JPH08194488A - 防音壁およびこれを備えた建造物 - Google Patents
防音壁およびこれを備えた建造物Info
- Publication number
- JPH08194488A JPH08194488A JP7004494A JP449495A JPH08194488A JP H08194488 A JPH08194488 A JP H08194488A JP 7004494 A JP7004494 A JP 7004494A JP 449495 A JP449495 A JP 449495A JP H08194488 A JPH08194488 A JP H08194488A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sound absorbing
- absorbing plate
- particles
- sound
- soundproof wall
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Devices Affording Protection Of Roads Or Walls For Sound Insulation (AREA)
- Building Environments (AREA)
- Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 遮音効果に優れた防音壁を提供する。
【構成】 第1の吸音板11、層間空気層13、第2の
吸音板12とからなり、第1の吸音板11と第2の吸音
板12とは、互いにその一部が不平行に配設されて、こ
れらの間に層間空気層13が形成され、前記第1の吸音
板11は連続気孔を有する多孔質体からなり、前記第2
の吸音板12は、電界配列効果を有する固体粒子を電気
絶縁性媒体中に含有してなる電気感応型音波吸収制御用
流体組成物と、間隔をあけて互いに対向して設けられ、
かつ前記隙間に前記電気感応型音波吸収制御用流体組成
物を収容した一対の電極板と、前記一対の電極板間に所
望の電圧を印加する電源とを具備してなる。
吸音板12とからなり、第1の吸音板11と第2の吸音
板12とは、互いにその一部が不平行に配設されて、こ
れらの間に層間空気層13が形成され、前記第1の吸音
板11は連続気孔を有する多孔質体からなり、前記第2
の吸音板12は、電界配列効果を有する固体粒子を電気
絶縁性媒体中に含有してなる電気感応型音波吸収制御用
流体組成物と、間隔をあけて互いに対向して設けられ、
かつ前記隙間に前記電気感応型音波吸収制御用流体組成
物を収容した一対の電極板と、前記一対の電極板間に所
望の電圧を印加する電源とを具備してなる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電界配列効果に基づい
て特性振動数を制御することのできる防音壁とこの防音
壁を具備した建造物に関する。
て特性振動数を制御することのできる防音壁とこの防音
壁を具備した建造物に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、騒音問題を含めた居住空間の快適
さが重要視され、これとともに外部からの騒音を遮断
し、かつ、内部の音を外部に漏らさないための防音壁の
需要が伸びつつある。前記防音壁は、自動車や鉄道など
の交通機関からの音が居住区に到達しないように、高速
道路や鉄道の沿線に設けられおり、単に音波を反射して
遮断するのではなく、防音効果を挙げるために音波吸収
効果を有する吸音材を用いて構成されているものが多
い。
さが重要視され、これとともに外部からの騒音を遮断
し、かつ、内部の音を外部に漏らさないための防音壁の
需要が伸びつつある。前記防音壁は、自動車や鉄道など
の交通機関からの音が居住区に到達しないように、高速
道路や鉄道の沿線に設けられおり、単に音波を反射して
遮断するのではなく、防音効果を挙げるために音波吸収
効果を有する吸音材を用いて構成されているものが多
い。
【0003】また、住宅(住宅周りの塀も含む)におい
ては、上述した交通機関からの騒音、工場、商店街、学
校、幼稚園などの特定施設からの騒音の侵入を防止し、
かつ、ピアノなどの楽器演奏音、オーディオやテレビか
らの音や、話声などの生活騒音が外部に漏れるのを防止
するために、防音壁を設けることが好ましいとされてい
る。
ては、上述した交通機関からの騒音、工場、商店街、学
校、幼稚園などの特定施設からの騒音の侵入を防止し、
かつ、ピアノなどの楽器演奏音、オーディオやテレビか
らの音や、話声などの生活騒音が外部に漏れるのを防止
するために、防音壁を設けることが好ましいとされてい
る。
【0004】前記防音壁として、例えば特開平50−6
5017号公報に開示されているものがある。このもの
は、図18および図19に示すように、多数の断面矩形
状の防音筒50…が、それらの一方の対角に所定間隔離
間して配列されているものである。そして、前記防音筒
50…が配置された際に、騒音源側となる側面の長手方
向に、スリット51…が設けられている。
5017号公報に開示されているものがある。このもの
は、図18および図19に示すように、多数の断面矩形
状の防音筒50…が、それらの一方の対角に所定間隔離
間して配列されているものである。そして、前記防音筒
50…が配置された際に、騒音源側となる側面の長手方
向に、スリット51…が設けられている。
【0005】このような防音壁にあっては、騒音源から
発せられた音波が、前記防音筒50…のスリット51…
内に侵入し、防音筒50…の内壁の間で反射を繰り返
し、かつヘルムホルツの共鳴吸収により吸収される。そ
して、この防音壁は、スリット51…の幅をS、スリッ
トの長さをL、防音筒50…の空洞部の内容積をV、音
速をC、騒音の周波数をFとしたとき、以下(I)式に
おいて、吸音率が最大になるとされている。 F=(C/2π)×(S/VL)1/2…(I)
発せられた音波が、前記防音筒50…のスリット51…
内に侵入し、防音筒50…の内壁の間で反射を繰り返
し、かつヘルムホルツの共鳴吸収により吸収される。そ
して、この防音壁は、スリット51…の幅をS、スリッ
トの長さをL、防音筒50…の空洞部の内容積をV、音
速をC、騒音の周波数をFとしたとき、以下(I)式に
おいて、吸音率が最大になるとされている。 F=(C/2π)×(S/VL)1/2…(I)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記防
音壁は、(I)式で表わされる周波数Fを有する音波に
対しては高吸収率で吸収されるものの、これ以外の周波
数の音波に対しては、吸音率が低かった。よって、広範
囲の周波数が混在する騒音に対しては、吸音効果すなわ
ち防音効果に限界があった。また、前記周波数Fを有す
る音波であっても、スリット51…に侵入しなかった音
波は、防音筒50…の外壁によって反射され、所望の防
音効果を得ることができなかった。
音壁は、(I)式で表わされる周波数Fを有する音波に
対しては高吸収率で吸収されるものの、これ以外の周波
数の音波に対しては、吸音率が低かった。よって、広範
囲の周波数が混在する騒音に対しては、吸音効果すなわ
ち防音効果に限界があった。また、前記周波数Fを有す
る音波であっても、スリット51…に侵入しなかった音
波は、防音筒50…の外壁によって反射され、所望の防
音効果を得ることができなかった。
【0007】また、グラスウール、ロックウールなどの
吸音材を用いて防音効果を挙げることもなされている
が、従来の吸音材はその材質により固有振動数が一定で
あるため、その固有振動数と一致する成分の音波、特に
高周波数の音波しか吸収(除去)できず、吸収しようと
する音波の成分を変更する場合は、その音波の振動数に
対応して吸音材の材質を異なるものに交換する必要があ
った。よって、先の防音壁と同様、多種多様の音が混在
している騒音に対して用いるには、固有周波数の異なる
吸音材を複数種類用意しておき、吸収すべき音波成分の
振動数に対応して、所定の吸音材を選択して用いる必要
があるため、結果的に、吸音装置のコストが嵩んだり、
取扱いが煩雑になったりして、信頼性が低くなるという
問題点があった。
吸音材を用いて防音効果を挙げることもなされている
が、従来の吸音材はその材質により固有振動数が一定で
あるため、その固有振動数と一致する成分の音波、特に
高周波数の音波しか吸収(除去)できず、吸収しようと
する音波の成分を変更する場合は、その音波の振動数に
対応して吸音材の材質を異なるものに交換する必要があ
った。よって、先の防音壁と同様、多種多様の音が混在
している騒音に対して用いるには、固有周波数の異なる
吸音材を複数種類用意しておき、吸収すべき音波成分の
振動数に対応して、所定の吸音材を選択して用いる必要
があるため、結果的に、吸音装置のコストが嵩んだり、
取扱いが煩雑になったりして、信頼性が低くなるという
問題点があった。
【0008】ところで、本発明者らは、従来知られてい
ない新規な電界配列特性(EA特性と略す)を有する電
気感応型音波吸収制御用流体組成物(以下、Elect
ric Noise−Control流体組成物を略し
て「ENC流体組成物」と称す)の研究を行っている。
このENC流体組成物は、例えば、電気絶縁性媒体中に
固体粒子を分散させて得られる流体であり、これに電圧
を印加すると固体粒子が誘電分極を起こし、さらに誘電
分極に基づく静電引力によって互いに電場方向に配位連
結して整列し、鎖状体構造を示す性質を持っている。ま
た、固体粒子によっては電気泳動して配列し、配列塊状
構造を示す性質を示すものもある。このように、電界下
における粒子の配列を電界配列効果(以下、Elect
ric Alignment効果を略して「EA効果」
と称す)と呼び、そのような性質を有する固体粒子を電
界配列性粒子(以下、EA粒子と略す)と呼ぶこととす
る。そして本発明者らは、この新規な構造のENC流体
組成物の研究を進めることにより本発明に到達した。
ない新規な電界配列特性(EA特性と略す)を有する電
気感応型音波吸収制御用流体組成物(以下、Elect
ric Noise−Control流体組成物を略し
て「ENC流体組成物」と称す)の研究を行っている。
このENC流体組成物は、例えば、電気絶縁性媒体中に
固体粒子を分散させて得られる流体であり、これに電圧
を印加すると固体粒子が誘電分極を起こし、さらに誘電
分極に基づく静電引力によって互いに電場方向に配位連
結して整列し、鎖状体構造を示す性質を持っている。ま
た、固体粒子によっては電気泳動して配列し、配列塊状
構造を示す性質を示すものもある。このように、電界下
における粒子の配列を電界配列効果(以下、Elect
ric Alignment効果を略して「EA効果」
と称す)と呼び、そのような性質を有する固体粒子を電
界配列性粒子(以下、EA粒子と略す)と呼ぶこととす
る。そして本発明者らは、この新規な構造のENC流体
組成物の研究を進めることにより本発明に到達した。
【0009】本発明は、上記従来技術の有する問題点に
鑑みてなされたものであり、EA効果を有し、印加され
る電圧によって特性振動数を変更できるENC流体組成
物を備えた防音壁およびこれを備えた建造物を提供する
ことによって上記の問題点を解決することを目的として
いる。
鑑みてなされたものであり、EA効果を有し、印加され
る電圧によって特性振動数を変更できるENC流体組成
物を備えた防音壁およびこれを備えた建造物を提供する
ことによって上記の問題点を解決することを目的として
いる。
【0010】
【課題を解決するための手段】かかる目的は、音波入射
方向に対して複数の層から構成され、前記複数の層が、
第1の吸音板、層間空気層、第2の吸音板からなる防音
壁において、前記第1の吸音板と第2の吸音板とは、少
なくともその対向する一部が互いに不平行に配設され
て、これらの間に層間空気層が形成されてなり、前記第
1の吸音板が連続気孔を有する多孔質体からなり、前記
第2の吸音板がEA効果を有する固体粒子を電気絶縁性
媒体中に含有してなるENC流体組成物と、隙間をあけ
て互いに対向して設けられ、かつ前記隙間に前記ENC
流体組成物を収容した一対の電極板と、前記一対の電極
板間に所望の電圧を印加する電源とを具備してなる防音
壁によって達成できる。また、前記第1の吸音板または
第2の吸音板の少なくとも一方が、凸面形状に加工され
ていることが好ましい。さらに、前記電源が、印加電圧
を可変とする可変電源であってもよい。
方向に対して複数の層から構成され、前記複数の層が、
第1の吸音板、層間空気層、第2の吸音板からなる防音
壁において、前記第1の吸音板と第2の吸音板とは、少
なくともその対向する一部が互いに不平行に配設され
て、これらの間に層間空気層が形成されてなり、前記第
1の吸音板が連続気孔を有する多孔質体からなり、前記
第2の吸音板がEA効果を有する固体粒子を電気絶縁性
媒体中に含有してなるENC流体組成物と、隙間をあけ
て互いに対向して設けられ、かつ前記隙間に前記ENC
流体組成物を収容した一対の電極板と、前記一対の電極
板間に所望の電圧を印加する電源とを具備してなる防音
壁によって達成できる。また、前記第1の吸音板または
第2の吸音板の少なくとも一方が、凸面形状に加工され
ていることが好ましい。さらに、前記電源が、印加電圧
を可変とする可変電源であってもよい。
【0011】また、前記固体粒子は、有機高分子化合物
からなる芯体と、EA効果を有する無機物である電界配
列性無機物(以下、EA無機物と略す)を含む表層とに
よって形成された無機・有機複合粒子である。さらに、
前記EA無機物は、無機イオン交換体、シリカゲルおよ
び電気半導体性無機物からなる群から選ばれた少なくと
も一種である。そして、前記電気絶縁体媒体中の前記固
体粒子の濃度は、0.5〜75重量%の範囲とされてい
る。
からなる芯体と、EA効果を有する無機物である電界配
列性無機物(以下、EA無機物と略す)を含む表層とに
よって形成された無機・有機複合粒子である。さらに、
前記EA無機物は、無機イオン交換体、シリカゲルおよ
び電気半導体性無機物からなる群から選ばれた少なくと
も一種である。そして、前記電気絶縁体媒体中の前記固
体粒子の濃度は、0.5〜75重量%の範囲とされてい
る。
【0012】EA無機物が無機イオン交換体である場
合、この無機イオン交換体は、多価金属の水酸化物、ハ
イドロタルサイト類、多価金属の酸性塩、ヒドロキシア
パタイト、ナシコン型化合物、粘土鉱物、チタン酸カリ
ウム類、ヘテロポリ酸塩および不溶性フェロシアン化物
からなる群から選ばれた少なくとも1種であることが好
ましい。
合、この無機イオン交換体は、多価金属の水酸化物、ハ
イドロタルサイト類、多価金属の酸性塩、ヒドロキシア
パタイト、ナシコン型化合物、粘土鉱物、チタン酸カリ
ウム類、ヘテロポリ酸塩および不溶性フェロシアン化物
からなる群から選ばれた少なくとも1種であることが好
ましい。
【0013】また、EA無機物が電気半導体性無機物で
ある場合、この電気半導体性無機物は、室温にて103
Ω-1cm-1ないし10-11Ω-1cm-1の範囲内の電気伝
導度を有するものであることが好ましい。この電気半導
体性無機物は、金属酸化物、金属水酸化物、金属酸化水
酸化物、無機イオン交換体、これらの少なくともいずれ
か1種に金属ドーピングを施したもの、および金属ドー
ピングの有無に拘らず、これらの少なくともいずれか1
種を他の支持体上に電気半導体層として施したものから
なる群から選ばれた少なくとも1種であることが好まし
い。
ある場合、この電気半導体性無機物は、室温にて103
Ω-1cm-1ないし10-11Ω-1cm-1の範囲内の電気伝
導度を有するものであることが好ましい。この電気半導
体性無機物は、金属酸化物、金属水酸化物、金属酸化水
酸化物、無機イオン交換体、これらの少なくともいずれ
か1種に金属ドーピングを施したもの、および金属ドー
ピングの有無に拘らず、これらの少なくともいずれか1
種を他の支持体上に電気半導体層として施したものから
なる群から選ばれた少なくとも1種であることが好まし
い。
【0014】また、防音効果に優れた建造物を建造する
には、前記防音壁をその建造物の外壁に配設することが
好ましい。
には、前記防音壁をその建造物の外壁に配設することが
好ましい。
【0015】
【作用】本発明の防音壁において、音波が第1の吸音
板、層間空気層、第2の吸音板の順に入射する場合、入
射する音波(空気振動)の一部は、まず第1の吸音板に
よって吸収される。第1の吸音板によって音波が吸収さ
れる機構は、吸音板を構成する吸音材の種類などによっ
て若干異なるが、本発明においては、前記第1の吸音板
が連続気孔を有する多孔質体からなるので、入射した音
波が多孔質体の孔に入り込み、ここで乱反射を繰り返
し、やがては熱エネルギーや他の機械的なエネルギーに
変換されることにより吸収される。なお、ここで吸収さ
れる音波は、吸音板を構成する吸音材の固定振動数に一
致する音波であり、通常は高域周波数の音波である。
板、層間空気層、第2の吸音板の順に入射する場合、入
射する音波(空気振動)の一部は、まず第1の吸音板に
よって吸収される。第1の吸音板によって音波が吸収さ
れる機構は、吸音板を構成する吸音材の種類などによっ
て若干異なるが、本発明においては、前記第1の吸音板
が連続気孔を有する多孔質体からなるので、入射した音
波が多孔質体の孔に入り込み、ここで乱反射を繰り返
し、やがては熱エネルギーや他の機械的なエネルギーに
変換されることにより吸収される。なお、ここで吸収さ
れる音波は、吸音板を構成する吸音材の固定振動数に一
致する音波であり、通常は高域周波数の音波である。
【0016】また、吸音材が板状でかつその背後に空気
層がある場合は、以下(II)式で示す周波数fのとき
吸音率が最大となる。なお、(II)式中、mは板の単
位面積当りの質量(kg/m2 )、hは空気層の厚さ
(m)、Kは板の剛性である。 f=(1/2π)×((1/m)×(1.4×105/h+K))1/2…(II) 本発明において、板状の吸音材は第1の吸音板に相当
し、板状の吸音材の背後に存在する空気層は層間空気層
に相当する。よって、(II)式より層間空気層の厚さ
によって、最大吸収を示す周波数が異なることが明らか
である。すなわち、第1の吸音板と第2の吸音板とは互
いに不平行に配設された箇所があるので、層間空気層の
厚みは均一ではなく、このことにより、第1の吸音板に
よって吸収される音波の周波数域を広げることができ
る。
層がある場合は、以下(II)式で示す周波数fのとき
吸音率が最大となる。なお、(II)式中、mは板の単
位面積当りの質量(kg/m2 )、hは空気層の厚さ
(m)、Kは板の剛性である。 f=(1/2π)×((1/m)×(1.4×105/h+K))1/2…(II) 本発明において、板状の吸音材は第1の吸音板に相当
し、板状の吸音材の背後に存在する空気層は層間空気層
に相当する。よって、(II)式より層間空気層の厚さ
によって、最大吸収を示す周波数が異なることが明らか
である。すなわち、第1の吸音板と第2の吸音板とは互
いに不平行に配設された箇所があるので、層間空気層の
厚みは均一ではなく、このことにより、第1の吸音板に
よって吸収される音波の周波数域を広げることができ
る。
【0017】前記第1の吸音板および層間空気層を通過
した音波は、第2の吸音板に到達する。ここで、音波が
吸収される機構を第2の吸音板に内蔵されているENC
流体組成物の挙動を含めて説明する。まず、一対の電極
板間に電圧が印加されていない状態では、ENC流体組
成物中のEA粒子は、電気絶縁性媒体中にランダムに浮
遊・分散している。可変電源または固定電源により一対
の電極板に所望の電圧を印加すると、前記EA粒子は鎖
状に配列結合して鎖状体(粒子鎖)を形成し、この鎖状
体が電界方向に平行して配列する。この状態で、一方の
電極板に音波が入射すると、この電極板が前記対向方向
に振動するが、鎖状体自体が弾性の性質を持っているた
め、鎖状体は引っ張られる場合には、向かい合う粒子同
士が引き合って引力を、圧縮される場合には、撓んで反
発力をそれぞれ生じ、電気絶縁性媒体中の鎖状体の運動
により粘性抵抗が生じ、これによって音波の持つエネル
ギーの損失(散逸)が起こる。
した音波は、第2の吸音板に到達する。ここで、音波が
吸収される機構を第2の吸音板に内蔵されているENC
流体組成物の挙動を含めて説明する。まず、一対の電極
板間に電圧が印加されていない状態では、ENC流体組
成物中のEA粒子は、電気絶縁性媒体中にランダムに浮
遊・分散している。可変電源または固定電源により一対
の電極板に所望の電圧を印加すると、前記EA粒子は鎖
状に配列結合して鎖状体(粒子鎖)を形成し、この鎖状
体が電界方向に平行して配列する。この状態で、一方の
電極板に音波が入射すると、この電極板が前記対向方向
に振動するが、鎖状体自体が弾性の性質を持っているた
め、鎖状体は引っ張られる場合には、向かい合う粒子同
士が引き合って引力を、圧縮される場合には、撓んで反
発力をそれぞれ生じ、電気絶縁性媒体中の鎖状体の運動
により粘性抵抗が生じ、これによって音波の持つエネル
ギーの損失(散逸)が起こる。
【0018】すなわち、電極板に入射した音波に、鎖状
体を含むENC流体組成物と電極板とが共振するのであ
る。このような鎖状体に振動を与える音波周波数は、鎖
状体の持つ特性振動数(鎖状体の弾性と電極板の慣性と
のバランスからなる、いわゆる固有振動数と推定され
る)によって定まり、その特性振動数と一致した周波数
の音波が電極板に入射すると、鎖状体は共振してその音
波を吸収し、他の周波数の音波は反射されることにな
る。
体を含むENC流体組成物と電極板とが共振するのであ
る。このような鎖状体に振動を与える音波周波数は、鎖
状体の持つ特性振動数(鎖状体の弾性と電極板の慣性と
のバランスからなる、いわゆる固有振動数と推定され
る)によって定まり、その特性振動数と一致した周波数
の音波が電極板に入射すると、鎖状体は共振してその音
波を吸収し、他の周波数の音波は反射されることにな
る。
【0019】各粒子間に働く引力(鎖状体に生じる応
力)は、一対の電極板に印加される電圧の増加に伴って
増大することから、鎖状体自体の弾性率と粘性率が印加
電圧の増加に伴って増大することになり、本発明は、こ
のことを利用するものである。すなわち、印加電圧を調
整して、鎖状体自体の特性振動数を、入射音波のうち除
去したい成分の振動数に一致させることにより、鎖状体
を共振(共鳴)させ、吸収したい成分のエネルギーを消
費し、その他の成分を反射させるものである。
力)は、一対の電極板に印加される電圧の増加に伴って
増大することから、鎖状体自体の弾性率と粘性率が印加
電圧の増加に伴って増大することになり、本発明は、こ
のことを利用するものである。すなわち、印加電圧を調
整して、鎖状体自体の特性振動数を、入射音波のうち除
去したい成分の振動数に一致させることにより、鎖状体
を共振(共鳴)させ、吸収したい成分のエネルギーを消
費し、その他の成分を反射させるものである。
【0020】図16はEA粒子30wt%分散系につい
てEA特性に及ぼす電界強度の影響を測定した結果を示
すグラフである。このグラフから印加電圧が増加するほ
ど鎖状体に働く応力は増大することが明かである。EA
特性は、誘電分極した粒子が電気的引力により電場方向
に配列し、鎖状構造を形成することに起因する。低せん
断速度では、電気的引力が支配的であるので、鎖状構造
の破壊と再形成がゆるやかに繰り返される。電場方向に
並んだ鎖をそれと直角方向にせん断破壊させるとき発生
する力が降伏応力に相当する。形成されるすべての鎖の
粒子が同じ直径をもち、直鎖状の並んで電極板間を結ん
でいると考えると、鎖の数は粒子濃度に比例するので、
降伏応力も粒子濃度に比例することになる。図17に本
発明の振動系の等価回路を示し、すなわち、弾性率Kの
コイルばね22と粘性率Cのダッシュポット23が一対
の電極板間に並列に接続されている。
てEA特性に及ぼす電界強度の影響を測定した結果を示
すグラフである。このグラフから印加電圧が増加するほ
ど鎖状体に働く応力は増大することが明かである。EA
特性は、誘電分極した粒子が電気的引力により電場方向
に配列し、鎖状構造を形成することに起因する。低せん
断速度では、電気的引力が支配的であるので、鎖状構造
の破壊と再形成がゆるやかに繰り返される。電場方向に
並んだ鎖をそれと直角方向にせん断破壊させるとき発生
する力が降伏応力に相当する。形成されるすべての鎖の
粒子が同じ直径をもち、直鎖状の並んで電極板間を結ん
でいると考えると、鎖の数は粒子濃度に比例するので、
降伏応力も粒子濃度に比例することになる。図17に本
発明の振動系の等価回路を示し、すなわち、弾性率Kの
コイルばね22と粘性率Cのダッシュポット23が一対
の電極板間に並列に接続されている。
【0021】なお、ここでは、第1の吸音板、層間空気
層、第2の吸音板の順に音波が入射する場合の吸音機構
について説明したが、第2の吸音板、層間空気層、第1
の吸音板の順に音波が入射する場合は、上述した機構と
逆の順番にて音波の吸収が行われる。
層、第2の吸音板の順に音波が入射する場合の吸音機構
について説明したが、第2の吸音板、層間空気層、第1
の吸音板の順に音波が入射する場合は、上述した機構と
逆の順番にて音波の吸収が行われる。
【0022】
【実施例】以下、本発明の防音壁の一例について説明す
る。この防音壁は、図1に示すように、平板状の第2の
吸音板12の一面に、凸面形状を有する凸部14が面方
向に連続して形成された波型面を有する第1の吸音板1
1が、前記凸面が外方になるように配設されてなるもの
である。そして、前記第1の吸音板11と第2の吸音板
12と間には、空気層厚さの異なる層間空気層13が形
成されている。
る。この防音壁は、図1に示すように、平板状の第2の
吸音板12の一面に、凸面形状を有する凸部14が面方
向に連続して形成された波型面を有する第1の吸音板1
1が、前記凸面が外方になるように配設されてなるもの
である。そして、前記第1の吸音板11と第2の吸音板
12と間には、空気層厚さの異なる層間空気層13が形
成されている。
【0023】前記第1の吸音板11は、多孔質の板状の
ものであれば任意であり、具体的には、発泡アルミニウ
ムなどのせん孔を有する金属板、木毛板、石綿セメント
板、セッコウボード、パーティクルボード、テックス
類、鉱物質板、ロックウール、グラスウールなどの繊維
からなる板、パンチングメタルなどの多孔質の板材、硬
質プラスチックからなる板材などが挙げられる。また、
この例の第1の吸音板11は凸面形状を有するものであ
るから、所望の形状に加工し易いものであることが好ま
しい。
ものであれば任意であり、具体的には、発泡アルミニウ
ムなどのせん孔を有する金属板、木毛板、石綿セメント
板、セッコウボード、パーティクルボード、テックス
類、鉱物質板、ロックウール、グラスウールなどの繊維
からなる板、パンチングメタルなどの多孔質の板材、硬
質プラスチックからなる板材などが挙げられる。また、
この例の第1の吸音板11は凸面形状を有するものであ
るから、所望の形状に加工し易いものであることが好ま
しい。
【0024】前記第2の吸音板12は、図2に示すよう
に、一対の支持板8、9が間隙をおいて対置され、前記
支持板8、9のそれぞれ内側にフィルム1、2が設けら
れ、さらに前記フィルムのそれぞれ内側に電極板3、4
が設けられ、これら一対の電極板3、4間に、EA効果
を有するEA粒子を電気絶縁性媒体中に含有してなるE
NC流体組成物40が収容されているものである。そし
て、前記一対の電極板3、4の周縁および一対のフィル
ム1、2および一対の支持板8、9の周縁には、枠状の
シール部材5が固着され、ENC流体組成物40が外部
に流出しないようになっている。
に、一対の支持板8、9が間隙をおいて対置され、前記
支持板8、9のそれぞれ内側にフィルム1、2が設けら
れ、さらに前記フィルムのそれぞれ内側に電極板3、4
が設けられ、これら一対の電極板3、4間に、EA効果
を有するEA粒子を電気絶縁性媒体中に含有してなるE
NC流体組成物40が収容されているものである。そし
て、前記一対の電極板3、4の周縁および一対のフィル
ム1、2および一対の支持板8、9の周縁には、枠状の
シール部材5が固着され、ENC流体組成物40が外部
に流出しないようになっている。
【0025】 また、前記各電極板3、4は、電圧を印
加し、かつ印加電圧を可変とする電源6(可変電源)に
接続されている。この電源6にはスイッチ7が直列に接
続されており、このスイッチ7をオンにすることによ
り、一対の電極板3、4間に電圧を印加し、スイッチ7
をオフにすることにより電圧の印加を停止できるように
なっている。
加し、かつ印加電圧を可変とする電源6(可変電源)に
接続されている。この電源6にはスイッチ7が直列に接
続されており、このスイッチ7をオンにすることによ
り、一対の電極板3、4間に電圧を印加し、スイッチ7
をオフにすることにより電圧の印加を停止できるように
なっている。
【0026】前記支持板8、9としては、適度な剛性を
有するものであれば任意であるが、中でも吸音効果を有
するものがさらに好ましく、例えばハニカム材、エクス
パンドメタルなどが挙げられる。
有するものであれば任意であるが、中でも吸音効果を有
するものがさらに好ましく、例えばハニカム材、エクス
パンドメタルなどが挙げられる。
【0027】また、前記フィルム1、2としては、電極
板3、4が支持板8、9や第1の吸音板11などの他部
材と直接接して、損傷を受けることがないように、さら
に防音壁10の密封性を向上できるものであれば任意で
あり、具体的にはPET(ポリエチレンテレフタレー
ト)フィルム、PVC(塩化ビニル)フィルム、ナイロ
ンフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフ
ィルム、アクリルフィルムなどの各種プラスチックフィ
ルムなどが用いられる。
板3、4が支持板8、9や第1の吸音板11などの他部
材と直接接して、損傷を受けることがないように、さら
に防音壁10の密封性を向上できるものであれば任意で
あり、具体的にはPET(ポリエチレンテレフタレー
ト)フィルム、PVC(塩化ビニル)フィルム、ナイロ
ンフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフ
ィルム、アクリルフィルムなどの各種プラスチックフィ
ルムなどが用いられる。
【0028】前記ENC流体組成物40は、図3に示す
ように、電気絶縁性媒体30中に固体粒子であるEA粒
子31が均一に分散されてなるものである。このEA粒
子31は、有機高分子化合物からなる芯体32と、EA
無機物33である粒子34からなる表層35とによって
形成され、無機・有機複合粒子36を形成している。こ
の具体例において、電気絶縁性媒体30は無色透明のシ
リコーン油であり、無機・有機複合粒子36の芯体32
を形成する有機高分子化合物はポリアクリル酸エステル
であり、表層35を形成するEA無機物33の粒子34
は無機イオン交換体でありかつ電気半導体性無機物でも
ある白色の水酸化チタンである。このEA粒子31(無
機・有機複合粒子36)の色は例えば白色である。ま
た、電気絶縁性媒体30中に含まれるEA粒子31の割
合は例えば7.5重量%である。
ように、電気絶縁性媒体30中に固体粒子であるEA粒
子31が均一に分散されてなるものである。このEA粒
子31は、有機高分子化合物からなる芯体32と、EA
無機物33である粒子34からなる表層35とによって
形成され、無機・有機複合粒子36を形成している。こ
の具体例において、電気絶縁性媒体30は無色透明のシ
リコーン油であり、無機・有機複合粒子36の芯体32
を形成する有機高分子化合物はポリアクリル酸エステル
であり、表層35を形成するEA無機物33の粒子34
は無機イオン交換体でありかつ電気半導体性無機物でも
ある白色の水酸化チタンである。このEA粒子31(無
機・有機複合粒子36)の色は例えば白色である。ま
た、電気絶縁性媒体30中に含まれるEA粒子31の割
合は例えば7.5重量%である。
【0029】本発明のENC流体組成物40に用いる電
気絶縁性媒体30としては、例えば、塩化ジフェニル、
セバチン酸ブチル、芳香族ポリカルボン酸高級アルコー
ルエステル、ハロフェニルアルキルエーテル、トランス
油、塩化パラフィン、弗素系オイル、またはシリコーン
系オイルやフルオロシリコーン系オイルなど、電気絶縁
性及び電気絶縁破壊強度が高く、化学的に安定でかつE
A粒子31を安定に分散させ得るものであればいずれの
流体またはこれらの混合物も使用可能である。この電気
絶縁性媒体30は、目的に応じて着色することができ
る。着色する場合は、選択された電気絶縁性媒体30に
可溶であってその電気的特性を損なわない種類と量の油
溶性染料または分散性染料を用いることが好ましい。電
気絶縁性媒体30には、この他に分散剤、界面活性剤、
粘度調整剤、酸化防止剤、安定剤などが含まれていても
よい。
気絶縁性媒体30としては、例えば、塩化ジフェニル、
セバチン酸ブチル、芳香族ポリカルボン酸高級アルコー
ルエステル、ハロフェニルアルキルエーテル、トランス
油、塩化パラフィン、弗素系オイル、またはシリコーン
系オイルやフルオロシリコーン系オイルなど、電気絶縁
性及び電気絶縁破壊強度が高く、化学的に安定でかつE
A粒子31を安定に分散させ得るものであればいずれの
流体またはこれらの混合物も使用可能である。この電気
絶縁性媒体30は、目的に応じて着色することができ
る。着色する場合は、選択された電気絶縁性媒体30に
可溶であってその電気的特性を損なわない種類と量の油
溶性染料または分散性染料を用いることが好ましい。電
気絶縁性媒体30には、この他に分散剤、界面活性剤、
粘度調整剤、酸化防止剤、安定剤などが含まれていても
よい。
【0030】この電気絶縁性媒体30の動粘度は、1c
Stないし30000cStの範囲内であることが好ま
しい。動粘度が1cStより小さいと、流体組成物の貯
蔵安定性の面で不足を生じ、動粘度が30000cSt
より大きいと、EA粒子31の均一分散が困難になると
ともに、調整時に気泡を巻き込み、その気泡が抜けにく
くなり、取り扱いに支障を来すので好ましくない。この
観点から、動粘度は10cStないし1000cStの
範囲内、特に10cStないし100cStの範囲内で
あることが好ましい。もちろん、電気絶縁性媒体30の
動粘度は、温度により変化し、この温度影響を印加電圧
によって抑制することができる。
Stないし30000cStの範囲内であることが好ま
しい。動粘度が1cStより小さいと、流体組成物の貯
蔵安定性の面で不足を生じ、動粘度が30000cSt
より大きいと、EA粒子31の均一分散が困難になると
ともに、調整時に気泡を巻き込み、その気泡が抜けにく
くなり、取り扱いに支障を来すので好ましくない。この
観点から、動粘度は10cStないし1000cStの
範囲内、特に10cStないし100cStの範囲内で
あることが好ましい。もちろん、電気絶縁性媒体30の
動粘度は、温度により変化し、この温度影響を印加電圧
によって抑制することができる。
【0031】本発明に用いられるEA粒子31は、EA
効果を有する無機・有機複合粒子36であれば、元素、
有機化合物、または無機化合物、またはそれらの混合物
など、いずれの素材も使用可能である。その例としては
例えば無機イオン交換体、金属酸化物、シリカゲル、電
気半導体性無機物、カーボンブラックなどの粒子、およ
びこれらを表層35として有する粒子を挙げることがで
きる。しかし、このEA粒子31は、上記実施例に示し
たように、有機高分子化合物からなる芯体32と、EA
無機物33の粒子34からなる表層35とによって形成
された無機・有機複合粒子36であることが特に好まし
い。この無機・有機複合粒子は、比較的比重が重いEA
無機物33の粒子34からなる表層35が比較的比重の
軽い有機高分子化合物である芯体32に担持されてい
て、その粒子全体の比重を電気絶縁性媒体30に対して
近似するように調節できる。従ってこれを電気絶縁性媒
体30に分散して得られたENC流体組成物40は、貯
蔵安定性に優れたものとなる。
効果を有する無機・有機複合粒子36であれば、元素、
有機化合物、または無機化合物、またはそれらの混合物
など、いずれの素材も使用可能である。その例としては
例えば無機イオン交換体、金属酸化物、シリカゲル、電
気半導体性無機物、カーボンブラックなどの粒子、およ
びこれらを表層35として有する粒子を挙げることがで
きる。しかし、このEA粒子31は、上記実施例に示し
たように、有機高分子化合物からなる芯体32と、EA
無機物33の粒子34からなる表層35とによって形成
された無機・有機複合粒子36であることが特に好まし
い。この無機・有機複合粒子は、比較的比重が重いEA
無機物33の粒子34からなる表層35が比較的比重の
軽い有機高分子化合物である芯体32に担持されてい
て、その粒子全体の比重を電気絶縁性媒体30に対して
近似するように調節できる。従ってこれを電気絶縁性媒
体30に分散して得られたENC流体組成物40は、貯
蔵安定性に優れたものとなる。
【0032】EA粒子31(無機・有機複合粒子36)
の芯体32として使用し得る有機高分子化合物の例とし
ては、ポリ(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アク
リル酸エステル−スチレン共重合物、ポリスチレン、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、ニトリルゴム、ブチルゴ
ム、ABS樹脂、ナイロン、ポリビニルブチレート、ア
イオノマー、エチレン−酢酸ビニル共重合体、酢酸ビニ
ル樹脂、ポリカーボネート樹脂などの1種または2種以
上の混合物または共重合物を挙げることができる。
の芯体32として使用し得る有機高分子化合物の例とし
ては、ポリ(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アク
リル酸エステル−スチレン共重合物、ポリスチレン、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、ニトリルゴム、ブチルゴ
ム、ABS樹脂、ナイロン、ポリビニルブチレート、ア
イオノマー、エチレン−酢酸ビニル共重合体、酢酸ビニ
ル樹脂、ポリカーボネート樹脂などの1種または2種以
上の混合物または共重合物を挙げることができる。
【0033】表層35を形成するEA無機物33である
粒子34としては種々のものが用い得るが、好ましい例
としては無機イオン交換体とシリカゲルと電気半導体性
無機物とを挙げることができる。これらの粒子34を用
いて有機高分子化合物からなる芯体32の上に表層35
を形成するとき、得られた無機・有機複合粒子36は有
用なEA粒子31となる。
粒子34としては種々のものが用い得るが、好ましい例
としては無機イオン交換体とシリカゲルと電気半導体性
無機物とを挙げることができる。これらの粒子34を用
いて有機高分子化合物からなる芯体32の上に表層35
を形成するとき、得られた無機・有機複合粒子36は有
用なEA粒子31となる。
【0034】上記無機イオン交換体の例としては(1)
多価金属の水酸化物、(2)ハイドロタルサイト類、
(3)多価金属の酸性塩、(4)ヒドロキシアパタイ
ト、(5)ナシコン型化合物、(6)粘土鉱物、(7)
チタン酸カリウム類、(8)ヘテロポリ酸塩、および
(9)不溶性フェロシアン化物を挙げることができる。
多価金属の水酸化物、(2)ハイドロタルサイト類、
(3)多価金属の酸性塩、(4)ヒドロキシアパタイ
ト、(5)ナシコン型化合物、(6)粘土鉱物、(7)
チタン酸カリウム類、(8)ヘテロポリ酸塩、および
(9)不溶性フェロシアン化物を挙げることができる。
【0035】以下に、それぞれの無機イオン交換体につ
いて詳しく説明する。 (1)多価金属の水酸化物。 これらの化合物は、一般式MOx(OH)y(Mは多価金
属であり、xは零以上の数であり、yは正数である)で
表され、例えば、水酸化チタン、水酸化ジルコニウム、
水酸化ビスマス、水酸化錫、水酸化鉛、水酸化アルミニ
ウム、水酸化タンタル、水酸化ニオブ、水酸化モリブデ
ン、水酸化マグネシウム、水酸化マンガン、および水酸
化鉄などである。ここで、例えば水酸化チタンとは含水
酸化チタン(別名メタチタン酸またはβチタン酸、Ti
O(OH)2)および水酸化チタン(別名オルソチタン
酸またはαチタン酸、Ti(OH)4)の双方を含むも
のであり、他の化合物についても同様である。
いて詳しく説明する。 (1)多価金属の水酸化物。 これらの化合物は、一般式MOx(OH)y(Mは多価金
属であり、xは零以上の数であり、yは正数である)で
表され、例えば、水酸化チタン、水酸化ジルコニウム、
水酸化ビスマス、水酸化錫、水酸化鉛、水酸化アルミニ
ウム、水酸化タンタル、水酸化ニオブ、水酸化モリブデ
ン、水酸化マグネシウム、水酸化マンガン、および水酸
化鉄などである。ここで、例えば水酸化チタンとは含水
酸化チタン(別名メタチタン酸またはβチタン酸、Ti
O(OH)2)および水酸化チタン(別名オルソチタン
酸またはαチタン酸、Ti(OH)4)の双方を含むも
のであり、他の化合物についても同様である。
【0036】(2)ハイドロタルサイト類。 これらの化合物は、一般式M13Al6(OH)43(C
O)3・12H2O(Mは二価の金属である)で表され、
例えば二価の金属MがMg、CaまたはNiなどであ
る。 (3)多価金属の酸性塩。 これらは例えばリン酸チタン、リン酸ジルコニウム、リ
ン酸錫、リン酸セリウム、リン酸クロム、ヒ酸ジルコニ
ウム、ヒ酸チタン、ヒ酸錫、ヒ酸セリウム、アンチモン
酸チタン、アンチモン酸錫、アンチモン酸タンタル、ア
ンチモン酸ニオブ、タングステン酸ジルコニウム、バナ
ジン酸チタン、モリブデン酸ジルコニウム、セレン酸チ
タンおよびモリブデン酸錫などである。
O)3・12H2O(Mは二価の金属である)で表され、
例えば二価の金属MがMg、CaまたはNiなどであ
る。 (3)多価金属の酸性塩。 これらは例えばリン酸チタン、リン酸ジルコニウム、リ
ン酸錫、リン酸セリウム、リン酸クロム、ヒ酸ジルコニ
ウム、ヒ酸チタン、ヒ酸錫、ヒ酸セリウム、アンチモン
酸チタン、アンチモン酸錫、アンチモン酸タンタル、ア
ンチモン酸ニオブ、タングステン酸ジルコニウム、バナ
ジン酸チタン、モリブデン酸ジルコニウム、セレン酸チ
タンおよびモリブデン酸錫などである。
【0037】(4)ヒドロキシアパタイト。 これらは例えばカルシウムアパタイト、鉛アパタイト、
ストロンチウムアパタイト、カドミウムアパタイトなど
である。 (5)ナシコン型化合物。 これらには例えば(H3O)Zr2(PO4)3のようなも
のが含まれるが、本発明においてはH3OをNaと置換
したナシコン型化合物も使用できる。 (6)粘土鉱物。 これらは例えばモンモリロナイト、セピオライト、ベン
トナイトなどであり、特にセピオライトが好ましい。
ストロンチウムアパタイト、カドミウムアパタイトなど
である。 (5)ナシコン型化合物。 これらには例えば(H3O)Zr2(PO4)3のようなも
のが含まれるが、本発明においてはH3OをNaと置換
したナシコン型化合物も使用できる。 (6)粘土鉱物。 これらは例えばモンモリロナイト、セピオライト、ベン
トナイトなどであり、特にセピオライトが好ましい。
【0038】(7)チタン酸カリウム類。 これらは一般式aK2O・bTiO2・nH2O(aは0
<a≦1を満たす正数であり、bは1≦b≦6を満たす
正数であり、nは正数である)で表され、例えばK2・
TiO2・2H2O、K2O・2TiO2・2H2O、0.
5K2O・TiO2・2H2O、及びK2O・2.5TiO2・
2H2Oなどである。なお、上記化合物のうち、aまた
はbが整数でない化合物はaまたはbが適当な整数であ
る化合物を酸処理し、KとHとを置換することによって
容易に合成される。
<a≦1を満たす正数であり、bは1≦b≦6を満たす
正数であり、nは正数である)で表され、例えばK2・
TiO2・2H2O、K2O・2TiO2・2H2O、0.
5K2O・TiO2・2H2O、及びK2O・2.5TiO2・
2H2Oなどである。なお、上記化合物のうち、aまた
はbが整数でない化合物はaまたはbが適当な整数であ
る化合物を酸処理し、KとHとを置換することによって
容易に合成される。
【0039】(8)ヘテロポリ酸塩。 これらは一般式H3AE12O40・nH2O(Aはリン、ヒ
素、ゲルマニウム、またはケイ素であり、Eはモリブデ
ン、タングステン、またはバナジウムであり、nは正数
である)で表され、例えばモリブドリン酸アンモニウ
ム、およびタングストリン酸アンモニウムである。 (9)不溶性フェロシアン化物。 これらは次の一般式で表される化合物である。Mb-pxa
A[E(CN)6](Mはアルカリ金属または水素イオ
ン、Aは亜鉛、銅、ニッケル、コバルト、マンガン、カ
ドミウム、鉄(III)またはチタンなどの重金属イオ
ン、Eは鉄(II)、鉄(III)、またはコバルト
(II)などであり、bは4または3であり、aはAの
価数であり、pは0〜b/aの正数である。) これらには例えば、Cs2Zn[Fe(CN)6]および
K2Co[Fe(CN)6]などの不溶性フェロシアン化
合物が含まれる。
素、ゲルマニウム、またはケイ素であり、Eはモリブデ
ン、タングステン、またはバナジウムであり、nは正数
である)で表され、例えばモリブドリン酸アンモニウ
ム、およびタングストリン酸アンモニウムである。 (9)不溶性フェロシアン化物。 これらは次の一般式で表される化合物である。Mb-pxa
A[E(CN)6](Mはアルカリ金属または水素イオ
ン、Aは亜鉛、銅、ニッケル、コバルト、マンガン、カ
ドミウム、鉄(III)またはチタンなどの重金属イオ
ン、Eは鉄(II)、鉄(III)、またはコバルト
(II)などであり、bは4または3であり、aはAの
価数であり、pは0〜b/aの正数である。) これらには例えば、Cs2Zn[Fe(CN)6]および
K2Co[Fe(CN)6]などの不溶性フェロシアン化
合物が含まれる。
【0040】上記(1)〜(6)の無機イオン交換体は
いずれもOH基を有しており、これらの無機イオン交換
体のイオン交換サイトに存在するイオンの一部または全
部を別のイオンに置換したもの(以下、置換型無機イオ
ン交換体という)も、本発明における無機イオン交換体
に含まれるものである。即ち、前述の無機イオン交換体
をR−M1(M1は、イオン交換サイトのイオン種を表
す)と表すと、R−M1におけるM1の一部または全部
を、下記のイオン交換反応によって、M1とは異なるイ
オン種M2に置換した置換型無機イオン交換体もまた、
本発明における無機イオン交換体である。 xR−M1+yM2→Rx−(M2)y+xM1 (ここでx、yはそれぞれイオン種M2、M1の価数を表
す)。M1はOH基を有する無機イオン交換体の種類に
より異なるが、無機イオン交換体が陽イオン交換性を示
すものでは、一般にM1はH+であり、この場合のM2は
アルカリ金属、アルカリ土類金属、多価典型金属、遷移
金属または希土類金属等、H+以外の金属イオンのいず
れか任意のものである。OH基を有する無機イオン交換
体が陰イオン交換性を示すものでは、M1は一般にOH-
であり、その場合M2は例えばI、Cl、SCN、N
O2、Br、F、CH3COO、SO4またはCrO4など
や錯イオンなど、OH-以外の陰イオン全般の内の任意
のものである。
いずれもOH基を有しており、これらの無機イオン交換
体のイオン交換サイトに存在するイオンの一部または全
部を別のイオンに置換したもの(以下、置換型無機イオ
ン交換体という)も、本発明における無機イオン交換体
に含まれるものである。即ち、前述の無機イオン交換体
をR−M1(M1は、イオン交換サイトのイオン種を表
す)と表すと、R−M1におけるM1の一部または全部
を、下記のイオン交換反応によって、M1とは異なるイ
オン種M2に置換した置換型無機イオン交換体もまた、
本発明における無機イオン交換体である。 xR−M1+yM2→Rx−(M2)y+xM1 (ここでx、yはそれぞれイオン種M2、M1の価数を表
す)。M1はOH基を有する無機イオン交換体の種類に
より異なるが、無機イオン交換体が陽イオン交換性を示
すものでは、一般にM1はH+であり、この場合のM2は
アルカリ金属、アルカリ土類金属、多価典型金属、遷移
金属または希土類金属等、H+以外の金属イオンのいず
れか任意のものである。OH基を有する無機イオン交換
体が陰イオン交換性を示すものでは、M1は一般にOH-
であり、その場合M2は例えばI、Cl、SCN、N
O2、Br、F、CH3COO、SO4またはCrO4など
や錯イオンなど、OH-以外の陰イオン全般の内の任意
のものである。
【0041】また、高温加熱処理によりOH基を一旦失
ってはいるが、水に浸漬させるなどの操作によって再び
OH基を有するようになる無機イオン交換体について
は、その高温加熱処理後の無機イオン交換体なども本発
明に使用できる無機イオン交換体の一種であり、その具
体例としてはナシコン型化合物、例えば(H3O)Zr2
(PO4)3の加熱により得られるHZr2(PO4)3や
ハイドロタルサイトの高温加熱処理物(500〜700
℃で加熱処理したもの)などがある。これらの無機イオ
ン交換体は一種類だけではなく、多種類を同時に表層3
5として用いることもできる。なお、上記の無機イオン
交換体として、多価金属の水酸化物、及び多価金属の酸
性塩を用いることが特に好ましい。
ってはいるが、水に浸漬させるなどの操作によって再び
OH基を有するようになる無機イオン交換体について
は、その高温加熱処理後の無機イオン交換体なども本発
明に使用できる無機イオン交換体の一種であり、その具
体例としてはナシコン型化合物、例えば(H3O)Zr2
(PO4)3の加熱により得られるHZr2(PO4)3や
ハイドロタルサイトの高温加熱処理物(500〜700
℃で加熱処理したもの)などがある。これらの無機イオ
ン交換体は一種類だけではなく、多種類を同時に表層3
5として用いることもできる。なお、上記の無機イオン
交換体として、多価金属の水酸化物、及び多価金属の酸
性塩を用いることが特に好ましい。
【0042】上記EA粒子31(無機・有機複合粒子3
6)の表層35として使用し得る電気半導体性無機物の
例は、電気伝導度が、室温にて103〜10-11Ω-1/c
mの金属酸化物、金属水酸化物、金属酸化水酸化物、無
機イオン交換体、またはこれらの少なくともいずれか1
種に金属ドーピングしたもの、もしくは金属ドーピング
の有無に拘わらず、これらの少なくともいずれか1種を
他の支持体上に電気半導体層として施したものなどであ
る。
6)の表層35として使用し得る電気半導体性無機物の
例は、電気伝導度が、室温にて103〜10-11Ω-1/c
mの金属酸化物、金属水酸化物、金属酸化水酸化物、無
機イオン交換体、またはこれらの少なくともいずれか1
種に金属ドーピングしたもの、もしくは金属ドーピング
の有無に拘わらず、これらの少なくともいずれか1種を
他の支持体上に電気半導体層として施したものなどであ
る。
【0043】好ましい電気半導体性無機物の例を以下に
示す。 (A)金属酸化物:例えばSnO2 、アモルファス型二
酸化チタン(出光石油化学社製)などである。 (B)金属水酸化物:例えば水酸化チタン、水酸化ニオ
ブなどである。ここで水酸化チタンとは、含水酸化チタ
ン(石原産業社製)、メタチタン酸(別名βチタン酸、
TiO(OH)2 )およびオルソチタン酸(別名αチタ
ン酸、Ti(OH)4 )を含むものである。 (C)金属酸化水酸化物:この例としては例えばFeO
(OH)(ゲーサイト)などを挙げることができる。 (D)多価金属の水酸化物:無機イオン交換体(1)と
同等。 (E)ハイドロタルサイト類:無機イオン交換体(2)
と同等。 (F)多価金属の酸性塩:無機イオン交換体(3)と同
等。 (G)ヒドロキシアパタイト:無機イオン交換体(4)
と同等。 (H)ナシコン型化合物:無機イオン交換体(5)と同
等。 (I)粘土鉱物:無機イオン交換体(6)と同等。 (J)チタン酸カリウム類:無機イオン交換体(7)と
同等。 (K)ヘテロポリ酸塩:無機イオン交換体(8)と同
等。 (L)不溶性フェロシアン化物:無機イオン交換体
(9)と同等。 (M)金属ドーピングEA無機物:これは上記の電気半
導体性無機物(A)〜(L)の電気伝導度を上げるため
に、アンチモン(Sb)などの金属をER無機物にドー
ピングしたものであって、例としてはアンチモン(S
b)ドーピング酸化錫(SnO2 )などを挙げることが
できる。 (N)他の支持体上に電気半導体層としてEA無機物を
施したもの:例えば支持体として酸化チタン、シリカ、
アルミナ、シリカ−アルミナなどの無機物粒子、または
ポリエチレン、ポリプロピレンなどの有機高分子粒子を
用い、これに電気半導体層としてアンチモン(Sb)ド
ーピング酸化錫(SnO2 )を施したものなどを挙げる
ことができる。このように他の支持体上にEA無機物が
施された粒子も、全体としてEA無機物33と見なすこ
とができる。これらのEA無機物は、1種類だけでな
く、2種類またはそれ以上を同時に表層として用いるこ
ともできる。
示す。 (A)金属酸化物:例えばSnO2 、アモルファス型二
酸化チタン(出光石油化学社製)などである。 (B)金属水酸化物:例えば水酸化チタン、水酸化ニオ
ブなどである。ここで水酸化チタンとは、含水酸化チタ
ン(石原産業社製)、メタチタン酸(別名βチタン酸、
TiO(OH)2 )およびオルソチタン酸(別名αチタ
ン酸、Ti(OH)4 )を含むものである。 (C)金属酸化水酸化物:この例としては例えばFeO
(OH)(ゲーサイト)などを挙げることができる。 (D)多価金属の水酸化物:無機イオン交換体(1)と
同等。 (E)ハイドロタルサイト類:無機イオン交換体(2)
と同等。 (F)多価金属の酸性塩:無機イオン交換体(3)と同
等。 (G)ヒドロキシアパタイト:無機イオン交換体(4)
と同等。 (H)ナシコン型化合物:無機イオン交換体(5)と同
等。 (I)粘土鉱物:無機イオン交換体(6)と同等。 (J)チタン酸カリウム類:無機イオン交換体(7)と
同等。 (K)ヘテロポリ酸塩:無機イオン交換体(8)と同
等。 (L)不溶性フェロシアン化物:無機イオン交換体
(9)と同等。 (M)金属ドーピングEA無機物:これは上記の電気半
導体性無機物(A)〜(L)の電気伝導度を上げるため
に、アンチモン(Sb)などの金属をER無機物にドー
ピングしたものであって、例としてはアンチモン(S
b)ドーピング酸化錫(SnO2 )などを挙げることが
できる。 (N)他の支持体上に電気半導体層としてEA無機物を
施したもの:例えば支持体として酸化チタン、シリカ、
アルミナ、シリカ−アルミナなどの無機物粒子、または
ポリエチレン、ポリプロピレンなどの有機高分子粒子を
用い、これに電気半導体層としてアンチモン(Sb)ド
ーピング酸化錫(SnO2 )を施したものなどを挙げる
ことができる。このように他の支持体上にEA無機物が
施された粒子も、全体としてEA無機物33と見なすこ
とができる。これらのEA無機物は、1種類だけでな
く、2種類またはそれ以上を同時に表層として用いるこ
ともできる。
【0044】EA粒子31(無機・有機複合粒子36)
は、種々な方法によって製造することができる。例え
ば、有機高分子化合物からなる粒子状の芯体32と微粒
子状の粒子34とをジェット気流によって搬送し、衝突
させて製造する方法がある。この場合は粒子状の芯体3
2の表面に粒子34の微粒子が高速度で衝突し、固着し
て表層35を形成する。また別の製法例としては、粒子
状の芯体32を気体中に浮遊させ、粒子34の溶液を霧
状にしてその表面に噴霧する方法がある。この場合はそ
の溶液が芯体32の表面に付着し乾燥することによって
表層35が形成される。
は、種々な方法によって製造することができる。例え
ば、有機高分子化合物からなる粒子状の芯体32と微粒
子状の粒子34とをジェット気流によって搬送し、衝突
させて製造する方法がある。この場合は粒子状の芯体3
2の表面に粒子34の微粒子が高速度で衝突し、固着し
て表層35を形成する。また別の製法例としては、粒子
状の芯体32を気体中に浮遊させ、粒子34の溶液を霧
状にしてその表面に噴霧する方法がある。この場合はそ
の溶液が芯体32の表面に付着し乾燥することによって
表層35が形成される。
【0045】EA粒子31(無機・有機複合粒子36)
を製造する特に好ましい製法は、芯体32と同時に表層
35を形成する方法である。この方法は、例えば、芯体
32を形成する有機高分子化合物のモノマーを重合媒体
中で乳化重合、懸濁重合または分散重合するに際して、
微粒子状としたEA無機物33である粒子34を上記モ
ノマー中、または重合媒体中に存在させるというもので
ある。重合媒体としては水が好ましいが、水と水溶性有
機溶媒との混合物を使用することもでき、また有機系の
貧溶媒を使用することもできる。この方法によれば、重
合媒体の中でモノマーが重合して芯体32を形成すると
同時に、微粒子状のEA無機物33の粒子34が芯体3
2の表面に層状に配向してこれを被覆し、表層35を形
成する。
を製造する特に好ましい製法は、芯体32と同時に表層
35を形成する方法である。この方法は、例えば、芯体
32を形成する有機高分子化合物のモノマーを重合媒体
中で乳化重合、懸濁重合または分散重合するに際して、
微粒子状としたEA無機物33である粒子34を上記モ
ノマー中、または重合媒体中に存在させるというもので
ある。重合媒体としては水が好ましいが、水と水溶性有
機溶媒との混合物を使用することもでき、また有機系の
貧溶媒を使用することもできる。この方法によれば、重
合媒体の中でモノマーが重合して芯体32を形成すると
同時に、微粒子状のEA無機物33の粒子34が芯体3
2の表面に層状に配向してこれを被覆し、表層35を形
成する。
【0046】乳化重合または懸濁重合によってEA粒子
31(無機・有機複合粒子36)を製造する場合には、
モノマーの疎水性の性質とEA無機物33の親水性の性
質を組み合わせることによって、EA無機物33の粒子
34の大部分を芯体32の表面に付着させることができ
る。この芯体32と表層35との同時形成方法によれ
ば、有機高分子化合物からなる芯体32の表面にEA無
機物33の粒子34が緻密かつ強固に接着し、堅牢なE
A粒子31(無機・有機複合粒子36)が形成される。
31(無機・有機複合粒子36)を製造する場合には、
モノマーの疎水性の性質とEA無機物33の親水性の性
質を組み合わせることによって、EA無機物33の粒子
34の大部分を芯体32の表面に付着させることができ
る。この芯体32と表層35との同時形成方法によれ
ば、有機高分子化合物からなる芯体32の表面にEA無
機物33の粒子34が緻密かつ強固に接着し、堅牢なE
A粒子31(無機・有機複合粒子36)が形成される。
【0047】本発明に使用するEA粒子31の形状は必
ずしも球形であることを要しないが、粒子状の芯体32
が調節された乳化・懸濁重合方法によって製造された場
合は、得られるEA粒子31の形状はほぼ球形となる。
EA粒子31の粒径は特に限定されるものではないが、
0.1μmないし500μm、特に5μmないし200
μmの範囲内とすることが好ましい。この際の微粒子状
のEA無機物33である粒子34の粒径は特に限定され
るものではないが、好ましくは0.005μmないし1
00μm、さらに好ましくは0.01μmないし10μ
mの範囲内とする。
ずしも球形であることを要しないが、粒子状の芯体32
が調節された乳化・懸濁重合方法によって製造された場
合は、得られるEA粒子31の形状はほぼ球形となる。
EA粒子31の粒径は特に限定されるものではないが、
0.1μmないし500μm、特に5μmないし200
μmの範囲内とすることが好ましい。この際の微粒子状
のEA無機物33である粒子34の粒径は特に限定され
るものではないが、好ましくは0.005μmないし1
00μm、さらに好ましくは0.01μmないし10μ
mの範囲内とする。
【0048】EA粒子31(無機・有機複合粒子36)
において、表層35を形成するEA無機物33である粒
子34と芯体32を形成する有機高分子化合物の重量比
は特に限定されるものではないが、保存安定性の高いE
NC流体組成物40を得るためには、EA無機物33の
粒子34と有機高分子化合物の芯体32の合計重量に対
して粒子34が1重量%ないし60重量%の範囲内、特
に4重量%ないし30重量%の範囲内とすることが好ま
しい。この芯体32の割合が1重量%未満では、得られ
たEA粒子31のEA特性が不十分となり、60重量%
を超えると、EA粒子31の比重が過大となって保存安
定性を損なう惧れがある。また、本発明のENC流体組
成物40は、上記のEA粒子31を、必要なら分散剤、
他の成分とともに電気絶縁性媒体30中に均一に攪拌混
合して製造することができる。この攪拌機としては、液
状分散媒に固体粒子を分散させるために通常使用される
ものがいずれも使用できる。電気絶縁性媒体30中にお
けるEA粒子31の含有率は、特に限定されるものでは
ないが、0.5〜75重量%、特に5〜50重量%であ
ることが好ましい。その含有率が1%未満では充分なE
A効果が得られず、75%以上では電圧を印加しないと
きのENC流体組成物40の初期粘度が過大となって使
用が困難になる。
において、表層35を形成するEA無機物33である粒
子34と芯体32を形成する有機高分子化合物の重量比
は特に限定されるものではないが、保存安定性の高いE
NC流体組成物40を得るためには、EA無機物33の
粒子34と有機高分子化合物の芯体32の合計重量に対
して粒子34が1重量%ないし60重量%の範囲内、特
に4重量%ないし30重量%の範囲内とすることが好ま
しい。この芯体32の割合が1重量%未満では、得られ
たEA粒子31のEA特性が不十分となり、60重量%
を超えると、EA粒子31の比重が過大となって保存安
定性を損なう惧れがある。また、本発明のENC流体組
成物40は、上記のEA粒子31を、必要なら分散剤、
他の成分とともに電気絶縁性媒体30中に均一に攪拌混
合して製造することができる。この攪拌機としては、液
状分散媒に固体粒子を分散させるために通常使用される
ものがいずれも使用できる。電気絶縁性媒体30中にお
けるEA粒子31の含有率は、特に限定されるものでは
ないが、0.5〜75重量%、特に5〜50重量%であ
ることが好ましい。その含有率が1%未満では充分なE
A効果が得られず、75%以上では電圧を印加しないと
きのENC流体組成物40の初期粘度が過大となって使
用が困難になる。
【0049】上記の各種方法、特に芯体32と表層35
とを同時に形成する方法によって製造されたEA粒子3
1は、その表層35の全部または一部分が有機高分子物
質や、製造工程で使用された分散剤、乳化剤その他の添
加物質の薄膜で覆われていて、EA粒子31としてのE
A効果が充分に発揮されない場合がある。この不活性物
質の薄膜は粒子表面を研磨することによって容易に除去
することができる。従って芯体32と表層35とを同時
に形成する場合には、その表面を研磨することが好まし
い。
とを同時に形成する方法によって製造されたEA粒子3
1は、その表層35の全部または一部分が有機高分子物
質や、製造工程で使用された分散剤、乳化剤その他の添
加物質の薄膜で覆われていて、EA粒子31としてのE
A効果が充分に発揮されない場合がある。この不活性物
質の薄膜は粒子表面を研磨することによって容易に除去
することができる。従って芯体32と表層35とを同時
に形成する場合には、その表面を研磨することが好まし
い。
【0050】この粒子表面の研磨は、種々な方法で行う
ことができる。例えば、無機・有機複合粒子36である
EA粒子31を水などの分散媒体中に分散させて、これ
を攪拌する方法によって行うことができる。この際、分
散媒体中に砂粒やボールなどの研磨材を混入してEA粒
子31と共に攪拌する方法、あるいは研削砥石を用いて
攪拌する方法などによって行うこともできる。例えばま
た、分散媒体を使用せず、EA粒子31と上記のような
研磨材または研削砥石とを用いて乾式で攪拌して行うこ
ともできる。
ことができる。例えば、無機・有機複合粒子36である
EA粒子31を水などの分散媒体中に分散させて、これ
を攪拌する方法によって行うことができる。この際、分
散媒体中に砂粒やボールなどの研磨材を混入してEA粒
子31と共に攪拌する方法、あるいは研削砥石を用いて
攪拌する方法などによって行うこともできる。例えばま
た、分散媒体を使用せず、EA粒子31と上記のような
研磨材または研削砥石とを用いて乾式で攪拌して行うこ
ともできる。
【0051】さらに好ましい研磨方法は、EA粒子31
をジェット気流などによって気流攪拌する方法である。
これは気相中で粒子自体を相互に激しく衝突させて研磨
する方法であり、他の研磨材を必要とせず、研磨済みの
粒子を分級によって容易に分離し得る点で好ましい方法
である。上記のジェット気流攪拌においては、それに用
いられる装置の種類、攪拌速度、EA粒子31の材質な
どにより研磨条件を選定する必要があるが、一般的には
6000rpmの攪拌速度で0.5min〜15min
程度ジェット気流攪拌することが好ましい。
をジェット気流などによって気流攪拌する方法である。
これは気相中で粒子自体を相互に激しく衝突させて研磨
する方法であり、他の研磨材を必要とせず、研磨済みの
粒子を分級によって容易に分離し得る点で好ましい方法
である。上記のジェット気流攪拌においては、それに用
いられる装置の種類、攪拌速度、EA粒子31の材質な
どにより研磨条件を選定する必要があるが、一般的には
6000rpmの攪拌速度で0.5min〜15min
程度ジェット気流攪拌することが好ましい。
【0052】本発明のENC流体組成物40は、上記の
EA粒子31を、必要なら分散剤など他の成分と共に電
気絶縁性媒体30中に均一に攪拌混合し分散させて製造
することができる。この攪拌機としては、液状分散媒に
固体粒子を分散させるために通常使用されるものがいず
れも使用できる。
EA粒子31を、必要なら分散剤など他の成分と共に電
気絶縁性媒体30中に均一に攪拌混合し分散させて製造
することができる。この攪拌機としては、液状分散媒に
固体粒子を分散させるために通常使用されるものがいず
れも使用できる。
【0053】 次に、上記構成の防音壁10の動作につ
いて説明する。まず、第1の吸音板11に音波が入射す
ると、その一部は第1の吸音板11を構成する多孔質体
の孔に入り込み、ここで反射を繰り返して、所定周波数
の音波が吸収されてゆく。ついで、前記第1の吸音板1
1を通過した音波は、層間空気層13を通過し、また、
その一部は第2の吸音板12の表面で反射して、再び層
間空気層13を通過して第1の吸音板11の孔に入って
いき、再度第1の吸音板11にて所定周波数の音波が吸
収される。
いて説明する。まず、第1の吸音板11に音波が入射す
ると、その一部は第1の吸音板11を構成する多孔質体
の孔に入り込み、ここで反射を繰り返して、所定周波数
の音波が吸収されてゆく。ついで、前記第1の吸音板1
1を通過した音波は、層間空気層13を通過し、また、
その一部は第2の吸音板12の表面で反射して、再び層
間空気層13を通過して第1の吸音板11の孔に入って
いき、再度第1の吸音板11にて所定周波数の音波が吸
収される。
【0054】また、この例の層間空気層13は、断面半
円形状をしており、その厚みが均一ではないため、上述
した(II)式により、第1の吸音板11にて吸音でき
る音波の周波数が広がる。なお、第1の吸音板で吸音で
きる音波は、通常高域周波数の音波である。
円形状をしており、その厚みが均一ではないため、上述
した(II)式により、第1の吸音板11にて吸音でき
る音波の周波数が広がる。なお、第1の吸音板で吸音で
きる音波は、通常高域周波数の音波である。
【0055】一方、第2の吸音板12においては、図4
に示すように、一対の電極板3、4間に電圧が印加され
ていない状態では、ENC流体組成物40のEA粒子3
1が電気絶縁性媒体30中にランダムに浮遊・分散して
いる。そして、一対の電極板3、4に電圧を印加する
と、図5に示すように、ENC流体組成物40中のEA
粒子31が鎖状に配列結合して鎖状体(粒子鎖)41を
形成し、この鎖状体41が電界方向に平行して配列す
る。
に示すように、一対の電極板3、4間に電圧が印加され
ていない状態では、ENC流体組成物40のEA粒子3
1が電気絶縁性媒体30中にランダムに浮遊・分散して
いる。そして、一対の電極板3、4に電圧を印加する
と、図5に示すように、ENC流体組成物40中のEA
粒子31が鎖状に配列結合して鎖状体(粒子鎖)41を
形成し、この鎖状体41が電界方向に平行して配列す
る。
【0056】 この状態で、図2に示すように、一方の
電極板4に、第1の吸音板、層間空気層を通過した音波
が入射すると、図6の(a),(b),(c)および
(d)の状態が順次起こって、この電極板4が支持板
9、フィルム2とともに図2に記載の矢印Xで示すよう
に対向方向に振動するが、鎖状体41自体が弾性の性質
を持っているため、図6の(b)に示すように、鎖状体
41は、圧縮される場合には、例えば「く」の字状に撓
んで反発力を生じ、図6の(d)に示すように、鎖状体
41は、引っ張られる場合には、向かい合うEA粒子3
1同士が引き合って引力を生じる。これにより、ENC
流体組成物40中での鎖状体41の運動により、粘性抵
抗が生じ、音波42の持つエネルギーの損失(散逸)が
起こる。
電極板4に、第1の吸音板、層間空気層を通過した音波
が入射すると、図6の(a),(b),(c)および
(d)の状態が順次起こって、この電極板4が支持板
9、フィルム2とともに図2に記載の矢印Xで示すよう
に対向方向に振動するが、鎖状体41自体が弾性の性質
を持っているため、図6の(b)に示すように、鎖状体
41は、圧縮される場合には、例えば「く」の字状に撓
んで反発力を生じ、図6の(d)に示すように、鎖状体
41は、引っ張られる場合には、向かい合うEA粒子3
1同士が引き合って引力を生じる。これにより、ENC
流体組成物40中での鎖状体41の運動により、粘性抵
抗が生じ、音波42の持つエネルギーの損失(散逸)が
起こる。
【0057】 そして、電極板4の振動にともなって、
鎖状体41の引っ張りと圧縮が繰り返されるものであ
り、この結果、鎖状体41自身も振動することになる。
すなわち、電極板41に入射した音波42に、鎖状体4
1を含むENC流体組成物40と、電極板4とフィルム
2とからなる電極板構造体とが共振するのである。この
ような鎖状体41に振動を与える音波周波数は、鎖状体
41の持つ特性振動数によって定まり、その特性振動数
と一致した周波数の音波42が電極板4に入射すると、
図7中の矢印A、Bの方向に鎖状体41は共振してその
音波42を吸収し、他の周波数の音波43は反射される
ことになる。
鎖状体41の引っ張りと圧縮が繰り返されるものであ
り、この結果、鎖状体41自身も振動することになる。
すなわち、電極板41に入射した音波42に、鎖状体4
1を含むENC流体組成物40と、電極板4とフィルム
2とからなる電極板構造体とが共振するのである。この
ような鎖状体41に振動を与える音波周波数は、鎖状体
41の持つ特性振動数によって定まり、その特性振動数
と一致した周波数の音波42が電極板4に入射すると、
図7中の矢印A、Bの方向に鎖状体41は共振してその
音波42を吸収し、他の周波数の音波43は反射される
ことになる。
【0058】 各EA粒子31間に働く力(鎖状体41
に生じる応力)は一対の電極板3、4に印加される電圧
の増加に伴って増大することから、鎖状体41自体の弾
性率と粘性率が印加電圧の増加に伴って増大することに
なる。本発明は、このことを利用して音波42の所望の
成分を除去するものである。すなわち、印加電圧を調整
して、粒子鎖41自体の特性振動数を、電極板4に入射
した音波42(空気振動)のうち除去したい成分(特定
波長の音波)の振動数に一致させることにより、図7に
示すように、鎖状体41を慣性力の作用により左右矢印
A,Bで示すように共振(共鳴)させ、入射音波の除去
したい成分のエネルギーを消費し、その他の音波成分
(符号43で示す)を反射させるものである。このよう
に、印加電圧により、入射音波の所望の特定波長の成分
を吸収できる。
に生じる応力)は一対の電極板3、4に印加される電圧
の増加に伴って増大することから、鎖状体41自体の弾
性率と粘性率が印加電圧の増加に伴って増大することに
なる。本発明は、このことを利用して音波42の所望の
成分を除去するものである。すなわち、印加電圧を調整
して、粒子鎖41自体の特性振動数を、電極板4に入射
した音波42(空気振動)のうち除去したい成分(特定
波長の音波)の振動数に一致させることにより、図7に
示すように、鎖状体41を慣性力の作用により左右矢印
A,Bで示すように共振(共鳴)させ、入射音波の除去
したい成分のエネルギーを消費し、その他の音波成分
(符号43で示す)を反射させるものである。このよう
に、印加電圧により、入射音波の所望の特定波長の成分
を吸収できる。
【0059】 第2の吸音板12の特性周波数は、EA
粒子31の大きさ、EA粒子31間に働く弾性力、また
電極板3、4の固有振動数および電極板3、4間の距離
等により変化する。本発明では、電気絶縁性媒体30中
に粒径がほぼ均一な球形状のEA粒子31が分散された
ものであるので(不定形粒子を用いない)、一定電圧下
では上述した反発力や引力が変動せず、しかも、EA粒
子31…間に働く弾性力と電極板3、4の慣性力のバラ
ンスにも変動が生じにくい。上記実施例においては、鎖
状体41は「く」の字状に撓むものとされているが、こ
の他に、例えば図8の(a)に示すようなS字型、ある
いは図8の(b)に示すようなW字型に撓む場合もある
と考えられる。
粒子31の大きさ、EA粒子31間に働く弾性力、また
電極板3、4の固有振動数および電極板3、4間の距離
等により変化する。本発明では、電気絶縁性媒体30中
に粒径がほぼ均一な球形状のEA粒子31が分散された
ものであるので(不定形粒子を用いない)、一定電圧下
では上述した反発力や引力が変動せず、しかも、EA粒
子31…間に働く弾性力と電極板3、4の慣性力のバラ
ンスにも変動が生じにくい。上記実施例においては、鎖
状体41は「く」の字状に撓むものとされているが、こ
の他に、例えば図8の(a)に示すようなS字型、ある
いは図8の(b)に示すようなW字型に撓む場合もある
と考えられる。
【0060】 また、上記実施例においては、電圧の印
加によってEA粒子31(無機・有機複合粒子36)が
1列の鎖状体41を形成して平行に配列する現象につい
て説明したが、EA粒子31の数が数重量%を越えて多
くなると、1列の鎖状体41ではなく、鎖状体41が複
数列相互に接合して、図9の(a)の如くカラム44を
構成して配列するようになる。このカラム44において
は左右の鎖状体41のEA粒子31は1つずつずれて互
い違いに隣接する。これについて本発明者らは、図9の
(b)に示すごとく、+極部分と−極部分に誘電分極し
ているEA粒子31が互い違いに隣接して+極部分と−
極部分とが引き合って配列した方がエネルギー的に安定
なためであると推定している。
加によってEA粒子31(無機・有機複合粒子36)が
1列の鎖状体41を形成して平行に配列する現象につい
て説明したが、EA粒子31の数が数重量%を越えて多
くなると、1列の鎖状体41ではなく、鎖状体41が複
数列相互に接合して、図9の(a)の如くカラム44を
構成して配列するようになる。このカラム44において
は左右の鎖状体41のEA粒子31は1つずつずれて互
い違いに隣接する。これについて本発明者らは、図9の
(b)に示すごとく、+極部分と−極部分に誘電分極し
ているEA粒子31が互い違いに隣接して+極部分と−
極部分とが引き合って配列した方がエネルギー的に安定
なためであると推定している。
【0061】この例の防音壁10にあっては、上述した
構成からなるものであるので、広範囲の周波数の音が混
在する騒音に対して有効に防音効果を発揮する。なお、
第1の吸音板11と第2の吸音板12とによって構成さ
れる層間空気層13の厚みが均一ではないため、(I
I)式より、防音効果がさらに顕著になる。また、第2
の吸音板12は、印加した電圧によりEA粒子31が配
列結合して鎖状体41を形成し、この鎖状体41に生じ
る応力は、印加される電圧の大きさによって可変とする
ことができるため、印加電圧値を調整することにより、
音波の吸収したい成分の振動数に合わせて、ENC流体
組成物40の特性振動数を設定することができる。よっ
て、多種の吸音材を用意し、発生した音波に合わせて最
適な吸音材を選択するといったような煩雑な作業をする
ことなく、種々の周波数の音波42を吸収でき、結果的
に低コストでかつ取扱の容易な防音壁10を提供でき
る。特に、EA粒子31が、有機高分子化合物からなる
芯体32と、EA無機物33からなる表層35とによっ
て形成された無機・有機複合粒子36からなる場合は、
高い保存安定性を有する実用的なENC流体組成物40
が得られ、結果的に、防音壁10の信頼性がさらに向上
する。
構成からなるものであるので、広範囲の周波数の音が混
在する騒音に対して有効に防音効果を発揮する。なお、
第1の吸音板11と第2の吸音板12とによって構成さ
れる層間空気層13の厚みが均一ではないため、(I
I)式より、防音効果がさらに顕著になる。また、第2
の吸音板12は、印加した電圧によりEA粒子31が配
列結合して鎖状体41を形成し、この鎖状体41に生じ
る応力は、印加される電圧の大きさによって可変とする
ことができるため、印加電圧値を調整することにより、
音波の吸収したい成分の振動数に合わせて、ENC流体
組成物40の特性振動数を設定することができる。よっ
て、多種の吸音材を用意し、発生した音波に合わせて最
適な吸音材を選択するといったような煩雑な作業をする
ことなく、種々の周波数の音波42を吸収でき、結果的
に低コストでかつ取扱の容易な防音壁10を提供でき
る。特に、EA粒子31が、有機高分子化合物からなる
芯体32と、EA無機物33からなる表層35とによっ
て形成された無機・有機複合粒子36からなる場合は、
高い保存安定性を有する実用的なENC流体組成物40
が得られ、結果的に、防音壁10の信頼性がさらに向上
する。
【0062】次に、本発明の第2の例を説明する。この
例の防音壁10が先の例と異なる点は、図10および図
11に示すようにENC流体組成物40が発泡体45に
含浸されて、この発泡体45が電極板3、4間に挟持さ
れて収納されている点である。前記発泡体45として
は、スポンジ、発泡ポリスチレン、発泡ポリエチレン、
発泡ポリプロピレンなどの発泡樹脂などが挙げられる。
この他にも、前記発泡体45を作る高分子材料として
は、ウレタン、ブタジエンラバー、天然ゴム、天然ゴム
+ブタジエンラバー、塩化ビニル、ポリブタジエン、ア
クリルニトリル、ウタジエンラバーなどが挙げられ、こ
れらに適宜な発泡剤を添加して発泡体45としてもよ
い。なお、発泡体45の種類は、発泡体45の厚さ方向
に貫通する孔を有し、かつENC流体組成物40の含浸
が可能なものであれば、特に限定されるものではない。
例の防音壁10が先の例と異なる点は、図10および図
11に示すようにENC流体組成物40が発泡体45に
含浸されて、この発泡体45が電極板3、4間に挟持さ
れて収納されている点である。前記発泡体45として
は、スポンジ、発泡ポリスチレン、発泡ポリエチレン、
発泡ポリプロピレンなどの発泡樹脂などが挙げられる。
この他にも、前記発泡体45を作る高分子材料として
は、ウレタン、ブタジエンラバー、天然ゴム、天然ゴム
+ブタジエンラバー、塩化ビニル、ポリブタジエン、ア
クリルニトリル、ウタジエンラバーなどが挙げられ、こ
れらに適宜な発泡剤を添加して発泡体45としてもよ
い。なお、発泡体45の種類は、発泡体45の厚さ方向
に貫通する孔を有し、かつENC流体組成物40の含浸
が可能なものであれば、特に限定されるものではない。
【0063】また、電圧を印加した際に、EA粒子31
は発泡体45の孔の内部に配列するため、EA粒子31
の配列が円滑に進行するように、添加する発泡剤の種類
や量を調整して、発泡体45に内在する孔の大きさや発
泡倍率などを調節しておくことが好ましい。
は発泡体45の孔の内部に配列するため、EA粒子31
の配列が円滑に進行するように、添加する発泡剤の種類
や量を調整して、発泡体45に内在する孔の大きさや発
泡倍率などを調節しておくことが好ましい。
【0064】次に、この例の防音壁10の動作について
説明する。この例において、第1の例と異なる点は、図
10に示すように、一対の電極板3、4に電圧が印加さ
れていない状態では、ENC流体組成物40中のEA粒
子31が発泡体45の孔の内部にランダムに浮遊・分散
しているが、電圧を印加すると、図11に示すように、
発泡体45に内在する孔の内部に配列して鎖状体41を
形成する点である。なお、形成される孔の内径やそこに
存在するEA粒子31の数などによってカラム44を構
成することもある。
説明する。この例において、第1の例と異なる点は、図
10に示すように、一対の電極板3、4に電圧が印加さ
れていない状態では、ENC流体組成物40中のEA粒
子31が発泡体45の孔の内部にランダムに浮遊・分散
しているが、電圧を印加すると、図11に示すように、
発泡体45に内在する孔の内部に配列して鎖状体41を
形成する点である。なお、形成される孔の内径やそこに
存在するEA粒子31の数などによってカラム44を構
成することもある。
【0065】したがってこの例の防音壁10において
も、印加する電圧によって所望の周波数の音波を吸収す
ることができ、先の例の防音壁10と同等の効果が得ら
れる。さらに、ENC流体組成物40を発泡体45に含
浸させた状態で使用するので、使い勝手がよい。
も、印加する電圧によって所望の周波数の音波を吸収す
ることができ、先の例の防音壁10と同等の効果が得ら
れる。さらに、ENC流体組成物40を発泡体45に含
浸させた状態で使用するので、使い勝手がよい。
【0066】また、本発明の防音壁10は先の例に限定
されるものではない。例えば、第1の吸音板11を図1
2に示すように、凹面が騒音源側を向くように設けても
よい。さらに、図13に示すように、第1の吸音板11
ではなく、第2の吸音板12が凸面形状を有するように
加工されたものであってもよい。また、図14に示すよ
うに第1の吸音板11および第2の吸音板12とも凸面
形状に加工したものを用いてよい。もちろん、第1の吸
音板11および第2の吸音板12の形状は、いずれも山
切り型など層間空気層13の厚みが均一にならなければ
任意である。この他にも、図15に示すように、予め第
1の吸音板11と第2の吸音板12の幅方向の両端部を
固定して防音筒15とし、防音壁10を設ける場所の広
さに応じて、所定の数の防音筒15を並列させて防音壁
10としてもよい。
されるものではない。例えば、第1の吸音板11を図1
2に示すように、凹面が騒音源側を向くように設けても
よい。さらに、図13に示すように、第1の吸音板11
ではなく、第2の吸音板12が凸面形状を有するように
加工されたものであってもよい。また、図14に示すよ
うに第1の吸音板11および第2の吸音板12とも凸面
形状に加工したものを用いてよい。もちろん、第1の吸
音板11および第2の吸音板12の形状は、いずれも山
切り型など層間空気層13の厚みが均一にならなければ
任意である。この他にも、図15に示すように、予め第
1の吸音板11と第2の吸音板12の幅方向の両端部を
固定して防音筒15とし、防音壁10を設ける場所の広
さに応じて、所定の数の防音筒15を並列させて防音壁
10としてもよい。
【0067】また、フィルム1、2、支持板8、9は、
防音壁10の使用用途や電極板3、4の剛性などによっ
ては、全部またはそのいずれかを省略することができ
る。
防音壁10の使用用途や電極板3、4の剛性などによっ
ては、全部またはそのいずれかを省略することができ
る。
【0068】次に、本発明の建造物について説明する。
この建造物は、上述した防音壁10が任意の箇所に配設
されたものである。建造物の種類としては、高速道路や
鉄道の沿線に配設される壁、工場の壁、一般住宅の壁面
など、あらゆるものに使用できる。このような建造物に
あっては、第1の吸音板11、第2の吸音板12によっ
て、低周波から高周波まで幅広い音波を吸収することが
できる。また、前記第1の吸音板11と第2の吸音板1
2とによって形成される層間空気層13の厚さが均一で
はないので、上述した効果がより顕著に発揮される。さ
らに、印加電圧値によって所望の振動数の音波を吸収す
ることができるため、騒音の周波数に応じて的確な防音
機能を発揮できる。
この建造物は、上述した防音壁10が任意の箇所に配設
されたものである。建造物の種類としては、高速道路や
鉄道の沿線に配設される壁、工場の壁、一般住宅の壁面
など、あらゆるものに使用できる。このような建造物に
あっては、第1の吸音板11、第2の吸音板12によっ
て、低周波から高周波まで幅広い音波を吸収することが
できる。また、前記第1の吸音板11と第2の吸音板1
2とによって形成される層間空気層13の厚さが均一で
はないので、上述した効果がより顕著に発揮される。さ
らに、印加電圧値によって所望の振動数の音波を吸収す
ることができるため、騒音の周波数に応じて的確な防音
機能を発揮できる。
【0069】
【発明の効果】本発明の防音壁は、以上説明したとおり
に構成されているので、以下に記載するような効果を奏
する。音波の吸収したい成分の振動数に合わせて、EN
C流体組成物の特性振動数を設定するために、一対の電
極板にかける印加電圧値を調整することで、広範囲の周
波数の音が混在する騒音に対して優れた防音効果を有す
る防音壁を提供できる。また、第1の吸音板と第2の吸
音板とによって構成される層間空気層の厚みが均一では
ないため、防音効果がさらに向上する。また、前記防音
壁は、ENC流体組成物を用いた低コストでかつ取扱の
容易なものであるので、防音壁の製造コストが嵩むのを
避けることが可能である。特に、EA粒子が、有機高分
子化合物からなる芯体と、EA無機物からなる表層とに
よって形成された無機・有機複合粒子からなる場合は、
高い保存安定性を有する実用的なENC流体組成物が得
られ、結果的に、防音壁の信頼性がさらに向上する。さ
らに、本発明の建造物は、上述した構成の防音壁が取り
付けられてなるものであるので、前記建造物の内部で発
生した音の漏洩が低減され、逆に建造物の外部で発生し
た音の侵入が低減されるため、防音機能に優れた建造物
を提供できる。もちろん、印加電圧値によって所望の振
動数の音波を吸収することができるため、騒音の周波数
にかかわらず、優れた防音機能を発揮できるなどの効果
も得られる。
に構成されているので、以下に記載するような効果を奏
する。音波の吸収したい成分の振動数に合わせて、EN
C流体組成物の特性振動数を設定するために、一対の電
極板にかける印加電圧値を調整することで、広範囲の周
波数の音が混在する騒音に対して優れた防音効果を有す
る防音壁を提供できる。また、第1の吸音板と第2の吸
音板とによって構成される層間空気層の厚みが均一では
ないため、防音効果がさらに向上する。また、前記防音
壁は、ENC流体組成物を用いた低コストでかつ取扱の
容易なものであるので、防音壁の製造コストが嵩むのを
避けることが可能である。特に、EA粒子が、有機高分
子化合物からなる芯体と、EA無機物からなる表層とに
よって形成された無機・有機複合粒子からなる場合は、
高い保存安定性を有する実用的なENC流体組成物が得
られ、結果的に、防音壁の信頼性がさらに向上する。さ
らに、本発明の建造物は、上述した構成の防音壁が取り
付けられてなるものであるので、前記建造物の内部で発
生した音の漏洩が低減され、逆に建造物の外部で発生し
た音の侵入が低減されるため、防音機能に優れた建造物
を提供できる。もちろん、印加電圧値によって所望の振
動数の音波を吸収することができるため、騒音の周波数
にかかわらず、優れた防音機能を発揮できるなどの効果
も得られる。
【図1】 本発明の防音壁の一実施例を示す斜視図であ
る。
る。
【図2】 本発明の防音壁に用いられる第2の吸音板の
一実施例を示すの断面図である。
一実施例を示すの断面図である。
【図3】 本発明に係わるENC流体組成物の一実施例
を示す模式図である。
を示す模式図である。
【図4】 本発明に係わるENC流体組成物の電源オフ
時の態様を示す断面図である。
時の態様を示す断面図である。
【図5】 本発明に係わるENC流体組成物の電源オン
時の態様を示す断面図である。
時の態様を示す断面図である。
【図6】 本発明の防音壁に用いられる第2の吸音板
に、音波が入射されて一方の電極板が振動している状態
を示す断面図である。
に、音波が入射されて一方の電極板が振動している状態
を示す断面図である。
【図7】 本発明の防音壁に用いられる第2の吸音板
に、音波が入射されて鎖状体や一方の電極板が共振して
いる状態を示す断面図である。
に、音波が入射されて鎖状体や一方の電極板が共振して
いる状態を示す断面図である。
【図8】 本発明の防音壁において、鎖状体の撓み状態
の別な例を示す図である。
の別な例を示す図である。
【図9】 本発明の防音壁において、鎖状体が複数列相
互に接合してなるカラムを示す図である。
互に接合してなるカラムを示す図である。
【図10】 本発明に係わるENC流体組成物の電源オ
フ時の態様を示す断面図である。
フ時の態様を示す断面図である。
【図11】 本発明に係わるENC流体組成物の電源オ
ン時の態様を示す断面図である。
ン時の態様を示す断面図である。
【図12】 本発明の防音壁の他の例を示す斜視図であ
る。
る。
【図13】 本発明の防音壁の他の例を示す断面図であ
る。
る。
【図14】 本発明の防音壁の他の例を示す断面図であ
る。
る。
【図15】 本発明の防音壁の他の例を示す斜視図であ
る。
る。
【図16】 電界配列性分子分散系についてEA特性に
及ぼす電界強度の影響を測定した結果を示すグラフであ
る。
及ぼす電界強度の影響を測定した結果を示すグラフであ
る。
【図17】 振動系の等価回路を示す図である。
【図18】 従来の防音壁の一実施例を示す正面図であ
る。
る。
【図19】 従来の防音壁のを構成する防音筒の一実施
例を示す断面図である。
例を示す断面図である。
1、2…フィルム、3、4…電極板、5…シール部材、
6…電源、7…スイッチ、8、9…支持板、10…防音
壁、11…第1の吸音板、12…第2の吸音板、13…
層間空気層、15…防音筒、30…電気絶縁性媒体、3
1…EA粒子、33…EA無機物、36…無機・有機複
合粒子、40…ENC流体組成物、41…鎖状体、4
2、43…音波、44…カラム、45…発泡体
6…電源、7…スイッチ、8、9…支持板、10…防音
壁、11…第1の吸音板、12…第2の吸音板、13…
層間空気層、15…防音筒、30…電気絶縁性媒体、3
1…EA粒子、33…EA無機物、36…無機・有機複
合粒子、40…ENC流体組成物、41…鎖状体、4
2、43…音波、44…カラム、45…発泡体
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 E04B 1/82 M G10K 11/162 11/16 G10K 11/16 A D (72)発明者 後藤 守孝 東京都江東区木場1丁目5番1号 株式会 社フジクラ内 (72)発明者 古市 健二 東京都江東区木場1丁目5番1号 株式会 社フジクラ内 (72)発明者 大坪 泰文 千葉県千葉市稲毛区小仲台9丁目21番1号 206
Claims (4)
- 【請求項1】 音波入射方向に対して複数の層から構成
され、前記複数の層が、第1の吸音板、層間空気層、第
2の吸音板からなる防音壁において、 前記第1の吸音板と第2の吸音板とは、少なくともその
対向する一部が互いに不平行に配設されて、これらの間
に層間空気層が形成されてなり、 前記第1の吸音板が連続気孔を有する多孔質体からな
り、 前記第2の吸音板が電界配列効果を有する固体粒子を電
気絶縁性媒体中に含有してなる電気感応型音波吸収制御
用流体組成物と、 隙間をあけて互いに対向して設けられ、かつ前記隙間に
前記電気感応型音波吸収制御用流体組成物を収容した一
対の電極板と、 前記一対の電極板間に所望の電圧を印加する電源とを具
備してなることを特徴とする防音壁。 - 【請求項2】 前記第1の吸音板または第2の吸音板の
少なくとも一方が、凸面形状に加工されてなることを特
徴とする請求項1記載の防音壁。 - 【請求項3】 前記電源が、印加電圧を可変とする可変
電源であることを特徴とする請求項1または2に記載の
防音壁。 - 【請求項4】 請求項1ないし3のいずれか一つに記載
の防音壁を具備してなることを特徴とする建造物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7004494A JPH08194488A (ja) | 1995-01-13 | 1995-01-13 | 防音壁およびこれを備えた建造物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7004494A JPH08194488A (ja) | 1995-01-13 | 1995-01-13 | 防音壁およびこれを備えた建造物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08194488A true JPH08194488A (ja) | 1996-07-30 |
Family
ID=11585637
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7004494A Pending JPH08194488A (ja) | 1995-01-13 | 1995-01-13 | 防音壁およびこれを備えた建造物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08194488A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102166809B1 (ko) * | 2020-01-09 | 2020-10-16 | 김광일 | 폐타이어 고무 흡음재를 이용한 친환경 방음판 및 이의 제조 방법 |
-
1995
- 1995-01-13 JP JP7004494A patent/JPH08194488A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102166809B1 (ko) * | 2020-01-09 | 2020-10-16 | 김광일 | 폐타이어 고무 흡음재를 이용한 친환경 방음판 및 이의 제조 방법 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH08194488A (ja) | 防音壁およびこれを備えた建造物 | |
| JPH08130128A (ja) | 変圧器 | |
| JPH08160968A (ja) | 反響調整装置 | |
| JPH08142776A (ja) | 車両の防音構造 | |
| JPH08145274A (ja) | 送気ダクト | |
| JPH08129389A (ja) | 室内音響の調整構造 | |
| JPH08160967A (ja) | 可動式吸音壁 | |
| JPH08135430A (ja) | 消音器 | |
| JPH08123442A (ja) | 吸音装置 | |
| JPH08156712A (ja) | 車両用音波吸収制御装置およびこれを備えた車両と車両用音波吸収制御方法 | |
| JPH08140178A (ja) | ホーン型スピーカ | |
| JPH08123440A (ja) | ホールの吸音構造 | |
| JPH08129391A (ja) | 吸音装置 | |
| JPH08144422A (ja) | 吸音天井パネル | |
| JPH08127293A (ja) | 車両用音波吸収制御装置およびこれを備えた車両と車両用音波吸収制御方法 | |
| JPH08123439A (ja) | ホール | |
| JPH08137476A (ja) | リスニングルーム等用の音波抑制装置 | |
| JPH08117048A (ja) | 音楽鑑賞用椅子 | |
| JPH08154288A (ja) | マイクロフォン | |
| JPH08152229A (ja) | 空気調和機 | |
| JPH08123441A (ja) | 懸垂式吸音装置 | |
| JPH08140172A (ja) | スピーカーボックス | |
| JPH08160969A (ja) | 吸音装置 | |
| JPH08149745A (ja) | モータの防音装置 | |
| JPH08123443A (ja) | 吸音装置 |