CN101983288A - 涡旋式压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种涡旋式压缩机，其在排出口的中间部设置有直径增大的缓冲部。从压缩腔排出的制冷剂被引入到缓冲部中，并临时储存在该缓冲部。随后，制冷剂被排出至排出通风室，由此降低了脉动压力。因此，降低了当从压缩腔排出的制冷剂与排出通风室发生碰撞时所产生的噪声，由此大幅降低了涡旋式压缩机的噪声。

Description

涡旋式压缩机

技术领域

本发明涉及一种涡旋式压缩机，更特别地涉及一种能够降低在排出制冷剂时所产生的噪声的涡旋式压缩机。

背景技术

通常来说，压缩机是一种用于将机械能转化成压缩流体的压缩能的装置。压缩机可以根据压缩流体所用的方法被分成往复式压缩机、回转式压缩机、叶片式压气机和涡旋式压缩机。

涡旋式压缩机设有驱动马达和压缩单元，其中驱动马达位于密封壳体中用以产生驱动力，压缩单元用于通过接收由驱动马达产生的驱动力来对压缩流体的制冷剂进行压缩。

压缩单元由固定涡卷(fixed scroll)和绕动涡卷(orbiting scroll)构成。固定涡卷设有固定卷(wrap)并且固定至壳体，而绕动涡卷设有与固定卷接合的绕动卷并且执行绕动运动(orbiting motion)。固定卷与绕动卷以180°的相差彼此接合并且沿一条基于相同半径弯曲的渐开线形成。

在绕动涡卷的绕动卷与固定涡卷的固定卷接合时，绕动涡卷执行相对于固定涡卷的绕动运动，由此形成一对压缩腔。随着在绕动涡卷执行绕动运动时这些压缩腔朝向中心运动，压缩腔的整个体积减小，以便连续地吸入、压缩以及排出制冷剂。

发明内容

技术问题

然而，在常规的涡旋式压缩机中，由于设置在固定涡卷处的排出口线性地形成，所以最后从压缩腔排出的制冷剂具有与初始排出压力相同的排出压力。因此，从压缩腔排出的制冷剂以高力度与壳体发生碰撞，从而增加了涡旋式压缩机的噪声。

技术方案

因此，本发明的一个目的在于提供一种涡旋式压缩机，其能够通过利用在排出口附近形成缓冲空间来降低制冷剂的排出压力，从而降低当从固定涡卷的排出口排出的制冷剂与壳体发生碰撞时所产生的噪声。

为了实现本发明的这些优点和其它优点并根据本发明的目的，如在此具体实施并宽泛地说明的，提供一种涡旋式压缩机，其包括：具有固定卷的固定涡卷以及具有绕动卷的绕动涡卷，其中固定涡卷和绕动涡卷形成压缩腔，在固定涡卷与绕动涡卷通过彼此接合而朝向涡旋式压缩机的中心连续地运动时，该压缩腔的体积减小，其中固定涡卷设有排出口，在压缩腔中被压缩的制冷剂通过该排出口被排出，以及其中排出口被实施成在入口部与出口部之间具有一个或多个不同内径的部件。

有益效果

本发明的涡旋式压缩机具有如下优点。

由于在排出口的中间部还设置有直径增大的缓冲部，所以从压缩腔排出的制冷剂被引入到缓冲部中，随后被临时储存。随着储存的制冷剂被排出至排出通风室(discharge plenum)，降低了脉动压力。因此，降低了当从压缩腔排出的制冷剂与排出通风室发生碰撞时所产生的噪声，由此大幅降低了涡旋式压缩机的噪声。

附图说明

图1是示出了根据本发明第一实施例的涡旋式压缩机的纵向截面图；

图2是图1的涡旋式压缩机的部分A的纵向截面图，其以放大形式示出；

图3是示意性地示出了图1的涡旋式压缩机的排出口的具体情况(规格)的视图；

图4是当图1的涡旋式压缩机的排出口设有缓冲部时的噪声级与当排出口未设有缓冲部时的噪声级的比较图表；

图5是当缓冲部处于预定规格范围内时的噪声级与当缓冲部未处于预定规格范围内时的噪声级的比较图表；以及

图6至图8是示出了根据本发明第二实施例的图1的涡旋式压缩机的缓冲部的纵向截面图。

具体实施方式

实现本发明的最佳模式

现在，将参照附图中所示出的实例，对本发明的优选实施例进行详细说明。

下文中，将参照附图，更详细地说明根据本发明的涡旋式压缩机。

如图1所示，本发明的涡旋式压缩机包括：壳体10，吸入管(SP)和排出管(DP)连接至该壳体；驱动马达20，其被设置在壳体10的下侧，用以产生旋转力；以及压缩单元30，其被设置在壳体10的上侧，用以通过接受由驱动马达20产生的旋转力来压缩制冷剂。

驱动马达20包括：定子21，其被固定在壳体10中；转子22，其被可转动地设置在定子21中；以及转轴23，其被强制地插入转子22中，用以将旋转力传送至绕动涡卷120。在定子21上卷绕有线圈24，线圈24用于通过接收外部的动力来产生磁通量。此外，在转子22中插入有导体(未示出)，其用于与线圈24一起产生磁通量。

压缩单元30包括：固定涡卷110，该固定涡卷被固定至主框架11的上表面，该主框架11被固定至壳体10，并且在固定涡卷的底面设有固定卷111；绕动涡卷120，其被可绕动地设置在主框架11的上表面并且具有绕动卷121，所述绕动卷与固定涡卷110的固定卷111接合以形成多个压缩腔(P)；奥德姆(Oldham)环130，其被设置在绕动涡卷120与主框架11之间，用以使绕动涡卷120绕动并防止绕动涡卷32旋转；止回阀(backflow preventing valve)35，其用于打开及关闭固定涡卷110的排出口113；以及排出通风室150，其被固定在固定涡卷110的上表面。

在此处，排出通风室150用作噪声衰减构件，其具有排出空间(S2)和噪声空间，以便减弱当在压缩腔(P)中被压缩的制冷剂排出时所产生的排出噪声。

固定涡卷110在其板部的底面的中心部设有固定卷111。此外，在板部的底面的一侧形成有吸入口112，从而使得压缩腔(P)可以与壳体10的吸入空间(S1)连通。在板部的上侧的中心部形成有排出口113，从而使得压缩腔(P)的排出侧可以与排出通风室150的排出空间(S2)连通。固定卷111沿基于具有一定半径的预定基准圆弯曲的渐开线形成。

绕动涡卷120的绕动卷121以基于具有一定半径的预定基准圆的渐开线形状，形成于板部的上表面上。此外，绕动卷121形成为具有与固定卷111相同的长度，以便与固定卷111相对称。

固定涡卷110的排出口113在其中间部设有直径增大的缓冲部。例如，如图2和图3所示，排出口113由入口部113a、缓冲部113b以及出口部113c构成，其中入口部113a接触最后的压缩腔，缓冲部113b的直径从入口部113a的出口增加，而出口部113c的直径从缓冲部113b的出口至排出口113的出口减小。在入口部113a的入口与缓冲部113b的入口之间设置有阻尼突出部113d，该阻尼突出部113d突出使得其直径小于入口部113a的直径和缓冲部113b的直径。

入口部113a的直径(D1)大于出口部113c的直径(D3)或阻尼突出部113d的直径(D4)，但是小于缓冲部113b的直径(D2)。入口部113a的直径(D1)也可以等于缓冲部113b的直径(D2)。

缓冲部113b的直径(D2)形成为大于出口部113c的直径(D3)或阻尼突出部113d的直径(D4)。缓冲部113b的直径(D2)也可以约为出口部113c的直径(D3)的1.2～1.5倍。

出口部113c的直径(D3)小于阻尼突出部113d的直径(D4)。然而，出口部113c的直径(D3)也可以等于阻尼突出部113d的直径(D4)。

为了增强缓冲部113b的效果，由缓冲部113b的长度(H2)、出口部113c的长度(H3)和阻尼突出部113d的长度(H4)彼此相加得到的总长度(H1)可以形成为不超过H2的两倍的值。也就是说，总长度(H1)可以形成为在H1＝2*H2的范围内。例如，缓冲部113b的长度(H2)可以形成为小于出口部113c的长度(H3)，但长于阻尼突出部113d的长度(H4)。

未进行说明的附图标记12表示副框架。

以下对根据本发明的涡旋式压缩机的运行进行说明。

一旦动力被供给至驱动马达20，接收到驱动马达20的旋转力的绕动涡卷120就在主框架11的上表面上以偏心的距离执行绕动运动。在绕动涡卷120执行绕动运动的同时，在固定涡卷110的固定卷111与绕动涡卷120的绕动卷121之间形成有一对连续运动的压缩腔(P)。压缩腔(P)的体积在通过绕动涡卷120的绕动运动朝向涡旋式压缩机的中心运动时减小，由此对通过吸入管(SP)吸入的制冷剂进行压缩。在压缩腔(P)中被压缩的制冷剂通过位于最后的压缩腔的排出口113而被排出。随后，制冷剂穿过排出通风室150并且通过排出管(DP)运动至制冷系统。

在此处，排出口113不会形成为具有相同的直径，而是在排出口113的中间部进一步设有缓冲部113b，该缓冲部113b具有增大的直径。因此，从最后的压缩腔排出的制冷剂经由入口部113a而被引入到直径大于入口部113a的直径的缓冲部113b中。随后，制冷剂临时逗留在缓冲部113b，从而降低了脉动压力。更具体地，由于缓冲部113b的直径(D2)大于入口部113a的直径(D1)或出口部113c的直径(D3)，所以缓冲部113b形成一种缓冲空间。因此，经由入口部113a而被引入到缓冲部113b中的制冷剂临时逗留在缓冲部113b，由此减小了正弦曲线(sine curve)。因此，可防止因脉动压力所致的振动增加，进而可以在排出通风室150处更加降低排出制冷剂的噪声。

图4是当图1的涡旋式压缩机的排出口设有缓冲部113b时的噪声级与当排出口不设有缓冲部113b时的噪声级的比较图表。

参照图4，不具有缓冲部的涡旋式压缩机在3～4KHz附近产生大的峰值噪声，而在应用有缓冲部113b的涡旋式压缩机中大的峰值噪声被降低。

在入口部113a的入口与缓冲部113b的入口之间形成有阻尼突出部113d的情况下，用作孔口的阻尼突出部113d降低了排出制冷剂的压力。因此，排出制冷剂可以长时间逗留在缓冲部113b，由此更加降低了涡旋式压缩机的噪声。

图5是当缓冲部113b处于预定规格的范围内时的噪声级与当缓冲部113b未处于预定规格的范围内时的噪声级的比较图表。

如图5所示，当缓冲部113b的直径处于(1.2～1.5)*D3的上述范围内时，与当缓冲部113b的直径并非处于上述范围而是D2＝D3或D2＝1.1*D3时的情况相比，在2.5KHz以上的高区域处，噪声被更加有效地降低。

本发明的模式

以下将对根据本发明的另一实施例的涡旋式压缩机进行说明。

在上述实施例中，在入口部113a的入口与缓冲部113b的入口之间形成有一个阻尼突出部113d。然而，在图6所示的第二实施例中，形成有多个阻尼突出部113。在这种情况下，可实现出色的噪声阻尼效果。特别是，由于更加降低了排出制冷剂的压力，所以可以实现更加符合期望的噪声阻尼效果。

在上述实施例中形成有阻尼突出部113。然而，如图7所示，在入口部113a与缓冲部113b之间可以部设有阻尼突出部113d。在这种情况下，由于可以通过缓冲部113b降低脉动压力，所以也可以实现期望的噪声阻尼效果。

在上述实施例中形成有入口部113a。然而，如图8所示，压缩腔可以直接连接至缓冲部113b而不必经由入口部113a。在这种情况下，由于出口部113c的直径小于缓冲部113b的直径，所以排出制冷剂临时逗留在缓冲部113b。因此，可以降低脉动压力，进而可以实现在涡旋式压缩机中的噪声阻尼效果。

根据第二实施例的涡旋式压缩机的结构或运行与根据第一实施例的结构或运行相似，因此省去对它们的详细说明。

对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本发明的精神或保护范围的情况下，可以对在本发明中进行各种修改和变化。因此，本发明旨在涵盖了落在所附权利要求书及其等同物范围内的对本发明所做的各种修改和变化。

工业实用性

到目前为止，上述根据本发明的涡旋式压缩机是一种低压型涡旋式压缩机。然而，根据本发明的涡旋式压缩机也可以用于高压型涡旋式压缩机。当本发明的涡旋式压缩机并未设有排出通风室时，排出制冷剂可能会与壳体发生碰撞，从而产生大的噪声。因此，当在那里设置排出通风室时，本发明的涡旋式压缩机可以更加有效。

此外，本发明的涡旋式压缩机可以根据用于噪声阻尼所需的带宽，改变缓冲部的规格等。

Claims (13)

1.一种涡旋式压缩机，包括：

具有固定卷的固定涡卷；以及

具有绕动卷的绕动涡卷，

其中所述固定涡卷和所述绕动涡卷形成压缩腔，在所述固定涡卷与所述绕动涡卷通过彼此接合而连续地朝向所述涡旋式压缩机的中心运动时，所述压缩腔的体积被减小，

其中所述固定涡卷设有排出口，在所述压缩腔中被压缩的制冷剂通过所述排出口被排出，以及

其中所述排出口被实施成在入口部与出口部之间具有一个或多个不同内径的部件。

2.如权利要求1所述的涡旋式压缩机，其中所述排出口设有位于所述入口部与所述出口部之间的缓冲部，所述缓冲部的直径大于所述入口部的直径和所述出口部的直径。

3.如权利要求2所述的涡旋式压缩机，其中从所述入口部的入口至所述缓冲部的入口的直径等于从所述缓冲部的出口至所述入口部的出口的直径。

4.如权利要求2所述的涡旋式压缩机，其中从所述入口部的入口至所述缓冲部的入口的直径不同于从所述缓冲部的出口至所述入口部的出口的直径。

5.如权利要求2所述的涡旋式压缩机，还包括位于所述入口部的入口与所述缓冲部的入口之间的一个或多个阻尼突出部，所述阻尼突出部的直径小于所述入口部的直径。

6.如权利要求5所述的涡旋式压缩机，其中所述出口部的直径等于所述阻尼突出部的直径。

7.如权利要求2所述的涡旋式压缩机，其中所述缓冲部的直径约为所述出口部的直径1.2～1.5倍。

8.如权利要求2所述的涡旋式压缩机，其中由所述缓冲部的长度与所述出口部的长度相加得到的总长度等于或小于所述缓冲部的长度的两倍的值。

9.如权利要求5所述的涡旋式压缩机，其中由所述阻尼突出部的长度、所述缓冲部的长度及所述出口部的长度彼此相加得到的总长度等于或小于所述缓冲部的长度的值的两倍。

10.如权利要求8或9所述的涡旋式压缩机，其中所述缓冲部的长度小于所述出口部的长度。

11.如权利要求8或9所述的涡旋式压缩机，其中所述缓冲部的长度大于所述阻尼部的长度。

12.如权利要求1所述的涡旋式压缩机，还包括位于所述固定涡卷的上表面上的噪声阻尼构件，所述噪声阻尼构件通过将所述排出口容置于其中而具有噪声阻尼空间。

13.如权利要求10所述的涡旋式压缩机，其中所述噪声阻尼构件被构造成减弱在3～4KHz的带宽内的噪声。

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