JPS62271974A - 冷凍コンプレツサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 この発明は冷凍コンプレサに関し、特に小型冷凍機に使
用される冷凍コンブレサ に関するものである。

密閉された冷凍コンプレッサは、通常、密封ケース内に
スプリングによって支持されたモータコンプレッサ　ユ
ニットを有しており、又これらコンプレッサは通常、電
動モータの作動下で冷媒ガスを吸入し、圧縮するシリン
ダ及び住復勤ピストンを具漏している。そしてこのコン
プレッサＩ　／の構造を簡素化するには、ピストンと共
に冷媒ガスの間欠的な流れを起こさせるリード型の吸入
。

吐出バルブが使用されている。しかしこの冷媒ガスの間
欠的な流れはノイズを発生するため、コンプレッサの吸
入、吐出ラインの双方に消音装置を含む音響減衰システ
ムの設置が必要とされている。

しかしてこれら消音装置によれば冷媒ガスの波動を減衰
させる効果はあるにしてもこの消音装置自体は、エネル
ギー損失の大きな原因をなし、冷媒ガスの流れを規制し
て圧力の損失ないし減衰を招くことになり、その結果コ
ンプレッサの効率をも低下させることになる。

さらに上記コンプレッサにおいて不都合な問題は、上記
エネルギーの損失に止どまらず、シリンダ及びシリンダ
　ヘッド内での冷媒ガスの圧縮により発生する高温が、
モータ　コンプレッサ　ユニットにおける他の金属部分
に伝達されることにある。

そしてこの加熱された金属部分は放熱してコンプレッサ
の吸引側における冷媒ガスを過熱させると共に、冷媒ガ
スの過熱はシリンダ内に取り入れられる冷媒ガスの密度
を低減させるという不都合な事態を惹き起す。そしてこ
れはガス送込み最の減少ということになり、結果的には
コンプレッサの効率をも低下させることになる。

このような冷媒ガスの過熱の問題に関し従来のコンプレ
ッサにおいては、モータ　コンプレッサユニットの金属
部分から離間するように設けられた合成樹脂製吸入マフ
ラの断熱により減するようになされているのが通常であ
る。

この種のものとして従来知られているのは、シリンダ　
ブロック上に設けられた２つの合成樹脂製部品からなる
吸入マフラが開示されている米国特許第４．３７０．１
０４号があり、それによれば上記一方の部品は円蓋状の
端部を有する円筒形状をなし、円蓋状の端部にはシリン
ダ　ヘッドに連結される金属製チューブを挿入するため
の開口部が設けられている。また同じく円蓋状をなす他
方の部品は、上記第１部品の開口端に設けられ、コンプ
レッサ　ケーシングの吸入ライン方向に延出するノズル
を有している。又その他の方法としては米国特許第４．
４０１，４１８号に開示されているように、吸入ライン
に隣接する入口を有し、かつ断熱材で形成された吸入マ
フラ装置があり、この装置はマフラ内に延出する２つの
金属製吸入チューブによってシリンダ　ヘッドに取付け
られている。さらに他の方法として欧州特許第０．０７
３．４６９号に示されるものによれば、耐熱性合成樹脂
で形成され、かつモーター　コンプレッサ　ユニットか
ら離れて位置する吸入マフラ装置が示されており、この
マフラ装置におけるカップ状本体の底部には、連結パイ
プを延出させる開口部が設けられている。そして上記連
結パイプの一端はシリンダ　ヘッドの吸入ポート内−に
支持固定されると共に、その他端は上記マフラ装置の開
口部に取着されている。そして上記ケーシングに固定さ
れた上記パイプとマフラ装置との連結は、挿入パイプと
コイル　スプリングの手段によってなされ、上記挿入パ
イプの一端は上記マフラ装置の吸入ボート内に、同じく
その他端は上記スプリング中に挿入されており、又スプ
リングの他端は上記吸入パイプの内部突出部に連結され
ている。

吸入に際しての冷媒ガスの過熱および波動の減衰にも拘
らず、上記公知の方法においては、エネルギ保存に関す
る難点を有している。既に述べたように、これら吸入マ
フラ装置は吸入ガス流を抑圧し、不足させる手段ともな
り、吸入に際し冷媒ガスの流れを抑圧し、コンプレッサ
の効率に関係する圧力ロスをＩＥ　＜。

上述の方法によれば吸入隔室及び該隔室とマフラ装置と
を連結するチューブにおける冷媒ガスの加熱を防止する
には至らず、高温の発生を余儀無くされているのが実情
である。

この発明の第１の目的は上述の難点を解消し得る吸入シ
ステムを具備するコンプレッサを提供することにあり、
冷媒ガスの流れを殆ど抑圧することなく、それによって
前記過熱の現象を減衰させ、コンプレッサの効率を大幅
に増大させることを意図するものである。

又この発明の他の目的はコンプレッサにおける熱効率を
損うことなく、冷媒ガスの吸入ノイズに関する良好な減
衰特性を具備する吸入マフラ　システムを見出すことに
ある。

この発明における上記およびその他の目的並びに利点は
、吸入、吐出パイプを有する密閉ケース内にモータ　コ
ンプレッサを一体に組込まれたタイプのコンプレッサに
よって達成され、この密閉ケースは、モータを支持する
と共に、内部がそれぞれ吐出バルブと吸入バルブを備え
る吐出室と吸入室とに区画形成されたシリンダ　ヘッド
を有するシリンダに接続される少なくとも二つの吐出マ
フラを含むシリンダ　ブロックと、吸入消音装置とを具
備している。また上記吸入室にはガスの取入れ口が設け
られている。

そしてこの発明における吸入消音装置は、基本的には小
密閉シェルの形状をなし、かつシリンダヘッドの外側に
設けられた消音部により構成され、法部は吸入パイプか
らのガス流を受入れる形状に：ＪＩ製されたガス取入れ
口と、ざらにガス出口とが設けられた少なくとも一つの
内部隔苗を具備している。上記シェル内のガス流誘導パ
イプは、上記ガスの取入れ口および出口と連通し、かつ
上記各隔室とパイプとを内部で連通させる少なくとも一
つの放射方向の開口部が設けられている。中空体の形状
をなす断熱部は、上記吸入室の内部にライニングされる
と共に、該至のガス取入れ口位置に取入れノズルが設け
られており、流れ誘導パイプの出口端部に緊密に接続さ
れている。又聞じくこの中空体にはコンプレッサの上記
吸入バルブと流体的に連通する出口を備えている。

この発明によれば吸入ガスは上記吸入消音装置内に小さ
な滑流をもって導入され、冷媒ガスの主流は抑制され或
いは流向の急激な乱れもなく上記消音装置の全体を通じ
て導かれる。

そしてガスの波動は上記流れ誘導パイプと上記消音装置
における内部隔室との相乗作用によって減衰される。

同種の電気システムの観点から見れば、流れ誘導パイプ
の作用はインダクタに匹敵し、隔室の作用はコンデンサ
の作用に匹敵する。

このような装置における圧力波の音エネルギは、その吸
収効果により減衰するのではなく、むしろシリンダ　ヘ
ッドへの部分的な反射によるものである。また上記吸入
ガスの過熱の減少は、各消音室、吸入室及び連結ダクト
を含む吸入装置全体の断熱によって達成される。

各消音隔室と連通ずる流れ誘導パイプの放射方向開口部
は、各部がこの種コンプレッサの効率に影響を及ぼす圧
力低下のトラブルを生じることなく変化するに従い音響
的に作用する。

好適な実施例としては、この流れ誘導パイプには吸入パ
イプから吸入消音装置への冷媒ガスの取入れを容易にす
るためその入口端に断面四角−形状のノズルが設けられ
ている。

〔発明の実施例〕

図示の１はコンプレッサ　ユニットで、密閉ケース３内
にコイルスプリング２　ａ、　２　ｂ、及び２Ｃによっ
て支持されており、シリンダ　ブロック４は電動モータ
６のステータ５を支持すると共に、上記モータ６のロー
タ８に設けられたクランク　シャフト７を受けるベアリ
ング３４を内蔵している。

また上記シリンダ　ブロック４には、吐出ガスの波動消
音室９ａ、９ｂと、内部にバルブ　プレート１１および
シリンダ　ヘッド１２を固定したシリンダ１０とが内蔵
されている。父上記シリンダ　ヘッド１２には、上記バ
ルブ　プレート１＃。

≠ヰとの隣接面に開口する２つの空至が設けられいると
共に、第３図に示されるように吸入室１３とガス吐出室
１４とが形成されている。上記シリンダ１０内にはピス
トン１５が設けられており、ピストン１５はコネクティ
ング　ロッド１６を介してクランク　シャフト７により
駆動される。ざらに上記シリンダ　ブロック４は、シリ
ンダ　ヘッド１２内に形成された上記吐出室１４と上記
吐出マフラＷ９ａとを連結する内部通路１７を有してい
る。

上記密閉ケース３は吸入バイ１１８及び吐出バイア１９
を備えており、フレキシブル圧力パイプ２０は、その一
端が上記吐出パイプ１つに接続され、同じく他端が上記
吐出マフラｖ９ｂ１．：接続されている。

第１図及び第３〜第５図に示すように吸入消音装置１０
０は、波動消音部１１０と断熱部１２０とからなり、上
記消音部１１０はシリンダ　ヘッド１２の外側に若干離
間して設けられ、かつ少なくとも内部に隔室を形成する
小密閉シェルの形状をなしている。図示の実施例によれ
ばこの密閉シェル１１０には、２つの内部隔室１１１．
１１２が形成されていて、第１の隔室１１１にはガス吸
入口１１３、他方の第２の隔室１１２にはガス吐出口１
１４がそれぞれ設けられており、ざらに上記構造体の内
部には、上述の消音部、即ち密閉シェル１１０における
ガス吸入口１１３と吐出口１１４とを相互に連結するガ
スの流れ誘導パイプ１１５が設けられている。この流れ
誘導パイプ１１５はその吸入端に断面四角形状をした拡
大ノズル１１５ａを有し、該ノズルは密閉構造体１１０
のガス吸入口１１３の外方に延出して取付けられており
、又このようにして上記ノズル１１５ａはコンプレッサ
の密閉ケース３における吸入バイア１８と隣接し、かつ
−線に整列するよう保持されている。

また上記流れ誘導パイプ１１５には、上記消音隔室１１
２．１１１の内部に位置する放射方向の開口１１６．１
１７が設けられており、かつ上記密閉シェル１１０のガ
ス吐出口１１４に緊密に接続された吐出部１１５ｂを有
している。

上記コンプレッサの圧縮効率に関する重要な特性は、上
記流れ誘導パイプ１１５と密閉シェル１１０との各壁面
間に構成される空間に関係する。

この空間は上記パイプ１１５の外面と上記シェル１１０
の内面間に対流抵抗を生じさせる。断熱壁の伝動抵抗を
増大するこの対流抵抗は熱の流れをかなり減少させ、そ
の結果、吸入ガスの過熱をも減じ、引いてはコンプレッ
サの効率を増大させることになる。

上記断熱部１２０は上記吸入隔室における冷媒ガスへの
熱移送をより低減させるべく意図したものであり、上記
シリンダ　ヘッド１２の吸入室１３を内部に配設させる
ように中空体の形ぴをなしている。又この断熱部１２０
にはシリンダ　ヘッド１２における吸入隔室１３のガス
吸入口に位置するガス吸入ノズル１２１が設けられてお
り、該ノズル１２１は前記第２隔交１１２のガス排出口
１１４及び流れ誘導パイプ１１５の吐出部１１５ｂに緊
密に接続されている。又上記中空体１２０は吸入バルブ
と連結するガス吐出口１２２を備えている。上記密閉シ
ェル１１０及び中空体１２０は断熱材で構成され、さら
にコンプレッサに使用される潤滑油や冷媒ガスに適合す
る合成樹脂材で構成されることが好ましい。

この発明の好適な実施例において密閉シェル１１０は、
中空体１２０と共に一体に成形さ＾、かつ上記吸入装置
はこれら２部分と流れ誘導パイプ１１５とで構成されて
いる。又この流れ誘導パイプ１１５はその縁部に沿って
適宜形成された凹部を介して組合わされた２部材一体に
構成されている。また上記密閉シェル１１０と上記中空
体１２０とを構成する２つの部材は、両者合致させた後
、超音波加工等により相互に融着して密閉体を形成させ
る。

上）本のように構成された密閉シェル１１０は、コンプ
レッサのシリンダ１０と密閉シェル１１０間で接触する
ことなく、かつシリンダ　ヘッド１λから外方に延出す
る上記中空体１２０のノズル１２１によって支持されて
いる。

第１図に示されるように、前記断熱部或いは吸入室１３
の前記中空体１２０には、スプリング１３１とフッラド
　ガスケット１３０とからなるガスケット機構が設けら
れている。上記スプリング１３１は第６図に示されるよ
うに吸入室１３の断熱部１２０とシリンダ　ヘッド１２
との間に設けられており、吸入室１３における上記断熱
部１２０上面の凹部１２５に位置決めされた３点上に圧
力をかけている。このスプリング１３１は、シリンダ　
ヘッド１２やシリンダ１０のカバーのへこみ中にある隙
間或いは吸入室１３における断熱部１２０のガス出口１
２２等を介して起きるノイズの発生やオイル漏れの原因
を招く若干のずれや熱膨張を吸収し、上記ガスケット１
３０の圧縮を保証するよう意図したものである。

さらに構造的に付記すべき点は、ガス吐出口１２２を有
する中空体１２０の壁が、バルブ　プレート１１上に設
置後、隣接する吸入室１３の壁から若干の隔り１２６を
もつように若干低く、或いは離間させることである。こ
の空間は金属面と断熱材間の付加的熱抵抗を生み出し、
吸入ガスへの熱の流れをより減じさせる役目を果す。

コンプレッサ内における冷媒ガスの流れは、第１〜第３
図、及び第４図に示されているように、吸入パイプ１８
よりコンプレッサ　ケース３内に取り入れられた冷媒ガ
スは四角形断面の前記ノズル１１５ａを介して吸入消音
装置１００に直接導かれる。上記吸入消音装置１００に
導入された冷媒ガスは、前記放射方向の開口１１７．１
１６を介して流れ誘導パイプ１１５と連結されている消
音室１１１及び１１２の作用の下に上記流れ誘導パイプ
１１５を通じて導かれる。このようにして冷媒ガスは、
吸入消音装置１００から前記シリンダ　ヘッド１２の吸
入室１３へと入り、次いでシリング１０に導入され圧縮
される。圧縮された冷媒ガスは、シリンダ　ヘッド１２
の吐出室１４に流れ、そして前記通路１７を通じて互い
に連通す−る吐出ガスの前記波動消音室９ｂ、９ａに導
かれ、最終段階として冷媒ガスは上記消音室から前記圧
力パイプ２０を通じて吐出バイア１９へと導出される。

上述の吸入システムはコンブレサにおける効率を大幅に
増大させ、また吸入ノイズに関しても良好な結果を得る
ことが出来る。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示し、第１図はこの発明に
よるコンプレッサの正面断面図、第２図は上記第１図に
おけるコンプレッサの上部ケーシングを取除いた状態を
示す上部横断面図で、第３図は第１図に示されるコンプ
レッサのシリンダーヘッド部分及び同図矢印Ｂで示す吸
入装置の一部切欠断面図であり、第４図及び第５図はそ
れぞれ吸入消音装置の正面図及び吸入室断熱部の上面図
、第６図は上記吸入室の断熱部分における圧縮スプリン
グの上面図である。 １・・・モータ　コンプレッサ　ユニット、　３・・・
密閉ケース、　４・・・シリンダ　ブロック、　６・・
・モータ、　　１０・・・シリンダ、　　１２・・・シ
リンダヘッド、　　１３・・・吸入室、　　１４・・・
吐出室。 １８・・・吸入バイア、　　１９・・・吐出パイプ。 １００・・・吸入消音装置、　１１ｏ・・・小密閉シェ
ル。 １１１．１１２・・・内部隔室、　１１３・・・ガス取
入れ口、　１１４・・・ガス出口、　１１５・・・ガス
流誘導パイプ、　　　１１６．１１７・・・放射方向の
開口。 １２０・・・中空体（断熱部）、　　１２５・・・窪み
。 １３０・・・ガスケット、　　１３１・・・スプリング
部材。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、モータを支持すると共に、内部にそれぞれ吐出バル
   ブと吸入バルブを備える吐出室と吸入室とに区画形成さ
   れたシリンダヘッドを有するシリンダに接続される少な
   くとも一つの吐出マフラを含むシリンダブロックと、吸
   入消音装置とを具備してなる、吸入パイプ及び吐出パイ
   プを有する密閉ケース内に、モータコンプレッサユニッ
   トが一体に組込まれた型式の冷凍コンプレッサにおいて
   、上記吸入消音装置は、小密閉シェル（１１０）の形状
   をなし、上記シリンダヘッド（１２）の外側に設けられ
   た消音部で構成され、吸入パイプ（１８）からのガス流
   を受入れるための形状をなすガス取入れ口（１１３）及
   びガス出口（１１４）とを備えた少なくとも一つの内部
   隔室（１１１、１１２）を有し、上記シェル （１１０）内のガス流誘導パイプ（１１５）は上記ガス
   取入れ口（１１３）及びガス出口（１１４）と連通し、
   かつ上記パイプと上記各隔室（１１１、１１２）内とを
   内部で連通させるための少なくとも一つの放射方向の開
   口部（１１７、１１６）が設けられており、中空体（１
   ２０）の形状をなす断熱部は、上記吸入室（１３）の内
   部にライニングされると共に該室（１３）のガス取入れ
   口に位置して取入れノズル（１２１）が設けられており
   、上記ガス流誘導パイプ（１１５）の出口端に緊密に接
   続され、さらに上記中空体（１２０）は上記シリンダヘ
   ッド（１２）の上記吸入バルブと流体的に連通する出口
   （１２２）を具備することを特徴とする冷凍コンプレッ
   サ。 ２、前記小密閉シェル（１１０）がシリンダヘッド（１
   ２）にそれと若干離間して設けられていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の冷凍コンプレッサ。 ３、前記小密閉シェル（１１０）が前記中空体（１２０
   ）に緊密に接続されていることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の冷凍コンプレッサ。 ４、前記小密閉シェル（１１０）、流れ誘導パイプ（１
   １５）及び中空体（１２０）が２部材一体をなし、かつ
   上記シェル（１１０）と上記中空体（１２０）とが互い
   に溶接されていることを特徴とする特許請求の範囲第（
   ３）項記載の冷凍コンプレッサ。 ５、前記小密閉シェル（１１０）が２つの内部隔室を有
   し、その一方がガス取入れ口（１１３）を有し、他方が
   ガス出口（１１４）を有することを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の冷凍コンプレッサ。 ６、前記流れ誘導パイプ（１１５）は断面四角形状の拡
   大されたガス取入れ端部を有し、上記小密閉シェル（１
   １０）のガス取入れ口（１１３）に緊密に接続されると
   共に、上記密閉ケース（３）の吸入パイプ（１８）と一
   列に並んで隣接し、上記ガス取入れ口の外方に延出する
   ように設けられていることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の冷凍コンプレッサ。 ７、前記中空体（１２０）におけるガス出口（１２２）
   は、前記シリンダのバルブプレート（１１）と上記中空
   体（１２０）の隣接する壁との間に位置するガスケット
   （１３０）部分に取着されると共に、上記中空体（１２
   ０）の壁と、上記ガスケットに対向する、前記シリンダ
   ヘッドの前記吸入室（１３）前壁との間に位置するスプ
   リング部材（１３１）の作用により上記ガスケットが常
   時押圧されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の冷凍コンプレッサ。 ８、前記スプリング部材（１３１）が、前記中空体（１
   ２０）の外面に設けられた少なくとも３つの窪み（１２
   ５）に作用する板バネであることを特徴とする特許請求
   の範囲第７項記載の冷凍コンプレッサ。 ９、ガス出口（１２２）を有する前記中空体（１２０）
   の壁が、前記吸入室（１３）の隣接する壁から小間隔を
   置いて若干離間していることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の冷凍コンプレッサ。 １０、前記小密閉シェル（１１０）、流れ誘導パイプ（
   １１５）及び断熱中空体（１２０）が、前記冷媒ガスと
   コンプレッサに使用される潤滑油の双方に適合する断熱
   性合成樹脂材で構成されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の冷凍コンプレッサ。 １１、前記流れ誘導パイプ（１１５）が前記小密閉シェ
   ル（１１０）の内面から離間して設けられていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の冷凍コンプレッ
   サ。