(57)【要約】【課題】  圧縮機に接続される配管の振動を防止する。【解決手段】  車両に搭載する空調装置における圧縮機９下流の冷媒配管１１に、互いに長さが異なる複数の流路１７の束からなる分岐流路１９を設ける。圧縮機９から吐出される冷媒の圧力脈動は、エネルギが流路１７の数に反比例して減少するとともに、各流路１７の長さを適切に変えることで、合流地点で位相がずれた状態となって流路１７の数(流路１７の長さの種類)に比例して高い周波数となり、媒体配管１１の振動・騒音を低減することができる。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機から吐出される媒体が流れる媒体流路の途中に、互いに長さが異なる複数の流路の束からなる分岐流路を設けたことを特徴とする配管振動防止構造。
【請求項２】
前記分岐流路の上流端に、その上流側の前記媒体流路から流入する媒体を、前記複数の流路に分散させる第１のタンク部を設け、前記分岐流路の下流端に、その下流側の前記媒体流路に流出する媒体を、前記複数の流路から集合させる第２のタンク部を設け、前記複数の流路は、前記第１のタンク部と前記第２のタンク部との間で、平板状となるよう並列配置したことを特徴とする請求項１記載の配管振動防止構造。
【請求項３】
前記分岐流路における複数の流路は、長さの順に並列配置することを特徴とする請求項２記載の配管振動防止構造。
【請求項４】
前記分岐流路の上流側の前記媒体流路を、前記複数の流路のうち長さが最も短い側に対応する部分の前記第１のタンク部に接続する一方、前記分岐流路の下流側の前記媒体流路を、前記複数の流路のうち長さが最も長い側に対応する部分の前記第２のタンク部に接続することを特徴とする請求項３記載の配管振動防止構造。
【請求項５】
前記分岐流路を、熱交換器に適用することを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載の配管振動防止構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配管振動防止構造、詳しくは圧縮機に接続される配管の振動防止構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば電車に使用される空調装置は、下記特許文献１に記載されているように、圧縮機や凝縮器を車体の床下部に配置し、蒸発器を床上部に配置しており、それらの間は、金属製の冷媒配管により接続する。
【０００３】
このとき圧縮機は、吐出冷媒の脈動による車体への振動伝達(騒音)を防止するために、車体に防振ゴムを介して取付けるが、冷媒配管については前記した脈動により車体に対して振動し、亀裂が生ずる虞がある。
【０００４】
そこで、冷媒配管の振動を抑制するために、図８に示すように、圧縮機１の吐出側および吸入側に位置する冷媒配管３を、それぞれループ状（吐出側ループ状配管３ａおよび吸入側ループ状配管３ｂ）に形成している。
【特許文献１】特開平８−８５４５４号公報（段落００２０，００２５，００２８，図１，図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記したループ状配管においては、通常フレキシブルなものを使用しており、配管内部に冷媒圧力がかかった場合、曲率外側へ拡がる方向に変形する。したがって、冷媒の圧力脈動があれば、圧縮機に繋がるループ゜状の冷媒配管は、図８中の矢印ＡおよびＢに示すように、ループが拡がる方向と縮む方向に振動することになる。このため、配管途中に車体へのマウント部５，７があれば、そこから大きな振動が車体に伝わることになる。
【０００６】
そこで、本発明は、圧縮機に接続される配管の振動を防止することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、圧縮機から吐出される媒体が流れる媒体流路の途中に、互いに長さが異なる複数の流路の束からなる分岐流路を設けたことを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、媒体の脈動を発生させる圧縮機下流の媒体流路に、長さの異なる複数の流路の束からなる分岐流路を設けたため、圧力脈動は、エネルギが流路の数に反比例して減少するとともに、各流路の長さを適切に変えることで、合流地点で位相がずれた状態となって流路の数（流路の長さの種類）に比例して高い周波数となり、媒体が流れる配管の振動・騒音を低減することができる。
【０００９】
なお圧縮機は、例えば空調装置では冷却負荷により回転数を変動させるのが一般的であるが、本発明の構造では、分岐流路を、長さの異なる流路を多数設ける構成とすることで、広い範囲の回転数、つまり、広い範囲の圧力脈動周期に対して、安定した振動・騒音低減効果を持つ。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００１１】
まず、本発明の原理について、図１，図２を用いて説明する。
【００１２】
図１（ａ）は、本発明を適用しない基本的な配管構造を示しており、圧縮機９に接続される冷媒配管１１が、車体１３に配管支持金具１５を介して支持されている。図１（ｂ）は、図１（ａ）の配管構造における圧縮機９が吐出する冷媒の脈動の一例を示す波形図である。これによれば、比較的長い周期で大きな冷媒圧力が発生していることがわかる。この冷媒圧力により、配管支持金具１５を介して車体１３に振動が伝達されることとなる。
【００１３】
そこで、図２（ａ）に示すように、冷媒配管１１の途中に、あらかじめ脈動特性により適切に設定した長さの異なる二つの経路（長い経路１１ａおよび短い経路１１ｂ）を設けることで、脈動周期に位相差を出し、冷媒圧力による脈動を抑えることができる。しかしながら、二つの経路１１ａ，１１ｂのみであると、圧縮機９の回転数変化に伴って脈動周期も変化するので、充分な脈動抑制効果を得ることができない。
【００１４】
このため、図２（ｂ）に示すように、図２（ａ）に対し、二つの経路１１ａ，１１ｂより長さが長い経路１１ｃをさらに追加し、互いに長さの異なる三つの経路１１ａ，１１ｂ，１１ｃを分岐流路として設けることで、より脈動の変化に対応することができる。
【００１５】
図３は、本発明による圧縮機９が吐出する冷媒の脈動を示す波形図である。これによれば、冷媒の脈動は、前記図１（ｂ）に比較して極めて短い周期でかつ小さな圧力となっていることがわかる。
【００１６】
図４は、上述の原理を用いた本発明に係わる第１の実施形態を示す配管構造図である。
【００１７】
ここでの配管構造は、自動車などの車両に搭載した空調装置に適用している。圧縮機９下流の媒体である冷媒が流れる媒体流路としての冷媒配管１１は、図１と同様にして車体１３に配管支持金具１５を介して取り付ける。そして、圧縮機９と配管支持金具１５との間の冷媒配管１１、すなわち圧縮機９から吐出される媒体が流れる媒体流路の途中には、互いに長さが異なる複数の流路１７の束からなる分岐流路１９を設ける。
【００１８】
図５は、上記した分岐流路１９の拡大した断面図、図６（ａ）は図５のＡ−Ａ断面図、図６（ｂ）は図５のＢ−Ｂ断面図である。冷媒配管１１の流路断面形状は図６（ｂ）に示すように円形であり、一方分岐流路１９は、冷媒配管１１より小さい流路断面積を有する多数の流路１７を、図６（ａ）に示すように、全体でほぼ断面六角形状となるよう束にしている。なお、この断面形状は六角形状に限ることはない。
【００１９】
そして、分岐流路１９は、複数の流路１７の束全体を屈曲形成し、屈曲部の内側１９ａと外側１９ｂとの間で流路１７の長さが順次変化するように、複数の流路１７の長さを互いに異ならせている。なお、複数の流路７は、長さをすべて異ならせる必要はなく、同じ長さものが存在してもよい。
【００２０】
上記した多数の流路１７の束からなる分岐流路１９と、その上流側の冷媒配管１１との間には、冷媒配管１１から分岐流路１９に向けて徐々に広がる拡開流路２１を設け、分岐流路１９と、その下流側の冷媒配管１１との間には、分岐流路１９から冷媒配管１１に向けて徐々に狭まる縮小流路２３を設ける。
【００２１】
上記した第１の実施形態の配管構造では、圧縮機９から吐出される冷媒は、冷媒配管１１を流れ、拡開流路２１に一旦流出した後、分岐流路１９にて互いに長さの異なる複数の流路１７に分散して流れ、さらに縮小流路２３で合流して下流の冷媒配管１１に流出する。
【００２２】
この場合、圧縮機９の下流に、長さの異なる複数の流路１７の束からなる分岐流路１９を設けたため、冷媒の圧力脈動は、エネルギが流路１７の数に反比例して減少するとともに、各流路１７の長さを適切に変えることで、合流地点となる縮小流路２３で位相がずれた状態となって流路１７の数(流路１７の長さの種類)に比例して高い周波数となる。この結果、冷媒配管１１の振動・騒音が低減し、例え冷媒配管１１に曲がり部などがあっても、配管支持金具１５を介して車体１３への振動伝達を極力抑えることができる。
【００２３】
なお、複数の流路１７の配管径は、互いに同径の方が好ましく、同径にした場合は、前記図３に示す脈動が一定周期に起こることとなる。
【００２４】
また、圧縮機９下流であって車体１３への支持部（配管支持金具１５）上流の冷媒配管１１に屈曲部を有する場合、加振力が発生しやすい前記箇所（屈曲部）に、上記した第１の実施形態で用いた形状（屈曲部を有する形状）の分岐流路１９を備えることにより、さらに冷媒配管１１の振動を防止でき、同時に冷媒配管１１自身の屈曲部を減らし圧力損失も低減できる。
【００２５】
図７は、本発明の第２の実施形態に係わる配管構造図である。
【００２６】
この実施形態は、圧縮機９下流の冷媒配管１１に設けた熱交換器２５に本発明を適用している。すなわち、この熱交換器２５は、上流側に位置する第１のタンク部としての上流ヘッダタンク２７と、下流側に位置する第２のタンク部としての下流ヘッダタンク２９と、これら各ヘッダタンク２７，２９相互を接続する分岐流路を備えるコア部３１とを、それぞれ有する。
【００２７】
コア部３１は、互いに長さの異なる複数の流路としてのフィン付きチューブ３３を、図中で上下方向にかつ紙面に平行な平板状となるよう並列配置している。そして、この各フィン付きチューブ３３は、図中で上部から下部に向けて長さが徐々に長くなるよう配置し、かつ上流側の各端部を互いに揃えて上流ヘッダタンク２７に接続する。このため、各フィン付きチューブ３３下流側の端部は、図中で下部のものほど下流側（図中で右側）に向けて突出し、全体として図中で右下方向に向かうよう傾斜している。この傾斜に合わせるように、下流ヘッダタンク２９も上流ヘッダタンク２７に対して傾斜した状態で各フィン付きチューブ３３に接続する。
【００２８】
また、熱交換器２５の上流側の冷媒配管１１は、長さが最も短い図中で上部側のフィン付きチューブ３３にほぼ対応する部位のヘッダタンク２７に接続し、熱交換器２５の下流側の冷媒配管１１は、長さが最も長い図中で下部側のフィン付きチューブ３３にほぼ対応する部位のヘッダタンク２９に接続する。
【００２９】
上記した第２の実施形態の配管構造では、圧縮機９から吐出される冷媒は、冷媒配管１１を流れ、上流ヘッダタンク２７に一旦流出した後、コア部３１にて互いに長さの異なる複数のフィン付きチューブ３３に分散して流れ、さらに下流ヘッダタンク２９で合流して下流の冷媒配管１１に流出する。
【００３０】
この実施形態においても、圧縮機９の下流に、長さの異なる複数のフィン付きチューブ３３の束からなる分岐流路となるコア部３１を設けたため、冷媒の圧力脈動は、エネルギがフィン付きチューブ３３の数に反比例して減少するとともに、各フィン付きチューブ３３の長さを適切に変えることで、合流地点となる下流ヘッダタンク２９で位相がずれた状態となってフィン付きチューブ３３の数(フィン付きチューブ３３の長さの種類)に比例して高い周波数となる。この結果、冷媒配管１１の振動・騒音が低減し、前記した第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００３１】
また、上記した第２の実施形態によれば、空調装置に必要な熱交換器２５を利用して本発明の配管構造を適用しているので、専用の配管振動防止構造部分を別途設ける必要がなく、省スペース化を実現できる。
【００３２】
さらに、上記した熱交換器２５は、コア部３１における複数のフィン付きチューブ３３を、長さの順に並列配置することで、全体の形状が図７では台形化するなど簡素化し、コンパクト化を図ることができる。
【００３３】
また、熱交換器２５の上流側の冷媒配管１１を、長さが最も短いフィン付きチューブ３３側に対応する部分の上流ヘッダタンク２７に接続する一方、熱交換器２５の下流側の冷媒配管１１を、長さが最も長いフィン付きチューブ３３側に対応する部分の下流ヘッダタンク２９に接続することで、熱交換器２５内での冷媒の流れがスムーズになされる。
【００３４】
本発明によれば、前記分岐流路の上流端に、その上流側の前記媒体流路から流入する媒体を、前記複数の流路に分散させる第１のタンク部を設け、前記分岐流路の下流端に、その下流側の前記媒体流路に流出する媒体を、前記複数の流路から集合させる第２のタンク部を設け、前記複数の流路は、前記第１のタンク部と前記第２のタンク部との間で、平板状となるよう並列配置したので、この配管構造を、空調装置の下流に熱交換器を備える場合に、熱交換器自体に適用することで、専用の配管振動防止構造部分を別途設けることなく、省スペース化を実現しつつ、媒体が流れる配管の振動・騒音を低減することができる。
【００３５】
また、前記分岐流路における複数の流路を長さの順に並列配置することで、分岐流路全体の形状が簡素化しコンパクト化を図ることができる。
【００３６】
さらに、前記分岐流路の上流側の前記媒体流路を、前記複数の流路のうち長さが最も短い側に対応する部分の前記第１のタンク部に接続する一方、前記分岐流路の下流側の前記媒体流路を、前記複数の流路のうち長さが最も長い側に対応する部分の前記第２のタンク部に接続することで、第１のタンク部から分岐流路を経て第２のタンク部に向かう媒体の流れがスムーズとなる。
【００３７】
前記分岐流路を、熱交換器に適用することで、専用の配管振動防止構造部分を別途設けることなく、省スペース化を実現しつつ、媒体が流れる配管の振動・騒音を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】（ａ）は本発明を適用しない基本的な配管構造図、（ｂ）は（ａ）の配管構造における圧縮機が吐出する冷媒の脈動の一例を示す波形図である。
【図２】（ａ）は図１（ａ）における冷媒配管の途中に長さの異なる二つの経路を設定した配管構造図、（ｂ）は（ａ）に対しさらに経路を増やして長さの異なる三つの経路を設定した配管構造図である。
【図３】本発明の配管構造による圧縮機が吐出する冷媒の脈動を示す波形図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係わる配管構造図である。
【図５】図４の分岐流路の拡大した断面図である。
【図６】（ａ）は図５のＡ−Ａ断面図、（ｂ）は図５のＢ−Ｂ断面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係わる配管構造図である。
【図８】従来例を示す配管構造図である。
【符号の説明】
【００３９】
９  圧縮機
１１  冷媒配管（媒体流路）
１７  複数の流路
１９  分岐流路
２５  熱交換器
２７  上流ヘッダタンク（第１のタンク部）
２９  下流ヘッダタンク（第２のタンク部）
３１  コア部（分岐流路を含む）
３３  フィン付きチューブ（複数の流路）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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