JP2015075038A

JP2015075038A - 圧縮機用防音材およびその製造方法

Info

Publication number: JP2015075038A
Application number: JP2013212053A
Authority: JP
Inventors: 元嗣青木; Mototsugu Aoki; 浩明上田; Hiroaki Ueda; 健司今徳; Kenji Imatoku; 桂輔小野; Keisuke Ono
Original assignee: Parker Corp
Current assignee: Parker Corp
Priority date: 2013-10-09
Filing date: 2013-10-09
Publication date: 2015-04-20
Anticipated expiration: 2033-10-09
Also published as: JP6372989B2; BE1022557B1; CN104553214A; BE1022557A1; CN104553214B

Abstract

【課題】優れた防音性能を有しつつ、製造性、作業性を備えた圧縮機用防音材を提供する。
【解決手段】吸音・遮音シート１０と、吸音・遮音シート１０の両表面をそれぞれ被覆して縁周部同士が接着された難燃性を有する２枚の不織布シート１５と、を備えた。
【選択図】図２

Description

本発明は、圧縮機用防音材およびその製造方法に関する。

従来、例えば空気調和装置の室外機内部に収容される圧縮機には、この圧縮機から発せられる運転音が外部に漏れることを抑制する目的で、種々の防音手段が設けられる。例えば、特許文献１にはゴムなどからなる遮音シートと、フェルト状の吸音シートと、アルミ箔などからなる防汚シートとが、この順に積層された防音材が開示されている。このような防音材は、アルミ箔などの防汚シートを圧縮機側に配置することにより、使用中の圧縮機の油の噴射と発火とを防止したり、油が吸音材に浸み込むことを回避したりするものであった。

特開２０１１−４６１８２号公報

しかし、アルミ箔を圧縮機側に配置した場合、防音材としての吸音性能が阻害されてしまう。すなわち、アルミ箔は非通気性の素材であるため、圧縮機の運転音を吸音することができず、内部層のフェルトの吸音性能が十分に活かされていなかった。また、アルミ箔自体が硬い素材であるため、防音材製造時の成形性や、圧縮機に取り付ける際の作業性が好ましいものではなかった。さらに、アルミ箔は相対的に硬い素材であるため、圧縮機の振動（音）が伝わりやすいという欠点もあった。また、ゴムなどからなる遮音シートが最外層に配置された場合には、室内機内の板金などで反響した騒音が室外機外部に漏れてしまうという欠点もあった。

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、優れた防音性能を有しつつ、製造性、作業性を備えた圧縮機用防音材およびその製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係る圧縮機用防音材は、上述した課題を解決するために、吸音・遮音シートと、前記吸音・遮音シートの両表面をそれぞれ被覆して縁周部同士が接着された難燃性を有する２枚の不織布シートと、を備えたことを特徴とする。
また、本発明に係る圧縮機用防音材の製造方法は、少なくとも縁周部に加熱により接着される接着剤を含有した難燃性を有する２枚の不織布シートと、吸音・遮音シートと、を準備する工程と、前記不織布シート、前記吸音・遮音シート、および前記不織布シートを順に積層する積層工程と、前記不織布シートの前記縁周部同士を加熱圧着する工程と、を備えることを特徴とする。

本発明に係る圧縮機用防音材およびその製造方法においては、優れた防音性能を有しつつ、製造性、作業性を備えることができる。

本発明に係る圧縮機用防音材の一実施形態を示す外観図。図１のII−II線に沿う断面図。図２のIII部分の拡大図。圧縮機に設置された状態の圧縮機用防音材を示す平面図。圧縮機用防音材の変形例を示す部分拡大図。実施例１としての圧縮機用防音材のサンプルを示す断面図。実施例２としての圧縮機用防音材のサンプルを示す断面図。比較例１としての圧縮機用防音材のサンプルを示す断面図。残響室法吸音率測定の評価結果を示すグラフ。残響箱に設置された防音材のサンプルおよび測定装置を説明するための縦断面図。透過損失測定の評価結果を示すグラフ。

本発明に係る圧縮機用防音材およびその製造方法の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は、本発明に係る圧縮機用防音材の一実施形態を示す外観図である。
図２は、図１のII−II線に沿う断面図である。
図３は、図２のIII部分の拡大図である。
図４は、圧縮機２に設置された状態の圧縮機用防音材１を示す平面図である。

本実施形態における圧縮機用防音材１は、空調用室外機の圧縮機用に取り付けられる防音材である。圧縮機用防音材１（以下単に「防音材１」という。）は、吸音・遮音シート１０と、吸音・遮音シート１０の両表面をそれぞれ被覆する２枚の不織布シート１５とを有する。

吸音・遮音シート１０は、吸音材１１と遮音材１４とからなる。

吸音材１１は、天然繊維、化学繊維（合成繊維、再生繊維、低融点化学繊維など）などを主成分とするフェルト、グラスウール、ニードルパンチ加工で成型された硝子繊維からなるフェルト、またはそれらの積層物などの繊維集合体、連続気泡を有するポリウレタン発泡体（軟質ポリウレタン発泡体、硬質ポリウレタン発泡体を含む）などの吸音性を有するシートである。吸音材１１は、難燃性を有するレジンフェルトであることが好ましい。図２および図３に示すように、吸音材１１は３層または部分的に２層設けられる。吸音材１１は、１〜４０ｍｍ程度の厚さを有する。吸音性能の観点から、防音材１が圧縮機２に設置された際に圧縮機２側に配置される吸音材１１ａは、外側に配置される吸音材１１ｂ、１１ｃよりも厚みを有することが好ましい。この場合、吸音材１１ａと、吸音材１１ｂ、１１ｃとは、１：２〜１：５程度の比率で厚さが異なることが好ましい。

防音材１の圧縮機２に設置された際に内側に配置される面は、外側に配置される面に比べて周方向長さが小さくなる。このため、吸音材１１ａは、周方向長さの差分を吸収するために、所定間隔ごとに隙間１２を設けて配置された複数枚のシートからなる。

遮音材１４は、ゴムまたは熱可塑性樹脂からなるエラストマーなどの遮音性のあるシートである。遮音材１４は、ポリ塩化ビニルであることが好ましい。遮音材１４は、２層設けられ、各吸音材１１間に配置される。遮音材１４は、１〜６ｍｍ程度の厚さを有する。

不織布シート１５は、この不織布１５と貼り合わされた吸音材１１の吸音性を損なわない適度の通気性を有する不織布である。不織布１５は、ポリエステル繊維、低融点ポリエステル繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維、ポリアミド繊維、アクリル繊維、ウレタン繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ガラス繊維などで形成される。

この不織布シート１５は、難燃性を有する。不織布シート１５は、有機系難燃材（臭素化合物、リン化合物、塩素化合物）、無機系難燃材（アンチモン化合物、金属水、酸化物）および特開２００６−８３５０５号公報に開示されたような難燃性材料が塗布含浸されることにより、所要の難燃性を備えることができる。難燃性は、例えば１価及び多価フェノールからなる熱硬化性のレゾルシノール系樹脂などを不織布に塗布含浸させ、熱硬化することにより付与される。また、難燃性は、難燃性繊維を含有することによっても付与することができる。

不織布シート１５は、レゾルシノール系樹脂などの熱硬化性樹脂を含有する。これにより、熱プレス成形により所望の形状に成形される。不織布シート１５は、さらに撥油性、撥水性を有する。撥油性、撥水性は、フッ素系撥水撥油剤などがさらに不織布シート１５に含浸されることにより付与される。また、不織布シート１５は、上述した熱硬化性樹脂により、少なくとも不織布シート１５の縁周部１６同士が接着される。製造条件などにより熱硬化性樹脂では接着性が不足する場合には、ホットメルト接着剤などの接着剤が施される。接着剤は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、ポリエステル、ポリアミド、フェノール樹脂、エポキシ樹脂などであり、これらの含有溶液が不織布に塗布含浸される。

不織布シート１５は、吸音・遮音シート１０を覆い、不織布シート１５の縁周部１６同士が加熱圧着されるため、吸音・遮音シート１０よりも大きい寸法を有する。すなわち、吸音・遮音シート１０は、不織布シート１５の縁周部１６よりも小さい寸法を有する。また、不織布シート１５は、５０〜２００ｇ／ｍ^２程度の面重量を有する。

このような各部材からなる防音材１は、吸音・遮音シート１０の両表面が不織布シート１５によりそれぞれ被覆された状態で、後述するように一体に形成される。このような防音材１は、フェルトなどの吸音材１１との複合において、難燃性規格であるＵＬ９４Ｖ−０や米国自動車安全基準であるＦＭＶＳＳ３０２を満たす程度であることが好ましい。

なお、防音材１が使用される圧縮機２には、吐出管、吸入管、または電気配線などの配管・配線が取り付けられる。このため、防音材１は、これら配管・配線を通すための貫通孔１８および切込み１９を有する。貫通孔１８および切込み１９にもまた、加熱圧着される縁周部１６が設けられる。

次に、防音材１の作製手順について説明する。

不織布シート１５と吸音・遮音シート１０とは、積層された状態で熱プレス成形される。このとき、不織布シート１５の縁周部１６は、互いに加熱圧着されて接着される。すなわち、吸音・遮音シート１０は、加熱圧着される縁周部１６よりも内側に配置されており、また吸音・遮音シート１０同士は互いに固定されずに配置される。これにより、防音材１は、密封した袋状の不織布シート１５に吸音・遮音シート１０を収容することとなり、直ちに一体に形成される。

また、防音材１は、プレスされて所望の形状となる。具体的には、吸音材１１ａが配置された側の最外層において、不織布シート１５が吸音材１１ａと隙間１２（遮音材１４）とで形成される表面形状に沿うように成形される。このとき、不織布シート１５と吸音材１１ａまたは遮音材１４とは、少なからず接着されるが、積極的に接着する必要はない。

貫通孔１８および切込み１９は、例えば熱プレス成形された後にトムソン型・ビク型を用いて打ち抜かれることにより形成される。また、１つの工程でプレス成形と裁断を可能とする成形同時裁断型を用いて製造する場合などは、貫通孔１８および切込み１９は熱プレス成形時に形成することも可能である。なお、貫通孔１８および切込み１９の縁周部１６は、不織布シート１５の外周における縁周部１６と同時に加熱圧着される。

一具体例として、防音材１は以下の方法で極めて容易に製造することができる。

まず、プレス機械の下プレス盤上に、成形治具が配置される。このプレス機械には、加熱装置が内蔵されている。成形治具は、縁周部１６の形状および防音材１の厚さ（高さ）に対応した形状を有する。また、成形治具は、隙間１２の形状や厚さ（高さ）に対応した形状をも有する。成形治具は複数部材で形成されても、同一部材で形成されてもよい。このとき、成形治具は、不織布シート１５に含浸される接着剤が接着可能な温度、例えばレゾルシノール系樹脂が硬化する２００℃程度に加熱される。

この成形治具（下プレス盤）上には、不織布シート１５、吸音・遮音シート１１、不織布シート１５が順に積層される。不織布シート１５にホットメルト接着剤などの接着剤が塗布される場合には、塗布された面が吸音・遮音シート１１側に重なるように配置される。不織布シート１５などは、圧縮機２に取り付けられた際に圧縮機２側に配置される面が下面となるように配置される。このとき、成形治具上には、不織布シート１５の圧着部分となる縁周部１６が配置される。縁周部１６に対応する成形治具上には、吸音・遮音シート１１は配置されない。また、成形治具は、隙間１２が形成される位置にも配置される。

次に、プレス機械の上プレス盤が下降され、不織布シート１５は上プレス盤と成形治具とにより所要の圧力で圧着される。これにより、上下プレス盤および成形治具から不織布シート１５に熱が伝わり、含浸された熱硬化性樹脂同士が硬化することで（ホットメルト接着剤により）不織布シート１５同士は接着される。このとき、上下プレス盤の温度は、それぞれ２００℃前後であって、加熱圧着時間は５０秒程度が望ましい。

また、隙間１２においては、不織布シート１５が、吸音材１１ａと隙間１２（遮音材１４）とで形成される表面形状に沿うように形成される。このとき、成形治具の高さなどで調節されることにより、不織布シート１５と吸音材１１ａおよび吸音材１１ｃとは完全にまたは部分的に接触し、接着される。この後、貫通孔１８および切込み１９が作製される。

このように作製された防音材１は、熱プレス成形により各シート１０、１５が一体に形成されることになる。これにより、例えば従来のアルミ箔やガラス繊維などからなるガラスクロスを用いた防音材のように、フェルトに対してアルミ箔やガラスクロスを手作業で巻き込んだりする必要がない。これにより、防音材１の製造性を向上させることができる。また、貫通孔１８の位置や形状が単純でない場合であっても製造が容易となる。また、上述した通りの成形治具を使用して熱プレス成形した場合には、成形治具の形状や配置を変更することにより、圧縮機２の形状に応じた防音材１を容易に製造することができる。

また、不織布シート１５自体に所要の難燃性を持たせたこと、および不織布シート１５の内側に配置される吸音材１１の難燃性との複合により、必要な難燃性を確保できる。このため、圧縮機２と接する最外層が不織布であっても圧縮機２の油による発火を全体で防止することができる。さらに、不織布シート１５の縁周部１６を確実に接着するため、内部の吸音材１１への油や雨水の浸食や発火をも防止することができ、防音材１自体の劣化防止（耐久性）、ひいては防音性能を維持することができる。また、不織布シート１５が撥油性、撥水性を備えた場合には、より一層上記効果を奏することができる。

さらに、防音材１は、柔軟性のある材料のみから構成されるため、圧縮機２への取り付けが容易であり、作業性をも向上させることができる。また、圧縮機２と接触する面が柔軟性のある不織布シート１５であるため、圧縮機２と防音材１との接触に起因する振動（音）も抑制することができる。

不織布シート１５（縁周部１６）は加熱圧着されて硬化するが、吸音・遮音シート１０は硬化することなく柔軟性を維持できる。このため、圧縮機２への取り付け時の作業性を低下させることはない。また、吸音・遮音シート１０同士は、接着（固定）されていないため、圧縮機２への巻き付け時においては各層の周方向長さに応じて互いに移動し得る。このため、圧縮機２への取り付け時の作業性をさらに向上させることができる。

なお、図１〜３に示す吸音・遮音シート１０は、吸音材１１層のみで構成されたり、図５に示すように吸音材１１が２層、遮音材１４が１層で構成されたりしてもよい。また、吸音・遮音シート１０は、吸音材１１が４層以上、遮音材１４が吸音材１１の層数に応じて３層以上で構成されてもよい。

また、不織布シート１５、吸音・遮音シート１０の形状、厚さ、層数、貫通孔１８や切込み１９の形状、位置、数は、防音材１が取り付けられる圧縮機２の形状や求められる防音性能に応じて決定される。このため、本実施形態において説明した防音材１などには限定されない。

さらに、使用中の圧縮機の油による発火を防止するため、圧縮機２側に配置される不織布シート１５の少なくとも一部に、アルミシートを取り付けてもよい。これにより、より高い防火性の要求にも対応可能な防音材１を提供することができる。アルミシートを取り付ける方法としては、上述した工程により防音材１を作製後、シールなどの接着剤で貼り付ける方法や、アルミシートをポリエチレンなどでラミネートし、熱プレス成形時に防音材１に熱接着する方法を適用することができる。

次に、本実施形態における防音材１の防音性能の向上および軽量化の実現について、実施例を用いて説明する。なお本発明は以下に示される実施例に限定されるものではない。

［実施例１］
図６に示すとおり、設置時において圧縮機側から順に、不織布シート２５ａ、吸音材２１ａ、遮音材２４、吸音材２１ｂ、不織布シート２５ｂを積層して防音材２０のサンプルを作製した。不織布シート２５ａ、２５ｂは、ポリエステルからなり、熱硬化性樹脂を含有塗布した。吸音材２１ａ、２１ｂは、レジンフェルトである。遮音材２４は、ポリ塩化ビニルからなる。各シートの厚さおよび面重量は、表１の通りとした。

［実施例２］
図７に示すとおり、設置時において圧縮機側から順に、不織布シート３５ａ、吸音材３１ａ、遮音材３４ａ、吸音材３１ｂ、遮音材３４ｂ、吸音材３１ｃ、不織布シート３５ｂを積層して防音材３０を作製した。各シートは、実施例１と同様のものを用いた。各シートの厚さおよび面重量は、表１の通りとした。

［比較例１］
図８に示すとおり、設置時において圧縮機側から順に、アルミシート４２、吸音材４１ａ、遮音材４４ａ、吸音材４１ｂ、遮音材４４ｂを積層して防音材４０を作製した。吸音材４１ａ、４１ｂはアクリル繊維、ポリエステル繊維、および低融点ポリエステル繊維からなり、ニードルパンチング法によってシート化したものを用いた。また、遮音材４４ａ、４４ｂは、実施例１と同様のものを用いた。アルミシートは、厚さ５０μｍのアルミ箔を用いた。各シートの厚さおよび面重量は、表１の通りとした。

実施例１、２および比較例１の面重量比を表１に示す。本実施例における防音材２０、３０は、比較例１の防音材４０に比べて３０％以上の軽量化を実現することができた。

また、実施例１、２および比較例１の吸音性能を評価するため、ＪＩＳ
Ａ１４０９に基づき残響室法吸音率（ランダム入射吸音率）を測定した。残響室容積は９ｍ^３、各吸音材のサンプルは１０００ｍｍ×１０００ｍｍ、計測装置はＢＫ社ＰＵＬＳＥとした。また、入射面は圧縮機設置時に圧縮機に対して外側となる面（圧縮機側面ではない面）とした。図９は、残響室法吸音率測定の評価結果を示すグラフである。

比較例１の防音材４０は、圧縮機に対して外側となる最外層が遮音材４４ｂであるため、吸音効果はほぼないことがわかった。これに対し、実施例１および２の防音材２０、３０は、圧縮機に対して外側となる最外層にも通気性のある不織布シート２５ｂ、３５ｂを配置し、その内側には吸音材２１ｂ、３１ｃを配置したため、比較例１の防音材４０に比べて吸音性能を有することがわかった。これにより、防音材を透過し、室内機内の板金などで反響した騒音についても室外機外部に漏らすことなく防音することができる。また、室外機運転時の振動により、圧縮機に取り付けられている配管・配線や、圧縮機に隣接される板金など硬質の部材と干渉した場合でも、素材自体に柔軟性があるため、干渉により発生する振動音が抑えられる。なお、入射面が圧縮機設置時に圧縮機に対して内側となる面として同様に測定を行った場合も、比較例１に対して実施例１、２の防音材２０、３０は同様に防音効果が得られるものと考えられる。

さらに、実施例１、２および比較例１の遮音性能を評価するため、簡易的な残響箱を用いた透過損失を測定した。図１０は、残響箱５１に設置された防音材のサンプル５２および測定装置を説明するための縦断面図である。残響箱５１は、支持枠５５で支持された防音材２０、３０により、上部の開口が覆われている。残響箱５１が設置された半無響室は、４８０ｍ^３とした。また、スピーカ５３を残響箱５１内の下方に設置し、マイク５４を残響箱５１外であって、スピーカ５３の上方に設置した。音入射面は圧縮機設置時における圧縮機側面とした。図１１は、透過損失測定の評価結果を示すグラフである。

実施例１の防音材２０は、３１５Ｈｚ〜１．２５ｋＨｚの特に低周波域で比較例１の防音材４０よりも遮音性能が向上した。実施例２の防音材３０は、８００Ｈｚ〜２．５ｋＨｚの特に高周波域で比較例１の防音材４０の遮音性能を上回った。

図９および図１１からわかるとおり、実施例１、２における防音材２０、３０は、比較例１に対して３０％以上軽量化すると同時に、防音性能を向上できる。

１圧縮機用防音材（防音材）
２圧縮機
１０吸音・遮音シート
１１吸音材
１２隙間
１４遮音材
１５不織布シート
１６縁周部
１８貫通孔
１９切込み

Claims

吸音・遮音シートと、
前記吸音・遮音シートの両表面をそれぞれ被覆して縁周部同士が接着された難燃性を有する２枚の不織布シートと、
を備えたことを特徴とする圧縮機用防音材。
前記吸音・遮音シートは、吸音材と遮音材とからなり、
前記吸音材は、フェルトであり、
前記遮音材は、ポリ塩化ビニルのシートである請求項１記載の圧縮機用防音材。
前記吸音材は２層以上設けられ、圧縮機に設置された際に圧縮機側に配置される吸音材は、所定間隔ごとに隙間を設けて配置された複数枚の防音材からなる請求項２記載の圧縮機用防音材。
少なくとも縁周部に加熱により接着される接着剤を含有した難燃性を有する２枚の不織布シートと、吸音・遮音シートと、を準備する工程と、
前記不織布シート、前記吸音・遮音シート、および前記不織布シートを順に積層する積層工程と、
前記不織布シートの前記縁周部同士を加熱圧着する工程と、
を備えることを特徴とする圧縮機用防音材の製造方法。
前記不織布シートの前記縁周部の形状に対応した形状を有し、前記接着剤の接着温度に加熱された成形治具を、プレス機械の下プレス盤上に配置する工程と、
前記積層工程で積層された前記不織布シートおよび前記吸音・遮音シートを、前記不織布シートの前記縁周部が前記成形治具上に配置されるように配置する工程とをさらに備え、
前記加熱圧着工程は、前記プレス機械の上プレス盤と前記成形治具とにより所要の圧力で加熱圧着される工程である請求項４記載の圧縮機用防音材の製造方法。