JP2909029B2 - マフラーおよびマフラーの組み立て方法 - Google Patents

マフラーおよびマフラーの組み立て方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主に冷凍圧縮器の
マフラーに関する。
【０００２】
【従来の技術】冷却用圧縮機に用いられるマフラーは、
内燃エンジンマフラーとは異なり、閉じたシステムにお
いて用いられ、マフラーが設けられた部位においては、
冷媒ガスは、名目上は、圧縮器の吐出温度及び圧力とな
っている。
【０００３】ＣＦＣやＨＣＦＣ冷媒に代わる新しい冷媒
では、ＣＦＣとＨＣＦＣの冷媒と同じ容量が得られるよ
うに、高い圧力に圧縮する必要があり、その作動圧力は
４００ｐｓｉ（ポンド／インチ2）のオーダーとしなけ
ればならない。
【０００４】従って、圧縮機外部の冷却装置に設置され
る冷却圧縮機用マフラーは、圧力容器内に設けられてお
り、この圧力容器には、内燃エンジンマフラーよりも構
造一体性が十分に大きいことが要求される。このことに
より、従来の製造及び組み立てにおいて、従来よりも高
い要求を満足させ、かつそれに伴う変更を行うことが必
要となる。
【０００５】しばしばラインダクトと呼ばれる吸収マフ
ラーは、一般的に空気分配装置に用いられ、また、時に
は、内部エンジンの排気装置に用いられる。特に、高周
波ノイズや振動圧力の低減を目的とするものに用いられ
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した吸収
マフラーは、たとえその音響特性が望ましいと思われる
場合であっても、通常は、現実の容積移送式コンプレッ
サーとともに冷却装置に用いらることはない。なぜな
ら、冷却装置の状況によって、以下のように特別な問題
が与えられるからである。
【０００７】（１）システムは、いわゆるクローズドシ
ステムでり、かつ、多くの精密な構成要素を含んでい
る。したがって、適正なシステム動作のためには、冷媒
ストリームが清浄で、何らかの破片等の異物が含まれな
いことが必要となる。
【０００８】（２）コンプレッサーのディスチャージ即
ち吐出口は、マフラーが典型的に設けられる部位であ
り、高圧、高温（現在一般的に用いられている冷媒に関
しては４００ｐｓｉと同じ程度）となっている。従っ
て、マフラーを高圧容器内に設ける必要がある。
【０００９】（３）たいていの装置は、気密であり、そ
してそれは典型的には、マフラーのハウジングを含め
て、装置の金属製の構成要素を溶接又は蝋付けすること
で達成される。したがって、吸収材は、損傷することな
くアッセンブリ内での高温に耐えられるものとする必要
がある。
【００１０】（４）典型的なコンプレッサーの吐出口
は、大量の潤滑オイルがあり、このオイルは、使用され
る吸収材にしみ込む傾向がある。従って、吸収材料はこ
のようにオイルがしみ込んだ状況でも、適切な音響特性
を有することが必要である。このことは、従来周知のガ
イドラインに沿って選ばれた材料は、実用的ではないこ
とを意味する。
【００１１】（５）ＣＦＣやＨＣＦＣに代わる冷媒の多
くは、これらとともに使用される特別なオイルも含め
て、化学的に活性で、従来用いられている吸収材の多く
は、この冷媒により化学的に攻撃されてしまう。
【００１２】（６）フローは非常に強く脈動し、このパ
ルスによって、大きくダイナミックな力がマフラー内部
にかかり、その結果従来用いられている材質が損傷さ
れ、究極的には破壊をまねく。
【００１３】それゆえ、従来の吸収マフラーの技術と比
較すると、上述の違いによって、従来用いられていない
材料の選択、構造上の相違を必要とし、製造及び組み立
て技術に変更が必要となる。
【００１４】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
その目的は、音響マフラーの梱包材料上の圧力負担を提
供し、なおかつ組み立て品の製品化を容易ならしめるこ
とにある。また、本発明のさらなる目的は、組み立て品
と、過酷に脈動する流れをともなった運転の両方を通し
て、内部の穴空き管がすりへった傷から、壊れ易いファ
ィバーグラスを保護する方法を提供することにある。
【００１５】本発明の他の目的は、ファィバーグラス製
のパッキング材料の上に予め加圧する圧縮力を与える安
価な方法を提供することにある。これらの目的および以
下に明らかとなる目的は、本発明によって達成される。
【００１６】
【課題を解決するための手段】予め形成されたファィバ
ーグラス製のパッキングは、耐性のある材料でファィバ
ーグラス製のパッキングと管の間に編まれた耐久性のあ
る層とともに、コンプレッサーの吐出口との接続に適し
た穴の空いた内管を囲む。
【００１７】薄い金属板の筒で、周囲が圧縮され得るよ
うに端部を重ね巻き付けてパッキングを囲む。
【００１８】パッキング材は、特殊な結合剤で予め成形
されてかつその密度が従来のものよりも非常に低いもの
であり、必要とされる冷媒や潤滑剤と化学的に共存でき
るものであり、なおかつ、潤滑剤を含浸した状態でも、
必要とされる音響特性を有している。
【００１９】筒には、その円周の軸方向に伸びて、その
長さ方向の殆どにわたり、且つ筒の台から外側に放射状
に伸びた隆起部が設けられている。
【００２０】また、外側の圧力容器内に対して組み立て
品を圧力フィットされる際にファイバーグラス製のパッ
キングに対して所望の圧力がかかるように、これらの隆
起部のサイズ、個数、間隔が設計されている。
【００２１】隆起部の丸められた端部は、アッセンブリ
即ち上記組み立て品を所望の位置で圧力フィットさせる
際にカムとして作用し、この際、圧力容器の内部での接
触面積小さくする。それによってぴったりしたフィット
即ち圧力フィットにおける抵抗を弱める。ファィバーグ
ラスは筒によって覆われ、保護されているので、圧力容
器の内部のくずに起因するファィバーグラスの破片は発
生しない。また、ファィバーグラスは、圧力フィットさ
せる際に、内管に対してずれることはない。
【００２２】基本的に、半組み立て品は、穴のあいた内
管、布製のカバー、ファィバーグラス製のパッキングを
囲む予負荷された筒とで構成されている。
【００２３】予め加圧された筒即ち予負荷された筒は、
円周方向に収縮することができる。そして前記筒は、周
方向に離間されて軸方向にのびる隆起部を有する。そし
て、圧力フィットによって半組み立て品が圧力容器内に
設置される際には、この半組み立て品と圧力容器とは、
この隆起部と圧力容器の内表面との間においてのみ接触
するようになる。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態を説明する。
【００２５】図１、図２中の参照符号の１０は、本発明
に係るマフラーの概略を示す。マフラー１０には、組み
立てられたマフラー内のガス密封シール材中で一緒に溶
接される管体１２−１とエンドキャップ１２−２，１２
−３から成る圧力容器１２が含まれる。
【００２６】図２中で例として挙げると、エンドキャッ
プ１２−２と１２−３はマフラー１０の組み立て品の中
の半組み立て品を成す箇所に各々別々に蝋付けされた継
手１４，１５を受けている。
【００２７】穴空き管２０は、マフラー１０内に設けら
れ、且つ直径公称値が０．１２５インチであり、前記チ
ューブ２０の壁にほぼ４０％のオープンスペースを提供
する多数の穴２０−１を含んでいる。
【００２８】前記穴空き管２０は継手１４，１５の各内
端を受け、これらとともにマフラー１０を通過する流体
の流路を確定している。
【００２９】穴空き管２０の外表面は、閉ざされた冷却
剤循環システム中において穴空き管２０内を通過して存
在する異物を除去するフィルターの役割を果たす材料で
覆われている。また穴空き管２０の外表面は、それだけ
ではなく、こすり傷又は穴空き管２０、特に穴２０−１
のファイバーグラスを保護する。
【００３０】「Nomex」(登録商標)はアラミドファイバ
ーグラス繊維原料よりなり、その耐燃焼性／耐熱性は、
穴空き管２０の外表面の上に重なる筒又はカバー２２に
適している。いっそう望ましくは、カバー２２は囲まれ
て縫い合わされている。
【００３１】フェノール結合剤入りのファイバーグラス
は、環状シリンダーの半型の形状をなすパッキングを構
成している。このハーフシリンダー２４−１と２４−２
とによって、カバー２２の上に重なる環状のシリンダー
であるパッキング２４が構成される。
【００３２】図３（ａ），（ｂ），（ｃ）によく示され
ているように、予め加圧された筒３０は、その円周に、
その長さ方向の殆どにわたって、均一な間隔をあけて配
置された隆起部３０−３を有した薄板の金属筒となって
いる。
【００３３】端部３０−１は、遷移部分３０−４におい
て端部３０−２とオーバーラップしており、この際、上
記遷移部分３０−４は、両端部がオーバーラップした部
分で周方向に膨らみが生じないようになっている。
【００３４】端部３０−１と３０−２は、スリーブ３０
即ち筒３０の内周を互いに拡張又は収縮させるに関連し
て円周方向に動くことができる。筒３０は、均一である
と公称されている第１の直径を有し、また、隆起部３０
−３は、それより大きい第２の直径を実効的に規定す
る。筒３０の自由直径（free diameter）は、管体１２
−１のボア即ち内腔の直径よりも大きい。
【００３５】マフラー１０を組み立てるにあたっては、
端部が折り返して重ねられた（seamed and hemmed）カ
バー２２が穴空き管２０の上に配置される。ファイバー
グラス製のハーフシリンダー２４−１，２４−２から成
るパッキング２４は、カバー２２の上部に配置されて半
組み立て品が形成され、この半組み立て品は、予負荷さ
れた筒３０、即ち予め加圧された筒(preload sleeve)３
０内に設置される。
【００３６】上述したように、予め加圧された筒３０
は、周方向に調整可能となっており、その結果、筒３０
は容易に広がって、前記半組み立て品を受けて筒３０の
内部に入れることも可能となっている。この際、半組み
立て品は、穴空き管２０、カバー２２、パッキング２４
のそれぞれにより形成される。
【００３７】予め加圧された筒３０がパッキング２４の
上に配置された状態で、その筒３０と下に存在するパッ
キング２４とは、圧力容器１２の管体１２−１内へと筒
３０の端部を挿入することが可能となるように十分に加
圧される。又は、筒３０の上に管体１２−１を配置する
ことから始めるようにしても良い。
【００３８】隆起部３０−３は、実効的に、筒３０の残
部よりも大きい直径を有している。これにより、隆起部
３０−３の挿入のために、筒３０とパッキング２４とを
更に圧縮することが必要となる。
【００３９】前記隆起部は、ファイバーグラス製のパッ
キング２４に妥当な予圧を提供するための大きさ、個
数、位置に設計されている。加えて、隆起部３０−３の
終端は丸められていることから、筒３０を管体１２−１
内へ案内するカムとして利用できる。なおかつ、接触面
積を小さくすることで、管体１２−１内に筒３０を容易
にプレスフィット即ち圧力によりフィットさせることが
可能となる。
【００４０】以上の構成から、パッキング２４、カバー
２２、穴空き管２０が入れられた筒３０を管体１２−１
内へ挿入しても、パッキング２４の外表面の削りくずに
よるファイバーグラスの破片が発生しないこと、明瞭に
示される。
【００４１】また、オーバーラップされた端部３０−１
と３０−２は、筒３０を管体１２−１内へ挿入できるよ
うに筒３０を加圧することが可能である一方、これに加
えて、本来的に、管体１２−１の内径、筒３０の厚み、
隆起部３０−３の高さ、パッキング２４の外径等におけ
る公差ともなっている。
【００４２】いずれにしても継手１４，１５はキャップ
１２−２，１２−３内にそれぞれ蝋付けされ、そして筒
３０、パッキング２４、カバー２２、穴空き管２０は、
それぞれ、管体１２−１、継手１４，１５をそれぞれ有
するキャップ１２−２，１２−３内に配置され、管体１
２−１上の所定位置に溶接される。そして、圧力容器１
２が形成され、そして、マフラー１０が完成させる。
【００４３】このように、本発明はマフラーの組み立て
及び使用を提供するものであり、このマフラーは、閉鎖
系の冷却装置内のファイバーグラスパッキングに用いら
れる。この際、この冷却装置は、ファイバーグラスの破
片を生じさせることがなく、または、これらの破片が閉
鎖系の冷凍システム内へと移動することのないものであ
る。
【００４４】要約すると、本発明においては、ファイバ
ーグラス製のパッキングを含むマフラーが組み立てら
れ、そしてファイバーグラスの破片が生じることを避
け、また通過する流体の中へ前記破片が入り込むのを妨
げることにより、閉ざされた冷却装置の使用に適合させ
ている。穴空き管の上には、耐熱性の布カバーと、ファ
イバーグラス製のパッキングと、圧力容器の管体の中に
半組み立て品のように挿入され、円周方向に調節可能な
折り畳み式の筒とが順次重ね合わされる。
【００４５】以上、本発明の好適実施形態を記述及び図
示したが、当業者によりその他の変形も可能である。例
えば、最初の組み立て品は、隙間ばめを持っているが固
定された部分と、穴空き管２０の膨張により負荷がかか
ったファイバーグラスとによって製造することも可能で
ある。従って、本願発明の範囲は、添付した請求項によ
り限定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るマフラーの分解組み立て図。
【図２】本発明に係るマフラーの断面図。
【図３】本発明に係るマフラーを示し、（ａ）は筒の側
面図、（ｂ）および（ｃ）は（ａ）の要部拡大図。
【符号の説明】
１０…マフラー １２…圧力容器 １２−１…管体 １２−２，１２−２…キャップ １４，１５…継手 ２０…穴空き管 ２０−１…穴 ２２…カバー ２４…パッキング ３０…筒 ３０−３…隆起部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 トーマス エス．カトラ アメリカ合衆国，ニューヨーク，ファイ ェットヴィル，ブルックサイド レーン 114 (56)参考文献 特開 昭58−38315（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−149721（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭56−24268（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F01N 1/04 F01N 1/24 F01N 7/18

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 マフラー（１０）において、 インレットとアウトレットとを備えてこれらインレット
    とアウトレットの間に流路を有した圧力容器（１２）
    と、 前記圧力容器内に設けられて前記流路の一部を画定する
    穴空き管（２０）と、を有し、 前記穴空き管上には、耐熱性の布カバー（２２）と、フ
    ァイバーグラス製のパッキング（２４）と、周方向に調
    節可能な筒（３０）と、が順次重ねられ、更に、前記筒
    （３０）は、前記圧力容器と前記パッキングに対してフ
    ィットして、前記パッキングを圧縮することを特徴とす
    るマフラー。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載されたマフラーにおい
    て、前記圧力容器は、円筒形の管体（１２−１）を含
    み、かつ、前記筒は、周方向に離間して軸方向に伸びた
    複数の隆起部（３０−３）を有し、これらの隆起部は、
    前記フィットする箇所で前記管体と接していることを特
    徴とするマフラー。
  3. 【請求項３】 高圧の閉鎖系回路に用いるのに適したマ
    フラーの組み立て方法であって、 耐熱性のファブリックカバーを穴空き管の上に配置する
    ステップと、ファイバーグラス製のパッキングを前記カ
    バーの上に配置するステップと、円周方向への調節が可
    能で予負荷されている筒を前記パッキングの上に設置す
    るステップと、を順次行うことで半組み立て品を形成す
    る第１のステップと、 前記筒を円周方向に収縮させて、前記半組み立て品を圧
    力容器の管体の内部へ配置して圧力フィットさせる第２
    のステップと、 エンドキャップを管体にシーリングさせ、それによって
    前記マフラーの組み立てを完成させる第３のステップ
    と、で構成されたマフラーの組み立て方法。
  4. 【請求項４】 前記請求項３に記載されたマフラーの組
    み立て方法において、前記ファブリックカバーは、前記
    穴空き管の上に配置する前に、その縁が折り返されるこ
    とを特徴とするマフラーの組み立て方法。
  5. 【請求項５】 前記請求項３に記載されたマフラーの組
    み立て方法において、前記エンドキャップを前記管体に
    固定する前に、前記エンドキャップにカップリングが固
    定されていることを特徴とするマフラーの組み立て方
    法。
JP8277731A 1995-10-20 1996-10-21 マフラーおよびマフラーの組み立て方法 Expired - Fee Related JP2909029B2 (ja)

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US08/546,250 US5705777A (en) 1995-10-20 1995-10-20 Refrigeration compressor muffler

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