JP4109122B2 - 往復動式圧縮機の吸入ガス案内システム - Google Patents

Description

本発明は、往復動式圧縮機の吸入ガス案内システムに係るもので、詳しくは、圧縮ユニットを往復動式モータの内側に設置する場合、吸入ガスを前記圧縮ユニットに円滑に流入させ、吸入騷音を低減し得る往復動式圧縮機の吸入ガス案内システムに関するものである。

一般に、往復動式圧縮機は、駆動モータの回転運動をピストンの往復運動に転換させることでガスを吸入して圧縮及び吐出させる方式と、駆動モータが直線状に往復運動を行いながらピストンを往復運動させることでガスを吸入して圧縮及び吐出させる方式とに大別される。

図１は、駆動モータが直線状に往復運動を行う往復動式圧縮機の一例を示した縦断面図で、図示されたように、従来の往復動式圧縮機においては、吸入管SP及び吐出管DPが連通される容器(shell)１０と、該容器１０の内部に固定される往復動式モータ２０と、該往復動式モータ２０の内側に配設され、ガスを吸入して圧縮及び吐出させる圧縮ユニット３０と、前記往復動式モータ２０及び前記圧縮ユニット３０を支持するフレームユニット４０と、前記往復動式モータ２０の可動子２２を運動方向に弾性支持して共振を誘導するバネユニット５０と、を包含して構成されている。

また、前記往復動式モータ２０は、インナーステータ(inner stator)２１A及びアウターステータ(outer stator)２１Bからなる固定子２１と、それらインナーステータ２１Aとアウターステータ２１B間の空隙に介在されて往復運動を行う可動子２２と、から構成され、前記アウターステータ２１Bには、巻線コイル２１Cが装着されている。

また、前記圧縮ユニット３０は、前記往復動式モータ２０のマグネット支持部材２２Aに結合されて一緒に往復運動を行うピストン３１と、該ピストン３１が滑り自在に挿入されるように後述する前方フレーム４１に固定されて圧縮空間を形成するシリンダ３２と、前記ピストン３１の先端に穿孔形成されたガス通孔３１ｂに装着されて、該ガス通孔３１ｂを開閉することでガスの吸入を制限する吸入弁３３と、前記シリンダ３２の先端面に装着されて、圧縮空間を覆蓋すると共に圧縮されたガスの吐出を制限する吐出弁組立体３４と、から構成されている。

また、前記ピストン３１の内部中央には、吸入管SPと連通される内部流路３１aが横手方向に貫通形成され、該内部流路３１aに、前記ピストン３１のガス通孔３１bが連通されている。
また、前記フレームユニット４０は、前記インナーステータ２１A及び前記アウターステータ２１Bの前方側面を一括支持して前記シリンダ３２が挿入結合された前方フレーム４１と、前記アウターステータ２１Bの後方側面に係合されて該アウターステータ２１Bを支持する中間フレーム４２と、該中間フレーム４２に結合されて後述する後方バネ５２の後方端を支持する後方フレーム４３と、から構成されている。

また、前記バネユニット５０は、前記マグネット支持部材２２Aと前記ピストン３１との結合部の前方面及びこれに対応する前記前方フレーム４１の内側面に、両端がそれぞれ挿合支持された前方バネ５１と、前記マグネット支持部材２２Aと前記ピストン３１との結合部の後方面及びこれに対応する前記後方フレーム４３の前方面に、両端がそれぞれ支持された後方バネ５２と、から構成されている。
図中、未説明符号２２Bはマグネットを示したものである。

以下、このように構成された従来の往復動式圧縮機の動作に対して説明する。
まず、前記往復動式モータ２０のアウターステータ２１Bの巻線コイル２１Cに電源が印加されて、前記インナーステータ２１Aと前記アウターステータ２１B間にフラックス(flux)が形成されると、それらインナーステータ２１Aとアウターステータ２１B間の空隙に位置された前記可動子２２が、前記バネユニット５０によりフラックスの方向に沿って持続的に往復運動を行うと共に、前記可動子２２に結合された前記ピストン３１が、前記シリンダ３２の内部で往復運動を行うことで、圧縮空間の体積が変化して、冷媒ガスが圧縮空間に吸入されて圧縮及び吐出される。

即ち、冷媒ガスは、前記ピストン３１の吸入行程時、前記吸入管SPを通して前記容器１０の内部に吸入された後、前記ピストン３１の内部流路３１a及びガス通孔３１bを経て前記吸入弁３３を開放しながら前記シリンダ３２の圧縮空間に吸入され、前記ピストン３１の圧縮行程時、所定圧力まで圧縮された後、前記吐出弁組立体３４を開放しながら前記吐出管３４を通して吐出される一連の過程を繰り返すようになる。

然るに、このような従来の往復動式圧縮機においては、前記吸入管SPを通して前記容器１０の内部に吸入された冷媒ガスが該容器１０の内部に均等に拡散されて、単位体積当たりの冷媒ガスの密度が低くなることで、前記ピストン３１の往復運動時には実際に圧縮空間に流入される冷媒ガスの量が少ないため、圧縮機の効率が低下されるという不都合な点があった。
また、前記容器１０の内部に流入された冷媒ガスが、該容器１０の内部の往復動式モータ２０に予め接触されて予熱された後圧縮空間に吸入されることで、冷媒ガスの比体積が増加するため、圧縮機の性能が低下されるという不都合な点があった。

また、前記吸入弁３３が開閉されるとき、該吸入弁３３が前記ピストン３１の先端面に衝突しながら発生する衝突騷音が、前記ピストン３１の内部流路３１aを通して前記容器１０の内部全体に伝達されることで、圧縮機の騷音が激しくなるという不都合な点があった。
また、前記吸入弁３３が開閉されるとき、瞬間的に逆流する冷媒ガスが吸入される冷媒ガスと衝突しながら圧力脈動が発生し、この圧力脈動が前記ピストン３１の内部流路３１aを通して前記吸入管SP側に伝達されることで、冷媒ガスを円滑に吸入することができないため、圧縮機の効率が低下されるという不都合な点があった。

本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたもので、容器の内部に吸入される冷媒ガスが圧縮空間に迅速に流入されるようにして、冷媒ガスの単位体積当たりの密度を増加させることで、圧縮機の効率を向上し得る往復動式圧縮機の吸入ガス案内システムを提供することを目的とする。
また、本発明の他の目的は、吸入ガスがシリンダの圧縮空間に流入される前に加熱されてガスの比体積が増加することを防止することで、圧縮機の性能を向上し得る往復動式圧縮機の吸入ガス案内システムを提供することにある。

また、本発明の又他の目的は、冷媒ガスが吸入されるとき、吸入弁がピストンの先端面と衝突しながら発生される衝突騷音を相殺することで、圧縮機の騷音を低減し得る往復動式圧縮機の吸入ガス案内システムを提供することにある。
また、本発明のその他の目的は、吸入弁の開閉時に発生される圧力脈動を相殺することで、冷媒ガスを円滑に吸入し得る往復動式圧縮機の吸入ガス案内システムを提供することにある。

このような目的を達成するため、本発明に係る往復動式圧縮機の吸入ガス案内システムにおいては、吸入管及び吐出管が連通する容器と、該容器の内部に所定空隙をおいて固定されるインナーステータ及びアウターステータからなる固定子と、それら両ステータ間の空隙(air gap)に配置されて往復運動を行う可動子と、からなる往復動式モータと、前記往復動式モータの可動子に結合されて共に往復運動を行い、その内部に内部流路が貫通形成されるピストンと、前記ピストンが摺動自在に挿入されて圧縮空間を形成するように、前記往復動式モータの内側に支持されるシリンダとからなる圧縮ユニットと、前記往復動式モータ及び前記圧縮ユニットを支持するフレームユニットと、前記往復動式モータの可動子を運動方向に弾性支持するバネユニット、から構成される往復動式圧縮機であって、前記ピストンの内部流路の内側に延びるように前記ピストンに結合される第１案内管と、前記第１案内管に連通するように前記第１案内管の内側に挿入されて前記フレームユニットに結合される第２案内管と、を含む。前記第１案内管は、その端部に前記ピストンの内部流路の内側壁面側に折曲される折曲部が形成され、前記折曲部の端部が前記内部流路の内側壁面と所定の間隔を維持することによって、前記折曲部と前記第１の案内管と前記ピストンとに囲まれる空間に、断面積が拡大した共鳴空間が形成される。

以下に説明するように、本発明に係る往復動式圧縮機の吸入ガス案内システムにおいては、容器の吸入管及びピストンの内部流路にそれぞれ両端が対向するように設置されて、前記吸入管を通して前記容器の内部に吸入されたガスがモータの内側のピストンの内部流路に案内されるように、少なくとも一つ以上組合されたガス案内管が共鳴空間を形成して同一軸線上に装着されることで、冷媒ガスが前記ガス案内管を通して前記ピストンの内部流路に円滑に吸入されるため、冷媒ガスの吸入率が高くなって圧縮機の効率が向上され、冷媒ガスの吸入時に発生される騷音及び振動が前記共鳴空間で減衰及び相殺されるので、騷音及び吸入ガスに対する流路抵抗を減少させて圧縮機の信頼性及び効率を向上し得るという効果がある。

また、容器に吸入される冷媒ガスがモータにより予熱されることを遮断することで、冷媒ガスの比体積が増加されることが防止されるため、圧縮機の効率が向上される。
また、前記ガス案内管が複数の部品に製作されて後組立されることで、該ガス案内管の組立が容易になって生産性が向上される。

以下、本発明の実施の形態に対し、図面に基づいて説明する。
図２に示したように、本発明に係る吸入ガス案内システムが具備された往復動式圧縮機においては、吸入管SP及び吐出管DPが連通された容器１０と、該容器１０の内部に固定される往復動式モータ２０と、該往復動式モータ２０の内側に配設され、ガスを吸入して圧縮及び吐出させる圧縮ユニット３０と、前記往復動式モータ２０及び前記圧縮ユニット３０を支持するフレームユニット４０と、前記往復動式モータ２０の可動子２２を運動方向に弾性支持して共振を誘導するバネユニット５０と、前記圧縮ユニット３０と前記フレームユニット４０との間に装着されて吸入ガスを案内するガス案内ユニット１００と、を包含して構成されている。

また、前記往復動式モータ２０は、インナーステータ(inner stator)２１A及びアウターステータ(outer stator)２１Bからなる固定子２１と、それらインナーステータ２１Aとアウターステータ２１B間の空隙に介在されて往復運動を行う可動子２２と、から構成されている。
また、前記圧縮ユニット３０は、前記往復動式モータ２０のマグネット支持部材２２Aに結合されて一緒に往復運動を行うピストン３１と、該ピストン３１が滑り自在に挿入されるように後述する前方フレーム４１に固定されて、前記ピストン３１と一緒に圧縮空間を形成するシリンダ３２と、前記ピストン３１の先端に装着され、後述するピストン３１のガス通孔３１bを開閉することでガスの吸入を制限する吸入弁３３と、前記シリンダ３２の先端面に装着されて、圧縮空間を覆蓋すると共に圧縮されたガスの吐出を制限する吐出弁組立体３４と、から構成される。

また、前記ピストン３１の内部には、吸入管SPと連通される内部流路３１aが所定深さに長く切削形成され、該内部流路３１aに、前記ピストン３１の先端面に貫通されるガス通孔３１bが連通して穿孔形成される。
また、前記フレームユニット４０は、前記インナーステータ２１A及び前記アウターステータ２１Bの前方側面に接触されて一括支持すると共に前記シリンダ３２が挿入されて結合される前方フレーム４１と、前記アウターステータ２１Bの後方側面に接触されて該アウターステータ２１Bを支持する中間フレーム４２と、該中間フレーム４２に結合されて後述する後方バネ５２の後方端を支持する後方フレーム４３と、から構成される。

また、前記バネユニット５０は、前記マグネット支持部材２２Aと前記ピストン３１との結合部の前方面及びこれに対応する前記前方フレーム４１の内側面に、両端がそれぞれ支持される前方バネ５１と、前記マグネット支持部材２２Aと前記ピストン３１との結合部の後方面及びこれに対応する前記後方フレーム４３の前方面に、両端がそれぞれ支持される後方バネ５２と、から構成される。
また、前記ガス案内ユニット１００は、一つの案内管、または二つ以上の案内管が結合されて構成されることができるが、以下、二つの案内管から構成されたガス案内ユニットの場合を説明する。

図３及び図４に示したように、前記ガス案内ユニット１００は、前記ピストン３１の内部流路３１aに挿入して結合される第１案内管１１０と、該第１案内管１１０の内部に前方の所定範囲が常に重なるように挿入されて、同一軸線上に結合される第２案内管１２０と、から構成されている。
且つ、前記第１案内管１１０は、前記マグネット支持部材２２Aに結合されるように、前記ピストン３１の後方端に形成されたフランジ部３１cにボルト(図示せず)により螺合締結され、前記第２案内管１２０は、前記フレームユニット４０の後方フレーム４３の内側面にボルト(図示せず)により螺合締結される。

また、前記第１案内管１１０の外径は、該第１案内管１１０の外周面とこれに対向する前記ピストン３１の内周面との間に所定の第１共鳴空間S１が形成されるように、前記ピストン３１の内部流路３１aの内径よりもある程度小さく形成され、前記第１案内管１１０の後方側端は、前記ピストン３１の後方端に形成されたフランジ部３１cに密着される反面、前方側端は、前記ピストン３１の内部流路３１aの全長よりも短く形成されて連通される。
且つ、前記第１案内管１１０の前方側端には、前記第１共鳴空間S１の入口側に段差が形成されるように、前記内部流路３１aの内周壁側に向かう外向折曲部１１１が突成される。

一方、前記第２案内管１２０は、前記後方フレーム４３に固定される大径管部１２１と、該大径管部１２１の前方に縮小して延長形成されて前記第１案内管１１０の内部に挿入される小径管部１２２と、から構成される。
また、前記大径管部１２１には、その内部を複数の共鳴空間S２、S３に区画するバッフル(baffle)部１２１Aが少なくとも一つ以上(図中には一つを図示)形成されるが、各バッフル部１２１Aは、ガスの流動方向に対し略垂直に形成されることが好ましい。

且つ、前記大径管部１２１は、前記バッフル部１２１Aと、一体に該バッフル部１２１Aの両外側面に中空円筒状に拡張形成されることで、第２、第３共鳴空間S２、S３が形成された第１、第２管部１２１B 、１２１Cと、それら第１、第２管部１２１B 、１２１Cの側面に形成された第１、第２側板部１２１D、１２１Eと、から構成される。
このとき、図３及び図４に示したように、前記第１管部１２１B及び第２管部１２１Cの外径は、前記バッフル部１２１A及び各側板部１２１D、１２１Eの外径と同様に形成され、前記バッフル部１２１A及び各側板部１２１D、１２１Eの中央には、前記吸入管SP、小径管部１２２及び内部流路３１aの中心と同一軸線上に位置する通孔１２１a、１２１d、１２１eがそれぞれ穿孔形成される。

また、前記第１側板部１２１Dは、前記大径管部１２１の前方側に形成され、その通孔１２１dには前記小径管部１２２が延長形成または係合され、前記第２側板部１２１Eには、前記後方フレーム４３に結合されるフランジ部(図示せず)が形成される。
また、前記小径管部１２２の入口端は、その内側角部をラウンド処理して形成することが好ましく、前記第１管部１２１B及び前記第１側板部１２１Dは一体に成形し、他の部材は超音波融着またはブレージング(brazing)により熔接することもできる。
図中、未説明符号２２Bはマグネットを示したもので、従来と同様な部分に対しては同一符号を付与した。

以下、このように構成された本発明に係る往復動式圧縮機の吸入ガス案内システムの第１実施例の作用効果に対して説明する。
まず、前記往復動式モータ２０に電源が印加されて前記インナーステータ２１Aと前記アウターステータ２１B間にフラックスが形成されると、前記バネユニット５０により、前記可動子２２がフラックスの方向に沿って直線に往復運動を行うと共に、前記ピストン３１が前記シリンダ３２の内部で直線に往復運動を行うことで、前記シリンダ３２の圧縮空間に圧力差が発生され、この圧力差により、冷媒ガスが前記ピストン３１の内部流路３１aを通して前記シリンダ３２の圧縮空間に吸入されて圧縮及び吐出される一連の過程が繰り返される。

即ち、図５に示したように、前記ピストン３１の吸入行程時、冷媒ガス(図中、'実線矢印')が前記吸入管SPを通して前記容器１０の内部に吸入されて充填された後、前記ピストン３１の吸入行程時、前記容器１０の内部に充填されていた冷媒ガスが前記第２案内管１２０の大径管部１２１及び小径管部１２２、前記第１案内管１１０、並びに前記ピストン３１の内部流路３１a及びガス通孔３１bをそれぞれ通して前記吸入弁３３を開放しながら前記シリンダ３２の圧縮空間に吸入される。

且つ、このとき、前記ピストン３１の内部流路３１aに誘導された冷媒ガスは、前記ガス通孔３１bを通して直ちに前記吸入弁３３を開放しながら圧縮空間に吸入されることで、冷媒ガスの単位体積当たりの密度が増加されるため、圧縮機の効率が向上される。
また、前記吸入管SPを通して前記容器１０の内部に流入された冷媒ガスは、前記ガス案内ユニット１００を通して前記シリンダ３２の圧縮空間に誘導されることで、モータと直接接触されることが大いに遮断されるため、モータ熱などにより冷媒ガスの比体積が上昇することが抑制されることで、冷媒ガスの吸入量が改善されて圧縮機の効率が向上される。

また、前記ガス案内ユニット１００の第１案内管１１０と第２案内管１２０とが前記ピストン３１の往復運動時に常に重なるように配列されることで、冷媒ガスの吸入時に漏洩されることが防止され、よって、冷媒ガスの吸入率が改善されて圧縮機の効率が向上される。
また、前記吸入管SP、第２案内管１２０及び第１案内管１１０が全て同一軸線上に配置され、特に、前記大径管部１２１が前記第２案内管１２０の吸入側に配置される場合も、前記大径管部１２１と前記小径管部１２２との連結部位がラウンド処理されることで、冷媒ガスが前記吸入管SPを通して直ちに前記シリンダ３２の圧縮空間まで円滑に吸入されるため、冷媒ガスの吸入率が改善されて圧縮機の効率が向上される。

その後、図６に示したように、前記ピストン３１の圧縮行程時、前記シリンダ３２の圧縮空間に吸入された冷媒ガスが圧縮されることで、前記吐出弁３４を開放しながら吐出される。
このとき、冷媒ガスの吸入時に開放された前記吸入弁３３が圧縮時に閉鎖されながら前記ピストン３１の先端面と衝突するようになり、よって、前記吸入弁３３と前記ピストン３１間に騷音(図中、'点線矢印')が発生されて、この騷音が前記ピストン３１の内部流路３１aを通してガスの吸入方向と反対に流れるようになるが、これら衝突騷音のうち、低周波領域の騷音は、前記ピストン３１の内部流路３１aと前記第１案内管１１０との間に形成された第１共鳴空間S１により減衰され、高周波領域の騷音は、前記第２案内管１２０の大径管部１２１に形成された第２共鳴空間S２と第３共鳴空間S３とを順次通りながら漸次減衰されて消滅するため、圧縮機の信頼性が向上される。

また、前記吸入弁３３が開閉されながら吸入された冷媒ガスの一部が逆流されることで、該逆流する冷媒ガスが前記ピストン３１の内部流路３１aを通して吸入される冷媒ガスと衝突しながら圧力脈動を誘発し、よって、該圧力脈動が冷媒ガスの吸入方向と反対方向に流れながら冷媒ガスの新しい流入を妨害するが、このような圧力脈動が前記衝突騷音と一緒に前記第１〜第３共鳴空間S１、S２、S３をそれぞれ経過しながら一部相殺されて、新しく吸入される冷媒ガスの量が増加するため、圧縮機の効率が向上される。

また、前記大径管部１２１が前記後方フレーム４３側に固定されることで、前記ピストン３１の往復運動時に一緒に動かないため、冷媒ガスによる流路抵抗の増加を抑制して、圧縮機の効率を向上させることができる。
また、前記ガス案内ユニット１００の組立時、特に、前記大径管部１２１が、複数の部材に分離成形された後、超音波またはブレージングなどにより組立されることで、前記ガス案内ユニット１００の組立工程が円滑になって生産性が向上される。

以下、本発明に係る往復動式圧縮機の吸入ガス案内システムの第２実施例に対して説明する。
前述したように、本発明の第１実施例においては、第１案内管１１０及び第２案内管１２０がそれぞれピストン３１及び後方フレーム４３に別途に固定されるが、本第２実施例においては、図７に示したように、第１案内管２１０及び第２案内管２２０をピストン３１に全て係合するか、または、図８に示したように、第１案内管３１０及び第２案内管３２０を後方フレーム４３に全て係合する。

図７に示したように、第１案内管２１０及び第２案内管２２０を全てピストン３１に係合する場合、前記第１案内管２１０は、前記ピストン３１の内部流路３１aに挿入されるように前方側に延長形成され、前記第２案内管２２０は、後方フレーム４３に穿孔形成された通孔４３aを通過して圧縮機の後方側に延長形成され、容器１０の吸入管SPに対向するように係合される。
また、前記第１案内管２１０は、前述したように、その外径が前記ピストン３１の内径より小さく形成されることで、前記第１案内管２１０の外周面が前記ピストン３１の内周面と一緒に第１共鳴空間S１を形成し、前記第１案内管２１０の前方側端には外向折曲部２１１が突成される。

且つ、前記第２案内管２２０は、前記ピストン３１の外側に前記第１案内管２１０に連結して形成され、前記第２案内管２２０には、大径管部２２１が形成され、該大径管部２２１は、バッフル部２２１Aと、該バッフル部２２１Aと一体に、該バッフル部２２１Aの両方側面に形成されて、第２及び第３共鳴空間S２、S３を形成する第１及び第２管部２２１B、２２１Cと、それら第１及び第２管部２２１B、２２１Cの両側面に結合された第１及び第２側板部２２１D、２２１Eと、から構成される。

このとき、前記第１案内管２１０の入口端は、その内側方向に緩慢にラウンド処理されることが好ましく、前記第２案内管２２０の大径管部２２１は、前記第２管部２２１Cと第２側板部２２１Eとを一体に成形し、その他を超音波やブレージングにより結合することができる。
このように、第１案内管２１０及び第２案内管２２０をピストン３１に全て係合する場合は、前記第１案内管２１０及び第２案内管２２０が前記ピストン３１の往復運動によって一緒に往復運動を行いながら容器１０に流入される冷媒ガスをシリンダ３２の圧縮空間に案内するようになる。このとき、前記第１案内管２１０及び第２案内管２２０が一緒に係合されることで、冷媒ガスが各案内管２１０、２２０間で漏洩されることがなくなり、吸入量が向上される。

また、本発明の往復動式圧縮機の吸入ガス案内システムの第３実施例として、図８に示したように、第１案内管３１０及び第２案内管３２０を全て後方フレーム４３に係合する場合、前記第１案内管３１０に前記第２実施例と同様なバッフル部３２１Aが形成された大径管部３２１を形成し、前記第２案内管３２０には、前記後方フレーム４３の通孔４３aに挿入される延長部３３１を形成することもできる。

このとき、前記第１案内管３１０は、前記後方フレーム４３の内側面に固定される大径管部３２１と、該大径管部３２１の前方側に結合されて、ピストン３１の内部流路３１aの内側に深く挿入される小径管部３２２と、から構成される。
且つ、前記第１案内管３１０は、前記ピストン３１の往復運動時に常に前記内部流路３１aの内部に位置されながらも、前記第１案内管３１０が前記ピストン３１と離隔された状態で前記後方フレーム４３に係合されることで、前記ピストン３１の内部流路３１aの端部から前記小径管部３２２の前方端までの距離aは、インナーステータ２１Aの後方側面とこれに対応するマグネット支持部材２２Aの内側面間の距離bよりも長く形成されることが好ましい。

また、前記大径管部３２１は、前記バッフル部３２１Aと、該バッフル部３２１Aと一体をなし、該バッフル部３２１Aの両方側面に中空円筒状に結合されて、第２及び第３共鳴空間S２、S３を形成する第１及び第２管部３２１B、３２１Cと、それら第１及び第２管部３２１B、３２１Cの両側面に結合される第１及び第２側板部３２１D、３２１Eと、から構成される。
且つ、前記第１側板部３２１Dは、前記大径管部３２１の前方側に形成され、その中央に穿孔形成された通孔(図示せず)には前記小径管部３２２が係合され、前記第２側板部３２１Eには、前記後方フレーム４３に結合されるフランジ部(図示せず)が係合される。

且つ、前記第１管部３２１Bと前記第１側板部３２１Dとは一体に成形し、他の部材は超音波融着またはブレージングにより熔接結合することができる。
また、前記小径管部３２２の入口端は、その内側部位をラウンド処理して形成することが好ましい。
一方、前記第２案内管３２０には、前記後方フレーム４３に貫設された延長部３３１が、前記後方フレーム４３に係合されたフランジ部(図示せず)から延長形成されている。
この場合、前記第１案内管３１０及び第２案内管３２０が全て前記後方フレーム４３に係合されることで、移動体の前記ピストン３１の重さが軽減されるため、モータの効率が向上されることはもちろんで、流体抵抗も減少されて、圧縮機の効率がより向上される。

以下、本発明による他の変形例に対して説明する。
本発明に係る往復動式圧縮機の吸入ガス案内システムの第４実施例として、図９に示したように、ピストン３１の後面に中空円筒状の第１案内管４１０が係合され、該第１案内管４１０の後方側横手方向に中間案内管４３０が装着され、該中間案内管４３０の内部に滑り自在に第２案内管４２０が挿入されて、後方フレーム４３に係合されて構成されている。
即ち、前記第１案内管４１０は、前記ピストン３１の後方側から前記後方フレーム４３側に延長形成され、前記第１案内管４１０が前述の大径管部４１１の役割をするように、前記ピストン３１の内部流路３１aよりも直径が大きく形成される。

且つ、前記第１案内管４１０の内部側壁には、該第１案内管４１０の内部を複数の共鳴空間S２、S３に区画するバッフル部４１１Aが形成され、該バッフル部４１１Aの両方側に第１管部４１１B及び第２管部４１１Cがそれぞれ形成され、前記第１管部４１１Bの前方面には第１側板部４１１Dが形成されて、該第１側板部４１１Dが前記ピストン３１の側壁面に係合され、前記第２管部４１Cの後方面には、前記中間案内管４３０をそれぞれ連結支持する連結板部４１１Eが装着されている。
このとき、前記中間案内管４３０は、吸入管SP、第２案内管４２０及びピストン３１の内部流路３１aと同一軸線上に装着される。

且つ、前記中間案内管４３０の内径は、前記第２案内管４２０の外径よりも大きく形成することで、該第２案内管４２０が滑り自在に挿入されるようにする。
また、前記第２案内管４２０は、前記後方フレーム４３の内側面に後方端が固定されて前記ピストン３１方向に延長形成され、その前方端が前記中間案内管４３０に常に重なって挿入されるように配置される。ここで、前記バッフル部４１１Aの通孔(図示せず)は、前記第２案内管４２０の外径よりも大きく形成されることで、前記ピストン３１のオーバーストローク(over strock)の際、圧縮機の安全を図り得る。

一方、本発明に係る往復動式圧縮機の吸入ガス案内システムの大径管部を複数形成する方式に対し、図１０及び図１１に示した。
即ち、図１０に示した第５実施例は、図９に示した第４実施例の第２案内管４２０の側方に第２大径管部４２１を形成するが、このとき、該第２大径管部４２１は、前記第１案内管４１０の大径管部４１１と同様に、各バッフル部４２１A、第１、第２管部４２１B、４２１C及び第１、第２側板部４２１D、４２１Eがそれぞれ組立られて構成される。

ここで、前記第２案内管４２０は、第２大径管部４２１と第２小径管部４２２とから形成されるが、前記第２大径管部４２１の第１管部４２１B及び第１側板部４２１Dは一体に成形し、その他は超音波やブレージングにより結合することもできる。且つ、前記第２小径管部４２２の入口端は、ラウンド処理して形成することが好ましい。
また、図１１に示した第６実施例は、第１案内管４１０の前方側に、ピストン３１の内側に深く挿入される第１小径管部４１２を形成し、その他は第５実施例と同様に構成される。

即ち、前記第１小径管部４１２の外周と前記ピストン３１の内部流路３１aとの間に、共鳴空間S１が形成されるように、前記第１小径管部４１２の外径を前記内部流路３１aの内径よりも小さく形成する。
且つ、前記第１小径管部４１２の端部には外向折曲部４１２aを形成することで、前記共鳴空間S１の効率を高めることが好ましい。
このとき、前述した前記中間案内管４３０と前記第２案内管４２０との配置関係を、その逆に構成することもできる。

このような第５及び６実施例は、第１大径管部４１０及び第２大径管部４２１が各周波数の騷音を段階的に複数回減衰させるため、より效果的に騷音を低減することができる。特に、図１１に示したように、小径管部４１２がピストン３１の内部流路３１aに深く挿入されて、該ピストン３１と一緒に共鳴空間S１を形成する場合は、低周波騷音も一緒に減衰することができるため、騷音減衰の効果がより向上される。

従来の往復動式圧縮機の一例を示した縦断面図である。 本発明に係る往復動式圧縮機の第１実施例を示した縦断面図である。 本発明に係る往復動式圧縮機の吸入案内システムの周辺部位を示した縦断面図である。 本発明に係る往復動式圧縮機の吸入案内システムを示した分解斜視図である。 本発明に係る往復動式圧縮機の動作を示した縦断面図である。 本発明に係る往復動式圧縮機の動作を示した縦断面図である。 本発明に係る往復動式圧縮機の吸入案内システムの第２実施例を示した縦断面図である。 本発明に係る往復動式圧縮機の吸入案内システムの第３実施例を示した縦断面図である。 本発明に係る往復動式圧縮機の吸入案内システムの第４実施例を示した縦断面図である。 本発明に係る往復動式圧縮機の吸入案内システムの第５実施例を示した縦断面図である。 本発明に係る往復動式圧縮機の吸入案内システムの第６実施例を示した縦断面図である。

Claims (18)

1. 吸入管及び吐出管が連通する容器と、
   前記容器の内部に所定の空隙をおいて固定されるインナーステータ及びアウターステータからなる固定子と、前記インナーステータと前記アウターステータとの間の空隙に配置されて往復運動を行う可動子とからなる往復動式モータと、
   前記往復動式モータの可動子に結合されて共に往復運動を行い、その内部に内部流路が貫通形成されるピストンと、前記ピストンが摺動自在に挿入されるように前記往復動式モータの内側に支持されるシリンダとからなる圧縮ユニットと、
   前記往復動式モータ及び前記圧縮ユニットを支持するフレームユニットと、
   前記往復動式モータの可動子を運動方向に弾性支持するバネユニットと、
   から構成される往復動式圧縮機において、
   前記ピストンの内部流路の内側に延びるように前記ピストンに結合される第１案内管と、
   前記第１案内管に連通するように前記第１案内管の内側に挿入されて前記フレームユニットに結合される第２案内管とを含み、更に
   前記第１案内管は、その端部に前記ピストンの内部流路の内側壁面側に折曲される折曲部が形成され、前記折曲部の端部が前記内部流路の内側壁面と所定の間隔を維持することによって、前記折曲部と前記第１の案内管と前記ピストンとに囲まれる空間に、断面積が拡大した共鳴空間が形成されることを特徴とする往復動式圧縮機の吸入ガス案内システム。
2. 吸入管及び吐出管が連通する容器と、
   前記容器の内部に所定の空隙をおいて固定されるインナーステータ及びアウターステータからなる固定子と、前記インナーステータと前記アウターステータとの間の空隙に配置されて往復運動を行う可動子とからなる往復動式モータと、
   前記往復動式モータの可動子に結合されて共に往復運動を行い、その内部に内部流路が貫通形成されるピストンと、前記ピストンが摺動自在に挿入されるように前記往復動式モータの内側に支持されるシリンダとからなる圧縮ユニットと、
   前記往復動式モータ及び前記圧縮ユニットを支持するフレームユニットと、
   前記往復動式モータの可動子を運動方向に弾性支持するバネユニットと、
   から構成される往復動式圧縮機において、
   前記ピストンの内部流路の内側に延びるように前記ピストンに結合される第１案内管と、
   前記第１案内管に連通するように、前記ピストンと前記吸入管との間に備えられたフレーム側に延びて、前記ピストンに結合される第２案内管とを含み、更に
   前記第１案内管は、その端部に前記ピストンの内部流路の内側壁面側に折曲される折曲部が形成され、前記折曲部の端部が前記内部流路の内側壁面と所定の間隔を維持することによって、前記折曲部と前記第１の案内管と前記ピストンとに囲まれる空間に、断面積が拡大した共鳴空間が形成されることを特徴とする往復動式圧縮機の吸入ガス案内システム。
3. 吸入管及び吐出管が連通する容器と、
   前記容器の内部に所定の空隙をおいて固定されるインナーステータ及びアウターステータからなる固定子と、前記インナーステータと前記アウターステータとの間の空隙に配置されて往復運動を行う可動子とからなる往復動式モータと、
   前記往復動式モータの可動子に結合されて共に往復運動を行い、その内部に内部流路が貫通形成されるピストンと、前記ピストンが摺動自在に挿入されるように前記往復動式モータの内側に支持されるシリンダとからなる圧縮ユニットと、
   前記往復動式モータ及び前記圧縮ユニットを支持するフレームユニットと、
   前記往復動式モータの可動子を運動方向に弾性支持するバネユニットと、
   から構成される往復動式圧縮機において、
   前記ピストンの内部流路に挿入されるように、前記ピストンと前記吸入管との間に備えられた前記フレームユニットの一部であるフレームに結合される第１案内管と、
   前記第１案内管に連通して、前記ピストンと前記吸入管との間に備えられた前記フレームの貫通孔を貫通するように、前記フレームに結合される第２案内管とを含み、更に
   前記第１案内管は、その端部に前記ピストンの内部流路の内側壁面側に折曲される折曲部が形成され、前記折曲部の端部が前記内部流路の内側壁面と所定の間隔を維持することによって、前記折曲部と前記第１の案内管と前記ピストンとに囲まれる空間に、断面積が拡大した共鳴空間が形成されることを特徴とする往復動式圧縮機の吸入ガス案内システム。
4. 前記第１案内管及び前記第２案内管が、前記容器の吸入管と同一軸線上に配置されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の往復動式圧縮機の吸入ガス案内システム。
5. 前記第１案内管及び前記第２案内管の内の少なくとも一方の案内管は、直径が拡大した大径管部を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の往復動式圧縮機の吸入ガス案内システム。
6. 前記大径管部の内部には、所定サイズの通孔が備えられたバッフル部が形成されることを特徴とする請求項５に記載の往復動式圧縮機の吸入ガス案内システム。
7. 前記大径管部は、
   前記大径管部の内部を前記ピストンの往復運動方向に沿って複数の共鳴空間に区画し、その中央に通孔が形成されるバッフル部と、
   前記バッフル部の両側の周縁に一方の端面がそれぞれ結合される複数の管部と、
   前記複数の管部の他方の端面にそれぞれに結合され、前記バッフル部の通孔に連通するように通孔が形成される複数の側板部と、
   からなることを特徴とする請求項５に記載の往復動式圧縮機の吸入ガス案内システム。
8. 前記大径管部は、
   前記大径管部の内部を前記ピストンの往復運動方向に沿って複数の共鳴空間に区画し、その中央に通孔が形成されるバッフル部と、
   前記バッフル部の両側の周縁に一方の端面がそれぞれ結合される複数の管部と、
   前記複数の管部の他方の端面にそれぞれ一体に成形され、前記バッフル部の通孔に連通するように通孔が形成される複数の側板部と、
   からなることを特徴とする請求項５に記載の往復動式圧縮機の吸入ガス案内システム。
9. 前記管部と前記バッフル部とが、超音波融着またはブレージングにより結合されることを特徴とする請求項７または８に記載の往復動式圧縮機の吸入ガス案内システム。
10. 吸入管及び吐出管が連通する容器と、
    前記容器の内部に所定の空隙をおいて固定されるインナーステータ及びアウターステータからなる固定子と、前記インナーステータと前記アウターステータとの間の空隙に配置されて往復運動を行う可動子とからなる往復動式モータと、
    前記往復動式モータの可動子に結合されて共に往復運動を行い、その内部に内部流路が貫通形成されるピストンと、前記ピストンが摺動自在に挿入されるように前記往復動式モータの内側に支持されるシリンダとからなる圧縮ユニットと、
    前記往復動式モータ及び前記圧縮ユニットを支持するフレームユニットと、
    前記往復動式モータの可動子を運動方向に弾性支持するバネユニットと、
    から構成される往復動式圧縮機において、
    前記ピストンの内部流路に連通するように前記ピストンに結合される第１案内管と、
    前記ピストンと前記吸入管との間に備えられた前記フレームユニットの一部であるフレームに形成された貫通孔に連通するように、前記フレームに結合される第２案内管と、
    前記第２案内管が摺動自在に挿入されるように前記第１案内管に結合される中間案内管とを含み、
    前記第１案内管は、その端部に前記ピストンの内部流路の内側壁面側に折曲される折曲部が形成され、前記折曲部の端部が前記内部流路の内側壁面と所定の間隔を維持することによって、前記折曲部と前記第１の案内管と前記ピストンとに囲まれる空間に、断面積が拡大した共鳴空間が形成され、
    前記第１案内管及び前記第２案内管の少なくとも一方には内径が拡大した大径管部が形成されると共に、前記大径管部の内部には所定サイズの通孔が備えられて前記大径管部の内部を区画するバッフル部が形成されることを特徴とする往復動式圧縮機の吸入ガス案内システム。
11. 前記第２案内管が、前記ピストンの往復運動によって前記第１案内管のバッフル部の通孔を通過するように形成されることを特徴とする請求項１０に記載の往復動式圧縮機の吸入ガス案内システム。
12. 前記大径管部は、
    前記大径管部の内部を前記ピストンの往復運動方向に沿って複数の共鳴空間に区画し、その中央に通孔が形成されるバッフル部と、
    前記バッフル部の両側の周縁に一方の端面がそれぞれ結合される複数の管部と、
    前記複数の管部のうち、前記ピストンの近位側にある管部の他方の端面に結合され、前記バッフル部の通孔に連通するように通孔が形成される側板部と、
    前記複数の管部のうち、前記ピストンの遠位側にある管部の他方の端面に結合され、前記バッフル部の通孔に連通するように通孔が形成され、前記通孔に中間案内管が結合される連結板部と、
    からなることを特徴とする請求項１０に記載の往復動式圧縮機の吸入ガス案内システム。
13. 前記管部と前記側板部または前記管部と前記連結板部が一体に形成されることを特徴とする請求項１２に記載の往復動式圧縮機の吸入ガス案内システム。
14. 前記管部と前記バッフル部とが、超音波融着またはブレージングにより結合されることを特徴とする請求項１２に記載の往復動式圧縮機の吸入ガス案内システム。
15. 前記第１案内管、前記第２案内管、及び前記中間案内管が、同一中心線上に位置するように配列されることを特徴とする請求項１０に記載の往復動式圧縮機の吸入ガス案内システム。
16. 前記第１案内管及び前記第２案内管のいずれか一方の案内管には、前記バネユニットを支持するようにフランジ部が形成されることを特徴とする請求項１、２、３、及び１０のいずれか１項に記載の往復動式圧縮機の吸入ガス案内システム。
17. 前記第１案内管の吸入側及び前記第２案内管の吸入側の少なくとも一方は、前記吸入管側から前記ピストン側にほぼ曲面に形成されたラウンド部を備えることを特徴とする請求項１、２、３、及び１０のいずれか１項に記載の往復動式圧縮機の吸入ガス案内システム。
18. 前記第１案内管または前記第２案内管にはフランジ部が形成されて、前記ピストンと前記吸入管との間のフレームまたは前記ピストンに結合されることを特徴とする請求項１、２、３、及び１０のいずれか１項に記載の往復動式圧縮機の吸入ガス案内システム。

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