JP2005308102A

JP2005308102A - 防音管

Info

Publication number: JP2005308102A
Application number: JP2004126249A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Sakaguchi; 眞幸坂口; Rikuo Watanabe; 陸生渡辺; Kenichiro Imakubo; 謙一郎今久保; Masato Hioki; 真人日置
Original assignee: Kubota CI Co Ltd
Current assignee: Kubota CI Co Ltd
Priority date: 2004-04-22
Filing date: 2004-04-22
Publication date: 2005-11-04

Abstract

【構成】防音管１０の管壁１２は塩化ビニル樹脂層１４、ポリスチレン系熱可塑性エラストマまたは塩素化ポリエチレン系熱可塑性エラストマの制振層１８および塩化ビニル樹脂層１６の３層で形成され、この管壁１２の厚みは一般的な管の厚みと同じである。
【効果】ポリスチレン系熱可塑性エラストマまたは塩素化ポリエチレン系熱可塑性エラストマの制振層１８は制振作用が高く、防音管１０の防音効果を高める。また、防音管１０の寸法は一般的な管と同様であるため、この防音管１０を従来と同じ施工方法に用いることができる。
【選択図】図１

Description

この発明は、排水用防音管に関し、特にたとえば、建築設備における排水管路を形成する、排水用防音管に関する。

従来の防音管の一例が、特許文献１および特許文献２に開示されている。この特許文献１の消音性パイプの管壁は塩化ビニル系樹脂に無機充填剤を添加した塩化ビニル系樹脂組成物から形成された内径１００ｍｍ、肉厚７．０ｍｍの内管の外側に、弾性体または３倍以上の発泡倍率である発泡体から形成された外管を被覆成形し、その外周に内管と同様の塩化ビニル系樹脂組成物から形成された最外層を被覆成形している。

特許文献２の管は硬質ＰＶＣから形成され、その外周面に厚さ１〜２０ｍｍの特殊樹脂層を密着させている。特殊樹脂層はＰＶＣ樹脂と可塑剤から形成され、炭酸カルシウムなどが添加されている。
特開平１１−１０８２８４号公報［Ｆ１６Ｌ５５／０２、９／１２、９／１８］特開２００２−３１０３７４号公報［Ｆ１６Ｌ５５／０２、Ｅ０３Ｃ１／１２］

特許文献１の内管および最外層、ならびに特許文献２の外周面は無機充填剤や炭酸カルシウムなどを添加されており、それらの機械的強度、平滑性、耐薬品性などの特性は落ちてしまう。たとえば、管壁の最外層などの機械的強度が弱ければ、防音管を管継手などと接着接合できないため、ゴム輪接合などの特殊な接合方法を用いなければならない。

また、特許文献１の消音性パイプおよび特許文献２の管では、ＪＩＳ規格の管の管壁（たとえば、内径１００ｍｍに対して肉厚７．０ｍｍ）より肉厚が大きくなるため、このパイプをＪＩＳ規格の管継手などで接合することはできない。

それゆえに、この発明の主たる目的は、排水管としての特性を備える、防音効果に優れた防音管を提供することである。

請求項１の発明は、建築設備における排水管路を形成する排水用防音管において、管壁の中間層を制振材で形成し、管壁の内層および外層を塩化ビニル樹脂で形成したことを特徴とする、排水用防音管である。

請求項１の発明では、管壁の内層を塩化ビニル樹脂で形成すれば、塩化ビニル樹脂は機械的強度や耐薬品性などに優れるため、排水による管壁の内面の破損や腐食などがなく、長期間にわたって防音管を使用することができる。また、外層も塩化ビニル樹脂で形成すれば、管壁の機械的強度があるため、防音管を管継手などと接着接合でき、これらの接合は容易である。

また、管壁の中間層を制振材で形成すれば、制振材は排水の衝突エネルギを吸収するため、管壁の振動音を抑えることができる。

さらに、このような防音管ではその管壁内に制振層が形成され、防音管の管壁の肉厚は一般的に使用される管の管壁の肉厚と同様であるため、防音管を従来の管継手に嵌め込んで連結することができる。

請求項２の発明は、制振材にフィラを添加した、請求項１記載の防音管である。

請求項２の発明では、制振材にフィラを添加すれば、制振材の面密度が上がるため、制振材は遮音特性も備える。このため、制振材は排水の衝突音の発生を抑えるだけでなく、衝突音や排水の流下音などが管壁の外へ漏れないように遮断し、防音管の防音効果を向上する。

請求項３の発明は、制振材がポリスチレン系熱可塑性エラストマである、請求項１または２記載の防音管である。

請求項３の発明では、ポリスチレン系熱可塑性エラストマは制振性能が高い上、塩化ビニル樹脂との密着性が良いため、制振層を製造しやすい。

また、中間層の制振材は管の端面で排水と接触する場合があり、このような場合でも、ポリスチレン系熱可塑性エラストマは耐薬品性に優れているため、排水により侵されることがなく、防音管を排水管路として長期間にわたり使用することができる。

請求項４の発明は、制振材が塩素化ポリエチレン系熱可塑性エラストマである、請求項１または２記載の防音管である。

請求項３の発明では、塩素化ポリエチレン系熱可塑性エラストマは制振性能が高い上、塩化ビニル樹脂との密着性が良いため、制振層を製造しやすい。

また、中間層の制振材は管の端面で排水と接触する場合があり、このような場合でも、塩素化ポリエチレン系熱可塑性エラストマは耐薬品性に優れているため、排水により侵されることがなく、防音管を排水管路として長期間にわたり使用することができる。

この発明によれば、防音管の管壁に制振層を備え、その制振層を塩化ビニル樹脂層で挟むことにより、防音管は排水管としての特性を備え、かつ防音効果に優れる。

この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。

図１に示すこの発明の一実施例である防音管１０の管壁１２は３層構造である。この３層の厚みを合計した厚みが防音管１０の管壁１２の厚みであり、ＪＩＳ規格の管の寸法と等しい。たとえば、φ１００の防音管１０の管壁１２の厚みｔは７ｍｍであり、その内層１４の厚みｔ１は２ｍｍ、中間層１８の厚みｔ２は３ｍｍ、外層１６の厚みｔ３は２ｍｍである。このため、防音管１０について従来と同じ施工を行うことができ、従来使用していた排水管と代替可能である。ただし、この寸法は使用用途や場所などにより適宜変更される。

防音管１０の管壁１２の内層１４および外層１６は塩化ビニル樹脂で形成される。

管壁１２の中間層１８は制振層で形成され、制振層１８には損失係数ｔａｎδが大きい材料、たとえば、ポリスチレン系熱可塑性エラストマまたは塩素化ポリエチレン系熱可塑性エラストマが用いられる。このポリスチレン系熱可塑性エラストマは、クラレ製「ハイブラー」、「セプトン」、三菱化学「ラバロン」などがあり、塩素化ポリエチレン系熱可塑性エラストマは、ダイソー製「ダイソラック」、昭和電工製「エラスレン」、デュポンダウエストラマー製「ＴＹＲＩＮ」などがある。

このような制振層１８および塩化ビニル樹脂層１４、１６の３重構造からなる管壁１２を有する防音管１０は、たとえば３層押し出し成形などにより製造され得る。

この実施例の防音管１０について、制振層１８の樹脂に対する性能評価をした結果を表１に示す。この性能評価試験に用いた設備２０は、図２に示す防音室２２を備える。防音室２２にはΦ１００の防音管１０を設置し、この防音管１０は天井２４を貫く。また、防音管１０の下部は床２６を貫き、９０度ベンド２８を介して排出管３０と連結する。そして、防音管１０の表面から距離ｄ１０ｍｍの位置に測定器３２として精密騒音計「ＲＩＯＮ製ＮＬ−３２」を配置する。

性能評価方法では防音管１０の上部開口１０ａから排水を流し、その流下音を測定器３２で測定する。すなわち、まず防音管１０の上部開口１０ａから流量１．５Ｌ／ｓｅｃの水を流す。水は防音管１０の内面に衝突しながら、防音管１０内を流下して、９０度ベンド２８を通り排出管３０から排出される。そして、測定器３２は、排水を流して始めてから３０秒間の等価騒音レベルを測定する。この等価騒音レベルは一定時間内の騒音の総エネルギを、その時間で割った平均の騒音レベルである。

性能評価には１８種類の防音管１０を用いた。すなわち、塩化ビニル樹脂製の管壁１２を有するＶＰ管を除き、防音管１０の管壁１２を３層構造とし、その中間層１８を１７種類の樹脂に変えた。なお、防音管１０の管壁１２の内層１４および外層１６の厚みｔ１、ｔ３は３ｍｍで、中間層１８の厚みｔ２は１ｍｍである。そして、ポリスチレン系熱可塑性エラストマ（Ａ）〜（Ｃ）はポリスチレン系熱可塑性エラストマの種類を示し、塩素化ポリエチレン系熱可塑性エラストマ（Ａ）および（Ｂ）は塩素化ポリエチレン系熱可塑性エラストマの種類を示す。また、管（ｂ）の軟質塩化ビニル（１８．５％）＋塩化ビニルとは、塩化ビニル樹脂に１８．５％の軟質塩化ビニル樹脂を配合した混合樹脂であり、管（ｎ）のポリスチレン系熱可塑性エラストマ（Ａ）（５０％）＋塩化ビニルとは、塩化ビニル樹脂に５０％のポリスチレン系熱可塑性エラストマ（Ａ）を配合した混合樹脂である。

表１の評価結果より、管（ａ）のＶＰ管と比較して、管（ｍ）〜（ｐ）の中間層１８にポリスチレン系熱可塑性エラストマを用いた防音管１０は騒音レベルが低い。特に、管（ｍ）のポリスチレン系熱可塑性エラストマ（Ａ）や管（ｏ）のポリスチレン系熱可塑性エラストマ（Ｂ）では、管（ａ）の騒音レベル５６．３ｄＢに比べ、管（ｍ）は５１．４ｄＢと４．９ｄＢも低くなっている。さらに、管（ｏ）は５０．３ｄＢと６ｄＢも低く、制振層１８は更なる防音機能を果たしている。

また、管（ｑ）および（ｒ）の中間層１８に塩素化ポリエチレン系熱可塑性エラストマを用いた防音管１０の騒音レベルはさらに低い。管（ａ）のＶＰ管と比較して、管（ｒ）の塩素化ポリエチレン系熱可塑性エラストマ（Ｂ）の騒音レベル：４９．６ｄＢは６．７ｄＢ低く、管（ｑ）の塩素化ポリエチレン系熱可塑性エラストマ（Ａ）の騒音レベル：４８．８ｄＢは７．５ｄＢも低い。

このように、排水は防音管１０の内面に当たって管壁１２を振動させて音を発するが、防音管１０の中間層１８を制振層とすることにより、制振層１８は振動を吸収して管壁１２の振動は抑え、排水の管壁１２への衝突音は弱められる。特に、制振層１８にポリスチレン系熱可塑性エラストマおよび塩素化ポリエチレン系熱可塑性エラストマを用いると、高い防音効果が得られる。

また、防音管１０の管壁１２の厚みは従来使用されている管の寸法と等しいため、防音管１０をそのまま従来の管継手に嵌め込んで連結すればよい。また、接着性の良い塩化ビニル樹脂を防音管１０の外層１６に用いれば、防音管１０を管継手に挿入して接着剤によりこれらを固着することができるため、防音管１０は一般の管と同様に用いられ、施工性は悪くならない。

さらに、ポリスチレン系熱可塑性エラストマおよび塩素化ポリエチレン系熱可塑性エラストマは制振性能が高い上、塩化ビニル樹脂との密着性が良いため、製造しやすい。また、耐薬品性にも優れており、排水により制振層１８および管壁１２が侵されることがなく、防音管１０を排水管路として長期間にわたり使用することができる。

なお、損失係数ｔａｎδの大きな材料としてはこの他にもブチルゴム、天然ゴム、クロロプレンゴムなどの粘弾性材料なども用いることができる。また、損失係数ｔａｎδの大きな材料に塩化ビニル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの合成樹脂を配合してもよい。

図３に示すこの発明の他の実施例である防音管１０は図１に示す防音管１０とほぼ同じであるが、管壁１２の中間層３４が制振材にフィラを添加した樹脂である。これ以外の部分に関しては図１実施例の示す防音管１０と同様であるため、説明は省略する。

フィラはたとえば銅、鉄、亜鉛、鉛、クロム、モリブデン、マンガン、ニッケルおよびタングステンなどの金属粉末、酸化銅、酸化亜鉛、および酸化第二鉄などの金属酸化物の粉末、炭酸カルシウムおよび炭酸バリウムなどの炭酸化合物の粉末、硫酸鉛、硫酸バリウム、水酸化アルミニウムおよび水酸化マグネシウムなど水酸化化合物の粉末などの硫酸化合物の粉末、タルク、マイカ、グレー、シリカ、グラファイトなどである。

この実施例の防音管１０についても、フィラの添加量および種類による性能評価を上記と同様に行い、その結果を表２に示す。

性能評価には１１種類の防音管１０を用いた。すなわち、塩化ビニル樹脂製の管壁を有するＶＰ管を除き、防音管１０は３層構造の管壁１２であり、中間層３４の制振材に５種類のフィラを添加し、その内の２種類については添加量を変えて添加した。なお、内層１４および外層１６の厚みは３ｍｍで、中間層３４の厚みは１ｍｍである。そして、たとえば、管（ｃ）では、ポリスチレン系熱可塑性エラストマ（Ａ）を１００重量部に対して炭酸カルシウムを２０重量部配合した制振材を中間層３４としている。

表２の評価結果より、炭酸カルシウムを２０、５０、１００重量部と振ってポリスチレン系熱可塑性エラストマ（Ａ）に配合した管（ｃ）〜管（ｅ）について、ポリスチレン系熱可塑性エラストマ（Ａ）に５０重量部の炭酸カルシウムを配合した管（ｄ）の騒音レベルは、管（ｃ）および管（ｅ）に比べて、５１．０ｄＢと最も低い。これと同様に、タルクについても２０、５０、１００重量部と振ってポリスチレン系熱可塑性エラストマ（Ａ）に配合すると、管（ｆ）〜管（ｈ）に示すように、ポリスチレン系熱可塑性エラストマ（Ａ）に５０重量部のタルクを配合した管（ｇ）の騒音レベルが５０．５ｄＢと最も低い。このように、制振材に５０重量部のフィラを配合すると、防音効果が発揮される。

また、管（ｉ）〜管（ｋ）に示すように、１００重量部のポリスチレン系熱可塑性エラストマ（Ａ）に対して５０重量部のマイカ、クレーおよびフライアッシュをポリスチレン系熱可塑性エラストマ（Ａ）にそれぞれ配合した結果、マイカおよびクレーを配合すると防音効果があることがわかる。

このようなフィラを制振材に添加することにより、制振層３４に遮音効果も付加し、防音管１０の防音効果が向上する。つまり、防音管１０の制振層３４はその制振作用により防音管１０の管壁１２の振動を抑え、さらにフィラの遮音作用により防音管１０の内部の音が外へ出ないようにすることができる。

この発明の一実施例の防音管を示す断面図である。図１実施例の防音管の性能評価設備を示す平面図である。この発明の他の実施例の防音管を示す平面図である。

符号の説明

１０…防音管
１２…管壁
１４…内層
１６…外層
１８、３４…中間層

Claims

建築設備における排水管路を形成する排水用防音管において、
管壁の中間層を制振材で形成し、前記管壁の内層および外層を塩化ビニル樹脂で形成したことを特徴とする、排水用防音管。
前記制振材にフィラを添加した、請求項１記載の防音管。
前記制振材がポリスチレン系熱可塑性エラストマである、請求項１または２記載の防音管。
前記制振材が塩素化ポリエチレン系熱可塑性エラストマである、請求項１または２記載の防音管。