JP6659009B2 - 圧縮機用の音響減衰装置 - Google Patents

Description

本発明は、密閉型圧縮機、好ましくは、一般に冷却システムで普通に使用される往復動圧縮機に適用される音響減衰装置に関する。より詳細には、本発明は、一般的に密閉型圧縮機の騒音のレベルを低減できるが、冷却システムの内部のドラッグオイルならびに冷却流体に起因する問題を主として排除することができる技術的、構造的および機能的特徴を備える音響減衰装置に関する。

当業者によって知られているように、通常、冷却システムで適用される密閉型圧縮機の大部分は、カーカスの内部に、特に吸入ラインおよび／または排気ラインに配置される少なくとも１つの音響減衰装置を備え、この装置の主な目的は、密閉型圧縮機の騒音を低減するように冷却ガスのポンピング振動を減衰させ、また冷媒流体を熱的に分離することである。

説明までに、この種の音響減衰装置は、特に、圧縮ユニットに関連しているその据付け位置に応じて異なる名称を提示する場合がある。たとえば、用語吸入音響フィルタまたは吸入マフラーは、通常、参照した減衰装置がストレーナーから吸入弁の方向に冷却ガス導入を促進するように吸入ラインに配置される場合である。前記減衰装置が圧縮ユニットの後に配置される場合は、名称は、膨張チャンバまたは膨張マフラーとして採用され、あるいはまた排気チャンバまたは排気マフラーとして名付けられ得る。

これに関連して、先行技術でよく知られている圧縮機に適用される音響減衰器装置は、結果として、一般に装置および冷却システムの製造ラインおよび圧縮機アセンブリに主として影響を及ぼす構造および機能形態、実は複合体を備えるということが理解される。より詳細には、先行技術による装置は、音響減衰に加えて、結局は冷却ガスの熱的分離時に冷却ガスを導き、方向付ける際に安全性を得るように実質的に高度に仕上げる、精度レベルおよび構成要素を結局は要求することになる減じられた寸法の構造体を備えるように思われる。

より具体的には、これらの音響減衰装置は、圧縮ユニットからおよびそれへの冷却ガス循環のためのチャンバおよびダクトが設けられる中空体によって形成されるということが知られている。当業者によって広く知られているように、このガス循環は、圧縮チャンバ振動から起こり、それは、ガスが循環するダクトおよびチャンバの構造的および幾何学的特徴として和らげられる騒音を発生させ、これは、騒音の減衰レベルが、圧縮機に適用される音響減衰装置の特異性および構造詳細に従ってより高くまたはより低くなり得ることである。

これに関連して、以上で強調したように、この不都合は、特に、このチャンバおよび冷却ガス循環ダクトを製造し組み立てるための構造的側面と関係があると言える。これは、このチャンバおよびダクトが、減衰装置の内部で正しい音響減衰を得るためにチャンバおよびダクトの適切な幾何学的外形を得るように、一緒に嵌合されるべきいくつかの部材および壁によって形成されるためである。

しかしながら、相互に関係のある部材の量を考慮して、ガスの内部漏れに結局は有利であることになる部材の間に必要とされる過大な数の相互作用があり、換言すれば、当業者によって知られることが望ましいように、部材間の相互作用および結合の数がより大きくなるにつれて、脆弱な領域を提供し、漏れを生じ、主として圧縮機の作用状態のほか音響減衰のレベルに直接影響を及ぼし得るリスクがより高くなる。

たとえば、先行技術において、密閉型圧縮機に適用するために開発された音響減衰装置のモデルを明らかにしている文献米国特許出願公開第２００５／００３１４６１号明細書、米国特許第５２０１６４０号明細書、米国特許第５９７１７２０号明細書、および米国特許第６５０６０２８号明細書が知られている。機能的であるにもかかわらず、装置のこのモデルは、内部チャンバと形成されたダクトとの間の封止レベルに関連している不都合を提示し、この封止が材料干渉接触だけで得られれば必ず、実際に正確な幾何学的外形を必要とするもの、および結果として、製造ラインに影響を及ぼす。

先行技術によるこれらの装置のもう１つの不都合は、ガス循環のための内部ダクトの形態および形成に関連しており、それは、結局は圧縮システムから生じる振動を適切に減衰させるための音響フィルタを形成するようにいくつかの中間のさらなる部材を適用することになり、機能している場合に最後には、周波数のため実際に騒音スペクトルである決められた（人間に知覚できる）音響挙動を有することになる圧縮機装置に対する決められた励振が生じる。 結果として、構成要素の間の封止の数の増加が必要とされ、これらの装置の計画ならびに製造および組立コストに直接影響を及ぼす。

以上に関連している不都合の大部分を解決するために、音響減衰装置が開発されたが、それはまた、出願人自身によって出願された特許文献ブラジル国特許出願公開第１０２０１３０１９３１１−９号明細書の目的である。より詳細には、管理されたこの減衰装置は、製造ラインで認められる不都合、ならびにガス圧縮システムから生じる振動の減衰レベルを十分に解決する。

出願人自身による特許文献によって開発され定義された装置は、音響チャンバと減衰装置を形成する中空体との間の結合に適用された同心管配置によりこれらの目的を達成した。より具体的には、前記音響チャンバは、中間要素の配置によって形成され、それは、音響チャンバの間を流体的に接続し、出力ポートに接続される出力チャネルを取り囲む少なくとも１つの接続チャネルを有するプラットフォームによって形成される。

当業者によって理解されることが望ましいように、および文献ブラジル国特許出願公開第１０２０１３０１９３１１−９号明細書で調査されたように、音響減衰を正すようにマフラーの内部のチャンバ、ダクトおよび容積の適切な幾何学的外形を得るために、接続チャネルとダクト出力チャネルとの間のこの同心に関係。

騒音減衰に関して非常に機能的であることを示し、主として音響減衰装置の製造および組立ラインを簡素化するにもかかわらず、実際には、特に前記「オイルの外部循環」−ＣＥＯの制御に関連してこの種の装置をさらに改善し、また、音響減衰レベルを改善する可能性が分かった。

当業者によって知られることが望ましいように、このＣＥＯは、ひとたび圧縮機の内部が軸受潤滑油を有すれば、冷却システムの内部の冷媒流体とともにあるポンピングオイルの割合である。ＣＥＯのこの割合が所定の値を超える場合には、圧縮機の内部のオイルのレベルは、低下する場合もあり、これと共に、潤滑の低率を考慮すると圧縮機の機能構成要素の完全性を危うくする。

ＣＥＯ割合の増加を補償するために認められた代替案は、圧縮機の内部のオイルの量の増加であろう。しかしながら、この解決策は、騒音増加を生じることもある電気エンジンの隣にオイルを流出させることに加えて、圧縮機の最終的なコストの増加を考慮すると有利であるように思われない。圧縮機のオイルの量を増加する際のもう１つの問題は、ブロー液体および圧縮機破壊を生じることになる、吸入チャンバにオイルの流入を行うことである。

特に減衰装置モデルに関連して、機能中のある瞬間において、特許ブラジル国特許出願公開第１０２０１３０１９３１１−９号明細書の目的によれば、この割合は、いったんこの種の配置が冷却システムへのオイルの導入を容易にする表面の間の領域を発生させれば、接続チャネルの同心配置に起因してより高いレベルに達し、出力した。

この同心状態は、１回、中間管の間の意図した領域によって、および主軸台に直接接続される管によって、オイルポンピング、流体流力、に有利であり、それは、次にはチャンバの内部のより低い圧力値を有する。また、他の構造が、主軸台に直接接続される管を見出すまで、流体（オイルを有する冷却ガス）が流れる経路の間の距離に起因してこの構造に比較してチャンバの内部からのオイルパージに関連している利点を有する。

このように、関連する以上を考慮すると、先行技術の利用できる知識による密閉型圧縮機用の音響減衰装置は、この種の装置の製造および組立に直接影響を及ぼす制限および制約を示すと言うことができる。そのほかにも、これらの不都合を明らかに解決する他のモデルが、機能性に関して、および特にＣＥＯ割合制御に基づく問題に関連して改善され得る。

米国特許出願公開第２００５／００３１４６１号明細書 米国特許第５２０１６４０号明細書 米国特許第５９７１７２０号明細書 米国特許第６５０６０２８号明細書 ブラジル国特許出願公開第１０２０１３０１９３１１−９号明細書

本発明の目的、音響減衰装置は、密閉型圧縮機の吸入ラインにも排気ラインにも適用され得るということを明らかにする価値がある。したがって、次の説明は、単に減衰装置に言及することになり、できるだけ広く、圧縮機の内部の配置と無関係に解釈されるべきであるということを明確にしておくことは重要である。

このように、本発明の目的は、冷却システムで普通に使用される密閉型圧縮機に適用されるように特に開発された音響装置であって、その製造工程を簡素化し、騒音減衰レベルを増大するが、主としてＣＥＯ割合制御に関連している最終的な不都合を排除することができる技術的、構造的および機能的特徴によって構成される音響装置を提供することである。

より好ましくは、本発明の目的は、そのチャンバ形態および内部ダクトが安全制御およびＣＥＯ割合レベルの維持を促進する密閉型圧縮機用の音響減衰装置であって、その結果として、潤滑パラメータおよび圧縮機の機能構成要素の完全性を危うくすることなく、オイルレベルを今や圧縮機の内部に詰め込んでおくことが不可能になる音響減衰装置を提供することである。

さらに、本発明の目的は、チャネルおよびチャンバがガス循環を可能にするが、特に出力チャネルの収容状態により特に騒音減衰レベルを増大することができる形態を備える、密閉型圧縮機用の音響減衰装置を提案することである。

したがって、上述の目的および技術的効果を達成するために、本発明は、密閉型圧縮機の吸入および／または排気ラインに適用するための減衰装置であって、騒音低減を改善するが、主として冷却システムのないオイル外部循環（ＣＥＯ）割合の問題を排除するための技術的、構造的および機能的態様によって構成される減衰装置に言及する。

より詳細には、および本発明の一実施形態によれば、減衰装置は、少なくとも１つの入力ポートおよび１つの出力ポートを有する構造体を得るように、蓋によって閉鎖される中空体によって構成され、内部に、前記構造体は、２つのサブチャネルによって構成される接続チャネルを有するプラットフォームによって形成される中間体の配置により少なくとも２つの音響チャンバ（Ａ、Ａ’）に分割され、それらのうちの１つは、出力チャネルの底部部分を完全に収容することができる。この出力チャネルは、前記サブチャネルの遮断を促進することに関与している周突出部をその本体に有する。

本発明の一実施形態によれば、接続チャネルの残りのサブチャネルは、完全に妨げられているわけではなく、それにより冷却ガスは音響チャンバの間を循環することができる。

そのうえ、本発明の１つの有利な好ましい実施形態として、前記出力チャネルの底部部分は、サブチャネルのうちの１つの内部に完全に収容され、優先的に、この出力チャネルの端部は、これが配置されるサブチャネルの端部に関して凹んでいるべきである。

本発明の目的、音響減衰装置の一実施形態によれば、中空体、蓋、および中間体は、低熱伝導性材料で製造される。そのうえ、前記中空体の縁部を前記蓋の縁部で固定すること、前記中間体を押圧しロックすることは、溶接、膠、接着剤、または機械的ロックを用いて行われることもできる。

任意選択的に、本発明のもう１つの可能な実施形態によれば、本発明の目的、音響減衰装置は、さらなるアダプタおよび中間体の配置を通して、複数の音響チャンバによって据え付けられ得る。

加えて、本発明の任意の実施形態によれば、前記蓋および前記出力チャネルは、それらが減衰装置の組立ライン中に後ほど結合され固定されることになる場合に、一体にまたは独立して製造される。

上述のように、本発明の特徴、利点、および技術的効果は、本発明の好ましい実施形態の単に実施例であり、限定的ではない、添付の概略図を参照して行われる次の詳細な説明から当業者によってよりよく理解されるであろう。

先行技術の知られているモデルなどの、密閉型圧縮機用の音響減衰装置を示す図である。 本発明の１つの好ましい実施形態による、音響減衰装置を有する密閉型圧縮機の一部断面図である。 本発明による音響減衰装置構造体の蓋を示す図である。 本発明による音響減衰装置構造体の中間体を示す図である。 本発明による音響減衰装置構造体の中空体を示す図である。 本発明による音響減衰装置構造体の断面図である。 本発明の目的、音響減衰装置の構造構成要素の間の相互作用および結合領域からの一部断面図である。

このように、上述の概略図によれば、本発明の好ましい可能な実施形態のいくつかの実施例は、より詳細に次に説明されることになるが、しかし、一般に冷却システムの密閉型圧縮機用の本音響減衰装置がこれと共に保護範囲から離れることなく異なる詳細、および技術的、構造的、およびサイジング特徴を示し含むことができれば必ず、単に例示となり限定的ではない説明についてであることを明確にしておくべきである。

図１は、特許文献ブラジル国特許出願公開第１０２０１３０１９３１１−９号明細書で述べられ定義されたものなどの、先行技術を表す音響減衰装置を示しており、それは、基本的に少なくとも１つの入力ポート２２および出力ポート２３を有する構造体を形成する、蓋２１によって閉鎖される中空体２０によって構成され、前記中空体２０と前記蓋２１との間に、少なくとも２つの音響チャンバＡ、Ａ’のために前記構造体を分割する少なくとも１つの中間体２４が配置される。さらに図１を参照してお分かりのように、前記中間体２４は、前記音響チャンバＡ、Ａ’を流体連通させ、さらに前記出力ポート２３に接続され特に前記蓋２１と共に固定される出力チャネル２７を部分的に取り囲む、少なくとも１つの接続チャネル２６を有するプラットフォーム２５を有する。

図２は、カーカスＣによって形成される密閉型圧縮機の一部断面図を示しており、そこでは、従来、冷却システムの適切な機能を促進するように吸入および排気弁を有する圧縮ユニットＵが内部に収容される。前記カーカスＣは、さらに、冷却システムの吸入ラインに少なくとも接続される少なくとも１つのスルーアウトＰを有し、ならびにシステムの排気ラインとの接続に関与している出力Ｓを有する。

本発明の目的、音響減衰装置１０は、特に、吸入または排気ラインを圧縮ユニットＵと接続する、密閉型圧縮機のカーカスＣの内部に配置される。本発明の装置は、もっぱら製造業者の興味および計画に応じて吸入または排気のラインのいずれかに容易に適用され得ることを繰り返して言う価値がある。説明のために、図２は、その音響減衰装置１０が圧縮ユニットＵの吸入弁と共に取り付けられる一実施形態を示している。

これに関連して、およびお分かりのように、減衰装置１０は、文献ブラジル国特許出願公開第１０２０１３０１９３１１−９号明細書で明らかにされたものに概念的に似ているが、しかし、次の説明から明らかなように、本発明の目的、減衰装置１０は、主としてＣＥＯレベルの制御がないという問題から成る最終的なリスクを排除することができる要素を備えることによって、これらの装置の作用状態を実質的に改善することができる特定の技術的および構造的態様を含む。

したがって、本発明による音響減衰装置１０はまた、少なくとも１つの入力ポート２２および１つの出力ポート２３を有する構造体に適合するように、蓋２１によって閉鎖される中空体２０を備える。内部に、前記構造体は、プラットフォーム２５によって形成される中間体２４によって２つの音響チャンバＡ、Ａ’に分割され、このプラットフォーム２５は、２つのサブチャネル２６ａおよび２６ｂを有する接続チャネル２６を有し、このサブチャネルのうちの１つ、たとえばサブチャネル２６ａは、出口チャネル２７の底部を完全に収容する。

サブチャネル２６ａの内面と出力チャネル２７の外面との間に配置される遮断手段２８がさらに設けられる。一般に、遮断手段２８は、サブチャネル２６ａの内面と出力チャネル２７の外面との間の液体流体流れを阻止することができる封止要素を備える。

本発明の１つの好ましい実施形態によれば、遮断手段２８は、出力チャネル２７の底部部分に配置される周突出部を備え、冷却ガスを残りのサブチャネル２６ｂによってのみこの種の音響チャンバＡ、Ａ’の間に導くことができるように前記サブチャネルを遮断することに関与している。

この状態においては、本発明の目的、音響減衰装置１０は、ＣＥＯ割合の不必要な変更のリスクを排除することができ、出力チャネル２７およびサブチャネル２６ａの２つの表面の間の経路の遮断は、冷却システムの内部で予め決められているものより上のオイル引き摺りに起因する欠点を排除し、これと共に、圧縮機の適切かつ安全な機能を確実にすることが強調される。

そのうえ、前記出力チャネル２７の底部部分は、サブチャネル２６ａの内部に完全に収容されるが、主として前記出力チャネル２７の端部２７ａは、サブチャネル２６ａの端部２６ａ’に関してさらに凹んでおり、すなわち、出力チャネル２７は、サブチャネル２６ａの壁によって包まれ保護され、これと共に、この種の配置がヘルムホルツ共鳴効果を与えることを仮定すれば、騒音の減衰レベルの増大を提供することができる一種のバッフルチャンバ２９を生成することが留意される。

お分かりのように、前記音響チャンバＡ、Ａ’、ならびにガス流れが得られるチャネルを形成することは、先行技術からのより伝統的なそれらの装置と比べた場合に、減衰装置の構造形成についてかなり低減した要素数をもたらすことに加えて、製造精度および構成要素間の結合を必要とする封止用相補的要素および／または複雑な構造体をもたらさない。

特に、主として中間体２４が中空体２０の縁部におよび蓋２１に直接固定されるので、本発明の減衰装置でのガスの漏れリスクが、内部または外部でかなり低減され、また、外部固定が全体として装置の組み立て後に容易にアクセスされる領域の周りにあれば必ず、該外部固定のより有効な手段を適用できることが留意される。より伝統的な先行技術の装置とは違って、その仕切板およびチャネルが中空体の内部に配置され相互接続され、有効な装置組立より前に互いに固定されなければならない。

さらに、サブチャネル２６ａに関して出力チャネル２７の凹んでいる配置のため、ＣＥＯ割合に関してより大きな制御が実現され、したがって、圧縮機内のオイルの遥かに正確で最適化された量を提供し、それは、間違いなく、圧縮機の製造ラインおよび保守に関してコストの低減および利益に導くであろう。

本発明の好ましい実施形態によれば、減衰装置１０の構成要素は、ガス特性、およびしたがって、一般に冷凍システム効率の影響を低減するように、低熱伝導性材料で作られる。そのうえ、中空体２０の縁部を前記蓋２１の縁部と固定すること、中間体２４を圧縮しロックすることは、任意の知られている手段、たとえば溶接、膠、接着剤、または機械的ロック、等によって実現され得る。

本説明および図は、２つの音響チャンバ（Ａ、Ａ’）によって形成される実施形態のみの言及をしているが、本発明による減衰装置は、この形態に限定されるものではなく、結局、複数の音響チャンバによって、ならびにそのために、サブチャネル２６ａと共に出力チャネル２７の表面とこれらにチャネルの端部の間の凹んでいる配置との間の通路を遮断させ続けることを条件として、まさに中間アダプタおよび追加の中間体２４の組合わせおよび配置によって構成され得る。

加えて、本発明の好ましい実施形態による前記出力チャネル２７は、前記蓋２１と共に製造され、すなわち、前記蓋２１および前記出力チャネル２７は、一体に製造される。任意選択的に、および当業者によって理解されることが望ましいように、これらの構成要素は、独立して製造され、次いで、本発明の目的、減衰装置の組立工程中に接続され得る。

最後に、以上で提示されたすべての前に、本説明は、単に本発明による減衰装置の例示的な好ましい実施形態を規定することを目的としており、それは、一般に冷却システムに優先的に使用される圧縮機について設計されることを明確にしておくべきである。したがって、当業者は、可能である非常に多くの変更、同じ結果を達成するように同じ実質的な機能を果たす要素の変形および構造的組合わせを包含するだけでなく、それは、特許請求の範囲によって定義される保護の範囲内に含まれるべきである。

Claims (4)

1. 少なくとも１つの入力ポート（２２）、少なくとも１つの出力チャネル（２７）、および少なくとも１つの出力チャネル（２７）に配置される少なくとも１つの出力ポート（２３）を有する構造体を形成する中空体（２０）
   を備える、圧縮機用の音響減衰装置であり、
   前記構造体が、少なくとも２つの音響チャンバ（Ａ、Ａ’）を画定する前記中空体（２０）を形成し、この音響チャンバ（Ａ、Ａ’）が、少なくとも１つの中間体（２４）によって画定され、
   前記中間体（２４）が、少なくとも２つの音響チャンバ（Ａ、Ａ’）の間の流体連通に適合することができる接続導管（２６）を有するプラットフォーム（２５）によって形成され、
   前記接続導管（２６）が、少なくとも２つのサブチャネル（２６ａ、２６ｂ）によって構成され、
   少なくとも２つのサブチャネル（２６ａ、２６ｂ）の中の少なくとも１つが、少なくとも部分的に出力チャネル（２７）を収容する、圧縮機用の音響減衰装置であって、
   少なくとも２つのサブチャネル（２６ａ、２６ｂ）と出力チャネル（２７）との間に配置される少なくとも１つの遮断手段（２８）をさらに備え、
   遮断手段（２８）が、少なくとも２つのサブチャネル（２６ａ、２６ｂ）の内側と出力チャネル（２７）の外側との間で液体流れの流れを遮断することができる封止要素を備え、液体流れの流れは、入力ポート（２２）から出力ポート（２３）への流れであることを特に特徴とする、圧縮機用の音響減衰装置。
2. 遮断手段（２８）が、出力チャネル（２７）の底部部分に配置される周突出部を備える、請求項１に記載の圧縮機用の音響減衰装置。
3. 前記出力チャネル（２７）の底部部分が、第１のサブチャネル（２６ａ）の内部に完全に収容される、請求項１に記載の圧縮機用の音響減衰装置。
4. 前記出力チャネル（２７）の端部（２７ａ）が、第１のサブチャネル（２６ａ）の端部（２６ａ’）から凹んでいる、請求項１に記載の圧縮機用の音響減衰装置。

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