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QUERVERWEIS AUF DIE VERWANDTE ANMELDUNG / AUF VERWANDTE
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ANMELDUNGEN
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Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der am 20. Februar 2017 eingereichten
koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2017-0022412 , deren Offenbarung hiermit in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme eingeschlossen ist.
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HINTERGRUND DER OFFENBARUNG
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Gebiet der Offenbarung
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Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beziehen sich auf einen elektrischen Kompressor, der zum Minimieren von Vibrationsgeräuschen konfiguriert ist, die erzeugt werden, wenn Hochdruckkältemittel in ein hinteres Gehäuse mit einer Auslasskammer abgegeben wird, in die das Kältemittel abgegeben wird.
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Beschreibung der verwandten Technik
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Im Allgemeinen saugt ein Kompressor, der in einer Klimaanlage verwendet wird, Kältemittel an, das von einem Verdampfer verdampft wird, wandelt es in einen Hochtemperatur- und Hochdruckzustand um, der leicht verflüssigt werden kann, und überträgt es dann in einen Kondensator. Der Kompressor wird betrieben, um über den Verdampfer übertragenes Kältemittel zu komprimieren.
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Kompressoren werden eingeteilt in einen Hubkolbenkompressor, in dem eine Antriebsquelle zum Komprimieren von Kältemittel eine Hubbewegung ausführt, um Kältemittel zu komprimieren, und ein Rotationskompressor, in dem eine Antriebsquelle eine Rotationsbewegung ausführt, um das Kältemittel zu komprimieren. Hubkolbenkompressoren werden eingeteilt in einen Kurbeltyp, bei dem die Antriebskraft einer Antriebsquelle durch eine Vielzahl von Kolben unter Verwendung einer Kurbel übertragen wird, einen Schrägscheibentyp, bei dem die Antriebskraft durch eine mit einer Schrägscheibe versehene Drehwelle übertragen wird, und einen Taumelscheibentyp, der eine Taumelscheibe verwendet.
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Rotationskompressoren werden in einen Flügelrotationstyp, der einer Rotationswelle und einen Flügel verwendet, und in einen Spiraltyp, der eine Drehspirale und eine feste Spirale verwendet, klassifiziert. Bei allen Rotationskompressoren, den Schrägscheibenkompressoren und den Taumelscheibenkompressoren werden Vibrationen erzeugt, wenn Hochdruckkältemittel in eine Auslasskammer abgegeben wird. Wenn die Vibrationen kontinuierlich für mehr als eine vorbestimmte Zeit ohne Dämpfung erzeugt werden, wird ein Pulsationsphänomen aufgrund von Vibrationsgeräuschen in einem hinteren Gehäuse, das die Auslasskammer aufweist, induziert.
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Mit Bezug auf 1 umfasst ein elektrischer Kompressor ein hinteres Gehäuse 10 mit einer Auslasskammer 11, in die Kältemittel abgegeben wird. Bei Betrachtung von außerhalb des elektrischen Kompressors weist das hintere Gehäuse 10 eine ebene Form auf. Daher hat die Auslasskammer 11 ein begrenztes Volumen. Ferner ist, wie in der Zeichnung gezeigt, ein Ölabscheider 20 schräg im hinteren Gehäuse 10 angeordnet.
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Wenn im Stand der Technik, wie oben beschrieben, Hochdruckkältemittel in die Auslasskammer 11 abgegeben wird, wird jedoch ein Vibrationsgeräusch durch Vibrationen des hinteren Gehäuses 10 erzeugt, wobei dies zu anormalen Vibrationen eines Fahrzeugs oder einer Klimaanlage, das bzw. die mit dem elektrischen Kompressor ausgestattet ist, führt. Daher sind Maßnahmen zur Lösung der oben genannten Probleme erforderlich.
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ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENBARUNG
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Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, einen elektrischen Kompressor bereitzustellen, bei dem eine Auslasskammer eines hinteren Gehäuses ein vergrößertes Innenvolumen aufweist, wodurch Vibrationen und Geräusche, die durch Abgabe von Kältemittel entstehen, minimiert werden.
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Andere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Offenbarung können durch die folgende Beschreibung verstanden werden und werden mit Bezug auf die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung offensichtlich. Für Fachleute auf dem Gebiet, auf das sich die vorliegende Offenbarung bezieht, ist es offensichtlich, dass die Ziele und Vorteile der vorliegenden Offenbarung durch die beanspruchten Mittel und Kombinationen davon verwirklicht werden können.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst ein elektrischer Kompressor Folgendes: ein hinteres Gehäuse 100 mit einer Auslasskammer 110, in die Kältemittel abgegeben wird; und einen Ölabscheider 200, der in der Auslasskammer 110 angeordnet ist und ein Kältemitteleinlassloch 202 aufweist, in das das Kältemittel in den Ölabscheider 200 eingesaugt wird. Die Auslasskammer 110 kann aus dem hinteren Gehäuse 100 mehrstufig nach außen vorstehen, so dass das Volumen des hinteren Gehäuses 100 vergrößert wird, und basierend auf dem Ölabscheider 200 ist der Innenraum der Auslasskammer 110 in zwei Räume mit unterschiedlichen Volumina unterteilt.
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Die Auslasskammer 110 kann Folgendes umfassen: eine erste Kammer 112, die um eine vorbestimmte Länge in einer hervorstehenden Richtung aus dem hinteren Gehäuse 100 hervorsteht; eine zweite Kammer 114, die basierend auf dem Ölabscheider 200 an einer Seite von einem hervorstehenden Ende der ersten Kammer 112 hervorsteht, und eine dritte Kammer 116, die auf der anderen Seite basierend auf dem Ölabscheider 200 direkt in der hervorstehenden Richtung vorsteht.
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Die zweite Kammer 114 kann ein Volumen aufweisen, das größer ist als das der ersten Kammer 112 oder der dritten Kammer 116.
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Die Länge, um die die zweite Kammer 114 in der hervorstehenden Richtung des hinteren Gehäuses 100 vorsteht, ist größer als die Länge, um die die erste oder dritte Kammer 112 oder 116 vorsteht.
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Eine Rippe 300 ist in der zweiten Kammer 114 vorgesehen, die sich in Umfangsrichtung des hinteren Gehäuses 100 erstreckt.
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Die Rippe 300 kann eine erste Rippe 310, die in der zweiten Kammer 114 ringförmig gebildet ist, und mehrere zweite Rippen 320, die sich radial von der ersten Rippe 310 erstrecken, aufweisen.
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Eine Vielzahl von dritten Rippen 330, die voneinander getrennt sind, kann in der zweiten Kammer 114 entlang einer Umfangsrichtung der zweiten Kammer 114 vorgesehen sein.
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Die Dicke der ersten Rippe 310 kann sich von der der zweiten Rippe 320 unterscheiden.
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Die Dicke der ersten Rippe 310 kann größer sein als die der zweiten Rippe 320.
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Der Ölabscheider 200 kann basierend auf einer Mitte des hinteren Gehäuses 100 auf einer Seite exzentrisch angeordnet sein.
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Eine Trennwand 400 ist an einer Seite der Auslasskammer angeordnet und vorgesehen, um den Innenraum der Auslasskammer 110 in verschiedene Bereiche zu unterteilen.
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Kommunikationslöcher 410 können in der Trennwand 400 an verschiedenen Positionen gebildet sein.
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Ein Volumenverhältnis der Auslasskammer 110 wird in Abhängigkeit von einem Innenvolumen V1 der Auslasskammer 110 mit einer vorbestimmten Größe und einer Auslasskapazität (cm3) von Kältemittel, das in die Auslasskammer 110 abgegeben wird, bestimmt. Das Volumenverhältnis der Auslasskammer 110 kann ein Wert sein, der durch Dividieren des Innenvolumens V1 der Auslasskammer 110 durch die Kältemittelauslasskapazität (cm3) erhalten wird, und das Volumenverhältnis der Auslasskammer 110 kann im Bereich von 2,0 bis 3,2 liegen.
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Die Auslasskammer 110 kann Folgendes umfassen: einen ersten Bereich S1 mit einer größten Fläche unter einer Vielzahl von Bereichen, die durch den Ölabscheider 200 an unterschiedlichen Positionen angeordnet sind, einen zweiten Bereich S2 mit einer Fläche, die vergleichsweise kleiner als die des ersten Bereichs S1 ist, und eine dritte Fläche S3, der benachbart zu dem Kältemitteleinlassloch 202 an einer Position benachbart zu dem zweiten Bereich S2 angeordnet ist.
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Der erste Bereich S1 kann eine Halbkreisform aufweisen und während in den ersten Bereich S1 abgegebenes Kältemittel in den ersten Bereich S1 diffundiert oder in Umfangsrichtung bewegt wird, wird eine Geräuschverminderung erzielt.
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In der Auslasskammer 110 ist die Rippe 300 an einer Seite neben dem Ölabscheider 200 gebildet und die Rippe 300 ist nicht an der anderen Seite des Ölabscheiders 200 gebildet.
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Der elektrische Kompressor gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann in einer Klimaanlage für Fahrzeuge installiert sein.
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Es versteht sich, dass sowohl die vorstehende allgemeine Beschreibung als auch die folgende ausführliche Beschreibung der vorliegenden Offenbarung beispielhaft und erklärend sind und eine weitere Erläuterung der beanspruchten Offenbarung liefern sollen.
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Figurenliste
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Die obigen und andere Aufgaben, Merkmale und andere Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen besser verständlich, in denen:
- 1 ein Diagramm ist, das ein hinteres Gehäuse darstellt, das in einem herkömmlichen elektrischen Kompressor vorgesehen ist;
- 2 eine Schnittansicht ist, die einen elektrischen Kompressor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt;
- 3 eine Seitenansicht ist, die ein hinteres Gehäuse des elektrischen Kompressors gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt;
- 4 ein Diagramm ist, das eine innere Struktur des hinteren Gehäuses des elektrischen Kompressors gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt;
- 5 ein Diagramm ist, das eine dritte Rippe darstellt, die an einem hinteren Gehäuse eines elektrischen Kompressors gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung vorgesehen ist;
- 6 eine Seitenansicht ist, die verschiedene Ausführungsformen einer in dem hinteren Gehäuse gebildeten Auslasskammer darstellt;
- 7 eine Kurve ist, die einen Geräuschreduzierungseffekt als Funktion eines Volumenverhältnisses der Auslasskammer gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt; und
- 8 eine Kurve ist, die ein Gewicht als Funktion des Volumenverhältnisses der Auslasskammer gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
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BESCHREIBUNG SPEZIFISCHER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Begriffe oder Wörter, die im Folgenden verwendet werden, sollen nicht so ausgelegt werden, dass sie allgemein übliche oder Wörterbuchbedeutungen haben, sondern sie sollen so ausgelegt werden, dass sie Bedeutungen und Konzepte haben, die dem technischen Geist der vorliegenden Offenbarung basierend auf dem Prinzip entsprechen, dass der Erfinder die Konzepte der Begriffe angemessen definieren kann, um seine Offenbarung bestmöglich zu beschreiben. Demgemäß veranschaulichen die folgende Beschreibung und die Zeichnungen beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung und stellen nicht vollständig den Umfang der vorliegenden Offenbarung dar. Für Fachleute ist es verständlich, dass eine Vielzahl von Äquivalenten und Modifikationen der Ausführungsformen besteht.
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Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben.
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In den Zeichnungen können die Breite, Länge, Dicke usw. der einzelnen Elemente zur Vereinfachung vergrößert sein. Wenn darüber hinaus beschrieben wird, dass ein Element „über“ oder „auf“ dem anderen Element angeordnet ist, kann ein Element „direkt über“ oder „direkt auf“ dem anderen Element angeordnet sein, oder ein drittes Element kann zwischen den beiden Elementen angeordnet sein. In der gesamten Beschreibung werden dieselben Bezugszeichen verwendet, um sich auf gleiche oder ähnliche Teile zu beziehen.
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Im Folgenden wird ein elektrischer Kompressor gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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2 ist eine Schnittansicht, die einen elektrischen Kompressor gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt. 3 ist eine Seitenansicht, die ein hinteres Gehäuse des elektrischen Kompressors gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt, und 4 ist ein Diagramm, das eine innere Struktur des hinteren Gehäuses des elektrischen Kompressors gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
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Mit Bezug auf 2 bis 4 ist der elektrische Kompressor 1 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung so konfiguriert, dass in dem Kältemittel enthaltenes Öl von dem Kältemittel getrennt werden kann, und eine Auslasskammer 110 hat ein vergrößertes inneres Volumen, um die Erzeugung von Vibrationen oder Geräuschen in dem hinteren Gehäuse 100 aufgrund des Ausstoßes des Kältemittels zu minimieren, so dass Probleme aufgrund von Vibrationen oder Geräuschen verhindert werden können.
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Obwohl in dieser Ausführungsform beschrieben wird, dass der elektrische Kompressor in einem Klimatisierungssystem für Fahrzeuge verwendet wird, kann er auch in einer industriellen Kompressionseinheit oder einem Klimatisierungssystem für den Heimgebrauch verwendet werden.
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Der elektrische Kompressor 1 umfasst ein vorderes Gehäuse 2a, das benachbart zu einem Einlassloch gebildet ist, durch das Kältemittel in den elektrischen Kompressor 1 eingesaugt wird, ein Zwischengehäuse 2b und das hintere Gehäuse 100. Das vordere Gehäuse 2a, das Zwischengehäuse 2b und das hintere Gehäuse 100 bilden das Erscheinungsbild des elektrischen Kompressors 1. In dem Zwischengehäuse 2b sind eine Antriebseinheit 3 und eine Kompressionseinheit 5 installiert. Die Antriebseinheit 3 umfasst einen Stator, einen Rotor und eine Drehwelle 4, die in einem zentralen Abschnitt des Rotors angeordnet ist.
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Die von der Antriebseinheit 3 erzeugte Rotationskraft wird an die Kompressionseinheit 5 übertragen, um Kältemittel zu verdichten oder auszustoßen. Die Kompressionseinheit 5 umfasst eine feste Spirale und eine Drehspirale.
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Die feste Spirale bleibt im elektrischen Kompressor 1 fixiert. Die Drehspirale ist so installiert, dass sie sich relativ zur festen Spirale exzentrisch dreht und Kältemittel während der Relativbewegung komprimiert.
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Das hintere Gehäuse 100 ist an einem Ende des Zwischengehäuses 2b angeordnet. Im Detail wird das hintere Gehäuse 100 basierend auf 2 in engen Kontakt mit einem rechten Ende des Zwischengehäuses 2b gebracht und ist optional abnehmbar an dem Zwischengehäuse 2b angebracht. Kältemittel, das von der Kompressionseinheit 5 abgegeben wird, wird mit einem vorbestimmten Druck durch ein Loch durch eine Gegendruckkammer zu der Auslasskammer 110 ausgetragen. Da der Druck des Kältemittels, das an die Auslasskammer 110 abgegeben wird, etwa 30 bar beträgt, kann ein Geräusch erzeugt werden.
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Der elektrische Kompressor 1 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung umfasst das hintere Gehäuse 100 mit der Auslasskammer 110, in die Kältemittel abgegeben wird, und einen Ölabscheider 200, der in der Auslasskammer 110 angeordnet ist und ein Kältemitteleinlassloch 202 aufweist, in das das Kältemittel eingesaugt wird. Die Auslasskammer 110 steht mehrstufig aus dem hinteren Gehäuse 100 nach außen vor, so dass das Volumen des hinteren Gehäuses 100 vergrößert wird. Basierend auf dem Ölabscheider 200 ist der Innenraum der Auslasskammer 110 in zwei Räume mit unterschiedlichen Volumina unterteilt.
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Die Auslasskammer 110 umfasst Folgendes: eine erste Kammer 112, die um eine vorbestimmte Länge in einer hervorstehenden Richtung aus dem hinteren Gehäuse 100 hervorsteht; eine zweite Kammer 114, die basierend auf dem Ölabscheider 200 an einer Seite von einem hervorstehenden Ende der ersten Kammer 112 hervorsteht, und eine dritte Kammer 116, die auf der anderen Seite basierend auf dem Ölabscheider 200 direkt in der hervorstehenden Richtung vorsteht.
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Die ersten bis dritten Kammern 112, 114 und 116 leiten eine Geräuschreduzierung aufgrund eines vergrößerten Volumens ab, wenn Kältemittel abgegeben wird. Im Gegensatz zur Auslasskammer gemäß dem Stand der Technik, die ein begrenztes Volumen aufweist, ist die Auslasskammer 110 so konfiguriert, dass sie bei einem bestimmten Verhältnis ein vergrößertes Volumen aufweist, um Vibrationsgeräusche zu verringern, die durch Ausstoß von Kältemittel verursacht werden.
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In dieser Ausführungsform ist die erste Kammer 112 benachbart zu der zweiten Kammer 114 angeordnet und ist so geformt, dass sie basierend auf einem zentralen Abschnitt der Auslasskammer 110 eine vorbestimmte Größe auf einer Seite aufweist. Die erste Kammer 112 steht beispielsweise in einer sichelförmigen Form aus dem hinteren Gehäuse 100 nach außen vor.
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Wenn Kältemittel in die Auslasskammer 110 abgegeben wird, wird ein Aufprall entsprechend dem oben genannten Druckbereich auf die Auslasskammer 110 ausgeübt. Wenn hierbei das Volumen der Auslasskammer 110 zunimmt, kann ein Geräusch durch einen Diffusionseffekt verringert werden.
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Um zu verhindern, dass sich die Steifigkeit des hinteren Gehäuses 100 aufgrund von Geräuschen und Vibration, die durch das Ablassen von Kältemittel erzeugt werden, verschlechtert, ist das hintere Gehäuse 100 in der vorliegenden Offenbarung stabil durch eine Rippe 300 gehalten, die später beschrieben wird, wodurch die strukturelle Stabilität verbessert werden kann.
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Die zweite Kammer 114 ist in dem zentralen Abschnitt der Auslasskammer 110 an einer Position neben der ersten Kammer 112 angeordnet. Beispielsweise kann die zweite Kammer 114 auf einer Seite des Ölabscheiders 200 angeordnet sein. Die zweite Kammer 114 hat ein Volumen, das größer ist als das der ersten Kammer 112 oder der dritten Kammer 116, wobei berücksichtigt wird, dass das Ablassen von Kältemittel an einer der zweiten Kammer 114 zugewandten Position erfolgt.
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Mit anderen Worten wird bevorzugt, dass die zweite Kammer 114 an der oben genannten Position angeordnet ist, da die zweite Kammer 114 Kältemittel diffundieren kann, das in radialer Form in Richtung der Auslasskammer 110 an der dem Kältemittel zugewandten Position abgegeben wird, wodurch der Effekt der Reduzierung von Geräuschen und Vibrationen erhöht werden kann. Ferner kann es bevorzugt sein, dass das in den Zeichnungen gezeigte Layout beibehalten wird, da der Geräuschreduzierungseffekt verbessert werden kann, ohne das Layout des hinteren Gehäuses 110 zu komplizieren.
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Da das Volumen der zweiten Kammer 114 größer ist als das der ersten Kammer 112, kann ein Raum, der für die Diffusion von Kältemittel während des Ablassens des Kältemittels vorgesehen ist, zuverlässig sichergestellt werden, wodurch die Geräuschreduzierung verbessert werden kann.
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Die zweite Kammer 114 ist in Umfangsrichtung teilweise von der ersten Kammer 112 umschlossen. In diesem Fall wird die Druckschwankung aufgrund des Ausstoßes von Kältemittel hauptsächlich in der ersten Kammer 112 und dann zusätzlich in der zweiten Kammer 114 diffundiert. Daher ist diese Struktur vorteilhaft, um Vibrationen und Geräusche zu verringern.
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Die zweite Kammer 114 steht in der hervorstehenden Richtung des hinteren Gehäuses 110 um eine Länge vor, die größer ist als die der ersten oder dritten Kammer 112 oder 116. Die Länge, um die die zweite Kammer 114 vorsteht, liegt innerhalb eines vorbestimmten Längenbereichs und ändert sich in Abhängigkeit von den Spezifikationen des elektrischen Kompressors.
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Die dritte Kammer 116 ist basierend auf der Zeichnung auf der anderen Seite des Ölabscheiders 200 angeordnet und hat ein geringeres Volumen als das der ersten oder zweiten Kammer 112 oder 114. Unter Berücksichtigung eines begrenzten Aufbaus des hinteren Gehäuses 100 ist die dritte Kammer 116 in dem Umfang des hinteren Gehäuses 100 verfügbar, um das Geräusch aufgrund des Ausstoßes von Kältemittel zu verringern, und die Form der dritten Kammer 116 ist nicht auf die in den Zeichnungen gezeigte beschränkt.
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Das hintere Gehäuse 100 umfasst die Rippe 300, die in der zweiten Kammer 114 angeordnet ist und sich in Umfangsrichtung des hinteren Gehäuses 100 erstreckt, um die Erzeugung von Schwingungen aufgrund des Ausstoßes von aus der Auslasskammer 110 ausgestoßenem Kältemittel zu minimieren.
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Der Grund, warum die Rippe 300 in der zweiten Kammer 114 angeordnet ist, besteht darin, dass die Vibrations- und Geräuscherzeugungsraten der Position, an der die Rippe 300 angeordnet ist, aufgrund der Tatsache am höchsten sind, dass Kältemittel an die zugehörige Position abgegeben wird und der Aufprall daher direkt darauf wirkt. Somit ist die Rippe 300 an der zugehörigen Position gebildet, wodurch die Erzeugung von Vibrationen oder Geräuschen aufgrund des Ausstoßes von Kältemittel gemindert werden kann, und die Rippe 300 kann zudem die zweite Kammer 114 stützen und verstärken.
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Die Rippe 300 umfasst eine erste Rippe 310, die ringförmig in der zweiten Kammer 114 gebildet ist, und mehrere zweite Rippen 320, die sich radial von der ersten Rippe 310 erstrecken.
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Die erste Rippe 310 hat eine Ringform. Wenn also auf die erste Rippe 310 eine Vibration aufgebracht wird, wird die Vibration teilweise auf die zweiten Rippen 320 übertragen, so dass die Vibration in radialen Richtungen des hinteren Gehäuses 100 verteilt werden kann. Daher kann die Gesamtvibration des hinteren Gehäuses 100 gedämpft werden.
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Die erste Rippe 310 ist an einer niedrigeren Position als das Kältemitteleinlassloch 202 angeordnet. In diesem Fall können die zweiten Rippen 320 von dem Kältemitteleinlassloch 202 beabstandet sein, so dass verhindert werden kann, dass Schwingungen auf das Kältemitteleinlassloch 202 übertragen werden, wodurch die zuverlässige Übertragung von Kältemittel gefördert werden kann.
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In dem Fall, dass die erste Rippe 310 in der oben erwähnten Position angeordnet ist, können Vibrationen und Geräusche, die von der zweiten Kammer 114 erzeugt werden, die den größten Teil der Fläche des hinteren Gehäuses 100 einnimmt, minimiert werden.
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In der vorliegenden Ausführungsform können die erste Rippe 310 und die zweite Rippe 320 unterschiedliche Dicken oder die gleiche Dicke haben. In dem Fall, in dem die ersten und zweiten Rippen 310 und 320 die gleiche Dicke haben, können die Schwingungsübertragungszeit und die Schwingungsdämpfungsrate in Abhängigkeit von den Orten geändert werden. Daher können geeignete Dicken der ersten und der zweiten Rippe 310 und 320 durch mehrere Tests bestimmt und in Abhängigkeit von der Kapazität des elektrischen Kompressors geändert werden.
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Ferner können die ersten und zweiten Rippen 310 und 320 die in den Zeichnungen gezeigten Formen haben oder können in andere Formen geändert werden. Beispielsweise kann der Querschnitt jeder der ersten und zweiten Rippen 310 und 320 eine halbkreisförmige, elliptische oder polygonale Form haben.
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In dem Fall, in dem sich die zweiten Rippen 320 von der ersten Rippe 310 erstrecken, wird bevorzugt, dass der Winkel zwischen den voneinander beabstandeten zweiten Rippen 320 konstant bleibt. Selbst wenn sich Winkel zwischen den zweiten Rippen 320 voneinander unterscheiden, wird bevorzugt, dass ein Unterschied zwischen verschiedenen Winkeln minimiert bleibt.
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In dem Fall, in dem sich die zweiten Rippen 320 in der zweiten Kammer 114 auf eine in der Zeichnung dargestellte Weise erstrecken, kann die Struktur, in der die zweite Kammer 114 durch die zweiten Rippen 320 in Abschnitte mit der gleichen Fläche unterteilt ist, vorteilhaft sein, um die Vibration aufgrund der Abgabe von Kältemittel zu verringern.
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Aufgrund der Layoutbeziehung zwischen der zweiten Kammer 114 und dem Ölabscheider 200 ist jedoch die Länge der zweiten Rippe 320, die sich zu dem Ölabscheider 200 erstreckt, geringer als die der zweiten Rippen 320, die sich in anderen Richtungen erstrecken. Die Fläche eines Abschnitts der zweiten Kammer 114, die von der zweiten Rippe 320, die sich zum Ölabscheider 200 erstreckt, geschnitten ist, ist geringer als die der anderen Abschnitte.
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Die Dicke der ersten Rippe 310 kann größer sein als die der zweiten Rippe 320. Die Dicke der ersten Rippe 310 kann durch mehrere Tests zur Verstärkung der zweiten Kammer 114 bestimmt werden.
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Zum Beispiel kann die Dicke der ersten Rippe an bestimmten Positionen in Abhängigkeit von dem Vibrationsgrad, der erzeugt wird, wenn Kältemittel in das hintere Gehäuse 100 abgegeben wird, erhöht oder verringert werden.
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Obwohl nicht gezeigt, kann die Dicke der zweiten Rippe 320 an einer Position erhöht werden, an der die Stärke der Vibration vergleichsweise zunimmt, und kann an einer Position verringert werden, an der die Stärke der Vibration vergleichsweise abnimmt. Auf diese Weise kann die Erzeugung von Schwingungen minimiert werden, indem die Dicke der zweiten Rippe 320 in Abhängigkeit von den Positionen im hinteren Gehäuse 100 geändert wird, mit anderen Worten, in Abhängigkeit vom Schwingungsgrad an jeder Position.
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In der zweiten Kammer 114 gemäß der vorliegenden Ausführungsform erstreckt sich eine vierte Rippe 340 von der ersten Rippe 310 in Richtung des Ölabscheiders 200. Aufgrund der Anordnung des hinteren Gehäuses 100 erstreckt sich die vierte Rippe 340 in der Zeichnung um eine Länge, jedoch die Ausdehnungslänge der vierten Rippe 340 kann vergrößert werden.
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Die vierte Rippe 340 ist unter dem Kältemitteleinlassloch 202 angeordnet. Der Grund, warum die vierte Rippe 340 unterhalb des Kältemitteleinlasslochs 202 verfügbar ist, liegt darin, dass bevorzugt wird, dass kein separates Hindernis auf einem Strömungsweg vorhanden ist, um eine zuverlässige Bewegung des Kältemittels zu dem Kältemitteleinlassloch 202 sicherzustellen.
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In der Auslasskammer 110 sind die Rippen 300 an einer Seite neben dem Ölabscheider 200 vorgesehen und die Rippen 300 sind nicht an der anderen Seite des Ölabscheiders 200 vorgesehen.
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Zur strukturellen Verstärkung sind die Rippen 300 in der oben erwähnten Weise angeordnet, wobei die Anordnung des hinteren Gehäuses 100 und die räumlichen Begrenzungen berücksichtigt werden.
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Unter Bezugnahme auf 5 sind gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung mehrere voneinander beabstandete dritte Rippen 330 entlang einer Umfangsrichtung innerhalb der zweiten Kammer 114 vorgesehen. Die dritten Rippen 330 sind in einer in der Zeichnung gezeigten Form angeordnet, um die Steifigkeit des zentralen Abschnitts des hinteren Gehäuses 100 zu verstärken.
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Die Vielzahl von dritten Rippen 330 sind in regelmäßigen Abständen voneinander beabstandet und die Form jeder dritten Rippe 330 kann auf verschiedene Weisen geändert werden, die sich von der Form unterscheiden, die in der Zeichnung gezeigt ist.
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Das hintere Gehäuse 100 kann eine kreisförmige Plattenform aufweisen. In dem Umfang des hinteren Gehäuses 100 sind mehrere Montagelöcher gebildet, so dass das hintere Gehäuse 100 mit dem Zwischengehäuse 2b durch Verschrauben gekoppelt werden kann. Die Auslasskammer 110 ist in einem separaten Bereich in dem hinteren Gehäuse 100 gebildet und durch ein Dichtungselement (nicht gezeigt) abgedichtet, um zu verhindern, dass Kältemittel aus der Auslasskammer 110 austritt, selbst wenn das Kältemittel unter hohem Druck in die Auslasskammer 110 abgegeben wird.
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In dem hinteren Gehäuse 100 ist der Ölabscheider 200 in der Auslasskammer 110 angeordnet und weist das Kältemitteleinlassloch 202 auf, durch das das in die Auslasskammer 110 strömende Kältemittel in den Ölabscheider 200 gesogen wird. Der Ölabscheider 200 kann an einer exzentrischen Position in einer Seite des hinteren Gehäuses 100 angeordnet sein. Obwohl der Fall dargestellt ist, in dem zwei Kältemitteleinlasslöcher in einem zentralen Teil des Ölabscheiders 200 basierend auf der Längsrichtung des Ölabscheiders 200 gebildet wurden, kann die Anzahl der Kältemitteleinlasslöcher geändert werden.
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Der Ölabscheider 200 kann schräg im hinteren Gehäuse 100 angeordnet sein und in die Auslasskammer 110 vorstehen, die von dem Dichtungselement durchschnitten wird.
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Der Ölabscheider 200 kann eine hohle Struktur haben. Öl, das in Kältemittel vorhanden ist, das in das Kältemitteleinlassloch 202 eingesaugt wird, ist vergleichsweise schwer. Aufgrund eines Unterschieds im spezifischen Gewicht bewegt sich daher Öl, das vergleichsweise schwer ist, zu einem unteren Abschnitt in dem Ölabscheider 200, und Kältemittel bewegt sich zu einem oberen Abschnitt in dem Ölabscheider 200.
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Eine Trennwand 400 gemäß der Ausführungsform durchdringt den Ölabscheider 200 und unterteilt den inneren Bereich der Auslasskammer 110 in mehrere Bereiche. Die Kommunikationslöcher 410 sind in der Trennwand 400 an unterschiedlichen Positionen gebildet, so dass sich die Zeiten, die das in das Kältemitteleinlassloch 202 eingesogene Kältemittel benötigt, um sich zu den Kommunikationslöchern 410 zu bewegen, voneinander unterscheiden.
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Die Kommunikationslöcher 410 sind in der Trennwand 400 gebildet und Kältemittel strömt durch die Kommunikationslöcher 410. In der Auslasskammer 110 wird eine Phasendifferenz aufgrund einer Differenz in den Zeiten erzeugt, in denen Kältemittel in die Kommunikationslöcher 410 gesogen wird. Dadurch wird das Pulsationsgeräusch verringert.
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Um unter Verwendung eines anderen spezifischen Gewichts das Öl zuverlässig von Kältemittel abzutrennen, das in das Kältemitteleinlassloch 202 eingesaugt wird, wird bevorzugt, dass das Kältemitteleinlassloch 202 basierend auf der Längsrichtung des Ölabscheiders 200 an einem oberen Abschnitt des Ölabscheiders 200 angeordnet ist.
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Der Grund dafür liegt in der Tatsache, dass, während sich Kältemittel entlang der Längsrichtung des Ölabscheiders 200 nach unten bewegt, Öl zuverlässig von dem Kältemittel getrennt werden kann und reines Gasphasenkältemittel vergleichsweise leicht aufgefangen werden kann.
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Die Trennwand 400 wird durch einen Schneidvorgang so bearbeitet, dass sie eine in der Zeichnung dargestellte Form aufweist. Das Kommunikationsloch 410 wird durch einen primären Lochbildungsprozess unter Verwendung eines Bohrers und eines zusätzlichen Bearbeitungsprozesses gebildet.
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Der elektrische Kompressor 1 umfasst ferner eine Filtereinheit 30, die dafür konfiguriert ist, Öl zu filtern, das vom Kältemittel durch den Ölabscheider 200 abgeschieden wird. Die Filtereinheit 30 ist vorgesehen, um Fremdstoffe aus dem Öl herauszufiltern, das durch den Ölabscheider 200 aus dem Kältemittel abgeschieden wird. Die Filtereinheit 30 umfasst einen Filterkörper mit einer Maschenform und einen Filterrahmen, in dem der Filterkörper sitzt.
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Die Einbauposition der Filtereinheit 30 in der Auslasskammer 110 kann in Abhängigkeit von der Position des Ölabscheiders 200 geändert werden, um aus dem Kältemittel abgetrenntes Öl zu filtern, bevor das Öl, das durch ein Ölablassloch (nicht gezeigt) abgelassen wird, das im unteren Abschnitt des Ölabscheiders 200 gebildet ist, der Antriebseinheit 3 des elektrischen Kompressors 1 zugeführt wird.
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Wie bei einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung gezeigt, ist in dem Fall, in dem der Ölabscheider 200 in einer exzentrischen Position auf einer Seite des hinteren Gehäuses 100 angeordnet ist, die Filtereinheit 30 ebenfalls auf der rechten Seite des Ölabscheiders 200 angeordnet, der der einen Seite entspricht, wie in der Zeichnung gezeigt.
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Da der elektrische Kompressor 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform in einer Klimaanlage für ein Fahrzeug installiert ist, kann die Übertragung von Vibrationen oder Geräuschen in den Fahrgastraum des Fahrzeugs minimiert werden und ruhige Fahrbedingungen können beibehalten werden.
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Die Auslasskammer 110 umfasst Folgendes: einen ersten Bereich S1 mit einer größten Fläche unter einer Vielzahl von Bereichen, die durch den Ölabscheider 200 an unterschiedlichen Positionen angeordnet sind, einen zweiten Bereich S2 mit einer Fläche, die vergleichsweise kleiner als die des ersten Bereichs S1 ist, und eine dritte Fläche S3, der benachbart zu dem Kältemitteleinlassloch 202 an einer Position benachbart zu dem zweiten Bereich S2 angeordnet ist.
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Der erste bis dritte Bereich S1 bis S3 werden in demselben Bereich gehalten, sind jedoch basierend auf dem Ölabscheider 200 auf eine Weise unterteilt, die in der Zeichnung dargestellt ist. Der Geräuschverringerungseffekt kann hauptsächlich in den ersten und zweiten Bereichen S1 und S2 erzielt werden. Der dritte Bereich S3 kann dazu dienen, das Geräusch zu verringern, das erzeugt wird, während Kältemittel in das Kältemitteleinlassloch 202 eingesaugt wird. Der dritte Bereich S3 kann zusammen mit dem ersten und dem zweiten Bereich S1 und S2 auch eine Hilfsgeräuschverringerungsfunktion aufweisen.
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Der erste Bereich S1 kann eine Halbkreisform aufweisen. Während in den ersten Bereich S1 abgegebenes Kältemittel in den ersten Bereich S1 diffundiert oder in Umfangsrichtung bewegt wird, wird eine Geräuschverminderung erzielt.
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Bezug nehmend auf 6, kann ein Volumenverhältnis der Auslasskammer 110 gemäß der vorliegenden Ausführungsform abhängig von einem Innenvolumen V1 mit einer vorbestimmten Größe und einer Auslasskapazität (cm3) von Kältemittel, das in die Auslasskammer 110 abgegeben wird, bestimmt werden.
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Das Volumenverhältnis der Auslasskammer 110 kann beispielsweise ein Wert sein, der durch Dividieren des Innenvolumens V1 der Auslasskammer 110 durch die Kältemittelauslasskapazität (cm3) erhalten wird. Das Volumenverhältnis der Auslasskammer 110 reicht von 2,0 bis 3,2.
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Das in dem elektrischen Kompressor vorgesehene hintere Gehäuse kann in verschiedenen Typen gebildet sein, einschließlich Typ A bis Typ E. Das hintere Gehäuse 100 des Typs A entspricht dem Typ, bei dem die Überstandsrate der Auslasskammer 110 sehr niedrig ist.
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In dem hinteren Gehäuse 100 des Typs B ist die Auslasskammer 110 vorgesehen und steht um eine Länge vor, die „e1“ entspricht. In dem hinteren Gehäuse 100 des Typs C steht die Auslasskammer 110 um eine Länge vor, die „e2“ entspricht. In dem hinteren Gehäuse 100 des Typs D steht die Auslasskammer 110 um eine Länge vor, die „e3“ entspricht. In dem hinteren Gehäuse 100 des Typs E steht die Auslasskammer 110 um eine Länge vor, die „e4“ entspricht.
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In allen hinteren Gehäusen 100 der Typen A bis E sind das Innenvolumen und die Kältemittelausstoßkapazität unterschiedlich. Die Kältemittelausstoßkapazität ist die Konstante, jedoch die inneren Volumina der hinteren Gehäuse 100 unterscheiden sich voneinander.
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Zum Beispiel beträgt das Innenvolumen des hinteren Gehäuses 100 des Typs A 61 cm3, welches das kleinste Volumen ist. Das Innenvolumen des hinteren Gehäuses 100 des Typs D beträgt 117 cm3, welches das größte Volumen ist. Die Gewichte der hinteren Gehäuse der Typen A bis E unterscheiden sich voneinander. Das Gewicht des hinteren Gehäuses 100 des Typs A beträgt 462 g, das am geringsten ist. Das Gewicht des hinteren Gehäuses 100 des Typs D ist am größten.
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Abhängig von der Länge der aus dem hinteren Gehäuse 100 nach außen ragenden Auslasskammer 110 reicht das Volumenverhältnis der Auslasskammer 110 von 2,0 bis 3,2. Das hintere Gehäuse kann so ausgelegt werden, dass die Geräuschreduzierungsleistung abhängig vom Volumenverhältnis maximiert wird.
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Wenn das Volumenverhältnis der Auslasskammer 110 des hinteren Gehäuses 100 weniger als 2,0 beträgt, kann übermäßiges Geräusch erzeugt werden. Wenn das Volumenverhältnis 3,2 übersteigt, nimmt das Geräusch zu. Daher wird bevorzugt, dass das Volumenverhältnis des hinteren Gehäuses 100 in den oben genannten Volumenverhältnisbereich fällt.
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Bezug nehmend auf 7, kann das Volumenverhältnis der Auslasskammer 110 gemäß der vorliegenden Ausführungsform abhängig von einem Innenvolumen V1 mit einer vorbestimmten Größe und einer Auslasskapazität (cm3) von Kältemittel, das in die Auslasskammer 110 abgegeben wird, bestimmt werden.
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Wie in der Kurve gezeigt ist, die das Geräusch der Y-Achse als Funktion des Kältemittelvolumenverhältnisses der X-Achse zeigt, wird das von dem hinteren Gehäuse erzeugte Geräusch minimiert, wenn das Volumenverhältnis 3,1 beträgt.
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Wenn daher ein hinteres Gehäuse mit diesem Volumenverhältnis ausgewählt und auf den elektrischen Kompressor angewendet wird, kann der Effekt des Verringerns von Geräuschen, die durch die Abgabe von Kältemittel erzeugt werden, maximiert werden.
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Bezug nehmend auf 8 bezüglich des Geräusches als Funktion der Kältemittelausstoßkapazität gemäß dem Gewicht des hinteren Gehäuses, versteht es sich, dass ein hinteres Gehäuse mit einem Volumenverhältnis im Bereich von 3,0 bis 3,15 eine ausgezeichnete Wirkung hat, das Geräusch zu verringern, das durch die Abgabe von Kältemittel erzeugt wird. Wenn das Volumenverhältnis der Auslasskammer 110 des hinteren Gehäuses größer als 3,15 oder 3,2 ist, wird das Geräusch eher erhöht. Daher wird am meisten bevorzugt, dass das Volumenverhältnis der Auslasskammer 110 des hinteren Gehäuses in den oben genannten Volumenverhältnisbereich fällt.
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In der vorliegenden Ausführungsform liegt die Länge, um die die Auslasskammer 110 aus dem hinteren Gehäuse 100 nach außen ragt, im Bereich von 14 mm bis 30 mm. In diesem Bereich ist der Effekt der Verringerung des Geräusches, das durch die Abgabe von Kältemittel erzeugt wird, sehr gut.
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Verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung stellen einen elektrischen Kompressor bereit, der eine Struktur aufweist, die in der Lage ist, Vibrationen und Geräusche, die durch Abgabe von Kältemittel erzeugt werden, das das Arbeitsfluid des elektrischen Kompressors ist, zu minimieren und das Auftreten von Problemen aufgrund des Pulsationsdrucks zu verhindern, wodurch es möglich wird, eine mit dem elektrischen Kompressor versehene Zielstruktur leise zu betreiben.
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In verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung kann die Gesamtstrukturfestigkeit des hinteren Gehäuses optimiert werden, indem die Struktur des hinteren Gehäuses verbessert wird, so dass die Auslasskammer in ihrem Volumen vergrößert und strukturell verstärkt werden kann.
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Während die vorliegende Offenbarung in Bezug auf die spezifischen Ausführungsformen beschrieben worden ist, ist es Fachleuten offensichtlich, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Offenbarung abzuweichen, wie in den folgenden Ansprüchen definiert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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