JPH07174285A

JPH07174285A - 冷媒配管の制振装置

Info

Publication number: JPH07174285A
Application number: JP5319389A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Tominaga; 克己富永; Masayasu Sudo; 正庸須藤; Akio Machida; 秋雄町田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1993-12-20
Filing date: 1993-12-20
Publication date: 1995-07-11

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明の目的は、圧縮機に接続される冷媒配管
の配管振動を有効に低減する制振装置を提供することに
ある。【構成】圧縮機に接続される冷媒配管に、板バネの一端
部を固定し、他端部を配管に接触して取付けることで配
管振動を制振する配管振動の制振装置。【効果】本発明によれば、通常の吸振器より大きな制振
効果を得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は圧縮機に接続される冷媒
配管の制振装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】圧縮機に接続される冷媒配管で発生する
振動を低減するものとして、例えば特開昭５７−１３７
６６６号公報に記載されているように、配管に、腕と錘
からなる振動部を有するゴム体を取付けたことを特徴と
する配管防振機構がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、冷媒
配管に吸振器を取り付けることにより配管の振動を低減
しているが、低減レベルが小さく、また、最も低減効果
の大きい周波数の近傍に逆に振動が大きくなってしまう
周波数帯域があり、実用上非常に難しい面があった。

【０００４】また、曲り管の根元部で橋渡しされるゴム
による制振構造は、高温配管においてはゴムが軟化し、
制振効果が低下する。また、橋渡しするだけでは制振効
果が配管の振動に較べ十分ではない場合が多い。

【０００５】そこで本発明は上述した問題点に鑑み、配
管振動を有効に低減することができる配管制振装置を提
供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、圧縮機に接続される冷媒配管に、板バネを端部固
定、他部を配管に接触して取付けた。

【０００７】また、曲り管を有するものにおいては、曲
部根元において、ゴムシートをはり、その端部を交互に
張合わせた。

【０００８】更に、そのシートと配管との間に断熱構造
を設けた。

【０００９】更に、そのシートと配管との間に熱により
膨張する空気層を設けた。

【００１０】

【作用】本発明では、圧縮機に接続される冷媒配管に、
板バネを端部固定、他部を配管に接触して取付けること
で、通常の吸振器より大きな制振効果を得られる。

【００１１】また、曲り管を有するものにおいては、曲
部根元において、ゴムシートを橋渡し、配管間でシート
を交互に張合わることで、通常の連結より大きな制振効
果が得られる。

【００１２】更に、そのシートと配管との間に断熱構造
を設けることで、配管高温時における制振効果の低下の
防止を行なう。

【００１３】更に、そのシートと配管との間に熱により
膨張する空気層を設けることでゴムシートの引張力を高
め、配管高温時のゴムシートの軟化、及び、熱膨張によ
る影響を低減する。

【００１４】以上の作用により、従来より制振効果の高
い配管制振装置を提供し、低振動の配管を提供すること
ができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照しなが
ら説明する。

【００１６】図１は本発明の制振装置の一実施例を備え
た圧縮機−冷媒配管を示したもので、この図１におい
て、１は圧縮機、３はベース、２は圧縮機を支持するバ
ネである。４は圧縮機に接続される冷媒配管で、曲がり
管を有する。４は１の圧縮機により圧縮され、圧力脈動
を含んだ冷媒が配管中を流れる。また、１の圧縮機の回
転振動、機械振動等が４の配管に伝達される。これによ
り４の配管は振動を生じ、騒音の源となる。この振動を
５の制振装置により制振する。また、４の配管曲がり部
においては、圧力脈動により曲がり部が広がる振動を起
こす。この振動制振のために８のようにブチルシートを
段差を付けて張り合わせることで制振する。

【００１７】また、４の配管が１の圧縮機吐出側にある
ときは高温となり、８は軟化、及び熱膨張を生じ制振効
果が低下する。この低下を防ぐため、６の断熱材により
４と８の間を断熱構造とし、４の熱が８に伝わらないよ
うにする。また、６のように、４と８の間に空気層７を
設け、４の熱で空気層７が膨張するようにし、これによ
り８の引張力を高め、８の制振効果を高める。

【００１８】次に、図２、図３、図４、図５、図１０、
図１１、図１２により５の制振装置について更に詳述す
る。５は基本的な形状として図２で示す構造を持つ。１
０は板バネで、板バネ端部である１１の固定面で９の配
管に固定される。また、１２の接触面で配管９と板バネ
１０は接触するよう設置する。また、板バネ１０の１１
と反対側の端部において１３の集中質量を取り付ける。
この構造により、配管９の固有振動モードにおいて特に
大きな制振効果がえられる。また、この固有振動モード
と同じ固有振動モードを持つように、５の制振装置を設
計することで更に大きな制振効果が得られる。図１０、
図１１、図１２でこの制振装置における制振効果の実験
結果を示す。

【００１９】図１０に制振装置５の実験装置を示す。こ
こでは簡単のため冷媒配管の代わりに２９で示す板Ｂを
用いる。２６は加振機で３１の台上に設置され、加振部
は２９の板Ｂ端部に固着される。２９の他端は３０のブ
ロック上に固定され、３０のブロックは３１の台上に設
置する。２９の板Ｂの加振機側端部に、２７の板Ａを取
り付ける。２７は２９と３２の角度θとなるよう設置す
る。２７は、２９と固着されている端部とは反対側の端
部に２８の錘を取り付ける。

【００２０】実験は次の３種類を行ない、これにより制
振装置の制振効果を確認する。

【００２１】２７の板Ａを取外した状態で、加振機
２６により２９の板Ｂを１kHzまで加振し、２６の加振
機による加振力と２９の板Ｂにおける応答力との伝達関
数を測定する。

【００２２】３２の角度θをθ＞０としたとき、従
来の制振装置と同様となる。このときと同様に、加振
機２６により２９の板Ｂを１kHzまで加振し、２６の加
振機による加振力と２９の板Ｂにおける応答力との伝達
関数を測定する。また、このときの２７板Ａの固有振動
モードを調べるため、２９の板Ｂと２７の板Ａとの伝達
関数を測定する。

【００２３】３２の角度θをθ＝０とし、２７板Ａ
と２９の板Ｂを接触させ今回の制振装置とする。このと
きと同様に、加振機２６により２９の板Ｂを１kHzま
で加振し、２６の加振機による加振力と２９の板Ｂにお
ける応答力との伝達関数を測定する。また、このときの
２７板Ａの固有振動モードを調べるため、２９の板Ｂと
２７の板Ａとの伝達関数を測定する。

【００２４】この時の実験結果を図１１、図１２に示
す。図１１は、加振機２６と２９板Ｂとの伝達関数、図
１２は２９の板Ｂと２７板Ａとの伝達関数である。

【００２５】この結果、では図１１より、２９板Ｂ
に、２４１Hz、６８２Hzに一次、二次の固有振動モード
があることが分かり、では図１２より、２７板Ａに、
１０８Hzの一次の固有振動モードがあり、この周波数に
おいて図１１で示すように減衰効果があるが、減衰量は
２dB以下である。では、図１１に示すように、２９の
板Ｂの固有振動モードにおける共振レベルが大きく減衰
していることが分かる。特に、図１２より分かるよう
に、２７板Ａの二次の固有振動モードが２９の板Ｂの固
有振動モード６８２Hzに近く、この時、図１１におい
て、２４１Hzの減衰量１０dBよりさらに大きく、２０dB
となっている。

【００２６】これにより、２７板Ａは２９の板Ｂと同じ
固有振動モードをもつとき、より大きな減衰量が得られ
ることが分かる。

【００２７】本発明の制振装置５の第二の実施例を図３
に示す。この実施例では、制振装置と配管９との間に１
４の接着面補正板を介する。これにより、配管９の曲が
り、及び凹凸に関係無く、板バネ１０の配管振動面への
接触を容易にし、かつ、板バネと配管との接着を容易に
する。

【００２８】本発明の制振装置５の第三の実施例を図４
に示す。この実施例では、１６、１７のように制振装置
を直角、或いは異方向に２個、乃至、数個設置すること
で配管９の全周方向の制振を行なう。

【００２９】本発明の制振装置５の第四の実施例を図５
に示す。この実施例では、１９の固定面の上下に制振装
置１８を設置し、容易に制振装置の個数を増やし、減衰
効果を大きくすることができる。また、制振装置１８の
上下の固有振動モードを、各々別にすれば、２つの振動
周波数において減衰効果が得られる。

【００３０】つぎに、図１の曲がり管における制振装置
の理論的考察、及び、他実施例を図６、図７、図８、図
９を用いて説明する。

【００３１】図６に、従来よく使われている制振装置を
示す。ブチルゴムシートを２２のように曲がり管２１に
付けることで、振動のエネルギをブチルゴムシートの引
張による弾性歪エネルギに変換し、振動減衰を行なう。

【００３２】ゴムの板圧をａ、曲がり管２１の内寸を
ｂ、高さをｈとし、縦弾性係数をＥ、引張による変形量
をλとすれば、弾性歪エネルギＵ₁は

【００３３】

【数１】Ｕ₁＝ａｈＥλ²／２ｂで表される。

【００３４】よって、全弾性歪エネルギＵは、Ｕ＝２Ｕ
₁＝ａｈＥλ²／ｂ図７に本発明の制振装置の基本構造を示す。ブチルゴム
シートの重ね合わせ部をｌとすれば、重ね合わせ部にお
いて剪断変形を生じる。横弾性係数をＥとし、近似的に
Ｅ≒３Ｇとすれば、剪断による弾性歪エネルギＵ₂は、

【００３５】

【数２】Ｕ₂＝ｌｈＧλ²／２ａ≒ｌｈＥλ²／６ａよって、全体の弾性歪エネルギＵは、Ｕ＝Ｕ₁＋Ｕ₂＝ｈ（３ａ²＋ｌｂ）Ｅλ²／６ａｂ図６と図７の全体の弾性歪エネルギＵを比較すると、ｌ
ｂ＞３ａ²のとき本発明における実施例の方が、図７の
従来の方式より振動減衰効果が大きくなる。

【００３６】この式よりａ、ｈ、ｌ→大でＵ→大とな
る。

【００３７】また、ｌ＝ｂのときは、ｌ²＞３ａ²であれ
ばよい。

【００３８】図８に本発明による曲がり管制振装置の第
二の実施例を示す。２４のブチルゴムシート端部を交互
に張り合わせることで、大きな減衰効果が得られる。

【００３９】

【数３】Ｕ＝２Ｕ₁＋３Ｕ₂ 図９に本発明による曲がり管制振装置の第三の実施例を
示す。２４のブチルゴムシートを張るときの作業性を考
慮し、図６に示した従来のものに、切り込み２６を入れ
ることで本発明図７と同等の減衰効果を得ようとしたも
のである。

【００４０】

【発明の効果】本発明では、圧縮機に接続される冷媒配
管に、板バネを端部固定、他部を配管に接触して取付け
ることで、通常の吸振器より大きな制振効果を得られ
る。

【００４１】また、曲り管を有するものにおいては、曲
部根元において、ゴムシートを橋渡し、配管間でシート
を交互に張合わることで、通常の連結より大きな制振効
果が得られる。

【００４２】更に、そのシートと配管との間に断熱構造
を設けることで、配管高温時における制振効果の低下の
防止を行なう。

【００４３】更に、そのシートと配管との間に熱により
膨張する空気層を設けることでゴムシートの引張力を高
め、配管高温時のゴムシートの軟化、及び、熱膨張によ
る影響を低減する。

【００４４】以上の作用により、従来より制振効果の高
い配管制振装置を提供し、低振動の配管を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の制振装置の第一実施例を備えた圧縮機
−配管斜視図である。

【図２】図１の制振装置５の基本構造斜視図である。

【図３】本発明における第二の実施例を備えた配管の斜
視図である。

【図４】本発明における第三の実施例を備えた配管の斜
視図である。

【図５】本発明における第四の実施例を備えた配管の斜
視図である。

【図６】従来の曲がり管における制振装置の斜視図であ
る。

【図７】本発明の曲がり管の制振装置の第一の実施例を
備えた配管の斜視図である。

【図８】本発明の曲がり管の制振装置の第二の実施例を
備えた配管の斜視図である。

【図９】本発明の曲がり管の制振装置の第三の実施例を
備えた配管の斜視図である。

【図10】本発明の制振装置５の基礎実験装置の斜視図で
ある。

【図11】本発明の制振装置５の基礎実験結果を示す図で
ある。

【図12】本発明の制振装置５の基礎実験結果を示す図で
ある。

【符号の説明】

１…圧縮機、４…冷媒配管、５…制振装置、６…断熱構造、７…空気層、８…ゴムシート。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮機に接続される冷媒配管に、板バネの
一端部を固定し、他端部を配管に接触して取付けること
を特徴とする冷媒配管の制振装置。
【請求項２】圧縮機に接続される冷媒配管において、曲
り管を有するものに曲部根元において、ブチルゴムシー
トをはり、その端部を交互に張合わせることを特徴とす
る配管振動の制振装置。
【請求項３】圧縮機に接続される冷媒配管において、曲
り管を有するものに曲部根元において、ブチルゴムシー
トをはり、そのシートと配管との間に断熱構造を設けた
ことを特徴とする配管振動の制振装置。
【請求項４】圧縮機に接続される冷媒配管において、曲
り管を有するものに曲部根元において、ブチルゴムシー
トをはり、そのシートと配管との間に熱により膨張する
空気層を設けたことを特徴とする配管振動の制振装置。