説明

天吊り式空調機の防振装置及びその施工方法

【課題】簡単な構成でありながら、空調機からコンクリートスラブへの振動伝達を効果的に低減することができる天吊り式空調機の防振装置及びその施工方法を提供する。
【解決手段】コンクリートスラブ2に吊りボルト3を介して設置される天吊り式空調機1の防振装置7であって、吊りボルト3の挿通が可能な巻き径で、空調機1と共振しない所定の固有振動数を有するコイルスプリング71と、このコイルスプリング71の巻き端部に当接する基部72a,73aに、巻き端部内に圧入される突出部72b,73bを連成した断面略凸型をし、その中心に吊りボルト3の貫挿が可能な貫通孔を形成した一対の第1及び第2ゴムブッシュ72,73とを備え、これらコイルスプリング71と第1及び第2ゴムブッシュ72,73との組立体である防振装置本体7Aを吊りボルト3に挿通固定し、この吊りボルト3に係止した空調機1の吊り金具10を下側から弾性的に支持する構成としてある。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、建物の2階以上の床を形成するコンクリートスラブの天井側の面に、吊りボルトを介して設置される天吊り式空調機の防振装置及びその施工方法に関し、特に、簡単な構成でありながら、空調機からコンクリートスラブへの振動伝達を効果的に低減することができるとともに、既に空調機が設置された狭いスペースでも容易に施工可能であり、改修工事による事後的な防振に好適な天吊り式空調機の防振装置及びその施工方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から学校、病院、オフィスビル、店舗等の建物では、図5(a)〜(c)に示すような天吊り式空調機が用いられている。図5(a)は従来の天吊り式空調機の設置状態を示す概略図であり、図5(b)は同図(a)のB部拡大図である。図5(c)は空調機に設けられた吊り金具の平面図である。
【0003】
これら図面において、従来の天吊り式空調機1は、建物の2階以上の床を形成するコンクリートスラブ2の天井5側の面に、例えば、4本の吊りボルト3を介して設置されている。天吊り式空調機1の側部には、吊りボルト3と連結するための吊り金具10が突設してある。
【0004】
この吊り金具10は、天吊り式空調機1の金属製ケーシングから側方へ突出するように連成した金属板に、略U字状の係止溝(係止部)10aを切り欠いた構成となっている。この係止溝10aに吊りボルト3を挿通し、吊り金具10を上下からナット6で締結することにより、天吊り式空調機1をコンクリートスラブ2に吊り下げ状態で設置していた。
【0005】
ここで、天吊り式空調機1は、その駆動源であるモータや送風ファン(図示せず)といった構成機器が振動を発生させるために、この振動のコンクリートスラブ2への伝達を防止すべく、吊り金具10の上下を防振ゴム100により挟み込んでいた。このような防振ゴム100は、吊り金具10を介して伝達される天吊り式空調機1の振動を吸収し、吊りボルト3への固体音領域(約60Hz以上)の振動伝達を軽減していた。
【特許文献1】特開平8−303525号(図1参照)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上述した従来の防振ゴム100を用いた防振手段では、コンクリートスラブ2を直接、床として使用した場合に顕著な問題が生じることはなかった。しかし、近年のIT関連機器の普及に伴って、コンクリートスラブ2の上面にフリーアクセスフロア(床下配線用二重床)4を施工するケースが増大し、このフリーアクセスフロア4上に載置された事務机やキャビネット等の什器が、床下の天吊り式空調機1と共振して振動障害を起こすという問題が頻発するに至った。このような振動障害は、従来の防振ゴム100の低周波数領域(約20Hz付近)における振動絶縁効果が低いことに起因するものと考えられる。
【0007】
このようなフリーアクセスフロア4の振動障害を解消すべく、図6(a)に示すように、吊りボルト3を2本に分割し、これら吊りボルト3をスプリングハンガー200によって連結することにより、天吊り式空調機1からコンクリートスラブ2への振動伝達を遮断することが行われた。従来のスプリングハンガー200として、例えば、特開平8−303525号(特許文献1)に開示されているようなものがある。
【0008】
このスプリングハンガー200は、図7(b)に示すように、金属製の枠体201の上下開口部201a,201bに、吊りボルト3を挿通するための上板部202及び下座金203を取り付けるとともに、この枠体201の内部にコイルスプリング、又はコイルスプリングを防振ゴムで被覆した複合防振ゴム体204を収納し、この複合防振ゴム体204の上端部に上板金具205を配置した構成となっていた。
【0009】
このようなスプリングハンガー200では、コンクリートスラブ2側の吊りボルト3を上板部202に締結し、一方、天吊り式空調機1側の吊りボルト3を複合防振ゴム体204によって弾性的に吊り下げ支持することにより、天吊り式空調機1からコンクリートスラブ2への振動伝達を遮断することができた。
【0010】
ところが、改修工事によりスプリングハンガー200を事後的に施工するためには、大重量の天吊り式空調機1を支えながら、複数本の吊りボルト3を切断し、スプリングハンガー200で連結する作業をしなければならず、ダクトやパイプが密集する天井裏の狭いスペースで、スプリングハンガー200を施工するために多大な労力と時間とを要するという問題があった。
【0011】
詳述すると、スプリングハンガー200を施工する場合は、コンクリートスラブ2と天井5との間の狭いスペースにおいて、既設の吊りボルト3を2本に切断し、次いで、コンクリートスラブ2側の吊りボルト3を、枠体201の上板部202にナットで締結するとともに、空調機1側の他の吊りボルト3を、複合防振ゴム体204の上板金具205にナットで締結する。
【0012】
また、天井裏のスペースが狭すぎて吊りボルト3を切断するための工具が入らない場合は、まず、コンクリートスラブ2から既存吊りボルト3の上端側を取り外す。この既存吊りボルト3下端側は、防振ゴム100を介して空調機1の吊り金具10に取り付けられている。次いで、1〜1.5(m)程度の新規な吊りボルト3を1本用意し、これを適当な長さに切断する。この新規吊りボルト3の下端側を、スプリングハンガー200の枠体201の上板部202にナットで締結するとともに、上端側をコンクリートスラブ2に埋め込まれた雌ネジ部(図示せず)に螺合させる。他方で、空調機1に取り付けられている既存吊りボルト3を適当な長さに切断し、この既存吊りボルト3の上端側を、スプリングハンガー200の複合防振ゴム体204の上板金具205にナットで締結する。
【0013】
このように、改修工事によりスプリングハンガー200を事後的に施工するためには、多大な労力と時間とを要するという問題があり、さらに、従来のスプリングハンガー200は、その構成が複雑で部品点数も多く、例えば、高層ビルの各階に設置されている天吊り式空調機1の振動障害を解消するために、多大な費用が掛かるという問題もあった。
【0014】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、簡単な構成でありながら、空調機からコンクリートスラブへの振動伝達を効果的に低減することができるとともに、既に空調機が設置された狭いスペースでも容易に施工可能であり、改修工事による事後的な防振に好適な天吊り式空調機の防振装置及びその施工方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0015】
上記目的を達成するために、本発明の天吊り式空調機の防振装置は、建物の2階以上の床を形成するコンクリートスラブの天井側の面に、吊りボルトを介して設置される天吊り式空調機の防振装置であって、前記吊りボルトの挿通が可能な巻き径で、前記空調機と共振しない所定の固有振動数を有するコイルスプリングと、このコイルスプリングの巻き端部に当接する基部に、前記巻き端部内に圧入される突出部を連成した断面略凸型をし、その中心に前記吊りボルトの貫挿が可能な貫通孔を形成した一対の第1及び第2ゴムブッシュとを備え、これらコイルスプリングと第1及び第2ゴムブッシュとの組立体である防振装置本体を前記吊りボルトに挿通固定し、この吊りボルトに係止した前記空調機の吊り金具を下側から弾性的に支持する構成としてある。
【0016】
このような構成によれば、コイルスプリングが、第1及び第2ゴムブッシュを介して空調機の吊り金具を弾性的に支持しているので、空調機の機械的な振動がその弾性により吸収される。また、コイルスプリングの固有振動数を、空調機と共振しない値に設定してあるので、コイルスプリング自身が共振して吊りボルトへ振動を伝えることもない。さらに、吊り金具が、第1及び第2ゴムブッシュを介して吊りボルトに係止されるので、吊り金具から吊りボルトへの直接の振動伝達も低減される。
【0017】
これらの作用効果が相俟って、空調機から吊りボルトへの振動伝達を効果的に低減させることができ、吊りボルトが固定されたコンクリートスラブ、ひいてはこのコンクリートスラブの上面に施工されたフリーアクセスフロアへの振動伝達を十分に低減させることが可能となる。この結果、近年頻発しているオフィス家具等の什器の振動及び騒音問題を解消することができる。
【0018】
ここで、コイルスプリングの「空調機と共振しない所定の固有振動数」は下記式(1)により算出される。

但し、fn:固有振動数、k:静バネ定数、g:重力加速度、w:空調機の運転時重量、kd:動バネ定数である。
【0019】
好ましくは、前記空調機の吊り金具の上面に当接又は近接する基部に、前記吊り金具に設けられた前記吊りボルトとの係止部に挿入される突出部を連成した断面略凸型をし、その中心に前記吊りボルトが貫挿される貫通孔を形成した第3ゴムブッシュを更に備えた構成とする。
【0020】
このような構成によれば、第1(又は第2)及び第3ゴムブッシュの各基部によって、空調機の吊り金具が上下に挟み込まれ、この吊り金具と吊りボルトと接触が阻止される。さらに、第3ゴムブッシュの突出部が吊り金具の係止部に挿入されるので、この係止部における吊り金具と吊りボルトとの接触も阻止される。この結果、吊り金具と吊りボルトとが、第1(又は第2)及び第3ゴムブッシュによって非接触となり、空調機から吊りボルトへの振動伝達をより効果的に低減させることができる。
【0021】
好ましくは、前記コイルスプリングの固有振動数を約3〜6Hzの範囲内、好ましくは約5Hzに設定した構成とする。
このような構成によれば、学校、病院、オフィスビル、店舗等の一般的な建物に設置される天吊り式空調機が発生する約20(Hz)前後の振動数と、コイルスプリングとの共振を効果的に防止して、吊りボルトへの振動伝達を低減させることができる。
【0022】
前記空調機の吊り金具から受ける一支点あたりの荷重に対する前記コイルスプリングの撓み量を、このコイルスプリングの非圧縮時の全長の約40%以下とした構成とする。
【0023】
このような構成によれば、空調機から荷重を受けた圧縮状態において、コイルスプリングの所定の固有振動数を確保することができるとともに、空調機の機械的な振動を吸収するためのコイルスプリングの弾性も確保することができる。これにより、本防振装置の防振効果が有効に発揮されることになる。また、過剰な圧縮状態の継続によるコイルスプリングの特性劣化を防止して、より長期間にわたる有効な防振効果の発揮が可能となる。
【0024】
好ましくは、前記第1〜3ゴムブッシュを、エチレンプロピレンジエンゴム又はクロロプレンゴムにより形成した構成とする。
【0025】
このような構成によれば、第1〜3ゴムブッシュに耐候性、耐老化性、耐オゾン性等の優れた特性をもたせることができ、空調機が屋外などの厳しい環境下に設置された場合でも、第1〜3ゴムブッシュの劣化を防止して、効果的な防振を図ることができる。
【0026】
好ましくは、前記第1〜3ゴムブッシュの各基部の前記突起部と反対側の面に当接する平ワッシャーを更に備えた構成とする。
【0027】
このような構成によれば、U溝等の係止部が形成された空調機の吊り金具が、第1(又は第2)ゴムブッシュに押し付けられた場合、又は、第2(又は第1)及び第3ゴムブッシュに上部又は下部ナットが締め付けられた場合でも、これら第1〜3ゴムブッシュの部分的な変形による劣化を防止することができ、より長期間にわたる効果的な防振を図ることができる。
【0028】
上記目的を達成するために、本発明の第1の防振装置の施工方法は、上述したいずれかの本防振装置の施工方法であって、前記吊りボルトに前記防振装置本体を挿通した後、前記吊りボルトに下部ナットを螺合させ、前記防振装置本体をその撓み量を考慮した所定高さに位置決めする工程と、位置決めした前記防振装置本体に前記空調機の吊り金具を載置しつつ、この吊り金具を前記吊りボルトに係止させる工程とを含むようにしてある。
【0029】
このような方法によれば、防振装置本体を、吊りボルトに挿通して下部ナットで所定の高さに位置決めするといった、極めて簡単な上下方向の作業により施工することができる。この防振装置本体の施工は、吊りボルトに沿った上下方向の作業なので、ダクトやパイプが密集する天井裏の狭いスペースでも容易に行うことができる。
【0030】
その後、空調機の吊り金具を吊りボルトに連結させる作業は、この吊り金具を本防振装置本体に弾性支持させた状態で行われるので、作業員が大重量の空調機を支えることなく、容易且つ安全に施工することができる。
【0031】
上記目的を達成するために、本発明の第2の防振装置の施工方法は、前記吊りボルトに上部ナットを螺合させた後に前記第3ゴムブッシュを挿通し、これら上部ナット及び第3ゴムブッシュを前記吊りボルトの仮位置に配置させる工程と、前記吊りボルトに前記防振装置本体を挿通した後、前記吊りボルトに下部ナットを螺合させ、前記防振装置本体をその撓み量を考慮した所定高さに位置決めする工程と、位置決めした前記防振装置本体に前記空調機の吊り金具を載置しつつ、この吊り金具を前記吊りボルトに係止させる工程と、前記第3ゴムブッシュを前記吊り金具側に移動させ、この第3ゴムブッシュ側に前記上部ナットを締結させる工程とを含むようにしてある。
【0032】
このような方法によれば、上述した第1の防振装置の施工方法と比較して、上部ナットと第3ゴムブッシュとの取付工程が追加され、空調機の吊り金具と吊りボルトとのより高度な非接触状態が形成される。新たに追加された上部ナットと第3ゴムブッシュとの取付工程は、防振装置本体の位置決め工程と同様、吊りボルトに沿った上下方向の作業なので、天井裏の狭いスペースでも容易かつ安全に行うことができる。
【0033】
また、上述した第1の防振装置の施工方法と同様に、空調機の吊り金具を吊りボルトに連結させる作業、及び上部ナットを第3ゴムブッシュ側に締結させる作業は、吊り金具を本防振装置本体に弾性支持させた状態で行われるので、作業員が大重量の空調機を支えることなく、容易かつ安全に施工することができる。
【0034】
好ましくは、前記上部ナットの締結時における前記コイルスプリングの撓み量を、このコイルスプリングの非圧縮時の全長の約40%以下となるようにしてある。
【0035】
このような方法によれば、上述したように、空調機から荷重を受けた圧縮状態において、コイルスプリングの所定の固有振動数を確保することができるとともに、空調機の機械的な振動を吸収するためのコイルスプリングの弾性も確保することができる。これにより、本防振装置の防振効果が有効に発揮されることになる。また、過剰な圧縮状態の継続によるコイルスプリングの特性劣化を防止して、より長期間にわたる有効な防振効果の発揮が可能となる。
【発明の効果】
【0036】
本発明の天吊り式空調機の防振装置及びその施工方法によれば、簡単な構成でありながら、空調機からコンクリートスラブへの振動伝達を効果的に低減することができるとともに、既に空調機が設置された狭いスペースでも容易に施工可能であり、改修工事による事後的な防振に好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0037】
以下、本発明の一実施形態に係る天吊り式空調機の防振装置及びその施工方法について、図面を参照しつつ説明する。なお、本実施形態において、従来と同様の箇所については、同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【0038】
<<防振装置>>
まず、本実施形態に係る防振装置について、図1〜3を参照しつつ説明する。図1(a)は本発明の一実施形態に係る天吊り式空調機の防振装置を示す概略図であり、図1(b)は同図(a)のA部拡大図である。図2は本防振装置を構成する防振装置本体を示すものであり、同図(a)は正面図、同図(b)は平面図である。図3は本防振装置を構成する第3ゴムブッシュを示すものであり、同図(a)は平面図、同図(b)は正面図、同図(c)は底面図である。
【0039】
図1(a),(b)において、本実施形態に係る防振装置7は、コンクリートスラブ2に空調機1を設置するための各吊りボルト3,3…の下端側にそれぞれ設けてあり、空調機1の各吊り金具10を下側から弾性的に支持している。
【0040】
このような防振装置7は、コイルスプリング71の両端側に第1及び第2ゴムブッシュ72,73を取り付けた防振装置本体7Aと、第3ゴムブッシュ73と、三枚の平ワッシャー75,75,75と、上部ナット76と、二つの下部ナット(ダブルナット)77,77とで構成してある。
【0041】
<防振装置本体>
図2(a)に示すように、防振装置本体7Aを構成するコイルスプリング71は、例えば、十分な強度を有する鋼製とし、吊りボルト3の挿通が可能な巻き径で、空調機1と共振しない所定の固有振動数(Hz)を有している。
【0042】
このコイルスプリング71の固有振動数は、一般的な空調機1が発生する約20(Hz)付近の低周波数領域の振動との共振を防止するために、約3〜6Hzの範囲内、好ましくは約5Hzに設定する。なお、コイルスプリング71の固有振動数は、上記式(1)より算出することができる。
【0043】
また、本防振装置7の施工後において、コイルスプリング71は、大重量の空調機1から過大な荷重を受けて圧縮状態となるが、この圧縮状態であっても、空調機1と共振せず、かつ、空調機1の機械的な振動を吸収するために十分な弾性を維持するものでなければならない。そこで、本実施形態では、空調機1の吊り金具10から受ける一支点あたりの荷重に対するコイルスプリング71の撓み量を、このコイルスプリング71の非圧縮時の全長の約40%以下としている。
【0044】
例えば、空調機1の重量が約40〜50(kg)の範囲内で支持点数が4個の場合ならば、コイルスプリング71の全長を40(mm)、外径を26.0(mm)、内径を23.2(mm)、動バネ定数kdを約0.9(kg/mm)に設定する。また、空調機1の重量が約100〜130(kg)で支持点数が4個の場合ならば、コイルスプリング71の全長を40(mm)、外径を26.5(mm)、内径を23.3(mm)、動バネ定数kdを約2.0(kg/mm)に設定する。これにより、空調機1を弾性的に支持したときのコイルスプリング71の撓み量が約7〜16(mm)の範囲内となる。
【0045】
また、コイルスプリング71の全長40(mm)は、圧縮時の撓み量を考慮しつつ、所定の固有振動数を具備させるほぼ最短の長さであり、このコイルスプリング71の短縮化を図ることによって本防振装置7が小型となり、狭い天井裏での作業性が良好となる。
【0046】
図2(a),(b)に示すように、第1及び第2ゴムブッシュ72,73は、共に同一の構成となっており、主として、大径円形状の基部72a,73aの中心に、小径円形状の突出部72b,73bを連成した断面略凸型の部材である。
【0047】
これら第1及び第2ゴムブッシュ72,73の中心には、吊りボルト3の貫挿が可能な内径の貫通孔72c、73cが形成してある。また、突出部72b,73bの先端側は、それぞれテーパー面となっており、コイルスプリング71の両巻き端部71a,71bへの圧入を容易としている。このような第1及び第2ゴムブッシュ72,73を、コイルスプリング71の両巻き端部71a,71bにそれぞれ装着することによって、吊りボルト3に挿通可能な防振装置本体7Aが形成される。
【0048】
これら第1及び第2ゴムブッシュ72,73は、空調機1の吊り金具10と吊りボルト3とを非接触にするとともに、その弾性で空調機1の振動を吸収し、固体音領域(約60Hz以上)の振動が吊りボルト3に伝達することを軽減している。
【0049】
本実施形態では、これら第1及び第2ゴムブッシュ72,73をエチレンプロピレンジエンゴム又はクロロプレンゴムにより形成してある。これにより、第1及び第2ゴムブッシュ72,73に耐候性、耐老化性、耐オゾン性等の優れた特性をもたせることができ、空調機1が屋外などの厳しい環境下に設置された場合でも、これら第1及び第2ゴムブッシュ72,73の劣化を防止して、効果的な防振を図ることができる。
【0050】
また、本実施形態では、これら第1及び第2ゴムブッシュ72,73の肉厚P1,P2を、それぞれコイルスプリング71の全長40(mm)の20%である8(mm)としてある。これにより、後述する本防振装置の施工方法において、コイルスプリング71の圧縮状態において、防振装置本体7Aの全長(第1ゴムブッシュ72の基部72a端面から第2ゴムブッシュ73の基部73a端面までの寸法)が40(mm)以上あるか否かを基準に、コイルスプリング71の撓み量の適否を簡単に判断することができる。
【0051】
なお、これら第1及び第2ゴムブッシュ72,73を、上部ナット76又は下部ナット77で吊りボルト3に締結する場合には、平ワッシャー75,75がそれぞれ介在されるが、本実施形態では、これら第1及び第2ゴムブッシュ72,73と平ワッシャー75,75とを別体とした。これは、従来の防振ゴム100(図5(b)参照)を施工した空調機1を改修工事する場合に、この防振ゴム100に使用されていた平ワッシャーの再利用の余地を残すためである。
【0052】
但し、後述する第3ゴムブッシュ74のように、基部72a,73aの突出部72b,73bを連成していない面に、平ワッシャー75,75を焼き付けて一体化した構成としてもよい。このような構成とした場合は、後述する施工作業において、平ワッシャー75,75を別個に介在させる手間が省かれ、施工作業をより容易化することができる。
【0053】
このように第1〜第3ゴムブッシュ72〜74の各基部72a〜74aに平ワッシャー75をそれぞれ介在させたことにより、係止溝10aが形成された空調機1の吊り金具10が、第1及び第3ゴムブッシュ72,74に押し付けられた場合、又は、第2及び第3ゴムブッシュ73,74に上部又は下部ナット76又は77が締め付けられた場合でも、これら第1〜3ゴムブッシュ72〜74の部分的な変形による劣化を防止することができ、より長期間にわたる効果的な防振を図ることができる。
【0054】
<第3ゴムブッシュ>
図3(a)〜(c)に示すように、第3ゴムブッシュ74は、上述した第1及び第2ゴムブッシュ72,73と同様に、大径円形状の基部74aに、小径円形状の突出部74bを連成した断面略凸型となっている。第3ゴムブッシュ74の中心には、吊りボルト3の挿通が可能な貫通孔74cが形成してあり、吊りボルト3に沿って第3ゴムブッシュ74を下方に移動させることにより、その突出部74bが、空調機1の吊り金具10の係止溝(係止部)10aに挿入されるようになっている。
【0055】
この第3ゴムブッシュ74は、空調機1の吊り金具10と吊りボルト3とを非接触とするためのものであり、固体音領域(約60Hz以上)の振動が吊りボルト3に伝達することを軽減している。また、第1及び第2ゴムブッシュ72,73と同様に、この第3ゴムブッシュ74もエチレンプロピレンジエンゴム又はクロロプレンゴムにより形成してあり、耐候性、耐老化性、耐オゾン性等の優れた特性をもたせてある。
【0056】
本実施形態では、第3ゴムブッシュ74の基部74aの突出部74bを連成していない面に、平ワッシャー75を焼き付けて一体化した構成としてある。空調機1の改修工事を行う場合に、既存の防振ゴム100の平ワッシャーを第1及び第2ゴムブッシュ72,73に再利用すれば、第3ゴムブッシュ74に再利用する平ワッシャーがないこと、及び平ワッシャー75をあらかじめ第3ゴムブッシュ74の基部74aに一体化しておくことにより、施工作業が容易になるからである。
【0057】
<<防振装置の施工方法>>
次に、本実施形態に係る防振装置7の施工方法について、図4(a)〜(c)を参照しつつ説明する。図4は(a)〜(c)は本発明の一実施形態に係る防振装置の施工方法を示すものである。
【0058】
図4(a)において、空調機1を新規に設置する場合は、コンクリートスラブ2に取り付けられた吊りボルト3にそのまま、また、既存の空調機1を改修工事する場合は、従来の防振ゴム100(図5(b)参照)を取り外してから吊りボルト3に、上部ナット76を螺合させ、次いで、第3ゴムブッシュ74を挿通する。そして、これら上部ナット76及び第3ゴムブッシュ74を吊りボルト3の仮位置に配置させる。この仮位置とは、次工程で吊りボルト3に位置決めされる防振装置本体7Aと干渉しない、上部ナット76及び第3ゴムブッシュ74の待機位置である。
【0059】
次いで、上下二枚の平ワッシャー75,75とともに防振装置本体7Aを吊りボルト3に挿通させる。その後、吊りボルト3に二つの下部ナット77,77を螺合させ、防振装置本体7Aを、そのコイルスプリング71の撓み量(コイルスプリング71の全長L1=40(mm)の40%以下)を考慮した所定高さに位置決めする。
【0060】
本実施形態では、第1ゴムブッシュ72の基部72aの肉厚を、コイルスプリング71の全長L1の20%である8(mm)としてあるので、空調機1の吊り金具10の上面に、第1ゴムブッシュ72の基部72aの底面を位置合わせすれば、コイルスプリング71の撓み量(基部72aの肉厚8(mm)+吊り金具10の肉厚=L1の40%以下)を考慮した防振装置本体7Aの位置決めを行うことができる。
【0061】
なお、防振装置本体7Aを位置決めしたときに、下部ナット77,77下側の吊りボルト3の残余長さL2が、下部ナット77一つ分以上であることが望ましい。本防振装置7の施工後に、空調機1からの継続的な振動を受けて下部ナット77が揺るんだ場合でも、吊りボルト3の残余長さL2を十分に確保することで、下部ナット77の脱落を防止することができるからである。なお、改修工事の場合に既存の吊りボルト3が短くて、下部ナット77一つ分の残余長さL2が確保できないときには、吊りボルト3を長いものに交換する必要があるが、新たな吊りボルト3への交換は、さほど手間も費用も掛からない。
【0062】
次いで、図4(a)の白抜き矢印に示すように、位置決めした防振装置本体7Aに空調機1の吊り金具10を載置しつつ、この吊り金具10の係止溝10aを吊りボルト3に係止させる。これにより、図4(b)に示すように、吊り金具10が防振装置本体7Aに下側から弾性的に支持される。このとき、圧縮された防振装置本体7Aの全長L3を測定し、L3≧L1となっていることを確認する。L3≧L1を満たす場合は、コイルスプリング71の撓み量がL1の40%以下の適正値であることになる。
【0063】
最後に、図4(c)に示すように、第3ゴムブッシュ74を吊り金具10側に移動させ、この第3ゴムブッシュ74側に上部ナット76を締結させて、本防振装置7の施工が完了する。
【0064】
<<作用効果>>
以上説明したように、本発明の防振装置7によれば、コイルスプリング71が、第1及び第2ゴムブッシュ72,73を介して空調機1の吊り金具10を弾性的に支持しているので、空調機1の機械的な振動がその弾性により吸収される。また、コイルスプリング71の固有振動数を、空調機1と共振しない値に設定してあるので、コイルスプリング71自身が共振して吊りボルト3へ振動を伝えることもない。さらに、吊り金具10が、第1及び第2ゴムブッシュ72,73を介して吊りボルト3に係止されるので、吊り金具10から吊りボルト3への直接の振動伝達も低減される。
【0065】
これらの作用効果が相俟って、空調機1から吊りボルト3への振動伝達を効果的に低減させることができ、吊りボルト3が固定されたコンクリートスラブ2、ひいてはこのコンクリートスラブ2の上面に施工されたフリーアクセスフロア4への振動伝達を十分に低減させることが可能となる。この結果、近年頻発しているオフィス家具等の什器の振動及び騒音問題を解消することができる。
【0066】
また、第1及び第3ゴムブッシュ72,74の各基部72a,74aによって、空調機1の吊り金具10が上下に挟み込まれ、この吊り金具10と吊りボルト3と接触が阻止される。さらに、第3ゴムブッシュ74の突出部74bが吊り金具10の係止溝10aに挿入されるので、この係止溝10aにおける吊り金具10と吊りボルト3との接触も阻止される。この結果、吊り金具10と吊りボルト3とが、第1及び第3ゴムブッシュ72,74によって非接触となり、空調機1から吊りボルト3への振動伝達をより効果的に低減させることができる。
【0067】
さらに、空調機1の吊り金具10から受ける一支点あたりの荷重に対するコイルスプリング71の撓み量を、このコイルスプリング71の非圧縮時の全長L1の約40%以下としてあるので、空調機1から荷重を受けた圧縮状態において、コイルスプリング71の所定の固有振動数を確保することができるとともに、空調機1の機械的な振動を吸収するためのコイルスプリング71の弾性も確保することができる。これにより、本防振装置7の防振効果が有効に発揮されることになる。また、過剰な圧縮状態の継続によるコイルスプリング71の特性劣化を防止して、より長期間にわたる有効な防振効果の発揮が可能となる。
【0068】
一方、本実施形態に係る防振装置7の施工方法によれば、上部ナット76及び第3ゴムブッシュ74を仮止めし、防振装置本体7Aを吊りボルトに挿通して下部ナット77,77で所定の高さに位置決めするといった、吊りボルト3の下端側における極めて簡単な上下方向の作業により施工することができる。これにより、ダクトやパイプが密集する天井裏の狭いスペースでも容易に行うことができる。
【0069】
また、空調機1の吊り金具10を吊りボルト3に連結させる作業は、この吊り金具10を防振装置本体7Aに弾性支持させた状態で行うことができるので、作業員が大重量の空調機を支えることなく、容易且つ安全に施工することができる。
【0070】
なお、本発明の天吊り式空調機の防振装置及びその施工方法は、上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、空調機の振動の程度によっては第3ゴムブッシュ74を従来の防振ゴム100に変更したり、構成から省略することも可能である。また、本防振装置を構成するコイルスプリング71、第1〜第3ゴムブッシュ72〜74等の寸法、撓み量、動バネ定数、固有振動数等は、防振の対象となる空調機の本体重量、一支点重量、振動数等の要素に応じて変更することができる。
【実施例】
【0071】
本発明の天吊り式空調機の防振装置の実施例を図7に示す。図7は本防振装置の防振性能をシミュレーションした防振性能計算表である。本実施例では、13種類の空調機No.1〜13を対象に、動バネ定数kdの異なる2種類の防振装置(kd=9.6又は20.0(kg/cm))を設置した場合の振動伝達率Tr(%)、振動吸収率(%)、振動絶縁レベルλ(dB)を下記(2),(3)式から算出した。

但し、Tr:振動伝達率、f:機器振動数、fn:固有振動数である。
λ=20 log10 Tr(dB)…(3)
但し、λ:振動絶縁レベルである。
【0072】
同図に示すように、本防振装置は、空調機No.1〜13の機器振動数f:16.67〜23.33(Hz)に対して、振動伝達率Tr:4.14〜8.45(%)、振動吸収率91.55〜95.86(%)、振動絶縁レベルλ:−21.46〜−27.66(dB)といった顕著な防振効果を発揮することが分かる。したがって、本発明の防振装置によれば、一般的な空調機の約20Hz前後の振動を十分に減少させることができ、コンクリートスラブ上に載置した事務机やキャビネット等の什器の振動障害を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0073】
【図1】同図(a)は本発明の一実施形態に係る天吊り式空調機の防振装置を示す概略図であり、同図(b)は同図(a)のA部拡大図である。
【図2】本防振装置を構成する防振装置本体を示すものであり、同図(a)は正面図、同図(b)は平面図である。
【図3】本防振装置を構成する第3ゴムブッシュを示すものであり、同図(a)は平面図、同図(b)は正面図、同図(c)は底面図である。
【図4】同図(a)〜(c)は本発明の一実施形態に係る防振装置の施工方法を示すものである。
【図5】同図(a)は従来の天吊り式空調機の設置状態を示す概略図であり、同図(b)は同図(a)のB部拡大図である。同図(c)は空調機に設けられた吊り金具の平面図である。
【図6】同図(a)は従来のスプリングハンガーを用いた天吊り式空調機の設置状態を示す概略図であり、同図(b)は従来のスプリングハンガーを示す断面図である。
【図7】本発明に係る防振装置の実施例を示す防振性能計算表である。
【符号の説明】
【0074】
1 天吊り式空調機
10 吊り金具
10a 係止溝(係止部)
2 コンクリートスラブ
3 吊りボルト
4 フリーアクセスフロア
5 天井
7 防振装置
7A 防振装置本体
71 コイルスプリング
71a,71b 巻き端部
72 第1ゴムブッシュ
73 第2ゴムブッシュ
74 第3ゴムブッシュ
72a,73a,74a 基部
72b,73b,74b 突出部
72c,73c,74c 貫通孔
75 平ワッシャー
76 上部ナット
77 下部ナット

【特許請求の範囲】
【請求項1】
建物の2階以上の床を形成するコンクリートスラブの天井側の面に、吊りボルトを介して設置される天吊り式空調機の防振装置であって、
前記吊りボルトの挿通が可能な巻き径で、前記空調機と共振しない所定の固有振動数を有するコイルスプリングと、
このコイルスプリングの巻き端部に当接する基部に、前記巻き端部内に圧入される突出部を連成した断面略凸型をし、その中心に前記吊りボルトの貫挿が可能な貫通孔を形成した一対の第1及び第2ゴムブッシュとを備え、
これらコイルスプリングと第1及び第2ゴムブッシュとの組立体である防振装置本体を前記吊りボルトに挿通固定し、この吊りボルトに係止した前記空調機の吊り金具を下側から弾性的に支持することを特徴とする天吊り式空調機の防振装置。
【請求項2】
前記空調機の吊り金具の上面に当接又は近接する基部に、前記吊り金具に設けられた前記吊りボルトとの係止部に挿入される突出部を連成した断面略凸型をし、その中心に前記吊りボルトが貫挿される貫通孔を形成した第3ゴムブッシュを更に備えたことを特徴とする請求項1記載の天吊り式空調機の防振装置。
【請求項3】
前記コイルスプリングの固有振動数を約3〜6Hzの範囲内、好ましくは約5Hzに設定したことを特徴とする請求項1又は2記載の天吊り式空調機の防振装置。
【請求項4】
前記空調機の吊り金具から受ける一支点あたりの荷重に対する前記コイルスプリングの撓み量を、このコイルスプリングの非圧縮時の全長の約40%以下としたことを特徴とする請求項1〜3いずれか記載の天吊り式空調機の防振装置。
【請求項5】
前記第1〜3ゴムブッシュを、エチレンプロピレンジエンゴム又はクロロプレンゴムにより形成したことを特徴とする請求項1〜4いずれか記載の天吊り式空調機の防振装置。
【請求項6】
前記第1〜3ゴムブッシュの各基部の前記突起部と反対側の面に当接する平ワッシャーを更に備えたことを特徴とする請求項1〜5いずれか記載の天吊り式空調機の防振装置。
【請求項7】
前記吊りボルトに前記防振装置本体を挿通した後、前記吊りボルトに下部ナットを螺合させ、前記防振装置本体をその撓み量を考慮した所定高さに位置決めする工程と、
位置決めした前記防振装置本体に前記空調機の吊り金具を載置しつつ、この吊り金具を前記吊りボルトに係止させる工程とを含むことを特徴とする請求項1〜6いずれか記載の天吊り式空調機の防振装置の施工方法。
【請求項8】
前記吊りボルトに上部ナットを螺合させた後に前記第3ゴムブッシュを挿通し、これら上部ナット及び第3ゴムブッシュを前記吊りボルトの仮位置に配置させる工程と、
前記吊りボルトに前記防振装置本体を挿通した後、前記吊りボルトに下部ナットを螺合させ、前記防振装置本体をその撓み量を考慮した所定高さに位置決めする工程と、
位置決めした前記防振装置本体に前記空調機の吊り金具を載置しつつ、この吊り金具を前記吊りボルトに係止させる工程と、
前記第3ゴムブッシュを前記吊り金具側に移動させ、この第3ゴムブッシュ側に前記上部ナットを締結させる工程とを含むことを特徴とする請求項2〜7いずれか記載の天吊り式空調機の防振装置の施工方法。
【請求項9】
前記上部ナットの締結時における前記コイルスプリングの撓み量を、このコイルスプリングの非圧縮時の全長の約40%以下としたことを特徴とする請求項8記載の天吊り式空調機の防振装置の施工方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2008−20170(P2008−20170A)
【公開日】平成20年1月31日(2008.1.31)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−213827(P2006−213827)
【出願日】平成18年7月10日(2006.7.10)
【出願人】(506400591)エルアンドビー株式会社 (1)
【Fターム(参考)】