(57)【要約】【課題】配管の振動により発生する騒音を確実に低減する。【解決手段】防音装置１は、配管１０と、配管１０の外側を覆うように延びる配管カバー２０と、配管カバー２０に接続され、配管１０と配管カバー２０との間に液体Ｗを供給する液体供給源３０と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管と、
前記配管の外側を覆うように延びる配管カバーと、
前記配管カバーに接続され、前記配管と前記配管カバーとの間に液体を供給する液体供給源と、
を備える防音装置。
【請求項２】
請求項１に記載の防音装置であって、
前記配管カバーの上端部には、前記配管カバーの内部と外部とを連通する開口部が設けられ、
前記液体は、前記開口部から溢れて前記配管カバーの外周面上を流れる
防音装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の防音装置と、
内部に前記液体が供給される外筒部と、
前記外筒部の内部に配置され、内部に流体が流れる流路が形成され、前記液体と前記流体との間で熱交換を行う熱交換部と、
を備え、
前記配管は、前記熱交換部と接続され、
前記配管カバーは、前記配管カバーの内部が前記外筒部の内部と連通するように、前記外筒部から延びて設けられ、
前記液体は、前記外筒部から前記配管と前記配管カバーとの間に供給される
熱交換器。
【請求項４】
請求項３に記載の熱交換器と、
軸線に沿って延びる回転軸と、
前記回転軸に取り付けられて前記流体を圧縮する複数のインペラと、
前記回転軸および前記インペラを外周側から覆うケーシングと、
を備え、
前記配管は、前記ケーシングと前記熱交換部とを接続しており、
前記配管は、
前記流体を前記ケーシングの内部から前記熱交換部に導入する第一配管と、
前記熱交換部を通過した前記流体を前記熱交換部から前記ケーシングの内部に戻す第二配管と、
を有し、
前記配管カバーは、前記第一配管および前記第二配管の少なくとも一方を覆うように前記外筒部から延びている
回転機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、防音装置、熱交換器、および回転機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
遠心圧縮機などの回転機械では、その内部で流体を攪拌するため、内部に流体に起因する変動加振力が発生する。この変動加振力により、回転機械のケーシングやケーシングに接続された配管が振動する。これにより、ケーシング表面や配管表面が振動して、周囲の空気に圧力変動を与えて音波（騒音）を発生させる。一般的に、回転機械の構造において、配管の板厚はケーシングの板厚よりも薄い。このため、騒音は主として配管から発生している。
【０００３】
このような騒音を低減するため、従来、ケーシングの表面や配管に吸音材を巻き付ける防音方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。この防音方法では、吸音材において、音波の振動エネルギーが摩擦により熱エネルギーに変換される。これにより、配管などから発生した騒音を低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１１７７４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した防音方法において、吸音材は一般的に強度が低いので、吸音材を補強するとともに吸音材を透過した音波を遮蔽するため、金属製の薄板などで形成される遮蔽板が吸音材を覆うように設けられることが多い。この遮蔽板が配管と接触した場合、配管の振動が遮蔽板に伝わり、遮蔽板から騒音が発生する可能性がある。これにより、十分な防音効果が発揮できない場合がある。
【０００６】
また、通常、回転機械への吸音材施工は、回転機械が実際に設置された場所において実施される。この場合に、回転機械の設置状況によっては、施工上吸音材を配置できずに吸音材が設けられていない隙間が配管上などに形成される可能性がある。これにより、十分に騒音を低減することができない場合がある。
【０００７】
本発明は、上記の事情を鑑みてなされたものであり、配管の振動により発生する騒音を確実に低減することが可能な防音装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第一の態様によれば、防音装置は、配管と、前記配管の外側を覆うように延びる配管カバーと、前記配管カバーに接続され、前記配管と前記配管カバーとの間に液体を供給する液体供給源と、を備える。
【０００９】
このような防音装置によれば、配管と配管カバーとの間に液体が供給されているので、配管の振動による発生音はまず液体に伝搬される。ここで、液体と空気などの気体との境界面では音のエネルギーがほぼ全反射されるため、液体に伝搬された音は液体から空気にはほとんど伝搬されない。このため、配管の振動による発生音が空気に伝搬されないので、配管の振動により発生する騒音を確実に低減することができる。
【００１０】
上記の防音装置において、前記配管カバーの上端部には、前記配管カバーの内部と外部とを連通する開口部が設けられ、前記液体は、前記開口部から溢れて前記配管カバーの外周面上を流れていてもよい。
【００１１】
このような防音装置によれば、液体は開口部から溢れて配管カバーの外周面上を流れるので、配管カバーの外周面は液体で覆われている。このため、配管の振動による発生音が液体を介して配管カバーに伝搬された場合でも、配管カバーの外周面を覆う液体により配管カバーに伝搬された音が空気に伝搬されることが防止される。よって、配管の振動により発生する騒音をより確実に低減することができる。
【００１２】
本発明の第二の態様によれば、熱交換器は、上記の防音装置と、内部に前記液体が供給される外筒部と、前記外筒部の内部に配置され、内部に流体が流れる流路が形成され、前記液体と前記流体との間で熱交換を行う熱交換部と、を備える。前記配管は、前記熱交換部と接続され、前記配管カバーは、前記配管カバーの内部が前記外筒部の内部と連通するように、前記外筒部から延びて設けられ、前記液体は、前記外筒部から前記配管と前記配管カバーとの間に供給される。
【００１３】
このような熱交換器によれば、配管カバーの内部と外筒部の内部とが連通しており、液体が外筒部から配管と配管カバーとの間に供給される。このため、熱交換器の熱媒体として使用した液体を利用して、熱交換器の熱交換部に接続された配管の振動により発生する騒音を確実に低減することができる。
【００１４】
本発明の第三の態様によれば、回転機械は、上記の熱交換器と、軸線に沿って延びる回転軸と、前記回転軸に取り付けられて前記流体を圧縮する複数のインペラと、前記回転軸および前記インペラを外周側から覆うケーシングと、を備える。前記配管は、前記ケーシングと前記熱交換部とを接続しており、前記配管は、前記流体を前記ケーシングの内部から前記熱交換部に導入する第一配管と、前記熱交換部を通過した前記流体を前記熱交換部から前記ケーシングの内部に戻す第二配管と、を有し、前記配管カバーは、前記第一配管および前記第二配管の少なくとも一方を覆うように前記外筒部から延びている。
【００１５】
このような回転機械によれば、流体をケーシングの内部から熱交換部に導入する第一配管と熱交換部を通過した流体を熱交換部からケーシングの内部に戻す第二配管との少なくとも一方が、防音装置の配管カバーにより覆われている。このため、ケーシング内で発生する騒音源により第一配管や第二配管が振動した場合でも、この振動により発生する騒音を確実に低減することができる。
【発明の効果】
【００１６】
上記の防音装置によれば、配管の振動により発生する騒音を確実に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第一実施形態に係る防音装置を示す模式図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線における断面図である。
【図３】本発明の第二実施形態に係る防音装置を示す模式図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ線における断面図である。
【図５】本発明の第三実施形態に係る防音装置を示す模式図である。
【図６】本発明の第四実施形態に係る防音装置を備える回転機械を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１９】
（第一実施形態）
まず、本発明の第一実施形態について、図１および図２を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る防音装置１を示す模式図である。図２は、図１のＡ−Ａ線における断面図である。
【００２０】
図１および図２に示すように、防音装置１は、配管１０と、配管１０を覆う配管カバー２０と、配管カバー２０内に液体Ｗを供給する液体供給源３０と、を備える。
【００２１】
配管１０は、鉛直方向に延びて形成されており、第一機器１１と第二機器１２とを接続している。配管１０は、例えば円筒状に形成されており、空気などの流体がその内部を流れることが可能である。
【００２２】
第一機器１１および第二機器１２は、騒音の発生源となる流体機械であり、例えば遠心圧縮機などの回転機械である。騒音の発生源としては、例えば、機械各部の振動や内部流体の圧力変動などが挙げられる。第一機器１１と第二機器１２とは配管１０を介して互いに接続されており、第一機器１１の内部流体が配管１０を通って第二機器１２に流れたり、第二機器１２の内部流体が配管１０を通って第一機器１１に流れたりすることが可能である。なお、第一機器１１と第二機器１２とは、同一の機器であってもよい。
【００２３】
配管カバー２０は、配管１０の外側を覆うように延びて形成されている。本実施形態では、配管カバー２０は、配管１０に沿って第二機器１２から第一機器１１の近傍まで延びる円筒状に形成されている。配管１０は、配管カバー２０の内部に配置されている。配管カバー２０の内径は配管１０の外径よりも大きいため、配管カバー２０と配管１０との間に隙間が形成されている。
【００２４】
配管カバー２０の下端部２０ｂは、第二機器１２との間に隙間が形成されないような態様で第二機器１２に接続されている。これにより、配管カバー２０の下端部２０ｂと第二機器１２との間から液体Ｗが漏れることを防止できる。例えば、配管カバー２０の下端部２０ｂは、その全周が溶接により第二機器１２に固定されている。
【００２５】
配管カバー２０の上端部２０ｔには、配管カバー２０の内部と外部とを連通する開口部２０ａが設けられている。本実施形態では、開口部２０ａは、配管１０の外周面１０ｓと配管カバー２０の上端部２０ｔとによって環状に形成されている。配管カバー２０の内部に供給された液体Ｗは、開口部２０ａを通って配管カバー２０の外部に流出することができる。
【００２６】
配管カバー２０の上端部２０ｔの上側には、ガイド部材２１が設けられている。ガイド部材２１は、開口部２０ａから流出した液体Ｗを配管カバー２０の外周面２０ｓに沿って流れやすくするために、上方に向かって凸となる略円弧状の断面を有して環状に形成されている。ガイド部材２１は、例えば不図示のブラケットを介して配管カバー２０の上端部２０ｔに支持されている。また、ガイド部材２１は、配管１０の外周を囲むように配管１０から離間して配置されている。
【００２７】
液体供給源３０は、配管カバー２０に接続され、配管１０と配管カバー２０との間に液体Ｗを供給する。液体供給源３０は、配管１０と配管カバー２０との間に液体Ｗを供給することが可能な構成であれば特に限定されない。液体供給源３０として、例えばポンプが挙げられる。また、液体Ｗとして、例えば水が挙げられる。
【００２８】
液体供給源３０は、連結管３１により配管カバー２０の下部に接続されている。連結管３１は、円筒状に形成され、液体供給源３０から配管カバー２０まで延びている。連結管３１の配管カバー２０と接続される端部３１ａにおいて、連結管３１の内部と配管カバー２０の内部とは互いに連通している。これにより、液体供給源３０から配管カバー２０の内部に液体Ｗを供給することができる。
【００２９】
配管カバー２０の下側には、図示しない公知の液体回収機構が設けられている。この液体回収機構により、配管カバー２０の開口部２０ａから流出した液体Ｗを回収し、液体供給源３０に液体Ｗを戻すことができる。
【００３０】
次に、防音装置１の使用時の動作について説明する。
【００３１】
まず、液体供給源３０を操作し、液体Ｗを配管カバー２０と配管１０との間に供給する。さらに液体Ｗを供給することで、液体Ｗは配管カバー２０の開口部２０ａから溢れて、ガイド部材２１にガイドされ、配管カバー２０の外周面２０ｓ上を下方に流れる。そして、外周面２０ｓの全面が液体Ｗにより覆われるように、すなわち外周面２０ｓ上に液体Ｗの膜が形成されるように液体Ｗの供給量を調整する。
【００３２】
この状態では、配管１０の外周面１０ｓは液体Ｗに覆われている。このため、騒音の発生源である第一機器１１や第二機器１２によって配管１０が振動した場合、この振動による発生音はまず液体Ｗに伝搬され、続いて液体Ｗと外気（空気）Ｇとの境界面である自由液面Ｗｓを介して液体Ｗから外気Ｇに伝搬される。ここで、液体Ｗと外気Ｇなどの気体との境界面では音のエネルギーはほぼ全反射される。このため、液体Ｗに伝搬された音は、液体Ｗから外気Ｇにはほとんど伝搬されない。この結果、配管１０の振動による発生音は外気Ｇに伝搬されないので、配管１０の振動により発生する騒音を確実に低減することができる。
【００３３】
加えて、上述した状態では、配管カバー２０の外周面２０ｓも液体Ｗに覆われている。このため、配管１０の振動による発生音が液体Ｗを介して配管カバー２０に伝搬されて配管カバー２０が振動した場合や第二機器１２から配管カバー２０に直接振動が伝搬された場合に、この振動による発生音は外周面２０ｓ上にある液体Ｗに伝搬される。よって、上述した配管１０の場合と同様に、配管カバー２０の振動による発生音は外気Ｇに伝搬されないので、配管カバー２０の振動により発生する騒音を低減することができる。この結果、配管１０の振動により発生する騒音をより確実に低減することができる。
【００３４】
本実施形態に係る防音装置１は、配管１０と、配管１０の外側を覆うように延びる配管カバー２０と、配管カバー２０に接続され、配管１０と配管カバー２０との間に液体Ｗを供給する液体供給源３０と、を備える。
【００３５】
上述した構成によれば、配管１０と配管カバー２０との間に液体Ｗが供給されているので、配管１０の振動による発生音はまず液体Ｗに伝搬される。ここで、液体Ｗと外気Ｇとの境界面では音のエネルギーがほぼ全反射されるため、液体Ｗに伝搬された音は液体Ｗから外気Ｇにはほとんど伝搬されない。このため、配管１０の振動による発生音が外気Ｇに伝搬されないので、配管１０の振動により発生する騒音を確実に低減することができる。
【００３６】
また、配管カバー２０の上端部２０ｔには、配管カバー２０の内部と外部とを連通する開口部２０ａが設けられている。液体Ｗは、開口部２０ａから溢れて配管カバー２０の外周面２０ｓ上を流れる。
【００３７】
上述した構成によれば、液体Ｗは開口部２０ａから溢れて配管カバー２０の外周面２０ｓ上を流れるので、配管カバー２０の外周面２０ｓは液体Ｗで覆われている。このため、配管１０の振動による発生音が液体Ｗを介して配管カバー２０に伝搬された場合でも、配管カバー２０の外周面２０ｓを覆う液体Ｗにより配管カバー２０に伝搬された音が外気Ｇに伝搬されることが防止される。よって、配管１０の振動により発生する騒音をより確実に低減することができる。
【００３８】
なお、本実施形態において、配管カバー２０の外周面２０ｓには、液体Ｗに対する親水加工を施してもよい。これにより、液体Ｗが配管カバー２０の外周面２０ｓ上を流れやすくなり、より確実に外周面２０ｓを液体Ｗで覆うことができる。
【００３９】
また、本実施形態において、配管カバー２０は円筒状に形成されているが、これに限らない。配管カバー２０の形状は、配管１０の形状に合わせて、適宜設定することができる。
【００４０】
また、上述した本実施形態の説明におけるガイド部材２１の構成は一例であり、液体Ｗを配管カバー２０の外周面２０ｓ上に流しやすくするように構成されていれば特に限定されない。さらに、本実施形態において、ガイド部材２１は必須の構成ではなく、設けられていなくてもよい。この場合、例えば液体Ｗの供給量を適切に調整することで、液体Ｗを配管カバー２０の外周面２０ｓ上に流すことができる。
【００４１】
（第二実施形態）
次に、本発明の第二実施形態について、図３および図４を参照して説明する。図３は、本実施形態に係る防音装置２を示す模式図である。図４は、図３のＢ−Ｂ線における断面図である。
【００４２】
第一実施形態に係る防音装置１では、配管１０は鉛直方向に延びていたが、配管の構成はこれに限らない。本実施形態に係る防音装置２は、第一機器１１と第二機器１２とを接続する配管４０と配管４０を覆う配管カバー５０とが水平方向に延びて設けられている点で、第一実施形態に係る防音装置１と異なっている。なお、第一実施形態に係る防音装置１と同様の構成を有する部分については、その詳細な説明を省略する。
【００４３】
配管４０は、水平方向に延びて形成されており、第一機器１１と第二機器１２とを接続している。配管４０は、例えば円筒状に形成されており、空気などの流体がその内部を流れることが可能である。これにより、第一機器１１の内部流体が配管４０を通って第二機器１２に流れたり、第二機器１２の内部流体が配管４０を通って第一機器１１に流れたりすることが可能である。
【００４４】
配管カバー５０は、配管４０の外側を覆うように延びて形成されている。本実施形態では、配管カバー５０は、配管４０に沿って第一機器１１から第二機器１２まで延びる円筒状に形成されている。配管４０は、配管カバー５０の内部に配置されている。配管カバー５０の内径は配管４０の外径よりも大きいため、配管カバー５０と配管４０との間に隙間が形成されている。
【００４５】
配管カバー５０の第一端部５０ａは、第一機器１１との間に隙間が形成されないような態様で第一機器１１に接続されている。これにより、配管カバー５０の第一端部５０ａと第一機器１１との間から液体Ｗが漏れることを防止している。例えば、配管カバー５０の第一端部５０ａは、その全周が溶接により第一機器１１に固定されている。
【００４６】
同様に、配管カバー５０において第一端部５０ａの反対側の端部である第二端部５０ｂは、第二機器１２との間に隙間が形成されないような態様で第二機器１２に接続されている。これにより、配管カバー５０の第二端部５０ｂと第二機器１２との間から液体Ｗが漏れることを防止している。例えば、配管カバー５０の第二端部５０ｂは、その全周が溶接により第二機器１２に固定されている。
【００４７】
配管カバー５０の上端部５０ｔには、配管カバー５０の内部と外部とを連通する開口部５０ｃが設けられている。本実施形態では、開口部５０ｃとして、配管カバー５０の上端部５０ｔに配管４０の延在方向に沿って延びるスリットが形成されている。配管カバー５０の内部に供給された液体Ｗは、開口部５０ｃを通って配管カバー５０の外部に流出することができる。
【００４８】
液体供給源３０は、連結管３２により配管カバー５０の下部に接続されている。連結管３２は、円筒状に形成され、液体供給源３０から配管カバー５０まで延びている。連結管３２の配管カバー５０と接続される端部３２ａにおいて、連結管３２の内部と配管カバー５０の内部とは互いに連通している。これにより、液体供給源３０から配管４０と配管カバー５０との間に液体Ｗを供給することができる。
【００４９】
次に、防音装置２の使用時の動作について説明する。
【００５０】
第一実施形態に係る防音装置１と同様に、液体供給源３０を操作し、液体Ｗを配管カバー５０と配管４０との間に供給する。さらに液体Ｗを供給することで、液体Ｗは配管カバー５０の開口部５０ｃから溢れて、配管カバー５０の外周面５０ｓ上を下方に流れる。そして、外周面５０ｓの全面が液体Ｗにより覆われるように、すなわち外周面５０ｓ上に液体Ｗの膜が形成されるように液体Ｗの供給量を調整する。
【００５１】
この状態では、配管４０の外周面４０ｓは液体Ｗに覆われている。このため、騒音の発生源である第一機器１１や第二機器１２によって配管４０が振動した場合、この振動による発生音はまず液体Ｗに伝搬される。ここで、液体Ｗと外気Ｇとの境界面である自由液面Ｗｓでは音のエネルギーはほぼ全反射されるため、液体Ｗに伝搬された音は、液体Ｗから外気Ｇにはほとんど伝搬されない。この結果、配管４０の振動による発生音は外気Ｇに伝搬されないので、配管４０の振動により発生する騒音を確実に低減することができる。
【００５２】
また、上述した状態では、配管カバー５０の外周面５０ｓも液体Ｗに覆われている。このため、配管４０の振動による発生音が液体Ｗを介して配管カバー５０に伝搬されて配管カバー５０が振動した場合や第一機器１１または第二機器１２から配管カバー５０に直接振動が伝搬された場合に、この振動による発生音は外周面５０ｓ上にある液体Ｗに伝搬される。よって、上述した配管４０の場合と同様に、配管カバー５０の振動による発生音は外気Ｇに伝搬されないので、配管カバー５０の振動により発生する騒音を低減することができる。この結果、配管４０の振動により発生する騒音をより確実に低減することができる。
【００５３】
本実施形態に係る防音装置２は、配管４０と、配管４０の外側を覆うように延びる配管カバー５０と、配管カバー５０に接続され、配管４０と配管カバー５０との間に液体Ｗを供給する液体供給源３０と、を備える。
【００５４】
また、配管カバー５０の上端部５０ｔには、配管カバー５０の内部と外部とを連通する開口部５０ｃが設けられている。液体Ｗは、開口部５０ｃから溢れて配管カバー５０の外周面５０ｓ上を流れる。
【００５５】
このように構成された防音装置２においても、上述した第一実施形態に係る防音装置１と同様の効果を得ることができる。
【００５６】
なお、本実施形態では、配管カバー５０の開口部５０ｃとしてスリットが形成されていたが、これに限らない。例えば、開口部５０ｃとして、配管カバー５０の上端部５０ｔに複数の孔を設けてもよい。
【００５７】
また、第一実施形態に係る防音装置１と同様に、防音装置２において、配管カバー５０の上端部５０ｔの上側に、液体Ｗが外周面５０ｓ上を流れやすくするためにガイド部材を設けてもよい。
【００５８】
（第三実施形態）
次に、本発明の第三実施形態について、図５を参照して説明する。図５は、本実施形態に係る防音装置３を示す模式図である。
【００５９】
本実施形態に係る防音装置３は、配管６０の外側を覆う配管カバーとして液体槽７０を備える点で、上記実施形態に係る防音装置と異なっている。なお、第一実施形態に係る防音装置１と同様の構成を有する部分については、その詳細な説明を省略する。
【００６０】
配管６０は、第一機器１１から鉛直方向の下方に延びる第一鉛直部６０Ａと、第二機器１２から鉛直方向の下方に延びる第二鉛直部６０Ｂと、第一鉛直部６０Ａと第二鉛直部６０Ｂとを接続し、水平方向に延びる水平部６０Ｃと、を有する。このような構成により、配管６０は、第一機器１１と第二機器１２とを接続している。配管６０は、例えば円筒状に形成されており、空気などの流体がその内部を流れることが可能である。これにより、第一機器１１の内部流体が配管６０を通って第二機器１２に流れたり、第二機器１２の内部流体が配管６０を通って第一機器１１に流れたりすることが可能である。
【００６１】
液体槽（配管カバー）７０は、配管６０の外側を覆うように延びて形成されている。液体槽７０は、内部に配管６０を収容可能な構成であれば特に限定されない。例えば、液体槽７０は、配管６０の水平部６０Ｃの延在方向に延びており、上方が開口された箱状に形成されている。液体槽７０は、液体槽７０の内部に配管６０を収容した状態で、液体槽７０と配管６０との間に隙間が形成されるような寸法に設定されている。
【００６２】
液体供給源３０は、連結管３３により液体槽７０に接続されている。連結管３３は、円筒状に形成され、液体供給源３０から液体槽７０まで延びている。連結管３３の液体槽７０と接続される端部３３ａにおいて、連結管３３の内部と液体槽７０の内部とは互いに連通している。これにより、液体供給源３０から液体槽７０の内部に液体Ｗを供給することができる。
【００６３】
次に、防音装置３の使用時の動作について説明する。
【００６４】
液体供給源３０を操作し、液体Ｗを液体槽７０の内部に供給する。少なくとも配管６０の水平部６０Ｃが液体Ｗ中に配置されるように、液体Ｗの自由液面Ｗｓが水平部６０Ｃよりも上方となる所定の位置まで液体Ｗを供給して、液体Ｗの供給を停止する。
【００６５】
この状態では、配管６０の外周面６０ｓは液体Ｗに覆われている。このため、騒音の発生源である第一機器１１や第二機器１２によって配管６０が振動した場合、この振動による発生音はまず液体Ｗに伝搬される。ここで、液体Ｗと外気Ｇとの境界面である自由液面Ｗｓでは音のエネルギーはほぼ全反射されるため、液体Ｗに伝搬された音は、液体Ｗから外気Ｇにはほとんど伝搬されない。この結果、配管６０の振動による発生音は外気Ｇに伝搬されないので、配管６０の振動により発生する騒音を確実に低減することができる。
【００６６】
本実施形態では、液体槽７０の開口部７０ａから液体Ｗを溢れさせていない。これは、液体槽７０の板厚を、配管６０の肉厚に対して十分大きくすることで、配管６０の振動によって液体Ｗを介して液体槽７０が振動することを抑制できるためである。なお、液体Ｗを開口部７０ａから溢れさせて液体槽７０の外周面７０ｓ上を流れるように構成してもよい。
【００６７】
また、配管６０は自由液面Ｗｓを有する液体Ｗ中に配置されているので、配管６０の周囲は液体Ｗで全て覆われている。このため、従来の防音方法において発生する可能性のあった吸音材が設けられていない隙間のように、防音措置がなされていない部分が防音措置の必要な配管６０の途中に形成されることはない。よって、騒音の低減を安定的に実施することができる。
【００６８】
本実施形態に係る防音装置３は、配管６０と、配管６０の外側を覆うように延びる液体槽７０と、液体槽７０に接続され、配管６０と液体槽７０との間に液体Ｗを供給する液体供給源３０と、を備える。
【００６９】
このように構成された防音装置３においても、上述した第一実施形態に係る防音装置１と同様の効果を得ることができる。
【００７０】
なお、本実施形態において、配管６０の第一鉛直部６０Ａおよび第二鉛直部６０Ｂは、一部が液体Ｗ中に配置されているが、全てが液体Ｗ中に配置されるように液体Ｗの自由液面Ｗｓの位置を調整してもよい。このようにすることで、第一鉛直部６０Ａおよび第二鉛直部６０Ｂから発生する騒音をより確実に低減することができる。
【００７１】
（第四実施形態）
次に、本発明の第四実施形態について、図６を参照して説明する。図６は、本実施形態に係る防音装置４を備える回転機械１００を示す模式図である。本実施形態に係る防音装置４は、回転機械１００に設けられた中間冷却器１１０を利用して構成されている。
【００７２】
本実施形態における回転機械１００は、複数のインペラ１０２を備える遠心圧縮機である。回転機械１００は、軸線Ｏを中心に延びる回転軸１０１と、回転軸１０１に取り付けられて流体Ｆを圧縮する複数のインペラ１０２と、回転軸１０１およびインペラ１０２を外周側から覆うケーシング１０３と、を備える。
【００７３】
回転軸１０１は、軸線Ｏに沿って延びる円柱状に形成されている。回転軸１０１の軸方向の両端部は、ケーシング１０３に取り付けられた不図示の軸受により、回転可能に支持されている。
【００７４】
インペラ１０２は、回転による遠心力を利用して空気などの流体Ｆを圧縮する。インペラ１０２は、回転軸１０１に複数取り付けられており、回転軸１０１と一体的に回転可能である。これにより、流体Ｆは、下流側に向かうに従って段階的に圧縮される。
【００７５】
ケーシング１０３は、円柱状に形成されており、回転軸１０１およびインペラ１０２をそれぞれ外周側から覆っている。回転軸１０１は、ケーシング１０３の中心を貫くように配置されている。
【００７６】
ケーシング１０３は、回転軸１０１の軸方向の一方側（図６における紙面左側）の端部に、流体Ｆを外部から流入させる吸込口１０４が設けられ、他方側（図６における紙面右側）の端部に、流体Ｆを外部に吐出する吐出口１０５が設けられている。ケーシング１０３には、吸込口１０４および吐出口１０５にそれぞれ連通する内部空間が形成されている。この内部空間に、インペラ１０２が収容されている。
【００７７】
吸込口１０４は、円筒状の配管部１０４Ａと、ケーシング１０３に接続されたノズル部１０４Ｂと、配管部１０４Ａとノズル部１０４Ｂとを接続するフランジ部１０４Ｃと、を有する。また、吐出口１０５は、円筒状の配管部１０５Ａと、ケーシング１０３に接続されたノズル部１０５Ｂと、配管部１０５Ａとノズル部１０５Ｂとを接続するフランジ部１０５Ｃと、を有する。
【００７８】
回転機械１００から発生する騒音を低減するため、ケーシング１０３、吸込口１０４、および吐出口１０５の表面にはそれぞれ、吸音材１０８および遮蔽板１０９が取り付けられている。ケーシング１０３などの外表面にまず吸音材１０８が取り付けられ、吸音材１０８の外側を覆うように遮蔽板１０９が取り付けられている。吸音材１０８として、例えばポリウレタンフォームやグラスウールなどを使用することができる。遮蔽板１０９は、金属製の板材により構成されている。なお、ノズル部１０４Ｂやノズル部１０５Ｂとケーシング１０３との接続部分の周囲や、フランジ部１０４Ｃおよびフランジ部１０５Ｃには、吸音材１０８および遮蔽板１０９は設けられていない。
【００７９】
回転機械１００には、圧縮性能を向上させるために中間冷却器（熱交換器）１１０が設けられている。中間冷却器１１０に圧縮途中の流体Ｆを導入するため、ケーシング１０３には、流体Ｆを中間冷却器１１０に導入する導入管（配管、第一配管）１０６と、流体Ｆを中間冷却器１１０からケーシング１０３内に戻す導出管（配管、第二配管）１０７と、が設けられている。導入管１０６および導出管１０７は、ケーシング１０３の内部空間と連通している。本実施形態では、導入管１０６は、２段目のインペラ１０２を通過した流体Ｆを中間冷却器１１０に導くように設けられている。導出管１０７は、中間冷却器１１０を通過した流体Ｆを３段目のインペラ１０２に導くように設けられている。
【００８０】
導入管１０６および導出管１０７は、鉛直方向の下方に延びて形成されている。導入管１０６は、円筒状の配管部１０６Ａと、ケーシング１０３に接続されたノズル部１０６Ｂと、配管部１０６Ａとノズル部１０６Ｂとを接続するフランジ部１０６Ｃと、を有する。また、導出管１０７は、円筒状の配管部１０７Ａと、ケーシング１０３に接続されたノズル部１０７Ｂと、配管部１０７Ａとノズル部１０７Ｂとを接続するフランジ部１０７Ｃと、を有する。導入管１０６の配管部１０６Ａと導出管１０７の配管部１０７Ａとは、中間冷却器１１０の内部において互いに接続されている。
【００８１】
中間冷却器１１０は、内部に空間を有する外筒部１１０Ａと、外筒部１１０Ａの内部に配置された熱交換部１１０Ｂと、外筒部１１０Ａの内部に冷媒Ｒを供給する供給管１１０Ｃと、外筒部１１０Ａから熱交換後の冷媒Ｒを流出する流出管１１０Ｄと、を有する。ここで、冷媒Ｒは、例えば水などの液体である。
【００８２】
外筒部１１０Ａは、内部に冷媒Ｒを収容可能な構成であれば特に限定されない。例えば、外筒部１１０Ａは、両端が閉止された円筒状に形成されている。
【００８３】
熱交換部１１０Ｂは、導入管１０６の配管部１０６Ａと導出管１０７の配管部１０７Ａとを接続しており、流体Ｆが配管部１０６Ａから熱交換部１１０Ｂを通過して配管部１０７Ａに流れるように構成されている。熱交換部１１０Ｂには、内部に流体Ｆが流れる流路が形成されており、熱交換部１１０Ｂにおいて、流体Ｆは冷媒Ｒと熱交換を行う。熱交換部１１０Ｂには、流体Ｆと冷媒Ｒとの間で熱交換させる公知の構成を適用することができる。
【００８４】
供給管１１０Ｃは、外筒部１１０Ａに接続されており、冷媒Ｒを外筒部１１０Ａの内部に供給する。冷媒Ｒは、例えば供給管１１０Ｃに接続された不図示のポンプにより、供給管１１０Ｃから外筒部１１０Ａに流入する。流出管１１０Ｄは、外筒部１１０Ａに接続されており、熱交換後の冷媒Ｒを外筒部１１０Ａから外部に流出させる。流出管１１０Ｄから流出した冷媒Ｒは、公知の冷却手段により冷却された後、再び供給管１１０Ｃから外筒部１１０Ａに供給される。
【００８５】
外筒部１１０Ａの上部には、導入管１０６の外側を覆うように延びる第一配管カバー１１１と、導出管１０７の外側を覆うように延びる第二配管カバー１１２と、が設けられている。第一配管カバー１１１および第二配管カバー１１２は、外筒部１１０Ａの上部から鉛直方向の上方に延びる円筒状に形成されている。第一配管カバー１１１の内部および第二配管カバー１１２の内部はそれぞれ、外筒部１１０Ａの内部と連通している。したがって、外筒部１１０Ａ内に収容された冷媒Ｒは、第一配管カバー１１１および第二配管カバー１１２のそれぞれへ流入することが可能である。
【００８６】
導入管１０６は、第一配管カバー１１１の内部に配置されている。第一配管カバー１１１の内径は、導入管１０６の外径よりも大きいため、第一配管カバー１１１と導入管１０６との間に隙間が形成されている。また、導出管１０７は、第二配管カバー１１２の内部に配置されている。第二配管カバー１１２の内径は、導出管１０７の外径よりも大きいため、第二配管カバー１１２と導出管１０７との間に隙間が形成されている。
【００８７】
本実施形態において、第一配管カバー１１１は、導入管１０６のフランジ部１０６Ｃよりも上方に延びている。第一配管カバー１１１の上端部１１１ｔには、第一配管カバー１１１の内部と外部とを連通する開口部１１１ａが設けられている。開口部１１１ａは、導入管１０６のノズル部１０６Ｂと第一配管カバー１１１の上端部１１１ｔとによって環状に形成されている。第一配管カバー１１１の内部に供給された冷媒Ｒは、開口部１１１ａを通って第一配管カバー１１１の外部に流出することができる。
【００８８】
第一配管カバー１１１の上端部１１１ｔの上側には、第一ガイド部材１１３が設けられている。第一ガイド部材１１３は、開口部１１１ａから流出した冷媒Ｒを第一配管カバー１１１の外周面１１１ｓに沿って流れやすくするために、上方に向かって凸となる略円弧状の断面を有して環状に形成されている。第一ガイド部材１１３は、例えば不図示のブラケットを介して第一配管カバー１１１の上端部１１１ｔに支持されている。また、第一ガイド部材１１３は、導入管１０６の外周を囲むように導入管１０６から離間して配置されている。
【００８９】
また、第二配管カバー１１２は、導出管１０７のフランジ部１０７Ｃよりも上方に延びている。第二配管カバー１１２の上端部１１２ｔには、第二配管カバー１１２の内部と外部とを連通する開口部１１２ａが設けられている。開口部１１２ａは、導出管１０７のノズル部１０７Ｂと第二配管カバー１１２の上端部１１２ｔとによって環状に形成されている。第二配管カバー１１２の内部に供給された冷媒Ｒは、開口部１１２ａを通って第二配管カバー１１２の外部に流出することができる。
【００９０】
第二配管カバー１１２の上端部１１２ｔの上側には、第二ガイド部材１１４が設けられている。第二ガイド部材１１４は、第一ガイド部材１１３と同様に構成されており、開口部１１２ａから流出した冷媒Ｒを第二配管カバー１１２の外周面１１２ｓに沿って流れやすくする。第二ガイド部材１１４は、例えば不図示のブラケットを介して第二配管カバー１１２の上端部１１２ｔに支持されている。また、第二ガイド部材１１４は、導出管１０７の外周を囲むように導出管１０７から離間して配置されている。
【００９１】
本実施形態において、中間冷却器１１０は液体供給源としての機能を有する。すなわち、中間冷却器１１０は、導入管１０６と第一配管カバー１１１との間および導出管１０７と第二配管カバー１１２との間のそれぞれに冷媒Ｒを供給することが可能である。
【００９２】
中間冷却器１１０の下側には、図示しない公知の液体回収機構が設けられている。この液体回収機構により、第一配管カバー１１１の開口部１１１ａおよび第二配管カバー１１２の開口部１１２ａから流出した冷媒Ｒを回収することができる。回収した冷媒Ｒは、例えば流出管１１０Ｄから流出した冷媒Ｒに合流させる。
【００９３】
本実施形態では、上述した構成において、導入管１０６（または導出管１０７）、第一配管カバー１１１（または第二配管カバー１１２）、および中間冷却器１１０により防音装置４が構成されている。
【００９４】
次に、回転機械１００に設けられた防音装置４の使用時の動作について説明する。
【００９５】
まず、中間冷却器１１０において、供給管１１０Ｃから流入する冷媒Ｒの流入量と流出管１１０Ｄから流出する冷媒Ｒの流出量とを調整することによって、第一配管カバー１１１と導入管１０６との間および第二配管カバー１１２と導出管１０７との間に冷媒Ｒを供給する。第一配管カバー１１１と導入管１０６との間に供給された冷媒Ｒは導入管１０６に沿って上方に流れ、第一配管カバー１１１の開口部１１１ａから溢れる。溢れた冷媒Ｒは、第一ガイド部材１１３にガイドされて、第一配管カバー１１１の外周面１１１ｓ上を下方に流れる。さらに、冷媒Ｒは、第一配管カバー１１１の外周面１１１ｓから中間冷却器１１０の外周面１１０ｓを下方に流れる。
【００９６】
また、第二配管カバー１１２と導出管１０７との間に供給された冷媒Ｒは導出管１０７に沿って上方に流れ、第二配管カバー１１２の開口部１１２ａから溢れる。溢れた冷媒Ｒは、第二ガイド部材１１４にガイドされて、第二配管カバー１１２の外周面１１２ｓ上を下方に流れる。さらに、冷媒Ｒは、第二配管カバー１１２の外周面１１２ｓから中間冷却器１１０の外周面１１０ｓを下方に流れる。そして、中間冷却器１１０における冷媒Ｒの供給量および流出量を適切に調整することで、第一配管カバー１１１の外周面１１１ｓおよび第二配管カバー１１２の外周面１１２ｓの全面が冷媒Ｒに覆われる、すなわち外周面１１１ｓおよび外周面１１２ｓ上に冷媒Ｒの膜が形成される。なお、この際、中間冷却器１１０の外周面１１０ｓの全面が冷媒Ｒに覆われるようにしてもよい。
【００９７】
この状態では、導入管１０６の外周面１０６ｓおよび導出管１０７の外周面１０７ｓは冷媒Ｒに覆われている。このため、騒音の発生源となる回転機械１００によって導入管１０６や導出管１０７が振動した場合、この振動による発生音はまず冷媒Ｒに伝搬される。ここで、冷媒Ｒと外気Ｇとの境界面である自由液面Ｒｓでは音のエネルギーはほぼ全反射されるため、冷媒Ｒに伝搬された音は、冷媒Ｒから外気Ｇにはほとんど伝搬されない。この結果、導入管１０６および導出管１０７の振動による発生音は外気Ｇに伝搬されないので、導入管１０６および導出管１０７の振動により発生する騒音を確実に低減することができる。
【００９８】
また、上述した状態では、第一配管カバー１１１の外周面１１１ｓおよび第二配管カバー１１２の外周面１１２ｓも冷媒Ｒに覆われている。このため、導入管１０６の振動による発生音が冷媒Ｒを介して第一配管カバー１１１に伝搬されて第一配管カバー１１１が振動した場合または導出管１０７の振動による発生音が冷媒Ｒを介して第二配管カバー１１２に伝搬されて第二配管カバー１１２が振動した場合に、この振動による発生音は外周面１１１ｓまたは外周面１１２ｓ上にある冷媒Ｒに伝搬される。よって、上述した導入管１０６および導出管１０７の場合と同様に、第一配管カバー１１１または第二配管カバー１１２の振動による発生音は外気Ｇに伝搬されないので、この振動により発生する騒音を低減することができる。この結果、導入管１０６および導出管１０７の振動により発生する騒音をより確実に低減することができる。
【００９９】
上述のように構成された防音装置４では、第一配管カバー１１１や第二配管カバー１１２を上方に延ばすだけで、導入管１０６のフランジ部１０６Ｃやノズル部１０６Ｂまたは導出管１０７のフランジ部１０７Ｃやノズル部１０７Ｂを冷媒Ｒで覆うことができる。このため、従来の回転機械において吸音材などが設けられていない部分（隙間）が形成されやすかったノズル部やフランジ部の周辺を確実に防音し、安定的に騒音低減を図ることができる。
【０１００】
また、本実施形態に係る防音装置４は、回転機械１００に従来から設けられていた中間冷却器１１０を液体供給源として利用しているので、新たに防音装置を導入する場合に比べて、より容易に回転機械１００に導入することができる。
【０１０１】
本実施形態に係る防音装置４は、導入管１０６と、導入管１０６の外側を覆うように延びる第一配管カバー１１１と、第一配管カバー１１１に接続され、導入管１０６と第一配管カバー１１１との間に冷媒Ｒを供給する中間冷却器１１０と、を備える。
【０１０２】
また、第一配管カバー１１１の上端部１１１ｔには、第一配管カバー１１１の内部と外部とを連通する開口部１１１ａが設けられている。冷媒Ｒは、開口部１１１ａから溢れて第一配管カバー１１１の外周面１１１ｓ上を流れる。
【０１０３】
このように構成された防音装置４においても、上述した第一実施形態に係る防音装置１と同様の効果を得ることができる。
【０１０４】
また、本実施形態に係る中間冷却器１１０は、防音装置４と、内部に冷媒Ｒが供給される外筒部１１０Ａと、外筒部１１０Ａの内部に配置され、内部に流体Ｆが流れる流路が形成され、冷媒Ｒと流体Ｆとの間で熱交換を行う熱交換部１１０Ｂと、を備える。導入管１０６は、熱交換部１１０Ｂと接続され、第一配管カバー１１１は、第一配管カバー１１１の内部が外筒部１１０Ａの内部と連通するように、外筒部１１０Ａから延びて設けられ、冷媒Ｒは、外筒部１１０Ａから導入管１０６と第一配管カバー１１１との間に供給される。
【０１０５】
上述した構成によれば、第一配管カバー１１１の内部と外筒部１１０Ａの内部とが連通しており、冷媒Ｒが外筒部１１０Ａから導入管１０６と第一配管カバー１１１との間に供給される。このため、中間冷却器１１０の熱媒体として使用した冷媒Ｒを利用して、中間冷却器１１０の熱交換部１１０Ｂに接続された導入管１０６の振動により発生する騒音を確実に低減することができる。
【０１０６】
また、本実施形態に係る回転機械は、中間冷却器１１０と、軸線Ｏに沿って延びる回転軸１０１と、回転軸１０１に取り付けられて流体Ｆを圧縮する複数のインペラ１０２と、回転軸１０１およびインペラ１０２を外周側から覆うケーシング１０３と、を備える。ケーシング１０３と熱交換部１１０Ｂとを接続しており、流体Ｆをケーシング１０３の内部から熱交換部１１０Ｂに導入する導入管１０６と、熱交換部１１０Ｂを通過した流体Ｆを熱交換部１１０Ｂからケーシング１０３の内部に戻す導出管１０７と、が設けられている。第一配管カバー１１１は、導入管１０６を覆うように外筒部１１０Ａから延び、第二配管カバー１１２は、導出管１０７を覆うように外筒部１１０Ａから延びている。
【０１０７】
上述した構成によれば、流体Ｆをケーシング１０３の内部から熱交換部１１０Ｂに導入する導入管１０６と熱交換部１１０Ｂを通過した流体Ｆを熱交換部１１０Ｂからケーシング１０３の内部に戻す導出管１０７とが、防音装置４の第一配管カバー１１１および第二配管カバー１１２によりそれぞれ覆われている。このため、ケーシング１０３内で発生する騒音源により導入管１０６や導出管１０７が振動した場合でも、この振動により発生する騒音を確実に低減することができる。
【０１０８】
なお、本実施形態では、導入管１０６、導出管１０７、第一配管カバー１１１、および第二配管カバー１１２は鉛直方向に延びて設けられていたが、これに限らない。導入管１０６および導出管１０７が水平方向や斜め方向に延びている場合でも、第一配管カバー１１１および第二配管カバー１１２をそれぞれ導入管１０６および導出管１０７に合わせて適宜形状を調整することで、導入管１０６および導出管１０７を冷媒Ｒで覆うことができる。
【０１０９】
また、本実施形態では、導入管１０６を覆う第一配管カバー１１１と導出管１０７を覆う第二配管カバー１１２とが設けられていたが、これに限らない。導入管１０６と導入管１０７とを一括して覆う配管カバーとして構成してもよい。
【０１１０】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれら実施形態に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。
【符号の説明】
【０１１１】
１、２、３、４  防音装置
１０、４０、６０  配管
２０、５０  配管カバー
２０ａ、５０ｃ、７０ａ、１１１ａ、１１２ａ  開口部
３０  液体供給源
７０  液体槽（配管カバー）
１００  回転機械
１０１  回転軸
１０２  インペラ
１０３  ケーシング
１０６  導入管（配管、第一配管）
１０７  導出管（配管、第二配管）
１１０  中間冷却器（液体供給源、熱交換器）
１１０Ａ  外筒部
１１０Ｂ  熱交換部
１１１  第一配管カバー
１１２  第二配管カバー
Ｆ  流体
Ｒ  冷媒（液体）
Ｗ  液体
【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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