JP2000073737A - 消音器およびこの消音器を備えた空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、管内を流通する冷媒等から発生す
る騒音を低減する消音器、および、この消音器を備えた
空調装置に関し、管内を流通する冷媒の脈動から二次的
に発生する騒音を確実に低減することを目的とする。 【解決手段】 筒状の消音器本体４９と、消音器本体４
９の両端にそれぞれ設けられ、貫通穴５３を有する端板
５１と、各端板５１の貫通穴５３にそれぞれ接続される
入口管５９および出口管６１とを備えてなる消音器にお
いて、端板５１のうち少なくとも一方は、入口管５９ま
たは出口管６１に伝達される振動を吸収する弾性部を備
えてなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、管内を流通する冷
媒等から発生する騒音を低減する消音器、および、この
消音器を備えた空調装置に係り、特に、冷媒等の脈動か
ら二次的に発生する騒音を確実に低減する消音器、およ
び、この消音器を備えた空調装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、消音器を備えた空調装置として、
図８に示すように、自動車等の車両に搭載されるものが
知られている。図において、エンジン室内１には、冷媒
２を圧縮するコンプレッサ３が配設されている。

【０００３】コンプレッサ３の冷媒流出側３ａには、接
続管４を介して、ゴム管５、消音器６、コンデンサ７、
リキッドタンク８および膨張弁９が、順次、直列に接続
されている。コンプレッサ３の冷媒流入側３ｂには、接
続管４を介して、ゴム管１０および消音器１１が、順
次、直列に接続されている。

【０００４】一方、車両室内１２には、冷媒２を気化す
るエバポレータ１３が配設されている。エバポレータ１
３の冷媒流入側には、接続管４を介して、膨張弁９が接
続されている。エバポレータ１３の冷媒流出側には、接
続管４を介して、消音器１１が接続されている。

【０００５】そして、エンジン室内１および車両室内１
２に、冷媒２を循環させる循環路１４が形成されてい
る。ここで、消音器６は、図９に示すように、円筒形状
の消音器本体１５の両端に、入口管１６ａと出口管１６
ｂとを接続した一般に拡張型と称するものが使用されて
いる。

【０００６】消音器６、１１は、容量が２００ｍｌ程度
の小型のものが使用されている。上述した消音器を備え
た空調装置では、以下示すように、車両室内１２の空調
が行われる。すなわち、先ず、気体状態の冷媒２がコン
プレッサ３により圧縮され、高温・高圧にされる。

【０００７】高温・高圧にされた冷媒２は、消音器６を
通り、コンデンサ７に向けて圧送される。この際、コン
プレッサ３による冷媒２の吐出・吸入に伴って発生し、
冷媒流出側３ａおよび冷媒流入側３ｂの各接続管４にそ
れぞれ伝達される騒音は、各消音器６、１１により消音
される。

【０００８】また、消音器６を通ってコンデンサ７に流
入した冷媒２は、コンデンサ７により熱交換され、低温
になり、同時に液化する。液化した冷媒２は、リキッド
タンク７を通った後、膨張弁８により霧状にされ、エバ
ポレータ１３に送出される。そして、冷媒２は、エバポ
レータ１３により、車両室内１２の空気と熱交換され、
昇温し、同時に気化する。

【０００９】熱交換された冷媒２は、消音器１１を通
り、再び、コンプレッサ３に吸入され、圧縮される。こ
のようにして、循環路１４内を循環する冷媒２が、コン
デンサ７およびエバポレータ１３で繰り返し熱交換され
ることにより、車両室内１２の空調が行われる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の消音
器を備えた空調装置では、冷媒２は、コンプレッサ３に
より吐出・吸入され、循環路１４内を循環している。こ
のため、冷媒２の吐出・吸入に伴って発生する脈動が、
コンプレッサ３の冷媒流出側３ａおよび冷媒流入側３ｂ
に振動として伝達され、二次的な騒音が発生するという
問題があった。

【００１１】具体的には、冷媒流出側３ａに伝達される
脈動が、ゴム管５の固有振動と一致した場合には、ゴム
管５が共振し、さらに、この振動が消音器６およびコン
デンサ７からブラケット（図示せず）に伝わり、車体の
固有振動と一致した場合には、こもり音となって車両室
内に伝達されていた。また、冷媒流入側３ｂに伝達され
る脈動が、消音器１１を介して、車両室内１２に配設さ
れるエバポレータ１３まで伝達した場合には、車両室内
１２に５００〜７００Ｈｚの低周波騒音である「ゴロ
音」が発生していた。

【００１２】本発明は、かかる従来の問題点を解決する
ためになされたもので、管内を流通する冷媒の脈動から
二次的に発生する騒音を確実に低減することができる消
音器およびこの消音器を備えた空調装置を提供すること
を目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１の消音器は、筒
状の消音器本体と、前記消音器本体の両端に設けられ、
貫通穴を有する端板と、前記各端板の前記貫通穴にそれ
ぞれ接続される入口管および出口管とを備えてなる消音
器において、前記端板のうち少なくとも一方は、前記入
口管または前記出口管に伝達される振動を吸収する弾性
部を備えてなることを特徴とする。

【００１４】請求項２の消音器は、請求項１記載の消音
器において、前記弾性部は、前記端板の前記貫通穴を囲
んで交互に設けられる同心円状の環状凸部と環状凹部と
により形成されていることを特徴とする。請求項３の消
音器を備えた空調装置は、請求項１または請求項２記載
の消音器と、冷媒を圧縮するコンプレッサと、前記冷媒
を液化するコンデンサと、前記冷媒を気化するエバポレ
ータと、前記消音器、前記コンプレッサ、前記コンデン
サおよび前記エバポレータを環状に直列に接続し、前記
冷媒を循環する複数の接続管とを備えてなることを特徴
とする。

【００１５】（作用）請求項１の消音器では、消音器本
体の両端に設けられる端板に弾性部が備えられるため、
入口管または出口管に伝達される振動を弾性部で吸収す
ることができ、この消音器のみで気流音等の騒音の低減
と、振動の吸収との両方を行うことが可能になる。

【００１６】請求項２の消音器では、弾性部が、端板の
貫通穴を囲んで交互に設けられる同心円状の環状凸部と
環状凹部とで形成されるため、端板に簡易な加工を施す
ことで、振動を確実に吸収できる弾性部が形成される。
請求項３の消音器を備えた空調装置では、請求項１また
は請求項２記載の消音器が、空調装置に備えられるた
め、この消音器のみで騒音の低減を行うと同時に、冷媒
の脈動等の振動が吸収される。

【００１７】このため、冷媒の脈動等の伝達により発生
するされることによる二次的な騒音の発生が防止され
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
用いて詳細に説明する。

【００１９】図１および図２は、本発明の消音器および
この消音器を備えた空調装置の第１の実施形態（請求項
１ないし請求項３に対応する）を示しており、図１は図
２の要部の詳細を示している。図２は、自動車等の車両
に搭載される空調装置を示しており、図において、エン
ジン室内２１には、冷媒２３を圧縮するコンプレッサ２
５が配設されている。

【００２０】コンプレッサ２５の冷媒流出側２５ａに
は、接続管２７を介して、消音器２９、ゴム管３１、コ
ンデンサ３３、リキッドタンク３５、膨張弁３７が、順
次、直列に接続されている。消音器２９は、コンプレッ
サ２５の冷媒流出側２５ａに近接する位置に配設されて
いる。

【００２１】コンプレッサ２５の冷媒流入側２５ｂに
は、接続管２７を介して、ゴム管３９および消音器４１
が、順次、直列に接続されている。一方、車両室内４３
には、冷媒２３を気化するエバポレータ４５が配設され
ている。エバポレータ４５の冷媒流入側には、接続管２
７を介して、エンジン室内２１に配設されている膨張弁
３７が接続されている。

【００２２】エバポレータ４５の冷媒流出側には、接続
管２７を介して、エンジン室内２１に配設されている消
音器４１が接続されている。なお、消音器４１は、エバ
ポレータ４５に近接する位置に配設されている。そし
て、エンジン室内２１および車両室内４１に、冷媒２３
を循環させる循環路４７が形成されている。

【００２３】消音器２９、４１は、図１に示すように、
厚さ２ｍｍの鋼板からなる円筒状の消音器本体４９を有
している。この消音器本体４９の両端には、厚さ１ｍｍ
の鋼板からなる円形状の端板５１が、それぞれろう付け
されている。各端板５１の中心には、貫通穴５３が形成
されており、これ等端板５１には、この貫通穴５３を囲
んで、同心円状の環状凸部５５と環状凹部５７とが交互
に４箇所に形成されている。

【００２４】端板５１の貫通穴５３には、それぞれ厚さ
２ｍｍの鋼板からなる円筒状の入口管５９および出口管
６１がろう付けされている。この実施形態では、消音器
本体４９は、外径Ｄ１を１００ｍｍ、幅Ｗを３０ｍｍに
して形成されている。入口管５９および出口管６１の内
径Ｄ２は、２０ｍｍにされており、この消音器２９、４
１の拡張比Ｒ（消音器本体４９の外径Ｄ１と、入口管５
９および出口管６１の内径Ｄ２との比）は、５．０にさ
れている。

【００２５】また、図３に示すように、端板５１におけ
る隣接する環状凸部５５の形成間隔Ｌ１および隣接する
環状凹部５７の形成間隔Ｌ２は、それぞれ９ｍｍにされ
ている。端板５１の高さＨ（環状凸部５５の頂部と環状
凹部５７の頂部との軸長方向Ａ１の間隔）は、５ｍｍに
されている。

【００２６】端板５１は、環状凸部５５および環状凹部
５７により、軸長方向Ａ１および幅方向Ａ２に弾性を有
しており、入口管５９および出口管６１に伝達される振
動を吸収する機能を有している。なお、端板５１の軸長
方向Ａ１および幅方向Ａ２に対するばね定数は、端板５
１の厚さ、高さＨ、および、環状凸部５５、環状凹部５
７の形成間隔Ｌ１、Ｌ２を最適化することにより、空調
装置で発生する振動を最も効率良く吸収できる値に設定
されている。

【００２７】上述した消音器を備えた空調装置では、以
下示すように、車両室内４３の空調が行われる。すなわ
ち、先ず、気体状態の冷媒２３がコンプレッサ２５によ
り圧縮され、高温・高圧にされる。高温・高圧にされた
冷媒２３は、消音器２９を通り、コンデンサ３３に向け
て圧送される。

【００２８】この際、コンプレッサ２５による冷媒２３
の吐出・吸入に伴って発生し、冷媒流出側２５ａおよび
冷媒流入側２５ｂの各接続管２７にそれぞれ伝達される
騒音は、消音器２９および消音器４１により消音され
る。また、コンプレッサ２５の動作に伴って発生する冷
媒２３の脈動は、コンプレッサ２５の冷媒流出側２５ａ
と冷媒流入側２５ｂとに、それぞれ振動として伝達され
る。

【００２９】冷媒流出側２５ａに伝達される振動は、消
音器２９の端板５１に伝達される。そして、端板５１に
伝達された振動は、端板５１に形成されている環状凸部
５５および環状凹部５７が、軸長方向Ａ１および幅方向
Ａ２に微動することにより吸収される。また、片側の端
板５１で吸収しきれなかった振動は、対向する端板５１
で吸収される。

【００３０】このため、振動のゴム管３１への伝達が防
止され、ゴム管３１および車体の共振により、車両室内
４３にこもり音が発生することが防止される。冷媒流入
側２５ｂに伝達される振動は、上述と同様に、消音器４
１の端板５１により吸収される。このため、振動のエバ
ポレータ４５への伝達が防止され、車両室内に、低周波
騒音である「ゴロ音」が発生することが防止される。

【００３１】この結果、消音器２９、４１により、コン
プレッサ２５の動作に伴う振動および騒音の両方が低減
される。消音器２９を通ってコンデンサ３３に流入した
冷媒２３は、コンデンサ２５により熱交換され、低温に
なり、同時に液化する。液化した冷媒２３は、リキッド
タンク３５を通った後、膨張弁３７により霧状にされ、
エバポレータ４５に送出される。

【００３２】そして、冷媒２３は、エバポレータ４５に
より車両室内４３の空気と熱交換され、昇温し、同時に
気化する。熱交換された冷媒２３は、消音器４１を通
り、再び、コンプレッサ２５に吸入され、圧縮される。
このようにして、循環路４７内を循環する冷媒２３が、
コンデンサ２５およびエバポレータ４５で繰り返し熱交
換されることにより、車両室内４３の空調が行われる。

【００３３】以上のように構成された消音器を備えた空
調装置では、消音器２９、４１の端板５１に、この端板
５１の貫通穴４５を囲んで交互に設けられる同心円状の
環状凸部５５と環状凹部５７とを形成したので、コンプ
レッサ２５の動作により発生し、循環路４７内に伝達さ
れる冷媒２３の脈動による振動を、循環路４７に配設し
た消音器２９、４１の端板５１で吸収することができ、
この消音器２９、４１のみで、気流音等の騒音の低減
と、振動の吸収との両方を行うことができる。

【００３４】また、振動の吸収を、端板５１に形成され
る環状凸部５５と環状凹部５７とで行ったので、端板５
１に簡易な加工を施すことで、振動を確実に吸収するこ
とができる。図４は、本発明の消音器およびこの消音器
を備えた空調装置の第２の実施形態（請求項１ないし請
求項３に対応する）を示している。

【００３５】この実施形態では、大きさの異なる２種類
の消音器６３、６５が、コンプレッサ２５の冷媒流出側
２５ａに、直列に配設されている。消音器６３は、消音
器６５に比べ小さい形状をしており、この消音器６３
は、コンプレッサ２５の動作により発生する騒音のう
ち、高周波成分を低減する機能を有している。

【００３６】消音器６５は、コンプレッサ２５の動作に
より発生する騒音のうち、低周波成分および中周波成分
を低減する機能を有している。この実施形態において
も、上述した第１の実施形態と同様の効果を得ることが
できるが、この実施形態では、コンプレッサ２５の冷媒
流出側２５ａに、大きさの異なる２種類の消音器６３、
６５を配設したので、コンプレッサ２５の動作により発
生する騒音の各周波数成分毎に、確実に騒音を低減する
ことができる。

【００３７】なお、上述した第１の実施形態では、消音
器本体４９を外径Ｄ１を１００ｍｍ、幅Ｗを３０ｍｍに
形成した例について述べたが、本発明はかかる実施形態
に限定されるものではなく、例えば、外径Ｄ１を１２０
ｍｍ、幅Ｗを５０ｍｍにしても良く、一般に、外径Ｄ１
および幅Ｗを大きくする程、騒音の低周波成分の低減す
ることができる。

【００３８】また、上述した第１の実施形態では、厚さ
１ｍｍの端板５１に、形成間隔Ｌ１、Ｌ２がそれぞれ９
ｍｍ、高さＨが５ｍｍの環状凸部５５および環状凹部５
７を、交互に４箇所ずつ形成した例について述べたが、
本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、例
えば、厚さ０．６ｍｍの端板５１に、形成間隔Ｌ１、Ｌ
２がそれぞれ６ｍｍ、高さＨが３．５ｍｍの環状凸部５
５および環状凹部５７を、交互に６箇所ずつ形成しても
良く、端板５１の厚さ、環状凸部５５および環状凹部５
７の形成間隔Ｌ１、Ｌ２、高さＨにより、ばね定数の最
適化を行うことで、使用する空調装置から発生する振動
の吸収効率を容易に向上することができる。

【００３９】そして、上述した第１の実施形態では、消
音器本体４９の両端に、鋼板からなる端板５１を、それ
ぞれろう付けした例について述べたが、本発明はかかる
実施形態に限定されるものではなく、例えば、図５に示
すように、２枚の鋼板６７ａ、６７ｂを用いて２層構造
の端板６７を形成し、この端板６７を消音器本体４９の
両端に、それぞれろう付けしても良い。

【００４０】さらに、２層構造の端板６７を形成する場
合には、図６に示すように、鋼板６７ａと鋼板６７ｂと
の間に、制振合板等の弾性部材６９を挟み込んでも良
く、この場合には、端板６７から二次的な騒音を発生さ
せることなく、より確実に、振動を吸収することができ
る。また、上述した第１の実施形態では、消音器本体４
９の両端に、環状凸部５５および環状凹部５７を有する
端板５１を設けた例について述べたが、本発明はかかる
実施形態に限定されるものではなく、例えば、コンプレ
ッサ２５と反対側に位置する側には、平板状の端板を設
けても良い。

【００４１】そして、上述した第１の実施形態では、円
筒状の消音器本体４９を用いて消音器２９、４１を構成
した例について述べたが、本発明はかかる実施形態に限
定されるものではなく、例えば、図７に示すように、蛇
腹管状の消音器本体７１を用いて消音器７３を構成して
も良く、この場合には、消音器本体７１が軸長方向Ａ１
に弾性を有するため、端板５１では吸収しきれない振動
が発生した場合にも、この振動を確実に吸収することが
できる。

【００４２】

【発明の効果】請求項１の消音器では、消音器本体の両
端に設けられる端板に弾性部を備えたので、入口管また
は出口管に伝達される振動を弾性部で吸収することがで
き、この消音器のみで、気流音等の騒音の低減と、振動
の吸収との両方を行うことができる。

【００４３】請求項２の消音器では、弾性部を、端板の
貫通穴を囲んで交互に設けられる同心円状の環状凸部と
環状凹部とで形成したので、端板に簡易な加工を施すこ
とで、振動を確実に吸収できる弾性部を形成することが
できる。請求項３の消音器を備えた空調装置では、請求
項１または請求項２記載の消音器を、空調装置に備えた
ので、この消音器のみで騒音を低減することができると
同時に、冷媒の脈動等の振動を吸収することができる。
このため、冷媒の脈動等の伝達により発生する二次的な
騒音を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２の消音器の詳細を示す斜視図である。

【図２】本発明の消音器を備えた空調装置の第１の実施
形態を示す概要図である。

【図３】図１の断面図である。

【図４】本発明の消音器を備えた空調装置の第２の実施
形態を示す概要図である。

【図５】端板を２層構造にした例を示す断面図である。

【図６】２層構造の端板の間に弾性部材を挟み込んだ例
を示す断面図である。

【図７】消音器本体を蛇腹管状に形成した例を示す斜視
図である。

【図８】従来の消音器を備えた空調装置を示す概要図で
ある。

【図９】図８の消音器の詳細を示す断面図である。

【符号の説明】

２１ エンジン室内 ２３ 冷媒 ２５ コンプレッサ ２５ａ 冷媒流出側 ２５ｂ 冷媒流入側 ２７ 接続管 ２９ 消音器 ３１ ゴム管 ３３ コンデンサ ３５ リキッドタンク ３７ 膨張弁 ３９ ゴム管 ４１ 消音器 ４３ 車両室内 ４５ エバポレータ ４７ 循環路 ４９ 消音器本体 ５１ 端板 ５３ 貫通穴 ５５ 環状凸部 ５７ 環状凹部 ５９ 入口管 ６１ 出口管 ６３、６５ 消音器 ６７ 端板 ６７ａ、６７ｂ 鋼板 ６９ 弾性部材 ７１ 消音器本体 ７３ 消音器 Ａ１ 軸長方向 Ａ２ 幅方向 Ｄ１ 外径 Ｄ２ 内径 Ｈ 高さ Ｌ１ 形成間隔 Ｌ２ 形成間隔

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状の消音器本体（４９）と、 前記消音器本体（４９）の両端にそれぞれ設けられ、貫
   通穴（５３）を有する端板（５１）と、 前記各端板（５１）の前記貫通穴（５３）にそれぞれ接
   続される入口管（５９）および出口管（６１）とを備え
   てなる消音器において、 前記端板（５１）のうち少なくとも一方は、前記入口管
   （５９）または前記出口管（６１）に伝達される振動を
   吸収する弾性部を備えてなることを特徴とする消音器。
2. 【請求項２】 請求項１記載の消音器において、 前記弾性部は、前記端板（５１）の前記貫通穴（５３）
   を囲んで交互に設けられる同心円状の環状凸部（５５）
   と環状凹部（５７）とにより形成されていることを特徴
   とする消音器。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２記載の消音器
   （２９、４１）と、 冷媒（２３）を圧縮するコンプレッサ（２５）と、 前記冷媒（２３）を液化するコンデンサ（３３）と、 前記冷媒（２３）を気化するエバポレータ（４５）と、 前記消音器（２９、４１）、前記コンプレッサ（２
   ５）、前記コンデンサ（３３）および前記エバポレータ
   （４５）を環状に直列に接続し、前記冷媒（２３）を循
   環する複数の接続管（２７）とを備えてなることを特徴
   とする消音器を備えた空調装置。