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Gebiet der Technik
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf hermetische Kompressoren,
und insbesondere auf eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch
1 zum Mindern einer Geräuschentwicklung
von hochkomprimiertem Arbeitsfluid in solchen hermetischen Kompressoren.
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Stand der Technik
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1 zeigt
den inneren Aufbau eines herkömmlichen
hermetischen Kompressors mit einer Verbindungsstange.
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Wie
in der Zeichnung gezeigt ist, umfaßt der herkömmliche hermetische Kompressor
ein hermetisches Gehäuse 1,
das aus oberen und unteren Gehäuseteilen 1t und 1b besteht,
mit einem abgedichteten Hohlraum, der in dem Gehäuse 1 ausgebildet
ist, und einem Rahmen 2, der in den abgedichteten Hohlraum
des Gehäuses 1 eingesetzt
ist. Ein Stator 3 ist fest an dem Rahmen 2 angebracht
und dreht elektromagnetisch einen mit einer Kurbelwelle 5 einstückigen Rotor 4,
womit schließlich
die Kurbelwelle 5 gedreht wird. Der Aufbau des Rotors 4 wird
später
im Detail beschrieben. Der obige Rahmen 2 ist in dem hermetischen
Gehäuse 1 durch
eine Feder 2S gehalten.
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Die
Kurbelwelle 5 ist in dem hermetischen Gehäuse 1 so
installiert, dass sie den zentralen Abschnitt des Rahmens 2 durchsetzt,
während
der Rotor 4 mit der Kurbelwelle 5 zu einer einstückigen Struktur
integriert ist. Der obige Rotor 4 wird elektromagnetisch
zusammen mit der Kurbelwelle 5 im Zusammenwirken mit dem
Stator 3 gedreht.
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Ein
Exzenterstift 5b ist am oberen Ende der Kurbelwelle 5 vorgesehen,
während
er exzentrisch zur Drehachse der Kurbelwelle 5 ist. Ein
Ausgleichsgewicht 5c ist an der Kurbelwelle 5 an
einer Position gegenüber
dem Exzenterstift 5b vorgesehen. Am unteren Ende der Kurbelwelle 5 ist
eine Pumpe 5d vorgesehen, die eine Pumpkraft zum Ansaugen
von Schmieröl
L aus dem Boden des unteren Gehäuseteils 1 des
Gehäuses 1 in
einen Öldurchgang 5a der Kurbelwelle 5 erzeugt.
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Andererseits
ist ein Zylinder 6 mit einer Druckkammer 6' mit dem Rahmen 2 zu
einer einstückigen
Struktur integriert, wobei ein Kolben 7 in die Druckkammer 6' des Zylinders 6 eingesetzt
ist. Der obige Kolben 7 ist mit dem Exzenterstift 5b der
Kurbelwelle 5 über
eine Verbindungsstange 8 verbunden. In diesem Fall ist
der Exzenterstift 5b der Kurbelwelle 5 mit einem
Kurbelwellen-Verbindungsteil 8a der Verbindungsstange 8 verbunden,
während
der Kolben 7 mit einem Kolben-Verbindungsteil 8b der Verbindungsstange 8 über einen
Kolbenzapfen 7' verbunden
ist.
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Eine
Ventilanordnung 9 ist an dem Ende des Zylinders 6 installiert.
Diese Ventilanordnung 9 steuert das Strömen eines Arbeitsfluids oder
Kältemittels, das
in die Druckkammer 6' des
Zylinders 6 gesaugt und aus dieser ausgestoßen wird.
Eine Kopfabdeckung 10 ist an der Ventilanordnung 9 so
angebracht, dass sie eine Ausstoßkammer 10' (s. 3)
bildet, durch die das Arbeitsfluid durchströmt, nachdem es aus der Druckkammer 6' ausgestoßen worden
ist. In der Zeichnung bezeichnet die Bezugsziffer 12 ein Saugrohr,
das zum Ansaugen des Arbeitsfluids in das hermetische Gehäuse 1 benutzt
wird, und die Bezugsziffer 13 bezeichnet ein Ausstoßrohr, das
zum Austragen des komprimierten Arbeitsfluids aus dem Kompressor
nach außen
verwendet wird.
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Bei
dem obigen Kompressor ist ein Saugschalldämpfer 11 in dem hermetischen
Gehäuse 1 installiert,
während
er mit der Druckkammer 6' des
Zylinders 6 über
die Ventilanordnung 9 kommuniziert. Der obige Saugschalldämpfer 9 wird
zum Verringern von Betriebsgeräuschen
des Arbeitsfluids eingesetzt.
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Der
obige Kompressor hat auch eine Vorrichtung zum Dämpfen von Betriebsgeräuschen beim Ausstoß des komprimierten
und ausgestoßenen
Arbeitsfluids während
eines Betriebs des Kompressors. Der Aufbau dieser Dämpfvorrichtung
ist in den 2 bis 4 gezeigt.
Wie in den Zeichnungen gezeigt ist, ist ein Fluidausstoßdurchgang 14 in
dem Kompressor ausgebildet, während
er durch den Zylinder 6 hindurchgeht und mit der Ausstoßkammer 10', die in der
Kopfabdeckung 10 ausgebildet ist, kommuniziert. Eine Dämpfungseinheit 16 ist
am Rahmen 2 ausgebildet und nimmt das von dem Ausstoßdurchgang 14 strömende Arbeitsfluid
auf. Eine Kammerabdeckung 17 ist am Rahmen 2 angebracht,
womit eine Dämpfungskammer 16' der Dämpfungseinheit 16 festgelegt
wird. Die Ausstoß-Betriebsgeräusche des komprimierten
Arbeitsfluids werden praktisch in der Dämpfungskammer 16' verringert.
Ein Schleifenrohr 18 ist an der Dämpfungseinheit 16 installiert
und durchsetzt die Kammerabdeckung 17.
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In
der obigen Dämpfungseinheit 16 ist
die Kammerabdeckung 17 am Rahmen 2 durch einen Verriegelungsbolzen 19 verriegelt,
womit die gewünschte
Dämpfungskammer 16' der Dämpfungseinheit 16 gebildet
wird. Der obige Verriegelungsbolzen 19 wird an dem am Rahmen 2 ausgebildeten Verriegelungsansatz 16b festgezogen.
Eine Membran 21 ist in der Dämpfungskammer 16' der Dämpfungseinheit 16 installiert,
so dass sie die Dämpfungskammer 16' in zwei Teile
unterteilt. Die Aufgabe einer solchen Unterteilung der Dämpfungskammer 16 durch
die Membran 21 besteht darin, den schalldämpfenden
Effekt der Dämpfungseinheit 16 zu
verbessern.
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Die
obige Membran 21 hat ein Loch 22 in ihrer Mitte,
womit ein Kommunizieren der beiden Teile der Dämpfungskammer 16' miteinander über das Loch 22 ermöglicht wird.
Das obige Loch 22 gestattet auch, dass der Verriegelungsbolzen 19 hindurchgeht,
bevor er an dem Verriegelungsansatz 16b des Rahmens 2 festgezogen
wird. Die Membran 21 ist so an dem Rahmen 2 zusammen
mit der Kammerabdeckung 17 durch den Verriegelungsbolzen 19 befestigt.
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Um
eine Leckage von Arbeitsfluid aus der Dämpfungskammer 16' der Einheit 16 zu
vermeiden, sind zwei Dichtungsringe 20 und 20' eng zwischen den
Rahmen 2, die Kammerabdeckung 17 und die oberen
und unteren Oberflächen
des Randes der Membran 21 eingefügt, wie es in 4 zu
erkennen ist. Eine Dichtungsscheibe 19' ist über den Schaft des Verriegelungsbolzens 19 gepaßt, womit
sie nahe an der Verbindungsstelle zwischen dem Bolzenkopf und der
oberseitigen Mitte der Kammerabdeckung 17 positioniert
ist und die Verbindungsstelle abdichtet, wenn der Bolzen 19 voll
an dem Verriegelungsansatz 16b des Rahmens 2 zusammen
mit der Kammerabdeckung 17 angezogen ist.
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Bei
einem Betrieb des obigen hermetischen Kompressors wird komprimiertes
Arbeitsfluid aus der Druckkammer 6' des Zylinders 6 wie folgt
ausgetragen. D. h. das Arbeitsfluid, das von dem Kolben in der Druckkammer 6' komprimiert
wird, wird aus der Kammer 6' in
die Ausstoßkammer 10' ausgetragen,
die von der Kopfabdeckung 10 gebildet wird, und zwar über die
als Ausstoßventil
benutzte Ventilanordnung 9.
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Das
komprimierte Arbeitsfluid wird danach in die Dämpfungskammer 16' über den
in dem Zylinder 6 ausgebildeten Fluidausstoßdurchgang 14 eingespeist.
In der Dämpfungskammer 16' passiert das
Arbeitsfluid ordnungsgemäß die zwei
Teile der Kammer 16',
womit der Puls der Druckwelle verringert wird, bevor es von der
Dämpfungskammer 16' aus dem hermetischen
Gehäuse 1 durch
das Schleifenrohr 18 ausgetragen wird.
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Die
herkömmliche
Vorrichtung zur Schalldämpfung
von komprimiertem Arbeitsfluid in einem hermetischen Kompressor
ist jedoch aufgrund der Tatsache, dass es etwas schwierig ist, sowohl
die Kammerabdeckung 17 als auch die Membran 21 an dem
Verriegelungsansatz des Rahmens mittels des Verriegelungsbolzens 19 zu
befestigen, etwas schwierig, womit die Arbeitsleistung bei der Ausbildung
einer gewünschten
Vorrichtung zur Schalldämpfung
im Kompressor reduziert wird.
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D.
h. um sowohl die Kammerabdeckung 17 als auch die Membran 21 am
Rahmen 2 anzubringen, wird der erste Dichtungsring 20' auf den Rahmen 2 an
einer Position um die Dämpfungseinheit 16 gelegt,
bevor die Membran 21 auf den Dichtungsring 20' gelegt wird.
Danach wird der zweite Dichtungsring 20 am Rand der Membran 21 vor
dem Aufbringen der Kammerabdeckung 17 auf den Dichtungsring 20 gelegt.
Die Kammerabdeckung 17 wird danach voll durch den Verriegelungsbolzen 19 zusammen
mit der Membran 21 und den beiden Dichtungsringen 20 und 20' an dem Verriegelungsansatz 16b des
Rahmens 2 verblockt.
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Es
ist aber sehr schwierig, die Kammerabdeckung 17, die beiden
Dichtungsringe 20 und 20' und die Membran 21 genau
miteinander anzuordnen oder die primären Anordnungspositionen von
ihnen am Rahmen 2 zu erhalten, während sie mit dem Rahmen 2 mittels
des Verriegelungsbolzens 19 zusammengebaut werden. Daher
können
sie nicht genügend
genau miteinander am Rahmen 2 montiert werden. Die herkömmliche
Vorrichtung zur Schalldämpfung
für elektrische
Kompressoren weist somit eine unerwünscht verringerte Arbeitsleistung
auf, wenn sie zu einer einstückigen
Struktur zusammengebaut ist.
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Eine
Vorrichtung zur Schalldämpfung
in hermetischen Kompressoren, die ähnlich dem oben beschriebenen
Aufbau ist und die die Merkmale des Oberbegriffs von Anspruch 1
aufweist, ist in
JP
07 174072A offenbart.
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US-A-3 750 840 offenbart
einen weiteren Schalldämpfer
für Kompressoren,
bei dem die Bestandteile wie ein napfförmiger erster Gehäuseabschnitt,
ein napfförmiger
zweiter Gehäuseabschnitt, der über den
ersten Gehäuseabschnitt
geschoben ist, ein Zwischenelement, welches eine Durchgangsplatte
haltert, und Einlaß-
und Auslassrohre, die durch Schweißen miteinander verbunden sind,
das nach einem vorherigen Punktschweißen durchgeführt wird,
angeordnet sind.
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Offenbarung der Erfindung
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum
Schalldämpfen
von hochkomprimiertem Arbeitsfluid in hermetischen Kompressoren
bereitzustellen, die so ausgestaltet ist, daß sie die Arbeitsleistung verbessert,
wenn sie zu einer gewünschten
einstückigen
Struktur zusammengebaut ist.
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Um
die obige Aufgabe zu erfüllen,
stellt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Schalldämpfen in
hermetischen Kompressoren bereit, wie sie in Anspruch 1 definiert
ist. Diese Vorrichtung umfaßt:
eine Dämpfungskammer,
die ein Geräusch
des komprimierten Arbeitsfluids vor der Austragung des Arbeitsfluids
aus dem Kompressor verringern kann, eine Kammerabdeckung, welche
die Dämpfungskammer
abdichten kann, ein Mittel zum Unterteilen der Dämpfungskammer in zwei oder
mehrere Abschnitte, wobei das Unterteilungsmittel eine Kuppelform
mit einem geneigten Teil, der entlang einem Rand desselben ausgebildet
ist, aufweist, und ein Mittel zum Anbringen der Kammerabdeckung
an einem Rahmen, so dass die Kammerabdeckung die Dämpfungskammer
abdichten kann.
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Bei
der obigen Vorrichtung ist das Dämpfungskammer-Unterteilungsmittel
an eine an der Innenfläche
der Kammerabdeckung ausgebildete Stufe angeschweißt. Dieses
Unterteilungsmittel hat auch Kuppelform mit einem geneigten Teil,
der entlang dem Rand des kuppelförmigen
Unterteilungsmittels ausgebildet ist, so dass das Anschweißen des
Unterteilungsmittels an die Kammerabdeckung einfach ausgeführt werden
kann.
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Bei
der Vorrichtung zur Schalldämpfung
dieser Erfindung ist die Anzahl von Teilen vorzugsweise verringert,
und so ist es möglich,
die Arbeitsleistung und Produktivität beim Zusammenbau solcher Dämpfungsvorrichtungen
bemerkenswert zu verbessern.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Die
obigen und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung sind aus der folgenden detaillierten Beschreibung im Zusammenhang
mit den beigefügten
Zeichnungen besser verständlich,
in denen zeigen:
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1 eine
Schnittansicht zur Darstellung des inneren Aufbaus eines herkömmlichen
hermetischen Kompressors,
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2 eine
Vorderansicht des herkömmlichen
hermetischen Kompressors zur Darstellung des Aufbaus einer herkömmlichen
Vorrichtung zur Schalldämpfung
von komprimiertem Arbeitsfluid in dem hermetischen Kompressor,
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3 eine
Schnittansicht der herkömmlichen
Vorrichtung zur Schalldämpfung
längs der
Linie A-A' von 2,
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4 eine
auseinandergezogene Schnittansicht zur Darstellung des Aufbaus einer
Dämpfungseinheit,
die in die herkömmliche
Vorrichtung zur Schalldämpfung
aufgenommen ist,
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5 eine
Schnittansicht, die den Aufbau einer Vorrichtung zur Schalldämpfung von
komprimiertem Arbeitsfluid in hermetischen Kompressoren gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt, und
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6 eine
Schnittansicht, die eine Montageanordnung der Teile der Vorrichtung
zur Schalldämpfung
dieser Erfindung zu einer gewünschten einstückigen Struktur
zeigt.
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Beste Ausführungsform der Erfindung
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Es
wird nun auf die Zeichnungen eingegangen, in denen die gleichen
Bezugsziffern in den verschiedenen Zeichnungen benutzt werden, um
gleiche oder ähnliche
Komponenten zu bezeichnen.
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5 ist
eine Schnittansicht, die den Aufbau einer Vorrichtung zum Dämpfen von
Ausstoß-Betriebsgeräuschen von
komprimiertem Arbeitsfluid in hermetischen Kompressoren gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in der Zeichnung dargestellt
ist, hat die Dämpfungsvorrichtung
dieser Erfindung eine Dämpfungseinheit 30,
die aus einer an einer gewünschten Position
eines Rahmens 2 ausgebildeten Dämpfungskammer 31 besteht.
Eine Kammerabdeckung 40 ist am Rahmen 2 an einer
Position über
der Dämpfungskammer 31 angebracht,
womit die Kammer 31 gegenüber der Atmosphäre abgedichtet
ist. Ein Verriegelungsansatz 32 ist integral am Boden der Dämpfungskammer 31 in
der zentralen Position ausgebildet.
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Die
Kammerabdeckung 40 hat Kuppelform und ist am Rahmen 2 an
einer Position über
der Dämpfungskammer 31 befestigt,
wobei ein Dichtungsring 35 eng zwischen die Abdeckung 40 und den
Rahmen 2 eingefügt
ist. Ein Loch 41 ist an der oberen Wand der Kammerabdeckung 40 an
einer zentralen Position ausgebildet und gestattet, dass ein Verriegelungsbolzen 50 hindurchgeht,
wenn die Abdeckung 40 an dem Verriegelungsansatz 32 des Rahmens 2 mittels
des Verriegelungsbolzens 50 angebracht wird. Ein Schleifenrohr 43 ist
an der Kammerabdeckung 40 installiert und wird zum Austragen von
gedämpften
Arbeitsfluid aus der Dämpfungseinheit 30 benutzt.
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Andererseits
ist eine Membran 45 an der Innenfläche der Kammerabdeckung 40 angebracht, womit
die Dämpfungskammer 31 der
Dämpfungseinheit 30 in
zwei Teile unterteilt wird, d. h. erste und zweite Dämpfungskammern 31 bzw. 31'. Die obige Membran 45 hat
Kuppelform, die in einer Richtung entgegengesetzt zu der der kuppelförmigen Kammerabdeckung 40 gekrümmt ist.
Ein geneigter Teil 47 ist entlang dem Rand der Membran 45 ausgebildet. Ein
Loch 46 ist an der Membran 45 in einer mittleren Position
ausgebildet und dient dazu, die zwei Kammern 31 und 31' dadurch miteinander
kommunizieren zu lassen. D. h. das obige Loch 46 ermöglicht ein Strömen des
komprimierten Arbeitsfluids von der Kammer 31 in die andere
Kammer 31'.
Das Loch 46 ermöglicht
auch, dass der Verriegelungsbolzen 50, bevor er an dem
Verriegelungsansatz des Rahmens 2 festgezogen wird, durch
es hindurchgeht, wenn die Abdeckung 40 und die Membran 45 am
Rahmen 2 durch den Verriegelungsbolzen 50 befestigt
werden. In der vorliegenden Erfindung ist die Membran 45 vorzugsweise
an der Innenfläche
der Kammerabdeckung 40 durch einen Schweißvorgang
angebracht.
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Die
Kammerabdeckung 40 ist an dem Verriegelungsansatz 32 des
Rahmens 2 durch den Verriegelungsbolzen 50 befestigt.
Außerdem
ist eine Dichtungsscheibe 52 über den Schaft des Verriegelungsbolzen 50 gepaßt, womit
sie nahe an der Verbindungsstelle zwischen dem Bolzenkopf und dem
oberen Zentrum der Kammerabdeckung 40 positioniert ist
und die Verbindungsstelle abdichtet, wenn die Abdeckung 40 vollständig an
dem Verriegelungsansatz 32 durch den Bolzen 50 befestigt
ist.
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Der
Vorgang des Anbringens der Membran 45 an der Kammerabdeckung 40 wird
nachstehend unter Bezugnahme auf 6 beschrieben.
Eine ringförmige
Stufe 44 ist entlang der Innenfläche der Kante bzw. des Randes
der Kammerabdeckung 40 ausgebildet, womit der geneigte
Teil 47 der Membran 45 darauf ruhen kann.
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Nachdem
die Teile der Dämpfungseinheit
an ihren gewünschten
Positionen nach obiger Beschreibung eingebaut wurden, wird ein Schweißmaterial
C entlang dem geneigten Teil 47 der Membran 45,
die an der ringförmigen
Stufe der Kammerabdeckung 40 sitzt, vor dem Beginn des
Schweißvorgangs
aufgebracht. Während
des Schweißvorgangs
fließt
das geschmolzene Schweißmaterial
C zu der Stufe 44 aufgrund des Neigungswinkels des geneigten
Teils 47 der Membran 45 und härtet aus, so dass eine Schweißverbindung 48 gebildet
wird, an der der Rand der Membran 45 am Rand der Kammerabdeckung 40 angeschweißt ist.
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Die
Betriebswirkung der Vorrichtung zur Geräuschdämpfung für hermetische Kompressoren
dieser Erfindung wird nachstehend beschrieben.
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Beim
Betrieb eines hermetischen Kompressors wird komprimiertes Arbeitsfluid
aus der Kompressionskammer 6' in
die erste Dämpfungskammer 31 ausgetragen,
womit in erster Linie die Ausstoß-Betriebsgeräusche in
der Kammer 31 verringert werden. Das komprimierte Arbeitsfluid
wird danach von der ersten Dämpfungskammer 31 über das
Loch 46 der Membran 45 in die zweite Dämpfungskammer 31' geleitet, wodurch
es in seinen Ausstoß-Betriebsgeräuschen in
der Kammer 31' zum
zweiten Mal verringert wird. Danach wird das gedämpfte Arbeitsfluid aus der
Dämpfungseinheit 30 des
hermetischen Gehäuses
des Kompressors über
das Schleifenrohr 43 nach außen abgeführt.
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Die
Dämpfungseinheit 30 dieser
Erfindung ist am Rahmen 2 wie folgt ausgebildet. D. h.
der Dichtungsring 35 wird auf den Rahmen 2 an
einer Position um die Dämpfungskammer 31 gelegt,
bevor die Kammerabdeckung 40 an einer gewünschten
Position auf den Rahmen gelegt wird. Danach werden die Kammerabdeckung 40 und
die Membran 45 an dem Verriegelungsansatz 32 des
Rahmens 2 durch den Verriegelungsbolzen 50 angebracht,
der ordnungsgemäß durch
die Löcher 41 und 46 der
Kammerabdeckung 40 und der Membran 45 hindurchgeht,
womit eine gewünschte
Dämpfungseinheit
fertiggestellt ist.
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Wie
oben beschrieben wurde, ist der Innenraum der Dämpfungseinheit 30 dieser
Erfindung in zwei Kammern 31 und 31' durch die Membran 45 unterteilt,
womit ein effektiveres Verringern der Ausstoß-Betriebsgeräusche von
komprimiertem Arbeitsfluid in einem hermetischen Kompressor ermöglicht wird.
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Außerdem wird
die Kammerabdeckung 40 am Rahmen 2 verriegelt,
nachdem die Membran 45 in die Abdeckung 40 integriert
wurde, und so ist es möglich,
die Teile der Vorrichtung zur Schalldämpfung in einer gewünschten
einteiligen Struktur fest zusammenzubauen, indem einfach die Kammerabdeckung 40,
die mit der Membran 45 integriert wurde, am Rahmen 2 an
einer Position um die Dämpfungskammer 31 herum
verriegelt wird, wobei nur der Dichtungsring 35 zwischen
den Rahmen 2 und die Abdeckung 40 eingefügt wird.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Wie
oben beschrieben wurde, stellt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung
zur Schalldämpfung
von hochkomprimiertem Arbeitsfluid in hermetischen Kompressoren
bereit. Die Vorrichtung zur Schalldämpfung dieser Erfindung ist
so gestaltet, dass sie ein Zuführen
einer Membran, die zum Unterteilen des Inneren einer Dämpfungseinheit
in zwei Dämpfungskammern
benutzt wird, zu einer Fertigungsstraße ermöglicht, wobei sie integral
mit einer Kammerabdeckung ist, womit die Arbeitsleistung und Produktivität bemerkenswert
verbessert wird, wenn eine solche Vorrichtung zur Schalldämpfung für hermetische
Kompressoren zusammengebaut wird.