JPH09217561A - 換気遮音ドア - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 共振現象に起因する特定周波数域における遮
音性能の欠損が少く、かつ充分な換気性能を備えた換気
遮音ドアを提供すること。 【解決手段】 ドアの最外部に配置され夫々ドアの内外
気に連通するガラリ窓を備えた内外の表面材層と、ドア
の厚み方向の中心に配置され面内に少なくとも１個の通
気連絡孔を備えた遮音材層と、前記内外の構造材層と前
記遮音材層との間に配置され夫々両面を前記両層に密着
して接合され面内に前記ガラリ窓と前記通気連絡孔とを
連通する音響迷路を備えた支持層と、前記音響迷路に埋
めこまれた吸音材とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、室内外の音の伝播
を遮断すると共に換気機能をも有する換気遮音ドアに関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来から室内外を音響的に遮断したいと
いう要求があり、この要求に対しては部屋の壁、床、窓
等を気密構造にすると共に、出入口にも防音ドアを用い
るのが一般的な解決法である。しかし、防音の目的で部
屋を気密にする場合には室内の換気を考慮する必要が生
じ、そのため、防音性と換気性を併せ持つ各種防音ドア
の構造が提案されている（例えば実開昭６１−３９７８
５、同６１−４３３０２、実開平５−５４７９２）。

【０００３】これら従来の換気性防音ドアは、いずれも
ドアの内外面を遮音性を有する材料で構成すると共にド
アの内外面に空気孔を設け、ドアの中空部分を空気通路
にして内外の空気孔を連通させている。すなわち、いず
れも中空パネル構造（いわゆるフラッシュドア構造）を
採用する点で共通している。

【０００４】防音ドアに中空パネル構造を採用する場合
の問題点は、中空部分に生じる音響的共振を避けること
が難しいため、ドアの内外面を遮音性材料で構成した効
果が部分的に減殺されることがあるという点である。こ
の共振現象は空気通路に面する壁の吸音性を高める等の
措置によりある程度軽減されうるが、特定の周波数域
（特に低音域）でドアの遮音性能が低下するという現象
（遮音欠損）がよく見られる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は中空パネル構
造の防音ドアに見られる上記問題点に鑑みてなされたも
のであり、共振現象に起因する特定周波数域における遮
音性能の欠損が改良され、かつ充分な換気性能を備えた
換気遮音ドアを提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かくして本発明によれ
ば、 （１）ドアの最外部に配置され、夫々ドアの内外気に連
通するガラリ窓を備えた内外の表面材層と、ドアの厚み
方向の中心に配置され、面内に少なくとも１個の通気連
絡孔を備えた遮音材層と、前記内外の構造材層と前記遮
音材層との間に配置され、夫々両面を前記両層に密着し
て接合され、面内に前記ガラリ窓と前記通気連絡孔とを
連通する音響迷路を備えた支持層と、前記音響迷路に埋
め込まれた吸音材とを有する換気遮音ドア、が提供され
る。

【０００７】本発明の換気遮音ドアは基本的に５層から
なり、中心にドアの遮音機能上中心的役割を担う高比
重、高制振性の遮音材層が配置され、その内外に夫々支
持層と表面材層とが連なり、各層は相互に密着して接合
され一体構造をなしている。支持層はその中に換気用空
気通路として、吸音材を嵌装した音響迷路を担持すると
共に、その両面を隣接する遮音材層及び表面材層に密着
して接合され、各層を一体的構造物として結合、支持す
る。表面材層と支持層との間に夫々表面材層と同形状の
構造材層を挟層してドアに機械的強度を付与してもよ
い。また、遮音材層の面内には換気のための通気連絡孔
が設けられている。

【０００８】ドア表面から入射し内部へ伝播する音響エ
ネルギは遮音材層で遮音される。この場合、通気連絡孔
から若干の音響エネルギが漏出することになるが、ドア
面積に対する通気連絡孔の面積は小さいことから、漏出
する音響エネルギは積層されている支持層に設けられた
吸音材で吸収されて許容範囲内に抑えられる。また、上
記各層は互いに密着して一体構造をなし、フラッシュ構
造を形成していないことにより有害な共振現象が抑制さ
れ、中空パネル構造の防音ドアに見られるような特定周
波数域における遮音性能の欠損が改良される。

【０００９】換気機能は、一方の表面材層に設けたガラ
リ窓から、隣接する支持層中の音響迷路をたどり、中心
の遮音材層を貫通する通気連絡孔を経、他方の支持層中
の音響迷路をたどり、隣接する表面材層に設けたガラリ
窓に至る空気通路により実現される。すなわち、空気通
路は遮音材層を挟んでその両側に分割配置される。換気
のためガラリ窓から流入する空気は音響エネルギを含む
が、この音響エネルギは、前記した如く、音響迷路の複
雑に折れ曲がった経路を進行する過程で多数回の反射と
該迷路内に設けられた吸音材による吸収を繰り返すうち
に、許容範囲内の値にまで減衰する。

【００１０】本発明の換気遮音ドアでは、空気通路が遮
音材層を挟んでその両側に分割配置されるため、内外の
各支持層面積に占める空気通路分の面積比は限定された
ものになる。残余の面積は各支持層に隣接する遮音材層
及び表面材層との接合に充てられるから、支持層はその
両側の各層に対して実質的な一体構造としての遮音効果
を及ぼすことができる。

【００１１】本発明の換気遮音ドアにおける設計の自由
度は極めて大きい。すなわち、遮音材層に設ける通気連
絡孔の面積は遮音性能の観点からは小さいほど良く、換
気性能の観点からはある程度の大きさが望ましい。また
両性能とも、空気通路としての音響迷路の形状及び経路
長によっても変化し、これに関連してガラリ窓と通気連
絡孔の相対的位置関係をどのようにするか、また、通気
連絡孔はある程度の面積で１個が良いか小面積で複数個
が良いか等の因子もある。勿論、遮音材層の材質、厚
さ、及び吸音材の材質の選択は重要である。従って、実
験及びコンピュータシミュレーションでこれらの因子の
最適な組合せを求めることにより、使用目的、環境に応
じて最適な換気遮音ドアを提供することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の好適な実施形態として以
下のものを挙げることができる。 （２）前記遮音材層が高比重粒子を配合した軟質塩化ビ
ニル（ＰＶＣ）シートからなる上記（１）記載の換気遮
音ドア、及び、 （３）前記遮音材層が高比重粒子を配合したブチルゴム
シートからなる上記（１）記載の換気遮音ドア、であ
る。

【００１３】遮音材層は入射する音響エネルギによって
惹起される内部振動を質量の効果で制限し、さらに内部
振動を熱に変換して消失させる。そのため、高比重で高
制振性の材料が有利である。材料の比重を高めるにはベ
ース材料に高比重粒子を５０〜３００重量％配合混練す
ることが行われており、高比重粒子としては鉄粉や硫酸
バリウム等の無機充填材が多く用いられる。ベース材料
としては軟質ポリ塩化ビニルや合成ゴムが一般的である
が、特にブチルゴムは制振性に優れている。

【００１４】なお、材料の比重は２以上が好ましく、加
工上の都合等から実用的には５以下の範囲で用いられ
る。また当該材料の制振制としては損失係数が０．０３
以上であることが好ましい。

【００１５】本発明の換気遮音ドアを構成する他の層に
関しては、支持層として例えば硬質発泡ポリスチレンや
合板を、表面材層として例えば木質合板に化粧板や化粧
紙等の表装材を積層したものを挙げることができる。

【００１６】本発明の他の好適な実施形態として以下の
ものを挙げることができる。 （４）前記音響迷路が、前記支持層をくり抜いて形成し
た縦横に連なる溝中に、前記支持層よりも薄い吸音材の
シートを埋め込んでなる上記（１）記載の換気遮音ド
ア、 （５）前記通気連絡孔が、前記遮音材層の面内において
縦方向及び横方向に非対称の位置に設けられた上記
（１）記載の換気遮音ドア、及び、 （６）前記音響迷路が、前記遮音材層の表裏において異
なる位置に配置された上記（１）記載の換気遮音ドア、
である。

【００１７】上記実施形態（４）における音響迷路は、
支持層中の縦横（横縦を含む）に連なる溝に支持層より
薄い吸音材シートを埋め込んだものである。縦横に連な
る溝は斜めあるいは曲線をなす溝よりも製作が容易であ
る。溝が縦横に連なることにより溝中の音波の直進が妨
げられ、埋め込んだ吸音材シートにより音響エネルギが
吸収される。吸音材としては、例えば発泡ゴムシート、
発泡ポリウレタン、発泡プラスチックシート等を用いる
ことができる。吸音材シートが溝を塞いでしまわないよ
うに、その厚さを支持層の厚さより薄く（例えば半分以
下に）する。

【００１８】実施形態（５）及び（６）は通気連絡孔と
音響迷路の配置に関する。ドア各部の共振を抑えるに
は、溝や孔で区画された部材各部分の形状が異なり、夫
々の固有振動数が一致しないことが望ましい。そのため
には、これら各部分の形状が上下左右に非対称であるこ
とが望ましい。特に、遮音材層の面内における通気連絡
孔の位置は各部分の形状に大きく影響するから、通気連
絡孔が非対称の位置にあること、すなわちドアの縦横の
中心線上にないことが望ましい。また、各層のあらゆる
部分が少なくとも片面で他の層に接合し支持されている
必要があるから、音響迷路としての溝が遮音材層の表裏
で重ならないことが望ましい。

【００１９】

【実施例】以下に、添付図面を参照しつつ、本発明の一
実施例について詳細に説明する。

【００２０】図１は、本実施例に係る換気遮音ドアの各
層の構成を示す斜視図である。図１において、参照符号
１は遮音材層、１１は遮音材層１に設けた通気連絡孔、
２は支持層、２１は支持層２に設けた音響迷路、２２は
音響迷路２１中に配置される吸音材シート、３は内外の
表面材層、３１は表面材層３に設けた内外の換気用ガラ
リ窓を夫々示している。なお、ドアには上下左右の枠木
やドアノブ、施錠のための器具類等が付属するが、図示
を省略する。

【００２１】本実施例の換気遮音ドアは基本的に５層か
らなり、中心にドアの遮音機能上中心的役割を担う高比
重、高制振性の遮音材層１が配置される。遮音材層１は
高比重粒子として例えば７０重量％の鉄粉を配合した厚
さ約１ｍｍの軟質ポリ塩化ビニルシートからなる。面内
には縦横寸法が夫々９０ｍｍの１個の換気用通気連絡孔
１１が遮音材層１を貫通して設けられ、遮音材層１の内
外には夫々支持層２と表面材層３とが積層される。通気
連絡孔１１は遮音材層１の面内で上下左右に非対称の位
置に設けられている。なお、本実施例におけるドアの寸
法は縦が２ｍ、横幅が８０ｃｍである。

【００２２】支持層２は厚さ１６ｍｍの硬質発泡ポリス
チレンのシートからなり、その中に換気用空気通路とし
ての音響迷路２１を担持すると共に、その両面を隣接す
る遮音材層１及び表面材層３に密着して接合され、各層
を一体的構造物として結合支持する。

【００２３】音響迷路２１は支持層２をくり抜いて形成
した縦横に連なる幅９０ｍｍの溝の中に、厚さ８ｍｍの
発泡ポリウレタンからなる吸音材のシート２２を埋め込
んだものであり、遮音材層１の両面において、内外の換
気用ガラリ窓３１と通気連絡孔１１とを連通させる。図
１には、換気用ガラリ窓３１を覆う横溝と、該横溝と通
気連絡孔１１とをつなぐ縦溝からなるＴ字状の音響迷路
２１を示す。音響迷路２１の各部の寸法はなるべく一致
しないように配慮されている。なお、本実施例における
音響迷路はＴ字形に形成されているが、Ｌ字状、Ｓ字
状、あるいはこれらの組み合わせ等、任意の形状をとる
ことができる。

【００２４】表面材層３は、木質合板の表面に化粧板を
積層した合計厚さ３．５ｍｍの板である。一方の表面材
層３の上部には９０ｍｍｘ７００ｍｍの換気用ガラリ窓
３１が設けられ、他方の表面材層３には、同形のガラリ
窓３１が下方に設けられている。本ドアに機械的強度を
付与するために、表面材層と支持層との間に表面材層と
同形状の合板等からなる構造材層を挟層してもよく、本
ドアの外周囲を枠体で囲ってパネル状のドアを形成して
もよい。

【００２５】以上のように構成されるドアの表面から入
射し内部へ伝播する音響エネルギは遮音材層１で遮音さ
れる。この場合、通気連絡孔１１から若干の音響エネル
ギが漏出することになるが、ドアの全面積に対する通気
連絡孔１１の面積は小さいことから、漏出する音響エネ
ルギは支持層中の音響迷路に埋め込まれた吸音材に吸収
され許容範囲内に抑えられる。また、上記各層１、２、
３は互いに密着して一体構造をなすから、有害な共振現
象が抑制され、中空パネル構造の防音ドアに見られるよ
うな特定周波数域における遮音性能の欠損が改良され
る。

【００２６】換気機能は、一方の表面材層３に設けたガ
ラリ窓３１から、隣接する支持層２中の音響迷路２１を
たどり、中心の遮音材層１を貫通する通気連絡孔１１を
経、他方の支持層２中の音響迷路２１をたどり、隣接す
る表面材層３に設けたガラリ窓３１に至る空気通路によ
り実現される。すなわち、空気通路は遮音材層１を挟ん
でその両側に分割配置される。換気のためガラリ窓３１
から流入する空気は音響エネルギを含むが、この音響エ
ネルギは、前記した如く、音響迷路２１の中を進行する
過程で多数回の反射と吸音材シート２２による吸収によ
り許容範囲内の値にまで減衰する。

【００２７】本実施例に係る換気遮音ドアでは、上述の
ように、空気通路が遮音材層１を挟んでその両側に分割
配置されるため、内外の各支持層２の面積に占める空気
通路分の面積比は限定されたものになる。残余の面積は
各支持層２に隣接する遮音材層１及び表面材層３との接
合に充てられるから、支持層２はその両側の各層１、３
に対して実質的な一体構造としての遮音効果を及ぼすこ
とができる。また、通気連絡孔１１や音響迷路２１で区
画された部材各部分の形状が異なり、夫々の固有振動数
が一致しないように構成されているので、ドアの各部分
の有害な共振現象が最小限に抑えられ、その結果優れた
遮音性能が実現される。

【００２８】

【発明の効果】かくして本発明によれば、ドアの各部分
の有害な共振現象を最小限に抑えた結果、特定周波数域
における遮音性能の欠損が改良され、かつ充分な換気性
能を備えた換気遮音ドアが提供される。

【００２９】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る換気遮音ドアの各層の
構成を示す斜視図である。

【符号の説明】

１…遮音材層 １１…通気連絡孔 ２…支持層 ２１…音響迷路 ２２…吸音
材シート ３…表面材層 ３１…ガラリ窓

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ１０Ｋ 11/16 Ｇ１０Ｋ 11/16 Ｄ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ドアの最外部に配置され、夫々ドアの内外
   気に連通するガラリ窓を備えた内外の表面材層と、 ドアの厚み方向の中心に配置され、面内に少なくとも１
   個の通気連絡孔を備えた遮音材層と、 前記内外の表面材層と前記遮音材層との間に配置され、
   夫々両面を前記両層に密着して接合され、面内に前記ガ
   ラリ窓と前記通気連絡孔とを連通する音響迷路を備える
   支持層と、 前記音響迷路に埋め込まれた吸音材と、を有する換気遮
   音ドア。