CN101846055A

CN101846055A - 排出机构及压缩机

Info

Publication number: CN101846055A
Application number: CN200910128271A
Authority: CN
Inventors: 吴盛忠; 陈志聪; 赖建宏; 叶连结; 沈吉博
Original assignee: Teco Electric and Machinery Co Ltd
Current assignee: Teco Electric and Machinery Co Ltd
Priority date: 2009-03-23
Filing date: 2009-03-23
Publication date: 2010-09-29

Abstract

本发明揭露一种排出机构以及压缩机。压缩机包含驱动装置、冷媒压缩装置以及排出机构。排出机构包含冷媒流道、弹性构件以及缓冲构件。冷媒流道包含冷媒入口以及冷媒出口，且冷媒流道可用以供冷媒流通。弹性构件用以覆盖冷媒入口。缓冲构件用以压制弹性构件，进而辅助弹性构件封闭冷媒入口。其中，冷媒是通过冷媒入口并推开弹性构件而排出至冷媒流道。

Description

排出机构及压缩机

技术领域

本发明是关于一种排出机构以及应用该排出机构的压缩机，特别是关于可在运转的过程中有效地降低噪音的排出机构以及压缩机。

背景技术

现今社会进步如此迅速，是因人类不断地追求更好的生活品质。而随着时代的进步，许多优良的新产品也就此应运而生，压缩机即是一个跟随时代不断进步的产品之一。也因其诞生，社会进步的脚步加快了不少，且通过人类的不断创新，使得压缩机的产业具有更多元的发展空间。

对于一般的压缩机来说，造成使用者以及厂商最大困扰的问题，不外乎是压缩机运转时所产生的噪音以及振动问题。而噪音的产生除了机器零件于运转所造成之外，还包含冷媒于压缩时产生的噪音量，此噪音也会令使用者产生不舒适感，因此也容易造成使用者的使用意愿降低。

请参阅图1。图1是绘示现有应用于一般空调系统的压缩机1的示意图。如图1所示，压缩机1机体外设有外部吸入消音器11，压缩机1机体内部设有汽缸13，汽缸13内设有活塞132，汽缸13的下方设有汽缸头131与下排放消音器12。汽缸13的上方设有轴框121与上排放消音器14。结合在活塞132的曲轴16则设有转子161。转子161的外部则包围着定子15。冷媒在循环过程中，会由外部吸入消音器11进入机体内再导入汽缸13内部，利用汽缸13内的活塞132运转时将冷媒通过上排放消音器14排出，而后通过一系列的传统循环过程让冷媒再回流到外部吸入消音器1内，并重复上述的循环过程。上排放消音器14与下排放消音器12则分别用于降低汽缸13上、下方所产生的噪音。

在需消音器组件的情况下，亦会增加压缩机所需的空间，故虽上述采用消音器的技术手段可以有效地达到降低噪音的功效，却仍有相对的缺失存在，且对于现有的迷你型压缩机(例如，排气量为0.6c.c.的压缩机)来说，由于受限于其本身的空间限制，以往应用消音器的解决方案亦无法同样地采用。

请参阅图2A与图2B。图2A是现有应用于迷你压缩机的汽缸头20的仰视图。图2B是图2A中的汽缸头20沿剖面线A-A的剖面图。如图2A与图2B所示，在汽缸头20的冷媒入口200处设置有排放阀202。在压缩机无运转时，排放阀202是保持封闭的状态。当压缩机运转之后，高压冷媒即会有足够的压力，推开排放阀202进入汽缸头20的冷媒流道。在此模式下，当压缩机于运转时，排放阀202即会反复地于开启与关闭之间动作。并且，排放阀202一般是具有弹性的金属片，其由开启变成关闭时，金属片撞击汽缸头20本体后，其本身的弹性即会造成金属片产生振动，进而产生恼人的噪音污染。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种排出机构以及压缩机，其针对排出机构的弹性构件(亦即，排放阀)进行机构性能上的补强，使得在压缩机中运转的冷媒在推挤开弹性构件的过程中，因共振而产生的噪音能够大幅度地降低。另外，本发明还进一步根据赫尔姆霍茨(Helmholtz)原理对排出机构的冷媒流道进行几何形状上的改良，且可针对高频与低频的噪音进行消音的设计。藉此，本发明即可有效地对体积较小的迷你压缩机进行噪音降低的功效。

根据本发明一方面提供一种排出机构，应用于一压缩机，该排出机构包含：一冷媒流道，包含一冷媒入口以及一冷媒出口，该冷媒流道用以供冷媒流通；一弹性构件，用以覆盖该冷媒入口；以及一缓冲构件，用以压制该弹性构件，进而辅助该弹性构件封闭该冷媒入口；其中该冷媒通过该冷媒入口并推开该弹性构件而排出至该冷媒流道。

特别地，冷媒流道的侧壁具有至少两段的宽窄变化。

本发明的另一方面提供一种压缩机，包含：一驱动装置；一冷媒压缩装置；以及一排出机构，与该冷媒压缩装置连接，该排出机构包含：一冷媒流道，包含一冷媒入口以及一冷媒出口，该冷媒流道用以供冷媒流通；一弹性构件，用以覆盖该冷媒入口；以及一缓冲构件，用以压制该弹性构件，进而辅助该弹性构件封闭该冷媒入口；其中该冷媒通过该冷媒入口并推开该弹性构件而排出至该冷媒流道。

特别地，冷媒流道的侧壁具有至少两段的宽窄变化。

于一具体实施例中，冷媒流道可以进一步包含第一扩张区以及第二扩张区。并且，第一扩张区与第二扩张区的内径相异。冷媒依序通过冷媒流道的第一扩张区与第二扩张区，进而由冷媒出口排出。

相较于现有技术，本发明的排出机构以及压缩机主要针对排出机构的弹性构件(亦即，排放阀)进行机构性能上的补强，使得在压缩机中运转的冷媒在推挤开弹性构件的过程中，因共振而产生的噪音能够大幅度地降低。另外，本发明还进一步根据赫尔姆霍茨原理对排出机构的冷媒流道进行几何形状上的改良，并可确实地减少高频与低频的噪音。藉此，本发明即可有效地对体积较小的迷你压缩机进行噪音降低的功效。

附图说明

关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及附图得到进一步的了解，其中：

图1是现有应用于一般冷气机的压缩机的示意图。

图2A是现有应用于迷你压缩机的汽缸头的仰视图。

图2B是图2A中的汽缸头沿剖面线A-A的剖面图。

图3是根据本发明的一具体实施例的压缩机的示意图。

图4A是图3中的压缩机的排出机构的仰视图。

图4B是图4A中的排出机构沿剖面线B-B的剖面图。

具体实施方式

本发明提供一种排出机构以及压缩机。并且更特别地，其主要针对排出机构的弹性构件进行机构性能上的补强，并根据荷姆霍兹原理对排出机构的冷媒流道进行几何形状上的改良。以下将详述本发明的较佳具体实施例，藉以充分解说本发明的特征、精神、优点以及实施上的简便性。

请参阅图3。图3是根据本发明的一具体实施例的压缩机3的示意图。如图3所示，本发明的压缩机3可以实施于如图所示的一般常见的迷你压缩机上，但并不以此为限。换言之，目前市面上各式各样种类的压缩机，皆可采用本发明的压缩机3轻易地进行噪音的抑制。本发明的压缩机3主要包含有驱动装置34、冷媒压缩装置36以及排出机构32。排出机构32是与冷媒压缩装置36连接。以下将针对本发明的本具体实施例的压缩机3作更深入的介绍与更详细的说明，包含其内各部位的结构与其功能以及动作方式。

请参阅图4A与图4B。图4A是图3中的压缩机3的排出机构32的仰视图。图4B是图4A中的排出机构32沿剖面线B-B的剖面图。如图4A与图4B所示，本发明的排出机构32包含有冷媒流道320、弹性构件322以及缓冲构件324。冷媒流道320的两端个别包含冷媒入口3200以及冷媒出口3202，分别用以供冷媒从冷媒入口3200流入，并由冷媒出口3202流出。弹性构件322可选择性地设置于排出机构32上或冷媒流道320中，并可用来覆盖冷媒入口3200。缓冲构件324同样可选择性地设置于排出机构32上或冷媒流道320中，并可用来压制弹性构件322，进而辅助弹性构件322封闭冷媒入口3200。

由此可知，在压缩机3停止运转时，上述的弹性构件322保持封闭冷媒入口3200的状态；在本发明的压缩机3的运作过程中，高压的冷媒即会具有足够的压力，并通过冷媒入口3200推开弹性构件322，进而排出至排出机构32的冷媒流道320内。

于此具体实施例中，上述的弹性构件322可以是一排放阀，并且上述的缓冲构件324可以是一阀弹簧，但并不以此为限。换言之，只要能够提供排放阀足够紧密地封闭冷媒入口3200的预压力，任何能提供此预压力的元件(例如，通过弹性体的弹力、电磁模块的磁吸力、电控模块的驱动力...等)皆可实施于上述的缓冲构件324。

在此要特别说明的是，如图2B所示的现有压缩机2的排放阀202，通常为具有弹性的金属片。排放阀202由开启冷媒入口200变成关闭冷媒入口200时，金属片撞击汽缸头20本体后，排放阀202本身的弹性即会造成金属片产生振动，进而产生噪音。而本发明即是针对弹性构件322(亦即，排放阀)增设缓冲构件324(亦即，阀弹簧)。阀弹簧同样可以由具有弹性的金属片构成。并且，阀弹簧主要的特征在于具有弧度，使得阀弹簧可有效地压制住排放阀。当排放阀在开启与关闭冷媒入口3200之间动作时，阀弹簧即可限制排放阀的振动幅度，进一步有效地降低噪音的分贝。

另外，从另一个角度来看，为了在本发明的压缩机3的运作过程中，尽可能地降低噪音的产生，本发明的冷媒流道320可进一步导入赫尔姆霍茨(Helmholtz)原理，使冷媒流道320产生宽窄的变化。换言之，根据本发明的排出机构32的冷媒流道320，其侧壁可以设置有至少两段的宽窄变化。举例而言，图4A中的冷媒流道320由正常区3208进入第一扩张区3204，即为一段的宽窄变化。若再由第一扩张区32048进入正常区320，亦为一段宽窄变化。当然，于冷媒流道320的侧壁上的宽窄变化并不限定其数目，可依据实际设计上的需求或限制而有弹性的变化，甚至仅设置一段宽窄变化也能有降低噪音的效果。

如图2A所示，于此现有技术的冷媒流道中，冷媒流道的侧壁均为单一宽度，因此其侧壁并无任何能够降低噪音的效果。而对于本发明的冷媒流道320，高压冷媒所产生的声音，在通过根据赫尔姆霍茨原理设计其侧壁的冷媒流道320后，可以达到减低冷媒流道320的噪音值的功效。

如图4A所示，根据本发明的冷媒流道320的侧壁进一步包含有第一扩张区3204以及第二扩张区3206。以下将以第一扩张区3204以及第二扩张区3206进行范例说明。冷媒依序通过第一扩张区3204与第二扩张区3206，进而由该冷媒出口3202排出。进一步来说，第一扩张区3204以及第二扩张区3206可以通过例如钻孔的方式形成，但不以此为限。特别而言，于此具体实施例中，第二扩张区3206是小于第一扩张区3204。换言之，第一扩张区3204大体上具有第一曲率半径，第二扩张区3206大体上具有第二曲率半径，第一曲率与第二曲率两者的半径长度相异，图4A则绘示出第二扩张区3206的第二曲率半径小于第一扩张区3204的第一曲率半径的实施状况，然并不以此为限。当然，上述的第一扩张区3204以及第二扩张区3206的轮廓亦可为其它几何形状，并不限于上述的圆弧形。当然，于冷媒流道320的侧壁上的扩张区并不限定其数目，可依据实际设计上的需求或限制而有弹性的变化，甚至仅设置一个扩张区也能有降低噪音的效果。

在此要特别说明的是，根据赫尔姆霍茨原理以及实际实验得出的频谱分析(frequency spectrum analysis)印证，若于冷媒流道320设置相对应大小的孔洞，可以明显地发现直径较大的第一扩张区3204可消除较低频的噪音，而直径小的第二扩张区3206可消除较高频的噪音。

请参阅表一。表一表示采用现有的汽缸头20与采用本发明的排出机构32的压缩机在运作过程中所产生的噪音值。其中，此实验是于无响室(anechoic room)中进行测量。测试条件如下：空调系统风扇关闭，压缩机的转速为4740rpm，且麦克风与压缩机之间的距离为30cm。

表一

压缩机所采用的汽缸头种类	噪音值(dBA)
压缩机所采用的汽缸头种类	噪音值(dBA)	现有的汽缸头20	48.58
本发明的排出机构32	37.53	现有的汽缸头20	48.58

如表一所示，就实务经验来说，采用一般现有的汽缸头20的压缩机，其所产生的噪音值大多介于41～48dBA左右，亦即，最好的状况也只能将噪音值降低至接近41dBA左右。然而，采用本发明的排出机构32的压缩机3，仅以钻孔方式而形成如第一扩大区以及第二扩大区所示的简单几何形状，即可获得将噪音值降低至40dBA以下的效果。但要补充的是，此具体实施例所提出的第一扩大区以及第二扩大区的几何外型仅为符合赫尔姆霍茨原理最基本且最简单的应用范例，于实际应用中并不以此为限。

换句话说，本发明的冷媒流道320的扩张区的形状还可以呈波浪状、锯齿状或不规则状。若以专业的有限元素分析软件协助设计本发明的冷媒流道320的几何形状，必定可以得到更优良的噪音抑制能力。

由以上对于本发明的较佳具体实施例的详述，可以明显地看出，本发明的排出机构以及压缩机主要是针对排出机构的弹性构件(亦即，排放阀)进行机构性能上的补强，使得在压缩机中运转的冷媒在推挤开弹性构件的过程中，因共振而产生的噪音能够大幅度地降低。另外，本发明还进一步根据赫尔姆霍茨原理对排出机构的冷媒流道进行几何形状上的改良，并可确实地减少高频与低频的噪音。藉此，本发明即可有效地对体积较小的迷你压缩机进行噪音降低的功效。

通过以上较佳具体实施例的详述，是希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的专利范围的范畴内。

Claims

1.一种排出机构，应用于一压缩机，该排出机构包含：

一冷媒流道，包含一冷媒入口以及一冷媒出口，该冷媒流道用以供冷媒流通；

一弹性构件，用以覆盖该冷媒入口；以及

一缓冲构件，用以压制该弹性构件，进而辅助该弹性构件封闭该冷媒入口；

其中该冷媒通过该冷媒入口并推开该弹性构件而排出至该冷媒流道。

2.根据权利要求1所述的排出机构，其特征在于该缓冲构件压制于该弹性构件邻近于该冷媒入口的一端，当该冷媒推开该弹性构件时，该缓冲构件亦会被该弹性构件推开。

3.根据权利要求1所述的排出机构，其特征在于该冷媒流道的侧壁具有扩张区域，通过该扩张区域使该冷媒流道的侧壁产生至少两段的宽窄变化。

4.根据权利要求3所述的排出机构，其特征在于该扩张区域进一步包含一第一扩张区以及一第二扩张区，该第二扩张区与该第一扩张区的大小相异，该冷媒依序通过该第一扩张区与该第二扩张区，进而由该冷媒出口排出。

5.根据权利要求4所述的排出机构，其特征在于该第一扩张区与该第二扩张区分别具有一第一曲率半径与一第二曲率半径，且该第一曲率半径与该第二曲率半径的长度相异。

6.一种压缩机，包含：

一驱动装置；

一冷媒压缩装置；以及

一排出机构，与该冷媒压缩装置连接，该排出机构包含：

一弹性构件，用以覆盖该冷媒入口；以及

7.根据权利要求6所述的压缩机，其特征在于该缓冲构件压制于该弹性构件邻近于该冷媒入口的一端，当该冷媒推开该弹性构件时，该缓冲构件亦会被该弹性构件推开。

8.根据权利要求6所述的压缩机，其特征在于该冷媒流道的侧壁具有扩张区域，通过该扩张区域使该冷媒流道的侧壁产生至少两段的宽窄变化。

9.根据权利要求8所述的压缩机，其特征在于该扩张区域进一步包含一第一扩张区以及一第二扩张区，该第二扩张区与该第一扩张区的大小相异，该冷媒依序通过该第一扩张区与该第二扩张区，进而由该冷媒出口排出。

10.根据权利要求9所述的压缩机，其特征在于该第一扩张区与该第二扩张区分别具有一第一曲率半径与一第二曲率半径，且该第一曲率半径与该第二曲率半径的长度相异。