CN102197221B - 封闭式压缩机的吸入消声器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于降低制冷剂的噪声的封闭式压缩机的吸入消声器(100)，具体地，在制冷剂的吸入流路上的特定位置，以各种形状设置发挥一种流动阻力的功能的瓣膜(130)，所以即使直接吸入制冷剂，也可以有效地减少传递到外部的压力脉动，而且还可以保障流动效率。
Description
技术领域
本发明涉及封闭式压缩机的吸入消声器，具体地，涉及即使直接吸入制冷剂，也可以有效地使向外部传递的压力脉动衰减的同时，还可以保障流动效率的封闭式压缩机的吸入消声器。
背景技术
一般来说，往复式压缩机通过驱动马达使活塞在气缸内部进行往复运动，通过这种往复运动来吸入、压缩制冷剂并将其排出。
图1是示出了现有技术的往复式压缩机的一部分的图。
如图1所示，将制冷剂从外壳1外部的吸入管2吸入到外壳1内部的吸入消声器10，并使振动与噪声降低之后，将制冷剂传递到压缩机的压缩机构部（未图示）进行压缩。
压缩机根据制冷剂的吸入流路分为间接吸入方式和直接吸入方式，基于上述吸入管2与吸入消声器10的连接方式来决定。
间接吸入方式的压缩机在吸入管2与吸入消声器10之间形成规定的间隔，吸入管2的位于外壳1内侧的前端部不与吸入消声器10直接连接，而位于吸入消声器10的吸入口10h的前方。因此，间接吸入方式的压缩机，使基于吸入阀（未图示）的动作的波动能通过外壳1内部的体积而衰减，所以不向吸入管2带来影响，因此具有振动及噪声性能优秀的优点，但由于吸入制冷剂受到压缩制冷剂的影响，所以具有使制冷性能及效率降低的问题。
因此，为了解决间接吸入方式的压缩机具有的制冷剂隔热问题，最近多使用直接吸入方式的压缩机。即，直接吸入方式的压缩机的吸入管2与吸入消声器10直接连接，所以具有如下优点：不仅可以防止在外壳1内部加热的制冷剂与吸入制冷剂的传热，还可以防止制冷剂的再吸入，所以可增加吸入制冷剂的比体积，以此提高制冷效率。
图2是示出了现有技术的往复式压缩机的吸入消声器的一例的图。
如图1至图2所示，吸入消声器10包括：本体11，其形成用于降低噪声的空间；连接部件12，其引导制冷剂使其吸入到本体11内。
本体11大体上由上部本体11a与下部本体11b结合而构成，在上部本体11a的上侧具有排出部13，而在下部本体11b的一侧形成有用于吸入制冷剂的吸入口10h，并在吸入口10h上连接有连接部件12。
连接部件12的与吸入口10h的连接部分的直径小，从而能够使制冷剂容易传递到压缩机内部，与之相反，其相反方向的部分的直径大，一般来说，连接部件12具有类似于漏斗的形状。此外，连接部件12主要由可弹性变形的材料制作，其设置在外壳1的内侧从而连接外壳1外部的吸入管2与外壳1内部的本体11之间。
如此吸入消声器10直接与吸入管2连接的直接吸入方式的压缩机，不能确保能够使在压缩机构部中发生的振动或基于吸入阀的动作的波动能衰减的缓冲空间，并且由此发生的冲击直接传递到吸入管11。
因此，直接吸入方式的压缩机比间接吸入方式的压缩机虽在制冷效率的方面有利，但在噪声的方面则不利。即，若如上述的压缩机应用于如冰箱等的产品，则会导致如下问题，即，通过压缩机的吸入管传递的压力脉动、吸入阀的开闭所引起的振动与冲击将传递到产品整体从而成为噪声源。
此外，为了在如上述的压缩机中减少噪声，可形成窄的制冷剂吸入流路，但这起流动阻力的作用，使流动效率降低，从而导致降低应用如上述的压缩机的产品整体的效率的问题。
发明内容
发明要解决的问题
本发明是为了解决上述的现有技术的问题而做出的，其目的在于，提供一种可有效衰减压力脉动以及阀开闭等所引起的振动、噪声的封闭式压缩机的吸入消声器。
此外，本发明的目的在于，提供一种降低噪声的同时可保障流动效率的封闭式压缩机的吸入消声器。
用于解决问题的手段
为了解决上述问题，本发明的封闭式压缩机的吸入消声器，直接与在封闭式外壳的外部所设置的吸入管相连接，其特征在于，包括：本体，其是制冷剂的临时的储藏空间，设置在外壳的内部，具有用于吸入制冷剂的吸入口和用于排出制冷剂的排出部；连接部件，其位于外壳的内部，用于使本体的吸入口与吸入管相连通；瓣膜，在连接部件的内部至少设置有一个以上，在连接部件的内部空间发挥流动阻力的功能。因此，在直接吸入方式的压缩机中能够使传递到吸入管的振动和噪声衰减。
根据本发明的一个方面，提供了一种封闭式压缩机的吸入消声器，其直接与在封闭式外壳的外部所设置的吸入管相连接，该吸入消音器包括：本体，其是制冷剂的临时的储藏空间，设置在外壳的内部，具有用于吸入制冷剂的吸入口和用于排出制冷剂的排出部；连接部件，其位于外壳的内部，用于使本体的吸入口与吸入管相连通；瓣膜，在连接部件的内部至少设置有一个以上，在连接部件的内部空间减少流路面积来发挥流动阻力的功能，其中，离连接部件的内周面越近，瓣膜变得越厚。
根据本发明的另一方面，提供了一种封闭式压缩机的吸入消声器，其直接与在封闭式外壳的外部所设置的吸入管相连接，该吸入消音器包括：本体，其是制冷剂的临时的储藏空间，设置在外壳的内部，具有用于吸入制冷剂的吸入口和用于排出制冷剂的排出部；连接部件，其位于外壳的内部，用于使本体的吸入口与吸入管相连通；瓣膜，在连接部件的内部至少设置有一个以上，在连接部件的内部空间减少流路面积来发挥流动阻力的功能，其中，瓣膜以形成使制冷剂流动的规定的开口部的方式突出形成在连接部件的内周面上，并具有在制冷剂流动时能够弯曲的切开部。
此外，本发明的封闭式压缩机的吸入消声器的特征在于，连接部件形成为具有凸起和沟槽的波纹管形状，而且越靠近吸入管，该连接部件的内径变得越宽，所以能够利用连接部件来提供相对于振动可灵活地动作的流路。
此外，本发明的封闭式压缩机的吸入消声器的特征在于，连接部件的一端紧贴在与吸入管相连通的外壳的内侧面，连接部件的另一端插入到本体的吸入口中。因此，可防止在本体与连接部件之间的制冷剂的泄露。
此外，本发明的封闭式压缩机的吸入消声器的特征在于，瓣膜以形成使制冷剂流动的规定的开口部的方式突出形成在连接部件的内周面上，并在制冷剂流动时被弯曲。因此，可减少流动阻力，且保障流动效率。
此外，本发明的封闭式压缩机的吸入消声器的特征在于，瓣膜的厚度小于连接部件的厚度。因此，可保障瓣膜的柔性。
此外，本发明的封闭式压缩机的吸入消声器的特征在于，瓣膜以形成使制冷剂流动的规定的开口部的方式突出形成在连接部件的内周面上，并由制冷剂流动时能够弯曲的软材料形成。因此，能够将瓣膜与连接部件形成为一体。
此外，本发明的封闭式压缩机的吸入消声器的特征在于，瓣膜以形成使制冷剂流动的规定的开口部的方式突出形成在连接部件的内周面上，并具有在制冷剂流动时能够弯曲的切开部。因此，可保障瓣膜的柔性。
此外，本发明的封闭式压缩机的吸入消声器的特征在于，瓣膜由切开部沿着直径方向形成的两个以上的瓣膜片构成。
此外，本发明的封闭式压缩机的吸入消声器的特征在于，离连接部件的内周面越近，瓣膜变得越厚。因此，可在瓣膜的开口部产生更大的变形，从而能够减小流动阻力。
此外，本发明的封闭式压缩机的吸入消声器的特征在于，瓣膜的截面形成为楔子形状。
此外，本发明的封闭式压缩机的吸入消声器的特征在于，瓣膜的截面形成为阶梯形状。
此外，本发明的封闭式压缩机的吸入消声器的特征在于，瓣膜设置在对连接部件的内周面上的凸起和沟槽进行连接的倾斜面上。因此，连接部件的动作不被瓣膜妨碍，并可使连接部件的损伤最小化。
此外，本发明的封闭式压缩机的吸入消声器的特征在于，瓣膜以形成使制冷剂流动的规定的开口部的方式突出形成在连接部件的内周面上，瓣膜的开口部的宽度和与本体的吸入口相结合的连接部件的结合部的内径的宽度相同。因此，能够使传递到外部的压力波有效地衰减。
发明效果
本发明的封闭式压缩机的吸入消声器，由于在制冷剂的吸入流路上具有瓣膜，所以具有如下优点：即使发生由在压缩机内部中发生的压力脉动和阀开闭等引起的振动及噪声，也可以在制冷剂吸入流路上由瓣膜形成的噪声空间中有效地衰减。
此外，本发明的封闭式压缩机的吸入消声器，具有如下优点：即使为了降低振动及噪声而将瓣膜设在制冷剂的吸入流路，也以特定形状设在特定位置，使得灵活地动作，所以可减少吸入制冷剂的流动阻力，从而可保障流动效率。
附图说明
图1是示出了现有技术的往复式压缩机的一部分的图。
图2是示出了现有技术的往复式压缩机的吸入消声器的一例的图。
图3是示出了在本发明的封闭式压缩机中设置吸入消声器的一例的图。
图4是具体地示出了在图3中示出的本发明的吸入消声器的一例的图。
图5是示出了作为本发明的主要部分的连接部件的一例的立体图。
图6是示出了沿着图5中的A-A'线剖开的连接部件的剖面图。
图7至图11是示出了各种瓣膜（plate film）的实施例的主视图。
图12至图15是示出了各种瓣膜的实施例的剖面图。
图16至图19是示出了瓣膜的各种设置位置的剖面图。
图20是示出了具有现有的吸入消声器的压缩机中的吸入脉动的图表。
图21是示出了具有本发明的吸入消声器的压缩机中的吸入脉动的图表。
图22是表示现有技术与本发明的吸入消声器的传递损失（MufflerTransmission Loss）的图表。
具体实施方式
图3是示出了在本发明的封闭式压缩机中设置吸入消声器的一例的图，图4是具体地示出了在图3中示出的本发明的吸入消声器的一例的图。
如图3至图4所示，吸入消声器100包括：本体110，其设置在压缩机的外壳101的内部空间，且形成有用于使在压缩机中产生的噪声衰减的噪声空间；连接部件120，其用于使吸入管102与本体110连通，所述吸入管102设置在外壳101的外部，并且与外壳101的内部空间连通。
本体110由上部本体111和下部本体112相互结合而形成。在上部本体111的上侧具有排出部113，该排出部113用于排出制冷剂；在下部本体112的一侧具有：吸入口110h，其用于吸入制冷剂；机油排出管道114，其从制冷剂分离出机油并将其排出。用于冷却、润滑封闭式压缩机的机油与制冷剂一同通过吸入口110h被吸入之后，通过本体110并从排出部113排出，从而在制冷循环中会使制冷剂效率降低，因此，为了防止这种情况，可通过设置在吸入消声器100的本体110上的机油排出管道114，从制冷剂分离出机油并将其排出外部。此外，为了将通过吸入口110h来吸入的制冷剂传送到排出部113，还设置从排出部113延长到本体110内部的内部管道115。内部管道115优选形成为弯曲状以使制冷剂顺畅地流入，由于制冷剂在本体110的内部旋转着流入内部管道115中，所以通过将内部管道115形成为弯曲状，能够使制冷剂在保持旋转力的状态下流入到内部管道115中，从而使制冷剂更加顺畅地流动。
连接部件120用于使本体110的吸入口110h与外壳101一侧的吸入管110h之间连通。此时，连接部件120包括：结合部121，其插入到本体110的吸入口110h中来与该吸入口110h结合；紧贴部122，其紧贴在外壳101的内侧面上；考虑到外壳101内部的狭窄的设置空间，使连接结合部121与紧贴部122的部分弯曲。
连接部件120的结合部121以插入到本体110的吸入口110h中的方式结合。优选地，若连接部件120由具有弹性的软材料形成，则连接部件120能够以连接部件120的结合部121的外径部压入到本体110的吸入口110h中的方式固定在吸入口110h。更为优选地，连接部件120由具有弹性的软材料形成，并且连接部件120的结合部121形成为阶梯状，这样即使连接部件120的结合部121被插入至本体110的吸入口110h内，也可以固定为该阶梯状的部分与相对应地形成在本体110上的阶梯部相结合。
优选地，连接部件120的紧贴部122形成为越接近吸入管102一侧则其内径变得越大的漏斗形状，为了即使压缩机发生振动，也不会使连接部件120的紧贴部122脱离以与吸入管102连通的方式紧贴在外壳101内侧面的预定的连通部位，使连接部件120的紧贴部122具有比吸入管102的内径充分宽的内径。更具体地说，连接部件120的紧贴部122的端部围绕着与吸入管102连通的部位而紧贴在外壳101内侧面上，从而不以机械的方式固定结合，所以压缩机的振动能够使紧贴部122的端部沿着外壳101内侧面移动规定的距离，考虑这种振动所引起的移动距离，优选地，使连接部件120的紧贴部122具有在外壳101的内侧面上能够充分地围绕与吸入管102的连通部位的内径。
此外，利用在外壳101内侧面的法线方向上作用的弹性力，弹性支撑连接部件120的紧贴部122。因此，利用弹性力使连接部件120的紧贴部122压接在与吸入管102连通的外壳101内侧面上，为了防止制冷剂通过紧贴部分而泄露，连接部件120的紧贴部122的端部优选形成为平坦的形状，此外，连接部件120的紧贴部122的端部也可由比其他部位更软的材料形成或可用密封剂进行粘贴。
优选地，连接部件120采用在结合部121与紧贴部122之间的部分形成有凸起和沟槽的波纹管形状。更正确地，连接部件120形成为凸起和沟槽交替排列的波纹管形状的漏斗状。因此，具有凸起和沟槽的连接部件120可灵活地应对左右振动，因此具有如下优点，即，可提供向连接部件120内侧流入的制冷剂的顺畅的流路，且能够保障连接部件120的内部结构。此外，由于具有凸起和沟槽的软材质的连接部件120不大受外壳101内侧面的形状的影响，所以，不仅可以适用于各种形状的外壳101内侧面以及吸入消声器100的位置，还可以强化紧贴力。
但是，在具有如上述的结构的直接连接方式的压缩机中，如在现有技术中说明的那样，在吸入阀中产生的压力脉动和阀的冲击噪音如实传递到吸入管，所以具有产生噪声的问题。因此，为了减少压力波，优选地减少流路面积，为此，可减小连接部件120的结合部121的内径，但由此流动阻力变大，从而会产生降低流动效率的问题。因此，可在连接部件120内侧设置规定的瓣膜130，使得即使为了减少压力波而减少流路面积也可以使流动阻力最小化。
图5是示出了作为本发明的主要部分的连接部件的一例的立体图，图6是示出了沿着图5中的A-A'线剖开的连接部件的剖面图。
如图5至图6所示，瓣膜130可与连接部件120形成为一体，也可以与连接部件120独立地形成并与连接部件120的内部结合。在瓣膜130与连接部件120形成为一体时，可由一个注塑物（injection）制作。
这种瓣膜130安装于连接部件120的内部以减少流路面积，从而使压力脉动及阀的冲击噪音衰减。因此，瓣膜130大体上以薄型的圆盘形状形成，并在内部形成有开口部131，从而使制冷剂可以流动，而上述开口部131的内径被形成为其流路面积小于连接部件120的其他部位的流路面积。
另一方面，在如上述地流路面积急剧减少的情况下，可能会发生流动阻力所引起的振动以及降低流动效率的问题，为此瓣膜130有必要具有柔性。下面，在示意图的基础上更详细的说明用于解决上述问题的瓣膜130的结构。
图7至图11是示出了各种瓣膜的实施例的主视图，为了使瓣膜130具有柔性，瓣膜130可具有各种形状的开口部131以及切开部132。
图7示出了通常可简单配置的瓣膜130的形状，其在瓣膜130的中心形成有开口部131从而形成流路。在这种情况下，为了解决流动阻力及效率的问题，瓣膜130优选由挠性（flexible）材料形成。由此，随着流动，瓣膜130的开口部131侧可被弯曲，所以能够使压缩机的压力波衰减的同时使流动阻力减少。更优选地，使瓣膜130的厚度比连接部件120的厚度薄。瓣膜130的厚度越薄，瓣膜130的流动性则越大，所以能够进一步提高流动效率。因此，在瓣膜130的厚度薄的情况下，瓣膜130的材料也可以由金属材料形成。瓣膜130的厚度优选是3mm以下。
在图8及图9中，瓣膜130形成有切开部132，从而由一个以上的瓣膜片构成。切开部132与开口部131连接，所以在切开部132的周边能够发生更大的变形，从而能够提高柔性，有助于流动效率的提高。在图10及图11中，瓣膜130以开口部131偏离瓣膜130的中心的方式构成。开口部131的形状以及位置不限定于本发明的实施例，理所当然地，考虑流动的轨迹以及流动阻力，可具有各种形状和位置。
另一方面，优选地，瓣膜130的开口部131的面积实质上与吸入口（110h:在图3示出）一侧的内径的面积相同。只是，考虑流动的轨迹与阻力，开口部131的面积以吸入口（110h:在图3示出）一侧的流路的内径的宽度作为基准可或大或小。当然，在形成有多个开口部131的情况下，上述开口部131的面积是指开口部131面积的总合计。
图12至图15是示出了各种瓣膜的实施例的剖面图，瓣膜130可由各种截面的形状构成以使瓣膜130具有柔性。
图12是示出了瓣膜130的截面形状的厚度均匀的实施例的图。在这种情况下，如上所述地要求瓣膜130由软材料形成或具有薄的厚度。优选地，截面的厚度比连接部件120的厚度薄，更优选地，其厚度为3mm以下。
图13与图14是示出了越靠近瓣膜130的中心即开口部131的中心，瓣膜130的截面的厚度越薄的实施例的图。越靠近瓣膜130的厚度薄的部位，则流动所引起的变形就越大，所以在制冷剂流动的瓣膜130的开口部131周围，能够使流动阻力减小。图13是示出了截面成倾斜面而形成为楔子状的实施例的图，图14是示出了截面成阶梯状并且越靠近开口部131中心其厚度变得越薄的实施例的图。
另一方面，图15示出了开口部131偏离瓣膜130的中心而配置，表示在直径方向上倾斜地配置有瓣膜130的情况。因此，相对于向形成有开口部131的方向的流动，瓣膜130可具有较大的流动性。
图16至图19是示出了瓣膜的各种设置位置的剖面图。
图16表示瓣膜130沿着连接部件120的波纹管形状的凸起123a的内径配置的情况，图17表示瓣膜130沿着连接部件120的波纹管形状的沟槽123b的内径配置的情况。若连接部件120具有波纹管形状，即具有凸起123a和沟槽123b交替配置的形状，则连接部件120的配置过程或振动所引起的变形在凸起123a与沟槽123b的部位最大。因此，如图16及图17所示，在瓣膜130沿着连接部件120的凸起123a或沟槽123b的内径形成时，可妨碍连接部件120的自然的动作。当然，根据情况，瓣膜130与连接部件120的结合部位也有可能与外壳（101:在图3中示出）或本体（110:在图3中示出）接触，更严重地，瓣膜130可能会使连接部件120的凸起123a或沟槽123b的部位受损。
因此，如图18及图19所示，优选地，在连接部件120的内周面中避开凸起123a和沟槽123b来配置瓣膜130。具体地，瓣膜130的外径形成在沿着与连接部件120的凸起123a或沟槽123b邻接的倾斜面123c、123d的内径。
另一方面，考虑流动阻力或噪声的衰减等，瓣膜130可以形成在与连接部件120的结合部121邻接的一侧，也可以与连接部件121的紧贴部122的部位邻接。此外，上述瓣膜130可以配置一个，当然也可根据需要配置多个。
图20至图21是分别示出了具有现有的吸入消声器的压缩机和具有本发明的吸入消声器的压缩机中的吸入脉动的图表。
在图20及图21示出的图表中，纵轴表示用对数标度（log-scale）来示出的声压（Sound Pressure）的大小，横轴则表示频率。吸入脉动的大小越小越好。
若通常在压缩机中发生得最多的频率即3500至3800Hz的区域中观察，则可以确认在应用具有本发明的瓣膜的吸入消声器的情况下，与现有技术相比大幅降低了振动及噪声。
图22是表示现有技术与本发明的吸入消声器的传递损失（MufflerTransmission Loss）的图表。
在图22示出的图表中，纵轴表示声压（Sound Pressure）的对数比例的的大小，横轴表示频率。传递损失的大小越大越好，即在图表中越靠近上侧（正数）越好。
用虚线表示现有的吸入消声器的传递损失，并用实线表示本发明的吸入消声器的传递损失。同样，在压缩机的频率为3500至3800Hz的区域中观察，则可以看出应用具有本发明的瓣膜的吸入消声器比起现有技术，虽在一部分区间传递损失表示为更小，但在大部分区间被大幅改善。
在上面，通过实施例以及附图来详细说明了本发明。但是，本发明的范围不会被以上的一些实施例以及附图限制，本发明的范围仅由后述的权利要求书中记载的内容得以限制。
Claims (12)
1.一种封闭式压缩机的吸入消声器，其直接与在封闭式外壳的外部所设置的吸入管相连接，其特征在于，包括：
本体，其是制冷剂的临时的储藏空间，设置在外壳的内部，具有用于吸入制冷剂的吸入口和用于排出制冷剂的排出部；
连接部件，其位于外壳的内部，用于使本体的吸入口与吸入管相连通；
瓣膜，在连接部件的内部至少设置有一个以上，在连接部件的内部空间减少流路面积来发挥流动阻力的功能，
其中，离连接部件的内周面越近，瓣膜变得越厚。
2.根据权利要求1所述的封闭式压缩机的吸入消声器，其特征在于，连接部件形成为具有凸起和沟槽的波纹管形状，而且越靠近吸入管，该连接部件的内径变得越大。
3.根据权利要求1或2所述的封闭式压缩机的吸入消声器，其特征在于，连接部件的一端紧贴在与吸入管相连通的外壳的内侧面，连接部件的另一端插入到本体的吸入口中。
4.根据权利要求1或2所述的封闭式压缩机的吸入消声器，其特征在于，瓣膜以形成使制冷剂流动的规定的开口部的方式突出形成在连接部件的内周面上，并在制冷剂流动时被弯曲。
5.根据权利要求4所述的封闭式压缩机的吸入消声器，其特征在于，瓣膜的厚度小于连接部件的厚度。
6.根据权利要求1或2所述的封闭式压缩机的吸入消声器，其特征在于，瓣膜以形成使制冷剂流动的规定的开口部的方式突出形成在连接部件的内周面上，并由制冷剂流动时能够弯曲的软材料形成。
7.一种封闭式压缩机的吸入消声器，其直接与在封闭式外壳的外部所设置的吸入管相连接，其特征在于，包括：
本体，其是制冷剂的临时的储藏空间，设置在外壳的内部，具有用于吸入制冷剂的吸入口和用于排出制冷剂的排出部；
连接部件，其位于外壳的内部，用于使本体的吸入口与吸入管相连通；
瓣膜，在连接部件的内部至少设置有一个以上，在连接部件的内部空间减少流路面积来发挥流动阻力的功能，
其中，瓣膜以形成使制冷剂流动的规定的开口部的方式突出形成在连接部件的内周面上，并具有在制冷剂流动时能够弯曲的切开部。
8.根据权利要求7所述的封闭式压缩机的吸入消声器，其特征在于，瓣膜由切开部沿着瓣膜的直径方向形成的两个以上的瓣膜片构成。
9.根据权利要求1所述的封闭式压缩机的吸入消声器，其特征在于，瓣膜的截面形成为楔子形状。
10.根据权利要求1所述的封闭式压缩机的吸入消声器，其特征在于，瓣膜的截面形成为阶梯形状。
11.根据权利要求2所述的封闭式压缩机的吸入消声器，其特征在于，瓣膜设置在对连接部件的内周面上的凸起和沟槽进行连接的倾斜面上。
12.根据权利要求1或2所述的封闭式压缩机的吸入消声器，其特征在于，
瓣膜以形成使制冷剂流动的规定的开口部的方式突出形成在连接部件的内周面上，
瓣膜的开口部的宽度和与本体的吸入口相结合的连接部件的结合部的内径的宽度相同。
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