JP2020153649A - Refrigerating machine - Google Patents

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JP2020153649A
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耕治 前田
Koji Maeda
耕治 前田
真太郎 大村
Shintaro Omura
真太郎 大村
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Mitsubishi Heavy Industries Thermal Systems Ltd
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Abstract

To properly attenuate noise in a refrigerating machine by a compact acoustic damper with a simpler configuration.SOLUTION: A refrigerating machine 100 includes: a compressor 101 for compressing a refrigerant; a condenser 102 for condensing the refrigerant compressed by the compressor 101; an evaporator 103 for evaporating the refrigerant condensed by the condenser 102; a plurality of pipes (refrigerant pipes 106a, 106b, 106c and hot gas bypass pipe 109) for connecting the compressor 101, the condenser 102 and the evaporator 103; and an acoustic damper 1A disposed in the hot gas bypass pipe 109 as a gas fluid pipe through which a gas fluid flows, among the plurality of pipes. The acoustic damper 1A has a housing (acoustic damper body) forming a passage for taking air vibration generated in the hot gas bypass pipe 109, and a vibration portion having a prescribed spring constant, mounted on an inner face of an end plate for closing the passage, and vibrated by air vibration.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、音響ダンパを備えた冷凍機に関する。 The present invention relates to a refrigerator equipped with an acoustic damper.

従来、振動発生源で発生する振動を減衰させる装置に関する技術が知られている。例えば、特許文献1には、ガスタービンの燃焼器における燃焼振動を減衰させるために、燃焼器よりも上流側において空気供給部、燃料供給部および希釈剤供給部に結合された複数の4分の1波長共振器と、共振器を調整する制御装置とを備えたガスタービンシステムが開示されている。このガスタービンシステムでは、4分の1波長共振器が可変形状共振器とされており、燃焼器内の圧力振動を圧力センサによって検出し、検出した圧力に基づいて、可変形状共振器の形状を調整することで、所望の周波数の振動を減衰させている。 Conventionally, a technique relating to a device for attenuating vibration generated at a vibration source is known. For example, Patent Document 1 describes a plurality of quarters coupled to an air supply unit, a fuel supply unit, and a diluent supply unit on the upstream side of the combustor in order to attenuate combustion vibration in a gas turbine combustor. A gas turbine system including a one-wave combustor and a control device for adjusting the combustor is disclosed. In this gas turbine system, the quarter-wavelength resonator is a variable-shaped resonator, and the pressure vibration in the combustor is detected by a pressure sensor, and the shape of the variable-shaped resonator is determined based on the detected pressure. By adjusting, the vibration of the desired frequency is attenuated.

特開2011−52954号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-52954

ところで、振動発生源としては、上記特許文献1に記載されたガスタービンの燃焼器以外に、圧縮機、凝縮器および蒸発器を備えた冷凍機がある。冷凍機では、圧縮機が作動するとき、ブレードの動きやディフューザの羽根の枚数等に応じて周期的な流量変動が生じ、圧力脈動による騒音、いわゆるNZ音が発生する。NZ音の発生は、特定の周波数特性となる性質がある。そして、NZ音が冷凍機の配管における流体音と共鳴し、騒音が増幅されることがある。そのため、NZ音と配管における流体音との共鳴を抑制することが求められる。 By the way, as a vibration generation source, in addition to the combustor of the gas turbine described in Patent Document 1, there is a refrigerator provided with a compressor, a condenser and an evaporator. In the refrigerator, when the compressor operates, the flow rate fluctuates periodically according to the movement of the blades, the number of blades of the diffuser, and the like, and noise due to pressure pulsation, so-called NZ sound, is generated. The generation of NZ sound has the property of having a specific frequency characteristic. Then, the NZ sound may resonate with the fluid sound in the piping of the refrigerator, and the noise may be amplified. Therefore, it is required to suppress the resonance between the NZ sound and the fluid sound in the piping.

そこで、冷凍機の配管に、上記特許文献1に記載のような減衰装置、すなわち音響ダンパを取り付け、所望の周波数の振動を減衰させることが考えられる。しかしながら、所望の周波数の振動について減衰を狙うためには、音響ダンパの波長管の長さでチューニング周波数が決定されることから、上記特許文献1に記載のガスタービンシステムのように、可変形状型の音響ダンパを採用する等、音響ダンパの構造が複雑になりがちである。さらに、振動を良好に減衰させるためには、音響ダンパの体積が大きくなりやすい。その結果、音響ダンパを取り付けるためのスペースが不足しがちとなる。したがって、より簡易な構成で小型の音響ダンパが求められる。 Therefore, it is conceivable to attach an damping device as described in Patent Document 1, that is, an acoustic damper, to the piping of the refrigerator to attenuate the vibration of a desired frequency. However, in order to aim at damping the vibration of a desired frequency, the tuning frequency is determined by the length of the wavelength tube of the acoustic damper. Therefore, as in the gas turbine system described in Patent Document 1, the variable shape type The structure of the acoustic damper tends to be complicated, such as by adopting the acoustic damper of. Further, in order to satisfactorily attenuate the vibration, the volume of the acoustic damper tends to be large. As a result, space for mounting the acoustic damper tends to be insufficient. Therefore, a small acoustic damper with a simpler configuration is required.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、より簡易な構成で小型の音響ダンパにより、冷凍機における騒音を良好に減衰させることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to satisfactorily attenuate noise in a refrigerator by a small acoustic damper with a simpler configuration.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、冷媒を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機により圧縮された前記冷媒を凝縮させる凝縮器と、前記凝縮器により凝縮された前記冷媒を蒸発させる蒸発器と、前記圧縮機、前記凝縮器および前記蒸発器を接続する複数の配管と、複数の前記配管のうち、ガス流体が流れるガス流体配管および前記圧縮機の吐出配管の少なくともいずれか一つに設けられた音響ダンパと、を備え、前記音響ダンパは、前記配管で発生する空気振動を取り込む通路を形成する音響ダンパ本体と、所定のばね定数を有し、前記通路を閉塞する端部板の内面に取り付けられて前記空気振動により振動する振動部と、を有することを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the present invention comprises a compressor for compressing a refrigerant, a condenser for condensing the refrigerant compressed by the compressor, and the condenser condensed by the condenser. At least of the evaporator for evaporating the refrigerant, the compressor, the plurality of pipes connecting the condenser and the evaporator, and the gas fluid pipe through which the gas fluid flows and the discharge pipe of the compressor among the plurality of pipes. The acoustic damper includes an acoustic damper provided in any one of them, and the acoustic damper has an acoustic damper main body forming a passage for taking in air vibration generated in the pipe, and a predetermined spring constant, and closes the passage. It is characterized by having a vibrating portion attached to the inner surface of the end plate to be vibrated by the air vibration.

この構成により、所定のばね定数を有する振動部によって音響ダンパの振動を吸収し、音響ダンパの音響の境界条件を変化させることができる。それにより、音響ダンパの共鳴周波数の固有値を変化させることができるため、冷凍機のガス流体が流れるガス流体配管、圧縮機の吐出配管における所望の周波数の流体音を音響ダンパで良好に減衰させることが可能となる。したがって、ガス流体配管、圧縮機の吐出配管における流体音と圧縮機で発生するNZ音との共振を抑制することができる。また、音響ダンパの共鳴周波数の固有値を変化させることで、音圧レベルを低減させることができるため、同じ共鳴周波数の振動減衰を狙う音響ダンパについて小型化を図ることが可能となる。したがって、本発明によれば、より簡易な構成で小型の音響ダンパにより、冷凍機における騒音を良好に減衰させることができる。 With this configuration, the vibration of the acoustic damper can be absorbed by the vibrating portion having a predetermined spring constant, and the acoustic boundary condition of the acoustic damper can be changed. As a result, the intrinsic value of the resonance frequency of the acoustic damper can be changed, so that the acoustic damper can satisfactorily attenuate the fluid sound of a desired frequency in the gas fluid pipe through which the gas fluid of the refrigerator flows and the discharge pipe of the compressor. Is possible. Therefore, it is possible to suppress the resonance between the fluid sound in the gas fluid pipe and the discharge pipe of the compressor and the NZ sound generated in the compressor. Further, since the sound pressure level can be reduced by changing the intrinsic value of the resonance frequency of the acoustic damper, it is possible to reduce the size of the acoustic damper aiming at the vibration damping of the same resonance frequency. Therefore, according to the present invention, noise in the refrigerator can be satisfactorily attenuated by a small acoustic damper with a simpler configuration.

また、前記音響ダンパが設けられる前記ガス流体配管は、前記蒸発器から前記凝縮器へと前記冷媒をバイパスさせるホットガスバイパス配管であることが好ましい。この構成により、蒸発器と凝縮器との間のホットガスバイパス配管における流体音を、良好に減衰させることができる。 Further, the gas fluid pipe provided with the acoustic damper is preferably a hot gas bypass pipe that bypasses the refrigerant from the evaporator to the condenser. With this configuration, the fluid noise in the hot gas bypass pipe between the evaporator and the condenser can be well attenuated.

また、前記振動部は、前記音響ダンパ本体に取り付けられ、前記通路と連通する空洞が内部に形成された蛇腹形状をなし、前記端部板は、前記振動部に取り付けられ、前記空洞および前記通路を閉塞する、ことが好ましい。この構成により、蛇腹形状の振動部を、通路を閉塞する端部板と共に空気振動によって振動させることができる。すなわち、音響ダンパで空気振動が共鳴する際に、振動部が振動し、端部板が音響のインピーダンス境界となることで、音響ダンパの音響境界条件を変化させることができる。 Further, the vibrating portion is attached to the acoustic damper main body and has a bellows shape in which a cavity communicating with the passage is formed inside, and the end plate is attached to the vibrating portion to form the cavity and the passage. It is preferable to block the. With this configuration, the bellows-shaped vibrating portion can be vibrated by air vibration together with the end plate that closes the passage. That is, when the air vibration resonates in the acoustic damper, the vibrating portion vibrates and the end plate serves as the impedance boundary of the acoustic, so that the acoustic boundary condition of the acoustic damper can be changed.

また、前記音響ダンパは、前記振動部を介して前記端部板に取り付けられ、前記通路内で振動自在な振動板をさらに有し、前記振動部は、前記端部板の内面と前記振動板との間に設けられた複数の弾性部材を有する、ことが好ましい。この構成により、通路内に配置された振動板と共に複数の弾性部材を有する振動部を空気振動により振動させることができる。すなわち、音響ダンパで空気振動が共鳴する際に、振動部が振動し、振動板が音響のインピーダンス境界となることで、音響ダンパの音響境界条件を変化させることができる。 Further, the acoustic damper is attached to the end plate via the vibrating portion, and further has a vibrating plate in the passage, and the vibrating portion is an inner surface of the end plate and the diaphragm. It is preferable to have a plurality of elastic members provided between the two. With this configuration, it is possible to vibrate a vibrating portion having a plurality of elastic members together with a diaphragm arranged in the passage by air vibration. That is, when the air vibration resonates in the acoustic damper, the vibrating portion vibrates and the diaphragm becomes the impedance boundary of the acoustic, so that the acoustic boundary condition of the acoustic damper can be changed.

また、前記弾性部材は、多角錐台形を連続して重ねた形状であることが好ましい。この構成により、振動部のばね定数を容易に調整することができ、かつ振動部を簡易な構成とすることができる。 Further, the elastic member preferably has a shape in which polygonal pyramid trapezoids are continuously stacked. With this configuration, the spring constant of the vibrating portion can be easily adjusted, and the vibrating portion can have a simple configuration.

また、前記所定のばね定数は、10N/mm以上100N/mm以下であることが好ましい。この構成により、比較的小さな負荷の作用により、振動部を変形させることができる。すなわち、微小な振動に対応して振動部を変形させて振動を吸収させることができる。 Further, the predetermined spring constant is preferably 10 N / mm or more and 100 N / mm or less. With this configuration, the vibrating portion can be deformed by the action of a relatively small load. That is, the vibrating portion can be deformed in response to a minute vibration to absorb the vibration.

また、前記振動部は、1種以上の材料からなる連続した堆積層を有することが好ましい。この構成により、振動部を積層造形によって形成することで、所定のばね定数を有する振動部を容易に得ることができる。 Further, it is preferable that the vibrating portion has a continuous sedimentary layer made of one or more kinds of materials. With this configuration, the vibrating portion having a predetermined spring constant can be easily obtained by forming the vibrating portion by laminated molding.

図1は、第1実施形態にかかる冷凍機を示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a refrigerator according to the first embodiment. 図2は、音響ダンパを模式的に示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram schematically showing an acoustic damper. 図3は、振動部の荷重変位特性の一例を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of the load displacement characteristic of the vibrating portion. 図4は、第1実施形態にかかる音響ダンパにおける共鳴周波数と音圧レベルとの関係の解析結果の一例を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of an analysis result of the relationship between the resonance frequency and the sound pressure level in the acoustic damper according to the first embodiment. 図5は、振動部の荷重変位特性の一例を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of the load displacement characteristic of the vibrating portion. 図6は、振動部の具体例を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a specific example of the vibrating portion. 図7は、第2実施形態にかかる冷凍機が備える音響ダンパを模式的に示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram schematically showing an acoustic damper included in the refrigerator according to the second embodiment. 図8は、図7に示す音響ダンパの振動部の具体例を示す説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram showing a specific example of the vibrating portion of the acoustic damper shown in FIG. 図9は、図8に示す振動部の要部の具体例を示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram showing a specific example of a main part of the vibrating portion shown in FIG.

以下に、本発明にかかる冷凍機の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the refrigerator according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to this embodiment.

[第1実施形態]
図1は、第1実施形態にかかる冷凍機を示す概略構成図である。第1実施形態にかかる冷凍機100は、例えばビルや工場等の温度、湿度などを調整する空調設備、あるいは、冷凍室を冷却する空調設備の一部である。冷凍機100は、設置されているビルや工場、冷凍室に冷たい水または空気を供給し、設置されているビルや工場、冷凍室を冷却する装置である。冷凍機100は、圧縮機101と、凝縮器102と、蒸発器103と、中間冷却器104とを有する。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a refrigerator according to the first embodiment. The refrigerator 100 according to the first embodiment is, for example, a part of an air conditioner for adjusting the temperature, humidity, etc. of a building or a factory, or an air conditioner for cooling a freezing room. The refrigerator 100 is a device that supplies cold water or air to an installed building, factory, or freezer to cool the installed building, factory, or freezer. The refrigerator 100 includes a compressor 101, a condenser 102, an evaporator 103, and an intercooler 104.

圧縮機101と凝縮器102とは、冷媒が流通される冷媒配管106a(吐出配管)により連通されている。また、凝縮器102と蒸発器103とは、冷媒が流通される冷媒配管106bにより連通されている。中間冷却器104は、冷媒配管106bに介在されている。また、蒸発器103と圧縮機101とは、冷媒が流通される冷媒配管106cにより連通されている。すなわち、圧縮機101、凝縮器102、蒸発器103、および中間冷却器104は、冷媒配管106a、106b、106cを介して冷媒を循環させる循環経路106に設けられている。また、冷媒配管106bの経路中には、中間冷却器104の上流側にホットガスバイパス弁107が設けられ、下流側にホットガスバイパス弁108が設けられている。さらに、凝縮器102と蒸発器103とは、循環経路106を介さず蒸発器103から凝縮器102へと高温の冷媒ガスをバイパスして供給するホットガスバイパス配管109が設けられている。また、ホットガスバイパス配管109には、冷媒ガスの流量を調整するための調整弁110が設けられている。 The compressor 101 and the condenser 102 are communicated with each other by a refrigerant pipe 106a (discharge pipe) through which the refrigerant flows. Further, the condenser 102 and the evaporator 103 are communicated with each other by a refrigerant pipe 106b through which a refrigerant flows. The intercooler 104 is interposed in the refrigerant pipe 106b. Further, the evaporator 103 and the compressor 101 are communicated with each other by a refrigerant pipe 106c through which a refrigerant flows. That is, the compressor 101, the condenser 102, the evaporator 103, and the intercooler 104 are provided in the circulation path 106 for circulating the refrigerant through the refrigerant pipes 106a, 106b, and 106c. Further, in the path of the refrigerant pipe 106b, a hot gas bypass valve 107 is provided on the upstream side of the intercooler 104, and a hot gas bypass valve 108 is provided on the downstream side. Further, the condenser 102 and the evaporator 103 are provided with a hot gas bypass pipe 109 that bypasses and supplies high-temperature refrigerant gas from the evaporator 103 to the condenser 102 without passing through the circulation path 106. Further, the hot gas bypass pipe 109 is provided with an adjusting valve 110 for adjusting the flow rate of the refrigerant gas.

圧縮機101は、羽根車の回転運動によって冷媒を圧縮するターボ圧縮機として構成されている。すなわち、冷凍機100は、いわゆるターボ冷凍機である。ターボ圧縮機としての圧縮機101は、電動機111によって駆動される圧縮部112を有している。圧縮部112には、電動機111により回転駆動される羽根車を同軸上に2つ備えた2段圧縮や、電動機111により回転駆動される羽根車を1つ備えた単段圧縮の方式がある。圧縮部112が2段圧縮の場合、蒸発器103から圧縮機101へ送られる気相の冷媒は、1段目の圧縮部で圧縮された後、2段目の圧縮部でさらに圧縮され、圧力と温度とが上昇しつつ冷媒配管106aを介して凝縮器102へ送られる(吐出される)。一方、圧縮部112が単段圧縮の場合、蒸発器103から圧縮機101へ送られる気相の冷媒は、圧縮部112にて圧縮され、圧力と温度とが上昇しつつ冷媒配管106aを介して凝縮器102へ送られる。 The compressor 101 is configured as a turbo compressor that compresses the refrigerant by the rotational movement of the impeller. That is, the refrigerator 100 is a so-called turbo chiller. The compressor 101 as a turbo compressor has a compression unit 112 driven by an electric motor 111. The compression unit 112 includes a two-stage compression system in which two impellers coaxially driven by the electric motor 111 are provided, and a single-stage compression system in which one impeller is rotationally driven by the electric motor 111. When the compression unit 112 is two-stage compression, the gas-phase refrigerant sent from the evaporator 103 to the compressor 101 is compressed by the first-stage compression unit and then further compressed by the second-stage compression unit to obtain pressure. And the temperature rises and is sent (discharged) to the condenser 102 via the refrigerant pipe 106a. On the other hand, when the compression unit 112 is single-stage compression, the gas-phase refrigerant sent from the evaporator 103 to the compressor 101 is compressed by the compression unit 112, and the pressure and temperature rise while passing through the refrigerant pipe 106a. It is sent to the condenser 102.

凝縮器102は、冷媒冷却流体(例えば、水)が供給される冷却水配管121が接続されている。圧縮機101から凝縮器102に送られる気相の冷媒は、冷却水配管121により供給される冷媒冷却流体と熱交換して凝縮し、すなわち、冷媒冷却流体に熱を捨てて液化し、冷媒配管106bを介して蒸発器103へ送られる。冷却水配管121には、ポンプ122と冷却水供給部123が設けられている。ポンプ122は、冷却水配管121内の冷却水を循環させる。冷却水供給部123は、冷却水配管121に冷却水を供給し、冷媒と熱交換した冷却水を回収する。 The condenser 102 is connected to a cooling water pipe 121 to which a refrigerant cooling fluid (for example, water) is supplied. The gas-phase refrigerant sent from the compressor 101 to the condenser 102 exchanges heat with the refrigerant cooling fluid supplied by the cooling water pipe 121 and condenses, that is, heat is discharged to the refrigerant cooling fluid and liquefied, and the refrigerant pipe is used. It is sent to the evaporator 103 via 106b. The cooling water pipe 121 is provided with a pump 122 and a cooling water supply unit 123. The pump 122 circulates the cooling water in the cooling water pipe 121. The cooling water supply unit 123 supplies the cooling water to the cooling water pipe 121, and recovers the cooling water that has exchanged heat with the refrigerant.

蒸発器103は、冷却媒体(本実施形態では水)が供給される冷水配管131が接続されている。凝縮器102から蒸発器103に送られる液相の冷媒は、冷水配管131により供給される冷却媒体と熱交換して蒸発する。この過程で、水は、液相の冷媒に熱を捨てて温度が低下する。これにより水は、冷水となる。そして、水と熱交換した液相の冷媒は、蒸発して気相の冷媒となり、冷媒配管106cを介して圧縮機101へ送られる。冷水配管131には、ポンプ132と冷水消費部134が設けられている。ポンプ132は、冷水配管131内の水(冷水)を循環させる。冷水消費部134は、冷水配管131に冷水を供給し、冷媒と熱交換し冷却された冷水を回収する。冷水消費部134は、回収した冷水を利用し、図示しない空調設備が設置されている設備の空気を冷却する。なお、冷却媒体には、水以外の流体も用いることができる。 The evaporator 103 is connected to a chilled water pipe 131 to which a cooling medium (water in this embodiment) is supplied. The liquid-phase refrigerant sent from the condenser 102 to the evaporator 103 evaporates by exchanging heat with the cooling medium supplied by the chilled water pipe 131. In this process, the temperature of water drops by dissipating heat to the liquid-phase refrigerant. As a result, the water becomes cold water. Then, the liquid phase refrigerant that has exchanged heat with water evaporates to become a gas phase refrigerant, and is sent to the compressor 101 via the refrigerant pipe 106c. The chilled water pipe 131 is provided with a pump 132 and a chilled water consuming unit 134. The pump 132 circulates water (cold water) in the cold water pipe 131. The cold water consumption unit 134 supplies cold water to the cold water pipe 131, exchanges heat with the refrigerant, and recovers the cooled cold water. The cold water consumption unit 134 uses the collected cold water to cool the air of equipment in which an air conditioner (not shown) is installed. A fluid other than water can also be used as the cooling medium.

中間冷却器104は、凝縮器102において液化された後、ホットガスバイパス弁107を通過した冷媒を液相とガス相とに分離するものである。さらに、中間冷却器104は、凝縮器102と蒸発器103との間に一定の圧力差を保持すると共に、液相の冷媒の一部を蒸発させて蒸発器103での潜熱の増大を図るものである。また、中間冷却器104は、凝縮器102にて凝縮し切れなかった気相の冷媒と、液相の冷媒とが気液二相流流体として導入され、この気相の冷媒と液相の冷媒とを分離する気液分離器として機能するものであり、分離された気相の冷媒は圧縮機101へ送られ、液相の冷媒はホットガスバイパス弁108へ送られる。ホットガスバイパス弁108を通過した冷媒は蒸発器103に送られる。 The intercooler 104 separates the refrigerant that has passed through the hot gas bypass valve 107 into a liquid phase and a gas phase after being liquefied in the condenser 102. Further, the intercooler 104 maintains a constant pressure difference between the condenser 102 and the evaporator 103, and evaporates a part of the liquid phase refrigerant to increase the latent heat in the evaporator 103. Is. Further, in the intermediate cooler 104, the gas-phase refrigerant and the liquid-phase refrigerant that have not been completely condensed by the condenser 102 are introduced as a gas-liquid two-phase flow fluid, and the gas-phase refrigerant and the liquid-phase refrigerant are introduced. It functions as a gas-liquid separator that separates the and, and the separated gas-phase refrigerant is sent to the compressor 101, and the liquid-phase refrigerant is sent to the hot gas bypass valve 108. The refrigerant that has passed through the hot gas bypass valve 108 is sent to the evaporator 103.

ホットガスバイパス弁107は、凝縮器102で液化された冷媒を膨張させる機構である。具体的には、冷媒を凝縮圧から中間圧まで減圧させる。ホットガスバイパス弁107で減圧された冷媒は、中間冷却器104に供給される。 The hot gas bypass valve 107 is a mechanism for expanding the refrigerant liquefied by the condenser 102. Specifically, the refrigerant is depressurized from the condensation pressure to the intermediate pressure. The refrigerant decompressed by the hot gas bypass valve 107 is supplied to the intercooler 104.

ホットガスバイパス弁108は、中間冷却器104を通過した液体の冷媒(飽和液冷媒)を膨張させる機構である。具体的には、冷媒を中間圧から蒸発圧まで減圧させる。ホットガスバイパス弁107で減圧された冷媒は、中間冷却器104に供給される。 The hot gas bypass valve 108 is a mechanism for expanding the liquid refrigerant (saturated liquid refrigerant) that has passed through the intercooler 104. Specifically, the refrigerant is depressurized from the intermediate pressure to the vapor pressure. The refrigerant decompressed by the hot gas bypass valve 107 is supplied to the intercooler 104.

冷凍機100は、以上のような構成である。なお、冷凍機100は、上記構成に限定されない。冷凍機100は、圧縮機101と、凝縮器102と、蒸発器103とを備えていればよく、その配管構成、ポンプの配置、ホットガスバイパス弁の配置等は、種々の配置とすることができる。 The refrigerator 100 has the above configuration. The refrigerator 100 is not limited to the above configuration. The refrigerator 100 may include a compressor 101, a condenser 102, and an evaporator 103, and the piping configuration, pump arrangement, hot gas bypass valve arrangement, and the like may be various. it can.

次に、第1実施形態にかかる冷凍機100の要部について説明する。冷凍機100では、圧縮機101が作動するとき、ブレードの動きやディフューザの羽根の枚数等に応じて、周期的な流量変動が生じ、圧力脈動による騒音、いわゆるNZ音が発生する。NZ音の発生は、特定の周波数特性となる性質がある。そして、NZ音が冷凍機100の循環経路106に含まれる各配管における流体音と共鳴し、騒音が増幅されることがある。そのため、NZ音と各配管における流体音との共鳴を抑制することが求められる。 Next, a main part of the refrigerator 100 according to the first embodiment will be described. In the refrigerator 100, when the compressor 101 operates, the flow rate fluctuates periodically according to the movement of the blades, the number of blades of the diffuser, and the like, and noise due to pressure pulsation, so-called NZ sound, is generated. The generation of NZ sound has the property of having a specific frequency characteristic. Then, the NZ sound may resonate with the fluid sound in each pipe included in the circulation path 106 of the refrigerator 100, and the noise may be amplified. Therefore, it is required to suppress the resonance between the NZ sound and the fluid sound in each pipe.

そこで、冷凍機100は、上記構成に加えて、循環経路106に含まれる各配管のうち、冷媒ガス(ガス流体)が流れるものに設けられた音響ダンパ1Aを備えている。音響ダンパ1Aは、サイドブランチ型の音響ダンパである。 Therefore, in addition to the above configuration, the refrigerator 100 includes an acoustic damper 1A provided in each of the pipes included in the circulation path 106 through which the refrigerant gas (gas fluid) flows. The acoustic damper 1A is a side branch type acoustic damper.

図2は、音響ダンパを模式的に示す説明図である。本実施形態において、音響ダンパ1Aは、図1および図2に示すように、ホットガスバイパス配管109の外面に取り付けられている。音響ダンパ1Aは、振動発生源としてのホットガスバイパス配管109の外側において、ホットガスバイパス配管109の延在方向である軸方向に沿って延びる音響ダンパ本体としてのハウジング2を有している。ハウジング2は、直管型に形成されてホットガスバイパス配管109の外面に接着される。音響ダンパ本体としてのハウジング2は、いわゆる4分の1波長管である。 FIG. 2 is an explanatory diagram schematically showing an acoustic damper. In the present embodiment, the acoustic damper 1A is attached to the outer surface of the hot gas bypass pipe 109 as shown in FIGS. 1 and 2. The acoustic damper 1A has a housing 2 as an acoustic damper main body extending along an axial direction which is an extension direction of the hot gas bypass pipe 109 outside the hot gas bypass pipe 109 as a vibration generation source. The housing 2 is formed in a straight pipe shape and is adhered to the outer surface of the hot gas bypass pipe 109. The housing 2 as the main body of the acoustic damper is a so-called quarter wavelength tube.

音響ダンパ1Aは、ハウジング2の内部に音響部を構成する通路3が形成されている。通路3は、一連に繋がって形成され、一端が振動発生源で発生する空気振動を取り込む入口(図示省略)として構成されている。入口は、ホットガスバイパス配管109の外面に向けて開口して設けられている。そして、ホットガスバイパス配管109は、入口が向く位置において、内側を流れる冷媒ガスによる空気振動(圧力波)を外側に通過させる複数の小孔からなる貫通孔(図示せず)が形成されており、この貫通孔を介して入口から通路3内に空気振動が取り込まれる。また、第1実施形態において、通路3は、他端が開口している。 In the acoustic damper 1A, a passage 3 forming an acoustic portion is formed inside the housing 2. The passage 3 is formed by connecting in a series, and one end thereof is configured as an inlet (not shown) for taking in air vibration generated by a vibration source. The inlet is provided so as to open toward the outer surface of the hot gas bypass pipe 109. The hot gas bypass pipe 109 is formed with through holes (not shown) composed of a plurality of small holes for passing air vibration (pressure wave) due to the refrigerant gas flowing inside to the outside at a position facing the inlet. , Air vibration is taken into the passage 3 from the inlet through this through hole. Further, in the first embodiment, the other end of the passage 3 is open.

第1実施形態において、音響ダンパ1Aは、振動部50と、端部板52とを備えている。振動部50は、ハウジング2のホットガスバイパス配管109に接する側とは反対側の面に固定される。また、振動部50は、内部に空洞5(図5参照)を有し、ハウジング2の通路3と空洞5とが連通している。これにより、通路3内に取り込まれた空気振動は、空洞5に伝搬する。端部板52は、所定の剛性を有する素材により形成され、振動部50のハウジング2と接する側の面とは反対側の面に取り付けられる。これにより、端部板52は、空気振動の伝搬の下流側を閉塞して空気振動の抵抗となる終端として構成されている。 In the first embodiment, the acoustic damper 1A includes a vibrating portion 50 and an end plate 52. The vibrating portion 50 is fixed to the surface of the housing 2 opposite to the side in contact with the hot gas bypass pipe 109. Further, the vibrating portion 50 has a cavity 5 (see FIG. 5) inside, and the passage 3 of the housing 2 and the cavity 5 communicate with each other. As a result, the air vibration taken into the passage 3 propagates to the cavity 5. The end plate 52 is formed of a material having a predetermined rigidity, and is attached to a surface of the vibrating portion 50 opposite to the surface on the side in contact with the housing 2. As a result, the end plate 52 is configured as a terminal that closes the downstream side of the propagation of air vibration and serves as a resistance to air vibration.

図3は、振動部の荷重変位特性の一例を示す説明図である。振動部50は、弾性変形可能な素材により形成される。振動部50のばね定数は、図3に示すように、少なくとも荷重が作用し始める領域Aにおいて、比較的に小さな値となるように、すなわち小さな荷重で弾性変形するように設定されている。それにより、振動部50は、ホットガスバイパス配管109から空気振動が伝達されると、微小な振動による小さな荷重で変形することになる。その結果、微小振動に対応して振動部50を変形させ、振動を良好に吸収し、後述するように共鳴周波数における音圧レベルを低減させることが可能となる。領域Aにおける振動部50のばね定数は、10N/mm以上100N/mm以下である。なお、図3では、振動部50は、領域Aよりもさらに大きな荷重が作用する領域Bにおいては、領域Aよりも大きなばね定数を有する例を示しているが、これに限られるものではなく、領域Aと同程度であってもよい。振動部50のばね定数の非線形特性は、例えば、振動部50のヤング率、密度、板厚等によって調整することができる。また、図3においては、領域A、Bの荷重変位特性を線形特性で描いているが、領域A、Bともに、非線形特性であってもよい。 FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of the load displacement characteristic of the vibrating portion. The vibrating portion 50 is formed of an elastically deformable material. As shown in FIG. 3, the spring constant of the vibrating portion 50 is set so as to have a relatively small value, that is, elastically deform with a small load, at least in the region A where the load starts to act. As a result, when air vibration is transmitted from the hot gas bypass pipe 109, the vibrating portion 50 is deformed with a small load due to the minute vibration. As a result, it is possible to deform the vibrating portion 50 in response to the minute vibration, absorb the vibration well, and reduce the sound pressure level at the resonance frequency as described later. The spring constant of the vibrating portion 50 in the region A is 10 N / mm or more and 100 N / mm or less. Note that FIG. 3 shows an example in which the vibrating portion 50 has a spring constant larger than that of the region A in the region B on which a load larger than that of the region A acts, but the vibration unit 50 is not limited to this. It may be the same as the area A. The non-linear characteristic of the spring constant of the vibrating portion 50 can be adjusted by, for example, Young's modulus, density, plate thickness, etc. of the vibrating portion 50. Further, in FIG. 3, the load displacement characteristics of the regions A and B are drawn as linear characteristics, but both regions A and B may have non-linear characteristics.

以上より、音響ダンパ1Aは、ホットガスバイパス配管109において冷媒ガスが流通する際、この冷媒ガスによる空気振動(圧力波)が、ホットガスバイパス配管109の貫通孔を通過して音響部を構成する通路3内に取り込まれる。そして、通路3を伝搬した空気振動が振動部50の内部に形成された空洞5を伝搬し、通路3の一端に形成された入口と端部板52を取り付けることにより形成される終端との間で伝搬した空気振動が共鳴しホットガスバイパス配管109内の圧力変動が減衰される。 From the above, in the acoustic damper 1A, when the refrigerant gas flows in the hot gas bypass pipe 109, the air vibration (pressure wave) due to the refrigerant gas passes through the through hole of the hot gas bypass pipe 109 to form the acoustic unit. It is taken into the passage 3. Then, the air vibration propagating through the passage 3 propagates through the cavity 5 formed inside the vibrating portion 50, and between the inlet formed at one end of the passage 3 and the end formed by attaching the end plate 52. The air vibration propagated in is resonated and the pressure fluctuation in the hot gas bypass pipe 109 is attenuated.

このような振動部50および端部板52がハウジング2の外面に取り付けられることにより、図2に示すように、ハウジング2の外側において、ばねとダンパとを有する仮想的な振動吸収構造が形成されることになる。これにより、音響ダンパ1Aでホットガスバイパス配管109からの空気振動が共鳴する際に、振動部50が振動し、端部板52が音響のインピーダンス境界となることで、音響ダンパ1Aの音響境界条件を変化させることができる。すなわち、振動部50および端部板52により振動が吸収されることで、音響ダンパ1Aの共鳴周波数の固有値を変化させることができ、共鳴周波数における音圧レベルを低減させることができる。 By attaching the vibrating portion 50 and the end plate 52 to the outer surface of the housing 2, as shown in FIG. 2, a virtual vibration absorbing structure having a spring and a damper is formed on the outside of the housing 2. Will be. As a result, when the air vibration from the hot gas bypass pipe 109 resonates in the acoustic damper 1A, the vibrating portion 50 vibrates and the end plate 52 becomes the acoustic impedance boundary, so that the acoustic boundary condition of the acoustic damper 1A Can be changed. That is, by absorbing the vibration by the vibrating portion 50 and the end plate 52, the eigenvalue of the resonance frequency of the acoustic damper 1A can be changed, and the sound pressure level at the resonance frequency can be reduced.

図4は、第1実施形態にかかる音響ダンパにおける共鳴周波数と音圧レベルとの関係の解析結果の一例を示す説明図である。図4において、実線は、音響ダンパ1Aの共鳴周波数と音圧レベルとの関係を示し、破線は、比較例として振動部50を有さない音響ダンパの共鳴周波数と音圧レベルとの関係を示している。図示するように、比較例の音響ダンパでは、共鳴周波数である点P1において音圧レベルがピークとなる。一方、実施形態の音響ダンパ1Aでは、振動部50および端部板52による振動吸収構造により、2つの点P2、P3が共鳴周波数となり、この点P2、P3では、点P1に比べて音圧レベルのピークが小さくなる。このように、音響ダンパ1Aは、比較例の音響ダンパに比べて、共鳴周波数における音響レベルを低下させることができる。言い換えると、同じ周波数帯の振動を減衰させる際に、音響ダンパ1Aのサイズをより小さく、すなわちハウジング2で形成される4分の1波長管の長さを短くすることができる。本実施形態では、比較例に対して、音響ダンパ1Aのサイズ(4分の1波長管の長さ)を概ね半分程度とすることが可能である。 FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of an analysis result of the relationship between the resonance frequency and the sound pressure level in the acoustic damper according to the first embodiment. In FIG. 4, the solid line shows the relationship between the resonance frequency of the acoustic damper 1A and the sound pressure level, and the broken line shows the relationship between the resonance frequency and the sound pressure level of the acoustic damper having no vibrating portion 50 as a comparative example. ing. As shown in the figure, in the acoustic damper of the comparative example, the sound pressure level peaks at the point P1 which is the resonance frequency. On the other hand, in the acoustic damper 1A of the embodiment, the two points P2 and P3 have resonance frequencies due to the vibration absorbing structure by the vibrating portion 50 and the end plate 52, and at these points P2 and P3, the sound pressure level is higher than that of the point P1. Peak becomes smaller. As described above, the acoustic damper 1A can lower the acoustic level at the resonance frequency as compared with the acoustic damper of the comparative example. In other words, when attenuating vibrations in the same frequency band, the size of the acoustic damper 1A can be made smaller, that is, the length of the quarter wavelength tube formed in the housing 2 can be shortened. In the present embodiment, the size of the acoustic damper 1A (the length of the quarter wavelength tube) can be reduced to about half of that of the comparative example.

次に、振動部50の具体的な構成について図5および図6を参照しながら説明する。図5は、振動部の荷重変位特性の一例を示す説明図であり、図6は、振動部の具体例を示す説明図である。 Next, a specific configuration of the vibrating portion 50 will be described with reference to FIGS. 5 and 6. FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of the load displacement characteristic of the vibrating portion, and FIG. 6 is an explanatory diagram showing a specific example of the vibrating portion.

以下の説明では、振動部50について、音響ダンパ1Aのハウジング2に取り付けられる面を「下面55」と称し、下面55と反対側に位置する面を「上面56」と称する。振動部50は、主として、下面55と上面56との間を延びる方向に沿って振動、すなわち荷重が加わることになる。振動部50は、下面55および上面56が荷重作用方向に対して直交する方向に延びる開口である。なお、下面55および上面56は、少なくとも、下面55がハウジング2の外面に沿った形状でさえあればよい。 In the following description, regarding the vibrating portion 50, the surface attached to the housing 2 of the acoustic damper 1A is referred to as "lower surface 55", and the surface located on the opposite side to the lower surface 55 is referred to as "upper surface 56". The vibrating portion 50 is mainly subjected to vibration, that is, a load is applied along a direction extending between the lower surface 55 and the upper surface 56. The vibrating portion 50 is an opening in which the lower surface 55 and the upper surface 56 extend in a direction orthogonal to the load acting direction. The lower surface 55 and the upper surface 56 need only have a shape such that the lower surface 55 is along the outer surface of the housing 2.

図6に示すように、振動部50は、内部に空洞5が形成され、下面55から上面56に向かう方向に沿って蛇腹形状をなす弾性体であり、所定の非線形特性のばね定数を有する。より詳細には、振動部50は、下面55側においてハウジング2の外面に取り付けられ、互いに向かい合う一対の壁部50A、50Bを有する。なお、図6においては、振動部50の内部の構造を示すため、一方の壁部50Bと対向する他方の壁部50Bの記載を省略している。振動部50は、一対の壁部50A、50Bにより囲まれた内部が空洞5とされている。一対の壁部50A、50Bは、図6に示すように、中途に屈曲部50Cを有しており、ハウジング2から屈曲部50C側に向かうにつれて互いに接近し、屈曲部50Cからハウジング2とは反対方向に向かうにつれて互いに離間する。その結果、振動部50は、互いに向かい合う一対の壁部50A、50Bが、屈曲部50Cで屈曲する蛇腹形状を呈する。なお、振動部50は、互いに向かい合う一対の壁部50A、50Bが複数の屈曲部50Cを有するものであってもよい。 As shown in FIG. 6, the vibrating portion 50 is an elastic body having a cavity 5 formed therein and forming a bellows shape along the direction from the lower surface 55 to the upper surface 56, and has a spring constant having a predetermined non-linear characteristic. More specifically, the vibrating portion 50 has a pair of wall portions 50A and 50B that are attached to the outer surface of the housing 2 on the lower surface 55 side and face each other. In FIG. 6, in order to show the internal structure of the vibrating portion 50, the description of the other wall portion 50B facing the one wall portion 50B is omitted. The vibrating portion 50 has a cavity 5 inside surrounded by a pair of wall portions 50A and 50B. As shown in FIG. 6, the pair of wall portions 50A and 50B have a bent portion 50C in the middle, approach each other from the housing 2 toward the bent portion 50C side, and are opposite to the housing 2 from the bent portion 50C. It separates from each other as it goes in the direction. As a result, the vibrating portion 50 exhibits a bellows shape in which a pair of wall portions 50A and 50B facing each other are bent at the bent portion 50C. The vibrating portion 50 may have a pair of wall portions 50A and 50B facing each other having a plurality of bent portions 50C.

振動部50は、下面55が開口しており、下面55側においてハウジング2に固定される。したがって、ハウジング2の内部に形成された通路3と振動部50の内部に形成された空洞5とは連通している。また、上面56に端部板52が取り付けられることにより、空気振動の伝搬の下流側が閉塞される。つまり、振動部50の空洞5は、音響ダンパ1Aの空気振動の伝搬経路の一部であり、振動部50のハウジング2と接する側と反対側の面に端部板52が取り付けられることで、空気振動の伝搬経路の下流側が閉塞される。 The lower surface 55 of the vibrating portion 50 is open, and the vibrating portion 50 is fixed to the housing 2 on the lower surface 55 side. Therefore, the passage 3 formed inside the housing 2 and the cavity 5 formed inside the vibrating portion 50 communicate with each other. Further, by attaching the end plate 52 to the upper surface 56, the downstream side of the propagation of air vibration is blocked. That is, the cavity 5 of the vibrating portion 50 is a part of the propagation path of the air vibration of the acoustic damper 1A, and the end plate 52 is attached to the surface of the vibrating portion 50 opposite to the side in contact with the housing 2. The downstream side of the air vibration propagation path is blocked.

なお、本実施形態に係る振動部50の形成方法は特に制限されないが、一例には、1種以上の材料からなる連続層を堆積する所謂積層造形によって形成されることが望ましい。この場合、振動部50は、1種以上の材料からなる連続した堆積層を有する。 The method of forming the vibrating portion 50 according to the present embodiment is not particularly limited, but in one example, it is desirable that the vibrating portion 50 is formed by so-called laminated molding in which continuous layers made of one or more kinds of materials are deposited. In this case, the vibrating portion 50 has a continuous sedimentary layer made of one or more materials.

音響ダンパ1Aは、以上のような構成である。ホットガスバイパス配管109からハウジング2の通路3へ空気振動が伝搬されると、空気振動は、通路3および空洞5内を伝搬し、伝搬経路の下流側を閉塞する端部板52に至る。そのため、端部板52には、空気振動に起因した荷重が作用する。端部板52に荷重が作用することで、一対の壁部50A、50Bが蛇腹形状に形成された振動部50が屈曲部50Cを基点として弾性変形し、振動部51がハウジング2の図6中の上下方向に変位する(弾性変形を繰り返す)。つまり、空気振動によって端部板52と振動部50とが共に振動する。第1実施形態では、振動部50を内部に空洞5を有する蛇腹形状として形成することで、図6に示すように、振動部50のばね定数を小さくすることができる。振動部50は、所定の非線形特性のばね定数を有するため、小さい荷重で変形することができる。 The acoustic damper 1A has the above configuration. When the air vibration is propagated from the hot gas bypass pipe 109 to the passage 3 of the housing 2, the air vibration propagates in the passage 3 and the cavity 5 and reaches the end plate 52 that closes the downstream side of the propagation path. Therefore, a load caused by air vibration acts on the end plate 52. When a load acts on the end plate 52, the vibrating portion 50 in which the pair of wall portions 50A and 50B are formed in a bellows shape is elastically deformed with the bent portion 50C as a base point, and the vibrating portion 51 is in FIG. 6 of the housing 2. Displaces in the vertical direction (repeated elastic deformation). That is, the end plate 52 and the vibrating portion 50 both vibrate due to air vibration. In the first embodiment, the spring constant of the vibrating portion 50 can be reduced as shown in FIG. 6 by forming the vibrating portion 50 in a bellows shape having a cavity 5 inside. Since the vibrating portion 50 has a spring constant having a predetermined non-linear characteristic, it can be deformed with a small load.

以上説明したように、第1実施形態にかかる冷凍機100は、冷媒を圧縮する圧縮機101と、圧縮機101により圧縮された冷媒を凝縮させる凝縮器102と、凝縮器102により凝縮された冷媒を蒸発させる蒸発器103と、圧縮機101、凝縮器102および蒸発器103を接続する複数の配管(冷媒配管106a、106b、106cおよびホットガスバイパス配管109)と、複数の配管のうち、ガス流体が流れるガス流体配管としてのホットガスバイパス配管109に設けられた音響ダンパ1Aと、を備え、音響ダンパ1Aは、ホットガスバイパス配管109で発生する空気振動を取り込む通路3を形成するハウジング2(音響ダンパ本体)と、所定のばね定数を有し、通路3を閉塞する端部板52の内面に取り付けられて空気振動により振動する振動部50と、を有する。 As described above, the refrigerator 100 according to the first embodiment includes a compressor 101 that compresses the refrigerant, a condenser 102 that condenses the refrigerant compressed by the compressor 101, and a refrigerant condensed by the condenser 102. The gas fluid among the plurality of pipes (refrigerant pipes 106a, 106b, 106c and hot gas bypass pipe 109) connecting the compressor 101, the condenser 102 and the evaporator 103, and the plurality of pipes. A housing 2 (acoustic) including an acoustic damper 1A provided in the hot gas bypass pipe 109 as a gas fluid pipe through which the hot gas bypass pipe 109 flows, and the acoustic damper 1A forming a passage 3 for taking in air vibration generated in the hot gas bypass pipe 109. It has a damper main body) and a vibrating portion 50 that has a predetermined spring constant and is attached to the inner surface of an end plate 52 that closes the passage 3 and vibrates due to air vibration.

この構成により、所定のばね定数を有する振動部50によって音響ダンパ1Aの振動を吸収し、音響ダンパ1Aの音響の境界条件を変化させることができる。それにより、音響ダンパ1Aの共鳴周波数の固有値を変化させることができるため、冷凍機100のホットガスバイパス配管109における所望の周波数の流体音を音響ダンパ1Aで良好に減衰させることが可能となる。したがって、ホットガスバイパス配管109における流体音と圧縮機101で発生するNZ音との共振を抑制することができる。また、音響ダンパ1Aの共鳴周波数の固有値を変化させることで、音圧レベルを低減させることができるため、同じ共鳴周波数の振動減衰を狙う音響ダンパ1Aについて小型化を図ることが可能となる。したがって、第1実施形態によれば、より簡易な構成で小型の音響ダンパ1Aにより、冷凍機100における騒音を良好に減衰させることができる。 With this configuration, the vibration unit 50 having a predetermined spring constant can absorb the vibration of the acoustic damper 1A, and the acoustic boundary condition of the acoustic damper 1A can be changed. As a result, the intrinsic value of the resonance frequency of the acoustic damper 1A can be changed, so that the fluid sound of a desired frequency in the hot gas bypass pipe 109 of the refrigerator 100 can be satisfactorily attenuated by the acoustic damper 1A. Therefore, it is possible to suppress the resonance between the fluid sound in the hot gas bypass pipe 109 and the NZ sound generated in the compressor 101. Further, since the sound pressure level can be reduced by changing the intrinsic value of the resonance frequency of the acoustic damper 1A, it is possible to reduce the size of the acoustic damper 1A aiming at the vibration damping of the same resonance frequency. Therefore, according to the first embodiment, the noise in the refrigerator 100 can be satisfactorily attenuated by the small acoustic damper 1A with a simpler configuration.

また、振動部50は、ハウジング2に取り付けられ、通路3と連通する空洞5が内部に形成された蛇腹形状をなし、端部板52は、振動部50に取り付けられ、空洞5および通路3を閉塞する。この構成により、蛇腹形状の振動部50を、通路3を閉塞する端部板52と共に空気振動によって振動させることができる。すなわち、音響ダンパ1Aで空気振動が共鳴する際に、振動部51が振動し、端部板52が音響のインピーダンス境界となることで、音響ダンパ1Aの音響境界条件を変化させることができる。 Further, the vibrating portion 50 is attached to the housing 2 and has a bellows shape in which a cavity 5 communicating with the passage 3 is formed inside, and the end plate 52 is attached to the vibrating portion 50 to form the cavity 5 and the passage 3. Block. With this configuration, the bellows-shaped vibrating portion 50 can be vibrated by air vibration together with the end plate 52 that closes the passage 3. That is, when the air vibration resonates with the acoustic damper 1A, the vibrating portion 51 vibrates and the end plate 52 serves as the impedance boundary of the acoustic, so that the acoustic boundary condition of the acoustic damper 1A can be changed.

[第2実施形態]
次に、第2実施形態にかかる冷凍機について説明する。第2実施形態にかかる冷凍機は、第1実施形態にかかる冷凍機100の音響ダンパ1Aに代えて、音響ダンパ1Bを有している。第2実施形態にかかる冷凍機の他の構成は、第1実施形態にかかる冷凍機100と同じであるため、図示および説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, the refrigerator according to the second embodiment will be described. The refrigerator according to the second embodiment has an acoustic damper 1B instead of the acoustic damper 1A of the refrigerator 100 according to the first embodiment. Since other configurations of the refrigerator according to the second embodiment are the same as those of the refrigerator 100 according to the first embodiment, illustration and description will be omitted.

図7は、第2実施形態にかかる冷凍機が備える音響ダンパを模式的に示す説明図であり、図8は、図7に示す音響ダンパの振動部の具体例を示す説明図であり、図9は、図8に示す振動部の要部の具体例を示す説明図である。図7に示す音響ダンパ1Bは、第1実施形態にかかる音響ダンパ1Aと同様に、冷凍機100のホットガスバイパス配管109に設けられる。音響ダンパ1Bは、第1実施形態の音響ダンパ1Aの振動部50に代えて振動部51を有し、端部板52に代えて端部板62を有する。また、音響ダンパ1Bは、振動板58を有している。音響ダンパ1Bの他の構成は、音響ダンパ1Aと同様であるため、説明を省略し、同一の構成要素については同一の符号を付す。 FIG. 7 is an explanatory diagram schematically showing an acoustic damper included in the refrigerator according to the second embodiment, and FIG. 8 is an explanatory diagram showing a specific example of a vibrating portion of the acoustic damper shown in FIG. 9 is an explanatory diagram showing a specific example of a main part of the vibrating portion shown in FIG. The acoustic damper 1B shown in FIG. 7 is provided in the hot gas bypass pipe 109 of the refrigerator 100, similarly to the acoustic damper 1A according to the first embodiment. The acoustic damper 1B has a vibrating portion 51 instead of the vibrating portion 50 of the acoustic damper 1A of the first embodiment, and has an end plate 62 instead of the end plate 52. Further, the acoustic damper 1B has a diaphragm 58. Since the other configurations of the acoustic damper 1B are the same as those of the acoustic damper 1A, the description thereof will be omitted, and the same components will be designated by the same reference numerals.

図7に示すように、第2実施形態では、端部板62がハウジング2のホットガスバイパス配管109に接する側とは反対側の面に取り付けられることにより、通路3が閉塞される。また、端部板62の内面には、振動部51の一端が接続され、振動部51の他端には、所定の剛性を有する振動板58が取り付けられている。 As shown in FIG. 7, in the second embodiment, the passage 3 is closed by attaching the end plate 62 to the surface of the housing 2 opposite to the side in contact with the hot gas bypass pipe 109. Further, one end of the vibrating portion 51 is connected to the inner surface of the end plate 62, and a vibrating plate 58 having a predetermined rigidity is attached to the other end of the vibrating portion 51.

図7に示すように、振動部51は、一端が端部板62の内面に取り付けられることにより、ハウジング2の内部に設けられている。振動部51は、振動板58上に規則的に配置された複数の弾性部材60を有する。図8に示すように、一例には、複数の弾性部材60は、振動板58上に規則的に配置される。個々の弾性部材60は多角錐台形であり、一例として図9に示すように、四角錐台形を連続して重ねた形状に形成されている。詳細には、二つの四角錐台形型の弾性部材の小径側の開口が互いに当接するように重ねることにより形成されている。また、大径側の開口がそれぞれ上面56および下面55として形成されており、上面56においてハウジング2に固定される。また、個々の弾性部材60の形成方法は特に制限されないが、一例には、1種以上の材料からなる連続層を堆積する所謂積層造形によって形成されることが望ましい。この場合、個々の弾性部材60は、1種以上の材料からなる連続した堆積層を有する。上述したように弾性部材60の形状を四角錐台形として説明したが、弾性部材60は三角錐台形や五角錐台形等の多角錐台形の形状であってもよい。 As shown in FIG. 7, the vibrating portion 51 is provided inside the housing 2 by attaching one end to the inner surface of the end plate 62. The vibrating unit 51 has a plurality of elastic members 60 regularly arranged on the diaphragm 58. As shown in FIG. 8, in one example, the plurality of elastic members 60 are regularly arranged on the diaphragm 58. Each elastic member 60 has a polygonal pyramid trapezoid, and is formed in a shape in which square pyramid trapezoids are continuously stacked as shown in FIG. 9 as an example. Specifically, it is formed by overlapping the openings on the small diameter side of two quadrangular pyramid trapezoidal elastic members so as to abut each other. Further, openings on the large diameter side are formed as an upper surface 56 and a lower surface 55, respectively, and are fixed to the housing 2 on the upper surface 56. The method of forming each elastic member 60 is not particularly limited, but for example, it is desirable that each elastic member 60 is formed by so-called laminated molding in which continuous layers made of one or more kinds of materials are deposited. In this case, each elastic member 60 has a continuous deposition layer made of one or more materials. As described above, the shape of the elastic member 60 has been described as a quadrangular pyramid trapezoid, but the elastic member 60 may have a polygonal pyramid trapezoidal shape such as a triangular pyramid trapezoid or a pentagonal pyramid trapezoid.

振動板58は、所定の剛性を有する板状部材であり、振動部51の他端に取り付けられる。振動板58は、振動部51を構成する個々の弾性部材60の下面に固定されている。また、振動板58は、ハウジング2の内面と間隔を空けて配置され、振動板58とハウジング2の間に隙間が形成されている。言い換えると、振動板58は、振動部51(複数の弾性部材60)を介して端部板62に取り付けられ、通路3内で振動自在とされている。 The diaphragm 58 is a plate-shaped member having a predetermined rigidity, and is attached to the other end of the vibrating portion 51. The diaphragm 58 is fixed to the lower surface of each elastic member 60 constituting the vibrating portion 51. Further, the diaphragm 58 is arranged at a distance from the inner surface of the housing 2, and a gap is formed between the diaphragm 58 and the housing 2. In other words, the diaphragm 58 is attached to the end plate 62 via the vibrating portion 51 (a plurality of elastic members 60), and is made vibrable in the passage 3.

音響ダンパ1Bは、以上のような構成である。ホットガスバイパス配管109からハウジング2の通路3へ空気振動が伝搬されると、空気振動は、通路3内を伝搬し、伝搬経路の下流側を閉塞する端部板62に至る。その過程で、振動板58には、空気振動に起因した荷重が作用し、複数の弾性部材60を有する振動部51に伝達される。その結果、振動部51に荷重が作用することで振動部51が振動して弾性変形し、振動部51がハウジング2の図7中の上下方向に変位する(弾性変形を繰り返す)。これに伴い、振動部51に固定された振動板58もハウジング2の図7中の上下方向に変位する。つまり、空気振動によって振動板58と振動部51とが共に振動する。振動部51は、所定の非線形特性のばね定数を有するため、小さい荷重で変形することができる。 The acoustic damper 1B has the above configuration. When the air vibration is propagated from the hot gas bypass pipe 109 to the passage 3 of the housing 2, the air vibration propagates in the passage 3 and reaches the end plate 62 that closes the downstream side of the propagation path. In the process, a load caused by air vibration acts on the diaphragm 58 and is transmitted to the vibrating portion 51 having a plurality of elastic members 60. As a result, when a load acts on the vibrating portion 51, the vibrating portion 51 vibrates and elastically deforms, and the vibrating portion 51 is displaced in the vertical direction in FIG. 7 of the housing 2 (elastic deformation is repeated). Along with this, the diaphragm 58 fixed to the vibrating portion 51 is also displaced in the vertical direction in FIG. 7 of the housing 2. That is, both the diaphragm 58 and the vibrating portion 51 vibrate due to air vibration. Since the vibrating portion 51 has a spring constant having a predetermined non-linear characteristic, it can be deformed with a small load.

以上説明したように、第2実施形態において、音響ダンパ1Bは、振動部51を介して端部板62に取り付けられ、通路3内で振動自在な振動板58をさらに有し、振動部51は、端部板62の内面と振動板58との間に設けられた複数の弾性部材60を有する。 As described above, in the second embodiment, the acoustic damper 1B is attached to the end plate 62 via the vibrating portion 51, further has a vibrating diaphragm 58 in the passage 3, and the vibrating portion 51 , Has a plurality of elastic members 60 provided between the inner surface of the end plate 62 and the diaphragm 58.

この構成により、通路3内に配置された振動板58と共に複数の弾性部材60を有する振動部51を空気振動により振動させることができる。すなわち、音響ダンパ1Bで空気振動が共鳴する際に、振動部51が振動し、振動板58が音響のインピーダンス境界となることで、音響ダンパ1Bの音響境界条件を変化させることができる。 With this configuration, the vibrating portion 51 having a plurality of elastic members 60 together with the diaphragm 58 arranged in the passage 3 can be vibrated by air vibration. That is, when the air vibration resonates in the acoustic damper 1B, the vibrating portion 51 vibrates and the diaphragm 58 becomes the acoustic impedance boundary, so that the acoustic boundary condition of the acoustic damper 1B can be changed.

また、第2実施形態では、振動部51すなわち複数の弾性部材60がハウジング2の内部に配置される。振動部51をハウジング2の内部に設けることにより、振動部51をハウジング2の外面に設ける場合に比べて、音響ダンパ1Bの小型化を図ることが可能となる。 Further, in the second embodiment, the vibrating portion 51, that is, the plurality of elastic members 60 are arranged inside the housing 2. By providing the vibrating portion 51 inside the housing 2, it is possible to reduce the size of the acoustic damper 1B as compared with the case where the vibrating portion 51 is provided on the outer surface of the housing 2.

また、振動部51が複数の弾性部材60を有することにより、空気振動(圧力波)に起因する荷重の作用方向が振動減衰性能に及ぼす影響を小さくすることができ、安定した振動減衰性能を維持することができる。 Further, since the vibrating portion 51 has a plurality of elastic members 60, it is possible to reduce the influence of the action direction of the load caused by the air vibration (pressure wave) on the vibration damping performance, and the stable vibration damping performance is maintained. can do.

また、弾性部材60は、多角錐台形を連続して重ねた形状である。この構成により、振動部51のばね定数を容易に調整することができ、かつ振動部51を簡易な構成とすることができる。 Further, the elastic member 60 has a shape in which polygonal pyramid trapezoids are continuously stacked. With this configuration, the spring constant of the vibrating portion 51 can be easily adjusted, and the vibrating portion 51 can have a simple configuration.

第1実施形態および第2実施形態において、音響ダンパ1A、1Bが設けられるガス流体配管は、蒸発器103から凝縮器102へと冷媒をバイパスさせるホットガスバイパス配管109とした。この構成により、蒸発器103と凝縮器102との間のホットガスバイパス配管109における流体音を、良好に減衰させることができる。ただし、音響ダンパ1A、1Bは、ホットガスバイパス配管109のみならず、冷凍機100に含まれる複数の配管のうち、ガス流体が流れる配管および圧縮機101の吐出配管(冷媒配管106a)の少なくともいずれか1つに設けられてもよい。 In the first embodiment and the second embodiment, the gas fluid pipe provided with the acoustic dampers 1A and 1B is a hot gas bypass pipe 109 that bypasses the refrigerant from the evaporator 103 to the condenser 102. With this configuration, the fluid noise in the hot gas bypass pipe 109 between the evaporator 103 and the condenser 102 can be satisfactorily damped. However, the acoustic dampers 1A and 1B are not limited to the hot gas bypass pipe 109, but at least one of the pipe through which the gas fluid flows and the discharge pipe (refrigerant pipe 106a) of the compressor 101 among the plurality of pipes included in the refrigerator 100. It may be provided in one or one.

また、第1実施形態および第2実施形態において、振動部50、51の所定のばね定数は、10N/mm以上100N/mm以下である。この構成により、比較的小さな負荷の作用により、振動部50、51を変形させることができる。すなわち、微小な振動に対応して振動部50、51を変形させて振動を吸収させることができる。ただし、振動部50、51の所定のばね定数は、これに限られない。 Further, in the first embodiment and the second embodiment, the predetermined spring constants of the vibrating portions 50 and 51 are 10 N / mm or more and 100 N / mm or less. With this configuration, the vibrating portions 50 and 51 can be deformed by the action of a relatively small load. That is, the vibration units 50 and 51 can be deformed in response to minute vibrations to absorb the vibrations. However, the predetermined spring constants of the vibrating portions 50 and 51 are not limited to this.

また、第1実施形態および第2実施形態において、振動部50、51は、1種以上の材料からなる連続した堆積層を有することが好ましい。振動部50、51を積層造形によって形成することで、所定のばね定数を有する振動部50、51を容易に得ることができる。 Further, in the first embodiment and the second embodiment, it is preferable that the vibrating portions 50 and 51 have a continuous sedimentary layer made of one or more kinds of materials. By forming the vibrating portions 50 and 51 by laminated molding, the vibrating portions 50 and 51 having a predetermined spring constant can be easily obtained.

1A,1B 音響ダンパ
2 ハウジング
3 通路
5 空洞
50,51 振動部
52,62 端部板
58 振動板
60 弾性部材
100 冷凍機
101 圧縮機
102 凝縮器
103 蒸発器
106 循環経路
106a,106b,106c 冷媒配管
109 ホットガスバイパス配管
1A, 1B Acoustic damper 2 Housing 3 Passage 5 Cavity 50, 51 Vibrating part 52, 62 End plate 58 Diaphragm 60 Elastic member 100 Refrigerator 101 Compressor 102 Condenser 103 Evaporator 106 Circulation path 106a, 106b, 106c Refrigerant piping 109 Hot gas bypass piping

Claims (7)

冷媒を圧縮する圧縮機と、
前記圧縮機により圧縮された前記冷媒を凝縮させる凝縮器と、
前記凝縮器により凝縮された前記冷媒を蒸発させる蒸発器と、
前記圧縮機、前記凝縮器および前記蒸発器を接続する複数の配管と、
複数の前記配管のうち、ガス流体が流れるガス流体配管および前記圧縮機の吐出配管の少なくともいずれか一つに設けられた音響ダンパと、
を備え、
前記音響ダンパは、
前記配管で発生する空気振動を取り込む通路を形成する音響ダンパ本体と、
所定のばね定数を有し、前記通路を閉塞する端部板の内面に取り付けられて前記空気振動により振動する振動部と、
を有することを特徴とする冷凍機。
A compressor that compresses the refrigerant and
A condenser that condenses the refrigerant compressed by the compressor, and
An evaporator that evaporates the refrigerant condensed by the condenser, and
With a plurality of pipes connecting the compressor, the condenser and the evaporator,
Of the plurality of pipes, an acoustic damper provided in at least one of the gas fluid pipe through which the gas fluid flows and the discharge pipe of the compressor,
With
The acoustic damper is
An acoustic damper body that forms a passage that takes in air vibrations generated in the piping,
A vibrating portion that has a predetermined spring constant and is attached to the inner surface of an end plate that closes the passage and vibrates due to the air vibration.
A refrigerator characterized by having.
前記音響ダンパが設けられる前記ガス流体配管は、前記蒸発器から前記凝縮器へと前記冷媒をバイパスさせるホットガスバイパス配管であることを特徴とする請求項1に記載の冷凍機。 The refrigerator according to claim 1, wherein the gas fluid pipe provided with the acoustic damper is a hot gas bypass pipe that bypasses the refrigerant from the evaporator to the condenser. 前記振動部は、前記音響ダンパ本体に取り付けられ、前記通路と連通する空洞が内部に形成された蛇腹形状をなし、
前記端部板は、前記振動部に取り付けられ、前記空洞および前記通路を閉塞する、
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の冷凍機。
The vibrating portion is attached to the acoustic damper main body and has a bellows shape in which a cavity communicating with the passage is formed inside.
The end plate is attached to the vibrating portion and closes the cavity and the passage.
The refrigerator according to claim 1 or 2, wherein the refrigerator is characterized by the above.
前記音響ダンパは、前記振動部を介して前記端部板に取り付けられ、前記通路内で振動自在な振動板をさらに有し、
前記振動部は、前記端部板の内面と前記振動板との間に設けられた複数の弾性部材を有する、
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の冷凍機。
The acoustic damper is attached to the end plate via the vibrating portion, and further has a vibrating diaphragm in the passage.
The vibrating portion has a plurality of elastic members provided between the inner surface of the end plate and the vibrating plate.
The refrigerator according to claim 1 or 2, wherein the refrigerator is characterized by the above.
前記弾性部材は、多角錐台形を連続して重ねた形状であることを特徴とする請求項4に記載の冷凍機。 The refrigerator according to claim 4, wherein the elastic member has a shape in which polygonal pyramid trapezoids are continuously stacked. 前記所定のばね定数は、10N/mm以上100N/mm以下であることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の冷凍機。 The refrigerator according to any one of claims 1 to 5, wherein the predetermined spring constant is 10 N / mm or more and 100 N / mm or less. 前記振動部は、1種以上の材料からなる連続した堆積層を有することを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の冷凍機。 The refrigerator according to any one of claims 1 to 6, wherein the vibrating portion has a continuous sedimentary layer made of one or more kinds of materials.
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