(57)【要約】  音響マフラーは、ガス吸入ダクト（２０）とガス吐出ダクト（３０）とを支持する少なくとも１つのマフラーチャンバ（１１）を画定する空洞ボディ（１０）と、ガス流路（Ｐ）の断面の形状によって画定されるものよりも大きく且つ上記断面の少なくとも一方の側に突出しているメッシュ表面（４１）を有する少なくとも１つの不純物フィルタ（４０）が設けられた上記ガス流路（Ｐ）を画定する、空洞ボディ（１０）、ガス吸入ダクト（２０）及びガス吐出ダクト（３０）によって画定される少なくとも１つの部品とを備える。
2009542949.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マフラーチャンバ（１１）の外部の吸入開口（２１）及びマフラーチャンバ（１１）の内部の吐出開口（２２）を有するガス吸入ダクト（２０）とマフラーチャンバ（１１）の内部の吸入開口（３１）及び前記マフラーチャンバ（１１）の外部の吐出開口（３２）を有するガス吐出ダクト（３０）とを支持する少なくとも１つのマフラーチャンバ（１１）を画定する空洞ボディ（１０）と、メッシュ状の不純物フィルタ（７、８、４０）が設けられたガス流路（Ｐ）を画定する、空洞ボディ（１０）、ガス吸入ダクト（２０）及びガス吐出ダクト（３０）によって画定された少なくとも１つの部品とを備える、冷却コンプレッサ用の音響マフラーであって、少なくとも１つの不純物フィルタ（４０）は、前記ガス流路（Ｐ）の断面の形状によって画定されるものよりも大きく且つ前記断面の少なくとも一方の側に突出しているメッシュ表面（４１）を有することを特徴とする、音響マフラー。
【請求項２】
不純物フィルタ（４０）のメッシュ表面（４１）は、冷媒ガス流に向かって、ガス流路（Ｐ）の断面の一方の側に突出していることを特徴とする、請求項１に記載の音響マフラー。
【請求項３】
不純物フィルタ（４０）のメッシュ表面（４１）は、ガス流路（Ｐ）の断面のものと一致する形状を有する端部（４２）と閉塞反対側端部（４３）とを有するチューブ状の形を有することを特徴とする、請求項２に記載の音響マフラー。
【請求項４】
不純物フィルタ（４０）の反対側の端部（４３）は、略球状キャップの形態のメッシュ部分によって画定されていることを特徴とする、請求項３に記載の音響マフラー。
【請求項５】
ガス吸入ダクト（２０）は、前記ガス吸入ダクト（２０）の吸入開口（２１）に隣接して設けられた少なくとも１つの不純物フィルタ（４０）を備えることを特徴とする、請求項１に記載の音響マフラー。
【請求項６】
ガス吐出ダクト（３０）は、前記ガス吐出ダクト（３０）の吸入開口（３１）に隣接して設けられた少なくとも１つの不純物フィルタ（４０）を備えることを特徴とする、請求項１に記載の音響マフラー。
【請求項７】
メッシュ表面（４１）は、金属材料から作られていることを特徴とする、請求項１に記載の音響マフラー。
【請求項８】
それぞれのガス流路（Ｐ）において少なくとも１つの不純物フィルタ（７、８、４０）を固定する固定手段（５０）を備えることを特徴とする、請求項１に記載の音響マフラー。
【請求項９】
固定手段（５０）は、不純物フィルタ（４０）の端部（４２）の隣接部分に固定されるように、ガス吸入ダクト（２０）及びガス吐出ダクト（３０）の１つの部品に設けられた少なくとも１つの保持突起（５１）を備えることを特徴とする、請求項８に記載の音響マフラー。
【請求項１０】
保持突起（５１）は、不純物フィルタ（４０）の端部（４２）において塑性的に変形可能であることを特徴とする、請求項９に記載の音響マフラー。
【請求項１１】
保持突起（５１）は、熱的に変形可能であることを特徴とする、請求項１０に記載の音響マフラー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、コンプレッサの吸入部内に流入されたガス流に含まれる粒子物質を保持するタイプの密閉型冷却コンプレッサ用の音響マフラーの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷却システムの密閉型コンプレッサは、通常、シェルの内部に位置する音響マフラー（音響フィルタ又は吸入マフラー）が設けられ且つ吸入ラインから吸入バルブまでガスを導く吸入部を有する。
【０００３】
そのような部品は、ガス伝達、音響抑制、及び、場合によってはシリンダの内部に引き込まれるガスの断熱等、コンプレッサの適切な操作に重要ないくつかの機能を有する。
【０００４】
吸入音響マフラーは、一般に、コンプレッサが結合された冷却システムの吸入ラインから、冷却コンプレッサの圧縮チャンバに流入された冷媒ガス流のための軌道を形成するように構成され、上記冷媒ガス流の移動が最小ノイズを発生させる。
【０００５】
冷却システムにおいて利用される密閉型コンプレッサは、頻繁に、それらの内部部品に固体粒子が流入することに起因して内部部品に損傷を受ける。そのような粒子は、冷却回路に由来し、部品の製造及び冷却システムの組み立てのいくつかの段階中の非効率な洗浄の作用として又は汚染によって生じる。これらの粒子は、冷媒ガス流によって運ばれてコンプレッサ内に侵入する。機械加工プロセスからのチップ等の固い固体粒子は、破壊するまでに吸入バルブに対する損傷を引き起こす可能性があり、コンプレッサを動作不能とする。布繊維等の柔らかい固体粒子でさえも、吸入バルブ又は吐出バルブの表面に付着する可能性があり、その完全な閉塞を損ない、コンプレッサの効率を低減させる。
【０００６】
上述した問題や、冷却回路及び主にコンプレッサの内部における固体の汚染物質の存在によって生じる可能性がある他の問題さえも防止する目的で、例えば米国特許第６７１５５８２号明細書及び米国特許第４９１１６１９号明細書に提示されているように、いくつかの製造業者が、冷媒ガスのポンプ流を考慮して吸入バルブの上流に取り付けられる金属製の平坦な不純物フィルタを使用している。不純物フィルタは、平坦な幾何学的図形を形成するように裁断された、撚り合わせワイヤのメッシュ（ワイヤメッシュ）から得られる。図１は、平坦な不純物フィルタの既知の構造に関する例を示している。その機能は、固体粒子を保持してそれらが吸入バルブに到達するのを防止することである。図２は、吸入マフラーにおける異なる位置にある上記既知の従来の不純物フィルタの適用を示している。
【０００７】
ワイヤメッシュから製造されたフィルタの利用に特有の特性は、冷媒ガス流に引き起こされる負荷損失である。この負荷損失は、冷媒ガスとメッシュの金属ワイヤとの間に存在する空気力学的摩擦以外に、不純物フィルタを通る流路面積の著しい削減の作用としてガス流によって受ける抵抗に起因して発生する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した特性は、主に、図示された例において示されているように、吸入マフラーにおけるガス吸入若しくは吐出ダクトの一方、又は、吸入マフラーが２つ以上の内部チャンバを有する場合において内部チャンバ間の連通のために画定された流路等、非常に狭い領域において不純物フィルタを適用する必要がある場合に、コンプレッサにおける吸入システムの部品の計画に大いに影響する。不純物フィルタに特有である削減された流路面積は、より大きな不純物フィルタの適用を可能として必要な冷媒ガス流用の流路を設けるように、狭い領域への副チャンバの配設を必要とする。この要求は、それぞれの不純物フィルタの部品を製造するために、より複雑な計画とより大きな困難とをもたらす。吸入マフラーが、ガス吸入若しくは吐出ダクトの一方に、又は、上記吸入マフラーが２つ以上の容積を有する場合においてその容積間の流路において直接適用される場合には、吸入されるガス流に対する制限を回避するための代替手段は、直径又は流路面積をそれぞれ増加させることである。しかしながら、この代替手段は、より大きな直径のガス吸入若しくは吐出ダクトのいずれか、又は、より大きな面積の吸入マフラーの容積間の流路が、冷媒ガスの圧縮操作に由来する音響エネルギに対するより少ない制限をもたらし、この冷媒ガスの流れとは反対の経路を進むことから、吸入マフラーの音響性能の低下を引き起こす。
【０００９】
音響フィルタとしての吸入マフラーの効率に対する害がなく、このマフラーを通る冷媒ガス流に含まれる不純物の効率的な保持に関する上述した欠陥を打開する音響マフラーを提供することが本発明の目的である。
【００１０】
本発明のより具体的な目的は、上記吸入マフラーの構造的な態様における変更を必要としない上述したマフラーを提供することである。
【００１１】
本発明の他の目的は、入手するのが容易であり且つ低コストである上述したタイプのマフラーを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述した目的は、マフラーチャンバの外部の吸入開口及びマフラーチャンバの内部の吐出開口を有するガス吸入ダクトとマフラーチャンバの内部の吸入開口及び上記マフラーチャンバの外部の吐出開口を有するガス吐出ダクトとを支持する少なくとも１つのマフラーチャンバを画定する空洞ボディと、メッシュ状であり且つガス流路の断面の形状によって画定されたものよりも大きく且つ上記断面の少なくとも一方の側に突出しているメッシュ表面を有する少なくとも１つの不純物フィルタが設けられたガス流路を画定する、空洞ボディ、ガス吸入ダクト及びガス吐出ダクトによって画定された少なくとも１つの部品とを備える、冷却コンプレッサ用の音響マフラーを提供することによって達成される。
【００１３】
本発明は、添付された図面を参照して以下に記述される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１ａ】従来技術にしたがって構成された音響マフラー用の不純物フィルタ構造の正面図を概略的に示している。
【図１ｂ】従来技術にしたがって構成された音響マフラー用の不純物フィルタ構造の側面図を概略的に示している。
【図２】冷却コンプレッサにおける冷媒ガス吸入領域の部分図を概略的に示しており、特に、従来技術にしたがって構成され且つ図１ａ及び図１ｂにおいて図示されたような不純物フィルタの配置をともなう吸入マフラーを示しており、圧縮チャンバ内に流入された冷媒ガス流の方向も示している。
【図３ａ】本発明にしたがって構成された音響マフラー用の不純物フィルタ構造の正面図を概略的に示している。
【図３ｂ】本発明にしたがって構成された音響マフラー用の不純物フィルタ構造の側面図を概略的に示している。
【図４】冷却コンプレッサにおける冷媒ガス吸入領域の部分図を概略的に示しており、特に、本発明にしたがって構成され且つ図３ａ及び図３ｂにおいて図示されたような不純物フィルタの配置をともなう吸入マフラーを示しており、上記不純物フィルタが音響マフラーに取り付けられる領域も示している。
【図５】図４において図示されたような本発明の不純物フィルタを支持する音響マフラーのガス吸入ダクトの正面図を概略的に示している。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図面によれば、本発明は、ピストン３の先端部とシリンダ２の端部に固定されたバルブプレート５との間においてシリンダ２内に画定された圧縮チャンバ４の内部を往復する上記ピストン３を収容する上記シリンダ２を含むモータコンプレッサを備える冷却コンプレッサの密閉シェル１の内部に取り付けられる音響マフラーを提供する。コンプレッサはまた、コンプレッサが結合された冷却システムの冷媒ガスの吸気及び圧縮ストロークにおいて上記ピストン３を駆動する電気モータ（図示せず）を支持する。上記冷媒ガスは、コンプレッサが結合され且つシェル１を通して配設されて吸入マフラーの内部に開口した吸入チューブ６を備える冷却システムの吸入ラインから、圧縮チャンバ４の内部に流入される。バルブプレート５は、吸入オリフィス５ａ及び吐出オリフィス（図示せず）を画定し、吸入バルブ５ｂ及び図示されていない吐出バルブのそれぞれを支持する。
【００１６】
音響マフラーは、少なくとも１つのマフラーチャンバ１１を画定する空洞ボディ１０と、マフラーチャンバ１１の外部の吸入開口２１及びマフラーチャンバ１１の内部の吐出開口２２を有するガス吸入ダクト２０と、マフラーチャンバ１１の内部の吸入開口３１及び上記マフラーチャンバ１１の外部の吐出開口３２を有するガス吐出ダクト３０とを備える。音響マフラーは、上記吸入マフラーのガス吸入ダクト２０の吸入開口２１を介して吸入チューブ６から到達する冷媒ガスを受け入れ、上記吸入マフラーのガス吐出ダクト３０の吐出開口３２を介して圧縮チャンバ４の内部に上記冷媒ガスを案内する。図示された構造において、ガス吐出ダクト３０の吐出開口３２は、上記圧縮チャンバ４の内部に冷媒ガスを直接案内する。
【００１７】
従来の音響マフラーは、その吸入口から吐出口まで上記音響マフラーの内部を通ってガス流路内に配置された１つ、２つ、又はそれ以上の不純物フィルタを有する。図２に図示された従来の音響マフラーにおいて、ガス吸入ダクト２０内において吸入開口２１に隣接して画定されたガス流路Ｐ内に設けられた第１の平坦な不純物フィルタ７と、上記音響マフラーの空洞ボディ１０のガス吐出ダクト３０の吐出開口３２に隣接して画定されたガス流路Ｐ内に設けられた第２の不純物フィルタ８とを有する。そのような音響マフラーにおける不純物フィルタ配置は、上述した欠陥を有する。
【００１８】
本発明は、従来の構造においても使用されるがワイヤメッシュも使用するタイプの平坦な不純物フィルタの利用に関する困難を打開する解決策を構築する。
【００１９】
本発明によれば、空洞ボディ１０、ガス吸入ダクト２０、及びガス吐出ダクト３０によって画定される少なくとも１つの部品が、本発明にしたがって構成され且つガス流路Ｐの断面の形状によって画定されるものよりも実質的に大きく且つガス流路Ｐの上記断面を含む平面の少なくとも一方の側に突出しているメッシュ表面４１を有するメッシュの形態を有する不純物フィルタ４０を設けられるガス流路Ｐを画定する。
【００２０】
本発明は、不純物フィルタ４０が設置される場所の形状状態に応じて変化可能である３次元幾何形状を有するように形成されたメッシュ表面４１を有する、容積型及び金属製の不純物フィルタ４０の概念を利用する。
【００２１】
図３ａ、図３ｂ、図４、及び図５において図示された構造は、音響マフラーの空洞ボディ１０のガス吸入ダクト２０及びガス吐出ダクト３０のいずれかに適用された半球形状を持つ不純物フィルタ４０を有するが、当然のことながら、ここに提示された概念はまた、定型的であるか否かにかかわらず、球、半球、立方体、平行六面体、角錐、円筒、円錐、角錐若しくは円錐胴、又は３次元形状を特徴付ける任意の他の形状等、他の空間的な幾何形状であってよい。上記不純物フィルタは、吸入バルブの上流において上記音響マフラーの内部の冷媒ガスが進む経路に沿って、音響マフラーの任意の部分に設けられ得る。
【００２２】
本発明によれば、不純物フィルタ４０のメッシュ表面４１は、ガス流路Ｐの断面のものと一致する形状を有する端部４２と、図示された構造において略球状キャップの形態のメッシュ部分によって画定されている閉塞反対側端部４３とを有するチューブ状の形を有する。それにもかかわらず、反対側端部４３は、直線的で且つガス流路Ｐの断面を含む平面に対して平行又は傾斜して配設される等、任意の形状を有することができるのは当然のことである。
【００２３】
メッシュ表面４１の端部４２は、それが設けられるガス流路Ｐ内に不純物フィルタ４０を取り付けるための周囲端部を画定し、上記不純物フィルタ４０が突出するある部分の容積を占有するために、例えば冷媒ガス流の流路に向かって上記メッシュ表面４１の残余が突出している。
【００２４】
本発明によれば、ガス吸入ダクト２０及びガス吐出ダクト３０のそれぞれの吸入及び吐出開口２１、２２、３１、３２の少なくとも１つは、本発明にしたがって構成された各不純物フィルタ４０の少なくとも１つを支持している。しかしながら、上記ガス流路Ｐの一部が従来の構造の不純物フィルタ及び／又は本発明にしたがって構成された不純物フィルタ４０を支持して、音響マフラーのガス流路Ｐ内に不純物フィルタを配置するための他の解決策が可能であるのは当然のことである。
【００２５】
図示された構造において、ガス吸入ダクト２０は、例えば、その外側端部の部分において吸入開口２１に隣接して設けられた不純物フィルタ４０を備える一方で、ガス吐出ダクト３０は、吐出開口３２のそれぞれに隣接して設けられた不純物フィルタ４０を備える。それにもかかわらず、ガス吸入ダクト２０及びガス吐出ダクト３０の一方又は双方への１つ以上の不純物フィルタ４０の設置等、他の構造が可能であることは当然のことである。さらに、当然のことながら、音響マフラーは、例えば、ガス吐出ダクト３０のガス吸入口３１において１つの不純物フィルタ４０のみを支持することができる。
【００２６】
図示されないが、本発明はまた、ガス吐出音響マフラーに適用されることもできる。
【００２７】
本発明の不純物フィルタ４０の構造は、上記不純物フィルタ４０の製造において利用されたワイヤメッシュのフィルタリングオリフィスを増加させる又は負荷損失の影響を補うために上記不純物フィルタ４０が音響マフラーに取り付けられる領域の大きさを増加させる必要なく、冷媒ガスのための流路面積を獲得することを利点として有する。本発明の不純物フィルタ４０の表面積は、知られている従来の平坦な不純物フィルタの表面積よりも著しく大きく、平面の不純物フィルタにおける流路面積の削減によって引き起こされた負荷損失の影響を補うことを可能とする。
【００２８】
不純物フィルタ４０は、本発明の実施方法によれば、ガス流路Ｐの変形された周囲部分の形状である固定手段５０を介して、固定手段５０が付けられる不純物フィルタ４０の端部４２の領域において、それが設けられるガス流路Ｐに付けられる。図示された構造的な形状によれば、不純物フィルタ４０を受け入れて付けるガス流路Ｐには、軸方向又は半径方向の突起が設けられ、突起は、例えば、不純物フィルタ４０が置かれた後に加熱することによって変形され、それぞれのガス流路Ｐに付けられる。
【００２９】
本発明によれば、固定手段５０は、不純物フィルタ４０の端部４２の隣接部分に固定されるように、ガス吸入ダクト２０及びガス吐出ダクト３０の１つの部品に設けられた少なくとも１つの保持突起５１を備える。上記保持突起５１は、例えば、不純物フィルタ４０の端部４２において熱変形によって塑性的に変形される。
【００３０】
図示された解決策において、ガス吸入ダクト２０のガス吸入開口２１及び／又はガス吐出ダクト３０のガス吸入口３１には、熱変形によって不純物フィルタ４０の端部４２の隣接部分に固定されるように、複数の保持突起５１が設けられる。本発明は、複数の保持突起５１を屈曲することによる固定であってよいが、当然のことながら、上記固定は、ガス吸入ダクト２０のガス吸入口２１及びガス吸入ダクト３０のガス吸入口３１のそれぞれの部分の端部の形状周囲を囲む単一突起から取得可能である。
【００３１】
図示によれば、ガス吸入ダクト２０のガス吸入口２１は、上記ガス吸入ダクト２０の保持突起５１が変形する前に、本発明にしたがって構成された不純物フィルタ４０の端部４２に対して固定されて上記ガス吸入口２１の周囲端部を囲む周囲フランジ２１ａを有する。
【００３２】
この構造において、それぞれのガス流路Ｐに不純物フィルタ４０を配置した後に、音響マフラーの領域の上記ガス流路Ｐの周囲形状の部分は、不純物フィルタ４０の端部４２の隣接部分を重ね合わせるように形成される。本発明を実施する望ましい方法において、変形は、ガス流路Ｐの上流において実施される。
【００３３】
同一ガス流路Ｐ内に２つ以上の不純物フィルタが設けられる構造において、例えば、従来技術にしたがって構成された平坦な不純物フィルタと本発明にしたがって構成された不純物フィルタについて、上記ガス流路Ｐの形状の部分の変形は、上記フィルタを互いに且つガス流路Ｐが画定される音響マフラーの隣接壁部分に対して付けて、ガス流路Ｐ内に取り付けられた上記不純物フィルタのそれぞれの形状の隣接端部を固定すべきである。
【００３４】
ガス吸入ダクト２０及びガス吐出ダクト３０内に不純物フィルタ４０を有する音響マフラーの構造が図解された一方で、当然のことながら、上記音響マフラーは、例えば、ガス吐出ダクト３０のガス吸入口３１において１つの不純物フィルタ４０のみを有することができる。
【００３５】
１つのマフラーチャンバ１１のみを内部的に画定する空洞ボディ１０を有する音響マフラーについて本発明が記述されて図解された一方で、当然のことながら、２つ以上のマフラーチャンバを有する音響マフラーの場合には、ガス流路Ｐを有するその分割壁は、従来技術又は本発明にしたがって構成された不純物フィルタを固定することができる。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
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【図５】
2009542949.tif 000009
【国際調査報告】
2009542949.tif 000010
2009542949.tif 000011
2009542949.tif 000012