JP6385043B2 - 建物内部の隙間透過音に対する遮音構造 - Google Patents
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Description
本発明は、建物内部の隙間透過音に対する遮音構造に関し、例えば、ドア本体とドア枠との隙間を透過する音に対する遮音構造に関する。
ドア本体とドア枠との隙間等、建物内部の隙間の透過音を抑制することが要望されている。このような技術として、例えば特開２００７−３１４９９３号公報（特許文献１）が挙げられる。この特許文献１には、ドア本体の閉鎖時に、ゴムまたは樹脂等の軟質材料で形成された遮音部材により、ドア本体の上面よりも上方の隙間、またはドア本体の下面よりも下方の隙間を低減または閉鎖させることが開示されている。
上記特許文献１の技術においては、ゴムまたは樹脂等の軟質材料で形成された遮音部材を弾性変形させて、ドア本体とドア枠との密着シール性を高めて、ドア本体とドア枠との隙間の透過音を遮断している。このように、上記特許文献１の技術では、隙間透過音を抑制するために、遮音部材を用いて、ドア本体とドア枠との気密性を高めている。したがって、上記特許文献１の技術では、通気性の確保が十分でない。
本発明は、上記問題点に鑑み、隙間透過音の抑制及び通気性を両立する建物内部の隙間透過音に対する遮音構造を提供することを課題とする。
本発明の一の局面における建物内部の隙間透過音に対する遮音構造は、建物内部に配置された剛体部材間の隙間からの透過音に対して遮音する構造において、隙間に連続気泡を有する多孔質材料が設けられたことを特徴としている。
本発明の一の局面における建物内部の隙間透過音に対する遮音構造において好ましくは、多孔質材料は、連続気泡による通気性と吸音性とを有している。
本発明の他の局面における建物内部の隙間透過音に対する遮音構造は、建物内部に配置された剛体部材間の隙間に設けられた多孔質材料を備え、多孔質材料は、１０Ｎ・ｓ／ｍ３以上の流れ抵抗を有している。
本発明の一及び他の局面における建物内部の隙間透過音に対する遮音構造において好ましくは、多孔質材料は、ガラス繊維、岩綿、石綿、不織布及び発泡材料からなる群より選ばれた少なくとも一種の材料よりなる。
本発明の一及び他の局面における建物内部の隙間透過音に対する遮音構造において好ましくは、多孔質材料は不織布であって、隙間における透過音の進行方向に沿って、単数または複数の不織布が設けられている。
本発明の一及び他の局面における建物内部の隙間透過音に対する遮音構造において好ましくは、隙間は、ドア枠と、このドア枠に取り付けられるドア本体との間である。
本発明の一及び他の局面における建物内部の隙間透過音に対する遮音構造において好ましくは、多孔質材料の一端は、ドア本体の下部に取り付けられ、多孔質材料の他端は、ドア本体を閉めたときに、ドア枠に接する。
本発明によれば、隙間透過音の抑制及び通気性を両立する建物内部の隙間透過音に対する遮音構造を提供することができる。
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照符号を付しその説明は繰り返さない。
図１〜図２４を参照して、本発明の一実施形態の建物内部の隙間透過音に対する遮音構造について説明する。本発明の実施の形態の建物内部の隙間透過音に対する遮音構造は、建物内部に配置された剛体部材間の隙間からの透過音に対して遮音する構造である。
図１〜図２４に示すように、建物内部の隙間透過音に対する遮音構造は、建物内部に配置された剛体部材間の隙間に設けられた多孔質材料１０を備えている。多孔質材料１０は、連続気泡を有し、この連続気泡による通気性と吸音性とを有している。多孔質材料１０の連続気泡は、隙間において、空気の流路となる。
多孔質材料１０は、１０Ｎ・ｓ／ｍ３以上、好ましくは３０Ｎ・ｓ／ｍ３以上、より好ましくは６０Ｎ・ｓ／ｍ３以上、より一層好ましくは１２０Ｎ・ｓ／ｍ３以上の流れ抵抗を有している。多孔質材料１０がこのような流れ抵抗を有していると、隙間透過音を孔で効果的に吸収することができる。
ここで、上記「流れ抵抗」は、材料にある一定の流速空気を流したときの材料前後の圧力差により測定される値である。
多孔質材料１０は、１０Ｎ・ｓ／ｍ３以上の流れ抵抗、及び／または、連続気泡を有していれば特に限定されず、例えば、ガラス繊維、岩綿、石綿、不織布、不織布以外の布、発泡材料、細孔を有する板などを用いることができ、ガラス繊維、岩綿、石綿、不織布及び発泡材料からなる群より選ばれた少なくとも一種の材料よりなることが好ましい。
多孔質材料１０は、好ましくは０．１ｋｇ／ｍ２以上、より好ましくは０．３ｋｇ／ｍ２以上、より一層好ましくは０．５ｋｇ／ｍ２以上の面密度を有している。多孔質材料１０がこのような面密度を有していると、隙間透過音を孔で効果的に吸収することができる。
ここで、上記「面密度」は、材料の単位面積当たりの質量により測定される値である。
ここで、本実施の形態における多孔質材料１０の配置について、図１〜図２４を参照して説明する。図１〜図２４は、ドアの下部の隙間透過音に対する遮音構造を示し、多孔質材料１０は、ドア枠２０と、このドア枠２０に取り付けられるドア本体３０との隙間に設けられている。なお、ドア枠２０は、ドア本体３０を取り付けるための枠であり、建物内部の開口部に設けられ、床面または壁面であってもよい。
図１〜図１４は、多孔質材料１０として、不織布等の多孔質の各種布類を用いている。図１〜図１４に示すように、多孔質材料１０、１０Ａの一端１１は、ドア本体３０の下端面３１に取り付けられ、多孔質材料１０、１０Ａの他端１２は、ドア枠２０に接している。つまり、多孔質材料１０、１０Ａは、ドア本体３０からドア枠２０に向けて延在している。また、多孔質材料１０、１０Ａの一端１１及び他端１２は、ドア本体３０の下端面３１及びドア枠２０の上端面２１において左右（紙面手前から紙面奥）に延在している。つまり、多孔質材料１０、１０Ａの一端１１は、ドア本体３０の下端面３１の両側端を結ぶように延在している。
図１に示す配置においては、多孔質材料１０の一端１１は、ドア本体３０の下端面３１の厚み方向（下端面３１における前面３２側から後面３３側に向けた方向）の略中央に設けられ、多孔質材料１０の長さは、ドア枠２０とドア本体３０との隙間の長さと略同じである。
図２に示すように、ドア枠２０とドア本体３０との隙間の高さよりも長くなるように多孔質材料１０を設けてもよい。この場合、ドア枠２０とドア本体３０と多孔質材料１０との間に隙間が生じることを防止できる。
図３に示すように、多孔質材料１０の一端１１をドア本体３０の前面３２の下端部に取り付けてもよい。多孔質材料１０の他端１２は、ドア枠２０においてドア本体３０の前面３２よりも前方に位置している。なお、多孔質材料１０の一端１１をドア本体３０の後面３３の下端部に取り付けてもよい。図３の配置では、ドア本体３０の前面３２または後面３３における透過音の粒子速度が高い場合に、遮音効果をより高めることができる。
図４〜図８に示すように、隙間における透過音の進行方向に沿って、複数の多孔質材料１０が設けられていてもよい。
図４に示す配置においては、ドア枠２０とドア本体３０との隙間において、厚み方向に複数列の多孔質材料１０が設けられている。具体的には、３列の多孔質材料１０の一端１１は、ドア本体３０の下端面３１の厚み方向に並列している。３列の多孔質材料１０の他端１２は、ドア枠２０に接している。
図５に示す配置においては、多孔質材料１０としての１枚の布類を折返して２重にし、２重にした上端部を一端１１として、ドア本体３０の厚み方向に間隔を隔てて取り付け、その下端部を他端１２としてドア枠２０と接するように設けている。図５に示すように、側面視において、多孔質材料１０は略Ｕ字形状である。このように、図５に示す配置においては、隙間における透過音の進行方向に沿って、２列の多孔質材料１０が設けられている。
図６に示す配置においては、多孔質材料１０としての１枚の布類を折返して４重にし、ドア本体３０の厚み方向に間隔を隔てて３箇所に取り付け、その下端部がドア枠２０と接している。つまり、多孔質材料１０の３列の一端１１は、ドア本体３０の下端面３１に取り付けられ、多孔質材料１０の２列の他端１２は、ドア枠２０に接している。図６に示すように、側面視において、多孔質材料１０は２つの略Ｕ字形状が並列している。このように、図６に示す配置においては、隙間における透過音の進行方向に沿って、４列の多孔質材料１０が設けられている。
図７に示す配置においては、図５に示す場合に比べて、布類を折り返したときの撓みが少なく、多孔質材料１０におけるドア枠２０との接触面積が小さい。図７に示すように、側面視において、多孔質材料１０は略Ｖ字形状である。図７に示す配置の場合、多孔質材料１０に大きな勾配を持たせることができる。この場合、多孔質材料１０がドア本体３０からドア枠２０に向けてテーパ状であるので、透過音の進行方向によっては、透過音の粒子速度がより抑制される。
図８に示す配置においては、ドア本体３０の下端面３１からドア枠２０に向けて複数の多孔質材料１０のそれぞれが傾斜するように延在している。具体的には、２列の多孔質材料１０は、ドア本体３０の下端面３１から前面３２側に傾斜するように下方に延在している。
図９及び図１０に示すように、多孔質材料１０として１枚の布類を用い、１枚の布類が折り返されて、一端１１はドア本体３０に取り付けられ、他端１２はドア枠２０と接し、布類の折り返された部分（他端１２側）には、押圧部材１３が設けられている。押圧部材１３は、布類の折返し部分の内側に配置されており、例えば棒状の重しである。図９のように、布類の折返し部分が一箇所である場合には、押圧部材１３は１つ設けられており、図１０のように、布類の折返し部分が二箇所である場合には、押圧部材１３が２つ設けられている。図９及び図１０に示す配置の場合、多孔質材料１０とドア枠２０との密着性を高めることができる。また、図９及び図１０に示す建物内部の隙間透過音に対する遮音構造は、ドア本体３０を開ける際に、押圧部材１３が上方に移動する機構をさらに備えていてもよい。
図１１〜図１４に示す配置においては、建物内部の隙間透過音に対する遮音構造は、ドア本体の開閉に伴い、多孔質材料１０を移動させる移動機構をさらに備えている。なお、図１１〜図１４において、ドア本体３０を閉めたときの多孔質材料の位置を１０Ａで示し、ドア本体３０を開けたときの多孔質材料の位置を１０Ｂで示している。図１１〜図１４に示す配置では、多孔質材料として不織布等の多孔質の各種布類を用い、多孔質材料１０の一端１１は、ドア本体３０の下部に取り付けられている。ドア本体３０を閉めたときには、図１１〜図１４に示すように、多孔質材料１０Ａの他端１２は、ドア枠２０に接している。ドア本体３０を開けたときには、図１１〜図１４に示すように、多孔質材料１０Ｂの他端１２は、ドア枠２０から離れて、上方に移動する。図１１〜図１４の配置では、移動機構は、ドア本体３０に取り付けられた多孔質材料１０の一端１１を軸として、多孔質材料１０の他端１２を上下に移動させる。
具体的には、図１１の配置では、多孔質材料の一端１１は、ドア本体３０の前面３２（後面３３でもよい）の下端部に取り付けられ、多孔質材料は、ドア枠２０とドア本体３０との隙間の高さと略同じ長さを有している。ドア本体３０を閉めたときには、多孔質材料１０Ａは、ドア本体３０からドア枠２０に向けて鉛直に下方に延びている。ドア本体３０を開けたときには、移動機構により、多孔質材料１０Ｂの他端１２が円弧を描くように上方に移動する。このように多孔質材料１０を移動させる移動機構として、例えば、ドア本体３０が押されたときに係止部材が外れる機構が挙げられる。
図１２の配置では、多孔質材料としての１枚の布類を、ドア本体３０の下端面３１の厚み方向に間隔を隔てて取り付け、布類を折返して２重にしている。ドア本体３０を閉めたときには、多孔質材料１０Ａにおいて折り返された下端部である他端１２がドア枠２０と接している。ドア本体３０を開けたときには、移動機構により、多孔質材料１０Ｂの折り返された下端部が上方に移動する。
図１３の配置では、多孔質材料としての１枚の布類を、ドア本体３０の下端面３１の厚み方向に間隔を隔てて３箇所に取り付け、布類を折返して４重にしている。ドア本体３０を閉めたときには、多孔質材料１０Ａの折り返された２列の下端部（他端１２）がドア枠２０と接している。ドア本体３０を開けたときには、移動機構により、多孔質材料１０Ｂの折り返された２列の下端部のそれぞれが上方に移動する。
図１４の配置では、多孔質材料としての１枚の布類を、ドア本体３０の下端面３１の厚み方向に間隔を隔てて２箇所に取り付け、布類を折り返して２重にしている。ドア本体３０を閉めたときには、多孔質材料１０Ａの折り返された下端部（他端１２）がドア枠２０と接している。ドア本体３０を開けたときには、移動機構により、２重に折り返された下端部が、ドア本体３０の下端面３１まで上方に移動する。つまり、ドア本体３０を閉めたときの多孔質材料１０Ａの下端部（他端１２）が、ドア本体３０を開けたときの多孔質材料１０Ｂの上端部１６になる。このように、ドア本体３０を開けたときの多孔質材料１０Ｂは、ドア本体３０の下端面３１の厚み方向に間隔を隔てて３箇所に取り付けられ、２列の下端部１７はドア枠２０と接していない。このように多孔質材料１０を上方に移動させる移動機構としては、例えばワイヤ、紐などで多孔質材料１０を引き上げる機構が挙げられる。
図１５〜図２１は、多孔質材料１０として、発泡体等の多孔質のブロック体を用いている。図１５〜図１８に示す配置においては、ドア本体３０の下端面３１の厚みよりも小さい厚みの多孔質材料１０が、ドア本体３０の下端面３１からドア枠２０に渡って延在している。ブロック体の形状は、特に限定されず、図１５に示すように、略直方体であってもよく、図１６及び図１７に示すように、ドア本体３０からドア枠２０に向けて厚みが小さくなるテーパ状であってもよい。なお、図１６の多孔質材料１０は、略三角柱であり、図１７の多孔質材料１０は、略半円柱状である。また、図１８に示すように、隙間における透過音の進行方向に沿って、複数のブロック体が設けられていてもよい。
図１９に示す配置では、多孔質材料１０は、ドア本体３０からドア枠２０に向けて厚みが小さくなる第１の多孔質材料１４と、ドア枠２０からドア本体３０に向けて厚みが小さくなる第２の多孔質材料１５とを含み、第１の多孔質材料１４と第２の多孔質材料１５とが接している。第１の多孔質材料１４及び第２の多孔質材料１５は、例えば、断面視において半円状または楕円状である。図２０に示す配置では、多孔質材料１０は、ドア本体３０からドア枠２０に向けて略同じ厚みの第１の多孔質材料１４と、ドア枠２０からドア本体３０に向けて略同じ厚みの第２の多孔質材料１５とを含み、第１の多孔質材料１４と第２の多孔質材料１５とが接している。第１の多孔質材料１４及び第２の多孔質材料１５は、例えば、直方体であり、第１の多孔質材料１４の厚みと第２の多孔質材料１５の厚みとは、略同じである。図１９及び図２０の場合、隙間における透過音の進行方向に沿って、第１の多孔質材料１４及び第２の多孔質材料１５が配置されている。
図２１に示す配置においては、ドア枠２０に凹み部が設けられ、この凹み部に多孔質材料１０としてのブロック体が配置され、多孔質材料１０の上端面である一端１１は、ドア枠２０の上端面２１から突出している。
図２２は、多孔質材料１０として、ブラシ状繊維を用いている。図２２に示す配置においては、ドア本体３０の下端面３１からドア枠２０に向けて延在するように、ブラシ状繊維が設けられている。
図２３に示す配置においては、多孔質材料１０は、不織布等の多孔質の各種布類１８と、発泡体等の多孔質のブロック体１９を含んでいる。図２３に示す配置では、ドア本体３０の下端面３１にブロック体１９が取り付けられ、ブロック体１９の下端面に布類１８が取り付けられている。布類１８は、ブロック体１９の下端面とドア枠２０との隙間高さよりも長い。
図２４に示す配置においては、ドア本体３０の前面３２または後面３３のいずれか一方側（本実施の形態では前面３２側）であって、ドア枠２０上に、衝止部材２２が配置されている。建物内部の隙間透過音に対する遮音構造は、衝止部材２２におけるドア本体３０と対向する側面に形成された気密材４０と、この気密材４０の表面を覆う多孔質材料１０とを備えている。気密材４０は柔軟性が低いので、隙間を埋めることが難しいが、柔軟性を有する多孔質材料１０を用いることで、隙間を埋めやすくなる。
図１〜図２４における多孔質材料１０の配置において、建物内部の隙間透過音に対する遮音構造は、多孔質材料１０を支持するための支持部材（図示せず）をさらに備えていてもよい。
また、多孔質材料１０の一部は、他の部材で覆われていてもよいが、多孔質材料１０の表面全体は他の部材で覆われていない。つまり、多孔質材料１０の少なくとも一部は隙間において露出しており、多孔質材料１０の連続気泡により、通気性は確保されている。
ここで、本実施の形態では、ドア下部の隙間からの透過音に対して遮音する構造を例に挙げて説明したが、本発明は、ドア上部若しくは側部の隙間からの透過音に対して遮音する構造にも適用できる。また、本実施の形態では、剛体部材として、ドア枠２０と、このドア枠２０に取り付けられるドア本体３０とを例に挙げて説明したが、剛体部材は特に限定されず、例えば、間仕切り壁とその枠、収納部材の扉とその枠、壁と床、壁と天井、家具と床などであってもよい。なお、剛体部材は力を加えたときに全く変形しない部材と、多少変形するものの実質的に変形していないとみなせる部材とを含む。
以上説明したように、本実施の形態の建物内部の隙間透過音に対する遮音構造は、建物内部に配置された剛体部材間の隙間からの透過音に対して遮音する構造において、隙間に連続気泡を有する多孔質材料１０、１０Ａ、１０Ｂが設けられたことを特徴としている。
本実施の形態の建物内部の隙間透過音に対する遮音構造によれば、音の粒子速度が高くなる（急激な圧力変化が生じる）剛体部材間の隙間に連続気泡を有する多孔質材料１０、１０Ａ、１０Ｂを設けているので、多孔質材料１０、１０Ａ、１０Ｂの内部を空気が通過した際に、摩擦によって音エネルギーが熱エネルギーとして吸収される。これにより、隙間透過音の粒子速度が抑制されるので、剛体部材間の隙間透過音を低減することができる。また、多孔質材料１０、１０Ａ、１０Ｂは連続気泡を有しているので、透過音を遮音する部材を隙間に設けていても、通気性を確保することができる。したがって、本実施の形態の建物内部の隙間透過音に対する遮音構造は、隙間透過音の抑制及び通気性を両立することができる。
本実施の形態の建物内部の隙間透過音に対する遮音構造において好ましくは、多孔質材料１０、１０Ａ、１０Ｂは、連続気泡による通気性と吸音性とを有している。
これにより、隙間透過音の抑制及び通気性を両立する建物内部の隙間透過音に対する遮音構造を実現できる。
また、本実施の形態の建物内部の隙間透過音に対する遮音構造は、建物内部に配置された剛体部材間の隙間に設けられた多孔質材料１０、１０Ａ、１０Ｂを備え、多孔質材料は、１０Ｎ・ｓ／ｍ３以上の流れ抵抗を有している。
本実施の形態の建物内部の隙間透過音に対する遮音構造によれば、音の粒子速度が高くなる（急激な圧力変化が生じる）剛体部材間の隙間に１０Ｎ・ｓ／ｍ３以上の流れ抵抗を有する多孔質材料１０、１０Ａ、１０Ｂを設けているので、多孔質材料１０、１０Ａ、１０Ｂの内部を空気が通過した際に、摩擦によって音エネルギーが熱エネルギーとして吸収される。これにより、隙間透過音の粒子速度が抑制されるので、剛体部材間の隙間透過音を低減することができる。また、隙間透過音を遮音する部材が多孔質材料１０、１０Ａ、１０Ｂであるので、通気性を確保することができる。したがって、本実施の形態の建物内部の隙間透過音に対する遮音構造は、隙間透過音の抑制及び通気性を両立することができる。
ここで、遮音部材として、本実施の形態の連続気泡を有する多孔質材料及び／または１０Ｎ・ｓ／ｍ３以上の流れ抵抗を有する多孔質材料を用いた場合と、上記特許文献１などのように、ゴムや樹脂などの気密材を用いた場合とを比較して、その効果を説明する。
上記特許文献１などのように、ゴムや樹脂などの気密材で隙間を密閉することにより、透過音を遮音する場合、遮音性を高めようとすると、通気性が低下してしまう。一方、本実施の形態の連続気泡を有する多孔質材料及び／または１０Ｎ・ｓ／ｍ３以上の流れ抵抗を有する多孔質材料は、密閉性の観点からではなく、隙間透過音の粒子速度を抑制する観点から設けられるので、通気性を確保しつつ、隙間透過音を低減できる。つまり、本実施の形態の建物内部の隙間透過音に対する遮音構造は、通気性と遮音性とを両立できる。
また、気密材を用いる場合において、通気性を向上するためには、ドアに通気機構を設ける必要がある。一方、本実施の形態では、多孔質材料により通気性を確保できるので、ドアなどの剛体部材に通気機構を設ける必要がない。このため、音漏れの経路となる通気機構を省略できるので、遮音性を高めることができる。また、通気機構を別途設ける必要がないので、コストを低減できる。
また、気密材を用いる場合には、ドアを開ける際に気密状態を解除して気密材を収納する機構が必要である。一方、本実施の形態では、音漏れとなる気密材を収納する機構を省略できるので、遮音性を高めることができる。また、収納する機構を別途設ける必要がないので、コストを低減できる。
このように、上記特許文献１などで用いる気密材を用いた遮音構造は、通気機構、気密材を収納する機構などを有するため、複雑な構造である。一方、本実施の形態では、簡単な構造で遮音性と通気性とを確保できる。このため、気密材が破損した場合に比べて、多孔質材料１０、１０Ａ、１０Ｂが破損した際に、容易に取り換えることができる。
また、気密材は、特定の周波数帯の音以外は遮音できない。一方、本実施の形態では、隙間透過音の粒子速度を抑制することで、隙間透過音を低減しているので、隙間透過音の周波数による効果の差が小さい。
さらに、気密材は柔軟性に乏しいため、隙間全体を埋めにくい。一方、本実施の形態の多孔質材料は、不織布等の布類など柔軟性を有する材料を選択することで、ゴムや樹脂等の気密材に比べて、隙間全体を埋めやすい。このため、遮音性能を向上することができる。したがって、本実施の形態の建物内部の隙間透過音に対する遮音構造は、気密材を用いることが難しいスライドドアなどであっても、支障なく開閉でき、高い遮音効果を有する。
また、気密材を構成するゴムや樹脂に比べて、本実施の形態の多孔質材料は安価な材料である。この点からも、本実施の形態は、コストを低減することができる。
本実施の形態の建物内部の隙間透過音に対する遮音構造において好ましくは、多孔質材料１０、１０Ａ、１０Ｂは、ガラス繊維、岩綿、石綿、不織布及び発泡材料からなる群より選ばれた少なくとも一種の材料よりなる。
これらの材料は通気性と吸音性を有し、かつ剛体部材間の隙間を埋めるように配置しやすいので、隙間透過音の抑制及び通気性を両立する建物内部の隙間透過音に対する遮音構造を容易に実現できる。
本実施の形態の建物内部の隙間透過音に対する遮音構造において好ましくは、多孔質材料１０、１０Ａ、１０Ｂは不織布であって、隙間における透過音の進行方向に沿って、単数または複数の不織布が設けられている。
不織布は薄いので、隙間における透過音の進行方向に沿って単数または複数枚の不織布を設置することができる。単数の不織布を設置することは、容易に実現できる。また、複数の不織布を設置する場合には、隙間透過音をより抑制することができる。
本実施の形態の建物内部の隙間透過音に対する遮音構造において好ましくは、隙間は、ドア枠２０と、このドア枠２０に取り付けられるドア本体３０との間である。
ドア枠２０とドア本体３０との隙間に対しては、遮音性と通気性とが求められているので、本実施の形態の建物内部の隙間透過音に対する遮音構造は、ドアに好適に用いられる。
本実施の形態の建物内部の隙間透過音に対する遮音構造において好ましくは、多孔質材料１０、１０Ａ、１０Ｂの一端１１は、ドア本体３０の下部に取り付けられ、多孔質材料１０、１０Ａ、１０Ｂの他端１２は、ドア本体３０を閉めたときに、ドア枠２０に接している。
これにより、ドア枠２０とドア本体３０との隙間全体を多孔質材料が覆うので、隙間透過音の抑制及び通気性を両立するドアの隙間透過音に対する遮音構造を実現できる。
本実施例では、鏡像を考慮した境界要素法による数値解析を用いて、剛体部材間の隙間に多孔質材料を設けることによる効果について調べた。
＜数値解析の対象モデル＞
本実施例において、剛体部材間の隙間として、床の上端面とドア本体の下端面との隙間を模した数値解析の対象モデルを図２５に示す。入射領域及び透過領域は、１／４無限領域である。図２５において、ドア本体は、ｚ軸（紙面手前から奥行方向）に無限大であり、隙間はｚ軸方向に１ｍの幅を有する。
本実施例において、剛体部材間の隙間として、床の上端面とドア本体の下端面との隙間を模した数値解析の対象モデルを図２５に示す。入射領域及び透過領域は、１／４無限領域である。図２５において、ドア本体は、ｚ軸（紙面手前から奥行方向）に無限大であり、隙間はｚ軸方向に１ｍの幅を有する。
（実施例１）
実施例１では、剛体部材間の隙間に、多孔質材料を設けた場合と、多孔質材料を設けなかった場合との粒子速度を調べた。
実施例１では、剛体部材間の隙間に、多孔質材料を設けた場合と、多孔質材料を設けなかった場合との粒子速度を調べた。
剛体部材間の隙間は、０．０１ｍの高さであった。多孔質材料は、２００Ｎ・ｓ／ｍ３の流れ抵抗と、１ｋｇ／ｍ２の面密度を有するとともに、連続気泡を有する不織布とした。入射音は平面波とし、波の伝搬方向はｚ軸と垂直に交わり、ｘｙ方向に限定している。周波数は１ｋＨｚとし、入射角θは４５°として計算した。
鏡像を考慮した境界要素法による数値解析により、図２５に示す０．０４ｍ四方の領域について、多孔質材料を隙間に設けた場合と、多孔質材料を隙間に設けなかった場合との水平（ｘ軸）方向の粒子速度を求めた。その結果を図２６及び図２７に示す。図２６は、隙間に多孔質材料が設けられなかった場合の結果を示し、図２７は隙間に多孔質材料が設けられた場合の結果を示す。図２６及び図２７の左のグラフにおいて、横軸は、図２５におけるｘ軸の位置を示し、縦軸は、図２５におけるｙ軸の位置を示す。図２６及び図２７の右のグラフは、粒子速度（単位：ｍ／ｓ）を示し、色が薄くなるほど、粒子速度が大きいことを示す。
図２６に示すように、隙間に多孔質材料が設けられない場合には、隙間では粒子速度が非常に大きくなっているが、図２７に示すように、隙間に多孔質材料を設けた場合には、隙間の粒子速度が抑制されていることが分かる。図２６に示す隙間に多孔質材料が無い場合に、隙間で粒子速度が非常に大きくなるのは、隙間両側で大きな音圧差が生じ、音圧が急激に変化することによる。
以上より、本実施例によれば、隙間に多孔質材料を設けることにより、剛体部材間の隙間の透過音の粒子速度を抑制できることを確認した。
（実施例２）
実施例２では、剛体部材間の隙間に、多孔質材料を設けた場合と、多孔質材料を設けなかった場合との音圧を調べた。
実施例２では、剛体部材間の隙間に、多孔質材料を設けた場合と、多孔質材料を設けなかった場合との音圧を調べた。
実施例１と同様の条件で、鏡像を考慮した境界要素法による数値解析により、図２５に示す０．０４ｍ四方の領域について、多孔質材料を隙間に設けた場合と、多孔質材料を隙間に設けなかった場合との隙間近傍の音圧を求めた。その結果を図２８及び図２９に示す。図２８は、隙間に多孔質材料が設けられなかった場合の結果を示し、図２９は隙間に多孔質材料が設けられた場合の結果を示す。図２８及び図２９の左のグラフにおいて、横軸は、図２５におけるｘ軸の位置を示し、縦軸は、図２５におけるｙ軸の位置を示す。図２８及び図２９の右のグラフは、音圧（単位：Ｐａ）を示し、色が薄くなるほど、音圧が大きいことを示す。
図２８に示すように、隙間に多孔質材料が設けられない場合には、隙間では、音圧が急激に変化していることが分かる。一方、図２９に示すように、隙間に多孔質材料を設置した場合には、音圧変化が緩やかになっており、透過領域においても透過音を低減できることが確認できた。
以上より、本実施例によれば、隙間に多孔質材料を設けることにより、音圧分布から、剛体部材間の隙間の透過音を低減できることを確認した。
（実施例３）
実施例３では、剛体部材間の隙間に、多孔質材料を設けた場合と、多孔質材料を設けなかった場合との音響インテンシティを調べた。
実施例３では、剛体部材間の隙間に、多孔質材料を設けた場合と、多孔質材料を設けなかった場合との音響インテンシティを調べた。
実施例１と同様の条件で、鏡像を考慮した境界要素法による数値解析により、図２５に示す０．０４ｍ四方の領域について、多孔質材料を隙間に設けた場合と、多孔質材料を隙間に設けなかった場合との音響インテンシティの分布の計算を行った。その結果を図３０及び図３１に示す。図３０は、隙間に多孔質材料が設けられなかった場合の結果を示し、図３１は隙間に多孔質材料が設けられた場合の結果を示す。
図３０に示すように、隙間に多孔質材料が設けられなかった場合には、隙間で音響インテンシティが大きくなり、結果として透過音も大きくなっていることが分かる。図３１に示すように、隙間に多孔質材料を設けた場合には、隙間の透過側の音響インテンシティが小さくなり、結果として、透過音が小さくなっていることが分かる。
以上より、本実施例によれば、隙間に多孔質材料を設けることにより、音響インテンシティ分布から、剛体部材間の隙間を透過するエネルギーを低減できることを確認した。
（実施例４）
実施例４では、４条件の高さの隙間について、多孔質材料を設けることによる音響透過損失を調べた。
実施例４では、４条件の高さの隙間について、多孔質材料を設けることによる音響透過損失を調べた。
具体的には、１／４無限領域において方位角及び仰角を１０°毎に計算し、それを統計的に平均することで乱入条件とした。隙間の遮音性能として、隙間に入射する音のｘ軸方向のインテンシティと、隙間の透過側のｘ軸方向のインテンシティとの比により音響透過損失を求めた。隙間の幅を１ｍとし、隙間の高さを０．００１ｍ、０．００３ｍ、０．００５ｍ及び０．０１ｍの４条件とし、鏡像を考慮した境界要素法による数値解析により、５０〜４ｋＨｚまで５Ｈｚごとに、多孔質材料がないときに対して多孔質材料を設けたときの透過損失を相対的に比較した結果を図３２に示す。図３２において、横軸は周波数を示し、縦軸は透過損失の相対比較を示す。図３２は、多孔質材料が設けられていない場合と比較して、多孔質材料が設けられた場合に遮音性能がどの程度向上するかを示している。
図３２に示すように、隙間が狭いほど、隙間に多孔質材料を設置することによる遮音効果が向上することが分かる。また、多孔質材料を隙間に設けることにより、低周波数域では２０〜４０ｄＢ程度、高周波数域では１０〜２０ｄＢ程度の改善が見られ、特に低周波数域で多孔質材料を設置することによる効果が高いことが分かる。
（実施例５）
実施例５では、剛体部材間の隙間に設ける多孔質材料の流れ抵抗による音響透過損失を調べた。
実施例５では、剛体部材間の隙間に設ける多孔質材料の流れ抵抗による音響透過損失を調べた。
具体的には、実施例４と同様に、隙間部に入射する音のｘ軸方向のインテンシティと、隙間の透過側のｘ軸方向のインテンシティとの比により音響透過損失を求めた。隙間の幅を１ｍとし、隙間の高さを０．００１ｍ及び０．０１ｍとし、５０〜４ｋＨｚまで５Ｈｚごとに、多孔質材料がないときに対して、種々の流れ抵抗及び面密度を有する多孔質材料を用いたときの透過損失を相対的に比較した。隙間の高さが０．００１ｍのときの結果を図３３に示し、隙間の高さが０．０１ｍのときの結果を図３４に示す。図３３及び図３４において、横軸は周波数を示し、縦軸は透過損失の相対比較を示す。図３３及び図３４は、多孔質材料がない場合と比較して、所定の流れ抵抗及び面密度を有する多孔質材料を設けた場合に遮音性能がどの程度向上するかを示している。
図３３及び図３４に示すように、隙間の高さによらず、１０Ｎ・ｓ／ｍ３以上の流れ抵抗を有する多孔質材料を隙間に配置することにより、遮音効果が向上することが分かる。また、図３３に示すように、隙間が小さい場合には、３０Ｎ・ｓ／ｍ３以上の流れ抵抗を有する多孔質材料を隙間に配置することにより、５００Ｈｚの周波数において約５ｄＢ改善されていることからも、遮音効果をより向上できることが分かる。
また、図３３及び図３４に示すように、隙間の高さによらず、０．１ｋｇ／ｍ２以上の面密度を有する多孔質材料を隙間に配置することにより、遮音効果が向上することも分かる。
以上より、本実施例によれば、１０Ｎ・ｓ／ｍ３以上の流れ抵抗を有する多孔質材料を剛体部材間の隙間に設けることにより、遮音効果が向上することを確認した。
今回開示された実施の形態及び実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した実施の形態及び実施例ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
１０，１０Ａ，１０Ｂ 多孔質材料、１１ 一端、１２ 他端、１３ 押圧部材、１４ 第１の多孔質材料、１５ 第２の多孔質材料、１６ 上端部、１７ 下端部、１８ 布類、１９ ブロック体、２０ ドア枠、２１ 上端面、２２ 衝止部材、３０ ドア本体、３１ 下端面、３２ 前面、３３ 後面、４０ 気密材。
Claims (6)
- 建物内部に配置された、ドア枠と前記ドア枠に取り付けられるドア本体との間の通気用の隙間からの透過音に対して遮音する構造において、
前記隙間に空気の流路となる連続気泡を有する多孔質材料が設けられ、
前記ドア本体を閉めたときに、前記ドア本体の下部と前記ドア枠との間の前記隙間は、前記多孔質材料で埋められていることを特徴とする、建物内部の隙間透過音に対する遮音構造。 - 前記多孔質材料は、前記連続気泡による通気性と吸音性とを有する、請求項１に記載の建物内部の隙間透過音に対する遮音構造。
- 前記多孔質材料は、１０Ｎ・ｓ／ｍ３以上の流れ抵抗を有する、請求項１又は２に記載の建物内部の隙間透過音に対する遮音構造。
- 前記多孔質材料は、ガラス繊維、岩綿、石綿、不織布及び発泡材料からなる群より選ばれた少なくとも一種の材料よりなる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の建物内部の隙間透過音に対する遮音構造。
- 前記多孔質材料は不織布であって、
前記隙間における透過音の進行方向に沿って、単数または複数の不織布が設けられている、請求項４に記載の建物内部の隙間透過音に対する遮音構造。 - 前記多孔質材料の一端は、前記ドア本体の下部に取り付けられ、
前記多孔質材料の他端は、前記ドア枠に接する、請求項５に記載の建物内部の隙間透過音に対する遮音構造。
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