JPH03122425A - 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１こ用いる多孔質構造
体、特に、層の厚さ方向もしくは、層の部方向Ｅこ比重
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）け吹出グリル、（３）は前パ
ネル上、（４）は前パネル下、（５）は側パネル、（６
）は台枠、（７）は天パネルでＪ）す、これらの部品ｉ
こより空気調和装置の外観が構成されている。また、第
２図は一般的な空気硯和装Ｕの内部構成を示す内部構造
図であり、ｔｌｌ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ａＯ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（３）、背パネル上α
℃、天パネル（７）、吹出グリル（２）によ−って風路
部０２を構成しており、機械室部帥と風路部■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（至）、凝縮器α４、絞り
装置（至）、アキュームレータαＱが内蔵されている。

また、風路部側には冷却器Ｑη、この冷却器αηへ通風
する送風装置（至）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ゐろ
必要がある為、鉄板で構成されており、かつ機械室部ａ
Ｏ側は吸音効果を増す為、グラスウール音の吸音材を接
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
に風切り前低下の為、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（至）から吐出された高温高圧ガス冷媒は、凝縮器
α鴇にて凝縮液化し、高温高圧の液冷媒となる。（図示
は水冷式）そして、絞り装置（至）（こ減圧され、低温
低圧の液冷媒となり、冷却器α力にて送風装置（至）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αＧを通り、圧縮機０３に戻る。また送風装置（至）
により送風されろ室内空気は図中、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
ルーパー８　（１＆　）とルーバ一部（１ａ）の間を通
り、冷却器αη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
れろ。室内空２は送風装置（至）を通り吹出グリル（２
）のルーバー部〔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００と上部の風路部＠を区画して
いるのがドレンパン（８）である。

機械室部αＯ内部には、圧縮機Ｕ、凝縮器α４が内蔵さ
れている為、圧縮機０、凝縮器０からの発熱があり、外
部に熱をｌこがさない為、特に上部の風路部＠に熱をに
がさない為、断熱する必要があり、また圧縮機０からの
騒音も外部ににがさない為、吸音及び遮音する必要があ
る。従って、特にドレンパン（８）は風路部（６）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αＯ側は断熱、吸音及び遮音する必要性があった。

従来のドレンパン（８）は鉄板を塗装し、かつ機械室部
αυ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、かつ内部が見えない
様にする為、吸込ルーパ（１ａ）の間隔及び吹出しルー
バー（２ｍ）の間隔を出来るだけ小さくすると同時に流
線形形状としていた。従って材料は樹脂成形品等を使用
していγこので吸音、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。

これらの多孔質材料は、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、機器製造者側から強く望まれている。

一般に、吸音材や断熱材は非通気材である構造体に内張
すして用いられろ。この構造体は遮音壁として、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成形された後に一部
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「多泡質
熱可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４８−１
９６５４号公報「軟質積層外皮の成形方法」などに示さ
れている。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の空気詰和装置では、吸込グリル及び吹出グリル蒼
こおいても通常の樹脂成形品で構成されており吸音及び
遮音効果はなかった。

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、比重変化を持にせ１こ多孔質層を有する多孔
質構造体、ゐろいは多孔質層と非通気性の融合層からな
る多孔質構造体により吸込グリル及び吹出グリルを形成
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
ろことを目的とする。

〔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、この風路部
の吸込側及び吹出側に装着された吸込グリル及び吹出グ
リルとを備えた空気調和装置において、比重を層の厚さ
方向もしくは農の面方向に連続的に変化させた多孔貫層
を有する多孔質構造体蚤こより、上記吸込グリル及び吹
出グリルを形成したことを特徴とするものである。さら
には、多孔質構造体を、多孔質層とこの多孔質層の一側
ｌこ融着して一体化した非通気性の融合層とから構成し
、上記融合層が反風路部側１こ位置するようＥこ吸込グ
リル及び吹出グリルを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、多孔質層を有する多孔質構造体により吸
込グリル及び吹出グリルを形成したので、風路部内の騒
音の吸音作用が促進される。また、多孔質層の一側に融
着された非通気性の融合層が反風路部側に位置している
ので、吸音と同時に遮音作用が促進される。

〔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（１ａ〕、吹田グリル（２）及びそのルーバ一部
（２ａ）については比重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（
＋０１）を使用する。第３図は比重を層の厚さ方向もし
くは層の面方向に連続的Ｉこ変化させた多孔質層（ｆｆ
０３）で吸込グリル（１）及びそのルーバ部（１ｍ）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ｉこ融着して一体化した非通気性の融合層（
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１こ対する吸
音効果と同時に風路部＠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１こ対
し風路部＠側にスキンｌ１（１０４）を追加多孔Ｗ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（１０
３）と融合Ｊｉｌ　（＋０２）及びスキン、１１　（＋
０４３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ろことが出来ろ。

また、ドレンパン（８）部の構成については、第８図に
示す。オず風路部＠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（＋０２）とし、
機械室部αＯ側は吸音効果及び断熱効果を向上させろ為
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Ｅこよる特性の安定を計る
為、多孔質［（１０３）の機械窩部σ０側にスキン層（
３０４）を形成させる。これ１こ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）が供給出来ろ。

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

ンの構造、製法、特性憂こついて説明する。なお詳細は
平成１年４月２８日出願の特願平０１−１１０９９６　
　号明細書名称「多孔質構造体」に記載しである。

第】０図、第１１図はそれぞれ多層材（］旧）の厚さ方
向に切断した断面を模式的に示す図である。

（＋０２３は比重の大きい層、例えば融合層で、通気性
又は非通気性のいずれでもよい。００３）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）は通常比重が層
（＋０２３と層（１０３）の中間にあるスキン層で、例
えば厚さ１００ミクロン以下の融合層である。多層材（
１０ｍ）は、融合層（１０２）と多孔質層（１０３）と
が一体止している。同様に融合層（＋０２）と多孔質層
（１０３）とスキン層（＋０４３は一体化している。

多層材（１旧）を吸音材として使用すると入は、多孔質
層口０３）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、融合層口０２）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〕（］旧）を
構成する、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製造方法及び特性ｌこつい
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ねている。（１０８）
は凸側金型で、同様ｌこアルミニウムで構成されている
。（＋０９３．（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（１０Ｂ
）よりも高温にされろ。

製法の 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（１１２１内に入れられろ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３５０〜２４
０℃にセットされ、凸側金型（＋０８）の壁部Ｃ目３）
の温度は、凹側金型（１０７）の壁部（１１１）の温度
よりも低い温度、例えば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ｌこおいて金型（１０７）、（１０８）内に例えば
ＡＢＳ（ａｅｒｙｌｏｎｉＬｒｉｌｅ−ｂｕｔａｄｉｅ
ｎｓ−８ｔｙｒｅｎｅ　ｒｅｓｉｎ）樹肥（軟化する温
度８０〜９０℃）等の熱可塑性樹脂の粒状素材（直径０
．２〜３ｍｍ程度）を投入し、金型を加圧しながら閉じ
、数ｆｆＯ秒〜秒時数時間加熱。

この加熱は上述した金型（＋０７）、（１０８）のナツ
ト温度で行なわれ、加圧力は加熱状態で１ｋｇ／ａｍ”
〜数ｔｏｎ／ｃａｌ＋”である。

すると、凹側金型（１０７）の高温壁部（１１１）に接
触した粒状素材は溶融し、最終的には比重の太きい層、
換言すれば融合層（２０２）　ｌζ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（１０Ｂ
）の壁部（＋１３）は高温壁部（１１１３より低温のた
め、壁部（１１３）から上記融合層（＋０２）までの粒
状素材は、完全流動まで１こは到らないが、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（＋０３）が形成
されろ。この多孔質層（１０３３は通常は通気性でゐろ
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Ｅこ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０．２ｍｍ以下になると、空孔径が小
さくなって、多層材の機能、例えば吸音特性、断熱特性
が低下する。また、空孔径を大キくシようとすると、粒
子間の融着度合が少なくなり、機械的強度が低下する。

直径が３ｍｍ以上になると、断熱特性は良いが、吸音特
性が低下する。

なお熱可塑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ろことがで入る。

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ｃＭＥＫ　）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。

製法例の−Ｊ 製法のにおいて、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ｚ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】ｍｍの球状粒子を金型Ｉこ入れ、金型（３０７
）（１０Ｂ）を閉じた。壁面（１１１）、（１１３）間
の距前は】Ｏｍｍであった。この状態で１０分間弱経過
Ｃっまり加熱状態を持続）させて金型（１０７）、（１
０８）を開放した。なお加熱状態のときの加圧力は５０
　ｋｇ　／　ａｍ’であった。このようにして成形した
多層材（＋０１）は厚さが１０ｍｍで、その中の融合層
（１０２）はほとんどなく、多孔質／１ｌ（１０３）の
みであった。

製法の 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。

製法のと同様にして、凹側金型（１０７）の壁部（３１
１３の温度は１粒状素材の軟化する温度以上で熱分解以
下にセットさね、凸側金型（１０８）の壁部（目３）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ろ。

ここにおいて金型（１０７）　、（１０Ｂ）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　（ボリエ千しンテレフタレー
ト）などの粒状素材で直径０．２〜３ｍｍ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、各挿接
着剤などと混合して投入し、金型（＋０７）、（０３８
）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Ｉｋｇ／ａｍ”〜数ｔｏｎ／ａｍ”　　である。

このようＥこすると、凹側金型（＋０７）の高温壁部（
１１１３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λい層となり、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００ｇ）の壁
部Ｃ目３）は高温壁部０１１）より低温のため、壁部（
ｌ　Ｉ：（）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、上記の比重の大入い層（１０２）　Ｉ
こ接着した多孔質層（ｆｆ０３）が一体向に形成される
。この多孔質層（＋０３）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。

製法例■−１ 製法■において、凹側金型（＋０７）の壁（＋１１）の
温度を２００℃にセットし、凸側金型００８）の壁部（
目３）の温度を１５０℃Ｅこセットし、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℃）テ
直径１ｍｍの粒状素材を、バインダーとなる粉末状セル
ロース１５重量％き共ｌこ金型Ｉこ入れ、金型（１０７
）（＋０８）を閉じた。壁面（１１１）（＋１３）間の
距離は１０ｍｍ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（１０７）　（１０
Ｂ）を開放した。

なお加熱状態のときの加圧力は５０ｋｇ／ａｍ２であっ
た。このように成形した多層材（１０１）は厚さが１０
ｍｎ１で、その中の比重の大きい層（１０２）はほとん
どなく、多孔質層（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、低温側め金型の温度を上
記層面方向に沿って変化さねばよい。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
重が大入くなり、より低温部に対向する多孔質層部分は
比重が小さくなる。

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、金型を変えろことにより、欅々の形状、特に
複雑な形状の多層材にも容易に対応できろ。

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ｆこついて説明する。

（１）吸音特性 第１３図は、製法例■−１で成形された厚さ１０印の多
孔質構造体（はとＡ７ど全Ｍ多孔質層）における厚さ方
向の空孔率（比Ｎ）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２５Ｃ％）、約１０Ｃ％）のもの
である。曲線Ｂは、空孔率が厚さ方向Ｅこ分布を有し、
１０〜２５（％）の節回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ｆこ
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　「管内法による建築
材料の垂直入射吸音率のｆｆ１ｌＪ定法」ｆこより測定
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（％）の方を音波を
入射する面とした。図から判るヨウＩＣ５空孔率分布を
有するサンプル（Ｑ線Ｂ）が最も吸音率特性が良いこと
を確認した。

次ξζ、多孔質体の面方向に空孔率（比重）を変化させ
ることｉこよる吸音特性の改善効果について説明する。

第１５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くなっている。この
ときの吸音特性を第】６図Ｉこ示す。この図より、特ｆ
こ、音波入射面側の空孔率を小さくすれば（曲線Ｃに相
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・保温特性 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起因する
のは衆知のことである。

しかし、多孔質体は、輻射伝熱の影響が強く、このこと
が断熱・保温特性を大λ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があった
。一方、多孔質体の空孔率を小さくして輻射伝熱を改善
することも図られている。しかし、空孔率を小さくする
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Ｃ比重ンを変化さ
せたものであり、その変化具合も用途ｌこよって適宜変
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、内部では空孔率を大きくすることにより、表面
で輻射線を遮断でき、かつ、熱伝導も大きくならないよ
うｉこすることができるので、断熱・保温特性の優れた
多孔質体を得ろことができる。

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１円柱状、立方体などでもよい。ひげ付へ
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
利用することもで〜ろ。又神強用として原料に短ａｍを
混入させてもよいし、バインダーとして糸状の熱可申性
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Ｉζは、より優れた特性を有する範囲
であることを確認した。以下、説明する。

第１７図は、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。曲線Ａは粒状素材が直径０．８
（ｍｍ）　、長さ１　（ｍｍ）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。

尚、いずれも多孔質層の厚さは１０（［！ｌ（＋１）　
　であり、吸音率を測定した周波数は２　ＣＫＨｚ　）
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子どうし
の接触点が一個所となるので、成形時に粒状素材の層状
聾が安定して均−ｉこなるためである。

このように、特にサンプル闇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ろ。

また、吸音特性は、粒状素材の長径によっても異なるこ
とを確認した。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（ｍｍ）で、測定周
波数は２　（）Ｇ（ｚ）である。粒状素材の径を小さく
し過ぎたり、大きくし過ぎたりすると、音波が多孔質体
内に侵入しにくくなったり、多孔質体の固有音響インピ
ーダンスが空気側の固有音０インピーダンスと整合しな
くな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（ｍｍ）の範囲とすることに
より、吸音特性を良好にできろことを確認した。

次に、本発明に用いろこの種の多孔質構造体の他の実施
例１こついて説明する。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
Ａい中実層とを層状ｆこしたものである。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
、粒状素材が熱硬化性樹脂の場合ｌζ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父、性まで変化する。

まず、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。

製法例の−２ 製法■Ｉこおいて、凹側金型（１０７）の壁部口１１）
の温度を１５０℃６ζセツトし、凸側金型口０８）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Ｊｍｍの球状粒子を金型に入れ、金型（１０７）（
Ｈ）８）を閉じた。壁面（１１１）（口３）闇の距離は
ｌＱｍｍでゐつｔコ。この状態で２０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ｆｏｏｋｇ／
ａｍ”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１０
ｍｎｘでその中の融合層口Ｃ】２）の厚さは約１　ｍｍ
　、多孔質層（！０３）の厚さは約９ｎｕｎであった。

製法例の−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（＋１３）の温度を１３０℃にセットし、ＡＢＳ樹肥
として、電気化学工業株式会社製ＧＴＲ−，ｉｏ　（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ｆｆｍｍの球状粒子を金型に入れ、金型（１０
７）（１０８）を閉じた。壁面（１１１）（１１３）間
の距離は１０闘であつ１こ。

この状態で】５分間経過させて金型（１０７）（１０８
３を開放した。なお加熱状態のときの加圧力は１００ｋ
ｇ１０ｎ”　　であった。このとき成形した多層材（１
０１）は厚さが１０ｍｍ、その中の融合層（１０２）の
厚さは約Ｊｍｍ、多孔層（１０３）の厚さは約９ｍｍで
あったが、製法例■−２の成形多層材（＋０１）に比べ
、多孔層（１１１３）の表面部の融合化が一部分進み、
３０μｍ程度のスキン層が形成された。

製法例■−２ 製法■ｉこおいて、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
部口１３）の温度をＴ５０Ｃｆこセットし、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（クレー　Ｆ　）　、軟化する温度１９０
℃）で直径１ｍｍの粒状素材を、バインダーとなる粉末
状セルロース＋ｓｉｉ％と共ｆこ金型Ｉこ入ね、金型（
１０７）（１０ｇ）を閉じ１こ。壁面Ｃ目ｍ）（１１３
）間の距離は１０ｍｍ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（＋０７）（１
０８）を開放した。

なお加熱状態のときの加圧力は１５０　ｋｇ　／　ａｍ
”　　でゐつ１こ。このように成形した多層材（１０ｍ
）は厚さが］Ｏｔｏｍで−その中の比重の大きい層目（
］２）の厚さは約１ｍｍ％多孔質層（１０３）の厚さは
約９ｍｍであつた。

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Ｉζ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，実の−３はそれぞれ製法例の−２，製法
例の−３によって製造された多層材の厚さ（ｍｍ）に対
する空孔率Ｃ％）を示す。融合層（１０２）はいずれも
非通気性で、実■−２の多孔質７ｉｌ　（１０３）は厚
さ方向に空孔率が連続的Ｅこ変化し、表面（低温側）で
空孔率が最大となる。実の−３の多孔質層（１０３）は
厚さ方向に空孔率が連続的に変化するが、多孔質層（１
０３）の中央で空孔率が最大になり表面部（硼温側）で
空孔率が低下し、すなわち、表面部の空孔率は、多孔質
層（１０３）の最大の空孔率と融合層（１０２）の空孔
率の中間であり、部分的に融合したスキンｌｊｊ　（１
０４）が形成されていることを示している。なお比重は
材質が同じであれば、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ＪＩＳＡ１４０５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１０ｍｍのもの、曲線図は従来の吸
音材であるウレタン７オームで厚さ１０ｍｍ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
するこきを確認した。

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、実の
−２，実の−３はそれぞれ製法例■−２、製法例の−３
で製造した厚さ１０ｍｍの多層材の特性を示す。製法例
の−３のものの特性が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。

ｄｌｌ）　　スキン層の効果 次に、スキン層により吸音特性が向上する現象の解明及
びその最適厚さについて説明する。

まず、多孔質棒素材としてＡＢＳ樹脂を用いて、厚さ１
０ｍｍ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２３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、しかもその値が９０（％）を越えろ良好な吸
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３０ｉり　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、スキン層が質量としてではなく、弾性膜（バネ系
）として働くようＩこなり、最昌吸音率の周波数は、逆
ｊこ上がってしまい、所要の効果は得られなかった。従
って、１００ミクロン以下が妥当であることを確認した
。

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ろ。

第２５図は、Ｘ　＄　ン＃　（１０４）　、多孔質層０
０３）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（１０１１）の断面図を示す。これを
、吸音材として用いる場合ｌこは、前述したように、ス
キン層（１０４）および多孔質ＩＩ（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）
が遮音体となるので、吸音と遮音の両機能を効果的に発
揮する構造体とすることができる。

また、断熱・保温材として用いろ場合には、スキン層（
１０４）が輻射断熱として、多孔質層（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、ダクト
（１３３）内を複数個に分割するように多層状の構造体
（］旧ｂ）を配置するものであり、低周波の消ｇ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１ζ限らず、各分野でその用途Ｉこ応じて、
任意層・任意材質の多孔質構造体として応用できろこと
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。

才ず、製造方法について説明する。

製法例■−１ 第２８図は金型（＋０７１（＋０８）の空間（１１２）
に２朋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ゐる。凹側金型（１０
７）内に、最初に長径が約０．２ｍｍの鉄粒（１１５３
を積み厚さが約１ｍｍになるように充填し、その後、長
径が約１ｍｍのＡＢＳ樹脂粒（１１６）　（製法例の−
２に使用したものと同じもの）を閉空間（１１２）の高
さ（１０ｍｍｌより２ｍｍはど高くなるように充填する
。充填後凸側金型（１＋１８１　（第２８図では板状金
型）を凹側金型（＋０７）に密着接合させろことにより
、上記鉄粒（１１５）とＡＢＳ樹脂粒Ｃ目６）の充填層
を圧縮し、閉空間口１２）内に異揮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℃
より高い温度、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（
＋１５）の融点は約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（＋０７）の壁部（１１１）は高温で
あることから、それに接触する鉄粒も高温となり、鉄粒
（＋１５）と接触するＡＢＳ樹脂粒（月６）は溶融し、
溶融しｙコＡＢＳ　樹脂粒が鉄粒（１１５）を取り巻く
ように流励する。

加熱後、冷却され成形された多層体（１−０１）は、厚
さが１０ｍｍでその中鉄粒（１１５）が混入された融合
！（１１２）は厚さが約Ｉｍｍ、多孔質層（１０３）は
厚さが約９ｍｏｘの一体化した積層体となった。融合層
（１０２）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、１．０５ｇｒ／ｅａ″′ｃ４
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、４．４ｇｒ／ｅｅ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入いほど遮音特
性が向上するので、この多層材は遮音特性に優れる。従
来は、ＡＢＳ樹脂のような比重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入い材料を混入させろことに
より、多孔質層と比重のさらに大きい融合層を持つ多層
材を容易に実現で入る。

特性例（遮音特性） 第２９図はこの多層材の遮音度特性を示す曲線図である
。曲線実の一２１曲線実■−１はそれぞれ製法例の−２
で製造した多層材Ｃ鉄粒なし）の厚さｌＯｍｔｎのもの
、製法例■−１で製造した多層材（鉄粒入り）の厚さ１
０ｍｍ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。バイブ（＋１７）　
０００ｍｍ＃）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ＩＦｘ　ｌ　、　Ａ　２
　（＋１８）　０１９）を設置ｔろ。バイブ（＋１７）
の−万端よりスピーカ（＋　２０　）で音を入射させろ
。バイブ（＋１７１の他端は閉じており、その閉端ｊこ
は、長さ約＋０００ｍｍのグラスウール（１２１）を充
填しており、閉端で音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悪１０＋８）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Ａ２（１１９）で測定されろ。多層材の遮音度（ｄ
Ｂ）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Ｉこ、鉄粒入りのもの（実■−１）
が、鉄粒なしのもの（実■−２）より約１０ｄＢ遮音度
が向上している。

以上では樹脂粒に混合する粒を鉄粒としたが、他の金属
、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が、電母シールドに効
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、樹脂粒に混入して
成形してもよい。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したとおり、吸込グリル及び吹出グ
リルに比重を、層の厚さ方向もしくは層の面方向に連続
的Ｅこ変化させた多孔質を有する多孔質構造体により形
成したので、吸音特性の優れた空気調和装置を得ること
かでλる。

また、多孔質層の反風路部側に融着して一体化した非通
気性の融合層を設けたので、風路部内騒音の吸音特性の
向上及び遮音効果の向上が図れる。

【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
す空気調和装置の外観図及び内部構成図、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６
図、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図、第９図はこの発明によろドレンパンの断
面図である。ま１ご、第１０図、第１図はそれぞれこの
発明に係る多層材（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ｍ１３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ｔコ場合の垂直
入射吸音率の特性のバラツキを示す図、第】８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ｍ４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２
２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２７図は大発明
に係る任Ｍ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オろ１こめの金型構成断
面図、第２９図はこの発明に係る二種類の多孔質構造体
の遮音度特性曲線図、第３０図は遮音特性を測定する特
性測定図である。 図中、（１）は吸込グリル、（Ｉａｌはルーバー、（２
）は吹出グリル、（２ａ）はルーバー　（１０１）は多
孔質、（１０２）は融合層、（１０３）は多孔質層であ
る。 なお１図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧縮機、凝縮器、絞り装置、冷却器及びアキュー
   ムレータ管を冷媒配管接続して構成された冷凍サイクル
   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、この風路部の吸込側及び吹出側に装着
   された吸込グリル及び吹出グリル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を有する多孔質構造体によ
   り、上記吸込グリル及び吹出グリルを形成したことを特
   徴とする空気調和装置。
2. （２）多孔質構造体を、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構成し、
   上記融合層が反風路部側に位置するように吸込グリル及
   び吹出グリルを配設したことを特徴とする請求項１記載
   の空気調和装置。