CN105134555B - 三腔并排布置式压缩机吸气消音器 - Google Patents

三腔并排布置式压缩机吸气消音器 Download PDF

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一种三腔并排布置式压缩机吸气消音器，包括有一壳体和一个与壳体相配合的侧盖，在壳体中部设有垂直布置的通气管，其特征是：在壳体中设有左、右垂直隔板，将壳体的内腔分隔为左吸气腔、中消音腔、右消音腔，形成三腔并排布置结构，在中消音腔中设置有长短不一的两根水平气管，其中一根长气管为吸气管贯穿中消音腔，吸气管的两端口分别连通左吸气腔和右消音腔，另一根短气管为过渡管连通中消音腔和右消音腔；所述左、右垂直隔板与侧盖密封连接；侧盖与壳体密封连接，并在壳体上或侧盖上对应吸腔开有吸气口；本发明优化了吸气消音器的型腔结构及管路布局，提高了消音效果，并能降低生产成本，提高吸气的稳定性和吸气效率。

Description

三腔并排布置式压缩机吸气消音器
技术领域
本发明涉及制冷压缩机零部件，尤其是一种三腔并排布置式压缩机吸气消音器。
背景技术
吸气消音器是往复封闭式制冷压缩中的一个重要配件之一，它能降低压缩机的运行噪声，同时能够有效地提高压缩机的工作效率。一直以来，人们利用各种技术努力提高吸气消音器的降噪性能，并提出了多种技术方案，这些方案取得了一定的技术效果，但仍存在各种问题，最突出的问题之一是吸气阻力增大，具有代表性的设计之一是已公开的CN102720655A发明专利，它较之以前的技术有了较大的进步，特别是上、下消音室的空间与已有技术中的采用增加管路的设计思路相比显著增大，并且整个吸气管路的路径长，能够显著降低吸气管路的吸气阻力。但它仍然存在一定的缺陷，其型腔和管路的布局不够合理，影响消音降噪效果，特别是水平隔板结构及壳盖部分结构较复杂，增加了生产成本。
发明内容
本发明的目的就是要解决现有吸气消音器吸气阻力大，结构布局不合理影响消音效果，结构复杂，生产成本增加等问题，提供一种三腔并排布置式压缩机吸气消音器。
本发明的具体方案是：一种三腔并排布置式压缩机吸气消音器，包括有一壳体和一个与壳体相配合的侧盖，在壳体中部设有垂直布置的通气管，其特征是：在壳体中设有左、右垂直隔板，将壳体的内腔分隔为左吸气腔、中消音腔、右消音腔，形成三腔并排布置结构，在中消音腔中设置有长短不一的两根水平气管，其中一根长气管为吸气管贯穿中消音腔，吸气管的两端口分别连通左吸气腔和右消音腔，另一根短气管为过渡管连通中消音腔和右消音腔；所述左、右垂直隔板与侧盖密封连接；侧盖与壳体密封连接，并在壳体上或侧盖上对应吸腔开有吸气口。
本发明中所述侧盖上对应通气管处开有让位槽。
本发明中在通气管的下端口安装有过滤网。
本发明中所述中消音腔的容积大于或等于左吸气腔与右消音腔容积之和，且左吸气腔与右消音腔容积相当。
本发明中所述通气管、吸气管、过渡管三管长度有以下倍率关系：设通气管长度为L，则吸气管长度为L1＝3L，过渡管长度
本发明中在左吸气腔、中消音腔、右消音腔三个腔室竖直方向下端分布有泄液孔。
本发明中所述侧盖的壁面为弧形面。
本发明中在侧盖的内壁对应左、右隔板设有密封凹槽结构。
本发明中所述侧盖与壳体四周边缘部采用密封凸边及凸边嵌槽结构扣合密封。
本发明中所述通气管上端延伸出壳体外部，下端伸入中消音腔内深度为26.85～27.85mm，并且通气管下端与壳体底部保持有间距。
本发明相对现有技术具有以下优势：
1.三腔体的容积和管道进行了优化设计，可以削弱高频噪音；
2.本发明优化了中消音腔的形状大小及管道(竖直管道)插入体积1中的深度，削弱了系统产生的低频噪音；参见图3为通气管在垂直位置向上移动不同距离时消声器的传递损失曲线。从图3中可以看出，随着通气管向上移动距离的增大，整体消声效果先增加后降低，假设原插入深度(与上壁面的距离)34.85mm,在向上移动7mm(插入深度为27.85mm)和8mm(插入深度为26.85mm)时的消声效果较好。将向上移动7mm和8mm这两种方案进行仔细比较，发现在大部分频段内二者传递损失相差不大，只在5000～5800Hz之间，向上移动7mm时的传递损失明显大于向上移动8mm。又因为通气管向上移动的距离越大，将导致内插管出口与排气管入口间的距离变小，形成漩涡，增大损失，降低能量，因此建议将通气管向上移动7mm，则插入深度为27.85效果最佳。
3.在结构上吸气管和过渡管在水平方向呈相互平行分布，且流体在两管道中的流向完全相反，从流体动力学的角度来看，吸气管和过渡管中流体流速存在180°的相位差，可避免流体共振，在降低噪音的同时减小了振动；
流体共振数学模型为：[Kf+iωC-ω2Mf][p]＝0
其中：Kf为刚度矩阵；Mf为质量矩阵；ω2为特征值(角频率)；p压力特征
向量，各参数为矢量，相位相反，可避免共振。
转速RPM 噪音 振动
原消音腔 3000 35.6 0.65
新消音腔 3000 32.9 0.55
经实际测量结果可知，流体在流经相位相反的管道后所产生的气流噪音比
流经相位相同所产生的噪音要低7.68％，同时因避免了流体共振，使得压缩
机整体振动降低了15.7％。
4.本发明的三根管道，除空间分布外，三管道的长度完全不同，并且有严格的倍率关系，比如：通气管长度为L，那么过渡管长度吸气管长度L1＝3L,严格的长度对应关系在削弱噪音的同时降低了流体在各管道进口的流体波动；
5.减小吸气脉动
本发明中消音腔容积大于或等于吸气消音腔与右消音腔的容积之和，并且吸气消音腔与右消音腔的容积相当，使得流体在整个流动过程中，交替地膨胀与压缩，削弱了气流脉动；
6.热流动力学优化
本发明的内腔表面皆由平滑曲线构成，以及三个管道的交错使用，改进了高、低速时的流体流动效率，减小流动时的流阻损失；
流阻损失的数学表达式为：
其中，λ为摩擦阻力系数；l为消声器长度，单位为m；de为消声器通道截面积等小直径，单位为m；ρ为气体密度，单位为kg/m3；v为气流速度，单位为m/s；g为重力加速度，单位为m/s2
在传递长度l不变的情况下，使用平滑曲线，增加流道面积de，从而减小流阻损失，提高吸气效率和吸气稳定性
7.可靠性
一般来说，活塞式制冷压缩机无法避免油从消音腔(少量)进入气缸，消音腔应该具备制冷剂与油的良好分离，本发明的三根管道在空间上交错式分布，可以不断地更改制冷剂的流向，而且管道的增多，增加了制冷剂冲击壁面的次数，由于制冷剂与油的比重不同，冲击壁面的过程也可以实现油与制冷剂的良好分离。
附图说明
图1是本发明的壳体部分立体结构示意图；
图2是本发明的侧盖部分立体结构示意图；
图3是通气管插入深度变化消声效果曲线图。
图中：1—壳体，2—凸边嵌槽，3—左隔板，4—过渡管，5—通气管，6—右消音腔，7—右隔板，8—吸气管，9—中消音腔，10—左吸气腔，11—让位槽，12—侧盖，13—吸气口，14—密封凸边，15—泄液孔，16—密封凹槽结构，17—过渡网。
具体实施方式
参见图1、2，本发明三腔并排布置式压缩机吸气消音器，包括有一壳体1和一个与壳体1相配合的侧盖12，在壳体1中部设有垂直布置的通气管5(其一端延伸出壳体外部，另一端通壳体内腔)，特别是在壳体1中设有左、右垂直隔板3和7，将壳体1的内腔分隔为左吸气腔10、中消音腔9、右消音腔6，形成三腔并排布置结构，在中消音腔9中设置有长短不一的两根水平气管，其中一根长气管为吸气管8贯穿中消音腔9，吸气管8的两端口分别连通左吸气腔10和右消音腔6，另一根短气管为过渡管4连通中消音腔9和右消音腔6；所述左、右垂直隔板与侧盖12密封连接；侧盖12与壳体1密封连接，并在侧盖12上对应吸腔开有吸气口13(当壳体1此处较深时，也可将吸气口设在壳体对应位置上)。
本实施例中优选地侧盖12上对应通气管5处开有让位槽11。
本实施例中优选在通气管5的下端口安装有过滤网17，以保证管路通畅。
本实施例中优选所述中消音腔9的容积大于或等于左吸气腔10与右消音腔6容积之和，且左吸气腔10与右消音腔6容积相当，以达最佳消音效果。
本实施例中优选所述通气管5、吸气管8、过渡管4三管长度有以下倍率关系：设通气管5长度为L，则吸气管8长度为L1＝3L，过渡管4长度以削弱噪音，同时降低流体在各管道进口的流体波动，减小吸气脉动，具体是L＝59mm，L1＝177mm，L2＝19.7mm。
本实施例中优选在左吸气腔、中消音腔、右消音腔三个腔室竖直方向下端分布有泄液孔15。
本实施例中优选所述侧盖12的壁面为弧形面，以削弱气流脉动。
本实施例中优选在侧盖12的内壁对应左、右隔板3、7设有密封凹槽结构16，以提高密封效果。
本实施例中优选所述侧盖12与壳体1四周边缘部采用密封凸边14及凸边嵌槽2结构扣合密封，以提高密封效果。
本实施例中优选地所述通气管5上端延伸出壳体外部，下端伸入中消音腔9内深度为26.85～27.85mm，并且通气管5下端与壳体1底部保持有间距，具体为27.85mm。
以上为本发明的最佳方案之一，其中优选部分可根据实际情况作部分采用。

Claims (10)

1.三腔并排布置式压缩机吸气消音器，包括有一壳体和一个与壳体相配合的侧盖，在壳体中部设有垂直布置的通气管，其特征是：在壳体中设有左、右垂直隔板，将壳体的内腔分隔为左吸气腔、中消音腔、右消音腔，形成三腔并排布置结构，在中消音腔中设置有长短不一的两根水平气管，其中一根长气管为吸气管贯穿中消音腔，吸气管的两端口分别连通左吸气腔和右消音腔，另一根短气管为过渡管连通中消音腔和右消音腔；所述左、右垂直隔板与侧盖密封连接；侧盖与壳体密封连接，并在壳体上或侧盖上对应吸腔开有吸气口。
2.根据权利要求1所述的三腔并排布置式压缩机吸气消音器，其特征是：所述侧盖上对应通气管处开有让位槽。
3.根据权利要求1所述的三腔并排布置式压缩机吸气消音器，其特征是：在通气管的下端口安装有过滤网。
4.根据权利要求1所述的三腔并排布置式压缩机吸气消音器，其特征是：所述中消音腔的容积大于或等于左吸气腔与右消音腔容积之和，且左吸气腔与右消音腔容积相当。
5.根据权利要求1所述的三腔并排布置式压缩机吸气消音器，其特征是：所述通气管、吸气管、过渡管三管长度有以下倍率关系：设通气管长度为L，则吸气管长度为L1＝3L，过渡管长度
6.根据权利要求1所述的三腔并排布置式压缩机吸气消音器，其特征是：在左吸气腔、中消音腔、右消音腔三个腔室竖直方向下端分布有泄液孔。
7.根据权利要求1所述的三腔并排布置式压缩机吸气消音器，其特征是：所述侧盖的壁面为弧形面。
8.根据权利要求1或7所述的三腔并排布置式压缩机吸气消音器，其特征是：在侧盖的内壁对应左、右隔板设有密封凹槽结构。
9.根据权利要求1所述的三腔并排布置式压缩机吸气消音器，其特征是：所述侧盖与壳体四周边缘部采用密封凸边及凸边嵌槽结构扣合密封。
10.根据权利要求1所述的三腔并排布置式压缩机吸气消音器，其特征是：所述通气管上端延伸出壳体外部，下端伸入中消音腔内深度为26.85～27.85mm，并且通气管下端与壳体底部保持有间距。
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