配管防音被覆構造
【課題】排水管等の配管内を流れる流体により発生する騒音を遮断するために配管に施される配管防音被覆構造であって、特に、１ｋＨｚ以下の低周波域の振動及び騒音を効率的かつ簡便に低減させることができる配管防音被覆構造を提供する。
【解決手段】曲がり部を有する合成樹脂製管からなる配管継手１を備えた配管の防音被覆構造において、継手１の外面にゴム材又は水硬性無機組成物とポリマー混和剤とからなる破断時の伸び率が５％以上の弾性モルタルからなる制振層２が設けられ、その外面及び制振層２で被覆されていない部分の配管の外面に不織布又は連続気泡フォームからなる吸音層３が設けられ、その外面に前記弾性モルタルを含む遮音層４が設けられている構成とする。
【解決手段】曲がり部を有する合成樹脂製管からなる配管継手１を備えた配管の防音被覆構造において、継手１の外面にゴム材又は水硬性無機組成物とポリマー混和剤とからなる破断時の伸び率が５％以上の弾性モルタルからなる制振層２が設けられ、その外面及び制振層２で被覆されていない部分の配管の外面に不織布又は連続気泡フォームからなる吸音層３が設けられ、その外面に前記弾性モルタルを含む遮音層４が設けられている構成とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高層又は低層の住宅又は建築物において、排水管等の配管内を流れる排水等により発生する騒音を遮断するために配管に被覆を施す配管防音被覆構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、アパートやマンション、オフィスビル等の集合住宅においては、配管内を流れる給水や排水等の流体が引き起こす騒音が問題となっていた。この対策としては、配管全体にわたって吸音材及び遮音材による防音被覆を施す等の措置により、配管において発生する騒音を低減させることが一般的に行われていた。
【０００３】
上記のような配管は、通常、部屋の空間の妨げにならないように、狭いスペースに施工される。このため、配管流路の一部を曲げる必要があり、曲がり部を有する継手等を用いて、配管流路を方向転換、分岐又は合流等させることにより、配管スペースの狭小化を図っている。このとき、配管の曲がり部では、管内部を流れる排水等が配管の内壁にぶつかるため、局所的に大きな衝突音及び振動が発生しやすく、これが、特に耳障りで不快感を生じさせる騒音を引き起こす要因となっている。
【０００４】
これに対しては、例えば、特許文献１に、配管の折れ曲がり部に、面密度１．０ｋｇｆ／ｍ2以上の粘着シートを貼り付けてから、配管全体に、発泡体、不織布、グラスウール等の吸音材と、プラスチック系もしくはゴム系シート、金属箔、紙、布等の遮音材を被覆することが提案されている。
【０００５】
また、特許文献２には、エルボ管の外周には弾性を有する下地層を設け、該下地層の外周面に不織布層と弾性を有する基材層からなるシート部材を設け、さらに、直管とエルボ管との接合部分においては、前記シート部材が多層構造で巻くことにより、湾曲部分を有する配管内に流体が流れるときに発生する騒音を消音することができることが記載されている。
【０００６】
さらに、特許文献３には、異形管の外周が、粘弾性体、吸音材及び遮音材を含む配管防音材で被覆し、前記異形管近傍の直管の外周も同様の配管防音材で被覆することにより、効率的に給排水騒音を防止することができることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−１６１２８０号公報
【特許文献２】特開２００１−２１４９９６号公報
【特許文献３】特開平１０−３１１３６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、通常、アパートやマンション、オフィスビル等の集合住宅においては、給水や排水のための配管は、部屋に剥き出しの状態ではなく、部屋を仕切る壁の裏や隠蔽された配管スペース内に設けられる。このような部屋と配管スペースとの隔壁には、一般に、遮音性に優れた石膏ボード（プラスターボード）が用いられている。この石膏ボードは、高周波数ほど遮音性能が高いものである。
【０００９】
ここで、上記特許文献１に記載されている方法では、１ｋＨｚ以上の高周波域における騒音に対しては十分な防音効果が得られるとされている。しかしながら、このような高周波域の騒音は、配管の防音構造によらなくても、上記のような通常の部屋の壁に使用される石膏ボードによって、十分な防音効果が得られる。
このため、近年、管内部を流れる排水等による騒音のうちでも、通常の部屋においては、配管の曲がり部の管内壁への排水等の衝突による、むしろ１ｋＨｚ以下の低周波域における振動及び騒音が、実際上、耳障りで不快感を生じさせるものとして問題となっている。
【００１０】
また、上記特許文献２，３に記載された構成では、曲がり部の管接合部近傍において、シート部材や防音材を多層構造としなければならず、狭い配管スペースにおいて該部分が嵩張り、重量も増大し、コストや作業性の点でも好ましいと言えるものではなかった。
【００１１】
したがって、配管の曲がり部の管内壁への排水等の衝突によって生じる１ｋＨｚ以下の低周波域の振動及び騒音を効率的に防止することができる手段が求められている。
【００１２】
本発明は、上記技術的課題を解決するためになされたものであり、排水管等の配管内を流れる流体により発生する騒音を遮断するために配管に施される配管防音被覆構造であって、特に、１ｋＨｚ以下の低周波域の振動及び騒音を効率的かつ簡便に低減させることができる配管防音被覆構造を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る配管防音被覆構造は、曲がり部を有する合成樹脂製管からなる配管継手を備えた配管の防音被覆構造であって、前記継手の外面にゴム材又は水硬性無機組成物とポリマー混和剤とからなる破断時の伸び率が５％以上の弾性モルタルからなる制振層が設けられ、前記制振層の外面及び前記制振層で被覆されていない部分の配管の外面に不織布又は連続気泡フォームからなる吸音層が設けられ、前記吸音層の外面に前記弾性モルタルを含む遮音層が設けられていることを特徴とする。
このように、部分的に制振層を設けることにより、排水管等の配管内を流れる排水等により発生する騒音、特に、１ｋＨｚ以下の低周波域の振動及び騒音を効果的に低減させることができるため、上記のような配管防音被覆構造は、コストや作業効率の面においても優れている。
【００１４】
前記配管防音被覆構造においては、制振層が前記継手の受け口部以外の部分に設けられていることが好ましい。
これにより、制振層のゴム材又は弾性モルタルの使用量を削減することができ、配管に対する重量負担の抑制及び制振層の設置施工の簡略化が図られ、効率的に上記のような防音効果を得ることができる。
【００１５】
また、前記制振層の重量が、前記配管継手の重量と同等又はそれ以上の重量であることが好ましい。
このような重量のゴム材又は弾性モルタルを用いることにより、制振層による配管の制振性能を高めることができる。
【００１６】
また、前記遮音層は、前記弾性モルタルを不織布又は連続気泡フォームに含浸させたモルタル含浸層と、前記モルタル含浸層の外面に形成された前記弾性モルタルからなる層とからなるものであってもよい。
このように、遮音層を２層構造とし、最外層を弾性モルタルのみからなる層で構成することにより、防音性の一層の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る配管防音被覆構造によれば、アパートやマンション、オフィスビル等の集合住宅において、排水管等の配管内を流れる排水等により発生する騒音、特に、１ｋＨｚ以下の低周波域の振動及び騒音を効果的に低減させることができる。
また、本発明に係る配管防音被覆構造は、低コストで簡便に施工することができ、給排水管等における防音効果を効率的に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る配管防音被覆構造を備えた曲がり継手（エルボ）の断面図である。
【図２】実施例における騒音測定方法の概略を示した図である。
【図３】実施例における騒音測定結果を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して、本発明を詳細に説明する。
本発明に係る配管防音被覆構造は、曲がり部を有する合成樹脂製管からなる配管継手を備えた配管の防音被覆構造であって、前記継手の外面にゴム材又は水硬性無機組成物とポリマー混和剤とからなる破断時の伸び率が５％以上の弾性モルタルからなる制振層が設けられ、前記制振層の外面及び前記制振層で被覆されていない部分の配管の外面に不織布又は連続気泡フォームからなる吸音層が設けられ、前記吸音層の外面に前記弾性モルタルを含む遮音層が設けられているものである。すなわち、曲がり部を有する前記継手の外面に、制振層が設けられ、さらに、前記制振層の外面を含む配管全体が吸音層及び遮音層で被覆された構造からなる。
【００２０】
本発明に係る配管防音被覆構造においては、曲がり部を有する継手を上記のような３層による被覆構造とし、それ以外の部分を上記のような２層による被覆構造とすることにより、排水管等の配管内を流れる排水等により発生する騒音、特に、配管の曲がり部の管内壁への排水等の衝突によって生じる１ｋＨｚ以下の低周波域の振動及び騒音を効果的に低減させることができる。
配管全体に制振層を設けると、配管被覆のコストも増大し、また、配管に対する重量負担が大きくなり、施工時の作業効率も劣る。
これに対して、曲がり部を有する継手の外面にのみ制振層を設ければ、このようなコストや作業効率の点で有利であり、しかも、部分的な被覆のみで上記のような防音効果が十分に得ることができる。
【００２１】
前記配管防音被覆構造において被覆する配管は、一般的な配管に用いられているような合成樹脂製管である。具体的には、硬質ポリ塩化ビニル管（ＰＶＣ管）、ポリエチレンテレフタレート管（ＰＥＴ管）、ポリプロピレン管（ＰＰ管）等の熱可塑性樹脂からなるものが一般的である。
また、曲がり部を有する配管継手の形状は、特に限定されるものではなく、エルボ（Ｌ字）、Ｕ字等の曲管状、Ｙ字管、Ｔ字管等の分岐状等のいずれであってもよい。
【００２２】
前記配管防音被覆構造においては、制振層が前記継手の受け口部以外の部分に設けられていることが好ましい。
このような配管防音被覆構造を備えた曲がり部を有する配管継手の一例としてエルボの断面図を図１に示す。図１においては、エルボ１の受け口１ａ以外の部分は制振層２により被覆されているが、受け口１ａの外面は制振層２で被覆されていない。そして、制振層２及び受け口１ａの外面が防音層３により連続的に被覆され、さらに、防音層３の外面が遮音層４により被覆されている。すなわち、受け口１ａ以外の曲がり部分の外面被覆は、制振層２、防音層３及び遮音層４の３層構造からなり、一方、受け口１ａの外面被覆は、防音層３及び遮音層４の２層構造からなる。
【００２３】
このように、曲がり部を有する継手の受け口の外面に制振層を設けなくても、配管の曲がり部の管内壁への排水等の衝突による１ｋＨｚ以下の低周波域における振動及び騒音は、十分に遮断することができる。しかも、制振層のゴム材又は弾性モルタルの使用量を削減することができるため、配管に対する重量負担の抑制及び制振層の設置施工の簡略化が図られ、効率的に防音効果を得ることができる。
なお、受け口とそれ以外の部分との境界の外面には、通常、段差がある。制振層が、このような段差を有する部分に被覆されると、配管継手の外面に密着させることが困難な場合もある。このため、受け口以外の部分のみに制振層を設ければ、配管継手に密着させて被覆するための施工が容易となる。
【００２４】
前記制振層には、ゴム材又は弾性モルタルが使用される。
前記ゴム材のゴムの種類は、特に限定されるものではなく、エラストマーであってもよい。例えば、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、天然ゴム、ウレタンゴム、スルフィドゴム、フォスファゼン、エチレンプロピレンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、エピクロロヒドリンゴム、フッ素ゴム及びシリコンゴム等のうちの１種又はこれらのうちの２種以上の均一な混合物を用いることができる。また、耐熱性を必要としない場合は、ポリオレフィン系、ポリスチレン系等の熱可塑性エラストマー等を用いることもできる。
【００２５】
また、前記弾性モルタルは、水硬性無機組成物とポリマー混和剤とからなる破断時の伸び率が５％以上のものである。この弾性モルタルは、後述する遮音層における弾性モルタルと同様であり、その配合組成は、同じであっても異なっていてもよい。
このような弾性モルタルを用いた場合においても、前記ゴム材による制振層と同等の制振性能が得られ、しかも、ゴム材よりも安価である。また、引張強度及び曲げ強度が高く、伸び能力も大きい。さらに、ポリマー混和剤によるポリマーフィルムの形成による水密及び気密性が得られ、吸水や透水に対する抵抗性にも優れているという利点を有する。
なお、前記弾性モルタルは、不織布や繊維等に含浸させて保持させ、補強効果及び制振層としての十分な厚さを確保するようにしてもよい。
【００２６】
上記のようなゴム材又は弾性モルタルからなる制振層は、被覆する配管継手の外面形状に合わせて予め成形しておいてもよく、また、シート状のものを配管継手の外面に巻き付けることができるような形状に切り込みを入れて裁断しておいてもよい。
シート状の場合は、あらゆる形状の配管継手に適用することができるが、曲げて巻き付けて使用するため、可撓性を有していることが好ましい。また、配管継手の外面への密着性を得る観点から、シート表面に各種溝切加工を施して、シートを曲げやすくしておいてもよい。
前記制振層がゴム材からなる場合は、作業性や可撓性等の観点から、硬度がデュロメータ硬度６０〜８０（JIS K 6253、JIS K 6250準拠）であることが好ましい。
【００２７】
また、前記制振層の重量は、前記配管継手の重量と同等又はそれ以上の重量であることが好ましい。
ゴム材又は弾性モルタルからなる制振層による配管の制振性能は、一般に、制振層の面密度に依存するため、前記ゴム材又は弾性モルタルは、密度が高く、厚いこと、すなわち、重量が高いものが好ましく、制振層の重量が、配管継手の重量よりも低い場合は、十分な制振効果が得られないことがある。
前記制振層の面密度は、被覆する配管継手の面密度にもよるが、２ｋｇ／ｍ2以上であることが好ましい。
ただし、制振層が重すぎると、配管に対する重量負担が大きくなり、また、制振層の設置施工の作業性に劣り、外層の吸音層及び遮音層の設置コストが増大する等の不都合が生じ、また、重量増大に伴った制振効果の向上が得られなくなるため、制振層の重量は、被覆する配管継手の重量の２倍以下で十分である。
【００２８】
また、シート状のゴム材又は弾性モルタルを巻き付けた制振層の場合、制振層の厚さは１０ｍｍ以下であることが好ましい。
厚すぎると、制振層が嵩張り、外層の吸音層及び遮音層の設置コストの増大を招いたり、狭い配管スペースに支障が生じたりする。
なお、シート状のゴム材又は弾性モルタルを巻き付けて、厚さ４ｍｍ以上の制振層を設ける場合は、可撓性が低下し、配管継手との密着性や作業性に劣るため、厚さ３ｍｍ以下のシート状のゴム材又は弾性モルタルを２重、３重、…と複数重で形成した積層構造とすることが好ましい。
【００２９】
前記制振層は、その外面が吸音層及び遮音層で被覆されることにより、配管継手に圧着され、密着性は十分に確保されるため、接着剤等により固定する必要はないが、ずれたり、剥がれたりして、施工作業時に支障がある場合には、接着固定しても差し支えない。
【００３０】
前記制振層の外面及び前記制振層で被覆されていない部分の配管の外面に設けられる吸音層は、不織布又は連続気泡フォームからなる。前記吸音層は、配管内に流れる排水等による騒音を吸収するとともに、制振性能も有している。
不織布は、繊維がランダムに配向しており、また、連続気泡フォームも、連続気泡が三次元的に形成されているため、引っ張りや曲げに対する強度が三次元的に均等であり、かつ、遮音層のモルタルをムラなく分散して含浸させることができる。
また、不織布は、制振層及び配管の外周に対応する内径を有する筒状体、すなわち、制振層及び配管を隙間なく被覆するような立体的形状を形成しやすい材料である。特に、柔軟性に富んだ材料の場合、成形加工が容易であり、また、含浸した弾性モルタルの硬化に伴う収縮や、成形に伴う歪みも吸収することができるため好ましい。
【００３１】
前記不織布の繊維の材質は、有機系繊維又は無機系繊維のいずれであってもよい。
有機系繊維としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート系（ＰＥＴ系ポリエステル）、ポリアミド（６−ナイロン、６，６−ナイロン等）、アクリル系、ビニロン、ポリオレフィン系、木綿、羊毛等が挙げられる。
無機系繊維としては、例えば、ガラス繊維、ロックウール、セラミック繊維等が挙げられる。これらのうち、耐火性の観点からは、無機系繊維が好ましいが、物性や価格、さらに、市販品をそのまま使用することができる等の取扱い容易性等の観点から、特に、ポリエステル等の合成繊維からなる不織布が好ましい。
【００３２】
また、前記不織布は、弾性モルタルの浸透性や吸音効果等の観点から、圧縮体又はニードルパンチされたフェルトであることが好ましい。
前記不織布の厚さは、その材質や配管防音被覆構造の適用箇所等に応じて適宜定めることができるが、通常、３〜３０ｍｍ、好ましくは５〜１０ｍｍである。
【００３３】
また、連続気泡フォームとしては、例えば、発泡ウレタンフォーム等を用いることができ、前記不織布とほぼ同程度の厚さで使用することができる。ただし、連続気泡フォームは、一般に、不織布に比べて、含浸させる弾性モルタルに対する補強効果が小さい。
【００３４】
前記吸音層の外面に設けられる遮音層は、前記制振層に用いられる弾性モルタルと同様の水硬性無機組成物とポリマー混和剤とからなる破断時の伸び率が５％以上の弾性モルタルを含むものである。
このような弾性モルタルによる遮音層は、従来の合成ゴム系やアスファルト系の遮音層に比べて、重量が同等又は軽量であっても、遮音性、加工性及び耐衝撃性に優れ、しかも、はるかに安価である。また、ポリマー混和剤によるポリマーフィルムの形成による水密及び気密性が得られ、吸水や透水に対する抵抗性にも優れている。
【００３５】
前記弾性モルタルの最低限必要な破断時の伸び率は、被覆する配管の管径や形状により異なるが、小径であるほど曲率が大きくなるため、破断時の伸び率が大きいことが求められる。一般的な排水管等の配管（呼び径２０〜１５０ｍｍφ）では、運搬安定性や加工性、配管施工後の振動吸収性等の観点から、破断時の伸び率は５％以上が必要であり、１０％以上であることが好ましい。
なお、本発明でいう破断時の伸び率とは、日本建築学会「ポリマーセメント系塗膜防水工事施工方針（案）・同解説」に記載の引張強さ及び破断時の伸び率試験により求めた値である。
【００３６】
また、前記弾性モルタルは、運搬等の取扱いの点からは軽量である方が好ましいが、該弾性モルタルによる遮音性は、密度が高いほど有効であるため、両者のバランスから、硬化後の密度は、１．３ｇ／ｃｍ3以上であることが好ましい。密度が小さすぎると、取扱いは容易になるが、十分な遮音性が得られないため、外層又は弾性モルタル層を厚くしなければならない。より好ましくは、１．４ｇ／ｃｍ3以上、さらに好ましくは、１．５ｇ／ｃｍ3以上である。
なお、弾性モルタルの粘度は、該弾性モルタルを含浸させる不織布又は連続気泡フォームの材質、面密度、厚さ、モルタルの含浸速度と硬化時間等を考慮して決定する必要がある。
【００３７】
前記弾性モルタルの構成材料である水硬性無機組成物としては、水硬性材料単独又はこれと非水硬性無機系粉との混合物が用いられる。
前記水硬性材料としては、価格、弾性モルタルの硬化後の密度、遮音性等の観点から、セメントが最も好適な材料である。セメントとしては、例えば、普通、早強、中庸熱及び超早強等の各種ポルトランドセメント、これらにフライアッシュや高炉スラグ等を混合した高炉セメント等が挙げられる。
【００３８】
また、前記非水硬性無機系粉としては、非水硬性の川砂、山砂、砂利、砕石粉、また、軽量化のために、バーミキュライト、パーライト等の発泡系材料を用いることもできる。特に、川砂及び山砂は、配合することにより、弾性モルタルの硬化後の強度を高めることができ、しかも、コストの削減を図ることができるため好ましい。
ただし、前記非水硬性無機系粉は、硬化体の伸び率を低下させる傾向があるため、配合する場合には、その配合量は、例えば、川砂、山砂等の場合、セメント１００重量部に対して１００〜８００重量部程度とすることが好ましい。また、発泡系材料は、遮音性を低下させる傾向があるため、予め遮音性能を測定し、所望の遮音性に応じて用いることが好ましい。
【００３９】
前記水硬性無機組成物とともに用いられるポリマー混和剤は、上記の弾性モルタルの破断時の伸び率を確保するために配合される。前記ポリマー混和剤の主な組成成分は、合成樹脂又はゴムである。
【００４０】
前記ポリマー混和剤の組成成分となる合成樹脂の種類としては、例えば、フェノール系樹脂、ユリア系樹脂、メラミン系樹脂、フェノール・フルフラール樹脂やフルフリルアルコール樹脂等のフラン系樹脂、エポキシ系樹脂、不飽和ポリエステル、シリコーン樹脂等のケイ素系樹脂、ウレタン系樹脂、キシレン系樹脂、トルエン系樹脂、アルキド系樹脂等の熱硬化性樹脂が挙げられ、また、ビニル系樹脂、ポリビニルエーテル、ポリビニルアルコール、アクリル系樹脂、メタアクリル系樹脂、スチロール系樹脂、ポリスチレン、スチレン・アクリロニトリル共重合体（ＡＳ系樹脂）、ＡＢＳ樹脂、ＡＡＳ樹脂、ＡＣＳ樹脂及びアクリロニトリル・ＥＰＤＭ・スチレンターポリマー等のＡＸＳ樹脂、ポリプロピレン、プロピレン共重合体、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリエステル、フェニレンオキサイド系樹脂等の熱可塑性樹脂が挙げられる。これらの中でも、セメントとの混和性に優れ、弾力性を付与するものが好ましく、また、水溶性又は水分散性を有する合成樹脂が好ましい。
【００４１】
前記ビニル系樹脂としては、酢酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、乳酸ビニル、酪酸ビニル、ピバル酸ビニル、ビニルバーサタイト及び安息香酸ビニルのうちの少なくとも１種をモノマー成分として構成される重合体（ホモポリマー又はコポリマー）が挙げられる。これらのモノマー成分とそれ以外の他のモノマー成分からなる共重合体としては、具体的には、ＥＶＡ樹脂（エチレン・酢酸ビニル共重合体）、酢酸ビニル・アクリル共重合体樹脂、エチレン・塩化ビニル共重合体樹脂、酢酸ビニル・ビニルバーサタイト共重合体樹脂等が挙げられる。
また、前記アクリル系又はメタアクリル系樹脂としては、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸エステル、（メタ）アクリルアミド及び（メタ）アクリロニトリルのうちの少なくとも１種をモノマー成分として構成される重合体（ホモポリマー又はコポリマー）が挙げられる。
【００４２】
また、前記ポリマー混和剤の組成成分となるゴムとしては、天然ゴム、又は、スチレンブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、クロロプレンゴム、メタクリル酸メチルブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム等の合成ゴムを例示することができる。
【００４３】
前記ポリマー混和剤の組成成分の合成樹脂又はゴムは、その分子量、重合度、粘度等は特に制限されるものではなく、本発明の効果を損なわない範囲で適宜選択して用いることができる。また、これらは１種単独で用いてもよく、あるいはまた、２種以上を任意に組み合わせて用いてもよい。なお、合成樹脂の場合には、弾性モルタルの破断時の伸び率を確保する観点からは、一般に、ゴムよりも配合比を多くする必要がある。
【００４４】
前記ポリマー混和剤の形態としては、エマルション、再乳化型粉末樹脂（JIS A 6203）、ポリマー水溶液、液状ポリマー（モノマー）が挙げられる。これらのうち、前記水硬性無機組成物（セメント）との混和性があり、モルタルに伸び率を付与するものであれば、いずれを用いてもよいが、取扱いやコスト等の観点から、エマルション、ポリマー水溶液又は再乳化型粉末樹脂が好ましく、特に、エマルションのうちの水性ポリマーディスパージョンが好ましい。
【００４５】
前記エマルションとしては、モルタルに所望の弾力性（可撓性）を付与することができ、寸法安定性、耐衝撃性、耐ひび割れ性、さらに好ましくは、耐候性をも付与し得るものが好ましい。具体的には、樹脂エマルションとしては、（メタ）アクリル系、酢酸ビニル系、塩化ビニリデン系、塩化ビニル系、エポキシ系等が挙げられる。また、ゴムエマルション（ラテックス）としては、スチレンブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム等が挙げられる。
これらのエマルションは、１種単独で用いてもよく、あるいはまた、必要に応じて２種以上を任意に組み合わせて使用することもできる。
【００４６】
前記ポリマー混和剤、特に、水性ポリマーディスパージョンは、ポリマー皮膜を形成させるために、含有する水分を放出させなければならない。この水分は、蒸発によって放出されるが、水和反応により硬化する際、大量の水を必要とする水硬性無機組成物に取り入れられることになる。
したがって、ポリマー混和剤と水硬性無機組成物とを併用することにより、安価で、適度な密度であり、かつ、破断時の伸び率が５％以上で、遮音性に優れた弾性モルタルを形成することができる。
【００４７】
前記ポリマー混和剤の組成成分及び形態の選択は、配管防音被覆構造の適用箇所等に応じて、ワーカビリティ、コンシステンシー等を考慮して行う必要がある。例えば、耐光性、難燃性が求められるときはクロロプレンゴム、伸びの性能を目的とするときは天然ゴム、メタクリル酸メチルブタジエンゴム等を選択することが好ましい。
【００４８】
前記ポリマー混和剤の水硬性無機組成物に対する配合比は、使用する材料や弾性モルタルの破断時の所望の伸び率等により異なるが、例えば、ポリマー混和剤として水性ポリマーディスパージョンであるセレタックＧ（登録商標；昭和電工建材株式会社）を用いた場合は、０．０５〜３、好ましくは０．１〜２．０とすることにより、５％以上の破断時の伸び率を確保することができる。所望の破断時の伸び率がより大きい場合には、前記配合比を大きくすればよい。
なお、前記ポリマー混和剤は、水硬性無機組成物等の前記弾性モルタルの他の構成材料に比べて、相当高価であるため、本発明の効果が得られる限り、配合量は少ない方が好ましい。
【００４９】
前記遮音層は、前記弾性モルタルを不織布又は連続気泡フォームに含浸させたモルタル含浸層と、前記モルタル含浸層の外面に形成された前記弾性モルタルからなる層とからなるものであってもよい。
前記モルタル含浸層は、上述したような不織布又は連続気泡フォームで補強されたモルタル層であり、遮音性に優れていることはもちろん、被覆する配管内に排水等が流れる場合においても、振動によるひび割れは生じにくく、遮音層の剥離や脱落を防止することができる。
したがって、遮音層を上記のような２層構造とし、遮音層の内層側がモルタル含浸層により構成された配管防音被覆構造は、配管内を流れる排水等による騒音に対する防音性を効果的に向上させることができる。
【００５０】
前記遮音層の厚さは、配管防音被覆構造の適用箇所等に応じて適宜定めることができるが、遮音性及び強度、施工容易性等の観点から、０．５〜５ｍｍであることが好ましく、より好ましくは、１〜３ｍｍ程度である。厚いほど遮音性は向上するが、厚すぎると、可撓性が低下し、また、重量が増加し、輸送や現場施工における取扱いが困難となり、しかも、コスト高となる。
【００５１】
前記吸音層及び遮音層は、前記制振層の外面及び前記制振層で被覆されていない部分の配管の外面に、不織布又は連続気泡フォームを巻き付けた後、前記不織布又は連続気泡フォームにモルタルを塗布又は含浸させて、硬化・乾燥させることにより、容易かつ低コストで形成することができる。
【００５２】
前記不織布又は連続気泡フォームにモルタルを塗布又は含浸させる方法は、特に限定されるものではなく、例えば、刷毛塗り、注入、吹付け、浸漬等の方法で行うことができる。
このような方法で、モルタルを不織布又は連続気泡フォームの全体に満遍なく塗布又は含浸させた後、モルタルを硬化・乾燥させることにより、吸音層の外面が遮音層で被覆される。
なお、モルタルの硬化・乾燥の条件は、使用するモルタル、環境等に応じて適宜定められるが、表面が結露しない程度の湿度環境下において、硬化・乾燥させればよい。
【００５３】
あるいはまた、前記吸音層及び前記遮音層は、予め一体化させた状態で、前記制振層の外面及び前記制振層で被覆されていない部分の配管の外面にフィットするような内周面を備えた筒状体とし、該筒状体の長手方向に割り溝を設けて、前記継手や配管に嵌め込むことにより装着することができるように構成されていてもよい。
このような構成とすることにより、吸音層及び遮音層が一体となった状態で、かつ、単体の部材として取り扱うことができ、可撓性及び弾力性を有し、現場での施工が容易となる。
【００５４】
前記配管防音被覆構造を施した後、配管接合部近傍等において遮音層の外面に継ぎ目や切れ目がある場合には、該継ぎ目や切れ目の上から粘着テープ等で覆うようにして留め合わせ、防音性の低下を極力抑制するようにする。
【００５５】
なお、前記配管防音被覆構造は、可撓性及び弾力性や施工時の作業性等を損なわない限り、適用箇所等に応じて、前記遮音層の外面を、さらに、他種の弾性モルタル、樹脂フィルム、織布、不織布、塗料等の表面コート材等で被覆することは自由である。
【００５６】
以下、本発明を実施例に基づきさらに具体的に説明するが、本発明は下記実施例により制限されるものではない。
［実施例１］
ＰＶＣ製エルボ及び直管（配管サイズ：ＶＵ７５Ａ）を用いて、図２に示すような配管流路を構成した。
エルボ１０には、図１に示すような防音被覆構造を施し、直管１１には、図１の受け口１ａ外面と同様の防音被覆構造とし、外面の遮音層４の継ぎ目は粘着テープで留め、全体として外面が連続して被覆されるような構成とした。
エルボの制振層２は、デュロメータ硬度（JIS K 6253、JIS K 6250準拠）が６５、厚さ３ｍｍ、面密度７ｋｇ／ｍ2のシート状のスチレンブタジエンゴムを巻き付けることにより設けた。
吸音層３は、ＰＥＴフェルト（３．３，４．４，６．６，３３デシテックスの混合品、概寸厚さ１４ｍｍ、面密度平均３００ｇ／ｍ2）を巻き付けることにより設けた。
遮音層４は、前記ＰＥＴフェルトに硬化後の破断時の伸び率が１５３％の弾性モルタルを含浸させた面密度２ｋｇ／ｍ2のモルタル含浸層により形成した。この弾性モルタルは、主成分がポルトランドセメントであり、ポリマー混和材として、セレタックＧ（昭和電工建材株式会社製）を水硬性無機組成物に対する配合比が１となるように配合したものであり、密度１．７ｇ／ｃｍ3であった。
【００５７】
［実施例２，３］
実施例１において、巻き付けるシート状のスチレンブタジエンゴムを２重又は３重にして、制振層の面密度を１４ｋｇ／ｍ2（実施例２）、２１ｋｇ／ｍ2（実施例３）とし、それ以外は実施例１と同様にして、防音被覆を形成した配管流路をそれぞれ構成した。
【００５８】
［実施例４］
実施例１において、制振層を弾性モルタルにより形成し、その面密度を７ｋｇ／ｍ2（実施例４）とし、それ以外は実施例１と同様にして、防音被覆を形成した配管流路をそれぞれ構成した。なお、この制振層の弾性モルタルは、遮音層と同様のものとし、ＰＥＴフェルトに含浸させたモルタル含浸層として構成した。
【００５９】
［比較例１］
実施例１において、制振層を設けずに、それ以外は実施例１と同様にして、防音被覆を形成した配管流路を構成した。
【００６０】
上記実施例及び比較例において構成した配管流路は、それぞれ、試験室１２（約３ｍ×約２ｍ×高さ１．８ｍ）内に、厚さ１２．５ｍｍの石膏ボード１３で隠蔽した配管スペースに設置した。
そして、配管内に一定流量：１．５リットル／秒の水を上から定常的に流し、管壁面から５０ｃｍ、床面から１１０ｃｍの高さにセットしたマイク１４を用いて、発生する騒音を測定した。
等価騒音レベル（ＬＡｅｑ）として１０秒間測定してその値を騒音値とした。また、その時のオクターブ周波数分析も行った。測定値はともに、Ａ特性で計測したものである。これらの測定結果を図１にグラフとしてまとめて示す。
なお、ブランクとして、比較例１の制振層を設けない配管流路を、配管スペースを石膏ボードで隠蔽しない剥き出しの状態での測定結果も併せて示す。
【００６１】
上記図１のグラフに示した結果から分かるように、石膏ボード裏の配管スペースに設置された配管内を流れる定常水流により発生する１ｋＨｚ以下、特に、１２５〜５００Ｈｚの範囲における低周波域の騒音は、エルボに制振層を設けた配管被覆構造（実施例１〜４）によって、効果的に低減させることができることが認められた。
また、実施例１〜３を比較すると、制振層の面密度が高い方が防音効果は高いが、シート状のゴム材を２重（面密度１４ｋｇ／ｍ2）（実施例２）にすれば、３重（面密度２１ｋｇ／ｍ2）（実施例３）とした場合とほぼ同等の効果が得られ、それ以上面密度を高くしても、防音効果の大きな向上は認められなかった。
また、弾性モルタルによる制振層（実施例４）でも、ゴム材の場合と同等の防音効果が認められた。
【符号の説明】
【００６２】
１，１０ 配管継手（エルボ）
２ 制振層
３ 吸音層
４ 遮音層
１１ 直管
１２ 試験室
１３ 石膏ボード
１４ マイク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高層又は低層の住宅又は建築物において、排水管等の配管内を流れる排水等により発生する騒音を遮断するために配管に被覆を施す配管防音被覆構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、アパートやマンション、オフィスビル等の集合住宅においては、配管内を流れる給水や排水等の流体が引き起こす騒音が問題となっていた。この対策としては、配管全体にわたって吸音材及び遮音材による防音被覆を施す等の措置により、配管において発生する騒音を低減させることが一般的に行われていた。
【０００３】
上記のような配管は、通常、部屋の空間の妨げにならないように、狭いスペースに施工される。このため、配管流路の一部を曲げる必要があり、曲がり部を有する継手等を用いて、配管流路を方向転換、分岐又は合流等させることにより、配管スペースの狭小化を図っている。このとき、配管の曲がり部では、管内部を流れる排水等が配管の内壁にぶつかるため、局所的に大きな衝突音及び振動が発生しやすく、これが、特に耳障りで不快感を生じさせる騒音を引き起こす要因となっている。
【０００４】
これに対しては、例えば、特許文献１に、配管の折れ曲がり部に、面密度１．０ｋｇｆ／ｍ2以上の粘着シートを貼り付けてから、配管全体に、発泡体、不織布、グラスウール等の吸音材と、プラスチック系もしくはゴム系シート、金属箔、紙、布等の遮音材を被覆することが提案されている。
【０００５】
また、特許文献２には、エルボ管の外周には弾性を有する下地層を設け、該下地層の外周面に不織布層と弾性を有する基材層からなるシート部材を設け、さらに、直管とエルボ管との接合部分においては、前記シート部材が多層構造で巻くことにより、湾曲部分を有する配管内に流体が流れるときに発生する騒音を消音することができることが記載されている。
【０００６】
さらに、特許文献３には、異形管の外周が、粘弾性体、吸音材及び遮音材を含む配管防音材で被覆し、前記異形管近傍の直管の外周も同様の配管防音材で被覆することにより、効率的に給排水騒音を防止することができることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−１６１２８０号公報
【特許文献２】特開２００１−２１４９９６号公報
【特許文献３】特開平１０−３１１３６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、通常、アパートやマンション、オフィスビル等の集合住宅においては、給水や排水のための配管は、部屋に剥き出しの状態ではなく、部屋を仕切る壁の裏や隠蔽された配管スペース内に設けられる。このような部屋と配管スペースとの隔壁には、一般に、遮音性に優れた石膏ボード（プラスターボード）が用いられている。この石膏ボードは、高周波数ほど遮音性能が高いものである。
【０００９】
ここで、上記特許文献１に記載されている方法では、１ｋＨｚ以上の高周波域における騒音に対しては十分な防音効果が得られるとされている。しかしながら、このような高周波域の騒音は、配管の防音構造によらなくても、上記のような通常の部屋の壁に使用される石膏ボードによって、十分な防音効果が得られる。
このため、近年、管内部を流れる排水等による騒音のうちでも、通常の部屋においては、配管の曲がり部の管内壁への排水等の衝突による、むしろ１ｋＨｚ以下の低周波域における振動及び騒音が、実際上、耳障りで不快感を生じさせるものとして問題となっている。
【００１０】
また、上記特許文献２，３に記載された構成では、曲がり部の管接合部近傍において、シート部材や防音材を多層構造としなければならず、狭い配管スペースにおいて該部分が嵩張り、重量も増大し、コストや作業性の点でも好ましいと言えるものではなかった。
【００１１】
したがって、配管の曲がり部の管内壁への排水等の衝突によって生じる１ｋＨｚ以下の低周波域の振動及び騒音を効率的に防止することができる手段が求められている。
【００１２】
本発明は、上記技術的課題を解決するためになされたものであり、排水管等の配管内を流れる流体により発生する騒音を遮断するために配管に施される配管防音被覆構造であって、特に、１ｋＨｚ以下の低周波域の振動及び騒音を効率的かつ簡便に低減させることができる配管防音被覆構造を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る配管防音被覆構造は、曲がり部を有する合成樹脂製管からなる配管継手を備えた配管の防音被覆構造であって、前記継手の外面にゴム材又は水硬性無機組成物とポリマー混和剤とからなる破断時の伸び率が５％以上の弾性モルタルからなる制振層が設けられ、前記制振層の外面及び前記制振層で被覆されていない部分の配管の外面に不織布又は連続気泡フォームからなる吸音層が設けられ、前記吸音層の外面に前記弾性モルタルを含む遮音層が設けられていることを特徴とする。
このように、部分的に制振層を設けることにより、排水管等の配管内を流れる排水等により発生する騒音、特に、１ｋＨｚ以下の低周波域の振動及び騒音を効果的に低減させることができるため、上記のような配管防音被覆構造は、コストや作業効率の面においても優れている。
【００１４】
前記配管防音被覆構造においては、制振層が前記継手の受け口部以外の部分に設けられていることが好ましい。
これにより、制振層のゴム材又は弾性モルタルの使用量を削減することができ、配管に対する重量負担の抑制及び制振層の設置施工の簡略化が図られ、効率的に上記のような防音効果を得ることができる。
【００１５】
また、前記制振層の重量が、前記配管継手の重量と同等又はそれ以上の重量であることが好ましい。
このような重量のゴム材又は弾性モルタルを用いることにより、制振層による配管の制振性能を高めることができる。
【００１６】
また、前記遮音層は、前記弾性モルタルを不織布又は連続気泡フォームに含浸させたモルタル含浸層と、前記モルタル含浸層の外面に形成された前記弾性モルタルからなる層とからなるものであってもよい。
このように、遮音層を２層構造とし、最外層を弾性モルタルのみからなる層で構成することにより、防音性の一層の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る配管防音被覆構造によれば、アパートやマンション、オフィスビル等の集合住宅において、排水管等の配管内を流れる排水等により発生する騒音、特に、１ｋＨｚ以下の低周波域の振動及び騒音を効果的に低減させることができる。
また、本発明に係る配管防音被覆構造は、低コストで簡便に施工することができ、給排水管等における防音効果を効率的に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る配管防音被覆構造を備えた曲がり継手（エルボ）の断面図である。
【図２】実施例における騒音測定方法の概略を示した図である。
【図３】実施例における騒音測定結果を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して、本発明を詳細に説明する。
本発明に係る配管防音被覆構造は、曲がり部を有する合成樹脂製管からなる配管継手を備えた配管の防音被覆構造であって、前記継手の外面にゴム材又は水硬性無機組成物とポリマー混和剤とからなる破断時の伸び率が５％以上の弾性モルタルからなる制振層が設けられ、前記制振層の外面及び前記制振層で被覆されていない部分の配管の外面に不織布又は連続気泡フォームからなる吸音層が設けられ、前記吸音層の外面に前記弾性モルタルを含む遮音層が設けられているものである。すなわち、曲がり部を有する前記継手の外面に、制振層が設けられ、さらに、前記制振層の外面を含む配管全体が吸音層及び遮音層で被覆された構造からなる。
【００２０】
本発明に係る配管防音被覆構造においては、曲がり部を有する継手を上記のような３層による被覆構造とし、それ以外の部分を上記のような２層による被覆構造とすることにより、排水管等の配管内を流れる排水等により発生する騒音、特に、配管の曲がり部の管内壁への排水等の衝突によって生じる１ｋＨｚ以下の低周波域の振動及び騒音を効果的に低減させることができる。
配管全体に制振層を設けると、配管被覆のコストも増大し、また、配管に対する重量負担が大きくなり、施工時の作業効率も劣る。
これに対して、曲がり部を有する継手の外面にのみ制振層を設ければ、このようなコストや作業効率の点で有利であり、しかも、部分的な被覆のみで上記のような防音効果が十分に得ることができる。
【００２１】
前記配管防音被覆構造において被覆する配管は、一般的な配管に用いられているような合成樹脂製管である。具体的には、硬質ポリ塩化ビニル管（ＰＶＣ管）、ポリエチレンテレフタレート管（ＰＥＴ管）、ポリプロピレン管（ＰＰ管）等の熱可塑性樹脂からなるものが一般的である。
また、曲がり部を有する配管継手の形状は、特に限定されるものではなく、エルボ（Ｌ字）、Ｕ字等の曲管状、Ｙ字管、Ｔ字管等の分岐状等のいずれであってもよい。
【００２２】
前記配管防音被覆構造においては、制振層が前記継手の受け口部以外の部分に設けられていることが好ましい。
このような配管防音被覆構造を備えた曲がり部を有する配管継手の一例としてエルボの断面図を図１に示す。図１においては、エルボ１の受け口１ａ以外の部分は制振層２により被覆されているが、受け口１ａの外面は制振層２で被覆されていない。そして、制振層２及び受け口１ａの外面が防音層３により連続的に被覆され、さらに、防音層３の外面が遮音層４により被覆されている。すなわち、受け口１ａ以外の曲がり部分の外面被覆は、制振層２、防音層３及び遮音層４の３層構造からなり、一方、受け口１ａの外面被覆は、防音層３及び遮音層４の２層構造からなる。
【００２３】
このように、曲がり部を有する継手の受け口の外面に制振層を設けなくても、配管の曲がり部の管内壁への排水等の衝突による１ｋＨｚ以下の低周波域における振動及び騒音は、十分に遮断することができる。しかも、制振層のゴム材又は弾性モルタルの使用量を削減することができるため、配管に対する重量負担の抑制及び制振層の設置施工の簡略化が図られ、効率的に防音効果を得ることができる。
なお、受け口とそれ以外の部分との境界の外面には、通常、段差がある。制振層が、このような段差を有する部分に被覆されると、配管継手の外面に密着させることが困難な場合もある。このため、受け口以外の部分のみに制振層を設ければ、配管継手に密着させて被覆するための施工が容易となる。
【００２４】
前記制振層には、ゴム材又は弾性モルタルが使用される。
前記ゴム材のゴムの種類は、特に限定されるものではなく、エラストマーであってもよい。例えば、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、天然ゴム、ウレタンゴム、スルフィドゴム、フォスファゼン、エチレンプロピレンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、エピクロロヒドリンゴム、フッ素ゴム及びシリコンゴム等のうちの１種又はこれらのうちの２種以上の均一な混合物を用いることができる。また、耐熱性を必要としない場合は、ポリオレフィン系、ポリスチレン系等の熱可塑性エラストマー等を用いることもできる。
【００２５】
また、前記弾性モルタルは、水硬性無機組成物とポリマー混和剤とからなる破断時の伸び率が５％以上のものである。この弾性モルタルは、後述する遮音層における弾性モルタルと同様であり、その配合組成は、同じであっても異なっていてもよい。
このような弾性モルタルを用いた場合においても、前記ゴム材による制振層と同等の制振性能が得られ、しかも、ゴム材よりも安価である。また、引張強度及び曲げ強度が高く、伸び能力も大きい。さらに、ポリマー混和剤によるポリマーフィルムの形成による水密及び気密性が得られ、吸水や透水に対する抵抗性にも優れているという利点を有する。
なお、前記弾性モルタルは、不織布や繊維等に含浸させて保持させ、補強効果及び制振層としての十分な厚さを確保するようにしてもよい。
【００２６】
上記のようなゴム材又は弾性モルタルからなる制振層は、被覆する配管継手の外面形状に合わせて予め成形しておいてもよく、また、シート状のものを配管継手の外面に巻き付けることができるような形状に切り込みを入れて裁断しておいてもよい。
シート状の場合は、あらゆる形状の配管継手に適用することができるが、曲げて巻き付けて使用するため、可撓性を有していることが好ましい。また、配管継手の外面への密着性を得る観点から、シート表面に各種溝切加工を施して、シートを曲げやすくしておいてもよい。
前記制振層がゴム材からなる場合は、作業性や可撓性等の観点から、硬度がデュロメータ硬度６０〜８０（JIS K 6253、JIS K 6250準拠）であることが好ましい。
【００２７】
また、前記制振層の重量は、前記配管継手の重量と同等又はそれ以上の重量であることが好ましい。
ゴム材又は弾性モルタルからなる制振層による配管の制振性能は、一般に、制振層の面密度に依存するため、前記ゴム材又は弾性モルタルは、密度が高く、厚いこと、すなわち、重量が高いものが好ましく、制振層の重量が、配管継手の重量よりも低い場合は、十分な制振効果が得られないことがある。
前記制振層の面密度は、被覆する配管継手の面密度にもよるが、２ｋｇ／ｍ2以上であることが好ましい。
ただし、制振層が重すぎると、配管に対する重量負担が大きくなり、また、制振層の設置施工の作業性に劣り、外層の吸音層及び遮音層の設置コストが増大する等の不都合が生じ、また、重量増大に伴った制振効果の向上が得られなくなるため、制振層の重量は、被覆する配管継手の重量の２倍以下で十分である。
【００２８】
また、シート状のゴム材又は弾性モルタルを巻き付けた制振層の場合、制振層の厚さは１０ｍｍ以下であることが好ましい。
厚すぎると、制振層が嵩張り、外層の吸音層及び遮音層の設置コストの増大を招いたり、狭い配管スペースに支障が生じたりする。
なお、シート状のゴム材又は弾性モルタルを巻き付けて、厚さ４ｍｍ以上の制振層を設ける場合は、可撓性が低下し、配管継手との密着性や作業性に劣るため、厚さ３ｍｍ以下のシート状のゴム材又は弾性モルタルを２重、３重、…と複数重で形成した積層構造とすることが好ましい。
【００２９】
前記制振層は、その外面が吸音層及び遮音層で被覆されることにより、配管継手に圧着され、密着性は十分に確保されるため、接着剤等により固定する必要はないが、ずれたり、剥がれたりして、施工作業時に支障がある場合には、接着固定しても差し支えない。
【００３０】
前記制振層の外面及び前記制振層で被覆されていない部分の配管の外面に設けられる吸音層は、不織布又は連続気泡フォームからなる。前記吸音層は、配管内に流れる排水等による騒音を吸収するとともに、制振性能も有している。
不織布は、繊維がランダムに配向しており、また、連続気泡フォームも、連続気泡が三次元的に形成されているため、引っ張りや曲げに対する強度が三次元的に均等であり、かつ、遮音層のモルタルをムラなく分散して含浸させることができる。
また、不織布は、制振層及び配管の外周に対応する内径を有する筒状体、すなわち、制振層及び配管を隙間なく被覆するような立体的形状を形成しやすい材料である。特に、柔軟性に富んだ材料の場合、成形加工が容易であり、また、含浸した弾性モルタルの硬化に伴う収縮や、成形に伴う歪みも吸収することができるため好ましい。
【００３１】
前記不織布の繊維の材質は、有機系繊維又は無機系繊維のいずれであってもよい。
有機系繊維としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート系（ＰＥＴ系ポリエステル）、ポリアミド（６−ナイロン、６，６−ナイロン等）、アクリル系、ビニロン、ポリオレフィン系、木綿、羊毛等が挙げられる。
無機系繊維としては、例えば、ガラス繊維、ロックウール、セラミック繊維等が挙げられる。これらのうち、耐火性の観点からは、無機系繊維が好ましいが、物性や価格、さらに、市販品をそのまま使用することができる等の取扱い容易性等の観点から、特に、ポリエステル等の合成繊維からなる不織布が好ましい。
【００３２】
また、前記不織布は、弾性モルタルの浸透性や吸音効果等の観点から、圧縮体又はニードルパンチされたフェルトであることが好ましい。
前記不織布の厚さは、その材質や配管防音被覆構造の適用箇所等に応じて適宜定めることができるが、通常、３〜３０ｍｍ、好ましくは５〜１０ｍｍである。
【００３３】
また、連続気泡フォームとしては、例えば、発泡ウレタンフォーム等を用いることができ、前記不織布とほぼ同程度の厚さで使用することができる。ただし、連続気泡フォームは、一般に、不織布に比べて、含浸させる弾性モルタルに対する補強効果が小さい。
【００３４】
前記吸音層の外面に設けられる遮音層は、前記制振層に用いられる弾性モルタルと同様の水硬性無機組成物とポリマー混和剤とからなる破断時の伸び率が５％以上の弾性モルタルを含むものである。
このような弾性モルタルによる遮音層は、従来の合成ゴム系やアスファルト系の遮音層に比べて、重量が同等又は軽量であっても、遮音性、加工性及び耐衝撃性に優れ、しかも、はるかに安価である。また、ポリマー混和剤によるポリマーフィルムの形成による水密及び気密性が得られ、吸水や透水に対する抵抗性にも優れている。
【００３５】
前記弾性モルタルの最低限必要な破断時の伸び率は、被覆する配管の管径や形状により異なるが、小径であるほど曲率が大きくなるため、破断時の伸び率が大きいことが求められる。一般的な排水管等の配管（呼び径２０〜１５０ｍｍφ）では、運搬安定性や加工性、配管施工後の振動吸収性等の観点から、破断時の伸び率は５％以上が必要であり、１０％以上であることが好ましい。
なお、本発明でいう破断時の伸び率とは、日本建築学会「ポリマーセメント系塗膜防水工事施工方針（案）・同解説」に記載の引張強さ及び破断時の伸び率試験により求めた値である。
【００３６】
また、前記弾性モルタルは、運搬等の取扱いの点からは軽量である方が好ましいが、該弾性モルタルによる遮音性は、密度が高いほど有効であるため、両者のバランスから、硬化後の密度は、１．３ｇ／ｃｍ3以上であることが好ましい。密度が小さすぎると、取扱いは容易になるが、十分な遮音性が得られないため、外層又は弾性モルタル層を厚くしなければならない。より好ましくは、１．４ｇ／ｃｍ3以上、さらに好ましくは、１．５ｇ／ｃｍ3以上である。
なお、弾性モルタルの粘度は、該弾性モルタルを含浸させる不織布又は連続気泡フォームの材質、面密度、厚さ、モルタルの含浸速度と硬化時間等を考慮して決定する必要がある。
【００３７】
前記弾性モルタルの構成材料である水硬性無機組成物としては、水硬性材料単独又はこれと非水硬性無機系粉との混合物が用いられる。
前記水硬性材料としては、価格、弾性モルタルの硬化後の密度、遮音性等の観点から、セメントが最も好適な材料である。セメントとしては、例えば、普通、早強、中庸熱及び超早強等の各種ポルトランドセメント、これらにフライアッシュや高炉スラグ等を混合した高炉セメント等が挙げられる。
【００３８】
また、前記非水硬性無機系粉としては、非水硬性の川砂、山砂、砂利、砕石粉、また、軽量化のために、バーミキュライト、パーライト等の発泡系材料を用いることもできる。特に、川砂及び山砂は、配合することにより、弾性モルタルの硬化後の強度を高めることができ、しかも、コストの削減を図ることができるため好ましい。
ただし、前記非水硬性無機系粉は、硬化体の伸び率を低下させる傾向があるため、配合する場合には、その配合量は、例えば、川砂、山砂等の場合、セメント１００重量部に対して１００〜８００重量部程度とすることが好ましい。また、発泡系材料は、遮音性を低下させる傾向があるため、予め遮音性能を測定し、所望の遮音性に応じて用いることが好ましい。
【００３９】
前記水硬性無機組成物とともに用いられるポリマー混和剤は、上記の弾性モルタルの破断時の伸び率を確保するために配合される。前記ポリマー混和剤の主な組成成分は、合成樹脂又はゴムである。
【００４０】
前記ポリマー混和剤の組成成分となる合成樹脂の種類としては、例えば、フェノール系樹脂、ユリア系樹脂、メラミン系樹脂、フェノール・フルフラール樹脂やフルフリルアルコール樹脂等のフラン系樹脂、エポキシ系樹脂、不飽和ポリエステル、シリコーン樹脂等のケイ素系樹脂、ウレタン系樹脂、キシレン系樹脂、トルエン系樹脂、アルキド系樹脂等の熱硬化性樹脂が挙げられ、また、ビニル系樹脂、ポリビニルエーテル、ポリビニルアルコール、アクリル系樹脂、メタアクリル系樹脂、スチロール系樹脂、ポリスチレン、スチレン・アクリロニトリル共重合体（ＡＳ系樹脂）、ＡＢＳ樹脂、ＡＡＳ樹脂、ＡＣＳ樹脂及びアクリロニトリル・ＥＰＤＭ・スチレンターポリマー等のＡＸＳ樹脂、ポリプロピレン、プロピレン共重合体、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリエステル、フェニレンオキサイド系樹脂等の熱可塑性樹脂が挙げられる。これらの中でも、セメントとの混和性に優れ、弾力性を付与するものが好ましく、また、水溶性又は水分散性を有する合成樹脂が好ましい。
【００４１】
前記ビニル系樹脂としては、酢酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、乳酸ビニル、酪酸ビニル、ピバル酸ビニル、ビニルバーサタイト及び安息香酸ビニルのうちの少なくとも１種をモノマー成分として構成される重合体（ホモポリマー又はコポリマー）が挙げられる。これらのモノマー成分とそれ以外の他のモノマー成分からなる共重合体としては、具体的には、ＥＶＡ樹脂（エチレン・酢酸ビニル共重合体）、酢酸ビニル・アクリル共重合体樹脂、エチレン・塩化ビニル共重合体樹脂、酢酸ビニル・ビニルバーサタイト共重合体樹脂等が挙げられる。
また、前記アクリル系又はメタアクリル系樹脂としては、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸エステル、（メタ）アクリルアミド及び（メタ）アクリロニトリルのうちの少なくとも１種をモノマー成分として構成される重合体（ホモポリマー又はコポリマー）が挙げられる。
【００４２】
また、前記ポリマー混和剤の組成成分となるゴムとしては、天然ゴム、又は、スチレンブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、クロロプレンゴム、メタクリル酸メチルブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム等の合成ゴムを例示することができる。
【００４３】
前記ポリマー混和剤の組成成分の合成樹脂又はゴムは、その分子量、重合度、粘度等は特に制限されるものではなく、本発明の効果を損なわない範囲で適宜選択して用いることができる。また、これらは１種単独で用いてもよく、あるいはまた、２種以上を任意に組み合わせて用いてもよい。なお、合成樹脂の場合には、弾性モルタルの破断時の伸び率を確保する観点からは、一般に、ゴムよりも配合比を多くする必要がある。
【００４４】
前記ポリマー混和剤の形態としては、エマルション、再乳化型粉末樹脂（JIS A 6203）、ポリマー水溶液、液状ポリマー（モノマー）が挙げられる。これらのうち、前記水硬性無機組成物（セメント）との混和性があり、モルタルに伸び率を付与するものであれば、いずれを用いてもよいが、取扱いやコスト等の観点から、エマルション、ポリマー水溶液又は再乳化型粉末樹脂が好ましく、特に、エマルションのうちの水性ポリマーディスパージョンが好ましい。
【００４５】
前記エマルションとしては、モルタルに所望の弾力性（可撓性）を付与することができ、寸法安定性、耐衝撃性、耐ひび割れ性、さらに好ましくは、耐候性をも付与し得るものが好ましい。具体的には、樹脂エマルションとしては、（メタ）アクリル系、酢酸ビニル系、塩化ビニリデン系、塩化ビニル系、エポキシ系等が挙げられる。また、ゴムエマルション（ラテックス）としては、スチレンブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム等が挙げられる。
これらのエマルションは、１種単独で用いてもよく、あるいはまた、必要に応じて２種以上を任意に組み合わせて使用することもできる。
【００４６】
前記ポリマー混和剤、特に、水性ポリマーディスパージョンは、ポリマー皮膜を形成させるために、含有する水分を放出させなければならない。この水分は、蒸発によって放出されるが、水和反応により硬化する際、大量の水を必要とする水硬性無機組成物に取り入れられることになる。
したがって、ポリマー混和剤と水硬性無機組成物とを併用することにより、安価で、適度な密度であり、かつ、破断時の伸び率が５％以上で、遮音性に優れた弾性モルタルを形成することができる。
【００４７】
前記ポリマー混和剤の組成成分及び形態の選択は、配管防音被覆構造の適用箇所等に応じて、ワーカビリティ、コンシステンシー等を考慮して行う必要がある。例えば、耐光性、難燃性が求められるときはクロロプレンゴム、伸びの性能を目的とするときは天然ゴム、メタクリル酸メチルブタジエンゴム等を選択することが好ましい。
【００４８】
前記ポリマー混和剤の水硬性無機組成物に対する配合比は、使用する材料や弾性モルタルの破断時の所望の伸び率等により異なるが、例えば、ポリマー混和剤として水性ポリマーディスパージョンであるセレタックＧ（登録商標；昭和電工建材株式会社）を用いた場合は、０．０５〜３、好ましくは０．１〜２．０とすることにより、５％以上の破断時の伸び率を確保することができる。所望の破断時の伸び率がより大きい場合には、前記配合比を大きくすればよい。
なお、前記ポリマー混和剤は、水硬性無機組成物等の前記弾性モルタルの他の構成材料に比べて、相当高価であるため、本発明の効果が得られる限り、配合量は少ない方が好ましい。
【００４９】
前記遮音層は、前記弾性モルタルを不織布又は連続気泡フォームに含浸させたモルタル含浸層と、前記モルタル含浸層の外面に形成された前記弾性モルタルからなる層とからなるものであってもよい。
前記モルタル含浸層は、上述したような不織布又は連続気泡フォームで補強されたモルタル層であり、遮音性に優れていることはもちろん、被覆する配管内に排水等が流れる場合においても、振動によるひび割れは生じにくく、遮音層の剥離や脱落を防止することができる。
したがって、遮音層を上記のような２層構造とし、遮音層の内層側がモルタル含浸層により構成された配管防音被覆構造は、配管内を流れる排水等による騒音に対する防音性を効果的に向上させることができる。
【００５０】
前記遮音層の厚さは、配管防音被覆構造の適用箇所等に応じて適宜定めることができるが、遮音性及び強度、施工容易性等の観点から、０．５〜５ｍｍであることが好ましく、より好ましくは、１〜３ｍｍ程度である。厚いほど遮音性は向上するが、厚すぎると、可撓性が低下し、また、重量が増加し、輸送や現場施工における取扱いが困難となり、しかも、コスト高となる。
【００５１】
前記吸音層及び遮音層は、前記制振層の外面及び前記制振層で被覆されていない部分の配管の外面に、不織布又は連続気泡フォームを巻き付けた後、前記不織布又は連続気泡フォームにモルタルを塗布又は含浸させて、硬化・乾燥させることにより、容易かつ低コストで形成することができる。
【００５２】
前記不織布又は連続気泡フォームにモルタルを塗布又は含浸させる方法は、特に限定されるものではなく、例えば、刷毛塗り、注入、吹付け、浸漬等の方法で行うことができる。
このような方法で、モルタルを不織布又は連続気泡フォームの全体に満遍なく塗布又は含浸させた後、モルタルを硬化・乾燥させることにより、吸音層の外面が遮音層で被覆される。
なお、モルタルの硬化・乾燥の条件は、使用するモルタル、環境等に応じて適宜定められるが、表面が結露しない程度の湿度環境下において、硬化・乾燥させればよい。
【００５３】
あるいはまた、前記吸音層及び前記遮音層は、予め一体化させた状態で、前記制振層の外面及び前記制振層で被覆されていない部分の配管の外面にフィットするような内周面を備えた筒状体とし、該筒状体の長手方向に割り溝を設けて、前記継手や配管に嵌め込むことにより装着することができるように構成されていてもよい。
このような構成とすることにより、吸音層及び遮音層が一体となった状態で、かつ、単体の部材として取り扱うことができ、可撓性及び弾力性を有し、現場での施工が容易となる。
【００５４】
前記配管防音被覆構造を施した後、配管接合部近傍等において遮音層の外面に継ぎ目や切れ目がある場合には、該継ぎ目や切れ目の上から粘着テープ等で覆うようにして留め合わせ、防音性の低下を極力抑制するようにする。
【００５５】
なお、前記配管防音被覆構造は、可撓性及び弾力性や施工時の作業性等を損なわない限り、適用箇所等に応じて、前記遮音層の外面を、さらに、他種の弾性モルタル、樹脂フィルム、織布、不織布、塗料等の表面コート材等で被覆することは自由である。
【００５６】
以下、本発明を実施例に基づきさらに具体的に説明するが、本発明は下記実施例により制限されるものではない。
［実施例１］
ＰＶＣ製エルボ及び直管（配管サイズ：ＶＵ７５Ａ）を用いて、図２に示すような配管流路を構成した。
エルボ１０には、図１に示すような防音被覆構造を施し、直管１１には、図１の受け口１ａ外面と同様の防音被覆構造とし、外面の遮音層４の継ぎ目は粘着テープで留め、全体として外面が連続して被覆されるような構成とした。
エルボの制振層２は、デュロメータ硬度（JIS K 6253、JIS K 6250準拠）が６５、厚さ３ｍｍ、面密度７ｋｇ／ｍ2のシート状のスチレンブタジエンゴムを巻き付けることにより設けた。
吸音層３は、ＰＥＴフェルト（３．３，４．４，６．６，３３デシテックスの混合品、概寸厚さ１４ｍｍ、面密度平均３００ｇ／ｍ2）を巻き付けることにより設けた。
遮音層４は、前記ＰＥＴフェルトに硬化後の破断時の伸び率が１５３％の弾性モルタルを含浸させた面密度２ｋｇ／ｍ2のモルタル含浸層により形成した。この弾性モルタルは、主成分がポルトランドセメントであり、ポリマー混和材として、セレタックＧ（昭和電工建材株式会社製）を水硬性無機組成物に対する配合比が１となるように配合したものであり、密度１．７ｇ／ｃｍ3であった。
【００５７】
［実施例２，３］
実施例１において、巻き付けるシート状のスチレンブタジエンゴムを２重又は３重にして、制振層の面密度を１４ｋｇ／ｍ2（実施例２）、２１ｋｇ／ｍ2（実施例３）とし、それ以外は実施例１と同様にして、防音被覆を形成した配管流路をそれぞれ構成した。
【００５８】
［実施例４］
実施例１において、制振層を弾性モルタルにより形成し、その面密度を７ｋｇ／ｍ2（実施例４）とし、それ以外は実施例１と同様にして、防音被覆を形成した配管流路をそれぞれ構成した。なお、この制振層の弾性モルタルは、遮音層と同様のものとし、ＰＥＴフェルトに含浸させたモルタル含浸層として構成した。
【００５９】
［比較例１］
実施例１において、制振層を設けずに、それ以外は実施例１と同様にして、防音被覆を形成した配管流路を構成した。
【００６０】
上記実施例及び比較例において構成した配管流路は、それぞれ、試験室１２（約３ｍ×約２ｍ×高さ１．８ｍ）内に、厚さ１２．５ｍｍの石膏ボード１３で隠蔽した配管スペースに設置した。
そして、配管内に一定流量：１．５リットル／秒の水を上から定常的に流し、管壁面から５０ｃｍ、床面から１１０ｃｍの高さにセットしたマイク１４を用いて、発生する騒音を測定した。
等価騒音レベル（ＬＡｅｑ）として１０秒間測定してその値を騒音値とした。また、その時のオクターブ周波数分析も行った。測定値はともに、Ａ特性で計測したものである。これらの測定結果を図１にグラフとしてまとめて示す。
なお、ブランクとして、比較例１の制振層を設けない配管流路を、配管スペースを石膏ボードで隠蔽しない剥き出しの状態での測定結果も併せて示す。
【００６１】
上記図１のグラフに示した結果から分かるように、石膏ボード裏の配管スペースに設置された配管内を流れる定常水流により発生する１ｋＨｚ以下、特に、１２５〜５００Ｈｚの範囲における低周波域の騒音は、エルボに制振層を設けた配管被覆構造（実施例１〜４）によって、効果的に低減させることができることが認められた。
また、実施例１〜３を比較すると、制振層の面密度が高い方が防音効果は高いが、シート状のゴム材を２重（面密度１４ｋｇ／ｍ2）（実施例２）にすれば、３重（面密度２１ｋｇ／ｍ2）（実施例３）とした場合とほぼ同等の効果が得られ、それ以上面密度を高くしても、防音効果の大きな向上は認められなかった。
また、弾性モルタルによる制振層（実施例４）でも、ゴム材の場合と同等の防音効果が認められた。
【符号の説明】
【００６２】
１，１０ 配管継手（エルボ）
２ 制振層
３ 吸音層
４ 遮音層
１１ 直管
１２ 試験室
１３ 石膏ボード
１４ マイク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
曲がり部を有する合成樹脂製管からなる配管継手を備えた配管の防音被覆構造であって、
前記継手の外面にゴム材又は水硬性無機組成物とポリマー混和剤とからなる破断時の伸び率が５％以上の弾性モルタルからなる制振層が設けられ、
前記制振層の外面及び前記制振層で被覆されていない部分の配管の外面に不織布又は連続気泡フォームからなる吸音層が設けられ、
前記吸音層の外面に前記弾性モルタルを含む遮音層が設けられていることを特徴とする配管防音被覆構造。
【請求項２】
前記制振層が、前記継手の受け口部以外の部分に設けられていることを特徴とする請求項１記載の配管防音被覆構造。
【請求項３】
前記制振層の重量が、前記配管継手の重量と同等又はそれ以上の重量であることを特徴とする請求項１又は２に記載の配管防音被覆構造。
【請求項４】
前記遮音層が、前記弾性モルタルを不織布又は連続気泡フォームに含浸させたモルタル含浸層と、前記モルタル含浸層の外面に形成された前記弾性モルタルからなる層とからなることを特徴とする請求項１〜３までのいずれか１項に記載の配管防音被覆構造。
【請求項１】
曲がり部を有する合成樹脂製管からなる配管継手を備えた配管の防音被覆構造であって、
前記継手の外面にゴム材又は水硬性無機組成物とポリマー混和剤とからなる破断時の伸び率が５％以上の弾性モルタルからなる制振層が設けられ、
前記制振層の外面及び前記制振層で被覆されていない部分の配管の外面に不織布又は連続気泡フォームからなる吸音層が設けられ、
前記吸音層の外面に前記弾性モルタルを含む遮音層が設けられていることを特徴とする配管防音被覆構造。
【請求項２】
前記制振層が、前記継手の受け口部以外の部分に設けられていることを特徴とする請求項１記載の配管防音被覆構造。
【請求項３】
前記制振層の重量が、前記配管継手の重量と同等又はそれ以上の重量であることを特徴とする請求項１又は２に記載の配管防音被覆構造。
【請求項４】
前記遮音層が、前記弾性モルタルを不織布又は連続気泡フォームに含浸させたモルタル含浸層と、前記モルタル含浸層の外面に形成された前記弾性モルタルからなる層とからなることを特徴とする請求項１〜３までのいずれか１項に記載の配管防音被覆構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１３−５７３７７（Ｐ２０１３−５７３７７Ａ）
【公開日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９６６２６（Ｐ２０１１−１９６６２６）
【出願日】平成２３年９月９日（２０１１．９．９）
【出願人】（０００１８７１９４）昭和電工建材株式会社 (36)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月９日（２０１１．９．９）
【出願人】（０００１８７１９４）昭和電工建材株式会社 (36)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]