JP4527694B2 - 天吊り式空調機の防振装置及びその施工方法 - Google Patents

Description

本発明は、建物の２階以上の床を形成するコンクリートスラブの天井側の面に、吊りボルトを介して設置される天吊り式空調機の防振装置及びその施工方法に関し、特に、簡単な構成でありながら、空調機からコンクリートスラブへの振動伝達を効果的に低減することができるとともに、既に空調機が設置された狭いスペースでも容易に施工可能であり、改修工事による事後的な防振に好適な天吊り式空調機の防振装置及びその施工方法に関する。

従来から学校、病院、オフィスビル、店舗等の建物では、図５（ａ）〜（ｃ）に示すような天吊り式空調機が用いられている。図５（ａ）は従来の天吊り式空調機の設置状態を示す概略図であり、図５（ｂ）は同図（ａ）のＢ部拡大図である。図５（ｃ）は空調機に設けられた吊り金具の平面図である。

これら図面において、従来の天吊り式空調機１は、建物の２階以上の床を形成するコンクリートスラブ２の天井５側の面に、例えば、４本の吊りボルト３を介して設置されている。天吊り式空調機１の側部には、吊りボルト３と連結するための吊り金具１０が突設してある。

この吊り金具１０は、天吊り式空調機１の金属製ケーシングから側方へ突出するように連成した金属板に、略Ｕ字状の係止溝（係止部）１０ａを切り欠いた構成となっている。この係止溝１０ａに吊りボルト３を挿通し、吊り金具１０を上下からナット６で締結することにより、天吊り式空調機１をコンクリートスラブ２に吊り下げ状態で設置していた。

ここで、天吊り式空調機１は、その駆動源であるモータや送風ファン（図示せず）といった構成機器が振動を発生させるために、この振動のコンクリートスラブ２への伝達を防止すべく、吊り金具１０の上下を防振ゴム１００により挟み込んでいた。このような防振ゴム１００は、吊り金具１０を介して伝達される天吊り式空調機１の振動を吸収し、吊りボルト３への固体音領域（約６０Ｈｚ以上）の振動伝達を軽減していた。
特開平８−３０３５２５号（図１参照）

上述した従来の防振ゴム１００を用いた防振手段では、コンクリートスラブ２を直接、床として使用した場合に顕著な問題が生じることはなかった。しかし、近年のＩＴ関連機器の普及に伴って、コンクリートスラブ２の上面にフリーアクセスフロア（床下配線用二重床）４を施工するケースが増大し、このフリーアクセスフロア４上に載置された事務机やキャビネット等の什器が、床下の天吊り式空調機１と共振して振動障害を起こすという問題が頻発するに至った。このような振動障害は、従来の防振ゴム１００の低周波数領域（約２０Ｈｚ付近）における振動絶縁効果が低いことに起因するものと考えられる。

このようなフリーアクセスフロア４の振動障害を解消すべく、図６（ａ）に示すように、吊りボルト３を２本に分割し、これら吊りボルト３をスプリングハンガー２００によって連結することにより、天吊り式空調機１からコンクリートスラブ２への振動伝達を遮断することが行われた。従来のスプリングハンガー２００として、例えば、特開平８−３０３５２５号（特許文献１）に開示されているようなものがある。

このスプリングハンガー２００は、図６（ｂ）に示すように、金属製の枠体２０１の上下開口部２０１ａ，２０１ｂに、吊りボルト３を挿通するための上板部２０２及び下座金２０３を取り付けるとともに、この枠体２０１の内部にコイルスプリング、又はコイルスプリングを防振ゴムで被覆した複合防振ゴム体２０４を収納し、この複合防振ゴム体２０４の上端部に上板金具２０５を配置した構成となっていた。

このようなスプリングハンガー２００では、コンクリートスラブ２側の吊りボルト３を上板部２０２に締結し、一方、天吊り式空調機１側の吊りボルト３を複合防振ゴム体２０４によって弾性的に吊り下げ支持することにより、天吊り式空調機１からコンクリートスラブ２への振動伝達を遮断することができた。

ところが、改修工事によりスプリングハンガー２００を事後的に施工するためには、大重量の天吊り式空調機１を支えながら、複数本の吊りボルト３を切断し、スプリングハンガー２００で連結する作業をしなければならず、ダクトやパイプが密集する天井裏の狭いスペースで、スプリングハンガー２００を施工するために多大な労力と時間とを要するという問題があった。

詳述すると、スプリングハンガー２００を施工する場合は、コンクリートスラブ２と天井５との間の狭いスペースにおいて、既設の吊りボルト３を２本に切断し、次いで、コンクリートスラブ２側の吊りボルト３を、枠体２０１の上板部２０２にナットで締結するとともに、空調機１側の他の吊りボルト３を、複合防振ゴム体２０４の上板金具２０５にナットで締結する。

また、天井裏のスペースが狭すぎて吊りボルト３を切断するための工具が入らない場合は、まず、コンクリートスラブ２から既存吊りボルト３の上端側を取り外す。この既存吊りボルト３下端側は、防振ゴム１００を介して空調機１の吊り金具１０に取り付けられている。次いで、１〜１．５（ｍ）程度の新規な吊りボルト３を１本用意し、これを適当な長さに切断する。この新規吊りボルト３の下端側を、スプリングハンガー２００の枠体２０１の上板部２０２にナットで締結するとともに、上端側をコンクリートスラブ２に埋め込まれた雌ネジ部（図示せず）に螺合させる。他方で、空調機１に取り付けられている既存吊りボルト３を適当な長さに切断し、この既存吊りボルト３の上端側を、スプリングハンガー２００の複合防振ゴム体２０４の上板金具２０５にナットで締結する。

このように、改修工事によりスプリングハンガー２００を事後的に施工するためには、多大な労力と時間とを要するという問題があり、さらに、従来のスプリングハンガー２００は、その構成が複雑で部品点数も多く、例えば、高層ビルの各階に設置されている天吊り式空調機１の振動障害を解消するために、多大な費用が掛かるという問題もあった。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、簡単な構成でありながら、空調機からコンクリートスラブへの振動伝達を効果的に低減することができるとともに、既に空調機が設置された狭いスペースでも容易に施工可能であり、改修工事による事後的な防振に好適な天吊り式空調機の防振装置及びその施工方法の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の天吊り式空調機の防振装置は、建物の２階以上の床を形成するコンクリートスラブの天井側の面に、吊りボルトを介して設置される天吊り式空調機の防振装置であって、前記吊りボルトの挿通が可能な巻き径で、前記空調機と共振しない所定の固有振動数を有するコイルスプリングと、このコイルスプリングの巻き端部に当接する基部に、前記巻き端部内に圧入される突出部を連成した断面略凸型をし、その中心に前記吊りボルトの貫挿が可能な貫通孔を形成した一対の第１及び第２ゴムブッシュとを備え、これらコイルスプリングと第１及び第２ゴムブッシュとの組立体である防振装置本体を前記吊りボルトに挿通固定し、前記空調機を下側からの弾性力で支持する構成としてある。

このような構成によれば、コイルスプリングが、第１及び第２ゴムブッシュを介して空調機を下側からの弾性力で支持しているので、空調機の機械的な振動がその弾性により吸収される。また、コイルスプリングの固有振動数を、空調機と共振しない値に設定してあるので、コイルスプリング自身が共振して吊りボルトへ振動を伝えることもない。さらに、空調機を吊りボルトに係止するための吊り金具が、第１及び第２ゴムブッシュを介して吊りボルトに係止されるので、吊り金具から吊りボルトへの直接の振動伝達も低減される。

これらの作用効果が相俟って、空調機から吊りボルトへの振動伝達を効果的に低減させることができ、吊りボルトが固定されたコンクリートスラブ、ひいてはこのコンクリートスラブの上面に施工されたフリーアクセスフロアへの振動伝達を十分に低減させることが可能となる。この結果、近年頻発しているオフィス家具等の什器の振動及び騒音問題を解消することができる。

ここで、コイルスプリングの「空調機と共振しない所定の固有振動数」は下記式（１）により算出される。

但し、ｆｎ：固有振動数、ｋ：静バネ定数、ｇ：重力加速度、ｗ：空調機の運転時重量、ｋｄ：動バネ定数である。

好ましくは、前記吊りボルトに係止した前記空調機の吊り金具の上面に当接又は近接する基部に、前記吊り金具に設けられた前記吊りボルトとの係止部に挿入される突出部を連成した断面略凸型をし、その中心に前記吊りボルトが貫挿される貫通孔を形成した第３ゴムブッシュを更に備えた構成とする。

このような構成によれば、第１（又は第２）及び第３ゴムブッシュの各基部によって、空調機の吊り金具が上下に挟み込まれ、この吊り金具と吊りボルトと接触が阻止される。さらに、第３ゴムブッシュの突出部が吊り金具の係止部に挿入されるので、この係止部における吊り金具と吊りボルトとの接触も阻止される。この結果、吊り金具と吊りボルトとが、第１（又は第２）及び第３ゴムブッシュによって非接触となり、空調機から吊りボルトへの振動伝達をより効果的に低減させることができる。

好ましくは、前記コイルスプリングの固有振動数を約３〜６Ｈｚの範囲内、好ましくは約５Ｈｚに設定した構成とする。

このような構成によれば、学校、病院、オフィスビル、店舗等の一般的な建物に設置される天吊り式空調機が発生する約２０（Ｈｚ）前後の振動数と、コイルスプリングとの共振を効果的に防止して、吊りボルトへの振動伝達を低減させることができる。

好ましくは、前記空調機から受ける一支点あたりの荷重に対する前記コイルスプリングの撓み量を、このコイルスプリングの非圧縮時の全長の約４０％以下とした構成とする。

このような構成によれば、空調機から荷重を受けた圧縮状態において、コイルスプリングの所定の固有振動数を確保することができるとともに、空調機の機械的な振動を吸収するためのコイルスプリングの弾性も確保することができる。これにより、本防振装置の防振効果が有効に発揮されることになる。また、過剰な圧縮状態の継続によるコイルスプリングの特性劣化を防止して、より長期間にわたる有効な防振効果の発揮が可能となる。

好ましくは、前記第１〜３ゴムブッシュを、エチレンプロピレンジエンゴム又はクロロプレンゴムにより形成した構成とする。

このような構成によれば、第１〜３ゴムブッシュに耐候性、耐老化性、耐オゾン性等の優れた特性をもたせることができ、空調機が屋外などの厳しい環境下に設置された場合でも、第１〜３ゴムブッシュの劣化を防止して、効果的な防振を図ることができる。

好ましくは、前記第１〜３ゴムブッシュの各基部の前記突起部と反対側の面に当接する平ワッシャーを更に備えた構成とする。

このような構成によれば、Ｕ溝等の係止部が形成された空調機の吊り金具が、第１（又は第２）ゴムブッシュに押し付けられた場合、又は、第２（又は第１）及び第３ゴムブッシュに上部又は下部ナットが締め付けられた場合でも、これら第１〜３ゴムブッシュの部分的な変形による劣化を防止することができ、より長期間にわたる効果的な防振を図ることができる。

上記目的を達成するために、本発明の第１の防振装置の施工方法は、上述したいずれかの本防振装置の施工方法であって、前記吊りボルトに前記防振装置本体を挿通した後、前記吊りボルトに下部ナットを螺合させ、前記防振装置本体をその撓み量を考慮した所定高さに位置決めする工程と、位置決めした前記防振装置本体に前記空調機の吊り金具を載置しつつ、この吊り金具を前記吊りボルトに係止させる工程とを含むようにしてある。

このような方法によれば、防振装置本体を、吊りボルトに挿通して下部ナットで所定の高さに位置決めするといった、極めて簡単な上下方向の作業により施工することができる。この防振装置本体の施工は、吊りボルトに沿った上下方向の作業なので、ダクトやパイプが密集する天井裏の狭いスペースでも容易に行うことができる。

その後、空調機の吊り金具を吊りボルトに連結させる作業は、この吊り金具を本防振装置本体に弾性支持させた状態で行われるので、作業員が大重量の空調機を支えることなく、容易且つ安全に施工することができる。

上記目的を達成するために、本発明の第２の防振装置の施工方法は、前記吊りボルトに上部ナットを螺合させた後に前記第３ゴムブッシュを挿通し、これら上部ナット及び第３ゴムブッシュを前記吊りボルトの仮位置に配置させる工程と、前記吊りボルトに前記防振装置本体を挿通した後、前記吊りボルトに下部ナットを螺合させ、前記防振装置本体をその撓み量を考慮した所定高さに位置決めする工程と、位置決めした前記防振装置本体に前記空調機の吊り金具を載置しつつ、この吊り金具を前記吊りボルトに係止させる工程と、前記第３ゴムブッシュを前記吊り金具側に移動させ、この第３ゴムブッシュ側に前記上部ナットを締結させる工程とを含むようにしてある。

このような方法によれば、上述した第１の防振装置の施工方法と比較して、上部ナットと第３ゴムブッシュとの取付工程が追加され、空調機の吊り金具と吊りボルトとのより高度な非接触状態が形成される。新たに追加された上部ナットと第３ゴムブッシュとの取付工程は、防振装置本体の位置決め工程と同様、吊りボルトに沿った上下方向の作業なので、天井裏の狭いスペースでも容易かつ安全に行うことができる。

また、上述した第１の防振装置の施工方法と同様に、空調機の吊り金具を吊りボルトに連結させる作業、及び上部ナットを第３ゴムブッシュ側に締結させる作業は、吊り金具を本防振装置本体に弾性支持させた状態で行われるので、作業員が大重量の空調機を支えることなく、容易かつ安全に施工することができる。

好ましくは、前記上部ナットの締結時における前記コイルスプリングの撓み量を、このコイルスプリングの非圧縮時の全長の約４０％以下となるようにしてある。

このような方法によれば、上述したように、空調機から荷重を受けた圧縮状態において、コイルスプリングの所定の固有振動数を確保することができるとともに、空調機の機械的な振動を吸収するためのコイルスプリングの弾性も確保することができる。これにより、本防振装置の防振効果が有効に発揮されることになる。また、過剰な圧縮状態の継続によるコイルスプリングの特性劣化を防止して、より長期間にわたる有効な防振効果の発揮が可能となる。

本発明の天吊り式空調機の防振装置及びその施工方法によれば、簡単な構成でありながら、空調機からコンクリートスラブへの振動伝達を効果的に低減することができるとともに、既に空調機が設置された狭いスペースでも容易に施工可能であり、改修工事による事後的な防振に好適である。

以下、本発明の一実施形態に係る天吊り式空調機の防振装置及びその施工方法について、図面を参照しつつ説明する。なお、本実施形態において、従来と同様の箇所については、同一符号を付して詳細な説明は省略する。

＜＜防振装置＞＞
まず、本実施形態に係る防振装置について、図１〜３を参照しつつ説明する。図１（ａ）は本発明の一実施形態に係る天吊り式空調機の防振装置を示す概略図であり、図１（ｂ）は同図（ａ）のＡ部拡大図である。図２は本防振装置を構成する防振装置本体を示すものであり、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は平面図である。図３は本防振装置を構成する第３ゴムブッシュを示すものであり、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は正面図、同図（ｃ）は底面図である。

図１（ａ），（ｂ）において、本実施形態に係る防振装置７は、コンクリートスラブ２に空調機１を設置するための各吊りボルト３，３…の下端側にそれぞれ設けてあり、空調機１の各吊り金具１０を下側から弾性的に支持している。

このような防振装置７は、コイルスプリング７１の両端側に第１及び第２ゴムブッシュ７２，７３を取り付けた防振装置本体７Ａと、第３ゴムブッシュ７３と、三枚の平ワッシャー７５，７５，７５と、上部ナット７６と、二つの下部ナット（ダブルナット）７７，７７とで構成してある。

＜防振装置本体＞
図２（ａ）に示すように、防振装置本体７Ａを構成するコイルスプリング７１は、例えば、十分な強度を有する鋼製とし、吊りボルト３の挿通が可能な巻き径で、空調機１と共振しない所定の固有振動数（Ｈｚ）を有している。

このコイルスプリング７１の固有振動数は、一般的な空調機１が発生する約２０（Ｈｚ）付近の低周波数領域の振動との共振を防止するために、約３〜６Ｈｚの範囲内、好ましくは約５Ｈｚに設定する。なお、コイルスプリング７１の固有振動数は、上記式（１）より算出することができる。

また、本防振装置７の施工後において、コイルスプリング７１は、大重量の空調機１から過大な荷重を受けて圧縮状態となるが、この圧縮状態であっても、空調機１と共振せず、かつ、空調機１の機械的な振動を吸収するために十分な弾性を維持するものでなければならない。そこで、本実施形態では、空調機１の吊り金具１０から受ける一支点あたりの荷重に対するコイルスプリング７１の撓み量を、このコイルスプリング７１の非圧縮時の全長の約４０％以下としている。

例えば、空調機１の重量が約４０〜５０（ｋｇ）の範囲内で支持点数が４個の場合ならば、コイルスプリング７１の全長を４０（ｍｍ）、外径を２６．０（ｍｍ）、内径を２３．２（ｍｍ）、動バネ定数ｋｄを約０．９（ｋｇ／ｍｍ）に設定する。また、空調機１の重量が約１００〜１３０（ｋｇ）で支持点数が４個の場合ならば、コイルスプリング７１の全長を４０（ｍｍ）、外径を２６．５（ｍｍ）、内径を２３．３（ｍｍ）、動バネ定数ｋｄを約２．０（ｋｇ／ｍｍ）に設定する。これにより、空調機１を弾性的に支持したときのコイルスプリング７１の撓み量が約７〜１６（ｍｍ）の範囲内となる。

また、コイルスプリング７１の全長４０（ｍｍ）は、圧縮時の撓み量を考慮しつつ、所定の固有振動数を具備させるほぼ最短の長さであり、このコイルスプリング７１の短縮化を図ることによって本防振装置７が小型となり、狭い天井裏での作業性が良好となる。

図２（ａ），（ｂ）に示すように、第１及び第２ゴムブッシュ７２，７３は、共に同一の構成となっており、主として、大径円形状の基部７２ａ，７３ａの中心に、小径円形状の突出部７２ｂ，７３ｂを連成した断面略凸型の部材である。

これら第１及び第２ゴムブッシュ７２，７３の中心には、吊りボルト３の貫挿が可能な内径の貫通孔７２ｃ、７３ｃが形成してある。また、突出部７２ｂ，７３ｂの先端側は、それぞれテーパー面となっており、コイルスプリング７１の両巻き端部７１ａ，７１ｂへの圧入を容易としている。このような第１及び第２ゴムブッシュ７２，７３を、コイルスプリング７１の両巻き端部７１ａ，７１ｂにそれぞれ装着することによって、吊りボルト３に挿通可能な防振装置本体７Ａが形成される。

これら第１及び第２ゴムブッシュ７２，７３は、空調機１の吊り金具１０と吊りボルト３とを非接触にするとともに、その弾性で空調機１の振動を吸収し、固体音領域（約６０Ｈｚ以上）の振動が吊りボルト３に伝達することを軽減している。

本実施形態では、これら第１及び第２ゴムブッシュ７２，７３をエチレンプロピレンジエンゴム又はクロロプレンゴムにより形成してある。これにより、第１及び第２ゴムブッシュ７２，７３に耐候性、耐老化性、耐オゾン性等の優れた特性をもたせることができ、空調機１が屋外などの厳しい環境下に設置された場合でも、これら第１及び第２ゴムブッシュ７２，７３の劣化を防止して、効果的な防振を図ることができる。

また、本実施形態では、これら第１及び第２ゴムブッシュ７２，７３の肉厚Ｐ１，Ｐ２を、それぞれコイルスプリング７１の全長４０（ｍｍ）の２０％である８（ｍｍ）としてある。これにより、後述する本防振装置の施工方法において、コイルスプリング７１の圧縮状態において、防振装置本体７Ａの全長（第１ゴムブッシュ７２の基部７２ａ端面から第２ゴムブッシュ７３の基部７３ａ端面までの寸法）が４０（ｍｍ）以上あるか否かを基準に、コイルスプリング７１の撓み量の適否を簡単に判断することができる。

なお、これら第１及び第２ゴムブッシュ７２，７３を、上部ナット７６又は下部ナット７７で吊りボルト３に締結する場合には、平ワッシャー７５，７５がそれぞれ介在されるが、本実施形態では、これら第１及び第２ゴムブッシュ７２，７３と平ワッシャー７５，７５とを別体とした。これは、従来の防振ゴム１００（図５（ｂ）参照）を施工した空調機１を改修工事する場合に、この防振ゴム１００に使用されていた平ワッシャーの再利用の余地を残すためである。

但し、後述する第３ゴムブッシュ７４のように、基部７２ａ，７３ａの突出部７２ｂ，７３ｂを連成していない面に、平ワッシャー７５，７５を焼き付けて一体化した構成としてもよい。このような構成とした場合は、後述する施工作業において、平ワッシャー７５，７５を別個に介在させる手間が省かれ、施工作業をより容易化することができる。

このように第１〜第３ゴムブッシュ７２〜７４の各基部７２ａ〜７４ａに平ワッシャー７５をそれぞれ介在させたことにより、係止溝１０ａが形成された空調機１の吊り金具１０が、第１及び第３ゴムブッシュ７２，７４に押し付けられた場合、又は、第２及び第３ゴムブッシュ７３，７４に上部又は下部ナット７６又は７７が締め付けられた場合でも、これら第１〜３ゴムブッシュ７２〜７４の部分的な変形による劣化を防止することができ、より長期間にわたる効果的な防振を図ることができる。

＜第３ゴムブッシュ＞
図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、第３ゴムブッシュ７４は、上述した第１及び第２ゴムブッシュ７２，７３と同様に、大径円形状の基部７４ａに、小径円形状の突出部７４ｂを連成した断面略凸型となっている。第３ゴムブッシュ７４の中心には、吊りボルト３の挿通が可能な貫通孔７４ｃが形成してあり、吊りボルト３に沿って第３ゴムブッシュ７４を下方に移動させることにより、その突出部７４ｂが、空調機１の吊り金具１０の係止溝（係止部）１０ａに挿入されるようになっている。

この第３ゴムブッシュ７４は、空調機１の吊り金具１０と吊りボルト３とを非接触とするためのものであり、固体音領域（約６０Ｈｚ以上）の振動が吊りボルト３に伝達することを軽減している。また、第１及び第２ゴムブッシュ７２，７３と同様に、この第３ゴムブッシュ７４もエチレンプロピレンジエンゴム又はクロロプレンゴムにより形成してあり、耐候性、耐老化性、耐オゾン性等の優れた特性をもたせてある。

本実施形態では、第３ゴムブッシュ７４の基部７４ａの突出部７４ｂを連成していない面に、平ワッシャー７５を焼き付けて一体化した構成としてある。空調機１の改修工事を行う場合に、既存の防振ゴム１００の平ワッシャーを第１及び第２ゴムブッシュ７２，７３に再利用すれば、第３ゴムブッシュ７４に再利用する平ワッシャーがないこと、及び平ワッシャー７５をあらかじめ第３ゴムブッシュ７４の基部７４ａに一体化しておくことにより、施工作業が容易になるからである。

＜＜防振装置の施工方法＞＞
次に、本実施形態に係る防振装置７の施工方法について、図４（ａ）〜（ｃ）を参照しつつ説明する。図４は（ａ）〜（ｃ）は本発明の一実施形態に係る防振装置の施工方法を示すものである。

図４（ａ）において、空調機１を新規に設置する場合は、コンクリートスラブ２に取り付けられた吊りボルト３にそのまま、また、既存の空調機１を改修工事する場合は、従来の防振ゴム１００（図５（ｂ）参照）を取り外してから吊りボルト３に、上部ナット７６を螺合させ、次いで、第３ゴムブッシュ７４を挿通する。そして、これら上部ナット７６及び第３ゴムブッシュ７４を吊りボルト３の仮位置に配置させる。この仮位置とは、次工程で吊りボルト３に位置決めされる防振装置本体７Ａと干渉しない、上部ナット７６及び第３ゴムブッシュ７４の待機位置である。

次いで、上下二枚の平ワッシャー７５，７５とともに防振装置本体７Ａを吊りボルト３に挿通させる。その後、吊りボルト３に二つの下部ナット７７，７７を螺合させ、防振装置本体７Ａを、そのコイルスプリング７１の撓み量（コイルスプリング７１の全長Ｌ１＝４０（ｍｍ）の４０％以下）を考慮した所定高さに位置決めする。

本実施形態では、第１ゴムブッシュ７２の基部７２ａの肉厚を、コイルスプリング７１の全長Ｌ１の２０％である８（ｍｍ）としてあるので、空調機１の吊り金具１０の上面に、第１ゴムブッシュ７２の基部７２ａの底面を位置合わせすれば、コイルスプリング７１の撓み量（基部７２ａの肉厚８（ｍｍ）＋吊り金具１０の肉厚＝Ｌ１の４０％以下）を考慮した防振装置本体７Ａの位置決めを行うことができる。

なお、防振装置本体７Ａを位置決めしたときに、下部ナット７７，７７下側の吊りボルト３の残余長さＬ２が、下部ナット７７一つ分以上であることが望ましい。本防振装置７の施工後に、空調機１からの継続的な振動を受けて下部ナット７７が緩んだ場合でも、吊りボルト３の残余長さＬ２を十分に確保することで、下部ナット７７の脱落を防止することができるからである。なお、改修工事の場合に既存の吊りボルト３が短くて、下部ナット７７一つ分の残余長さＬ２が確保できないときには、吊りボルト３を長いものに交換する必要があるが、新たな吊りボルト３への交換は、さほど手間も費用も掛からない。

次いで、図４（ａ）の白抜き矢印に示すように、位置決めした防振装置本体７Ａに空調機１の吊り金具１０を載置しつつ、この吊り金具１０の係止溝１０ａを吊りボルト３に係止させる。これにより、図４（ｂ）に示すように、吊り金具１０が防振装置本体７Ａに下側から弾性的に支持される。このとき、圧縮された防振装置本体７Ａの全長Ｌ３を測定し、Ｌ３≧Ｌ１となっていることを確認する。Ｌ３≧Ｌ１を満たす場合は、コイルスプリング７１の撓み量がＬ１の４０％以下の適正値であることになる。

最後に、図４（ｃ）に示すように、第３ゴムブッシュ７４を吊り金具１０側に移動させ、この第３ゴムブッシュ７４側に上部ナット７６を締結させて、本防振装置７の施工が完了する。

＜＜作用効果＞＞
以上説明したように、本発明の防振装置７によれば、コイルスプリング７１が、第１及び第２ゴムブッシュ７２，７３を介して空調機１の吊り金具１０を弾性的に支持しているので、空調機１の機械的な振動がその弾性により吸収される。また、コイルスプリング７１の固有振動数を、空調機１と共振しない値に設定してあるので、コイルスプリング７１自身が共振して吊りボルト３へ振動を伝えることもない。さらに、吊り金具１０が、第１及び第２ゴムブッシュ７２，７３を介して吊りボルト３に係止されるので、吊り金具１０から吊りボルト３への直接の振動伝達も低減される。

これらの作用効果が相俟って、空調機１から吊りボルト３への振動伝達を効果的に低減させることができ、吊りボルト３が固定されたコンクリートスラブ２、ひいてはこのコンクリートスラブ２の上面に施工されたフリーアクセスフロア４への振動伝達を十分に低減させることが可能となる。この結果、近年頻発しているオフィス家具等の什器の振動及び騒音問題を解消することができる。

また、第１及び第３ゴムブッシュ７２，７４の各基部７２ａ，７４ａによって、空調機１の吊り金具１０が上下に挟み込まれ、この吊り金具１０と吊りボルト３と接触が阻止される。さらに、第３ゴムブッシュ７４の突出部７４ｂが吊り金具１０の係止溝１０ａに挿入されるので、この係止溝１０ａにおける吊り金具１０と吊りボルト３との接触も阻止される。この結果、吊り金具１０と吊りボルト３とが、第１及び第３ゴムブッシュ７２，７４によって非接触となり、空調機１から吊りボルト３への振動伝達をより効果的に低減させることができる。

さらに、空調機１の吊り金具１０から受ける一支点あたりの荷重に対するコイルスプリング７１の撓み量を、このコイルスプリング７１の非圧縮時の全長Ｌ１の約４０％以下としてあるので、空調機１から荷重を受けた圧縮状態において、コイルスプリング７１の所定の固有振動数を確保することができるとともに、空調機１の機械的な振動を吸収するためのコイルスプリング７１の弾性も確保することができる。これにより、本防振装置７の防振効果が有効に発揮されることになる。また、過剰な圧縮状態の継続によるコイルスプリング７１の特性劣化を防止して、より長期間にわたる有効な防振効果の発揮が可能となる。

一方、本実施形態に係る防振装置７の施工方法によれば、上部ナット７６及び第３ゴムブッシュ７４を仮止めし、防振装置本体７Ａを吊りボルトに挿通して下部ナット７７，７７で所定の高さに位置決めするといった、吊りボルト３の下端側における極めて簡単な上下方向の作業により施工することができる。これにより、ダクトやパイプが密集する天井裏の狭いスペースでも容易に行うことができる。

また、空調機１の吊り金具１０を吊りボルト３に連結させる作業は、この吊り金具１０を防振装置本体７Ａに弾性支持させた状態で行うことができるので、作業員が大重量の空調機を支えることなく、容易且つ安全に施工することができる。

なお、本発明の天吊り式空調機の防振装置及びその施工方法は、上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、空調機の振動の程度によっては第３ゴムブッシュ７４を従来の防振ゴム１００に変更したり、構成から省略することも可能である。また、本防振装置を構成するコイルスプリング７１、第１〜第３ゴムブッシュ７２〜７４等の寸法、撓み量、動バネ定数、固有振動数等は、防振の対象となる空調機の本体重量、一支点重量、振動数等の要素に応じて変更することができる。

本発明の天吊り式空調機の防振装置の実施例を図７に示す。図７は本防振装置の防振性能をシミュレーションした防振性能計算表である。本実施例では、１３種類の空調機Ｎｏ．１〜１３を対象に、動バネ定数ｋｄの異なる２種類の防振装置（ｋｄ＝９．６又は２０．０（ｋｇ／ｃｍ））を設置した場合の振動伝達率Ｔｒ（％）、振動吸収率（％）、振動絶縁レベルλ（ｄＢ）を下記（２），（３）式から算出した。

但し、Ｔｒ：振動伝達率、ｆ：機器振動数、ｆｎ：固有振動数である。

但し、λ：振動絶縁レベルである。

同図に示すように、本防振装置は、空調機Ｎｏ．１〜１３の機器振動数ｆ：１６．６７〜２３．３３（Ｈｚ）に対して、振動伝達率Ｔｒ：４．１４〜８．４５（％）、振動吸収率９１．５５〜９５．８６（％）、振動絶縁レベルλ：−２１．４６〜−２７．６６（ｄＢ）といった顕著な防振効果を発揮することが分かる。したがって、本発明の防振装置によれば、一般的な空調機の約２０Ｈｚ前後の振動を十分に減少させることができ、コンクリートスラブ上に載置した事務机やキャビネット等の什器の振動障害を防止することが可能となる。

同図（ａ）は本発明の一実施形態に係る天吊り式空調機の防振装置を示す概略図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ部拡大図である。 本防振装置を構成する防振装置本体を示すものであり、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は平面図である。 本防振装置を構成する第３ゴムブッシュを示すものであり、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は正面図、同図（ｃ）は底面図である。 同図（ａ）〜（ｃ）は本発明の一実施形態に係る防振装置の施工方法を示すものである。 同図（ａ）は従来の天吊り式空調機の設置状態を示す概略図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）のＢ部拡大図である。同図（ｃ）は空調機に設けられた吊り金具の平面図である。 同図（ａ）は従来のスプリングハンガーを用いた天吊り式空調機の設置状態を示す概略図であり、同図（ｂ）は従来のスプリングハンガーを示す断面図である。 本発明に係る防振装置の実施例を示す防振性能計算表である。

符号の説明

１ 天吊り式空調機
１０ 吊り金具
１０ａ 係止溝（係止部）
２ コンクリートスラブ
３ 吊りボルト
４ フリーアクセスフロア
５ 天井
７ 防振装置
７Ａ 防振装置本体
７１ コイルスプリング
７１ａ，７１ｂ 巻き端部
７２ 第１ゴムブッシュ
７３ 第２ゴムブッシュ
７４ 第３ゴムブッシュ
７２ａ，７３ａ，７４ａ 基部
７２ｂ，７３ｂ，７４ｂ 突出部
７２ｃ，７３ｃ，７４ｃ 貫通孔
７５ 平ワッシャー
７６ 上部ナット
７７ 下部ナット

Claims (9)

1. 建物の２階以上の床を形成するコンクリートスラブの天井側の面に、吊りボルトを介して設置される天吊り式空調機の防振装置であって、
   前記吊りボルトの挿通が可能な巻き径で、その固有振動数を約３〜６Ｈｚの範囲内に設定したコイルスプリングと、
   このコイルスプリングの巻き端部に当接する基部に、前記巻き端部内に圧入される突出部を連成した断面略凸型をし、その中心に前記吊りボルトの貫挿が可能な貫通孔を形成した一対の第１及び第２ゴムブッシュとを備え、
   これらコイルスプリングと第１及び第２ゴムブッシュとの組立体である防振装置本体を前記吊りボルトに挿通固定し、前記空調機を下側からの弾性力で支持することを特徴とする天吊り式空調機の防振装置。
2. 前記吊りボルトに係止した前記空調機の吊り金具の上面に当接又は近接する基部に、前記吊り金具に設けられた前記吊りボルトとの係止部に挿入される突出部を連成した断面略凸型をし、その中心に前記吊りボルトが貫挿される貫通孔を形成した第３ゴムブッシュを更に備えたことを特徴とする請求項１記載の天吊り式空調機の防振装置。
3. 前記コイルスプリングの固有振動数を約５Ｈｚに設定したことを特徴とする請求項１又は２記載の天吊り式空調機の防振装置。
4. 前記空調機から受ける一支点あたりの荷重に対する前記コイルスプリングの撓み量を、このコイルスプリングの非圧縮時の全長の約４０％以下としたことを特徴とする請求項１〜３いずれか１項に記載の天吊り式空調機の防振装置。
5. 前記第１〜３ゴムブッシュを、エチレンプロピレンジエンゴム又はクロロプレンゴムにより形成したことを特徴とする請求項１〜４いずれか１項に記載の天吊り式空調機の防振装置。
6. 前記第１〜３ゴムブッシュの各基部の前記突起部と反対側の面に当接する平ワッシャーを更に備えたことを特徴とする請求項１〜５いずれか１項に記載の天吊り式空調機の防振装置。
7. 前記吊りボルトに前記防振装置本体を挿通した後、前記吊りボルトに下部ナットを螺合させ、前記防振装置本体をその撓み量を考慮した所定高さに位置決めする工程と、
   位置決めした前記防振装置本体に前記空調機の吊り金具を載置しつつ、この吊り金具を前記吊りボルトに係止させる工程とを含むことを特徴とする請求項１〜６いずれか１項に記載の天吊り式空調機の防振装置の施工方法。
8. 前記吊りボルトに上部ナットを螺合させた後に前記第３ゴムブッシュを挿通し、これら上部ナット及び第３ゴムブッシュを前記吊りボルトの仮位置に配置させる工程と、
   前記吊りボルトに前記防振装置本体を挿通した後、前記吊りボルトに下部ナットを螺合させ、前記防振装置本体をその撓み量を考慮した所定高さに位置決めする工程と、
   位置決めした前記防振装置本体に前記空調機の吊り金具を載置しつつ、この吊り金具を前記吊りボルトに係止させる工程と、
   前記第３ゴムブッシュを前記吊り金具側に移動させ、この第３ゴムブッシュ側に前記上部ナットを締結させる工程とを含むことを特徴とする請求項２〜６いずれか１項に記載の天吊り式空調機の防振装置の施工方法。
9. 前記上部ナットの締結時における前記コイルスプリングの撓み量を、このコイルスプリングの非圧縮時の全長の約４０％以下としたことを特徴とする請求項８記載の天吊り式空調機の防振装置の施工方法。

Images