JP2008540891A - 冷却コンプレッサ用サクションマフラ - Google Patents

Abstract

冷却コンプレッサ用のサクションマフラであって、減衰チャンバ（１３、１４）の内部と外部を連通させる、入口開口部（２１、３１）と出口開口部（２２、３２）とを有するガス入口ダクト（２０）とガス出口ダクト（３０）とを担持する減衰チャンバ（１３、１４）を画定する中空本体（１０）を備え、ガス入口およびガス出口ダクト（２０、３０）が、閉鎖端部（２３、３３）を有し、入口および出口開口部（２１、２２、３１、３２）が、上記開口部の同じダクト（２０、３０）の他方の開口部に対する距離よりも小さな一定の距離を上記閉鎖端部（２３、３３）から置いて、所定の周波数に対して最小音響圧力を生じる同じダクト（２０、３０）の領域に位置決めされ、上記ダクト（２０、３０）と上記開口部（２１、３１、２２、３２）のうちの第１の開口部の断面の寸法決めが、サクションマフラの内側のガス振動ノイズを最小限に抑える。

Description

本発明は、冷却コンプレッサ用のサクションマフラであって、特に冷蔵庫、冷凍庫、噴水式水飲み器、冷蔵ショーケースなどの小型の冷却システムで使用される、冷媒ガスが密閉型コンプレッサに入れられる区域に設けられるタイプのものに関する。

通例、冷蔵システムのコンプレッサは、その吸込み側に、外殻の内側に設けられた音響減衰システムまたはサクションマフラを有する。これは上記冷蔵システムの吸込みラインから到来するガスを吸込み弁へと導くが、この吸込み弁は従来的には、コンプレッサの吸込みおよび吐出し弁が通常取り付けられている弁板のそれぞれの吸込みオリフィスの選択的かつ自動的な開放をもたらすように配設されている。

サクションマフラは、コンプレッサの適切な動作にとっていくつかの重要な機能を有する。これには例えば、ガスを案内すること、吸込みによって引き起こされた振動から生じるノイズを減衰すること、シリンダ内に引き込まれているガスを断熱すること、吸込み弁の動きを制御することなどがある。

本冷却コンプレッサは、ボリューム管タイプのサクションマフラを使用する。このタイプのサクションマフラは通常、吸込みラインから到来するガスを直接吸込み弁に向けて導く管によって相互連結された一連のボリュームからなる。現在、上記管は、冷媒ガスの通路のための開放端部を有している。

ガスの移動は振動を生み出し、吸込み弁に向かうガス流れと反対の方向に伝播されるノイズを生成する。サクションマフラが、ガスがマフラ内に入ってゆくその吸音出口で効率的である程、上記振動は小さくなる。

コンプレッサの性能に対するサクションマフラの影響は極めて重要であり、サクションマフラの内側ボリュームと管の長さ両方に対する寸法決めが、コンプレッサの効率を大きく決定する。知られているボリューム管タイプのサクションマフラは広く使用されているが、上記管の特定の動作モードでノイズピークを呈するという欠点を有する。

本発明の目的は、従来技術の解決方法の不都合さを提示せずに、ガスが引込み弁に引き込まれてゆく際に生じる振動に対してより良好なノイズ減衰をもたらす、往復式密閉コンプレッサ用のサクションマフラを提供することである。

本発明のより詳しい目的は、特定の周波数帯域に対する音響減衰を最適化することができる上述のサクションマフラを提供することである。

本発明のこれらおよび他の目的は、外殻内に取り付けられた冷却コンプレッサ用のサクションマフラであって、減衰チャンバに対して外部の入口開口部と、減衰チャンバの内部にある出口開口部とを有するガス入口ダクト、ならびに減衰チャンバの内部にある入口開口部と、上記減衰チャンバに対して外部の出口開口部とを有するガス出口ダクトを担持する少なくとも１つの減衰チャンバを画定する中空本体を備え、ガス入口およびガス出口ダクトの少なくとも一方が少なくとも１つの閉鎖端部を有し、入口および出口開口部の１つが、それぞれのダクトに沿って、上記開口部の同じダクトの他方の開口部に対する距離よりも小さい一定の距離を上記閉鎖端部から置いて、所定の周波数に対して最小の音響圧力を生じるこの同じダクトの領域に位置決めされ、上記ダクトと上記開口部の第１の開口部の断面の寸法は、サクションマフラの内側のガス振動ノイズを最小限に抑えるように決められているサクションマフラを提供することによって達成される。

上記ガスダクトと上記開口部の断面の寸法は、吸込み弁の閉鎖および開放時に発生するサクションマフラの内側のガス振動ノイズを最小にするように決められる。最小音響圧力の領域は、ダクトの音響モードの結節点として表される。

本発明を、本発明の一実施形態の一例としてここに掲げる添付図面に基づいて以下に述べる。

本発明は、冷却システムで使用されるタイプのコンプレッサであって、密閉外殻１の内側に、一方端部にピストン３を入れておき、反対端部をシリンダカバー４によって閉鎖させて、その中に、シリンダ２の内側でピストン３の上部分とシリンダ２の反対端部およびシリンダカバー４の間に設けられた弁板７との間に画定された圧縮チャンバ６と、吸込みおよび吐出し弁８ａ、８ｂによってそれぞれ閉鎖された吸込みオリフィス７ａと吐出しオリフィス７ｂを介して選択的に流体連通する吸込みチャンバ（図示せず）と吐出しチャンバ５を画定するシリンダブロックを有するモータコンプレッサアセンブリを備えるコンプレッサに関して記載する。

図示しているところによるとコンプレッサによって引き込まれ、コンプレッサが結合されている冷却システムの吸込みライン（図示せず）から到来するガスは、サクションマフラから外殻１の内部に到達するが、このサクションマフラは、一般に上記外殻１の内側に設けられ、コンプレッサの吸込みチャンバの内部と流体連通するように維持されている。

ここに同封する図面で示しているように、本発明のサクションマフラは、プラスチックなどの低熱伝導性の材料で全体が作られている中空本外１０を備えるが、これは、少なくとも１つの減衰チャンバ１３であって、例えば上記中空本体１０の内部にあり、減衰チャンバ１３に対して外部の入口開口部２１と、減衰チャンバ１３の内部にある出口開口部２２とを有するガス入口ダクト２０、ならびに減衰チャンバ１３の内部にある入口開口部３１と上記減衰チャンバ１３に対して外部の出口開口部３２とを有するガス出口ダクト３０を担持する減衰チャンバ１３を画定する。

本発明によると、ガス入口およびガス出口ダクト２０、３０の少なくとも一方は少なくとも１つの閉鎖端部２３、３３を有し、入口および出口開口部２１、２２、３１、３２のうちの１つが、閉鎖端部２３、３３から、同じダクト２０、３０の上記開口部の他方の開口部に対する距離よりも小さな一定の距離を置いてそれぞれのダクト２０、３０に沿って、所定の周波数に対して最小音響圧力を生じるその領域に位置決めされ、上記ダクト２０、３０と、上記開口部２１、３１、２２、３２のうちの第１の開口部の断面の寸法は、サクションマフラの内側のガス振動ノイズを最小限にするようなやり方で決められる。

本発明によると、各閉鎖端部２３、３３は、最小音響圧力の上記領域を支配している同じガス圧力を受ける。

図２および図３で示している構造では、サクションマフラは減衰チャンバ１３を有しているが、減衰チャンバ１３には、ガス入口ダクト２０であって、その入口開口部２１を、コンプレッサが結合された冷却システムの吸込みラインに連結されたコンプレッサへのガス供給部と流体連通させ、その出口開口部２２を、例えばコンプレッサの弁板７の吸込みオリフィス７ａに直接連結されるコンプレッサの吸込み側と流体連通させるガス入口ダクト２０が設けられている。

本発明の構造上の選択肢によれば、第１減衰チャンバ１３のガス出口ダクト３０の出口開口部３２は、例えば図５に示しているように他方の減衰チャンバ１４を介して吸込みオリフィス７ａと流体連通するように維持され、上記他方の減衰チャンバ１４は、上記他方の減衰チャンバ１４の内部に通じる入口開口部４１と、吸込みオリフィス７ａに連結された出口開口部４２とを有する別のガス出口ダクト４０を有する。

図５に示している構造では、サクションマフラは、例えば、上記中空本体１０に対して内部の、また共通壁１５によって相互に離隔された２つの減衰チャンバ１３、１４を画定する中空本体１０を備える。上記第１の減衰チャンバ１３の内部に、ガス入口ダクト２０の出口開口部２２が突出し、ガス出口ダクト３０の入口開口部３１は、その出口開口部３２を、他方の減衰チャンバ１４の内部に突出させて、上記減衰チャンバ１３、１４の間に流体連通をもたらす。

この構造では、他方の減衰チャンバ１４の内部にも別のガス出口ダクト４０の入口開口部４１が突出しており、この別のガス出口ダクト４０は、出口開口部４２を弁板７の吸込みオリフィス７ａに連結させている。

本発明によると、ガスダクト２０、３０、４０はそれぞれ、その入口および出口開口部２１、２２、３１、３２、４１、４２の少なくとも１つが、このダクト２０、３０、４０に沿って、同じダクト２０、３０、４０の各閉鎖端部２３、３３から、同じダクト２０、３０、４０の他方の開口部に対する上記開口部の距離よりも短い一定の距離を置いて、所定の周波数に対して最小音響圧力を生じるこのダクト２０、３０、４０の領域に位置決めされるように画定された外形を有し、上記ダクト２０、３０、４０と、上記開口部２、３１、２２、３２、４１、４２の第１の開口部の上記断面の寸法決めは、サクションマフラの内部のガス振動ノイズを最小限にするように画定され、上記開口部２１、３１、２２、３２、４１、４２の第１の開口部の中間線と、上記閉鎖端部２３、３３が設けられた同じダクト２０、３０、４０の閉鎖端部２３、３３との距離は、上記開口部２１、３１、２２、３２、４１、４２の直径の半分よりも大きい。

図２、図３、および図４に示している構造上の選択肢では、サクションマフラの中空本体１０は、内部に減衰チャンバ１３を１つだけ有しており、減衰チャンバ１３の内部に、ガス入口ダクト２０の出口開口部２２と、ガス出口ダクト３０の入口開口部３１とが突出している。しかしこの構造では、ガス入口ダクト２０は、上記ガス入口ダクト２０の入口開口部２１の付近に位置付けられた、最小音響圧力の結節領域に画定された閉鎖端部２３を有する。この構造では、ガス出口ダクト３０は、閉鎖端部を有しても、有さなくてもよい。図４は、図２に示すガス出口ダクト３０が、上記ガス出口ダクト３０の入口開口部３１の付近に設けられた閉鎖端部３３を有する構造を示す。

本発明によれば、各ガス入口およびガス出口ダクト２０、３０、４０は、各減衰チャンバ１３、１４のそれぞれの閉鎖端部２３、３３を少なくとも１つ有することができる。

図５で示す構造では、ガス入口ダクト３０は減衰チャンバ１３の内部で、上記ガス入口ダクト３０の入口開口部３１の付近に、閉鎖端部３３を有する。ここでは図示していないが、言うまでもなく、閉鎖端部を同じガスダクトの出口開口部に隣接して設けることもできる。

ここに図示していない他の構造上の代替形態では、最小音響圧力の領域に画定される開口部は、それぞれの減衰チャンバ１３、１４で、中空本体１０の内側の各ガス入口およびガス出口ダクト２０、３０、４０の入口および出口開口部２１、２２、３１、３２、４１、４２のうちの１つである。

少なくとも１つの閉鎖端部２３、３３が設けられたガスダクト２０、３０、４０（または中空本体１０に設けられる可能性のある他のダクト）の外形の画定から、減衰された一定の周波数を有するように音響モードが決定され、上記減衰は、最小音響の結節を有する（複数の）ガスダクト２０、３０、４０の領域、即ち最小圧力を備えた領域で起こる。サクションマフラの各ガスダクト２０、３０、４０で支配している圧力は、最小圧力と最大圧力の領域を有する静止または音響圧力である。最小圧力の領域が決定された後は、各ダクト２０、３０、４０の上記入口開口部２１、３１、４１または出口開口部２２、３２、４２とそれぞれの閉鎖端部２３、３３とを設ける領域を決定することができる。結節領域に１つまたは複数の開口部が設けられた各ガスダクト２０、３０、４０は、それぞれの閉鎖端部２３、３３を、ガスが上記サクションマフラの中空本体１０の内部と直接に連通するのを回避するようなやり方で構築させて有する。

本発明の構造上の選択肢では、図３に示すように、中空本体１０の内側壁部分が、ガスダクト２０、３０、４０の閉鎖端部２３、３３が固定して嵌められたカバー部分を画定し、上記カバー部分は、糊、締め付け具、突起部、または締まり嵌めなどの適切な保持手段によってそこに保持される。図４および図５に示す構造上の選択肢では、各閉鎖端部２３、３３はそれぞれのカバーを組み込んでいるが、これは例えばダクトの形成とともに単一部片として射出成形することによって、または重ね射出成形することによって、例えばガスダクト２０、３０、４０のそれぞれの本体の残りの部分との単一部片として画定される。

本発明の他の構造上の選択肢では、ガスダクト２０、３０、４０は、隣接する閉鎖端部２３、３３を閉鎖するカバーを担持し、固定する。

本発明によると、閉鎖端部２３、３３は、それぞれのガスダクト２０、３０、４０の最小音響圧力の結節領域に画定された開口部を通過するガス流れの方向によって交差される平面に画定され、上記開口部の位置決めは、図６に示しているように、最小音響圧力の点で圧力が受け取られるようにして、所定周波数帯域で大きな音響減衰を作り出す。

他の構造上の選択肢では、閉鎖端部２３、３３は、第１、第２、第３のガスダクト２０、３０、４０のうちの１つの上記開口部２１、３１、２２、３２、４２のうちの第１の開口部を通過するガス流れの方向と平行な平面に画定され、上記開口部の位置決めも、図６に示しているように、最小音響圧力の点で圧力が受け取られるようにして、所定周波数帯域で大きな音響減衰を作り出す。

本発明の特定の態様を、便宜のみのために、各図面の図に示しているが、本発明によって各態様を他の態様に組み合わせることもできる。他の実施形態も可能なものとして当業者によって認識され、これらも本請求項の範囲に含まれるべきである。したがって、上述の説明は、本発明の保護範囲を限定するものではなく、例示するものとして解釈されるべきである。このような全ての自明の修正形態および代替形態は、ここに添付する請求項で画定される保護範囲内に見出されるものである。

サクションマフラを担持するコンプレッサの概略部分縦断面図である。 本発明にしたがって構築されたサクションマフラの概略部分横断上面図であって、サクションマフラのガス入口ダクトとガス出口ダクトを担持する減衰チャンバを有している。 図２の線ＩＩＩ−ＩＩＩによる、本発明のサクションマフラの構造の概略縦断面図であって、サクションマフラのガス入口ダクトを担持する減衰チャンバを有している。 図２の線ＩＶ−ＩＶによる、本発明のサクションマフラの別の概略縦断面図であって、サクションマフラのガス出口ダクトを示している。 本発明のサクションマフラの別の構造の概略縦断面図であって、サクションマフラのガス入口ダクトとガス出口ダクトとをそれぞれが担持する２つの減衰チャンバを有している。 従来技術（実線）によるマフラの構造と、本発明による構造（破線）とによって得られた、周波数２ｋＨｚに対する減衰曲線を示す概略的グラフである。

Claims (12)

1. 外殻（１）内に取り付けられた冷却コンプレッサ用のサクションマフラであって、減衰チャンバ（１３、１４）に対して外部の入口開口部（２１）と、減衰チャンバ（１３、１４）の内部にある出口開口部（２２）とを有するガス入口ダクト（２０）、ならびに減衰チャンバ（１３、１４）の内部にある入口開口部（３１）と、前記減衰チャンバ（１３、１４）に対して外部の出口開口部（３２）とを有するガス出口ダクト（３０）を担持する少なくとも１つの減衰チャンバ（１３、１４）を画定する中空本体（１０）とを備えるサクションマフラであって、ガス入口ダクトおよびガス出口ダクト（２０、３０）の少なくとも一方が少なくとも１つの閉鎖端部（２３、３３）を有し、入口および出口開口部（２１、２２、３１、３２）の１つが、それぞれのダクト（２０、３０）に沿って、前記開口部の同じダクト（２０、３０）の他方の開口部に対する距離よりも小さい一定の距離を前記閉鎖端部（２３、３３）から置いて、所定の周波数に対して最小の音響圧力を生じる同じダクト（２０、３０）の領域に位置決めされ、前記ダクト（２０、３０）の寸法と前記開口部（２１、３１、２２、３２）の第１の開口部の断面の寸法とが、サクションマフラの内側のガス振動ノイズを最小限に抑えるように決めれられていることを特徴とする、サクションマフラ。
2. ガス入口ダクト（２０）が、その入口開口部（２１）を、コンプレッサが結合された冷却システムのサクションラインに連結させていることを特徴とする、請求項１に記載のサクションマフラ。
3. ガス出口ダクト（３０）が、その出口開口部（３２）を、コンプレッサの弁板（７）に設けられた吸込みオリフィス（７ａ）と流体連通させていることを特徴とする、請求項１または２に記載のサクションマフラ。
4. ガス出口ダクト（３０）の出口開口部（３２）が、前記他方の減衰チャンバ（１４）の内部に通じる入口開口部（４１）と、吸込みオリフィス（７ａ）に連結された出口開口部（４２）とを有する別のガス出口ダクト（４０）を有する別の減衰チャンバ（１４）を介して吸込みオリフィス（７ａ）と流体連通するように維持されることを特徴とする、請求項３に記載のサクションマフラ。
5. 他方の減衰チャンバ（１４）のガス入口およびガス出口ダクト（３０、４０）の少なくとも一方が、少なくとも１つの閉鎖端部（３３）を有し、入口および出口開口部（３１、４１、３２、４２）のうちの１つが、それぞれのダクト（３０、４０）に沿って、前記開口部の同じダクト（３０、４０）の他方の開口部に対する距離よりも小さい一定の距離を前記閉鎖端部（３３）から置いて、所定の周波数に対して最小の音響圧力を生じる同じダクト（３０、４０）の領域に位置決めされ、前記ダクト（３０、４０）の寸法と前記開口部（３１、４１、３２、４２）の第１の開口部の断面の寸法とが、サクションマフラの内部のガス振動ノイズを最小限に抑えるように決められていることを特徴とする、請求項４に記載のサクションマフラ。
6. 閉鎖端部（２３、３３）が、前記最小音響圧力の領域を支配している同じガス圧力を受けることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載のサクションマフラ。
7. 前記開口部（２１、３１、４１、２２、３２、４２）のうちの第１の開口部の中間線とガスダクト（２０、３０、４０）の閉鎖端部（２３、３３）との距離が、前記開口部（２１、３１、４１、２２、３２、４２）の直径の半分よりも大きいことを特徴とする、請求項６に記載のサクションマフラ。
8. 閉鎖端部（２３、３３）が、ガスダクト（２０、３０、４０）の前記開口部（２１、３１、４１、２２、３２、４２）の第１の開口部を通過するガス流れの方向によって交差される平面に画定されることを特徴とする、請求項７に記載のサクションマフラ。
9. 閉鎖端部（２３、３３）が、ガスダクト（２０、３０、４０）の前記開口部（２１、３１、４１、２２、３２、４２）の第１の開口部を通過するガス流れの方向と平行の平面に画定されることを特徴とする、請求項８に記載のサクションマフラ。
10. 少なくとも１つの閉鎖端部（２３、３３）が、中空本体（１０）の壁部分によって画定されることを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項に記載のサクションマフラ。
11. 少なくとも１つの閉鎖端部（２３、３３）がカバーを担持することを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項に記載のサクションマフラ。
12. カバーが、それぞれの閉鎖端部（２３、３３）に組み込まれていることを特徴とする、請求項１１に記載のサクションマフラ。

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