(57)【要約】【課題】基本的に、高い角速度領域で運転する往復動圧縮機内の吐出配管の共振から生じる騒音および管の破損の問題を解決し、経済的に実現可能でありかつ発生する騒音を減少させるのに技術的に効率的な往復動圧縮機吐出システムを提供すること。【解決手段】本発明は、高分子材料から製造され、少なくとも１つの振動エネルギー散逸要素をさらに備える往復動圧縮機の流体導管であって、基本的に、高い角速度領域で運転する往復動圧縮機内の吐出配管の共振から生じる騒音および管の破損の問題を解決することを目的とする往復動圧縮機の流体導管に関する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高分子材料からできており、少なくとも１つの振動エネルギー散逸要素（９）をさらに備えることを特徴とする往復動圧縮機（１）の流体導管。
【請求項２】
前記振動エネルギー散逸要素（９）がばねであることを特徴とする、請求項１に記載の流体導管。
【請求項３】
前記振動エネルギー散逸要素（９）が、
各セグメント部分が互いに位置合わせされていない状態で、一定の螺旋径と、均一の長さまたは可変の長さの周期的セグメントとを有する螺旋形、または
均一の長さまたは可変の長さの各セグメントに亘って可変の螺旋径を有する螺旋形、または
その長さに亘って一定の螺旋径を有する螺旋形の形状を有することを特徴とする、請求項２に記載の流体導管。
【請求項４】
前記流体導管が、前記往復動圧縮機（１）の吐出管（７）の機能を有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の流体導管。
【請求項５】
前記流体導管が、熱成形を用いることなく高分子材料からできていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の流体導管。
【請求項６】
前記高分子材料が、ペルフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）およびフッ素化エチレンおよびプロピレン（ＦＥＰ）から選択されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の流体導管。
【請求項７】
前記往復動圧縮機（１）が、少なくとも１つの膨張室を備えることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の流体導管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、往復動圧縮機吐出システムの流体導管に関する。前記管は、高角速度往復動圧縮機で発生する騒音を低減するように構成される。
【背景技術】
【０００２】
最新技術では周知のように、冷凍装置の往復動圧縮機は、通常、圧縮機の出口配管に加えて、膨張室と連通管とからなる音響フィルタを含む冷媒吐出システムを備える。
【０００３】
往復動圧縮機は、例えば、冷却される区画の容積および必要な冷却温度に応じて、異なる角速度で運転することもよく知られている。
【０００４】
高い角速度で運転する往復動圧縮機の場合、圧縮機自体の運転周波数が、その吐出配管の固有振動数と一致することがある。この一致または共振は、吐出配管内の振動エネルギーの増幅を引き起こし、圧縮機内の高い騒音レベルおよび／または疲労による管の破損を引き起こす。
【０００５】
発生した騒音を軽減するために、最新技術では、いくつかの解決策が提案されている。いくつかの解決策では、圧縮機の最大角速度は、運転周波数と吐出配管の第１の固有振動数である約８５Ｈｚとの一致を回避するために、７５Ｈｚの運転周波数に等しい約４５００ｒｐｍの値に制限される。しかし、いくつかの実施形態では、往復動圧縮機の運転でさらに高い角速度が要求される。
【０００６】
あるいは、最新技術の他の解決策では、特に電子論理による角速度制御を使用することによって、吐出配管の固有振動数およびそのような振動数付近の値を回避することが提案されている。しかし、この解決策の選択肢は、運転角速度を制限するため、圧縮機の性能に不利益をもたらす。
【０００７】
さらに、追加の代替案として、最新技術では、吐出配管の固有振動数の増加が提案されており、これは配管の動的剛性を高めることを意味する。間接的に、これは低周波数での振動を増加させる。
【０００８】
国際公開第２００５／１０６２５０Ａ１  ＡＴ０１０１３６Ｕ１号パンフレットによって別の解決策が提案されており、ここでは、高分子材料から製造され、外観上所定の形状を有する吐出配管が開示されている。しかし、高分子材料の吐出配管によってもたらされる騒音低減は、比較的高い回転領域で運転する往復動圧縮機の状況に対する減衰手段としては十分ではない。
【０００９】
本発明は、この状況に基づいて生まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】国際公開第２００５／１０６２５０号
【特許文献２】オーストリア国実用新案第０１０１３６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
したがって、本発明は、基本的に、高い角速度領域で運転する往復動圧縮機内での吐出配管の共振から生じる騒音および管の破損の問題を解決することを目的とする。
【００１２】
本発明の別の目的は、経済的に実現可能でありかつ発生する騒音を減少させるのに技術的に効率的な往復動圧縮機吐出システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の目的はいずれも、高分子材料からできており、少なくとも１つの振動エネルギー散逸要素をさらに備える往復動圧縮機の流体導管によって達成される。
【００１４】
好ましい実施形態では、前記振動エネルギー散逸要素はばねである。
【００１５】
別の好ましい実施形態では、前記振動エネルギー散逸要素は、各セグメント部分が互いに位置合わせされていない状態で一定の螺旋径と均一の長さまたは可変の長さの周期的セグメントとを有する螺旋形、または各セグメントに亘って可変の螺旋径を有する螺旋形、またはその長さに亘って一定の螺旋径を有する螺旋形の形状を有する。
【００１６】
別の好ましい実施形態では、前記流体導管は、前記往復動圧縮機の吐出管の機能を有する。
【００１７】
別の好ましい実施形態では、前記流体導管は、高分子材料から熱成形を用いずにできている。
【００１８】
別の好ましい実施形態では、前記高分子材料は、ペルフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）およびフッ素化エチレンおよびプロピレン（ＦＥＰ）から選択される。
【００１９】
別の好ましい実施形態では、前記往復動圧縮機は、少なくとも１つの膨張室を備える。
【００２０】
本発明の好ましい実施形態は、特許請求の範囲に記載された保護の範囲から逸脱することなくそれによって適応および変更が行われ得ることから、単に例示的かつ非限定的な特徴を有する列挙された図に基づいて詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】４，５００ｒｐｍを超える角速度での往復動圧縮機における騒音の増加を示すグラフを示す。
【図２】２つの膨張室を有する本発明の流体導管を備える往復動圧縮機の吐出システムの概略図を示す。
【図３】２つの膨張室を有する本発明の流体導管を備える往復動圧縮機の吐出システムの概略図を示す。
【図４】２つの膨張室を有する本発明の流体導管を備える往復動圧縮機の吐出システムの概略図を示す。
【図５】振動エネルギー散逸要素を備えた流体導管の第１の実施形態を示す。
【図６】振動エネルギー散逸要素を備えた流体導管の第２の実施形態を示す。
【図７】振動エネルギー散逸要素を備えた流体導管の第３の実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図面に示されるように、本発明は、高い角速度領域（４，５００ｒｐｍ超）で運転する往復動圧縮機内の吐出配管の共振から生じる騒音および／または管の破損の問題を解決することを可能にする特定の構成を備え、経済的に実現可能でありかつ技術的に効率的な流体導管に関する。
【００２３】
図１に示すように、往復動圧縮機によって発生する騒音レベルのピークは、４，５００ｒｐｍを超える回転で正確に特徴付けられているため、この問題を対象とした構成は非常に必要性が高い。
【００２４】
したがって、本発明の流体導管は、第１の配管部（３）、第１の膨張室（４）、第２の配管部（５）および第２の膨張室（６）を備える往復動圧縮機（１）の吐出システムに好適に適用することができる。前記第１の配管部（３）は、圧縮機（１）の吐出室（２）と第１の膨張室４とを接続する。第２の配管部（５）は、第１の膨張室（４）と第２の膨張室（６）とを接続する。圧縮機の吐出管（７）は、第２の膨張室（６）と圧縮機（１）の出口管（８）とを接続する。
【００２５】
好ましくは、吐出システムは２つの膨張室を備える。あるいは、システムは、１つのみの膨張室または３つ以上の膨張室を備えてもよい。
【００２６】
圧縮機（１）の吐出室は、動圧（脈動）の減衰に寄与するが、圧縮機のエネルギー効率性能に重要な役割を果たす。配管部および膨張室は、圧縮機内の冷媒ガスのポンピングから生じる動圧を減衰させるように寸法決めされる。これらの構成要素の構造は、それが機械的強度の要件を満たす限り、剛性または可撓性であり得る。最後の膨張室では、圧縮機の吐出管と出口管とが順次接続され、これらは、圧縮された冷媒ガスを圧縮機から導出する機能を有する。
【００２７】
このような管の構造は、冷媒ガス圧縮プロセス中に内側の機械的アセンブリからケーシングにほとんど振動エネルギーを与えないように優先的かつ比較的可撓性である。
【００２８】
本発明によれば、流体導管は、高分子材料製の吐出管（７）として作用するのが好ましい。高分子材料製の配管は、剛性および密度が低く、これは、圧縮機（１）の高角速度でのガス圧縮プロセスによって発生する振動機械エネルギーを増幅する能力が低いことを意味する。
【００２９】
さらに、高分子材料は、最新技術で従来使用されている金属材料よりも高い減衰を有する。
【００３０】
好ましくは、高分子材料製の吐出管（７）は現行の熱成形では製造しない。
【００３１】
管は、高分子材料、好ましくはペルフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）およびフッ素化エチレンおよびプロピレン（ＦＥＰ）から構成され得る。
【００３２】
さらに、本発明によれば、高分子材料製の吐出管（７）は、その外面に配置された少なくとも１つの振動エネルギー散逸要素（９）を備える。
【００３３】
高分子材料の吐出管によってもたらされる騒音低減は、比較的高い回転領域で運転する往復動圧縮機の状況に対する減衰手段としては十分ではないため、これが必要とされる。
【００３４】
振動エネルギー散逸要素（９）の使用は、吐出管の振動中に摩擦を発生させる。この摩擦散逸効果は、管とばねとの間に半径方向の間隙が存在し、かつそれが大きくない場合に増強される。これらの間隙が存在しない場合、散逸は最小限に抑えられる。一方、半径方向の間隙が非常に大きい場合、機械的な打撃の影響が生じ、これにより望ましくない騒音が発生する可能性がある。
【００３５】
好ましくは、前記振動エネルギー散逸要素（９）は、高分子材料製の前記吐出管（７）の周りに配置されたばねである。このばねは、高分子材料の高温および経年劣化から生じる機械的性質の変化ならびに管の製造公差などの様々な影響によって引き起こされる形状変化の影響をより受けやすい。したがって、ばね付きの高分子管の使用は、ばね付きの金属管と比較して、半径方向の間隙が大きく変動するという欠点をもたらす可能性がある。
【００３６】
このような半径方向の間隙の問題の文脈において、好ましい実施形態では、そのようなばねは、図６および図７に示すように不規則に配置された螺旋形となり、図５に示すように規則的に配置された螺旋形を有してもよい。
【００３７】
図５の構成では、前記散逸要素は、その全長に亘って一定の螺旋径を有する螺旋形状を有する。この要素の構成材料は、好ましくは金属であり、あるいは高分子材料であってもよい。
【００３８】
ばねと管との間の半径方向の間隙が振動エネルギーの散逸に影響を及ぼすため、螺旋の不規則な配置という実行可能な手段によって、これらの間隙を適応的に制御することが可能になる。
【００３９】
図６の構成では、振動エネルギー散逸要素は、一定の螺旋径を有する螺旋形状を有する。ただし、均一の長さまたは可変の長さの周期的セグメントは、その長さに亘って互いに位置合わせされていない各セグメント部分を有する。
【００４０】
図７の構成では、螺旋径は各セグメントに亘って可変であり、各セグメントは均一な長さまたは不均一な長さを有し得る。各セグメントの終端では、ばねの全体構造を管内に固定しておく機能を有する比較的小径の螺旋がほとんどないのに対して、他の螺旋は比較的大きい螺旋径を有し、管に対して移動して摩擦を生じさせてもよい。
【００４１】
したがって、本発明で提案された構成は、最新技術で述べられた解決策よりも効率的に、高い角速度領域で運転する往復動圧縮機によって発生する騒音を低減することができる。
【００４２】
上記の説明は、例示的な方法で本発明の特定の実施形態を説明するという唯一の目的を有することを強調することが重要である。したがって、同じ結果を達成するために実質的に同じ方法で同じ機能を実行する要素の修正形態、変形形態、および構成上の組合せが、添付の特許請求の範囲によって定義される保護の範囲内に留まることは明らかである。
【符号の説明】
【００４３】
１  往復動圧縮機
２  吐出室
３  第１の配管部
４  第１の膨張室
５  第２の配管部
６  第２の膨張室
７  吐出管
８  出口管
９  振動エネルギー散逸要素
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【外国語明細書】
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