JPH0614685U - 消音器及び空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 空気調和機の冷媒吐出配管の途中に設けられ
る消音器の減音効果を増大する。 【構成】 消音器２１の消音器本体２２内に、圧縮機か
ら吐出される脈動冷媒を膨脹させるための空洞２３を形
成する。空洞２３には、ガス流の下流側の少なくとも長
さ方向の１／２を越える範囲の内端面２４及び内壁面２
５に植毛型吸音材２６を設け、突起２７により保持す
る。植毛型吸音材２６は、表面に毛状部が形成されてお
り、この毛状部により冷媒ガスの運動エネルギーを吸収
し、消音を行なう。消音器２１は、植毛型吸音材２６の
毛状部と冷媒ガス間の粘性摩擦及び非弾性衝突に伴なう
力学的エネルギーの交換過程を経て、運動エネルギーを
吸収することにより、高い減音効果を得る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、冷凍サイクル中の圧縮機の冷媒吐出配管の途中に設けられる消音 器、及びこの消音器を備えた空気調和機に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来におけるヒートポンプ式空気調和機は、図５に示すように冷凍サイクルの 冷媒配管１の途中に消音器２を設け、室内熱交換器から発生する振動や騒音を抑 制するようにしている。

【０００３】 上記消音器２は、消音器本体３を円筒形状としてその内部に空洞４を形成し、 圧縮機から吐出される脈動冷媒ガスを空洞４により膨脹させることにより、室内 熱交換器から発生する振動や騒音を抑制する。 また、最近では、図６に示すように空洞４の内壁面を焼結した粒状金属５で覆 うことにより、減音特性の向上を図った消音器２ａが考えられている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、上記図５に示した従来の消音器２では、空洞長Ｌで決まる共鳴周波数 による減音効果が得られない。また、図６に示す消音器２ａでは、内壁面を粒状 金属５で覆っているので、共鳴周波数により減音効果を増大できるが、製造が難 しく、コストが非常に高くなるという問題がある。

【０００５】 この考案は上記の点を考慮してなされたもので、良好な減音効果が得られ、且 つ、簡単な構造で安価に製造できる消音器、及びこの消音器を用いた空気調和機 を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

この考案に係る消音器は、消音器本体内の空洞のガス流の下流側の少なくとも 長さ方向の１／２を越える範囲の内端面及び内壁面に植毛型吸音材を設けてなる ことを特徴とする。 また、この考案に係る空気調和機は、上記消音器を冷凍サイクル中の圧縮機の 吐出配管に接続してなることを特徴とする。

【０００７】

【作用】

消音器本体の空洞に設けた植毛型吸音材と冷媒ガス間の粘性摩擦及び非弾性衝 突に伴なう力学的エネルギーの交換過程を経て、空洞内の波動の反射端と粒子速 度の最大の部分で冷媒ガスの運動エネルギーが吸収され、空洞長で決まる共鳴波 長の圧力波が成長せず、共鳴現象の発生が防止される。

【０００８】 また、圧縮機から吐出される高温・高圧の脈動冷媒ガスの脈動が消音器により 低減され、冷房運転時においては室外熱交換器、暖房運転時においては室内熱交 換器から発生する振動及び騒音が低減される。

【０００９】

【実施例】

以下、図面を参照してこの考案の一実施例を説明する。

【００１０】 図１は、この考案に係る消音器を用いたヒートポンプ式空気調和機の冷媒回路 図である。冷媒回路は、圧縮機１１、四方切換弁１２、室外熱交換器１３、膨脹 弁１４、室内熱交換器１５からなり、圧縮機１１と四方切換弁１２との間を連結 する冷媒配管１６に消音器２１が設けられる。この消音器２１については詳細を 後述する。

【００１１】 そして、上記四方切換弁１２の切換えにより冷房運転と暖房運転の切換えが行 なわれる。図１は冷房運転時の回路状態を示したもので、消音器２１が四方切換 弁１２を介して室外熱交換器１３側に接続される。

【００１２】 冷房運転時、圧縮機１１から吐き出された高温・高圧の脈動冷媒ガスは、冷媒 配管１６を介して実線矢印で示すように消音器２１、四方切換弁１２を介して室 外熱交換器１３に入り、ここで外気に放熱することによって、凝縮液化する。そ して、この液冷媒は、膨脹弁１４で絞られることにより断熱膨脹して気液二相と なる。次いで、この冷媒は室内熱交換器１５に入り、ここで室内空気を冷却する ことによって蒸発気化して低温、低圧のガス冷媒となる。このガス冷媒は、四方 切換弁１２を経て圧縮機１１に戻る。

【００１３】 暖房運転時は、四方切換弁１２の切換えにより消音器２１が室内熱交換器１５ 側に接続される。圧縮機１１から吐き出された高温・高圧の脈動冷媒ガスは、冷 媒配管１６を介して破線矢印で示すように消音器２１、四方切換弁１２を経て室 内熱交換器１５に入り、ここで室内空気を加熱することによって凝縮液化する。 この液冷媒は、膨脹弁１４で断熱膨脹した後、室外熱交換器１３で蒸発気化し、 四方切換弁１２を経て圧縮機１１に戻る。

【００１４】 次に、図２（ａ）、（ｂ）を参照して消音器２１の具体的な構成について説明 する。消音器２１は、消音器本体２２を円筒形状としてその内部に空洞２３を形 成している。そして、消音器本体２２内の空洞のガス流の下流側の少なくとも長 さ方向の１／２を越える範囲（Ｌ／２＋δ）の内端面２４及び内壁面２５に植毛 型の吸音材２６を設ける。この植毛型吸音材２６は、人工芝のように弾性力のあ る板状基板に例えばナイロン、ポリエチレン等の耐冷媒性、耐熱性の高分子材（ プラスチック）を植毛したもので、空洞２３の形状に合わせて有底円筒状に形成 し、その底部には冷媒配管１６に合わせて開口部を設ける。

【００１５】 そして、上記のように円筒状に形成した消音器２１を消音器本体２２の上流側 に予め設けた開口端より内部に挿入する。この際、例えば消音器本体２２の内壁 面２５には、植毛型吸音材２６の端部に当接するように突起２７を予め形成して おく。この突起２７を設けることにより、図２（ｂ）に示すように弾性力を有す る植毛型吸音材２６を係止でき、消音器本体２２内への植毛型吸音材２６の装着 を容易に行なうことができる。上記のように消音器本体２２内に植毛型吸音材２ ６を装着した後、消音器本体２２の開口端部に冷媒配管１６を接続できる蓋体を 装着する。

【００１６】 上記のように構成した消音器２１を用いることにより、圧縮機１１から吐出さ れた高温・高圧の脈動冷媒ガスは、消音器２１の空洞２３内で膨脹し、その脈動 が低減されると共に、植毛型吸音材２６の作用により、共鳴現象を防止して良好 な減音効果が得られる。即ち、冷媒ガスの運動エネルギーは、植毛型吸音材２６ と冷媒ガス間の粘性摩擦及び非弾性衝突に伴なう力学的エネルギーの交換過程を 経て、植毛型吸音材２６により吸収される。これにより、消音器２１の空洞長Ｌ によって決まる共鳴波長の圧力波が成長せず、共鳴現象が発生しない。 上記消音器２１における空洞２３の端面は、波動の反射端となるので、音波の 粒子速度は「０」となる。 従って、消音器２１内に生じる音波（縦波であって粗密波）の振幅及び粒子速 度をモデルで示すと、図３（ａ），（ｂ）のようになる。

【００１７】 図３（ａ）は、定常波の基本振動（一次振動）の音圧ｄ1 （破線）と粒子速度 ｅ1 （実線）を示しており、図３（ｂ）は二次振動の音圧ｄ2 （破線）と粒子速 度ｅ2 （実線）を示している。これは図４に示した減音特性の谷部（一次モード 周波数ｆ1 、二次モード周波数ｆ2 ）に対応している。図４の実線ａは本実施例 における消音器２１の減音特性を示し、破線ｂは従来の消音器の減音特性を示し ている。

【００１８】 ここで、空洞２３内の波動の反射端、つまり内端面２４と粒子速度の最大の部 分で波動のエネルギーを吸収すれば、減音効果が得られる。従って、上記内端面 ２４と、内壁面２５の特定部分、つまり、基本振動に対しては“Ｌ／２”、二次 振動に対しては“Ｌ／４”の位置に吸音材２６があれば良いことになる。

【００１９】 上記実施例で示した消音器２１の場合、吸音材２６は若干余裕を持たせて空洞 ２３の内端面２４及び長手方向Ｌ／２＋δの長さの範囲に設けているので、基本 波を含む全ての高調波に対して減音効果を得ることができる。

【００２０】 また、図１に示したように上記消音器２１を冷凍サイクル中の圧縮機１１の冷 媒配管１６に接続することにより、圧縮機１１から吐出される高温・高圧の脈動 冷媒ガスの脈動を低減でき、この結果、冷房運転時においては室外熱交換器１３ 、暖房運転時においては室内熱交換器１５から発生する振動及び騒音を確実に低 減することができる。

【００２１】 なお、上記実施例では、消音器を空気調和機の冷媒配管に設けた場合について 説明したが、その他、冷凍器の冷媒配管に実施した場合においても、同様にして 高い減音効果を得ることができる。

【００２２】

【考案の効果】

以上詳記したようにこの考案によれば、消音器本体の空洞内のガス流の下流側 の少なくとも長さ方向の１／２を越える範囲の内端面及び内壁面に植毛型吸音材 を設けているので、空洞内の共鳴を生じることなく良好な減音効果が得られる。

【００２３】 また、この考案は、上記空洞内に植毛型吸音材を設けた消音器を冷凍サイクル 中の圧縮機の吐出配管に接続しているので、圧縮機から吐出される高温・高圧の 脈動冷媒ガスの脈動を確実に低減して、室外熱交換器あるいは室内熱交換器から 発生する振動及び騒音を効果的に低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例に係るヒートポンプ式空気
調和機の冷媒回路図。

【図２】同実施例における消音器を示す構成図。

【図３】同実施例における消音器の動作を説明する為の
図。

【図４】同実施例における消音器の減音特性を説明する
為の図。

【図５】従来の消音器の一例を示す構成図。

【図６】従来の消音器の他の例を示す構成図。

【符号の説明】

１１…圧縮機、 １２…四方切換弁、 １３…
室外熱交換器、１４…膨脹弁、 １５…室内熱交換
器、 １６…冷媒配管、２１…消音器、 ２２…
消音器本体、 ２３…空洞、２４…内端面、
２５…内壁面、 ２６…植毛型吸音材、２７…
突起。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 消音器本体内の空洞のガス流の下流側の
   少なくとも長さ方向の１／２を越える範囲の内端面及び
   内壁面に植毛型吸音材を設けてなることを特徴とする消
   音器。
2. 【請求項２】 請求項１記載の消音器を冷凍サイクル中
   の圧縮機の吐出配管に接続してなることを特徴とする空
   気調和機。