WO2018198322A1 - 冷凍サイクル装置及びこの冷凍サイクル装置を備えた電気機器 - Google Patents

冷凍サイクル装置及びこの冷凍サイクル装置を備えた電気機器 Download PDF

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WO2018198322A1
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sound
refrigerant
refrigeration cycle
cycle apparatus
transmitted
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PCT/JP2017/016946
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English (en)
French (fr)
Inventor
佐藤 浩介
藤原 奨
智伸 井崎
圭介 大石
晃一 遠原
Original Assignee
三菱電機株式会社
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Publication date
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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00Fluid-circulation arrangements

Definitions

  • the present invention relates to a refrigeration cycle apparatus configured to reduce refrigerant flow noise generated from a refrigerant circuit, and an electric device including the refrigeration cycle apparatus.
  • Patent Document 1 in an electronic expansion valve which is an example of an expansion device, the needle valve vibrates due to liquid refrigerant flowing from a direction orthogonal to the needle valve, and a large vibration sound is generated. To do. Therefore, in the technique described in Patent Document 1, the liquid refrigerant inlet is displaced to prevent the liquid refrigerant from directly colliding with the needle valve, thereby suppressing vibrations generated by the electronic expansion valve. I am doing so.
  • the gas-phase refrigerant contained in the gas-liquid two-phase refrigerant may be in the form of bubbles (very small microbubbles). I can't do it. In other words, when the gas-phase refrigerant in the microbubble state passes through the throttle portion of the electronic expansion valve, it collides with the throttle portion and the structure, thereby rupturing and generating a strong destructive force. . Since the gas-phase refrigerant is a mass of compressed air unique to microbubbles, a powerful destructive force is generated by bursting. This is related to a known cavitation phenomenon.
  • Patent Document 2 discloses a technique for reducing a sudden pressure change of a refrigerant immediately after flowing out of an electronic expansion valve and reducing vibration due to cavitation (hereinafter referred to as cavitation noise). Furthermore, Patent Document 2 also suppresses vibration generated by the electronic expansion valve by winding a rubber vibration-proof material around the pipe.
  • Patent Document 3 discloses a technique in which a refrigerant flow noise is reduced by forming a part or all of a conduit with a sound transmitting material and providing a sound absorbing material on the outer periphery of the sound transmitting material. Has been.
  • the refrigerant flow sound generated from the refrigerant circuit includes not only noise and cavitation noise caused by vibration of the needle valve, which is also studied in the prior art, but also sound transmitted from the inside of the pipe to the outside of the pipe, that is, It turns out that "acoustic phenomenon" is involved. That is, as in the prior art, simply taking countermeasures against vibration has not been a countermeasure against all the refrigerant flow noises associated with the refrigerant flow.
  • Patent Document 3 when part or all of the conduit is intentionally formed of a sound-transmitting material as in the technique of Patent Document 3, the sound-transmitting material cannot withstand the pressure in the conduit, and the conduit may be damaged. It will be high. For this reason, Patent Document 3 has resulted in a problem in the refrigerant circulation itself.
  • the refrigerant flow sound generated in the refrigerant circuit of the refrigeration cycle apparatus is caused by the state of the refrigerant flowing in the pipe in addition to the vibration sound generated by the member vibrating by the refrigerant flowing in the pipe. Transmitted sound that passes from the inside of the pipe to the outside of the pipe. Therefore, only the vibration propagation as in the prior art can reduce only the propagation of vibration, and not all refrigerant flow noises can be reduced.
  • the present invention has been made against the background of the above-mentioned problems, and has taken measures against transmitted sound transmitted from the inside of the refrigerant pipe to the outside of the refrigerant pipe due to the state of the refrigerant flowing in the refrigerant pipe. It is an object of the present invention to provide a refrigeration cycle apparatus capable of reducing flow noise and an electric device including the refrigeration cycle apparatus.
  • the refrigeration cycle apparatus includes a refrigerant circuit in which a compressor, a first heat exchanger, an expansion device, and a second heat exchanger are connected by a refrigerant pipe, and the refrigerant circuit has a refrigerant that changes in two phases. And the refrigerant flows through the refrigerant circuit including the refrigerant pipe, and is connected to a branch portion of the refrigerant pipe, a bent portion of the refrigerant pipe, the expansion device, and the expansion device.
  • the transmitted sound suppressing member is disposed on at least one outer surface of the refrigerant pipe.
  • An electrical device includes the above-described refrigeration cycle apparatus.
  • the transmitted sound suppression member is arranged on the outer surface portion of the refrigerant circuit where the phase of the refrigerant changes, resulting in the state of the refrigerant flowing in the refrigerant pipe by the transmitted sound suppression member. Transmission sound transmitted from the inside of the refrigerant pipe to the outside of the refrigerant pipe can be suppressed, and as a result, the refrigerant flow noise can be reduced.
  • the refrigeration cycle apparatus since the refrigeration cycle apparatus is provided, the refrigerant flow noise generated in the refrigerant circuit is effectively reduced.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of a refrigerant circuit configuration of a refrigeration cycle apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the case where the refrigerating cycle apparatus 100 is provided in the air conditioning apparatus which is an example of an electric equipment is shown as an example.
  • cooling operation is shown by the solid line arrow, and the flow of the refrigerant
  • the refrigeration cycle apparatus 100 includes a compressor 1, a flow path switching device 2, a first heat exchanger (heat source side heat exchanger) 3, a first distributor 4, an expansion device 5, and a second heat.
  • An exchanger (load side heat exchanger) 6 and a second distributor 7 are provided with a refrigerant circuit connected by a refrigerant pipe 15.
  • the flow switching device 2 is provided and the refrigeration cycle device 100 capable of switching between the cooling operation and the heating operation by the flow switching device 2 is illustrated as an example, but the flow switching device 2 is not provided.
  • the refrigerant flow may be constant.
  • the compressor 1, the flow path switching device 2, the first heat exchanger 3, and the expansion device 5 are mounted on, for example, a heat source side unit (outdoor unit) 100A.
  • the heat source side unit 100A is installed in a space (for example, outdoors) different from the air-conditioning target space, and has a function of supplying cold or warm heat to the load side unit 100B.
  • the second heat exchanger 6 is mounted on, for example, a load side unit (use side unit, indoor unit) 100B.
  • the load-side unit 100B is installed in a space (for example, indoors) that supplies cold or hot heat to the air-conditioning target space, and has a function of cooling or heating the air-conditioning target space with the cold or hot heat supplied from the heat source-side unit 100A.
  • the compressor 1 compresses and discharges the refrigerant.
  • the compressor 1 can be comprised by a rotary compressor, a scroll compressor, a screw compressor, a reciprocating compressor etc., for example.
  • the first heat exchanger 3 functions as a condenser
  • the refrigerant discharged from the compressor 1 passes through the refrigerant pipe 15 and is sent to the first heat exchanger 3.
  • the first heat exchanger 3 functions as an evaporator
  • the refrigerant discharged from the compressor 1 passes through the refrigerant pipe 15 and is sent to the second heat exchanger 6.
  • the flow path switching device 2 is provided on the discharge side of the compressor 1 and switches the flow of refrigerant between the heating operation and the cooling operation.
  • the flow path switching device 2 can be configured by, for example, a four-way valve, a three-way valve, or a combination of two-way valves.
  • the first heat exchanger 3 functions as an evaporator during heating operation and functions as a condenser during cooling operation.
  • the 1st heat exchanger 3 can be comprised by a fin and tube type heat exchanger, for example.
  • a first blower 16 is attached to the first heat exchanger 3.
  • the first blower 16 supplies air that is a heat exchange fluid to the first heat exchanger 3.
  • the 1st air blower 16 can be comprised with the propeller fan which has a some wing
  • distributor 4 is provided between the 1st heat exchanger 3 and the expansion apparatus 5, collects the flow of the several refrigerant
  • the flow of the refrigerant flowing into 3 is branched into a plurality. That is, at least one split flow channel is formed inside the first distributor 4, and the first distributor 4 joins the refrigerant or diverts the refrigerant.
  • the expansion device 5 depressurizes the refrigerant that has passed through the second heat exchanger 6 or the first heat exchanger 3.
  • the expansion device 5 may be mounted not on the heat source side unit 100A but on the load side unit 100B.
  • the expansion device 5 can be configured by an electronic expansion valve, a capillary tube, or the like.
  • the second heat exchanger 6 functions as a condenser during the heating operation, and functions as an evaporator during the cooling operation.
  • the second heat exchanger 6 can be constituted by, for example, a fin-and-tube heat exchanger.
  • a second blower 17 is attached to the second heat exchanger 6.
  • the second blower 17 supplies air that is a heat exchange fluid to the second heat exchanger 6.
  • the 2nd air blower 17 can be comprised with the propeller fan which has a some wing
  • the second distributor 7 is provided between the second heat exchanger 6 and the compressor 1, collects a plurality of refrigerant flows flowing out from the second heat exchanger 6 into one, and also serves as a second heat exchanger.
  • the flow of the refrigerant flowing into 6 is branched into a plurality. That is, at least one split flow channel is formed inside the second distributor 7, and the second distributor 7 joins the refrigerant or diverts the refrigerant.
  • the second distributor 7 may be the same type as the first distributor 4 or a different type.
  • the cooling operation performed by the refrigeration cycle apparatus 100 will be described.
  • high-temperature and high-pressure gaseous refrigerant is discharged from the compressor 1.
  • the refrigerant flows according to solid arrows.
  • the high-temperature and high-pressure gas refrigerant (single phase) discharged from the compressor 1 flows into the first heat exchanger 3 functioning as a condenser via the flow path switching device 2.
  • the first heat exchanger 3 heat exchange is performed between the flowing high-temperature and high-pressure gas refrigerant and the air supplied by the first blower 16, and the high-temperature and high-pressure gas refrigerant is condensed to a high-pressure liquid.
  • the high-pressure liquid refrigerant sent out from the first heat exchanger 3 becomes a gas-liquid two-phase refrigerant consisting of a low-pressure gas refrigerant and a liquid refrigerant by the expansion device 5.
  • the gas-liquid two-phase refrigerant flows into the second heat exchanger 6 that functions as an evaporator.
  • heat exchange is performed between the flowing gas-liquid two-phase refrigerant and the air supplied by the second blower 17, and the liquid refrigerant in the gas-liquid two-phase refrigerant evaporates. It becomes a low-pressure gas refrigerant (single phase).
  • the air-conditioning target space is cooled by this heat exchange.
  • the low-pressure gas refrigerant sent out from the second heat exchanger 6 flows into the compressor 1 via the flow path switching device 2, is compressed to become a high-temperature and high-pressure gas refrigerant, and is discharged from the compressor 1 again. Thereafter, this cycle is repeated.
  • the high-pressure liquid refrigerant sent out from the second heat exchanger 6 becomes a gas-liquid two-phase refrigerant consisting of a low-pressure gas refrigerant and a liquid refrigerant by the expansion device 5.
  • the gas-liquid two-phase refrigerant flows into the first heat exchanger 3 functioning as an evaporator via the first distributor 4.
  • heat exchange is performed between the flowing gas-liquid two-phase refrigerant and the air supplied by the first blower 16, and the liquid refrigerant in the gas-liquid two-phase refrigerant evaporates. It becomes a low-pressure gas refrigerant (single phase).
  • the low-pressure gas refrigerant sent out from the first heat exchanger 3 flows into the compressor 1 via the flow path switching device 2, is compressed to become a high-temperature and high-pressure gas refrigerant, and is discharged from the compressor 1 again. Thereafter, this cycle is repeated.
  • FIG. 2 is a schematic diagram for explaining refrigerant flow noise generated at a branch portion of the refrigerant pipe.
  • FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the refrigerant flow noise generated at the bent portion of the refrigerant pipe.
  • FIG. 4 is a schematic diagram for explaining refrigerant flow noise generated in the electronic expansion valve.
  • FIG. 5 is a schematic diagram for explaining refrigerant flow noise generated in the distributor.
  • FIG. 6 is a schematic diagram for explaining refrigerant flow noise generated in a rectifier tube (capillary tube). The refrigerant flow noise generated from the refrigerant circuit of the refrigeration cycle apparatus 100 will be described with reference to FIGS.
  • vibration sound and transmitted sound are generated mainly due to the state of the refrigerant when the phase state of the refrigerant changes.
  • locations where the phase state of the refrigerant changes include, for example, a branch portion of the refrigerant pipe shown in FIG. 2, a bent portion of the refrigerant pipe shown in FIG. 3, an electronic expansion valve shown in FIG. 4, a distributor shown in FIG.
  • the rectifier tube shown in FIG. The portion illustrated in FIGS. 2 to 6 is a portion that becomes a pressure changing portion in the refrigerant circuit, and is a portion where the phase state of the refrigerant changing in two layers changes.
  • the refrigerant pipe 15 ⁇ / b> X vibrates at the branch portion, and vibration noise is generated.
  • a transmitted sound that is transmitted to the outside of the refrigerant pipe 15X at the branch portion is generated.
  • the refrigerant pipe is illustrated as the refrigerant pipe 15X
  • the flow of the refrigerant is indicated by a white arrow
  • the propagation of vibration sound and transmitted sound is indicated by a solid arrow.
  • the vibration generation part is represented by a wavy line
  • the transmitted sound generation part is represented by a spiral arrow.
  • the refrigerant pipe 15 ⁇ / b> X vibrates at the bent portion, and vibration noise is generated. Further, a transmitted sound that is transmitted to the outside of the refrigerant pipe 15X at the bent portion is generated. That is, the bent portion of the refrigerant pipe 15X becomes the pressure change portion of the refrigerant circuit.
  • the refrigerant pipe is illustrated as the refrigerant pipe 15X, the flow of the refrigerant is indicated by a white arrow, and the propagation of vibration sound and transmitted sound is indicated by a solid line arrow.
  • the vibration generation part is represented by a wavy line
  • the transmitted sound generation part is represented by a spiral arrow.
  • the electronic expansion valve 5X and the refrigerant pipe 15X vibrate and generate a vibration sound when the refrigerant passes through the throttle portion 54X. To do.
  • a transmission sound that is transmitted to the outside of the refrigerant pipe 15X by the refrigerant pipe 15X connected to the electronic expansion valve 5X is generated. That is, the electronic expansion valve 5X and the refrigerant pipe 15X connected to the electronic expansion valve 5X serve as a pressure change part of the refrigerant circuit.
  • the electronic expansion valve is shown as an electronic expansion valve 5X
  • the refrigerant pipe is shown as a refrigerant pipe 15X
  • the flow of the refrigerant is shown by white arrows
  • the propagation of vibration sound and transmitted sound is shown by solid arrows.
  • the portion where vibration is generated is represented by a wavy line
  • the portion where transmitted sound is generated is represented by a spiral arrow.
  • the distributor is shown as a distributor 4X
  • the refrigerant pipe is shown as a refrigerant pipe 15X
  • the flow of the refrigerant is shown by white arrows
  • the propagation of vibration sound and transmitted sound is shown by solid arrows.
  • the vibration generation part is represented by a wavy line
  • the transmitted sound generation part is represented by a spiral arrow.
  • the rectifying pipe 5Y when the rectifying pipe 5Y is used as the expansion device 5, the rectifying pipe 5Y vibrates in the portion where the refrigerant flowing from the lower side of the paper flows into the rectifying tube 5Y and the portion where the refrigerant flows out. And vibration noise is generated. In addition, a transmission sound that is transmitted to the outside of the refrigerant pipe 15X is generated at a portion where the refrigerant flows out.
  • the rectifying pipe 5Y vibrates in the portion where the refrigerant flowing from the lower side of the paper flows into the rectifying tube 5Y and the portion where the refrigerant flows out. And vibration noise is generated.
  • a transmission sound that is transmitted to the outside of the refrigerant pipe 15X is generated at a portion where the refrigerant flows out.
  • the rectifying pipe is illustrated as the rectifying pipe 5 ⁇ / b> Y
  • the refrigerant pipe is illustrated as the refrigerant pipe 15 ⁇ / b> X
  • the flow of the refrigerant is illustrated with white arrows
  • the vibration sound and the transmitted sound are illustrated with solid line arrows.
  • the portion where vibration is generated is represented by a wavy line
  • the portion where transmitted sound is generated is represented by a spiral arrow.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view schematically showing a configuration example of an electronic expansion valve 5X which is an example of the expansion device 5 provided in the refrigeration cycle apparatus 100. Based on FIG. 7, the structure of the electronic expansion valve 5X is demonstrated.
  • the refrigerant pipe 15X connected to the electronic expansion valve 5X the refrigerant pipe 15X connected on the extension in the moving direction when adjusting the refrigerant flow rate of the valve body 52X of the electronic expansion valve 5X is shown.
  • a refrigerant pipe 15X that is illustrated as a first pipe 15AX and connected so as to be orthogonal to the moving direction of the valve body 52X of the electronic expansion valve 5X is illustrated as a second pipe 15BX.
  • the electronic expansion valve 5X includes a main body 51X, a valve body 52X that is movably provided inside the main body 51X, and a driving device 59X that drives the valve body 52X.
  • the main body 51X is formed by cutting a brass casting, for example.
  • a valve chamber 55X is formed inside the main body 51X in which a valve body 52X is provided so as to freely advance and retract.
  • the refrigerant flows into the valve chamber 55X.
  • the second pipe 15BX is connected to a side surface of the main body 51X (a wall portion at a position orthogonal to the moving direction of the valve body 52X).
  • the second pipe 15BX communicates with the valve chamber 55X through a through hole 57X formed in the side surface of the main body 51X. That is, the through hole 57X functions as a refrigerant outlet / inlet.
  • 1st piping 15AX is connected to the bottom part (wall part on the extension of the moving direction of the valve body 52X) of the main body 51X.
  • the first pipe 15AX communicates with the valve chamber 55X through a through hole 56X formed at the bottom of the main body 51X. That is, the through hole 56X functions as a refrigerant outlet / inlet.
  • the peripheral portion of the through hole 56X on the valve chamber 55X side functions as the valve seat 53X.
  • the valve body 52X is formed integrally with a columnar portion 52aX and a conical portion 52bX, and is provided so as to freely advance and retract toward the through hole 56X.
  • the columnar portion 52aX constitutes the shaft portion of the valve body 52X and is connected to the drive device 59X.
  • the conical portion 52bX and the valve seat 53X form an annular throttle portion 54X. That is, by moving the valve body 52X forward and backward, the opening area of the throttle portion 54X is changed, and the refrigerant flow rate can be adjusted.
  • the conical portion 52bX does not have to be strictly conical, and may be a tapered shape (a shape that decreases in diameter toward the first pipe 15AX).
  • the driving device 59X is provided on the opposite side to the first pipe 15AX of the main body 51X.
  • the valve body 52X moves in the left-right direction on the paper surface in the valve chamber 55X.
  • the passage area (cross-sectional area of the passage) of the throttle portion 54X which is an annular minute passage formed by the valve seat 53X and the valve body 52X, varies depending on the position of the valve body 52X. That is, the opening degree of the through hole 56X is adjusted by the position of the valve body 52X.
  • the electronic expansion valve 5X configured as described above will be described.
  • the electronic expansion valve 5X is applied as the expansion device 5 of the refrigeration cycle apparatus 100
  • the electronic expansion valve 5X is disposed between the first heat exchanger 3 and the second heat exchanger 6 as one component of the refrigeration cycle apparatus 100. Installed. Therefore, the gas-liquid two-phase refrigerant flows in from the first pipe 15AX or the second pipe 15BX by installing the electronic expansion valve 5X.
  • the operation of the electronic expansion valve 5X when the gas-liquid two-phase refrigerant flows from the first pipe 15AX will be described. That is, in FIG. 7, the operation of the electronic expansion valve 5X will be described by taking as an example the case where the refrigerant flows from the right side of the drawing to the left side of the drawing.
  • the gas-liquid two-phase refrigerant flows from the first pipe 15AX into the main body 51X of the electronic expansion valve 5X.
  • the gas-liquid two-phase refrigerant that has flowed into the main body 51X from the first pipe 15AX collides with the valve body 52X.
  • the valve body 52X with which the gas-liquid two-phase refrigerant has collided vibrates and generates a vibration sound.
  • the gas-liquid two-phase refrigerant flows from the second pipe 15BX
  • the gas-liquid two-phase refrigerant flows from the second pipe 15BX into the main body 51X of the electronic expansion valve 5X.
  • the gas-liquid two-phase refrigerant that has flowed into the main body 51X from the second pipe 15BX collides with the valve body 52X.
  • the valve body 52X with which the gas-liquid two-phase refrigerant has collided vibrates and generates a vibration sound.
  • the connection position of the second pipe 15BX the gas-liquid two-phase refrigerant can be prevented from directly colliding with the valve body 52X. However, it is not a countermeasure against cavitation noise.
  • the refrigerant flowing from the second pipe 15BX becomes a swirling flow around the valve body 52X in the valve chamber 55X. Therefore, the liquid refrigerant tends to be unevenly distributed on the outer peripheral side and the gas refrigerant is unevenly distributed on the inner peripheral side. Thereafter, the refrigerant flows into the throttle portion 54X after a short distance. Generally, when the gas-liquid two-phase refrigerant flows into the electronic expansion valve 5X from the second pipe 15BX, there is a distance from the flow into the valve chamber 55X to reach the throttle portion 54X, and the refrigerant flow is disturbed.
  • the liquid refrigerant flows from the first pipe 15AX into the main body 51X of the electronic expansion valve 5X. Since only the liquid refrigerant is present in the valve chamber 55X, it is difficult for refrigerant flow noise to occur in the throttle portion 54X. However, after passing through the throttle portion 54X, gas refrigerant (bubbles) may be generated in a non-equilibrium state due to cavitation or the like. That is, cavitation noise is generated by using a gas-liquid two-phase refrigerant instead of a liquid refrigerant. Thereafter, the flow direction is changed in the valve chamber 55X, and the refrigerant is discharged from the second pipe 15BX. The same applies when the liquid refrigerant flows from the second pipe 15BX.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining the refrigerant flow sound generated from the refrigerant circuit of the refrigeration cycle apparatus 100.
  • FIG. 9 is a schematic partial cross-sectional view schematically showing a state in which the gas-liquid two-phase refrigerant is flowing in the electronic expansion valve 5X and the first pipe 15A included in the refrigeration cycle apparatus 100. The refrigerant flow noise generated from the refrigeration cycle apparatus 100 will be specifically described based on FIGS.
  • FIG. 8 an example of the frequency characteristic of the refrigerant
  • the vertical axis indicates the sound pressure level (dB), and the horizontal axis indicates the frequency (Hz).
  • FIG. 9 an electronic expansion valve 5X which is one of the expansion devices 5 is illustrated. The configuration of the electronic expansion valve 5X is as described in FIG.
  • the refrigerant flow sound generated from the refrigerant circuit of the refrigeration cycle apparatus 100 includes shocking vibration noise generated when the refrigerant passes through the electronic expansion valve 5X, and air column resonance with the refrigerant pipe 15 when the refrigerant flows through the refrigerant pipe 15.
  • shocking vibration sounds sounds accompanying a so-called cavitation phenomenon
  • the refrigerant in the refrigerant circuit flows in the order of gas phase ⁇ gas-liquid two phase ⁇ liquid phase.
  • the refrigerant in the refrigerant circuit may flow in the order of liquid phase ⁇ gas-liquid two phase ⁇ gas phase.
  • different refrigerant flow sounds are generated. That is, the refrigerant flow sound generated from the gas-liquid two-phase refrigerant, the refrigerant flow sound generated from the liquid-phase refrigerant, and the refrigerant flow sound generated from the gas-phase refrigerant are different. This is due to the condition of the refrigerant that generates sound.
  • Refrigerant flow noise is generated when the refrigerant having different phase conditions passes through or collides with the throttle portion 54X.
  • the gas-liquid two-phase gas phase can also be expressed as a “bubble” state aggregate composed of various size diameters.
  • the bubble with a very small bubble diameter is a micro class, and is called a so-called micro bubble.
  • the inside of the refrigerant pipe 15 forming the refrigerant circuit is in a high pressure state for circulating the refrigerant, and acceleration is generated in the refrigerant.
  • microclass bubbles are generated in a gas-liquid two-phase refrigerant flowing at high speed, the bubbles are traveling through the refrigerant pipe 15 in an accelerated state where pressure is applied. At this time, air is crushed inside the foam.
  • the sound in the ultrasonic band repeatedly fluctuates depending on the diameter of the foam, the collision of the foam, and the passage state of the foam restricting portion 54X, and various frequencies are generated.
  • This frequency is generated as pipe vibration, and the vibration propagates outside the refrigerant pipe 15 as transmitted sound.
  • the transmitted sound that has propagated to the outside of the refrigerant pipe 15 reaches the consumer as an unpleasant sound as a band that can be heard audibly. That is, a plurality of adjacent frequencies of ultrasonic waves having peak states are generated.
  • the component of the peak ultrasonic band is a sound wave in a non-linear region, and is generated as a frequency component corresponding to a difference and a sum due to a known parametric phenomenon between adjacent frequencies.
  • the difference frequency component generates a new frequency in the audible frequency band. That is, the difference frequency component propagates to the liquid-phase refrigerant or the gas-phase refrigerant flowing through the refrigerant pipe 15, and sound is generated from a part of the refrigerant circuit different from the vibration generation part. This is radiated as sound (noise) and provided as an unpleasant sound to consumers. And this phenomenon is one of the reasons why it was not possible to take measures against all the refrigerant flow noises simply by taking measures against vibration.
  • a plurality of frequencies due to cavitation are generated in an ultrasonic band of 15 kHz or more.
  • This difference component is generated in the audible band from 1 kHz to 8 kHz.
  • the frequency component that is likely to occur in the liquid phase is a band around 1 kHz.
  • the frequency component in this case is a frequency component associated with the vortex flow and the separated flow when the liquid-phase refrigerant passes through the throttle portion 54X.
  • a frequency component that is likely to be generated in a gas phase is a frequency band of 5 kHz to 8 kHz.
  • the frequency component in this case is a fluid sound component when the gas-phase refrigerant passes through the throttle portion 54X, and is basically the frequency component of the passing sound when passing through a very narrow space. In any phase, an ultrasonic band hardly occurs and an audible band component is mainly used.
  • the generated sound includes a sliding sound between the refrigerant pipe 15 and the refrigerant.
  • This sliding sound includes a vibration component.
  • vibration countermeasures as in the conventional example are taken as countermeasures against vibration.
  • the vibration countermeasures alone are not sufficient for the frequency components of the sound transmitted from the inside of the refrigerant pipe 15 to the outside and transmitted to the space. Is possible. In other words, as a measure against sound radiation that has once transmitted to the outside of the refrigerant pipe 15, an external process for performing some energy conversion process is required.
  • the refrigerant flow sound in the two-phase state coincides with the pipe resonance and causes an amplification phenomenon in the dense part of the sound density wave in the refrigerant pipe 15. Since the refrigerant pipe 15 is generally bent and mounted on the refrigeration cycle apparatus 100, it can be assumed that both ends of the refrigerant pipe 15 up to the bent portion are “closed spaces”.
  • the refrigerant pipe 15 (first pipe 15AX) directly connected to the electronic expansion valve 5X generally has a straight pipe portion of about 5 cm, and this straight pipe portion has a sound dense portion. Will be amplified. As a result, sound amplification is performed within 5 cm of the refrigerant pipe 15 (first pipe 15AX) directly connected to the electronic expansion valve 5X. Even if only the electronic expansion valve 5X is taken, a dramatic countermeasure is taken. There is no effect.
  • FIGS. 10 to 17 are schematic cross-sectional views schematically showing a configuration example of the transmitted sound suppression member 60 provided in the refrigeration cycle apparatus 100.
  • FIG. FIG. 18 is a graph showing an example of a result of measuring pipe vibration within 50 mm from the electronic expansion valve 5X when the transmitted sound suppression member 60 is installed in the refrigeration cycle apparatus 100. Based on FIGS. 10 to 18, countermeasures against refrigerant flow noise in the refrigeration cycle apparatus 100 will be described.
  • the transmitted sound source 80 shown in FIGS. 10 to 18 is one of the parts illustrated in FIGS.
  • FIGS. 10 and 11 show an example of the transmitted sound suppressing member 60
  • FIGS. 12 and 13 show another example of the transmitted sound suppressing member 60
  • FIGS. 14 and 15 show still another example of the transmitted sound suppressing member 60
  • FIG. 16 and FIG. 17 show still another example of the transmitted sound suppressing member 60.
  • the vertical axis represents the vibration acceleration characteristic (G)
  • the horizontal axis represents the frequency (Hz).
  • the sound radiation once transmitted to the outside of the refrigerant pipe 15 needs to be processed from the outside for performing some energy conversion processing.
  • a means for efficiently performing heat conversion it is effective to cover the sound radiation source with a material including an air chamber.
  • vibration sound and transmitted sound can be obtained with a sound absorbing layer (sound absorbing material) or a sound absorbing and damping layer (absorbing and damping material) that combines a sound absorbing layer and a damping layer. It is effective to cover the periphery of the occurrence point (see FIGS. 2 to 6). By doing so, it is possible to simultaneously perform both a countermeasure for the audible band in the sound absorbing layer and a countermeasure for the ultrasonic band in the damping layer.
  • the transmitted sound suppressing member 60 can be composed of a single layer of a sound absorbing material 61 as shown in FIGS. 10 and 11, for example.
  • the sound absorbing material 61 includes an air chamber, and plays a role of consuming the sound component in the audible band by converting the frequency component in the audible band into heat energy.
  • the sound absorbing material 61 is formed using, for example, pulp fibers as a base material. Specifically, it can be formed by compression molding bioplastics or the like that are pulp fibers. For this reason, there is no concern of causing a mesothelioma problem due to fibers scattered from the material, compared to a conventional sound absorbing material such as glass fiber.
  • Pulp-based fibers have a plurality of air holes formed in the cross section of the fiber, and contain more air chambers than those formed with other fibers, so that a high sound absorption coefficient can be obtained.
  • the surface of the sound absorbing material 61 may be accompanied by water repellency. If it carries out like this, it will be hard to absorb the water
  • an anti-mold material may be included in the sound absorbing material 61. In this way, even if moisture is absorbed, generation of mold and the like can be suppressed.
  • the ambient temperature or the temperature of the target component may be a high temperature of 50 ° C. or higher, or a low temperature near 0 ° C. Therefore, the sound absorbing material 61 is preferably provided with water resistance, water repellency, antibacterial function, and mold prevention function. Since it is also possible that the installation location will be lower than the dew point temperature, if the sound absorbing material 61 has water resistance, water repellency, antibacterial, and antifungal functions, it may fall off from the installation location, or the damping material 62 or the sound insulation material It can suppress that it peels from 63, absorbs a water
  • the sound absorbing material 61 is preferably provided with heat resistance. If the sound absorbing material 61 has heat resistance, it can be prevented that the sound absorbing material 61 is peeled off from the installation location or peeled off from the vibration damping material 62 or the sound insulating material 63.
  • the transmitted sound suppressing member 60 can be constituted by two layers of a sound absorbing material 61 and a vibration damping material 62 as shown in FIGS. 12 and 13, for example.
  • the sound absorbing material 61 is as described with reference to FIGS.
  • the damping material 62 includes a dielectric material that converts vibrations into heat, and consumes acoustic components that are transmitted from the inside of the refrigerant pipe 15 to the outside as thermal energy.
  • the damping material 62 plays a role of consuming energy by converting acoustic energy into vibration-heat.
  • the damping material 62 effectively attenuates the frequency components of the audible band, particularly in the ultrasonic band.
  • the damping material 62 is formed by kneading, for example, a dielectric material such as carbon with a polyester resin or the like. Further, the vibration damping material 62 may be kneaded with a piezoelectric material or the like. If it carries out like this, it will also become possible to perform heat conversion by frictional heat.
  • the transmitted sound suppression member 60 is configured by two layers of the sound absorbing material 61 and the vibration damping material 62
  • the sound absorbing material 61 is provided on the inner side (the refrigerant pipe 15 side)
  • the vibration damping material 62 is provided on the outer side of the sound absorbing material 61.
  • the acoustic energy component transmitted to the outside of the refrigerant pipe 15 can be reliably attenuated. And it becomes a countermeasure against all the refrigerant
  • the transmitted sound suppressing member 60 can be constituted by two layers of a sound absorbing material 61 and a sound insulating material 63 as shown in FIGS. 14 and 15, for example.
  • the sound absorbing material 61 is as described with reference to FIGS.
  • the sound insulating material 63 suppresses vibration at the arrangement location.
  • the sound insulating material 63 is made of a material that converts vibration energy into heat energy, for example, a vibration isolating member such as butyl rubber, like the vibration damping material 62, and effectively attenuates frequency components in the same or different frequency band as the vibration damping material 62. It is something to be made.
  • the transmitted sound suppression member 60 is configured by two layers of the sound absorbing material 61 and the sound insulating material 63
  • the sound insulating material 63 is provided on the inner side (the refrigerant pipe 15 side), and the sound absorbing material 61 is provided on the outer side of the sound insulating material 63.
  • the acoustic energy component transmitted to the outside of the refrigerant pipe 15 can be reliably attenuated. And it becomes a countermeasure against all the refrigerant
  • the transmitted sound suppressing member 60 can be constituted by three layers of a sound absorbing material 61, a vibration damping material 62, and a sound insulating material 63.
  • the sound absorbing material 61 is as described with reference to FIGS.
  • the damping material 62 is as described with reference to FIGS.
  • the sound insulating material 63 is as described with reference to FIGS. 14 and 15.
  • the transmitted sound suppression member 60 is configured by three layers of the sound absorbing material 61, the vibration damping material 62, and the sound insulating material 63
  • the sound insulating material 63 is provided on the inner side (the refrigerant pipe 15 side), and the vibration damping material 62 is provided on the outer side.
  • the sound absorbing material 61 is provided between the vibration damping material 62 and the sound insulating material 63.
  • the transmitted sound suppression member 60 is preferably arranged so as to cover the entire circumference of the arrangement location. Further, it is not necessary to attach the transmitted sound suppressing member 60 to the outer peripheral surface of the attachment location, and there may be a gap between the surface of the transmitted sound suppressing member 60 on the piping side and the outer peripheral surface of the refrigerant piping 15. In addition, how to attach the transmitted sound suppressing member 60 will be described in detail later.
  • FIG. 19 is a graph for explaining the characteristics of the transmitted sound suppression member 60 included in the refrigeration cycle apparatus 100.
  • the left vertical axis represents the sound absorption rate (%)
  • the right vertical axis represents the sound insulation volume (dB)
  • the horizontal axis represents the frequency (Hz).
  • the sound absorbing material 61 corresponds to an audible band of 10 kHz or less.
  • the damping material 62 corresponds to an ultrasonic band of 10 kHz or higher.
  • the sound absorbing material 61 is configured as follows.
  • One wavelength ⁇ C / f (C is the speed of sound (340 m / S in the air (when the atmospheric temperature is 15 degrees)), and f is the frequency (Hz)).
  • C the speed of sound
  • f the frequency
  • the frequency at that time is approximately 0.068 m (about 7 cm).
  • the sound absorbing material 61 desirably has a thickness of 1 ⁇ 4 wavelength or more of the wavelength of the frequency to be absorbed. That is, from the above calculation, when it is desired to reduce the frequency around 5 kHz, the thickness of the sound absorbing material 61 needs to be at least 1.75 cm.
  • the sound absorbing material 61 used as the transmitted sound suppressing member 60 may be formed by a fiber wire diameter and a manufacturing method that can ensure that the weight ratio of the sound absorbing material of the air chamber to the thickness is around 50%.
  • the sound-absorbing material 61 can be formed by a manufacturing method based on a fiber wire diameter of 100 ⁇ m or less and the lamination of the fiber material by natural dropping.
  • the material of the sound absorbing material 61 it is preferable to use pulp fiber or the like obtained by extracting a natural pulp material in which an air layer is secured in the fiber material itself into a fiber shape.
  • the thickness for installing the transmitted sound suppression member 60 can be set to, for example, 5 mm in the interior space of home appliances where only a minimal space can be provided, and a sound absorption effect of 90% or more can be achieved in the band around 5 kHz. (Line A shown in FIG. 19).
  • the damping material 62 is configured as follows.
  • the transmitted sound suppressing member 60 uses a vibration damping material 62 in addition to the sound absorbing material 61 and has a two-layer structure of the sound absorbing material 61 and the vibration damping material 62.
  • the sound pressure level can be further reduced by the heat conversion effect of the material on the acoustic energy in the high-frequency band with sharp directivity that has passed through the sound absorbing material 61 and entered.
  • the wavelength is 0.028 m (around 3 cm) as described above, and the quarter wavelength is 0.007 m.
  • the pressure of the sound incident on the vibration damping material 62 is regarded as vibration, and the vibration damping material 62 is made of a material that effectively changes the vibration energy into thermal energy so as to ensure sound insulation performance. (Line B shown in FIG. 19).
  • the piezoelectric effect is used, the heat conversion efficiency can be increased, and even if the material thickness is thin, the sound is equal to or higher than that of a high-density material such as thick rubber (line C shown in FIG. 19). A reduction effect can be obtained.
  • the transmitted sound suppressing member 60 can achieve sound absorption and sound insulation under a thickness condition thinner than the conventional thickness by a manufacturing method and material selection, and a kneading material for the installation space and layer structure.
  • the thickness of the sound absorbing material 61 and the damping material 62 can be freely configured.
  • the sound-absorbing layer and the sound-insulating layer can be made thin by making the transmitted sound suppressing member 60 have a three-layer structure of the sound-insulating material 63, the sound-absorbing material 61, and the damping material 62. Even if the sound insulating material 63 is composed of a vibration isolating member, the frequency of sound due to vibration can be shifted and separated from the frequency band that can be attenuated by the sound absorbing material 61 and the vibration damping material 62, and the transmitted sound suppressing member 60 can be separated. Can be made thinner.
  • the sound insulating material 63 can suppress or shift the generated frequency, the sound absorbing material 61 and the damping material 62 are thin. This is an effective means for restricting conditions such as limited mounting space.
  • FIGS. 25 and 26 show a state in which the transmission sound suppressing member 60 in FIGS. 22 to 24 is attached as seen from the direction of refrigerant flow.
  • 25 and 26 show the transmitted sound suppression member 60 shown in FIGS. 12 and 13 as a representative example.
  • the transmitted sound source 80 shown in FIGS. 20 to 24 is one of the parts illustrated in FIGS.
  • the transmitted sound suppression member 60 is attached to the outer surface of the member to be the transmitted sound source 80 using, for example, an adhesive, so that the transmitted sound suppression member 60 is attached to the outer surface of the member to be the transmitted sound source 80. Can be attached to cover. Therefore, the transmitted sound suppression member 60 can be attached without requiring a complicated process and a complicated structure. However, it is not necessary that the entire surface of the transmitted sound suppressing member 60 is attached to the outer surface of the member that becomes the transmitted sound source 80, and even if there is a gap between the transmitted sound suppressing member 60 and the member that becomes the transmitted sound source 80. Good. There may be a case where the sound absorption effect can be further improved by the gap.
  • the transmitted sound suppressing member 60 covers the outer surface of the member that becomes the transmitted sound source 80, and both ends of the transmitted sound suppressing member 60 using, for example, a fixing member 70 (for example, a string, a binding band, a wire).
  • a fixing member 70 for example, a string, a binding band, a wire.
  • the fixed position of the transmitted sound suppressing member 60 by the fixing member 70 is avoided from the projection region R1 of the transmitted sound source 80 of the transmitted sound suppressing member 60 when the transmitted sound suppressing member 60 covers the outer surface of the member that becomes the transmitted sound source 80. To position. This is because if the fixing member 70 is installed in the projection region R1, the air chamber of the sound absorbing material 61 constituting the transmitted sound suppressing member 60 may be crushed.
  • the number and size of the fixing members 70 are not particularly limited. Further, if the fixing member 70 is installed so as to avoid the projection region R ⁇ b> 1 of the transmitted sound suppressing member 60, the fixing member 70 may not necessarily fix both ends of the transmitted sound suppressing member 60. Further, as described above, there may be a gap between the transmitted sound suppressing member 60 and the member that becomes the transmitted sound source 80.
  • the transmitted sound suppression member 60 is covered with the transmitted sound suppression member 60 so as to cover a part of the transmitted sound suppression member 60 using, for example, a band 71.
  • a band 71 Can be attached so as to cover the outer surface of the member to be the transmission sound source 80. Therefore, the transmitted sound suppression member 60 can be attached without requiring a complicated process and a complicated structure.
  • the band 71 is an example of the fixing member 70.
  • the transmitted sound suppression member 60 is covered with the transmitted sound suppression member 60 and the part of the transmitted sound suppression member 60 is fixed using, for example, a clip 72.
  • the clip 72 is an example of the fixing member 70.
  • the transmitted sound suppression member 60 is covered with the transmitted sound suppression member 60 and the part of the transmitted sound suppression member 60 is fixed using, for example, a stapler 73.
  • the stapler 73 is an example of the fixing member 70.
  • FIGS. 25 and 26 show an example in which one overlapping portion 65 is formed in which the end portions of the transmitted sound suppressing member 60 that covers the outer surface of the member that becomes the transmitted sound source 80 overlap each other.
  • the two transmitted sound suppression members 60 are used to cover the outer surface of the member that becomes the transmitted sound source 80, and two overlapping portions 65 are formed in which the ends of the two transmitted sound suppression members 60 overlap each other. Is shown as an example.
  • the overlapping portion 65 is fixed with the band 71, the clip 72, or the stapler 73, and the transmitted sound suppressing member 60 is fixed. It can attach so that the outer surface of the member used as the permeation
  • the transmission sound suppressing member 60 is fixed by the band 71, the clip 72, or the stapler 73 when the transmitted sound source 80 of the transmitted sound suppressing member 60 is projected when the transmitted sound suppressing member 60 covers the outer surface of the member that becomes the transmitted sound source 80.
  • the position is set to avoid the region R2. This is because if the band 71, the clip 72, or the stapler 73 is installed in the projection region R2, the air chamber of the sound absorbing material 61 constituting the transmitted sound suppressing member 60 may be crushed.
  • the transmitted sound suppressing member 60 can be attached to the outer surface of the member to be the transmitted sound source 80 in a state where the air chamber of the sound absorbing material 61 of the transmitted sound suppressing member 60 is secured. The sound energy attenuation effect of 61 can be ensured.
  • the transmitted sound suppression member 60 shown in FIGS. 12 and 13 is shown as a representative example, but the transmitted sound suppression member 60 may be the one shown in FIGS. 14 and 15 may be used, or those shown in FIGS. 16 and 17 may be used.
  • the fixing member 70 (including the band 71, the clip 72, or the stapler 73) is not limited to the exemplified members as long as it can fix the transmitted sound suppressing member 60.
  • the compressor 1, the first heat exchanger (heat source side heat exchanger) 3, the expansion device 5, and the second heat exchanger (use side heat exchanger) 6 are connected by a refrigerant pipe 15.
  • the refrigerant circuit includes a refrigerant that changes in two phases, and the refrigerant flows through the refrigerant circuit including the refrigerant pipe 15.
  • the transmitted sound suppressing member 60 is disposed on the outer surface.
  • the transmitted sound suppression member 60 is disposed on the outer surface portion of the refrigerant circuit where the refrigerant changes phase, the transmitted sound suppression member 60 is caused by the state of the refrigerant flowing in the refrigerant pipe 15.
  • the transmitted sound suppression member 60 is caused by the state of the refrigerant flowing in the refrigerant pipe 15.
  • the transmitted sound suppression member 60 absorbs audible band sound and ultrasonic band sound. Therefore, according to the refrigeration cycle apparatus 100, the transmitted sound suppression member 60 can take measures against both transmitted sound in the audible band and transmitted sound in the ultrasonic band.
  • the transmitted sound suppression member 60 is disposed in at least one of a branch portion of the refrigerant pipe 15 and a bent portion of the refrigerant pipe 15 that constitute the refrigerant circuit. Therefore, according to the refrigeration cycle apparatus 100, since the transmitted sound suppression member 60 is disposed in at least one of the branch part of the refrigerant pipe 15 and the bent part of the refrigerant pipe 15 where the phase state of the refrigerant changes, the refrigerant undergoes a phase change. It is possible to effectively reduce the refrigerant flow noise generated at the time.
  • the transmitted sound suppression member 60 is disposed in the electronic expansion valve 5X constituting the refrigerant circuit. Therefore, according to the refrigeration cycle apparatus 100, since the transmitted sound suppression member 60 is disposed in the electronic expansion valve 5X in which the phase state of the refrigerant changes, it is possible to effectively reduce the refrigerant flow noise that occurs when the phase of the refrigerant changes. .
  • the refrigeration cycle apparatus 100 uses the rectifying pipe 5Y as the expansion device 5, and the transmitted sound suppression member 60 is disposed in the rectifying pipe 5Y constituting the refrigerant circuit. Therefore, according to the refrigeration cycle apparatus 100, since the transmitted sound suppression member 60 is disposed in the rectifying pipe 5Y where the phase state of the refrigerant changes, it is possible to effectively reduce the refrigerant flow noise that occurs when the phase of the refrigerant changes.
  • the refrigeration cycle apparatus 100 includes a distributor 4X on at least one inlet side of the first heat exchanger (heat source side heat exchanger) 3 and the second heat exchanger (use side heat exchanger) 6, and transmits
  • the sound suppression member 60 is disposed in the distributor 4X constituting the refrigerant circuit. Therefore, according to the refrigeration cycle apparatus 100, since the transmitted sound suppression member 60 is disposed in the distributor 4X in which the phase state of the refrigerant changes, it is possible to effectively reduce the refrigerant flow noise generated when the refrigerant undergoes a phase change.
  • the transmitted sound suppression member 60 covers the entire circumference of the arrangement location. Therefore, according to the refrigeration cycle apparatus 100, it is possible to suppress sound radiation that propagates radially from the entire circumference of the arrangement location to the outside.
  • the transmitted sound suppression member 60 is constituted by a sound absorbing material 61 including an air chamber. Therefore, according to the refrigeration cycle apparatus 100, the transmitted sound can be effectively absorbed by the air chamber of the sound absorbing material 61.
  • the transmitted sound suppression member 60 is composed of two layers of a sound absorbing material 61 including an air chamber and a vibration damping material 62 including a dielectric material. Constitutes the outermost side of the transmitted sound suppressing member 60. Therefore, according to the refrigeration cycle apparatus 100, sound absorption and sound insulation can be achieved under a thickness condition thinner than the conventional thickness.
  • the transmitted sound suppression member 60 is composed of two layers of a sound absorbing material 61 including an air chamber and a sound insulating material 63 including a dielectric material.
  • the outermost side of the sound suppressing member 60 is configured. Therefore, according to the refrigeration cycle apparatus 100, sound absorption and sound insulation can be achieved under a thickness condition thinner than the conventional thickness.
  • the transmitted sound suppression member 60 has three layers of a sound absorbing material 61 including an air chamber, a sound insulating material 63 including a dielectric material, and a vibration damping material 62 including a dielectric material.
  • the layer made of the damping material 62 constitutes the innermost side of the transmitted sound suppressing member 60
  • the layer made of the sound insulating material 63 constitutes the outermost side of the transmitted sound suppressing member 60
  • the layer made of the sound absorbing material 61 A layer formed by the material 62 and a layer formed by the sound insulating material 63 are formed. Therefore, according to the refrigeration cycle apparatus 100, sound absorption and sound insulation can be achieved under a thickness condition thinner than the conventional thickness.
  • the transmitted sound suppression member 60 is attached using an adhesive material. Therefore, according to the refrigeration cycle apparatus 100, the transmitted sound suppression member 60 can be attached without requiring a complicated process and a complicated structure.
  • the transmitted sound suppression member 60 is attached using a fixing member 70. Therefore, according to the refrigeration cycle apparatus 100, the transmitted sound suppression member 60 can be attached without requiring a complicated process and a complicated structure.
  • the fixing member 70 fixes the transmitted sound suppression member 60 at a position where the transmission sound source 80 of the transmitted sound suppression member 60 avoids the projection area (projection area R 1, projection area R 2). Therefore, according to the refrigeration cycle apparatus 100, since the air chamber of the sound absorbing material 61 constituting the transmitted sound suppression member 60 in the projection region R1 and the projection region R2 is not crushed by the fixing member 70, the sound absorption by the sound absorbing material 61 is eliminated. The characteristics do not deteriorate.
  • the refrigeration cycle apparatus since the refrigeration cycle apparatus is provided, it is possible to take measures against unpleasant noise generated from electrical equipment familiar to consumers, and to reduce consumer discomfort. it can.
  • an air conditioning apparatus As an electric equipment, an air conditioning apparatus, a hot-water supply apparatus, a freezing apparatus, a dehumidification apparatus, or a refrigerator is mentioned, for example.

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Abstract

冷凍サイクル装置は、圧縮機、第1熱交換器、膨張装置、及び、第2熱交換器を冷媒配管で接続した冷媒回路を備え、冷媒回路には二相変化する冷媒が封入され、冷媒が冷媒配管を含めた冷媒回路を流動するようになっており、冷媒配管の分岐部分、冷媒配管の曲がり部分、膨張装置、及び、膨張装置に接続している冷媒配管の少なくとも一つの外側表面に透過音抑制部材を配置したものである。

Description

冷凍サイクル装置及びこの冷凍サイクル装置を備えた電気機器
 本発明は、冷媒回路から発生する冷媒流動音を低減するようにした冷凍サイクル装置及びこの冷凍サイクル装置を備えた電気機器に関するものである。
 例えば、特許文献1に記載されているように、膨張装置の一例である電子膨張弁においては、ニードル弁に対して直交する方向から流れ込む液冷媒によって、ニードル弁が振動し、大きな振動音が発生する。そこで、特許文献1に記載されている技術では、液冷媒の流入口を偏位配置することで、ニードル弁に直接的に液冷媒を衝突させないようにし、電子膨張弁で発生する振動を抑制するようにしている。
 しかしながら、運転条件によっては、気液二相冷媒に含まれる気相冷媒が泡(非常に小さな形状のマイクロバブル)になっている場合があり、上記対策だけでは電子膨張弁で発生する振動を抑制することはできない。つまり、マイクロバブル状態となっている気相冷媒が、電子膨張弁の絞り部を通過する際に、絞り部及び構造体に衝突することで、破裂し、強力な破壊力が発生するからである。気相冷媒は、マイクロバブル特有の圧縮された空気の塊となっているため、破裂することで強力な破壊力が発生する。これは、公知のキャビテーション現象に関わるものである。
 そこで、特許文献2においては、電子膨張弁を流出した直後の冷媒の急激な圧力変化を緩和させ、キャビテーションによる振動(以下、キャビテーションノイズと称する)を低減化させる技術が開示されている。さらに、特許文献2には、ゴム製の防振材を配管に巻き付けることで、電子膨張弁で発生する振動を抑制するようにもしている。
 また、特許文献3においては、導管の一部または全部を音響透過性材料で形成し、音響透過性材料の外周部に吸音材料を設けることで、冷媒流動音を低減するようにした技術が開示されている。
特許第3533733号公報 特開平9-133434号公報 特開平6-194006号公報
 特許文献2の技術のように、従来は、キャビテーションノイズが発生する特有の運転条件に対して、キャビテーションノイズを抑える対策を講ずることで、キャビテーションノイズの低減を図るようにしていた。
 しかしながら、キャビテーションノイズを低減させても、冷凍サイクル装置の冷媒回路から発生する冷媒流動音が消滅しなかった。
 その理由を検討した結果、冷媒回路から発生する冷媒流動音には、従来技術でも検討されているニードル弁などの振動による騒音及びキャビテーションノイズだけではなく、配管内部から配管外部に透過する音、つまり「音響現象」が関わっていることがわかった。つまり、従来技術のように、振動対策を講ずるだけでは、冷媒の流れに伴う全ての冷媒流動音に対する対策にはなっていなかった。
 また、特許文献3の技術のように、意図的に導管の一部または全部を音響透過性材料で形成する場合、音響透過性材料が導管内の圧力に耐えられずに、導管が破損する可能性が高くなってしまう。そのため、特許文献3においては、冷媒の循環自体に問題を生じる結果を招いていた。
 以上のように、冷凍サイクル装置の冷媒回路で発生する冷媒流動音には、配管内を流れる冷媒によって部材が振動することで発生する振動音の他に、配管内を流れる冷媒の状態に起因して配管の内部から配管の外部へと透過する透過音が含まれている。そのため、従来技術のような振動対策だけでは、振動の伝搬のみしか低減できず、全ての冷媒流動音を低減できなかった。
 本発明は、上述の課題を背景になされたもので、冷媒配管内を流れる冷媒の状態に起因して冷媒配管の内部から冷媒配管の外部へと透過する透過音に対する対策を施し、全ての冷媒流動音を低減することを可能にした冷凍サイクル装置及びこの冷凍サイクル装置を備えた電気機器を提供することを目的としている。
 本発明に係る冷凍サイクル装置は、圧縮機、第1熱交換器、膨張装置、及び、第2熱交換器を冷媒配管で接続した冷媒回路を備え、前記冷媒回路には二相変化する冷媒が封入され、前記冷媒が前記冷媒配管を含めた前記冷媒回路を流動するようになっており、前記冷媒配管の分岐部分、前記冷媒配管の曲がり部分、前記膨張装置、及び、前記膨張装置に接続している前記冷媒配管の少なくとも一つの外側表面に透過音抑制部材を配置したものである。
 本発明に係る電気機器は、上記の冷凍サイクル装置を備えたものである。
 本発明に係る冷凍サイクル装置によれば、冷媒が相変化する前記冷媒回路の外側表面部分に透過音抑制部材を配置したので、透過音抑制部材によって冷媒配管内を流れる冷媒の状態に起因して冷媒配管の内部から冷媒配管の外部へと透過する透過音の抑制ができ、結果として冷媒流動音を低減することが可能になる。
 本発明に係る電気機器によれば、上記の冷凍サイクル装置を備えたので、冷媒回路で発生する冷媒流動音が効果的に低減されている。
本発明の実施の形態に係る冷凍サイクル装置の冷媒回路構成の一例を示す概略構成図である。 冷媒配管の分岐部分で発生する冷媒流動音を説明するための模式図である。 冷媒配管の曲がり部分で発生する冷媒流動音を説明するための模式図である。 電子膨張弁で発生する冷媒流動音を説明するための模式図である。 分配器で発生する冷媒流動音を説明するための模式図である。 整流管(キャピラリーチューブ)で発生する冷媒流動音を説明するための模式図である。 本発明の実施の形態に係る冷凍サイクル装置が備える膨張装置の一例である電子膨張弁の構成例を模式的に示す概略断面図である。 本発明の実施の形態に係る冷凍サイクル装置の冷媒回路から発生する冷媒流動音を説明するための説明図である。 本発明の実施の形態に係る冷凍サイクル装置が備える電子膨張弁及び第1配管に気液二相冷媒が流れている状態を模式的に示す概略部分断面図である。 本発明の実施の形態に係る冷凍サイクル装置が備える透過音抑制部材の構成例を模式的に示す概略断面図である。 本発明の実施の形態に係る冷凍サイクル装置が備える透過音抑制部材の構成例を模式的に示す概略断面図である。 本発明の実施の形態に係る冷凍サイクル装置が備える透過音抑制部材の構成例を模式的に示す概略断面図である。 本発明の実施の形態に係る冷凍サイクル装置が備える透過音抑制部材の構成例を模式的に示す概略断面図である。 本発明の実施の形態に係る冷凍サイクル装置が備える透過音抑制部材の構成例を模式的に示す概略断面図である。 本発明の実施の形態に係る冷凍サイクル装置が備える透過音抑制部材の構成例を模式的に示す概略断面図である。 本発明の実施の形態に係る冷凍サイクル装置が備える透過音抑制部材の構成例を模式的に示す概略断面図である。 本発明の実施の形態に係る冷凍サイクル装置が備える透過音抑制部材の構成例を模式的に示す概略断面図である。 本発明の実施の形態に係る冷凍サイクル装置において透過音抑制部材を設置した場合の電子膨張弁から50mm以内の配管振動を測定した結果の一例を示すグラフである。 本発明の実施の形態に係る冷凍サイクル装置が備える透過音抑制部材の特性を説明するためのグラフである。 本発明の実施の形態に係る冷凍サイクル装置が備える透過音抑制部材の取り付け方の例を模式的に示す概略図である。 本発明の実施の形態に係る冷凍サイクル装置が備える透過音抑制部材の取り付け方の例を模式的に示す概略図である。 本発明の実施の形態に係る冷凍サイクル装置が備える透過音抑制部材の取り付け方の例を模式的に示す概略図である。 本発明の実施の形態に係る冷凍サイクル装置が備える透過音抑制部材の取り付け方の例を模式的に示す概略図である。 本発明の実施の形態に係る冷凍サイクル装置が備える透過音抑制部材の取り付け方の例を模式的に示す概略図である。 本発明の実施の形態に係る冷凍サイクル装置が備える透過音抑制部材の取り付け方の例を模式的に示す概略図である。 本発明の実施の形態に係る冷凍サイクル装置が備える透過音抑制部材の取り付け方の例を模式的に示す概略図である。
 以下、図面に基づいてこの発明の実施の形態について説明する。なお、図1を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。また、図1を含め、以下の図面において、同一の符号を付したものは、同一又はこれに相当するものであり、このことは明細書の全文において共通することとする。さらに、明細書全文に表わされている構成要素の形態は、あくまでも例示であって、これらの記載に限定されるものではない。
 図1は、本発明の実施の形態に係る冷凍サイクル装置100の冷媒回路構成の一例を示す概略構成図である。なお、図1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1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。
<冷凍サイクル装置100の構成>
 図1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(熱源側熱交換器)3、第1分配器4、膨張装置5、第2熱交換器(負荷側熱交換器)6、第2分配器7が冷媒配管15で接続された冷媒回路を備えている。
 図1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。
 圧縮機1、流路切替装置2、第1熱交換器3、及び、膨張装置5は、例えば熱源側ユニット(室外ユニット)100Aに搭載される。熱源側ユニット100Aは、空調対象空間とは別空間(例えば屋外)に設置され、負荷側ユニット100Bに冷熱又は温熱を供給する機能を有するものである。
 第2熱交換器6は、例えば負荷側ユニット(利用側ユニット、室内ユニット)100Bに搭載される。負荷側ユニット100Bは、空調対象空間に冷熱又は温熱を供給する空間(例えば屋内)に設置され、熱源側ユニット100Aから供給される冷熱又は温熱により空調対象空間を冷却又は加温する機能を有する。
 圧縮機1は、冷媒を圧縮して吐出するものである。圧縮機1は、例えば、ロータリ圧縮機、スクロール圧縮機、スクリュー圧縮機、往復圧縮機等で構成することができる。第1熱交換器3が凝縮器として機能する場合、圧縮機1から吐出された冷媒は、冷媒配管15を通り、第1熱交換器3へ送られる。第1熱交換器3が蒸発器として機能する場合、圧縮機1から吐出された冷媒は、冷媒配管15を通り、第2熱交換器6へ送られる。
 流路切替装置2は、圧縮機1の吐出側に設けられ、暖房運転と冷房運転とにおいて冷媒の流れを切り替えるものである。流路切替装置2は、例えば四方弁、三方弁、又は、二方弁の組み合わせにより構成することができる。
 第1熱交換器3は、暖房運転時には蒸発器として機能し、冷房運転時には凝縮器として機能するものである。第1熱交換器3は、例えば、フィン・アンド・チューブ型熱交換器で構成することができる。
 第1熱交換器3には、第1送風機16が付設されている。第1送風機16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16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1分配器4は、第1熱交換器3と膨張装置5との間に設けられ、第1熱交換器3から流出した複数の冷媒の流れを1つにまとめ、また第1熱交換器3に流入する冷媒の流れを複数に分岐するものである。つまり、第1分配器4の内部には少なくとも1つの分配合流流路が形成されており、第1分配器4は冷媒を合流又は冷媒を分流するものである。
 膨張装置5は、第2熱交換器6又は第1熱交換器3を経由した冷媒を減圧するものである。なお、膨張装置5を、熱源側ユニット100Aに搭載するのではなく、負荷側ユニット100Bに搭載するようにしてもよい。膨張装置5は、電子膨張弁、または、キャピラリーチューブ等で構成することができる。
 第2熱交換器6は、暖房運転時には凝縮器として機能し、冷房運転時には蒸発器として機能するものである。第2熱交換器6は、例えば、フィン・アンド・チューブ型熱交換器で構成することができる。
 第2熱交換器6には、第2送風機17が付設されている。第2送風機17は、第2熱交換器6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17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分配器7は、第2熱交換器6と圧縮機1との間に設けられ、第2熱交換器6から流出した複数の冷媒の流れを1つにまとめ、また第2熱交換器6に流入する冷媒の流れを複数に分岐するものである。つまり、第2分配器7の内部には少なくとも1つの分配合流流路が形成されており、第2分配器7は冷媒を合流又は冷媒を分流するものである。
 なお、第2分配器7は、第1分配器4と同じタイプとしてもよく、異なるタイプとしてもよい。
<冷凍サイクル装置100の動作>
 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。
 まず、冷凍サイクル装置100が実行する冷房運転について説明する。
 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(単相)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16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(単相)になる。
 第1熱交換器3から送り出された高圧の液冷媒は、膨張装置5によって、低圧のガス冷媒と液冷媒との気液二相状態の冷媒になる。気液二相冷媒は、蒸発器として機能する第2熱交換器6に流れ込む。第2熱交換器6では、流れ込んだ気液二相冷媒と、第2送風機17によって供給される空気との間で熱交換が行われて、気液二相冷媒のうち液冷媒が蒸発して低圧のガス冷媒(単相)になる。この熱交換によって、空調対象空間が冷却されることになる。第2熱交換器6から送り出された低圧のガス冷媒は、流路切替装置2を介して圧縮機1に流れ込み、圧縮されて高温高圧のガス冷媒となって、再び圧縮機1から吐出する。以下、このサイクルが繰り返される。
 次に、冷凍サイクル装置100が実行する暖房運転について説明する。
 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、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(単相)は、流路切替装置2及び第2分配器7を介して凝縮器として機能する第2熱交換器6に流れ込む。第2熱交換器6では、流れ込んだ高温高圧のガス冷媒と、第2送風機17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(単相)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。
 第2熱交換器6から送り出された高圧の液冷媒は、膨張装置5によって、低圧のガス冷媒と液冷媒との気液二相状態の冷媒になる。気液二相冷媒は、第1分配器4を介して蒸発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、流れ込んだ気液二相冷媒と、第1送風機16によって供給される空気との間で熱交換が行われて、気液二相冷媒のうち液冷媒が蒸発して低圧のガス冷媒(単相)になる。第1熱交換器3から送り出された低圧のガス冷媒は、流路切替装置2を介して圧縮機1に流れ込み、圧縮されて高温高圧のガス冷媒となって、再び圧縮機1から吐出する。以下、このサイクルが繰り返される。
<冷媒流動音の発生部分の例について>
 図2は、冷媒配管の分岐部分で発生する冷媒流動音を説明するための模式図である。図3は、冷媒配管の曲がり部分で発生する冷媒流動音を説明するための模式図である。図4は、電子膨張弁で発生する冷媒流動音を説明するための模式図である。図5は、分配器で発生する冷媒流動音を説明するための模式図である。図6は、整流管(キャピラリーチューブ)で発生する冷媒流動音を説明するための模式図である。
 図2~図6に基づいて、冷凍サイクル装置100の冷媒回路から発生する冷媒流動音について説明する。
 冷媒回路を冷媒が流動する場合、冷媒の相状態が変化するところで、主に冷媒の状態に起因して振動音及び透過音が発生する。冷媒の相状態が変化する箇所としては、例えば、図2に示す冷媒配管の分岐部分、図3に示す冷媒配管の曲がり部分、図4に示す電子膨張弁、図5に示す分配器、図6に示す整流管等が考えられる。図2~図6で例示した部分は、冷媒回路において圧力変化部となる部分であり、二層変化する冷媒の相状態が変化する部分である。
 図2に模式的に示すように、紙面左側から流れてきた冷媒が分岐部分で二手に分流する場合、分岐部分で冷媒配管15Xが振動し、振動音が発生する。また、分岐部分で冷媒配管15Xの外部へ透過してしまう透過音が発生する。
 なお、図2では、冷媒配管を冷媒配管15Xとして図示し、冷媒の流れを白抜き矢印で示し、振動音及び透過音の伝搬を実線矢印で示している。また、図2では、振動の発生部分を波線で表し、透過音の発生部分を渦巻き矢印で表している。
 図3に模式的に示すように、紙面左側から流れてきた冷媒が紙面下側の方向に曲げられる場合、曲げられたれた部分で冷媒配管15Xが振動し、振動音が発生する。また、曲げられた部分で冷媒配管15Xの外部へ透過してしまう透過音が発生する。つまり、冷媒配管15Xの曲がり部分が冷媒回路の圧力変化部となる。
 なお、図3では、冷媒配管を冷媒配管15Xとして図示し、冷媒の流れを白抜き矢印で示し、振動音及び透過音の伝搬を実線矢印で示している。また、図3では、振動の発生部分を波線で表し、透過音の発生部分を渦巻き矢印で表している。
 図4に模式的に示すように、膨張装置5として電子膨張弁5Xを用いた場合、絞り部54Xを冷媒が通過する際に、電子膨張弁5X及び冷媒配管15Xが振動し、振動音が発生する。また、電子膨張弁5Xに接続している冷媒配管15Xで冷媒配管15Xの外部へ透過してしまう透過音が発生する。つまり、電子膨張弁5X、及び、電子膨張弁5Xに接続している冷媒配管15Xが冷媒回路の圧力変化部となる。
 なお、図4では、電子膨張弁を電子膨張弁5Xとして図示し、冷媒配管を冷媒配管15Xとして図示し、冷媒の流れを白抜き矢印で示し、振動音及び透過音の伝搬を実線矢印で示している。また、図4では、振動の発生部分を波線で表し、透過音の発生部分を渦巻き矢印で表している。
 図5に模式的に示すように、冷媒の流れを複数に分岐する分配器4Xを用いた場合、紙面下側から流れてきた冷媒が分配器4Xの分配合流流路4X-1に流入した際に、分配器4X及び冷媒配管15Xが振動し、振動音が発生する。また、分配合流流路4X-1で冷媒配管15Xの外部へ透過してしまう透過音が発生する。
 なお、図5では、分配器を分配器4Xとして図示し、冷媒配管を冷媒配管15Xとして図示し、冷媒の流れを白抜き矢印で示し、振動音及び透過音の伝搬を実線矢印で示している。また、図5では、振動の発生部分を波線で表し、透過音の発生部分を渦巻き矢印で表している。
 図6に模式的に示すように、膨張装置5として整流管5Yを用いた場合、紙面下側から流れてきた冷媒が整流管5Yに流入した部分及び冷媒が流出する部分で整流管5Yが振動し、振動音が発生する。また、冷媒が流出した部分で冷媒配管15Xの外部へ透過してしまう透過音が発生する。
 なお、図6では、整流管を整流管5Yとして図示し、冷媒配管を冷媒配管15Xとして図示し、冷媒の流れを白抜き矢印で示し、振動音及び透過音を実線矢印で示している。また、図6では、振動の発生部分を波線で表し、透過音の発生部分を渦巻き矢印で表している。
<電子膨張弁5Xの具体的な構成>
 図7は、冷凍サイクル装置100が備える膨張装置5の一例である電子膨張弁5Xの構成例を模式的に示す概略断面図である。図7に基づいて、電子膨張弁5Xの構成について説明する。なお、図7では、電子膨張弁5Xに接続されている冷媒配管15Xのうち、電子膨張弁5Xの弁体52Xの冷媒流量を調整する際の移動方向の延長上に接続された冷媒配管15Xを第1配管15AXとして図示し、電子膨張弁5Xの弁体52Xの移動方向と直交するように接続された冷媒配管15Xを第2配管15BXとして図示している。
 電子膨張弁5Xは、本体51Xと、本体51Xの内部に移動可能に設けられた弁体52Xと、弁体52Xを駆動する駆動装置59Xと、を有している。
 本体51Xは、例えば真鍮製の鋳造品を切削加工して形成される。本体51Xの内部には、弁体52Xが進退自在に設けられている弁室55Xが形成されている。弁室55Xには、冷媒が流入する。本体51Xの側面(弁体52Xの移動方向と直交する位置にある壁部)には、第2配管15BXが接続される。第2配管15BXは、本体51Xの側面に形成されている貫通穴57Xによって弁室55Xと連通する。つまり、貫通穴57Xは冷媒の流出入口として機能する。
 本体51Xの底部(弁体52Xの移動方向の延長上にある壁部)には、第1配管15AXが接続される。第1配管15AXは、本体51Xの底部に形成されている貫通穴56Xによって弁室55Xと連通する。つまり、貫通穴56Xは冷媒の流出入口として機能する。貫通穴56Xの弁室55X側の周縁部が、弁座53Xとして機能する。
 弁体52Xは、円柱状部52aXと円錐状部52bXとが一体に形成され、貫通穴56Xに向かって進退自在に設けられている。円柱状部52aXが弁体52Xの軸部を構成し、駆動装置59Xに連結される。円錐状部52bXの先端部が貫通穴56Xに挿抜されることにより、円錐状部52bXと弁座53Xとにより円環状の絞り部54Xを形成する。つまり、弁体52Xを進退させることで、絞り部54Xの開口面積を変化させ、冷媒流量が調整可能になっている。なお、円錐状部52bXは、厳密に円錐形状である必要はなく、先細りする形状(第1配管15AXに向かって縮径する形状)であればよい。
 駆動装置59Xは、本体51Xの第1配管15AXとは反対側に設けられている。駆動装置59Xにより、弁体52Xが弁室55Xで紙面左右方向に移動する。そして、弁体52Xの位置により、弁座53Xと弁体52Xとで形成される円環状の微少通路である絞り部54Xの通路面積(通路の断面積)が変化する。つまり、弁体52Xの位置によって、貫通穴56Xの開度が調節される。
 以上のように構成された電子膨張弁5Xの作用について説明する。電子膨張弁5Xを冷凍サイクル装置100の膨張装置5として適用する場合、電子膨張弁5Xは、冷凍サイクル装置100の一構成要素として、第1熱交換器3と第2熱交換器6との間に設置される。そのため、電子膨張弁5Xの設置によって、気液二相冷媒は、第1配管15AX又は第2配管15BXから流入することになる。
 まず、第1配管15AXから気液二相冷媒が流入する場合の電子膨張弁5Xの作用について説明する。つまり、図7において、紙面右側から紙面左側に冷媒が流れる場合を例に電子膨張弁5Xの作用を説明する。
 電子膨張弁5Xの本体51Xに、第1配管15AXから気液二相冷媒が流入する。第1配管15AXから本体51Xに流入した気液二相冷媒は、弁体52Xに衝突する。気液二相冷媒が衝突した弁体52Xは、振動し、振動音が発生することになる。
 また、第2配管15BXから気液二相冷媒が流入する場合は、電子膨張弁5Xの本体51Xに、第2配管15BXから気液二相冷媒が流入する。第2配管15BXから本体51Xに流入した気液二相冷媒は、弁体52Xに衝突する。気液二相冷媒が衝突した弁体52Xは、振動し、振動音が発生することになる。第2配管15BXの接続位置を偏位配置することで、弁体52Xに直接的に気液二相冷媒を衝突させないようにできる。ただし、キャビテーションノイズの対策とはならない。
 第2配管15BXから流入した冷媒は、弁室55X内で、弁体52Xを中心とした旋回流となる。そのため、液冷媒が外周側、ガス冷媒が内周側に偏在しようとする。その後、短い距離を経て絞り部54Xに冷媒が流入する。
 一般的に、気液二相冷媒が第2配管15BXより電子膨張弁5Xに流入する場合、弁室55X内に流入して絞り部54Xに至るまでには距離があり、冷媒流れが乱れる。
 次に、第1配管15AXから液冷媒が流入する場合の電子膨張弁5Xの作用について説明する。
 電子膨張弁5Xの本体51Xに、第1配管15AXから液冷媒が流入する。弁室55X内は、液冷媒のみであるので、絞り部54Xで冷媒流動音が発生しにくい。しかしながら、絞り部54Xを通過した後に、キャビテーション等により非平衡状態でガス冷媒(気泡)が発生する場合がある。つまり、液冷媒ではなく気液二相冷媒となることで、キャビテーションノイズが発生してしまうことになる。その後、弁室55X内で流れ方向を変化させ、第2配管15BXから冷媒が排出される。
 なお、第2配管15BXから液冷媒が流入した場合も同様である。
 以上のように、電子膨張弁5Xにおいては、第1配管15AXから冷媒が流入したとしても、第2配管15BXから冷媒が流入したとしても、いずれの場合においても、振動及び騒音が発生してしまう。
<冷媒回路から発生する冷媒流動音の詳細について>
 図8は、冷凍サイクル装置100の冷媒回路から発生する冷媒流動音を説明するための説明図である。図9は、冷凍サイクル装置100が備える電子膨張弁5X及び第1配管15Aに気液二相冷媒が流れている状態を模式的に示す概略部分断面図である。図8及び図9に基づいて、冷凍サイクル装置100から発生する冷媒流動音について具体的に説明する。
 なお、図8では、冷凍サイクル装置100の冷媒回路から発生する冷媒流動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8では、縦軸が音圧レベル(dB)を示し、横軸が周波数(Hz)を示している。
 図9では、膨張装置5の1つである電子膨張弁5Xを図示している。電子膨張弁5Xの構成については、図7で説明した通りである。
 冷凍サイクル装置100の冷媒回路から発生する冷媒流動音には、電子膨張弁5Xの冷媒通過時に発生する衝撃性の振動音、冷媒配管15を冷媒が流れる際に、冷媒配管15と気柱共鳴した共鳴音、冷媒中に泡などが発生している場合は、その泡の径及び量などに応じた衝撃性の振動音(いわゆるキャビテーション現象に伴う音)等がある。
 これらの音の中には、冷媒配管15又は構成部品そのものを振動させることで放射する振動音もあれば、冷媒配管15の内部から外部へ透過して放射する透過音もある。
 透過音については、一般的に波長の1/4波長の厚みがあれば、材料面を通過するときに音響減衰効果を得られるということが知られている。しかしながら、透過音の音響エネルギが何らかの影響で大きくなる場合は、波長の1/4波長の厚みでも透過音を減衰しきれない場合がある。例えば、音の疎密波の影響付加などによって、透過音の音響エネルギが大きくなる場合が考えられる。径が小さく、かつ、長い距離となっている冷媒配管15に至っては、冷媒配管15内に必然的に音の疎密波が存在する。そして、疎密波と透過音の密部分が一致した場合、音の増幅によって音響エネルギが増大する。これにより、薄い肉厚の冷媒配管15では、音が冷媒配管15の外部に透過してしまう可能性が高くなる。
 冷凍サイクル装置100の運転条件に応じて、冷媒回路内の冷媒は、気相→気液二相→液相の順に流れている。また、冷媒回路内の冷媒は、液相→気液二相→気相の順に流れている場合もある。これら相条件では、異なる冷媒流動音が発生する。つまり、気液二相冷媒から発生する冷媒流動音と、液相冷媒から発生する冷媒流動音と、気相冷媒から発生する冷媒流動音とが、異なっている。これは、音を発生させる冷媒の条件に起因するからである。相条件が異なる冷媒が絞り部54Xを通過又は絞り部54Xに衝突することで、冷媒流動音を発生させる。
 特に変動的な音の条件を作るのは、冷媒が気液二相状態の場合である。気液二相状態の気相は、様々な寸法径で構成された「泡」状態の集合体とも表現できる。そして、泡径が非常に細かい泡は、マイクロクラスであり、いわゆるマイクロバブルと言われ状態となっている。また、冷媒回路を形成している冷媒配管15の内部は、冷媒を循環させるために高圧力状態となっており、冷媒には加速度が発生している。高速で流れる気液二相状態の冷媒で、マイクロクラスの泡が発生しているとき、圧力がかかった加速度状態で泡が冷媒配管15を進行していることになる。このとき、泡内は空気が押しつぶされた状態になっている。
 このような高圧状態の泡が、電子膨張弁5Xに流入し、電子膨張弁5Xの絞り部54Xに衝突すると、絞り部54Xで破裂することになる。このときに、キャビテーション現象に伴うバブルパルスと呼ばれる「音=騒音」が発生する。この音は、図8に示すように、周波数が15kHz以上の高周波帯域=超音波帯域になっていることが音響特性により周波数分析できた。
 泡の径、泡の衝突、及び、泡の絞り部54Xの通過状態によって、超音波帯域の音は、変動を繰り返し、様々な周波数が発生することになる。この周波数は配管振動として発生し、その振動は透過音として冷媒配管15の外部に伝搬する。冷媒配管15の外部に伝搬した透過音は、音として聴感的に聞こえる帯域として生活者に不快な音として届くことになる。つまり、複数のピーク状態の超音波の近接した周波数が発生することになる。ピーク性の超音波帯域の成分は非線形領域の音波であり、近接した周波数間で公知であるパラメトリック現象による差分と和分の周波数成分として発生する。
 特に差分の周波数成分は可聴周波数帯域に新たな周波数を発生させる。つまり、差分の周波数成分が冷媒配管15を流れる液相冷媒又は気相冷媒に伝搬し、振動発生箇所とは異なる冷媒回路の部位から音が発生することになる。これが音(騒音)として放射され、生活者への不快音として提供されることになる。そして、この現象が、振動対策を講ずるだけでは、全ての冷媒流動音に対する対策にはならなかった理由の一つである。
 また、図8に示すように、キャビテーションによる周波数は、15kHz以上の超音波帯域において複数発生する。この差分成分が、1kHzから8kHzの可聴帯域において発生することになる。15kHzの波長は、冷媒配管15内温度が20度状態の場合、C(音速)=f(周波数)*λ(波長)の関係から、0.023m(一波長)となる。
 15kHz以上の帯域では、上記数値より波長が短くなる(C=335+0.6t(m/S))。
 4kHzの波長は、波長λ=0.087mとなる。
 上記の現象により、冷媒流動音は、液相状態及び気相状態においても不快音として発生する。液相状態で発生しやすい周波数成分は、1kHz前後の帯域である。この場合の周波数成分は、液相状態の冷媒が絞り部54Xを通過するときの渦流とその剥離流に伴う周波数成分である。また、気相状態で発生しやすい周波数成分は、5kHz~8kHzの周波数帯域である。この場合の周波数成分は、気相状態の冷媒が絞り部54Xを通過するときの流体音成分であり、非常に狭い空間を通過するときの通過音の周波数成分が基本となっている。いずれの相においても、超音波帯域はほとんど発生せず、可聴帯域成分が主体的になっている。
 また、発生する音には、冷媒配管15と冷媒との摺動音も含まれている。この摺動音には、振動成分も含まれる。そのために、従来例のような振動対策で振動に対する対策とはなっているが、冷媒配管15の内部から外部へと透過し空間に伝搬する音の周波数成分に対しては、振動対策だけでは不可能である。つまり、一旦、冷媒配管15の外部へと透過した音放射への対策としては、何らかのエネルギ変換処理を行う外部からの処理が必要である。
 二相状態の冷媒流動音は、配管共鳴と一致して、冷媒配管15内の音の疎密波の密部分で増幅現象を発生させる。冷媒配管15は、一般に折り曲げられて冷凍サイクル装置100に搭載されているために、曲げ部分に至るまでの冷媒配管15の両端部は「閉ざされた空間」と想定できる。この場合の疎密波は、f=nC/2Lで定義される。Cは音速、nは次数、L=空間寸法(m)である。
 二相状態を想定すると、L=nC/2fから、4kHzの場合は、L=0.044m(約4cm)程となる。電子膨張弁5Xに直結する冷媒配管15(第1配管15AX)は、直管部分は一般的に5cm前後であり、この直管部分に音の密部分があり、その部分との一致により、音の増幅が行われてしまう。これにより、電子膨張弁5Xに直結する冷媒配管15(第1配管15AX)の5cm以内で音の増幅が行われていることとなり、電子膨張弁5Xだけに対策を施しても、劇的な対策効果は得られない。
 よって、冷媒流動音に対して確実な対策とするためには、電子膨張弁5Xだけでなく、電子膨張弁5Xに直結する冷媒配管15(第1配管15AX)に対しても施すことが必要となる。
<冷媒回路から発生する冷媒流動音の対策>
 図10~図17は、冷凍サイクル装置100が備える透過音抑制部材60の構成例を模式的に示す概略断面図である。図18は、冷凍サイクル装置100において透過音抑制部材60を設置した場合の電子膨張弁5Xから50mm以内の配管振動を測定した結果の一例を示すグラフである。図10~図18に基づいて、冷凍サイクル装置100における冷媒流動音の対策ついて説明する。図10~図18に示す透過音源80とは、図2~図6に例示した部分のいずれかである。
 なお、図10及び図11で透過音抑制部材60の一例を示し、図12及び図13で透過音抑制部材60の他の一例を示し、図14及び図15で透過音抑制部材60の更に他の一例を示し、図16及び図17で透過音抑制部材60の更に他の一例を示している。
 また、図18では、縦軸が振動加速度特性(G)を示し、横軸が周波数(Hz)を示している。
 上述したように、一旦、冷媒配管15の外部へと透過した音放射に対しては、何らかのエネルギ変換処理を行う外部からの処理が必要である。熱変換を効率的に行う手段としては、空気室を含む材料で音放射源を覆うことが有効である。また、音放射を効率的に対策するためには、吸音層(吸音材)、又は、吸音層と制振層とを組み合わせた吸制振層(吸制振材)で、振動音及び透過音の発生箇所(図2~図6参照)の周囲を覆うことが有効である。こうすることで、吸音層での可聴帯域に対する対策と、制振層での超音波帯域に対する対策と、の両方を同時に行うことができる。
 また、図18に示すように、6kHz付近の周波数帯域に関しては、冷媒配管15内の疎密波による音響加振が一要因となった振動成分も存在するが、それ以上の高い周波数帯域には突出するような振動周波数成分は非常に小さなレスポンスとなっている。このことから、14kHz以上の周波数は、膨張装置5で破裂した泡のキャビテーションに伴う振動が冷媒配管15を揺らして振動音として発生しているよりも、冷媒配管15内の気柱共鳴と一致して発生している可能性が高いということがわかる。
 そこで、冷凍サイクル装置100では、透過音抑制部材60を設けるようにした。
 透過音抑制部材60は、例えば図10及び図11に示すように、吸音材61の一層で構成することができる。吸音材61は、空気室を含んでおり、可聴帯域の周波数成分を熱エネルギに変換して、可聴帯域の音成分を消耗する役割を果たす。吸音材61は、例えばパルプ系繊維を基材として形成されている。具体的には、パルプ系繊維であるバイオプラスチック等を圧縮成形することで形成することができる。そのため、従来のガラス繊維などによる吸音材に比べ、材料から飛散した繊維による中皮腫問題などを起こす心配がない。
 パルプ系繊維は、繊維の断面に空気孔が複数形成されており、他の繊維で成形したものよりも空気室を多く含み、高い吸音率を得られる。また、吸音材61の表面に撥水性能を付随させてもよい。こうすれば、冷媒配管15で発生する水分を吸収しにくく、吸音性能の低下を抑制できる。さらに、吸音材61の内部に抗カビ材を含ませてもよい。こうすれば、万が一水分を吸収しても、カビ等の発生を抑制することが可能になる。
 すなわち、冷凍サイクル装置100が空気調和装置に備えられる場合、周囲温度又は対象部品の温度が50℃以上の高温となったり、0℃付近の低温となったりすることがあるため、環境に対応させるべく、吸音材61に、耐水、撥水、抗菌、防カビ機能を併せ持たせるとよい。設置箇所が露点温度以下になる可能性も想定されるため、吸音材61に、耐水、撥水、抗菌、防カビ機能を持たせれば、設置箇所から剥がれ落ちたり、制振材62又は遮音材63から剥離してしまったり、水分を吸収してしまったり、カビが発生してしまったりすることを抑制できる。
 また、高温環境でも吸音材61の形状を保つため、吸音材61に耐熱性を併せ持たせるとよい。吸音材61に耐熱性を持たせれば、設置箇所から剥がれ落ちたり、制振材62又は遮音材63から剥離してしまったりすることを抑制できる。
 また、透過音抑制部材60は、例えば図12及び図13に示すように、吸音材61と制振材62との二層で構成することができる。吸音材61については、図10及び図11で説明した通りである。制振材62は、振動を熱変換する誘電性材料を含んでおり、冷媒配管15の内部から外部へと透過する音響成分を熱エネルギとして消耗するものである。制振材62は、音響エネルギを振動-熱変換することでエネルギ消耗させる役目を果たす。制振材62は、可聴帯域から、特に超音波帯域の周波数成分を有効に減衰させる。制振材62は、例えばカーボンなどの誘電性材料をポリエステル系樹脂等に混錬して形成されている。また、制振材62に圧電性を有する材料等を混錬させてもよい。こうすれば、摩擦熱による熱変換もすることが可能になる。
 透過音抑制部材60を、吸音材61と制振材62との2層で構成する場合、吸音材61を内側(冷媒配管15側)に設け、制振材62を吸音材61の外側に設けるようにする。こうすれば、冷媒配管15の外部に透過した音響エネルギ成分を確実に減衰させることができる。そして、発生する全ての冷媒流動音の対策となり、不快音による生活者の不快感を低減できる。
 さらに、透過音抑制部材60は、例えば図14及び図15に示すように、吸音材61と遮音材63との二層で構成することができる。吸音材61については、図10及び図11で説明した通りである。遮音材63は、配置箇所の振動を抑制するものである。遮音材63は、制振材62と同様に振動エネルギを熱エネルギに変換する材料、例えばブチルゴム等の防振部材で構成され、制振材62と同様または異なる周波数帯域の周波数成分を有効に減衰させるものである。
 透過音抑制部材60を、吸音材61と遮音材63との2層で構成する場合、遮音材63を内側(冷媒配管15側)に設け、吸音材61を遮音材63の外側に設けるようにする。こうすれば、冷媒配管15の外部に透過した音響エネルギ成分を確実に減衰させることができる。そして、発生する全ての冷媒流動音の対策となり、不快音による生活者の不快感を低減できる。
 加えて、透過音抑制部材60は、例えば図16及び図17に示すように、吸音材61と制振材62と遮音材63との三層で構成することができる。吸音材61については、図10及び図11で説明した通りである。制振材62については、図12及び図13で説明した通りである。なお、遮音材63については、図14及び図15で説明した通りである。
 透過音抑制部材60を、吸音材61と制振材62と遮音材63との3層で構成する場合、遮音材63を内側(冷媒配管15側)に設け、制振材62を外側に設け、吸音材61を制振材62と遮音材63との間に設けるようにする。こうすれば、冷媒配管15の外部に透過した音響エネルギ成分を確実に減衰させることができる。そして、発生する全ての冷媒流動音の対策となり、不快音による生活者の不快感を低減できる。
 透過音抑制部材60は、配置箇所の全周を覆うように配置するとよい。また、透過音抑制部材60を取り付け箇所の外周面に貼り付ける必要はなく、透過音抑制部材60の配管側の面と冷媒配管15の外周面との間に空隙があってもよい。なお、透過音抑制部材60の取り付け方については、後段で詳しく説明する。
 更に具体的に説明する。
 図19は、冷凍サイクル装置100が備える透過音抑制部材60の特性を説明するためのグラフである。図19では、左側縦軸が吸音率(%)を示し、右側縦軸が遮音量(dB)を示し、横軸が周波数(Hz)を示している。
 吸音材61及び制振材62の関係は以下のようになる。
 吸音材61及び制振材62のいずれも、低減したい周波数帯域の波長と出力レベル(圧力=音圧レベル)に関係する。
 吸音材61は、10kHz以下の可聴帯域に対応する。
 制振材62は、10kHz以上の超音波帯域に対応する。
 吸音材61は、以下のように構成する。
 一波長λ=C/f(Cは音速(空気中では340m/S(大気温15度の場合))、fは周波数(Hz))。
 例えば中心周波数5kHzとして、その周波数を低減することを想定すると、その時の波長は、略0.068m(約7cm)となる。吸音材61が、吸音したい周波数の波長の1/4波長以上の厚みを有することが望ましいということは公知である。つまり、上記の計算から、5kHz前後の周波数を低減したい場合、吸音材61の厚みを少なくとも1.75cmとする必要があることになる。
 しかしながら、理想的な厚みと、現実の家電製品(特に小空間しかないような家電製品)では理想的な厚みを確保することが困難な場合が多い。そこで、吸音材61は吸音効果を高める(音→熱変換効率を高める)ために、吸音材61の内部に空気室を確保することが重要となる。
 透過音抑制部材60として用いる吸音材61は、厚みに対する空気室の吸音材重量比が50%前後を確保できる繊維線径及び製法で形成するとよい。例えば、繊維線径は100μ以下とし、繊維材の自然落下による積層を基本とした製法により、吸音材61を形成することができる。また、吸音材61の材料としては、繊維材そのものに空気層が確保されている自然素材のパルプ材を繊維状に抽出処理したパルプ繊維等を用いるとよい。
 これにより、極小空間しか設けることができない家電製品の内部空間に、透過音抑制部材60を設置するための厚みを例えば5mm厚とし、5kHz前後帯域では90%以上の吸音効果を有することが可能になる(図19に示す線A)。
 次に、制振材62は、以下のように構成する。
 周波数が超音波帯域に近づき、かつ、その超音波帯域の音圧レベルが可聴周波数帯域と同等又は同等以上の音圧レベルを有する場合、複数の狭い指向角度を有する(指向)特性を有することは公知である。そのために、超音波帯域の音は直線性の鋭い(強い)音となっていることは周知の事実である。
 よって、超音波帯域の音が同時に発生しているような音源に対しては、吸音材61だけでは音圧レベルを十分に低減できない場合がある。また、極小空間の家電製品内で広い周波数帯域全ての音の圧力(音圧レベル)を低減することは、厚みが薄い吸音材61のみでは困難である。そのために、透過音抑制部材60は、吸音材61の他に制振材62を用い、吸音材61と制振材62の二層構造としている。
 制振材62を用いることで、吸音材61を通過し入射した、指向性の鋭い高周波帯域の音響エネルギを、材料での熱変換効果によって、音圧レベルの低減を更に行うことができる。この時に、特に12kHz以上の超音波帯域を対象とした場合、上述したよう波長は0.028m(3cm前後)で、1/4波長では0.007mで、相当厚み以上が有効となる。
 しかしながら、上述したように有効な厚みは確保できないので、構成する材料内容で有効な遮音効果を得られるようにする必要がある。そのために、制振材62に入射する音の圧力を振動として捉え、その振動エネルギを効果的に熱エネルギに変化する材料で制振材62を構成して、遮音性能を確保するようにしている(図19に示す線B)。また、圧電効果等も利用すれば、熱変換効率を上げることができ、材料厚みが薄くても、厚みのあるゴム等の密度の高い材料(図19に示す線C)と同等以上の音の低減効果を得ることが可能になる。
 以上のように、透過音抑制部材60は、製法手段及び材料選定により、従来厚みよりも薄い厚み条件で、吸音及び遮音を図ることができ、設置する空間と層構成のための混錬する材料特性により、吸音材61及び制振材62の厚みは自由に構成することが可能になる。
 また、透過音抑制部材60を、遮音材63と吸音材61と制振材62との三層構造とすることで、吸音層及び遮音層の薄型化を図ることができる。遮音材63を防振部材で構成したとしても、振動に起因する音の周波数をシフトさせ、吸音材61及び制振材62での減衰可能な周波数帯域と分けることができ、透過音抑制部材60の薄型化を図ることが可能になる。例えば配管振動に起因する2k-3kHz付近の周波数帯の音でピーク音が発生している場合、遮音材63で抑制または発生周波数をシフトすることができれば、吸音材61及び制振材62の薄型化が可能になり、搭載スペースが限られている等の制約条件にたいして有効な手段となる。
<透過音抑制部材60の取り付け方の例>
 図20~図26は、冷凍サイクル装置100が備える透過音抑制部材60の取り付け方の例を模式的に示す概略図である。図20~図26に基づいて、透過音抑制部材60の取り付け方の具体例について説明する。なお、図25及び図26は、図22~図24の透過音抑制部材60の取り付け方を冷媒の流れ方向から見た状態を示している。また、図25及び図26では、図12及び図13で示した透過音抑制部材60を代表例として図示している。さらに、図20~図24に示す透過音源80とは、図2~図6に例示した部分のいずれかである。
 図20に示すように、例えば粘着材を用いて透過音抑制部材60を透過音源80となる部材の外側表面に貼り付けることで、透過音抑制部材60を透過音源80となる部材の外側表面を覆うように取り付けることができる。そのため、複雑な工程及び複雑な構造を要することなく、透過音抑制部材60を取り付けることが可能になる。ただし、透過音抑制部材60の全面全部が透過音源80となる部材の外側表面に張り付いている必要はなく、透過音抑制部材60と透過音源80となる部材との間に空隙があってもよい。この空隙によって、更に吸音効果を向上させることが可能になる場合も考えられる。
 図21に示すように、透過音抑制部材60で透過音源80となる部材の外側表面を覆い、例えば固定部材70(例えば、ひも、結束バンド、ワイヤーなど)を用いて透過音抑制部材60の両端部の全周を固定することで、透過音抑制部材60を透過音源80となる部材の外側表面を覆うように取り付けることができる。そのため、複雑な工程及び複雑な構造を要することなく、透過音抑制部材60を取り付けることが可能になる。
 固定部材70による透過音抑制部材60の固定位置は、透過音抑制部材60で透過音源80となる部材の外側表面を覆った際における透過音抑制部材60の透過音源80の投影領域R1を避けた位置にする。投影領域R1に固定部材70を設置すると、透過音抑制部材60を構成している吸音材61の空気室がつぶれてしまう可能性があるからである。
 ただし、固定部材70の個数及び大きさを特に限定するものではない。また、固定部材70が透過音抑制部材60の投影領域R1を避けて設置されていれば、固定部材70が透過音抑制部材60の両端を必ずしも固定していなくてもよい。さらに、透過音抑制部材60と透過音源80となる部材との間に空隙があってもよいことは上述した通りである。
 図22に示すように、透過音抑制部材60で透過音源80となる部材の外側表面を覆い、例えばバンド71を用いて透過音抑制部材60の一部を固定することで、透過音抑制部材60を透過音源80となる部材の外側表面を覆うように取り付けることができる。そのため、複雑な工程及び複雑な構造を要することなく、透過音抑制部材60を取り付けることが可能になる。なお、バンド71は、固定部材70の一例である。
 図23に示すように、透過音抑制部材60で透過音源80となる部材の外側表面を覆い、例えばクリップ72を用いて透過音抑制部材60の一部を固定することで、透過音抑制部材60を透過音源80となる部材の外側表面を覆うように取り付けることができる。そのため、複雑な工程及び複雑な構造を要することなく、透過音抑制部材60を取り付けることが可能になる。なお、クリップ72は、固定部材70の一例である。
 図24に示すように、透過音抑制部材60で透過音源80となる部材の外側表面を覆い、例えばステープラー73を用いて透過音抑制部材60の一部を固定することで、透過音抑制部材60を透過音源80となる部材の外側表面を覆うように取り付けることができる。そのため、複雑な工程及び複雑な構造を要することなく、透過音抑制部材60を取り付けることが可能になる。なお、ステープラー73は、固定部材70の一例である。
 図22~図24に示す透過音抑制部材60の取り付け方は、例えば図25及び図26に示すような場合を想定している。図25では、透過音源80となる部材の外側表面を覆った透過音抑制部材60の端部同士が重なる重複部65が1つ形成されている状態を例に示している。図26では、2つの透過音抑制部材60を用いて透過音源80となる部材の外側表面を覆い、2つの透過音抑制部材60の端部同士が重なる重複部65が2つ形成されている状態を例に示している。
 図25及び図26に示すように透過音抑制部材60を透過音源80となる部材の外側表面を覆う場合、重複部65をバンド71、クリップ72又はステープラー73で固定し、透過音抑制部材60を透過音源80となる部材の外側表面を覆うように取り付けることができる。バンド71、クリップ72又はステープラー73による透過音抑制部材60の固定位置は、透過音抑制部材60で透過音源80となる部材の外側表面を覆った際における透過音抑制部材60の透過音源80の投影領域R2を避けた位置にする。投影領域R2にバンド71、クリップ72又はステープラー73を設置すると、透過音抑制部材60を構成している吸音材61の空気室がつぶれてしまう可能性があるからである。
 以上のように、透過音抑制部材60の吸音材61が有している空気室を確保した状態で、透過音抑制部材60を透過音源80となる部材の外側表面に取り付けることができ、吸音材61の音響エネルギ減衰効果が確保できる。
 なお、図25及び図26では、図12及び図13で示した透過音抑制部材60を代表例として図示したが、透過音抑制部材60は、図10及び図11で示したものでもよく、図14及び図15で示したものでもよく、図16及び図17で示したものでもよい。また、固定部材70(バンド71、クリップ72又はステープラー73を含む)については、透過音抑制部材60を固定できるものであればよく、例示した部材に限定するものではない。
<冷凍サイクル装置100の奏する効果>
 冷凍サイクル装置100は、圧縮機1、第1熱交換器(熱源側熱交換器)3、膨張装置5、及び、第2熱交換器(利用側熱交換器)6を冷媒配管15で接続した冷媒回路を備え、冷媒回路には二相変化する冷媒が封入され、冷媒が冷媒配管15を含めた前記冷媒回路を流動するようになっており、前記冷媒回路のうち冷媒が相変化する部分の外側表面に透過音抑制部材60を配置したものである。
 そのため、冷凍サイクル装置100によれば、冷媒が相変化する冷媒回路の外側表面部分に透過音抑制部材60を配置したので、透過音抑制部材60によって冷媒配管15内を流れる冷媒の状態に起因して冷媒配管15の内部から冷媒配管15の外部へと透過する透過音の抑制ができ、結果として冷媒流動音を低減することが可能になる。
 冷凍サイクル装置100では、透過音抑制部材60が、可聴帯域音及び超音波帯域音を吸音するものである。
 そのため、冷凍サイクル装置100によれば、透過音抑制部材60によって、可聴帯域の透過音及び超音波帯域の透過音の双方の対策ができる。
 冷凍サイクル装置100では、透過音抑制部材60が、冷媒回路を構成する冷媒配管15の分岐部分及び冷媒配管15の曲がり部分の少なくとも1つに配置されている。
 そのため、冷凍サイクル装置100によれば、冷媒の相状態が変化する冷媒配管15の分岐部分及び冷媒配管15の曲がり部分の少なくとも1つに透過音抑制部材60を配置したので、冷媒が相変化する際に発生する冷媒流動音を効果的に低減できる。
 冷凍サイクル装置100は、膨張装置5として電子膨張弁5Xを用いたものにおいて、透過音抑制部材60が、冷媒回路を構成する電子膨張弁5Xに配置されている。
 そのため、冷凍サイクル装置100によれば、冷媒の相状態が変化する電子膨張弁5Xに透過音抑制部材60を配置したので、冷媒が相変化する際に発生する冷媒流動音を効果的に低減できる。
 冷凍サイクル装置100は、膨張装置5として整流管5Yを用いたものにおいて、透過音抑制部材60が、冷媒回路を構成する整流管5Yに配置されている。
 そのため、冷凍サイクル装置100によれば、冷媒の相状態が変化する整流管5Yに透過音抑制部材60を配置したので、冷媒が相変化する際に発生する冷媒流動音を効果的に低減できる。
 冷凍サイクル装置100は、第1熱交換器(熱源側熱交換器)3及び第2熱交換器(利用側熱交換器)6の少なくとも1つの入口側に分配器4Xを備えたものにおいて、透過音抑制部材60が、冷媒回路を構成する分配器4Xに配置されている。
 そのため、冷凍サイクル装置100によれば、冷媒の相状態が変化する分配器4Xに透過音抑制部材60を配置したので、冷媒が相変化する際に発生する冷媒流動音を効果的に低減できる。
 冷凍サイクル装置100は、透過音抑制部材60が、配置箇所の全周を覆っている。
 そのため、冷凍サイクル装置100によれば、配置箇所の全周から外部に放射的に伝搬してしまう音放射を抑制することができる。
 冷凍サイクル装置100は、透過音抑制部材60が、空気室を含んだ吸音材61で構成されている。
 そのため、冷凍サイクル装置100によれば、吸音材61の空気室によって透過音を効果的に吸音することができる。
 冷凍サイクル装置100は、透過音抑制部材60が、空気室を含んだ吸音材61と、誘電性材料を含んだ制振材62と、の2層で構成されており、制振材62による層が透過音抑制部材60の最も外側を構成している。
 そのため、冷凍サイクル装置100によれば、従来厚みよりも薄い厚み条件で、吸音及び遮音を図ることができる。
 冷凍サイクル装置100は、透過音抑制部材60が、空気室を含んだ吸音材61と、誘電性材料を含んだ遮音材63と、の2層で構成されており、吸音材61による層が透過音抑制部材60の最も外側を構成している。
 そのため、冷凍サイクル装置100によれば、従来厚みよりも薄い厚み条件で、吸音及び遮音を図ることができる。
 冷凍サイクル装置100は、透過音抑制部材60が、空気室を含んだ吸音材61と、誘電性材料を含んだ遮音材63と、誘電性材料を含んだ制振材62と、の3層で構成されており、制振材62による層が透過音抑制部材60の最も内側を構成し、遮音材63による層が透過音抑制部材60の最も外側を構成し、吸音材61による層が制振材62による層と遮音材63による層との間を構成している。
 そのため、冷凍サイクル装置100によれば、従来厚みよりも薄い厚み条件で、吸音及び遮音を図ることができる。
 冷凍サイクル装置100は、透過音抑制部材60が、粘着材を用いて貼り付けられている。
 そのため、冷凍サイクル装置100によれば、複雑な工程及び複雑な構造を要することなく、透過音抑制部材60を取り付けることができる。
 冷凍サイクル装置100は、透過音抑制部材60が、固定部材70を用いて取り付けられている。
 そのため、冷凍サイクル装置100によれば、複雑な工程及び複雑な構造を要することなく、透過音抑制部材60を取り付けることができる。
 冷凍サイクル装置100は、固定部材70は、透過音抑制部材60の透過音源80の投影領域(投影領域R1、投影領域R2)を避けた位置で透過音抑制部材60を固定する。
 そのため、冷凍サイクル装置100によれば、固定部材70によって投影領域R1及び投影領域R2における透過音抑制部材60を構成している吸音材61の空気室をつぶすことがないので、吸音材61による吸音特性が低下しない。
 また、本発明に係る電気機器によれば、上記の冷凍サイクル装置を備えているので、生活者の身近な電気機器から発生する不快音に対しての対策ができ、生活者の不快感を低減できる。
 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。
 1 圧縮機、2 流路切替装置、3 第1熱交換器、4 第1分配器、4X 分配器、4X-1 分配合流流路、5 膨張装置、5X 電子膨張弁、5Y 整流管、6 第2熱交換器、7 第2分配器、15 冷媒配管、15A 第1配管、15AX 第1配管、15BX 第2配管、15X 冷媒配管、16 第1送風機、17 第2送風機、51X 本体、52X 弁体、52aX 円柱状部、52bX 円錐状部、53X 弁座、54X 絞り部、55X 弁室、56X 貫通穴、57X 貫通穴、59X 駆動装置、60 透過音抑制部材、61 吸音材、62 制振材、63 遮音材、65 重複部、70 固定部材、71 バンド、72 クリップ、73 ステープラー、80 透過音源、100 冷凍サイクル装置、100A 熱源側ユニット、100B 負荷側ユニット、R1 投影領域、R2 投影領域。

Claims (13)

  1.  圧縮機、第1熱交換器、膨張装置、及び、第2熱交換器を冷媒配管で接続した冷媒回路を備え、
     前記冷媒回路には二相変化する冷媒が封入され、前記冷媒が前記冷媒配管を含めた前記冷媒回路を流動するようになっており、
     前記冷媒配管の分岐部分、前記冷媒配管の曲がり部分、前記膨張装置、及び、前記膨張装置に接続している前記冷媒配管の少なくとも一つの外側表面に透過音抑制部材を配置した
     冷凍サイクル装置。
  2.  前記透過音抑制部材は、
     可聴帯域音及び超音波帯域音を吸音する
     請求項1に記載の冷凍サイクル装置。
  3.  前記膨張装置は、電子膨張弁又は整流管である
     請求項1又は2に記載の冷凍サイクル装置。
  4.  前記第1熱交換器及び前記第2熱交換器の少なくとも1つの入口側に分配器を備え、
     前記透過音抑制部材は、
     前記分配器の外側表面にも配置されている
     請求項1~3のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
  5.  前記透過音抑制部材は、
     配置箇所の全周を覆っている
     請求項1~4のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
  6.  前記透過音抑制部材は、
     空気室を含んだ吸音材で構成されている
     請求項1~5のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
  7.  前記透過音抑制部材は、
     空気室を含んだ吸音材と、
     誘電性材料を含んだ制振材と、の2層で構成されており、
     前記制振材による層が前記透過音抑制部材の最も外側を構成している
     請求項1~5のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
  8.  前記透過音抑制部材は、
     空気室を含んだ吸音材と、
     誘電性材料を含んだ遮音材と、の2層で構成されており、
     前記吸音材による層が前記透過音抑制部材の最も外側を構成している
     請求項1~5のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
  9.  前記透過音抑制部材は、
     空気室を含んだ吸音材と、
     誘電性材料を含んだ遮音材と、
     誘電性材料を含んだ制振材と、の3層で構成されており、
     前記制振材による層が前記透過音抑制部材の最も内側を構成し、前記遮音材による層が前記透過音抑制部材の最も外側を構成し、前記吸音材による層が前記制振材による層と前記遮音材による層との間を構成している
     請求項1~5のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
  10.  前記透過音抑制部材は、
     粘着材を用いて貼り付けられている
     請求項1~9のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
  11.  前記透過音抑制部材は、
     固定部材を用いて取り付けられている
     請求項1~9のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
  12.  前記固定部材は、
     前記透過音抑制部材の透過音源の投影領域を避けた位置で前記透過音抑制部材を固定する
     請求項11に記載の冷凍サイクル装置。
  13.  請求項1~12のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置を備えた
     電気機器。
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