JP4464135B2 - 往復動密閉圧縮機用の吸引消音器 - Google Patents

Description

本発明は、往復動密閉圧縮機、特に小型冷凍システムで使用される直接吸引の往復動密閉圧縮機の冷媒気体供給領域に取り付ける吸引消音器に関する。

往復動密閉圧縮機では、その吸引部に、シェル内に設けられる音響緩衝システム（音響フィルタまたは吸引消音器）が設けられ、吸引部が、吸引ラインから到来する気体を吸引弁へと導く。

この構成部品は、気体伝導、音響緩衝、場合によっては、シリンダ内に引き込まれる気体の断熱など、圧縮機の適正運転に重要ないくつかの機能を実行する。

吸引消音器は、一般に、吸引ラインから到来する気体を直接的に吸引弁に導く、一連の容積および管から成る。この気体の変位によってパルスが起こり、ノイズが生じ、このノイズが、吸引弁に向かう気体の流れに対して反対方向に伝播する。吸引消音器が、その音響出口で高効率であるほど、前記パルスは小さくなる。

吸引消音器の別の重要な機能は、圧縮機シェル内に沈滞した気体との熱交換を避け、また、圧縮器内部の高温部分との接触を減らして、加熱を最小限にして、気体を吸引弁に導くことである。他方、吸引消音器は、排出中の気体の流れに対して負荷損を意味する。圧縮機の性能へのその影響は、極めて重要である。吸引消音器は、主に、熱伝導率の低い材料から構築され、シリンダカバーを介して圧縮機ヘッドに取り付けられる。吸引消音器の管の内部容積の寸法決めが、大いにその効率を決定する。

冷凍システムの圧縮機用のいくつかの知られている構成において、気体吸引は、入口管から吸引消音器内への直接吸引によって起こる。これらの構成において、吸引ラインは、低温の吸引気体を消音器の内部に直接導く可撓性のコネクタによって、吸引消音器と流体連通するように維持され、この低温気体とシェル内に沈滞した気体との熱交換を最小限に抑える。このコネクタは、例えば、米国特許第４，７９３，７７５号に記載の解決方法に見られるように、圧縮機シェルとの滑り接触で吸気消音器に保持される、熱伝導性の低い可撓性の材料から構築することができる。

このタイプの従来技術の構成では、圧縮機の通常動作中、可撓性のコネクタは、適切に作動して、吸引ラインから到来する低温気体を吸引弁に導くが、この流入する気体の流れを、圧縮機シェルに含まれる加熱気体と混合させず、また、吸引消音器内の気体のパルスから生じるノイズの圧縮機シェルへの伝達を、最小にはしない。

しかし、この知られている構成が呈する不都合として、シェル内の圧力が、圧縮機の吸引側および排出側と平衡する値に上昇する停止期間の後に、圧縮機が駆動されると、冷凍システムが、圧縮機の通常の作動状況の圧力レベルまで、急速かつ適切に戻ることができないということがある。

圧縮機が再始動されると、吸引消音器内および可撓性コネクタ内の圧力が、突然低下して、可撓性コネクタのある種のつぶれを生じさせる、圧縮機シェル内の停止圧力よりも大きな圧力差が生じる。また、圧縮機アセンブリが、シェルに向かって傾いて、可撓性コネクタを圧縮し、シェル内部と吸引消音器内部との間で大きな圧力不均衡の状態が続く限り、可撓性コネクタを望ましくない作用力にさらす。可撓性コネクタは、直接吸引の場合には、吸引消音器の入口およびシェルに、比較的気密に結合されるように構成されるので、可撓性コネクタの圧力は、長期間吸引消音器の内部に対して相対的に高いままとなり、その間、可撓性コネクタは、弾性変形されたままとなり、不適切に望ましくない作用力にさらされ、その作用力が、コネクタを損傷し、その動作位置から可撓性コネクタを変位させる。

本発明の目的は、直接吸引の往復動密閉圧縮機用の吸引消音器であって、従来技術による解決方法の不都合を呈さず、直接吸引の要素を、望ましくない作用力にさらさず、圧縮機の容積効率に損失を生じることなく、シェル内および吸引消音器内に存在する圧力の迅速かつ効率的な均一化をもたらす吸引消音器を提供することにある。

本発明の他の目的は、吸引消音器内の気体パルスによって生じるノイズのより良好な減衰をもたらす、上述された吸引消音器を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、上記の特徴に加えて、コネクタをその気体入口によりうまく固定することが可能な吸引消音器を提供することにある。

これらおよび他の目的は、密閉シェル内に取り付けられた、往復動密閉圧縮機用の吸引消音器であって、この吸引消音器が、少なくとも１つの音響チャンバを画定する中空体を備え、この音響チャンバが、可撓性コネクタによって吸引ラインに連結された気体入口と、圧縮機の吸引弁に連結された気体出口とを設けられ、前記吸引消音器が、さらに均圧（ｅｑｕａｌｉｚｉｎｇ）チャンバを備え、この均圧チャンバは、一方側に密閉シェル内への開口部が設けられ、他方側に音響チャンバとの流体連通部が設けられ、前記均圧チャンバおよび前記流体連通部が、停止期間後の圧縮機の動作に際して、同時に、音響エネルギーのシェル空洞への伝達を最小にし、前記気体と密閉シェル内に含まれる気体との混合を最小にし、かつ密閉シェル内および吸引ライン内の圧力差を最小にするように寸法決めされる吸引消音器によって達成される。

本発明を、添付図を参照して、以下に記述する。

本発明は、冷凍システムで使用するタイプの圧縮機として記載される。この圧縮機は、密閉シェル１内に、シリンダブロックを有するモータ圧縮機アセンブリと、排出チャンバ６（図３）とを備える。シリンダブロックに、シリンダ２が画定され、シリンダ２は、一方側端部で往復動ピストン３を収容し、吸引消音器を適合させるためのハウジング５を中に画定するシリンダカバー４によって閉鎖される反対側端部を有する。排出チャンバ６（図３）は、吸引オリフィス８ａおよび（図示しない）排出オリフィスによって、圧縮チャンバ７と選択的に流体連通する。圧縮チャンバ７は、ピストン３の頂部と弁プレート８との間のシリンダ２の内部に画定され、弁プレート８は、シリンダ２の反対側端部およびシリンダカバー４との間に設けられる。吸引オリフィス８ａおよび（図示しない）排出オリフィスは、前記弁プレート８に設けられ、吸引弁８ｂおよび（図示しない）排出弁によってそれぞれに選択的に閉鎖される。

図面によれば、圧縮機によって引き込まれ、密閉シェル１内に開口する冷凍システムの吸引ライン９から到来する気体は、前記密閉シェル１の外側に取り付けられた入口管９ａを介して密閉シェル１に到達し、また、吸引ライン９は、可撓性材料の管状コネクタ１０を介して、前記密閉シェル１内に取り付けられた吸引消音器と流体連通し、前記吸引消音器は、弁プレート８の吸引弁８ｂと流体連通するハウジング５に取り付けられる。

添付の図面に示す通り、本発明の吸引消音器は、中空体２０を備える。中空体２０は、一般に熱伝導率の低い材料から得られ、例えば矩形の断面を呈する。また、中空体２０は、中空体２０の上縁に着座される上方カバー３０によって閉鎖され、任意の適切な手段、例えば、中空体２０およびカバー３０に設けられるそれぞれの耳部２１および３１内に、弾性変形によって取り付けられる１対のクランプ４０などによって取り付けられる。

本発明によれば、管状コネクタ１０は、一方側端部１１に第１の周囲フランジ１２を組み込み、反対側端部１３に第２の周囲フランジ１４を組み込む。第１の周囲フランジ１２は、中空体と上方カバー３０のそれぞれの部分を接合することによって、中空体２０内に着座されかつ保持される。第２の周囲フランジ１４は、密閉シェルの内面に対して、吸引管９と同心で着座される。

中空体２０には、圧縮機への気体供給部と流体連通し、吸引ライン９の入口管９ａと位置合わせされる気体入口２２と、圧縮機の吸引側と流体連通し、圧縮機の吸引弁８ｂに連結される気体出口３２とが設けられる。記述される構成では、気体入口２２は、中空体２０と上方カバー３０の接合部によって画定され、気体出口は、管状延長部の形態をとる。管状延長部は、上方かつ外部でカバー３０に組み込まれ、また、密閉圧縮機のシリンダカバー４の弁プレート８の吸引オリフィス８ａに適合されるように構成された自由端部を有する。

本発明によれば、中空体２０は、その内部で、少なくとも１つの音響チャンバ、例えば２つの音響チャンバを画定するが、音響チャンバは、上述の通り、前記中空体２０内に設けられた分割板２４によって画定される共通壁部分によって、互いに隔てられる。

本発明の吸引消音器は、前記中空体２０の気体出口３２と流体連通する第１の音響チャンバ２５と、吸引消音器の気体入口２２と流体連通する第２の音響チャンバ２６とを備え、前記第１および第２の音響チャンバ２５、２６は、分割板２４によって互いに隔てられる。

図面によれば、中空体２０には、下方壁２０ａに、潤滑油が流れ落ちる制限オリフィス２７が設けられる。制限オリフィスは、油しか通過できないように寸法決めされて、シェル１内に存在する加熱された油が、吸引消音器の内部に達し、吸引消音器の中の気体の温度を上昇させるのを回避させる。

本発明の吸引消音器は、さらに導管５０を有する。この導管５０は、中空体２０の気体出口３２に開口された第１の端部５１と、中空体２０の気体入口２２に開口された第２の端部５２とを有し、前記導管５０は、中空体２０の前記第１および第２の音響チャンバ２５、２６にそれぞれ開口された中央部分を有する。導管５０は、第１の音響チャンバ２５に開口された少なくとも１つの窓５４、および中空体２０の第２の音響チャンバ２６に開口された少なくとも１つの窓５３を有する。この窓５４を介して、前記第１の音響チャンバ２５と中空体２０の気体出口３２との間に直接の流体連通が実施され、窓５３を介して、第２の音響チャンバ２６と中空体２０の気体入口２２との間に直接の流体連通が実施される。

図示する構成では、導管５０は、２つの部分を有し、これらの部分の一方で、第１の音響チャンバ２５および第２の音響チャンバ２６の分離を画定する分割壁２４を担持する。

本発明によれば、中空体２０は、内部に均圧チャンバ６０を有する。この均圧チャンバ６０は、一方側で密閉シェル１内への開口部６０ａが設けられ、他方側で音響チャンバを有する流体連通部６１が設けられる。前記均圧チャンバ６０および前記流体連通部６１は、停止期間後の圧縮機の動作に際して、同時に、吸引消音器内の気体パルスからのノイズを最小にし、前記気体と密閉シェル１内に含まれる気体との混合を最小にし、かつ密閉シェル１の外部と吸引ラインとの圧力差を最小にするように寸法決めされる。

均圧チャンバ６０は、流体連通部６１に隣接して画定されるその内部容積の１つの部分だけを有するように寸法決めされる。その部分が、圧縮機の動作に際して、交互に、音響チャンバ、特に第１の音響チャンバ２５から到来する気体で充填され、また、均圧チャンバ６０の残りの内部容積から到来する気体だけで充填される。したがって、密閉シェル１に含まれる気体は、圧縮機の通常動作中、流体連通部６１を通って音響チャンバの内部に到達することはできない。均圧チャンバ６０の前記内部容積の呈する断面は、前記内部容積部分の延長に沿った、均圧チャンバ６０の断面と一致する。

図面によれば、均圧チャンバ６０は、細長い形状を呈し、一方側端部が音響チャンバに開口され、反対側端部が密閉シェル１の内部に開口される。均圧チャンバ６０の密閉シェル１内部への開口部は、前記開口部領域の均圧チャンバ６０の輪郭と一致する輪郭を呈する。

本発明によれば、流体連通部６１は、中空体２０の気体出口３２に隣接して設けられ、これは、例えば、音響チャンバと均圧チャンバ６０の双方に共通の壁に設けられたオリフィスによって画定される。

入口管と、吸引消音器に取り付けられたコネクタを使用して本発明によって構成された、吸引消音器との間の直接吸引を示す圧縮機の概略的縦断面図である。 圧縮機の密閉シェル内に取り付けられた、図２の吸引消音器の概略的縦断面図である。 取り付け状態中の、本発明の吸引消音器と、その入口に取り付けるコネクタとの、概略的分解斜視図である。 密閉性シェルに着座し、吸引消音器の導管の内部に開かれたコネクタを示す、本発明の吸引消音器の概略的縦断面図である。

Claims (6)

1. 密閉シェル（１）内に取り付けられた往復動密閉圧縮機用の吸引消音器であって、前記吸引消音器が、少なくとも１つの音響チャンバを画定する中空体（２０）を備えており、前記音響チャンバには、管状コネクタによって吸引ライン（９）に連結された気体入口（２２）と、圧縮機の吸引弁（８ｂ）に連結された気体出口（３２）とが設けられており、
   前記吸引消音器は、一方の側に密閉シェル（１）内への開口部（６０ａ）が設けられると共にもう一方の側に音響チャンバとの流体連通部（６１）が設けられた均圧チャンバ（６０）を備えており、該均圧チャンバ（６０）が、該均圧チャンバの内部容積の延長に沿って、均圧チャンバ（６０）の断面と一致する断面を有する細長い形状を呈して、音響チャンバとの流体連通部（６１）が設けられた一方側端部と、密閉シェル（１）内への開口部（６０ａ）が設けられた反対側端部とを有するものであり、流体連通部（６１）が、音響チャンバおよび均圧チャンバ（６０）の双方に共通の壁に設けられたオリフィスによって画定されていることを特徴とする、吸引消音器。
2. 流体連通部（６１）が、中空体（２０）の気体出口（３２）に隣接して設けられることを特徴とする、請求項１に記載の吸引消音器。
3. 均圧チャンバ（６０）の密閉シェル（１）内への開口部（６０ａ）が、前記開口部（６０ａ）の領域で均圧チャンバ（６０）の輪郭と一致する輪郭を呈することを特徴とする、請求項１に記載の吸引消音器。
4. 中空体（２０）が、内部に、第１および第２音響チャンバ（２５、２６）と、導管（５０）とを画定し、該導管（５０）の両端部が、中空体（２０）の気体入口および気体出口（２２、３２）にそれぞれ連結され、前記導管（５０）の複数の中央部分が、第１および第２音響チャンバ（２５、２６）にそれぞれ開口され、第１音響チャンバ（２５）が、中空体（２０）の気体出口（３２）に隣接し、均圧チャンバ（６０）との制限された流体連通を呈することを特徴とする、請求項１に記載の吸引消音器。
5. 管状コネクタ（１０）が、可撓性材料から成り、一方側端（１１）で、中空体（２０）内に着座されかつ保持される第１の周囲フランジ（１２）を組み込み、反対側端（１３）で、密閉シェル（１）の内部面に対して、吸引管（９）と同心で着座される第２の周囲フランジ（１４）を組み込むことを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の吸引消音器。
6. 気体入口（２２）が、中空体（２０）の上方カバー（４０）との接合部によって形成され、前記第１の周囲フランジ（１２）が、中空体（２０）および上方カバー（３０）のそれぞれの部分によって保持されることを特徴とする、請求項５に記載の吸引消音器。

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