CN105156333A - 上盖组件、压缩机和换热设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种上盖组件、压缩机和换热设备。上盖组件包括：盖体，盖体具有通孔；排气管，排气管的出口端穿过通孔，以使排气管的出口端和入口端分别位于盖体的两侧，排气管的入口端所在一侧的管段具有用于降噪的至少一个扩张管段。排气管的出口端穿过通孔以使排气管的出口端和入口端分别位于盖体的两侧，排气管的入口端所在一侧的管段具有用于降噪的至少一个扩张管段，以使进入排气管内的声波在扩张管段内形成反射并相互抵消，从而能够有效降低排气管的气流脉动噪声、延长了排气管的使用寿命，进而提高了压缩机以及换热系统的运行可靠性。

Description

上盖组件、压缩机和换热设备

技术领域

本发明涉及换热技术领域，具体而言，涉及一种上盖组件、压缩机和换热设备。

背景技术

目前，压缩机，特别是滚子旋转式压缩机，由于周期性地吸气和排气，因而由压缩机的排气口处排出的高温高压气体，极易引起排气管处产生压力脉冲，从而产生噪声。

长期的压力脉冲噪声还会加剧冷媒的脉动，缩短排气管的使用寿命。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种上盖组件、压缩机和换热设备，以解决现有技术中压缩机的排气管处噪音严重的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种上盖组件，包括：盖体，盖体具有通孔；排气管，排气管的出口端穿过通孔，以使排气管的出口端和入口端分别位于盖体的两侧，排气管的入口端所在一侧的管段具有用于降噪的至少一个扩张管段。

进一步地，当扩张管段为多个时，所有扩张管段均位于盖体的同一侧。

进一步地，排气管包括顺次连接的直管段和扩张管段，直管段的远离扩张管段的一端为出口端，扩张管段的远离直管段的一端为入口端。

进一步地，直管段与扩张管段焊接或一体成型。

进一步地，排气管呈L形。

进一步地，扩张管段的轴向长度l应满足公式(1)：

$l=\frac{1}{4}\frac{c}{f_{max}}$ 公式(1)

其中，l为扩张管段的轴向长度、单位是米，c为声音在制冷剂中的传播速度、单位是米每秒，f_max为消声量最大时的噪音频率、单位是赫兹。

进一步地，声音在制冷剂中的传播速度c应满足公式(2)：

$c=\sqrt{\frac{KP}{\mathrm{\ρ}}}$ 公式(2)

其中，K为气体的比热比，P为制冷剂的压力、单位为帕，ρ为制冷剂的密度、单位是千克每米。

进一步地，扩张管段的消声量应满足公式(3)：

$L_{TL}=10\lg \[1+\frac{1}{4}{\left(m-\frac{1}{m}\right)}^{2}sin2\left(kl\right)\]$ 公式(3)

其中，L_TL为扩张管段在f_max频率处的消声量，f_max为消声量最大时的噪音频率、单位是赫兹，m为扩张管段的扩张比、k为波数，l为扩张管的轴向长度、单位是米。

进一步地，扩张管段的扩张比m应满足公式(4)：

$m=\frac{S}{S_1}$ 公式(4)

其中，m为扩张管段的扩张比，S为扩张管段的孔截面积，S₁为扩张管段的管入口或管出口的孔截面积。

进一步地，波数k应满足公式(5)：

$k=\frac{2\mathrm{\π}f}{c}$ 公式(5)

其中，k为波数，f为声音频率，c为声音在制冷剂中的传播速度、单位是米每秒。

进一步地，扩张管段的两端具有过渡收缩段，过渡收缩段的孔截面积沿远离扩张管段的方向逐渐减小。

根据本发明的另一方面，提供了一种压缩机，包括上盖组件和壳体，上盖组件扣设在壳体上以形成腔体，上盖组件是上述的上盖组件，上盖组件的排气管的入口端位于腔体内。

根据本发明的另一方面，提供了一种换热设备，包括压缩机，压缩机是上述的压缩机。

应用本发明的技术方案，排气管的出口端穿过通孔以使排气管的出口端和入口端分别位于盖体的两侧，排气管的入口端所在一侧的管段具有用于降噪的至少一个扩张管段，以使进入排气管内的声波在扩张管段内形成反射并相互抵消，从而能够有效降低排气管的气流脉动噪声、延长了排气管的使用寿命，进而提高了压缩机以及换热系统的运行可靠性。本发明中的上盖组件能够有效改善压缩机的排气脉动噪声，优化换热设备的音质表现。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的一个可选实施例的上盖组件的结构示意图；以及

图2示出了图1的B向视图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、盖体；20、排气管；21、扩张管段；23、过渡收缩段；22、直管段。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。

为了解决现有技术中压缩机的排气管处噪音严重的问题，本发明提供了一种上盖组件、压缩机和换热设备。其中，压缩机包括壳体和下述的上盖组件，上盖组件扣设在壳体上以形成腔体，上盖组件的排气管20的入口端位于腔体内。而换热设备包括具有下述上盖组件的压缩机。

如图1和图2所示，上盖组件包括盖体10和排气管20，盖体10具有通孔，排气管20的出口端穿过通孔，以使排气管20的出口端和入口端分别位于盖体10的两侧，排气管20的入口端所在一侧的管段具有用于降噪的至少一个扩张管段21。

排气管的出口端穿过通孔以使排气管的出口端和入口端分别位于盖体的两侧，排气管的入口端所在一侧的管段具有用于降噪的至少一个扩张管段，以使进入排气管内的声波在扩张管段内形成反射并相互抵消，从而能够有效降低排气管的气流脉动噪声、延长了排气管的使用寿命，进而提高了压缩机以及换热系统的运行可靠性。本发明中的上盖组件能够有效改善压缩机的排气脉动噪声，优化换热设备的音质表现。

可选地，当扩张管段21为多个时，所有扩张管段21均位于盖体10的同一侧。

当然，还可以在盖体10的两侧均设置扩张管段21，其目的均是为了降低排气噪音。但同时应考虑空间是否允许。

本发明中的排气管20包括顺次连接的直管段22和扩张管段21，直管段22的远离扩张管段21的一端为出口端，扩张管段21的远离直管段22的一端为入口端(请参考图1)。

可选地，直管段22与扩张管段21焊接或一体成型。

可选地，排气管20呈L形。同样，这也需要根据压缩机的内部空间而具体确定排气管20的形状。

如图1所示，为了提高气流在排气管20内的流动性能，扩张管段21的两端具有过渡收缩段23，过渡收缩段23的孔截面积沿远离扩张管段21的方向逐渐减小。以使扩张管段21呈腰鼓型(两头小，中间大，内部为空腔结构)。

本发明中的扩张管段21的具体尺寸应根据制冷剂有关参数、排气压力、排气脉动噪音最高峰值所在频率等要素进行设计。

具体而言，扩张管段21的轴向长度l应满足公式(1)：其中，l为扩张管段21的轴向长度、单位是米，c为声音在制冷剂中的传播速度、单位是米每秒，f_max为消声量最大时的噪音频率、单位是赫兹。

进一步地，声音在制冷剂中的传播速度c应满足公式(2)：其中，K为气体的比热比，P为制冷剂的压力、单位为帕，ρ为制冷剂的密度、单位是千克每米。

同时，扩张管段21的消声量应满足公式(3)：其中，L_TL为扩张管段21在f_max频率处的消声量，f_max为消声量最大时的噪音频率、单位是赫兹，m为扩张管段21的扩张比、k为波数，l为扩张管段21的轴向长度、单位是米。

对于上面的两个计算公式而言，其中，公式(1)为第一优先考虑，其次才考虑公式(3)。

而扩张管段21的扩张比m应满足公式(4)：其中，m为扩张管段21的扩张比，S为扩张管段21的孔截面积，S₁为扩张管段21的管入口或管出口的孔截面积。

同时，波数k应满足公式(5)：其中，k为波数，f为声音频率，c为声音在制冷剂中的传播速度、单位是米每秒。

可选地，本发明中的压缩机是滚子旋转式压缩机。具有上述上盖结构的压缩机能够改善滚子旋转式压缩机的排气压力脉动现象，减弱排气脉动噪声。

本发明中的扩张管段21类似于膨胀式消音器，其可以直接通过焊接的方式固定在直管段(该直管段可以是现有技术中原有的排气管)的端部。

本发明在原有的上盖组件的基础上，通过设置扩张管段(类似膨胀式消音器)，以使高压高速的气体在排至排放管处时，能够在扩张管段的内部释放(消耗)部分能量，从而达到降低气压的效果，从而降低气流脉动，起到改善气流脉动噪声的效果。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种上盖组件，其特征在于，包括：

盖体(10)，所述盖体(10)具有通孔；

排气管(20)，所述排气管(20)的出口端穿过所述通孔，以使所述排气管(20)的出口端和入口端分别位于所述盖体(10)的两侧，所述排气管(20)的入口端所在一侧的管段具有用于降噪的至少一个扩张管段(21)。

2.根据权利要求1所述的上盖组件，其特征在于，当所述扩张管段(21)为多个时，所有所述扩张管段(21)均位于所述盖体(10)的同一侧。

3.根据权利要求1所述的上盖组件，其特征在于，所述排气管(20)包括顺次连接的直管段(22)和所述扩张管段(21)，所述直管段(22)的远离所述扩张管段(21)的一端为所述出口端，所述扩张管段(21)的远离所述直管段(22)的一端为所述入口端。

4.根据权利要求3所述的上盖组件，其特征在于，所述直管段(22)与所述扩张管段(21)焊接或一体成型。

5.根据权利要求1所述的上盖组件，其特征在于，所述排气管(20)呈L形。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的上盖组件，其特征在于，所述扩张管段(21)的轴向长度l应满足公式(1)：

$l=\frac{1}{4}\frac{c}{f_{max}}$ 公式(1)

其中，l为所述扩张管段(21)的轴向长度、单位是米，c为声音在制冷剂中的传播速度、单位是米每秒，f_max为消声量最大时的噪音频率、单位是赫兹。

7.根据权利要求6所述的上盖组件，其特征在于，所述声音在制冷剂中的传播速度c应满足公式(2)：

$c=\sqrt{\frac{KP}{\mathrm{\ρ}}}$ 公式(2)

其中，K为气体的比热比，P为所述制冷剂的压力、单位为帕，ρ为所述制冷剂的密度、单位是千克每米。

8.根据权利要求7所述的上盖组件，其特征在于，所述扩张管段(21)的消声量应满足公式(3)：

$L_{TL}=10\lg \[1+\frac{1}{4}{\left(m-\frac{1}{m}\right)}^{2}sin2\left(kl\right)\]$ 公式(3)

其中，L_TL为所述扩张管段(21)在f_max频率处的消声量，f_max为消声量最大时的噪音频率、单位是赫兹，m为所述扩张管段(21)的扩张比、k为波数，l为所述扩张管段(21)的轴向长度、单位是米。

9.根据权利要求8所述的上盖组件，其特征在于，所述扩张管段(21)的扩张比m应满足公式(4)：

$m=\frac{S}{S_1}$ 公式(4)

其中，m为所述扩张管段(21)的扩张比，S为所述扩张管段(21)的孔截面积，S₁为所述扩张管段(21)的管入口或管出口的孔截面积。

10.根据权利要求8所述的上盖组件，其特征在于，所述波数k应满足公式(5)：

$k=\frac{2\mathrm{\π}f}{c}$ 公式(5)

其中，k为所述波数，f为声音频率，c为所述声音在制冷剂中的传播速度、单位是米每秒。

11.根据权利要求1至5中任一项所述的上盖组件，其特征在于，所述扩张管段(21)的两端具有过渡收缩段(23)，所述过渡收缩段(23)的孔截面积沿远离所述扩张管段(21)的方向逐渐减小。

12.一种压缩机，包括上盖组件和壳体，所述上盖组件扣设在所述壳体上以形成腔体，其特征在于，所述上盖组件是权利要求1至11中任一项所述的上盖组件，所述上盖组件的排气管(20)的入口端位于所述腔体内。

13.一种换热设备，包括压缩机，其特征在于，所述压缩机是权利要求12所述的压缩机。