JPH0450184B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、例えば空気調和機あるいは金属折版
屋根板などに用いられる断熱部材の改良に関する
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廃棄循環作用に伴う
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
交換器で冷房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内壁面に貼着させ
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。

さらに、金属折版屋根板などに用いられる断熱
部材としては、特開昭57−7889号公報等に開示さ
れているように、無機繊維マツトに有機繊維不織
布を重ね合せ、かつこの有機繊維不織布側からニ
ードルパンチング加工を施して互いに結合すると
ともに、前記有機繊維不織布の表面に樹脂組成物
を被膜を形成してなる構成を有するものがある。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記した従来構造のものでは、
いずれも被膜層が繊維体の片側面のみにしか形成
されていないことから、このような断熱部材を製
造後に重ね合せたとき、上段の断熱部材の繊維素
材が下段の断熱部材の被膜層表面に付着する。特
に、繊維体を長繊維のグラスウールで形成したも
のにあつては、ガラス長繊維の製造上からは連続
加工方式であるため、ガラス長繊維仕上り品はロ
ール状に巻回されて管理保存されるのが一般的で
あるが、この場合のロール巻きによる保管時にも
繊維体の裏面が表面側の被覆層に重なり合つて繊
維素材が被膜層表面に付着し、しかも、前記被膜
層は、有機質であることから、可燃性を有し、例
えば暖房用補助熱源としての電気ヒータを組み込
んだ空気調和機の断熱部材として使用すると、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、繊維対中のバイ
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、空気調和機に用いる場合
には、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所定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。

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社の手袋な
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、重ね合せ時の被膜
層への繊維素材の付着を防止し、かつ耐熱性、耐
水性及び加工性を高めて異常加熱時の焼損を確実
に防止するとともに、用途に応じて表面の色を使
い分けることができるようにした無害で安全な断
熱部材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、
繊維体の両面を薄片状の無機物が混入された被覆
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、繊維体の両面を薄片状の無機物が混入さ
れた被覆材で被覆し、かつこの繊維体を長繊維の
グラスウールで形成するようにしたことから、柔
軟性を備えた断熱部材となり、曲面等への馴染み
がよく、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、貼着作業性及び塗装性を高め得るとともに、
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、異常加熱時の焼損を確実に防止するこ
とができ、また、繊維体の表裏両面にコーテイン
グされる薄片状の無機物が混入された被覆材の色
を黒色系と白色系との異なる色に着色することに
より、保管・管理も容易に行なうことが可能にな
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薄片状の無機物が混入された
被覆材は、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に参照しながら
詳細に説明する。

第１図及び第２図は、本発明に係る断熱部材を
室内の冷暖房用として使用される一体型の空気調
和機に適用した例を示し、図中１は家屋の壁面Ｗ
に設置された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、上記仕切面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
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
に水滴に結露したり、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、このような繊維体２１を製造するに
は、ガラス長繊維を一定の長さに切断したものを
分散機に分散堆積させ、この堆積物にニードル・
パンチング加工を施してマツト状にすることによ
り得るものである。このようにして製造された繊
維体２１は、従来のような短繊維マツトと比較し
て折り曲げを行なつても繊維が折れることがな
く、したがつて、特に曲面部等への貼着加工性に
効果を発揮させることが可能である。そして、前
記繊維体２１の表裏両面２１ａ，２１ｂには、マ
ツト表裏面の繊維素材の飛散防止及び外観の見栄
えの向上、さらに耐水性の向上を図ることを目的
として、コーテイング塗料である薄片状の無機物
が混入された被覆材２２，２３が被覆され、かつ
この各々の薄片状の無機物が混入された被覆材２
２，２３を互いに異なる色、例えば前記背面パネ
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、あるいは後述
する電装室が保守・点検時に開けられた際のよう
に見栄えのする白色等に用途に応じて着色してな
るものである。

さらに、このような被覆層として繊維体２１に
被覆される薄片状の無機物が混入された被覆材２
２，２３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。

ところが、上記薄片状の無機物が混入された被
覆材２２，２３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の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、薄片状の無機物が混入された被覆
材２２，２３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、上記薄片状の無機物が混入された被
覆材２２，２３としてのコーテイング塗料の繊維
体２１表面への塗布量は、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10〜200ｇ／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50〜300
Kg／m³の範囲である。この場合、特に、繊維体２
１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２１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、前記したような空気調和機本体
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といつた曲面部など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への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
レン水の一部が例えば前記断熱部材２０を構成す
る繊維体２１の非接着面２１ａ側にコーテイング
された薄片状の無機物が混入された被覆材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、前記薄片状の無機物が混入された
被覆材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で
ある繊維体２１の両面２１ａ，２１ｂにコーテイ
ングされた薄片状の無機物が混入された被覆材２
２及び２３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３
３が収納された電装室３４の壁面にも霜付きの防
止を図るために、本発明に係る断熱部材２０を貼
着してなるもので、上述のものと同様に、断熱部
材２０の繊維素材の飛散が防止されることから、
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として、繊維体２１の表裏
両面側２１ａ，２１ｂにコーテイングした薄片状
の無機物が混入された被覆材２２，２３を、上述
したような着色剤を用いて接着面側が黒色に、非
接着面側が白色に着色されたものを用い、これに
よつて、前記電装室３４が保守・点検時に開けら
れた際、断熱部材２０の表面は白色を呈すること
から、見栄えがし、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、薄片状の無機物が混入された被覆材を、マツ
ト状の繊維体に塗布するようにしたので、薄片状
の無機物が繊維体の表面付近で係止され、この無
機物が繊維体同志の中心部の隙間にまで浸透しに
くくなる。これによつて少量の被覆材で断熱部材
の大きな面積を被覆することができる上、前記繊
維体の柔軟性を保持し得る。

又、繊維体同志の隙間への被覆材の浸透を少な
くしたので、例えば空気調和機等の複雑な曲面形
態を有するケーシング内壁面への断熱部材の貼着
作業性及び塗装性を高め得るとともに、繊維の飛
散防止や断熱材のヒビ割れ防止を図ることができ
る。

しかも、薄片状の無機物が混入された被膜材を
マツト状の繊維体の表裏両面に塗布したので、こ
の繊維体で構成された断熱部材をロール状に巻い
て保管したとしても、この断熱部材の表裏両面に
被覆材が位置するため、この断熱部材内の繊維体
同志がからみ合つたり、繊維体が被覆材に付着し
たりするおそれがなく、断熱部材の取扱性を向上
させることができる。

又、この断熱部材内の繊維を長繊維のグラスウ
ールで形成すれば、断熱部材を折り曲げたとして
も繊維が折れるおそれは少なくなり、急な曲面へ
の貼着が行える。

更に、繊維体の表裏両面の色を夫々変える（例
えば、黒色と白色）と、色によつて断熱部材の表
裏を定めておけば、この断熱部材の保管並びに管
理や、ケーシング等の貼着面の識別を容易に行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る断熱部材を用いた空気調
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図は同じく
断熱部材の一部拡大断面図である。 ２０……断熱部材、２１……繊維体、２１ａ，
２１ｂ……表裏面、２２，２３……薄片状の無機
物が混入された被覆材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 繊維を堆積させたマツト状の繊維体と、この
   繊維体の表裏両面に配置される被覆材とから構成
   された断熱部材において、前記被覆材には前記繊
   維体の柔軟性を保持し得る薄片状の無機物が混入
   されていることを特徴とする断熱部材。 ２ 前記繊維体は、長繊維のグラスウールで形成
   したことを特徴とする特許請求の範囲の第１項に
   記載の断熱部材。 ３ 前記繊維体の一方の面と他方の面とに被覆さ
   れる無機質被膜材を異なる色に着色したことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項もしくは第２項の
   いずれかに記載の断熱部材。 ４ 前記繊維体の一方の面と他方の面とに被覆さ
   れる無機質被膜材を黒色と白色との異なる色に着
   色したことを特徴とする特許請求の範囲第３項に
   記載の断熱部材。