JP2017514056A - 吸込弁の構成が設けられた往復動圧縮機 - Google Patents

Abstract

往復圧縮機は吸込弁の構成が設けられた２つの別々の圧力吸込ラインを伴って作動することが可能であり、前記吸込弁の構成は少なくとも一つのベーン式自動型吸込弁（３）と少なくとも一つのベーン式半コマンド型吸込弁（４）とを備え、ベーン式半コマンド型吸込弁（４）がソレノイド（５）により駆動される。前記少なくとも一つのベーン式半コマンド型吸込弁（４）は前記少なくとも一つのベーン式自動型吸込弁（３）の厚さよりも大きい厚さを有する。

Description

本発明は、吸込弁の構成が設けられた２つの別々の圧力吸込ラインを伴って作動することが可能である往復動圧縮機に関し、より詳細には、吸込弁の厚さが異なる吸込弁の構成に関する。

本発明によれば、吸込弁の構成は、好ましくは共通の弁プレートに配置された、少なくとも２つのベーン式の吸込弁を備え、前記吸込弁の各々は、特定の厚さであり、特に吸込弁の駆動原理専用である。

当業者に既知であるように、本技術の現状により、冷却システムの様々な実施形態が提供されている。最も単純な実施形態（通常、１つのみの圧縮機、１つの凝縮器、１つの膨張装置、および１つの蒸発器が備えられている）に加え、いくつかのより複雑な実施形態も提供されている。これら複雑な実施形態は、複数の蒸発器のコンセプトに関連し得る。

通常、複数の蒸発器からなる冷却システムにはラインが設けられ、蒸発器は、そのように、互いの間で相互依存し、複数の蒸発器からなる冷却システムは、全体として相互に独立した蒸発器を備えている。

本発明によれば、全体として相互に独立した蒸発器を備えた複数の蒸発器からなる冷却システムのみに関し、より具体的には、単一の往復動圧縮機（スクロール式の圧縮機または回転ピストン式圧縮機とは異なる）が備えられたような冷却システムに関する。この型式の冷却システムの例が、文献ブラジル連邦共和国特許出願公開第１００１３５９号明細書に詳細に記載されている。

この文献によれば、本技術の現状には、単一の往復動圧縮機と、単一の凝縮器と、２つの膨張要素と、２つの蒸発器とで構成され、これらの各々が専用の吸込ラインを通して圧縮機に流体接続されている、冷却システム（冷却コンパートメントおよびフリーザによって組み込まれた冷却装置に適用されている）が含まれる。各吸込ラインが規定の圧力で作動し、高圧ラインと低圧ラインを形成することが可能であることは、注目に値する。この場合、圧縮機は、２つの吸込流入口（各吸込ラインに１つ）を備え、これら入口の各々は、吸込ベーン式の弁吸込を有する。

一方の吸込弁（特に低圧吸込ラインに接続された吸込弁）は、単一のベーン式の弁を備え、この弁は吸込流および排出流によって与えられる力に応じて移動する、すなわち、自動型弁を備えている。

他方の吸込弁（特に高圧吸込ラインに接続された吸込弁）は、ベーン式の半自動型弁（または半コマンド型）を備え、この弁は弁プレート（圧縮シリンダの一端に配置されたプレートであり、このプレートの目的は、吸込流入口および排出流入口を形成することであり、吸込弁および排出弁の支持ベースとして機能する）に配置されたソレノイドと協同して相互作用する手段により、および、前記ソレノイドが作動しない場合、吸込流および排出流によって与えられる力によっても、離れた位置から指図される。

文献ブラジル連邦共和国特許出願公開第１００１３５９号明細書に記載の冷却システムでは、前記２つ以上の吸込弁が交互に動く方式で作動する、すなわち、弁の一方が作動している間は、他方の弁（究極的には、第２の弁のみ）が作動しないままとされていることは注目に値する。

より詳細には、ソレノイドの協同作動がもっぱら、高圧吸込ライン上で作動する弁専用であることは注目に値する。これにより、ソレノイドが作動している（吸込弁を閉じたままにするように、高圧ラインの吸込弁の位置をロックしている）場合に、低圧吸込ラインの吸込弁が作動することを可能にし、ソレノイドが作動していない（圧力差が低圧ラインの吸込弁のロックの維持を担っている）場合に、高圧ラインの吸込弁が作動することを可能にする。

さらに、文献ブラジル連邦共和国特許出願公開第１００１３５９号明細書に記載されたのと同様に、ベーン式の半コマンド型吸込弁とベーン式の半コマンド型排出弁との両方について、文献ブラジル連邦共和国特許出願公開第１１０５３７９号明細書によってソレノイドの使用が提供されたという事実もハイライトされる。文献ブラジル連邦共和国特許出願公開第１００１３５９号明細書のように、本発明において使用され、文献ブラジル連邦共和国特許出願公開第１１０５３７９号明細書に記載された少なくとも１つのソレノイドは、弁プレート上に位置している。

両方の場合（文献ブラジル連邦共和国特許出願公開第１００１３５９号明細書と文献ブラジル連邦共和国特許出願公開第１１０５３７９号明細書）において、弁プレート上に位置するソレノイドは、１つの電気導電体巻き線（電気コイル）と、電気導電体巻き線のための一種の支持パイプを形成する支持構造（「カップ」として知られ、主構成に依存する）とを備えた機械アセンブリで構成されている。このパイプは、中心オリフィス（吸込および排出）に対して垂直に整列され、半コマンド型弁が作動する。

当業者に既知であるように、半コマンド型ベーン式の弁の「ロック」は、ソレノイドの作動によって生じる吸引力に起因して生じる。この型式の反応は、これら構成要素間の電磁的吸引によって説明される。

これに関連して、（ベーン式の）弁の厚さが半コマンド型であることが、往復動圧縮機用の吸込弁の構成の設計において重要な役割を果たす特性であることも周知である。

すなわち、ベーン式の弁が厚くなると、ソレノイドによって生じる、必要とされる吸引力が小さくなり、したがって、弁をロックするためのソレノイドの使用電力が小さくなることが知られている。このことは、弁を通る磁束の飽和に起因する。

文献ブラジル連邦共和国特許出願公開第１００１３５９号明細書に戻ると、この文献の内容によってもたらされる実際の実施形態に基づき、２つの吸込弁（自動型と半コマンド型）が通常は、一様な厚さの同じ金属フォイルに形成されることがわかる。

この型式の実施形態が一般的でありふれたものであるが、この吸込弁（単一の金属フォイルに形成される）の一様な厚みでは、２つの弁の内の一方の動作を最適化していないという事実を無視することが困難となる。

２つの弁が設定されたフォイルが、半コマンド型弁の動作を最適化する厚みを有する場合（より厚い場合）、自動型弁の動作は損なわれ得、結局、圧縮圧力に対してより大きな妨げとなり、結局、弁の作動「点」を変化させる。２つの弁が設定されたフォイルが、自動型弁の動作を最適化する厚みを有する場合（より薄い場合）、半コマンド型ソレノイドおよび弁アセンブリの動作が妨げられ、結局、より大きな吸引力を生じることが必要になり、結局、ソレノイドの消費電力を増大させる。

したがって、この技術的態様が改良を必要とすることが明らかである。本発明が成されるもとは、上に詳述した筋書に基づく。

ブラジル連邦共和国特許出願公開第１００１３５９号明細書 ブラジル連邦共和国特許出願公開第１１０５３７９号明細書

したがって、本発明の主な目的は、少なくとも１つの自動型弁と、少なくとも１つの半コマンド型弁と、を備え、自動型弁と半コマンド型弁との両方は特に、特定の型式の動作を意図している、吸込弁の構成が設けられた往復動圧縮機を示すことである。

したがって、本発明の目的は、吸込弁の構成にも、消費電力が低いソレノイドが備えられ、この消費が、吸込弁が異なる厚さを得られるように、相互に物理的に関連しないものとすることができる、吸込弁の構造的特性により有益に影響されることである。

本明細書に開示の本発明のこれらおよび他の目的は、吸込弁の構成が提供される往復動圧縮機によって完全に達成される。

概して、前記圧縮機は、他の基本的構成要素の中で、少なくとも１つの圧縮シリンダと、圧縮シリンダの一端に配置された少なくとも１つの弁プレートと、通常は、少なくとも１つのベーン式の吸込弁、少なくとも１つのベーン式の半コマンド型吸込弁、ならびに、１つの電気導電体巻き線および少なくとも１つの支持構造を備えた少なくとも１つのソレノイドを備えた少なくとも１つの吸込弁の構成と、を備えている。両方の吸込弁は、少なくとも１つの吸込オリフィスと相互作用することが可能である少なくとも１つの可動部分を有する。

自動型吸込弁の可動部分は、往復動圧縮機の冷却流体の流れの強さに応じて移動し、半コマンド型吸込弁の可動部分は、ソレノイドによって生じる吸引力に応じて、および、往復動圧縮機の冷却流体の流れの強さに応じて移動する。

さらに、本発明によれば、少なくとも半コマンド型吸込弁の厚さは、少なくとも１つの自動型吸込弁の厚さよりも大である。

本発明は、図１に基づいて詳細に記載される。

図１は、本発明による、往復動圧縮機用の吸込弁の構成の好ましい実施形態を示す分解図である。

概して、本発明の主な目的は、文献ブラジル連邦共和国特許出願公開第１００１３５９号明細書に記載の半コマンド型吸込弁の性能を担うソレノイドの消費電力を低減するための優れた手段を提供することである。

したがって、吸込弁の構成が本技術の現状と大きく異なる、２重吸込往復動圧縮機、および、文献ブラジル連邦共和国特許出願公開第１００１３５９号明細書に記載の往復動圧縮機が記載されている。

参照する目的のために、２つの別々の圧力吸込ラインを伴って作動することが可能である前記２重吸込往復動圧縮機が、圧縮シリンダ１と、圧縮シリンダ１の一端に配置された弁プレート２と、前記圧縮シリンダ１内に配置された可動ピストンを移動させることが可能である駆動源などの、必然的にこの型式の圧縮機に組み込まれる他のありふれた構成要素（図示せず）と、を備えた圧縮機構を備えていることは、注目に値する。明らかに、慣習的な往復動圧縮機の態様は、本発明の範囲内には入らない。

とりわけ、往復動圧縮機はさらに、少なくとも２つのベーン式の吸込弁と、前記吸込弁の１つに磁気吸引を加えることが可能である少なくとも１つのソレノイドと、を備えた吸込弁の構成を備えている。

より詳細には、かつ文献ブラジル連邦共和国特許出願公開第１００１３５９号明細書で前に定義したように、吸込弁の１つは自動型ベーン式の吸込弁３であり、主に弁プレート２に位置しているそれぞれの吸込オリフィスと相互作用することが可能である可動部分を有している。上述のように、このような弁は「自動型吸込弁」と定義され、それぞれのオリフィスに対するこれら弁の自由端の動きは、冷却流体の吸込流と排出流とによって生じる力によってのみ行われる。

さらに、かつ、文献ブラジル連邦共和国特許出願公開第１００１３５９号明細書にすでに示したものによっても、吸込弁の１つは、とりわけ弁プレート２に位置しているそれぞれの吸込オリフィスと相互作用することが可能である可動部分を有する、ベーン式の半コマンド型吸込弁４である。前述したように、このような弁は「半コマンド型吸込弁」として定義され、それぞれのオリフィスに対するこれら弁の自由端の動きは、ソレノイドの作動によって生じる磁力（吸引力）と、冷却流の吸込流および排出流によって生じる力との両方に起因して行われる。

吸込弁の構成に属するソレノイド５は、電気伝導体巻き線と、弁プレート２に固着することが可能である、より詳細には、特に半コマンド型吸込弁４と整列した方式で弁プレート２に固着することが可能である支持構造と、を備えた慣習的なソレノイドを備えている。

これに関連して、自動型吸込弁３、半コマンド型吸込弁４、またはソレノイド５でさえも、その可能性のある寸法を詳述することが、本発明の目的ではないことは、注目に値する。

さらに、往復動圧縮機の吸込弁の構成のこれら構成要素のための可能性のある固着手段を詳述することは本発明の目的ではない。それにも関わらず、当業者には既知である固着手段を使用することができる。

実際、本発明の要点は、半コマンド型吸込弁４の厚さが、自動型吸込弁３の厚さよりも大であるという事実に関する。

より詳細には、半コマンド型吸込弁４の厚さと、自動型吸込弁３の厚さとの間の比は、１．１：１から３：１の間であることも依然として明らかである。

半コマンド型吸込弁４の厚さが自動型吸込弁３に対して大きくなると、２つの重要な結果に達する。

ソレノイド５の電力消費が低下し、結局、吸引される本体の金属の質量が大きいほど、ソレノイドによって生じる磁気のストレスが小さくなり、したがって、電力供給がおそらく小さくなる。

シーリングの信頼性、結局、半コマンド型吸込弁４が（ソレノイド５の作動により）「閉じられている」必要がある状況では、自動型吸込弁３の適切な機能を確実にする機能的状態の変化に関する機械的耐性が大きくなる。

一方、自動型吸込弁３の厚さが半コマンド型吸込弁４に対してさらに小さくなると、（同じ厚さの２つの吸込弁に使用される材料の量と比べた場合）さらに、結果としての材料の節約につながる。

本明細書に開示の吸込弁の構成の組立性に関して、異なる厚さの２つの吸込弁を得るための最適な可能な手段は、弁が物理的に相互に独立しているように弁を製造することであることが明らかである。

したがって、より薄い自動型吸込弁３がより大きい金属フォイル上に、より安定した固着のための可能な手段を伴って形成されることが好ましく、一方、より厚い半コマンド型吸込弁４がもっぱら、より限定的な固着のための可能な手段を伴って提供されることが好ましい。

良好な構成の例が図１に最もよく示されている。図１では、自動型吸込弁３が、弁プレート２の外周と等しい外周を有するフォイル中に形成され、自動型吸込弁３と弁プレート２との両方は、互いに対し、および往復動圧縮機の圧縮シリンダ１に対して確実に固着することができる。自動型吸込３が形成された前記フォイルが、半コマンド型吸込弁４のための通過エリアを含むパッサバイ（ｐａｓｓｅｒｂｙ）、または窓を提供することも見られ、半コマンド型吸込弁４は、弁プレート、または自動型吸込３が形成されたフォイルに直接取り付けることができる。

好ましい実施形態の例として、本発明のコアを説明してきたが、「吸込弁の構成が設けられた往復動圧縮機」の保護の範囲が、特許請求の範囲の内容によってのみ制限される他の可能性のある変形例を包含し、この特許請求の範囲には、可能性のある均等の構成が含まれることを強調することが重要である。

Claims (3)

1. 吸込弁の構成が設けられた往復動圧縮機であって、
   少なくとも１つの圧縮シリンダ（１）と、圧縮シリンダ（１）の一端に配置された少なくとも１つの弁プレート（２）、および、少なくとも一つの吸込オリフィスと相互作用することが可能である少なくとも１つの可動部分を有する少なくとも１つのベーン式の自動型吸込弁（３）と、少なくとも１つの吸込オリフィスと相互作用することが可能である少なくとも１つの可動部分を有する少なくとも１つのベーン式の半コマンド型吸込弁（４）、および、少なくとも１つの電気伝導体巻き線と少なくとも１つの支持構造を備えた少なくとも１つのソレノイド（５）を備えた少なくとも１つの吸込弁の構成と、
   を備え、
   自動型吸込弁（３）の可動部分が往復動圧縮機の冷却流体の流れの強さに応じて移動し、
   半コマンド型吸込弁（４）の可動部分が、ソレノイド（５）によって生じる吸引力に応じて、および往復動圧縮機の冷却流体の流れの強さに応じて移動し、
   特に、少なくとも１つの半コマンド型吸込弁（４）の厚さが、少なくとも１つの自動型吸込弁（３）の厚さより大であることを特徴とする、
   吸込弁の構成を備えた往復動圧縮機。
2. 半コマンド型吸込弁（４）の厚さと、自動型吸込弁（３）の厚さとの間の比が、１．１：１から３：１の間であることを特徴とする、請求項１に記載の、吸込弁の構成を備えた往復動圧縮機。
3. 自動型吸込弁（３）と半コマンド型吸込弁（４）が、物理的に相互に独立した構成要素を備えていることを特徴とする、請求項１に記載の、吸込弁の構成を備えた往復動圧縮機。

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