(57)【要約】  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。
2018198322.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。【０００３】
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。【０００４】
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。【０００５】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３５３３７３３号公報
【特許文献２】特開平９−１３３４３４号公報
【特許文献３】特開平６−１９４００６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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。【０００８】
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。【０００９】
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。【００１０】
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。【００１１】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
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。【００１３】
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。
【発明の効果】
【００１４】
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。【００１５】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】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。
【図２】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】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】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】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】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７】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。
【図８】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。
【図９】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。
【図１０】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。
【図１１】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。
【図１２】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。
【図１３】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。
【図１４】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。
【図１５】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。
【図１６】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。
【図１７】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。
【図１８】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。
【図１９】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。
【図２０】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。
【図２１】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。
【図２２】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。
【図２３】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。
【図２４】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。
【図２５】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。
【図２６】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。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
＜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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
＜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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
＜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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
＜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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
＜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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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／Ｓ２））。
４ｋＨｚの波長は、波長λ＝０．０８７ｍとなる。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
＜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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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）。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
＜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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
＜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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【符号の説明】
【０１２１】
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。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年8月20日(2019.8.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
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、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、可聴帯域音及び超音波帯域音を吸音するものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項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、
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、可聴帯域音及び超音波帯域音を吸音する
冷凍サイクル装置。
【請求項２】
前記透過音抑制部材は、
複数のピーク状態の超音波帯域の成分の差分により発生する可聴帯域音を吸音する
請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項６】
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１〜５のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項７】
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１〜５のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項８】
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７に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項９】
請求項１〜８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。
【国際調査報告】
2018198322.tif 000029
2018198322.tif 000030
2018198322.tif 000031
2018198322.tif 000032