WO2005095875A1

WO2005095875A1 - 流路装置、冷凍サイクル装置、圧力脈動低減装置、圧力脈動低減方法

Info

Publication number: WO2005095875A1
Application number: PCT/JP2005/005897
Authority: WO
Inventors: Kouji Yamashita; Tatsuya Ishii
Original assignee: Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha; Japan Aerospace Exploration Agency
Priority date: 2004-03-30
Filing date: 2005-03-29
Publication date: 2005-10-13
Also published as: EP1731854A1; JP4153457B2; CN1938553A; US20070204927A1; JP2005283010A

Abstract

課題　流体の圧力脈動を低減しようとすると流体の膨張など大きなスペースをとる必要があった。更には圧力損失が大きくなると言う問題があった。解決手段　本発明の圧力脈動低減装置は、圧力脈動が伝搬する流路と、流路内に配置され流路の内部を流れる流体の大半が周囲を流れるように構成された内管と、内管に設けられ内管の内部と外部との圧力差により流路に噴流を吹き出す複数の小孔と、を備え、内管から外周に設けた縮流部へ小孔から噴流を吹出させ縮流部の圧力脈動を低減しようとするものである。

Description

明細書

流路装置、冷凍サイクル装置、圧力脈動低減装置、圧力脈動低減方法技術分野

[0001] この発明は、例えば空調機や冷凍機を構成する冷凍サイクルの内部を流れる冷媒などの流体の圧力脈動を低減する技術に関するものである。

背景技術

[0002] 従来の圧力脈動を低減する装置としては、流体が流れる配管などの途中で流路面積を拡大した膨張部での乱反射によりエネルギーを損失させる膨張型マフラーが知られて、る。膨張型マフラーでの圧力脈動を低減する効果は比較的広帯域に及ぶ。

[0003] また、従来の圧力脈動を低減する装置においては、入口管と出口管の間に断面積の広い部分を持ち、そこに多数の貫通孔を設けた板を周囲と隙間のないように配置した構造になっており、流入する流体が流路を広げられることにより流速が落ちる効果、および多数の貫通孔を流体が通ることにより圧力脈動を低減していた。（特許文献 1参照）

[0004] また、従来の圧力脈動を低減する装置においては、流体が通る弁ボディと摺動部とのクリアランスを小さくするなどして摺動部の摺動抵抗を大きくすることにより、圧力脈動を低減させていた。（特許文献 2参照）

[0005] 特許文献 1 :特開平 6— 101794号公報 (第 1図〜第 3図）

特許文献 2：特開平 11 270429号公報 (第 1図〜第 6図）

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0006] 従来の膨張部での乱反射によりエネルギーを損失させる膨張型マフラー型の圧力脈動低減装置は、圧力脈動低減量を増加させるためには膨張部前後での径の比を大きくする必要があり、圧力脈動低減量を増やすためには大きなスペースを必要とすると言う問題があった。

[0007] また、流路が急拡大または急縮小するため、圧力脈動のみならず流体の圧力自身の損失が多大に発生し、入口流体の圧力に対し出口流体の圧力が低下してしまうという問題があった。

[0008] また、流体が流れる流路隙間を小さくすると言う技術では、流体の圧力損失が大きぐ入口流体の圧力に対し出口流体の圧力が低下してしまうと!、う問題があった。

[0009] またこれらの従来の技術を、冷凍サイクル装置に適用した場合は、圧力損失のため、冷凍サイクル装置の効率が悪くなつてしまうという問題点があった。

[0010] また、流路内に縮流部設ける構造ではこの縮流部が周囲と隙間のないように配置されているため、流体は縮流部を通らざるを得ず、異物や油などにより縮流部が詰ってしまった場合は、流体が流れなくなってしまうという問題点があった。

[0011] 本発明は、上述のような課題を解決するためになされたのもので、本発明の目的は

、大きなスペースを必要としなヽ流体圧力脈動を低減する装置及び方法を得ることである。

[0012] またこの発明は、内部を流れる流体の圧力をあまり低下させないで圧力脈動だけを低減させる装置及び方法を得ることを目的として！ヽる。

[0013] またこの発明は、効率を悪化させることなぐ圧力脈動を低減した冷凍サイクル装置を得ることを目的としている。

[0014] またこの発明は、圧力脈動のある装置に対しても能力が高く長期運転に対し信頼性の高、技術を得ることを目的としてヽる。

課題を解決するための手段

[0015] 本発明の流路装置は、流体が流れる流路の内部に配置された内管であって、流体を流路内にてこの内管の外部と内部に分流させる内管と、内管の内部と外部を連通させる内管に分布して設けられた複数の小孔と、内管の外部もしくは内部に設けられ外部と内部の流体の流速に差を発生させる流路抵抗体と、を備え、内管の内部と外部との圧力差により内部と外部の一方力他方へ小孔を通して噴流を吹き出させ流路を伝播する圧力脈動を低減させるものである。

[0016] この発明の圧力脈動低減方法は、流体が流れる外管の内部に配置され外管内部を区分けする流路区分け手段を設け、流体を外管内にて複数の流路に分流させるステツプと、複数の流路の少なくとも一つの流路の流速を遅くして、流路区分け手段の両側に流速の遅い流路と流速の速い流路を設けるステップと、この二つの流路間を連通する分布して設けられた複数の小孔を通して区分けされた流路の流速の差による圧力差により流速の遅、ほう力も流速の速、ほうに噴流を吹き出させるステップと、吹出す噴流により流速の速い流体が伝播する圧力脈動を低減させるステップと、を備えたものである

発明の効果

[0017] この発明は、小さなスペースで大きな圧力脈動低減効果を得ることができる。また本発明は流体の圧力をあまり低下させないで圧力脈動だけを低減させる効果がある。例えば、本発明を冷凍サイクル装置に適用した場合は、冷凍サイクル装置の圧損にならないため、機器の効率を低下させずに、圧力脈動だけを低減させることができ、効率のよい装置を得ることができるという効果がある。また本発明は異物や油などが詰ってしまった場合でも流体が流れなくなることを防ぐ信頼性の高い装置が得られる図面の簡単な説明

[0018] [図 1]本発明の実施の形態 1の圧力脈動低減装置の構造図である。

[図 2]本発明の実施の形態 1の圧力脈動低減装置を設置した冷凍サイクル装置の構成図である。

[図 3]本発明の実施の形態 1の小孔による圧力脈動低減の原理を説明する図である

[図 4]本発明の実施の形態 1の小孔による圧力脈動低減の原理を説明する別の図である。

[図 5]本発明の実施の形態 1の小孔による圧力脈動低減の原理を説明する別の図である。

[図 6]本発明の実施の形態 1の圧力脈動低減装置による圧力脈動低減効果を示す実験結果を説明する図である。

[図 7]本発明の実施の形態 1の圧力脈動低減装置の別の構造図である。

[図 8]本発明の実施の形態 1の圧力脈動低減装置の別の構造図である。

[図 9]本発明の実施の形態 1の圧力脈動低減装置の別の構造図である。

[図 10]本発明の実施の形態 1の圧力脈動低減装置の別の構造図である。 [図 11]本発明の実施の形態 1の圧力脈動低減装置の別の構造図である。

[図 12]本発明の実施の形態 1の圧力脈動低減装置の別の構造図である。

[図 13]本発明の実施の形態 1の圧力脈動低減装置の別の構造図である。

[図 14]本発明の実施の形態 1の圧力脈動低減装置の別の構造図である。

[図 15]本発明の実施の形態 1の圧力脈動低減装置を設置した別の冷凍サイクル装置の構成図である。

[図 16]本発明の実施の形態 1の圧力脈動低減装置を設置した別の冷凍サイクル装置の構成図である。

[図 17]本発明の実施の形態 1の圧力脈動低減装置を設置した圧縮機の構成図である。

[図 18]本発明の実施の形態 1の圧力脈動低減装置の別の構造図である。

[図 19]本発明の実施の形態 1の圧力脈動低減装置を設置した別の冷凍サイクル装置の構成図である。

[図 20]本発明の実施の形態 1の圧力脈動低減装置を設置した別の冷凍サイクル装置の構成図である。

[図 21]本発明の実施の形態 1の圧力脈動低減装置を設置した別の冷凍サイクル装置の構成図である。

[図 22]本発明の実施の形態 1の圧力脈動低減装置を設置した別の冷凍サイクル装置の構成図である。

[図 23]本発明の実施の形態 1の圧力脈動低減装置の別の構造図である。

[図 24]本発明の実施の形態 1の圧力脈動低減装置の別の構造図である。

[図 25]本発明の実施の形態 1の圧力脈動低減装置の別の構造図である。

[図 26]本発明の実施の形態 1の圧力脈動低減装置の小孔の配置図である。

[図 27]本発明の実施の形態 1の圧力脈動低減装置の別の構造図である。

符号の説明

1 流入流体、 2 流出流体、 3 主流、 4 縮流部、 5 二次流れ、 10 外管、 11 内管、 12 小孔、 13 挿入管、 14 蓋、 15 内管支え、 16 圧力回復部、 17 流路ガイド、 18 流路絞り、 20 圧縮機、 21 凝縮器、 22凝縮器用送風機、 23 絞り手段、 24 蒸発器、 25蒸発器用送風機、 30 脈動低減手段、 40 ポンプ、 41 モータ、 42 圧縮室、 43 油分離器。

発明を実施するための最良の形態

[0020] 実施の形態 1.

図 1は本発明の実施の形態 1を示す流体の圧力脈動低減装置の構成図、図 2は圧力脈動低減装置 30を設置した冷凍サイクル装置の構成図である。図において、圧縮機 20で圧縮された高温高圧のガス冷媒は、凝縮器 21にて凝縮して液冷媒になり、絞り手段 23にて減圧後、蒸発器 24にて蒸発し、低温低圧のガス冷媒になり、圧縮機 20へ吸い込まれる。凝縮器 21には凝縮器用送風機 22が設けられており凝縮器の熱を空気と熱交換している。蒸発器 24には蒸発器用送風機 25が設けられ蒸発器の熱をやはり同様空気と熱交換して!/、る。

[0021] 圧縮機 20は、内部に電気駆動式のモータを持ち、モータの回転によりロータが回転することで、圧縮室内のすきま容積が可変され、圧縮室に吸い込まれた流体が圧縮されて、規定圧力もしくは規定回転角度になった後、流体が圧縮機から一気に吐出される構造となっている。従って、圧縮機 20から吐出される流体の圧力は圧縮機の回転数に圧縮室の数を乗じた値を基本周波数とし高調波成分も含んだ脈動成分を持ったものとなる。また、当然、圧縮機の吸入側の圧力も圧縮機の回転数に圧縮室の数を乗じた値を基本周波数とし高調波成分も含んだ脈動成分を持ったものとなる。圧縮機 20としては、ロータリ型、スクロール型、レシプロ型、スクリュー型などがあり、どの型においても、圧力脈動が発生する。

[0022] この圧力脈動が伝播すると、凝縮器 21もしくは膨張手段 23もしくは蒸発器 24もしくはこれらを接続し流体が流れる配管を振動させ、周囲への騒音発生の原因になるため、圧縮機 20の近辺の流路に圧力脈動低減手段 30を設置し、流体の圧力脈動を減らす必要がある。また、圧縮機の吐出側あるいは吸入側に圧力スィッチをつけ、運転圧力範囲に制限をつけている場合などは、この圧力スィッチが高圧側を拾う場合は脈動する平均値より高い圧力を、低圧側を拾う場合には脈動する平均値より低い圧力を検出して安全対策を行っており、機器の実際の運転範囲を広げるため、圧力脈動低減手段により圧力スィッチ設置部の流体の圧力脈動を減らす必要がある。また、機器の耐圧設計は平均値より高い脈動部分を考慮して材料、寸法、形状を決めており、考慮する圧力脈動を低減することにより、機器の実際の設計耐圧を小さくできコストを下げられる。

図 1と図 2に示す流体の圧力脈動低減手段 30の構造では、流路である外管 10の内部に内管 11を流入流体 1から流出流体 2のような流体の流れに沿って配置する。このとき流体は内管 11の内部と、外管 10の内側であって内管 11の外部に主流 3として分流して流れることになる。内管 11はその内部と外部を連通する多くの小孔 12が設けられるとともに、流出側では閉鎖板で閉鎖される構造か、あるいは、ほんの少ししか流れないようなスリットだけのほとんど閉鎖された構造、あるいは小さな開口を設けるなどの構造であるこの流路抵抗体により流れが抑えられている。このため内管の内部の流体は小孔 12から縮流部 4に流れ込むことになる。結局外管 10の中を流れる流体は流入流体 1が内管 11を配置したところでは内管内部の流れが流路抵抗体により制限されているため内管外部の縮流部 4にて流速を上げて流れ、流出流体と成る。このように配管などの内部の構造で圧力脈動が低減できるので大きな特別なスぺースが不要となる。膨張型マフラーにおいては、前後の配管外径の 2倍程度以上の外径にする場合が多いが、この構造であれば、圧力損失を小さく抑えながら、前後の配管と同程度の外径あるいは前後の配管よりも小さい外径の圧力脈動低減手段を実現できる。なお、設置スペースからは前後の配管の外径と同程度以下の外径であることが望ましいが、前後の配管に対し、 1. 2倍程度以下の外径、あるいはこれを若干超えたとしてもこの圧力脈動低減装置 30を形成する流路抵抗体を収納する配管のために特別なスペースを必要としない範囲に十分に収めることができる。冷凍サイクルに適用する場合、流体を高圧に上昇させて吐出する圧縮機の吐出口から吸入する圧縮機の吸入口までこの圧力脈動低減装置 30を設けても、本来の流体を循環させる配管径とほぼ同じ程度の径の配管をつなぐだけで良、。ガス側と液側等で配管径を変えるような場合は、この圧力脈動低減装置 30の前後の配管径に比べ 2倍以上のごとくマフラー効果をもたせるためなどなんら特別に大きくする必要性は無い。これにより圧力脈動低減装置 30を設置しても配管を収納する容器や室外機などのスぺースを小さく抑えることができる。 [0024] この発明では内管 11の外部と内部の流れの速度を変えることにより内管の内部と外部に圧力差を発生させている。そのためには図 1のように内管の流出側に流体の流れを遅くする抵抗体を設ければ良ぐ流出端部を閉鎖してもよいし、閉鎖せずに穴あけをしたり、スリット状の開口や整流板を設けて流れをスムーズにしながら遅くする流体抵抗体でも良い。また図 1、 2では内管の内部流速を遅らせて内管の外部に縮流部を設けた構造で説明したが、内管内部を縮流部として内管の外部の流出端側に流れを閉鎖する流体抵抗体を設けても良い。また図 1、 2では 2つの流路を設け流速の違いを利用したが、本発明は高圧の流体が圧力脈動を持って流れる流路内で、流体の有するエネルギーをその前後の配管径とほぼ同じ程度の配管サイズの中で流路を変更して消費させて圧力脈動を低減させようと言うものである。したがって配管の中に複数の流路、例えば複数の前述の説明の構造を有する内管でもよいし、 1つの流路でも流路抵抗体を設けるだけで本発明の効果が得られる。すなわち内部流速を遅らせて内管の外部に縮流部を設けた構造で説明したが、内管内部を縮流部として内管の外部の流出端側に流れを閉鎖する流体抵抗体を設けても良い。あるいは内管等存在させずに流路の流れあるいは流路そのものを変更する例えば流れの入口は板状とし出口は寸法を小さくしていくブロック状の流体に対する抵抗体を設ければよい。このように本発明は配管径を大幅な拡大が不要でほとんど変えずに流路の流れを変更する流体抵抗体を設けて動圧を変化させる構造であり、配管を太くして流体全体を拡大しなくとも圧力低下を抑えて圧力脈動を低減できる。更にこの発明は共鳴の構造体を設けることにより特定の波長のエネルギーを減らすものでもなぐ主流路の流れに噴流を吹出させ、噴流のエネルギーで主流路の流れに存在する脈動エネルギーを低減させるため、どのような脈動波長にも対応できるものでこの脈動低減効果は広帯域に及ぶものである。

[0025] なお、流体に圧力脈動がある場合、流体の圧力は定常圧力に対してプラス側及びマイナス側に周期的に変動している。このような流体の流れに対し、小孔カもある程度の流速を持った流体を吹き出す如く流れを変えると、その噴流が圧力脈動を低減させる効果を持つことが最近の研究によって明らかになつてきた。その圧力脈動低減メカニズムには諸説があり、完全には解明されていないが、 1979年に発行された Journal of Fluid Mechanicsの 209頁から 229頁に M.S.HOWEが記載した「

Attenuation of sound in a low Mach number nozzle flow」に【ま、噴流のエネノレギ ~~の一部が渦の生成エネルギーに使われることについて記されている。次に、この現象を基に、渦による圧力脈動低減のメカニズムについて図 3〜図 5によって説明する。

[0026] 孔空板の両側に図のように P1と P2の圧力差をつけると、圧力差に応じて孔内部を通る噴流が形成される（図 3)。この時、 HOWEによれば、噴流の下流側では周囲流体とのせん断作用によって噴流の持つエネルギーの一部が渦のエネルギーに変換され、渦が生成される。このせん断作用は噴流の速度と周囲流体の速度との差が大きいほど大きくなる。生成された渦は、噴流によって押し流されて孔空部から離れてゆき、その移動過程において、周囲流体とのせん断や摩擦により、熱エネルギー、すなわち周囲流体の温度上昇、と圧力のエネルギー、すなわち周囲流体への脈動成分の放出、に変換されて最後は散逸する。すなわち、噴流近傍においては、この渦の生成と散逸が連続的に繰り返されており、孔空部周囲は噴流と渦を含む脈動する空間となっている。孔空部での噴流によって形成される渦の寸法は孔直径 dに依存し、渦によって発生する圧力脈動の周波数 fは、噴流の速度を Uと置くとこれらの関係は次の式で示される。

[0027] [数 1]

[0028] 此処で、渦が生成される周期は lZf、波長は音速 Zfとなる。更に噴流近傍に波長えが孔の直径よりも十分大きい（え〉〉 d)圧力脈動が入射することを考える。先に述ベた通り、圧力脈動は定常圧力に対してプラス側及びマイナス側に周期的に変動している。そこで、噴流近傍にこの圧力脈動の高圧成分或いは低圧成分が入射したとすると、図 4に示すように渦が生成される瞬間に孔の上流側及び下流側の定常圧力は上昇あるいは下降する。

[0029] 圧力脈動の高圧成分が入射し定常圧力が上昇する場合 (図 4 (1) )、孔空部の両側の圧力変化量は同じであり孔空部前後の圧力差は不変であるが、圧力が上昇した分定常密度 Pが上昇する。噴流の定常速度 Uは、孔空部の両側の圧力を P、 Pとする

1 2 と、ベルヌーィの定理より次の式で示される。

[0030]

[0031] このように定常密度 pが上昇すると噴流の定常速度 Uは低下する。従って、定常圧力が上昇すなわち圧力変動 ΔΡ>0の時、定常速度が低下すなわち速度変動 ΔΙΙ <0となる。

[0032] 反対に、圧力脈動の低圧成分が入射し定常圧力が下降する場合 (図 4(2))、同様に、圧力差が不変で定常密度が低下するため、噴流の速度が増す。従って、定常圧力が下降すなわち圧力変動 ΔΡ<0の時、定常速度が増加すなわち速度変動 ΔΙΙ >0となる。孔空部近傍の空間内力学的エネルギー Εは、ニュートンの第二法則より、圧力変動 ΔΡと速度変動 ΔΙΙの積を一周期積分したもの、すなわち、次式のものとなる。

[0033] [数 3]

従って、先に述べた通り、 ΔΡ>0の時 Δυ<0、 ΔΡ<0の時 Δυ>0であり、力学的エネルギー Εは常に負となる（図 5)。力学的エネルギーが負になるということは、圧力脈動のエネルギーが散逸し、脈動エネルギーが減少すなわち圧力脈動が低減することを意味する。そして、主流の圧力脈動の波長が二次流れにより生成される渦の波長よりも十分に大きい時に圧力脈動が渦と干渉してエネルギーを失うため、圧力脈動低減効果が発揮される。従って、低周波数域においては確実に圧力脈動低減効果が得られる。

[0035] また、主流の流れに直交した方向の小孔の間隔は、主流の圧力脈動の波長に対し、十分に小さい必要がある。小孔の間隔が圧力脈動の波長よりも大きいと、圧力脈動が小孔で発生する渦の間をすり抜けてしまうためである。しかし、一方、主流の流れ方向の小孔の間隔は圧力脈動の波長よりも長くても構わないが、小孔で発生する渦の数が少なくなり、その分圧力脈動低減効果が少なくなる。このような小孔を内管壁面全体に分布させて設けるので異物混入などによる詰まりに対し強い装置となり、長期間運転に対し信頼性の高い装置が得られる。

[0036] 図 6は、本発明による圧力脈動低減装置の効果を確認した実験結果であり、圧力脈動の伝播する流路 10に孔空管 11を設置し、孔空管の小孔 12である孔空部を通して流路内に噴流を導入させ、噴流がない場合に対する圧力脈動低減量を測定したものである。図において、横軸は圧力脈動の周波数、縦軸は圧力脈動低減量を示している。（1)の実験 1と（2)の実験 2とは、異なる実験に対する測定結果であり、実験 1 は流体が空気でありかつ外管の断面積が約 200cm²である場合に対する測定結果であり、実験では噴流の速度を変化させており、図中に示している噴流の流速は、流速 1く流速 2く流速 3く流速 4、という関係になっている。また、実験 2は流体が冷媒（ R407C、過熱ガス)でありかつ外管の断面積が約 21mm²である場合で、圧力脈動をスクリュー型圧縮機により発生させた実験に対する測定結果である。このいずれの場合も、噴流が存在する場合には圧力脈動が低減してヽることを示しこの噴流による効果があることが分かる。特に低周波数域にぉ、ては圧力脈動低減効果が大きく得られており、かつ噴流の流速が大きい方が圧力脈動低減効果が大きいことが分かる。すなわち低周波の圧力脈動に対し、小孔の両側の圧力差を大きくすると効果が大きいことが分かる。

[0037] また、流体が、空気であってもフロン系のガス冷媒であっても、圧力脈動低減効果が得られている。理論より、噴流によって渦が起きる流体であれば、どんな流体でも同様の効果が得られるのは明らかである。また、流路断面積が大きくても、小さくても、圧力脈動低減効果が得られており、流路の大きさによらず圧力脈動低減効果があることが分かる。なお、図 6において、実験 2の圧力脈動低減効果が実験 1よりも小さいのは流路断面積の大小によるものではなぐ小孔部の面積の違いによるものである。また、小孔の孔径はより小さい方が望ましいことも、別の実験より明らかになつている

[0038] さて、先に示した図 2において、冷凍サイクル中の圧縮機 20の吐出側に、以上のメ力-ズムを応用した圧力脈動低減装置 30が設置されている。圧力脈動低減手段 30 内には内管 11が設置されており、内管 11は、一端が開放され、他端が閉鎖されている。そして、内管 11に周囲壁面に多数の小孔 12が設けられている。なお、ここでは内管 11の開放端は上流側、閉鎖端は下流側を向くように設置されている。ここで、装置の運転動作を開始し、圧力脈動低減手段 30に流入した流体 1は、内管 10が、一端が閉鎖され周囲は複数の小孔が開、た構造になって、るため、流動抵抗の少なヽ外管 10と内管 11の間の流路、すなわち縮流部 4を流れる。従って、内管 11の内部の流体はほとんど静止状態で、内管 11の外部は流速の速い流体が流れている状態になる。流体力学のべルヌーィの定理より、流れの各部において流体の静圧と動圧の和は等しぐ動圧は流速の 2乗に比例する。すなわち、内管内部の静圧を P、内管外部の静圧を P

2、縮流部の流速^ V

2、流体の密度を p、流体の体積流量を Q、縮流部の断面積を Aとおくと、次式が成り立つ。

[0039] [数 4]

[0040] 従って、縮流部 4においては流速に応じた動圧が発生する力内管 11の内部には動圧が発生せず、内管内部の静圧 Pは縮流部の静圧 Pよりも大きくなる。従って、内

1 2

管 11の周囲壁面に設けられた小孔 12の両端で差圧（=P— P )が生じるため、小孔

1 2

12を通して、二次流れが生じる。このとき、二次流れの流速 Vは次式で示される。内 h

管の内部に流速が存在する場合でも外部と内部とでは流速が異なるため動圧が異なり、上記説明のとおり動圧と静圧力もなる全圧が同一であるため外部と内部では静圧の差が発生し、この差に基づき噴流が起こることになる。

[0041]

[0042] なお、式中のは流体の流動損失係数で、開孔率が大きい時は 1であるが、開孔率が小さくなると、流体が流れ難くなるため、値が大きくなる。開孔率が小さくかつ主流の速度があまり速くない時は損失係数は 3程度であるが、主流が速くなると二次流れが起き難くなり、より大きな値として扱う必要がある。

[0043] そして、小孔 12を通って縮流部に吹き出された流体は、縮流部を通る主流 3と合流して、圧力脈動低減手段 30から流出する。小孔 12を通る流れが形成されると、先に説明したメカニズムにより、圧力脈動低減効果が生じる。従って、圧力脈動低減手段 30に流入した冷媒の圧力脈動は小孔 12の設置部にお、て脈動が低減される。冷媒の圧力脈動が低減すると、配管振動に起因する騒音の発生が防止できる。

[0044] なお、図 1および図 2において、原理上内管は流れ中に固定されずに保持されていてもよいが、実際上はある位置に固定する必要があるため、内管は何力しらの固体で外管に固定されている。ただし、この固定具が主流の流れを妨害してはいけないため、図 7に示すように、開孔率の大きなパンチングメタルや、隙間の大きい固定具を内管の支え 15として用いるのが望ま U、。

[0045] また、内管は、主流が内管の外部を通るようになってさえいればよぐ内管の閉鎖端 (底部）は完全に閉鎖されている必要はない。例えば、図 8に示すように、内管の閉鎖端にも小孔を設けるようにしてもよい。このようにすると、圧力脈動低減量がより大きくなる効果がある。また、流体が潤滑油を含んでいる場合など、内管の内部に潤滑油が溜まるのを防止できる効果がある。なお、この時、内管の周囲の小孔と底部の小孔は同じ開孔率である必要はなぐ異なった径にしてもよい。

[0046] 図 9は、圧力脈動低減装置を曲がった管路へ取り付ける場合の適用例である。曲力た管路への取り付けにおいては、図に示すように外管 10自身に内管 11をネジ止めすることができ、設置が容易になる。その他の流れ状況および効果は先の説明と同様である。なお、管路 (外管）は直管、曲管どちらの場合も円筒形である必要はなく、図 9に示すように、直方体やあるいはより変形した流路であっても構わない。また、内管も円筒形である必要はなぐ直方体やあるいはより変形した形状であっても構わない。いずれの場合にも、圧力脈動低減効果が発生するのは、原理から明らかである。

[0047] また、図 1あるいは図 9のような構造の圧力脈動低減装置においては、内管 11は一端開、他端閉の状態になっているため、内部で共鳴が起きる可能性がある。共鳴が起きると、共鳴周波数に応じた圧力脈動が余計に付与されることになり、好ましくない。以下に、共鳴対策を施した圧力脈動低減装置の構造について説明する。まずは、図 10に示すように、内管 11の開放端に半径方向に対して角度をつける方法が考えられる。共鳴周波数は、管の長さによって異なった値をとる。そこで、開放端に角度をつけることで、共鳴が起きる周波数を位置によって異なった値にすることができる。共鳴エネルギーそのものは変わらないが、共鳴帯域を広げることができるため、結果としてある特定の周波数の共鳴エネルギーを小さくすることができ、余計な圧力脈動が付与することを防止できる。すなわち内管の流体が流れる軸方向長さが外周側の位置の違いにより異なるものであればこの共鳴を減少させる対策になるということである。図 11は、開放端に切り欠きをつけたものであるが、これも図 10と同様、共鳴帯域を広げることができ、ある特定の周波数の共鳴エネルギーを小さくすることができ、余計な圧力脈動が付与することを防止できる。

[0048] 図 12は、内管 11の内部に挿入管 13を挿入し、一端に蓋 14を、挿入管 13の一端だけが開放するように、取り付けたものである。このようにすることで、内管内部で生じた共鳴が外部に放出される面積を小さくすることができ、また挿入管の内径を小さく取れば挿入管内部での摩擦により共鳴エネルギーを減衰させることができ、共鳴の影響が外部へ及ぶのを防ぐことができる。なお、挿入管 13の先端は直角にしてもよいが、図 12に示すように半径方向に対して角度を付けた構造にすると挿入管 13内部での共鳴が起きるのを防ぐことができ、より効果が大きくなる。

[0049] 図 13は、挿入管 13の内部にネジを切ったもので、挿入管 13の内部での共鳴エネルギ一の減衰をより多く起こさせ、共鳴の影響が外部へ及ぶのを防ぐことができる構造である。また、挿入管 13の内部を粗い面にするだけでも、ネジを切った場合と同様の効果があるのは明らかである。

[0050] 図 14は、流体流入側の蓋 14に孔をあけた構造である。蓋 14の位置は内管内部の共鳴にとっては速度の節 (圧力の腹)の位置に当たり、ここに孔をあけることで境界条件を変えることができ、共鳴が起こり難くする効果がある。また、図 12から図 14において、挿入管 13の外周にネジを切るあるヽは挿入管 13の外周を粗、面にする方法も考えられる（図示せず)。この場合は内管 11内部での共鳴が減衰する効果がある。また、すべての構造において、内管 11の内面にネジを切るあるいは内管 11の外周を ¾ 、面にする方法も考えられ、内管 11内部での共鳴が減衰する効果がある（図示せず)。

[0051] また、図 12から図 14において、内管 11の内部に金属たわしなどの詰め物をしてもよぐこの場合も、内管 11内部での共鳴を減衰させる効果がある。図 2では、圧力脈動低減装置 30を冷凍サイクル装置の圧縮機の吐出側に取り付けることを例に説明を行ったが、圧縮機の脈動は吸入側にも伝播するため、図 15に示すように冷凍サイクル装置の圧縮機の吸入側に取り付けてもよぐ蒸発器側へ伝播する圧力脈動を低減させることができる。また、図 16に示すように冷凍サイクル装置の圧縮機の吐出側と吸入側の両方に取り付けてもよぐ圧縮機の両側に伝播する圧力脈動を低減させることができる。

[0052] また、図 17に示すように、圧力脈動低減装置 30は流路を利用するため小型化可能で設置に自由度があり、例えば脈動圧力発生源の圧縮機の内部に組み込んで圧縮機から出る騒音を低減することができる。図 17はスクリュー型圧縮機の例で、モーター 41で駆動される圧縮機の圧縮室 42の吐出口と油分離器 43との間に取り付けており、油分離器へ流入する冷媒の主流 3の圧力脈動を小孔 12からの二次流れ 5により低減させることができる。また、図 17では油分離器 43への流入口に圧力脈動低減装置 30を設置しているが、図 9から図 14に示したような構造の圧力脈動低減装置 30 を圧縮機内部の流路に適用してもよぐ同様の効果を奏する。

[0053] なお、以上述べた圧力脈動低減装置において、小孔の開孔率 (一定流路面積に対する小孔の総開口面積で定義）はいくつでも圧力脈動低減効果を発揮するが、理論的には、小孔の開孔率が大きくなると、同一圧力脈動低減低減効果を得るためには、孔を通過させる流速を大きくしなければならず、実機として実現可能な圧力差から考えると、小孔の開孔率は 1%、 2%といった小さい開孔率が最も望ましいが、実用的には、小孔の開孔率は 10%以下程度までは許容できると考えられる。更に別の見方をすると本発明では圧力脈動の低減に必要な静圧の差があれば良いので、一例では縮流部断面積 Z全流路断面積は半分程度で圧力脈動を抑える効果が得られた。

[0054] また、この圧力脈動低減装置にぉ、て、小孔の径は、くつでもよ!/、。しかし、同一の圧力脈動低減効果を得るためには小孔の開口面積を同一に保つ必要があり、小孔の径が大きい場合、小孔の開孔率を同一にするためには、小孔の数を少なくしなければならない。渦は小孔のエッジで発生し、また噴流が噴出した後の広がり角度は一定であるため、小孔の径が大きいと、結果として噴流の影響の及ぶ範囲が小さくなり、圧力脈動低減効果が小さくなつてしまう。従って、小孔の径は lmm、 2mmといった小さい径が最も望ましいが、実用的には、小孔の径は 10mm以下程度までは許容できると考えられる。

[0055] また、流路を流れる流体はどんなものでも良ぐ例えば、空気、 R22等の単一成分の冷媒、 R407Cのように 3成分系力もなる混合冷媒、 R410Aのように 2成分系からなる混合冷媒、プロパン等の HC冷媒ゃ CO等の自然冷媒、水蒸気、天然ガス、都市

2

ガス、等が使用できる。特に家庭用電気機器のように小型で騒音や振動の発生を抑え、高い効率が要求される場合に有効である。また、チラ一等の大型空調機や大型冷凍機においては、設置スペースの問題から大型の圧力脈動低減装置を設置することができないため、非常に有効である。更に自動車のエンジン内や排気部に設けることにより配置の自由度が有効に生かせることになる。

[0056] また、図 18のように、内管 11の下流側に一定角度以下、例えば 10度、の傾きを持つた圧力回復部 16を設けてもよい。このようにすると、内管 11の周囲を通った流体の流路面積が徐々に変化するため、エネルギーの損失が少なぐ圧力回復部 16の出口側の圧力を内管 11の入口側の圧力とほぼ同じ圧力にまで回復させることができ、圧力損失を少なくすることができる。このことは、流体の流量を測るための一般周知の構造であるベンチユリ一管から明らかである。

[0057] また、図 19のように、内管 11の上流側に一定角度以下、例えば 10度、の傾きを持つた流路ガイド 17を設けてもよい。このようにすると、内管 11へ流入する流体の流路面積が徐々に変化するため、圧力損失を更に小さくすることができる。なお、流路ガイド 17は、ベルマウスの様に曲面で構成してもよい。

[0058] また、図 20、図 21および図 22は、内管 11と外管 10の間に流路抵抗体を設置し、内管 11の内部を大部分の流体が通るように圧力脈動低減手段を構成し、冷凍サイクル装置に適用した図で、図 20は圧縮機の吐出側、図 21は圧縮機の吸入側、図 22 は圧縮機の吸入側および吐出側へ圧力脈動低減手段を設置した図である。このように構成しても、内管外部に設置した流路抵抗体の影響で、内管の内部に流れる流体の流速が、外部よりも速くなるため、その差に応じた静圧の差が生じ、内管の外部から内部へ向力う二次流れが生じ、内管内部を流れる流体の圧力脈動が低減される。

[0059] 図 23は圧力脈動低減手段 30をモジュールィ匕したものである。圧力脈動低減手段は前後に配管を接続できるようになっており、例えば拡管などの接続部 19c持った配管を入口側および出口側に接続することができる。このように構成することで、圧力脈動低減手段 30を一般的な部品として扱うことができ、冷凍サイクル装置や自動車の排気口やその他の流体が流れるどんな流路にも簡単に接続し、流体の圧力脈動を低減させることができる。なお、自動車の排気口のように内部を流れる流体が大気に開放される場合は、圧力脈動が音になって伝播するため、流路に圧力脈動低減手段 30を設置することで、周囲の騒音低減効果がある。片側もしくは前後の配管に接続できる圧力脈動低減手段 30を各種準備すれば音や振動の発生具合に応じて、すなわち脈動の周波数や大きさに応じて後から最適な小孔の径や分布範囲などを有するものを取り付けることができる。

[0060] また、図 24は内管 11の開放部が流路の下流側に位置するよう配置した図である。

このように構成しても、内管外部における流体の流速に応じ、内管内部の方が内管外部よりも静圧が高くなるため、内管内部から内管外部へ小孔を通した二次流れが形成され、圧力脈動効果が得られる。なお、内管開放部から内管内部へ流体が供給されることにより、二次流れを継続して発生させることができる。この構成においては、内管の出口側では、断面積が大きくなり流体の流速が遅くなつており、内管内部の流体の圧力と内管開放部の外の流体との圧力差があまりなくなるため、内管内部から内管外部へ小孔を通して流れた二次流れの量に相当する流体が、内管の下流側の開放部から内管内部へ供給される。従って、このように内管の開放部が流路の下流側に位置するように構成しても、内管の開放部が上流側に位置するように構成した場合と同様、圧力脈動低減効果を持続させることができる。このように構成すると、流体が潤滑油を含んで、る場合、あるいは流体中に固体の粉体が混ざって、る場合など、内管内部に潤滑油や粉体などが溜まり込むのを防ぐことができ、すなわち長期間使用しているうちに小孔が塞がり圧力脈動低減効果が経年的に低下するのを防ぐ効果がある。ただし、このように構成した場合、内管の開放部が上流側に位置している場合に比べ、内管内部に流体が流入し難くなるため、小孔の開孔率を内管の開放部が上流側に位置している場合に対して小さめに設定する必要がある。

[0061] また、図 25のように、内管を流れに対し、角度を持った位置に設置してもよぐこの場合も、内管外部における流体の流速に応じ、内管内部の方が内管外部よりも静圧が高くなるため、内管内部から内管外部へ小孔を通した二次流れが形成され、圧力脈動低減効果を得ることができる。また、内管内部から内管外部へ向かって生じた二次流れの量に相当する流体が、内管の開放部から内管内部へ供給されるため、圧力脈動低減効果を長期間持続させることができる。なお、この場合、流入流体 1の影響で、上流側は下流側よりも小孔を通した二次流れが生じ難くなり、上流側の小孔を通した二次流れの流速が低下することが予測される。そこで、上流側の小孔の開孔率を下流側のそれに対し小さくすることで、圧力脈動低減効果を確実に得ることができる。このように、一端が開放された内管を外管の内部に挿入しさえすれば、内管の位置がどんな風になっていても、圧力脈動低減効果が得られる。

[0062] なお、小孔での圧力脈動低減効果は次式で見積もることができる。小孔の吸音率を α、流路の断面積を S、小孔が設置してある部分の面積を A、小孔が設置してる部分の流路方向長さを Lとすると、圧力脈動低減量 [dB]は次式で表される。

[0063] [数 6]

[0064] なお、この式は、吸音材をダクトの内側に貼り付けて内部に空気を流した場合の騒音低減量を見積もる経験式であるが、この場合も同様の式が使用できることを見つけている。従って、圧力脈動低減量は、小孔設置部の面積および長さに比例し、なるベく多くの小孔を設置すると圧力脈動低減量が増加することが分かる。

[0065] なお、今までの説明で、開孔率という言葉を度々使ってきたが、ここで開孔率の算出の仕方を説明しておく。図 26は小孔の配置図であり、小孔が等間隔ピッチで並んでいる。図 26において、（1)は流れに対して小孔の並びが直行している場合で小孔のピッチを aおよび b、 (2)は流れに対して小孔の並びが傾いている場合で小孔のピツチを cおよび d、 (3)は流れに対して小孔の並びが千鳥配列になっているる場合で小孔のピッチを eおよび fとし、小孔の径をいずれの場合も φ Dとする。このとき、開孔率 Rは小孔の中心間を結んでできた長方形もしくはひし形内に存在する小孔の開孔面積の比で定義され、次式で表される。

[0066] [数 7] 《 1 ) &g plf R β ^^ ■■■■■■ "■■■■■ ■

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[0067] なお、ここでは、小孔が等間隔ピッチで並んで、る場合を例に説明を行った力小孔は必ずしも等間隔ピッチで並んで、る必要はな、。小孔のピッチが長、場合は小孔を通した二次流れの流速をより遅ぐ小孔のピッチが短い場合は二次流れの流速をより速くした方が、圧力脈動低減量が増加することが経験的に分力つており、内管の内外での静圧分布にムラがある場合などは、圧力差が大きい部分で小孔のピッチを小さくし、圧力差の小さいところで小孔のピッチを大きくするとより、圧力脈動低減効果が大きくなる。

[0068] また、小孔の径についても、同じである場合を例に説明を行ったが、必ずしも同じ径である必要はなぐ部位によって異なった径にしてもよい。また、小孔は円形である場合を例に説明を行ったが、これに限るものではなぐ長方形やひし形や三角形や星型やその他噴流を発生させられる形状であればどんな形状でもよい。

[0069] また、外管内に配置されている内管は 1つである場合を例に説明を行ったが、これに限るものではなぐ図 27のように、外管内に内管を複数設置してもよい。図 27は、内管支えを兼ねる流路抵抗体 15を内管外部に設置し、主流 3が複数の内管 11の内部を流れるようにしたもので、内管内部の流速が速いため、内管外部から内管内部へ向力う二次流れが生じる。なお、内管支え 15の構造として複数の内管 11を外管 1 0に固定できるものにしている。また、ここでは主流が内管の内部を流れる場合について説明したが、主流が内管の外部を流れる場合においても同様に外管内に複数の内管を設置することができる。先に説明した通り、圧力脈動低減量は、小孔を設置してある壁面の面積に比例し流路断面積に半比例する。従って、このように外管内に複数の内管を設置すると、同一の流路断面積に対して小孔部の面積を大きくすることができ、より大きな圧力脈動低減効果が期待できる。特に、流路断面積が大きい場合に有効な方法である。

[0070] 本発明の圧力脈動低減手段の説明として流路内にて流れを変える内管とその壁面に設けた小孔、及び、流体の圧力脈動エネルギーを解消する圧力差を得る装置である流路抵抗体を、一つにまとめて取り上げて説明したが、配管で形成される流路内に 1つまたは複数の流路抵抗体のみを設け、これにより流体の流れを変え、且つ、圧力脈動エネルギーを解消する圧力差を得る装置とすることでも良いことは当然である。例えば流路の中に流れを部分的にさえぎる衝突体や絞り形状の仕切りを設けこの変えた流れの噴流を利用しても良い。但しこの圧力脈動低減手段では、流体の圧力脈動は効果的に低減するが圧力損失が大きくなる。したがって、流路抵抗体のみによる圧力脈動低減装置では、配管外径をほとんど変えずに、すなわち前後の配管径と同じ程度の配管径として径の変わることによるスペースや圧力損失などの問題点を解消することが出来、より大きな特別なスペースを必要としない圧力脈動低減が可能な装置を得ることができる力図 1や図 20のような主流と 2次流れのように流れを変えることと閉鎖された内管などにより圧力差を得ることの 2つの役割を別の構成として分離するほうが圧力損失を減らすために更に良、と、える。このように圧力脈動が伝搬する流路と、流路内に配置され流路の内部を流れる流体流れを変えて、噴流を生じさせることにより流体の圧力脈動エネルギーを低減する流路抵抗体と、を備え、この流路抵抗体を配置する配管部分はその前後の配管径と同程度として、すなわち、圧力脈動をもたらす発生源力の配管径とほぼ同程度の寸法とする圧力低減装置が得られること〖こ成る。

[0071] 本発明の圧力脈動が伝搬する流路と、流路内に配置され流路の内部を流れる流体流れを変えて、噴流を生じさせることにより流体の圧力脈動エネルギーを低減する流路抵抗体と、を備え、この流路抵抗体を配置する配管部分はその前後の配管径と同程度として、すなわち、圧力脈動をもたらす発生源力の配管径とほぼ同程度の寸法とする圧力低減装置を使用する場合、冷凍サイクルに用いた際は圧縮機の近傍などに設けても圧縮機と一緒にこの配管を収納する室外機などの容器は従来と同じものを使用して圧力脈動を抑えることができ振動や騒音の低減が可能になり、且つ、効率の良い装置が得られる。自動車の排気ガスマフラーに取り付けた場合、配管径が抑えられるので狭いスペースに取り付けられた給油タンクなど大幅に大きく活用することができ使用しやすい自動車が得られるだけでなく設計の自由度が大きくなりスタイル性能など商品価値の高、製品が得られる。本発明のマフラー取り付け部の配管径は冷凍サイクルの圧縮機や自動車用エンジンと接続されて、る部分の径と同じ程度にできるのでスペースの活用が非常に効果的である。

[0072] 本発明の圧力脈動低減装置は、圧力脈動が伝搬する流路と、図 1のように流路内に配置され流路の内部を流れる流体の大半が周囲を流れるように構成された内管と、内管に設けられ内管の内部と外部との圧力差により流路に噴流を吹き出す複数の小孔と、を備え外周側に縮流部を設けたり、図 20のように内周側に縮流部を設けたものである。このように例えば内管力外周に設けた縮流部へ小孔力噴流を吹出させ縮流部の圧力脈動を低減しょうとする力内管の内部を縮流としても良い。但し、内管の外周側の外部に噴流を吹出させるほうが配管外周部を主流とするので流体に含まれ一緒に流れている異物や油などはとおりやすく詰まることが少ない。また逆に中央部を主流とする構造では流路ガイドを設けやすく圧力損失を抑えやすいので、装置の効率低下が最小限に抑えられる。

[0073] 本発明の圧力脈動低減装置は、流路の内管外部の流れを妨げないよう構成された前記内管を流路に固定する内管支えを備えたものである。これにより内管外部に流体を流すことが簡単になる。また本発明の圧力脈動低減装置は、内管を流路壁に直接取りつける構造としたものである。

[0074] 本発明の圧力脈動低減装置は、内管の開放端を半径方向に対して一定以上の角度を持った形に整形するようにしたものである。あるいは本発明の圧力脈動低減装置は、内管の開放端に切り欠きを設けるようにしたものである。これにより変化する流速の流体を流す流路の中に内管のような流れに対し妨害や受け皿的になる圧力脈動低減装置を設けたとしても共鳴などの不具合の発生が防止できる。

[0075] 本発明の圧力脈動低減装置は、圧力脈動が伝搬する流路と、流路内に配置され流路の内部を流れる流体の大半が周囲を流れるように構成された第一の内管と、第一の内管に設けられ内管の内部と外部との圧力差により流路に噴流を吹き出す複数の小孔と、第一の内管の内部に挿入された挿入管である第二の内管と、第二の内管の一端を第一の内管の開放端に固定するようにしたもで、速い流速等にも対応できる。また本発明の圧力脈動低減装置は、この第二の内管の固定部が一定以上の開孔率になるように孔を開けたものである。本発明の圧力脈動低減装置は、挿入管の先端を半径方向に対して一定以上の角度を持った形に整形するようにしたものである。本発明の圧力脈動低減装置は、挿入管の内部を粗い面にするようにしたものである。本発明の圧力脈動低減装置は、挿入管の外部を粗い面にするようにしたものである。

[0076] 本発明の圧力脈動低減装置は、内管の内面を粗い面にするようにしたものである。

本発明の圧力脈動低減装置は、小孔の直径を 10mm以下としたものである。本発明の圧力脈動低減装置は、流路の断面積に対する小孔の合計断面積の比である開孔率を 10%以下としたものである。

[0077] 以上説明してきた本発明の流路装置である圧力脈動低減装置は、流路である外管の内部に管を配置して圧力脈動を低減させようとしているが、外管と内管で形成される構成に限るものではない。すなわち流路の中に 2つ以上の流路を設け、流速の遅 V、流路から流速の速!、流路に小孔を通して噴流を吹き出させて圧力脈動を低減するものであれば外管に仕切り板を挿入して流路を区分けしても良い。すなわち流体が流れる外管の内部に配置され、流体を外管内にて複数の流れに分流させる様に外管内部を区分けして外管に固定支持される流路区分け手段を設け、流路区分け手段にて区分けされた複数の流路の少なくとも一つの流路の流速を流路抵抗体により遅くして、流路抵抗体を有する流路と流速の速い流路の間の流路区分け手段に設けられこの二つの流路間を連通する分布して設けられた複数の小孔を備え、流路区分け手段で区分けされた流路の流速の差による圧力差により流路区分け手段の流速の遅いほうから流速の速いほうに小孔を通して噴流を吹き出させ流体が伝播する圧力脈動を低減させる構造とすれば良い。すなわち金属製配管にとらわれることなぐプラスチックのように形状や寸法に制限されない構成が簡単に製造できる。更に流路抵抗体のみで本発明を構成しょうとするとより形状が簡単になり金属製配管内部に同様に金属製の絞り部や突起などを取り付けるだけで良い。

このように流体が流れる外管の内部に配置され外管内部を区分けする流路区分け手段を設け、流体を外管内にて複数の流路に分流させ、複数の流路の少なくとも一つの流路の流速を遅くして、流路区分け手段の両側に流速の遅い流路と流速の速い流路を設け、この二つの流路間を連通する分布して設けられた複数の小孔を通して区分けされた流路の流速の差による圧力差により流速の遅いほうから流速の速いほうに噴流を吹き出させると、吹出す噴流により流速の速い流体が伝播する圧力脈動を低減させることが出来、どのような構成、形状の流路でも簡単に圧力脈動を低減することができる。また本発明では、特別な形状や特定の構造を必要とせずとも広帯域の圧力脈動を低減できるもので、すなわち流体を主として流す主流路へ噴流を吹出させる補助的な流路を設けると言う簡単な構成で、広帯域に及ぶ波長の圧力脈動を低減することが出来、稼動部が無ぐメンテナンスが楽で、壊れにくい信頼性の高いものが得られる。

Claims

請求の範囲

[1] 流体が流れる流路の内部に配置された内管であって、前記流体を前記流路内にてこの内管の外部と内部に分流させる内管と、前記内管の内部と外部を連通させる前記内管に分布して設けられた複数の小孔と、前記内管の外部もしくは内部に設けられ前記外部と内部の前記流体の流速に差を発生させる流路抵抗体と、を備え、前記内管の内部と外部との圧力差により前記内部と外部の一方力他方へ前記小孔を通して噴流を吹き出させ前記流路を伝播する圧力脈動を低減させることを特徴とする流路装置。

[2] 前記流路壁面に前記内管を取り付ける前記内管外部の流れを妨げない様に設けられた内管支えと、を備え、前記内管内部に前記流路抵抗体を設け外部の流速よりも内部の流速を大幅に遅くしたことを特徴とする請求項 1記載の流路装置。

[3] 前記内管と外管との間に前記流路抵抗体を設け前記内管の内部の流速よりも外部の流速を大幅に遅くしたことを特徴とする請求項 1記載の流路装置。

[4] 前記内管に流体が流れ込む入口側端部を、一定以上の角度を持った斜め形状にて開放、もしくは切り欠きを設けて開放したことを特徴とする請求項 1または 2または 3記載の流路装置。

[5] 前記内管の流体が流れる軸方向長さが外周側の位置の違いにより異なることを特徴とする請求項 1または 2または 3記載の流路装置。

[6] 前記内管の入口側端部力前記内管内部へ貫通させる挿入管を設け、前記挿入管を介して前記内管内部へ前記流体が流れ込むようにしたことを特徴とする請求項 1または 2または 4または 5に記載の流路装置。

[7] 圧力脈動が伝搬する流路と、前記流路内に配置され前記流路の内部を流れる流体の大半が周囲を流れるように構成された内管と、前記内管の外周部に配置され前記内管の内部と外部を連通させて前記内管の内部と外部との圧力差により前記流路に噴流を吹き出す複数の小孔と、前記内管の内部に挿入され前記内管の内部に前記流体を流し込む挿入管と、を備えたことを特徴とする流路装置。

[8] 前記挿入管を前記内管の入口側端部に固定する固定部が一定以上の開孔率になるように開口したことを特徴とする請求項 6または 7記載の流路装置。

[9] 前記挿入管の前記内管内部側の先端を一定以上の角度を持った斜め形状にて開放したことを特徴とする請求項 6乃至 8のいずれかに記載の流路装置。

[10] 前記挿入管の内部壁面及び外部壁面の少なくとも一方を前記流路壁面よりも粗い面にするようにしたことを特徴とする請求項 6乃至 9の、ずれかに記載の流路装置。

[11] 前記内管の内部と外部を連通させる前記内管の外周面に分布して設けられる複数の小孔の、前記内管の流れにほぼ直交した方向の前記小孔の間隔は流体の圧力脈動の波長に対し小さいものとすることを特徴とする請求項 1乃至 10のいずれかに記載の流路装置。

[12] 前記小孔の直径を 10mm以下としたことを特徴とする請求項 1乃至 11のいずれかに記載の流路装置。

[13] 前記内管の内部と外部を連通させる前記内管の外周面に分布して設けられる複数の小孔の径と、前記小孔の分布させる数は反比例させた関係で設けるものとすることを特徴とする請求項 12に記載の流路装置。

[14] 前記小孔が設置されている前記流路壁面の面積に対する小孔の合計断面積の比である開孔率を 10%以下としたことを特徴とする請求項 1乃至 13のいずれかに記載の流路装置。

[15] 前記内管の内部と外部を連通させる前記内管の外周面の前記小孔を分布させる面積は、前記流体の大部分が流れる流路面積より大きくすることを特徴とする請求項 1 1乃至 15のいずれかに記載の流路装置。

[16] 流体が流れる配管の内部に配置され前記流体を前記配管内にて流れを変えて渦を発生させる少なくとも 1つの流路抵抗体と、前記流路抵抗体を支持するとともに、前記流路抵抗体が配置された配管径は接続された隣接する配管径とほぼ同程度である流路抵抗体支持配管と、を備え、前記配管内部を流れる流体の圧力脈動を前記配管の径をほとんど変えずに前記流体の流れを変えて低減させることを特徴とする流路装置。

[17] 前記流体を分流させるもしくは前記流体の流れを変える際、流体が流れ込む入口側端部の流速の大きなほうの面積を大力も小へ徐々に変化させる、もしくは流体が流れ出る出口側端部の流速の大きなほうの面積を小から大へ徐々に変化させる、流路ガイドを設けたことを特徴とする請求項 1乃至 16のいずれかに記載の流路装置。

[18] 前記内管の内部壁面もしくは前記流路抵抗体の表面を前記流路壁面もしくは前記配管内壁面よりも粗、面にするようにしたことを特徴とする請求項 1乃至 17の、ずれかに記載の流路装置。

[19] 請求項 1乃至 18のいずれかに記載の流路装置を冷媒が循環する回路に配置したことを特徴とする冷凍サイクル装置。

[20] 流体が流れる外管の内部に配置され、前記流体を前記外管内にて複数の流れに分流させる前記外管内部を区分けして前記外管に支持される流路区分け手段と、前記流路区分け手段にて区分けされた複数の流路の少なくとも一つの流路の流速を遅くする流路抵抗体と、前記流路抵抗体を有する流路と流速の速い流路の間の流路区分け手段に設けられこの二つの流路間を連通する分布して設けられた複数の小孔と、を備え、前記流路区分け手段で区分けされた流路の流速の差による圧力差により前記流路区分け手段の流速の遅、ほうから流速の速、ほうに前記小孔を通して噴流を吹き出させ前記流体が伝播する圧力脈動を低減させることを特徴とする圧力脈動低減装置。

[21] 流体が流れる外管の内部に配置され前記外管内部を区分けする流路区分け手段を設け、前記流体を前記外管内にて複数の流路に分流させるステップと、前記複数の流路の少なくとも一つの流路の流速を遅くして、前記流路区分け手段の両側に流速の遅ヽ流路と流速の速ヽ流路を設けるステップと、この二つの流路間を連通する分布して設けられた複数の小孔を通して区分けされた流路の流速の差による圧力差により流速の遅いほうから流速の速いほうに噴流を吹き出させるステップと、吹出す噴流により流速の速い流体が伝播する圧力脈動を低減させるステップと、を備えたことを特徴とする圧力脈動低減方法。

[22] 流体が流れる配管の内部に配置され、前記流体を前記配管内にて流れを区分けする流路抵抗体と、前記流路抵抗体を前記配管の内壁面に支持し前記流路抵抗体により区分けされた流速の異なる相互の流れにより前記流体が伝播する圧力脈動を低減させるステップと、前記流路抵抗体が配置された配管とこの配管とほぼ同程度の径の配管を隣接させて接続するステップと、を備えたことを特徴とする圧力脈動低減方

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