JP2013122162A

JP2013122162A - エアー防振フロア

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Publication number: JP2013122162A
Application number: JP2012090269A
Authority: JP
Inventors: Shoichi Sakamoto; 本祥一坂
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-11-11
Filing date: 2012-04-11
Publication date: 2013-06-20
Anticipated expiration: 2032-04-11
Also published as: JP5903316B2

Abstract

【課題】床とコンクリートスラブを離し、空気で床を支えて、階上の振動を遮断して階下に伝達しないようにできるエアー防振フロアを提供する。
【解決手段】本発明によるエアー防振フロアは、建物の階層を隔てるコンクリートスラブと、コンクリートスラブの上方に設置される床と、コンクリートスラブと床の下側の周囲を覆い、コンクリートスラブと床との間に第一気密空間を形成する第一シール材と、床と周囲の壁の間に取り付けるクッション材と、第一気密空間にエアータンクから圧縮空気を自動的に送り込んで、第一気密空間の空気量を維持する空気送り込み機構と、が備えられ、第一気密空間に供給された圧縮空気により、床が前記コンクリートスラブから浮き上がって支持される。
【選択図】図１

Description

本発明は、エアー防振フロアに係り、より詳しくは、床の振動が階下に伝達しないように空気で遮断したエアー防振フロアに関する。

従来から、階上の床は浮床とされ、床は、階上と階下を隔てるコンクリートのコンクリートスラブにゴム足で支持されていた。子供が床の上を飛び跳ねて生じる振動や音は、ゴム足に吸収され、階下には伝達されにくい構造となっている。（特許文献１参照）

しかしながら、タンスや本箱など重量物を支える必要から、ゴム足が多数設置されるので、階上の振動が必ずしも遮断されず、トラブルになる場合も多かった。

実開平７−３４１３６号公報

本発明の目的は、床とコンクリートスラブを離し、空気で床を支えて、階上の振動が階下に伝達しないよう遮断できるエアー防振フロアを提供することにある。

本発明によるエアー防振フロアは、建物の階層を隔てるコンクリートスラブと、前記コンクリートスラブの上方に設置される床と、前記コンクリートスラブと前記床の下側の周囲を覆い、前記コンクリートスラブと前記床との間に第一気密空間を形成する第一シール材と、前記床と周囲の壁の間に取り付けるクッション材と、前記第一気密空間にエアータンクから圧縮空気を自動的に送り込んで、前記第一気密空間の空気量を維持する空気送り込み機構と、が備えられ、前記第一気密空間に供給された空気により、前記床が前記コンクリートスラブから浮き上がって支持されることを特徴とする。

前記床は底部には防水シートが貼り付けられ、前記コンクリートスラブには防水塗料が塗布されることを特徴とする。

前記第一シール材の外側を覆う第二シール材がさらに設けられ、前記第一気密空間の外側に第二気密空間が形成されることを特徴とする。

前記床に加えられた衝撃で前記第一気密空間の空気圧が上昇すると、シリンダ内のピストンが押し上げられ、前記第一気密空間の空気圧が緩和されると、前記ピストンが自重で降下する振動吸収器が、前記床に取り付けられることを特徴とする。

前記空気送り込み機構は、前記第一気密空間の空気圧が所定の空気圧より低い場合は、弁を開いて前記エアータンクの圧縮空気を送り込み、前記第一気密空間の空気圧が所定の空気圧より高い場合は、弁を閉じる圧力調整弁と、前記第一気密空間の空気圧が異常に高くなると外に空気を逃がす安全弁からなることを特徴とする。

前記空気送り込み機構は、前記床と前記コンクリートスラブまでの距離を検知する高さセンサと、弁の開閉がオンオフ制御されるソレノイド制御弁と、を含んで構成されることを特徴とする。

前記空気送り込み機構は、前記床の貫通孔に取り付けられる外筒と該外筒に挿入される内筒からなる床浮上高さ保持バルブで構成され、外筒の側面に設けられた給気口と内筒の側面に設けられた給気口が連通している場合、前記エアータンクからの圧縮空気が内筒を介して前記第一気密空間に供給され、前記床が上昇して外筒の給気口と内筒の給気口が連通しなくなると、前記エアータンクからの圧縮空気が遮断されることを特徴とする。

本発明によるエアー防振フロアによれば、コンクリートスラブと床の下側の周囲を第一シール材で覆って第一気密空間を形成し、第一気密空間の中に圧縮空気を供給したので、床を空気で支えることができる。圧縮空気で床を支えたので、床の振動が空気で分散され、ゴム足で床を支持する場合に比較して、床の振動が遮断されコンクリートスラブを介して階下に伝達しないようにできる。床の周囲と壁の間にクッション材を取り付けたので、床が揺れても壁にぶつからずぶつかり音がでないようにできる。第一気密空間にエアータンクから圧縮空気を自動的に送り込む空気送り込み機構を設けたので、手動によらず第一気密空間の空気量を自動的に維持することができる。

床の底部に防水シートを貼り付け、コンクリートスラブに防水塗料を塗布したので、床板のつぎ目やコンクリートの割れ目等からの空気漏れを防止できる。

第一シール材の外側を覆うように第二シール材を設け、第一気密空間の外側に第二気密空間を形成したので、第一シール材が破損したような場合でも、床の浮上が維持でき信頼性が増す。

床への衝撃で第一気密空間の空気圧が上昇すると、シリンダ内のピストンが押し上げられ、第一気密空間の空気圧が緩和されると、ピストンが自重で降下する振動吸収器を床の上に取り付けたので、子供が床の上で飛び跳ねた場合あるいはまた運動やダンスなどで多数の人が床の上で飛び跳ねた場合でも、衝撃が緩和され衝撃を階下に伝達しないようにできる。また、第一シール材の膨張を抑えることができる。さらに、第一シール材の厚さの許容範囲を増すことができる。

空気送り込み機構として、第一気密空間の空気圧が所定の空気圧より低いと自動的に弁を開いてエアータンクの圧縮空気を送り込む圧力調整弁を備えた空気送り込み機構（Ｍ１）を設けたので、第一気密空間に圧縮空気を自動的に送り込んで、第一気密空間の空気圧を一定に維持できる。床が低下しても、手動で圧縮空気を送り込む手間がかからない。また、安全弁も備えるので、第一気密空間の圧力が異常に高くなった場合、内部の空気を外に逃がすことができる。圧力調整弁は、床の荷重変動が少ない場合に適している。

空気送り込み機構として、床とコンクリートスラブまでの距離を検知する高さセンサと、弁の開閉がオンオフ制御されるソレノイド制御弁を含む空気送り込み機構（Ｍ２）を設けたので、床が所定の高さとなるように第一気密空間に圧縮空気を自動的に送り込むことができる。例えば、床に重量物を設置したような場合でも、設定値を変更することなく床を一定の高さに維持できる。

空気送り込み機構として、外筒と内筒からなる床浮上高さ保持バルブの空気送り込み機構（Ｍ３）を設けたので、外筒の側面に設けられた給気口と内筒の側面に設けられた給気口が連通している場合はエアータンクの圧縮空気が第一気密空間に供給され、床が上昇して外筒の給気口と内筒の給気口が連通しなくなると、エアータンクからの圧縮空気が遮断されるので、床の高さを一定にできる。床浮上高さ保持バルブは、第一気密空間に大量の圧縮空気を自動的にかつ迅速に送り込むことができ、床にかかる荷重変動が大きな場合に適している。

本発明によるエアー防振フロアの断面図である。図１では、空気送り込み機構（Ｍ１）を備えている。図１の第一シール材と第二シール材の斜視図である。図１の振動吸収器の動作説明図であり、（Ａ）は床に衝撃が加えられていない場合、（Ｂ）は床に衝撃が加えられた場合で、第一気密空間の空気圧によりピストンが上昇した場合を示す。図１の空気送り込み機構（Ｍ１）に代えて空気送り込み機構（Ｍ２）を備えた場合の構成図である。図１の空気送り込み機構（Ｍ１）に代えて空気送り込み機構（Ｍ３）を備えた場合の構成図である。図５の空気送り込み機構（Ｍ３）の動作説明図であり、（Ａ）は、エアータンクから圧縮空気を第一気密空間に送り込んでいる場合、（Ｂ）は、床が上昇してエアータンクからの圧縮空気の送り込みが遮断された場合、（Ｃ）は、床が（Ｂ）の状態からさらに上昇して、排気口が開放された場合を示す。

以下、図面を参照して、本発明によるエアー防振フロアについて説明する。

図１は、エアー防振フロア１００の断面図である。エアー防振フロア１００は、建物の階層を隔てるコンクリートスラブ１と、コンクリートスラブ１の上に配置され、居住空間下面を形成する床２と、コンクリートスラブ１と床２の下側の周囲を覆って、コンクリートスラブ１と床２の間に第一気密空間７を形成するように設けられた第一シール材３ａと、第一シール材３ａの内部に圧縮空気を供給するエアーコンプレッサ４と、生成した圧縮空気を蓄えるエアータンク４ａと、が備えられる。この構成によれば、圧縮空気を第一気密空間７に容易に注入できる。第一シール材３ａ内に充填した圧縮空気の空気圧により、床２がコンクリートスラブ１に対して浮き上がり状態にすることができる。第一シール材３ａの素材は、具体的にはゴムである。床２と周囲の壁の間にはクッション材６を取り付け、壁側と床側を鋲で固定した。クッション材６には多数の孔があり、やわらかいので、床２が揺れても床２が壁にぶつからず、ぶつかり音がでない。なお、クッション材６の上には、エキスパンションジョイント（拡張板）５が載置される。

図１に示すように、エアータンク４ａの吐出口には、第一気密空間７にエアータンク４ａから圧縮空気を自動的に送り込んで、第一気密空間７の空気量を維持する空気送り込み機構２０（Ｍ１）を設けた。Ｍ１は、空気送り込み機構２０の第一の例である。具体的には、圧力調整弁１７と安全弁１８からなる。圧力調整弁１７は、第一気密空間７の空気圧が所定の空気圧より低い場合、弁を自動的に開いてエアータンク４ａの圧縮空気を送り込み、第一気密空間７の空気圧が所定の空気圧より高い場合は、弁を閉じる。安全弁１８は、第一気密空間７の空気圧が異常に高くなると外に空気を逃がす。空気送り込み機構２０（Ｍ１）によれば、自動的に圧縮空気が第一気密空間７に送り込まれるので手間がかからない。

床２が、例えば面積が５０ｍ^２（＝１０ｍ×５ｍ）の場合、高さ１０ｃｍ（＝０．１ｍ）の気密空間に充填される空気量は５ｍ^３である。床２に５００ｋｇｆ程度の荷重がかかるとしても、空気に荷重が分散されるので、単位面積（ｃｍ^２）当たりの空気圧は、０．００１ｋｇｆ／ｃｍ^２（＝５００÷（１０×５×１００ｃｍ×１００ｃｍ））と極めて小さい圧力しかかからない。そのためエアーコンプレッサ４のポンプの性能は小さくてよい。

床２の底部には防水シート９を貼り付け、また、コンクリートスラブ１の表面には防水塗料１０を塗布することが好ましい。これによれば、第一気密空間７の気密性を向上できる。すなわち、防水シート９は、床２を構成する矩形板のつなぎ目に生じた隙間などから空気が漏れることを防止できる。防水塗料１０は、凹凸のあるコンクリートスラブ１の表面の割れ目等を塞ぐので、シール材３を密着して接合できる。

図１に示すように、第一シール材３ａの外側を覆うように第二シール材３ｂをさらに設け、第一気密空間７の外側に第二気密空間８を形成した。床２の上で子供が飛び跳ねたような場合あるいは運動やダンスなどで多数の人が床の上で飛び跳ねた場合、床２が下方に押圧されて、第一気密空間７の空気圧が上昇し、第一シール材３ａが膨張する。これに対して第二シール材３ｂと第二気密空間８を設けたので、第一シール材が破損したような場合でも、床の浮上が維持でき信頼性が増す。第二気密空間８から室内に通じる空気漏れチェック弁１２を設けたので、弁を開いて空気の移動量をチェックできる。例えば、空気量が大きく動くような場合は、第一シール材３ａが破損していると判定できる。

図１に示すように、床２の上に振動吸収器１１を取り付けた。子供が飛び跳ねた場合あるいは運動やダンスなどで多数の人が床の上で飛び跳ねた場合、床２に衝撃が加えられて第一気密空間７の空気圧が上昇する。その時、シリンダ１１ｂ内のピストン１１ａが押し上げられるようにした。衝撃がおさまって第一気密空間７の空気圧が緩和されると、ピストン１１ａが自重でシリンダ１１ｂ内を降下する。シリンダ１１ｂの上部にはピストン１１ａの上昇を抑えるバネ１１ｃが設けられる。ピストン１１ａの重量は、第一気密空間７に設定される圧縮空気の空気圧では上昇しない重量とする。

図２は、シール材３の斜視図である。第一シール材３ａと第二シール材３ｂは、ゴム製、帯状そして環状のものである。第一シール材３ａは、圧縮空気が漏れないように、下端周縁部がコンクリートスラブ１に結合され、上端周縁部が床２に結合される。第二シール材３ｂは、下端周縁部が側壁に結合され、上端周縁部が床２に結合される。

図３は、図１の振動吸収器１１の動作説明図であり、図３（Ａ）は床２に衝撃が加えられていない場合、図３（Ｂ）は床２に衝撃が加えられた場合で、第一気密空間７の空気圧によりピストン１１ａが上昇した場合を示す。子供が床２の上で飛び跳ねたような場合あるいは運動やダンスなどで多数の人が床の上で飛び跳ねた場合、瞬間的な床下の空気圧の上昇が、コンクリートスラブ１を介して階下に伝達されやすい。図３（Ａ）に示すように、床２が上昇した状態では、ピストン１１ａの重量が、第一気密空間７の空気圧を上回っており、ピストン１１ａが上昇することはない。図３（Ｂ）に示すように、床２に衝撃が加えられた場合、ピストン１１ａが空気圧で押し上げられて衝撃が緩和される。シリンダ１１ｂの上部の空気は、ピストン１１ａが上昇すると上部開口部１１ｄから外部に押し出される。ピストン１１ａは、その後自重で下降する。図３（Ａ）の状態では、ピストン１１ａは、シリンダ１１ｂの下部開口部を塞ぐ。振動吸収器１１は第一気密空間７の空気圧を一定に保って、階下に衝撃を伝え難くできる。

図４は、図１の空気送り込み機構（Ｍ１）に代えて空気送り込み機構２０（Ｍ２）を備えた場合の構成図である。Ｍ２は空気送り込み機構２０の第二の例である。空気送り込み機構２０（Ｍ２）は、床２とコンクリートスラブ１までの距離を検知する高さセンサ１３と、弁の開閉がオンオフ制御されるソレノイド制御弁１６とを含んで構成される。高さセンサ１３は、例えば近距離（数ｃｍ〜数十ｃｍ）を計測する赤外線センサが使用できる。ソレノイド制御弁１６は、制御部（図示せず）からのオンオフ制御により弁を開閉して、床２の高さを所定の高さに維持することができる。床２の高さが衝撃で変動したような場合は、時間差をおいて高さの制御を行なうことが望ましい。空気送り込み機構２０（Ｍ２）によれば、床２に重量物が追加になっても、一定の高さに追随させることができる。

図５は、図１の空気送り込み機構２０（Ｍ１）に代えて空気送り込み機構３０（Ｍ３）を備えた場合の構成図である。Ｍ３は空気送り込み機構２０の第三の例である。空気送り込み機構２０（Ｍ３）は、床２の貫通孔に取り付けられる外筒１５ｂと外筒１５ｂに挿入される内筒１５ｃからなる床浮上高さ保持バルブ１５で構成され、外筒１５ｂの側面に設けられた給気口１５ｄと内筒１５ｃの側面に設けられた給気口１５ｄが連通している場合、エアータンク４ａからの圧縮空気が第一気密空間７に供給され、床２が上昇して、外筒１５ｂの給気口１５ｄと内筒１５ｃの給気口１５ｄが連通しなくなると、エアータンク４ａからの圧縮空気が遮断される。床２への荷重が変動し床２が低下すると、外筒１５ｂと内筒１５ｃの給気口１５ｄが連通して、圧縮空気が自動的に送り込まれるので、床２を一定の高さに維持できる。

図６は、図５の床浮上高さ保持バルブ１５からなる空気送り込み機構２０（Ｍ３）の動作説明図である。図６（Ａ）は、エアータンク４ａから圧縮空気を第一気密空間７に送り込んでいる場合、図６（Ｂ）は、床２が上昇してエアータンク４ａからの圧縮空気の送り込みが遮断された場合、図６（Ｃ）は、床２が（Ｂ）の状態から上昇し排気口１５ｅが開放された場合を示す。床浮上高さ保持バルブ１５の外筒１５ｂは、床２に取り付けられており、床２と共に上昇する。内筒１５ｃは、外筒１５ｂに挿入され、外筒１５ｂで回動がブロックされ、底部はコンクリートスラブ１に接している。高さ調節ハンドル１５ｈを回すことで、レベルフット１５ｇを含むセンタ軸を回し、このセンタ軸にネジ着させた内筒１５ｃを上昇もしくは下降させる。これにより外筒１５ｂと内筒１５ｃの給気口１５ｄの位置関係を変更し、例えば、内筒１５ｃを上昇させることにより、圧縮空気の遮断位置を、それまでより高い位置にすることができる。なお、内筒１５ｃは、上部がピストン押えバネ１５ｆで押さえられ、ピストン押えバネ１５ｆは、キャップ１５ａで押さえられている。

床浮上高さ保持バルブ１５の外筒１５ｂと内筒１５ｃには、排気口１５ｅが設けられる。図６（Ｃ）に示すように、圧縮空気の供給が何らかの要因で遮断されず、床２が（Ｂ）の状態からさらに上昇したような場合には、外筒１５ｂと内筒１５ｃの排気口１５ｅが連通し内部の圧縮空気が外に逃げる。すなわち床浮上高さ保持バルブ１５は、安全弁の機能も備えている。

本実施例によれば、床を空気層で支えるようにしたので、床の振動が吸収され、階下に床の振動や衝撃を伝達しないエアー防振フロアとして好適である。

１コンクリートスラブ
２床
３シール材
３ａ第一シール材
３ｂ第二シール材
４エアーコンプレッサ
４ａエアータンク
５エキスパンションジョイント
６クッション材
７第一気密空間
８第二気密空間
９防水シート
１０防水塗料
１１振動吸収器
１１ａピストン
１１ｂシリンダ
１１ｃバネ
１１ｄ上部開口部
１２空気漏れチェック弁
１３高さセンサ
１５床浮上高さ保持バルブ
１５ａキャップ
１５ｂ外筒
１５ｃ内筒
１５ｄ給気口
１５ｅ排気口
１５ｆピストン押えバネ
１５ｇレベルフット
１５ｈ高さ調節ハンドル
１６ソレノイド制御弁
１７圧力調整弁
１８安全弁
２０空気送り込み機構
２０（Ｍ１）空気送り込み機構の第一の例
２０（Ｍ２）空気送り込み機構の第二の例
２０（Ｍ３）空気送り込み機構の第三の例
１００エアー防振フロア

Claims

建物の階層を隔てるコンクリートスラブと、
前記コンクリートスラブの上方に設置される床と、
前記コンクリートスラブと前記床の下側の周囲を覆い、前記コンクリートスラブと前記床との間に第一気密空間を形成する第一シール材と、
前記床と周囲の壁の間に取り付けるクッション材と、
前記第一気密空間にエアータンクから圧縮空気を自動的に送り込んで、前記第一気密空間の空気量を維持する空気送り込み機構と、が備えられ、
前記第一気密空間に供給された圧縮空気により、前記床が前記コンクリートスラブから浮き上がって支持されることを特徴とするエアー防振フロア。
前記床は底部には防水シートが貼り付けられ、前記コンクリートスラブには防水塗料が塗布されることを特徴とする請求項１に記載のエアー防振フロア。
前記第一シール材の外側を覆う第二シール材がさらに設けられ、前記第一気密空間の外側に第二気密空間が形成されることを特徴とする請求項１に記載のエアー防振フロア。
前記床に加えられた衝撃で前記第一気密空間の空気圧が上昇すると、シリンダ内のピストンが押し上げられ、前記第一気密空間の空気圧が緩和されると、前記ピストンが自重で降下する振動吸収器が、前記床に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載のエアー防振フロア。
前記空気送り込み機構は、前記第一気密空間の空気圧が所定の空気圧より低い場合は、弁を開いて前記エアータンクの圧縮空気を送り込み、前記第一気密空間の空気圧が所定の空気圧より高い場合は、弁を閉じる圧力調整弁と、前記第一気密空間の空気圧が異常に高くなると外に空気を逃がす安全弁からなることを特徴とする請求項１に記載のエアー防振フロア。
前記空気送り込み機構は、前記床と前記コンクリートスラブまでの距離を検知する高さセンサと、弁の開閉がオンオフ制御されるソレノイド制御弁と、を含んで構成されることを特徴とする請求項１に記載のエアー防振フロア。
前記空気送り込み機構は、前記床の貫通孔に取り付けられる外筒と該外筒に挿入される内筒からなる床浮上高さ保持バルブで構成され、外筒の側面に設けられた給気口と内筒の側面に設けられた給気口が連通している場合、前記エアータンクからの圧縮空気が前記第一気密空間に供給され、前記床が上昇して外筒の給気口と内筒の給気口が連通しなくなると、前記エアータンクからの圧縮空気が遮断されることを特徴とする請求項１に記載のエアー防振フロア。