JP2017223177A - パッケージ型圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】パッケージ内部品の省スペース配置と、静音性とを両立したパッケージ型圧縮機を提供する。【解決手段】パッケージ型圧縮機２は、排気口１６を有する排気ダクト１０と、排気ダクト１０内で排気口１６に対して傾斜して配置されたガスクーラ１２と、排気ダクト１０内で排気口１６に対して垂直方向に配置され、排気口１６を仕切る少なくとも１枚の遮音板４８とを備える。パッケージ型圧縮機２では、排気口１６が遮音板４８により分割開口部５０，５２に仕切られ、分割開口部５０，５２のうち、ガスクーラ１２と排気口１６との間の距離が最も狭い側に設けられた第１分割開口部５０の面積が第２分割開口部５２の面積より大きい。【選択図】図１

Description

本発明は、パッケージ型圧縮機に関する。

パッケージ型圧縮機は、圧縮機本体と、圧縮機本体から吐出される圧縮空気を冷却するための熱交換器（ガスクーラ）とを、１つのパッケージ内に備える。特許文献１には、パッケージ内の空間を有効に利用するために、ガスクーラを傾斜して配置する構造が開示されている。また、このパッケージ型圧縮機の吸気口は、同じ長さの遮音板を等間隔に並行に配置したルーバー構造を有する。

特開２０１０−１２７２３４号公報

パッケージ型圧縮機は、設置の自由度の観点からパッケージサイズが限られていることが多い。そのため、ガスクーラのようなパッケージ内の部品を省スペースで配置することが求められている。特許文献１のパッケージ型圧縮機のように、同じ長さの遮音板を等間隔に並行に配置することは遮音性能（静音性能）を向上させるが、省スペース化の観点から改善の余地がある。

本発明は、パッケージ内部品の省スペース配置と、静音性とを両立したパッケージ型圧縮機を提供することを課題とする。

本発明のパッケージ型圧縮機は、開口部を有するダクトと、前記ダクト内で前記開口部に対して傾斜して配置された熱交換器と、前記ダクト内で前記開口部に対して垂直方向に配置され、前記開口部を仕切る少なくとも１枚の遮音板とを備え、前記開口部が前記遮音板により複数の分割開口部に仕切られ、前記複数の分割開口部のうち、前記ガスクーラと前記開口部との間の距離が最も狭い側に設けられた第１分割開口部の面積がその他の前記分割開口部の面積より大きい。

ここで、本発明の「パッケージ型圧縮機」とは、パッケージ内に圧縮機本体を含む種々の部品が配置されているものをいう。また、「前記開口部に対して垂直」とは、平面視において、即ち開口部を正対視したときの開口面に対して遮音板が垂直方向に配置されていることを示す。また、「前記ガスクーラと前記開口部との間の距離が最も狭い側」とは、側面視において、即ちガスクーラと遮音板が延びる方向から見て、ガスクーラと開口部との間の距離の大小が判断された場合に最も狭い側であることを示す。

この構成によれば、熱交換器を傾斜して配置しているため、水平に配置した場合と比べてダクトの断面積を減少させることができ、ダクトを小型化でき、パッケージ内部品の省スペース配置が可能である。また、ダクトの減音効果は、一般にダクト内に設置された遮音板の長さに比例し、ダクトの開口部の大きさに反比例する。上記構成のように、第１分割開口部を大きく形成すると、遮音板は熱交換器と開口部との間の距離が広い側に寄せて配置される。そのため、設置できる遮音板の長さを長くでき、減音効果を向上できる。また、第１分割開口部を大きく形成すると、第１分割開口部以外の分割開口部の面積は減少する。各分割開口部の面積の増減による減音効果の増減と、上記の遮音板の長さによる減音効果の向上とを総合的に考慮すると、第１分割開口部を他の分割開口部に比べて最も大きくした場合、減音効果量が最大となり、即ち静音性能を最大化できる。

前記ダクトの内面は、吸音材で被覆されていてもよい。

ダクト内面が吸音材で被覆されていることで、さらに減音効果が向上し、静音性を一層向上できる。好ましくは、ダクト内面の全面に吸音材が被覆され、さらに好ましくは、遮音板も吸音材で被覆されている。

前記遮音板は、少なくとも２枚配置されており、前記遮音板の長さは、前記熱交換器と前記開口部との間の距離が狭い側に隣接して配置された他の前記遮音板の長さより長くてもよい。

それぞれの遮音板の長さが、熱交換器と開口部との距離が狭い側の隣接する他の遮音板よりも長いことで、熱交換器と開口部との距離が広い側に向かってそれぞれの遮音板の長さが長くなるように規定している。そのため、熱交換器の傾斜配置によって広くなる空間を有効に活用でき、減音効果を向上できる。

前記遮音板は、前記熱交換器に対して所定の同じ間隔を空けて配置されていてもよい。

ダクト内の遮音板の長さは、長いほど減音効果が向上する。しかし、遮音板の長さを長くして熱交換器に近づけすぎると、熱交換器は高温であるため、遮音板が熱影響を受ける。特に、遮音板に吸音材を貼りつけている場合、吸音材が熱劣化し、さらに吸音材を遮音板に張り付けている接着剤が高温により性質変化し、吸音材が剥がれやすくなる。従って、遮音板が熱交換器からの熱影響を受け難い所定の同じ間隔を空けて遮音板を配置することで、即ち、遮音板の長さを熱影響の少ない程度に最大限確保することで、遮音板を熱劣化から保護しつつ、減音効果を最大限向上できる。

前記第１分割開口部に、前記遮音板と反対側の領域を部分的に閉塞する閉塞部が設けられていてもよい。

第１分割開口部は、分割開口部のうち、最大であるため減音効果が最小となり易い。さらに、第１分割開口部は、熱交換器と開口部との間の距離が最も狭い側に設けられているため、設置できる遮音板の長さの最大値も他の遮音板に比べて短く、他の分割開口部に比べて減音効果が最小となり易い。そのため、上記構成のように、第１分割開口部の一部を閉塞し、騒音が漏出することを防止することで減音効果を向上できる。特に、第１分割開口部において、遮音板の近傍は減音効果が大きいため、遮音板と反対側の領域を部分的に閉塞することが有効である。さらに言えば、本構成は、パッケージ型圧縮機の冷却能力を考慮して開口部の大きさが十分に確保されている場合、特に有用である。

前記遮音板は、２枚配置されており、前記分割開口部は、前記熱交換器と前記開口部との間の距離が狭い側から広い側に向かって順に位置する前記第１分割開口部、第２分割開口部、および第３分割開口部を含み、前記第１分割開口部は、以下の式（１）によって決定される幅を有してもよい。

ｂ＝ｂ１＋ｂ２＋ｂ３
ｂ：開口部の幅
ｂ１：第１分割開口部の幅
ｂ２：第２分割開口部の幅
ｂ３：第３分割開口部の幅

第１分割開口部の幅の範囲を上記式（１）のように規定することで、減音効果を最大化できる。第１分割開口部の幅が式（１）の範囲未満の場合、第１分割開口部を形成する遮音板の長さが短くなり、減音効果が減少する。第１分割開口部の幅が式（１）の範囲より大きい場合、第１分割開口部が大きくなり、第１分割開口部から漏出する騒音が大きくなり、減音効果が減少する。また、第１分割開口部の幅の最適な範囲として式（１）の範囲を設定した場合、数値解析上、減音効果が最大となることを確認している。

前記第２分割開口部および前記第３分割開口部は、それぞれ以下の式（２）によって決定される幅を有してもよい。

ｂ＝ｂ１＋ｂ２＋ｂ３
ｂ：開口部の幅
ｂ１：第１分割開口部の幅
ｂ２：第２分割開口部の幅
ｂ３：第３分割開口部の幅

この構成によれば、上述の第１分割開口部と同様に、第２分割開口部と第３分割開口部の各幅の範囲を最適な範囲に設定し、遮音板が２枚の場合の減音効果を最大化できる。また、第１から第３分割開口部の各幅の最適な範囲として式（２）の範囲を設定した場合、数値解析上、減音効果が最大となることを確認している。

前記遮音板は、１枚配置されており、前記ガスクーラと前記開口部との間の距離が狭い側から広い側に向かって順に配置された前記第１分割開口部と第２分割開口部のうち、前記第１分割開口部の幅は、以下の式（３）によって決定されてもよい。

ｂ＝ｂ１＋ｂ２
ｂ１：第１分割開口部の幅
ｂ２：第２分割開口部の幅

この構成によれば、上述の遮音板が２枚の場合と同様に、遮音板が１枚の場合に対しても第１分割開口部の幅の範囲を式（３）のように最適な範囲に設定し、遮音板が１枚の場合の減音効果を最大化できる。また、第１分割開口部の幅の最適な範囲として式（３）の範囲を設定した場合、数値解析上、減音効果が最大となることを確認している。

前記第１分割開口部は、以下の式（４）によって決定される幅を有してもよい。

ｂ＝ｂ１＋ｂ２
ｂ：開口部の幅
ｂ１：第１分割開口部の幅
ｂ２：第２分割開口部の幅
θ：ガスクーラの開口部に対する傾斜角

この構成によれば、傾斜角θが変化した場合を考慮して遮音板が１枚の場合の減音効果を最大化できる。また、第１分割開口部の幅の最適な範囲として式（４）の範囲を設定した場合、数値解析上、減音効果が最大となることを確認している。

前記遮音板の前記熱交換器と向かい合う面は、吸音材で被覆され、前記熱交換器と向かい合う前記遮音板の前記吸音材の先端部が面取りされていてもよい。

これにより、遮音板の吸音材の角を除去した分、吸音材を熱交換器から離すことができ、その分遮音板を長くできる。

前記遮音板の先端部は、前記熱交換器に向かって屈曲していてもよい。

遮音板の先端部が折り曲げられていることで、遮音板間を進行する音波が直進し難く、即ち騒音が直接外部に漏出し難い。従って、減音効果を向上でき、静音性を向上できる。

前記遮音板の先端部は、以下の式（５）で規定された形状を有していてもよい。

ｍ：遮音板の先端部の長さ
ζ：遮音板の先端部の折曲角
ｂｘ：遮音板により仕切られた分割開口部の幅

この構成によれば、開口部からダクト内部を見たとき、熱交換器が遮音板の折り曲げられた先端部の背後に位置するため、即ち熱交換器を直視できないため、熱交換器からの騒音が外部に直接漏出することを防止でき、減音効果を向上できる。

前記遮音板には、前記熱交換器と向かい合う面に突出部を備えていてもよい。

この構成によれば、上述と同様に騒音が外部に直接漏出することを防止でき、減音効果を向上できる。また、突出部を設けているのみであるので、遮音板間の流路面積が減少されることもない。

前記ダクトは、排気ダクトであってもよい。

排気ダクトはパッケージ外に流出する空気を誘導するため、排気ダクトに対して上記のような遮音構造を設けることで、パッケージ外への騒音の漏出を効果的に防止できる。

本発明によれば、熱交換器を傾斜して配置し、第１分割開口部の大きさを規定することで、パッケージ内部品の省スペース配置と、静音性とを両立したパッケージ型圧縮機を提供できる。

本発明の第１実施形態に係るパッケージ型圧縮機の側面断面図。 図１のダクト部分の拡大図。 図１のダクト部分の斜視図。 θ＝３０°のときの減音効果を示すグラフ。 θ＝４５°のときの減音効果を示すグラフ。 θ＝６０°のときの減音効果を示すグラフ。 図４から図６の誤差０．０５（ｄｂ）を含む最適範囲を描いたグラフ。 本発明の第２実施形態に係るパッケージ型圧縮機のダクト部分の拡大図。 図８のダクト部分の斜視図。 θ＝３０°のときの減音効果を示すグラフ。 θ＝４５°のときの減音効果を示すグラフ。 θ＝６０°のときの減音効果を示すグラフ。 パッケージ型圧縮機の第１変形例を示すダクト部分の側面図。 パッケージ型圧縮機の第２変形例を示すダクト部分の側面図。 パッケージ型圧縮機の第３変形例を示すダクト部分の側面図。 パッケージ型圧縮機の第４変形例を示すダクト部分の側面図。 遮音板が３枚配置された場合のダクト部分の拡大図。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。

（第１実施形態）
（パッケージ型圧縮機の構成）
図１を参照すると、本実施形態のパッケージ型圧縮機２は、箱型のパッケージ４を備える。パッケージ４内には、圧縮機本体６と、冷却ファンとして機能するターボファン８と、排気ダクト（ダクト）１０と、ガスクーラ（熱交換器）１２とが設けられている。

パッケージ４は、例えば鋼板のような金属製板で形成され、吸気口１４，１５と、排気口（開口部）１６とを有する。吸気口１４，１５には、図示しないフィルタが取り付けられており、フィルタによりゴミ等の異物が除去された空気がパッケージ４内に導入される。パッケージ４内の空間は、圧縮室１８と空冷室２０に分かれている。圧縮室１８と空冷室２０は、互いに空気が直接出入りしないように排気ダクト１０と、ターボファン８のファンカバー２２とによって仕切られている。

まず、圧縮室１８における構成を説明する。

圧縮室１８には、圧縮機本体６が配置されている。本実施形態の圧縮機本体６は、２段型のスクリュ式である。圧縮機本体６は、１段目圧縮機本体２４と、２段目圧縮機本体２６と、ギアボックス２８と、圧縮機モータ３０とを備える。

ギアボックス２８は、圧縮室１８の床を構成している台座３２に固定されている。圧縮機モータ３０は、支持柱３４によって台座３２に固定されている。１段目圧縮機本体２４と２段目圧縮機本体２６は、吸気口と、吐出口と、内部に雌雄一対のスクリュロータとをそれぞれ備える。１段目圧縮機本体２４と２段目圧縮機本体２６は、吸気口から空気を吸気する。各スクリュロータはギアボックス２８を介して圧縮機モータ３０に機械的に接続されており、圧縮機モータ３０によって回転駆動され、吸気された空気が圧縮される。１段目圧縮機本体２４の吸気口は、パッケージ４内で開放されている。１段目圧縮機本体２４の吐出口は、図示しない配管を通じて２段目圧縮機本体２６の吸気口と流体的に接続されている。２段目圧縮機本体２６の吐出口は、配管３６を通じてガスクーラ１２の入口ポート３８と流体的に接続されている。

次に、空冷室２０における構成を説明する。

空冷室２０には、ターボファン８と排気ダクト１０が配置されている。

ターボファン８には、ファンカバー２２が取り付けられており、空冷室２０の下部に配置されている。また、ターボファン８は、ファンモータ４０を備える。ファンモータ４０は、台座３２の上に配置されている。ターボファン８は、ファンモータ４０によって駆動され、空冷室２０内の空気を吸気口１５から排気口１６まで流動させる。ここでは空冷室２０における構成を説明しているが、ファンモータ４０は圧縮室１８内に配置されている。

排気ダクト１０は、ターボファン８によって送出された空気を排気口１６まで誘導する。排気ダクト１０は、下端がターボファン８のファンカバー２２に接続され、上端がパッケージ４の上面および排気口１６に接続されている。排気ダクト１０の内面には、吸音材４２が貼り付けられている。吸音材４２は、スポンジ状の軟性部材である。吸音材４２は、騒音のエネルギーを吸収し、騒音を減衰させる。

排気ダクト１０内には、ガスクーラ１２が排気口１６に対して傾斜して配置されている。本実施形態では、ガスクーラ１２の傾斜角θは、４５度である（図２参照）。この傾斜角θは、冷却能力およびガスクーラ１２の省スペース配置等の観点から、３０度から６５度の範囲で設定されていることが好ましい。このような傾斜角θを維持するため、ガスクーラ１２は、止め具４４により排気ダクト１０にボルト止めされている。

ガスクーラ１２は、入口ポート３８と、入口ポート３８と連通した複数のチューブ４６と、複数のチューブ４６と連通した出口ポート（図示せず）とを備える。圧縮機本体６で圧縮された空気は、入口ポート３８からガスクーラ１２内に導入され、チューブ４６を通って図示しない出口ポートから導出される。ターボファン８により送出された空気は、ガスクーラ１２のチューブ４６の間を図において下から上へ通過する。そのため、ガスクーラ１２では、チューブ４６内外の空気間で熱交換が行われる。具体的には、圧縮機本体６で圧縮されたチューブ４６内の空気は冷却され、ターボファン８により送出されたチューブ４６外の空気は加熱される。

排気ダクト１０内には、遮音板４８が配置されている。本実施形態の遮音板４８は、四角形状の鋼板である。遮音板４８は、排気口１６を仕切るように、排気口１６に対して垂直方向に固定して配置されている。排気口１６に対して垂直とは、詳細には、排気口１６を平面視において正対視したとき（図３の矢印Ｎ参照）の開口面に対して遮音板４８が垂直方向（上下方向）に配置されていることを示す。また、遮音板４８の両面には、排気ダクト１０の内面と同様に吸音材４２が貼り付けられている。即ち、遮音板４８は、２つの吸音材４２で挟まれている。

排気口１６は、遮音板４８によって仕切られ、第１分割開口部５０と、第２分割開口部５２とに分けられている。第１分割開口部５０は、ガスクーラ１２と排気口１６との間の距離が狭い側（図において左側）に設けられている。第２分割開口部５２は、ガスクーラ１２と排気口１６との間の距離が広い側（図において右側）に設けられている。ここで、ガスクーラ１２と排気口１６との間の距離が狭い側または広い側とは、図２に示す側面視において、即ち遮音板４８およびガスクーラ１２が延びる方向から見て判断される。これは以降の実施形態でも同様である。

図２に示すように、第１分割開口部５０の面積は、第２分割開口部５２の面積よりも大きく形成されている。ここでの第１，第２分割開口部５０，５２の面積は、平面視において第１，第２分割開口部５０，５２を正対視した場合の開口面積を示している（図３の矢印Ｎ参照）。具体的には、以下の式（６）に示すように、第１分割開口部５０の幅ｂ１が、第１分割開口部５０の幅ｂ１と第２分割開口部５２の幅ｂ２との合計ｂに対して０．６から０．８の範囲内になるように遮音板４８が配置されている。また、ここでの幅ｂ１，ｂ２は、遮音板４８（ないし遮音板４８に貼り付けられた吸音材４２）と排気ダクト１０の内面（ないし排気ダクト１０の内面に貼り付けられた吸音材４２）との間の距離を示している。

ｂ＝ｂ１＋ｂ２
ｂ：開口部の幅
ｂ１：第１分割開口部の幅
ｂ２：第２分割開口部の幅

また、遮音板４８は、ガスクーラ１２に対して所定の間隔ｄを空けて配置されている。所定の間隔ｄは、遮音板４８がガスクーラ１２からの熱影響を受け難い間隔に設定されている。この間隔ｄについての詳細は後述する。

（パッケージ型圧縮機の作用）
図１を参照して、まず、圧縮室１８における空気の流れを説明する（図の一点鎖線矢印参照）。

パッケージ４外の常温の空気は、吸気口１４を通じてパッケージ４内に流入する。流入した空気は、１段目圧縮機本体２４に吸気されて圧縮された後、２段目圧縮機本体２６に圧送され、さらに圧縮される。ここで圧縮の際に生じる圧縮熱により、圧縮後の空気は高温となる。圧縮機本体６で圧縮された高温高圧の空気は、配管３６を通じてガスクーラ１２の入口ポート３８に圧送される。ガスクーラ１２の入口ポート３８からガスクーラ１２に導入された高温高圧の空気は、ガスクーラ１２のチューブ４６内を通過する間にチューブ４６外の空気により冷却され、即ち熱交換して出口ポート（図示せず）からパッケージ４外の供給先に供給される。

次に、空冷室２０における空気の流れを説明する（図の破線矢印参照）。

パッケージ４外の常温の空気は、吸気口１５を通じてパッケージ４内に流入する。流入した空気は、ターボファン８に吸い込まれ、図において上方向に、即ち排気ダクト１０内に騒音と共に送出される。排気ダクト１０内に送出された空気は、ガスクーラ１２のチューブ４６間を通過する間にチューブ４６内の圧縮空気と上述のように熱交換して加熱される。ガスクーラ１２を通過した空気は、吸音材４２が貼り付けられた遮音板４８と、吸音材４２が貼り付けられた排気ダクト１０の内面とで、騒音のエネルギーが吸収された後、排気口１６からパッケージ４外へ排気される。

（パッケージ型圧縮機の効果）

本実施形態の構成によれば、排気ダクト１０の内面を吸音材４２で被覆することで、何もしない場合に比べて減音効果を向上させ、静音性能を向上させている。本実施形態のように、排気ダクト１０内面の全面に吸音材４２が被覆され、遮音板４８も吸音材４２で被覆されていることが好ましいが、これに限らず、排気ダクト１０内の一部分に吸音材４２を貼り付けてもよい。

また、ガスクーラ１２を傾斜して配置しているため、水平に配置した場合と比べて排気ダクト１０の断面積を減少させることができ、即ち排気ダクト１０を小型化でき、パッケージ４内における部品の省スペース配置が可能である。また、排気ダクト１０の減音効果は、一般に、排気ダクト１０内に設置された遮音板４８の長さに比例するだけでなく、排気口１６の大きさに反比例する。上記構成のように、第１分割開口部５０を大きく形成すると、遮音板４８はガスクーラ１２と排気口１６との間の距離が広い側に寄せて配置される。そのため、設置できる遮音板４８の長さを長くでき、減音効果を向上できる。また、第１分割開口部５０を大きく形成すると、第２分割開口部５２の面積は減少する。各分割開口部５０，５２の面積の増減による減音効果の増減と、遮音板４８の長さによる減音効果の向上とを総合的に考慮すると、第１分割開口部５０を他の分割開口部５２に比べて最も大きくした場合、減音効果量が最大となり、即ち静音性能を最大化できる。

このような減音効果量の最大化を定量的に検討すべく、図３から図６に示すように、数値解析が行われている。図３に示すように、解析モデルは、高さｌ、幅ｂ、および奥行きａ（ａ＝２ｂ）の寸法の直方体型の排気ダクト１０である。ガスクーラ１２は、排気口１６に対して傾斜角θで傾斜して配置されている。第１分割開口部５０の幅ｂ１と第２分割開口部５２の幅ｂ２に対して、各分割開口部５０，５２の減音量ＴＬ１，ＴＬ２は、Ｋを吸音定数として、それぞれ以下の式（７）で表される。ここで、ｌ１は遮音板４８の長さである。なお、解析モデルでは、排気ダクト１０の壁の厚み、遮音板４８の厚み、およびこれらに貼り付けられた吸音材４２の厚みは、各分割開口部５０，５２の幅ｂ１，ｂ２に比べて十分小さく、即ち、ｂ＝ｂ１＋ｂ２が成立するものとして計算している。

式（７）のＴＬ１，ＴＬ２を最大化することで、減音効果量を最大化できる。ただし、排気ダクト１０の大きさが規定されていることから、ｂ１＋ｂ２は一定の値ｂをとる。また、遮音板４８の長さｌ１は、遮音板４８がガスクーラ１２と干渉しない長さであることが必要である。即ち、遮音板４８の長さｌ１は、ガスクーラ１２の傾斜角θおよび第１分割開口部の幅ｂ１に依存する。

上記条件の下で、図４は、θ＝３０°で図３の解析モデルについて減音量ＴＬを解析した結果である。横軸は、排気ダクト１０の幅ｂ（＝ｂ１＋ｂ２）に対する第１分割開口部の幅ｂ１の割合（ｂ１／ｂ）を示している。縦軸は、−減音量ＴＬ（ｄＢ）を示している。図４では、減音量ＴＬ１，ＴＬ２，それらの平均値ＴＬ０のグラフがそれぞれ示されている。グラフから静音性能を評価する場合、減音量の平均値ＴＬ０が最も大きい場合、最も良好な静音性能が発揮されていると評価できる。従って、図４のグラフでは、ｂ１／ｂ＝０．７４のとき、最も良好な静音性能が発揮されている。また、最適値から誤差０．０５（ｄｂ）の範囲を考慮すると、０．６３≦ｂ１／ｂ≦０．８２の範囲にあることが好ましい。

図５，６は、θ＝４５，６０°の場合に、図４と同様の減音量ＴＬを解析した結果である。図５に示すように、θ＝４５°の場合、ｂ１／ｂ＝０．６９のとき、最も良好な静音性能が発揮されている。最適値から誤差０．０５（ｄｂ）の範囲を考慮すると、０．６２≦ｂ１／ｂ≦０．７６の範囲にあることが好ましい。図６に示すように、θ＝６０°の場合、ｂ１／ｂ＝０．６５のとき、最も良好な静音性能が発揮されている。最適値から誤差０．０５（ｄｂ）の範囲を考慮すると、０．６０≦ｂ１／ｂ≦０．７０の範囲にあることが好ましい。ガスクーラ１２の傾斜角θは、上述のように３０°≦θ≦６５°の範囲で使用されることが多い。従って、この傾斜角θの範囲においては、図４（θ＝３０°）から図６（θ＝６０°）における上述の最適値から誤差０．０５（ｄｂ）の範囲を含むように、概ね０．６≦ｂ１／ｂ≦０．８の範囲内となるように、第１分割開口部５０の幅ｂ１を設定することが好ましい。さらに、０．６３≦ｂ１／ｂ≦０．７０の範囲内となるように、第１分割開口部５０の幅ｂ１を設定することがより好ましい。

さらに、図７は、図４から図６の結果に基づいて、ガスクーラ１２の傾斜角θに対し、第１分割開口部５０の幅ｂ１の割合（ｂ１／ｂ）の誤差０．０５（ｄｂ）を含む最適範囲をプロットしている。図７の２本の直線の範囲内として斜線部分で示されている範囲のように、以下の式（８）を満たす範囲でパッケージ型圧縮機２を設計することが好ましい。このように設計することで、傾斜角θが変化した場合まで考慮して遮音板４８が１枚の場合の減音効果を最大化できる。

ｂ＝ｂ１＋ｂ２
ｂ：開口部の幅
ｂ１：第１分割開口部の幅
ｂ２：第２分割開口部の幅
θ：熱交換器の開口部に対する傾斜角

本実施形態では、排気ダクト１０内に上記のような騒音防止構造を設けているが、排気ダクト１０はパッケージ４外に流出する空気を誘導するため、排気ダクト１０に対して上記のような遮音構造を設けることは、パッケージ４外への騒音の漏出防止に有効である。ただし、吸気ダクトが存在する場合、吸気ダクト内に同様の騒音防止構造を設けてもよい。このことは、第２実施形態以降でも同様である。

（第２実施形態）
図８に示す本実施形態のパッケージ型圧縮機２の排気ダクト１０内には、２枚の遮音板４８，４９が配置されている。本実施形態のパッケージ型圧縮機２は、これに関する構成以外は、図１，２の第１実施形態のパッケージ型圧縮機２の構成と同様である。従って、図１，２に示した構成と同様の部分については同様の符号を付して説明を省略する。

本実施形態のパッケージ型圧縮機２は、２枚の遮音板４８，４９が、排気口１６に対して垂直に配置され、即ち上下方向に配置されている。従って、排気口１６は、２枚の遮音板４８，４９によって仕切られ、ガスクーラ１２と排気口１６との間の距離が狭い側（図において左側）から広い側（図において右側）に向かって順に、第１分割開口部５０と、第２分割開口部５２と、第３分割開口部５４とに分けられている。

本実施形態では、第１分割開口部５０の幅ｂ１が他の分割開口部５２，５４の幅ｂ２，ｂ３よりも大きくなるように、遮音板４８，４９が配置されている。さらに言えば、第１，第２，第３分割開口部５０，５２，５４の幅ｂ１，ｂ２，ｂ３が以下の式（９）を満たす所定の範囲になるように、遮音板４８，４９が配置されている。また、ここでの幅ｂ１，ｂ２は、遮音板４８（ないし遮音板４８に貼り付けられた吸音材４２）と、遮音板４９（ないし遮音板４９に貼り付けられた吸音材４２）と、排気ダクト１０の内面（ないし排気ダクト１０の内面に貼り付けられた吸音材４２）との間の距離をそれぞれ示している。

ｂ＝ｂ１＋ｂ２＋ｂ３
ｂ：開口部の幅
ｂ１：第１分割開口部の幅
ｂ２：第２分割開口部の幅
ｂ３：第３分割開口部の幅

また、遮音板４８，４９のうち、ガスクーラ１２と排気口１６との間の距離が広い側に配置されている遮音板４９の方が長い。具体的には、遮音板４８，４９の長さｌ１，ｌ２は、ガスクーラ１２に対してそれぞれ同じ所定の間隔ｄを空けて設けられている。遮音板４８，４９の長さは、一般に長いほど減音効果が向上する。しかし、遮音板４８，４９の長さを長くしてガスクーラ１２に近づけすぎると、ガスクーラ１２は高温であるため、遮音板４８，４９が熱影響を受ける。特に、本実施形態のように遮音板４８，４９に吸音材４２を貼り付けている場合、吸音材４２が熱劣化し、さらに吸音材４２を遮音板４８，４９に張り付けている接着剤が高温により性質変化し、吸音材４２が剥がれやすくなる。従って、遮音板４８，４９がガスクーラ１２からの熱影響を受け難い所定の間隔ｄ（図８参照）を空けて遮音板４８，４９を配置することで、即ち、遮音板４８，４９の長さを熱影響の少ない程度に最大限確保することで、遮音板４８，４９を熱劣化から保護しつつ、減音効果を最大限向上できる。

また、図８，９および以下の式（１０）に示すように、遮音板４９の長さｌ２は、隣接する遮音板４８の長さｌ１と、第２分割開口部５２の幅ｂ２と、吸音材４２の厚みｔとに基づいて表すこともできる。これは、３枚以上の遮音板が設けられた場合も同様であり、即ち遮音板の長さは、隣接する遮音板の長さ等に基づいて表すことができる。そのため、１つの遮音板の長さを規定することで、残りの遮音板の長さを規定できる。

このように、ガスクーラ１２と排気口１６との距離が広い側の遮音板４９の長さを長くし、より詳細には２枚の遮音板４８，４９の長さを最大限長くすることで、ガスクーラ１２の傾斜配置によって広くなる空間を有効に活用し、減音効果を向上できる。

本実施形態も第１実施形態と同様に、図９に示す解析モデルにより図１０から図１２に示すように数値解析が行われている。各分割開口部５０，５２，５４の減音量ＴＬ１，ＴＬ２，ＴＬ３は、第１分割開口部５０の幅ｂ１と、第２分割開口部５２の幅ｂ２と、第３分割開口部５２の幅ｂ３とに対し、Ｋを吸音定数として、それぞれ以下の式（１１）で表される。ここで、ｌ１は第１，第２分割開口部５０，５２を形成する遮音板４８の長さであり、ｌ２は第２，第３分割開口部５２，５４を形成する遮音板４９の長さである。なお、解析モデルでは、排気ダクト１０の壁の厚み、遮音板４８，４９の厚み、およびこれらに貼り付けられた吸音材４２の厚みは、各分割開口部５０，５２，５４の幅に比べて十分小さく、即ち、ｂ＝ｂ１＋ｂ２＋ｂ３が成立するものとして計算している。

式（１１）のＴＬ１，ＴＬ２，ＴＬ３を最大化することで、減音効果量を最大化できるが、式（１１）の各変数（ｂ１，ｂ２，ｂ３，ｌ１，ｌ２）は独立しているものではない。排気ダクト１０の大きさが規定されていることから、ｂ１＋ｂ２＋ｂ３は一定の値ｂをとる。遮音板４８，４９の長さｌ１，ｌ２は、前述のように、遮音板４８，４９とガスクーラ１２との間隔が所定の間隔ｄ（図８参照）となるように決定される。

図１０は、θ＝３０°で図３の解析モデルについて減音量ＴＬを解析した結果である。横軸は、排気ダクト１０の幅ｂに対する第１分割開口部５０の幅ｂ１の割合を示している。縦軸は、排気ダクト１０の幅ｂに対する第２分割開口部５２の幅ｂ２の割合を示している。図１０では、これらの割合に対する減音量ＴＬ（ＴＬ１，ＴＬ２，ＴＬ３の平均値）のグラフが示されている。図１０から図１２のグラフでは、等しい減音量ＴＬを結んだグラフが０．２ｄＢごとにプロットされており、この等減音量線図の中心ほど、減音量が大きい。そのため、グラフから静音性能を評価する場合、減音量ＴＬが最も大きい場合、即ち等減音量線図の中心で最も良好な静音性能が発揮されていると評価できる。従って、図１０のグラフでは、ｂ１／ｂ＝０．５９、かつｂ２／ｂ＝０．２１のとき、最も良好な静音性能が発揮されている。

図１１，１２は、θ＝４５，６０°の場合に同様の解析モデルで減音量ＴＬを解析した結果である。図１１に示すように、θ＝４５°の場合、ｂ１／ｂ＝０．５３かつｂ２／ｂ＝０．２３のとき、最も良好な静音性能が発揮されている。図１２に示すように、θ＝６０°の場合、ｂ１／ｂ＝０．４７かつｂ２／ｂ＝０．２６のとき、最も良好な静音性能が発揮されている。

第１実施形態と同様に、ガスクーラ１２の傾斜角θが３０°≦θ≦６５°の範囲で設定された場合、上記式（９）の範囲内（図１０から図１２において斜線部で示す範囲内）は、図１０から図１２の各グラフで最も良好な静音性能が発揮される領域を含んでいる。従って、概ね、上記式（９）の範囲内（図１０から図１２において斜線部で示す範囲内）となるように、第１から第３分割開口部５０，５２，５４の幅ｂ１，ｂ２，ｂ３を設定することで良好な静穏性能を発揮できる。

図１３から図１６は、第１実施形態または第２実施形態のパッケージ型圧縮機２に共通して適用できる変形例を示している。

（第１変形例）
図１３に示すように、本変形例では、第１分割開口部５０に、遮音板４８と反対側の領域を部分的に閉塞する閉塞部５６が設けられている。本実施形態の閉塞部５６は、鋼板製で、排気ダクト１０の一部を折り曲げて形成されている。

第１分割開口部５０は、各分割開口部５０，５２，５４のうち、大きさが最大であるため、第１分割開口部５０における減音効果は、他の分割開口部５２，５４における減音効果と比べて最小となり易い。さらに言えば、第１分割開口部５０は、ガスクーラ１２と排気口１６との間の距離が最も狭い側に設けられているため、設置できる遮音板４８の長さの最大値も他の遮音板４９に比べて短く、他の分割開口部５２，５４に比べて減音効果が最小となり易い。そのため、上記構成のように、第１分割開口部５０の一部を閉塞し、騒音が漏出することを防止することで減音効果を向上できる。特に本変形例では、第１分割開口部５０において、遮音板４８の近傍は減音効果が大きいため、遮音板４８と反対側の領域を部分的に閉塞することが有効である。さらに、本変形例の構成は、パッケージ型圧縮機２の冷却能力を考慮して排気口１６の大きさが十分に確保されている場合、閉塞部５６を設けたことによる弊害も生じず、有用である。

ただし、閉塞部５６の位置は、第１分割開口部５０に限定されない。例えば、図１３に破線で示すように、閉塞部５６の位置は、第３分割開口部５２において、遮音板４９と反対側の領域であってもよい。

（第２変形例）
図１４に示すように、本変形例では、遮音板４８の吸音材４２のガスクーラ１２に向かい合う先端部５８が面取りされている。即ち、遮音板４８のガスクーラ１２側の先端部５８の吸音材４２の一部が切り取られている。

遮音板４８の吸音材４２を面取りした分、吸音材４２をガスクーラ１２から離すことができ、その分遮音板４８を長くできる。本変形例では、吸音材４２の一部を切り取った分、ガスクーラ１２と遮音板４８（吸音材４２）との距離ｄを維持しつつ、第１，２実施形態と比べて距離ｈだけ遮音板４８が長く形成されている。

（第３変形例）
図１５に示すように、本変形例では、遮音板４８，４９の先端部５８，５９が、ガスクーラ１２に向かって屈曲している。具体的には、遮音板４８，４９の先端部５８，５９は、以下の式（１２）で規定された形状に屈曲している。

ｍ：遮音板４８，４９の先端部５８，５９の長さ
ζ：遮音板４８，４９の先端部５８，５９の折曲角
ｂｘ：遮音板４８，４９により仕切られた分割開口部の幅

本変形例の構成によれば、遮音板４８，４９の先端部５８が折り曲げられていることで、遮音板４８，４９間を進行する音波が直進し難く、即ち騒音が直接外部に漏出し難い。従って、減音効果を向上でき、静音性能を向上できる。さらに、排気口１６から排気ダクト１０の内部を見たとき、ガスクーラ１２が遮音板４８，４９の折り曲げられた先端部５８，５９の背後に位置するため、即ちガスクーラ１２を直視できないため、ガスクーラ１２からの騒音が外部に直接漏出することを防止でき、減音効果を向上できる。

（第４変形例）
図１６に示すように、本変形例では、遮音板４８，４９には、ガスクーラ１２に向かい合う面に突出部６０，６１が設けられている。突出部６０，６１は、遮音板４８，４９に対して直角に鋼板を溶接等して形成されている。突出部６０，６１の態様は、特に限定されず、その位置、大きさ、および設置角度は自由に変更されてもよい。好ましくは、圧損等の観点から、突出部６１と遮音板４８との距離ｗ１が吸音材４２を含む２枚の遮音板間４８，４９の間の距離ｗ２よりも大きくなるように突出部６１が配置される。また、突出部６０，６１も吸音材で被覆されていてもよい。

本変形例の構成によれば、第３変形例と同様に騒音が外部に直接漏出することを防止でき、減音効果を向上できる。また、突出部６０，６１を設けているのみであるので、遮音板４８，４９間の流路面積が減少されることもない。

以上より、本発明の具体的な実施形態やその変形例について説明したが、本発明は上記形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。例えば、個々の実施形態の内容を適宜組み合わせたものを、この発明の一実施形態としてもよい。さらに、遮音板の枚数も特に限定されず、図１７に示すように、３枚の遮音板４８，４９，５１が配置されていてもよい。この場合も、各分割開口部５０，５２，５４，６２の幅ｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４の関係性や各遮音板４８，４９，５１とガスクーラ１２との間隔ｄ等は、第１，２実施形態と同様である。さらに、図示しないが遮音板は、４枚以上配置されていてもよい。

２ パッケージ型圧縮機
４ パッケージ
６ 圧縮機本体
８ ターボファン
１０ 排気ダクト（ダクト）
１２ ガスクーラ（熱交換器）
１４，１５ 吸気口
１６ 排気口（開口部）
１８ 圧縮室
２０ 空冷室
２２ ファンカバー
２４ １段目圧縮機本体
２６ ２段目圧縮機本体
２８ ギアボックス
３０ 圧縮機モータ
３２ 台座
３４ 支持柱
３６ 配管
３８ 入口ポート
４０ ファンモータ
４２ 吸音材
４４ 止め具
４６ チューブ
４８，４９，５１ 遮音板
５０ 第１分割開口部
５２ 第２分割開口部
５４ 第３分割開口部
５６ 閉塞部
５８，５９ 先端部
６０，６１ 突出部
６２ 第４分割開口部

Claims (14)

1. 開口部を有するダクトと、
   前記ダクト内で前記開口部に対して傾斜して配置された熱交換器と、
   前記ダクト内で前記開口部に対して垂直方向に配置され、前記開口部を仕切る少なくとも１枚の遮音板と
   を備え、
   前記開口部が前記遮音板により複数の分割開口部に仕切られ、
   前記複数の分割開口部のうち、前記熱交換器と前記開口部との間の距離が最も狭い側に設けられた第１分割開口部の面積がその他の前記分割開口部の面積より大きい、パッケージ型圧縮機。
2. 前記ダクトの内面は、吸音材で被覆されている、請求項１に記載のパッケージ型圧縮機。
3. 前記遮音板は、少なくとも２枚配置されており、
   前記遮音板の長さは、前記熱交換器と前記開口部との間の距離が狭い側に隣接して配置された他の前記遮音板の長さより長い、請求項１または請求項２に記載のパッケージ型圧縮機。
4. 前記遮音板は、前記熱交換器に対して所定の同じ間隔を空けて配置されている、請求項３に記載のパッケージ型圧縮機。
5. 前記第１分割開口部に、前記遮音板と反対側の領域を部分的に閉塞する閉塞部が設けられている、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のパッケージ型圧縮機。
6. 前記遮音板は、２枚配置されており、
   前記分割開口部は、前記熱交換器と前記開口部との間の距離が狭い側から広い側に向かって順に位置する前記第１分割開口部、第２分割開口部、および第３分割開口部を含み、
   前記第１分割開口部は、以下の式によって決定される幅を有する、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のパッケージ型圧縮機。
   

   

   ｂ＝ｂ１＋ｂ２＋ｂ３
   ｂ：開口部の幅
   ｂ１：第１分割開口部の幅
   ｂ２：第２分割開口部の幅
   ｂ３：第３分割開口部の幅
7. 前記第２分割開口部および前記第３分割開口部は、それぞれ以下の式によって決定される幅を有する、請求項６に記載のパッケージ型圧縮機。
   

   

   ｂ＝ｂ１＋ｂ２＋ｂ３
   ｂ：開口部の幅
   ｂ１：第１分割開口部の幅
   ｂ２：第２分割開口部の幅
   ｂ３：第３分割開口部の幅
8. 前記遮音板は、１枚配置されており、
   前記熱交換器と前記開口部との間の距離が狭い側から広い側に向かって順に配置された前記第１分割開口部と第２分割開口部のうち、前記第１分割開口部の幅は、以下の式によって決定される、請求項１または請求項２に記載のパッケージ型圧縮機。
   

   

   ｂ＝ｂ１＋ｂ２
   ｂ１：第１分割開口部の幅
   ｂ２：第２分割開口部の幅
9. 前記第１分割開口部は、以下の式によって決定される幅を有する、請求項８に記載のパッケージ型圧縮機。
   

   

   ｂ＝ｂ１＋ｂ２
   ｂ：開口部の幅
   ｂ１：第１分割開口部の幅
   ｂ２：第２分割開口部の幅
   θ：熱交換器の開口部に対する傾斜角
10. 前記遮音板の前記熱交換器と向かい合う面は、吸音材で被覆され、
    前記熱交換器と向かい合う前記遮音板の前記吸音材の先端部が面取りされている、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載のパッケージ型圧縮機。
11. 前記遮音板の先端部は、前記熱交換器に向かって屈曲している、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載のパッケージ型圧縮機。
12. 前記遮音板の先端部は、以下の式で規定された形状を有する、請求項１１に記載のパッケージ型圧縮機。
    

    

    ｍ：遮音板の先端部の長さ
    ζ：遮音板の先端部の折曲角
    ｂｘ：遮音板により仕切られた分割開口部の幅
13. 前記遮音板には、前記熱交換器と向かい合う面に突出部を備える、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載のパッケージ型圧縮機。
14. 前記ダクトは、排気ダクトである、請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載のパッケージ型圧縮機。

Images