(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉シェル（１）と、シェル部分（１ａ）と密閉シェル（１）の外部へと開いた端部（３ａ）を有している圧縮シリンダ（３）とを一体にて形成しているシリンダブロック（２）と、圧縮シリンダ（３）の前記端部（３ａ）を閉じるバルブプレート（５）と、バルブプレート（５）と協働して少なくとも１つの吐出チャンバ（１０）を画定するようにバルブプレート（５）の上方でシリンダブロック（２）へと取り付けられたヘッド（６）とを備える形式の密閉冷凍圧縮機の構造的配置であって、シリンダブロック（２）に、密閉シェル（１）の外部に位置し、バルブプレート（５）とヘッド（６）の少なくとも一部とを周状に囲んでいる管状の突起（２０）が取り入れられており、管状の突起（２０）へと気密に取り付けられ、管状の突起（２０）と協働して吐出チャンバ（１０）に流体連通した状態に保たれている吐出空間（３１）を画定する外カバー（３０）がさらに備えられており、管状の突起（２０）および前記外カバー（３０）によって画定された部分のうちの１つに、密閉シェル（１）の外部へと開いた冷媒ガス吐出口（４０）が備えられていることを特徴とする、構造的配置。
【請求項２】
吐出空間（３１）が、消音チャンバを画定するように寸法付けられていることを特徴とする、請求項１に記載の構造的配置。
【請求項３】
外カバー（３０）がその外面の少なくとも一部分に、放熱フィン（３５）が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の構造的配置。
【請求項４】
管状の突起（２０）が自由端縁（２１）を有している構造的配置であって、外カバー（３０）が、一端（３３）が前壁（３４）によって閉じられており、開いた他端（３７）の周縁（３６）が管状の突起（２０）の自由端縁（２１）に取り付けられる管状の本体（３２）を備えていることを特徴とする、請求項１に記載の構造的配置。
【請求項５】
冷媒ガス吐出口（４０）が、外カバー（３０）に半径方向に設けられており、密閉シェル（１）の外部に吐出パイプ（５０）の端部を固定していることを特徴とする、請求項４に記載の構造的配置。
【請求項６】
管状の突起（２０）と外カバー（３０）との間の固定が、溶接によって行われことを特徴とする、請求項４に記載の構造的配置。
【請求項７】
外カバー（３０）の前壁（３１）の外側に、複数の放熱フィン（３５）が一体にて取り入れられていることを特徴とする、請求項４に記載の構造的配置。
【請求項８】
バルブプレート（５）に吐出オリフィス（５ａ）が設けられている構造的配置であって、ヘッド（６）が、順に流体連通する第１および第２の吐出チャンバ（１１、１２）を有しており、前記第１の吐出チャンバ（１１）が、吐出オリフィス（５ａ）に直接的に流体連通し、前記第２の吐出チャンバ（１２）が、外カバー（３０）の吐出空間（３１）に直接的に流体連通することを特徴とする、請求項１に記載の構造的配置。
【請求項９】
シリンダブロック（２）が、管状の突起（２０）を一体にて取り入れていることを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載の構造的配置。
【請求項１０】
冷媒ガス吐出口（４０）が、密閉シェル（１）の外部に吐出パイプ（５０）の端部を固定することを特徴とする、請求項１に記載の構造的配置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カバーによって一端が気密に閉じられるシェル部分を形成しているシリンダブロックを備えており、前記シェル部分が圧縮機のモータ−圧縮機アセンブリを保持している形式の密閉冷凍圧縮機におけるガスの吐出のための構造的配置に関する。モータ−圧縮機アセンブリが、シリンダの内部を往復するピストンを有しており、シリンダは、シリンダブロック内に形成され、シリンダの一端が、内部に吐出チャンバを画定しているヘッドによって閉じられている。この圧縮機の構造は、例えば、その組成にＣＯ２などの炭素を通常は含んでいる冷媒流体を使用する冷凍システムにおいて使用される形式である。
【背景技術】
【０００２】
組成にＣＯ２などの炭素を有している冷媒流体で動作する冷凍システムは、他の冷媒流体において得られる動作圧力よりも高い動作圧力を示し、より強力な圧縮機を必要とする。
【０００３】
前記構造の一部においては、シリンダブロックが、圧縮機のモータ−圧縮機アセンブリおよび圧縮システムが取り付けられる圧縮機のシェルの部分を形成している。シリンダブロックが、内部に圧縮シリンダを形成しており、圧縮機に接続された冷凍システムからの冷媒ガスの吸入の行程および圧縮機に接続された冷凍システムへの冷媒ガスの吐出の行程において往復するピストンが、圧縮シリンダに収容されている。圧縮シリンダは、一端においてバルブプレートによって閉じられており、バルブプレートに、通常は圧縮機の吐出および吸入チャンバのうちの少なくとも１つを画定するヘッドが取り付けられる。知られている構造においては、シリンダブロックを取り入れているシェル部分が、１つまたは２つの外側端部カバーによって気密に閉じられており、そのようなカバーのうちの１つが、通常は内部に油溜めを形成している。
【０００４】
これらの構造の一部においては、シリンダブロックへと取り付けられるヘッドが、ねじ（国際公開第２００５／０２６５４８号パンフレット）または溶接によってシリンダブロックへと取り付けられて、圧縮機のシェル部分の輪郭へと外側から設けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２００５／０２６５４８号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ヘッドをねじによってシリンダブロックへと取り付けるためのシステムは、時間とともに、ガスの形態の冷媒流体の望ましくない漏れを有する可能性がある。これらの構造においては、ヘッドがシェル部分の輪郭の外部に位置するため、冷媒ガスが、圧縮機の設置環境へと漏れ、冷凍システムにおける前記ガスの体積の喪失につながる。
【０００７】
ガスの漏れの可能性に加えて、ヘッドがシェルの輪郭の外側にある知られている圧縮機の構造は、望ましくない騒音レベルを有する。
【０００８】
ヘッドが外側に設けられている構造は、圧縮機の吐出動作においてガスの圧縮によって生じる熱をより良好に消散させることができるという利点を有している。しかしながら、そのような知られている構造は、ヘッドから前記ヘッドの付近に設けられた圧縮機の部品への熱の伝達ゆえに、圧縮機の内部部品の加熱を依然として可能にする。
【０００９】
本発明の目的は、ヘッドをシェルの輪郭の外側に有している密閉冷凍圧縮機のための構造的配置であって、圧縮機のシェルの外部への冷媒流体の漏れを防止し、ヘッドの領域における熱の放散を改善し、単純かつ低コストな構造を有する構造的配置を提供することにある。
【００１０】
本発明の別の目的は、上述のような構造であって、ヘッドをシェル部分の輪郭の外側に有している圧縮機において、騒音の減衰を改善する構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のこれらの目的および他の目的は、密閉シェルと、シェル部分と密閉シェルの外部へと開いた端部を有している圧縮シリンダとを一体にて形成しているシリンダブロックと、圧縮シリンダの前記端部を閉じるバルブプレートと、バルブプレートと協働して吐出チャンバを画定するようにバルブプレートの上方でシリンダブロックへと取り付けられたヘッドとを備える形式の密閉冷凍圧縮機の構造的配置であって、シリンダブロックに、シェルの外部に位置し、バルブプレートとヘッドの少なくとも一部とを周状に囲んでいる管状の突起が取り入れられており、管状の突起へと気密に取り付けられ、管状の突起と協働して吐出チャンバに流体連通した状態に保たれる吐出空間を画定する外カバーがさらに備えられており、管状の突起および前記外カバーによって画定された部分のうちの１つに、密閉シェルの外部へと開いた冷媒ガス吐出口が備えられている構造的配置を用意することによって達成される。
【００１２】
本発明は、ヘッドが圧縮機のシェルの輪郭の外側に設けられている構造において、ヘッドの外部の環境へと露出された部品の境界面を通って圧縮機の作動流体が漏れるという問題（例えば、その漏れは、国際公開第０５０２６５４８号パンフレットなどにおいてねじのみによって行われているヘッドとシェルとの間の接合部において生じる）を、経済的かつ確実に解決する。そのような漏れは、生じた場合に、圧縮機の効率の連続的な低下を引き起こす。
【００１３】
さらに、本発明の圧縮機の構造的配置によれば、吐出チャンバの比較的高温なガスと外部環境との間のヘッドの壁を介しての熱交換を促進する追加の吐出チャンバ（吐出チャンバから来る熱の消散を引き起こす空気の体積を形成する）を得ることができる。
【００１４】
本発明の別の態様によれば、ヘッドが、第１の吐出チャンバおよび第２の吐出チャンバを有しており、第１の吐出チャンバおよび第２の吐出チャンバが、吐出ガスの騒音および脈動の両方を減衰させるような方法で寸法付けられた通路を通って流体連通しており、これは、業務用の冷凍のために冷媒ガスＣＯ２を使用する圧縮機において望ましい。さらに、本発明の構造によれば、比較的高温の吐出ガスと外部の環境との間の熱交換を増すことができ、圧縮機の内部部品の過熱を減らす（したがって、信頼性を向上させる）ことができ、さらには吸い込まれるガスの過熱を減らす（すなわち、効率を改善する）ことができる。
【００１５】
本発明を、本発明の実施形態の例として提示される添付の図面にもとづいて、以下で説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明による解決策が適用される密閉冷凍圧縮機の斜視図を概略的に示している。
【図２】取り付けられた状態にて図１に示された本発明による解決策のヘッドおよび外カバーについて、分解斜視図を概略的に示している。
【図３】ヘッドおよびヘッドへと取り付けられた外カバーの長手方向断面を概略的に示しており、ヘッドが２つの吐出チャンバを有している。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明を、密閉シェル１とモータ−圧縮機アセンブリとを備えており、密封シェル１のシェル部分１ａと圧縮シリンダ３とを一体にて形成するシリンダブロック２を含んでいる形式の密閉冷凍圧縮機について説明する。
【００１８】
シェル部分１ａが、圧縮機において相対移動する部品を潤滑するために潤滑油が必要とされる構造において、シェル部分１ａの下方に配置されたときに油溜め（図示せず）をおおむね内部に形成する少なくとも１つのカバー４を受け止めて固定する。シェル部分１ａおよびカバー４が、互いに取り付けられたときに、密閉シェル１を形成する。
【００１９】
圧縮シリンダ３は、密閉シェル１の外部へと開いた端部３ａを有しており、端部３ａが、それぞれ吸入バルブ（図示せず）および吐出バルブ５ｂによって選択的に閉鎖される吸入オリフィス（図示せず）および吐出オリフィス５ａが設けられたバルブプレート５によって閉鎖されている。
【００２０】
シリンダブロック２は、すでに述べたように、バルブプレート５と一緒に少なくとも１つの吐出チャンバ１０を画定するように、バルブプレート５の上方にヘッド６を固定する。図示の構造においては、ヘッド６が、ねじ７によってシリンダブロック２へと取り付けられたバルブプレート５へと直接的に固定され、前記アセンブリが、従来のシール用ガスケット８をさらに含む。しかしながら、ヘッド６のシリンダブロック２への取り付けを、前記ヘッド６をバルブプレート５の外周を囲むように取り付け、シリンダブロック２へと直接に取り付けることによって実行できることを、理解すべきである。
【００２１】
圧縮シリンダ３は、バルブプレート５と圧縮シリンダ３の内部に収容された往復ピストン９の上部９ａとの間に、バルブプレート５に取り付けられた吐出バルブ５ｂの動きによってヘッド６の少なくとも１つの吐出チャンバ１０に選択的に流体連通する圧縮室３ｂを画定する。
【００２２】
本発明によれば、シリンダブロック２が、密閉シェル１の外部の管状の突起２０を取り入れており、この管状の突起２０が、バルブプレート５およびヘッド６の少なくとも一部分を外周を囲んでいる。前記構造が、例えば溶接によって管状の突起２０へと気密に取り付けられる端部外カバー３０をさらに備えており、端部外カバー３０が、管状の突起２０と協働して、吐出チャンバ１０のうちの１つに流体連通した状態に保たれる吐出空間３１を画定しており、管状の突起２０および前記外カバー３０によって画定される部分のうちの１つに、密閉シェル１の外部へと開いた冷媒ガス吐出口４０が設けられている。図示の構造においては、冷媒ガス吐出口４０が、例えば、外カバー３０に半径方向に設けられており、吐出パイプ５０の端部を密閉シェル１の外側へと固定している。
【００２３】
図示はされていないが、前記冷媒ガス吐出口４０を、本明細書に提示の本発明の概念を損なうことなく、管状の突起２０を貫いて設けることができることを、理解すべきである。
【００２４】
本発明を実行する方法において、シリンダブロック２は、シェル部分１ａから半径方向に延びる管状の突起２０を、一体にて取り入れている。構造の一変形例においては、管状の突起２０が、バルブプレート５の周囲でシェル部分１ａへと溶接されている。
【００２５】
図示の構造においては、管状の突起２０がヘッド６を囲んでおり、外周の輪郭の全体にわたって、吐出空間３１の一部を画定するヘッド６との半径方向のすき間を、例えば一定に維持している。
【００２６】
管状の突起３０が、ヘッド６の外周の輪郭の全体を囲んでいるが、内側に吐出チャンバ（複数可）１０を画定しているヘッド６の一部分のみを囲む管状の突起２０を設けるなど、他の構造（図示せず）も可能であることを、理解すべきである。
【００２７】
図示の構造においては、ヘッド６が、バルブプレート５と協働して、吐出オリフィス５ａに直接に流体連通する第１の吐出チャンバ１１と、前記第１の吐出チャンバ１１および外カバー３０の吐出空間３１に順次的に流体連通する第２の吐出チャンバ１２とを画定しており、第２の吐出チャンバ１２を通って冷媒ガス吐出口４０との流体連通が保たれ、冷媒ガス吐出口４０を通って吐出パイプ５０との流体連通が保たれる。
【００２８】
図示の解決策においては、第１の吐出チャンバ１１が、ヘッド６へと取り付けられた（例えば、成形の際にヘッド６に一体に取り入れられた）共通の隔壁６ｂに設けられた通路６ｃによって、第２の吐出チャンバ１２に流体連通した状態に保たれる。通路６ｃは、吐出バルブ５ｂが取り付けられたバルブプレート５の隣接面とともに画定される。
【００２９】
本発明を実行する他の方法（図示せず）においては、ヘッド６が、バルブプレート５とともに、吐出オリフィス５ａおよび冷媒ガス吐出口４０との流体連通を保つただ１つの吐出チャンバ１０を画定する。
【００３０】
第２の吐出チャンバ１２の吐出空間３１との流体連通は、通路６ｃから軸方向に離間してヘッド６に設けられたオリフィス６ｄによって生じ、前記離間は、吐出空間３１へと導かれるガスについて所望の程度の騒音の減衰がもたらされるように計算される。
【００３１】
本発明によれば、吐出空間３１が、圧縮チャンバ３ｂからの圧縮ガスの吐出時に、消音チャンバとして機能するように寸法付けられている。
【００３２】
図示のように、外カバー３０が、端部３３が前壁３４によって閉じられている管状の本体３２を備えている。前壁３４には、外側に複数の放熱フィン３５が一体にて取り入れられている。図示の構造においては、前壁３４の全体の外側に放熱フィン３５が設けられているが、前記フィンを前壁３４の一部に設けることや、外カバー３０の管状の本体３２の周状の側面に画定された外面に設けることなど、放熱のための前記フィンを設ける考え方において、他の構造も可能であることを理解すべきである。
【００３３】
図示はされていないが、外カバー３０の内側に、騒音吸収材料の内張りなど、騒音吸収手段を設けることができ、および／または減衰させるべき周波数帯にとって適切な共鳴体を設けてもよい。
【００３４】
本発明によれば、図示のとおり、管状の突起２０が自由端縁２１を有しており、この自由端縁２１に対して、対向する外カバー３０の開放端３７の周縁３６が据えられ、取り付けられる。本発明を実行する方法において、管状の突起２０および外カバー３０の部分が金属材料で製作される場合には、外カバー３０の周縁３６を、溶接によって管状の突起２０の自由端縁２１へと取り付ける。この溶接は、従来の手段によって得ることができる。
【００３５】
本発明によれば、管状の突起２０における外カバー３０の固定を、例えば管状の突起２０の側壁の近くなど、自由端縁２１および外カバー３０の周縁３６の着座領域から離して行うことができることを、理解すべきである。
【００３６】
圧縮シリンダ３ｂへの冷媒ガスの供給は、本発明の構造的な吐出の配置という対象の概念の一部を構成するものではないため、本明細書では図示および説明されていない。しかしながら、吸入の構造を、本発明の吐出の構造において考えられる外カバー３０、管状の突起２０、およびヘッド６を含まないアセンブリの部品によって行うことができることを、理解すべきである。
【００３７】
この新規な構造的配置によれば、吐出チャンバの比較的高温のガスについて、ヘッドのカバー壁を介して外部環境との直接的な熱交換を促進する吐出チャンバを得ることができる。ヘッド６内の第１の吐出チャンバ１１と、ヘッド６の内部に形成された第２の吐出チャンバ１２へと向かう小さなオリフィスによる通路とを取り入れることで、騒音および脈動を減衰させることができ、このことは、業務用の冷凍に使用される炭素主体の冷媒ガス（特に、ＣＯ２）で動作する圧縮機において望ましい。同時に、この構造によれば、比較的高温の吐出ガスの外部環境との熱交換を増すことができ、圧縮機の内部部品の過熱を軽減し、それらの信頼性を改善することができる。
【００３８】
外カバー３０を設けることで、密閉シェル１の外部の環境に露出された部品の境界面（特に、ヘッド６とシリンダブロック２との間の境界面）を通って冷媒流体が漏れるという問題が、経済的かつ確実に解決される。
【００３９】
本発明の実施形態を１つだけ、本明細書において説明したが、構成要素の形態および物理的な配置について、本明細書に添付される特許請求の範囲に定められる構造的な概念から離れることなく変更が可能であることを、理解すべきである。
【図１】
0005411348.tif 000002
【図２】
0005411348.tif 000003
【図３】
0005411348.tif 000004