JPH0941328A

JPH0941328A - 音波吸収体及びそれを用いた防音壁

Info

Publication number: JPH0941328A
Application number: JP19394495A
Authority: JP
Inventors: Isato Inada; 勇人稲田; Masayuki Tsuji; 公志辻; Hajime Sugiyama; 肇杉山
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1995-07-31
Filing date: 1995-07-31
Publication date: 1997-02-10

Abstract

(57)【要約】【課題】電波吸収性を備えた音波吸収体を実現し、民
家への電波反射エリアを軽減できかつフラッタ障害もな
い防音壁を提供する。【解決手段】音波吸収体３は、発泡化された樹脂の中
に２乃至２０重量％の炭素繊維を含む構成であり、防音
壁１は、音源側となる一方面側に開孔部２ｂを設けた非
導電性樹脂製の壁本体２と、壁本体の両面２ａ，２ｃに
沿って内側に介装された音波吸収体３とで形成された構
成にしてある。従って、電波は音波吸収体３内の炭素繊
維の誘電損失効果により吸収でき、音波は開孔部２ｂか
ら壁本体２内に侵入し、音波吸収体３内の空孔で空気摩
擦により減衰し吸音できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、音波吸収体及びそ
れを用いた、高速道路や一般道路及び鉄道の路線等で使
用される防音壁に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、高速道路や線路等騒音源の側壁と
して設置する防音壁は、第１従来例として、グラスウー
ルあるいはロックウールを音波吸収体とし、この音波吸
収体を金属製の壁本体の両面に沿って内側に介装した金
属製防音壁Ｂがあり、図６に示すように、高速道路Ａの
両端部において、この金属製防音壁Ｂがコンクリート製
の躯体部Ｃの上部に設置されていた。また第２従来例と
して、図示していないが、透明なポリカーボネイト板を
遮音板とした樹脂製防音壁があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記した第１従来例の
金属製防音壁Ｂでは、グラスウールあるいはロックウー
ルからなる音波吸収体により自動車等の騒音を吸音でき
る。しかし、金属製防音壁Ｂの壁本体が金属であるた
め、放送局Ｄからのテレビ電波がコンクリート製の躯体
部Ｃによる反射に加え、この金属製防音壁Ｂによっても
反射して、テレビ電波反射エリアＥを生じ、付近の民家
にゴースト等のテレビ電波障害を引き起こしていた。こ
のため、周辺の民家への電波障害除去対策として、共同
アンテナ又はテレビケーブル等の設置が必要であった。

【０００４】また、第２従来例の樹脂製防音壁では、透
明なポリカーボネイト板を使用しているので、運転手か
ら外の景色が見え、また付近の民家の日照権等の問題も
なく、樹脂は電波を透過するので、ゴースト等のテレビ
電波反射障害もない。しかし、樹脂板だけであるため、
吸音性能がなく遮音性能だけであり、防音性に問題があ
った。また、テレビ電波が自動車に当たり反射し、この
反射電波が樹脂板を透過し本来の放送局からのテレビ電
波と干渉するいわゆるフラッタ障害を生じ、第１従来例
の金属製防音壁と同様に、民家にゴースト等のテレビ電
波障害を引き起こしていた。

【０００５】本発明は、上記事由に鑑みてなしたもの
で、その第１の目的とするところは、電波吸収性を備え
た音波吸収体を実現し、さらに第２の目的とするところ
は、その音波吸収体を用いた、民家への電波反射エリア
を軽減できかつフラッタ障害もない防音壁を提供するこ
とにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、請求項１記載の音波吸収体は、発泡化された樹
脂の中に２乃至２０重量％の炭素繊維を含む構成にして
ある。

【０００７】請求項２記載の音波吸収体は、請求項１記
載のものにおいて、前記樹脂が、フェノール樹脂である
構成にしてある。

【０００８】請求項３記載の防音壁は、音源側となる一
方面側に開孔部を設けた非導電性樹脂製の壁本体と、壁
本体の両面に沿って内側に介装された音波吸収体と、を
備え、音波吸収体は発泡化された樹脂の中に２乃至２０
重量％の炭素繊維を含む構成にしてある。

【０００９】請求項４記載の防音壁は、請求項３記載の
ものにおいて、前記音波吸収体の樹脂が、フェノール樹
脂である構成にしてある。

【００１０】請求項５記載の防音壁は、請求項３記載の
ものにおいて、前記壁本体の非導電性樹脂が、塩化ビニ
ール樹脂の中に５乃至４０重量％のアクリルゴムを含む
構成にしてある。

【００１１】請求項６記載の防音壁は、請求項３記載の
ものにおいて、前記壁本体の他方面側と前記音波吸収体
との間に空洞を設けた構成にしてある。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の音波吸収体及びそれを用
いた防音壁の一実施形態を、図１乃至図３に基づいて以
下に説明する。本実施形態の防音壁１は、壁本体２及び
音波吸収体３からなっている。

【００１３】壁本体２は、塩化ビニール樹脂の中に２０
重量％のアクリルゴムを含む非導電性樹脂により、略直
方体に形成され、音源側となる一方面２ａ側には、列設
されたフィンでもって、後述する音波吸収体３を収容す
るための収容空間２ｄに通じる複数個の開孔部２ｂを有
し、壁本体２の他方面２ｃ側と上記収容空間２ｄとの間
には５個に分割された空間である空洞２ｅを有し、表面
には紫外線などによる樹脂の劣化を防止するためにアク
リル塗料が塗装されている。

【００１４】音波吸収体３は、図２に示すように、空孔
３ｃを有する発泡化されたフェノール樹脂３ａ中に５重
量％の炭素繊維３ｂが分散された構造であり、壁本体２
の収容空間２ｄに収容されることによって、壁本体２の
一方面２ａと他方面２ｃとの両面に沿って介装され、雨
水の侵入を防ぐためポリフッ化ビニールフィルム（図示
せず）で被覆されている。

【００１５】このものの動作を説明する。図３に示すよ
うに、放送局４から発信されたテレビ電波は、高速道路
５に設置された防音壁１と高速道路５上のコンクリート
製の躯体６とに到達する。躯体６に当たったテレビ電波
は反射し、電波反射エリア７を形成するが、テレビ電波
を透過する非導電性樹脂製の壁本体２を有する防音壁１
に当たったテレビ電波は反射せず、防音壁１の壁本体２
の両面２ａ，２ｃに沿って内側に介装された音波吸収体
３に達する。そうすると、テレビ電波は１００乃至８０
０ＭＨｚの高周波であるため、この高周波により、炭素
繊維３ｂが高速で極性が変化する分極を生じ、いわゆる
誘電損失効果で電波を吸収し、電波反射障害軽減エリア
８を形成する。

【００１６】また、高速道路５上の自動車に当たり反射
したテレビ電波は、上記と同様に防音壁１の音波吸収体
３に吸収され、民家にゴースト等のテレビ電波障害を引
き起こす原因の一つであるフラッタ障害を生じることも
ない。

【００１７】ここで繊維とは、長さ／直径の比率が１よ
り大きいものを指し、炭素繊維３ｂの直径は概略０．０
１乃至０．３ｍｍ、長さは０．５乃至５ｍｍが適正であ
り、対象とする吸収周波数帯域により適宜選択される。
フェノール樹脂３ａと炭素繊維３ｂとの重量を合計で１
００％としたとき、炭素繊維３ｂの重量比は２乃至２０
％が適正であり、２％未満では電波吸収効果が弱く、２
０％を越えるとフェノール樹脂３ａ中への炭素繊維３ｂ
の均一分散が阻害される。

【００１８】また、壁本体２の非導電性樹脂において、
塩化ビニール樹脂中のアクリルゴムの割合は５乃至４０
重量％が適正であり、５重量％未満ではアクリルゴム添
加の目的である耐衝撃性向上を達成できず、４０重量％
を越えると耐衝撃性がピークを越え低下する傾向とな
る。

【００１９】一方、高速道路５上の自動車から発生する
騒音は、防音壁１の音源側となる一方面２ａ側に設けら
れた開孔部２ｂから防音壁１内の音波吸収体３に侵入
し、その音波吸収体３内の空孔３ｃで空気摩擦により減
衰し吸音される。

【００２０】この音波吸収体３の吸音率は発泡率に依存
するが、その発泡率は比重比で概略５乃至１００倍が適
正である。５倍未満では吸音率が低く、１００倍を越え
ると成形性が悪くなる。

【００２１】かかる音波吸収体３にあっては、上記した
ように、適正な量である５重量％の炭素繊維３ｂが発泡
化された樹脂３ａの中に分散しているので、炭素繊維３
ｂの分散が均一であるとともに炭素繊維３ｂの誘電損失
効果により電波を反射せず吸収でき、かつ、樹脂３ａが
発泡化され空孔３ｃを形成しているので音波を空孔３ｃ
内で空気摩擦により減衰し吸音できる。さらに、樹脂３
ａが発泡化されている上に比重の小さい炭素繊維３ｂを
使用しているので、吸音性はないものの従来電波吸収体
として使用されているフェライトタイルよりも軽量化で
きる。

【００２２】また、樹脂３ａとして難燃性でかつ発泡化
しやすいフェノール樹脂３ａが選ばれているので、音波
吸収体３に難燃性を付与して、吸音率を高くすることが
できる。

【００２３】かかる音波吸収体を使用した防音壁１にあ
っては、上記したように、放送局４から発信され防音壁
１に当たったテレビ電波は炭素繊維３ｂの誘電損失効果
により吸収され、テレビ電波反射障害軽減エリア８を形
成でき、高速道路５上の自動車に当たり反射したテレビ
電波も、上記と同様に吸収され、フラッタ障害を生じる
こともない。さらに、高速道路５上の自動車から発生す
る騒音源である音波は、開孔部２ｂから防音壁１内に侵
入し、音波吸収体３内の空孔３ｃで空気摩擦により減衰
し吸音される。

【００２４】また、音波吸収体の樹脂３ａが、難燃性で
かつ発泡化しやすいフェノール樹脂であるので、防火性
に優れたものとなる。

【００２５】また、壁本体２の非導電性樹脂が、塩化ビ
ニール樹脂の中に２０重量％のアクリルゴムを含み、組
成範囲が適正に選ばれているので、壁本体２の耐衝撃性
を向上でき、かつ自己消火性の塩化ビニール樹脂及び紫
外線による劣化の少ないアクリルゴムであるので、壁本
体２の防火性及び耐環境性を向上できる。

【００２６】また、壁本体２の他方面２ｃ側と音波吸収
体３との間に空洞２ｄを設けているので、高速道路５上
の自動車から発生する騒音源である音波を空洞２ｄ内で
空気摩擦により減衰し、他面側２ｃでの音波損失特性を
向上できる。

【００２７】なお、本実施形態では、音波吸収体３は、
発泡化された樹脂３ａをフェノール樹脂としたが、例え
ば防火性を問題としないときは可燃性のウレタン樹脂、
発泡率を問題としないときは難燃性のエポキシ樹脂、等
の他の樹脂でもよく、限定されない。

【００２８】また、本実施形態では、音波吸収体３は、
樹脂３ａ中の炭素繊維３ｂの量を５重量％としたが、要
求される電波吸収帯域により２乃至２０％の範囲で適宜
選択でき、限定されない。

【００２９】また、本実施形態では、防音壁１の壁本体
２を構成する非導電性樹脂が、塩化ビニール樹脂中のア
クリルゴムの量を２０重量％としたが、要求される耐衝
撃強度により５乃至４０重量％の範囲で適宜選択でき、
さらに耐衝撃強度が必要でないときは塩化ビニール樹脂
だけでもよく、耐環境性が必要でないときはアクリルゴ
ム以外のの樹脂を塩化ビニール樹脂に添加しても良い。

【００３０】また、本実施形態では、防音壁１の壁本体
２を構成する非導電性樹脂が、塩化ビニール樹脂とした
が、自己消化性を必要としない場合は、塩化ビニール樹
脂でなくてもよい。

【００３１】

【実施例】音波吸収体３の作成例及び特性を図４及び図
５に基づいて説明する。フェノール樹脂３ａに５重量％
の直径０．０１３ｍｍで長さ０．７ｍｍの炭素繊維３ｂ
を添加混合して均一に分散し、さらにこの混合物に対し
１５重量％の発泡剤を添加し、加熱しながら発泡硬化し
た。発泡率は３７倍であった。

【００３２】このものの、吸音率と電波反射損失を測定
した結果をそれぞれ図４及び図５に示す。図４より、３
０Ｈｚ乃至６０００Ｈｚの音波を吸音し、概略３００Ｈ
ｚに吸音のピークがあり、吸音材料として機能している
ことがわかる。図５より、２００ＭＨｚ乃至１０００Ｍ
Ｈｚの電波を吸収し、概略５００ＭＨｚに電波吸収のピ
ークがあり、電波吸収材料としても機能していることが
わかる。つまり、電波吸収性を備えた音波吸収体３とな
っている。

【００３３】

【発明の効果】請求項１記載の音波吸収体は、２乃至２
０重量％の炭素繊維が、発泡化された樹脂の中に分散し
てあるので、炭素繊維の誘電損失効果により電波を反射
せず吸収し、かつ、樹脂の発泡化された空孔内で音波を
空気摩擦により減衰して吸音し、つまり軽量で電波吸収
性を備えた音波吸収体を実現できる。

【００３４】請求項２記載の音波吸収体は、請求項１記
載のものの効果に加えて、樹脂として難燃性でかつ発泡
化しやすいフェノール樹脂が選ばれているので、防火性
が向上する。

【００３５】請求項３記載の防音壁は、壁本体は電波の
透過する非導電性樹脂からなり、音源側となる一方面側
に壁本体の内部に通じる開孔部を有し、壁本体の両面に
沿って音波吸収体を介装し、音波吸収体は発泡化された
樹脂の中に、２乃至２０重量％の炭素繊維を含むので、
放送局から発信され防音壁に当たったテレビ電波は炭素
繊維の誘電損失効果により吸収されて電波反射障害軽減
エリアを形成でき、自動車に当たり反射したテレビ電波
も、上記と同様に吸収され、フラッタ障害を生じること
もない。さらに、自動車から発生する騒音源である音波
は、開孔部から防音壁内に侵入し、音波吸収体内の空孔
内で空気摩擦により減衰し吸音される。つまり、電波反
射障害エリアを軽減できかつフラッタ障害もなく、軽量
で民家にゴースト等のテレビ電波障害を引き起こさない
防音壁を提供できる。

【００３６】請求項４記載の防音壁は、請求項３記載の
ものの効果に加えて、音波吸収体の樹脂が、難燃性でか
つ発泡化しやすいフェノール樹脂であるので、防火性に
優れたものとなる。

【００３７】請求項５記載の防音壁は、請求項３記載の
ものの効果に加えて、壁本体の非導電性樹脂が、塩化ビ
ニール樹脂の中に５乃至４０重量％のアクリルゴムを含
み、組成範囲が適正に選ばれているので、壁本体の耐衝
撃性を向上でき自動車が衝突したときの安全性が高くな
る。

【００３８】請求項６記載の防音壁は、請求項３記載の
ものの効果に加えて、壁本体の他方面側と音波吸収体と
の間に空洞を設けているので、道路上の自動車から発生
する騒音源である音波を空洞内で空気摩擦により減衰
し、他面側での音波損失特性つまり遮音性能を向上でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す防音壁の断面図であ
る。

【図２】本発明の一実施形態を示す音波吸収体の断面拡
大図である。

【図３】本発明の一実施形態を示す防音壁の使用形態図
である。

【図４】本発明の一実施形態の具体的実施例を示す音波
吸収体の吸音率測定図である。

【図５】同上の電波反射損失測定図である。

【図６】第１従来例の防音壁の使用形態図である。

【符号の説明】

１防音壁２壁本体２ｂ開孔部２ｄ空洞３音波吸収体３ａ樹脂３ｂ炭素繊維

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発泡化された樹脂の中に２乃至２０重量
％の炭素繊維を含むことを特徴とする音波吸収体。
【請求項２】前記樹脂がフェノール樹脂であることを
特徴とする請求項１記載の音波吸収体。
【請求項３】音源側となる一方面側に開孔部を設けた
非導電性樹脂製の壁本体と、壁本体の両面に沿って内側
に介装された音波吸収体と、を備え、音波吸収体は発泡
化された樹脂の中に２乃至２０重量％の炭素繊維を含む
ことを特徴とする防音壁。
【請求項４】前記音波吸収体の樹脂が、フェノール樹
脂であることを特徴とする請求項３記載の防音壁。
【請求項５】前記壁本体の非導電性樹脂が、塩化ビニー
ル樹脂の中に５乃至４０重量％のアクリルゴムを含むこ
とを特徴とする請求項３記載の防音壁。
【請求項６】前記壁本体の他方面側と前記音波吸収体と
の間に空洞を設けたことを特徴とする請求項３記載の防
音壁。