JP7348399B2 - フィルタサイレンサ及び空調装置 - Google Patents

Description

関連出願
[001] 本出願は、２０２０年１月９日に出願された、出願番号が２０２０２００３８６９１．５であり、発明の名称が「フィルタサイレンサ及び空調装置」である中国特許出願の優先権を主張しており、その全ての内容は参照によって本出願に組み込まれる。

[002] 本出願は空気調和制御の技術分野に関し、特に、フィルタサイレンサ及び空調装置に関する。

[003] フィルタサイレンサは、気流によるノイズを低減させ、流体の不純物を濾過するためのパイプ状の装置であり、空気調和分野で広く使われており、その作動原理は、吸音装置、エルボ、パイプの断面積の急激な変化、又はこれらの組み合わせを利用して、パイプ内のノイズを減衰させるか、あるいは反射させることである。現在使用されているフィルタサイレンサは、対向して嵌合され且つ変化する断面直径を有する２つの筒体と、径違い筒体の中央に位置するフィルタとが固定されて取り付けられてなり、フィルタの固定部分は嵌合される２つの径違い筒体の壁の間に挟持される。しかし従来のフィルタサイレンサの取り付け過程では、フィルタの固定挟持部分が筒体の圧力を受けたり変形したりして応力による反発現象が発生することによって、筒体が圧入されにくくなるか、あるいは圧入できなくなり、更にはフィルタサイレンサの組み立ての安定性に影響を与えることになり、固定挟持部分の大幅の変形によりフィルタが破損してしまうおそれもあるため、フィルタサイレンサの製品品質を確保することが難しい。

[004] 本出願の様々な実施例によれば、第１筒体、第２筒体、及び第１筒体と第２筒体との間に取り付けられるフィルタを含むフィルタサイレンサであって、フィルタは、フィルタ本体、及びフィルタ本体に接続されるプリフォーム外フランジを含み、プリフォーム外フランジはフィルタ本体の端部から外側に延びるように形成され、プリフォーム外フランジのフランジ角度は９０°より大きく、フィルタはプリフォーム外フランジによって第２筒体の端部に嵌合され、第１筒体はフィルタに嵌合される、フィルタサイレンサを提供する。

[005] 更に、プリフォーム外フランジのフランジ角度は１５０°より大きい。

[006] 更に、プリフォーム外フランジは、フィルタ本体と平行に設けられ、プリフォーム外フランジとフィルタ本体との間には環状隙間が形成され、第２筒体は環状隙間に挿入されて固定される。

[007] 更に、プリフォーム外フランジは、環状であるか、あるいはフィルタ本体の中心線を囲んで設けられる互いに離間した複数のフランジ部を含む。

[008] 更に、第１筒体は第２筒体を入り込ませて固定するための固定部を含み、プリフォーム外フランジの末端は固定部の端部と面一となる。

[009] 更に、第１筒体は、ノイズ低減部、固定部、及びノイズ低減部と固定部とを接続する段差セグメントを含み、固定部の内径はノイズ低減部の内径より大きく、段差セグメントは第２筒体が第１筒体に入り込んでくる深さを制限するためのものであり、段差セグメントの軸方向に沿って切断した形状は円弧又は直線セグメントである。

[010] 更に、プリフォーム外フランジは、第１筒体に溶接固定され、且つ第２筒体に溶接固定される。

[011] 更に、フィルタサイレンサは第１スリーブ及び第２スリーブを更に含み、第１スリーブは第１筒体の第２筒体から相対的に離れた側に設けられ、第２スリーブは第２筒体の第１筒体から相対的に離れた側に設けられる。

[012] 本出願は、上記の技術態様のいずれかにおけるフィルタサイレンサを用いた空調装置を更に提供している。

[013] 上記の技術態様を用いると、本出願は従来技術と比較して以下のような進歩性を有する。フィルタにフランジ角度が９０°より大きいプリフォーム外フランジが設けられることによってプリフォーム外フランジとフィルタ本体との夾角が９０°未満となり、これは、その横断面直径が第１筒体の圧入方向に沿って次第に大きくなることを意味し、第１筒体を圧入する際に案内の役割を果たすことができ、フィルタの外フランジが第１筒体に押し付けられることによって変形して応力による反発現象が発生することを回避し、筒体を圧入しにくいという問題を解決しており、更には、フィルタを取り付けた後、プリフォーム外フランジの材料がねじれたり折り曲げられたりする振れ幅も減少している。

[014] ここで開示されたこれらの発明の実施例及び／又は例をより良く記述及び説明するために、１つ以上の図面を参照することができる。図面を説明するために用いられる追加の詳細又は例は、開示された発明、ここに説明されている実施例及び／又は例、並びにここで理解されるこれらの発明の最適な形態のうちのいずれかの範囲を制限するものとしてみなされるべきではない。

[015] 本出願の実施形態のフィルタサイレンサの構成模式図である。 [016] 本出願の実施形態におけるフィルタサイレンサの分解後の構成模式図である。 [017] 本出願のフィルタの実施形態の模式図である。 [018] 本出願のフィルタの実施例の構成模式図である。 [019] 本出願のフィルタの別の実施例の模式図である。 [020] 図１に示すフィルタサイレンサにおけるＡの拡大模式図である。 [021] 図２に示すフィルタサイレンサにおけるＢの拡大模式図である。 [022] 図２に示すフィルタサイレンサにおけるＢの別の実施例における構成模式図である。

符号の説明
１００ フィルタサイレンサ
１０ 第１筒体
１１ 第１筒体の内部チャンバ
１２ 固定部
１３ ノイズ低減部
１４ 段差セグメント
２０ 第２筒体
２１ 第２筒体の内部チャンバ
３０ フィルタ
３１ フィルタ本体
３２ プリフォーム外フランジ
３３ 環状中空溝
３３１ 環状隙間
４０ 第１スリーブ
５０ 第２スリーブ

[023] 以下、本出願の実施例における図面を参照して、本出願の実施例における技術態様について明確且つ完全に説明する。説明される実施例は本出願の一部の実施例にすぎず、全ての実施例ではないことは明らかである。本出願における実施例に基づいて、当業者が創造的な労力なしに得られる全ての他の実施例は、いずれも本出願の保護の範囲に属する。

[024] なお、アセンブリが別のアセンブリに「組み込まれる」とされる場合、別のアセンブリに直接組み込まれてもよく、又は、間に置かれるアセンブリが存在してもよい。１つのアセンブリが別のアセンブリに「設けられる」とみなされる場合、別のアセンブリに直接設けられてもよく、又は、間に置かれるアセンブリが同時に存在してもよい。１つのアセンブリが別のアセンブリに「固定される」とみなされる場合、別のアセンブリに直接固定されてもよく、又は、間に置かれるアセンブリが同時に存在してもよい。

[025] 特に定義しない限り、本文で使用される全ての技術及び科学用語は当業者によって一般に理解される意味と同じである。本文において、出願された明細書に使用される用語は具体的な実施例を説明することのみを目的としており、本出願を制限する意図のものではない。本文で使用される「又は／及び」という用語は、関連する項目の任意及び全ての組み合わせを１つ又は複数含む。

[026] 図１を参照すると、図１は、本出願の実施形態におけるフィルタサイレンサ１００の構成模式図である。フィルタサイレンサ１００は気流によるノイズを低減させるためのものであり、本実施形態では、フィルタサイレンサ１００は空調装置のノイズを低減させるために用いられる。他の実施形態では、フィルタサイレンサ１００は、送風機、空冷装置等の他の種類の空気調和制御の用途に使用することもできることが理解され得る。

[027] フィルタサイレンサ１００は、第１筒体１０、第２筒体２０、及び第１筒体１０と第２筒体２０との間に取り付けられるフィルタ３０を含む。第１筒体１０及び第２筒体２０は、変化する直径を有するパイプであり、対向して取り付けられ、２つの筒体とフィルタとはいずれも固定接続が用いられる。ノイズが第１筒体１０及び／又は第２筒体２０のパイプ内を通過するとき、面積が急変する横断面に遭遇して減衰又は反射されるようになり、更にフィルタ３０も吸音ライニングの役割を果たしてノイズの一部を吸収している。

[028] 第２筒体２０はフィルタ３０の取り付け土台とされる。フィルタのフィルタ本体３１は第２筒体の内部チャンバ２１に入り、第２筒体２０の端部はフィルタの固定挟持セグメントに当接され、第２筒体の内部チャンバ２１はフィルタのフィルタ本体３１を収容する。本実施形態では、第２筒体２０は異なる横断面面積を有する中空の円筒状である。他の実施形態では、第２筒体２０は角筒状又はエルボを持つ長いパイプ状であってもよく、その内部に面積が急変する横断面が設けられて、内部音響インピーダンスの不連続性を実現できればよいことが理解され得る。

[029] フィルタ３０は、フィルタサイレンサ１００の内部の吸音装置、濾過装置として、吸音ライニング、流体の不純物を濾過する役割を果たしている。フィルタ３０は、フィルタ本体３１、及びフィルタ本体の末端から延びながら一定の角度で折り曲げられて形成される固定挟持セグメントを含み、フィルタ本体３１は、一端が軸方向に沿って突出し且つ突出端が閉じられた回転体構造を有するものであり、その他端は開口しており、フィルタ本体３１と固定挟持セグメントとは一体に成形される。フィルタ本体３１は、第２筒体の内部チャンバ２１に収容され、フィルタ本体の軸方向に突出した側に近い固定挟持セグメントの端面は第２筒体２０の末端に当接されるため、第２筒体２０とフィルタ３０とは一体に取り付けられて第１筒体の内部チャンバ１１に挿入される。第１筒体１０に押し付けられることによって、固定挟持セグメントは変形して第１筒体１０の管壁と第２筒体２０のそれと対向する管壁との間に固定される。本実施形態ではフィルタ本体３１は筒状であるが、他の実施形態では、フィルタ本体は円錐状又は半球面状であってもよく、濾過・吸音効果を有し、且つ一端に閉じた面を有する構造であればよいことが理解され得る。

[030] 第１筒体１０は、第２筒体２０及びフィルタ３０に嵌合されるためのものである。組み立て過程は以下の通りである。固定挟持セグメントによってフィルタ３０を第２筒体２０に嵌合し、第１筒体１０を一体に形成された第２筒体２０及びフィルタ３０に押し付け、第１筒体１０を押し付けることによって、固定挟持セグメントが変形する。第１筒体１０の管壁と、圧力を受けて変形した固定挟持セグメントと、第２筒体２０の管壁とは、径方向のプレス嵌めを形成する。第１筒体１０の圧入端のパイプ内径は、第１筒体のチャンバ内部１１に入り込むことが可能な第２筒体２０のパイプ外径より大きく、且つ第１筒体１０が圧入された後に変形した固定挟持セグメントの横断面直径より大きいことが理解され得る。本実施形態では、第１筒体１０は、第２筒体２０とほぼ同じ形状であり複数の断面直径を有するパイプであるが、他の実施形態では、第１筒体は、円筒状に限らず角筒状、エルボを持つ長いパイプ形状であってもよく、その内部に面積が急変する横断面が設けられて、内部音響インピーダンスの不連続性を実現できればよいことが理解され得る。

[031] しかし、フィルタの固定挟持セグメントはフィルタ本体の開口方向に対する折り返し角度が小さいため、固定挟持セグメントとフィルタ本体との夾角、即ち、上記の折り返し角度の補角が大きい。第１筒体を固定挟持セグメントに押し付けると、固定挟持セグメントは圧力を受けて大幅に変形して反発応力が発生するため、取り付け作業の操作者は、迅速且つ便利に手数をかけることなく第１筒体を一体に形成されたフィルタ及び第２筒体に押し付けてフィルタに嵌合させることができなくなり、更に、第１筒体が圧入され且つ嵌合される前後の固定挟持セグメントの変形の度合が大きく、材料がねじれたり折り曲げられたりする振れ幅が激しく、組み立て過程において、フィルタの固定挟持部、ひいてはフィルタ本体が損傷してしまう可能性があり、フィルタサイレンサの組み立て後の製品品質を確保することが難しい。

[032] 上記の技術欠陥を克服するために、本実施形態ではフィルタ本体３１に接続されるプリフォーム外フランジ３２が設けられるフィルタが用いられる。図２から図３を参照すると、図２は、本出願の実施形態におけるフィルタサイレンサ１００の分解後の構成模式図であり、図３は、本出願のフィルタの実施形態の模式図である。プリフォーム外フランジ３２は、フィルタ本体３１の端部から外側に延びてフィルタ本体３１と一体に形成される。プリフォーム外フランジ３２のフランジ角度は９０°より大きく、折り返された後のプリフォーム外フランジ３２とフィルタ本体３１との夾角は９０°未満である。

[033] フランジ角度が９０°より大きいとは、折り返そうとするフィルタ本体３１の端部の部分を図３に示すフィルタの開口の左側から時計回り方向に９０°より大きい折り返し角度βで折り返した後フィルタの開口の右側に到達させることを意味し、このとき角度βがフランジ角度となる。外フランジ３２とフィルタ本体３１との夾角αは９０°未満である。図２に示すように、αの両辺はそれぞれプリフォーム外フランジ３２及びフィルタ本体３１の側壁であり、角は折り返し開始位置であり、夾角αとフランジ角度βとは互いに補角である。

[034] プリフォーム外フランジ３２の役割は固定挟持セグメントと同じであり、同様に、第１筒体１０の管壁と、第２筒体２０のそれと対向する管壁との間に固定されて径方向のプレス嵌めを形成する。フィルタサイレンサ１００を取り付ける過程は以下の通りである。まず、第２筒体２０が夾角αによって表される環状中空溝３３に入り込み、フィルタ３０がプリフォーム外フランジ３２によって第２筒体２０に嵌合される。次に、第２筒体２０とフィルタ３０とが一体となって第１筒体のチャンバ１１に挿入され、第１筒体１０がフィルタ３０に嵌合される。第１筒体１０を圧入する過程では、プリフォーム外フランジ３２とフィルタ本体３１との９０°未満の夾角αにより、外フランジ３２の材料が折り曲げられて変形することによって発生する反発応力を減少させ、第１筒体１０が圧入できないという問題を解決しており、更に、プリフォーム外フランジ３２、及び９０°未満の夾角αの設置により、第１筒体１０をフィルタ３０に圧入する方向において、フィルタ３０の横断面面積が急に大きくなるのではなく徐々に大きくなり、即ち、第１筒体１０を圧入する過程でプリフォーム外フランジ３２が第１筒体１０に案内の役割を提供することができるため、第１筒体１０を圧入しやすい。

[035] 図４を合わせて参照すると、図４は、本出願のフィルタの実施例の構成模式図である。プリフォーム外フランジのフランジ角度βは１５０°より大きく、プリフォーム外フランジ３２とフィルタ本体３１との夾角αは３０°未満である。夾角αが小さいほど、プリフォーム外フランジ３２が第１筒体１０に押し付けられて嵌合される際の反発応力も小さく、外フランジの位置の材料がねじれたり折り曲げられたりする振れ幅も共に小さく、プリフォーム外フランジ３２の案内の役割もより顕著であるため、このように設けることによって第１筒体１０をより容易に圧入することができる。

[036] 図５を合わせて参照すると、図５は、本出願のフィルタの別の実施例の構成模式図である。プリフォーム外フランジ３２はフィルタ本体３１と平行に設けられ、プリフォーム外フランジ３２とフィルタ本体３１との間には環状隙間３３１が１つ形成され、第２筒体２０はこの環状隙間３３１に挿入することができる。本実施形態では、プリフォーム外フランジ３２が第１筒体１０に押し付けられることによってねじれたり折り曲げられたりする度合は小さく、反発応力がほとんどないため、このように設けることによって第１筒体１０を圧入する難易度を著しく低減させることができる。

[037] プリフォーム外フランジ３２の形状は、図面の説明で限定された環状に限らず、例えば互いに離間してフィルタ本体の中心線を囲んで設けられる複数のフランジ部の構造を選択する等、フィルタの加工形態に応じて決定してもよく、このような構造にすると、フィルタを加工する過程で、折り返し工程をより容易に実施することができ、フランジ部の位置の材料が変形する振れ幅を更に減少させて、フィルタの表面に対する破壊を低減させ、フィルタの製品の加工品質を確保し、フィルタの良品率を向上させる。

[038] 図６を合わせて参照すると、図６は、図１に示すフィルタサイレンサにおけるＡの拡大模式図である。第１筒体１０は、末端に固定部１２が設けられ、固定部の内径が第１筒体１０と対向する第２筒体２０の末端の外径より大きく、第２筒体２０を第１筒体のチャンバ１１に入り込ませて固定するために用いられる。取り付けられた後のプリフォーム外フランジ３２の末端は第１筒体の固定部１２と面一となり、このように設けることによって、部品を溶接する際にプリフォーム外フランジ３２と第１筒体の固定部１２とが十分に溶融して、一体に固定され且つしっかりと接続されることを確保することができる。

[039] 図７から図８を合わせて参照する。図７は、図２に示すフィルタサイレンサにおけるＢの拡大模式図であり、図８は、図２に示すフィルタサイレンサにおけるＢの別の実施例における構成模式図である。第１筒体１０は、異なる内壁直径を有する構造に設けられ、ノイズ低減部１３、固定部１２、及びノイズ低減部と固定部との間に位置する段差セグメント１４を含む。固定部１２の内壁直径は第２筒体２０のそれと対向する側の外壁直径より大きく、即ち、第２筒体２０は固定部１２に自由に抜き差し可能であり、第１筒体のチャンバ１１に入り込んだ側の第２筒体２０の端部は段差セグメント１４に当接され、段差セグメント１４は第２筒体４０が第１筒体２０に入り込んでくる深さを制限するために用いられる。

[040] 段差セグメント１４の内壁面の軸方向に沿った断面形状は円弧又は直線セグメントである。円弧状の断面形状により、段差セグメント１４とプリフォーム外フランジ３２の折り返し開始位置とは面接触することになり、線接触と比較して、より大きな接触面積を有することによって、より確実な位置決めを得ることができ、直線セグメント形状の断面は従来の穴加工手段によって得られるものであるため、ドリルで穴開けすれば直線セグメント形状の段差セグメントの断面を得ることができる。他の実施形態では、異なる筒体加工プロセスに応じて、段差セグメント１４の断面形状は、図６、図７に示す形状に限らず階段形状又は内面に突起を有する段差セグメントのような他の形状であってもよく、第２筒体２０が第１筒体１０に入り込んでくる深さを制限することができればよいことが理解され得る。

[041] フィルタサイレンサ１００の組み立ての安定性を更に確保するために、取り付けられた後の第１筒体１０、第２筒体２０、及びフィルタ３０は、溶接によって固定される。具体的には、プリフォーム外フランジ３２と第１筒体１０とをその嵌合位置において溶接固定してもよく、プリフォーム外フランジ３２と第２筒体２０とをその嵌合位置において溶接固定してもよく、あるいは確実な固定接続を得るために上記の２種類の形態を組み合わせてもよく、即ち、第１筒体１０と、第２筒体２０と、プリフォーム外フランジ３２とを全て溶接によって一体に固定してもよい。

[042] 好ましくは、取り付けられた後のフィルタサイレンサ１００は第１スリーブ４０及び第２スリーブ５０を含み、第１スリーブ４０は第１筒体１０の第２筒体２０から相対的に離れた側の末端に設けられ、第２スリーブ５０は第２筒体２０の第１筒体１０から相対的に離れた側の末端に設けられるスリーブが更に設けられてもよい。第１、第２スリーブが取り付けられた後のフィルタサイレンサ１００は、実際の使用状況に適応するために、１つの独立したアセンブリとして外部の銅管に溶接される。

[043] 上述した実施例の各技術特徴は任意の組み合わせが可能であり、説明を簡潔にするために上記の実施例における各技術特徴の可能な組み合わせについては全て説明されていないが、これらの技術特徴の組み合わせに矛盾がない限りいずれも本明細書に記載された範囲とみなされるべきである。

[044］ 以上の実施態様は本出願を説明するためのものにすぎず、本出願に対する限定として用いられるものではなく、本出願の実質的な精神の範囲内で、以上の実施態様についてなされた適度な変更及び変化はいずれも本出願が保護を求めている範囲内に入ることを当業者は認識すべきである。

Claims (10)

1. 第１筒体、第２筒体、及び前記第１筒体と前記第２筒体との間に取り付けられたフィルタを含むフィルタサイレンサであって、
   前記フィルタは、フィルタ本体、及び前記フィルタ本体に接続されているプリフォーム外フランジを含み、前記プリフォーム外フランジは、前記フィルタ本体の端部から外側に延在するように形成され、前記プリフォーム外フランジのフランジ角度は９０°より大きく、前記フィルタは、前記プリフォーム外フランジによって前記第２筒体の端部に嵌合され、前記第１筒体は前記フィルタに嵌合されている、フィルタサイレンサ。
2. 前記プリフォーム外フランジのフランジ角度は１５０°より大きい、請求項１に記載のフィルタサイレンサ。
3. 前記プリフォーム外フランジは前記フィルタ本体と平行に設けられ、前記プリフォーム外フランジと前記フィルタ本体との間には環状隙間が形成され、前記第２筒体は前記環状隙間に挿入されて固定されている、請求項２に記載のフィルタサイレンサ。
4. 前記プリフォーム外フランジは環状である、請求項１に記載のフィルタサイレンサ。
5. 前記プリフォーム外フランジは、互いに離間された複数のフランジ部を含み、前記互いに離間された複数のフランジ部は、前記フィルタ本体の中心線を囲むように設けられている、請求項１に記載のフィルタサイレンサ。
6. 前記第１筒体は前記第２筒体に入り込んで前記第２筒体を固定するための固定部を含み、前記プリフォーム外フランジの末端は前記固定部の端部と面一となる、請求項１に記載のフィルタサイレンサ。
7. 前記第１筒体は、ノイズ低減部、固定部、及び前記ノイズ低減部と前記固定部とを接続する段差セグメントを含み、前記固定部の内径は前記ノイズ低減部の内径より大きく、前記段差セグメントは前記第２筒体が前記第１筒体に入り込んでくる深さを制限するためのものであり、前記段差セグメントの軸方向に沿って切断した形状は円弧又は直線セグメントである、請求項１に記載のフィルタサイレンサ。
8. 前記プリフォーム外フランジは、前記第１筒体に溶接固定され、且つ前記第２筒体に溶接固定される、請求項１に記載のフィルタサイレンサ。
9. 前記フィルタサイレンサは第１スリーブ及び第２スリーブを更に含み、前記第１スリーブは前記第１筒体の前記第２筒体から相対的に離れた側に設けられ、前記第２スリーブは前記第２筒体の前記第１筒体から相対的に離れた側に設けられている、請求項１に記載のフィルタサイレンサ。
10. フィルタサイレンサを含む空調装置であって、前記フィルタサイレンサは請求項１から９のいずれか一項に記載のフィルタサイレンサである、空調装置。

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