DE69617865T2

DE69617865T2 - Gasverdichter

Info

Publication number: DE69617865T2
Application number: DE1996617865
Authority: DE
Inventors: Koichi Shimada; Seiichiro Yoda
Original assignee: Seiko Seiki KK
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 1995-10-09
Filing date: 1996-10-09
Publication date: 2002-04-25
Anticipated expiration: 2016-10-10
Also published as: JP2858302B2; DE69617865D1; JPH09105393A; EP0768465B1; EP0768465A1

Description

Diese Erfindung betrifft einen Gasverdichter, welcher für einen Einsatz als ein Kühlmediumsverdichter einer Klimaanlageneinheit für ein Fahrzeug geeignet ist, und sie betrifft im Besonderen einen Gasverdichter mit einer verringerten Auslasspulsierung und folglich mit weniger Lärm (z. B. DE-A-44 21 771).
Üblicherweise tritt in einem derartigen Gasverdichter, da ein Kühlmediumgas durch Einlass-, Verdichtungs- und Auslassprozesse verdichtet und gefördert wird, in einer Auslasskammer eine eigentümliche Druckpulsierung (im Folgenden als Pulsierung bezeichnet) auf und wurde über eine Auslassöffnung nach außerhalb des Verdichters übertragen. Weiterhin wurde Lärm erzeugt, der die Pulsierung begleitet.
Die Ursachen dafür werden nun unter Verwendung eines herkömmlichen Gasverdichters als Beispiel erläutert werden.
Fig. 5 ist eine Vertikalschnittansicht eines herkömmlichen Gasverdichters, und Fig. 6 ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in Fig. 5.
Dieser Gasverdichter besitzt an seinem Zentrum einen Zylinder 4, welcher gebildet ist aus einem Gehäuse 1 mit einer im Wesentlichen elliptischen Innenumfangsfläche und einer Vorderseiten-Gehäuseseitenplatte 2 und einer Rückseiten-Gehäuseseitenplatte 3, an welchen eine vordere bzw. hintere Endfläche des Gehäuses 1 festgelegt ist. Im Inneren des Zylinders 4 sind ein drehbar durch eine Welle 5 gelagerter Rotor 6 sowie radial auskragend im Rotor 6 angebrachte Schaufeln 7 angeordnet. Zwei Verdichtungskammern 8 sind in im Wesentlichen symmetrischen Positionen zwischen dem Rotor 6 und dem Zylinder 4 ausgebildet.
Das an der Vorderseiten-Gehäuseseitenplatte 2 und an der Rückseiten-Gehäuseseitenplatte 3 befestigte Gehäuse 1 ist innerhalb eines hinteren Gehäuses 9 montiert. Ein vorderes Gehäuse 10 ist an der äußeren Endfläche der Vorderseiten-Gehäuseseitenplatte 2 festgelegt. Ein Ölabscheider 11 zum Abscheiden von Öl aus dem Kühlmediumgas ist an der äußeren Endfläche der Rückseiten-Gehäuseseitenplatte 3 festgelegt. In der Oberseite des hinteren Gehäuses 9 ist eine Kühlmediumgas-Auslassöffnung 12 ausgebildet, und in der Oberseite des vorderen Gehäuses 10 ist eine Kühlmediumgas-Einlassöffnung 13 ausgebildet.
Die Auslassöffnung 12 stellt eine Verbindung mit einer Auslasskammer 14 her, welche durch die Rückseiten-Gehäuseseitenplatte 3 und das hintere Gehäuse 9 gebildet ist, und die Einlassöffnung 13 stellt eine Verbindung mit einer Einlasskammer 15 her, welche durch die Vorderseiten-Gehäuseseitenplatte 2 und das vordere Gehäuse 10 gebildet ist. Eine Zylinderauslassöffnung 16, welche in dem Gehäuse 1 zum Auslassen von verdichtetem Kühlmediumgas gebildet ist, und ein Membranventil 17, dessen eines Ende in der Lage ist, die Auslassseite der Zylinderauslassöffnung 16 zu öffnen und zu schließen, und dessen anderes Ende an dem Gehäuse 1 festgelegt ist, sind in jeder von zwei in der Umfangsrichtung des Gehäuses 1 im Wesentlichen symmetrischen Positionen vorgesehen.
Mit diesem Aufbau tritt in den Verdichtungskammern 8 verdichtetes Kühlmediumgas durch die Zylinderauslassöffnungen 16 und die Membranventile 17 und dann durch eine erste in den Zeichnungen nicht dargestellte Auslassöffnung hindurch, welche durch die Rückseiten-Gehäuseseitenplatte 3 hindurch verläuft. Danach wird das Kühlmediumgas durch einen in dem Ölabscheider 11 angebrachten Metallgitter-Ölextraktor 19 in die Auslasskammer 14 gefördert. Zu diesem Zeitpunkt wird in dem Kühlmediumgas enthaltenes Öl extrahiert, und Kühlmediumgas, von dem somit Öl entfernt wurde, wird durch die Auslassöffnung 12 und durch einen in den Zeichnungen nicht dargestellten Schlauch zu einem Kondensator oder dergleichen geschickt.
Der in Fig. 6 gezeigte Rotor 6 ist mit fünf Schaufeln 7 ausgestattet und diese führen die Prozesse des Einlasses, der Verdichtung und des Auslasses des Kühlmediumgases durch, Da die Zylinderauslassöffnungen 16 in im Wesentlichen entgegengesetzten Positionen in dem Gehäuse 1 angeordnet sind, treten bei jeder der Zylinderauslassöffnungen 16 fünf Gasdruckfluktuationen pro Umdrehung des Rotors 6 auf, wenn sich der Rotor 6 dreht. Weiterhin treten, da eine ungerade Anzahl von Schaufeln 7 verwendet wird, Gasdruckfluktuationen, deren Phase um 180º unterschiedlich ist, bei der jeweiligen anderen gegenüberliegenden Zylinderauslassöffnung 16 auf. Daher werden von der Auslassöffnung 12 zusammengesetzte Gasdruckfluktuationen oder Pulsierungen ausgesendet, welche sich auf 10 pro Umdrehung des Rotors 6 belaufen.
Die Anzahl an Pulsierungen pro Sekunde schwankt über einen breiten Bereich, da die Welle 5 des Gasverdichters angetrieben wird, indem sie mit einem in dem Fahrzeug montierten Motor verbunden ist. Beispielsweise schwankt die Motordrehzahl über einen Bereich von etwa 1000 U/min während eines Leerlaufs bis zu etwa 7000 bis 8000 U/min im roten Bereich. Das heißt, eine der Motordrehzahl entsprechende Pulsierung tritt auf und ist gleichzeitig die Ursache von Lärm, welcher in seiner Frequenz in großem Ausmaß schwankt.
Ein bekanntes Verfahren der Reduktion dieser Pulsierung ist, einen Schalldämpfer an die Auslassöffnung 12 des Gasverdichters anzubringen (siehe japanische Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. S. 52-16005).
Jedoch nimmt mit der herkömmlichen oben erwähnten Schalldämpfungstechnologie die Größe des Gasverdichters um die Größe des Schalldämpfers zu, und seine Herstellungskosten steigen ebenfalls. Darüber hinaus gab es Probleme, wie z. B. dass es nicht möglich ist, Geräusche zu beseitigen, welche durch das hintere Gehäuse 9 aus der Auslasskammer 14 nach draußen dringen.
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts dieser Arten an oben beschriebenen Problemen gemacht, und es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Fahrzeug-Geräuschminderung zu begleiten, die in den letzten Jahren stattgefunden hat, einen Gasverdichter bereitzustellen, aus welchem nach draußen dringende Pulsierungen klein sind und welcher daher geräuscharm ist und welcher klein, leicht und billig herzustellen ist.
Um diese Aufgabe und andere Aufgaben zu erreichen, stellt diese Erfindung einen Gasverdichter bereit, umfassend einen Zylinder mit einem Gehäuse, dessen beide offenen Seiten durch eine Rückseiten-Gehäuseseitenplatte mit einer ersten Auslassöffnung zum Durchlass eines Gases und eine Vorderseiten-Gehäuseseitenplatte blockiert sind, einen sich drehenden Rotor, welcher im Inneren des Zylinders durch eine Welle gehalten ist, eine Verdichtungskammer, welche durch eine Außenumfangsfläche des Rotors und eine Innenumfangsfläche des Zylinders gebildet ist, einen an einer äußeren Endfläche der Rückseiten-Gehäuseseitenplatte befestigten und eine zweite Auslassöffnung zum Auslass von in der Verdichtungskammer verdichtetem Gas sowie zur Abscheidung von Öl aus dem Gas aufweisenden Ölabscheider, sowie eine Auslasskammer, welche gebildet ist durch die Rückseiten-Gehäuseseitenplatte und ein hinteres Gehäuse, das an einer Umfangsfläche der Rückseiten-Gehäuseseitenplatte befestigt ist, und dadurch gekennzeichnet, dass ein Schalldämpfungskanal, der innerhalb einer solchen Grenze im Kanalquerschnitt klein und in der Länge lang ausgeführt ist, dass der Schalldämpfungskanal den Innendruck der Verdichtungskammer nicht übermäßig anhebt, von der ersten Auslassöffnung in der Rückseiten-Gehäuseseitenplatte bis zur zweiten Auslassöffnung in dem Ölabscheider vorgesehen ist.
Vorteilhafterweise ist der Schalldämpfungskanal in der äußeren Endfläche der Rückseiten-Gehäuseseitenplatte der inneren Endfläche des Ölabscheiders vorgesehen.
Weiterhin stellt diese Erfindung einen Gasverdichter bereit, umfassend einen Zylinder mit einem Gehäuse, dessen beide offenen Seiten durch eine Rückseiten-Gehäuseseitenplatte mit einer ersten Auslassöffnung zum Durchlass eines Gases und eine Vorderseiten-Gehäuseseitenplatte blockiert sind, einen sich drehenden Rotor, welcher im Inneren des Zylinders durch eine Welle gehalten ist, eine Verdichtungskammer, welche durch eine Außenumfangsfläche des Rotors und eine Innenumfangsfläche des Zylinders gebildet ist, einen an einer äußeren Endfläche der Rückseiten-Gehäuseseitenplatte befestigten und eine zweite Auslassöffnung zum Auslass von in der Verdichtungskammer verdichtetem Gas sowie zur Abscheidung von Öl aus dem Gas aufweisenden Ölabscheider, sowie eine Auslasskammer, welche gebildet ist durch die Rückseiten-Gehäuseseitenplatte und ein hinteres Gehäuse, das an einer Umfangsfläche der Rückseiten-Gehäuseseitenplatte befestigt ist, und dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsfläche der zweiten Auslassöffnung in dem Ölabscheider innerhalb einer solchen Grenze klein ausgeführt ist, dass sie den Innendruck der Verdichtungskammer nicht übermäßig anhebt.
Vorzugsweise ist in der Erfindung der Schalldämpfungskanal in eine Mehrzahl von Kanälen geteilt, und die gesamte Querschnittsfläche des Schalldämpfungskanals ist innerhalb einer derartigen Grenze klein ausgeführt, dass der Schalldämpfungskanal den Innendruck der Verdichtungskammer nicht übermäßig erhöht.
Vorzugsweise sind in der Erfindung in dem Schalldämpfungskanal ein oder mehr Hohlräume vorgesehen, die eine größere Querschnittsfläche als die Kanalquerschnittsfläche des Schalldämpfungskanals haben.
Vorzugsweise ist in der Erfindung die Querschnittsfläche der zweiten Auslassöffnung in dem Ölabscheider innerhalb einer derartigen Grenze klein ausgeführt, dass der Schalldämpfungskanal den Innendruck der Verdichtungskammer nicht übermäßig erhöht.
Ausführungsformen der Erfindung werden nun lediglich als Beispiel mit Bezugnahme auf die beiliegenden diagrammartigen Figuren beschrieben, in welchen:
Fig. 1 eine vereinfachte Ansicht des Aufbaus des Gasverdichters ist, welche eine erste bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeigt;
Fig. 2(A) eine vereinfachte Ansicht des Aufbaus eines Gasverdichters ist, welche eine zweite bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeigt;
Fig. 2(B) eine Außenansicht einer in Fig. 2(A) gezeigten Rückseiten-Gehäuseseitenplatte ist;
Fig. 3 eine vereinfachte Ansicht des Aufbaus eines Gasverdichters ist, welche eine dritte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeigt;
Fig. 4(A) bis (F) vereinfachte Ansichten des Aufbaus eines Gasverdichters sind, welche eine vierte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeigen und welche verschiedene Schalldämpfungskanalformen zeigen;
Fig. 5 eine Vertikalschnittansicht eines herkömmlichen Gasverdichters ist; und
Fig. 6 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in Fig. 5 ist.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nun mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben werden.
In Fig. 1, welche eine erste bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeigt (und in ähnlicher Weise im Folgenden), ist ein Verdichtungsmechanismus mit einem Zylinder 4 äquivalent, welcher eine Vorderseiten-Gehäuseseitenplatte 2 und eine Rückseiten-Gehäuseseitenplatte 3 umfasst, die jeweils das vordere und das hintere Ende eines Gehäuses 1 blockieren und einen mit Schaufeln 7 ausgestatteten Rotor 6 enthalten. An der äußeren Endfläche der Rückseiten-Gehäuseseitenplatte 3 ist ein Ölabscheider 11 zum Abscheiden von Öl aus einem Kühlmediumgas befestigt. Anstelle eines Metallgitter-Ölextraktors 19, der in dem Ölabscheider 11 angebracht ist, ist ein Ende eines z. B. Kupferrohrs 25, das innerhalb einer solchen Grenze in der Rohrquerschnittsfläche klein und in der Rohrlänge lang ausgeführt ist, dass es den Druck im Inneren der Verdichtungskammern 8 nicht in abnormaler Weise erhöht, mit einer Auslassöffnung 20 des Ölabscheiders 11 verbunden. Das andere Ende des Kupferrohrs 25 ist im Inneren einer Auslasskammer 14 offen.
Die Wirkung dieses Aufbaus wird im Folgenden erläutert.
Wenn sich Schall durch ein enges Rohr hindurch ausbreitet, obwohl die Dämpfung des Schalls vom Material der Rohrwand abhängt, ist selbst bei einem glatten Metallrohr der Dämpfungsbetrag größer als Dämpfung in Luft.
Ein Koeffizient α dieser Dämpfung nach Kirchhof beträgt:

(Ausdruck 1)

α = 0.0102·f¹/&sub2;(C·R) [nepers/m] = 0.0875·f¹/&sub2;(C·R) [dB/rn] (1 neper = 8.686 dB)
wobei C die Schallgeschwindigkeit [m/s] und R der Radius des Rohrs sind.
Im Falle eines quadratischen Rohrs wird der obige Ausdruck zu:

(Ausdruck 2)

α = 2·0.0102·f¹/&sub2;(C·D) [nepers/m]
wobei C die Schallgeschwindigkeit [m/s] und D der Innendurchmesser oder die Breite ist. Somit ist eine durch ein Rohr bewirkte Schalldämpfung umgekehrt proportional zum Radius oder Innendurchmesser des Rohrs und proportional zur Länge des Rohrs. In Ergebnissen von zahlreichen Experimenten war eine Dämpfung aufgrund anderer Faktoren 10 bis 15 Prozent größer als Werte, die unter Verwendung von Ausdruck 1 berechnet wurden.
In dieser bevorzugten Ausführungsform wurden aus dem oben genannten Grund Kupferrohre 25 durch Versuch und Irrtum verwendet und wurden innerhalb einer solchen Grenze in der Rohrquerschnittsfläche klein und in der Länge lang ausgeführt, dass das Rohr den Druck im Inneren der Verdichtungskammern 8 nicht in abnormaler Weise anhebt. Dabei betrachteten die aktuellen Erfinder als eine Annahme die offene Fläche der Zylinderauslassöffnung 16, wenn das Membranventil 17 vollständig geöffnet ist, und eine relativ kleinere Rohrquerschnittsfläche als innerhalb einer solchen Grenze, dass das Rohr den Druck im Inneren der Verdichtungskammern 8 nicht in abnormaler Weise erhöht (und im Folgenden in ähnlicher Weise).
Als Folge wurde die Pulsierung an der Auslassöffnung 12 äußerst klein. Es wurde ebenso bestätigt, dass der Schalldämpfungsbetrag größer wird, je länger die Rohrlänge ausgeführt ist.
Als Nächstes ist die zweite bevorzugte Ausführungsform der Erfindung in Fig. 2(A) und (B) gezeigt.
Fig. 2(A) ist eine vereinfachte Ansicht des Aufbaus eines Gasverdichters, und Fig. 2(B) ist eine Ansicht der Außenfläche einer Rückseiten-Gehäuseseitenplatte 3.
Die Rückseiten-Gehäuseseitenplatte 3 ist mit einem Schalldämpfungskanal 21 versehen, welcher von einer ersten Auslassöffnung 18 zu einer zweiten Auslassöffnung 20 eines Ölabscheiders 11 führt. Der Schalldämpfungskanal 21 ist innerhalb einer solchen Grenze in der Kanalquerschnittsfläche klein und in der Kanallänge lang ausgeführt, dass der Kanal den Druck im Inneren einer Verdichtungskammer 8 nicht übermäßig erhöht. Die obere Fläche des Schalldämpfungskanals 21 ist durch den Ölabscheider 11 gebildet.
Weiterhin ist die Querschnittsfläche S1 der zweiten Auslassöffnung 20 des Ölabscheiders 11 innerhalb einer solchen Grenze klein ausgeführt, dass sie den Druck im Inneren der Verdichtungskammer 8 nicht in abnormaler Weise erhöht.
Die Wirkung davon wird nun erläutert.
Wie oben unter Bezugnahme auf Ausdruck 1 und Ausdruck 2 beschrieben wurde, ist es um Lärm zu dämpfen notwendig, die Kanalquerschnittsfläche klein und die Kanallänge lang auszuführen. Da in der Rückseiten-Gehäuseseitenplatte 3 jedoch verschiedene Bolzenlöcher vorhanden sind, wurde der Schalldämpfungskanal 21 schlängelnd in einer Gestalt angeordnet, welche die (nicht dargestellten) Bolzenlöcher umgeht, wie in Fig. 2(B) gezeigt ist. Die Kanallänge des Schalldämpfungskanals 21 in dieser bevorzugten Ausführungsform wurde durch Versuch und Irrtum mit 15 Zentimetern ausgeführt. Als Folge war es möglich, den Lärm auf einen beträchtlichen Grad zu reduzieren.
Eine Abdeckung zum Blockieren der oberen Seite des Schalldämpfungskanals 21 kann gesondert vorgesehen sein, jedoch ist es möglich, die Anzahl von Teilen zu verringern, indem man dafür den Ölabscheider 11 verwendet.
Obwohl der Schalldämpfungskanal 21 in der äußeren Endfläche der Rückseiten-Gehäuseseitenplatte 3 angeordnet war, konnten weiterhin die gleichen Ergebnisse durch Anordnen des Schalldämpfungskanals 21 in der inneren Endfläche des Ölabscheiders 11 erhalten werden.
Diese bevorzugte Ausführungsform weist verglichen mit der ersten bevorzugten Ausführungsform Vorteile auf, wie z. B. dass die Teileanzahl verringert ist, da kein Kupferrohr 25 verwendet wird, der Montageprozess ist weiterhin der Gleiche wie üblich, die Herstellungskosten nehmen nicht in nennenswerter Weise zu und die Zuverlässigkeit und Standfestigkeit des Gasverdichters sind ebenfalls die Gleichen wie üblich.
Wenn nun Schall durch ein Rohr fortschreitet, wird dann, wenn eine Veränderung in der Impedanz auftritt, wie z. B. eine Veränderung im Querschnitt im Rohr oder ein mit dem Außenraum verbindendes Loch, wird ein Teil des Schalls reflektiert, und als Folge ist es möglich, die Ausbreitung von bestimmten Frequenzen zu verringern. Der Dämpfungsbetrag hängt in diesem Falle mit dem Änderungsverhältnis in der Querschnittsfläche des Rohrs zusammen. Nach Berechnung auf Grundlage von akustischer Impedanz beträgt der Dämpfungsbetrag etwa 0,5 dB, wenn das Änderungsverhältnis in der Querschnittsfläche des Rohrs S2/S1 zwei beträgt, beträgt der Dämpfungsbetrag etwa 2 dB, wenn es drei beträgt, und beträgt der Dämpfungsbetrag etwa 5 dB, wenn es zehn beträgt. Indem man innerhalb einer solchen Grenze die Querschnittsfläche S1 der zweiten Auslassöffnung 20 des Ölabscheiders 11 klein ausführt, dass sie den Druck im Inneren der Verdichtungskammern 8 nicht in abnormaler Weise erhöht, und indem man das Kühlmediumgas in eine Auslasskammer 14 mit einer anderen Querschnittsfläche S2 auslässt, ist es somit möglich, einen durch die Änderung der Querschnittsfläche S1/S2 bewirkten Schalldämpfungseffekt zu erhalten. Die Querschnittsfläche der Auslassöffnung 12 ist die Gleiche wie üblich, jedoch ist sie verglichen mit der Querschnittsfläche S2 nichtsdestoweniger sehr klein. Da das Volumen der Auslasskammer 14 groß ist, kann eine große Änderung der Querschnittsfläche S2/S1 bereitgestellt werden, und der Schalldämpfungseffekt ist daher ebenso groß.
Indem man den Schalldämpfungskanal 21 in der Rückseiten-Gehäuseseitenplatte 3 vorsieht und indem man die Querschnittsfläche S1 der zweiten Auslassöffnung 20 des Ölabscheiders klein ausführt, war es möglich, einen Dämpfungseffekt von etwa 1/10 in Druckwerten bei der Öffnung der Auslassöffnung 12 ohne irgendwelche großen Konstruktionsänderungen am Gasverdichter zu erhalten. Dies ist einer Dämpfung von 20 dB äquivalent.
Als Nächstes ist in Fig. 3 eine dritte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung gezeigt.
In Fig. 3 sind eine Rückseiten-Gehäuseseitenplatte 3 und ein Ölabscheider 11 genauso wie in der oben beschriebenen zweiten bevorzugten Ausführungsform aufgebaut, jedoch ist zwischen der Rückseiten-Gehäuseseitenplatte 3 und dem Ölabscheider 11 eine Hilfsseitenplatte 2 angeordnet, welche ferner mit einem Schalldämpfungskanal 21 versehen ist.
Der Effekt hiervon ist, dass es möglich ist, die Kanallänge des Schalldämpfungskanals 21 um die Länge, um welche der Schalldämpfungskanal 21 durch die Hilfsseitenplatte 22 verlängert ist, länger als in der zweiten bevorzugten Ausführungsform auszuführen, und es ist daher möglich, den Lärm noch weiter zu verringern. Durch Überlagern von Hilfsseitenplatten 22 in einer Mehrzahl von Stufen ist es möglich, die Kanallänge des Schalldämpfungskanals 21 noch länger auszuführen. Jedoch ist es notwendig ein Gleichgewicht dieser zwei Überlegungen zu erreichen, da der Nachteil besteht, dass dann, wenn die Anzahl an Hilfsseitenplatten 22 zunimmt, das Volumen der Auslasskammer 14 abnimmt.
Als Nächstes ist in Fig. 4(A) bis (F) eine vierte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung gezeigt.
Während in der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform ein Fall diskutiert wurde, in welchem der Gasverdichter eine Verdichtungskammer 8 aufweist und die Rückseiten-Gehäuseseitenplatte 3 eine erste Auslassöffnung 18 aufweist, zeigen Fig. 4(A) bis (F) Fälle, in denen der Gasverdichter zwei Verdichtungskammern 8A, 8B aufweist und die Rückseiten-Gehäuseseitenplatte 3 zwei erste Auslassöffnungen 18A, 18B aufweist, welche mit diesen Verdichtungskammern korrespondieren.
In Fig. 4(A) ist ein Fall dargestellt, bei welchem durch die zwei ersten Auslassöffnungen 18A, 18B ausgelassenes Kühlmediumgas durch zwei Schalldämpfungskanäle 21A, 21B hindurchtritt und durch zwei jeweilige zweite Auslassöffnungen 20A, 20B ausgelassen wird. In diesem Falle konvergieren Pulsierungskomponenten mit einem Phasenunterschied von einer halben Wellenlänge, die in den zwei Verdichtungskammern 8A, 8B entstehen, im Inneren der Auslasskammer 14. Wie im Falle der zweiten bevorzugten Ausführungsform sind die Schalldämpfungskanäle 21A, 21B vorzugsweise innerhalb einer solchen Grenze in der Kanalquerschnittsfläche klein und in der Kanallänge lang ausgeführt, so dass die Kanäle den Druck im Inneren der Verdichtungskammern 8A, 8B nicht übermäßig erhöhen (dieser Punkt, die Schalldämpfungskanäle in der Kanalqurschnittsfläche klein und in der Kanallänge lang auszuführen, gilt ebenfalls im Folgenden).
In Fig. 4(B) ist ein Fall gezeigt, in welchem durch zwei erste Auslassöffnungen 18A, 18B ausgelassenes Kühlmediumgas durch jeweilige Schalldämpfungskammern 21A, 21B hindurchtritt und im Inneren der Fläche der Rückseiten-Gehäuseseitenplatte 3 konvergiert und dann durch einen einzigen Schalldämpfungskanal 21C hindurchtritt und durch eine einzige zweite Auslassöffnung 20 ausgelassen wird. In diesem Falle konvergieren Pulsierungskomponenten mit einem Phasenunterschied von einer halben Wellenlänge, welche in den Verdichtungskammern 8A, 8B entstehen, im Inneren der Fläche der Rückseiten-Gehäuseseitenplatte 3, und die Spitzen und Täfer in den Pulsierungen interferieren wechselseitig. Dies bedeutet, dass ein durch den Phasenunterschied bewirkter Auslöschungseffekt erwartet werden kann. Experimentelle Ergebnisse, die von den gegenwärtigen Erfindern erhalten wurden, haben bestätigt, dass der Auslöschungseffekt des Phasenunterschiedes zu diesem Zeitpunkt größer ist, wenn die Kanallängen der Schalldämpfungskanäle 21A, 21B, die zu dem Punkt des Zusammenfließens führen, gleich ausgeführt sind (dieser Punkt, die Kanallängen zum Punkt des Zusammenfließens gleich auszuführen, gilt ebenso im Folgenden).
In Fig. 4(C) ist ein Fall gezeigt, bei welchem ein durch zwei erste Auslassöffnungen 18A, 18B ausgelassenes Kühlmediumgas durch jeweilige Schalldämpfungskanäle 21A, 21b hindurchtritt und, kurz bevor es durch eine einzelne zweite Auslassöffnung 20 ausgelassen wird, konvergiert. In diesem Falle konvergieren Pulsierungskomponenten mit einem Phasenunterschied von einer halben Wellenfänge, welche in den Verdichtungskammern 8A, 8B entstehen, und die Phasen löschen einander aus, kurz bevor sie durch die einzige zweite Auslassöffnung 20 in der Rückseiten-Gehäuseseitenplatte 3 ausgelassen werden.
In Fig. 4(D) ist ein Fall gezeigt, bei welchem durch zwei erste Auslassöffnungen 18A, 18B ausgelassenes Kühlmediumgas durch jeweilige Schalldämpfungskanäle 21a, 21b hindurchtritt, welche jeweils aus einer Mehrzahl von Kanälen gebildet sind, und, kurz bevor es durch eine einzige zweite Auslassöffnung 20 ausgelassen wird, konvergiert. Dies bedeutet, dieser Fall ist äquivalent zu einem Fall, bei welchem die Schalldämpfungskanäle 21A, 21B von Fig. 4(C) jeweils in eine Mehrzahl von Schalldämpfungskanälen 21a, 21b aufgeteilt wurden. Dieses Aufteilen von Schalldämpfungskanälen kann ebenso auf die in Fig. 4(A) und 4(B) gezeigten Kanäle angewendet werden.
Durch Aufteilen der Schalldämpfungskanäle ist es möglich, die Kanalquerschnittsfläche pro Kanal viel kleiner auszuführen, und es kann gemäß Ausdruck 1 oder Ausdruck 2 eine bessere Dämpfungswirkung erwartet werden. Es ist weiterhin möglich, eine ausgedehnte Gesamt-Kanalquerschnittsfläche der geteilten Schalldämpfungskanäle bereitzustellen, und folglich wird es unnötig, einen Anstieg des Innendruckes der Verdichtungskammern 8 zu berücksichtigen. Abgesehen davon, so wie in dieser bevorzugten Ausführungsform parallel angeordnet zu sein, können die geteilten Schalldämpfungskanäle alternativ einzeln entfernt voneinander angeordnet sein.
In Fig. 4(E) ist ein Fall gezeigt, bei welchem eine Mehrzahl von Hohlräumen in den Schalldämpfungskanälen 21A, 21B vorgesehen sind.
Wie oben erwähnt wurde, ist es bei der Schallausbreitung entlang des Inneren eines Rohrs dann, wenn eine Veränderung im Querschnitt des Rohrs vorhanden ist, möglich, die Ausbreitung von bestimmten Frequenzen zu verringern. Dadurch ist es, indem man die Schalldämpfungskanäle 21A, 21B mit einer Mehrzahl von Hohlräumen 30 versieht, deren Querschnittsfläche S4 von der Querschnittsfläche S3 der Schalldämpfungskanäle verschieden ist, zusätzlich zu den Wirkungen daraus, dass in den oben beschriebenen Ausführungsformen die Kanalquerschnittsfläche klein und die Kanallänge lang ausgeführt werden, möglich, einen durch die Änderung im Verhältnis der Querschnittsflächen S4/S3 bewirkten Schalldämpfungseffekt zu erhalten. In diesem Falle können, um die Hohlräume 30 mit einer großen Querschnittsfläche S4 zu versehen, die Hohlräume 30 unter Verwendung sowohl der Rückseiten-Gehäuseseitenplatte 3 als auch des Ölabscheiders 11 ausgebildet sein.
In Fig. 4(F) ist ein Fall gezeigt, bei welchem mehrere Hohlräume 30 mit einer Querschnittsfläche S4, die von der Kanalquerschnittsfläche S3 der Schalldämpfungskanäle verschieden ist, in den mehreren in Fig. 4(D) gezeigten Schalldämpfungskanälen 21a, 21b vorgesehen sind. In diesem Falle ist es zusätzlich zu den Wirkungen des Aufteilens der Schalldämpfungskanäle und der Tatsache, dass die Kanalquerschnittsfläche eines jeden Schalldämpfungskanals klein ausgeführt wird, möglich, weiterhin einen durch die Veränderung des Verhältnisses der Querschnittsfläche S4/S3 bewirkten Schalldämpfungseffekt zu erhalten.
Die Kanalquerschnittsfläche kann kontinuierlich in der Kanallängsrichtung geändert werden, um die Hohlräume 30 zu bilden (nicht dargestellt).
Obwohl Aluminium als der Werkstoff der in dieser bevorzugten Ausführungsform verwendeten Rückseiten-Gehäuseseitenplatte 3 und des in dieser bevorzugten Ausführungsform verwendeten Ölabscheiders 11 eingesetzt wurde, kann die Dämpfungswirkung unter Umständen verbessert werden, indem zu einem anderen Werkstoff gewechselt wird.
Ebenso ist die Anzahl an Verdichtungskammern und ersten und zweiten Auslassöffnungen nicht auf eins oder zwei begrenzt, und die gleichen Wirkungen der Erfindung können erhalten werden, wenn mehr als diese vorhanden sind.
Wie oben beschrieben wurde, ist es gemäß dieser Erfindung möglich, da ein Schalldämpfungskanal vorgesehen ist, der in der Kanalquerschnittsfläche klein und in der Kanallänge lang ausgeführt ist, Lärm zu dämpfen, welcher gemeinsam mit Pulsierungen im Inneren des Schalldämpfungskanals erzeugt wird.
Da die Querschnittsfläche der Auslassöffnung des Ölabscheiders klein ausgeführt ist, ist weiterhin das Verhältnis der Querschnittsfläche der Auslasskammer zu der Querschnittsfläche der Auslassöffnung des Ölabscheiders größer als üblich. Als Folge ist es möglich, Lärm zu dämpfen, der gemeinsam mit Pulsierungen erzeugt wird, indem die Auslasskammer als ein Hohlraum verwendet wird.
Darüber hinaus ist es gemäß der Erfindung möglich, da der Schalldämpfungskanal in eine Mehrzahl von Kanälen unterteilt ist und die Gesamtkanalquerschnittsfläche klein ausgeführt ist, Schalldämpfungskanäle mit einer viel geringeren Kanalquerschnittsfläche auszubilden, und es ist möglich, Schall in den Schalldämpfungskanälen effektiver zu dämpfen.
Ebenso ist es gemäß der Erfindung möglich, da wenigstens ein Hohlraum in dem Schalldämpfungskanal ausgebildet ist, eine Schalldämpfung zu fördern, welche aus Änderungen der Querschnittsfläche resultiert.
Darüber hinaus ist es gemäß der Erfindung möglich, da der Schalldämpfungskanal in einer Rückseiten-Gehäuseseitenplatte oder dergleichen angeordnet ist und da die Querschnittsfläche einer Auslassöffnung eines Ölabscheiders klein ausgeführt ist, die Wirkungen sowohl von durch den Schalldämpfungskanal verursachter Schalldämpfung und von aus der Verwendung der Auslasskammer als einen Hohlraum resultierender Schalldämpfung zu erhalten. Da keine zusätzlichen Teile vorhanden sind, kann der Gasverdichter weiterhin leicht und klein ausgeführt sein.
Ein Gasverdichter gemäß der Erfindung kann ohne große Konstruktionsänderungen und ohne geringste Änderung des äußeren Erscheinungsbildes aufgebaut sein, und die gleiche Zuverlässigkeit des Gaskompressors wie üblicherweise kann erhalten werden.
Die vorangehende Beschreibung wurde lediglich als Beispiel gegeben, und es wird durch einen Fachmann verstanden werden, dass Modifikationen ausgeführt werden können, ohne vom Rahmen der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

Claims

1. Gasverdichter, umfassend einen Zylinder (4) mit einem Gehäuse (1), dessen beide offenen Seiten durch eine Vorderseiten-Gehäuseseitenplatte (2) und eine Rückseiten-Gehäuseseitenplatte (3) mit einer ersten Auslassöffnung (18) zum Durchlass eines Gases blockiert sind, einen sich drehenden Rotor (6), welcher im Inneren des Zylinders (4) durch eine Welle (5) gehalten ist, eine Verdichtungskammer (8), welche durch eine Außenumfangsfläche des Rotars (6) und eine Innenumfangsfläche des Zylinders (4) gebildet ist, einen an einer äußeren Endfläche der Rückseiten-Gehäuseseitenplatte (3) befestigten Ölabscheider (11) zur Abscheidung von Öl aus dem Gas, welcher eine zweite Auslassöffnung (20) zum Auslassen von in der Verdichtungskammer (8) verdichtetem Gas aufweist, sowie eine Auslasskammer (14), welche gebildet ist durch die Rückseiten-Gehäuseseitenplatte (3) und ein hinteres Gehäuse (9), das an einer Umfangsfläche der Rückseiten-Gehäuseseitenplatte (3) befestigt ist, und dadurch gekennzeichnet, dass ein Schalldämpfungskanal (21) zwischen der ersten Auslassöffnung (18) und der zweiten Auslassöffnung (20) angeordnet ist, wobei eine Querschnittsfläche des Schalldämpfungskanals kleiner ist als eine offene Fläche, wenn ein Membranventil (17) vollständig offen ist, und wobei eine Länge des Schalldämpfungskanals lang ist, um Lärm zu verringern.

2. Gasverdichter nach Anspruch 1, bei welchem der Schalldämpfungskanal (21) in der äußeren Endfläche der Rückseiten-Gehäuseseitenplatte (3) oder der inneren Endfläche des Ölabscheiders (11) vorgesehen ist.

3. Gasverdichter, umfassend einen Zylinder (4) mit einem Gehäuse (1), dessen beide offenen Seiten durch eine Vorderseiten-Gehäuseseitenplatte (2) und eine Rückseiten-Gehäuseseitenplatte (3) mit einer ersten Auslassöffnung (18) zum Durchlass eines Gases blockiert sind, einen sich drehenden Rotor (6), welcher im Inneren des Zylinders (4) durch eine Welle (5) gehalten ist, eine Verdichtungskammer (8), welche durch eine Außenumfangsfläche des Rotors (6) und eine Innenumfangsfläche des Zylinders (4) gebildet ist, einen an einer äußeren Endfläche der Rückseiten-Gehäuseseitenplatte (3) befestigten Ölabscheider (11) zur Abscheidung von Öl aus dem Gas, welcher eine zweite Auslassöffnung (20) zum Auslassen von in der Verdichtungskammer (8) verdichtetem Gas aufweist, sowie eine Auslasskammer (14), welche gebildet ist durch die Rückseiten-Gehäuseseitenplatte (3) und ein hinteres Gehäuse (9), das an einer Umfangsfläche der Rückseiten-Gehäuseseitenplatte (3) befestigt ist, und dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsfläche der zweiten Auslassöffnung (20) in dem Ölabscheider (11) kleiner ausgeführt ist als eine offene Fläche, wenn ein Membranventil (17) vollständig offen ist.

4. Gasverdichter nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei welchem der Schalldämpfungskanal (21) in eine Mehrzahl von Kanälen (21a, 21b) geteilt ist und die Gesamt-Querschnittsfläche des Schalldämpfungskanals (21) innerhalb einer solchen Grenze klein ausgeführt ist, dass der Schalldämpfungskanal (21) den Innendruck der Verdichtungskammer (8) nicht übermäßig erhöht.

5. Gasverdichter nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 4, bei welchem in dem Schalldämpfungskanal (21) wenigstens ein Hohlraum (30) mit einer größeren Querschnittsfläche als die Kanalquerschnittsfläche des Schalldämpfungskanals (21) vorgesehen ist.

6. Gasverdichter nach einem der Ansprüche 1, 2, 4 oder 5, bei welchem die Querschnittsfläche der zweiten Auslassöffnung (20) in dem Ölabscheider (11) innerhalb einer solchen Grenze klein ausgeführt ist, dass sie den Innendruck der Verdichtungskammer (8) nicht übermäßig erhöht.

7. Gasverdichter nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 4 bis 6, bei welchem der Gasverdichter eine Mehrzahl von Verdichtungskammern (8) umfasst, von denen jede eine jeweilige erste Auslassöffnung (18A, 18B) in der Rückseiten-Gehäuseseitenplatte (3) aufweist, welche durch einen jeweiligen Schalldämpfungskanal (21A, 21B) mit einer einzigen gemeinsamen zweiten Auslassöffnung (20) verbunden ist.

8. Gasverdichter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem das Gas ein Kühlmediumgas ist.