JPS5919780Y2

JPS5919780Y2 - 圧力脈動減衰器

Info

Publication number: JPS5919780Y2
Application number: JP1975102784U
Authority: JP
Inventors: 隆久平野
Original assignee: 三菱重工業株式会社
Priority date: 1975-07-24
Filing date: 1975-07-24
Publication date: 1984-06-08
Also published as: JPS5216005U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は全密閉形圧縮機、小形ニアコンテ゛イショナ、
パッケージドエアコンデイショナ等に使用される冷凍装
置用圧力脈動減衰器に係る。

第１図は冷凍装置の構成概略図で、電動圧縮機１′にて
吐出された冷媒ガスは配管３′を通り凝縮器４′、配管
５′、細管もしくは膨張弁６′、冷却器７′を介して、
配管８′によ゛り電動圧縮機１′に吸入される。

一般に、電動圧縮機１′内部に吸入、吐出側に圧力脈動
減衰器を取付け、電動圧縮機騒音、配管３’、８’及
び熱交換器４’、７’より発生する２次騒音を低下さ
せるが、電動圧縮機１′内部の減衰器は形状、大きさに
大きな制限が課せられ、特に吐出側圧力脈動は吸入側よ
り大きく、配管３′の脈動は所定のレベルまで低減でき
ない場合が多い。

このため、配管３′途中に補助圧力脈動減衰器２′を取
付けることがしばしば行われ、この補助圧力脈動減衰器
２′は一般に空胴形のものが用いられる。

空胴形減衰器の基本的構造は第２図に示すごとく、管の
断面積をＳｌ、Ｓ２と変化させることにより圧力波（入
射波）Ｐｉを反射させ、その反射波Ｐｒと新たに進入し
てくる入射波Ｐｉとを干渉させて、減衰させるものであ
る。

従って、空胴形減衰器の減衰特性は第３図に示すように
、逆位相の反射波と入射波が生じたとき減衰効果は最大
となるが、反射波と入射波が同位相の場合には減衰効果
は無く、逆に増巾される（即ち、減衰量は負となる）。

空胴形減衰器の基本は前記のごとく管断面積を急激に変
えることにあり、実際の空胴形減衰器の構成は千差万別
であるが、代表的基本モデルは第４図のａ−二段空胴形
ｂ挿入管付空胴形、Ｃ側面入出力空胴形、ｄ二段空胴形
、ｅ挿入管付二段空胴形であり、上記各モデルを適宜組
み合せることにより、実際の減衰器が作られる。

即ち、周知の空胴形減衰器は入力管、出力管の径（断面
積Ｓ１）と空胴部の径（断面積Ｓ２）の比、即ち拡張化
上により減衰量が決まり、また空胴部長さ１により減衰
周波数が決まる。

圧力脈動は低周波成分が大きく、このため空胴形減衰器
は空胴部長さｌの大きなものが必要となる。

さらに、冷凍装置の冷媒通路には上記空胴形減衰器のほ
か、抵抗形減衰器が使用されることがある。

この抵抗形減衰器の動作原理は、減衰器を絞り、急拡大
、急縮小、急激な曲げ等を組合せて作り、圧力波がこれ
らの各要素を通過する際に生じる摩擦により、圧力波エ
ネルギーを熱エネルギーに交換させて減衰させるもので
ある。

上記のごとく、従来では空胴形減衰器または抵椀形減衰
器が使用されていたが、下記の欠点がある。

（イ）空胴形減衰器では減衰効果のない周波数が存在す
る。

（ロ）電動圧縮機内部の減衰器により圧力脈動はがなり
減衰しており、補助減衰器の効果として数ｄＢの脈動低
下があれば、熱交換器等を加振し音を発生させないレベ
ルまで低下するが、一般に１０ｄＢ以上の減衰効果があ
れば、必要以上の圧力損失がある。

（ハ）空胴形減衰器の拡張比が比較的大きいため、圧力
損失が大きい。

また、抵抗形減衰器ではその動作特性から圧力損失は非
常に大きい。

に）空胴形減衰器では低周波を減衰させるのに、空胴部
長さを大きくする必要があり、このため減衰器が大きく
なり価格が高価になる。

また、従来の補助減衰器の大きさでは、電動圧縮器内に
設置することが不可能である。

本考案は周波数に依存せずに数ｄＢの平坦な減衰効果を
有し、圧力損失が小さく、小形低コストの冷凍装置用圧
力脈動減衰器を提案することを目的とし、（イ）広い周
波数範囲にわたって数ｄＢの平坦な脈動減衰効果を有し
、補助減衰器として非常に有効なものとする。

（ロ）従来の空胴形減衰器の圧力波の干渉による減衰、
または抵抗形の摩擦による減衰という観点ではなく、管
端開口の音響管の圧力波の反射特性（低周波はど伝達し
ない）、及びベンド等の急激な曲り部の圧力波の伝達特
性（高周波はど伝達しない）に着目し、上記二つの特性
を組合せ発揮するようにしたものである。

以下、本考案を第５図ないし第１０図に示された実施例
に基いて説明する。

第１の実施例（第５図、第６図参照）。

第５図は本考案による圧力脈動減衰器の側面図、第６図
は第５図のＡ−Ａ断面矢視図で、本考案の１実施例を示
す。

これら図面において、１０は圧力波の入力管、１１は圧
力波の出力管で、これらは筐体（カバー）１２の内部に
突出して管端を開口しており、且つ上記入力管１０と出
力管１１は各軸心間の距離１１を有し、また各々の管端
間は距離１２だけ離れて、筐体１２内に挿入されている
。

上記各軸心間の距離１１は少くとも（人力管径＋出力管
径）７２以上とし、また上記各管端間の距離１２は必要
減衰量により決定する。

前記筐体１２は単に１個の管をつぶすことにより内部に
１つの部屋（容積１３）をもつ１個の部材に形成されて
おり、単に入力管端と出力管端とを同時に包み覆うだけ
の大きさのものであり、本考案の筐体内容積１３は一般
の空胴形減衰器と比べ極めて小さく、従って本考案の減
衰器の寸法は非常に小さいものである（この立後で説明
する第２、第３の実施例の筐体も同じである）。

例えば、一般の空胴形減衰器の拡張比がｍ−筐体断面積
Ｓ２／圧力波入力管断面積もしくは圧力波出力管断面積
５１−８〜１０以上であるのに比べ、上記本考案の場合
はｍ＝２．４〜２．５程度であり、非常に小さいもので
ある。

作用の説明。

周知のごとく、管端が開口している管では、低周波はど
圧力波の反射係数が大きく、従って圧力波の低周波成分
はど管より外部へ伝達し難く、バイパスフィルターとし
て働く。

また直角ベンドのごとく、圧力波の進行方向を急激に変
化させると、圧力波の高周波成分はと反射され、従って
圧力波の高周波成分はど、次の部分へ伝達され難くく、
ローパスフィルターとして働くことは公知の事実である
。

本考案の圧力脈動減衰器は上記実施例のように構成する
ため、電動圧縮機気筒（図示せず）より伝播される圧力
波は、入力管１０の開口端で低周波はど反射され、筐体
１２の内部１３に伝達され難くく、従って出力管１１へ
伝達される低周波成分は減衰される。

′また、筐体１２の内部で１３では、直角ベンドのごと
く入力管１０より圧力伝播方向を急激に曲げるため、筐
体１２の内容積１３が小さいにも拘らず、高周波成分を
出力管１１へ伝達させ難くい。

第２の実施例（第７図、第８図参照）。

第７図は側面図、第８図はＢ−Ｂ断面矢視図で、１０は
入力管、１１ａ、１１ｂは出力管、１２は筐体、
１３は筐体１２の内部容積を示す。

従来、冷凍装置が大きくなると、凝縮器（第１図の４′
）内の配管を複数とし、冷凍ガスを分配しているが、こ
の実施例の圧力脈動減衰器を分配器として流用すること
により、分配と圧力脈動低減の両者が同時に行い得られ
る。

このように、入力管、出力管が複数でも作用効果は変ら
ない。

この実施例の場合も入力、出力管の各軸心間の距離、入
力管端と出力管端間の距離は第１実施例の場合と同様に
決定する。

第３の実施例（第９図、第１０図参照）。

第９図は側面図、第１０図はＣ−Ｃ断面矢視図で、１０
０は圧力波の入力管、１０１は圧力波の出力管で、これ
らは筐体１０２の内部１０３で管端を開口しており、且
つ入力管１００と出力管１０１の軸心は距離１１だけ離
し、また入力管１００（又は出力管１０１）は筐体１
０２の内壁と１′２だけ離して開口し、筐体内１０３に
挿入固着されている。

筐体１０２は前実施例と同じく、入力管１００と出力管
１０１を単に覆うもので管をつぶして製作される。

なお、入力管１００と出力管１０１の軸心間の距離１□
は前記のごとく第１実施例で述べた値に設定され、入力
または出力管端と筐体１０２壁までの距離１′２ハ１１
〜２１１ノ値とし、少くとも０．８５ｒ（ｒは入力
管１００もしくは出力管１０１の半径）以上とり、見か
け上の管端が筐体内１０３に存在するようにする。

開口端は、音響理論ではその端が０．８５１”だけプラ
スした位置となることは公知であり、１′２はこの開口
端補正０．８５ｒ以上とするのである。

即ち、１’２＞０．８５ｒを満足するように１′２
を小さくする方向で決め、また１１は必要減衰量より決
めれば良く、従って筐体内容積１０３は一般の空胴形減
衰器と比べて極めて小さくなり、減衰器は小型となる。

第１１図は本考案圧力脈動減衰器の実験結果の一例を示
す曲線図で、曲線ａは曲線すの場合より入力管、出力管
の管端間の距離１２が短かい（減衰器が小型）場合を示
し、数ｄＢの圧力脈動減衰が広い周波数領域にわたって
生じているのが認められ、補助脈動減衰器として極めて
有効な装置であることが確認された。

なお、上記実施例は人力管と出力管の軸心が同一平面上
にある場合を示しているが、本考案においてはこれに限
定せず、圧力波の伝達方向を人、出力管の間で急激に曲
け゛るようにしても良い。

要するに、本考案は上記各実施例について説明したよう
に、入力管と出力管か゛各軸心を一致させず且つ管端間
に距離をおき、単に１個の管をつぶし１部品として形成
された筐体内部の１つの部屋内に開口して突出挿入され
、同筐体の断面積Ｓ２と入力管もしくは出力管の断面積
Ｓ１の比で表わされる拡張比を２．５以下としたことを
特徴とする冷凍装置用圧力脈動減衰器である。

即ち、本考案においては実施例の作用の説明で述べたよ
うに、ｉ管端が開口しているため低周波はど圧力波の反射係
数が大きく、従って圧力波の低周波成分はど管より外部
へ伝達しにくく、よってバイパスフィルターとしての作
用を有すると共に、直角ベンドのように圧力波の進行方
向を急激に変化させ、圧力波の高周波成分はど反射され
て次の部分へ伝達されにくいので、ローパスフィルター
としての作用も兼ねており、従って従来の空胴形減衰器
では減衰効果なしの周波数があるのに対し、本考案では
減衰量の平坦な周波数特性を有する。

ｉｉまた、本考案は容管の軸心間に適当な間隔を有
し、各々の管端間も必要減衰量により決定される距離を
有してなるので、筐体内容積が一般の空胴形減衰器等に
比べ極めて小さいため拡張比が小さい。

即ち従来のものの拡張比が８〜１０以上であるのに対し
、本考案のものでは拡張比は２．５以下（数ｄＢの減衰
に充分な値）の小さい値であるので、圧力損失も非常に
小さくなり、減衰器の大きさを極めて小さくすることが
出来る。

ｉｉｉまた、本考案の圧力脈動減衰器は圧力波の人
出する入力管、出力管の軸心を僅かにずらせるだけのス
ペースがあれば良いので、極めて小形で電動圧縮機内へ
の設置も可能であり、且つまた製作費も一般の補助減衰
器に比べ極めて安価である。

ｉｖまた、本考案においては筐体内に挿入する入力
管、出力管の軸心間の距離、及び管端間の距離を予め適
宜な寸法を決めることにより、脈動の減衰量及び圧力損
失をある範囲内で任意に制動することが可能である。

■ また、圧力脈動により２次騒音が発生している冷凍
装置において、本考案圧力脈動減衰器を取付けるには配
管を切断し軸心をずらさせ、これらを覆う筐体を付ける
だけで良いので、極めて現場的対策として用いることが
可能である。

ｖｉまた、筐体は単に１個の管をつぶすことにより
内部に１つの小部屋をもつ１個の部材であり、本考案の
部材はこの筐体のほかに人力管、出力管だけであるので
、コストが非常に安価となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は冷凍装置の構成概略図、第２図は空胴形減衰器
の基本的構造の説明図、第３図は空胴形減衰器の減衰特
性線図、第４図は一般空胴形減衰器の代表的基本構造の
例示図、第５図乃至第１０図は本考案の実施例を示し、
第５図は第１の実施例の側面図、第６図は第５図のＡ−
Ａ線に沿い切断し矢視方向に見た縦断面図、第７図は第
２の実施例の側面図、第８図は第７図のＢ−Ｂ線に沿っ
た矢視方向縦断面図、第９図は第３の実施例の側面図、
第１０図は第９図のＣ−Ｃ線に沿った矢視方向縦断面図
、第１１図は本考案装置による圧力脈動減衰量を示すた
めの実験結果の曲線図である。図において、１０．１００・・・・・・入力管、１１．
１１ａ、１１ｂ、１０１・・・・・・出力管、１
２．１０２・・・・・・筐体、１１・・曲容管の軸心間
の距離、１２・・・・・・各管間の距離、１′２・・・
・・・入力管１００の筐体１０２内壁との距離。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

入力管と出力管が各軸心を一致させず且つ管端間に距離
をおき、単に１個の管をつぶし１部品として形成された
筐体内部の１つの部屋内に開口して突出挿入され、同筐
体の断面積と入力管もしくは出力管の断面積の比で表わ
される拡張比を２．５以下としたことを特徴とする冷凍
装置用圧力脈動減衰器。