JP4712458B2 - 往復コンプレッサー用騒音低減装置とシステム - Google Patents

Description

この発明は往復コンプレッサー用騒音低減装置とシステムに関するものであり、特に往復コンプレッサーから伝達された騒音と振動を低減するものであって、懸垂バネとスナッバーとの組合せを有した装置とシステムに関するものである。

電気機器の多くは往復コンプレッサーを利用している。図１に示すのは冷蔵電気機器一に組み込まれた一般的な密閉コンプレッサー１０である。該コンプレッサー１０は連結ロッド１６に結合されたクランク軸１４を具えたモーター１２を有している。

連結ロッド１６はシリンダーヘッド１８に内蔵されたピストン（図示せず）に結合されている。連結ロッド１６とシリンダーヘッド１８とは一緒になってコンプレッサー１０のポンプユニット２０を構成している。ポンプユニット２０とモーター１２とは一緒になってコンプレッサーユニット２３を構成している。

動作中モーター１２のクランク軸１４は所定の速度で回転する。この回転運動はピストンに結合された連結ロッド１６を介して線型往復運動に変換される。

モーター１４の回転運動および往復動する連結ロッド１６の振動およびポンプユニット２０のピストンから騒音が発生される。この騒音はコンプレッサーユニット２３を収容する密閉シェル３０により部分的には抑制される。

コンプレッサー１０には潤滑油システム（図示せず）も組み込まれていて、モーター１２の回転クランク軸１４、その他の可動部品に潤滑油を供給する。潤滑油は密閉シェル３０の底部に回収され、クランク軸１４は部分的に潤滑油中に沈んでいる。かくして潤滑油もまたコンプレッサーユニット２３から密閉シェル３０への振動伝達の媒体として作用する。

密閉シェル３０は冷蔵電気機器内での据付けのために台２５により一般に支持されている。しかし騒音や振動は密閉シェル３０を通って台２５を介して機械的に冷蔵用電気機器に伝達される。

冷蔵媒体をコンプレッサーユニット２３から冷蔵電気機器に運搬する冷蔵ライン系も騒音の機械的伝達の源となる。該ライン系はコンプレッサーユニット２３から延在して密閉シェル３０を通るパイプラインを有している。密閉シェル３０には通過点において排出ライン２２が付設されている。しかしてコンプレッサーユニット２３の騒音と振動とは排出ライン２２を介してコンプレッサー１０の外に伝達される。

コンプレッサー１０からの振動の緩衝は現在迄のところ密閉シェル３０内において懸垂バネ４０上にコンプレッサーユニット２３全体を取り付けることにより行われている。しかしてコンプレッサー１０を支持する台２５に機械的に伝達される前に、振動と騒音とは懸垂バネ４０により緩衝できる。

この懸垂バネ４０はさらにスナッバー４５により増大されており、該スナッバーは懸垂バネ４０の原状と形状とを保持助成し、懸垂バネ４０が所期の位置から変位するのを防止している。懸垂バネ４０は一般に複数のコイルからなる渦巻きバネであり、２個の反対側の開口端を有している。これらの開口端はその渦巻き形状内に円形筒状空間を画定している。スナッバー４５は実質的に筒状であって、その小さな突起は懸垂バネ４０の開口端に嵌合している。

図２において、スナッバー４５は一般に各懸垂バネ４０について対で用いられる。上側スナッバー４５ａはコンプレッサーユニット２３に取り付けられ、対応する下側スナッバー４５ｂは密閉シェル３０の下部に取り付けられる。上側スナッバー４５ａは下側スナッバー４５ｂと実質的に整列しており、上側スナッバー４５ａは懸垂バネ４０の一端内に嵌合し、下側スナッバー４５ｂは懸垂バネ４０の反対側の端部に嵌合している。

製造と組立ての便宜上、懸垂バネ４０は少なくとも一方のスナッバー４５に固定されている。これにより対応する上側スナッバー４５ａまたは下側スナッバー４５ｂの懸垂バネ４０の開口端への嵌合が容易となる。

しかし、少なくとも一方のスナッバー４５への懸垂バネ４０の固定取付けは約５００Ｈｚの騒音周波数を有している。この騒音周波数がコンプレッサー１０の動作周波数と一致すると、全騒音と振動とは増幅されて騒音の問題を引き起こす。

さらに懸垂バネ４０とスナッバー４５との間の締り嵌合が変わると騒音共鳴周波数も変わってくる。この締り嵌合とは懸垂バネ４０とスナッバー４５との間の公差または隙間の量を言うものである。

したがってコンプレッサーから騒音を低減する必要があり、少なくとも現存する緩衝技術の制約を緩和する必要がある。

かかる従来技術の現状に鑑みてこの発明の目的は、電気機器などの多用される往復コンプレッサーにおいて発生される騒音と振動とを低減することにある。

このためこの発明の騒音低減装置は懸垂バネとスナッバーとの組合せを有しており、該懸垂バネは複数のコイルと２個の相互に反対方向の開口端とを有しており、少なくとも１個のスナッバーが設けられていて、懸垂バネの原状と形状を保持してかつ所期の位置からの懸垂バネの変位を防止し、懸垂バネの少なくとも一方の開口端が少なくとも１個のスナッバーに緩嵌しており、懸垂バネの内径がスナッバーの外径より大であって、懸垂バネとスナッバーとの間に隙間が画定されて懸垂バネとスナッバーとの間の物理的接触を最少にしていることを要旨とする。

またこの発明の騒音低減システムは、複数の懸垂バネと複数の上側スナッバーと複数の下側スナッバーとを有してなり、各懸垂バネは複数のコイルと往復コンプレッサーのコンプレッサーユニットを支持する２個の相互に反対側の開口端を有しており、上側スナッバーはコンプレッサーユニットの底部に取り付けられており、下側スナッバーはフレームに取り付けられており、複数の上側スナッバーは複数の下側スナッバーと実質的に整列されており、複数の懸垂バネは複数の上下スナッバーに嵌合された２個の反対側の開口端を有しており、各懸垂バネの少なくとも１個の開口端は上下スナッバーの少なくとも一方に緩嵌しており、各懸垂バネの内径は少なくともいずれかの上下スナッバーの外径より大であって、これにより各懸垂バネと上下スナッバーの少なくとも一方との間に隙間が画定されて各懸垂バネと上下スナッバーの少なくとも一方との間の物理的接触を最少にすることを要旨とする。

この発明によれば、５００Ｈｚの１／３オクターブ周波数帯における騒音の振幅が緩衝または低減される。

また懸垂バネ４０とスナッバー４５との騒音周波数をコンプレッサーの動作周波数から離して、コンプレッサー動作中の騒音共鳴の発生が防止される。

さらにこの発明の装置とシステムは金属粒子がコンプレッサー潤滑油システムに入るのを捕捉する金属捕塵子として作用する可能性を有している。

図３Ａにおいて、この発明により懸垂バネ５０と下側スナッバー５５との組合せの第１の実施例を示す。懸垂バネ５０は複数のコイルからなり２個の反対側の開口端を有しており、該開口端はその渦巻き内に円形筒状空間を画定している。懸垂バネ５０の一方の開口端はスナッバー５５に緩嵌しており、これにより懸垂バネ５０がスナッバー５５との物理的接触を低減している。懸垂バネ５０の内径５９はスナッバー５５の直径５７より大である。

この懸垂バネ５０とスナッバー５５との緩嵌は従来技術における懸垂バネ５０のスナッバー５５への固定取付けとは異なっている。この緩嵌により懸垂バネ５０のスナッバー５５への嵌合においては不便ではあるが、この実施例の従来技術に対する有利さが不便さを凌駕しているのである。

図３Ｂに懸垂バネ６０とスナッバー６５との組合せの他の実施例を示す。懸垂バネ６０の一方の開口端はスナッバー６５に緩嵌しており、懸垂バネ６０はスナッバー６５との物理的接触を低減している。しかし懸垂バネ６０がスナッバー６５から滑脱もしくは脱落しないように、スナッバー６５にはその基部または基部の近くに溝６６を有している。

さらに懸垂バネ６０はそのスナッバー６５に嵌合する懸垂バネの開口端が少なくとも１個のコイル６１からなり、該コイルの内径６８は懸垂バネ６０の内径７０より小さくなっている。コイル６１の内径６８はスナッバー６５の外径６９より小さくなっている。溝６６におけるスナッバー６５の溝直径６７は少なくとも一方のコイル６１の内径６８より小さく、スナッバー６５の外径６９より小さい。

溝６６と内径６８のコイル６１とは一緒になって、懸垂バネ６０がスナッバー６５から滑脱したり脱落したりしないようにしている。

しかし懸垂バネ６０とスナッバー６５との間には第１の隙間６３ａが保たれており、さらに第２の隙間６３ｂが内径６８のコイル６１とスナッバー６５の溝６６との間に保たれている。懸垂バネ６０の内径７０とコイル６１の内径６８とはスナッバー６５の外径６９さらには溝直径６７より大きい。

第１、２の実施例において、隙間５３、６３ａ、６３ｂは懸垂バネ５０、６０とスナッバー５５、６５との間の物理的接触を最少にしている。さらにコンプレッサー１０中の潤滑油は動作中隙間５３、６３ａ、６３ｂ内に流れ込んで、この潤滑油の薄い膜が５００Ｈｚの１／３オクターブ周波数帯における騒音の振幅を緩衝または低減している。

図４に従来のコンプレッサーとこの発明のコンプレッサーとの騒音挙動を示す。曲線８０は従来のコンプレッサー１０の騒音挙動を示し、約５００Ｈｚにおける騒音振幅は５０ｄＢを超えている。しかし曲線９０はこの発明のコンプレッサーの騒音挙動を示しており、同じ範囲において約４０〜４５ｄＢの非常に低減された騒音挙動を呈している。

以上の実施例をさらに改変して、金属粒子がコンプレッサー１０の潤滑油システムに入るのを捕捉する金属捕塵子として作用するようにもできる。懸垂バネ５０、６０は磁化して磁力によりスナッバー５５、６５からの滑脱を防止することもできる。懸垂バネ５０、６０の磁化はまたコンプレッサー１０、特に潤滑油中の金属粒子を吸引するのにも使われ、金属粒子が潤滑油システム中に入るのも防止できる。

電気機器用往復コンプレッサーの製造分野において広く応用される。

従来の密閉コンプレッサーの断面図である。 図１のコンプレッサーにおける従来の懸垂バネとスナッバーの組合せの拡大図である。 この発明の第１の実施例における懸垂バネとスナッバーとの組合せを示す側面図である。 この発明の第２の実施例における懸垂バネとスナッバーとの組合せを示す側面図である。 従来の密閉コンプレッサーとこの発明の密閉コンプレッサーの騒音挙動の比較を示すグラフである。

符号の説明

５０，６０： 懸垂バネ
５５，６５： スナッバー

Claims (11)

1. 往復コンプレッサーから伝達される５００Ｈｚの１／３オクターブ周波数帯域の騒音を低減しかつ往復コンプレッサーの動作中の共鳴周波数の発生を防止するための懸垂バネとスナッバーとの組合せを有しており、該組合せは、複数のコイルと２個の相互に反対側の開口端とを有した懸垂バネと、前記懸垂バネの取り付け及び形状を保持しかつ所望の位置からの懸垂バネの移動を防止するためのスナッバーとを有し、
   前記組合せは、前記スナッバーがその基部に溝を有しており、該溝の直径が前記スナッバーの外径より小さく、前記懸垂バネの少なくとも一方の開口端が小さな内径を有した少なくとも１つの前記コイルを含み、前記小さな内径を有した少なくとも１つの前記コイルの内径が前記溝の直径より大きく、それにより第１の隙間を設けて前記懸垂バネの開口端が前記スナッバーに緩嵌しており、前記懸垂バネの内径が前記スナッバーの外径より大きく、それにより前記懸垂バネと前記スナッバーとの間に第２の隙間を設けて前記懸垂バネと前記スナッバーとの間の物理的接触を最少にしていることを特徴とする往復コンプレッサー用騒音低減装置。
2. 前記小さな内径を有した少なくとも１つの前記コイルの内径が、前記スナッバーの外径より小さいことを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記懸垂バネが磁化されて前記往復コンプレッサー中の金属粒子を捕捉する金属捕塵子として作用することを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
4. 潤滑油が前記第１の隙間及び／又は前記第２の隙間中に残って伝達された騒音と振動とを追加的に緩衝することを特徴とする請求項３に記載の装置。
5. 前記懸垂バネが磁化されて、前記スナッバーから滑脱することを防止することを特徴とする請求項３又は４に記載の装置。
6. 往復コンプレッサーから伝達される５００Ｈｚの１／３オクターブ周波数帯域の騒音を低減しかつ往復コンプレッサーの動作中の共鳴周波数の発生を予防するための往復コンプレッサー用騒音低減システムであって、
   前記システムは、複数の懸垂バネと複数の上側スナッバーと複数の下側スナッバーとを有してなり、それぞれの前記懸垂バネは複数のコイルと前記往復コンプレッサーのコンプレッサーユニットを支持する２個の相互に反対側の開口端とを有しており、前記上側スナッバーは前記コンプレッサーユニットの底部に取り付けられており、前記下側スナッバーは台に取り付けられており、複数の前記上側スナッバーは複数の前記下側スナッバーと実質的に整列されており、複数の前記懸垂バネの前記２個の相互に反対側の開口端は複数の前記上下スナッバーにそれぞれ嵌合しており、複数の前記下側スナッバーのそれぞれは、その基部に溝を有しており、該溝の直径が複数の前記下側スナッバーの外径より小さく、前記懸垂バネの一方の前記開口端が小さな内径を有した少なくとも１つの前記コイルを含み、前記小さな内径を有した少なくとも１つの前記コイルの内径が前記溝の直径より大きく、それにより第１の隙間を設けてそれぞれの前記懸垂バネの一方の前記開口端がそれぞれの組み合わされる前記下側スナッバーに緩嵌しており、それぞれの前記懸垂バネの内径は前記下側スナッバーの外径より大きく、これによりそれぞれの前記懸垂バネと、組み合わされる前記下側スナッバーとの間に第２の隙間を設けてそれぞれの前記懸垂バネと前記下側スナッバーとの間の物理的接触を最少にすることを特徴とするシステム。
7. 前記小さな内径を有した少なくとも１つの前記コイルの内径が、組み合わされる前記下側スナッバーの外径より小であることを特徴とする請求項６に記載のシステム。
8. 潤滑油が前記第１の隙間及び／又は前記第２の隙間内に残って伝達された騒音と振動とを追加的に緩衝することを特徴とする請求項６又は７に記載のシステム。
9. 少なくとも１個の前記懸垂バネが磁化されて、往復コンプレッサー中の金属粒子を捕捉する金属捕塵子として作用することを特徴とする請求項６から８のいずれかに記載のシステム。
10. 前記台が密閉シェルの下部分を有していることを特徴とする請求項６から９のいずれかに記載のシステム。
11. 前記懸垂バネが磁化されて、取り付けられる前記上下スナッバーから滑脱するのを防止することを特徴とする請求項９又は１０に記載のシステム。

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