JP2014521868A - 冷凍圧縮機用の吐出消音チャンバ、および吐出消音チャンバを閉鎖する方法 - Google Patents

Abstract

圧縮機は、ねじ付き軸方向止まり孔（１４ａ、２４ａ）が設けられる底部端壁（１４、２４）を有する少なくとも１つの吐出消音チャンバ（１０、２０）と、周囲側方壁（１３、２３）と、周囲側方壁（１３、２３）の全半径方向幅にわたって延在する環状シート（１２ａ、２２ａ）を画定する開口端部（１１、２１）とを有するクランクケース（２）を備える。シーリングガスケット（３０）は、環状シート（１２ａ、２２ａ）に着座されるべき周縁環状部（３１）と、中央孔（３２）とを備える。カバー（４０）は、シーリングガスケット（３０）に着座され、固定ボルト（５０）は、カバー（４０）に着座されたヘッド（５１）と、カバー（４０）の中央孔（４１）を通して配置され、シーリングガスケット（３０）の中央孔（３２）に侵入するロッド（５２）と、軸方向止まり孔（１４ａ、２４ａ）に取り付けられるねじ付き端部（５３）とを有する。

Description

本発明は、冷凍往復圧縮機のクランクケースが略密閉ケースの内部に配置された単一体で形成されるタイプの吐出消音チャンバのための構造に関する。本発明は、さらに、前記吐出消音チャンバ構造を閉鎖する方法に関する。

添付の図面の図１および図２に示されるように、往復密閉圧縮機は、モータ−圧縮機ユニットから成り、これは、通常、サスペンションばねを通して密閉封止されたケース１の内部に取り付けられる。モータ−圧縮機ユニットは、圧縮シリンダ３と、図示されていないクランクシャフトを収容するためのシャフトハブ４とを画定するクランクケース２を備える。

一般に、本明細書において考慮するタイプの圧縮機の吐出口は、前記クランクケース２に通常は単一体で画定される１つまたは複数の吐出消音チャンバ１０、２０を備える吐出消音システムを有し、それによって圧縮シリンダ３で圧縮されたガスが通過させられ、その後、密閉ケース１によって担持される圧縮機の吐出チューブ５によって圧縮機ケース１から外に向かって導かれる。

示された構造においては、圧縮機によって圧縮されているガスを受け入れるように圧縮機のヘッドに接続される入口端部（図示せず）と第２の消音チャンバ２０の内部に開いている出口端部７ａとを有する中間チューブ７を半径方向隙間を使って収容するのに十分な直径を有する、クランクケース２の内部のダクト６によって相互接続される、第１および第２の消音チャンバ１０、２０が設けられる。中間チューブ７とダクト６との間の半径方向隙間により、第２の消音チャンバ２０に供給される圧縮ガスの一部が第１の消音チャンバ１０に戻ることができるようになっており、その結果、前記チャンバ間の圧力を等しくするのに役立つ。

吐出チューブ５は、第２の吐出消音チャンバ２０の内部に開いている入口端部と、圧縮機の吐出口を圧縮機が接続される冷凍システムの高圧側に接続するように、密閉シェル１を通して取り付けられ、吐出入口チューブ（図示せず）に取り付けられる出口端部とを有する。

吐出消音システムは、冷凍システムに、または通常、圧縮機が結合される回路の高圧側に、圧縮機によって圧送されるガスの脈動を減衰させるように、ならびに外部環境に圧縮機によって放射される騒音を低減するように設計される。ガスの脈動は、圧縮機の吐出口が結合されるダクトおよび構成要素に励振を発生させる。励振の変化時に、前記励振は騒音を発生させ、これは常に望ましくない。いくつかの構造が前記消音チャンバシステムに使用されるが、一般に、原理は、適切に規定された一連のチューブ、容積、および局所的な絞りを通過するようにガス流を生じさせることから成り、その特定の寸法、配列、および特性は、減衰させることが意図される雑音帯域について、用途、圧縮機タイプおよびサイズ、質量流量、作動流体、動作温度および条件、等に依存する。

知られている構造においては、吐出消音チャンバ１０、２０は、クランクケース２に設けられ、それぞれは、それぞれの開口端部１１、２１の内部に円周方向凹部１２、２２を有する。この円周方向凹部１２、２２は、２つの吐出消音チャンバ１０、２０の各開口端部１１、２１を閉鎖するために、円周方向凹部１２、２２の環状シート１２ａ、２２ａに環形状のシーリングガスケット３０と、シーリングガスケット３０に着座されるカバー４０とを着座させるための環状シート１２ａ、２２ａを画定するように寸法決めされる。各円周方向凹部１２、２２は、周縁側方壁１２ｂ、２２ｂによって取り囲まれる環状シート１２ａ、２２ａを有する。

各吐出消音チャンバ１０、２０は、周囲側方壁１３、２３を有する略円筒管形状と、雌ねじ付きの軸方向止まり孔（１４ａ、２４ａ）を有する閉鎖底部端壁１４、２４とを有する。

この知られている構造においては、各吐出消音チャンバ１０、２０の閉鎖は、シーリングガスケット３０をそれぞれの円周方向凹部１１、２１の環状シート１２ａ、２２ａに着座させ、次にそれぞれのカバー４０をシーリングガスケット３０に着座させることによって生じる。各カバー４０は、それぞれの固定ボルト５０によってクランクケース２に取り付けられ、この固定ボルト５０は、カバー４０に着座されるヘッド５１と、カバー４０の中央孔４１を通して、およびシーリングガスケット３０の開口中央領域を通して配置されるロッド５２と、第１の消音チャンバ１０（図５）の軸方向止まり孔１４ａの内部に、および第２の消音チャンバ２０（図２、図４、および図５を参照されたい）の軸方向止まり孔２４ａに取り付けられるねじ付き端部５３とを備える。

中央が開いた環形状を有するシーリングガスケット３０は各円周方向凹部１２、２２の周縁側方壁１２ｂ、２２ｂによって半径方向割出しを保証されることを考慮して、この知られているタイプの構造は、各吐出消音チャンバ１０、２０の開口端部１１、２１においてシーリングガスケット３０とカバー４０との両方の容易かつ正確な位置決めを可能にするように円周方向凹部１２、２２を使用する。

また、各吐出消音チャンバ１０、２０の開口端部１１、２１に対して、カバー４０の半径方向割出しは、各円周方向凹部１２、２２の周縁側方壁１２ｂ、２２ｂによって画定されるが、その割出しされた取付けは、固定ボルト５０を使って達成され得る。したがって、円周方向凹部１２、２２を設けることは、中央が開いた環形状を有するシーリングガスケット３０の半径方向割出しを行う必要性から生じる。

周縁側方壁の上側部分は円周方向凹部１２、２２の深さによって、より正確にはその周縁側方壁１２ｂ、２２ｂの高さによって画定されるので、各円周方向凹部１２、２２を設ける必要に応じて、この知られている構造タイプの吐出消音チャンバ１０、２０は、吐出消音容積を画定するのに必要とされる全高さよりも高い周縁側方壁１２ｂ、２２ｂの全高さを有する。

このように吐出消音チャンバ１０、２０の高さがより高くなると、前記吐出消音チャンバ１０、２０の開口端部１１、２１と圧縮機のケース１の隣接部分との間の最小距離を保証するために圧縮機ケースの寸法を増加させることが必要である。

さらに、吐出消音チャンバ１０、２０に円周方向凹部１２、２２を設けると、目下、各円周方向凹部１２、２２の周縁側方壁１２ｂ、２２ｂによって画定されるこのシリンダブロック領域が弱くなる。通常クランクケース２の材料によって画定される、各吐出消音チャンバ１０、２０の周囲側方壁１３、２３の前記脆弱領域は、破損に対して弱く、その結果、機械加工中に、または取扱いおよび使用中にクランクケース２が損傷される（ばらばらにされる）。

前記先行の構造の他のネガティブ面は、圧縮機の取付け方法に関連しており、これは、一連のステップを必要とする。すなわち、各シーリングガスケット３０をそれぞれの円周方向凹部１２、２２に着座させるステップと、各カバー４０をそれぞれの既に取り付けられたシーリングガスケット３０に着座させるステップと、各吐出消音チャンバ１０、２０の底部端壁１４、２４の軸方向止まり孔１４ａ、２４ａの内部にそのねじ付き端部５３を取り付け、正しい位置にカバー４０を保持し、シーリングガスケット３０を円周方向凹部１２、２２に押し付けることによって、カバー４０の中央孔４１を通して固定ボルト５０を取り付けるステップと、である。

本発明の一般的な目的は、冷凍圧縮機のクランクケースに組み込まれるタイプの吐出消音チャンバを提供することであり、これは、騒音消音チャンバとして作動させることができるように要求される容積を形成する高さに対応する全高さを有し、それにより、ケースと圧縮機クランクケースの隣接部分との間の要求される最小距離を守ることによって、圧縮機ケースの寸法を減少させることができる。

本発明の他の目的は、上で引用されたタイプのチャンバを提供することであり、これは、それの製造、取扱い、および作動中のシリンダブロックの脆性を低減することができる。

本発明のさらなる目的は、上で引用されたタイプのチャンバを提供することであり、これは、それぞれの吐出消音チャンバの開口端部にカバーおよびそのシーリングガスケットを取り付けるための容易な割出しを行うことができる。

本発明のさらなる目的は、上で規定されたような吐出チャンバを閉鎖するための新しい方法を提供することであり、この方法は、各吐出消音チャンバの開口端部にシーリングガスケット用の割出し手段を形成するための操作をなくすことができる。

これらのおよび他の目的は、管形状を有する少なくとも１つのガス吐出チャンバを担持し、ねじ付き軸方向止まり孔を有する閉鎖底部端壁、周囲側方壁、および環状シートを有する開口端部を有するクランクケースと、前記環状シートに着座された環状シーリングガスケットと、中央孔が設けられ、シーリングガスケットに着座されたカバーと、カバーに着座されたヘッド、およびヘッドから突出し、末端が前記軸方向止まり孔の内部に取り付けられるねじ付き端部で終端するロッドを有する固定ボルトとを収容するケースを備えるタイプの冷凍圧縮機用の吐出チャンバ、によって達成される。

本発明によれば、前記環状シートは、その開口端部の領域において吐出消音チャンバの周囲側方壁の全半径方向幅にわたって延在し、シーリングガスケットは、環状シートに着座された周縁環状部、および固定ボルトのロッドによって侵入される中央孔を備える。

本発明によって提案される構造により、以前の構造の凹部から成る周縁側方壁を除去することによって、同時に、吐出消音チャンバの高さの低減を達成することができ、その結果、圧縮機ケースの寸法が減少し、吐出消音チャンバの開口端部の領域でのクランクケースの脆性が低減される。

凹部から成る、すなわち凹部自体から成る周縁側方壁の除去に応じて、吐出消音チャンバの周囲側方壁は、その厚さを減少させることができ、それにより必要な内部容積を維持することができ、その結果、吐出消音チャンバの高さの、およびクランクケースの形成に必要とされる材料の高さのそれに対応する減少が得られる。

さらに、本発明によって提案される構造により、消音チャンバを閉鎖する方法は、固定ボルトのねじ付き端部を吐出消音チャンバの底部に設けられる軸方向止まり孔に取り付けると、固定ボルトのロッドによって行われるカバーおよびシーリングガスケットの半径方向割出しによって実行されるようになっている。

本発明が下記に説明され、例示として与えられる添付の図面への参照が行われる。

それぞれのシーリングガスケットおよびカバーを取り付ける前の、ピストンハブ、クランクシャフトを収容するためのシャフトハブ、および２つの吐出消音チャンバを画定し、従来技術によって構成されたクランクケースの斜視図である。 図１に示され、圧縮機ケースの内部に取り付けられたクランクケースの部分断面図を示し、前記断面図が、前図の線ＩＩ−ＩＩによるものであり、吐出消音チャンバのうちの１つを示し、従来技術によって構成され、その開口端部に既に取り付けられたシーリングガスケットおよびカバーを有する図である。 それぞれのシーリングガスケットおよびカバーを取り付ける前の、ピストンハブ、クランクシャフトを収容するためのシャフトハブ、および２つの吐出消音チャンバを画定し、本発明によって構成されたクランクケースの斜視図である。 図３に示され、圧縮機ケースの内部に取り付けられたクランクケースの部分断面図を示し、前記断面図が、前図の線ＩＶ−ＩＶによるものであり、吐出消音チャンバのうちの１つを示し、従来技術によって構成され、その開口端部に既に取り付けられたシーリングガスケットおよびカバーを有する図である。 図３に示されたクランクケースの断面図を示し、前記断面図が、前記前図の線Ｖ−Ｖによるものであり、本発明によって既に取り付けられたシーリングガスケットおよびカバーを有する２つの吐出消音チャンバを示す図である。

本発明は、本明細書の導入部で既に説明され、図１および図２に示されるタイプの一般的な密閉冷凍圧縮機について説明され、この冷凍圧縮機は、管形状を有する少なくとも１つの吐出消音チャンバ１０、２０を担持し、ねじ付き軸方向止まり孔１４ａ、２４ａを有する閉鎖底部端壁１４、２４と、周囲側方壁１３、２３と、環状シート１２ａ、２２ａを有する開口端部１１、２１とを有するクランクケース２、を収容するケース１を備える。

添付の図面の図に使用された同じ参照数字は、従来技術を表す構造において、および本発明の構造物において同等の部品を表す。

示された実施形態によれば、クランクケース２は、全体として鋳物によって得られる単一体で２つの吐出消音チャンバ１０、２０を組み込み、底部端壁１４、２４は、クランクケース２自体によって画定される。

本発明によれば、環状シート１２ａ、２２ａは、その開口端部１１、２１の領域において各吐出消音チャンバ１０、２０の周囲側方壁１３、２３の全半径方向幅にわたって延在する。環状シート１２ａ、２２ａのこの新しい構造は、従来技術の構造の円周方向凹部１２、２２の周縁側方壁１２ｂ、２２ｂを完全に除去するようにしている。

現時点での技術水準において存在する前記周縁側方壁１２ｂ、２２ｂの除去により、各吐出消音チャンバ１０、２０の周囲側方壁１３、２３の全高さから前記周縁側方壁１２ｂ、２２ｂの高さを抑制することができる。したがって、前記吐出消音チャンバ１０、２０に隣接する領域においてケース１のそれに対応する輪郭の低減が達成され得る。

環状シート１２ａ、２２ａの新しい構造のもう１つの利点は、その半径方向幅が環状シート１２ａ、２２ａの領域において周囲側方壁１３、２３の半径方向厚さによって規定され、それにより、周囲側方壁１３、２３の半径方向厚さが吐出消音チャンバ１０、２０の要求される構造と環状シート１２ａ、２２ａの画定に要求される最小半径方向幅とを同時に規定するように寸法決めされるようになっているということから生じる。

以前に説明したように、吐出消音チャンバ１０、２０の構造は、シーリングガスケット３０をさらに備え、このシーリングガスケット３０は、従来技術でよく知られている任意の適切な材料で構成され、吐出消音チャンバ１０、２０を閉鎖すると環状シート１２ａ、２２ａに着座される周縁環状部３１を有し、かつ中央孔３２を有する。

好ましい示された実施形態においては、シーリングガスケット３０の中央孔３２は、周縁環状部３１から半径方向に間隔を置いて配置され、かつ複数の半径方向ブリッジ３４によって周縁環状部３１に組み込まれる中央環状部３３に画定される。

さらに、示された構造によれば、シーリングガスケット３０は、その周縁環状部３１と、中央環状部３３と、互いに同一平面上の、単一体で得られるその半径方向ブリッジ３４とを有する。

吐出消音チャンバ１０、２０は、シーリングガスケット３０に、より詳細にはそれの周縁環状部３１に着座される、好ましくは中心の中央孔４１が設けられるカバー４０をさらに備える。

各吐出消音チャンバ１０、２０の閉鎖は、固定ボルト５０を設けることをさらに含み、この固定ボルト５０は、カバー４０に着座されたヘッド５１、およびヘッド５１から突出し、カバー４０の中央孔４１を通して取り付けられ、各吐出消音チャンバ１０、２０の底部端壁１４、２４の軸方向止まり孔１４ａ、２４ａの内部に取り付けられるねじ付き端部５３で終端するロッド５２を有する。

上に記述した本発明の構造、対象物により、各吐出消音チャンバ１０、２０を閉鎖する方法は、吐出消音チャンバ１０、２０を形成した後に下記で規定されるステップによって実行されるようになっており、その環状シート１２ａ、２２ａは、その開口端部１１、２１の領域において吐出消音チャンバ１０、２０の周囲側方壁１３、２３の全半径方向幅にわたって延在し、それによって、各吐出消音チャンバ１０、２０の開口端部１１、２１には円周方向凹部１２、２２が設けられる従来技術の構造に必要な周縁側方壁１２ｂ、２２ｂを設けることが排除される。

本閉鎖方法は、連続的なステップを含む。すなわち、その中央孔４１を通して固定ボルト５０のロッド５２を中心としてカバー４０を取り付けるステップであり、カバー４０の外側に位置決めされる固定ボルト５０のヘッド５１を維持するステップと、上記で規定したようにシーリングガスケット３０を設置するステップであり、その中央孔３２を通して、既にカバー４０を担持している固定ボルト５０のロッド５２を中心として、シーリングガスケット３０を取り付けるステップと、固定ボルト５０、カバー４０、およびシーリングガスケット３０から成るアセンブリを吐出消音チャンバ１０、２０に取り付けるステップであり、シーリングガスケット３０の周縁環状部３１を環状シート１２ａ、２２ａに対して着座させ、カバー４０をシーリングガスケット３０に押し付けるために、固定ボルト５０の端部５３を軸方向止まり孔１４ａ、２４ａに取り付け、吐出消音チャンバ１０、２０の開口端部１１、２１を閉鎖するステップと、である。

さらに、円周方向凹部１２、２２の除去により、円周方向凹部１２、２２の内部に前記構成要素を取り付けることはもはや必要でなく、前記構成要素は環状シート１２ａ、２２ａに着座され、固定ボルト５０のロッド５２によって半径方向に割出しされるだけであるので、軸方向止まり孔１４ａ、２４ａの領域と吐出消音チャンバ１０、２０の開口端部１１、２１の中心との間の寸法公差がより高く、同心度偏差がより高いシーリングガスケット３０およびカバー４０を製造することができる。

さらに、円周方向凹部１２、２２の除去により、前記吐出消音チャンバ１０、２０に隣接するケース１の領域により大きな曲率半径を使用することによって圧縮機のケース１の設計を最適化することができ、その結果、モータ−圧縮機ユニットに関してその音響特性もその推奨最小距離も損なうことなく、ケースの厚さを維持するかまたは前記厚さを減少させることによって大幅な騒音低減が得られる。

Claims (6)

1. 管形状の少なくとも１つの吐出消音チャンバ（１０、２０）を担持し、ねじ付き軸方向止まり孔（１４ａ、２４ａ）を有する閉鎖底部端壁（１４、２４）、周囲側方壁（１３、２３）、および環状シート（１２ａ、２２ａ）を有する開口端部（１１、２１）を有するクランクケース（２）と、前記環状シート（１２ａ、２２ａ）に着座された環状シーリングガスケット（３０）と、中央孔（４１）が設けられ、シーリングガスケット（３０）に着座されたカバー（４０）と、カバー（４０）に着座されたヘッド（５１）、およびヘッド（５１）から突出し、末端が前記軸方向止まり孔（１４ａ、２４ａ）の内部に取り付けられるねじ付き端部（５３）で終端するロッド（５２）を有する固定ボルト（５０）とを収容するケース（１）を備えるタイプの冷凍圧縮機用の吐出消音チャンバであって、前記環状シート（１２ａ、２２ａ）が、その開口端部（１１、２１）の領域において吐出消音チャンバ（１０、２０）の周囲側方壁（１３、２３）の全半径方向幅にわたって延在し、シーリングガスケット（３０）が、環状シート（１２ａ、２２ａ）に着座された周縁環状部（３１）、および固定ボルト（５０）のロッド（５２）によって侵入される中央孔（３２）を備えることを特徴とする、チャンバ。
2. シーリングガスケット（３０）の中央孔（３２）が、周縁環状部（３１）から半径方向に間隔を置いて配置され、かつ複数の半径方向ブリッジ（３４）によって周縁環状部（３１）に組み込まれる中央環状部（３３）に画定されることを特徴とする、請求項１に記載のチャンバ。
3. シーリングガスケット（３０）が、その周縁環状部（３１）と、中央環状部（３３）と、互いに同一平面上の、単一体で得られるその半径方向ブリッジ（３４）とを有することを特徴とする、請求項２に記載のチャンバ。
4. 管形状の少なくとも１つの吐出消音チャンバ（１０、２０）を担持し、ねじ付き軸方向止まり孔（１４ａ、２４ａ）を有する閉鎖底部端壁（１４、２４）、周囲側方壁（１３、２３）、および環状シート（１２ａ、２２ａ）を有する開口端部（１１、２１）を有するクランクケース（２）と、前記環状シート（１２ａ、２２ａ）に着座された環状シーリングガスケット（３０）と、中央孔（４１）が設けられ、シーリングガスケット（３０）に着座されたカバー（４０）と、カバー（４０）に着座されたヘッド（５１）、およびヘッド（５１）から突出し、末端が前記軸方向止まり孔（１４ａ、２４ａ）の内部に取り付けられるねじ付き端部（５３）で終端するロッド（５２）を有する固定ボルト（５０）とを収容するケース（１）を備えるタイプの冷凍圧縮機用の吐出消音チャンバを閉鎖する方法であって、
   その環状シート（１２ａ、２２ａ）がその開口端部（１１、２１）の領域において吐出消音チャンバ（１０、２０）の周囲側方壁（１３、２３）の全半径方向幅にわたって延在した吐出消音チャンバ（１０、２０）を形成するステップと、
   その中央孔（４１）を通して、固定ボルト（５０）のロッド（５２）を中心としてカバー（４０）を取り付けるステップと、
   周縁環状部（３１）および中央孔（３２）を有するシーリングガスケット（３０）を設置するステップであり、その中央孔（３２）を通して、既にカバー（４０）を担持している固定ボルト（５０）のロッド（５２）を中心として、シーリングガスケット（３０）を取り付けるステップと、
   固定ボルト（５０）、カバー（４０）、およびシーリングガスケット（３０）から成るアセンブリを吐出消音チャンバ（１０、２０）に取り付けるステップであり、シーリングガスケット（３０）の周縁環状部（３１）を環状シート（１２ａ、２２ａ）に対して着座させ、カバー（４０）をシーリングガスケット（３０）に押し付けるために、固定ボルト（５０）の端部（５３）を軸方向止まり孔（１４ａ、２４ａ）に取り付け、吐出消音チャンバ（１０、２０）の開口端部（１１、２１）を閉鎖するステップと
   を含むことを特徴とする、方法。
5. シーリングガスケット（３０）の中央孔（３２）が、周縁環状部（３１）から半径方向に間隔を置いて配置され、かつ複数の半径方向ブリッジ（３４）によって周縁環状部（３１）に組み込まれる中央環状部（３３）に画定されることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
6. シーリングガスケット（３０）が、その周縁環状部（３１）と、中央環状部（３３）と、互いに同一平面上の、単一体で得られるその半径方向ブリッジ（３４）とを有することを特徴とする、請求項５に記載の方法。

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