JPH0126469B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、自動車等に搭載される空気調和装置
に関し、冷媒膨張部から発生する騒音を防止する
ようにしたもである。

（従来の技術） 一般的な自動車用空気調和装置の冷凍サイクル
は第１図に示すように、図示しないエンジンによ
りクラツチを介して駆動するコンプレツサＡと、
ラジエータの前面に取付けられて前記コンプレツ
サから送られてきた冷媒を凝縮するコンデンサＢ
と、高圧の液冷媒を急激に膨張させることにより
等該冷媒を低温、低圧、霧状の冷媒にする冷媒膨
張部Ｃと、車室内に取付けられ室内の空気から熱
を奪うことにより車室内に冷風を供給するエバポ
レータＤとから構成されている。

（発明が解決しようとする課題） 近年の自動車性能の向上は特に凄まじく、その
中でも車室内における静寂性の向上は著しい。従
つてこのような情況にあつては、自動車用空気調
和装置から発生する騒音が更に顕著化してしま
い、乗員に不快感を与えるだけでなく、前記自動
車技術の開発が徒労に終わる結果となる。そこ
で、この自動車用空気調和装置にあつても、車室
内の居住性の向上、特に静寂性が希求されてい
る。

この自動車用空気調和装置の冷凍サイクルにあ
つて騒音源として挙げられるのは、冷媒が圧縮さ
れる前記コンプレツサＡと、冷媒が急激に膨張さ
れる前記冷媒膨張部Ｃとであるが、前者のコンプ
レツサＡはエンジンルーム内に取付けられ、エン
ジン室がその性質上防音構造となつているため、
車室内への音の影響は特に問題とならない。これ
に対して後者の冷媒膨張部Ｃは、その機能上エバ
ポレータＤの直近に取付けられ、当該エバポレー
タＤは車室内に設置されるのが常であるから、冷
媒膨張部Ｃにおける騒音は車室内に直接伝播され
ることになる。

そこで、上記冷媒膨張部Ｃの騒音問題を解消す
るものとして、例えば実開昭54−19356号公報に
開示された冷凍装置がある。この装置は、冷凍回
路の冷媒膨脹部の出口と冷媒管とを連結する管状
のジヨイント内に多孔質体を介設したものである
が、当該冷凍装置にあつても、機種によつては、
まだ尚発生騒音が高いものがあり、前記自動車室
内の静寂化を図る上で満足すべき装置ではなかつ
た。

本発明は、上述した従来技術に伴う問題点に鑑
みてなされたもので、冷媒膨張部における騒音の
発生要因を解明して騒音減衰効果を奏する技術的
手段を講じることにより、車室内の騒音を低減
し、居住性の向上を図り得る自動車用空気調和装
置を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するための本発明は、冷媒膨脹
部を備えた冷凍サイクルにおいて、前記冷媒膨張
部の下流側に、当該冷媒膨張部の出口の口径に対
し0.5〜5.0倍の間隔をおいて発泡金属から成る多
孔質体を設けたことを特徴とする空気調和装置で
ある。

（作用） このように構成した本発明にあつては、冷媒膨
張部に流入した液体冷媒は、当該冷媒膨張部によ
つて絞られ、その出口から噴出する際に断熱膨張
し、この断熱膨張によつて前記冷媒は、低温、低
圧の霧状冷媒となり、同時に膨張音を発すること
になる。

しかし、この膨張音は、冷媒膨張部出口から流
出した噴流の乱れが、前記冷媒膨張部の出口近傍
に設けた多孔質体の小孔を通過する際に、最も好
適に整流、整圧化される冷媒の流速と流量との関
係があることから、多孔率がほぼ100％である発
泡金属から成る多孔質体の設置位置を、冷媒膨張
部出口から、当該冷媒膨張部出口の口径の0.5〜
5.0倍の間隔を隔てた位置に設置することによつ
て、冷媒の背圧が増加することなく好適に整流、
整圧化させることができ、前記発生した騒音を減
衰させることができる。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明
する。

第２図は、本発明の一実施例に係る自動車用空
気調和装置を示すものであり、その冷媒膨張部Ｃ
における縦断面図である。

第２図において、この冷媒膨張部Ｃは、膨張手
段としてオリフイスチユーブ１と、発泡金属から
成る多孔質体２と、オリフイスチユーブホルダ３
と、内部に冷媒を流通する上流側及び下流側冷媒
流通管４Ａ，４Ｂと、プラグ５Ａ及びソケツト５
Ｂから成る連結部５とから構成されている。

前記オリフイスチユーブ１は、液体冷媒を急激
に断熱膨張させて低温、低圧の霧状冷媒にするも
のであり、所定の内径ｄと長さとに形成されてい
る。また、前記オリフイスチユーブホルダ３は、
流通管４Ａの内径に略等しい外径を有する薄肉内
筒形状の筒形状部３Ａと、この筒形状部３Ａの下
流側の端部外周上にその外形が算盤玉形状に膨出
形成された大径部３Ｂとから成り、前記一対の流
通管４Ａ，４Ｂを互いに突合わせにし、この部分
に前記大径部３Ｂを挟み込んだ状態で前記連結部
５を緊締することにより、前記オリフイスチユー
ブホルダ３を流通管４の途中に固定するようにな
つている。

前記多孔質体２は、発泡金属から成り、多数の
連続した小孔を有し通気性及び耐久性に優れた材
料であつて、多孔率は80〜100％、孔径は約100μ
ｍ〜10mmである。ちなみに、従来冷媒膨張部に使
用されていた多孔質体である焼結金属の多孔率
は、約20〜50％、孔径は約0.1〜10μｍである。従
つて、従来使用していた焼結金属等と比較して、
小孔を通過する際の冷媒の流れを均一化し、整
流、整圧化する機能は、格段に優れた材料であ
る。この多孔質体２は、前記ホルダ３の大径部３
Ｂの内周に保持されており、オリフイスチユーブ
１の出口から所定の間隔Ｌを隔てた下流側に位置
した設けられている。本実施例においては、この
間隔Ｌを、前記オリフイスチユーブ１出口の口径
ｄの0.5〜5.0倍の値としている。

ここで、第６図は、オリフイスチユーブ出口の
口径ｄに対する多孔質体２の間隔Ｌと発生騒音と
の関係に関する実験結果を示すデータであり、縦
軸には相対的な消音の程度を表わしており、横軸
には多孔質体２の間隔Ｌを口径ｄの倍率で表わし
ている。また、図上実線にて示すデータは、当該
冷媒膨張部Ｃから発生する騒音の内、その周波数
が7KHzの低周波数音を、点線にて示すデータは
同じく20KHzの高周波数音を表わしており、更に
図上一点鎖線にて示す騒音の程度は、実用上殆ん
ど不快感を感じない許容騒音レベルの境界線を表
わしている。尚、本実験にて使用したオリフイス
チユーブの口径ｄは、1.6mmである。

この実験結果からも明らかなように、多孔質体
２とオリフイスチユーブ１の出口との間隔Ｌが口
径ｄの約２倍の値2dの場合に、高周波数音域及
び低周波数音域ともに、最も発生騒音が小さく消
音効果が顕著となる。また、前記間隔Ｌが口径ｄ
の0.5〜5.0倍の範囲内においては、実用上車室内
に与える影響を無視することができる。

つまり、本実験結果から言えることは、オリフ
イスチユーブ１出口から流出した冷媒が発する膨
張音は、その噴流の乱れにより生じることになる
が、この噴流の乱れを多孔質体２によつて整流、
整圧化する際に、多孔質体２の小孔を通過する冷
媒の流速や流量等により最も整流、整圧化し得る
範囲が存在して、これは多孔質体２の設置位置を
オリフイスチユーブ１出口の口径ｄとの関係によ
つて決定すれば良いということである。例えば、
オリフイスチユーブ１出口の直近に多孔質体２を
設けた場合には、冷媒の噴流が最も乱れた状態と
なつており、このような冷媒が多孔質体２を通過
しても、冷媒自身が備えている流速の方向が一定
とならず、好適に整流、整圧化されない。また、
オリフイスチユーブ１出口と多孔質体２との間隔
Ｌを長くした場合にあつては、出口から流出した
際に発生する膨張音が、多孔質体２を通過するま
でに外部に伝播することになり、多孔質体２を通
過する際には、既に車室内等に大きな騒音を与え
てしまつていることになる。従つて、闇雲に多孔
質体２を設置するのではなく、オリフイスチユー
ブ１出口の口径ｄとの関係によつて決定しなけれ
ば減衰効果は得られないのである。

次に、本実施例の作用を説明する。

上流側流通管４Ａからオリフイスチユーブ１に
流入した液体冷媒は、当該オリフイスチユーブ１
によつて絞られその出口から噴出する際に断熱膨
張する。この断熱膨張によつて前記冷媒は、低
温、低圧の霧状冷媒となり、同時に膨張音を発し
ようとするが、前記オリフイスチユーブ１の出口
近傍に発泡金属から成る多孔質体２が設けられて
いるため、出口から流出した噴流の乱れは発泡金
属の連続した、しかも多孔率の高い小孔を通過す
る際に整流、整圧化されて前記発生した騒音を減
衰させることになる。そして、この減衰の程度
は、多孔質体２の取付け位置がオリフイスチユー
ブ１出口から、当該オリフイスチユーブ１出口の
口径ｄの0.5〜5.0倍の間隔Ｌを隔てた位置が好適
となる。

第３〜５図は、本発明の他の実施例を示すもの
であり、それぞれオリフイスチユーブ１及び多孔
質体２の保持構造が異なるだけで、その作用効果
は前記第１実施例と同様である。尚、第３〜５図
において連結部５の図示を省略している。

すなわち、第３図に示す実施例に場合は、オリ
フイスチユーブ１が、円筒形状部が省略されたオ
リフイスチユーブホルダ３の大径部３Ｂの下流側
に一体的に連設されて保持されたものであり、発
泡金属から成る多孔質体２は、下流側流通管４Ｂ
の管壁を褶曲加工することにより保持されるよう
になつている。この場合の多孔質体２の取付け位
置も、オリフイスチユーブ１出口から当該オリフ
イスチユーブ１出口の口径ｄの0.5〜5.0倍の間隔
Ｌを隔てた位置である。

第４図に示すものは、オリフイスチユーブ１を
オリフイスチユーブホルダ３の大径部３Ｂがその
中間部を保持するように形成したもので、発泡金
属から成る多孔質体２はオリフイスチユーブホル
ダ３の筒形状部３Ａの下流側の一端部内周に保持
するようになつている。この場合の多孔質体２の
取付け位置も、オリフイスチユーブ１出口から当
該オリフイスチユーブ１出口の口径ｄの0.5〜5.0
倍の間隔Ｌを隔てた位置である。

更に、第５図に示す実施例の場合は、オリフイ
スチユーブ１をオリフイスチユーブホルダ３の大
径部３Ｂがその中間部を保持するように形成した
もので、前記第３実施例（第４図に図示）との相
違点は、多孔質体２をオリフイスチユーブ１に一
体的に連設した筒形状ホルダ部１Ａの下流側の一
端部内周に保持している点である。この場合の多
孔質体２の取付け位置も、オリフイスチユーブ１
出口から当該オリフイスチユーブ１出口の口経ｄ
の0.5〜5.0倍の間隔Ｌを隔てた位置である。

このような変形例においても、本発明の要旨で
ある冷媒膨張部における騒音の減衰効果は、冷媒
膨張部出口の口径との関係における多孔質体の設
置位置により決定されることから、冷媒膨張部の
下流側に所定の間隔をおいて、発泡金属から成る
多孔質体を設けるように構成している点で全て共
通しており、前記第１実施例と同様の作用効果を
奏することは明らかであるから、詳細な説明は省
略する。

［発明の効果］ 以上述べたように、本発明によれば、冷凍サイ
クルにおける冷媒膨張部の下流側に、当該冷媒膨
張部の出口の口径に対して0.5〜5.0倍の間隔を隔
てた位置に、発泡金属から成る多孔質体を設けた
ため、冷媒膨張部において発生する騒音を減衰さ
せることができ、これによつて車室内に伝播する
当該騒音を防止し、車室内の居住性を向上させ得
る自動車用空気調和装置を提供することができる
という極めて優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的な自動車用空気調和装置の冷凍
回路図、第２図は本発明の一実施例を示す縦断面
図、第３〜５図は本発明の他の実施例を示す一部
省略縦断面図、第６図は多孔質体のオリフイスチ
ユーブ出口までの距離と発生騒音との関係を示す
グラフである。 １……オリフイスチユーブ、２……多孔質体、
３……オリフイスチユーブホルダ、４……冷媒流
通管、５……連結手段、１０……冷凍サイクル、
Ｃ……冷媒膨張部、ｄ……膨張部出口の口径、Ｌ
……間隔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 冷媒膨脹部Ｃを備えた冷凍サイクル１０にお
   いて、前記冷媒膨張部Ｃの下流側に、当該冷媒膨
   張部Ｃの出口の口径ｄに対し0.5〜5.0倍の間隔Ｌ
   をおいて、発泡金属から成る多孔質体２を設けた
   ことを特徴とする空気調和装置。