JPH0414248B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば室内の冷暖房等に用いられる
空気調和機に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に、冷房用あるいは暖房用として用いられ
る空気調和機にあつては、ケーシング内に内蔵さ
れた送風機による外気の吸引排気循環作用に伴う
熱交換器から発生する冷風または温風を効率良く
送風するためと、騒音を吸収するために、前記熱
交換器で冷却もしくは加熱される部分に相当する
ケーシングの内壁面に吸音効果を兼ねた断熱部材
を接着剤により貼着している。

従来、この種の空気調和機においては、断熱部
材として、短繊維のグラスウールを多量のフエノ
ール樹脂系等の有機質バインダーで固めた繊維体
を用いてなる構成を有するものがあるが、単に、
繊維体をそのままケーシングの壁面に貼着させた
だけでは、搬送時の衝撃による振動、あるいは運
転時における振動や断熱部材表面に沿つて流れる
冷風または温風による空気流等によつて、断熱部
材を形成する繊維体である短繊維のグラスウール
が飛散してしまうという不具合を生じる。

そこで、このような断熱部材を形成する繊維体
である短繊維のグラスウールの飛散を防止するも
のとして、例えば実公昭57−9628号公報等に開示
されているように、空気流と接する繊維体の表面
に耐熱性樹脂からなる被覆層を形成してなる構成
を有するものが提案されている。

しかしながら、上記した従来構造のものでは、
短繊維のグラスウールの飛散を防止するためのコ
ーテイング塗料として、通常、塩化ビニール樹脂
系のフネン・ライナーコート、ウレタン樹脂系、
アクリル樹脂系あるいは酢酸ビニール樹脂系等の
有機系の樹脂を使用しているのが現状である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このため、短繊維のグラスウールを繊維体とし
て固めるバインダーあるいは飛散防止用のコーテ
イング塗料がいずれも有機質材料であることか
ら、熱に対して弱く、特に暖房運転時の温風加熱
で臭気が発生したり、溶融したりする恐れがある
ばかりでなく、暖房用補助熱源として電気ヒータ
を組み込んだ場合、電気ヒータが異常加熱する
と、燃え出して焼損する危険性がある。

また、上記のように断熱部材を形成する短繊維
のグラスウールを繊維体として固めるには、多量
のバインダーを必要とするため、繊維体中のバイ
ンダーの含有量が多く、これによつて、繊維体の
折り曲げなどの自由性がなく、無理に繊維体を折
り曲げるなどすると、グラスウールがささくれて
亀裂等が発生したり、グラスウール及びバインダ
ーが飛散することから、ケーシング壁面への貼着
個所が平坦な面に限られており、しかも、このよ
うな繊維体を貼着せんとするケーシングの壁面の
寸法形状に合せて切断した場合には、その切断面
から短繊維のグラスウールが飛散し易く、加工性
にも劣る。この場合、必要によつては、繊維体に
熱プレス加工を施すことにより、予め繊維体を所
定の形状に曲成することが可能であるが、そのた
めの加工手間が多くなり、必然的にコスト高にな
つて実用的でない。

また、長繊維性繊維体にアルミナゾルやシリカ
ゲルなどの無機質系塗料を塗布することが試みら
れているが、これらの無機質系塗料は、表面付着
力が弱く、しかも被膜が硬いため、振動等の影響
や外力によつて、コーテイング用塗料のヒビ割れ
や脱落等が発生し、結果的にガラス繊維の飛散を
防止することができなかつた。

さらに、無機質系材料のコーテイング処理とし
て、例えばバーミキユライト（ヒル石）単独によ
る表面コーテイングも種々検討されて試みられて
いるが、ヒル石自身の落下や脱落等が発生し、ガ
ラス繊維の飛散防止は可能になるものの、ヒル石
の凝集力不足によつて、不充分なものとなる。

さらにまた、空気調和機を構成するケーシング
内に貼着した断熱部材が送風口あるいは吸気口等
を通して外部から見えないように、また見栄え良
くするために、繊維体の表面に耐熱性樹脂を被覆
してなる断熱部材に、通常、カーボン・ブラツク
類の着色塗装剤を用いて黒色系等に着色塗装処理
を施しているものであるが、コーテイング層が有
機系塗料であるため、表面付着力が弱く、塗装作
業時、塗装した着色塗装剤に触れると、指力によ
つて着色塗装剤が簡単に剥がれて作業者の手袋な
どに付着し、非常に塗装性が悪い。

そしてまた、前記した繊維体表面のコーテイン
グ塗料に、空気調和機内に発生する結露等に対し
て耐水性を持たせるために、酸化マグネシウムを
添加するにしても良好な耐水性が得られず、これ
によつて、断熱部材の表面に結露が発生すると、
色落ち現象を惹起して外観性を損ない、商品価値
を低下させるなど、種々の問題があつた。

本発明は、上記の事情のもとになされたもの
で、その目的とするところは、ケーシングの壁面
に貼着される繊維体からなる断熱部材の耐熱性、
耐水性及び加工性を高め、かつ運搬時または運転
時の振動等による繊維素材の飛散あるいは暖房運
転時の臭気の発生をなくすとともに、異常加熱時
の焼損を確実に防止することができるようにした
無害で安全な空気調和機を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記した問題点を解決するために、本発明は、
ケーシング内に送風機及び熱交換器が内蔵され、
かつこの熱交換器で冷却もしくは加熱される前記
ケーシングの壁面に断熱部材を接着し貼設してな
る空気調和機において、前記断熱部材は、長繊維
のグラスウールからなる繊維体で形成するととも
に、この繊維体の非接着面相当部を無機質被膜材
で被覆してなる構成としたものである。

〔作 用〕

すなわち、本発明は、上記の構成とすることに
よつて、熱交換器で冷却もしくは加熱される前記
ケーシングの壁面に貼設してなる断熱部材を長繊
維のグラスウールからなる繊維体で形成し、かつ
この繊維体の非接着面相当部を無機質被膜材で被
覆するようにしたことから、柔軟性を備え、また
曲面部等への馴染みが良く、しかも黒色あるいは
白色に着色するために使用する着色剤と無機質塗
料との相容性が良く、かつ基材（繊維体）との付
着性が良いために、空気調和機の複雑な曲面形態
を有するケーシング壁面への貼着作業性及び塗装
性を高め得るとともに、繊維体を長繊維のグラス
ウールで形成してなるため、耐水性及び繊維素材
の飛散防止性にすぐれ、これによつて、繊維体表
面のコーテイング塗料に、空気調和機内に発生す
る結露等により水滴が付着しても耐水性を維持す
ることができ、色落ち現象が生じることがなく、
このような断熱部材を空気調和機内の風路あるい
は水滴の付着部分、耐熱性を必要とする部分、さ
らには電装部品の周辺部分等に貼着すれば、空気
調和機の外観性及び商品価値を一段と向上させ、
運搬時または運転時の振動等による繊維素材の飛
散あるいは暖房運転時の臭気の発生をなくし、ま
た、異常加熱時の焼損を確実に防止することが可
能になる。

ところで、本発明に係る断熱部材としての繊維
体表面のコーテイング塗料に使用する無機物と
は、アスペクト比（aspect ratio：縦横比）が
100以上の薄片物からなるもので、一般に、粒子
形状が薄片状のものは、その劈開面と劈開面との
間で凝集性を有しており、その凝集力は、アスペ
クト比が大きくなるほど強くなる傾向にある。例
えば膨張黒鉛やマイカなどのように、劈開面間の
凝集力のみで柔軟なシート状に成形される膨張黒
鉛シートやマイカテープなどはその良い例であ
る。

そこで、本発明者らは、上記した薄片状無機物
に種々の研究を施した結果、これら薄片物が単に
劈開面間同志だけではなく、ガラス繊維のような
繊維状物との間にも凝集力を発揮し得ることを見
い出し、本発明を提唱するに至つたもので、断熱
部材を形成する繊維体表面に被覆してなるコーテ
イング塗料としての無機質被膜材は、薄片状無機
物の水分散液に有機質バインダー、カチオン活性
剤及びアンモニア水を混合した混合物からなり、
これによつて、従来のようなアルミナゾルやシリ
カゾルなどのように繊維素材中に浸透し易くて柔
軟な被覆を行なえず、しかも一定面積を被覆する
のに大量の塗料を必要とするものとは対照的に、
少量で大面積の被覆を施すことができるように
し、その上、繊維素材中への浸透を少なくするこ
とを可能にしてなるものである。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら
詳細に説明する。

第１図及び第２図に示すように、図中１は本発
明に係る室内の冷暖房用として家屋の壁面Ｗに設
置使用される一体型の空気調和機本体である。こ
の空気調和機本体１は、内部に後述する各種の機
器が内蔵されたケーシング２からなり、このケー
シング２は、上面パネル３、左右両側面パネル
４、前面パネル５、背面パネル６、底板７及び板
金製の仕切板８から形成され、本体１の内部を仕
切板８により室内側室９と室外側室１０とに区画
形成してなる構成を有している。

そして、上記仕切板８により区画されたケーシ
ング２内の室内側室９には、冷房時に蒸発器とし
て、また暖房時に凝縮器として作用する第１の熱
交換器１１と、暖房時に通電される電気ヒータ１
２と、クロスフローフアン１３とが設置され、こ
れにより、クロスフローフアン１３の作動で前面
パネル５の下部に開口させた吸込みグリル５１か
ら吸い込まれた室内側空気を、エアーフイルタ１
４を通して第１の熱交換器１１及び電気ヒータ１
２に順次通過させた後、前面パネル５の上部に開
口させた吹出しグリル５２から室内に向け吹き出
させるようになつている。

一方、上記したケーシング２内の室外側室１０
には、冷房時に凝縮器として、また暖房時に蒸発
器として作用する第２の熱交換器１５と、スリン
ガリング１６ａが外周に設けられたプロペラフア
ン１６と、このプロペラフアン１６を回転駆動さ
せるモータ１７と、このモータ１７を支える支持
脚１８とが設置され、これにより、プロペラフア
ン１６の作動で背面パネル６の左右に開口させた
吸込みグリル６１，６１から吸い込まれた室外側
空気を第２の熱交換器１５に吹き付けた後、背面
パネル６の中央に開口させた排気グリル６２から
室外に向け排出させるようになつているものであ
る。なお、図中１９は圧縮機である。

さらに、上記ケーシング２内を室内側室９と室
外側室１０とに区画する仕切板８は、上部湾曲部
８１が前記クロスフローフアン１３のスクロール
部を兼ね、かつその下部には、前記電気ヒータ１
２の支持板１２ａが取付けられて、冷房時に冷却
される一方、暖房時には加熱されるもので、この
ため、その室外側室１０側の内壁面１０ａには、
後述する断熱部材２０が接着剤等を介して貼着さ
れ、これにより、冷房時に室外側室１０側の壁面
に水滴が結露したり、あるいは暖房運転の停止時
に室内側室９側の壁面に水滴が結露したりするの
を防止し得るようになつている。

すなわち、上記した断熱部材２０は、第３図に
示すように、繊維径が６〜25μ、繊維長が30〜
100mmのガラス長繊維（熱伝導率：0.035Kcal／
m.hr.℃）のグラスウールからなる繊維体２１で
形成され、かつ、この繊維体２１の非接着面相当
部２１ａを無機質被膜材２２で被覆してなるとと
もに、前記背面パネル６に開口させた吸込みグリ
ル６１及び排気グリル６２から見えにくくするた
めに、必要により前記無機質被膜材２２には着色
剤などが混入されて黒色にされる場合もある。

そして、このような無機質被膜材２２は、薄片
状無機物の水分散液に有機質バインダー、カチオ
ン活性剤及びアンモニア水を混合した混合物を塗
布して形成されるもので、薄片状無機物として
は、種々のものがあるが、雲母系、モンモリナイ
ト系、バーミキユライト系等の薄片物が好適に用
いられ、特に層間に水を吸収して薄片一枚に層分
離する、所謂水和膨潤性雲母と称されるNa−テ
トラシリツクマイカを最も好適に用いられるもの
であるが、これらの薄片状無機物は、それ自体で
強い接着力を有するものの、有機系の塗料と比較
すると、接着力が不充分で、強い振動力が加わる
場合には、不燃性を損なわない程度に有機質バイ
ンダーを添加する必要があり、この添加量として
は、その不燃性より20重量部以下、好ましくは10
重量部である。また、添加剤の種類としては、可
溶性澱粉やCMC、PVAなどの水溶性バインダー
または塩化ビニールエマルジヨン、アクリルエマ
ルジヨンやNBRラテツクス、SBRラテツクスな
どの乳化分散型のバインダーが好適に使用され
る。

さらに、このように無機質被膜材２２でコーテ
イングされた長繊維のグラスウール繊維体２１か
らなる断熱部材２０の表面には、空気調和機本体
１内の第１または第２の熱交換器１１，１５で生
成されたドレン水が付着する恐れがあり、この水
分が薄片同志もしくは薄片とガラス繊維との凝集
面に進入して結合力を弱める場合がある。しか
し、通常は、上述したように、有機質バインダー
の添加により、かなり改善されるものの、10重量
部以下のカチオン活性剤を加える必要があり、こ
のカチオン活性剤としては、炭素数６以上の親水
性より疎水性が強くて耐水性の高いアルキルアン
モニウム類やアルキルアミン類が効果的である。
その理由は、これら薄片状無機物の劈開面には、
酸素原子による陰電荷面が形成されており、これ
によつて、水などの極性溶媒を吸着するためであ
り、この陰電荷面に疎水基を持つたカチオン系の
界面活性剤などにより中和することにあるもの
で、他には、一般的に−OH基などと反応するイ
ソシアネートなども効果がある。

さらにまた、無機質被膜材２２を構成する薄片
状無機物の水分散液にアンモニア水を添加する理
由は、これら薄片状無機物の表面電位は、マイナ
スを呈し、これに炭素数６以上のカチオン活性剤
を添加すると、これらのカチオン電位部が無機物
のマイナス電位部と結合して無機物が疎水性とな
り、凝集、沈降等が生じることがあるからであ
り、このような凝集、沈降等の発生を防止するた
めに、アンモニア水を添加してPHをアルカリサ
イドにしておくもので、これによつて、加工後の
乾燥時に、アンモニウムイオンはアンモニアガス
として飛散してしまい、その代りに、これらのカ
チオン性物質が無機物表面に配位して疎水性で強
い被膜を形成することになる。

また、上記した薄片状無機物の水分散液には、
付加価値を高めるために、着色剤等も添加するこ
とが可能であるが、球形や不定形の顔料は、色落
ちが生じ易いことから、使用される薄片状無機物
と似た鱗片状の顔料を使用すれば、色落ち等が生
じることはない。また、カチオン活性剤における
固着機構と同様の理由により、カチオン染料など
でも色落ちに対して非常に効果的である。なお、
空気調和機の電気部品の近くに貼着する断熱部材
の塗料としては、通電性の関係よりカーボンや鉄
分を含む着色剤は好ましくなく、この場合は非導
電性の着色剤を選定した方が良い。

ところで、上記無機質被膜材２２としてのコー
テイング塗料の繊維体２１表面へ塗布量は、繊維
体２１の密度によつても異なるが、乾燥仕上り全
固型分状態、つまりドライ状態で10〜150g／m²
の塗布を施す必要があり、中でも最適塗布量は、
ドライ状態で20〜100g／m²で、厚みが３〜30mm、
密度が50〜300Kg／m³の範囲である。この場合、
特に、繊維体２１の表面が空気調和機本体１の外
から見えるときは、コーテイング塗料の塗布量が
少ないと長繊維のグラスウールからなる繊維体２
１の白色または黄色系の下地の色が見えることに
なり、これでは表面着色コーテイングの意味がな
くなるばかりか、充分な繊維素材の飛散防止効果
を得ることができない。また、逆にコーテイング
塗料の塗布量を極端に多くすると、表面コーテイ
ング層の膜厚が厚くなり、過ぎて繊維体２１表面
の柔軟性がなくなり、ケーシング２の内壁面とい
つた複雑な形状面への適用ができなくなるばかり
でなく、表面コーテイング層の破壊にも繋がり、
貼着作業性及び加工性にも劣る。

しかして、上記した断熱部材２０は、柔軟性を
呈することから、前記空気調和機本体１のケーシ
ング２内を区画する仕切板８の上部湾曲部８１と
いつた曲面部に沿つて容易に貼着することが可能
になり、このときの曲成加工で繊維体２１が割れ
たりすることがないため、冷暖房運転時の繊維素
材の室外への飛散を確実に防ぐことができる。ま
た、冷暖房運転時には、室内側の第１の熱交換器
１１で生じたドレンが下部に配置した発泡スチロ
ール製のドレンパン３１で受けられた後、排水口
３２から室外側室１０側へ流れて底板７の凹陥部
７１に溜まり込み、スリンガリング１６ａで掻き
上げられて室外側の第２の熱交換器１５へ吹き付
けられることにより蒸発されるが、前記スリンガ
リング１６ａで掻き上げられたドレン水の一部が
前記断熱部材２０を構成する繊維体２１の非接着
面相当部２１ａにコーテイングされた無機質被膜
材２２からなる被膜層に付着したり、あるいは風
の強い降雨時のように室外側の背面パネル６に開
口させたグリル６１，６２から雨水が吹き込み浸
入して濡れたりしても、前記無機質被膜材２２
は、耐水性を有し、被膜材２２中の着色剤が脱
落・脱色することもない。さらに、暖房運転時に
電気ヒータ１２の異常加熱により仕切板８の温度
が異常上昇しても、前記断熱部材２０を構成する
繊維体２１の非接着面相当部２１ａにコーテイン
グされた無機質被膜材２２は、耐熱性を有するた
め、臭気が発生したり、焼損することはない。

また、上記実施例において、空気調和機本体１
のケーシング２内を区画する仕切板８の室内側室
９側壁面に断熱部材２０を貼着しない理由は、ク
ロスフローフアン１３と仕切板８の湾曲部８１と
の間隔寸法の精度を充分に採れず、このため仕切
板８の室内側室９側壁面に断熱部材２０を貼着す
ると、送風特性が劣るからであり、クロスフロー
フアン１３の代りにシロツコフアンを採用すれ
ば、シロツコフアン専用のフアンケーシングを一
緒に組み込むことになるために、仕切板８との間
隔寸法にそれほど精度が要求されないので、室外
側室１０側の内壁面１０ａに断熱部材２０貼着し
ないで、仕切板８の室内側室９側壁面に断熱部材
２０を貼着することは可能である。そして、この
場合でも、前記断熱部材２０の貼着による繊維素
材の飛散が防止され、繊維素材が前面パネル５に
開口した吹出しグリル５２から室内に向け吹き出
すこともなく、また同様に、無機質被膜材２２を
黒色とする場合には、上述したように、非導電性
の着色剤を選定した方が良い。

さらに、上記実施例においては、第１図に示す
ように、クロスフローフアン１３の駆動用モータ
３３が収納された電装室３４に壁面にも露付きの
防止を図るために、同様な断熱部材２０を貼着し
てなるもので、上述のものと同様に、断熱部材２
０の繊維素材の飛散を防止し、これによつて、電
装箱３５の上面に開口させた孔３６から繊維素材
が電装箱３５内に侵入して電装部品３７を誤動作
させるのを防止することを可能にしている。この
とき、断熱部材２０の繊維体２１表面にコーテイ
ングした無機質被膜材２２を黒色とする場合に
は、上述したように、非導電性の着色剤を選定し
た方が良い。そして、更に好ましくは、前記電装
室３４は、保守・点検時に開けられた際、断熱部
材２０の無機質被膜材２２が黒色であると汚れた
印象を観者に与えるため、前記無機質被膜材２２
を白色にすることにより、美感の向上を図ること
が可能になる。

なお、本発明は、上記の実施例に限定されない
ものであり、本発明の要旨を変えない範囲で種々
変更実施可能なことは勿論である。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、熱交換器で冷却もしくは加熱されるケーシン
グの壁面に貼設してなる断熱部材を長繊維のグラ
スウールからなる繊維体で形成し、かつこの繊維
体の非接着面相当部を無機質被膜材で被覆してな
ることから、断熱部材に柔軟性を付与することが
できるため、曲面部等への馴染みが良く、しかも
着色剤との相容性が良く、かつ繊維体への付着性
が良い無機質被膜を有しているため、空気調和機
の複雑な曲面形態を有するケーシング壁面への貼
着作業性及び塗装性を高め得るとともに、繊維体
を長繊維のグラスウールで形成してなるため、耐
水性及び繊維の飛散防止性を向上させることがで
き、繊維体表面のコーテイング塗料に、空気調和
機内に発生する結露等により水滴が付着しても耐
水性を維持することができ、色落ちの発生を防止
することができる。また、このような断熱部材を
空気調和機内の風路あるいは水滴の付着部分、耐
熱性を必要とする部分、さらには電装部品の周辺
部分等に貼着すれば、空気調和機の外観性及び商
品価値を一段と向上させ、運搬時または運転時の
振動等による繊維素材の飛散あるいは暖房運転時
の臭気の発生をなくし、しかも、異常加熱時の焼
損を確実に防止することができるという長期安定
性にすぐれた効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る空気調和機の一実施例を
示す一部切欠外観斜視図、第２図は同じく要部拡
大縦断側面図、第３図は断熱部材の一部拡大断面
図である。 １…空気調和機本体、２…ケーシング、８…仕
切板、１１…第１の熱交換器、１２…電気ヒー
タ、１３…クロスフローフアン、１５…第２の熱
交換器、１６…プロペラフアン、１７…モータ、
２０…断熱部材、２１…繊維体、２１ａ…非接着
面相当部、２２…無機質被膜材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ケーシング内に送風機及び熱交換器が内蔵さ
   れ、かつこの熱交換器で冷却もしくは加熱される
   前記ケーシングの壁面に断熱部材を接着し貼設し
   てなる空気調和機において、前記断熱部材は、長
   繊維のグラスウールからなる繊維体で形成すると
   ともに、この繊維体の非接着面相当部を無機質被
   膜材で被覆したことを特徴とする空気調和機。 ２ 前記無機質被膜材は、薄片状無機物の水分散
   液に有機質バインダー、カチオン活性剤及びアン
   モニア水を混合したコーテイング塗料からなるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の空
   気調和機。