电气设备的外壳、制冷循环装置和电气设备的制作方法

本发明涉及电气设备的外壳、具有该外壳的制冷循环装置、以及具有该制冷循环装置的电气设备，该外壳具有带吸气口和吹出口的外壳主体。

背景技术：

一般来说，制冷循环装置具有室内机等负荷侧单元和室外机等热源侧单元。负荷侧单元和热源侧单元具有收容作为声源的送风机、压缩机或电机等的外壳主体。在外壳主体通常形成有吸入空气的吸气口和吹出空气的吹出口。因此，在外壳主体的吸气口和吹出口，会产生空气等流体的流动所导致的声响现象的紊乱、即噪声。

于是，例如，在专利文献1中提出了通过在流路中途具有带吸音层的管道状的消声结构来实现噪声降低的技术。具体地说，在专利文献1所记载的现有例中将供流体流动的管道设置为双层管的结构，该双层管由外侧管和被穿孔的内侧管构成，通过在外侧管与内侧管之间填充吸音材料来实现消声。

例如，在专利文献2中提出了如下的技术：通过扩大能够消声的频带，即使送风机的负荷状态改变，也能够降低噪声。具体地说，通过在外壳与节流孔板之间填充吸音材料来实现消声。

另外，在专利文献3中提出了如下的技术：具有保持吸气面和吹出面的单元外壳、以及在该单元外壳内的空气流路上保持规定的空间地串联设置的多个翅片，在单元外壳内的空气流路上设置消声器。

【在先技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开2005-220871号公报

【专利文献2】日本特许第5353137号公报

【专利文献3】日本特开2008-269193号公报

技术实现要素：

发明要解决的课题

在上述现有例的任意结构中都是为了降低外壳主体的声响现象的紊乱即噪声而在风路中途对流体的紊乱进行整流，从而由整流实现对声响现象的改善。

但是，为了在风路中途进行整流，不得不加长流路调整的管道的长度。在设置外壳主体的空间中没有设置管道等结构物的余量的情况下，需要改变流路自身，存在无法采取所需的噪声对策的问题点。

本发明是以上述的课题为背景而完成的，涉及能使外壳主体所引起的声音的放大现象所带来的噪声的声响特性衰减的电气设备的外壳、制冷循环装置和电气设备。

用于解决课题的手段

本发明的电气设备的外壳具有：外壳主体，该外壳主体具有收容作为声源的设备的空间，并形成至少一个与所述空间相连通的开口部；以及消声器，该消声器以围绕所述开口部的方式安装于所述外壳主体的外侧。

发明效果

根据本发明的电气设备的外壳，以围绕供流体流动的开口部的方式在外壳主体的外侧安装消声器，所以，能使外壳主体所引起的声音的放大现象所带来的噪声的声响特性衰减。

附图说明

图1是概略性地表示作为一般例的外壳的内部结构的概略结构图。

图2是表示图1所示的外壳的吸气口部分、吹出口部分和外壳中央部分各自处的放射和内部声响特性的分析例的曲线图。

图3是说明存在于声响空间的“驻波”的参考图。

图4是概略性地表示本发明的实施方式的外壳的内部结构的概略结构图。

图5是概略性地表示设置于本发明的实施方式的外壳的消声器的剖面结构的一个例子的纵剖视图。

图6是表示能作为吸音材料而适用的各材料的吸音率的测定例的曲线图。

图7是概略性地表示设置于本发明的实施方式的外壳的消声器的剖面结构的另一个例子的纵剖视图。

图8是概略性地表示本发明的实施方式的外壳的设置的一个例子的概略设置状态图。

图9是概略性地表示本发明的实施方式的外壳的变型例的概略结构图。

图10是概略性地表示本发明的实施方式的外壳的变型例的概略结构图。

图11是概略性地表示本发明的实施方式的外壳的变型例的概略结构图。

图12是概略性地表示本发明的实施方式的外壳的变型例的概略结构图。

图13是概略性地表示本发明的实施方式的外壳的变型例的概略结构图。

具体实施方式

以下，基于附图，对本发明的实施方式进行说明。需要说明的是，包括图1在内，在以下的附图中，有时各构成部件的大小关系与实际的不同。另外，包括图1在内，在以下的附图中，赋予相同的附图标记的是相同或与之相当的部件，这在说明书的全文中是通用的。而且，说明书全文所示的构成要素的方式只不过是例示而并非限定于这些记载。

首先，基于图1～图3，对伴随流体的外壳结构所导致的声响现象为主因的“共鸣”进行说明。图1是概略性地表示作为一般例的外壳100x的内部结构的概略结构图。图2是表示图1所示的外壳的吸气口部分、吹出口部分和外壳中央部分各自处的放射和内部声响特性的分析例的曲线图。图3是说明存在于声响空间的“驻波”的参考图。

需要说明的是，在图1中，用虚线表示声音的相位状态。另外，在图2中，纵轴表示声压级灵敏度(db)，横轴表示频率(hz)。在图2中，线a表示吸气口15x处的驻波的频率特性，线b表示吹出口16x处的驻波的频率特性，线c表示外壳主体10x的中央部分处的驻波的频率特性，线d表示流过外壳100x的流体的频率特性。另外，图3所示的内容是已经公知的。

在图1中，作为例子，示出电气设备的外壳100x为制冷循环装置之一即空调装置的一般的室内单元的情况。

如图1所示，外壳100x具有构成外壳100x的外轮廓并在内部具有空间的箱状的外壳主体10x。在外壳主体10x中搭载着热交换器30x和作为声源的设备的一个例子即送风机20x。外壳主体10x的内部由分隔板11x分隔。在由分隔板11x分隔的流体的流动方向上游侧配置着送风机20x，在由分隔板11x分隔的流体的流动下游侧配置着热交换器30x。另外，在外壳主体10x开口而形成有吸气口15x和吹出口16x。

如图1的虚线所示，在开口而形成有吸气口15x和吹出口16x的外壳100x，在各处表现出声音的放大现象。如图2的线a和图2的线b所示，从对在外壳主体10x的内部测定到的声场的声响现象进行分析的结果可知，在吸气口15x和吹出口16x产生所谓的驻波状态。驻波由疏密波构成。

如图1所示可知，根据外壳主体10x的尺寸，表现出以由图3的参考图的计算式所产生的频率放大的驻波。流体具有不带特征性的峰成分的宽频带的频率特性、所谓的白噪声的特性。根据由图3的参考图所示的计算式所决定的尺寸，会招致特征性的频率放大，声音的疏密波切实地存在于外壳主体10x的内部。

该疏密波取决于外壳主体10x的结构。在具有吸气口15x和吹出口16x的外壳100x，在吸气口15x和吹出口16x处都成为疏密波的“波腹”。也就是说，在外壳100x，在吸气口15x和吹出口16x处都存在声压为最大值的疏密波。该现象形成噪声的频率特性，从吸气口15x和吹出口16x分别作为声音而放射。

图4是概略性地表示本发明的实施方式的外壳100的内部结构的概略结构图。基于图4，对外壳100进行说明。外壳100抑制吸气口15和吹出口16各自处的疏密波的“波腹”所带来的声压放大现象。在以下的说明中，有时将吸气口15和吹出口16统称为开口部。

外壳100具有构成外壳100的外轮廓的箱状的外壳主体10。在外壳主体10中搭载着送风机20和热交换器30。外壳主体10的内部由分隔板11分隔。在由分隔板11分隔的流体的流动方向上游侧配置着送风机20，在由分隔板11分隔的流体的流动下游侧配置着热交换器30。另外，在外壳主体10开口而形成着吸气口15和吹出口16。需要说明的是，也可以将送风机20配置于热交换器30的下游侧。另外，并不特别限定送风机20的种类。同样地，并不特别限定热交换器30的种类。

外壳100的基本结构与图1所示的外壳100x相同，但在外壳100中，在吸气口15和吹出口16处都设置消声器50这一点与外壳100x不同。需要说明的是，为了方便，将设置于吸气口15的消声器50图示为消声器50a，将设置于吹出口16的消声器50图示为消声器50b。但是，在没有必要特别区分说明的情况下，统称为消声器50进行说明。

消声器50a设置成在外壳主体10的外侧围绕作为吸气口15发挥作用的开口部。因此，消声器50a相对于供流体流动的部分具有面部分。消声器50a的形状没有特别限定，例如能够构成为在流体的流动方向具有基准长度并围绕吸气口15的环状。需要说明的是，在后面会对消声器50a的流体的流动方向的长度进行说明。

消声器50b设置成在外壳主体10的外侧围绕作为吹出口16发挥作用的开口部。因此，消声器50b相对于供流体流动的部分具有面部分。消声器50b的形状没有特别限定，例如能够构成为在流体的流动方向具有基准长度并围绕吹出口16的环状。需要说明的是，消声器50b可以是与消声器50a相同的结构，也可以是与消声器50a不同的结构。需要说明的是，在后面会对消声器50b的流体的流动方向的长度进行说明。

若外壳主体10的空间尺寸为0.5m，则能够根据图1计算的驻波的一阶分量(日文：一次)如下。在此，f表示一阶成分频率(hz)，c表示音速(340m/20℃)，l表示外壳主体10的空间尺寸(m)。外壳主体10的空间尺寸是指与流体的流动方向平行的空间部分的长度。

根据图3，能够用f＝c/(2×l)求出。也就是说，f＝340m/(2×0.5)＝340hz。

该频率为峰频率。并且，该频率的阶成分(日文：次数時成分)即奇数时的成分从吸气口15和吹出口16分别放射。此时，作为声源的流体成分的频率如图2的线d所示那样在大约500hz以下～5000hz的频带具有宽的频率特性。另外，在驻波中成为问题的频率在340hz、1020hz和1700hz的频带，存在招致声音的放大现象的可能性。

需要说明的是，在驻波中，除了伴随外壳主体10的全长的频率以外，也存在伴随宽度方向的频率和伴随高度方向的频率。在宽度为0.8m时，存在招致声音的放大现象的可能性的伴随宽度方向的频率为212.5hz、637.5hz、1062.5hz、1487.5hz。在高度为0.2m时，存在招致声音的放大现象的可能性的伴随高度方向的频率为850hz、2550hz。在阶数比中，成为偶数比的频率产生声音相位上的消除，所以，有时声音的产生作为声响现象受到抑制。因此，一般认为尤其是对奇数比成分的对策很重要。

除了上述的计算之外，若还考虑伴随送风机20的旋转的频率成分，则至少637.5hz～1700hz的频率成分的对策很重要。在此，成为驻波的声音的“波腹”的部分与外壳主体10的吸气口15和吹出口16的形成位置大致一致，但在外壳主体10的实际设置场所的环境下，外壳主体10的内部压力和外壳主体10的设置场所的压力存在稍许差。也就是说，外壳主体10与设置场所相对应地紧凑设计的情况居多，外壳主体10的内部压力与外壳主体10的设置场所例如室内的压力不完全一致的情况居多。

若外壳主体10的内部压力和外壳主体10的设置场所的压力为一定，则紧接着外壳主体10的吸气口15和吹出口16分别产生线形性的声压级的衰减。但是，如上述那样外壳主体10的内部压力比外壳主体10的设置场所的压力高，所以，向外壳主体10外放出的放射音直到压力一致的场所为止，声音的密部分存在于外壳主体10的附近。因此，声音的密部分存在于从外壳主体10的吸气口15和吹出口16分别稍稍离开的部分。

从外壳主体10的吸气口15和吹出口16分别稍稍离开的部分是从吸气口15和吹出口16分别向外壳主体10的外侧离开了5cm～10cm左右的距离，在该部分存在声音的放大为最大的“波腹”的部分。于是，在外壳100中，在存在声音的波腹部分的吸气口15和吹出口16各自的外侧设置消声器50。另外，声音的波腹部分存在于从吸气口15和吹出口16分别向外壳主体10的外侧离开了5cm～10cm左右的位置，所以，以使消声器50的供流体流动的部分的长度为10cm以内的方式构成消声器50。

在此，对消声器50进行详细说明。

图5是概略性地表示设置于外壳100的消声器50的剖面结构的一个例子的纵剖视图。图6是表示能作为吸音材料55适用的各材料的吸音率的测定例的曲线图。在图6中，纵轴表示吸音率，横轴表示频率。另外，在图6中，示出使各材料的厚度统一为20mm的情况。而且，在图6中，线f表示纸浆系纤维的吸音率，线g表示毡系无纺布的吸音率，线h表示发泡系化学纤维的吸音率，线i表示将纸浆系纤维薄膜化的情况下的吸音率。

如图5所示，消声器50具有壳体51和填充于壳体51的吸音材料55。壳体51例如由金属或树脂构成，构成消声器50的外轮廓。另外，在壳体51中，供流体流动的部分的面开放而其它面封闭。吸音材料55具有使声能作为热能消耗掉的作用。在吸音材料55安装于壳体51时，供流体流动的部分露出。

要求在吸音材料55中形成用于高效地进行能量转换的空气室。如图6的线f所示，纸浆系纤维在600hz能够确保0.5以上的吸音率。另一方面，如图6的线g所示，毡系无纺布在600hz只能确保0.2左右的吸音率。另外，如图6的线h所示，发泡系化学纤维布在600hz只能确保0.1左右的吸音率。

从该结果可知，作为构成吸音材料55的材料，采用纸浆系纤维是有效的。这是因为纸浆系纤维的纤维自身也存在很多空心壁。也就是说，一般认为：通过由纸浆系纤维构成吸音材料55，除了确保空气室这点有效地作用之外，纸浆系纤维自身的空心壁也有效地进行能量转换，所以，能更高效地实现能量转换。但是，吸音材料55的构成材料不限于纸浆系纤维，只要是能够切实地构成吸音层的材料，也可以由纸浆系纤维以外的材料构成吸音材料55。

消声器50在吸音材料55的作用下能将驻波成分所带来的“声音＝噪声”的声能作为热能消耗掉。为了使吸音材料55通过热转换来消耗声能，吸音材料55的厚度至少为1/4波长以上的厚度。也就是说，在想要消耗的声能的频率为500hz的情况下，根据c＝f×λ，所需的吸音材料55的厚度为0.2m以内。需要说明的是，c表示音速，f表示频率，λ表示一个波长。

可是，根据实际安装外壳100的空间的空隙，一般认为将吸音材料55的厚度设为0.2m是很困难的。也就是说，在实际安装外壳100的空间的空隙实际上只有0.05m左右的情况下，无法使吸音材料55的厚度为0.2m。即使在这样的情况下，也要求设计高效地将声能作为热能消耗掉的消声器50。于是，如图6的线i所示可知，根据纸浆系纤维，即使在将吸音材料55通过压缩成型等而薄膜化的情况下，也能得到高吸音效率。

若由纸浆系纤维构成吸音材料55，则能够使吸音材料55的厚度为0.02m左右。若吸音材料55的厚度为0.02m左右，则即使实际安装外壳100的空间的空隙为0.05m左右，也能将消声器50设置于外壳主体10。因此，通过吸音材料55的高吸音效果，即使厚度为0.02m左右，也能充分衰减声音放射成分。

通过将以上那样构成的消声器50设置于声音放射的“密”部分，外壳主体10的内部空间所带来的驻波即共鸣成分会入射到构成消声器50的吸音材料55。壳体51的声波的入射面开放而其它面为密闭状态，所以，不存在其他壳体51的内部与外部空间相结合的场所。也就是说，入射到消声器50的声音不会从消声器50泄漏到外部，来自外部空间的噪声也不会入射到消声器50的内部而暴露于外壳主体10。

图7是概略性地表示设置于外壳100的消声器50的剖面结构的另一个例子的纵剖视图。图8是概略性地表示外壳100的设置的一个例子的概略设置状态图。基于图7和图8，对消声器50的变型例进行说明。

吸音材料55的露出表面暴露于流体。因此，一般认为吸音材料55的构成材料会飞散。于是，如图7所示，在吸音材料55的露出表面设置透湿膜53并由透湿膜53覆盖吸音材料55为宜。通过设置透湿膜53，能抑制吸音材料55的构成材料飞散。透湿膜53以纸浆系纤维为主成分形成为宜。

通过由与构成吸音材料55的纸浆系纤维相同的纸浆系纤维构成透湿膜53，透湿膜53和吸音材料55的结合容易，不再需要在层形成时使用无用的粘接层等。也就是说，不再需要采用用于结合吸音材料55和透湿膜53的粘接剂等。在透湿膜53由与吸音材料55的构成材料不同的材料构成的情况下，要采用粘接剂，所以，粘接剂进入本来成层的吸音材料55的构成材料内，结果会填满空气层。因此，吸音材料55所需的空气室消失，从而会导致作为吸音材料55的效果降低。

对此，若使透湿膜53的构成材料与吸音材料55的构成材料相同，则如上所述无需采用粘接剂，不会堵塞空气室，不会使作为吸音材料55的效果降低。另外，透湿膜53能在例如20μ至100μ的范围内根据想要吸音效果的频带来调整膜厚。

需要说明的是，通过使吸音材料55的露出表面的膜层的厚度变化，膜层振动，这有时仅能有效地衰减特殊的频带。这也被称为“膜吸音”，通过将该手段用于消声器50，具有能够为了使特定频率有效地衰减而发挥作用的优点。此外，通过将膜吸音用于消声器50，能专注于在本来的波长问题中难以找到对策的低频率成分来实现声响衰减效果。一般认为：低频带由于波长长，所以声能成分比高频带大，低频的声能使成为膜层的整个面振动，从而有效地衰减低频成分。

通过对吸音材料55实施防霉处理、抗菌处理、耐湿处理和难燃处理中的至少一个，即使在顶棚里等含有湿气的空间中，也能抑制吸音材料55的经年老化。另外，壳体51由与外壳主体10相同的材料、例如金属或树脂等构成为宜。但是，只要能够构成不使消声器50的外部和内部连通的密闭状态，则壳体51的构成材料没有特别限定。另外，壳体51的形状和大小没有特别限定，只要能确保消声器50的结构所需的长度和厚度即可。

另外，在图4中，以将消声器50分别安装于吸气口15和吹出口16的状态为例来示出，但根据想要实施噪声对策的环境，也可以将消声器50安装于任一方。如图8所示，例如在吸气口15与走廊a1相连通而吹出口16与室内a2相连通的环境下，可以仅在吹出口16安装消声器50。由此，在与吹出口16相连通的室内a2侧，能切实地衰减从吹出口16放射的声音。

在图8中，以外壳100的后部安装于室内a2的壁面500的状态为例来示出。具体地说，外壳100设置于由壁面500、顶棚503、底板501和前板502所包围的空间505，经由吹出口16而与室内a2相连通。因此，在位于外壳100的前部的前板502，形成有能供流体通过的开口。需要说明的是，外壳100的后部表示外壳100的靠走廊a1侧的端部，外壳100的前部表示外壳100的靠室内a2侧的端部。

＜变型例＞

图9～图13是概略性地表示外壳100的变型例的概略结构图。基于图9～图13，对外壳100的变型例进行说明。

在图9中，图示出将外壳100适用于空调装置的一般的室内单元的一个例子的情况。如图9所示，在外壳100中，吸气口15形成于并非吹出口16的相向位置的侧面的一部分。即使是吸气口15的位置形成于并非与吹出口16相向的位置那样的外壳100，通过设置消声器50，也能够衰减外壳主体10所引起的共鸣成分。

在图10中，图示出将外壳100适用于空调装置的一般的室外单元的一个例子的情况。如图10所示，在外壳100并未形成吸气口15。在外壳100的外壳主体10中收容着例如压缩机60。即使是并未形成吸气口15的外壳100，通过在吹出口16设置消声器50，也能够衰减外壳主体10所引起的共鸣成分。

在图11中，图示出将外壳100适用为冰箱200的箱体的情况。如图11所示，在冰箱200的外壳100的外壳主体10中设置着送风机20、热交换器30和压缩机60。送风机20和压缩机60成为声源。因此，在外壳主体10产生作为疏密波的驻波状态。也就是说，即使在外壳100适用为冰箱200的箱体的情况下，通过设置消声器50，也能够衰减外壳主体10所引起的共鸣成分。需要说明的是，既可以在吸气口和吹出口的至少一方设置消声器50，也可以如图11所示那样在形成于压缩室的开口部设置消声器50，该压缩室设置有压缩机60。

在图12中，图示出将外壳100适用于空调装置的一般的室内单元的另一个例子的情况。如图12所示，在外壳100，吸气口15形成于外壳主体10的顶面，吹出口16形成于外壳主体10的下表面。即使是吸气口15和吹出口16形成于外壳主体10的上下方向那样的外壳100，通过设置消声器50，也能够衰减外壳主体10所引起的共鸣成分。需要说明的是，在图12中，以仅在吸气口15设置消声器50的状态为例来示出，但也可以仅在吹出口16设置消声器50，还可以在吸气口15和吹出口16双方设置消声器50。

在图13中，图示出将外壳100适用为除尘器300的主体的情况。如图13所示，在除尘器300的外壳100的外壳主体10中设置着送风机20。送风机20成为声源。因此，在外壳主体10产生作为疏密波的驻波状态。也就是说，即使在外壳100适用为除尘器300的主体的情况下，通过设置消声器50，也能够衰减外壳主体10所引起的共鸣成分。需要说明的是，也可以在吸气口设置消声器50，还可以在吸气口和吹出口16双方设置消声器50。

如上所述，外壳100具有：收容成为声源的设备并形成有至少一个开口部的外壳主体10；以及以围绕形成于外壳主体10的开口部的方式安装于外壳主体10的外侧的消声器50。因此，根据外壳100，在作为吸气口和吹出口的至少一个而发挥作用的开口部设置消声器50，所以，能有效地减少从外壳主体10放射的源于流体的噪声。

设置于外壳100的外壳主体10的消声器50具有供流体流动的部分开放的壳体51、以及填充于壳体51的吸音材料55。因此，根据外壳100，通过设置填充了吸音材料55的消声器50，能有效地进行在外壳主体10产生的噪声的声响衰减。此外，在外壳100中，即使在不能搭载管道的现场环境下，也能够充分降低从外壳主体10放射的噪声。

在设置于外壳100的外壳主体10的消声器50中填充的吸音材料55由纸浆系纤维构成。因此，根据外壳100，通过形成于纸浆系纤维的多个空气孔，能得到比由其它纤维成形的吸音材料高的吸音率。

设置于外壳100的外壳主体10的消声器50具有设置于吸音材料55的露出表面的透湿膜53。因此，根据外壳100，能抑制吸音材料55的构成材料飞散。

制冷循环装置具有外壳100、送风机20和热交换器30，开口部是外壳主体10的吸气口15和吹出口16，消声器50安装于吸气口15和吹出口16中的至少一方。因此，根据制冷循环装置，能有效地衰减从外壳主体10放射的源于流体的噪声。

电气设备具有上述的制冷循环装置，所以，能有效地衰减从外壳主体10放射的源于流体的噪声。作为电气设备，例如能举出空调装置、供热水装置、制冷装置、除湿装置或冰箱等。

需要说明的是，作为搭载于外壳主体10的声源的一个例子，举出除尘器或压缩机来进行说明，但其他作为声源的设备也可以考虑电机。

附图标记说明

10外壳主体、10x外壳主体、11分隔板、11x分隔板、15吸气口、15x吸气口、16吹出口、16x吹出口、20送风机、20x送风机、30热交换器、30x热交换器、50消声器、50a消声器、50b消声器、51壳体、53透湿膜、55吸音材料、60压缩机、100外壳、100x外壳、200冰箱、300除尘器、500壁面、501底板、502前板、503顶棚、505空间、a1走廊、a2室内。