JPH03122424A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、吸音材や断熱材などに用いる多孔質構造体
、特に、層の厚さ方向もしくは、層の面方向に比教を連
続的に変化させた多孔質層を有する多孔質構造体を利用
した空気調和装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第１図は一般的な空気調和装置を示す外観図であり、（
１）は吸込グリル、（２）は吹出グリル、（３）前パネ
ル上、（４）は前パネル下、（５１は側パネル、（６）
は台枠、（７）は天パネルであり、これらの部品により
空気調和装置の外観が構成されている。また、第２図は
一般的な空気調和装置の内部構成を示す内部構造図であ
り、前パネル下（４）、台枠（６）、ドレンパン（８）
背パネル下（９）、側パネル（５）によって機械室部０
■を構成しており、かつ吸込グリル（１）、ドレンパン
（８）、前パネル上（３１、背パネル上０１）、天パネ
ル（７）、吹出グリル（２）によって風路部ａを構成し
ており、機械室部Ｏｒ５と風路部（１２）とは上記ドレ
ンパン（８）にて区画している。

機械室部αＯ内部には圧縮機日、凝縮器αａ、絞り装ｍ
ｕｓ、アキニームレータ（１６１が内蔵されている。

また、風路部■には冷却器Ｑ７）、この冷却器（１７１
へ通風する送風袋ＷａＳが内蔵されている。

通常ドレンパン（８）は非通気性及び非透水性である必
要がある為、鉄板で構成されており、かつ機械室部（１
Ｇ側は吸音効果を増す為、グラスウール等の吸音材を接
着する等して防音されている。

また、吸込グリル（１）及び吹出しグリル（２）は特に
風切り背低下の為、風圧損失低下の為、流線形形状に樹
脂成形されたプラスチック材料が使用されている。

次に動作について説明する。まず、冷凍サイクルは、圧
縮機ａ３から吐出された高温高圧ガス冷媒は、凝縮器Ｑ
４１にて凝縮液化し、１ｉＩＩ湿媚圧の液冷媒となる。

（図示は水冷式）そして、絞り装ｍａｓｔに減圧され、
低温低圧の液冷媒となり、冷却器αりにて送風装置＋１
１０により送風される室内空気から熱を奪い、冷媒自ら
は蒸発ガス化し、室内空気を冷却する。そして、アキュ
ームレータ（１６＋を通り、圧縮機ｕ３に戻る。また、
送風装置北により送風される室内空気は図、実線矢印で
示すように吸込グリル（１）から吸込まれ、吸込グリル
（１）のルーバ一部（１ａ）とルーバ一部（ｌａ）の間
を通り、冷却器０７）を通過し、この時冷却され室内空
気が露点より降下すると露が発生しドレン水を生じる。

ドレン水は下のドレンパン（８）にて集合され、外に排
出される。室内空気は送風装置朋を通り吹出グリル（２
）のルーバ一部（２ａ）とルーバ一部（２ａ）の間を通
り室内に吹出される。また、下部の機械室部（ＩＩＢと
上部の風路部（１２１を区画しているのがドレンパン（
８）である。機械室部（１（ｌ内部には、圧縮機（１３
１、凝縮器（１４１が内蔵されている為、圧縮機０３．
凝縮器圓が　の発熱があり、外部に熱をにがさない為、
特に上部の風路部ｕＺに熱をにがさない為、断熱する必
要があり、また、圧縮機（１３１からの騒音も外部にに
がさない為、吸音及び遮音する必委がある。従って、特
に、ドレンパン（８）は、風路部ｕｚ側は上部のドレン
水を集合、外部に排出する必要性、機械室部αω側は断
熱、吸音及びシャ音する必要性があった。

従来のドレニパン（８）は鉄板を塗装し、かつ、機械室
部αω側にはグラスウール（８ａ）等の吸音、断熱材を
内張すして用いられていた。

また、吸込グリル（１）及び吹出しグリル（２）は送風
時の気流音を出来るだけ少なくし、かつ、内部か見えな
い様にする為、吸込ルーバ（１ａ）の間隔及び吹出しル
ーバー（２ａ）の間隔を出来るだけ小さくすると同時に
流線形状としＣいた。従って、材料は樹脂成形品等を使
用していたので吸音、遮音の効果は全くなかった。

従来より吸音材、断熱材としては、グラスウール、ロッ
クウール、ウレタンフオームなどの多孔質材が用いられ
ている。これらの多孔質材は、冷暖房空調器などの消音
、断熱用に多量に使用されるようになり、多孔質材を低
コストで高性能且つ使用に際して形状等の制約条件の少
ないものにすることが、機器製造者側から望まれている
。

一般に、吸音材や断熱材は非通気材である構造体に内張
すして用いられる。この構造体は遮音「としであるいは
空気流の流路の一部を形成する機能を有する。

このような多孔質材と非通気材とが組合わされた多孔質
構造体は、それぞれ別部材が組合わされて構成されたり
、発泡性素材を利用して多孔質材が形成された後に一部
の面を非通気性に加工する等して製作されている。

これらの多孔質構造体、及びその製法に関しては、例え
ば、特公昭５８−５２１３２号公報「空気調和機の室内
ユニット」、特開昭４６−１０４５号公報「多胞質熱町
塑性材料及びこれに融着された熱可塑性シート材層から
成る複合物品並びにその製造法」、特開昭４８−１９６
５４９６５４号公報層外皮の成形方法」などに示されて
いる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の空気調和装置ではドレンパンの風路部側には鉄板
製の材料を型成形し、塗装した後、機械室部側にはグラ
スウール等の断熱、吸音材を内張しており、コスト及び
作業時間が太き（、かつ、吸音、遮音効果もあまり良好
なものではなかった。

この発明は、上記のような課題を解消するためになされ
たもので、比重変化を持たせた多孔質層と非通気性の融
合層とからなる多孔質構造体によりドレンパンを形成し
て吸音特性や断熱特性などを良好な空気調和装置を得る
ことを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る空気調和装置は、圧縮機、凝縮器、絞り
装置、冷却器及びアキュームレータ等を冷媒配管接続し
て構成された冷凍サイクルと、上記圧縮機、凝縮器、絞
り装置及びアキュームレータを収納した機械室部と、上
記冷却器及びこの冷却へ通風する送風装置を収納した風
路部と、上記機械室部と上記風路部とを区画すると共に
上記冷却器から発生するドレン水を受ける、ドレンパン
とを備えた空気調和装置において、比霞を層の厚さ方向
もしくは層の面方向に連続的に変化させた多孔質層と、
この多孔質層の一側に融着して一体化した非通気性の融
合層とからなる多孔質構造体により上記ドレンパンを形
成し、かつ、上記多孔質構造体の多孔質層を機械室側に
、上記融合層を風路部側に配設したことを特徴とするも
のである。

〔作用〕

この発明では、ドレンパンを構成する多孔質構造体の多
孔質層を機械室部側へ、融合層を風路部側へ配設したの
で、機械室部側での騒音は多孔質層によって吸音、断熱
され、融合層によって遮音、ならびに、ドレン水を受け
、ドレンパンの機能も充分に満足する。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例について説明する。

第１図、第２図において、吸込グリル（１）及びそのル
ーバ一部（ｌａ）、吹出グリル（２）及びそのルーバ一
部（２ａ）については比唾変化を持たせた多孔質層を有
するものとし、吸音特性などを良好とする多孔質構造体
（１０１）を使用する。第３図は比値を層の厚さ方向も
しくは層の面方向に連続的に変化させた多孔質ＩＩ　（
１０３）で吸込グリル（１）及びそのルーバ部（１ａ）
を形成したものであり、実線矢印は室内空気の流れ方向
を示す。従って、風の気流音等を吸音し、低騒音を計る
ことが出来る。第４図は多孔質層（１０３）の反風路部
（室内側）側に融着して一体化した非通気性の融合＠　
（１０２）を有する多孔質構造体（１０１）で吸込グリ
ル（１）を形成したものを示し、上記気流音に対する吸
音効果と同時に風路部りからの遮音をこの融合層（１０
２）にて行なうことが出来る。

第５図は、第４図に対し風路部ｕ２１側にスキン層（１
０４）を追加多孔質構造体で吸込グリル（１）を形成し
たものを示し、吸音特性が向上すると同時に一体成形に
より特性の安定が図れる。

第６図、第７図はルーバ一部において多孔質層（１０３
）　ト融合ＩＩ　（１０２）　及びスキン層（１０４）
が組み合わされて形成されたもので、気流の吸音効果を
更に向上させることが出来る。

また、ドレンパン（８）部の構成については、第８図に
示す。まず風路耶ｕ７Ｊ側はドレン水の集合及び非通気
性とする為また遮音効果を出す為融合層（１０２）とし
１機械室部北側は吸音効果及び断熱効果を向上させる為
多孔質層（１０３）とする。更に第９図に示す通り吸音
効果、断熱効果及び一体成形による特性の安定を計る為
、多孔質層（１０３）の機械室部Ｏ■側にスキン層（１
０４）を形成させる。これにより一体成形されたドレン
パン（８）が利用出来、作業性の向上及び特性の向上が
計れ、安価なドレンパン（８）が供給出来る。

次に上述したこの発明に用いるこの種の多孔質構造体（
以下、多孔質体あるいは層状のものは多層材ともいう。

）の構造、製法、特性について説明する。なお詳細は平
成１年４月２８日出願の特願平０Ｘ−１１０９９６号明
細書名称「多孔質構造体」に記載しである。

第１０図第１１図はそれぞれ多層材（１０１）の厚さ方
向に切断した断面を模式的に示す図である。（１０２）
は比霞の大きい層、例えば融合層で、通気性又は非通気
性のいずれでもよい。（１０３）は比重の小さい多孔質
層で、通常は通気性であり、空孔率は、厚さ方向に連続
的に変化している。（１０４）は通常地唄が層（１０２
）と層（１０３）の中間にあるスキン層で、例えは厚さ
１００ミクロン以下の融合層である。

多層材（１０１）は、融合１１　（１０２）と多孔質層
（１０３）とが一体止している。同様に融合＠　（１０
２）と多孔質層（１０３）とスキン層（１０４）は一体
止している。

多層材（１０１）を吸音材として使用するときは、多孔
質層（１０３）を騒音源側に対面させて、音のエネルギ
ーを吸収減衰させかつ、融合層（１０２）で音波が透過
するのを防ぐ。

次に、上記のような多層材（多孔質構造体）（１０１）
を構成する。厚の厚さ方向もしくは層の面方向に比重を
連続的に変化させた多孔質層の製造方法及び特性につい
て説明する。

まず、製造方法について説明する。

第１２図は多層材の製造方法を説明する金型構成断面図
である。（１０７）は凹側金型で、例えばアルミニウム
等の熱伝導性の良い材質で構成されている。

（１０８）は凸側金型で、同様にアルミニウムで構成さ
れている。（１０９）、（１１０）は各々金型の温度を
上げるヒーターで、凹側金型（１０７）の方が凸側金型
（１０８）よりも高温にされる。

製法■ 原料として、熱可塑性樹脂の粒状素材を用いて、多孔質
構造体を成形する場合について説明する。

凹側金型（１０７）の壁部（１１１）の温度は、凹側金
型（１０７）と凸側金型（１０８）によって形成される
閉空間（１１２）内に入れられる原料である粒状素材の
軟化する温度以上で熱分解温度以下、通常１５０〜２４
０℃にセットされ、凸側金型（１０８）の壁部（１１３
）の温度は、凹側金型（１０７）の壁部（１１１）の温
度よりも低い温度、例えは原料となる粒状素材の軟化す
る温度付近、通常７０〜１８０℃にセットされる。

ここにおいて金型（１０７）（１０８）内に例えばＡＢ
Ｓ（ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ−ｂｕｔａｄｉｅｎｅ
−ｓｔｙｒｅｎｅ　ｒｅｓｉｎ）樹脂（軟化する湿度８
０〜９０℃）等の熱ｏＪｆ性樹脂の粒状素材（直径Ｏ１
２〜３ｆｌ程度）を投入し、金型を加圧しながら閉じ、
数１０秒〜数時間加熱する。この加熱は上述した金型（
１０７Ｘ１０８）のセット温度で行なわれ、加圧力は加
熱状態でＩＫ９／ｃｎ〜数ｔｏｎ／ｃＪである。

すると、凹側金型（１０７）の高濡壁部（１１１）に接
触した粒状素材は溶融し、最終的には比重の大きい者、
換言すれば融合＠　（１０２）になり、融合の程度によ
り通気性から非通気性に変化する。凸側金型（１０８）
の壁部（１１３）は高温壁部（１１１）より低温のため
、壁部（１１３）から上記融合層（１０２）までの粒状
素材は、完全流動までには到らないが、半流動状態で、
粒状素材各々が接触部分で溶着し、最終的には上記融合
層（１０２）に溶着した多孔質層（１０３）が形成され
る。この多孔質層（１０３）は通常は通気性であるが、
バインダーなどの素材の混合材によっては非通気性にな
る。

このようにして比重の大きい層と比重の小さい多孔質層
を一体的に同時に成形することができる。

粒状素材の直径が０．２ｗ以Ｆになると、空孔径が小さ
（なって、多層材の機能、例えは吸音特性、断熱特性が
低下する。また、空孔径を大きくしようとすると、粒子
間の戯者度合が少なくなり、機械的強度が低下する。直
径が３酊以上になると、断熱特性は良いが吸音特性が低
下する。

なお、熱５Ｔ堕性樹脂の粒状素材原料としては、代表的
なものとして、ｐｐ（ポリプロピレン）、ＡＳ（アクリ
ルスチロール）、スチロールなどを用いることができる
。又熱可塑性樹脂の粒状素材にバインダーとして、メチ
ルエチルケトン（ＭＥＫ）セルロース、フェス、アセト
ンを吹付けたり、混ぜたりすると、多層材の粒状素材各
々の固着力が増し、機械的強度が向上して、取扱い性が
良くなる。

製法■において、凹側金型（１０７）の壁部（１１１）
の温度を１５０℃にセットし、凸側金型（１０８）の壁
部（１１３）の温度を１００℃にセットし、ＡＢＳ樹脂
として、電気化学工業株式会社製ＧＴＲ−４０（グレー
ド）、軟化する温度８６℃の熱可塑性樹脂の粒状素材、
直径１ｆｆの球状粒子を金型に入れ、金型（ｉ０７）（
１０８）を閉じた。壁面（１１１）　（１１３）間の距
離は１０謂であった。この状態で１０分間弱経過（つま
り加熱状態を持続）させて金型（１０７）（１０８）を
開放した。なお加熱状態のときの加圧力は５０〜〜であ
った。このようにして成形した多層材（１０１）は厚さ
が１０門で、その中の融合層（１０２）はほとんどなく
、多孔質層（１０３）のみであった。

製法■ 原料として、熱硬化性樹脂の粒状素材を用いて多層材を
成形する場合について説明する。

製法■と同様にして、凹側金型（１０７）の壁部（１１
１〕の温度は、粒状素材の軟化する温度以上で熱分解以
下にセットされ、凸側金型（１０８）の壁部（１１３）
の温度は、凹側金型（１０７）の壁部（１１１）の温度
よりも低い粒状素材の軟化する温度付近にセットされる
。ここにおいて金型（１０７）　（１０８）内に熱硬化
性樹脂、例えばフェノール、ＰＢＴ（ポリブチレンテレ
フタレート）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）
などの粒状素材で直径０．２〜３ｆｌ　程度の粒子を、
バインダーとなる例えばセルロース、フェス、各種接着
剤などと混合して投入し、金型（１０７）（１０８）を
加圧しながら閉じ、数分〜数時間加熱する。この加熱は
上述した金型（１０７）（１０８）のセット温度で行な
われ、加圧力は加熱状態でｌ々／ｄ〜数ｔ　ｏ　ｎ／ｃ
ｐｔ４　　である。

このようにすると、凹側金型（１０７）の高濡壁部（１
１１）に接触した粒状素材は、軟化し、バインダーで接
着されて比重の大きい鴫となり、軟化の程度により、通
気性から非通気性に変化する。凸側金型（１０８）の壁
部（１１３）は高温壁部（１１１）より低温のため、壁
部（１１３）から上記の比重の大きい層（１０２）まで
の粒状素材は、完全流動までには到らないが、半流動状
態で、粒状素材各々が接触部分でバインダーで接着され
て、最終的には、上記の比重の大きい層（１０２）に接
着した多孔質層（１０３）が一体的に形成される。この
多孔質層（１０３）は通常は通気性であるが、バインダ
ーの混合量が多くなると、非通気性になる。

製法■において、凹側金型（１０７）の壁（１１１）の
湿度を２００℃にセットし、凸側金型（１０８）の壁部
（１１３）の温度を１５０℃にセットし、熱硬化性樹脂
として、フェノール樹脂（明和化成株式会社製、ＭＷ−
７５２（グレード）、軟化する温度１９０℃）で直径１
ｔｍの粒状素材を、バインダーとなる粉末状セルロース
１５頃蓋％と共に金型に入れ、金型（１０７）（１０８
）を閉じた。壁面（１１３）（１１１）間の距離は１０
鰭であった。この状態で１０分間程経過（つまり加熱状
態を持続）させて金型（１０７Ｘ１０８）を開放した。

なお加熱状態のときの加圧力は５０々／ｄであった。

このように成形した多層材（１０１）は厚さが１０ｍで
、その中の比重の大きい層（１０２）はほとんどなく、
多孔質１ｍ　（１０３）のみであった。

さらに、多層材の多孔質層の比重を、多孔質層の層面方
向に変化させようとするには、低温側の金型の温度を上
記層面方向に沿って変化させればよい。すると低温側の
金型の中でも、より高温部に対向する多孔質層部分は、
比重が大きくなり、より低温部に対向する多孔質層部分
は比重が小さく　乙ｉ　る。

一方、上述の製法においては、多層材が一体的に成形で
きるので、金型を変えることにより、種々の形状、特に
複雑な形状の多層材にも谷酷に対応できる。

次に、このようにして製造された、層の厚さ方向もしく
は層の面方向に比重を連続的に変化させた多孔質層の各
種特性及び応用等について説明する。

（１）吸音特性 第１３図は、製法例■−１で成形された厚さ１０ｍの多
孔質構造体（はとんど全域多孔質層）における厚さ方向
の空孔率（比重）分布例を示す図である。

図中、曲線Ａ、Ｃは、空孔率が厚さ方向にほぼ−様な特
性を示し、それぞれ約２５（％）、約１０（％）のもの
である。曲線Ｂは、空孔率が厚さ方向に分布を有し、１
０〜２５（％）の範囲で連続的に変化しているものであ
る。

この種の多孔質構造体を吸音材として利用する場合には
、その吸音特性が問題になる。第１４図は第１３図に示
す三種類の空孔率分布を有するサンプルにおける垂直入
射吸音率をＪＩＳ　Ａ１４０５　ｒ管内法による建築材
料の垂直入射吸音率の測定法」により測定した結果を示
す。尚、曲線Ｂの厚さ方向に空孔率分布を有するサンプ
ルでは、空孔率が１０（夕も）の方を音波を入射する面
とした。図から判るように、空孔率分布を有するサンプ
ル（曲線Ｂ）が最も吸音率特性か良いことを碓認した。

次に、多孔質体の面方向に空孔率（比重）を変化させる
ことによる吸音特性の改善効果について説明する。第１
５図は、三種類のサンプルの空孔率の変化を示し、曲線
Ａ−Ｂ−Ｃの順で空孔率が小さ（なっている。このとき
の吸音特性を第１６図に示す。この図より、特に、音波
入射面側の空孔率を小さくすれば（曲線ＣＫ柑当）、低
周波域の吸音率が向上する。従って、多孔質体の面方向
の空孔率に分布を持たせることにより、広い周波数帯域
で良好な吸音特性を得ることができる。

（１１）断熱・保湿特性 多孔質体は、従来より断熱材や保温材としても用いられ
ている。多孔質体が断熱作用や保温作用をするのは、多
孔質体の細い隙間の中に含まれた気体の対流による熱伝
達が小さく、また、多孔質体を構成する固体の接触伝熱
面積が小さいことからその熱伝導も低いことに基因する
のは衆知のことである。

しかし、多孔質体は、輻射伝熱の影暢が強く、このこと
が断熱・保温特性を大きく左右している。

この輻射伝熱を低減するため、従来は例えば断熱・保温
材の表面にアルミ膜を貼りつけるなどして多孔質内部に
輻射線が入射しないようにされているが、生産性が悪く
、また、貼り付は部の剥離など耐久性の問題点かあった
。一方、多孔質体の空孔率を小さ（して輻射伝熱を改善
することも図られている。しかし、空孔率を小さ（する
と熱伝導が大きくなることから、全体的には断熱・保温
特性の改善には有効となっていない。

本発明に係る多孔質構造体は、空孔率（比重）を変化さ
せたものであり、その変化具合も用途によって適宜変え
られるものである。従って、表面近傍のみ空孔率を小さ
くし、内部では空孔率を太き（することにより、表面で
輻射線を遮断でき、かつ、ＭＥ導も大きくならないよう
にすることができるので、断熱・保温特性の優れた多孔
質体を得ることができる。

以上説明した多孔質層を形成する樹脂粒は形状が球状の
ほか、円筒状、円桂状、立方体などでもよい。ひげ付き
の熱可塑性樹脂粒はひげの部分が溶融しやすいので、原
料として好適である。又多層材の軽量化を図る目的で、
例えば発泡した中空粒状素材や発泡性素材を原料として
利用すると七もできる。又補強用として原料に短繊維を
混入させてもよいし、バインダーとして糸状の熱０Ｔｆ
ｆｌ性樹脂を原料に混入させてもよい。

尚、多孔質体としての特性、特に吸音特性に対し、粒状
素材の形状や長径には、より優れた特性を有する範囲が
あることを１ｒｌｉ認した。以下、説明する。

第１７図は１粒状素材の形状を変えた場合の垂直入射吸
音率の特性のバラツキ（サンプル数５個での特性のバラ
ツキ）を示す図である。曲ＭＡは粒状素材が直径０．８
（ｆｌ）　、長さ１　（ｍ）の円筒形状のもの、曲線Ｂ
は直径１　（ｍ）の球体状のものである。

向、いずれも多孔質層の厚さは１０（ｗ）であり、吸音
率を測定した周波数は２　（ＫＨｚ）である。同図より
、球体状のもの（曲線Ｂ）は、サンプルの違いによる特
性の差が少なく、極めて安定していることが判る。この
理由は、球体状の場合粒状素材どうしの接触点が一個所
となるので、成形時に粒状素材の層状態が安定して均一
になるためである。

このように、特にサンプル間で特性の安定性を要する場
合などには球体状（球体もしくは楕円体）にする方が、
より好ましい多孔質構造体を得ることができる。

また、吸音特性は１粒状素材の長径によっても異なるこ
とを碑認した。第１８図に、粒状素材の長径と吸音率の
関係を示す。サンプルの厚さは１０（ｆｌ）で、測定周
波数は２（ＫＨｚ）である。粒状素材を径を小さくし過
ぎたり、大きくし過ぎたりすると、音波が多孔質体内に
侵入しにりくすったり、多孔質体の固有音響インピーダ
ンスが空気側の固有音響インピーダンスと整合しなくｔ
ったりして吸音率が低下する。同図より、粒状素材の長
径は、実用的な範囲では０．２〜３．０（ＭＭ）、好ま
しくは１．０〜２．０（闘）の範囲とすることにより、
吸音特性を良好にできることを碇認した。

次に、本発明に用いるこの種の多孔質構造体の他の実施
例について説明する。この多孔質構造体は、層の厚さ方
向もしくは層の面方向に比重を連続的に変化させた多孔
質層と、この多孔質層よりも空孔率が小さく比重の大き
い中実層とを層状にしたものである。この中実層は、粒
状素材が熱可塑性樹脂の場合は、融合層になり、融合の
程度により通気性から非通気性まで変化する。また、粒
状素材か熱硬化性樹脂の場合には、粒状素材が軟化しバ
インダーで接着されて比重の大きい層となり、軟化の程
度により通気性から非通気性まで変化する。

ます、このような多孔質構造体の代表的な製造方法につ
いて説明する。

製法例■−２ 製法■において、凹側金型（１０７）の壁部（１１１）
の温度を１５０℃にセットし、凸側金型（１０８）の壁
部（１１３）の温度を１００℃にセットし、ＡＢＳ樹脂
として、電気化学工業株式会社製ＧＴＲ−４０（グレー
ド）、軟化する湿度８６℃の熱可塑性樹脂の粒状素材、
直径１ｆｌの球状粒子を金型に入れ、金型（１０７）（
１０８）を閉じた。壁面（１１１）（１１３）間の距離
は１０鰐でｆ′）−）だ。この状態でｍ分間経過（つま
り加熱状態を持続）させて金型（１０７Ｘ１０８）を開
放した。

なお加熱状態のときの加圧力は１００〜／−であった。

このようにして成形した多層材（１）を第１９図に示す
。この多層材（１０１）は厚さがＬｏｔｓでその中の融
合層（１０２）の厚さは約１ｒｙ、多孔質層（１０３）
の厚さは約９謂であった。

製法例■−３ 製法■において、凹側金型（１０７）の壁部（１１１）
の温度を１８０℃にセットし、凸側金型（１０８）の壁
部（１１３）の温度を１３０℃にセットし、ＡＢＳｆｎ
脂として、電気化学工業株式会社製ＧＴＲ−４０（グレ
ード）、軟化する温度８６℃の熱ａＩ　０３．性樹脂の
粒状素材、直径ｌｖＲの球状粒子を金型に入れ、金型（
１０７）（１０８）を閉じた。壁面（１１１Ｘ１１３）
間の距離は１０ｆｌであった。

この状態で１５分間経過させて金型（１０７）（１０８
）を開放した。なお加熱状態のときの加圧力は１００　
Ｋ９／ｄであった。このとき成形した多層材（１０１）
は厚さが１１０１Ｒ、その中の融合層（１０２）の厚さ
は約ｌ鰐、多孔層（１０３）の厚さは約９ｆｌであった
が、製法例■−２の成形多層材（１０１）に比べ、多孔
ＩＩ（１０３）の表面部の融合化か一部分進み、３０μ
ｍ程度のスキン層が形成された。

製法例■−２ 製法■において、凹側金型（１０７）の壁（１１１）の
温度を２００℃にセットし、凸側金型（１０８）の壁部
（１１３）の温度を１５０℃にセットし、熱硬化性樹脂
として、フェノール樹脂（明和化成株式会社製、ＭＷ−
７５２（グレード）、軟化する温度１９０℃）で直径１
闘の粒状素材を、バインダーとなる粉末状セルロース１
５！ｆｌ！、％と共に金型に入れ、金型（１０７）（１
０８）を閉じた。壁面（１１１Ｘ１１３）間の距離は１
０Ｕであった。この状態で２５分間経過（つまり加熱状
態を持続）させて金型（１０７）（１０８）を開放した
。

なお加熱状態のときの加圧力は１５０４／ｉであった。

このように成形した多層材（１０１）は厚さか１０ｔｍ
で、その中の比重の大きい層（１０２）のｊｖ−さは約
ＩＢ、多孔質層（１０３）の厚さは約９鱈であった。

なお熱硬化性樹脂を熱可塑性樹脂でコートした粒状素材
を原料として用いてもよい。

上記のようにして成形された多層材（層状の多孔質構造
体）の特性等について説明する。

（１）空孔率 第２０図は成形された多層材の空孔率を示す曲線図で曲
線実■−２、実■−３はそれぞれ製法例■−２、製法例
■−３によって製造された多層材の厚さ（、）に対する
空孔率（％）を示す。融合ＩＮ　（１０２）はいずれも
非通気性で、実■−２の多孔質層（１０３）は厚さ方向
に空孔率が連続的に変化し、表面（低温側）で空孔率が
最大となる。実■−３の多孔質＠　（１０３）は厚さ方
向に空孔率が連続的に変化するが、多孔質層（１０３）
の中央で空孔率が最大になり表面部（低温側）で空孔率
が低下し、すなわち、表面部の空孔率は、多孔質ｒ＠（
１０３）の最大の空孔率と融合ｒ＠（１０２）の空孔率
の中間であり、部分的に継合したスキン層（１０４）が
形成されていることを示している。なお比重は材質か同
じであれば、当然ながら空孔率が小さいほど大きい。

（１１）層状多孔質構造体の特性 多層材を吸音材として使用する場合にはその吸音特性が
問題になる。第２１図は垂直入射吸音率を比較する曲線
図で、垂直入射吸音率を前述のＪＩＳＡ　１４０５によ
り測定した結果を示す。曲線実■−２は製法例■−２で
製造した多層材で厚さ１０ｔＩＭのもの、曲線実は従来
の吸音材であるウレタンフオームで厚さ１０ｖｎのもの
の特性をそれぞれ示す。図からも判るように多層材の垂
直入射吸音率は従来の吸音材（ウレタンフオーム）のそ
れと同等以上の特性を有することを嫌認した。

第２２図は同様な垂直入射吸音率の特性曲線図で、いず
れの曲線も前述の方法で製造した多層材の特性で、実■
−２、実■−３はそれぞれ製法例■−２、製法例■−３
で製造した厚さＬｏｗの多層材の特性を示す。製法例■
−３のものの特性か良好な理由は表面部の空孔率の最適
化の影響と思われる。

（ｆｉｌｌスキン層の効果 の解明及びその最適厚さについて説明する。

まず、多孔質構造体としてＡＢＳ樹脂を用いて、厚さ１
０ＷＩＲのサンプルを前述の製法■により製作した。

このサンプルの空孔率分布の実測結果を第ｎ図に、空孔
率の小さい方を音波入射面なしでその垂直入射吸音率特
性を第２４図に示す。図から明らかなように、このサン
プルでは、４００　（Ｈｚ）という低周波で吸音率が最
大となり、しかもその値か９０（％）を越える良好な吸
音特性が得られた。このとき、このサンプルの音波入射
面側の低空孔率部を顕微鏡で破断観察した結果、その表
面が厚さ（資）ミクロン程度の、はぼ非通気性のスキン
層になっていることが見出された。

さらに、スキン層の厚さを種々変更して吸音特性の試験
を行った結果、スキン層の厚さが１００ミクロンを越え
ると、スキン層が質盪としてではなく、弾性膜（バネ系
）として働くようになり、最高吸音率の周波数は、逆に
上がってしまい、所要の効果は得られなかった。従って
、１００ミクロン以Ｆが妥当であるこ七を確認した。

上記の層状の多孔質構造体は、主として二層の場合で説
明してきたが、三層あるいは任意層・任意材質の多孔質
構造体とすることもできる。

第２５図は、スキン層（１０４）、多孔質層（１０３）
および非通気性の中実層（１０２）よりなる三重層の多
孔質構造体（１０１ａ）の断面図を示す。これを、吸音
材として用いる場合には、前述したように、スキンｅ　
（１０４）および多孔質層（１０３）により優れた吸音
特性を有し、かつ非通気性の中実層（１０２）か遮音体
となるので、吸音と遮音の両機能を効果的に発輝する構
造体とすることができる。

また、断熱・保温材として用いる場合には、スキン層（
１０４）か輻射断熱として、多孔質＠　（１０３）が熱
伝導断熱として、中実層（１０２）が機器構成ケースと
しての役割を果たす構造体とすることができる。

第２６図は、さらに他の多層状構造体の例であり、中実
層（１０２）の両側に多孔質層（１０３）とスキン層（
１０４）とを有する構造体（１０１ｂ）の断面図である
。

この構造体は、スプリットあるいはセル形消音器に応用
することができる。第２７図はその一応用例で、ダク）
　（１３３）内を複数個に分割するように多層状の構造
体（１０１ｂ）を配置するものであり、低周波の消音性
能の優れたスプリット（セル）形消音器とすることがで
きる。

尚、上記例に限らず、各分野でその用途に応じて、任意
層・任意材質の多孔質構造体として応用できることはい
うまでもない。

さらに、粒状素材に樹脂粒以外の粒を含む素材を用いる
ことにより、多孔質構造体の機能を拡大させることがで
きる。以下、その一実施例を説明する。

まず、製造方法について説明する。

製法例■−１ 第四図は金型（１０７）（１０８）の空間（１１２）に
２種類の粒を含む素材を入れ金型（１０７）（１０８）
を閉じたところを示す断面図である。凹側金型（１０７
）内に、最初に長径が約０，２ｆｌの鉄粒（１１５）を
積み厚さが約１ｆｌになるように充填し、その後、長径
が約１謂のＡＢＳ樹脂粒（１１６）　（製法例■−２に
使用したものと同じもの）を閉空間（１１２）の商さ（
１０ａ＋）より約２ｆｌはど高くなるように充填する。

充填後凸側金型（１，０８）　（第四図では板状金型）
を凹側金型（１０７）に密着接合さぜることにより、上
記鉄粒（１１５）とＡＢＳ樹脂粒（１１６）の充填層を
圧縮し、閉空間（１１２）内に異種粒の充填層を形成す
る。以上の条件で、ＡＢＳ樹脂粒の軟化する温度８６′
ｃより尚い温度、つまり凹側金型温度を１５０℃凸側金
型温度を１００℃に昇温し、約２０分加熱する。鉄粒（
１１５）の□□□点は約１５００℃であることから、そ
の鉄粒の粒形状は保持された状態となる。一方ＡＢＳ樹
脂粒は、特に凹側金型（１０７）の壁部（１１１）は冑
温であることから、それに接触する鉄粒も藺濡となす、
鉄ｎ　（１１５）　ト接触すルＡＢＳ樹脂ｖ、（１１６
）は溶融し、溶融したＡＢＳ樹脂粒か鉄粒（１１５）を
取り巻（ように流動する。

加熱後、冷却された成形された多層体（１０１）は、厚
さか１０ｆｌでその中鉄粒（１１５）が混入された融合
層（１１２）は厚さが約１請、多孔質層（１０３）は厚
さが約９鰭の一体化した積層体となった。融合層（１０
２）の比重は、鉄粒を含まない場合は、ＡＢＳ樹脂の比
重そのものとなり、１．０５　ｇｒ　／　ｃｃ　′Ｔ！
あるが、鉄粒を入れた場合は融合層のみを切断し、その
比重を測定した結果、４．４　ｇｒ　／　ｃｃであった
。多層材の多孔質層を吸音材とし、融合層を遮音材とし
て利用する場合、遮音材としてはその比重が大きいほど
遮音特性が向上するので、この多層材はａ音特性に優れ
る。従来は、ＡＢＳ樹脂のような化石の軽い材料の遮音
度を上げるには、その材料の厚さを厚くするか、鉄板な
どの金属を貼りつけることが必要であったが、この製造
方法では溶融する部分に比重の大きい材料を混入させる
ことにより、多孔質層と比重のさらに大きい融合層を持
つ多層材を谷特に実現できる。

第２９図はこの多層材の遮音度特性を示す曲線図である
。曲線実■−２、曲線実■−１はそれぞれ製法例■−２
で製造した多層材（鉄粒なし）の厚さ１０朋のもの、製
法例■−１で製造した多層材（鉄粒入り）のｊ草さ１０
ａ＋のものの遮音特性を示す。

この遮音特性は第３０図の特性測定図を用いて測定した
。パイプ（１１７）　（１００ｗ＄）の中に、測定する
多層材（１０１）を挿入し、その前後にマイクロホン亮
ｌ、高２　（１１８）　（１１９）を設置する。パイプ
（１１７）の−万端よりスピーカ（１２０）で音を入射
させる。

パイプ（１１，７）の他端は閉じており、その閉端には
、長さ約１０００ｍのグラスウール（１２１）を充填し
ており、閉端で行が反射しないように処理されている。

スピーカ（１２０）で放射され、多層材に入射する入射
波の音圧レベルはマイクロホン＆１（１１８）で測定し
、多層材を透過する透過波の音圧レベルは、マイクロホ
ン＆　２　（１１９）で測定される。多層材の遮音度（
ｄＢ）は、入射波の音圧レベルから透過波の音圧レベル
を差引いた値で評価した。

第２９図に示すように、鉄粒入りのもの（実■−１）が
、鉄ｒ！、ｆ；シのもの（実■−２）より約ＨｄＢＪ庁
度か向上している。

以上では樹脂粒に混合する粒を鉄粒としたが、他の金萬
、ガラスや比重の大きい材料でも同様の効果を発揮する
。又遮音特性の向上のみ説明したか、電磁シールドや熱
伝導用にアルミニウムなど電磁シールドに効果のある材
料を混入させてもよく。又融合層や多孔質層の強度向上
にグラスファイバなどを、樹脂粒Ｋｉ％大して成形１〜
でもよい。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したとおり、機械室部と虱路部とを
区画するドレンパンを、比重を層の厚さ方向もしくは鳴
の面方向に連続的に変化させた多孔質層とこの多孔質層
の風路部側に融着して一体化した非通性の融合層とを有
する多孔質構造体で形成（−１かつ、多孔質層を機械室
部側に、融合４を風路部側に１設したので、ドレンパン
の機能を損うことなり、吸音特性、断熱特性及び遮音特
性が優れた空気調和装置ばを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、及び第２図は従来及びこの発明の一実施例を示
す空気調和装置μの外観１４及び内部）１■成Ｕ＜ｌ、
第３図、第４図、第５図はこの発明による吸込グリルの
断面図、第６Ｕ′１、第７図はこの発明による吸込グリ
ルルーバ一部の断面図、第８ダ、第９Ｃχ１はこの発明
によるドレンパンの断面図である。また、第１０図、第
１底は、それぞれこの発明に係る多ｊ−材（多孔質構造
体）の模式的断面図、第１２図は、この発明に係る多孔
質構造体を製造する金型構成断面図、第１３図はこの発
明に係る第１の実施例の多孔質構造体の厚さに対する空
孔率を示す曲線図、第１４図は第１３図に空孔率曲線を
示した多孔質構造体の垂直入射吸音率の特性曲線図、第
１５図１はこの発明に係る第２の実施例の多孔質構造体
の厚さに対する空孔率を示す曲線図、第１６図は第１５
図に空孔率曲線を示した多孔質構造体の垂直入射吸音率
の特性曲線図、第１７図は多孔質層を形成する粒状素材
の形状を変えた場合の垂直入射吸音率の特性のバラツキ
を示す図、第１８図は粒状素材の直径と吸音率の関係を
示す特性図、第１９図はこの発明に係る層状の多孔質構
造体を一部断面で示す図、第２０図はこの発明に係る第
４の実施例の多孔質構造体の厚さに対する空孔率を示す
曲線図、第２１図及び第２２図は従来のものと第２０図
に空孔率曲線を示した多孔質構造体との垂直入射吸音率
の特性を比較する曲線図、第２３図はこの発明に係るス
キン層を有する多孔質構造体の空孔率を示す曲線図、第
２４図は第２３図に空孔率曲線を示したスキン層を有す
る多孔質構造体の垂直入射吸音率の特性曲線図、第２５
図ないし第ｎ図はこの発明に係る任意層状の多孔質構造
体を示す断面図、第２８図は鉄粒入り多孔質構造体を製
造するための金型構成断面図、第３０図は遮音特性を測
定する特性測定図、第四図はこの発明に係る二種ωの多
孔質構造体の遮析度特性曲線図である。 図中、（８）はドレンパン、（１０１）は多孔質構造体
、（１０２）は融合層、（１０３）は多孔質層である。 なお、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧縮機、凝縮器、絞り装置、冷却器及びアチュー
   ムレータ等を冷媒配管接続して構成された冷凍サイクル
   と、上記圧縮機、凝縮器、絞り装置及びアチュームレー
   タを収納した機械室部と、上記冷却器及びこの冷却器へ
   通風する送風装置を収納した風路部と、上記機械室部と
   上記風路部とを区画すると共に上記冷却器から発生する
   ドレン水を受けるドレンパンとを備えた空気調和装置に
   おいて、比重を層の厚さ方向もしくは層の面方向に連続
   的に変化させた多孔質層と、この多孔質層の一側に融着
   して一体化した非通気性の融合層とからなる多孔質構造
   体により上記ドレンパンを形成し、かつ上記多孔質構造
   体の多孔質層を機械室側に、上記融合層を風路部側に配
   設したことを特徴とする空気調和装置。