CN102297118B - 分离式隔热排气消音装置及采用其的制冷压缩机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种分离式隔热排气消音装置及采用其的制冷压缩机，包含金属腔体和金属腔体上分别设置的与内腔室连通的进、排气管安装孔；其特征在于所述金属腔体的外部还设置有非金属外壳。所述的排气消音装置置于气缸座外并与气缸座分离。通过在排气消音装置的金属腔体外部加装了一层非金属材料外壳，因为非金属材料有较好的绝热效果，减少了排出的气体与压缩机内部气体接触的机会，减少了排气消音装置的金属腔体向外层传递的热量，使得压缩机内部的气体的温度较低，使压缩机的效率得到提高。同时内部金属腔体采用冲压而成，能大大轻少材料成本和装置的重量，简化制造工艺，也给气缸座的外围留有较多的空间。
Description
技术领域
本发明属于全封闭往复活塞式制冷压缩机制造领域，具体涉及一种制冷压缩机的分离式排气消音装置及采用该装置的制冷压缩机。
背景技术
冰箱等制冷产品的技术进步带动了制冷压缩机行业的飞速发展，而随着人类对环保和节能的要求越来越高，各冰箱厂家对无氟节能冰箱的开发速度加快，这样就迫使冰箱压缩机行业紧随冰箱行业的发展而开发新产品。现有的冰箱压缩机的结构均是往复活塞式结构。一种典型的冰箱制冷压缩机的结构见附图1，主要包含有壳体1、气缸座2、活塞连杆3、曲轴4、排气消音腔5、气缸盖6、阀板7、吸气消音腔、电机等部件，在该压缩机中，排气消音腔5被铸造在气缸座2上，压缩机压缩后的气体通过阀板7流道、气缸盖6，进入到气缸座2的排气流道中，然后扩张进入排气消音腔5中，达到降低排气压力，起到缓冲高压气流的作用，从而降低压缩机的噪音。
然而，上述压缩机在工作时，由于气体压缩会变为高温高压气体(160℃±高温、32公斤的高压)，高温高压气体在流经排气消音腔5时，会将热量传到排气消音腔5上，传统的排气消音腔5与气缸座2铸在一起，这样热量会集中在气缸座2上，不能被带到压缩机之外，而残留在压缩机内部，使得气缸座2成了加热源，由于气体压缩产生热量，以及压缩机工作时，电机也会产生较高的热量，使得压缩机内部的温度极高，这样进入到压缩机的气体被内部热源加热，压缩机在吸气时就吸入极热的气体，由于气体热量增加，气体的密度必然下降，压缩机吸入到缸内的质量就会减少，这样压缩机压缩的气体量也减少，从而使得排出的制冷剂的质量减少，使压缩机在消耗大量的功的情况下，没有发挥较高的制冷效果，这样压缩机的制冷效果就较差。
附图2所示为现有制冷压缩机中的另一种排气消音装置，该排气消音装置包括一个椭球式的排气缓冲腔11，排气缓冲腔11置于气缸座外部并通过管线与汽缸座连通。但是该种结构的排气缓冲腔11是用铜管旋转挤压而成，工艺复杂，重量大、成本高；且铜管传热快，压缩机内温度也非常高，影响制冷效果。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为克服传统压缩机的上述缺陷，而提供一种分离式隔热排气消音装置及采用该装置的制冷压缩机，该排气消音装置在有效降低压缩机噪音的同时，还能减少高温气体对压缩机内部不良影响，大幅改善压缩机的制冷效果，适用于全封闭制冷压缩机，特别是小型全封闭制冷压缩机。
本发明进一步要解决的技术问题是要提供一种成本低廉，重量轻、结构简单易于制造的分离式绝热排气消音装置及采用该装置的制冷压缩机，特别是小型全封闭制冷压缩机。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种应用于制冷压缩机的分离式隔热排气消音装置，包含金属腔体和金属腔体上分别设置的与内腔室连通的进、排气管安装孔；其特征在于所述金属腔体的外部还设置有非金属外壳，所述外壳上与金属腔体相对应设置有进、排气管安装孔。
按上述技术方案，所述外壳单独制作后加装在金属腔体外部，或者与金属腔体合铸为一体，或者是通过电镀或电泳等化学覆盖在金属腔体外表面。
按上述技术方案，所述外壳的内壁均设置有凸条/凸台。
按上述技术方案，所述外壳为塑料外壳、橡胶外壳或其他与制冷压缩机制冷剂和/或冷冻机油具有良好相溶性的非金属隔热材料制成的外壳。
按上述技术方案，所述外壳包括相互盖合的两个壳体，两个壳体单独制作后盖合安装在金属腔体外部。
按上述技术方案，所述外壳的两个壳体通过扣合、粘合或热合方式盖合安装在金属腔体外部。
按上述技术方案，所述凸条/凸台位于各壳体的主盖面内壁。
按上述技术方案，所述外壳的两个壳体中，一个壳体为平面壳底且壳底四周带有与壳底垂直的等高的侧壁，另一个壳体为斜面壳底、壳底四周的侧壁从壳底往上平行延伸后平齐并与所述一个壳体的侧壁相盖合。
按上述技术方案，所述外壳的两个壳体中，所述一个壳体的两个长边的竖直侧壁上设置凸起，所述另一个壳体的两个长边的竖直侧壁上设置扣环；或者一个壳体上设置扣环，另一个壳体上设置凸起；所述扣环能够与所述凸起相扣合。
按上述技术方案，所述外壳为PBT工程塑料外壳。
按上述技术方案，所述外壳的厚度为0.5-2.5mm；所述凸条/凸台高出各内壁面0.2-1mm。
按上述技术方案，所述金属腔体由两个小腔焊接而成一个腔体。
按上述技术方案，所述金属腔体的两个小腔均用钢板或合金板冲压而成。
按上述技术方案，所述金属腔体内部、在两个小腔之间设置消音腔隔板，隔板上开设两个小孔，一个为气流缓冲孔，另一个为排气管安装孔；所述气流缓冲孔孔径小于所述的排气管安装孔孔径。
按上述技术方案，所述消音腔隔板竖向或横向设置在金属腔体的两个小腔之间并位于金属腔体内部。
按上述技术方案，所述金属腔体为长方体，所述的非金属外壳与金属腔体形状相匹配。
按上述技术方案，该装置置于气缸座外并与气缸座分离。
一种采用上述排气消音装置的全封闭制冷压缩机，封闭的机壳内主要设置有气缸座、曲轴活塞连杆组件、阀组组件、吸气消音腔组件、电机部件、排气消音装置；电机部件位于机壳内的底部，电机部件上部设置气缸座，曲轴活塞连杆组件通过气缸座与阀组组件相连，阀组组件的端头为气缸盖；吸气消音腔组件与阀组组件相邻地设置在壳体内；其特征是所述的排气消音装置布置在气缸座外并与气缸座分离；所述的排气消音装置的金属腔体外部还设置有非金属外壳。
按上述技术方案，所述排气消音装置的进气管安装孔设置进气管，进气管通过进气连接管与气缸盖相连；所述排气消音装置的排气管安装孔设置排气管，所述排气管通过内排气高压管与机壳外部相通。
按上述技术方案，所述排气消音装置竖直设置在壳体内或横置在壳体内。
按上述技术方案，在机壳内部，排气消音装置的进气管与气缸之间的进气连接管水平布置，所述进气连接管一端与排气消音腔的进气管连接，另一端与气缸座上的环形排气连接圈焊接在一起，排气连接圈中心有一个圆形的气流通道与进气连接管的气流通道相通，所述圆形的气流通道在气缸盖螺钉装入后，气流不受阻碍可以顺利通过；所述排气连接圈的圆形的气流通道与气缸盖上的气流通道相通。
与现有技术相比，本发明具有以下几个有益效果：
1、在排气消音装置的金属腔体外部加装了一层非金属材料外壳，因为非金属材料有较好的绝热效果，减少了排出的气体与压缩机内部气体接触的机会，减少了排气消音装置的金属腔体向外层传递的热量，使得压缩机内部的气体的温度较低，使压缩机的效率得到提高。
2、在非金属材料外壳的内壁设置了许多的凸条/凸台，避免金属腔体与外壳的接触，减少金属腔体向外壳的传热，实际上就可以减少气缸压缩时产生的高温高压气体向压缩机壳体内制冷剂传热的机会，进一步使得压缩机内部的气体的温度降低，使压缩机的效率得到提高。
3、通过将排气消音装置布置在气缸座的外部，可以大大减少压缩机在工作时的热量传递，使压缩机的效率得到彻底提高。
4、排气消音装置的金属腔体由金属薄板冲压后焊接而成，外层的非金属材料重量也比较轻，因而能大大减少材料成本和装置的重量，简化制造工艺，也给气缸座的外围留有较多的空间。
附图说明
图1：传统压缩机排气消音装置布置图；
图2：传统的分离式排气消音装置结构示意图；
图3：本发明的一个实施例的排气消音装置的金属腔体结构示意图；
图4：图3的左视图；
图5：本发明一个实施例的加装了非金属外壳后的结构示意图；
图6：图5的左视图；
图7：图5的俯视图；
图8：本发明一个实施例的非金属材料外壳的一部分壳体示意图(立体图，设置凸起)；
图9：图8的A-A剖视图；
图10：图8所示非金属材料外壳的一部分壳体的另一个实施例示意图(正视图，设置扣环)；
图11：图10的D-D剖视图；
图12：与图8的非金属材料外壳相配合的另一部分壳体示意图(立体图，设置扣环)；
图13：本发明一个实施例的排气消音装置内部结构剖解图(立体图)；
图14：本发明一个实施例的排气消音装置在压缩机机壳内部的安装图；
图15：本发明的排气消音装置的进气口与气缸座的一种连接方式(主视图)；
图16：图15的左视图；
图17：图15的右视图。
具体实施方式
以下结合附图1-17的实施例对本发明作进一步说明，但不限定本发明。
如图3-4，5-14，本发明的排气消音装置8布置在气缸座14的外部，采用两块金属材料冲压后形成相互对接的上腔9与下腔10，上腔9与下腔10进行扣合焊接而成金属腔体，所述金属腔体为长方体形状，也可以为其他常规形状，如椭球形、圆形、立方体形等。最主要的特点是在金属腔体的外部安装有一个非金属材料外壳12，此外壳12可以单独制作(如注塑成型)，也可以通过注塑的办法与金属腔体合铸在一起，还可以通过电镀等化学工艺方法，将非金属材料覆盖到金属腔体外表面。所述的非金属材料可以为塑料、橡胶等与冰箱压缩机制冷剂和冷冻机油具有良好的相溶性的非金属隔热材料；首选PBT工程塑料或使用其它可用于制冷压缩机的非金属材料。
优选的，在非金属材料外壳12的内壁设置凸条/凸台，凸条/凸台布置的面积可以根据需要设计，只要使外壳12与内部的金属腔体不接触即可。进一步的，排气消音装置8的非金属材料外壳12的厚度范围0.5-2.5mm，所述凸条/凸台高出外壳12的内壁面0.2-1mm。
如图5-12所示，排气消音装置8的金属腔体外部安装有非金属材料外壳12，此非金属材料外壳12通过注塑成型。此外壳是通过两个壳体17、18夹合装配而成，两个壳体17、18可以通过扣合、粘合或热合方式夹合安装在金属腔体外部，图5-12的实施例采用扣合方式，具体是通过两个壳体17、18侧面上的凸起和压环相扣合。图8-9和图10-11分别是壳体17的两个实施例，分别在其上设置凸起或者扣环。图12所示的壳体18与图-9所示的实施例相配合。
在上述实施例中，非金属材料外壳12的两个壳体17、18内壁设置了许多的凸条/凸台25，布置的面积可以根据需要设计，只要使外壳12与内部的金属腔体不接触即可。在本实施例中可以看到沿长方体的长边延伸的按排分布的凸条/凸台25，所述的凸条/凸台25成排间隔布置在两个壳体17、18的主盖面内壁上，也可以在主盖面内壁和侧壁上都布置。
如图3-5、13所示，排气消音装置8的金属腔体用金属材料冲压后焊接而成，金属材料首选08AL或其它深冲压的较薄板件或合金件；在金属腔体内部、上腔9与下腔10之间可以横向安装一个消音腔隔板13(如图5、13所示)，消音腔隔板13也可以竖向安装在上腔9与下腔10之间并位于金属腔体内部(该实施例未图示)，只要能将金属腔体进行分隔即可。在压缩机的整机噪音好的情况下，也可不要消音腔隔板。由图5、13可见的消音腔隔板13上一般开设两个小孔，一个为气流缓冲孔33，另一个为排气管安装孔34，气流缓冲孔33孔径小于排气管安装孔34，从气缸出来的高温高压气体从进气管安装孔中的进气管(未图示)进入金属腔体的上腔9后，气体压力得到释放，然后通过消音腔隔板13上的气流缓冲孔33进入下腔10内，在下腔10内气体压力进一步释放，随后随着消音腔隔板13上排气管安装孔34中插入的排气管15一直往上向外流动，最后通过机壳内部的管线到达压缩机外部。
所述消音腔隔板13上的气流缓冲孔33直径为2.0-4.0mm，排气管安装孔34直径为3.0-7.0mm。
参见图13和14，一种采用排气消音装置8的全封闭制冷压缩机，封闭的机壳26内主要设置有气缸座14、曲轴活塞连杆组件21、阀组组件22、吸气消音腔组件23、电机部件24、排气消音装置8；电机部件24位于机壳26内的底部，电机部件24上部设置气缸座14，曲轴活塞连杆组件21通过气缸座14与阀组组件22相连，阀组组件22的端头为气缸盖20；吸气消音腔组件23与阀组组件22相邻地设置在机壳26内；其特征是所述的排气消音装置8布置在气缸座14外并与气缸座分离；所述的排气消音装置8的金属腔体外部还设置有非金属外壳。
所述排气消音装置8的进气管安装孔设置进气管，进气管通过进气连接管19与气缸盖20相连；所述排气消音装置8的排气管安装孔设置排气管15，排气管15与机壳26内的内排气高压管16相连。
所述排气消音装置8竖直设置在机壳26内。
图14中，排气消音装置8竖直放置，进排气方向也为竖直方向，与附图6和13所示的在金属腔体内部、上腔9与下腔10之间可以横向安装一个消音腔隔板13的情况相对应。排气消音装置8横放/竖放和/或进排气方向为横向的连接方式与此类推，不再赘述。
进一步的，所述排气消音装置8在机壳26内的进、排气管线连接方式可以是如常规的管线对接方式，也可以为附图15-17所示的连接方式。在附图15-17中，进气连接管29水平布置，一端与排气消音腔8的进气管连接，另一端与气缸座20上的环形排气连接圈31焊接在一起，排气连接圈31中心有一个圆形的气流通道27与进气连接管29的气流通道28相通，所述圆形的气流通道27在气缸盖螺钉30装入后，气流不受阻碍，可以顺利通过。排气连接圈31的圆形的气流通道27与气缸盖20上的气流通道32相通。
本发明通过在排气消音装置8的金属腔体外部加装了一层非金属材料外壳12，因为非金属材料有较好的绝热效果，大大减少了排出的气体对压缩机内部气体的加热；而且在非金属材料外壳12的内壁设置了许多的凸条/凸台25，避免金属腔体与外壳12的接触，减少金属腔体向外壳12的传热，实际上就可以减少气缸压缩时产生的高温高压气体向压缩机壳体内制冷剂传热的机会；发明还通过将排气消音装置8布置在气缸座14的外部，可以大大减少压缩机在工作时的热量传递。由于减少了气缸座14与排气消音装置8之间的互相加热现象，同时通过这样通过气缸排出的气体通过排气管15与内排气高压管16相连，而将气缸压缩的高温高压气体有效地排到压缩机的外部，减少了高温气体对压缩机的不利影响，能够大大提高制冷效果。适用于全封闭制冷压缩机，特别是小型全封闭制冷压缩机。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，如对工艺参数或装置做出的变动和改良仍属本发明的保护范围。
Claims (16)
1.一种应用于制冷压缩机的分离式隔热排气消音装置，包含金属腔体和金属腔体上分别设置的与内腔室连通的进、排气管安装孔；其特征在于所述金属腔体的外部还设置有非金属外壳，所述外壳上与金属腔体相对应设置有进、排气管安装孔；所述外壳单独制作后加装在金属腔体外部，或者与金属腔体合铸为一体,或者是通过电泳化学覆盖在金属腔体外表面；所述外壳的内壁均设置有凸条/凸台；所述外壳为塑料外壳、橡胶外壳或其他与制冷压缩机制冷剂和/或冷冻机油具有良好相溶性的非金属隔热材料制成的外壳；所述外壳包括相互盖合的两个壳体，两个壳体单独制作后盖合安装在金属腔体外部；所述外壳的两个分壳体通过扣合、粘合或热合方式盖合安装在金属腔体外部；所述凸条/凸台位于各壳体的主盖面内壁；所述外壳的两个壳体中，一个壳体为平面壳底且壳底四周带有与壳底垂直的等高的侧壁，另一个壳体为斜面壳底、壳底四周的侧壁从壳底往上平行延伸后平齐并与所述一个壳体的侧壁相盖合。
2.根据权利要求1所述的排气消音装置，其特征在于所述外壳的两个壳体中，所述一个壳体的两个长边的竖直侧壁上设置凸起，所述另一个壳体的两个长边的竖直侧壁上设置扣环；或者一个壳体上设置扣环，另一个壳体上设置凸起；所述扣环能够与所述凸起相扣合。
3.根据权利要求1或2所述的排气消音装置，其特征在于所述外壳为PBT工程塑料外壳。
4.根据权利要求3所述的排气消音装置，其特征在于所述外壳的厚度为0.5-2.5mm；所述凸条/凸台高出各内壁面0.2-1mm。
5.根据权利要求1或2或4所述的排气消音装置，其特征在于所述金属腔体由两个小腔焊接而成一个腔体。
6.根据权利要求5所述的排气消音装置，其特征在于所述金属腔体的两个小腔均用钢板冲压而成。
7.根据权利要求5所述的排气消音装置，其特征在于所述金属腔体的两个小腔均用合金板冲压而成。
8.根据权利要求5所述的排气消音装置，其特征在于所述金属腔体内部、在两个小腔之间设置消音腔隔板，隔板上开设两个小孔，一个为气流缓冲孔，另一个为排气管安装孔；所述气流缓冲孔孔径小于所述的排气管安装孔孔径。
9.根据权利要求6所述的排气消音装置，其特征在于所述金属腔体内部、在两个小腔之间设置消音腔隔板，隔板上开设两个小孔，一个为气流缓冲孔，另一个为排气管安装孔；所述气流缓冲孔孔径小于所述的排气管安装孔孔径。
10.根据权利要求8或9所述的排气消音装置，其特征在于所述消音腔隔板竖向或横向设置在金属腔体的两个小腔之间并位于金属腔体内部。
11.根据权利要求10所述的排气消音装置，其特征在于所述金属腔体为长方体，所述的非金属外壳与金属腔体形状相匹配。
12.根据权利要求1或2或4或6-9之一或11所述的排气消音装置，其特征在于该装置置于气缸座外并与气缸座分离。
13.一种采用上述权利要求之一所述排气消音装置的制冷压缩机，机壳内主要设置有气缸座、曲轴活塞连杆组件、阀组组件、吸气消音腔组件、电机部件、排气消音装置；电机部件位于机壳内的底部，电机部件上部设置气缸座，曲轴活塞连杆组件通过气缸座与阀组组件相连，阀组组件的端头为气缸盖；吸气消音腔组件与阀组组件相邻地设置在壳体内；其特征是所述的排气消音装置布置在气缸座外并与气缸座分离；所述的排气消音装置的金属腔体外部还设置有非金属外壳。
14.根据权利要求13所述的制冷压缩机，其特征在于所述排气消音装置的进气管安装孔设置进气管，进气管通过进气连接管与气缸盖相连；所述排气消音装置的排气管安装孔设置排气管，所述排气管通过内排气高压管与机壳外部相通。
15.根据权利要求13或14所述的制冷压缩机，其特征在于所述排气消音装置竖直设置在壳体内或横置在壳体内。
16.根据权利要求15所述的制冷压缩机，其特征在于在机壳内部，排气消音装置的进气管与气缸之间的进气连接管水平布置，所述进气连接管一端与排气消音腔的进气管连接，另一端与气缸座上的环形排气连接圈焊接在一起，排气连接圈中心有一个圆形的气流通道与进气连接管的气流通道相通，所述圆形的气流通道在气缸盖螺钉装入后，气流不受阻碍可以顺利通过；所述排气连接圈的圆形的气流通道与气缸盖上的气流通道相通。
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