JPWO2019082300A1 - 冷凍サイクル装置用ユニット、冷凍サイクル装置及び電気機器 - Google Patents
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Abstract
Description
また、従来技術の中には、LEVに接続されている冷媒配管に対して、ゴム製の防振材を装着することによって振動対策を行っていた。
さらに、特許文献3では、LEV、ストレーナー、又は、サイレンサなどの膨張機構からの音を製品外部に放射させないために、それらを制音板で覆うようにしている。
また、冷媒音の種類は、冷媒配管の内部の冷媒の流れに伴う音以外に、冷媒配管の内部を伝搬する振動音、及び、一定周期で音の疎密波を有する空間共鳴による音がある。そして、これらの音が増幅してしまう箇所の存在もあり、全ての冷媒音現象を、冷媒配管の構造又はLEVに接続する共鳴配管だけで低減することは困難であった。また、振動以外に、冷媒配管から外部に透過してしまう透過音に対応することも難しい。
なお、図1では、一般的に普及している冷凍サイクル装置から発生する冷媒音の周波数特性の一例をグラフとして示している。また、図1では、縦軸が音圧レベル(dB)を示し、横軸が周波数(kHz)を示している。
図1の線Aに示すように、例えば、冷媒が液相状態の場合は、1kHz〜3kHz付近の帯域に複数のピーク成分を発生させる。また、図1の線Bに示すように、冷媒が気相の場合は、5kHz〜7kHzの帯域で複数のピーク成分を発生させる。更に、図1の線Cに示すように、冷媒が気液二相の場合は、3kHz〜5kHz、10kHz以上の超音波帯域に複数のピーク成分を発生させる。なお、冷媒が気相又は液相の場合は、上記ピーク成分が単一で発生する場合もある。
なお、図2では、冷凍サイクル装置100が電気機器の一例である空気調和装置に備えられた場合を例に示している。また、図2では、冷房運転時の冷媒の流れを実線矢印で示し、暖房運転時の冷媒の流れを破線矢印で示している。
図2に示すように、冷凍サイクル装置100は、圧縮機1、流路切替装置2、第1熱交換器3、LEV50、及び、第2熱交換器5が冷媒配管15で接続された冷媒回路を備えている。
図2では、流路切替装置2を設け、流路切替装置2により冷房運転と暖房運転とを切り換えることができる冷凍サイクル装置100を例に図示しているが、流路切替装置2を設けずに冷媒の流れを一定としてもよい。
第1熱交換器3には、第1送風機6が付設されている。第1送風機6は、第1熱交換器3に熱交換流体である空気を供給するものである。第1送風機6は、例えば複数の翼を有するプロペラファンで構成することができる。
第2熱交換器5には、第2送風機7が付設されている。第2送風機7は、第2熱交換器5に熱交換流体である空気を供給するものである。第2送風機7は、例えば複数の翼を有するプロペラファンで構成することができる。
次に、冷凍サイクル装置100の動作について、冷媒の流れとともに説明する。ここでは、熱交換流体が空気であり、被熱交換流体が冷媒である場合を例に、冷凍サイクル装置100の動作について説明する。
圧縮機1を駆動させることによって、圧縮機1から高温高圧のガス状態の冷媒が吐出する。以下、実線矢印にしたがって冷媒が流れる。圧縮機1から吐出した高温高圧のガス冷媒は、流路切替装置2を介して凝縮器として機能する第1熱交換器3に流れ込む。第1熱交換器3では、流れ込んだ高温高圧のガス冷媒と、第1送風機6によって供給される空気との間で熱交換が行われて、高温高圧のガス冷媒は、凝縮して高圧の液冷媒になる。
圧縮機1を駆動させることによって、圧縮機1から高温高圧のガス状態の冷媒が吐出する。以下、破線矢印にしたがって冷媒が流れる。圧縮機1から吐出した高温高圧のガス冷媒は、流路切替装置2を介して凝縮器として機能する第2熱交換器5に流れ込む。第2熱交換器5では、流れ込んだ高温高圧のガス冷媒と、第2送風機7によって供給される空気との間で熱交換が行われて、高温高圧のガス冷媒は、凝縮して高圧の液冷媒になる。この熱交換によって、空調対象空間が暖房されることになる。
図3は、負荷側ユニット100Aの内部の構成例を正面から見た状態を概略的に示す概略構成図である。図4は、図3のA−A断面を概略的に示す概略断面図である。図3及び図4に基づいて、本発明の実施の形態に係る冷凍サイクル装置用ユニットの1つである負荷側ユニット100Aの内部構成について説明する。なお、図3では、負荷側ユニット100Aから、前面パネル77を取り外して内部を見た状態を図示している。また、図3では、LEV50及び冷媒配管15が視認可能なようにドレンカバー33を透視した状態を図示している。
また、側面パネルは、着脱自在として天面パネル71及び底面パネル78と別体としてもよいが、天面パネル71及び底面パネル78と一体としてもよい。
さらに、吹出口80には、吹出口80から吹き出す空気の風向を上下及び右風に調整する風向調整部81が設置されている。
また、第2熱交換器5の側面部5aは、第2熱交換器5の側面を覆うように金属部材によって構成されている。
さらに、冷媒配管15の前面側には、ドレンカバー33が設置されている。ドレンカバー33は、冷媒配管15及び第2熱交換器5で発生する熱交換後の水分を第2熱交換器5の下方に設置されているドレンパンに導く流路部材となるものである。
また、場合によっては、冷媒配管15の内部における気柱共鳴現象により第1空間部35の寸法に応じた共鳴が起こることによって、特徴的な周波数成分の音圧レベルが高くなった共鳴音が第1空間部35で発生する。
なお、吹出口80Xには、吹出口80Xから吹き出す空気の風向を上下及び右風に調整する風向調整部81Xが設置されている。
また、第2熱交換器5Xの側面部5aXは、第2熱交換器5Xの側面を覆うように金属部材によって構成されている。
さらに、冷媒配管15Xの前面側には、ドレンカバー33Xが設置されている。
この共鳴現象を対策することで、音場空間において共鳴による音圧増幅は抑えられ、製品外部に音放射をさせないようにできる。
また、冷媒配管15の配管長で決まる気柱共鳴発生想定個所に、吸音材を設置して、冷媒音を効果的に減衰させるようにしてもよい。
また、冷媒配管15の配管長で決まる気柱共鳴発生想定個所に、吸音材を設置して、冷媒音を効果的に減衰させるようにしてもよい。
ここで、吸音材90、吸音材91及び吸音材92について説明する。なお、設置された場所に応じて、吸音材90、吸音材91及び吸音材92として分けて吸音材を説明したが、代表として吸音材90を例に説明するものとする。
また、遮音材については、吸音材91及び吸音材92に積層してもよく、以下の変形例で説明する吸音材96に積層させてもよい。
図13は、負荷側ユニット100Aの筐体70の内部における冷媒配管15のレイアウト例を概略的に示す概略レイアウト図である。図14は、負荷側ユニット100Aの変形例を概略的に示す概略構成図である。図15は、吸音材96に遮音材97を積層させて冷媒配管15に設置した場合の作用を説明するための説明図である。図16は、吸音材96に遮音材97を積層させて冷媒配管15に設置した場合の断面構成を概略的に示す概略断面図である。図13〜図16に基づいて、負荷側ユニット100Aの変形例について説明する。
なお、吸音材とは、吸音材90、吸音材91及び吸音材92のうちの少なくとも1つである。
なお、吸音材とは、吸音材90、吸音材91及び吸音材92のうちの少なくとも1つである。
なお、吸音材とは、吸音材90、吸音材91、吸音材92及び吸音材96のうちの少なくとも1つである。
なお、本発明に係る冷凍サイクル装置用ユニットの1つとして負荷側ユニット100Aを代表例として説明したが、説明した内容は熱源側ユニット100Bにも同様に該当する。そのため、本発明に係る冷凍サイクル装置が、負荷側ユニット100Aで説明した騒音対策が施されている熱源側ユニット100Bを備えていれば、熱源側ユニット100Bの音場空間で発生する増幅音を効果的に減衰することができる。
なお、電気機器としては、例えば、空気調和装置、給湯装置、冷凍装置、除湿装置、又は、冷蔵庫等が挙げられる。
Claims (7)
- 音波を反射する面で囲まれた音場空間が内部に形成されている筐体と、
前記音場空間に設置され、冷媒流量を調整する膨張装置と、
前記音場空間に設置され、前記膨張装置に接続している冷媒配管と、
前記音場空間を形成している面の少なくとも一部に設置された吸音材と、を備えた
冷凍サイクル装置用ユニット。 - 前記膨張装置が電子膨張弁である
請求項1に記載の冷凍サイクル装置用ユニット。 - 前記吸音材は、
空気室を含んだパルプ系繊維で構成されている
請求項1又は2に記載の冷凍サイクル装置用ユニット。 - 前記吸音材は、
前記冷媒配管の曲がり部、及び、前記冷媒配管に設置されている中間部品にも設置されている
請求項1〜3のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置用ユニット。 - 前記吸音材に、誘電性材料を含んだ遮音材を積層させた
請求項1〜4のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置用ユニット。 - 請求項1〜5のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置用ユニットを、熱源側ユニット及び負荷側ユニットの少なくとも1つとして備えている
冷凍サイクル装置。 - 請求項6に記載の冷凍サイクル装置を備えた
電気機器。
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