(57)【要約】 【課題】遮音性能をリーズナブルなコストで実現する。【解決手段】本発明に係る遮音扉１は、外周部２とその中央開口３に嵌め込まれた中央部４とからなり、外周部２は、矩形状の外周フレーム５とその内側に位置する矩形状の内周フレーム７とを無端梯子状になるようにつなぎ材８で連結し、それらの正面及び背面に面板６，６をそれぞれ接合してある。中央部４は、矩形状の外周フレーム９の内側をつなぎ材１３で梯子状に連結するとともに、それらの正面及び背面に面板６，６をそれぞれ接合して構成してある。外周フレーム５を構成する軸部材、内周フレーム７を構成する軸部材及び面板６，６で囲まれた扉内中空空間にはブロック材１０を充填してある。同様に、外周フレーム９を構成する軸部材及び面板６，６で囲まれた扉内中空空間にはブロック材１０を充填してある。ブロック材１０は、パーティクルボードで構成してある。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形状骨組の正面及び背面に面板をそれぞれ接合するとともに、該各面板及び前記矩形状骨組を構成する軸部材で囲まれた扉内中空空間に木質系材料で形成されたブロック材を充填したことを特徴とする遮音扉。
【請求項２】
前記各面板のうち、一方の面板の背面側にシート状の吸音材を配置した請求項１記載の遮音扉。
【請求項３】
前記各面板のうち、一方の面板の背面側に前記ブロック材を並べて第１の遮音層とするとともに、他方の面板の背面側に前記ブロック材を並べて第２の遮音層とし、前記第１の遮音層と前記第２の遮音層の間にシート状の吸音材を挟み込んだ請求項１記載の遮音扉。
【請求項４】
前記ブロック材をパーティクルボードで形成した請求項１乃至請求項３のいずれか一記載の遮音扉。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一記載の遮音扉を扉開口に建て込み、該遮音扉の下縁と床面との隙間をアンダーカットとして残すとともに、下縁を除く前記遮音扉の周縁と前記扉開口との隙間を気密に構成したことを特徴とする遮音換気構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、住宅の居室やトイレといった換気性能及び遮音性能の両方が要求される場所に用いられる遮音扉及びそれを用いた遮音換気構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
住宅の居室やトイレには、健康上あるいは衛生上の理由から所定の換気性能が要求されるが、その一方で、周囲への音漏れやプライバシーの確保にも配慮する必要があり、従来、換気性と遮音性という相反する機能を満たすべく、数多くの提案がなされてきた。
【０００３】
これらのうち、住宅以外の用途で知られているものとしては例えば、一方の面に設けられた開口と他方の面あるいは枠体周面に設けられた開口とを迷路状あるいは曲折状の中空換気通路で連通させるとともに、該中空換気通路の内面に吸音材を配置した換気遮音装置（特許文献１，２）がある。
【０００４】
また、住宅用途としては例えば、一方の面に設けられた開口と他方の面あるいは枠体周面に設けられた開口とを中空換気通路で連通させるとともに、該中空換気通路の内面に吸音材を配置したものや（特許文献３，５）、中空換気通路内を桟材で仕切ったもの（特許文献４）が知られている。
【０００５】
また、ドア底面の下方の隙間を利用してドア内外間の通気性を高めたものが知られている（特許文献５〜特許文献７）。
【０００６】
このような状況下、本出願人は、矩形状枠体の構面内に該矩形状枠体の短手方向と平行な横材が複数配置された矩形状フレームと、該矩形状フレームの正面及び背面にそれぞれ気密に接合された一対の面板とからなり、前記矩形状枠体及び前記面板で囲まれた扉内空間が前記各横材によって複数の分割空間に区画されてなる遮音扉であって、前記複数の分割空間のうち、前記各横材を介して隣接する分割空間が互いに連通するように該各横材に所定の貫通孔をそれぞれ形成するとともに、前記矩形状枠体のうち、建込み姿勢にて上部に位置する上枠材に上部貫通孔を形成して前記分割空間のうち、最上段の分割空間を外部に連通させ、前記矩形状枠体のうち、建込み姿勢にて下部に位置する下枠材に下部貫通孔を形成して前記分割空間のうち、最下段の分割空間を外部に連通させ、前記各分割空間に前記面板と非平行にかつ建込み状態にて鉛直になるように所定の仕切板を配置して前記各分割空間の空気層の厚みを前記矩形状枠体の短手方向に沿って変化させた遮音扉を開発した（特許文献１２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実開昭６２−７３０９２
【特許文献２】特開平５−３０２３６９
【特許文献３】特開平９−２３５９６０
【特許文献４】特開２００１−２２７２５７
【特許文献５】特開２０００−４５６５１
【特許文献６】特開２００１−１３２３５３
【特許文献７】特開２００１−１３２３５４
【特許文献８】特開２００５−２０７１０７
【特許文献９】特開２００６−５７３８５
【特許文献１０】特開２００６−５７３８６
【特許文献１１】特開２００１−０１２１５８
【特許文献１２】特開２００５−１０５５７９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
かかる本出願人による発明によれば、JIS A 1417:2000に定められた測定方法で音圧レベル差を測定した結果、扉の防音性能の指標である遮音等級としてＤ−２５をクリアするとともに、トイレの換気に必要となる２０m3/h程度の換気性能を確保できることもわかった。
【０００９】
しかしながら、もっとシンプルな構造で遮音性能を確保することができないか、別途開発の余地があった。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、遮音性能をリーズナブルなコストで実現することが可能な遮音扉及びそれを用いた遮音換気構造を提供することを目的とする。
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明に係る遮音扉は請求項１に記載したように、矩形状骨組の正面及び背面に面板をそれぞれ接合するとともに、該各面板及び前記矩形状骨組を構成する軸部材で囲まれた扉内中空空間に木質系材料で形成されたブロック材を充填したものである。
【００１２】
また、本発明に係る遮音扉は、前記各面板のうち、一方の面板の背面側にシート状の吸音材を配置したものである。
【００１３】
また、本発明に係る遮音扉は、前記各面板のうち、一方の面板の背面側に前記ブロック材を並べて第１の遮音層とするとともに、他方の面板の背面側に前記ブロック材を並べて第２の遮音層とし、前記第１の遮音層と前記第２の遮音層の間にシート状の吸音材を挟み込んだものである。
【００１４】
また、本発明に係る遮音扉は、前記ブロック材をパーティクルボードで形成したものである。
【００１５】
また、本発明に係る遮音換気構造は、請求項１乃至請求項４のいずれか一記載の遮音扉を扉開口に建て込み、該遮音扉の下縁と床面との隙間をアンダーカットとして残すとともに、下縁を除く前記遮音扉の周縁と前記扉開口との隙間を気密に構成したものである。
【００１６】
従来、換気性能を満たすべく、空気の流路を扉内に残しておくのが一般的であったところ、その流路が音の通り道となって遮音性能が低下するという両立困難な問題を生じていた。
【００１７】
本出願人は、この点を踏まえつつ、建物内において換気経路となる開口部での遮音性についてあらためて検討した結果、換気については、扉のアンダーカット（床との間に拡がる１ｃｍほどのクリアランス）を利用した換気が必要かつ十分であって、扉自体は遮音のみを考えればよいという点に着眼し、研究開発を行った。そして、従来であれば換気のために必須であった扉内の空気流路にブロック材を充填するようにすれば、このブロック材が遮音性能向上に大きく寄与するというあらたな知見を得たものである。
【００１８】
すなわち、本願発明に係る遮音扉及びそれを用いた遮音換気構造においては、矩形状骨組の正面及び背面に面板をそれぞれ接合するとともに、該各面板及び前記矩形状骨組を構成する軸部材で囲まれた扉内中空空間に木質系材料で形成されたブロック材を充填する。
【００１９】
一方、遮音扉とその周囲との隙間は、遮音扉下縁と床面とのクリアランスについてはアンダーカットとして残して換気を確保する一方、下縁を除く遮音扉の周縁と扉開口との隙間については気密に構成する。
【００２０】
このようにすると、上記遮音扉が建て込まれた扉開口は、JIS A 1417:2000に定められた測定方法で音圧レベル差を測定した結果、扉の防音性能の指標である遮音等級としてＤ−２０を概ねクリアできることがわかった。
【００２１】
これは、入射してきた音のエネルギーがブロック材に吸収又はブロック材で反射されることによって扉部分の透過損失が大幅に増加するからであり、アンダーカットを介した音の透過があっても、それを補うだけの十分な遮音性能を扉自体が持ち得ることを意味する。
【００２２】
換言すると、従来は、空気が流れる流路を扉内空間に残すことで換気を確保するとともに、空気流路を介した音の通過については該空気流路の構造を工夫することで防止していたが、本発明においては、いわゆる質量則の考えに基づいて扉内中空空間にブロック材を充填することで透過損失を増大させ、換気についてはアンダーカットで確保したものであり、遮音扉を含む扉開口全体で見た場合の遮音性能と換気性能は、いずれも従来技術と比べて概ね同等であるため、より低コストでのバランスを図った本発明は、産業上の有用性がきわめて高いものと言える。
【００２３】
矩形状骨組は、遮音扉全体に強度や剛性、主として曲げ強度や曲げ剛性を付与できる限り、任意に構成できるものであり、例えば軸部材が矩形状に配置されてなるフレームと該フレームの構面内に配置された格子状又は梯子状の補剛材とで構成することができる。
【００２４】
ブロック材とは、一定の立体形状を保持していて、その立体形状を保持したまま扉内の中空空間に充填可能な材料という意味であって、グラスウール等の繊維系材料は、特定の立体形状を持たないという点で本発明でいうブロック材には含まれない。また、充填なる文言は、中空空間に配置されることで該中空空間を占有することを意味し、敷き並べる、詰め込む、塞ぐ等の概念をすべて含むものとする。
【００２５】
一方、ブロック材は、形状自体を限定するものではなく、角材状、板状、立方体状など任意の形状に形成することが可能である。
【００２６】
本発明に係る遮音扉及びそれを用いた遮音換気構造は、扉内の中空空間が必ずしも全てブロック材で満たされていなければならないというものではなく、十分な遮音性能が確保される限り、中空空間の一部がそのまま残されている場合も包摂されるものとする。
【００２７】
ここで、中空空間として残される割合を、扉全体の見付け面積（正面から見た面積。枠材等による占有面積は除く。）に対する未充填部分の面積の割合として定義し、これを未充填率とすると、かかる未充填率は、２０％以下、望ましくは１０％以下、さらに望ましくは５％以下とするのがよい。
【００２８】
未充填率に上述した上限値を設けたのは、１０％を上回ると、中空空間を通過する音響エネルギーが大きくなって遮音性能が不足する懸念があり、２０％を上回ると、必要な遮音性能を確保できないからである。一方、５％以下が望ましいのは、この程度の中空空間であれば、必要な遮音性能を確保することができるからである。
【００２９】
本発明に係る遮音扉は、５００Ｈｚ程度までの比較的低周波数の帯域であれば、上述の構成だけで実用に供する遮音特性を有するが、各面板のうち、一方の面板の背面側にシート状の吸音材を配置し、又は、各面板のうち、一方の面板の背面側にブロック材を並べて第１の遮音層とするとともに、他方の面板の背面側にブロック材を並べて第２の遮音層とし、第１の遮音層と第２の遮音層の間にシート状の吸音材を挟み込むようにしたならば、遮音等級Ｄ−２０をクリアした上で５００Ｈｚ以上の高周波数帯域についてもより高い遮音特性を確保することができる。
【００３０】
シート状の吸音材は例えばＰＥＴ繊維で構成することができる。
【００３１】
ブロック材は、任意の木質系材料で構成することが可能であり、例えばパーティクルボードで構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本実施形態に係る遮音扉の分解正面図。
【図２】本実施形態に係る遮音扉を用いた遮音換気構造を図１のＡ−Ａ線に沿って示した断面図。
【図３】変形例に係る遮音換気構造。
【図４】音圧レベル差の周波数特性図。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明に係る遮音扉及びそれを用いた遮音換気構造の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。なお、従来技術と実質的に同一の部品等については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３４】
図１は、本実施形態に係る遮音扉を示した分解正面図、図２は、図１の遮音扉を用いた遮音換気構造の水平断面図である。これらの図でわかるように、本実施形態に係る遮音扉１は、外周部２とその中央開口３に同一構面となるように嵌め込まれた中央部４とからなる。
【００３５】
外周部２は、矩形状の外周フレーム５とその内側に位置する矩形状の内周フレーム７とを無端梯子状になるようにつなぎ材８で連結し、それらの正面及び背面に面板６，６をそれぞれ接合して構成してある。
【００３６】
外周フレーム５及び内周フレーム７は、矩形状骨組として扉全体に曲げ強度及び曲げ剛性を付与できるよう、ＬＶＬ(Laminated Veneer Lumber, 単板積層材)からなる軸部材で構成してある。
【００３７】
面板６は、ＭＤＦ（中質繊維板）に強化紙を貼り付けた化粧板で構成することが可能である。
【００３８】
一方、中央部４は、矩形状の外周フレーム９の内側をつなぎ材１３で梯子状に連結するとともに、それらの正面及び背面に面板６，６をそれぞれ接合して構成してある。
【００３９】
外周フレーム９も、矩形状骨組として扉全体に曲げ強度及び曲げ剛性を付与できるよう、ＬＶＬ(Laminated Veneer Lumber, 単板積層材)からなる軸部材で構成してある。
【００４０】
外周フレーム５を構成する軸部材、内周フレーム７を構成する軸部材及び面板６，６で囲まれた扉内中空空間にはブロック材１０を充填してある。同様に、外周フレーム９を構成する軸部材及び面板６，６で囲まれた扉内中空空間にはブロック材１０を充填してある。
【００４１】
ブロック材１０は、パーティクルボードで構成してある。パーティクルボードは、切削又は破砕された木材の小片に接着剤を塗布して成形熱圧したものであって、さまざまな厚みやサイズのものが市販されているので、これらを適宜選択して所望の大きさやサイズに裁断し、扉内中空空間に充填するようにすればよい。なお、廃材を再利用することももちろん可能である。
【００４２】
面板６，６のうち、居室側の面板６の背面側には吸音材１２を配置してある。かかる吸音材１２は、例えばＰＥＴ樹脂を厚さ３ｍｍ程度のシート状に形成して構成することができる。
【００４３】
このような遮音扉１を製作するには、外周部２と中央部４とを別々に製作しておき、次いで、中央部４を、外周部２の構面と同一になるように該外周部の中央開口３に嵌め入れるとともに、中央部４の外周フレーム９と外周部２の内周フレーム７とを相互に接着すればよい。
【００４４】
外周部２は例えば、面板６，６の厚さをそれぞれ３ｍｍ、外周フレーム５及び内周フレーム７を構成する軸部材の厚さを３０ｍｍ、ブロック材１０の厚さを２７ｍｍとすることで全体の厚さを３６ｍｍ程度にすることができる。
【００４５】
また、中央部４は例えば、外周フレーム９を構成する軸部材の厚さを１８ｍｍ、ブロック材１０の厚さを１５ｍｍとすることで全体の厚さを２４ｍｍ程度にすることができる。
【００４６】
また、本実施形態に係る遮音換気構造は、遮音扉１を扉開口に建て込むにあたり、該遮音扉の下縁と床面２１との隙間δｈをアンダーカットとして残すとともに（図１参照）、下縁を除く遮音扉１の周縁と扉開口との隙間には、パッキン１１を設けることによって該隙間を気密に構成してある（図２参照）。
【００４７】
以上説明したように、本実施形態に係る遮音扉１及び遮音換気構造によれば、外周フレーム５を構成する軸部材、内周フレーム７を構成する軸部材及び面板６，６で囲まれた外周部２の扉内中空空間にブロック材１０を充填するとともに、外周フレーム９を構成する軸部材及び面板６，６で囲まれた中央部４の扉内中空空間にブロック材１０を充填するようにしたので、遮音扉１の外周部２と中央部４の透過損失が増大し、居室側（図２の下方側）から廊下側（同じく上方側）へ音が伝わる際の遮音扉１とアンダーカット等の隙間を合わせた総合透過損失も増大する。
【００４８】
一方、換気についてはアンダーカットで確保される。
【００４９】
そのため、遮音扉１が建て込まれた扉開口に実用に供する遮音性能と換気性能を付与することが可能となる。
【００５０】
また、本実施形態に係る遮音扉１及び遮音換気構造によれば、面板６，６のうち、居室側の面板６の背面側にＰＥＴ樹脂からなる吸音材１２を配置したので、比較的高い周波数帯域での遮音性能を高くすることができる。
【００５１】
また、本実施形態に係る遮音扉１及び遮音換気構造によれば、パーティクルボードで構成されたブロック材１０で遮音性能を高めるようにしたので、解体の際、他の木質系材料と一緒に廃棄物の処理を行うことが可能となり、繊維系材料や発泡樹脂系材料などを木質系材料と分別する必要があった従来に比べ、環境に優れた遮音扉となる。
【００５２】
本実施形態では、ブロック材としてパーティクルボードを採用したが、本発明に係るブロック材は、木質系材料であればどのようなものでもよく、一般木材のほか、集成材、合板、ラバーコア合板、インシュレーションボード（軟質繊維板）、ＭＤＦ（中質繊維板）、ハードボード（硬質繊維板）などの接着加工材から適宜選択することができる。なお、運搬や施工に問題がない限り、比重が高いものを選択するのが望ましい。
【００５３】
また、本実施形態では、外周部２の中央開口にそれより薄い中央部４を嵌め込むタイプの扉としたが、本発明に係る遮音扉は、正面や背面に凹凸が出ないフラッシュ扉をはじめ、さまざまなデザインの扉に適用することが可能である。
【００５４】
また、本実施形態では特に言及しなかったが、必ずしも扉内中空空間の全てにブロック材１０を満たす必要はなく、未充填率を５％程度以下に設定すれば、十分な遮音性能を確保することができる。また、要求される遮音性能との兼ね合いによっては、未充填率を１０％以下、さらには２０％以下に緩和できる場合も考えられる。
【００５５】
また、本実施形態では、一方の面板６の背面側にシート状の吸音材１２を配置するようにしたが、これに代えて、図３に示すように、各面板６，６のうち、居室側の面板６の背面側にブロック材１０を並べて第１の遮音層とするとともに、廊下側の面板６の背面側にブロック材１０を並べて第２の遮音層とし、これら第１の遮音層と第２の遮音層の間にシート状の吸音材１２を挟み込む構成とすることができる。
【００５６】
一方、遮音性能が十分確保されるのであれば、吸音材１２を省略してもかまわない。
【実施例１】
【００５７】
本実施形態に係る遮音扉１の作用効果を確認すべく、JIS A 1417:2000  建築物の空気遮断性能の測定方法  付属書２（規定）特定場所間音圧レベル差の測定方法に従って試験を行った。。特定場所として選んだ音源室・受音室のマイクロフォンの位置は以下の通りである。
【００５８】
音源室側マイクロフォン：扉より７５０mm距離に位置する５点
（マイクロフォンは上向き）
受音室側マイクロフォン：扉より２５０mm距離に位置する５点
（マイクロフォンは扉向き）
【００５９】
試験体は、試験体Ａから試験体Ｄまで、計４つとした。ここで、試験体Ａ〜Ｄの仕様を以下に示す。
(a)試験体Ａ（標準試験体）
気密構造      ；遮音扉１のパッキン１１に代えてモヘア
ブロック材    ；充填せず
吸音材        ；設置せず
(b)試験体Ｂ
気密構造      ；遮音扉１と同じ
ブロック材    ；充填せず
吸音材        ；設置せず
(c)試験体Ｃ
気密構造      ；遮音扉１と同じ
ブロック材    ；遮音扉１と同じ
吸音材        ；設置せず、代わりにブロック材と同質の材料を充填
(d)試験体Ｄ
気密構造      ；遮音扉１と同じ
ブロック材    ；遮音扉１と同じ
吸音材        ；遮音扉１と同じ
なお、試験体Ａ〜Ｄの外形寸法はすべて共通とし、外周部の高さを1,993mm、幅を707mm、中央部の高さを1,509mm、幅419mmとした。
【００６０】
図４は、居室内と居室外との間の特定場所間音圧レベル差を試験体Ａ〜Ｄごとに示したグラフである。同図でわかるように、試験体Ａでは全周波数帯域で、試験体Ｂでは低周波数帯域で、それぞれ特定場所間音圧レベル差が２０dBを下回っていることがわかる。
【００６１】
それに対し、試験体Ｃ，Ｄは、全周波数帯域で特定場所間音圧レベル差が概ね２０dBを越え、日常生活で騒音と感じやすい５００Ｈｚ付近の周波数帯域では２５dB程度になっていることがわかる。
【符号の説明】
【００６２】
１      遮音扉
２      外周部
４      中央部
５      外周フレーム（矩形状骨組）
６      面板
７      内周フレーム（矩形状骨組）
９      外周フレーム（矩形状骨組）
１０    ブロック材
１２    吸音材
【図１】
2010174568.tif 000003
【図２】
2010174568.tif 000004
【図３】
2010174568.tif 000005
【図４】
2010174568.tif 000006