材３同士の間隔を疎に、また下部にお
いて吸音材３同士の間隔を密にすればよい。吸音材３の
種類については特に制限されるべきものではなく、発泡
体または繊維成形体等を使用することができる。

【００２１】好適例としての吸音材３は、保護材によっ
て被覆された繊維成形体からなり、かかる保護材として
は有機繊維からなる不織布を好適に使用することができ
る。かかる有機繊維不織布は、ポリエステル、ポリプロ
ピレン、ナイロン、アクリル、塩化ビニリデンなどの繊
維からなるものを好適に使用することができる。これら
有機繊維は、紫外線や外部からの水の浸入に対しても劣
化が少なく、長期にわたる屋外での吸音性能を安定して
発揮する。かかる性能面から、特に好ましいものはポリ
エステル系繊維である。

【００２２】かかる有機繊維不織布の繊度の分布の中心
は吸音性能及びコストの面から、好ましくは０．５〜１
０デニールである。また、この不織布の目付け量は、良
好な吸音性能を得るために、好ましくは５０〜５００ｇ
／ｍ²である。

【００２３】また、有機繊維不織布は、融点の異なる複
数の有機繊維を配合し、これらの繊維を開繊した後にウ
ェッブ形成し、このウェッブを高温で短時間加熱処理し
て低融点有機繊維を溶融させ、高融点のウェッブ繊維間
を互いに結合させることにより得ることができる。さら
に、常法に従い撥水加工や防災加工、防塩加工、耐候性
改善加工等を施してもよい。

【００２４】尚、上述したような保護材に代えて、繊維
成形体の表面全体に常法に従い直接撥水処理を施しても
よい。あるいはまた、図１に示す吸音材３において、両
端の断面部のみ直接撥水処理を施し、他の面はすべて保
護材で被覆してもよい。

【００２５】本発明において使用し得る繊維成形体は、
好ましくは、繊維径分布の中心が３０デニール以下、よ
り好ましくは１０デニール以下、さらにより好ましくは
６デニール以下の繊維を素材として、平均見かけ密度
０．０１〜０．１５ｇ／ｃｍ³、好ましくは０．０１〜
０．１０ｇ／ｃｍ³、より好ましくは０．０２〜０．０
７ｇ／ｃｍ³の繊維集合体に成形してなるものとする。
３０デニール以下の細い繊維を用いるとともに見かけ密
度を所定範囲に納めることで、繊維成形体内部の通気抵
抗を大きくし、吸音特性を高めることができる。仮り
に、３０デニールを超える繊維を用いると、同一見かけ
密度において粗な状態になり、通気抵抗が上がらず、吸
音特性の劣ったものになる。一方、これを見かけ密度の
高いものにするだけで吸音性を改善しようとすると、硬
くなりすぎて音を放射し易くなり、逆に防音性能は低下
する。上述のことから、見かけ密度の上限は０．１５ｇ
／ｃｍ ³に設定することが好ましいことになる。尚、３
０デニール以下の細い繊維を用いても、見かけ密度が
０．０１ｇ／ｃｍ³より小さいと、通気抵抗が大きくな
らず、吸音性を期待することができず、防音性能が不十
分となる。以上、使用する繊維は、基本的には３０デニ
ール以下とし、高吸音性能を実現するためには１０デニ
ール以下、好適には６デニール以下の繊維を用いること
が望ましい。

【００２６】繊維の材質としては、例えば、ポリエステ
ル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ナイロン、ビニロ
ン等の合成繊維の他に、羊毛、綿、麻等の天然繊維また
はアルミニウム等の金属繊維を使用することもできる。
さらに、これらの繊維を使用した布から開繊した繊維を
使用することもできる。この場合、歴青質あるいはその
類似材料を溶融紡糸あるいはその他の方法で繊維状に
し、これを前述した繊維の中に１０重量％以上混入する
か、あるいは単独で使用した繊維集合体の成形品を使用
することによっても、大きな吸音効果が得られる。

【００２７】また、繊維成形体は、結合剤を含みかつ平
板状に予備成形された見かけ密度０．０２５ｇ／ｃｍ³
以下の繊維集合体（予備成形体）をモールド内に敷設
し、これを容積が１／２〜１／４になるように加熱圧縮
成形することによって所望の形状を得ることができる。
このような予備成形体としては、ポリエステル繊維をポ
リエチレン繊維、低融点ポリエステル繊維あるいは歴青
質繊維等の結合剤で固めたものを使用することができ
る。この予備成形体を圧縮成形して繊維成形体を得る場
合、圧縮比が２未満では通気性が大きくなりすぎて吸音
性が低く、また、圧縮比が４超では過圧縮部分が生じ、
前述した理由により防音性能が不十分になる。したがっ
て圧縮比は２〜４が好適である。

【００２８】繊維成形体は、以上述べたような種々の成
形法で得ることができるが、一層均質な充填を行ない密
度分布を小さくするためには、開繊しバラバラになった
繊維を気体（空気）とともにモールド内へ吹き込み、多
数の網孔よりこの空気のみを排出し、繊維のみをモール
ド内に充填して成形する方法を採用することが好まし
い。このような空気搬送式の充填法により、自由な形状
の充填が可能となり、全体に均質で軟らかい多孔質なも
のを得ることができる。

【００２９】このようにして得られる充填物を成形固化
するためには結合剤が必要である。この結合剤として
は、加熱溶融し、かつ反応固化するフェノール樹脂ある
いは蒸気吹き込みにより反応固化するウレタン系接着剤
など種々の材質が考えられるが、繊維状の形態を備えた
結合剤が好適に使用できる。このような繊維状の結合剤
としては、加熱あるいは蒸気によって溶融する低融点の
ポリエステル繊維、あるいは加熱によって溶融し、かつ
冷却によって固化するポリエチレンやポリプロピレンの
繊維を使用することができる。望ましくは、繊維素材が
低融点成分と高融点成分から構成され、低融点成分が高
融点成分の外側、すなわち繊維表面となるように配置し
てなる複合繊維が、耐久性および音響性能の面から好都
合である。すなわち、この複合繊維を低融点成分の融点
より高くかつ高融点成分の融点より低い温度で加熱成形
すれば、結合剤繊維も完全な繊維状態のまま低融点成分
の溶融により結合でき、高い耐久性と音響性能を確保す
ることができる。

【００３０】また、歴青質の繊維など、繊維形態であり
加熱等により溶融するものであれば、その他のものを使
用することもできる。繊維状の結合剤を混合した成形方
法としては、型温度を結合剤融点以下に調節し、該融点
以上の温度の熱風あるいは蒸気の吹き込みで結合剤を溶
融して繊維成形体を形成する方法が望ましい。この場
合、熱風および冷風の切換え手段を付加すればさらに形
成サイクルを改善することができ、また熱風等の吹き込
みにより、繊維成形体内部まで、均一な溶融・硬化を行
うことができる。

【００３１】このように、モールド内に素材としての繊
維を繊維状の結合剤とともに吹き込み、さらに熱風を吹
き込んで結合剤を溶融させ、繊維を結合せしめることに
より、軟らかくかつ軽量で所望の形状の繊維成形体を得
ることができる。このような繊維成形体を用いることに
より、寸法精度が高く、防音性能にすぐれたものとな
る。

【００３２】繊維成形体が保護材によって被覆されてな
る吸音材３を透光パネル部材２に接合するには、熱融
着、または接着剤の使用等、いずれも方法でもよいが、
熱融着による手法が接着性および経済性等の面から好ま
しい。なお、かかる繊維成形体および保護材または撥水
処理等については、以下の好適例においても同様に適用
することができる。

【００３３】図２に、本発明の他の実施の形態に係る透
光型吸音体１１を示す。図示するように、この透光型吸
音体１１は、吸音材１３が帯状に透光パネル部材１２の
表面縦方向に光透過領域１４と交互に複数配置されてい
る。

【００３４】吸音材１３同士の間隔および１本当たりの
吸音材１３の容積は、上述の好適例の場合と同様に透光
型吸音体１１の適用箇所に応じ適宜定めればよい。吸音
材１３を縦方向に配置した場合、高速走行する車両から
はその１本１本を認識することができない結果、残像効
果により遠方の景色を良好に認識することが可能とな
る。

【００３５】図３に、本発明の更に他の実施の形態に係
る透光型吸音体２１を示す。図示するように、この透光
型吸音体２１は、吸音材２３が波形状に透光パネル部材
２２の表面に配置されている。その結果、光透過領域２
４も波形に存在することになる。

【００３６】吸音材２３の波形の波長および波高は、上
述の好適例の場合と同様に透光型吸音体２１の適用箇所
に応じ適宜定めればよい。また、吸音材２３を波形とし
た場合も、上述の好適例と同様に残像効果が得られる。

【００３７】図４に、本発明の更に他の実施の形態に係
る透光型吸音体３１を示す。また、図５は、この透光型
吸音体３１の断面構造を示す。この透光型吸音体３１
は、透光パネル部材３２の表面に積層される吸音材３３
が、大径の貫通孔を複数有する板状の繊維成形体３５
と、その表面を覆う小径の貫通孔を複数有するシート状
透明保護材３６とからなる。かかる構造とすることによ
り、十分に吸音効果が得られるとともに、光透過領域３
４からの採光も可能となる。なお、繊維成形体３５を透
光パネル部材３２およびシート状透明保護材３６に接合
するには、熱融着、または接着剤の使用等、いずれの方
法でもよい。

【００３８】図６に、本発明の更に他の実施の形態に係
る透光型吸音体４１を示す。この透光型吸音体４１は、
透光パネル部材４２表面に複数のドーナツ状繊維成形体
４５が熱融着または接着剤等により接着され、さらにそ
の前面に図４に示す好適例の場合と同様の透明保護材４
６が接合されている。かかる構造においても十分な吸音
効果が得られるとともに良好に採光可能となる。

【００３９】図７に、本発明の更に他の実施の形態に係
る透光型吸音体５１を示す。この透光型吸音体５１は、
図１に示す吸音材５３の配置とは基本的には同じである
が、透光パネル部材５２の光透過領域５４が凹レンズを
形成している点で異なる。透光パネル部材５２の光透過
領域５４が凹レンズを形成することで透過光が拡散し、
図８に示すように吸音材５３の影５７を消すことができ
る。凹レンズの曲率を変動させることにより焦点Ｐの距
離Ｄ₂が変化し、これに伴い影５７の長さＤ₁が変動す
る。よって、透光型吸音体５１の適用箇所に応じ、適宜
凹レンズの曲率を適宜定めればよい。

【００４０】透過領域への凹レンズの適用は上述の種々
の好適例の透光型吸音体に対し可能であり、例えば、図
５に示す透光型吸音体に凹レンズを適用した場合には図
９に示す透光型吸音体６１となる。この場合、透光パネ
ル部材６２に形成された凹レンズの作用により、吸音材
６５の影６７は、透過した光の拡散により消されること
になる。

【００４１】上述のように、吸音材のパターンの影を消
すことにより住民の日照権問題および運転への悪影響を
解消することができる。

【００４２】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の透光
型吸音体によれば、鉄道、高速道路などで発生する騒音
を効果的に吸収することができるとともに、光を透過す
ることができ、日照権の問題やドライバーのストレス等
の問題を回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る透光型吸音体の斜
視図である。

【図２】本発明の他の実施の形態に係る透光型吸音体の
斜視図である。

【図３】本発明の更に他の実施の形態に係る透光型吸音
体の斜視図である。

【図４】本発明の更に他の実施の形態に係る透光型吸音
体の分解斜視図である。

【図５】図４に示す透光型吸音体の断面図である。

【図６】本発明の更に他の実施の形態に係る透光型吸音
体の分解斜視図である。

【図７】本発明の更に他の実施の形態に係る透光型吸音
体の斜視図である。

【図８】光透過領域における凹レンズの作用を示す説明
図である。

【図９】本発明の更に他の実施の形態に係る透光型吸音
体の断面図である。

【符号の説明】

１，１１，２１，３１，４１，５１，６１透光型吸音
体２，１２，２２，３２，４２，５２，６２透光パネル
部材３，１３，２３，３３，５３吸音材４，１４，２４，３４，５４光透過領域３５，４５，６５繊維成形体３６，４６透明保護材５７，６７影

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光を透過する透光パネル部材と、該透光
パネル部材の表面に光透過領域を残して接合された吸音
材とを備えたことを特徴とする透光型吸音体。
【請求項２】前記吸音材が帯状に前記透光パネル部材
の表面横方向に光透過領域と交互に複数配置されている
請求項１記載の透光型吸音体。
【請求項３】前記吸音材が帯状に前記透光パネル部材
の表面縦方向に光透過領域と交互に複数配置されている
請求項１記載の透光型吸音体。
【請求項４】前記吸音材が波形状に前記透光パネル部
材の表面に配置されている請求項１記載の透光型吸音
体。
【請求項５】前記吸音材が、大径の貫通孔を複数有す
る板状の繊維成形体と、その表面を覆う小径の貫通孔を
複数有するシート状透明保護材とからなる請求項１記載
の透光型吸音体。
【請求項６】前記吸音材が、複数のドーナツ状繊維成
形体とその表面を覆う小径の貫通孔を複数有するシート
状透明保護材とからなる請求項１記載の透光型吸音体。
【請求項７】前記透光パネル部材がポリカーボネート
またはアクリル樹脂からなる請求項１〜６のうちいずれ
か一項記載の透光型吸音体。
【請求項８】前記繊維成形体がポリエステル系の有機
繊維からなる請求項５〜７のうちいずれか一項記載の透
光型吸音体。
【請求項９】前記透光パネル部材の光透過領域が凹レ
ンズを形成する請求項１〜８のうちいずれか一項記載の
透光型吸音体。