JP2017223228A

JP2017223228A - 圧縮機用音響フィルタ

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Publication number: JP2017223228A
Application number: JP2017112301A
Authority: JP
Inventors: リカルド・ミキオ・ドイ; Mikio Doi Ricardo; セルジオ・コエリシュ・ローン; Koerich Lohn Sergio
Original assignee: Whirlpool SA
Current assignee: Whirlpool SA
Priority date: 2016-06-14
Filing date: 2017-06-07
Publication date: 2017-12-21
Anticipated expiration: 2037-06-07
Also published as: CN107503905A; EP3258105B1; EP3258105A1; BR102016013787B1; US10539126B2; US20170356433A1; CN107503905B; ES2806284T3; BR102016013787A2; JP7055600B2

Abstract

【課題】フィルタが良好な音響および熱力学的性能を同時に含まないという問題を解決する。【解決手段】音響フィルタが、入口ダクト２と、出口ダクト３と、少なくとも１つの主チャンバ４Ａとを備え、入口ダクト２が、冷媒流体入口５と、冷媒流体送出端部６とを含み、冷媒流体送出端部６が前記冷媒流体入口５に対向しており、冷媒流体を主チャンバ４Ａに誘導することができ、出口ダクト３が、冷媒流体出口７と、冷媒流体収集端部８とを備え、冷媒流体収集端部８が、前記冷媒流体出口７に対向しており、冷媒流体を主チャンバ４Ａから前記流体出口７に誘導することができる。フィルタが、入口ダクト２に隣接し、かつ主チャンバ４Ａに隣接して配置された共鳴チャンバ９を備え、共鳴チャンバ９および入口ダクト２が、少なくとも１つの共鳴管１０Ａによって流体連通され、共鳴チャンバ９が、封止壁１１によって主チャンバ４Ａから分離されている。【選択図】図１

Description

本発明は、家電機器の冷却システムに使用される圧縮機用音響フィルタに関する。本発明の主題は、現状技術の他のフィルタと比較して、音響および熱力学的関係における、より良い効率を含むアセンブリを提供する解決策を開示する。

明らかに、圧縮機はパルスを発生し、作動時に騒音を発生させる。したがって、生成されたノイズを低減し、または更に排除しようとするために、何年にもわたって複数の技術的解決策が開発されてきた。前記解決策の中には、家電機器の冷却システムの用途に使用されるような圧縮機の中に設けることができる吸入音響フィルタがある。

吸入音響フィルタは、一般に、冷媒流体入口とバルブとの間で圧縮機内部に配置され、その結果、その入口が、蒸発器を通過した冷媒流体を受け取り、その出口が前記流体をシリンダに送出して、前記流体がピストンによって圧縮されるようにする。

フィルタの音響効果は、前記装置が含むことができる様々な幾何学的構成によって得られる。したがって、選択され、または投影された幾何学的構成により、圧力のパルスは、受動的な相殺の効果によって減衰され得る。

当業者にとっての共通の問題は、良好な音響性能と良好な熱力学的性能とを組み合わせることができることである。一般に、前記２つの目的は逆比例関係にあり、言い換えれば、フィルタがパルス減衰において良好な性能を有する場合、その熱力学的性能は相対的に低下し、逆もまた同様である。

一実施例が、米国特許第６２０６１３５号明細書の中の現状技術から得ることができる。前記特許文献には、冷媒流体経路が設けられた密閉型圧縮機用の吸入音響フィルタが記載されている。前記特許文献の図面から、経路が冷媒流体入口を冷媒流体出口に結合する特定の曲がりくねった形状を有することを確認することができる。加えて、前記経路に沿って、流れに平行な共鳴チャンバがある。

しかしながら、米国特許第６２０６１３５号明細書によって提供されるフィルタは騒音を低減する効果を達成することができるが、そのアセンブリは複雑であることに留意すべきである。前記複雑さは、前記経路が従来にない形状を含むという事実から由来し、言い換えれば、１つまたは複数の共鳴チャンバが存在することに加えて、いくつかの領域では、経路がかなり曲がりくねって、狭くなっている。更に、前記フィルタが複数の内壁を含むという事実によって、それを製造するための材料の量が増加するので、それによってこの製品がより高価になる。最後に、当業者が直ちに直感的に理解するに違いないが、前記欠点と結びついて、曲がりくねって、狭くなっている部分が相対的に低い熱力学的性能を含むことに留意することが重要である。

観察され得るように、一般に、現状技術では、良好な熱力学的性能および音響的性能を同時に含むフィルタが欠如していることに留意されたい。

米国特許第６２０６１３５号明細書

したがって、本発明は、現状技術のフィルタが良好な音響および熱力学的性能を同時に含まないという問題を解決することを基本的に目的としている。

本発明の目的は、入口ダクト、出口ダクト、および少なくとも１つの主チャンバを備える音響フィルタによって達成される。入口ダクトが、冷媒流体入口と、冷媒流体送出端部とを備え、冷媒流体送出端部が、前記冷媒流体入口に対向しており、冷媒流体を主チャンバに誘導することができる。出口ダクトが、冷媒流体出口および冷媒流体収集端部を含み、冷媒流体収集端部が、前記冷媒流体出口に対向しており、冷媒流体を主チャンバから前記流体出口に誘導することができる。フィルタは、入口ダクトに隣接し、かつ主チャンバに隣接して配置された共鳴チャンバを更に備え、共鳴チャンバおよび入口ダクトが、少なくとも１つの共鳴管によって流体連通され、共鳴チャンバが、封止壁によって主チャンバから分離されている。

本発明が、以下に列挙される図面に基づいて詳細に説明される。

本発明の第１の実施形態による音響フィルタの断面側面図である。本発明の第２の実施形態による音響フィルタの断面側面図である。図１に示される本発明の第１の実施形態による分離されたフィルタのキャップおよび基部の斜視図である。図２に示される本発明の第２の実施形態による分離されたキャップ、基部および共鳴チャンバの斜視図である。

本発明の主題は、添付の図面に基づいてより完全に記載され、説明されるが、これらは単なる例示的で、限定しない特徴を含み、したがって、特許請求される保護範囲を逸脱することなく、応用および変更が実施され得る。

図１に示すように、本発明のフィルタは、同じ本体内の共鳴チャンバ（９）に加えて、入口ダクト（２）、出口ダクト（３）および主チャンバ（４Ａ）を備える。本発明の一実施形態では、例示的な態様で図面に図示されているように、本発明のフィルタは、第１の主チャンバ（４Ａ）と平行に、流体連通して配置される第２の主チャンバ（４Ｂ）を備えることができ、主チャンバ（４Ａと４Ｂ）の間に少なくとも１つの隔壁（１７Ａ、１７Ｂ）が配置されている。別法として、図２および図４に示されるように、共鳴チャンバ（９）および主チャンバ（４Ａ）は、フィルタの本体を形成するように結合される別個の部品であってもよい。

入口ダクト（２）は、冷媒流体入口（５）と、前記入口（５）に対向する冷媒流体送出端部（６）とを備える。図面に図示された本発明の例示的な実施形態では、入口ダクト（２）が傾斜しており、冷媒流体入口（５）が、送出端部（６）に対してより高い位置でフィルタ（１）の側部上に配置されている。

今度は、出口ダクト（３）が、その２つの端部の一方の端部に冷媒流体出口（７）を備え、他方の端部は冷媒流体収集端部（８）である。したがって、この構成から、流体は入口ダクト（２）を通過し、送出端部（６）を横切って、流体を主チャンバ（４Ａ）に誘導し、本発明の実施形態に応じて流体を第２の主チャンバ（４Ｂ）に誘導し、次いで出口（７）に向かって収集端部（８）を横切る。図面に図示される例示的な実施形態では、出口ダクト（３）は垂直である。

図１から観察され得るように、共鳴チャンバ（９）は、隣接する様式で、主チャンバ（４Ａ）に連続して配置され、封止壁（１１）によって分離されている。更に、共鳴チャンバ（９）は、隣接する様式で、やはり入口ダクト（２）に連続的に配置され、共鳴管（１０Ａ）によって前記入口ダクト（２）に流体連通されている。図１および図３に示す実施形態では、共鳴管（１０Ａ）は、入口ダクト（２）の側壁（１２）に設けられた様々な位相幾何学的形状（円周、矩形または楕円形）を含む穴であり、前記穴が、この領域の中に蓄積された圧縮機の任意の潤滑油を排出しやすいよいように、共鳴チャンバ（９）の下部領域に配置されている。本発明の別の実施形態では、図２および図４に示されるように、共鳴チャンバ（９）が、入口ダクト（２）を完全に封入し、１つまたは２つの共鳴管（１０Ｂ、１０Ｃ）によって前記入口ダクト（２）に流体連通されている。前記共鳴管は、やはり入口ダクト（２）の側部の２つの領域の中に設けられた穴であり、両方の穴が、やはり共鳴チャンバ（９）の下部領域に配置され、油の排出を目的としている。

より正確には、共鳴チャンバ（９）が、２つの側壁（１５、１１）と、上壁（１４Ｂ）と、入口ダクト（３）の壁である底壁（１２Ａ）とを少なくとも備え、言い換えれば、底壁（１２Ａ）はダクト（２）の壁と共有される壁であり、ダクト（２）の中に共鳴管（１０Ａ、１０Ｂ）が設けられていることに留意されたい。更に、側壁（１１）の一方が封止壁（１１）である。

一方、２つの主チャンバ（４Ａ、４Ｂ）を備える例示的な実施形態を考慮すると、それらが、底部（１３）と、側壁（１１、１６）と、上壁（１４Ａ）と、別法として、少なくとも１つの隔壁（１７Ａ、１７Ｂ）とを備え、一方の側壁が、正確には、共鳴チャンバ（９）と共有される封止壁（１１）であることに留意されたい。したがって、この構成から、封止壁（１１）の端部と主チャンバ（４Ａ）の底部（１３）との間に、入口ダクト（２）の送出端部（６）が配置され、その結果、送出端部が主チャンバ（４Ａ）の底部（１３）に面していることが観察される。ダクト（３）が、主チャンバ（４Ａ）（および本発明の実施形態に応じて第２の主チャンバ（４Ｂ））の上壁（１４Ｂ）を横断し、その結果、冷媒流体出口（７）がフィルタ（１）の本体の外側に配置され、収集端部（８）が主チャンバ（４Ａ）の底部（１３）に面していることにもやはり留意すべきである。

形状に関しては、図１から、共鳴チャンバ（９）が略台形の断面を備えることが観察される。明らかに、共鳴チャンバ（９）の容積は、減衰されるべきパルスの周波数に応じて変化し得る。同様のことが、対象の周波数範囲によってやはり変化し得る共鳴管（１０Ａ）の寸法にも当てはまる。主チャンバ（４Ａ）および（４Ｂ）に関して、提供される形状は単なる例示であり、本発明の実施に応じて、その形状は特許請求の範囲内で変化することができる。

ここで図３を参照すると、フィルタ（１）は、互いに固定可能なキャップ（１８）および基部（１９）によって形成されていることを観察することができる。前記キャップ（１８）は、一体に形成され、出口ダクト（３）と、冷媒流体出口（７）と、収集端部（８）とを備え、更に、主チャンバ（４Ａ）および（４Ｂ）の上壁（１４Ａ）と、共鳴チャンバ（９）の上壁（１４Ｂ）とを備える。別法として、図４を参照すると、フィルタ（１）は、互いに固定可能なキャップ（２０）、基部（２２）および共鳴器（２３）によって形成されることが観察される。キャップ（２０）は、やはり一体に形成され、出口ダクト（３）と、冷媒流体出口（７）と、収集端部（８）と、共鳴チャンバ（９）の中に嵌合するための相補的な壁（１１Ｃ）とを備える。前述のように、共鳴器は、共鳴チャンバ（９）と、上壁（１４Ｂ）と、側壁（１５）と、ダクト（２）と、冷媒流体入口（５と）、流体送出端部（６）と、共鳴管（１０Ｂおよび１０Ｃ）とによって形成される。図１から、封止壁（１１）およびキャップ（１８、２０）は、互いに協働する嵌合部（２１Ａおよび２１Ｂ）を備えることが理解され得る。より正確には、嵌合部は、封止壁（１１）のレセプタクル（２１Ｂ）および延長部（２１Ａ）であり、レセプタクル（２１Ｂ）はキャップ（１８）の下側部分に配置され、前記延長部（２１Ａ）を受けるように構成されている。図２に示す本発明の実施形態では、レセプタクル（２１Ｂ）は相補的な壁（１１Ｃ）に配置され、封止壁（１１）に配置された前記延長部（２１Ａ）を受けるようにやはり構成されている。図３、図４から、封止壁（１１）が、基部（２２）の中にあり、相補的な壁（１１Ｃ）が共鳴チャンバ（９）の中にあることが理解され得る。キャップ（２０）を基部（２２）に取り付けることにより、壁（１１Ｃ）および壁（１１）が、共鳴チャンバ（９）を受けるために適するように同一平面になる。共鳴チャンバ（９）を基部（２２）およびキャップ（２０）に完全に結合することは、例えば、超音波溶接、接着剤または粘着剤によって達成される。

最後に、図２および図４の例示的な実施形態のフィルタは、フィルタ本体（１）の中、より詳細には冷媒流体送出端部に隣接するバルブシート（２３）、および少なくとも１つの主チャンバ（４Ａ、４Ｂ）の上壁（１４Ａ）の中に配置されたバルブ制御装置（２４）のような、吸込フィルタのための追加的要素の隔離された作動の挿入および検証を可能にする。前記要素によって、本発明の第２の実施形態のフィルタは、ブラジル国特許出願第１０２０１６００３０５１０号明細書に記載されているような、いくつかの特定の圧縮機によって要求される音響性能を満たすことができる。

前述のアセンブリから観察されるように、本発明のフィルタは、音響性能対熱力学的性能の関係において改良点を含む。前記改良点は、例えば、フィルタのアセンブリがより大きい直径（熱力学的性能の向上）を含むダクトを可能にするという事実に起因する。更に、前記特徴は、入口ダクト（２）に隣接する共鳴チャンバ（９）の位置決め（音響性能の改良）と組み合わされる。

前記利点に加えて、図１および図３に図示される本発明の第１の例示的な実施形態が、現状技術のフィルタに対して相対的により単純であることに留意すべきである。例えば、前記容易さは、本発明のフィルタが、２つの部分のみで、言い換えれば、キャップ（１８）および本体（１９）によって組み立てられ得るという事実によって容易に理解され得る。

１圧縮機用音響フィルタ
２入口ダクト
３出口ダクト
４主チャンバ
４Ａ第１の主チャンバ
４Ｂ第２の主チャンバ
５冷媒流体入口
６冷媒流体送出端部、バルブシート
７冷媒流体出口
８冷媒流体収集端部
９共鳴チャンバ
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ共鳴管
１１封止壁、側壁
１１Ｃ相補的な壁
１２底壁、側壁
１２Ａ底壁
１３底部
１４Ａ、１４Ｂ上壁
１５、１６側壁
１７Ａ、１７Ｂ隔壁
１８、２０キャップ
１９冷媒流体送出端部、基部
２１Ａ嵌合部、延長部
２１Ｂ嵌合部、レセプタクル
２２基部
２３共鳴器、バルブシート
２４バルブ制御装置

Claims

入口ダクト（２）と、出口ダクト（３）と、少なくとも１つの主チャンバ（４Ａ）とを備える、圧縮機用音響フィルタ（１）であって、
入口ダクト（２）が、冷媒流体入口（５）と、冷媒流体送出端部（６）とを備え、冷媒流体送出端部（６）が前記冷媒流体入口（５）に対向しており、冷媒流体を主チャンバ（４Ａ）に誘導することができ、
出口ダクト（３）が、冷媒流体出口（７）と、冷媒流体収集端部（８）とを備え、冷媒流体収集端部（８）が前記冷媒流体出口（７）に対向しており、冷媒流体を主チャンバ（４Ａ）から前記流体出口（７）に誘導することができ、
フィルタ（１）が、入口ダクト（２）に隣接し、かつ主チャンバ（４Ａ）に隣接して配置された共鳴チャンバ（９）を備え、共鳴チャンバ（９）および入口ダクト（２）が、少なくとも１つの共鳴管（１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ）によって流体連通され、共鳴チャンバ（９）が、封止壁（１１）によって主チャンバ（４Ａ）から分離されていることを特徴とする、圧縮機用音響フィルタ（１）。
共鳴チャンバ（９）および主チャンバ（４）が、フィルタ（１）の同じ本体内に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載のフィルタ。
共鳴チャンバ（９）および少なくとも１つの主チャンバ（４Ａ）が、フィルタの本体を形成するように結合された別個の部品であることを特徴とする、請求項１に記載のフィルタ。
共鳴管（１０Ａ）が、共鳴チャンバ（９）の下部領域に設けられた入口ダクト（２）の側壁（１２）の中に設けられた少なくとも１つの穴であることを特徴とする、請求項１に記載のフィルタ。
共鳴管（１０Ｂおよび１０Ｃ）が、共鳴チャンバ（９）の下部領域に設けられた入口ダクト（２）の側部の２つの領域の中に設けられた少なくとも２つの穴であることを特徴とする、請求項１に記載のフィルタ。
共鳴チャンバ（９）が、底壁（１２、１２Ａ）と、側壁（１５、１１）と、上壁（１４Ｂ）とを備え、入口ダクト（２）および側壁（１１）の１つと共有される底壁（１２、１２Ａ）が、封止壁（１１）であることを特徴とする、請求項４に記載の圧縮機用音響フィルタ。
底壁（１２）が、共鳴管（１０Ａ）を備える入口ダクト（３）の壁であることを特徴とする、請求項６に記載の圧縮機用音響フィルタ。
少なくとも１つの主チャンバ（４Ａ）が、底部（１３）と、側壁（１１、１６）と、上壁（１４Ａ）とを備え、側壁（１１）の１つが封止壁（１１）であり、封止壁（１１）の端部と主チャンバの底部（１３）との間に、入口ダクト（２）の送出端部（６）が配置されていることを特徴とする、請求項１に記載のフィルタ。
冷媒流体入口（５）が、フィルタの側部に配置され、送出端部（６）が主チャンバ（４Ａ）の底部（１３）に面していることを特徴とする、請求項８に記載のフィルタ。
出口ダクト（３）が、主チャンバ（４Ａ）の上壁（１４Ｂ）を横切っており、冷媒流体出口（７）がフィルタ（１）の本体の外側に配置されており、収集端部（８）が主チャンバ（４Ａ）の底部（１３）に面することを特徴とする、請求項８に記載のフィルタ。
入口ダクト（２）が傾斜し、出口ダクト（３）が垂直であることを特徴とする、請求項１に記載のフィルタ。
互いに固定可能なキャップ（１８）および基部（１９）によって形成されていることを特徴とする、請求項１に記載のフィルタ。
互いに固定可能であるキャップ（２０）と、基部（２２）と、共鳴器（２３）とによって形成されることを特徴とする、請求項１に記載のフィルタ。
キャップ（１８）が一体に形成され、出口ダクト（３）と、冷媒流体出口（７）と、収集端部（８）とを備え、少なくとも１つの主チャンバ（４Ａ）の上壁（１４Ｂ）と、共鳴チャンバ（９）の上壁（１４Ａ）とを更に備えることを特徴とする、請求項１２に記載のフィルタ。
キャップ（２０）が一体に形成され、出口ダクト（３）と、冷媒流体出口（７）と、収集端部（８）と、共鳴チャンバ（９）の中に嵌合されるための相補的な壁（１１Ｃ）とを備えることを特徴とする、請求項１３に記載のフィルタ。
封止壁（１１）およびキャップ（１８）が、互いに協働する嵌合部（２１Ａ、２１Ｂ）を備え、嵌合部（２１Ａ、２１Ｂ）が、封止壁（１１）の延長部（２１Ａ）と、前記延長部（２１Ａ）を受けるように構成されたキャップ（１８）内に配置されたレセプタクル（２１Ｂ）とを含むことを特徴とする、請求項１および１４に記載のフィルタ。
封止壁（１１）とキャップ（２０）が、互いに協働する嵌合部（２１Ａ、２１Ｂ）を備え、嵌合部（２１Ａ、２１Ｂ）が、封止壁（１１）の延長部（２１Ａ）と、前記延長部（２１Ａ）を受けるように構成された相補的な壁（１１Ｃ）の中に配置されたレセプタクル（２１Ｂ）とを含むことを特徴とする、請求項１および１４に記載のフィルタ。
フィルタが、第１の主チャンバ（４Ａ）と平行に、かつ流体連通して配置される第２の主チャンバ（４Ｂ）を更に備え、主チャンバ（４Ａおよび４Ｂ）の間に、少なくとも１つの隔壁（１７Ａ、１７Ｂ）が配置されていることを特徴とする、請求項１に記載のフィルタ。
フィルタが、冷媒流体送出端部（１９）に隣接して配置されたバルブシート（６）と、主チャンバ（４Ａ、４Ｂ）の少なくとも１つの上壁の上壁（１４Ａ）の中に配置されたバルブ制御装置（２４）とを更に備えることを特徴とする、請求項１および８に記載のフィルタ。