JPH0953759A - 振動低減配管 - Google Patents
振動低減配管Info
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- JPH0953759A JPH0953759A JP7203578A JP20357895A JPH0953759A JP H0953759 A JPH0953759 A JP H0953759A JP 7203578 A JP7203578 A JP 7203578A JP 20357895 A JP20357895 A JP 20357895A JP H0953759 A JPH0953759 A JP H0953759A
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- piping
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L3/00—Supports for pipes, cables or protective tubing, e.g. hangers, holders, clamps, cleats, clips, brackets
- F16L3/16—Supports for pipes, cables or protective tubing, e.g. hangers, holders, clamps, cleats, clips, brackets with special provision allowing movement of the pipe
- F16L3/20—Supports for pipes, cables or protective tubing, e.g. hangers, holders, clamps, cleats, clips, brackets with special provision allowing movement of the pipe allowing movement in transverse direction
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Supports For Pipes And Cables (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 吸振器を使用せずに配管を伝達する曲げ振動
を有効に抑制しうる「振動低減配管」を得る。 【解決手段】 配管の中央を１．５巻らせん状（ねじれ
角度２０°）にする。このとき、曲げ振動抑制効果が最
大となる配管形状は、円平面と加振方向とのなす角度θ
が４５°で、曲線管部１３の半径Ｒと左右直線管部１
１、１２の長さＬとの比Ｒ／Ｌが０．８〜１．２の場合
である。
を有効に抑制しうる「振動低減配管」を得る。 【解決手段】 配管の中央を１．５巻らせん状（ねじれ
角度２０°）にする。このとき、曲げ振動抑制効果が最
大となる配管形状は、円平面と加振方向とのなす角度θ
が４５°で、曲線管部１３の半径Ｒと左右直線管部１
１、１２の長さＬとの比Ｒ／Ｌが０．８〜１．２の場合
である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、振動低減配管に係
り、特に、配管を伝達する曲げ振動を有効に抑制しうる
配管形状を持ったものに関する。
り、特に、配管を伝達する曲げ振動を有効に抑制しうる
配管形状を持ったものに関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車用エアコンや冷凍ケースなどにお
ける冷媒配管系は一端が圧縮機（コンプレッサ）と、他
端が蒸発器（エバポレータ）などの構造物と連結されて
いるため、加振源となる圧縮機の振動が配管を加振さ
せ、その配管の振動が蒸発器などの構造物に伝わり、振
動と騒音を引き起こすことがある。配管系を伝達する振
動成分の中では、曲げ振動のレベルが特に大きく、振動
と騒音を引き起こしやすいが、そうした曲げ振動は簡単
な支持などでは除去しにくいという性質を持っている。
ける冷媒配管系は一端が圧縮機（コンプレッサ）と、他
端が蒸発器（エバポレータ）などの構造物と連結されて
いるため、加振源となる圧縮機の振動が配管を加振さ
せ、その配管の振動が蒸発器などの構造物に伝わり、振
動と騒音を引き起こすことがある。配管系を伝達する振
動成分の中では、曲げ振動のレベルが特に大きく、振動
と騒音を引き起こしやすいが、そうした曲げ振動は簡単
な支持などでは除去しにくいという性質を持っている。
【０００３】そこで、配管を伝達する曲げ振動の抑制方
法として、従来は、図６に示すように、ダンパなどの吸
振器１を用いて配管２の曲げ振動伝達を抑制している。
なお、ここでは、自動車用エアコンを例にとり、加振源
となるコンプレッサ３とエバポレータ４とを接続する低
圧側配管２を示してある。また、吸振器１はばね定数
ｋ、減衰係数ｃなどを有する各要素で構成されている。
法として、従来は、図６に示すように、ダンパなどの吸
振器１を用いて配管２の曲げ振動伝達を抑制している。
なお、ここでは、自動車用エアコンを例にとり、加振源
となるコンプレッサ３とエバポレータ４とを接続する低
圧側配管２を示してある。また、吸振器１はばね定数
ｋ、減衰係数ｃなどを有する各要素で構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の曲げ振動伝達抑制方法では、吸振器１を使用
するため、コストが高く、しかもスペースを要するとい
う問題があり、実際上は、コストやスペースなどを考慮
して吸振器１を使用できない場合も少なくなかった。
うな従来の曲げ振動伝達抑制方法では、吸振器１を使用
するため、コストが高く、しかもスペースを要するとい
う問題があり、実際上は、コストやスペースなどを考慮
して吸振器１を使用できない場合も少なくなかった。
【０００５】たとえば、自動車用エアコンを例にとると
（図６参照）、自動車用エアコンにおいては、レイアウ
トの制限が大きく、きわめて狭い限られた空間に各種機
器を設置しなければならないため、実際問題として、音
振対策としての信吸振器１の設置はきわめて困難であ
る。また、吸振器１の使用はコストの上昇をもたらすば
かりか、車両の軽量化の思潮にも反する結果となる。と
はいえ、今日、一方で自動車の車室内騒音の低減は重要
課題の一つであるから、エアコンの音振対策上、吸振器
を使用せずにいかに配管の曲げ振動の伝達を有効に抑制
するかその具体的な方法の提示が強く求められている。
（図６参照）、自動車用エアコンにおいては、レイアウ
トの制限が大きく、きわめて狭い限られた空間に各種機
器を設置しなければならないため、実際問題として、音
振対策としての信吸振器１の設置はきわめて困難であ
る。また、吸振器１の使用はコストの上昇をもたらすば
かりか、車両の軽量化の思潮にも反する結果となる。と
はいえ、今日、一方で自動車の車室内騒音の低減は重要
課題の一つであるから、エアコンの音振対策上、吸振器
を使用せずにいかに配管の曲げ振動の伝達を有効に抑制
するかその具体的な方法の提示が強く求められている。
【０００６】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、吸振器を使用せずに配管を
伝達する曲げ振動を有効に抑制することが可能な振動低
減配管を提供することを目的とする。
鑑みてなされたものであり、吸振器を使用せずに配管を
伝達する曲げ振動を有効に抑制することが可能な振動低
減配管を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の振動低減配管は、加振源と構造物と
を接続する配管であって、前記配管は直線管部と１．５
巻らせん状の曲線管部とを有するものである。
に、請求項１記載の振動低減配管は、加振源と構造物と
を接続する配管であって、前記配管は直線管部と１．５
巻らせん状の曲線管部とを有するものである。
【０００８】請求項２記載の振動低減配管は、請求項１
記載のものにおいて、前記１．５巻らせん状の曲線管部
は前記配管の中央に設けられている。
記載のものにおいて、前記１．５巻らせん状の曲線管部
は前記配管の中央に設けられている。
【０００９】請求項３記載の振動低減配管は、請求項２
記載のものにおいて、前記１．５巻らせん状の曲線管部
を含む平面と加振方向とのなす角度θは２０°〜６０°
である。
記載のものにおいて、前記１．５巻らせん状の曲線管部
を含む平面と加振方向とのなす角度θは２０°〜６０°
である。
【００１０】請求項４記載の振動低減配管は、請求項２
記載のものにおいて、前記１．５巻らせん状の曲線管部
の半径Ｒと左右の前記直線管部の長さＬとの比Ｒ／Ｌは
０．４〜１．４である。
記載のものにおいて、前記１．５巻らせん状の曲線管部
の半径Ｒと左右の前記直線管部の長さＬとの比Ｒ／Ｌは
０．４〜１．４である。
【００１１】請求項５記載の振動低減配管は、請求項２
記載のものにおいて、前記１．５巻らせん状の曲線管部
を含む平面と加振方向とのなす角度θは２０°〜６０°
であり、かつ、前記１．５巻らせん状の曲線管部の半径
Ｒと左右の前記直線管部の長さＬとの比Ｒ／Ｌは０．４
〜１．４である。
記載のものにおいて、前記１．５巻らせん状の曲線管部
を含む平面と加振方向とのなす角度θは２０°〜６０°
であり、かつ、前記１．５巻らせん状の曲線管部の半径
Ｒと左右の前記直線管部の長さＬとの比Ｒ／Ｌは０．４
〜１．４である。
【００１２】請求項６記載の振動低減配管は、請求項２
記載のものにおいて、前記１．５巻らせん状の曲線管部
を含む平面と加振方向とのなす角度θは４５°であり、
かつ、前記１．５巻らせん状の曲線管部の半径Ｒと左右
の前記直線管部の長さＬとの比Ｒ／Ｌは０．８〜１．２
である。
記載のものにおいて、前記１．５巻らせん状の曲線管部
を含む平面と加振方向とのなす角度θは４５°であり、
かつ、前記１．５巻らせん状の曲線管部の半径Ｒと左右
の前記直線管部の長さＬとの比Ｒ／Ｌは０．８〜１．２
である。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態を説明する。図１は本発明の実施の一形態
を示す概略図である。本発明では、配管を伝達する曲げ
振動を配管の形状設計により抑制するという見地から、
図１に示すように、配管１０の中間を１．５巻らせん状
（たとえば、ねじれ角度２０°）にして直線管要素と曲
線管要素とを結合した配管系としている。つまり、この
配管１０は左右の直線管部１１、１２と中間の１．５巻
らせん状の曲線管部１３とから構成されている。このよ
うに配管１０の中間を１．５巻らせん状にしたものを、
以下、Φ型配管と称する。ここで、Ｌ1 、Ｌ2 はそれぞ
れ左右の直線管部１１、１２の長さであり、Ｒは曲線管
部１３の半径である。また、θは曲線管部１３を含む平
面（以下、曲線管平面または円平面という。）と加振方
向とのなす角度である。配管１０の具体的な形状は、こ
のような各種パラメータＬ1 、Ｌ2 、Ｒ、θによって決
定される。なお、図中、ｍ点は加振点、ｎ点は支持点で
ある。たとえば、ｍ端はコンプレッサなどの加振源３に
取り付けられ、ｎ端はエバポレータなどの構造物４に取
り付けられる（たとえば、自動車用エアコンに関する図
６参照）。配管の境界条件は、ｍ端がローラ支持、ｎ端
が単純支持である。
の実施の形態を説明する。図１は本発明の実施の一形態
を示す概略図である。本発明では、配管を伝達する曲げ
振動を配管の形状設計により抑制するという見地から、
図１に示すように、配管１０の中間を１．５巻らせん状
（たとえば、ねじれ角度２０°）にして直線管要素と曲
線管要素とを結合した配管系としている。つまり、この
配管１０は左右の直線管部１１、１２と中間の１．５巻
らせん状の曲線管部１３とから構成されている。このよ
うに配管１０の中間を１．５巻らせん状にしたものを、
以下、Φ型配管と称する。ここで、Ｌ1 、Ｌ2 はそれぞ
れ左右の直線管部１１、１２の長さであり、Ｒは曲線管
部１３の半径である。また、θは曲線管部１３を含む平
面（以下、曲線管平面または円平面という。）と加振方
向とのなす角度である。配管１０の具体的な形状は、こ
のような各種パラメータＬ1 、Ｌ2 、Ｒ、θによって決
定される。なお、図中、ｍ点は加振点、ｎ点は支持点で
ある。たとえば、ｍ端はコンプレッサなどの加振源３に
取り付けられ、ｎ端はエバポレータなどの構造物４に取
り付けられる（たとえば、自動車用エアコンに関する図
６参照）。配管の境界条件は、ｍ端がローラ支持、ｎ端
が単純支持である。
【００１４】後述するシミュレーション結果に示される
ようにこのΦ型配管１０は配管の曲げ振動を抑制する効
果があるが、このようなΦ型配管１０の曲げ振動抑制効
果は、配管の中間に設けたらせん形状を利用して配管の
振動モードを変え、加振エネルギーの一部を、つまり曲
げ振動の一部を配管のねじり振動に変換することによっ
て曲げ振動成分を抑えるという原理に基づいている。
ようにこのΦ型配管１０は配管の曲げ振動を抑制する効
果があるが、このようなΦ型配管１０の曲げ振動抑制効
果は、配管の中間に設けたらせん形状を利用して配管の
振動モードを変え、加振エネルギーの一部を、つまり曲
げ振動の一部を配管のねじり振動に変換することによっ
て曲げ振動成分を抑えるという原理に基づいている。
【００１５】Φ型配管１０の具体的な形状は上記のよう
に各種パラメータＬ1 、Ｌ2 、Ｒ、θによって決定され
るが、実際にどの形状にするかは、あらかじめ、パラメ
ータの値を変えたときの振動抑制効果のデータをシミュ
レーションまたは実験で求めておき、実際のレイアウト
の制限を考慮して、その制限内で最大の振動抑制効果が
得られる形状を前記データを参照して決定すればよい。
に各種パラメータＬ1 、Ｌ2 、Ｒ、θによって決定され
るが、実際にどの形状にするかは、あらかじめ、パラメ
ータの値を変えたときの振動抑制効果のデータをシミュ
レーションまたは実験で求めておき、実際のレイアウト
の制限を考慮して、その制限内で最大の振動抑制効果が
得られる形状を前記データを参照して決定すればよい。
【００１６】前述したように曲げ振動は機器の振動・騒
音問題になりやすいので、できるだけ小さく抑える必要
があるが、もう一方のねじり振動の伝達は簡単な支持で
防止することができるので、対策しやすい。このように
ねじり振動の伝達防止は曲げ振動よりも容易であるか
ら、本発明のΦ型配管１０により曲げ振動伝達を抑制す
ることにより、簡単なねじり振動対策を施すだけで、実
用上、吸振器を使用することなく十分な騒音抑制を図る
ことが可能となる。たとえば、エアコンの音振問題にお
いて加振源となるコンプレッサ３からの主要な振動伝達
経路である低圧側配管（つまり、コンプレッサ３とエバ
ポレータ４とを連結する配管）を本発明に係るΦ型配管
１０で構成すれば、吸振器を使用せずに低圧側配管を伝
達する曲げ振動を大幅に低減することができ、エアコン
作動音の低減が可能となる。
音問題になりやすいので、できるだけ小さく抑える必要
があるが、もう一方のねじり振動の伝達は簡単な支持で
防止することができるので、対策しやすい。このように
ねじり振動の伝達防止は曲げ振動よりも容易であるか
ら、本発明のΦ型配管１０により曲げ振動伝達を抑制す
ることにより、簡単なねじり振動対策を施すだけで、実
用上、吸振器を使用することなく十分な騒音抑制を図る
ことが可能となる。たとえば、エアコンの音振問題にお
いて加振源となるコンプレッサ３からの主要な振動伝達
経路である低圧側配管（つまり、コンプレッサ３とエバ
ポレータ４とを連結する配管）を本発明に係るΦ型配管
１０で構成すれば、吸振器を使用せずに低圧側配管を伝
達する曲げ振動を大幅に低減することができ、エアコン
作動音の低減が可能となる。
【００１７】なお、本発明のΦ型配管１０は、上記のよ
うに自動車用エアコンの場合に限らず、冷凍ケースなど
のようにその他加振源と構造物とを接続する配管で、機
器の振動・騒音防止が問題となるものに適用可能である
ことはもちろんである。
うに自動車用エアコンの場合に限らず、冷凍ケースなど
のようにその他加振源と構造物とを接続する配管で、機
器の振動・騒音防止が問題となるものに適用可能である
ことはもちろんである。
【００１８】
【実施例】Φ型配管１０の曲げ振動抑制効果を最大にす
るための条件（配管形状）をシミュレーションにより求
めた。図２は計算に用いた配管形状で、同図（Ａ）は比
較の基準とする直線管（これをＩ型と称する。）、同図
（Ｂ）はＩ型配管と同じ長さ、同じ内外直径で、配管の
中央を１．５巻らせん状（ねじれ角度２０°）にしたΦ
型配管１０ａである。つまり、ここでは、図１に示すΦ
型配管１０において、曲線管部１３が配管の中央にあっ
て左右の直線管部１１、１２の長さが等しい（Ｌ1 ＝Ｌ
2 ＝Ｌ）もの（これを対称Φ型配管と称する。）を例に
とり、シミュレーションにより、円平面と加振方向との
角度θと振動抑制効果との関係、および、曲線管部１３
の半径Ｒと左右直線管部１１、１２の長さＬとの比Ｒ／
Ｌと振動抑制効果との関係を調べ、それぞれの最適値を
求めた。なお、比Ｒ／Ｌは曲線管部１３の細長比と直線
管部１１、１２の細長比の比に相当するものである。
るための条件（配管形状）をシミュレーションにより求
めた。図２は計算に用いた配管形状で、同図（Ａ）は比
較の基準とする直線管（これをＩ型と称する。）、同図
（Ｂ）はＩ型配管と同じ長さ、同じ内外直径で、配管の
中央を１．５巻らせん状（ねじれ角度２０°）にしたΦ
型配管１０ａである。つまり、ここでは、図１に示すΦ
型配管１０において、曲線管部１３が配管の中央にあっ
て左右の直線管部１１、１２の長さが等しい（Ｌ1 ＝Ｌ
2 ＝Ｌ）もの（これを対称Φ型配管と称する。）を例に
とり、シミュレーションにより、円平面と加振方向との
角度θと振動抑制効果との関係、および、曲線管部１３
の半径Ｒと左右直線管部１１、１２の長さＬとの比Ｒ／
Ｌと振動抑制効果との関係を調べ、それぞれの最適値を
求めた。なお、比Ｒ／Ｌは曲線管部１３の細長比と直線
管部１１、１２の細長比の比に相当するものである。
【００１９】計算は、ｍ端で加振を受けた配管（対称Φ
型配管）１０ａのｎ端における曲げ振動の大小を示すｘ
軸、ｙ軸まわりの回転角度φ、δ（図２（Ａ）参照）の
合成量Δを振動数ベースで求めた。計算に用いた無次元
量、材料定数などは下記のとおりである。すなわち、無
次元振動数は下記の式１で与えられ、
型配管）１０ａのｎ端における曲げ振動の大小を示すｘ
軸、ｙ軸まわりの回転角度φ、δ（図２（Ａ）参照）の
合成量Δを振動数ベースで求めた。計算に用いた無次元
量、材料定数などは下記のとおりである。すなわち、無
次元振動数は下記の式１で与えられ、
【００２０】
【数１】
【００２１】無次元状態量は下記の式２で与えられ、
【００２２】
【数２】
【００２３】回転角度の合成量は下記の式３で与えられ
る。
る。
【００２４】
【数３】
【００２５】ここに、ｕ、ｖ、ｗはそれぞれ管軸の変位
の、β、φ、δはそれぞれ管断面の回転角の、Ｕ、Ｖ、
Ｗは断面力の、Ｔ、Ｈ、Ｍは断面モーメントのｚ、ｘ、
ｙ成分である。また、ρ、Ｅ、Ａ、Ｉ、Ｌ0 、ω、Ｑは
それぞれ管材料密度、縦弾性係数、断面積、断面２次モ
ーメント、配管総長さ、角振動数、代表荷重である。配
管の材料は均一材とし、たとえば、 ρ＝２．６８×１０3 （kg/m3 ） Ｅ＝７．０×１０10 （Pa） とする。
の、β、φ、δはそれぞれ管断面の回転角の、Ｕ、Ｖ、
Ｗは断面力の、Ｔ、Ｈ、Ｍは断面モーメントのｚ、ｘ、
ｙ成分である。また、ρ、Ｅ、Ａ、Ｉ、Ｌ0 、ω、Ｑは
それぞれ管材料密度、縦弾性係数、断面積、断面２次モ
ーメント、配管総長さ、角振動数、代表荷重である。配
管の材料は均一材とし、たとえば、 ρ＝２．６８×１０3 （kg/m3 ） Ｅ＝７．０×１０10 （Pa） とする。
【００２６】上記の計算で用いる解析の手法は次のとお
りである。まず、三次元空間曲がりはりの静的釣り合い
方程式の厳密解を用いて、空間曲線管要素の格間マトリ
ックス［Ｆc ］を求め、さらに三次元直線管要素の格間
マトリックス［Ｆs ］、慣性力と慣性モーメントを考慮
した集中質量の格点マトリックス［Ｐ］、内部支持点伝
達マトリックス［Ｋ］、座標変換マトリックス［Ｈ］、
加振点伝達マトリックス［Ｐf ］をそれぞれ作成する。
また、曲線管要素と直線管要素の各伝達マトリックス
［Ｔc］i 、［Ｔs］i は下記の式４、式５のようにな
る。
りである。まず、三次元空間曲がりはりの静的釣り合い
方程式の厳密解を用いて、空間曲線管要素の格間マトリ
ックス［Ｆc ］を求め、さらに三次元直線管要素の格間
マトリックス［Ｆs ］、慣性力と慣性モーメントを考慮
した集中質量の格点マトリックス［Ｐ］、内部支持点伝
達マトリックス［Ｋ］、座標変換マトリックス［Ｈ］、
加振点伝達マトリックス［Ｐf ］をそれぞれ作成する。
また、曲線管要素と直線管要素の各伝達マトリックス
［Ｔc］i 、［Ｔs］i は下記の式４、式５のようにな
る。
【００２７】
【数４】
【００２８】
【数５】
【００２９】ここに、ｉは要素の分割数であり、たとえ
ば、ｋ＝１〜１３、ｑ＝１〜１３である。次に、伝達マ
トリックス法により、配管系全体の振動伝達方程式は下
記の式６のようになる。
ば、ｋ＝１〜１３、ｑ＝１〜１３である。次に、伝達マ
トリックス法により、配管系全体の振動伝達方程式は下
記の式６のようになる。
【００３０】
【数６】
【００３１】ここに、｛Ｘ｝n 、｛Ｘ｝0 は配管両端の
状態量ベクトルで、 ｛Ｘ｝＝｛ｕｖｗβφδＵＶＷＴＨＭ１｝ である。また、［Ｅ］n は配管系の全体伝達マトリック
スであり、配管系を構成する各要素の伝達マトリックス
から求められる。さらに式６に境界条件を適用すること
により配管系の振動伝達方程式が得られる。この振動伝
達方程式を解く形で上記の計算を行う。
状態量ベクトルで、 ｛Ｘ｝＝｛ｕｖｗβφδＵＶＷＴＨＭ１｝ である。また、［Ｅ］n は配管系の全体伝達マトリック
スであり、配管系を構成する各要素の伝達マトリックス
から求められる。さらに式６に境界条件を適用すること
により配管系の振動伝達方程式が得られる。この振動伝
達方程式を解く形で上記の計算を行う。
【００３２】対称Φ型配管１０ａの曲げ振動抑制効果
（制振効果）ζは、対称Φ型配管１０ａ（図２（Ｂ）参
照）のｍ端におけるたわみ角度の応答の和（積分値）と
これと同じ長さのＩ型配管（図２（Ａ）参照）のたわみ
角度の応答の和（積分値）との比で定義される。より具
体的には、まず振動数ベースでｍ点における回転角合成
量Δの応答曲線を求め、次にその曲線と振動数に囲まれ
ている面積を求める。その面積とＩ型の面積との比を対
称Φ型配管のＩ型配管に対する曲げ振動レベル比、つま
り制振効果ζとする。ζの値が１より小さいほど抑制効
果が大きいことを意味する。
（制振効果）ζは、対称Φ型配管１０ａ（図２（Ｂ）参
照）のｍ端におけるたわみ角度の応答の和（積分値）と
これと同じ長さのＩ型配管（図２（Ａ）参照）のたわみ
角度の応答の和（積分値）との比で定義される。より具
体的には、まず振動数ベースでｍ点における回転角合成
量Δの応答曲線を求め、次にその曲線と振動数に囲まれ
ている面積を求める。その面積とＩ型の面積との比を対
称Φ型配管のＩ型配管に対する曲げ振動レベル比、つま
り制振効果ζとする。ζの値が１より小さいほど抑制効
果が大きいことを意味する。
【００３３】図３は比Ｒ／Ｌ＝０．４１２におけるシミ
ュレーションにより求めた角度θと制振効果ζとの関係
を示すグラフである。同図から、円平面と加振方向との
なす角度θが４５°のとき、振動抑制効果が最大となる
ことがわかる。図示しないが、Ｒ／Ｌの値を変えた場合
にも、角度θが４５°のとき抑制効果が最大となる。
ュレーションにより求めた角度θと制振効果ζとの関係
を示すグラフである。同図から、円平面と加振方向との
なす角度θが４５°のとき、振動抑制効果が最大となる
ことがわかる。図示しないが、Ｒ／Ｌの値を変えた場合
にも、角度θが４５°のとき抑制効果が最大となる。
【００３４】また、図３の場合、実用的には、２０°〜
６０°の範囲が妥当である。上記のように角度θが４５
°のとき効果が最大となるが、２０°〜６０°の範囲に
おいてはそれに近い効果が得られるからである。
６０°の範囲が妥当である。上記のように角度θが４５
°のとき効果が最大となるが、２０°〜６０°の範囲に
おいてはそれに近い効果が得られるからである。
【００３５】図４は最適角度θ＝４５°におけるシミュ
レーションにより求めた比Ｒ／Ｌと制振効果ζとの関係
を示すグラフである。同図から、曲線管部１３の半径Ｒ
と左右直線管部１１、１２の長さＬとの比Ｒ／Ｌが０．
４〜１．４のとき効果が大きく、特に、Ｒ／Ｌ＝０．８
〜１．２の間に最大の曲げ振動抑制効果が得られること
がわかる。これらは、それぞれ、最大効果が得られる比
Ｒ／Ｌの値の左右の一定範囲をとったものである。
レーションにより求めた比Ｒ／Ｌと制振効果ζとの関係
を示すグラフである。同図から、曲線管部１３の半径Ｒ
と左右直線管部１１、１２の長さＬとの比Ｒ／Ｌが０．
４〜１．４のとき効果が大きく、特に、Ｒ／Ｌ＝０．８
〜１．２の間に最大の曲げ振動抑制効果が得られること
がわかる。これらは、それぞれ、最大効果が得られる比
Ｒ／Ｌの値の左右の一定範囲をとったものである。
【００３６】したがって、対称Φ型配管１０ａにおいて
最大の曲げ振動抑制効果を得るための条件は、円平面と
加振方向とのなす角度θが４５°で、かつ、曲線管部１
３の半径Ｒと左右直線管部１１、１２の長さＬとの比Ｒ
／Ｌが０．８〜１．２のときである。
最大の曲げ振動抑制効果を得るための条件は、円平面と
加振方向とのなす角度θが４５°で、かつ、曲線管部１
３の半径Ｒと左右直線管部１１、１２の長さＬとの比Ｒ
／Ｌが０．８〜１．２のときである。
【００３７】また、対称Φ型配管１０ａの形状として、
角度θが２０°〜６０°の間で、かつ、比Ｒ／Ｌが０．
４〜１．４の間にあれば、実用に耐えうる抑制効果が得
られることがわかる。
角度θが２０°〜６０°の間で、かつ、比Ｒ／Ｌが０．
４〜１．４の間にあれば、実用に耐えうる抑制効果が得
られることがわかる。
【００３８】図５は最適な角度θ＝４５°と比Ｒ／Ｌ＝
０．８９を持つ対称Φ型配管１０ａの曲げ振動応答とＩ
型配管の曲げ振動応答とを示すグラフである。ここで、
横軸は無次元振動数λ、縦軸は支持点ｍにおける回転角
の合成量Δである。
０．８９を持つ対称Φ型配管１０ａの曲げ振動応答とＩ
型配管の曲げ振動応答とを示すグラフである。ここで、
横軸は無次元振動数λ、縦軸は支持点ｍにおける回転角
の合成量Δである。
【００３９】同図から、この対称Φ型配管１０ａは１次
に対しては抑制効果が小さいが、２次以降の曲げ振動に
対する抑制効果は大きいことがわかる。なお、１次振動
に対する抑制効果が弱いのはそれが剛体振動であるため
と考えられるが、一般に騒音パワーは２次以降の高い振
動数で大きくなり、低い振動数での効果は小さいことを
考慮すれば、２次以降の振動に対する抑制効果が大きい
この対称Φ型配管１０ａは、騒音抑制にも十分に効果が
あるといえる。
に対しては抑制効果が小さいが、２次以降の曲げ振動に
対する抑制効果は大きいことがわかる。なお、１次振動
に対する抑制効果が弱いのはそれが剛体振動であるため
と考えられるが、一般に騒音パワーは２次以降の高い振
動数で大きくなり、低い振動数での効果は小さいことを
考慮すれば、２次以降の振動に対する抑制効果が大きい
この対称Φ型配管１０ａは、騒音抑制にも十分に効果が
あるといえる。
【００４０】
【発明の効果】以上述べたように、請求項１記載の発明
によれば、配管の中間を１．５巻らせん状としたので、
吸振器を使用せずに配管形状だけで配管を伝達する曲げ
振動を大きく抑制することができるようになり、機器の
振動・騒音を低コスト・省スペースで有効に低減するこ
とが可能となる。
によれば、配管の中間を１．５巻らせん状としたので、
吸振器を使用せずに配管形状だけで配管を伝達する曲げ
振動を大きく抑制することができるようになり、機器の
振動・騒音を低コスト・省スペースで有効に低減するこ
とが可能となる。
【００４１】請求項２〜５記載の各発明によれば、配管
の中央を１．５巻らせん状としたので、吸振器を使用せ
ずに配管形状だけで配管を伝達する曲げ振動を大きく抑
制することができるようになり、機器の振動・騒音を低
コスト・省スペースで有効に低減することが可能とな
る。
の中央を１．５巻らせん状としたので、吸振器を使用せ
ずに配管形状だけで配管を伝達する曲げ振動を大きく抑
制することができるようになり、機器の振動・騒音を低
コスト・省スペースで有効に低減することが可能とな
る。
【００４２】請求項６記載の発明によれば、配管の中央
を１．５巻らせん状にしたものにおいて特に最大の曲げ
振動抑制効果を得ることができる。
を１．５巻らせん状にしたものにおいて特に最大の曲げ
振動抑制効果を得ることができる。
【図１】 本発明の実施の一形態を示すΦ型配管の模式
図
図
【図２】 シミュレーションに用いた配管形状を示す模
式図
式図
【図３】 対称Φ型配管における角度θと制振効果ζと
の関係を示すグラフ
の関係を示すグラフ
【図４】 対称Φ型配管における比Ｒ／Ｌと制振効果ζ
との関係を示すグラフ
との関係を示すグラフ
【図５】 対称Φ型配管とＩ型配管の曲げ振動応答の比
較を示すグラフ
較を示すグラフ
【図６】 従来の配管の曲げ振動伝達の抑制法を示す模
式図
式図
３…コンプレッサ（加振源） ４…エバポレータ（構造物） １０、１０ａ…Φ型配管（振動低減配管） １１、１２…直線管部 １３…曲線管部
Claims (6)
- 【請求項１】 加振源（３）と構造物（４）とを接続す
る配管（１０）であって、前記配管（１０）は直線管部
（１１、１２）と１．５巻らせん状の曲線管部（１３）
とを有することを特徴とする振動低減配管。 - 【請求項２】 前記１．５巻らせん状の曲線管部（１
３）は前記配管（１０）の中央に設けられていることを
特徴とする請求項１記載の振動低減配管。 - 【請求項３】 前記１．５巻らせん状の曲線管部（１
３）を含む平面と加振方向とのなす角度（θ）は２０°
〜６０°であることを特徴とする請求項２記載の振動低
減配管。 - 【請求項４】 前記１．５巻らせん状の曲線管部（１
３）の半径（Ｒ）と左右の前記直線管部（１１、１２）
の長さ（Ｌ）との比（Ｒ／Ｌ）は０．４〜１．４である
ことを特徴とする請求項２記載の振動低減配管。 - 【請求項５】 前記１．５巻らせん状の曲線管部（１
３）を含む平面と加振方向とのなす角度（θ）は２０°
〜６０°であり、かつ、前記１．５巻らせん状の曲線管
部（１３）の半径（Ｒ）と左右の前記直線管部（１１、
１２）の長さ（Ｌ）との比（Ｒ／Ｌ）は０．４〜１．４
であることを特徴とする請求項２記載の振動低減配管。 - 【請求項６】 前記１．５巻らせん状の曲線管部（１
３）を含む平面と加振方向とのなす角度（θ）は４５°
であり、かつ、前記１．５巻らせん状の曲線管部（１
３）の半径（Ｒ）と左右の前記直線管部（１１、１２）
の長さ（Ｌ）との比（Ｒ／Ｌ）は０．８〜１．２である
ことを特徴とする請求項２記載の振動低減配管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7203578A JPH0953759A (ja) | 1995-08-09 | 1995-08-09 | 振動低減配管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7203578A JPH0953759A (ja) | 1995-08-09 | 1995-08-09 | 振動低減配管 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0953759A true JPH0953759A (ja) | 1997-02-25 |
Family
ID=16476434
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7203578A Pending JPH0953759A (ja) | 1995-08-09 | 1995-08-09 | 振動低減配管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0953759A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1564508A2 (en) * | 2004-02-16 | 2005-08-17 | LG Electronics Inc. | Absorption pipe structure of compressor |
-
1995
- 1995-08-09 JP JP7203578A patent/JPH0953759A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1564508A2 (en) * | 2004-02-16 | 2005-08-17 | LG Electronics Inc. | Absorption pipe structure of compressor |
| EP1564508A3 (en) * | 2004-02-16 | 2011-07-06 | LG Electronics, Inc. | Absorption pipe structure of compressor |
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