説明

管体用防音材、及び防音管体

【課題】重量増を抑制しつつも防音効果を高めることの容易な管体用防音材、及び防音管体を提供する。
【解決手段】管体用防音材13は、連続気泡体からなる吸音層14と、比重が1.5以上の遮音層とが積層された構造を有している。遮音層は、第1の遮音層15と第2の遮音層16とから構成される。吸音層14は、第1の遮音層15及び第2の遮音層16により挟み込まれている。防音管体は、管体用防音材13の第1の遮音層15が管体側に配置されたものである。こうした防音管体における管体用防音材13では、第2の遮音層16の面密度が第1の遮音層15の面密度の1.0倍を超えるとともに第1の遮音層15の7.0倍未満の範囲とされている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、吸音層及び遮音層を有するとともに管体の外周に配置して用いられる管体用防音材、及び防音管体に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、管体の外周から順に吸音層及び遮音層を配置した防音管体が知られている。こうした防音管体では、吸音層及び遮音層が積層された防音構造により、管体内を流通する流体により発生する音の防音効果が得られるようになる(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2005−265131号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、管体の外周に配置して用いられる防音材では、遮音層の面密度を高めることで、防音効果を高めることができるものの、防音材の重量増を招くことになる。こうした重量増は、例えば防音材を管体に装着する際の作業性を低下させることになる。
【0005】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、重量増を抑制しつつも防音効果を高めることの容易な管体用防音材、及び防音管体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記の目的を達成するために、請求項1に記載の発明の管体用防音材は、連続気泡体からなる吸音層と、比重が1.5以上の遮音層とが積層された構造を有し、管体の外周に配置して用いられる管体用防音材であって、前記遮音層は、第1の遮音層と第2の遮音層とからなり、これら第1の遮音層及び第2の遮音層により前記吸音層が挟み込まれてなることを要旨とする。
【0007】
この発明では、第1及び第2の遮音層により吸音層が挟み込まれる構成により、第1及び第2の遮音層の合計重量と同程度の重量の遮音層を吸音層の一方の面に積層した場合よりも防音効果が高まるようになる。
【0008】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の管体用防音材において、前記第2の遮音層の面密度が、前記第1の遮音層の面密度の1.0倍以上、かつ7.0倍以下の範囲であることを要旨とする。
【0009】
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の管体用防音材において、前記第2の遮音層の面密度が、前記第1の遮音層の面密度の1.0倍を超えるとともに前記第1の遮音層の7.0倍未満の範囲であることを要旨とする。
【0010】
上記請求項2及び請求項3に記載の構成によれば、上記防音効果を更に高めることができるようになる。
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の管体用防音材において、前記第1の遮音層よりも前記第2の遮音層の厚みを厚くしたことを要旨とする。
【0011】
この構成によれば、第1の遮音層及び第2の遮音層の各層を構成する材料を大幅に変更することなく第1の遮音層及び第2の遮音層の面密度を上記の範囲とすることができるようになる。
【0012】
請求項5に記載の発明の防音管体は、請求項3又は請求項4に記載の管体用防音材が、前記管体の外周に配置されてなる防音管体であって、前記第1の遮音層を前記管体側に配置したことを要旨とする。
【0013】
この構成によれば、請求項3又は請求項4に記載の管体用防音材の構成に基づく作用効果を発揮する防音管体が得られるようになる。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、重量増を抑制しつつも防音効果を高めることが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】実施形態における防音管体を示す斜視図。
【図2】管体用防音材を示す断面図。
【図3】騒音レベル測定装置を示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図1に示されるように、防音管体11は、管体12と、その外周に配置されることで管体12内を流動する流体から発生する音が外部に漏れ出すことを抑制する管体用防音材13とを有して構成されている。
【0017】
管体12は、各種硬質材料や軟質材料から形成されるとともに、その内部を流体が流通する筒状をなしている。管体12を形成する材料としては、特に限定されず、例えばポリ塩化ビニル、ポリエチレン等の樹脂材料が挙げられる。なお、管体12は、曲部を有していてもよいし、部分的に屈曲自在に構成されていてもよい。
【0018】
管体用防音材13は、連続気泡体からなる吸音層と、比重が1.5以上の遮音層とが積層された構造を有している。遮音層は、第1の遮音層と第2の遮音層とから構成されている。
【0019】
図2に示されるように、吸音層14は、第1の遮音層15と第2の遮音層16とにより挟み込まれている。この構成により、第1の遮音層15及び第2の遮音層16の合計重量と同程度の重量の遮音層を吸音層14の一方の面に積層した場合よりも防音効果が高まるようになる。第2の遮音層16の面密度は、第1の遮音層15の面密度の1.0倍以上、かつ7.0倍以下の範囲であることが好ましい。また、第2の遮音層16の面密度は、第1の遮音層15の面密度の1.0倍を超えるとともに第1の遮音層15の7.0倍未満の範囲であることがより好ましい。このように第2の遮音層16の面密度を第1の遮音層15の面密度を所定の範囲とすることで、防音効果を更に高めることができるようになる。
【0020】
ここで、第2の遮音層16の面密度を第1の遮音層15の面密度よりも高めた管体用防音材13を管体12の外周に配置して用いるに際しては、第1の遮音層15を管体12側に配置する。すなわち、第1の遮音層15を内層とするとともに第2の遮音層16を外層として管体12の外周に配置する。このように管体12に管体用防音材13を装着することで、防音効果を高めた防音管体11が得られる。
【0021】
第2の遮音層16の面密度を第1の遮音層15の面密度よりも高める構成としては、以下の(a)及び(b)に記載する各構成が挙げられる。
<構成(a)>
構成(a)においては、第2の遮音層16中の充填材の含有量を第1の遮音層15中の充填材の含有量よりも増大させる。この場合、第1の遮音層15及び第2の遮音層16の各層の厚みは、同じであってもよいし、第2の遮音層16の面密度を第1の遮音層15の面密度よりも高める範囲内で適宜変更してもよい。
【0022】
<構成(b)>
構成(b)においては、第2の遮音層16の厚みを第1の遮音層15の厚みよりも厚く形成する。この場合、第1の遮音層15及び第2の遮音層16の各層の材料は、同じであってもよいし、第2の遮音層16の面密度を第1の遮音層15の面密度よりも高める範囲内で適宜変更してもよい。
【0023】
以上の構成(a)及び構成(b)のうち、面密度の設定が容易であるという観点から、構成(b)であることが好ましい。ここで、第1の遮音層15及び第2の遮音層16の各層を構成する材料を大幅に変更することは、原材料の管理や材料の調製が煩雑となるおそれがある。この点、第2の遮音層16の厚みを第1の遮音層15の厚みよりも厚く形成することで、各層を構成する材料を大幅に変更することなく第2の遮音層16の面密度が第1の遮音層15の面密度の1.0倍を超える管体用防音材13を得ることができるようになる。こうした観点から、第1の遮音層15及び第2の遮音層16の各層を同じ材料から形成することが最も好ましい。
【0024】
第1の遮音層15の面密度及び第2の遮音層16の面密度の合計は、1.5〜25kg/mの範囲であることが好ましい。この面密度の合計が1.5kg/m以上であることで、優れた防音効果が得られやすくなる。一方、面密度の合計が25kg/m以下であることで、管体用防音材13を管体12に装着する際の作業性が確保されやすくなる。
【0025】
第1の遮音層15及び第2の遮音層16の各層を構成する材料としては、各層の比重が1.5以上となるものを適宜選択することができる。第1の遮音層15及び第2の遮音層16の各層を構成する材料としては、高分子材料に充填材を含有させた材料が好適である。高分子材料としては、例えば合成樹脂、エラストマー、及びゴムから選ばれる少なくとも一種が挙げられる。合成樹脂としては、例えばオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂等が挙げられる。エラストマーとしては、例えばオレフィン系エラストマー、ウレタン系エラストマー等が挙げられる。ゴムとしては、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、ブチルゴム等が挙げられる。高分子材料の中でも、第1の遮音層15及び第2の遮音層16の各層に可撓性が付与されることで、管体12に沿った形状にすることが容易であるという観点から、各層を構成する材料には、少なくともエラストマー又はゴムを含有させることが好ましい。充填材としては、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、タルク、酸化マグネシウム、アルミナ、酸化チタン、バライト、鉄粉、酸化亜鉛、グラファイト等が挙げられる。こうした材料には、例えば可塑剤、酸化防止剤、粘着剤等の添加剤を含有させることもできる。
【0026】
吸音層14は、連続気泡体から構成されることで、吸音効果を発揮する。こうした吸音層14は、遮音層よりも低比重となっている。なお、吸音層14の比重は、例えば0.03〜0.15の範囲であることが好ましく、0.04〜0.10の範囲であることがより好ましい。吸音層14を構成する材料としては、発泡樹脂材料、繊維系材料、これらの複合材料が挙げられる。発泡樹脂材料としては、例えばウレタン系発泡体、ポリオレフィン系発泡体等が挙げられる。繊維系材料としては、例えば各種不織布、グラスウール、ロックウール等が挙げられる。吸音層14としては、加工が容易であるという観点から、発泡樹脂材料から形成されることが好ましい。発泡性材料は、吸音性能及び形状安定性を高めるという観点から、10〜50倍の発泡倍率であることが好ましい。
【0027】
なお、吸音層14、第1の遮音層15及び第2の遮音層16は可撓性を有するように構成することで、管体用防音材13を例えばシート状に形成した後に、管体12の外周に沿った形状に変形して管体12に取着することが容易となる。
【0028】
第1の遮音層15と吸音層14との間、及び吸音層14と第2の遮音層16との間の少なくとも一方には、層の相対移動を規制することで積層された状態に維持する移動規制層を設けることが好ましい。こうした移動規制層としては、例えば溶着層、接着層、粘着層が挙げられる。移動規制層を設けた管体用防音材13では、例えば管体12への装着作業が容易となる。
【0029】
次に、管体12に管体用防音材13を取着する方法について説明する。管体用防音材13は、例えば第1の遮音層15と管体12との間において接着層又は粘着層を設けることで管体12に保持させることができる。また例えば、管体12の外周に沿った形状となるように、管体用防音材13を維持する維持部材を管体用防音材13の外周に設けることで、管体用防音材13を管体12に保持させることもできる。こうした維持部材としては、管体用防音材13を管体12に巻き付けた後に第2の遮音層16の外面に設けられる粘着テープ、第2の遮音層16の外周に設けられるシュリンクフィルム等が挙げられる。なお、維持部材を設ける構成によれば、管体用防音材13において上記の移動規制層を省略することも可能である。例えば管体12として直管を用いる場合では、移動規制層を省略するとともに維持部材を設けることで、その直管に対して管体用防音材13をスライド可能に設けることができるようになる。これにより、防音管体11を接続して配管を敷設する施工に際して、管体用防音材13をスライドさせて接続作業を行うことができるため、その作業が容易となる。また、このようにスライド可能に管体用防音材13を設けることで、管体12として直管の外周面と管体用防音材13との間に空気層が形成されるため、防音効果を高めることが可能である。
【0030】
管体用防音材13を管体12に取着した防音管体11は、例えば液体、気体等の流体を輸送する配管として用いられる。ここで、住宅の排水を輸送する排水管においては、その排水に伴う音により住宅の静寂性が著しく阻害されるおそれがある。この点、本実施形態の防音管体11、及び管体用防音材13は、そうした住宅の排水に伴う音漏れを抑制する住宅用として好適に用いることができる。
【0031】
本実施形態によって発揮される効果について、以下に記載する。
(1)本実施形態の管体用防音材13では、第1の遮音層15及び第2の遮音層16により吸音層14が挟み込まれる構成により、第1及び第2の遮音層16の合計重量と同程度の重量の遮音層を吸音層14の一方の面に積層した場合よりも防音効果が高まるようになる。従って、重量増を抑制しつつも防音効果を高めることの容易な管体用防音材13、及び防音管体11を提供することができる。
【0032】
(2)第2の遮音層16の面密度が、第1の遮音層15の面密度の1.0倍以上、かつ7.0倍以下の範囲であることにより、防音効果を更に高めることができるようになる。従って、重量増を抑制しつつも防音効果を高めることが更に容易となる。
【0033】
(3)上記(2)の面密度について、第2の遮音層16の面密度が、第1の遮音層15の面密度の1.0倍を超えるとともに第1の遮音層15の7.0倍未満の範囲であることにより、防音効果を更に向上させることが容易となる。
【0034】
(4)上記(3)の構成では、第1の遮音層15よりも第2の遮音層16の厚みを厚くすることで、各層を構成する材料を大幅に変更することなく各層の面密度を上記(3)に記載した範囲とすることができるようになる。これにより、各層の原材料の管理や材料の調製が容易となる結果、管体用防音材13の生産性を高めることができるようになる。
【0035】
(5)上記(3)又は(4)の構成を有する管体用防音材13を管体12に配置させるに際しては、第1の遮音層15を管体12側に配置することで、その管体用防音材13の構成に基づく作用効果を発揮する防音管体11が得られるようになる。
【0036】
なお、前記実施形態を次のように変更して構成することもできる。
・前記第1の遮音層15は、複数の遮音層を積層することで構成されていてもよい。第2の遮音層16についても複数の遮音層を積層することで構成されていてもよい。例えば第2の遮音層16の厚みを第1の遮音層15の厚みよりも厚く形成する場合には、第2の遮音層16を複数層から構成するとともに、第1の遮音層15を単層から構成してもよい。但し、管体用防音材13の構成を簡素化するという観点から、第1の遮音層15及び第2の遮音層16の各層は、単層から構成されることが好ましい。
【0037】
・前記第1の遮音層15又は第2の遮音層16を複数層から構成する場合には、各層を異種材料から構成してもよい。
・前記吸音層14は、単層から構成してもよいし、複数層から構成してもよい。吸音層14を複数層から構成する場合には、例えば発泡樹脂材料及び繊維系材料といった異種材料を組み合わせてもよい。
【実施例】
【0038】
次に、実施例及び比較例を挙げて前記実施形態を具体的に説明する。
(実施例1〜5)
表1に示されるように、第1の遮音層、吸音層、及び第2の遮音層を順に積層した管体用防音材を製造した。第1の遮音層及び第2の遮音層は、オレフィン系エラストマーに硫酸バリウムを配合した材料から形成したものであって、それら遮音層の比重は2.3である。吸音層は、ウレタン系発泡体から形成したものであって、発泡倍率は約20倍であるとともに比重は約0.05である。
【0039】
(比較例1)
比較例1は、表1に示されるように第1の遮音層を設けずに第2の遮音層の面密度を高めた管体用防音材である。
【0040】
(騒音レベルの試験)
図3には、防音効果の評価を行うための騒音レベル測定装置の概略図を示している。この騒音レベル測定装置は、遮音ボックス31と、その内部に設置されるスピーカー32と、遮音ボックス31の上方に設置される騒音計33とを備えている。遮音ボックス31の上面には、遮音ボックス31の内外を連通する開口部31aが形成されている。
【0041】
遮音ボックス31の上面には、厚さ3mmの塩化ビニル樹脂板34が載置されることで、開口部31aは塞がれた状態とされている。塩化ビニル樹脂板34の上面には、管体用防音材が測定用サンプルSとして載置される。測定用サンプルSは、塩化ビニル樹脂板34と略同じ外形とされるとともに、開口部31aの全体を覆うように載置される。ここで、塩化ビニル樹脂板34は、塩化ビニル樹脂製の管体における壁構造に相当するため、塩化ビニル樹脂板34に測定用サンプルSを載置した構成は、塩化ビニル樹脂製の管体の外周に管体用防音材13をスライド可能に設けた場合に相当している。このとき、測定用サンプルSは、第1の遮音層が開口部31a側(図3において下側)となるように配置される。これにより、第1の遮音層が管体側に配置された場合に相当する騒音レベルが測定されることになる。
【0042】
各測定用サンプルSについて、管体内を流体が流通したとき騒音に相当する音をスピーカー32から発したときの騒音レベルを騒音計33によって測定した。本試験ではトイレの排水音に相当する音をスピーカー32により再現している。こうして測定した騒音レベルの結果を表1に示している。また、比較例1の騒音レベルを基準値として、その基準値と各実施例の騒音レベルとの差を表1の“防音効果”欄に示している。
【0043】
【表1】

表1に示されるように、各例の管体用防音材は、各層全体の面密度は同じに設定されているものの、各実施例の騒音レベルは、比較例1の騒音レベルよりも低くなっている。こうした結果から、第1の遮音層及び第2の遮音層により吸音層が挟み込まれる構成は、重量増を抑制しつつも防音効果を高める点で有効であることが分かる。
【符号の説明】
【0044】
11…防音管体、12…管体、13…管体用防音材、14…吸音層、15…第1の遮音層、16…第2の遮音層。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
連続気泡体からなる吸音層と、比重が1.5以上の遮音層とが積層された構造を有し、管体の外周に配置して用いられる管体用防音材であって、
前記遮音層は、第1の遮音層と第2の遮音層とからなり、これら第1の遮音層及び第2の遮音層により前記吸音層が挟み込まれてなることを特徴とする管体用防音材。
【請求項2】
前記第2の遮音層の面密度が、前記第1の遮音層の面密度の1.0倍以上、かつ7.0倍以下の範囲であることを特徴とする請求項1に記載の管体用防音材。
【請求項3】
前記第2の遮音層の面密度が、前記第1の遮音層の面密度の1.0倍を超えるとともに前記第1の遮音層の7.0倍未満の範囲であることを特徴とする請求項1に記載の管体用防音材。
【請求項4】
前記第1の遮音層よりも前記第2の遮音層の厚みを厚くしたことを特徴とする請求項3に記載の管体用防音材。
【請求項5】
請求項3又は請求項4に記載の管体用防音材が、前記管体の外周に配置されてなる防音管体であって、前記第1の遮音層を前記管体側に配置したことを特徴とする防音管体。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2012−11748(P2012−11748A)
【公開日】平成24年1月19日(2012.1.19)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−153032(P2010−153032)
【出願日】平成22年7月5日(2010.7.5)
【出願人】(000106771)シーシーアイ株式会社 (245)
【Fターム(参考)】