吸入消声器的制造方法

专利名称：吸入消声器的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种用在冰箱、空调、冷冻冷藏设备等等中的密封压缩机； 更具体的说，涉及其吸入消声器及其制造方法的改进。
背景技术：
近年来，强烈希望用在冷冻冷藏设备等等中的密封压缩机其除了工作引 起的噪音要低这一事实以外，其能量效率要高。
作为常规密封压缩机，有一种密封压缩机其能量效率的提高是通过提高 吸入消声器的消声效果并有效地利用该消声效果，从而增大进入压缩室的致 冷剂循环量(例如，参考下面的专利文献1 )。
此外，有一种密封压缩机其能量效率的提高是通过将从冷冻循环中返回 的致冷剂气体保持在低温和高密度的状态并吸入到压缩室中(例如参考下面 的专利文献2)。
专利文献l:未审查的专利公开，公开号2003-42064
专利文献2:未审查的专利公开，公开号11-303739
下面参考附图描述上面提到的常规密封压缩机的结构。
图17示出常规密封压缩机的截面图，图18示出图19中的吸入消声器
的截面图，图19为流速矢量图示其通过在图18中示出的吸入消声器中使用
流动矢量来显示出致冷剂气体的行为。
在图17中，密封罐1容纳了马达元件5其由转子4和容纳线圈部分2
的定子3组成，以及由马达元件5驱动的压缩机元件6。润滑油8储存在密
封罐1中。
下面描述压缩元件6的概略结构。曲柄轴10具有主轴部分11转子4在那里被压入配合并固定，以及偏心部分12其形成为相对转轴部分11偏心。
在主轴部分11内，设置了油泵13以开放在润滑油8中。
形成在马达元件5上方的汽缸体20具有近似圓筒形的压缩室22，以 及支撑具有轴的主轴部分11的轴支撑器23。活塞30插入到汽缸体20的压 缩室22中以便能在其中往复滑动并通过联接装置31联接到偏心部分12上。
用于密封压缩室22的开口端面的阀板35具有吸入孔38以依照吸入阀 34的打开/关闭动作被联接到压缩室22。气缸盖36通过阀板35固定到压缩 室22的相反侧。
吸入管37固定到密封罐1上并连接到冷冻循环的低压侧(未示出)，并 将致冷剂气体(未示出)引入到密封罐1中。吸入消声器40是固定的，因 为它夹在阀板35和气缸盖36之间，并且它由合成树脂例如聚对苯二曱酸丁 二醇酯等制成，在其中主要加入玻璃纤维。
在图18中，吸入消声器40具有消声空间43并还具有第二联接通道 46在那里开放端46b被联接到密封罐1而开放端46a打开同时延伸到消声空 间43,以及第一联接通道45在那里开放端45b被联接到阀板35的吸入孔 38而开放端45a打开同时延伸到消声空间43。
图19示出流速矢量60,其示出通过计算机模拟获得的在吸入消声器40 中的致冷剂气体的行为。每个矢量的长度表示流速的大小，而矢量的取向表 示致冷剂气体的流动方向。
另外，各个箭头表示由在从第二联接通道46的开放端46a吸入的致冷 剂气体中的上升气流产生的上涡流61,和由在从第二联接通道46的开放端 46a吸入的致冷剂气体中的下降气流产生的下涡流62。
下面描述如上面提到的结构的常规密封压缩机的操作。
当马达元件5的转子4转动曲柄轴10时，由于偏心部分12的旋转运动 通过联接装置31被传递到活塞30，活塞30在压缩室22内往复运动。由于 该操作，致冷剂气体被从冷却系统(未示出)通过吸入管37引入到密封罐1 中。引入到密封罐1中的致冷剂气体被从吸入消声器40的开放端46b吸入 并从开放端46a释放到消声空间43 。
被释放的致冷剂气体，在与如图19所示靠近并面对开放端46a的吸入 消声器40的壳体的壁碰撞以后，产生上涡流61和下涡流62,并通过消声空 间43循环。在这以后，主要由上涡流61构成的致冷剂气体被从开放端45a吸入到第一联接通道45并被引入到打开在阀板35上的吸入孔38中。
然后，当吸入阀34打开时，致冷剂气体被吸入到压缩室22, 并被活塞
30的往复运动压缩，并排出到冷却系统中。
这里，当致冷剂被吸入到压缩室22时产生的致冷剂的压力脉动其传播
的方向与上面提到的致冷剂的流动相反，从开放端45a传播到消声空间43。
因此，由于第一联接通道45延伸到消声效果较强的消声空间43中，而开放
端45a位于例如在3到4kHz范围的声音的节点上，此频带的噪音尤其令人
讨厌，可以在特定的频带中获得高的消声效果。
另夕卜，通过调整消声空间43的尺寸和第二联接通道46的长度和内径可
以进一步减弱在消声空间43中减弱的噪音脉动。这样，可以获得更好的消
声效果。
同样，图20示出另一种常规密封压缩机的吸入消声器的截面图。下面 将参考附图描述另一常规实例。顺便，除了吸入消声器外的全部结构与上面
提到的例子相似。因此省略详细的说明。
在图20中，吸入消声器50具有设置为环绕吸入空间57的谐振空间58。 在第二联接通道56中， 一端联接到密封罐1而另一端联接到吸入空间57。 在第一联接通道55中，开放端55a向吸入空间57打开，而另一端通过吸入 阀34联接到压缩室22,并有一个联接孔59联接第一联接通道55和谐振空 间58。
下面说明上面提到的结构的另 一常规密封压缩机的操作。
从冷冻系统(未示出)返回的低温的致冷剂气体，在被从第二联接通道 56吸入到吸入消声器50的吸入空间57以后，被从第一联接通道55吸入到 压缩室22中。此时，由于吸入空间57被谐振空间58包围，吸入空间57被 在谐振空间58中的致冷剂气体和构成谐振空间58的壳体的壁部分热绝缘。
因此，在吸入空间57中的致冷剂气体并不被在密封罐1中的高温致冷 剂气体直接加热，高密度的致冷剂气体可以被吸入到压缩室22中。这样， 可以使吸入效率更高。另外，由于使谐振空间58通过联接孔59联接到吸入 空间57,它起到谐振室的作用，而可以减小噪音。
然而，在常规结构中，如图19所示，由活塞30的往复运动从冷却系统 (未示出)通过密封罐1吸入到吸入消声器40并从第二联接通道46释放到 消声空间43的致冷剂气体，不是直接流入第一联接通道45中，它与靠近并面对开放端46a的吸入消声器40的壳体碰撞，然后产生上涡流61和下涡流 62并循环通过消声空间43。
因为这个原因，在从冷却系统中返回的低温致冷剂气体和在密封罐1内 的高温致冷剂气体之间进行热交换。因而，它被极大地加热。
此外，在上涡流61和下涡流62产生的循环流动净皮由于留在消声空间43 内部而温度上升的致冷剂气体加热后，它被/人开i文端45a吸入并流入到压缩 室22中。这样，就有一个问题即可以被吸入到压缩室22中的致冷剂的质量 流量会减少而吸入效率下降。
同样，开放端45a靠近并面对吸入消声器40的壳体的壁。因此，邻近 面对的吸入消声器40的壳体的壁受到压力脉动为最大值的开放端45a的影 像而振动。致冷剂的脉动声音从吸入消声器40的壳体中发出。因此，就有 增大噪音的问题。
另一方面，在另一常规密封压缩机结构中，构成吸入消声器50的吸入 空间57布置为被谐振空间58环绕。这样，可以保护在吸入空间57内的致 冷剂气体不被在密封罐l内的高温致冷剂气体直接加热，而可以使吸入效率 更高。然而，整个吸入空间57构建为被谐振空间58环绕。这样，就有一个 问题即吸入消声器50的整个尺寸变大，零件的数量变多或者模制变得更复 杂。

发明内容
本发明解决上面提到的常规问题，并其目的为提供吸入效率高而噪音振 动小的密封压缩机，以及该吸入消声器的制造方法。
为了解决上面提到的常规问题，在本发明的密封压缩机中，至少吸入消 声器的壳体的一个部件是泡沫模制的。这样，由于在发泡的合成树脂中产生 的泡的热绝缘效果，就有在同样体积下极大地提高热绝缘性能，以及与不发 泡树脂相比降低由于热接受导致的损失的作用，并且还具有增大声音传递损 耗的作用，因为声能被泡内的气体和围绕泡的合成树脂材料之间的摩擦吸 收。
本发明的密封压缩机可以使致冷剂气体的吸入效率更高并减小噪音振动。
本发明的一个方面具有在密封罐内的马达元件、被该马达元件驱动的压缩元件、以及由合成树脂制成的联接到该压缩元件上的吸入消声器，以及至 少吸入消声器的壳体的一个部件是泡沫模制的，其中基本不存在泡的表层形 成在所述泡沫模制的表面。。这样，由于在发泡树脂内产生的泡的热绝缘效 果，与不发泡固体材料树脂相比，热绝缘性能被极大改进。另外，可在较大 程度上减小吸入到吸入消声器的低温致冷剂气体的热接受，由此使吸入效率 更高。此外，由在泡内的气体和围绕泡的材料之间的摩擦引起的声能的吸收 增大了声音的传递损失，其使得噪音振动减小。
在本发明另一方面中，泡沫模制获得的泡直径为50 1im或更小。这样， 通过减'J、在发泡树脂内产生的泡的直径，增大了泡的数量以使热绝缘效果更 好。因此，除了上面提到的效果，可以使吸入效率更高。
在本发明的另一方面中，该泡沫模制材料是晶体合成树脂。这样，作为 晶体合成树脂的特性，其化学抵抗性较强，并且该树脂材料对致冷剂和润滑 油的可溶性较低。这样，除了上面提到的效果，其可以进一步提高压缩机的 可靠性以及进行稳定的操作。
在本发明中，由于基本不存在泡的表层形成在泡沫模制的表面，这样， 致冷剂和润滑油难以渗入到吸入消声器中。因此，除了上面提到的效果，可 以进一 步提高压缩机的可靠性并进行稳定的操作。
在本发明的另 一方面中，该表层的厚度是在最薄部分的板厚度的30 %或 更小。这样，除了上面提到的效杲之外，通过使没有泡沫并具有较低热绝缘 特性的表层变薄，可以使发泡放大率更高，提高热绝缘特性而使吸入效率更 高。
在本发明的另一方面中，泡沫模制的发泡放大率为1.2倍或更高。这样， 由于获得了极好的热绝缘性能，可以使吸入效率更高并获得对声能的极好的 吸收效果。因此，除了上面提到的效果之外，可以进一步减小噪音振动。
在本发明的另一方面中，在构成壳体的多个壁中，获得最大突出面积处 的壁的板厚度要厚于其他壁的板厚度。这样，由于允许发泡的空间变大，除 了上面提到的效果以外，可以使占据大部分表面面积的表面的发泡放大率更 高，由此提高热绝缘特性而使吸入效率更高。
在本发明的另一方面中，壳体的制造是通过组合至少两个部件，该两个 部件被分隔并在与获得壳体的最大突出面积处的壁基本垂直的方向上分开。 这样，除了上面提到的效果，由于接合表面放置在侧面，可以使占据大部分 表面面积的表面的发泡放大率更高，由此提高热绝缘特性而使吸入效率更高。此外，当使用模芯回退(core-back)时，通过扩大垂直于突出面积较大 处的表面的模具，可以使广泛表面的发泡放大率更高而提高热绝缘特性并因 此使吸入效率更高。
在本发明的另一方面中，由于壳体的角部和具有较高曲率部分的板厚度 比其他部分相对较大，模制时的树脂流动阻力降低。这样，除了上面提到的 效果以外，由于可以在低温下模制，促进了通过发泡气体的泡的生长，并且 由于发泡放大率较高因此使热绝缘特性更高，降低了由热接收引起的损失。
在本发明的另一方面中，吸入消声器包括形成在壳体内的消声空间、联 接压缩元件和消声空间的第一联接通道，以及联接密封罐和消声空间的第二
联接通道，其中壳体的壁，其靠近至少马达元件、压缩元件、第一联接通道 在消声空间内的开放端，以及第二联接通道在消声空间内的开放端其中之 一，被设计为具有至少它比壳体的其他壁厚的结构和它在泡沫放大率上更高 的结构中的一种。这样在位于密封罐内的热源和吸入到吸入消声器内的低温 致冷剂之间的热交换可在较小的体积内被有效地抑制。因此，除了上面提到 的效果，可以在较小的体积下有效地使吸入效率更高。
在本发明的另一方面中，润滑油储存在密封罐中，至少被提供润滑油的 吸入消声器的壳体的壁之一设计为具有至少它比壳体的其他壁厚的结构和 它在泡沫放大率上更高的结构中的 一种。这样在高温润滑油流动处的吸入消 声器的壁上的热交换，被有效抑制。因此，除了上面提到的效果，可以在较 小体积下有效地使吸入效率更高。
在本发明的另 一方面中，吸入消声器的壳体具有吸入消声器主体和吸入 消声器盖，在吸入消声器主体和吸入消声器盖之间的接合部分的泡沫放大 率，与除接合部分以外的部分相比要相对较低，或者其非泡沫模制。由于通 过泡的振动吸收效果受到抑制，除了上面提到的效果以外，可以使接合强度 更高。
在本发明的另 一方面中，联接密封罐的内部部分和吸入消声器的消声空 间的联接通道与自马达元件的，在构成吸入消声器的壳体的多个元件之间的 最远元件形成为一体。这样，除了上面提到的效果以外，可以减少部件的数 量以降低成本。此外，通过将具有低热绝缘性能的表面放置在远离马达元件 的一侧，使作为整体的吸入消声器的热绝缘性能更高，并减少了由热接受引 起的损失。在本发明的另 一方面中，吸入消声器的壳体的 一个部件设置在气缸盖和 阀板之间，其构成压缩元件，壳体的盖设置在中间的部件具有相对较低的泡 沫放大率，或者它非泡沫模制。这样，保持了接合部分的强度，使得能稳当 地固持消声器。这样，除了上面提到的效果以外，可以防止发生异常声调等等。
在本发明的另一方面中，所述吸入消声器的壳体的一个部件设置在气缸 盖和阀板之间，其构成所述压缩元件，所述壳体的所述部件的厚度要厚于其 他部分。这样，保持了接合部分的强度，使得能稳当地固持消声器。因此， 除了上面提到的效果以外，可以防止发生异常声调等等。
在本发明的另 一方面中，在包括转数小于商用电源频率或更小的转数 上，马达元件被逆变器驱动，在致冷剂循环量很大的快速转数操作时其吸收 与致冷剂快速脉动流动有关的噪音。这样，除了上面提到的效果以外，可进 一步减小噪音。
在本发明的另一方面中，转数为20 r/sec或更低，因此当低转数操作使 致冷剂流速下降时其抑制了在吸入到吸入消声器内的低温致冷剂气体和例 如在密封罐内的高温致冷剂气体等的热源之间的热交换。这样，除了上面提 到的效果以外，可以进一 步降低吸入效率。
在本发明的另一方面中，由于被压缩元件压缩的致冷剂气体为R600a， 增大了致冷剂循环量，并且吸收了与致冷剂的快速脉动流动有关的可听见区 域的高频噪音。这样，除了上面提到的效果以外，可以进一步降低噪音。
本发明的 一个方面涉及一种吸入消声器的制造方法，其泡沫模制由合成 树脂制成的用于密封压缩机的吸入消声器的壳体的一个部件，其中在模制过 程中，使用模芯回退移动模具的一部分，使型腔变大并使板厚更厚。于是， 通过扩大模具，降低压力并使气体膨胀，由此促进发泡。这样，除了上面提 到的效果以外，由于获得了更高的泡沫放大率，可获得极好的热绝缘性能， 由此能让吸入效率变得更高。
本发明的另 一实施例是吸入消声器的制造方法，其泡沫模制由合成树脂 制成的用于密封压缩机的吸入消声器的壳体的至少一个部件，其中作为对模 具内的型腔的树脂支撑部分的浇口的截面面积等于或大于壳体板厚的平方 的70%。这样，由于当树脂从浇口流动时的阻力下降，除了上面提到的效果 以外，可以在低压下模制，其通过发泡气体促进泡的生长。因此，通过使泡沫放大率更高及使泡沫放大率更高，可降低由热接受引起的损失。
本发明的另一实施例是吸入消声器的制造方法，其泡沫模制由合成树脂 制成的用于密封压缩机的吸入消声器的壳体的 一个部件，其中为至少 一个单 元安装作为对模具内的型腔的树脂支撑部分的两个或更多浇口。这样，安装 多个浇口使得树脂可容易地投入到模具中。因此，除了上面提到的效果以外， 可以在低压下模制，而通过发泡气体促进泡的生长。因此，通过使泡沫放大 率更高及使泡沫放大率更高，可降低由热接受引起的损失。


图1示出本发明第一实施例的密封压缩机的截面图； 图2示出同 一实施例中的吸入消声器的截面图； 图3示出图2中壁的A部分的放大截面图4示出同 一实施例中的密封压缩机的角部的主要部分的截面图5 A示出同 一 实施例中的泡沫模制机器的结构示意图5B示出同 一 实施例中的泡沫模制机器的结构示意图5 C示出同 一 实施例中的泡沫模制机器的结构示意图6示出同一实施例中的吸入消声器的主体和浇道的正视图7示出本发明的第二实施例的吸入消声器的截面图8示出同一实施例中的吸入消声器的发泡部分的放大图9示出同一实施例中的的吸入消声器主体的后视图10示出同一实施例中的的吸入消声器的分解透视图11示出在同一实施例中的盖和吸入消声器之间的接合部分的放大图;
图12A示出同一实施例中的超临界泡沫模制机器的结构示意图12B示出同 一 实施例中的超临界泡沫模制机器的结构示意图12C示出同一实施例中的超临界泡沫模制机器的结构示意图13示出本发明第三实施例的密封压缩机的截面图14示出同一实施例中的吸入消声器的分解图15A示出同 一实施例中的超临界泡沫模制机器的结构示意图15B示出同一实施例中的超临界泡沫模制机器的结构示意图15C示出同 一 实施例中的超临界泡沫模制机器的结构示意图16示出本发明第四实施例的吸入消声器的分解图；图17示出常规密封压缩机的截面图18示出在常规密封压缩机中的吸入消声器的截面图19示出常规密封压缩机的吸入消声器中的流速矢量图示；及
图20示出在常规密封压缩机中吸入消声器的截面图。
具体实施例方式
下面将参考如图描述本发明的一实施例。顺便提及，该实施例并不限制 本发明。
(第一实施例)
图1示出本发明第一实施例的密封压缩机的截面图，图2示出同一实施 例中的密封压缩机的吸入消声器的截面图。图3示出图2中壁的A部分的放 大截面图。图4示出同 一实施例中的密封压缩机的角部的主要部分的截面图。 图5A到5C示出同一实施例中的泡沫模制机器的结构示意图。图6示出同 一实施例中的吸入器的主体和浇道的正视图。
在图1中，密封罐101容纳由转子104和容纳线圈部分102的定子103 组成的马达元件105;以及由马达元件105驱动的压缩元件106。润滑油108 储存在密封罐101中。顺便提及，使用R600a自然致冷剂作为致冷剂气体(未 示出)。
此外，马达元件105被逆变器方法驱动，包括20r/sec或更小的转数。 下面将描述压缩元件106的相克略结构。
曲柄110具有主轴部分111转子104在那里被压入配合并固定，以及 偏心部分112其形成为相对主轴部分111偏心。在主轴部分lll内，设置了 油泵113以开i文在润滑油108中。
形成在马达元件105上方的汽缸体120具有近似圓筒形的压缩室122， 以及支撑具有轴的主轴部分111的轴支撑器123。活塞130插入到汽缸体120 的压缩室122中以便能在其中往复滑动并通过联接装置131联接到偏心部分 112上。
用于密封压缩室122的开口端面的阀板135具有吸入孔138以依照吸入 阀134的打开/关闭动作被联接到压缩室122。气缸盖136通过阀板135固定 到压缩室122的相反侧。吸入管137固定到密封罐101上并连接到冷冻循环 的低压侧(未示出)，并将致冷剂气体(未示出)引入到密封罐101中。
li吸入消声器140是固定的，因为它夹在阀板135和气缸盖136之间，并 且它由合成树脂例如聚对苯二曱酸丁二醇酯等制成，在其中主要加入玻璃纤维。
另外，吸入消声器140具有由多个壁构成的壳体140C;第一联接通 道145和第二联接通道146,消声空间143形成在壳体140C内部。在靠近 并面对消声空间内的开放端145a、 146a的吸入消声器140的壳体140C的壁 147内，为了在1.2倍或更高的发泡放大率上产生大量约100(im的泡， 一非 发泡表层151形成在这样的位置，该位置上板厚为3到5毫米且厚于其他部 分，并且在表面附近没有泡。
另外，表层的厚度E、 F为板厚G的约10%到20%。因此，吸入消声 器140的壳体140C的角部140a的板厚B要厚于平的部分的板厚C、 D。
顺便提及，通过调节壁的厚度和泡沫模制时的模制温度及模制压力，由 泡沫树脂模制(后面将详细描述)制成的泡150产生的尺寸为泡密度约107 cell/cn^而泡直径约100 (am。由于泡150的热绝缘效果，与不发泡固体材料 相比，获得了约5到10%的热绝缘性能的提高。
另一方面，如图5A到5C所示，注射成型机170设置有原料插入器171、 熔料注射器172、模具单元177、控制器(未示出)器用于控制模具单元177 的驱动及冷却温度等和调节泡密度和泡直径。
下面描述通过使用注射成型机170对泡沫树脂的模制过程。
首先，如图5A到5C所示，聚对苯二曱酸丁二醇酯的原料小球和例如 由偶氮曱酰胺等代表的偶氮化合物的化学发泡剂小球被投入到原料插入器 171中。在熔料注射器172中投入的原料小球和发泡剂小球在约250° C或 更高温度上熔化，由内置在熔料注射器172中的螺杆175混合，由螺杆175 挤压并注射到模具单元177中。
然后，如图6所示，从注入口 181供应到模具单元177的熔化树脂通过 作为流动通道的浇道182并供应到具有形成在模具内的被模制产品的形状的 多个型腔183。对一个部件，设置两个作为树脂到型腔183的浇口 185、 186。 它们被选择为使得浇口 185、 186的截面区域要薄于浇道182，厚度为壁厚度 的30%到40%,宽度约为厚度的三倍。
对于从浇口 185、186流入到型腔183中的熔化树脂，当它通过浇口 185、 186时的摩擦导致温度上升和压力下降。与该化学反应等相关，混合的熔化发泡剂在型腔183内气化，它成为在熔化原料中的发泡气体，而产生泡。 另一方面，由于模具单元177具有由气体和液体冷却的结构，注射到由
模具单元177限定的型腔183内的原料和发泡气体被冷却到一恒温上并从而
被模制。此时，控制器调节原料和发泡剂的注射量及注射温度以及模具单元
177的冷却温度等，并控制模制时的温度和压力。这样，可以任意调整泡沫
树脂的泡密度和泡直径。
具体的说，通过将注射到由模具单元177限定的型腔183内的熔化树脂
的量为小于型腔183的容积，并通过发泡膨胀填充剩余的空间，可获得高的
泡沫放大率。
另外，熔化树脂粘性较大。因而，当熔化树脂流经由模具单元177限定 的型腔183时，该流动在被模制部件的板厚的中心最快。当它接近模具单元 177的表面时，速度变得较慢。树脂几乎不流动的区域出现在非常靠近模具 单元177的表面处。
由于这个原因，因为熔化树脂在基本静态下紧附在低温模具单元177上， 它被快速冷却。这样在模具单元177的表面上，树脂在形成泡之前就变硬。 因此，形成了基本不存在泡的表层。
这样，当板厚变得更薄时，具有产生在表层和表层之间的泡的层的比率 变小，导致这样的情况即作为整体，泡较小而热绝缘特性较低。
然而，就象已经说明的那样，通过设定靠近并面对在消声空间内的开放 端145a、 146a的吸入消声器140的壁的板厚到3至5毫米其厚于其他壁的 板厚，表层的厚度E、 F可被限制到板厚G的约10%到20%，通过设定泡 沫放大率为对固体组件的重量比的约1.2倍，可部分改善热绝缘特性。
另外，就像能从表层的形成的机制中容易理解的那样，当板厚更薄时， 熔化树脂实际上能流动的间隙变得非常窄，而对熔化树脂的流动的阻力增 大。
另一方面，由发泡气体引起的压力较弱。这样，如果有具有较大阻力的 部分，树脂不会充分流动。因此，由模具单元177限定的型腔183不能为树 脂填充。相反，为了避免填充不足，要以高压注射大量的树脂，这导致泡沫 放大率的下降。
正相反，如图4所示，通过增大阻力特别容易变大的模具的角部140a 的厚度，可以使泡沫放大率更高，而可以使热绝缘特性更高。此外，由于从两个浇口 185、 186供应树脂，即使在板厚较薄和流动阻力较大的模具的情
况中，即使在低压下，也容易在整个模具中填满树脂，这使得泡沫放大率更 高而使热绝缘特性更好。
此外，通过调整浇口的位置，部件的板厚和模具温度，也可以对每个部 分调整泡沫放大率。
下面解释在这个实施例中具有上面提到的结构的密封压缩机的操作。
由活塞的往复运动而引入到密封罐101中的致冷剂气体被从吸入消声器 140吸入，并从在消声空间内的开放端146a释放到消声空间143中。被释放 的致冷剂气体，与靠近并面对消声空间内的开放端146a的吸入消声器140 的壳体140C的壁147碰撞，然后通过消声空间143循环。此后，主要通过 上部循环的致冷剂气体被从消声空间内的开放端145a吸入到第一联接通道 145,并在压缩室122中被压缩并释放到冷却系统中。
这里，为了仅对吸入消声器140的壳体的壁147其中在该处产生从消声 空间内的开放端146a流入到消声空间内的开放端145a的致冷剂气体的主 流，保留1.2倍或更高的泡沫放大率，板厚设定为3到5毫米，由此获得部 分较高的热绝缘效果。因此，与作为泡沫模制作为整体的吸入消声器140的 情况相比，可以在较小的体积上获得有效的热绝缘效果。
结果是，可以有效地让用于将致冷剂气体保持在低温和高密度的状态的 功能更强，由此增加致冷剂气体的质量流量。特别是，在20r/sec或更低的 低操作转数时，那时致冷剂气体的流速下降而致冷剂气体停留在吸入消声器 140中的时间更长，对由于热接受引起的损失的降低效果非常巨大。
由于上面提到的致冷剂气体中的温度升高受到抑制，在消声空间内的开 放端146a和在消声空间内的开放端145a之间的温度升高可被抑制到2K或 更低。这样，与常规吸入消声器的规格相比，冷冻性能提高了 1.5%，而效 率(以下称为COP)提高了 1.0%以上。
另一方面，在吸入消声器140内的致冷剂气体成为与活塞130的往复运 动相对应的断续流动。此时，压力脉动在与致冷剂气体流动相反的方向上传 播，朝向在消声空间内的开放端145a，朝向靠近并面对消声空间内的开放端 145a的壁147产生反射波。
对于该反射波，由构成吸入消声器140的壳体的壁部件自身的振动引起 的振动损失，以及由在泡内的气体和围绕泡的材料之间的摩擦引起的振动能
14量被吸收，这会增大声音传递损失。特别是，可以确定，对在可听见范围中 的高频成分的声音传递损失有影响。
特别是，由于本实施例使用为自然致冷剂的R600a，与R134a的情况相 比，致冷剂循环量增大。因而，吸入到吸入消声器140内的致冷剂气体的脉 动流较快，这容易诱发高频噪音。这种趋势严重出现在商用电源频率的转数 或更高转数上。对于这种现象，由于反射波辐射朝向的，靠近并面对消声空 间内的开放端145a的壁147，是泡沫模制的，对可听见范围中的噪音的减轻 效果非常强。
此外，由于吸入消声器140使用作为晶体合成树脂的聚对苯二曱酸丁二 醇酯，其化学抵抗力强。该树脂基本不溶解在致冷剂和润滑油108中，这 提高了可靠性及使得能稳定操作压缩机。
此外，不存在泡的表层151形成在泡沫模制吸入消声器140处的壁147 的表面附近。因而，致冷剂和润滑油108决不会透入到吸入消声器140的内 部空间，这提高了可靠性及使得能稳定操作压缩机。
此外，通过将泡沫放大率设定为约1.2倍，与使用不发泡树脂的固体材 料及使吸入消声器形成为相同形状的情况相比，可以减少树脂材料的使用 量，可以使原材料费用合理化。
这样，可以减小由热接受引起的损失而使吸入效率更高，并还可以减小 噪音，及可以提高可靠性和实现稳定操作。 (第二实施例)
图7示出本发明第二实施例中的密封压缩机的吸入消声器的截面图，图 8示出同一实施例中的吸入消声器的发泡部分的放大图。图9示出同一实施 例中的的吸入消声器主体的后视图，图10示出同一实施例中的密封压缩机 的吸入消声器的分解透视图，图11示出在同一实施例中的盖和吸入消声器 主体之间的接合部分的放大图。图12A到12C示出同一实施例中的超临界 泡沫模制机器的结构示意图。顺便提及，除了吸入消声器以外，本实施例的 密封压缩机的结构与第 一实施例的相同。因而省略其说明。
如图7所示，吸入消声器240具有由多个壁构成的壳体240C、第一联 接通道245和第二联接通道246,消声空间243形成在壳体240C内部。这 里，吸入消声器240的壳体240C的模制是通过使用超临界泡沫模制(后面 会具体说明)，泡直径为1到50 pirn的微泡停留在除了膜厚较薄处部分之外的整个壁上。这里，用超临界泡沫模制工艺产生的泡250其生成为约109到 1015 cell/cm3的高密度。因而，与不发泡固体材料相比，热绝缘性能提高约 20%或更多。这里，泡250形成在壳体240C的壁的内部。虽然未示出，壳 体240C的壁的表面被在不存在泡250的表层覆盖。
此外，如图9所示，构成壳体240C的主要部分的吸入消声器主体241 具有润滑油供应通道252其为肋状并形成在吸入消声器主体241的外表面 上以传送润滑油108;以及润滑油供应孔253以将润滑油从润滑油供应通道 252吸入到吸入消声器240中。
另一方面，在第一联接通道245插入并装配到吸入消声器主体241中之 后，焊接凸起245b在位置上与吸入消声器盖242的孔242b匹配。之后，吸 入消声器主体241和吸入消声器盖242通过使用超声波焊接方法等接合，而 完成吸入消声器240。
这里，吸入消声器240构建为由围绕吸入消声器主体241形成的主体侧 接合部分254以及围绕吸入消声器盖242形成的盖侧接合部分255来接合。 主体侧接合部分254和盖侧接合部分255的壁厚都设计为等于或小于吸入消 声器240的壳体240C的基本壁厚。
顺便提及，在本实施例中用来模制吸入消声器240的超临界泡沫模制机 器270设置有原料插入器271、超临界气体发生器274、熔料注射器272、模 具单元277、控制器(未示出)其用于控制模具单元277的驱动及冷却温度， 如图12A到12C所示。由于使用了不活泼气体，例如二氧化碳、氮等等而 没有使用为环境负荷物质的偶氮化合物、flon等发泡剂，可进行利于环境 (environmentally friendly)的才莫制。
下面描述通过使用超临界泡沫模制机270对泡沫树脂的模制过程。
首先，聚对苯二曱酸丁二醇酯的原料小球被投入到原料插入器271中。 在熔料注射器272中投入的原料小球在约250° C或更高温度上熔化。另一 方面，在超临界气体发射器274中成为超临界态的二氧化碳或氮的物理发泡 剂被注入到熔料注射器272中，并作为与树脂原料的高压溶液被螺杆275混 合。之后，与被螺杆275熔合的原料一起，处于超临界态的发泡剂被注射到 模具单元277中。
然后，在注射到模具单元277时引起的急遽的体积变化和温度变化，使 在超临界态的发泡剂气化，由此产生泡。此时，控制器调整原料和发泡剂的注射的量和注射温度，以及模具单元277等的压力和温度，并控制模制时的
温度和压力。这样可以任意调节泡沫树脂的泡密度和泡直径。
另外，熔化树脂粘性较大。因而，当熔化树脂流经由模具单元277时， 该流动在板厚的中心最快。当它接近模具单元277的表面时，速度变得较慢。 树脂几乎不流动的区域出现在非常靠近模具单元277的表面处。因而，因为 熔化树脂紧附在在基本静态下的低温模具单元277上，它被快速冷却。这样 在模具单元的表面上，树脂在形成泡之前就变硬。因此，形成了基本不存在
泡的表层。
下面描述如上面提到所构建的密封压缩机的操作。
在本实施例中，融入到熔化状态的树脂材料中的处于超临界态的二氧化 碳和氮响应于温度和压力的变化而气化，这使得产生直径为1到50nm的极 微小泡。
结果是，在所有壁上产生微泡，而没有对吸入消声器240的基本设计尺 寸有任何改变。这样，可以提高所有靠近高温热源的壁，例如设置了马达元 件105并且形成润滑油供应通道252的吸入消声器主体241的后侧壁、联接 到压缩元件106的开放端的附近、被吸入到吸入消声器240内的低温致冷剂 被释放到消声空间243处的靠近并面对消声空间内的开放端246a的壁等等， 的热绝缘性能。
结果是，可以相当大程度降低吸入到吸入消声器240内的低温致冷剂气 体的热接受，由此使致冷剂气体的密度保持为低而增大吸入的致冷剂气体的 质量流量。
作为上述的结构，由从致冷剂气体的热接受引起的损失的降低能提高吸 入效率。与常规例子相比，冷冻性能提高了 2.5%，而COP提高了 2.0%或 更多。
另一方面，由于对由生成而覆盖整个吸入消声器240的大量泡引起的对 声音传递损失的提高效果，由脉动流动和从消声空间内的开放端245a向靠 近面对壳体的壁发射的反射流动引起的噪音振动在相当大程度上被减轻。特 别是，对可听见范围中的高频成分的声音传递降低有效果。
另外，在本实施例中使用超临界泡沫模制技术使得在吸入消声器240的 所有壁上产生微小的独立泡。因而，基本不会降低材料的机械强度，及通过 设定泡沫放大率为1.2倍或更多，可以使原料的使用量减少20%,而可以使原料费用合理化。
此外，在吸入消声器主体241的主体侧接合部分254和盖侧接合部分255 中，通过使壁厚薄于基本壁厚，可以抑制泡的产生，抑制在接合部分中的振
顺便提及，在本实施例中，在主体侧接合部分254和盖侧接合部分255 中的壁厚比基本壁厚要薄。然而，通过使壁厚等于或厚于基本壁厚以及使泡 停留在吸入消声器240的所有壁中，自然能进一步减少从致冷剂气体的光接受。
此外，在该实施例中，省略了与第一实施例相重叠的事项的说明。然而， 即使在该实施例中也能类似地获得，由晶体合成树脂的化学抵抗性得到的可 靠性和对通过表层的对致冷剂及润滑油的渗透保护效果，以及对压缩机的操 作稳定性的效果上的提高。
此外，与第一实施例相比，在与致冷剂气体在高转数下的快速脉动流动 有关的可听见范围内的降低噪音效果，以及与致冷剂气体在20 r/sec或更低 转速时的低速流动有关的降低在吸入消声器240内的热接受的效果，可以变 得更强。
(第三实施例)
图13示出本发明第三实施例的密封压缩机的截面图，图14示出同一实 施例中的吸入消声器的分解图。图15A到15C示出同一实施例中的超临界 泡沫模制机器的结构示意图。顺便提及，除了吸入消声器以外，本实施例的 密封压缩机的结构与第二实施例的相同。因而省略其说明。
吸入消声器340由马达元件侧部341、逆马达元件侧部342和中心343 这三个部件构成。这些元件的大部分构成壳体340C。马达元件侧部341、逆 马达元件侧部342和中心343这三个部件构成的吸入消声器340具有第一联 接通道345和第二联接通道346，消声空间347形成在壳体340C中。另外， 第一联接通道345形成在中心和逆马达元件侧部342之间的接合表面上，而 第二联接通道346与部分逆马达元件侧部342形成为一体。
此外，吸入消声器340设置在气缸盖136和阀板135之间，该接合部分
的厚度要厚于其他部分。
另外，吸入消声器340的上述结构元件(包括壳体340C)通过使用超 临界泡沫模制来模制。特别是，在马达元件侧部341上进行使用模芯回退的超临界泡沫模制。
下面描述对泡沫树脂在超临界泡沫模制机器370中使用模芯回退的模制 工艺。
首先，聚对苯二曱酸丁二醇酯的原料小球被投入到原料插入器371中。 在熔料注射器372中投入的原料小球在约250° C或更高温度上熔化。另一 方面，在超临界气体发射器374中成为超临界态的二氧化碳或氮的物理发泡 剂被注入到熔料注射器372中，并作为与树脂原料的高压溶液被螺杆375混 合。之后，与被螺杆375熔合的原料一起，处于超临界态的发泡剂被注射到 模具单元377中。直到此时，该过程都类似于第二实施例中的。
然后，因为在通过浇口注射到模具单元377的型腔中时引起的急遽的体 积变化和温度变化，处于超临界态的发泡剂气化，由此产生泡。然而，选择 使得浇口部分的厚度为壁厚的60%而宽度为该厚度的三倍。截面面积约等于 壁厚的平方。与第一实施例相比，面积更宽，例如两倍。
这样，浇口部分的截面面积要宽于第二实施例，而树脂的流动行为极好。 因此，当在泡较小的情形中保持物理发泡剂的气压为较高时，熔化的树脂被 填充进型腔。
之后，模具单元的一个部件377a在箭头方向上被抽出，实行模芯回退 以扩大型腔的空间。这样，型腔内的压力降低，而泡膨胀。因此，泡沫放大 率增大了 30%到40%，其超过了不使用模芯回退的超临界发泡。结果是， 可以进一步提高吸入消声器340的壳体340C的热绝缘特性，由此改善性能。
顺便提及，吸入消声器340被分隔并在与获得最大突出面积处在与壁基 本垂直的方向上分开。此外，模制时模具单元的部件移动以扩大型腔的方向 是获得吸入消声器340的最大突出面积处的突出方向。结果是，扩大具有最 大面积的表面的厚度增大了通过模芯回退的热绝缘性能的改善效果及泡沫 放大率，并提高了吸入效率。这里，最大突出面积指当在目标部件上从不同 方向完成突出时所获得的最大突出面积。
另外，模芯回退有助于改善热绝缘性能，应用到集成有管等等的复杂零 件是较困难的。然而根据本实施例，靠近作为热源的压缩元件106和马达元 件105的马达元件侧部341构建为以相对简单的表面为主，而可以有效应用 模芯回退，由此得到效率的提高。另一方面，第二联接通道346在相反侧与 逆马达元件侧部342模制为一体。因此，减少了零件的数量而减小费用。在使用超临界发泡技术的情况中，与常规发泡技术相比，由发泡引起的 强度上的降低较小。然而，随着泡沫放大率更高，强度进一步下降。顺便提
及，由于吸入消声器340是固定的，在设置在阀板135和气缸盖136之间的 部分中，通过使板厚相对更厚，可以保留强度，由此保护由吸入消声器的振 动及气体的泄漏引起的异常声调的发生。 (第四实施例)
图16示出本发明第四实施例的密封压缩机的吸入消声器的分解图。顺 便提及，除了吸入消声器以外，在该实施例中的密封压缩机的结构与第三实 施例中的结构相同，超临界泡沫模制的方法也类似。因此，省略对其的解释。
在图16中，吸入消声器440的壳体440C由吸入消声器主体441和吸入 消声器盖442这两部分构成，并用焊接等方法装配。另外，由于吸入消声器 盖442设置在气缸盖136和阀板135之间，吸入消声器440被固定。
因为没有进行泡沫模制，吸入消声器盖442具有足够的强度。这样，可 以保护由吸入消声器440的振动及气体的泄漏引起的异常声调的发生。
另一方面，与第三实施例类似，吸入消声器主体441是用超临界泡沫模 制来制造。此外，模芯回退被执行在如图16中的箭头所示的获得最大突出 面积的突出方向上。因此，占据吸入消声器440的壳体440C大部分表面面 积并靠近高温的马达元件105等的壁的板厚H，制作为厚于其他壁的板厚I， 使得泡沫放大率更高。这样，提高了整个吸入消声器440的热绝缘性能，由 此提高吸入效率。
工业应用性
如上所述，根据本发明的密封压缩机和吸入消声器的制造方法能使吸入 效率更高并还减轻噪音振动。因而，它们可被应用到使用领域，例如空调、 冷冻冷藏设备等。
权利要求
1. 一种吸入消声器的制造方法，其泡沫模制由合成树脂制成的用于密封 压缩机的吸入消声器的壳体的一个部件，其中在所述模制过程中，使用模芯 回退来移动模具的至少 一个部件，扩大型腔并使板厚更厚。
全文摘要
本发明涉及吸入消声器的制造方法，并公开一种用于使能量效率更高并降低噪音的技术。在该方法中，吸入消声器的泡沫模制由合成树脂制成的用于密封压缩机的吸入消声器的壳体的一个部件，其中在所述模制过程中，使用模芯回退来移动模具的至少一个部件，扩大型腔并使板厚更厚。于是，通过扩大模具，降低压力并使气体膨胀，由此促进发泡。这样，除了上面提到的效果以外，由于获得了更高的泡沫放大率，可获得极好的热绝缘性能，由此能让吸入效率变得更高。
文档编号F04B39/00GK101310956SQ20081012599
公开日2008年11月26日 申请日期2004年10月8日 优先权日2003年10月10日
发明者中野明, 稻垣耕 申请人:松下电器产业株式会社