(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍圧縮機（１）のガス排出管（１３）を断熱するのに適した、ガス排出管の断熱装置にして、ガス排出管（１３）が、周囲の閉じた断面を有する断熱用管（１４）の内側に配置されて、前記管同士の間に少なくとも１つの閉じ込め空間を形成する、断熱装置であって、
断熱用管（１４）が、互いに接合された少なくとも２つのカバー（１５、１７）によって構成され、周囲の閉じた断面が、少なくとも２つのカバーの断面を互いに接合することによって形成されることと、
断熱管（１４）がガス排出管（１３）のまわりに配置された多数のスペーサ（１６）を備えて、排出管（１３）と断熱用管（１４）の間に制御された間隔を設けることと、
カバー（１５、１７）が、環状スペーサ（１６）を圧入することによって排出管（13）に接合されることとを特徴とする、断熱装置。
【請求項２】
断熱用管（１４）が複数のカバーによって構成され、周囲の閉じた断面が、複数のカバーの断面を互いに接合することによって形成されることを特徴とする、請求項１に記載の断熱装置。
【請求項３】
断熱用管（１４）の周囲の閉じた断面が円形壁であり、カバー（１５、１７）の断面の湾曲が総計３６０°となることを特徴とする、請求項１または２に記載の断熱装置。
【請求項４】
スペーサ（１６）が好ましくは環状であり、ガス排出管（１３）に小さな隙間をもって接合されて、連続した閉じ込め空間を画定することを特徴とする、請求項１に記載の断熱装置。
【請求項５】
スペーサ（１６）がガス排出管（１３）に締まり嵌めをもって接合されて、互いに離隔された閉じ込め空間のいくつかの密閉チャンバを画定することを特徴とする、請求項１または４に記載の断熱装置。
【請求項６】
断熱用管（１４）とそのスペーサ（１６）それぞれとが、ポリマー材料で製造されることを特徴とする、請求項１から５のいずれかに記載の断熱装置。
【請求項７】
断熱用管（１４）とそのスペーサ（１６）それぞれとが金属で製造されることを特徴とする、請求項１から５のいずれかに記載の断熱装置。
【請求項８】
断熱用管（１４）とそのスペーサ（１６）それぞれとがゴムで製造されることを特徴とする、請求項１から５のいずれかに記載の断熱装置。
【請求項９】
断熱用管（１４）が、ガス排出管（１３）の延びに沿って互いに接合された、いくつかの管部分（２０から２６）から成ることを特徴とする、請求項１から８のいずれかに記載の断熱装置。
【請求項１０】
カバー（１５、１７）がプラスチックで製造され、好ましくは密閉式に、接着または超音波接合によって互いに接合されることを特徴とする、請求項１から９のいずれかに記載の断熱装置。
【請求項１１】
カバー（１５、１７）が金属で製造され、好ましくは密閉式に、溶接またはロウ付けによって互いに接合されることを特徴とする、請求項１から９のいずれかに記載の断熱装置。
【請求項１２】
冷凍圧縮機（１）のガス排出管（１３）を断熱するのに適した、ガス排出管に断熱装置を組み付けるプロセスにして、ガス排出管（１３）が、周囲の閉じた断面を有する断熱用管（１４）の内側に配置されて、前記管同士の間に少なくとも１つの閉じ込め空間を形成する、プロセスであって、
ガス排出管（１３）を、少なくとも２つのカバー（１５、１７）およびスペーサ（１６）によって断熱用管（１４）の内側に配置するステップと、
少なくとも２つのカバー（１５、１７）を、外側ブラケット（２７）によって排出管（１３）に接合するステップとを含み、
カバー（１５、１７）が、環状スペーサ（１６）を圧入することによって排出管（13）に接合されることを特徴とする、プロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍圧縮機のガス排出管を断熱するのに適した断熱装置において、排出管は断熱用管の内側に配置されて、前記管同士の間に閉じ込め空間を形成する、断熱装置に関する。閉じ込め空間は真空にされてもよく、またはその内側に空気もしくは他の気体を供給してもよい。
【背景技術】
【０００２】
一般的に知られているように、冷凍圧縮機の性能を向上させるためには、主に、吸入ガスを圧縮機の内側のその経路に沿って、ハウジング内のその入り口から圧縮機のシリンダまで加熱することに起因する熱損失を軽減することが必要である。
【０００３】
性能に対する懸案に加えて、構成部品の内部温度の低下が圧縮機の耐用年数を増大させるという点がある。これは、そのことがベアリングの摩耗と、ゴムおよびポリマーなどの他の非金属の構成部品の劣化とを軽減することによる。
【０００４】
圧縮機の吸引ガスおよび内部構成部品の温度の上昇は、圧縮機の内側に位置付けられた熱源によって引き起こされることが実証されており、その主な熱源のうちの１つは圧縮ガス排出管である。
【０００５】
圧縮機の内部温度を低下させ、上述の問題を回避するための優れた代替え方法として、閉じ込め空間の概念による排出管の断熱がある。既に知られているように、閉じ込め空間の概念は、断熱用管を排出管と同軸上に配置して、これら２つの管の間に、ガスが保持されて動かない空間が形成されるようにすることから成る。この空間が真空にされる断熱装置もあるが、この方法はコスト高を意味する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第３９２６００９号明細書
【特許文献２】米国特許第４３７１３１９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この概念を使用することによって多くのタイプの断熱装置が作り出されてきたが、知られている断熱装置から満足のゆく結果を得ることに対する主な障害要因は、前記断熱装置の可撓性である。これは、充分な可撓性のない断熱装置は、断熱されるべき管へのその挿し込みを難しくすることによる。さらに、充分な可撓性のない断熱装置では、圧縮機の作動による振動が前記断熱装置を破壊する。
【０００８】
この問題を克服しようとするために、米国特許第３９２６００９号明細書および米国特許第４３７１３１９号明細書が、波型形状に関連した閉じ込め空間の技法による断熱装置を表わしている。米国特許第３９２６００９号明細書の排出管は完全にコルゲートチューブの内側に挿し込められるものである。しかしながら、波形構造物は、波型形状が、それらが羽根のように作用し、その結果として熱交換域を拡大して排出管に満足な断熱をもたらさなくなるという欠点を有する。
【０００９】
他の欠点として、コルゲートチューブは平滑管よりも製造コストが高いということがある。また、従来技術の文献、例えば米国特許第３９２９１６６号明細書、英国特許第１３６３０７６号明細書、および米国特許第１９８６２５８号明細書は、一般的に、断熱装置の内側に断熱材料を挿入することを含んでおり、その結果として製造コストがさらに高くなる。
【００１０】
さらに、断熱湾曲領域では、コルゲートチューブは構造的に、断熱されるべき管から間隔を保つことができず、したがって、コルゲートチューブは前記管にもたれかかって熱的短絡を生じる場合がある。これは断熱効率を低下させる場合がある。
【００１１】
排出管を断熱する際の大きな困難は、排出管が、構造設計および振動要件を満たすために必要な多くの湾曲部を有するということである。通常の断熱システムは、先行特許で言及されたものでさえ、断熱用管を排出管上に挿し込むことが必要である。このことによって、多数の湾曲部を備えた管については、このプロセスが時間の点で極めてコスト高となり、これが生産性に悪影響を及ぼす。多数の湾曲部によりこのプロセスはほぼ実行不可能になる。また排出管は、圧縮機の組み立て中に、例えば溶接などの様々なプロセスを受けることになる。また、そのような時に断熱要素があると、作業がさらに困難になる。
【００１２】
本発明の目的は、最適な断熱特性、長期耐久性、および低コストを有する冷凍圧縮機の排出管用の断熱装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的は、冷凍圧縮機のガス排出管を断熱するのに適した断熱装置であって、排出管が断熱用管の内側に配置されて、前記管同士の間に少なくとも１つの閉じ込め空間を形成する、断熱装置によって達成される。断熱用管は、周囲の閉じた、互いに接合された少なくとも２つのカバーによって構成された断面を有し、周囲の閉じた断面は、少なくとも２つのカバーの断面を互いに接合することによって構成される。
【００１４】
本発明の好ましい実施形態は、２つのカバーによって構成される断熱用管であるが、断熱用管は複数のカバーによって構成されることも可能であることに留意されたい。断熱用管の断面は、複数のカバーの断面を互いに接合したものに相当する。
【００１５】
本発明によって提案される本解決法は、断熱用管の製造および組み付けをし易くする。これは、カバーが別々に部品ごとに成形および製造されることができ、排出管内への取り付けが、これらの分離された部品を互いに接合することによって行われることができることによる。
【００１６】
本発明の好ましい実施形態では、断熱用管は、ガス排出管のまわりに配置された、排出管と断熱用管の間に制御された間隔を確保する多数のスペーサ、好ましくは環状のスペーサも備える。断熱用管はまた、ガス排出管の延びに沿って互いに接合された管の多数の部分から成ることができる。
【００１７】
断熱用管およびスペーサは、金属またはポリマー材料（プラスチックなど）などからなることができ、少なくとも２つのカバーの湾曲は総計３６０°となることができて、断熱用管の円形断面を形成する。この場合、断熱用管は、断面が１８０°の湾曲を有する２つのカバーから成る。
【００１８】
好ましい解決方法ではポリマー材料（ＰＢＴまたはＰＥＥＫなど）を利用する。これは、この材料が、金属よりも小さな質量および硬度、低い熱伝導率、さらに大きな形態的可撓性を有することによる。断熱用管およびスペーサの両方が射出成形プロセスなどによって得られてもよい。
【００１９】
したがって、本発明による断熱装置の利点の１つは、断熱要素の外面積が従来技術のコルゲートチューブの外面積よりも小さくて、前記断熱装置の性能を向上させるということである。
【００２０】
本発明の他の利点は、断熱用管のカバーが射出成形プラスチックからなってもよいことである。また、前記断熱用管は必ずしも閉鎖管である必要はなく、組み付け後に断熱用包囲体を形成してもよい。
【００２１】
本発明の他の重要な利点は、断熱用管が、断熱されるべき排出管の形態に射出成形された、例えば互いに取り付けまたは接着されてもよい多数の部品によって構成されることができるということである。このようにして、断熱空間は、互いに接合された構成部品によって閉鎖された容積領域となる。
【００２２】
このように、本発明による断熱用管は、管自体の断熱だけでなく、管に挿し込まれたそれらの容積領域の断熱をも可能にする。圧縮機は、振動およびノイズを軽減する目的で、ガス排出管に排出軽減容積領域を溶接していることが極めて一般的である。本発明による断熱用管は、管および軽減容積領域の断熱用カバーが射出成形されることを可能にし、前記カバーを互いに接合する方法は、ガス排出システムを全面的に断熱することを可能にする。
【００２３】
使用される部品の量は、管の幾何学的形状と部品を得るためのプロセスとによって決定されることになる。
【００２４】
本発明による断熱装置は、必ずしも密閉式である必要はなく、取り付け式構造によくある漏れを呈してもよい。しかしながら、密閉式の解決方法が望ましい場合には、また断熱用カバーがプラスチック材料からなる場合には、断熱用管を形成するカバーは、例えば接着によって互いに接合されてもよい。カバーが金属材料からなる場合には、それらは例えば接着および溶接の両方によって互いに接合されてもよい。
【００２５】
それらが半密閉式である場合、部品は互いに嵌め合わされるだけでもよい。これは本発明の他の特徴をもたらす。即ち、例えば環状スペーサなどのスペーサ自体が顎部の機能を果たすことができて、断熱用構造物を排出管に嵌めるための要素としても働く。これらの顎部は、断熱容積領域を閉鎖する複数の部品に存在してもよい。この容積領域を閉鎖する部品が２つある場合には、それを行うことが容易になる。
【００２６】
さらに、プラスチック部品の場合には、固定要素を創出するように、互いに嵌め合わされるべき部品の縁部上にスナップ式の取付け具が設けられてもよい。これは取り付けの頑健性を高める。
【００２７】
断熱用管の軸方向に沿ってより多くの部品が存在する場合には（管の湾曲面によって必要となる場合がある）、部品は、一式の部品を他の部品に連結して容積領域の閉鎖を保証する取付け具を有してもよい。
【００２８】
ここに示される全ての取付け要素の他に、金属リング、またはさらにはプラスチックストラップ、クリップ、あるいは放射状に配置された複数のカバーに対する他のタイプの外部閉鎖要素などによって、カバーを互いに接合することが可能であり、これによって断熱の頑健性が高められる。
【００２９】
本発明の他の利点は、組み立てラインの生産性向上に関するかぎり本発明を極めて魅力的にするものであるが、これは、取り付け式断熱構造物の場合、前記構造物（カバー）の組み付けが、製造プロセスの最後のステップの１つとなることが可能であることである。全ての機械キット、排出管、および排出容積領域（もしもあれば）がハウジング内に既に取り付けられた後に、断熱カバーが、予め行われた設計にしたがって、それらを圧入することによって挿し込められることができる。圧入による組み付けは、圧縮機内に排出管が既に取り付けられた状態でプロセスが実施されることを可能にする。このことは、前記管に対する取り扱い能力とそれを圧縮機内に取り付けるプロセスと（溶接またはねじ込みなど）を考慮すると、製造プロセスに利点をもたらす。
【００３０】
本発明について、例として、添付図面に基づいて以下にさらに詳しく説明がなされる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明による断熱装置によって断熱されるべき排出管を示す、冷凍圧縮機の内部図である。
【図２】図１に示された圧縮機の上部図である。
【図３】本発明の第１実施形態による断熱装置の断熱用管の第１カバーの内部図である。
【図４】本発明の第１実施形態による断熱装置の断熱用管の第２カバーの内側に配置されたガス排出管の内部図である。
【図５】排出容積領域およびガス排出管が本発明の第２の好ましい実施形態による断熱装置によって断熱される冷凍圧縮機の内部図である。
【図６】図５の断熱装置の断面と圧縮機から取り外された排出容積領域およびガス排出管とを示す図である。
【図７】本発明による断熱装置で断熱される、図６の排出容積領域と排出管の一部とを示す図である。
【図８】本発明による断熱装置の内側の図７の排出容積領域と排出管の一部との内部図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
図１および図２は冷凍圧縮機１を示す。そこにはステータ３およびアーマチャ４を備えた電気モータ２が見られる。モータシャフト５が、一セットの弁８およびヘッド９を有するシリンダ７の内側に配置されたピストン６を駆動する。圧縮機の底部には潤滑油用貯蔵部がある。このように、圧縮機が作動している状態では、ガスが吸引ライン１０によってシリンダ７の中に吸引される。次いでガスはピストン６によって圧縮され、排出管１３によって排出される。排出管１３は、本発明による断熱用管によって断熱されることになる（図１および図２は本発明の断熱装置を示していないことに留意されたい）。一般的に知られているように、モータによって引き起こされる振動と圧縮プロセスとが減衰されるように、排出管１３は圧縮機の内側で、シリンダ７から出発してハウジングの上部分に向かって延びる長い経路を呈示する。そうではなく、シリンダと圧縮機ハウジングの壁との間の排出管の長さが短い場合、前記排出管は極度に大きな摩耗テンションのために急激に壊れてしまう。
【００３３】
図３は、本発明の好ましい実施形態による断熱用管１４の第１カバー１５の内部図である。図面に見られるように、カバー１５は１８０°の円周を備えた断面を有する。このように本発明の好ましい実施形態では、１８０°の円周を有する円形断面を備えた２つのカバーが利用されて、断熱用管１４を形成する。その断面は閉じた円周（３６０°）となる。本発明による断熱装置の断熱用管の他方のカバー１７は、図４に見てとれる。
【００３４】
図３および図４は、管が２つのカバーのみによって構成される本発明の好ましい実施形態を示すが、２つよりも多いカバーが使用されてもよいことに留意されたい。この場合、多数のカバーの断面を互いに接合すると、周囲が閉じた管の断面を形成することになる。
【００３５】
図３および図４では環状スペーサ１６が見られる。図３は環状スペーサ１６の第１の半分を示し、図４は環状スペーサ１６の第２の半分を示す。このように、第１カバー１５と第２カバー１７を互いに接合することによって、断熱用管１４が形成され、ガス排出管１３がその内側に配置され、環状スペーサ１６によって支持された状態となる。前記環状スペーサ１６は、ガス排出管１３を一定の環状間隔をもって断熱用管１４の内部表面から離れた状態に保ち、そのようにして断熱装置の延び全体に沿った閉じ込め空間に対して均一な厚みを設定する。
【００３６】
断熱用管１４の内部表面とガス排出管１３の外部表面との間に連続した閉じ込め空間が形成されるように、ガス排出管１３と各スペーサ１６の間に小さな隙間が存在してもよい。代替え方法として、ガス排出管１３と各スペーサ１６の間に小さな干渉が存在してもよく、これは互いに離隔された閉じ込め空間のいくつかの密閉チャンバを画定する。
【００３７】
図５は冷凍圧縮機の内部図である。ここでは、排出容積領域１８およびガス排出管１３が、本発明の第２の実施形態による断熱装置１９で断熱される。
【００３８】
図６は、図４の断熱装置１９の断面と圧縮機から取り外された排出容積領域１８およびガス排出管１３とを示す図である。この図では、断熱装置１９は、排出管１３の延びに沿って互いに接合された断熱用管の多数の部分２０から２６によって構成されることが分かる。本実施形態では、断熱用管の部分２０から２６はそれぞれ２つのプラスチックカバー１５と１７によって構成される（カバー１７だけが図に示されている）。カバー１５と１７は射出成形によって製造され、ブラケット２７によって一緒に接合されることが好ましい。カバー１５と１７は、環状スペーサ１７を排出管１３上に、例えば接着または圧入することによって一緒に接合されることも可能である。断熱用管の各部分２０から２６の接合は、例えば接着によって行われてもよい。
【００３９】
好ましい実施形態はプラスチック材料で製造されたカバーを企図しているが、他の任意のタイプの適切な材料、例えば他のポリマー材料も使用されてもよいことに留意されたい。この意味で、本発明の代替え的実施形態では、カバー１５と１７は適切な特性を有するゴムから形成されることが可能である。
【００４０】
図７は、本発明の第２実施形態による断熱装置１９の部分２０および２１によって断熱される、図５の排出容積領域１８およびガス排出管１３の一部を示す図である。
【００４１】
図８は、図面に示された排出容積領域１８と断熱用管の部分２０および２１との内部図である。この図では、断熱装置の内側に配置された排出容積領域１８および排出管１３を示すためにカバー１５が取り除かれていることから、断熱用管の各部分のカバー１７だけを示す。
【００４２】
カバー１５と１７はプラスチックからなり、好ましくは密閉式に、接着によって一緒に接合されてもよい。代替え方法として、カバーは金属からなり、好ましくは密閉式に、溶接によって一緒に接合されてもよい。当然ながら、本発明の代替え的実施形態では、任意のタイプの適切な接合手段が使用されることが可能であり、これには金属カバーに対するロウ付け、プラスチックカバーに対する超音波接合が含まれる。
【００４３】
断熱用管１４の組み付けプロセスに関しては、カバーは、環状スペーサを外側ブラケットによって圧入することによって排出管１３に接合されてもよい。既に述べられたように、２つのカバーがプラスチックで製造されている場合、それらは接着などによって密閉式に一緒に接合されてもよい。またそれらが金属、例えば鉄または銅合金などで製造されている場合、前記カバーを互いに接合するために、例えば溶接が使用されてもよい。
【００４４】
先に掲げられた実施形態に加えて、同じ発明概念が、本発明を使用する他の代替形態または可能性に適用されることができる。例えば、閉じ込め空間は真空にされてもよく、あるいは断熱装置は、蒸気網を断熱するために使用されてもよい。
【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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【図８】
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