特許 7514798 防音壁

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-03

(45)【発行日】2024-07-11

(54)【発明の名称】防音壁

(51)【国際特許分類】

   E01F 8/00 20060101AFI20240704BHJP

【ＦＩ】

E01F8/00

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2021095366

(22)【出願日】2021-06-07

(65)【公開番号】P2022000566

(43)【公開日】2022-01-04

【審査請求日】2023-10-19

(31)【優先権主張番号】P 2020104747

(32)【優先日】2020-06-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000001199

【氏名又は名称】株式会社神戸製鋼所

(73)【特許権者】

【識別番号】000192615

【氏名又は名称】日鉄神鋼建材株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001841

【氏名又は名称】弁理士法人ＡＴＥＮ

(72)【発明者】

【氏名】山極 伊知郎

(72)【発明者】

【氏名】山田 隆博

【審査官】五十幡 直子

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－００１７２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】再公表特許第２０１７／０７７９５９（ＪＰ，Ａ１）

【文献】実開昭４８－０１４１６１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】欧州特許出願公開第０１７６０２１０（ＥＰ，Ａ２）

【文献】特開昭５７－１９６２９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０８７４３３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０１Ｆ ３／００－ ８／０２

Ｇ１０Ｋ １１／００－１３／００

Ｅ０４Ｂ １／６２－ １／９９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

音源側と受音側とを仕切るように立設される本体壁と、
前記本体壁の上端に設置される吸音パネルと、
を備え、
前記吸音パネルは、
多数の貫通孔が設けられた音源側の第１多孔板と、
多数の貫通孔が設けられた受音側の第２多孔板と、
前記第１多孔板の上端と前記第２多孔板の上端とを接続する上枠と、
を有し、
前記吸音パネルは、音源側と受音側とを結ぶ方向で対向する多孔板同士の間が中空とされ、
前記吸音パネルの内部の空気層が、閉塞した仕切板で上下方向に分割されており、
前記吸音パネルのうちの前記仕切板の上側部分を上側吸音パネル部、下側部分を下側吸音パネル部としたとき、
前記第１多孔板および前記第２多孔板の前記下側吸音パネル部の開口率と、前記第１多孔板および前記第２多孔板の前記上側吸音パネル部の開口率とが異なる、
防音壁。

【請求項2】

音源側と受音側とを仕切るように立設される本体壁と、
前記本体壁の上端に設置される吸音パネルと、
を備え、
前記吸音パネルは、
多数の貫通孔が設けられた音源側の第１多孔板と、
多数の貫通孔が設けられた受音側の第２多孔板と、
前記第１多孔板の上端と前記第２多孔板の上端とを接続する上枠と、
を有し、
前記吸音パネルは、音源側と受音側とを結ぶ方向で対向する多孔板同士の間が中空とされ、
前記吸音パネルの内部の空気層が、閉塞した仕切板で上下方向に分割されており、
前記吸音パネルのうちの前記仕切板の上側部分を上側吸音パネル部、下側部分を下側吸音パネル部としたとき、
前記下側吸音パネル部の上下方向の長さと、前記上側吸音パネル部の上下方向の長さとが異なる、
防音壁。

【請求項3】

音源側と受音側とを仕切るように立設される本体壁と、
前記本体壁の上端に設置される吸音パネルと、
を備え、
前記吸音パネルは、
多数の貫通孔が設けられた音源側の第１多孔板と、
多数の貫通孔が設けられた受音側の第２多孔板と、
前記第１多孔板の上端と前記第２多孔板の上端とを接続する上枠と、
を有し、
前記吸音パネルは、音源側と受音側とを結ぶ方向で対向する多孔板同士の間が中空とされ、
前記第１多孔板の前記音源側の面に沿って、当該第１多孔板の厚みより厚く、当該第１多孔板の開口率より大きい開口率を有する多孔板からなる第１保護部材が併設され、
前記第２多孔板の前記受音側の面に沿って、当該第２多孔板の厚みより厚く、当該第２多孔板の開口率より大きい開口率を有する多孔板からなる第２保護部材が併設されている、
防音壁。

【請求項4】

請求項１または２に記載の防音壁において、
前記第１多孔板および前記第２多孔板の前記下側吸音パネル部の開口率が、前記第１多孔板および前記第２多孔板の前記上側吸音パネル部の開口率よりも小さくされている、
防音壁。

【請求項5】

請求項１、２、４のいずれかに記載の防音壁において、
前記下側吸音パネル部の上下方向の長さが、前記上側吸音パネル部の上下方向の長さよりも長くされている、
防音壁。

【請求項6】

請求項１～５のいずれかに記載の防音壁において、
前記吸音パネルの内部の空気層が、多数の貫通孔が設けられた第３多孔板で前記吸音パネルの厚み方向において分割されている、
防音壁。

【請求項7】

請求項１、２、４、５のいずれかに記載の防音壁において、
前記下側吸音パネル部の内部の空気層が、多数の貫通孔が設けられた第３多孔板で前記吸音パネルの厚み方向において分割されている、
防音壁。

【請求項8】

請求項１、２、４、５のいずれかに記載の防音壁において、
前記第１多孔板および前記第２多孔板の、音源側と受音側とを結ぶ方向で対向する部分の開口率が等しくされている、
防音壁。

【請求項9】

請求項６または７に記載の防音壁において、
前記第１多孔板、前記第２多孔板、および前記第３多孔板の、音源側と受音側とを結ぶ方向で対向する部分の開口率が等しくされている、
防音壁。

【請求項10】

請求項１～９のいずれかに記載の防音壁において、
前記上枠は、下端部が開口し且つ上下方向の断面がコの字、または下端部が閉塞し且つ上下方向の断面がロの字の、上下方向において厚みを有する中空構造とされている、
防音壁。

【請求項11】

請求項１０に記載の防音壁において、
前記上枠は、下端部が閉塞し且つ上下方向の断面がロの字の、上下方向において厚みを有する中空構造とされている、
防音壁。

【請求項12】

請求項１、２、４、５、７、８のいずれかに記載の防音壁において、
前記第１多孔板の前記音源側の面に沿って、当該第１多孔板の厚みより厚く、当該第１多孔板の開口率より大きい開口率を有する多孔板からなる第１保護部材が併設され、
前記第２多孔板の前記受音側の面に沿って、当該第２多孔板の厚みより厚く、当該第２多孔板の開口率より大きい開口率を有する多孔板からなる第２保護部材が併設されている、
防音壁。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、高速道路などに敷設される防音壁に関する。

【背景技術】

【0002】

この種の技術として、例えば特許文献１、２、および非特許文献１に記載のものがある。特許文献１には、防音壁の上端にエッジ効果抑制型防音壁用パネルというパネルを設置することが記載されている。このエッジ効果抑制型防音壁用パネルは、繊維状物よりなる吸音材を通気性を有する保形布で包み込んで上方に向かって受音側及び音源側にそれぞれ傾斜する傾斜面を音源側及び受音側に有する、下端側の幅に対し上端側の幅が狭く、下端から上端に向かって進むにしたがって次第に幅が狭くなる断面楔形状に保形してパネル本体が構成され、このパネル本体を、通気孔を有する保護カバーで覆ったものである。繊維状物よりなる吸音材は、ポリエステルウール、撥水性グラスウールなどである。

【0003】

特許文献２には、最上段の防音パネルの上に次のような構成の吸音パネルを設置することが記載されている。吸音パネルは、一対の縦枠とこれら一対の縦枠の上下に渡しかけられる上枠及び下枠とこれら矩形に組み合わされた一対の縦枠、上枠及び下枠の音源側及び背面側に取り付けられる隔壁とを有してなりその内部に吸音空間を有する外枠体、並びに、この吸音空間に配置される吸音材を備える。吸音空間とその外方とに亘る音の出入りを可能にする音挿通孔を上記隔壁に多数設けてある。吸音材は例えばポリエステルウールである。

【0004】

非特許文献１には、一般的な遮音壁の上端部にハイシャットという消音装置が設置されることが記載されている。このハイシャットと呼ばれる消音装置は、アルミニウム繊維とエキスパンドメタルとを圧着加工した吸音材を備え、遮音壁よりもその外側へ張り出す形状とされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特許第５８８５２２１号公報

【文献】特許第６４４５１８３号公報

【文献】株式会社栗本鐵工所、“騒音・消音関連製品 遮音壁頂部設置型消音装置 ハイシャット”、[online]、[令和２年４月１３日検索]、インターネット<URL:http://www.kurimoto.co.jp/product/item/s005.php>

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

非特許文献１に記載の消音装置は、遮音壁よりもその外側へ張り出す形状とされているため、設置場所によっては、その張り出し量の大きさゆえに、設置できない場合がある。一方、特許文献１に記載のエッジ効果抑制型防音壁用パネルや、特許文献２に記載の吸音パネルは、それぞれの下側部分と厚みがほぼ同じであるため、非特許文献１に記載の消音装置のように遮音壁よりもその外側へ張り出して設置できないという問題はない。

【0007】

しかしながら、特許文献１に記載のエッジ効果抑制型防音壁用パネルや、特許文献２に記載の吸音パネルは、ポリエステルウールなどの吸音材が内部に配置された構成とされている。ポリエステルウールなどの吸音材は、廃棄、リサイクルの点で問題がある。

【0008】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、ポリエステルウールなどの吸音材が内部空間に配置されていない吸音パネルを上端部に有する防音壁を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明は、音源側と受音側とを仕切るように立設される本体壁と、前記本体壁の上端に設置される吸音パネルと、を備える防音壁である。前記吸音パネルは、多数の貫通孔が設けられた音源側の第１多孔板と、多数の貫通孔が設けられた受音側の第２多孔板と、前記第１多孔板の上端と前記第２多孔板の上端とを接続する上枠と、を有し、音源側と受音側とを結ぶ方向で対向する多孔板同士の間が中空とされている。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、ポリエステルウールなどの吸音材が内部空間に配置されていない吸音パネルを上端部に有する防音壁を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1A】本発明の第１実施形態に係る防音壁の断面図である。

【図1B】本発明の第２実施形態に係る防音壁の断面図である。

【図1C】本発明の第３実施形態に係る防音壁の断面図である。

【図1D】本発明の第４実施形態に係る防音壁の断面図である。

【図2】比較例に係る防音壁の断面図である。

【図3】騒音の解析条件を説明するための図であって、音源、防音壁、および観測点の位置関係を示す図である。

【図4】騒音の解析結果を示すグラフである。

【図5】騒音の解析結果を示すグラフである。

【図6】騒音の解析結果を示すグラフである。

【図7】騒音の解析結果を示すグラフである。

【図8】実大の防音壁を用いてスピーカ試験を行った結果を示すグラフである。

【図9】本発明の第５実施形態に係る防音壁の断面図である。

【図10】本発明の第６実施形態に係る防音壁の断面図である。

【図11】本発明の第７実施形態に係る防音壁の断面図である。

【図12A】本発明の第８実施形態に係る防音壁の断面図である。

【図12B】本発明の第９実施形態に係る防音壁の断面図である。

【図12C】本発明の第１０実施形態に係る防音壁の断面図である。

【図13】騒音の解析結果を示すグラフである。

【図14】騒音の解析結果を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。

【0013】

図１Ａは、本発明の第１実施形態に係る防音壁１００の断面図である。防音壁１００は、例えば、高速道路に敷設されるものである。なお、鉄道、工場などにおいて防音壁１００が用いられてもよい。以下の説明では、高速道路用の防音壁を想定して、防音壁１００について説明する。

【0014】

図１Ａに示すように、防音壁１００は、音源側と受音側とを仕切るように立設される本体壁１と、本体壁１の上端に設置される吸音パネル２とを備える。音源側が高速道路側である。防音壁１００は、高速道路の端に高速道路に沿って設置される。所定長さの複数の防音壁１００が、高速道路に沿って並べて設置されることで、高速道路に沿って連続する壁が形成される。

【0015】

本体壁１は、中空の壁であってもよいし、中実の壁であってもよい。本体壁１の材質は、鉄、ステンレス、アルミニウム合金などの金属であってもよいし、コンクリートであってもよいし、さらには樹脂であってもよい。また、本体壁１が中空構造とされ、且つ本体壁１の音源側（高速道路側）の面を構成する部材１ａが多数の貫通孔が設けられた多孔板とされることなどで、本体壁１が例えば樹脂やガラス繊維からなる吸音材を内包する吸音構造の壁とされてもよい。なお、図１Ａには、受音側の部材１ｂだけでなく音源側の部材１ａも貫通孔を有さない遮音構造の本体壁１が例示されている。

【0016】

吸音パネル２は、多数の貫通孔３ａが設けられた音源側の第１多孔板３と、多数の貫通孔４ａが設けられた受音側の第２多孔板４とを備える。第１多孔板３の上端と第２多孔板４の上端とは上枠５で接続される。第１多孔板３と第２多孔板４との間、すなわち音源側と受音側とを結ぶ方向で対向する多孔板同士の間は中空とされている。吸音パネル２の厚みは、本体壁１の厚みと同程度とされる。本体壁１の上端で且つ吸音パネル２の下端には下枠１２が位置する。本体壁１が中実の壁である場合などにおいては、下枠１２は省略される場合がある。吸音パネル２の材質は、鉄、ステンレス、アルミニウム合金などの金属であってもよいし、樹脂であってもよい。

【0017】

上記吸音パネル２には、ポリエステルウールなどの吸音材が使用されていないので、パネルの廃棄、リサイクルの点で優れている。

【0018】

音源側（高速道路側）の音源（自動車）から発生した音波は、一部は吸音パネル２の上方から受音側（沿線側）へ回り込み、一部は第１多孔板３の貫通孔３ａから吸音パネル２の内部空間に入った後、第２多孔板４の貫通孔４ａから出て受音側（沿線側）へ伝搬する。この両者が干渉することにより観測点での騒音が低減する。なお、多孔板３、４の開口率、および多孔板３、４の開口分布は、観測点での騒音がより良く低減するように調整される。多孔板の開口率とは、多孔板に設けられた各貫通孔の孔面積の総和を、貫通孔部分を含む多孔板の全体面積で除した（割った）値のことをいう。

【0019】

図１Ｂは、本発明の第２実施形態に係る防音壁１０１の断面図である。

【0020】

第２実施形態の防音壁１０１を構成する吸音パネル２は、閉塞した（貫通孔があけられていない）仕切板６で吸音パネル２の内部の空気層が上下方向に分割されている。吸音パネル２は、仕切板６の上側部分である上側吸音パネル部７と、仕切板６の下側部分である下側吸音パネル部８とで構成される。このように本実施形態の吸音パネル２は、内部の空気層が上下方向において２つに分割されたものとなっている。換言すれば、２段配置構造の吸音パネル２となっている。なお、吸音パネル２の内部の空気層が上下方向において複数の仕切板６で３つ以上に分割されてもよい。

【0021】

第１多孔板３は、仕切板６の上側部分と下側部分とで（上側吸音パネル部７と下側吸音パネル部８とで）別々の多孔板とされてもよいし、同じ１枚の多孔板とされてもよい。同様に、第２多孔板４は、仕切板６の上側部分と下側部分とで（上側吸音パネル部７と下側吸音パネル部８とで）別々の多孔板とされてもよいし、同じ１枚の多孔板とされてもよい。

【0022】

図１Ｃは、本発明の第３実施形態に係る防音壁１０２の断面図である。

【0023】

第３実施形態の防音壁１０２を構成する吸音パネル２は、多数の貫通孔９ａが設けられた第３多孔板９で吸音パネル２の内部の空気層が吸音パネル２の厚み方向において分割されている。なお、ここでの吸音パネル２の厚み方向とは、防音壁１０２が鉛直方向に立設される場合における水平方向である。このように本実施形態の吸音パネル２は、内部の空気層がパネルの厚み方向において２つに分割されたものとなっている。換言すれば、パネルの厚み方向に２層配置構造の吸音パネル２となっている。なお、吸音パネル２の内部の空気層がパネルの厚み方向において複数の第３多孔板９で３つ以上に分割されてもよい。

【0024】

図１Ｄは、本発明の第４実施形態に係る防音壁１０３の断面図である。

【0025】

第４実施形態の防音壁１０３を構成する吸音パネル２は、第２実施形態における吸音パネル２の下側吸音パネル部８の内部の空気層が、多数の貫通孔９ａが設けられた第３多孔板９で吸音パネル２の厚み方向において分割されているものである。このように本実施形態の吸音パネル２の下側吸音パネル部８は、内部の空気層がパネルの厚み方向において２つに分割されたものとなっている。換言すれば、パネルの厚み方向に２層配置構造の下側吸音パネル部８となっている。なお、下側吸音パネル部８の内部の空気層がパネルの厚み方向において複数の第３多孔板９で３つ以上に分割されてもよい。さらには、上側吸音パネル部７の内部の空気層がパネルの厚み方向において多孔板で複数の空気層に分割されてもよい。

【0026】

図３は、騒音の解析条件を説明するための図であって、音源、防音壁、および観測点の位置関係を示す図である。

【0027】

図３に示すように、騒音低減効果を比較する観測点は、防音壁１００（各防音壁）の上端から２．５ｍ離れ、且つ防音壁１００（各防音壁）の上端から下方４５°となる点とした。この点は、高架高速道路などにおける沿線測定点を代表する点である。また、音源（自動車）は、防音壁１００（各防音壁）の上端から音源側に２．０ｍ斜め下方離れた点とした。

【0028】

図２は、比較例に係る防音壁５００の断面図である。防音壁５００は、その上端部に吸音パネル２のような防音壁用パネルを有さない防音壁である。

【0029】

解析条件を同じとするために、比較例に係る防音壁５００、および各実施形態の防音壁１００～１０３の高さは全て同一とした。また、防音壁５００、および防音壁１００～１０３を構成する本体壁１は全て剛壁とした。剛壁とは、音を全て反射する壁面で構成された壁のことである。

【0030】

防音壁１００～１０３を構成するその上端部の各吸音パネル２の仕様は、次のとおりとした。

【0031】

・図１Ａに示す第１実施形態の防音壁１００について
吸音パネル２の高さ（上下方向の長さ）：５００ｍｍ、第１多孔板３および第２多孔板４の板厚：０．１ｍｍ、貫通孔３ａおよび貫通孔４ａの孔径：０．１ｍｍ、第１多孔板３および第２多孔板４の開口率：０．３％。

【0032】

・図１Ｂに示す第２実施形態の防音壁１０１について
上側吸音パネル部７の高さ（上下方向の長さ）：１４０ｍｍ、第１多孔板３および第２多孔板４の上側吸音パネル部７の板厚：０．１ｍｍ、第１多孔板３および第２多孔板４の上側吸音パネル部７の貫通孔３ａおよび貫通孔４ａの孔径：０．１ｍｍ、第１多孔板３および第２多孔板４の上側吸音パネル部７の開口率：０．５％。
下側吸音パネル部８の高さ（上下方向の長さ）：３１０ｍｍ、第１多孔板３および第２多孔板４の下側吸音パネル部８の板厚：０．１ｍｍ、第１多孔板３および第２多孔板４の下側吸音パネル部８の貫通孔３ａおよび貫通孔４ａの孔径：０．１ｍｍ、第１多孔板３および第２多孔板４の下側吸音パネル部８の開口率：０．２１％。

【0033】

・図１Ｃに示す第３実施形態の防音壁１０２について
吸音パネル２の高さ（上下方向の長さ）：４５０ｍｍ、第１多孔板３、第２多孔板４、および第３多孔板９の板厚：０．１ｍｍ、貫通孔３ａ、貫通孔４ａ、および貫通孔９ａの孔径：０．１ｍｍ、第１多孔板３、第２多孔板４、および第３多孔板９の開口率：０．３％。

【0034】

・図１Ｄに示す第４実施形態の防音壁１０３について
上側吸音パネル部７の高さ（上下方向の長さ）：１４０ｍｍ、第１多孔板３および第２多孔板４の上側吸音パネル部７の板厚：０．１ｍｍ、第１多孔板３および第２多孔板４の上側吸音パネル部７の貫通孔３ａおよび貫通孔４ａの孔径：０．１ｍｍ、第１多孔板３および第２多孔板４の上側吸音パネル部７の開口率：０．５％。
下側吸音パネル部８の高さ（上下方向の長さ）：３１０ｍｍ、第１多孔板３、第２多孔板４、および第３多孔板９の下側吸音パネル部８の板厚：０．１ｍｍ、第１多孔板３、第２多孔板４、および第３多孔板９の下側吸音パネル部８の貫通孔３ａ、貫通孔４ａ、および貫通孔９ａの孔径：０．１ｍｍ、第１多孔板３、第２多孔板４、および第３多孔板９の下側吸音パネル部８の開口率：０．２１％。

【0035】

図４～図７は、図３に示す２次元断面を模擬した境界要素法による音響解析の結果に自動車騒音の重み付きを考慮した解析結果を示すグラフである。

【0036】

図４に示すグラフは、比較例の防音壁５００、および第１実施形態の防音壁１００の解析結果を示す。グラフの横軸は周波数（Ｈｚ）であり、縦軸は自動車騒音の重み付き音圧レベル（ｄＢ）である。なお、図４に示すグラフでの解析結果は１／３オクターブバンドの定周波数比フィルタを用いた分析によるものであり、グラフの横軸には１／３Ｏｃｔ．Ｂａｎｄ［Ｈｚ］と表記している。また、音圧レベルにはＡ特性による補正を施しており、グラフの縦軸にはＳＰＬ ［ｄＢＡ］と表記している（図５～図７に示すグラフについても同様）。

【0037】

図４に示す解析結果より、第１実施形態の防音壁１００によると、比較例の防音壁５００の場合に比べて、全ての周波数帯域において騒音低減効果が得られることがわかる。なお、防音壁１００を構成する吸音パネル２は、パネルの仕様で記載したように、その製作を容易とするため、第１多孔板３の孔径・開口率と第２多孔板４の孔径・開口率とが等しくされている。

【0038】

図５に示すグラフは、比較例の防音壁５００、第１実施形態の防音壁１００、および第２実施形態の防音壁１０１の解析結果を示す。一点鎖線と丸マーカーで解析結果を示す防音壁１０１においても、防音壁１００と同じく、比較例の防音壁５００の場合に比べて、全ての周波数帯域において騒音低減効果が得られた。

【0039】

防音壁１０１の場合、４００Ｈｚ以上の高周波数帯域で騒音低減効果が特に高いことがわかる。ここで、防音壁１０１を構成する吸音パネル２は、第１多孔板３および第２多孔板４の下側吸音パネル部８の開口率と、第１多孔板３および第２多孔板４の上側吸音パネル部７の開口率とが異なる。このように、第２実施形態の防音壁１０１を構成する吸音パネル２は、第１実施形態の防音壁１００と違い、上段部下段部で開口率が異なるパネルである。すなわち、上段部下段部で開口率が異なるパネルとされることで、高周波数帯域での騒音低減効果を向上させることができる。本実施形態では、パネルの仕様で記載したように、第１多孔板３および第２多孔板４の下側吸音パネル部８の開口率が、第１多孔板３および第２多孔板４の上側吸音パネル部７の開口率よりも小さくされている。

【0040】

なお、上記とは逆に、第１多孔板３および第２多孔板４の下側吸音パネル部８の開口率が、第１多孔板３および第２多孔板４の上側吸音パネル部７の開口率よりも大きくされてもよい。

【0041】

また、本実施形態の防音壁１０１を構成する吸音パネル２は、下側吸音パネル部８の上下方向の長さと、上側吸音パネル部７の上下方向の長さとが異なる。さらには、下側吸音パネル部８の上下方向の長さが、上側吸音パネル部７の上下方向の長さよりも長くされている。なお、下側吸音パネル部８の上下方向の長さと、上側吸音パネル部７の上下方向の長さとが等しくされてもよいし、下側吸音パネル部８の上下方向の長さが、上側吸音パネル部７の上下方向の長さよりも短くされてもよい。

【0042】

また、本実施形態の防音壁１０１を構成する吸音パネル２は、下側吸音パネル部８においても上側吸音パネル部７においても、それぞれにおいて、互いに対向する第１多孔板３の開口率と第２多孔板４の開口率とが等しくされている。すなわち、本実施形態の防音壁１０１を構成する吸音パネル２は、第１多孔板３および第２多孔板４の、音源側と受音側とを結ぶ方向（吸音パネルの厚み方向）で対向する部分の開口率が等しくされている。この構成によると、パネルの製作が容易というメリットに加えて、取付時に表裏を取り違えることによる性能低下を避けることができるというメリットがある。また、部品の種類の削減によるコストダウンを図ることができる。

【0043】

図６に示すグラフは、比較例の防音壁５００、第１実施形態の防音壁１００、および第３実施形態の防音壁１０２の解析結果を示す。一点鎖線と三角マーカーで解析結果を示す防音壁１０２においても、防音壁１００と同じく、比較例の防音壁５００の場合に比べて、全ての周波数帯域において騒音低減効果が得られた。

【0044】

防音壁１０２の場合、３１５Ｈｚ～６３０Ｈｚの周波数帯域で防音壁１００の場合よりも騒音低減効果が高いことがわかる。なお、防音壁１０２を構成する吸音パネル２は、パネルの仕様で記載したように、その製作を容易とするため、第１多孔板３、第２多孔板４、および第３多孔板９の孔径・開口率が等しくされている。

【0045】

図７に示すグラフは、比較例の防音壁５００、第２実施形態の防音壁１０１、第３実施形態の防音壁１０２、および第４実施形態の防音壁１０３の解析結果を示す。点線と三角マーカーで解析結果を示す防音壁１０３においても、比較例の防音壁５００の場合に比べて、全ての周波数帯域において騒音低減効果が得られた。防音壁１０３の騒音低減特性は、第２実施形態の防音壁１０１の騒音低減特性と同等である。防音壁１０３の騒音低減特性は、第２実施形態の防音壁１０１の騒音低減特性と比べて周波数による効果の大小が小さくなる（５００Ｈｚ、８００Ｈｚなど）。

【0046】

なお、本実施形態の防音壁１０３を構成する吸音パネル２は、防音壁１０１を構成する吸音パネル２と同様、下側吸音パネル部８においても上側吸音パネル部７においても、それぞれにおいて、互いに対向する多孔板の開口率が等しくされている。すなわち、本実施形態の防音壁１０３を構成する吸音パネル２は、第１多孔板３、第２多孔板４、および第３多孔板９の、音源側と受音側とを結ぶ方向（吸音パネルの厚み方向）で対向する部分の開口率が等しくされている。この構成によると、パネルの製作が容易というメリットに加えて、取付時に表裏を取り違えることによる性能低下を避けることができるというメリットがある。また、部品の種類の削減によるコストダウンを図ることができる。

【0047】

図８は、第４実施形態の実大の防音壁１０３を用いて無響室内でスピーカ試験を行った結果を示すグラフである。グラフの横軸は周波数（1/3oct、Ｈｚ）であり、縦軸は自動車騒音の重み付き音圧レベル（ｄＢ）である。グラフ中に点線と三角マーカーで示す実験結果は、実大の防音壁１０３の実験結果であり、実線と丸マーカーで示す実験結果は、非特許文献１に記載されている外側へ張り出すタイプの消音装置が上端部に設置された防音壁（従来技術）の実験結果である。

【0048】

図８に示す実験結果より、第４実施形態の防音壁１０３によると、外側へ張り出すタイプの消音装置が上端部に設置された従来技術の防音壁と同等の騒音低減効果が得られることがわかる。

【0049】

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可能なものである。

【0050】

例えば、上述の本発明の実施の形態と異なる、別の実施の形態として、図９のものを示す。図９に示したものは、本発明の第５実施形態に係る防音壁１０４の断面図である。この本発明の第５実施形態に係る防音壁１０４の構造は、本発明の第１実施形態に係る防音壁１００の構造とほぼ共通している。ただし、防音壁１０４には、防音壁１００の構造に加えて、第１多孔板３の音源側（高速道路側）の面に沿って、多数の貫通孔１０ａが設けられた多孔板からなる保護部材１０（第１保護部材）が併設されている。さらに防音壁１０４には、防音壁１００の構造に加えて、第２多孔板４の受音側の面に沿って、多数の貫通孔１１ａが設けられた多孔板からなる保護部材１１（第２保護部材）が併設されている。

【0051】

この防音壁１０４での上枠５は、その上枠５と第１多孔板３の上端との接続部分、また上枠５と第２多孔板４の上端の接続部分より、それぞれ幅方向に迫り出している。そして本体壁１の上端に位置し、吸音パネル２の下端に位置する下枠１２は、その下枠１２と第１多孔板３の下端との接続部分、また下枠１２と第２多孔板４の下端の接続部分より、それぞれ幅方向に迫り出している。そして、上枠５および下枠１２の幅方向の迫り出した部分に、保護部材１０および保護部材１１は接続されている。

【0052】

すなわち、第１多孔板３の音源側（高速道路側）の面に沿って、保護部材１０が併設されているが、第１多孔板３と保護部材１０との間にはわずかな空隙が設けられている。同様に、第２多孔板４の受音側の面に沿って、保護部材１１が併設されているが、第２多孔板４と保護部材１１との間にはわずかな空隙が設けられている。

【0053】

また、第１多孔板３および第２多孔板４の板厚、貫通孔、開口率は、本発明の第１実施形態に係る防音壁１００におけるそれらの数値と同等である（板厚：０．１ｍｍ、貫通孔３ａおよび貫通孔４ａの孔径：０．１ｍｍ、第１多孔板３および第２多孔板４の開口率：０．３％。）。これに対し、防音壁１０４の保護部材１０、１１の板厚は、第１多孔板３および第２多孔板４の板厚よりも厚く、例えば、板厚：１．０ｍｍである。また、防音壁１０４の保護部材１０、１１の貫通孔１０ａ、１１ａの孔径は、貫通孔３ａおよび貫通孔４ａの孔径よりも大きく、例えば、孔径４．０ｍｍである。さらに、防音壁１０４の保護部材１０、１１の開口率は、第１多孔板３および第２多孔板４よりも大きく、例えば、２２．６％である。

【0054】

なお、保護部材１０、１１の材質は、鉄、ステンレス、アルミニウム合金などの金属であってもよいし、樹脂であってもよい。例えば、保護部材１０、１１には、マグネシウムを主要添加物質としたアルミ合金、Ａ５０５２などが好適に用いられる。

【0055】

上述したような、吸音の効果は、微細な孔径の貫通孔３ａ、貫通孔４ａを有し、比較的開口率の小さい第１多孔板３、第２多孔板４の構成に大きく依拠する。第１多孔板３、第２多孔板４の板厚が薄ければ、微細な孔径の貫通孔３ａ、貫通孔４ａを形成しやすかったり、吸音パネル２が軽量化されるので本体壁１の上端に設置しやすいといった利点を得られるが、運搬や設置時に他の部材との衝突や、設置後の飛び石により、第１多孔板３、第２多孔板４が変形し、壊れやすくなるとの懸念も生じる。本発明の第５実施形態に係る防音壁１０４では、第１多孔板３、第２多孔板４の板厚に比して十分厚い保護部材１０、１１をそれらに併設することで、上述の懸念を解消している。すなわち、本発明の第５実施形態に係る防音壁１０４では、保護部材１０、１１でもって、第１多孔板３、第２多孔板４を保護することができるという効果を奏する。

【0056】

なお、この保護部材１０、１１に準じるものを、本発明の他の実施形態に係る防音壁１０１、１０２、１０３に設けても良い。また、図９では、上枠５および下枠１２の幅方向の迫り出した部分に、保護部材１０および保護部材１１が接続されている形態を示した。本発明の実施の形態はこれに限らず、上枠５および下枠１２の幅方向の迫り出した部分を設けずに、第１多孔板３と第２多孔板４との間隔を図９で示したものより若干狭め、保護部材１０、１１を含めた吸音パネル２の厚みを、本体壁１の厚みと同程度としても良い。図１０に示したものは、本発明の第６実施形態に係る防音壁１０５の断面図である。この本発明の第６実施形態に係る防音壁１０５の構造は、第１多孔板３と第２多孔板４との間隔を図９で示したものより若干狭め、保護部材１０、１１を含めた吸音パネル２の厚みを、本体壁１の厚みと同程度としている以外は、本発明の第５実施形態に係る防音壁１０４の構造とほぼ共通している。

【0057】

図１１に示したものは、本発明の第７実施形態に係る防音壁１０６の断面図である。この防音壁１０６に示したものでは、上述の本発明の第５実施形態に係る防音壁１０４と異なり、上枠５および下枠１２に幅方向の迫り出した部分を有さない。そして、保護部材１０は第１多孔板３と、その第１多孔板３の音源側（高速道路側）の面で接合されている。また、保護部材１１は第２多孔板４と、その第２多孔板４の受音側の面で接合されている。なお、図１１において、保護部材１０を示す直線と第１多孔板３を示す直線との間をあけている。これは、各部材（１０、１１）を示す直線同士を接しさせると各部材（１０、１１）の区別がつかなくなるからである。保護部材１０は第１多孔板３と、その第１多孔板３の音源側（高速道路側）の面で接合されるため、第５実施形態でのような保護部材１０と第１多孔板３との間の空隙は、第７実施形態の保護部材１０と第１多孔板３との間には存在しない。保護部材１１と第２多孔板４との関係についても同様である。

【0058】

防音壁１０６の保護部材１０は、第１多孔板３に沿って、リベット等による「かしめ」での接合や圧入による接合、ボルト・ナット等の締結部材による締結、スポット溶接等により、併設されている。防音壁１０６の保護部材１１もまた、第２多孔板４に沿って、上述した各種の接合方法や締結方法によって、併設されている。

【0059】

本発明の第７実施形態に係る防音壁１０６でも、本発明の第５実施形態に係る防音壁１０４や本発明の第６実施形態に係る防音壁１０５と同様に、保護部材１０、１１でもって、第１多孔板３、第２多孔板４を保護することができるという効果を奏する。また、この保護部材１０、１１に準じるものを、本発明の他の実施形態に係る防音壁１００、１０１、１０２、１０３に設けても良い。

【0060】

図１２Ａ、図１２Ｂ、および図１２Ｃは、それぞれ、本発明の第８実施形態、第９実施形態、および第１０実施形態に係る防音壁の断面図である。なお、図１２Ａ、図１２Ｂ、および図１２Ｃに示す防音壁において、第１実施形態の防音壁１００等、他の前記実施形態の防音壁を構成する部材と同様の部材については同様の符号を付している。

【0061】

図１２Ａに示す第８実施形態の防音壁１０７を構成する吸音パネル２は、図１Ｂに示す防音壁１０１と同様に、仕切板６で吸音パネル２の内部の空気層が上下方向に分割されている。吸音パネル２は、仕切板６の上側部分である上側吸音パネル部７と、仕切板６の下側部分である下側吸音パネル部８とで構成される。

【0062】

また、下側吸音パネル部８は、図１Ｄに示す防音壁１０３と同様に、多数の貫通孔９ａが設けられた第３多孔板９で内部の空気層がパネルの厚み方向において２つに分割されたものとなっている。

【0063】

第８実施形態においては、上側吸音パネル部７においても、第１多孔板３と第２多孔板４との間に多数の貫通孔１３ａが設けられた第４多孔板１３が配置されている。

【0064】

ここで、図１Ｂに示す防音壁１０１等では、第１多孔板３の上端と第２多孔板４の上端とを接続する上枠５は板状とされている。これに対して、第８実施形態の防音壁１０７では、上枠５は、下端部が開口し且つ上下方向の断面がコの字の、上下方向において厚み（高さ）を有する中空構造とされている。上枠５の下端部が開口しているため、上側吸音パネル部７の内部の空気層は、第４多孔板１３によってパネルの厚み方向において完全には２つに分割されていない。図１Ｂ等に示す板状の上枠５に代えて、上下方向において厚みを有する中空構造の上枠５を用いることで、上枠５の軽量化と強度向上とを両立することができる。

【0065】

また、第８実施形態では、第１多孔板３の音源側の面に沿って、多孔板からなる保護部材１０が併設され、且つ、第２多孔板４の受音側の面に沿って、多孔板からなる保護部材１１が併設されている。保護部材１０、１１を含めた吸音パネル２の厚みは、図１０に示す防音壁１０５と同様に、本体壁１の厚みと同程度とされている。なお、図９に示す防音壁１０４、または図１１に示す防音壁１０６のように、保護部材１０、１１が設けられてもよい（第９、第１０実施形態においても同様）。さらには、吸音パネル２部分に関し、吸音パネル２を構成する上枠５を除く部分の構成が、防音壁１００、１０１、１０２、１０３の吸音パネル２のような構成とされてもよい（第９、第１０実施形態においても同様）。

【0066】

図１２Ｂは、第９実施形態の防音壁１０８を示す。この防音壁１０８と、図１２Ａに示す防音壁１０７との違いは、次のとおりである。第９実施形態の防音壁１０８では、上枠５は、下端部が閉塞し且つ上下方向の断面がロの字の、上下方向において厚みを有する中空構造とされている。そのため、上側吸音パネル部７の内部の空気層は、第４多孔板１３によってパネルの厚み方向において２つに分割されている。

【0067】

図１２Ｃは、第１０実施形態の防音壁１０９を示す。この防音壁１０９と、図１２Ｂに示す防音壁１０８との違いは、上枠５の高さである。防音壁１０９の上枠５の高さは、防音壁１０８の上枠５の高さよりも低く（短く）されている。

【0068】

次に、防音壁１０７～１０９を用いた場合の騒音の解析結果について説明する。

【0069】

騒音低減効果を比較する観測点は、防音壁の上端から２．５ｍ離れ、且つ防音壁の上端から下方５２．５°となる点とした（図３参照、図４～図７に結果を示す解析では、前記のとおり下方４５°）。この点は、下方４５°の点と同じく、高架高速道路などにおける沿線測定点を代表する点である。なお、音源（自動車）は、前記と同じく、防音壁の上端から音源側に２．０ｍ斜め下方離れた点とした。

【0070】

防音壁１０７～１０９を構成するその上端部の各吸音パネル２の仕様は、次のとおりとした。

【0071】

・図１２Ａに示す第８実施形態の防音壁１０７について
上側吸音パネル部７の高さ（上下方向の長さ）：１４０ｍｍ、第１多孔板３、第２多孔板４、および第４多孔板１３の上側吸音パネル部７の板厚：０．１ｍｍ、第１多孔板３、第２多孔板４、および第４多孔板１３の上側吸音パネル部７の貫通孔３ａ、貫通孔４ａ、および貫通孔１３ａの孔径：０．１ｍｍ、第１多孔板３、第２多孔板４、および第４多孔板１３の上側吸音パネル部７の開口率：０．５％。
下側吸音パネル部８の高さ（上下方向の長さ）：３１０ｍｍ、第１多孔板３、第２多孔板４、および第３多孔板９の下側吸音パネル部８の板厚：０．１ｍｍ、第１多孔板３、第２多孔板４、および第３多孔板９の下側吸音パネル部８の貫通孔３ａ、貫通孔４ａ、および貫通孔９ａの孔径：０．１ｍｍ、第１多孔板３、第２多孔板４の下側吸音パネル部８の開口率：０．３０％、第３多孔板９の開口率：０．１５％。
保護部材１０、および保護部材１１の板厚：１．０ｍｍ、保護部材１０、および保護部材１１の貫通孔１０ａ、および貫通孔１１ａの孔径：４．０ｍｍ、保護部材１０、および保護部材１１の開口率：２２．６％。
上枠５の高さ（上下方向の長さ）：３０ｍｍ（図１２Ａに図示）。

【0072】

・図１２Ｂに示す第９実施形態の防音壁１０８について
上枠５の下端部が開口しているか（図１２Ａ）、閉塞しているか（図１２Ｂ）の違いのみで、その他の仕様は、防音壁１０７と同じ。

【0073】

・図１２Ｃに示す第１０実施形態の防音壁１０９について
上枠５の高さ（上下方向の長さ）：２０ｍｍ（図１２Ｃに図示）。その他の仕様は、防音壁１０８と同じ。

【0074】

図１３、図１４は、図３に示す２次元断面を模擬した境界要素法による音響解析の結果に自動車騒音の重み付きを考慮した解析結果を示すグラフである。

【0075】

図１３に示すグラフは、第８実施形態の防音壁１０７、および第９実施形態の防音壁１０８の解析結果を示す。グラフの横軸は周波数（Ｈｚ）であり、縦軸は自動車騒音の重み付き音圧レベル（ｄＢ）である。なお、図１３に示すグラフでの解析結果は１／３オクターブバンドの定周波数比フィルタを用いた分析によるものであり、グラフの横軸には１／３Ｏｃｔ．Ｂａｎｄ［Ｈｚ］と表記している。また、音圧レベルにはＡ特性による補正を施しており、グラフの縦軸にはＳＰＬ ［ｄＢＡ］と表記している（図１４に示すグラフについても同様）。防音壁１０７の解析結果を点線と丸マーカーで示し、防音壁１０８の解析結果を実線と丸マーカーで示している。

【0076】

図１３に示す解析結果より、上枠５の下端部が閉塞した下側塞ぎが有る防音壁１０８は、上枠５の下端部が開口した下側塞ぎが無い防音壁１０７よりも、５００Ｈｚ～２０００Ｈｚの広範囲で、１６００Ｈｚの近傍の範囲を除き、音圧レベルが低く、騒音低減効果が大きい。この結果より、上枠５を上下方向において厚みを有する中空構造とする場合、下端部が閉塞した断面がロの字の上枠５とすることが好ましい。なお、上枠５の下端部が開口した下側塞ぎが無い防音壁１０７であっても、図２に示す比較例に係る防音壁５００よりは十分に騒音低減効果を有する。

【0077】

図１４に示すグラフは、第９実施形態の防音壁１０８、および第１０実施形態の防音壁１０９の解析結果を示す。防音壁１０８の解析結果を実線と丸マーカーで示し、防音壁１０９の解析結果を点線と三角マーカーで示している。

【0078】

図１４に示す解析結果より、上枠５の高さ（上下方向の長さ）が防音壁１０８よりも１０ｍｍ短い防音壁１０９の方が、３１５Ｈｚ～２０００Ｈｚで、６３０Ｈｚから８００Ｈｚの間を除き、音圧レベルが低く、騒音低減効果が大きい。この結果より、上枠５の高さ（上下方向の長さ）は低い（短い）方が好ましいことがわかる。

【符号の説明】

【0079】

１：本体壁
２：吸音パネル
３：第１多孔板
３ａ：貫通孔
４：第２多孔板
４ａ：貫通孔
５：上枠
６：仕切板
７：上側吸音パネル部
８：下側吸音パネル部
９：第３多孔板
９ａ：貫通孔
１０：保護部材（第１保護部材）
１０ａ：貫通孔
１１：保護部材（第２保護部材）
１１ａ：貫通孔
１２：下枠
１００、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９：防音壁

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図1D】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12A】

【図12B】

【図12C】

【図13】

【図14】