JP5616400B2 - 緩衝ゴム部材 - Google Patents

Description

この発明は、緩衝ゴム部材に関し、より詳細には、圧縮機本体に吸入される冷媒を貯えるアキュムレータと、圧縮機本体にアキュムレータを固定するための固定部材との間に介在する、緩衝ゴム部材に関する。

圧縮機を使用する各種の製品は、圧縮機運転時に発生する振動および騒音を低減するために、支持ゴム、配管音振動調整ゴム、圧縮機本体を覆う防振材など、多様な形式で制振材料が用いられている。その中で、エアコンおよび給湯器などの室外機で使用される圧縮機は、圧縮機本体に吸入される冷媒を貯えるアキュムレータと、圧縮機本体にアキュムレータを固定するための固定部材との間に緩衝ゴム部材を介在させている。こうすることにより、圧縮機運転時に圧縮機本体で発生し、振動および騒音の発生源であるアキュムレータに伝達する振動を低減している。

このような緩衝ゴム部材について、例えば、特開２０１０−２７５９６９号公報（特許文献１）、および特開平９−１３７７８９号公報（特許文献２）などに記載のものが知られている。

特許文献１には、固定部材と緩衝ゴム部材とが接触していない状態において、アキュムレータの中心軸線を縦軸としたときの縦断面視において、固定部材の接触面を、接触する相手側である緩衝ゴム部材の接触面に向かって突出するように湾曲させた圧縮機に備えられた、緩衝ゴム部材を開示している。

特許文献２は、アキュムレータの胴部を形成する円筒状容器の外周側面を上下縦方向に押圧する押え部が十字形に一体形成されている圧縮機において、押え部の圧縮機本体側の対接面の上下端に備えられた、緩衝ゴム部材を開示している。

特開２０１０−２７５９６９号公報 特開平９−１３７７８９号公報

上記した従来の緩衝ゴム部材としては、制振材料として広く利用されている安価なＥＰＤＭが用いられていた。しかしながら、アキュムレータは内部が空洞の円筒形状で質量が小さいため、圧縮機本体で発生した振動が小さくても、それがアキュムレータに伝達したとき、振動および騒音が増幅する。そして、従来のＥＰＤＭを用いた緩衝ゴム部材では、このような圧縮機に備えられたアキュムレータの特性を考慮した防振対策がとられていなかったため、振動および騒音が十分に低減できないという問題があった。

この発明は、上記した問題点を解消するためになされたものであり、圧縮機に備えられたアキュムレータを発生源とする振動および騒音が十分に低減できる、緩衝ゴム部材を提供することを目的とする。

この発明に係る緩衝ゴム部材は、圧縮機本体に吸入される冷媒を貯えるアキュムレータと、圧縮機本体にアキュムレータを固定するための固定部材との間に介在し、緩衝ゴム部材は、ブチルゴムを含むことを特徴とする。

好ましくは、ブチルゴムは、ハロゲン化ブチルゴムである。

さらに好ましくは、ブチルゴムは、損失係数を向上させる所定の成分を含む。

さらに好ましくは、所定の成分は、ロジン樹脂、テルペン系樹脂、石油樹脂、石炭樹脂、フェノール樹脂、およびキシレン樹脂からなる群から選ばれた一種以上の樹脂を含む。

この発明の他の局面においては、緩衝ゴム部材は、圧縮機本体に吸入される冷媒を貯えるアキュムレータと、圧縮機本体にアキュムレータを固定するための固定部材との間に介在し、緩衝ゴム部材は、温度が−２０℃以上４０℃以下のときの損失係数が０．３以上であるゴムを含むことを特徴とする。

好ましくは、ゴムは、温度が１０℃のときの損失係数が０．６以上である。

さらに好ましくは、緩衝ゴム部材は、アキュムレータに巻き付けられる。

さらに好ましくは、緩衝ゴム部材は、ゴム硬度がＤＵＲＯＡ硬度５０°以上８５°以下である。

さらに好ましくは、緩衝ゴム部材は、矩形状であり、厚みが０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下である。

この発明においては、圧縮機に備えられたアキュムレータの特性を考慮して、緩衝ゴム部材が、ブチルゴムまたは温度が−２０℃以上４０℃以下のときの損失係数が０．３以上であるゴムを含むことを特徴とするようにした。その結果、圧縮機に備えられたアキュムレータを発生源とする振動および騒音が十分に低減できる、緩衝ゴム部材を提供できる。

緩衝ゴム部材１０が圧縮機２０に備えられた場合を示す概略図である。 図１で示した圧縮機２０のＩＩ−ＩＩ断面図である。 緩衝ゴム部材１０のアキュムレータ２２に巻き付けられていない単独の状態での正面図である。 緩衝ゴム部材１０について、その損失係数の温度依存性を示すグラフである。

以下、この発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、この発明の一実施形態に係る緩衝ゴム部材１０が圧縮機２０に備えられた場合を示す概略図である。また、図２は、図１で示した圧縮機２０のＩＩ−ＩＩ断面図である。

図１および図２を参照して、圧縮機２０は、蒸気を圧縮する冷媒回路において、低圧の冷媒を高圧まで圧縮するために使用される回転式圧縮機である。圧縮機２０は、圧縮機本体２１と、圧縮機本体２１に吸入される冷媒を貯えるアキュムレータ２２と、圧縮機本体２１にアキュムレータ２２を固定するための固定部材２３と、アキュムレータ２２を固定部材２３に押さえつける締結バンド２４とを備える。

アキュムレータ２２は、圧縮機２０運転時に圧縮機本体２１で発生する振動が固定部材２３を介して伝達したとき、振動および騒音の発生源となる。このため、アキュムレータ２２に巻き付けて、アキュムレータ２２と固定部材２３との間に制振材料である緩衝ゴム部材１０を介在させる。こうすることにより、圧縮機本体２１で発生し、固定部材２３を介して振動および騒音の発生源であるアキュムレータ２２に伝達する振動を低減することができる。

従来は緩衝ゴム部材１０として、制振材料として広く利用されている安価なＥＰＤＭが用いられていた。しかしながら、アキュムレータ２２は、内部が空洞の円筒形状で質量が小さいため、圧縮機本体２１で発生した振動が伝達したとき、振動および騒音が増幅する。そして、発明者は、従来のＥＰＤＭを用いた緩衝ゴム部材１０では、このような圧縮機２０に備えられたアキュムレータ２２を発生源とする振動および騒音が十分に低減できていないことに着目した。

そこで、発明者は試行錯誤の末、緩衝ゴム部材１０としてブチルゴムを用いることによって、圧縮機本体２１で発生し、固定部材２３を介してアキュムレータ２２に伝達する振動が十分に低減できることを確かめた。

さらに、緩衝ゴム部材１０としてブチルゴムの一種であるハロゲン化ブチルゴムを用いることにより、一般的なブチルゴムであるＩＩＲを用いる場合と比較して圧縮永久歪みが小さくなり、長期に亘って使用されても、アキュムレータの倒れ、傾きが起きにくいことを確かめた。

さらに、ブチルゴムが損失係数を向上させる粘着付与樹脂を含む場合、アキュムレータ２２に伝達する振動がより低減できることも確かめた。詳細については後述する。

ここで、損失係数とは、制振材料の制振特性の評価指標の一つであり、損失係数が大きい物質ほど振動をより低減する。また、粘着付与樹脂とは、ロジン樹脂、テルペン系樹脂、石油樹脂、石炭樹脂、フェノール樹脂、およびキシレン樹脂からなる群から選ばれた一種以上の樹脂である。なお、ブチルゴム１００質量部に対する粘着付与樹脂の含有量は、０質量部以上１００質量部以下である。好ましくは、０質量部以上５０質量部以下である。

図３は、図１および図２で説明した緩衝ゴム部材１０のアキュムレータ２２に巻き付けられていない単独の状態での正面図である。図３を参照して、緩衝ゴム部材１０は矩形状であり、紙面手前から奥へ向かう長さが０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下であることが好ましい。また、ゴム硬度はＤＵＲＯＡ硬度５０°以上８５°以下であることが好ましい。

このような形状やゴム硬度とすることにより、緩衝ゴム部材１０が、締結バンド２４がアキュムレータ２２を固定部材２３に押さえつけることによって弾性変形するときに、厚みが薄すぎることにより破けてしまう虞を低減できると共に、厚すぎまたは柔らかすぎることにより変形量が増加しすぎてアキュムレータ２２が傾いてしまう虞も低減できる。すなわち、緩衝ゴム部材１０がアキュムレータ２２の形状の歪みをより適切に吸収し、より安定した状態でアキュムレータ２２を固定部材２３に締結バンド２４で押さえつけることができる。

図４は、緩衝ゴム部材１０について、その損失係数の温度依存性を示すグラフである。なお、この実施の形態における損失係数の大きさは、ＪＩＳＫ６３９４（加硫ゴム及び熱可塑性ゴムの動的性質試験方法／小型試験装置）に準じて、株式会社ユービーエム社製の動的粘弾性測定装置Ｒｈｅｏｇｅｌ−Ｅ４０００を使用して測定したものである。測定条件としては、試験片として長さ１５ｍｍ、幅５ｍｍ、厚み２ｍｍのものを使用し、試験間隔（上下のチャックの間隔）１０ｍｍ、初期歪み（平均歪み）１０％（１ｍｍ）、振幅±０．０２％（±２μｍ）、周波数３０Ｈｚで上下方向へ歪みをかけて行った。

図４を参照して、このグラフの横軸は温度（℃）を示し、その範囲は圧縮機２０の使用時の温度である−２０℃以上４０℃以下である。また、縦軸は損失係数を示し、その範囲は０以上１．２以下である。このグラフは、温度１０℃ごとに、◇を付して示した従来から制振材料として使用されているＥＰＤＭと、□を付して示した粘着付与樹脂を添加していない一般的なブチルゴムであるＩＩＲ（イソブチエン・イソプレンゴム）（以下、「実施例１」とする）と、△を付して示したＩＩＲ１００質量部に対して粘着付与樹脂の一種である石油樹脂を１１質量部添加した制振材料（以下、「実施例２」とする）と、×を付して示したＩＩＲ１００質量部に対して石油樹脂を２５質量部添加した制振材料（以下、「実施例３」とする）と、＊を付して示したブチルゴムの一種であるハロゲン化ＩＩＲ１００質量部に対して石油樹脂を１１質量部添加した制振材料（以下、「実施例４」とする）と、○を付して示したハロゲン化ＩＩＲ１００質量部に対して石油樹脂を２５質量部添加した制振材料（以下、「実施例５」とする）とについて、これらの損失係数の温度依存性を示している。

すなわち、図４のグラフは、この発明に係るブチルゴムを含む緩衝ゴム部材１０としての実施例１〜５と、従来のＥＰＤＭとの損失係数の温度依存性を示している。なお、図４のグラフで示したＥＰＤＭ、および実施例１〜５の温度１０℃ごとの損失係数を表１に示す。

図４および表１が示すように、温度が−２０℃以上４０℃以下での損失係数について、従来のＥＰＤＭは０．１〜０．２程度である。そして、この発明に係る緩衝ゴム部材１０である実施例１〜５の全てが０．３以上であり、明確な差がある。したがって、実施例１〜５のようなブチルゴムを含む制振材料を緩衝ゴム部材１０として用いることが好ましいことは明確である。

なお、具体的な損失係数を見ると、実施例１〜５の損失係数は、温度が−２０℃以上２０℃以下では０．６以上であり、２０℃より高く４０℃以下では０．３以上である。これらの最低値をグラフ中に点線で示す。緩衝ゴム部材１０は、損失係数が上記した最低値よりも大きいとき、圧縮機本体２１で発生し、固定部材２３を介して振動および騒音の発生源であるアキュムレータ２２に伝達する振動を十分に低減できる。その結果、圧縮機２０に備えられたアキュムレータ２２を発生源とする振動および騒音が十分に低減できる。

なお、実施例１〜５の圧縮永久歪みについて、ＪＩＳＫ６２６２（加硫ゴムおよび熱可塑性ゴムの永久歪み試験方法／圧縮永久歪み試験）に準じて、温度７０℃、圧縮量２５％で２２時間保管して測定した結果、実施例１〜３が２５％、実施例４および５が１２％であった。すなわち、緩衝ゴム部材１０としてハロゲン化ブチルゴムを用いることにより、一般的なブチルゴムであるＩＩＲを用いる場合と比較して圧縮永久歪みが小さくなり、長期に亘って使用されても、アキュムレータの倒れ、傾きが起こりにくい。

なお、上記した実施の形態では、ブチルゴムを含む一層の緩衝ゴム部材１０について説明したが、これに限らず、複数の層で構成され、この複数の層の中に一または複数のブチルゴムを含む層があってもよい。また、長手方向に複数の材料を繋ぎ合わせた構造で、その中の一または複数がブチルゴムを含むものであってもよい。

なお、上記した実施の形態では、緩衝ゴム部材１０がアキュムレータ２２に巻き付けられて、アキュムレータ２２と固定部材２３との間に介在する場合について説明したが、アキュムレータ２２に巻き付けられることなく、固定部材２３の部分にだけ介在してもよい。

なお、上記した実施の形態では、緩衝ゴム部材１０が、ブチルゴム、好ましくはブチルゴムの一種であるハロゲン化ブチルゴム、さらに好ましくは粘着付与樹脂を添加したブチルゴムである場合について説明したが、これに限らず、温度が１０℃のときの損失係数が０．６以上の重合体である、アクリルゴム、フッ素ゴム、ＮＢＲ、ポリノルボルネンゴム、エポキシ化天然ゴム、またはポリスチレン／ビニル―ポリイソプレン共重合体、またはこれらの重合体に粘着付与樹脂を添加したゴムであってもよい。また、緩衝ゴム部材１０が、温度が１０℃のときの損失係数が０．６以下のゴムである、ＥＰＤＭ、ＮＲ、ＳＢＲ、ＵＲなどに粘着付与樹脂を多量に添加して生成される、温度が１０℃のときの損失係数が０．６以上であるゴムであってもよい。ここで、粘着付与樹脂を多量に添加するとは、例えば、ゴム１００質量部に対して粘着付与樹脂を５０質量部添加することなどをいう。また、緩衝ゴム部材１０が、温度が１０℃のときの損失係数が０．６以上の重合体と損失係数が０．６以下のゴムとをブレンドして生成される、温度が１０℃のときの損失係数が０．６以上であるゴムであってもよい。

なお、上記した実施の形態では、粘着付与樹脂がロジン樹脂、テルペン系樹脂、石油樹脂、石炭樹脂、フェノール樹脂、およびキシレン樹脂からなる群から選ばれた一種以上の樹脂である場合について説明したが、これに限らず、他の粘着付与樹脂からなる群から選ばれた一種以上の樹脂であってもよい。

以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示する実施形態のものに限定されない。図示された実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。

この発明によれば、緩衝ゴム部材は、圧縮機に備えられたアキュムレータを発生源とする振動および騒音が十分に低減できるため、緩衝ゴム部材として有利に使用される。

１０ 緩衝ゴム部材、２０ 圧縮機、２１ 圧縮機本体、２２ アキュムレータ、２３ 固定部材、２４ 締結バンド。

Claims (6)

1. 圧縮機本体に吸入される冷媒を貯えるアキュムレータの外周と、前記圧縮機本体に前記アキュムレータを固定するための固定部材、および前記固定部材に押さえつけるための締結バンドとの間に介在する緩衝ゴム部材であって、
   前記緩衝ゴム部材は、帯状で、前記アキュムレータの外周に巻き付けられ、ブチルゴムを含み、
   前記緩衝ゴム部材は、温度が−２０℃以上２０℃以下のときの損失係数が０．６以上であり、２０℃より高く４０℃以下のときの損失係数が０．３以上であることを特徴とする、緩衝ゴム部材。
2. 前記ブチルゴムは、ハロゲン化ブチルゴムである、請求項１に記載の緩衝ゴム部材。
3. 前記ブチルゴムは、損失係数を向上させる所定の成分を含み、前記所定の成分は、ロジン樹脂、テルペン系樹脂、石油樹脂、石炭樹脂、フェノール樹脂、およびキシレン樹脂からなる群から選ばれた一種以上の樹脂を含む、請求項１または２に記載の緩衝ゴム部材。
4. 圧縮機本体に吸入される冷媒を貯えるアキュムレータの外周と、前記圧縮機本体に前記アキュムレータを固定するための固定部材、および前記固定部材に押さえつけるための締結バンドとの間に介在する緩衝ゴム部材であって、
   前記緩衝ゴム部材は、帯状で、前記アキュムレータの外周に巻き付けられ、温度が−２０℃以上２０℃以下のときの損失係数が０．６以上であり、２０℃より高く４０℃以下のときの損失係数が０．３以上であるゴムを含むことを特徴とする、緩衝ゴム部材。
5. 前記緩衝ゴム部材は、ゴム硬度がＤＵＲＯＡ硬度５０°以上８５°以下である、請求項１〜４のいずれかに記載の緩衝ゴム部材。
6. 前記緩衝ゴム部材は、矩形状であり、厚みが０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下である、請求項１〜５のいずれかに記載の緩衝ゴム部材。

Images