CN110573808B - 制冷循环装置和具有该制冷循环装置的电气设备 - Google Patents

Abstract

制冷循环装置具有：具有调整制冷剂流量的阀芯的膨胀装置；与膨胀装置的阀芯在调整制冷剂流量时的移动方向的延长上相连并供制冷剂流通的配管；以及透过音抑制部件，该透过音抑制部件至少配置于第一区域和第二区域，该第一区域在膨胀装置的包括阀芯的前端在内的靠配管侧的部分的外侧，该第二区域与第一区域连续且在配管的与膨胀装置连接的连接部分在内的部分的外侧。

Description

制冷循环装置和具有该制冷循环装置的电气设备

技术领域

本发明涉及具有膨胀装置的制冷循环装置和具有该制冷循环装置的电气设备。

背景技术

例如专利文献1所记载的那样，在作为膨胀装置的一个例子的电子膨胀阀中，针阀会因从与针阀正交的方向流入的液体制冷剂而振动，从而产生大的振动音。于是，在专利文献1所记载的技术中，通过偏位配置液体制冷剂的流入口，能够使液体制冷剂不直接与针阀碰撞，会抑制在电子膨胀阀产生的振动。

但是，根据运转条件的不同，有时气液二相制冷剂所含的气相制冷剂会成为气泡(非常小的形状的微气泡(日文：マイクロバブル))，仅靠上述对策会无法抑制在电子膨胀阀产生的振动。也就是说，这是因为：成为微气泡状态的气相制冷剂在通过电子膨胀阀的节流部时会与节流部和结构体碰撞而破裂、从而产生大的破坏力。由于气相制冷剂成为微气泡特有的被压缩的空气团，所以，破裂而产生大的破坏力。这是公知的气穴(日文：キャビテーション)现象。

于是，专利文献2公开了使刚流出电子膨胀阀后的制冷剂的急剧的压力变化缓和来降低气穴所带来的振动(以下，称为气穴噪声)的技术。而且，在专利文献2中，通过将橡胶制的防振材料卷绕于配管来抑制在电子膨胀阀产生的振动。

另外，专利文献3公开了通过用声音透过性材料来形成导管的一部分或全部并在声音透过性材料的外周部设置吸音材料来降低制冷剂流动音的技术。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3533733号公报

专利文献2：日本特开平9-133434号公报

专利文献3：日本特开平6-194006号公报

发明内容

发明要解决的课题

如专利文献2的技术那样，以往，通过对产生气穴噪声的特有的运转条件采取抑制气穴噪声的对策来实现气穴噪声的降低。

但是，即使使气穴噪声降低，也不会消灭从制冷循环装置的制冷剂回路产生的制冷剂流动音。

探讨其理由的结果可知，从制冷剂回路产生的制冷剂流动音不仅涉及以往技术所探讨的由针阀等的振动所带来的噪音和气穴噪声，还涉及从配管内部透到配管外部的声音即“声现象”。也就是说，如以往技术那样仅采取振动对策，无法成为应对随着制冷剂流动的所有制冷剂流动音的对策。

另外，如专利文献3的技术那样，在有意地由声音透过性材料来形成导管的一部分或全部的情况下，声音透过性材料受不住导管内的压力而导致导管破损的可能性变高。因此，在专利文献3中，会招致在制冷剂的循环自身产生问题的结果。

如上所述，在制冷循环装置的制冷剂回路产生的制冷剂流动音除了包括由于部件因流过配管内的制冷剂而振动所产生的振动音之外，还包括因流过配管内的制冷剂的状态而从配管的内部透向配管的外部的透过音。因此，仅采取以往技术那样的振动对策，只能降低振动的传播而无法降低所有的制冷剂流动音。

本发明是以上述的课题为背景而完成的，其目的在于提供一种制冷循环装置和具有该制冷循环装置的电气设备，采取针对因流过配管内的制冷剂的状态而从配管的内部透向配管的外部的透过音的对策而能降低所有的制冷剂流动音。

用于解决课题的方案

本发明的制冷循环装置具有：具有调整制冷剂流量的阀芯的膨胀装置；在所述膨胀装置的所述阀芯调整制冷剂流量时的移动方向的延长上相连并供制冷剂流通的配管；以及透过音抑制部件，该透过音抑制部件至少配置于第一区域和第二区域，该第一区域在所述膨胀装置的包括所述阀芯的前端在内的靠所述配管侧的外侧，该第二区域与所述第一区域连续且在所述配管与所述膨胀装置连接的连接部分在内的所述配管的外侧。

本发明的电气设备具有上述的制冷循环装置。

发明效果

根据本发明的制冷循环装置，由于具有配置于第一区域和第二区域的透过音抑制部件，所以，能够由透过音抑制部件来抑制因流过制冷剂配管内的制冷剂的状态而从制冷剂配管的内部透向制冷剂配管的外部的透过音，结果，能降低制冷剂流动音。

根据本发明的电气设备，由于具有上述的制冷循环装置，所以，能够有效地降低在制冷剂回路产生的制冷剂流动音。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的制冷循环装置的制冷剂回路结构的一个例子的概略结构图。

图2是示意性地表示本发明的实施方式的制冷循环装置所具有的电子膨胀阀的结构例的概略剖视图。

图3是用于说明从本发明的实施方式的制冷循环装置的制冷剂回路产生的制冷剂流动音的说明图。

图4是示意性地表示气液二相制冷剂在本发明的实施方式的制冷循环装置所具有的电子膨胀阀和第一配管中流动的状态的概略局部剖视图。

图5是示意性地表示液体制冷剂在本发明的实施方式的制冷循环装置所具有的电子膨胀阀和第一配管中流动的状态的概略局部剖视图。

图6是示意性地表示气体制冷剂在本发明的实施方式的制冷循环装置所具有的电子膨胀阀和第一配管中流动的状态的概略局部剖视图。

图7是示意性地表示本发明的实施方式的制冷循环装置所具有的透过音抑制部件的设置例的概略剖视图。

图8是表示测定了距在本发明的实施方式的制冷循环装置中设置了透过音抑制部件时的电子膨胀阀50mm以内的配管振动的结果的一个例子的曲线图。

图9是用于说明本发明的实施方式的制冷循环装置所具有的透过音抑制部件的作用的说明图。

图10是概略地表示本发明的实施方式的制冷循环装置所具有的透过音抑制部件的剖面结构的概略剖视图。

图11是用于说明本发明的实施方式的制冷循环装置所具有的透过音抑制部件的特性的曲线图。

具体实施方式

以下，基于附图，对本发明的实施方式进行说明。需要说明的是，在包括图1在内的以下的附图中，各构成部件的大小的关系有时与实际的不同。另外，在包括图1在内的以下的附图中，赋予相同的符号的部件是相同或与之相当的部件，这在说明书全文中是通用的。而且，说明书全文所示出的构成要素的方式只不过是例示性的，并非受这些记载限定。

图1是表示本发明的实施方式的制冷循环装置100的制冷剂回路结构的一个例子的概略结构图。需要说明的是，在图1中，以制冷循环装置100配备于作为电气设备的一个例子的空调装置的情况为例而进行表示。另外，在图1中，用实线箭头表示制冷运转时的制冷剂的流动，用虚线箭头表示制热运转时的制冷剂的流动。

＜制冷循环装置100的结构＞

如图1所示，制冷循环装置100具有由制冷剂配管15连接压缩机1、流路切换装置2、第一热交换器(热源侧热交换器)3、电子膨胀阀50和第二热交换器(负荷侧热交换器)5而成的制冷剂回路。

在图1中，以设置流路切换装置2并能够由流路切换装置2来切换制冷运转和制热运转的制冷循环装置100为例进行了图示，但也可以不设置流路切换装置2而使制冷剂的流动恒定。

压缩机1、流路切换装置2、第一热交换器3和电子膨胀阀50例如搭载于热源侧单元(室外单元)。热源侧单元设置于不同于空调对象空间的空间(例如屋外)，具有向负荷侧单元供给冷能或热能的功能。

第二热交换器5例如搭载于负荷侧单元(利用侧单元、室内单元)。负荷侧单元设置于向空调对象空间供给冷能或热能的空间(例如屋内)，具有由从热源侧单元供给的冷能或热能来冷却或加热空调对象空间的功能。

压缩机1压缩并排出制冷剂。压缩机1能够由例如旋转压缩机、涡旋压缩机、螺旋式压缩机、往复压缩机等构成。在第一热交换器3作为冷凝器发挥作用的情况下，将从压缩机1排出的制冷剂通过制冷剂配管15送往第一热交换器3。在第一热交换器3作为蒸发器发挥作用的情况下，将从压缩机1排出的制冷剂通过制冷剂配管15送往第二热交换器5。

流路切换装置2设置于压缩机1的排出侧，在制热运转和制冷运转中切换制冷剂的流动。流路切换装置2能够由例如四通阀、三通阀或二通阀的组合构成。

第一热交换器3在制热运转时作为蒸发器发挥作用，在制冷运转时作为冷凝器发挥作用。第一热交换器3能够由例如翅管型热交换器构成。

在第一热交换器3，附设有第一送风机6。第一送风机6向第一热交换器3供给作为热交换流体的空气。第一送风机6能够由例如具有多个叶片的螺旋桨风扇构成。

电子膨胀阀50是膨胀装置的一个例子，对经过了第二热交换器5或第一热交换器3的制冷剂进行减压。需要说明的是，电子膨胀阀50也可以不搭载于热源侧单元而搭载于负荷侧单元。需要说明的是，后面对电子膨胀阀50进行具体地说明。另外，作为膨胀装置的一个例子，举出电子膨胀阀50来进行说明，但膨胀装置不限于电子膨胀阀50，只要是具有用于调整制冷剂流量的阀芯的膨胀装置即可，不特别限定种类。

第二热交换器5在制热运转时作为冷凝器发挥作用，在制冷运转时作为蒸发器而发挥作用。第二热交换器5能够由例如翅管型热交换器构成。

在第二热交换器5，附设有第二送风机7。第二送风机7向第二热交换器5供给作为热交换流体的空气。第二送风机7能够由例如具有多个叶片的螺旋桨风扇构成。

＜制冷循环装置100的动作＞

接下来，对制冷循环装置100的动作和制冷剂的动作进行说明。在此，以热交换流体为空气而被热交换流体为制冷剂的情况为例，对制冷循环装置100的动作进行说明。

首先，对制冷循环装置100执行的制冷运转进行说明。

通过使压缩机1驱动，从压缩机1排出高温高压的气体状态的制冷剂。以下，制冷剂按照实线箭头流动。从压缩机1排出的高温高压的气体制冷剂(单相)经由流路切换装置2而流入作为冷凝器发挥作用的第一热交换器3。在第一热交换器3中，在流入的高温高压的气体制冷剂与由第一送风机6供给的空气之间进行热交换，高温高压的气体制冷剂冷凝而成为高压的液体制冷剂(单相)。

从第一热交换器3送出的高压的液体制冷剂由电子膨胀阀50而成为低压的气体制冷剂和液体制冷剂的气液二相状态的制冷剂。气液二相制冷剂流入作为蒸发器发挥作用的第二热交换器5。在第二热交换器5中，在流入的气液二相制冷剂与由第二送风机7供给的空气之间进行热交换，气液二相制冷剂中的液体制冷剂蒸发而成为低压的气体制冷剂(单相)。由于该热交换，空调对象空间被冷却。从第二热交换器5送出的低压的气体制冷剂经由流路切换装置2而流入压缩机1，被压缩而成为高温高压的气体制冷剂，再次从压缩机1排出。以下，反复该循环。

接下来，制冷循环装置100执行的制热运转进行说明。

通过使压缩机1驱动，从压缩机1排出高温高压的气体状态的制冷剂。以下，制冷剂按照虚线箭头流动。从压缩机1排出的高温高压的气体制冷剂(单相)经由流路切换装置2而流入作为冷凝器发挥作用的第二热交换器5。在第二热交换器5中，在流入的高温高压的气体制冷剂与由第二送风机7供给的空气之间进行热交换，高温高压的气体制冷剂冷凝而成为高压的液体制冷剂(单相)。由于该热交换，空调对象空间被制热。

从第二热交换器5送出的高压的液体制冷剂由电子膨胀阀50而成为低压的气体制冷剂和液体制冷剂的气液二相状态的制冷剂。气液二相制冷剂流入作为蒸发器发挥作用的第一热交换器3。在第一热交换器3中，在流入的气液二相制冷剂与由第一送风机6供给的空气之间进行热交换，气液二相制冷剂中的液体制冷剂蒸发而成为低压的气体制冷剂(单相)。从第一热交换器3送出的低压的气体制冷剂经由流路切换装置2而流入压缩机1，被压缩而成为高温高压的气体制冷剂，再次从压缩机1排出。以下，反复该循环。

＜电子膨胀阀50的结构＞

图2是示意性地表示制冷循环装置100所具有的电子膨胀阀50的结构例的概略剖视图。基于图2，对电子膨胀阀50的结构进行说明。需要说明的是，在图2中，将与电子膨胀阀50相连的制冷剂配管15中的、与电子膨胀阀50的阀芯52在调整制冷剂流量时的移动方向的延长上相连的制冷剂配管15作为第一配管15A而图示，将连接成与电子膨胀阀50的阀芯52的移动方向正交的制冷剂配管15作为第二配管15B而图示。

电子膨胀阀50具有主体51、能移动地设置于主体51的内部的阀芯52、以及驱动阀芯52的驱动装置59。

主体51例如是对黄铜制的铸件进行切削加工而形成的。在主体51的内部，形成有进退自如地设置有阀芯52的阀室55。制冷剂流入阀室55。第二配管15B与主体51的侧面(位于与阀芯52的移动方向正交的位置的壁部)相连。第二配管15B通过形成于主体51的侧面的贯通孔57而与阀室55连通。也就是说，贯通孔57作为制冷剂的流出入口发挥作用。

第一配管15A与主体51的底部(位于阀芯52的移动方向的延长上的壁部)相连。第一配管15A通过形成于主体51的底部的贯通孔56而与阀室55连通。也就是说，贯通孔56作为制冷剂的流出流入口发挥作用。贯通孔56的靠阀室55侧的周缘部作为阀座53发挥作用。

阀芯52是圆柱状部52a和圆锥状部52b一体地形成的，朝向贯通孔56进退自如地设置。圆柱状部52a构成阀芯52的轴部并连结于驱动装置59。圆锥状部52b的前端部相对于贯通孔56插拔，从而由圆锥状部52b和阀座53形成圆环状的节流部54。也就是说，通过使阀芯52进退，节流部54的开口面积变化而能调整制冷剂流量。需要说明的是，圆锥状部52b无需是严格的圆锥形状，只要是尖细的形状(朝向第一配管15A缩径的形状)即可。

驱动装置59设置于主体51的与第一配管15A相反的那侧。由驱动装置59来使阀芯52在阀室55沿纸面左右方向移动。并且，根据阀芯52的位置，由阀座53和阀芯52形成的圆环状的微小通路即节流部54的通路面积(通路的截面积)变化。也就是说，根据阀芯52的位置来调节贯通孔56的开度。

对以上那样构成的电子膨胀阀50的作用进行说明。如图1所示，电子膨胀阀50作为制冷循环装置100的一个构成要素而配置于第一热交换器3与第二热交换器5之间。因此，根据电子膨胀阀50的设置，气液二相制冷剂从第一配管15A或第二配管15B流入。

首先，对气液二相制冷剂从第一配管15A流入时的电子膨胀阀50的作用进行说明。也就是说，以图2中制冷剂从纸面右侧向纸面左侧流动的情况为例，对电子膨胀阀50的作用进行说明。

气液二相制冷剂从第一配管15A流入电子膨胀阀50的主体51。从第一配管15A流入主体51的气液二相制冷剂与阀芯52碰撞。被气液二相制冷剂碰撞了的阀芯52振动而产生振动音。

另外，在气液二相制冷从第二配管15B流入的情况下，气液二相制冷剂从第二配管15B流入电子膨胀阀50的主体51。从第二配管15B流入主体51的气液二相制冷剂与阀芯52碰撞。被气液二相制冷剂碰撞的阀芯52振动而产生振动音。通过偏位配置第二配管15B的连接位置，能够使气液二相制冷剂不直接与阀芯52碰撞。但却不会成为气穴噪声的对策。

从第二配管15B流入的制冷剂在阀室55内成为以阀芯52为中心的回旋流。因此，液体制冷剂向外周侧偏向，气体制冷剂向内周侧偏向。然后，制冷剂经过短距离而流入节流部54。

一般来说，在气液二相制冷剂从第二配管15B流入电子膨胀阀50的情况下，流入阀室55内到节流部54为止存在距离，从而制冷剂的流动会紊乱。

接下来，对液体制冷剂从第一配管15A流入时的电子膨胀阀50的作用进行说明。

液体制冷剂从第一配管15A流入电子膨胀阀50的主体51。由于阀室55内只有液体制冷剂，所以，在节流部54难以产生制冷剂流动音。但是，在通过了节流部54后，有时会因气穴等而在非平衡状态下产生气体制冷剂(气泡)。也就是说，不是液体制冷剂而是气液二相制冷剂，从而会产生气穴噪声。然后，在阀室55内使流动方向变化，从第二配管15B排出制冷剂。

需要说明的是，从第二配管15B流入液体制冷剂时也同样。

如上所述，在电子膨胀阀50中，不管制冷剂从第一配管15A流入还是制冷剂从第二配管15B流入，在哪种情况下都会产生振动和噪音。

＜关于从制冷剂回路产生的制冷剂流动音＞

图3是用于说明从制冷循环装置100的制冷剂回路产生的制冷剂流动音的说明图。图4是示意性地表示气液二相制冷剂在制冷循环装置100所具有的电子膨胀阀50和第一配管15A中流动的状态的概略局部剖视图。图5是示意性地表示液体制冷剂在制冷循环装置100所具有的电子膨胀阀50和第一配管15A中流动的状态的概略局部剖视图。图6是示意性地表示气体制冷剂在制冷循环装置100所具有的电子膨胀阀50和第一配管15A中流动的状态的概略局部剖视图。基于图3～图6，对从制冷循环装置100的制冷剂回路产生的制冷剂流动音进行说明。

需要说明的是，在图3中，作为曲线图而示出从制冷循环装置100的制冷剂回路产生的制冷剂流动音的频率特性的一个例子。另外，在图3中，纵轴表示声压级(dB)，横轴表示频率(Hz)。

从制冷循环装置100的制冷剂回路产生的制冷剂流动音包括：制冷剂通过电子膨胀阀50时产生的冲击性的振动音、制冷剂流过制冷剂配管15时与制冷剂配管15气柱共鸣的共鸣声、在制冷剂中产生了泡等时与该泡的直径和量等相应的冲击性的振动音(伴随所谓的气穴现象的声音)等。

在这些声音中，若是还存在使制冷剂配管15或构成零部件自身振动而辐射的振动音，则也存在从制冷剂配管15的内部透向外部而辐射的透过音。

关于透过音，一般来说已知：若为波长的1/4波长的厚度，则在透过音通过材料面时能得到声衰减效果。但是，在透过音的声能在一些影响下变大的情况下，即使是波长的1/4波长的厚度，有时也衰减不完透过音。例如，考虑透过音的声能因声音的疏密波(日文：疎密波)的影响附加等而变大的情况。至于直径小且为长距离的制冷剂配管15，必然在制冷剂配管15内存在声音的疏密波。并且，在疏密波与透过音的密集部分(日文：密部分)一致的情况下，声能会因声音的放大而增加。由此，在壁厚薄的制冷剂配管15中，声音透到制冷剂配管15的外部的可能性变高。

根据制冷循环装置100的运转条件，制冷剂回路内的制冷剂按照气相→气液二相→液相的顺序流动。另外，制冷剂回路内的制冷剂有时也按照液相→气液二相→气相的顺序流动。在这些相条件下，会产生不同的制冷剂流动音。也就是说，从气液二相制冷剂产生的制冷剂流动音(参照图4)、从液相制冷剂产生的制冷剂流动音(参照图5)、以及从气相制冷剂产生的制冷剂流动音(参照图6)不同。这是因为源于产生声音的制冷剂的条件。相条件不同的制冷剂通过节流部54或与节流部54碰撞，从而产生制冷剂流动音。

尤其产生变动的声音的条件的是制冷剂为气液二相状态的情况。气液二相状态的气相也能够表现为由各种尺寸直径构成的“泡”状态的集合体。并且，泡直径为非常小的泡是微型，成为被称为所谓的微气泡的状态。另外，形成制冷剂回路的制冷剂配管15的内部为了使制冷剂循环而成为高压力状态，从而会在制冷剂产生加速度。在高速流动的气液二相状态的制冷剂产生微型的泡时，泡在施加了压力的加速度状态下在制冷剂配管15中行进。此时，泡内成为空气被挤破了的状态。

这样的高压状态的泡在流入电子膨胀阀50并与电子膨胀阀50的节流部54碰撞时，在节流部54破裂。此时，产生伴随着气穴现象的被称为气泡脉冲的“声音＝噪音”。如图3所示，能够通过声特性而频率分析出该声音为频率为15kHz以上的高频带＝超声波频带。

根据泡的直径、泡的碰撞和泡通过节流部54的状态，超声波频带的声音反复变动而产生各种频率。该频率作为配管振动而产生，该振动作为透过音而传播到制冷剂配管15的外部。传播到制冷剂配管15的外部的透过音在作为声音而可听性地听到的频带，作为不舒服的声音而到达人们。也就是说，产生多个峰值状态的超声波的接近的频率。峰值性的超声波频带的成分是非线性区域的声波，在接近的频率之间作为由公知的参量现象(日文：パラメトリック現象)所产生的差值以及和值的频率成分而产生。

尤其是差值的频率成分使可听频带产生新的频率。也就是说，差值的频率成分传播到流过制冷剂配管15的液相制冷剂或气相制冷剂而从与振动产生部位不同的制冷剂回路的部位产生声音。它就作为声音(噪音)而辐射，从而给人们带来不舒服的声音。并且，该现象是仅采取振动对策则无法成为应对所有制冷剂流动音的对策的原因之一

另外，如图3所示，气穴所带来的频率在15kHz以上的超声波频带中多次产生。其差值成分在1kHz至8kHz的可听频带产生。在制冷剂配管15内温度为20度状态的情况下，15kHz的波长根据C(音速)＝f(频率)＊λ(波长)的关系而成为0.023m(一个波长)。

在15kHz以上的频带，波长比上述数值短(C＝335+0.6t(m/S²))。

4kHz的波长成为波长λ＝0.087m。

由于上述现象，制冷剂流动音在液相状态和气相状态中也作为不舒服的声音而产生。在液相状态下易于产生的频率成分是1kHz左右的频带。此时的频率成分是伴随着液相状态的制冷剂通过节流部54时的涡流及其剥离流的频率成分。另外，在气相状态下易于产生的频率成分是5kHz～8kHz的频带。此时的频率成分是气相状态的制冷剂通过节流部54时的流体音成分，通过非常窄的空间时的通过音的频率成分是主要的。在任意相中，几乎不产生超声波频带，可听频带成分成为主体。

另外，产生的声音还包括制冷剂配管15和制冷剂的滑动音。该滑动音还包括振动成分。因此，虽然成为用以往例那样的振动对策来应对振动的对策，但对于从制冷剂配管15的内部透向外部并传播到空间的声音的频率成分，仅靠振动对策却是不可能的。也就是说，作为应对透向制冷剂配管15的外部的声音辐射的对策，姑且需要进行某些能量转换处理的来自外部的处理。

二相状态的制冷剂流动音与配管共鸣一致，在制冷剂配管15内的声音的疏密波的密集部分会产生放大现象。制冷剂配管15一般弯折地搭载于制冷循环装置100，为此，能够假定到弯曲部分为止的制冷剂配管15的两端部是“封闭的空间”。此时的疏密波由f＝nC/2L来定义。C是音速，n是次数，L＝空间尺寸(m)。

在假定二相状态时，根据L＝nC/2f，在4kHz的情况下，L＝0.044m(大约4cm)左右。直接结合于电子膨胀阀50的制冷剂配管15(第一配管15A)的直管部分一般为5cm左右，在该直管部分存在声音的密集部分，由于与该部分的一致而导致进行声音的放大。由此，在直接结合于电子膨胀阀50的制冷剂配管15(第一配管15A)的5cm以内进行声音的放大，仅对电子膨胀阀50采取对策是无法得到良好的对策效果。

由此，为了得到应对制冷剂流动音的切实的对策，不仅需要对电子膨胀阀50采取对策，还需要对直接结合于电子膨胀阀50的制冷剂配管15(第一配管15A)采取对策。

＜从制冷剂回路产生的制冷剂流动音的对策＞

图7是示意性地表示制冷循环装置100所具有的透过音抑制部件60的设置例的概略剖视图。图8是表示测定了距在制冷循环装置100中设置了透过音抑制部件60时的电子膨胀阀50为50mm以内的配管振动的结果的一个例子的曲线图。基于图7和图8，对制冷循环装置100中的制冷剂流动音的对策进行说明。需要说明的是，在图7中，以图2所图示的内容为基础，一并图示出制冷剂配管15的内部的制冷剂的状态和透过音抑制部件60的设置例。另外，在图8中，纵轴表示振动加速度特性(G)，横轴表示频率(Hz)。

如上述那样，对透向制冷剂配管15的外部的声音辐射，姑且需要进行某些能量转换处理的来自外部的处理。作为高效地进行热转换的手段，用包含空气室的材料来覆盖声音辐射源是有效的。另外，为了高效地应对声音辐射，用吸音层(吸音材料)、隔音层(隔音材料(振动抑制材料))、或组合吸音层和隔音层而成的吸隔音层(吸隔音材料)来覆盖直接结合于电子膨胀阀50的制冷剂配管15(第一配管15A)的周围是有效的。通过这样，能够同时进行用吸音层应对可听频带的对策和用隔音层应对超声波频带的对策双方。

另外，如图8所示，关于6kHz附近的频带，虽然也存在制冷剂配管15内的疏密波所带来的声激发成为一个要因的振动成分，但在其以上的高频带突出的那种振动频率成分是非常小的响应(日文：レスポンス)。由此可知，关于14kHz以上的频率，与在电子膨胀阀50破裂的泡的随着气穴的振动会摇动制冷剂配管15而作为振动音产生相比，与制冷剂配管15内的气柱共鸣一致地产生的可能性更高。

于是，在制冷循环装置100中，设置透过音抑制部件60。透过音抑制部件60配置于第一区域R1和第二区域R2，该第一区域R1在电子膨胀阀50的包括阀芯52前端在内的靠第一配管15A侧的部分的外侧，该第二区域R2与第一区域R1连续且在第一配管15A的包括与电子膨胀阀50连接的连接部分在内的部分的外侧。如上述那样，由于在第一配管15A的5cm以内进行声音的放大，所以，第二区域R2被设在距第一配管15A的与电子膨胀阀50连接的连接部分5cm以内的范围。

另外，透过音抑制部件60配置成覆盖第一区域R1和第二区域R2的整周。通过这样，能抑制从第一区域R1和第二区域R2的整周传播到外部的声音辐射。

透过音抑制部件60能够由包含空气室的吸音材料构成。吸音材料起到将可听频带的频率成分转换为热能来消耗可听频带的声音成分的作用。吸音材料例如将纸浆系纤维作为基材来形成。具体地说，能够通过压缩成形作为纸浆系纤维的生物塑料(日文：バイオプラスチック)等来形成。因此，与以往的由玻璃纤维等构成的吸音材料相比，不会担心由材料飞散出的纤维引起的间皮瘤(日文：中皮腫)问题等。

纸浆系纤维在纤维的剖面形成有多个空气孔，与由其他纤维成形的相比包含更多的空气室，从而能得到高吸音率。另外，也可以使吸音材料的表面附带防水性能。这样一来，难以吸收在制冷剂配管15产生的水分，从而能够抑制吸音性能的降低。而且，也可以在吸音材料的内部含有防霉材料。这样一来，万一吸收了水分，也能够抑制霉等的产生。

另外，透过音抑制部件60能够由包括对振动进行热转换的介电材料在内的振动抑制材料构成。振动抑制材料将从制冷剂配管15的内部透向外部的声成分作为热能而消耗。振动抑制材料起到通过对声能进行振动-热转换而使能量消耗的作用。振动抑制材料能够从可听频带有效地衰减尤其是超声波频带的频率成分。振动抑制材料例如将碳等介电材料混入聚酯系树脂等而形成。另外，也可以将具有压电性的材料等混入振动抑制材料。这样一来，也能进行利用摩擦热的热转换。

另外，透过音抑制部件60也能够由上述的吸音材料和上述的振动抑制材料这两层来构成。在此情况下，将吸音材料设置于内侧(制冷剂配管15侧)，将振动抑制材料设置于吸音材料的外侧。这样一来，在第一区域R1和第二区域R2，能够切实地衰减透到制冷剂配管15的外部的声能成分。并且，成为在第一区域R1和第二区域R2产生的所有的制冷剂流动音的对策，能够降低不舒服的声音给人们带来的不适感。

图9是用于说明制冷循环装置100所具有的透过音抑制部件60的作用的说明图。图10是概略地表示制冷循环装置100所具有的透过音抑制部件60的剖面结构的概略剖视图。基于图9和图10，对由吸音材料和振动抑制材料这两层结构的透过音抑制部件60进行说明。

如图9和图10所示，透过音抑制部件60为层积了吸音材料61和振动抑制材料62的两层结构。

在此情况下，如图9所示，将吸音材料61设置于内侧(制冷剂配管15侧)，将振动抑制材料62设置于吸音材料61的外侧。这样一来，在第一区域R1和第二区域R2，能够切实地衰减透到制冷剂配管15的外部的声能成分。并且，成为在第一区域R1和第二区域R2产生的所有的制冷剂流动音的对策，能够降低不舒服的声音给人们带来的不适感。

另外，如图10所示，透过音抑制部件60配置成覆盖第一区域R1和第二区域R2的整周。通过这样，能抑制从第一区域R1和第二区域R2的整周传播到外部的声音辐射。需要说明的是，无需将吸音材料61粘贴于制冷剂配管15的外周面，可以在吸音材料61的靠配管侧的面与制冷剂配管15的外周面之间留有空隙。通过该空隙，能进一步提高吸音效果。

进一步具体地说明。

图11是用于说明制冷循环装置100所具有的透过音抑制部件60的特性的曲线图。在图11中，左侧纵轴表示吸音率(％)，右侧纵轴表示隔音量(dB)，横轴表示频率(Hz)。

吸音材料61和振动抑制材料62的关系如下。

吸音材料61和振动抑制材料62均与想要降低的频带的波长和输出级(压力＝声压级)有关。

吸音材料61应对10kHz以下的可听频带。

振动抑制材料62应对10kHz以上的超声波频带。

吸音材料61如下构成。

一个波长λ＝C/f(C为音速(在空气中为340m/S(大气温度为15度的情况))，f为频率(Hz))。

例如中心频率为5kHz，在假定要降低该频率时，此时的波长为大致0.068m(大约7cm)。吸音材料61优选具有想要吸音的频率的波长的1/4波长以上的厚度是公知的。也就是说，根据上述计算，在想要降低5kHz左右的频率的情况下，需要使吸音材料61的厚度至少为1.75cm。

但是，在理想的厚度和现实的电气设备(尤其是只能是小空间那样的家电产品)中，大多难以确保理想的厚度。于是，吸音材料61为了提高吸音效果(提高声音→热转换效率)，在吸音材料61的内部确保空气室就变得重要。

作为透过音抑制部件60而采用的吸音材料61由相对于厚度的空气室的吸音材料重量比能够确保为50％左右的纤维线径和制法形成为宜。例如，通过纤维线径为100μ以下且由以利用纤维材料的自然落下而形成的积层为基本的制法，能够形成吸音材料61。另外，作为吸音材料61的材料，采用将纤维材料自身确保了空气层的自然原材料的纸浆材料提取处理为纤维状而得到的纸浆纤维等为宜。

由此，能在只能设置极小空间的电气设备的内部空间将用于设置透过音抑制部件60的厚度设为例如5mm厚，在5kHz左右频带具有90％以上的吸音效果(图11所示的线A)。

接下来，振动抑制材料62如下构成。

在频率接近超声波频带且该超声波频带的声压级具有与可听频带同等或同等以上的声压级的情况下，具备带有多个窄的指向角度的(指向)特性，这是公知的。因此，超声波频带的声音成为直线性尖锐的(强的)声音是众所周知的事实。

由此，对于同时产生超声波频带的声音那样的音源，有时仅靠吸音材料61是无法充分降低声压级的。另外，仅靠厚度薄的吸音材料61难以在极小空间的电气设备内降低宽频带所有的声音的压力(声压级)。因此，透过音抑制部件60除了采用吸音材料61之外还采用振动抑制材料62来制成吸音材料61和振动抑制材料62的两层结构。

通过采用振动抑制材料62，能够通过材料的热转换效应对通过吸音材料61而入射的指向性尖锐的高频带的声能进一步进行声压级的降低。此时，在尤其以12kHz以上的超声波频带为对象的情况下，上述那样的波长为0.028m(3cm左右)，1/4波长为0.007m，在等效厚度以上是有效的。

但是，如上述那样，由于无法确保有效的厚度，所以，需要靠构成的材料内容来得到有效的隔音效果。因此，通过用将入射到隔音材料的声音的压力捕捉作为振动并将其振动能量有效地变化成热能的材料来构成振动抑制材料62，会确保隔音性能(图11所示的线B)。另外，若是也利用压电效应等，则能够提高热转换效率，即使材料厚度薄，也能得到与具有厚度的橡胶等密度高的材料(图11所示的线C)同等以上的声音降低效果。

如上所述，透过音抑制部件60通过制法手段和材料选定，能够以比以往的厚度薄的厚度条件来实现吸音和隔音，根据设置的空间和用于层构成的混入的材料特性，能自由地构成吸音材料61和振动抑制材料62的厚度。

另外，制冷循环装置100配备于具有将电子膨胀阀作为结构之一的制冷剂回路的电气设备，例如空调装置、供热水装置、制冷装置、除湿装置或冰箱。

＜制冷循环装置100所起到的效果＞

制冷循环装置100具有：具有阀芯52的电子膨胀阀50；与电子膨胀阀50的阀芯52在移动方向的延长上相连的第一配管15A；以及透过音抑制部件60，该透过音抑制部件60至少配置于第一区域R1和第二区域R2，该第一区域R1在电子膨胀阀50的包括阀芯52前端在内的靠第一配管15A侧的部分的外侧，该第二区域R2与第一区域R1连续且在第一配管15A的包括与电子膨胀阀50连接的连接部分在内的部分的外侧。

因此，根据制冷循环装置100，由于将透过音抑制部件60配置于第一区域R1和第二区域R2，能够成为应对在第一区域R1和第二区域R2的位置从制冷剂配管15的内部透到外部的透过音的对策。也就是说，能够实现在以往例那样的振动对策中无法应对的、从制冷剂配管15的透过音的对策，能够降低透过音。

在制冷循环装置100，第二区域R2在距第一配管15A的与电子膨胀阀50连接的连接部分5cm以内的范围。

因此，根据制冷循环装置100，无需覆盖制冷剂配管15全部，从而无需花费工夫和费用就能成为透过音的对策。

在制冷循环装置100中，透过音抑制部件60覆盖第一区域R1和第二区域R2的整周。

因此，根据制冷循环装置100，能够抑制从第一区域R1和第二区域R2的整周辐射性地传播到外部的声音辐射。

在制冷循环装置100中，透过音抑制部件60由包含空气室的吸音材料61构成，吸音材料61应对可听频带音和超声波频带音。

因此，根据制冷循环装置100，由吸音材料61能够成为可听频带的透过音和超声波频带的透过音双方的对策。

在制冷循环装置100中，透过音抑制部件60由含有对振动进行热转换的介电材料的振动抑制材料62构成。

因此，根据制冷循环装置100，能够通过材料的热转换效应而对指向性尖锐的高频带的声能进一步进行声压级的降低。

在制冷循环装置100中，透过音抑制部件60由包含空气室的吸音材料61和含有介电材料的振动抑制材料62这两层构成，振动抑制材料62所构成的层构成透过音抑制部件60的最外侧。

因此，根据制冷循环装置100，能够以比以往厚度薄的厚度条件来实现吸音和隔音。

在制冷循环装置100中，吸音材料61由纸浆系纤维形成。

因此，根据制冷循环装置100，与以往的玻璃纤维等构成的吸音材料相比，不会担心由材料飞散出的纤维引起的间皮瘤问题等。

在制冷循环装置100中，振动抑制材料62将介电材料混入聚酯系树脂而形成。

因此，根据制冷循环装置100，无需由特殊的材料形成振动抑制材料62，从而能廉价且简单地形成振动抑制材料62。

在制冷循环装置100中，吸音材料61含有防霉材料地形成。

因此，根据制冷循环装置100，即使吸音材料61吸收水分，也能够抑制霉等的产生。

在制冷循环装置100中，振动抑制材料62含有压电性材料地形成。

因此，根据制冷循环装置100，也能利用摩擦热进行热转换。

另外，根据本发明的电气设备，由于具有上述的制冷循环装置，能够成为应对从人们身边的电气设备产生的不舒服的声音的对策，能够降低人们的不适感。

需要说明的是，作为电气设备，例如能举出空调装置、供热水装置、制冷装置、除湿装置或冰箱等。

附图标记的说明

1压缩机、2流路切换装置、3第一热交换器、5第二热交换器、6第一送风机、7第二送风机、15制冷剂配管、15A第一配管、15B第二配管、50电子膨胀阀、51主体、52阀芯、52a圆柱状部、52b圆锥状部、53阀座、54节流部、55阀室、56贯通孔、57贯通孔、59驱动装置、60透过音抑制部件、61吸音材、62振动抑制材料、100制冷循环装置、R1第一区域、R2第二区域。

Claims (13)

1.一种制冷循环装置，其中，具有：

膨胀装置，所述膨胀装置具有调整制冷剂流量的阀芯；

配管，所述配管具有在所述膨胀装置的所述阀芯调整制冷剂流量时的延长线上与所述膨胀装置相连的直管部分，所述配管供二相状态的制冷剂流通；以及

透过音抑制部件，该透过音抑制部件只配置于第一区域和第二区域，该第一区域是所述膨胀装置的包括所述阀芯的前端在内的靠所述配管侧的外侧的一部分，该第二区域与所述第一区域连续且是所述配管的包括与所述膨胀装置连接的连接部分在内的外侧的一部分，抑制从所述二相状态的制冷剂产生的透过音，

所述第二区域是包括共鸣声的疏密波的密集部分在内的范围，所述共鸣声的疏密波的密集部分是将所述阀芯靠所述配管侧的所述前端作为波节而在所述配管的所述直管部分进行气柱共鸣的共鸣声的驻波的波腹部分。

2.根据权利要求1所述的制冷循环装置，其中，

所述透过音抑制部件对可听频带音和超声波频带音进行吸音。

3.根据权利要求1或2所述的制冷循环装置，其中，

所述膨胀装置是电子膨胀阀。

4.根据权利要求1或2所述的制冷循环装置，其中，

所述配管的内部的包括声音的疏密波的密集部分在内的范围，是距所述配管的与所述膨胀装置连接的连接部分5cm以内的范围。

5.根据权利要求1或2所述的制冷循环装置，其中，

所述透过音抑制部件覆盖所述第一区域和所述第二区域的整周。

6.根据权利要求1或2所述的制冷循环装置，其中，

所述透过音抑制部件由包含空气室的吸音材料构成。

7.根据权利要求1或2所述的制冷循环装置，其中，

所述透过音抑制部件由含有对振动进行热转换的介电材料的振动抑制材料构成。

8.根据权利要求1或2所述的制冷循环装置，其中，

所述透过音抑制部件由包含空气室的吸音材料和包含介电材料的振动抑制材料这两层构成；

所述振动抑制材料所构成的层构成所述透过音抑制部件的最外侧。

9.根据权利要求6所述的制冷循环装置，其中，

所述吸音材料由纸浆系纤维形成。

10.根据权利要求7所述的制冷循环装置，其中，

所述振动抑制材料是将所述介电材料混入聚酯系树脂而形成的。

11.根据权利要求9所述的制冷循环装置，其中，

所述吸音材料含有防霉材料地形成。

12.根据权利要求10所述的制冷循环装置，其中，

所述振动抑制材料含有压电性材料地形成。

13.一种电气设备，其中，具有权利要求1～12中任一项所述的制冷循环装置。

Images