CN107110141B - 用于压缩机的声学衰减装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于压缩机的声学衰减装置，尤其是用于冷却系统的压缩机的声学衰减装置，该装置包括中空本体(20)，具有至少一个输入端口(22)、至少一个输出通道(27)、布置在至少一个输出通道(27)中的至少一个输出端口(23)、将中空本体(20)划分为两个声学腔室(A’、A)的中间体(24)和连通两个声学腔室(A、A’)的连接通道(26)。所述连接通道(26)包括两个子通道(26a、26b)，其中两个子通道(26a、26b)中的一个至少部分地容纳输出管道(27)，两个子通道(26a、26b)中的另一个配合两个声学腔室(26a、26b)之间的流体连通。声学衰减装置进一步包括布置在输出通道(27)的外侧和容纳输出通道(27)的子通道(26a)的内侧之间的至少一个阻塞装置，其中所述阻塞装置(28)能够阻碍两个声学腔室(A、A’)之间的流体流，从而减少从压缩机流出进入冷却系统的润滑油的数量。

Description

用于压缩机的声学衰减装置

技术领域

本发明总体上涉及用于压缩机的声学衰减装置，优选地用于一般通常用于冷却系统的往复式压缩机。更具体地说，本发明涉及声学衰减装置，该装置包括能够以一般方式减小封闭式压缩机的噪声水平，但主要消除由油摩擦与制冷流体共同在冷却系统内引起的问题的技术、结构和功能特征。

背景技术

如本领域技术人员所知，通常用于冷却系统的大部分封闭式压缩机，包括布置在壳体内，尤其是吸入管线和/或排放管线上的至少一个声学衰减装置，此装置的主要目的是衰减冷却剂气体的泵送脉冲以减小封闭式压缩机噪声，并将制冷剂流体热隔离。

仅为了阐明，此类型的声学衰减装置可存在不同的命名法，尤其取决于其相对于压缩单元的安装位置。例如，当涉及的衰减装置位于吸入管线上时，常采用术语吸入声学滤波器或吸入消声器，以促进冷却剂气体在吸入阀方向上从滤器的传导。当所述衰减装置布置在压缩机之后时，根据扩张腔室或扩张消声器采用命名法，或者该装置也可命名为排出腔室或排出消声器。

根据上下文，可见现有技术中已知的应用于压缩机的声学衰减装置包括十分复杂的构造和功能配置，主要影响生产线和压缩机组件，并从而总体上影响设备和冷却系统。更具体地说，表现为来自现有技术的装置包括尺寸减小的结构，该结构最终对精度水平和构件加工要求相当高，从而除了声学衰减之外，还实现了冷却剂气体传导和引导中的安全性，并最终实现了气体热隔绝的安全性。

更具体地说，已知这些声学衰减装置由中空本体形成，在中空本体中提供用于从压缩单元和到压缩单元的冷却气体循环的腔室和导管。如广为本领域技术人员所知的，这一气体循环由压缩腔室脉冲引起，该脉冲产生的噪声由于气体循环所经的导管和腔室的结构和几何特点而弱化，即噪声的衰减水平可根据应用于压缩机的声学衰减装置的特性和构造细节提高或降低。

根据上下文，如上文强调的，可以说这种不便尤其与用于制造和组装该腔室和冷却气体循环导管的结构方面有关。这是因为，该腔室和导管由应以某种方式配合起来的多个构件和臂形成，以得到衰减装置中的用于正确的声学衰减的腔室和导管的合格的几何结构。

不过，考虑互相关联的构件的数量，存在构件之间所需的过多数量的相互作用，最终导致气体的内部泄漏，换言之，本领域技术人员应了解，构件之间的相互作用和连接件的数量越大，提供薄弱区域并能够引起泄漏的风险越高，直接影响声学衰减的水平，但主要影响压缩机的工作状态。

举例来说，现有技术已知的文献US2005/0031461、US5201640、US5971720和US6506028公开了所开发的应用于封闭式压缩机的声学衰减装置的模型。尽管是实用的，该装置的模型具有与在内部腔室和形成的导管之间的密封水平相关的缺点，一旦该密封仅由材料过盈接触获得，此密封要求十分精确的几何条件并因此影响生产线。

来自现有技术的这些装置的另一缺点与用于气体循环的内部导管的构造和成形有关，该导管最终需要应用一些进一步的中间部件以形成用于适度衰减来自压缩系统的脉冲的声学滤波器，引起对压缩机装置的确定的干扰，最终在运行时将具有确定的声学行为(人可察觉的)，该行为实际上是由于频率导致的噪声频谱。结果，需要部件之间的密封数量的增加，直接影响这些装置的方案和制造安装费用。

为了解决上文有关的大部分缺点，开发了声学衰减装置，该装置也是申请人提交的专利文件BR102013019311-9的目的。更具体地说，此衰减装置设法满意地解决生产线上观察到的缺点，以及来自气体压缩系统的脉冲的衰减水平。

由于应用于声学腔室和形成衰减装置的中空本体之间连接的同心管线布置，来自申请人本人的专利文件所开发和限义的装置实现了这些目标。更具体地说，所述声学腔室通过中间元件的布置而形成，该元件由具有流体连接在声学腔室之间并围绕连接到输出端口的输出通道的至少一个连接通道的平台形成。

如应为本领域技术人员理解的，并如文件BR102013019311-9所探讨的，连接通道和气体输出通道之间的同心关系是为了获得腔室、导管和消声器内的容积的适当的几何条件以校正声学衰减。

尽管涉及噪声衰减显示出十分实用并主要简化声学衰减装置的制造和组装线路，实际上，注意到进一步提高此类型的装置的可能性，尤其是关于控制所述“油的外部循环”(CEO)并提高声学衰减水平。

如本领域技术人员所应了解的，CEO是在冷却系统内将油与冷却流体一同泵送的百分比，在此情况下，压缩机的内部具有轴承润滑油。在CEO百分比超出预定值的情况下，压缩机内油的水平会减小，由此由于低润滑指数而危害压缩机功能构件的完整性。

注意到补偿CEO百分比的提高的备选方案是增加压缩机内油的数量。不过，考虑到除了使其与可引起噪声增大的电动机邻接外，压缩机最终成本增加，此解决方法看起来不经济。压缩机中油的数量增加的另一问题是造成油流入吸入腔室，这会引起液体渗漏和压缩机破坏。

尤其与衰减装置模型有关，根据专利BR102013019311-9的目标，在运转过程中的某些时刻，由于连接通道和输出通道的同心布置，在此类布置在表面间产生促进油向冷却系统传导的区域的情况下，此百分比达到较高水平。

在通过中间管道间的预期区域和直接连接在机头上的管道的流体流强度具有较低的腔室内压力值的情况下，这种同心条件有利于油的泵送。由于流体(冷却气体和油)流动直到发现直接连接到机头的管道的路径之间的距离，其它构造也具有与来自腔室内的油清洗有关的相比于此构造的优势。

以这种方式，考虑到上文的有关内容，可以说根据可得到的现有技术的知识，用于封闭式压缩机的声学衰减装置存在直接影响此类型的装置的制造和组装的限制和约束。此外，解决这些不便的其他模型显然可在功能性上进行改进，尤其是关于来自CEO百分比控制的问题。

发明内容

值得阐明，声学衰减装置，即本发明的对象，既可被应用于封闭式压缩机的吸入线路也可被应用于排出线路。因此，清楚以下描述将仅提及衰减装置，应被尽可能广泛地理解，并独立于压缩机内的配置是重要的。

由此，本发明的一个目标是提供衰减装置，尤其是开发以应用于通常用于冷却系统的封闭式压缩机，所述装置包括能够简化其制造工艺并提高噪声衰减水平，但主要消除与CEO百分比控制有关的最终的缺点的技术、结构和功能特征。

更具体地说，本发明的一个目标是提供用于封闭式压缩机的声学衰减装置，该装置的腔室构造和内部导管促进安全控制和CEO百分比水平的保持，并因此不可能保持目前填充在压缩机中的油位，而不具有润滑参数和压缩机功能部件完整性的风险。

本发明的一个目标仍是提出用于封闭式压缩机的声学衰减装置，在该装置中通道和腔室包括允许气体循环，特别由于输出通道的容纳条件而尤其能够提高噪声衰减水平的配置。

由此，为了实现上文的目标和技术效果，本发明涉及应用于封闭式压缩机的吸入线路和/或排出线路的衰减装置，包括用于改进噪声减小，但主要用于消除冷却系统的油外部循环(CEO)百分比问题的技术、结构和功能方面。

更具体地说，根据本发明的实施例，衰减装置包括由盖封闭的中空本体，以获得具有至少一个输入端口和一个输出端口的结构，其中所述结构在内部根据中间体的布置被分为至少两个声学腔室(A、A’)，所述中间体由具有由两个子通道构建的连接通道的平台形成，其中所述子通道之一能完全容纳输出通道的底部。输出通道在其主体上具有负责促进所述子通道的阻塞的外周凸起。

根据本发明的实施例，连接通道的保留的子通道完全无障碍的，允许冷却剂气体在声学腔室之间循环。

此外，如本发明的一个有利的优选实施例，所述输出通道的底部被完全容纳在一个子通道中，优选地该输出通道的端部应相对于它所位于的子通道的端部凹陷。

根据声学衰减装置即本发明的对象的实施例，中空本体、盖和中间体以低热导率材料制造。此外，将所述中空本体的边缘与所述盖的边缘固定在一起、挤压并锁定所述中间体可利用焊接、胶、粘合剂或机械锁完成。

可选择地，根据本发明的另一可能的实施例，声学衰减装置即本发明的对象通过进一步的适配器和中间体的布置而可设置有多个声学腔室。

此外，根据本发明的可选择的实施例，所述盖和所述输出通道以单体件或独立地制成，这时所述盖和所述输出通道在衰减装置的组装线上随后将被连接和固定。

附图说明

如上文所提到的，本发明的特点、优势和技术效果将被本领域技术人员通过以下本发明的优选实施例的详细描述更好地理解，描述仅仅是示例，而不是限制性的，参照所附示意图作出，其中：

图1显示用于封闭式压缩机的声学衰减装置，诸如现有技术已知的模型；

图2显示根据本发明的一个优选实施例的具有声学衰减装置的封闭式压缩机的局部示意图；

图3A显示根据本发明的声学衰减装置结构的盖；

图3B显示根据本发明的声学衰减装置结构的中间体；

图3C显示根据本发明的声学衰减装置结构的中空本体；

图4显示根据本发明的声学衰减装置结构的截面视图；

图5显示来自声学衰减装置即本发明的对象的结构部件之间的相互作用和连接区域的局部截面视图。

具体实施方式

由此，根据上文提到的示意图，随后将更加详细地描述本发明的优选和可能实施例的一些示例，不过，应当清楚描述仅是示例性的而非限制性的，用于冷却系统的封闭式压缩机的声学衰减装置一般可存在并包括不同的细节和技术、结构、尺寸特点而由此不背离保护范围。

图1显示代表现有技术的声学衰减装置，诸如在专利文件BR102013019311-9中提到和限定的装置，基本包括盖21封闭的中空本体20，形成具有至少一个输入端口22和输出端口23的结构，其中在所述中空本体20和所述盖21之间布置有将所述结构划分成至少两个声学腔室A、A’的至少一个中间体24。如参照图1可见的，所述中间体24具有平台25，所述平台具有至少一个连接通道26，该通道与所述声学腔室A、A’流体连通并进一步部分地围绕输出通道27，该输出通道连接到所述输出端口23并特别是与所述盖21固定在一起。

图2显示由壳体C形成的封闭式压缩机的局部截面视图，其内部容纳按常规具有促进冷却系统的正常运转的吸入阀和排出阀的压缩单元U。所述壳体C还具有至少连接到冷却系统的吸入管线的至少一个贯穿件P，以及负责与系统的排出管线的连接的输出部S。

声学衰减装置10，即本发明的对象，特别地布置在封闭式压缩机的壳体C内，连接吸入管线或排出管线和压缩单元U。值得重申的是，本发明的装置可便利地应用于任一管线，无论是吸入管线还是排出管线，仅取决于制造商的利益和方案。通过代表的方式，图2显示了一个实施例，该实施例的声学衰减装置10与压缩单元U的吸入阀安装在一起。

根据上下文，可以看出，衰减装置10在概念上类似于文件BR102013019311-9所公开的装置，不过，如从下文的描述中易见的，衰减装置10，即本发明的对象，包括明确地能够充分改善装置的工作状况的技术和结构方面，主要通过包括能够消除缺少CEO水平控制的问题带来的最终风险的元件。

由此，根据本发明，声学衰减装置10仍然包括由盖21封闭的中空本体20，以符合具有至少一个输入端口22和一个输出端口23的结构。在内部，所述结构借助由平台25形成的中间体24被分成两个声学腔室A、A’，平台25具有连接通道26，该连接通道具有两个子通道26a和26b，其中子通道之一，例如子通道26a，完全容纳输出通道27的底部。

进一步提供布置在子通道26a的内表面和输出通道27的外表面之间的阻塞装置28。阻塞装置28一般包括密封元件，能够阻止子通道26a的内表面和输出通道27的外表面之间的液体流体流。

根据本发明的优选实施例，阻塞装置28包括布置在输出通道27的底部的外周凸起，负责阻塞所述子通道，以允许冷却气体仅通过保留的子通道26b在该声学腔室A、A’之间传导。

在这种条件下，强调声学衰减装置10，即本发明的对象可消除不希望的CEO百分比变化的风险，其中在输出通道27和子通道26a的两个表面之间的路径阻塞消除由冷却系统内超出预定值的油摩擦引起的不利因素，并由此确保压缩机的适当和安全运转。

此外，注意到所述输出通道27的底部完全容纳在子通道26a中，但主要是所述输出通道27的端部27a仍相对于子通道26a的端部26a’凹陷，即输出通道27由子通道26a的壁包裹和保护，并由此产生一种可提供噪声衰减水平提高的挡板室29，因为这种布置提供共振Helmholtz效应。

如图中可见的，与来自现有技术的更传统的装置相比，形成所述声学腔室A、A’，以及进行气体流动的通道，除了提出相当大程度的减少的用于衰减装置的结构形成的元件外，不存在要求制造精度和部件之间的连接的密封互补元件和/或复杂结构。

尤其注意到，本发明的衰减装置内部或外部气体泄漏的风险相当程度地减小，主要因为中间体24被直接固定到中空本体20的边缘和盖21上，还允许在有关装置作为整体组装后易于达到的区域应用更有效的外部固定方式。不同于分隔件和通道位于中空本体内并在中空本体内互连并必须在有效装置组装前相互固定的更传统的现有技术装置。

此外，由于输出通道27相对于子通道26a的凹陷布置，对CEO百分比获得更大的控制并从而在压缩机中提供数量精确且优化得多的油，此数量将确定带来生产线费用、补贴和压缩机维护费的减少。

根据本发明的优选实施例，衰减装置10的部件由低热导率材料制成，以减小对气体性质的影响，从而总体上减小对制冷系统效率的影响。此外，中空本体20的边缘与所述盖21的边缘的固定、中间体24的压缩和锁定可通过任何已知的方式完成，例如焊接、胶、粘合剂、机械互锁等。

尽管本描述和附图仅参考由两个声学腔室(A、A’)构成的实施例，根据本发明的衰减装置不限于此配置并可最终配置有多个声学腔室，为此仅中间适配器和另外中间体24的组合和布置提供保持输出通道27及子通道26a的表面之间的通道阻塞和这些通道的端部之间的凹陷布置。

此外，根据本发明的优选实施例，所述输出通道27与所述盖21制造在一起，例如，所述盖21和所述输出通道27制成一体件。可选择地，并应为本领域技术人员理解的，这些部件可独立制造并随后在衰减装置即本发明的对象的组装过程中连接。

最终，在所有上文提出的内容之前，应当清楚本描述仅意在限定根据本发明的衰减装置的示例性优选实施例，该装置大体上为优选地用于冷却系统的压缩机设计。因此，本领域技术人员应了解，可能包括执行基本相同的功能以实现相同的目的的多种调整、变体和元件结构组合，应当包括在所附权利要求限定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种用于压缩机的声学衰减装置，包括：

中空本体(20)，形成具有至少一个输入端口(22)、至少一个输出通道(27)和布置在至少一个输出通道(27)中的至少一个输出端口(23)的结构；

形成所述中空本体(20)的所述结构限定至少两个声学腔室(A、A’)，所述至少两个声学腔室由至少一个中间体(24)界定；

所述中间体(24)由具有能够配合所述至少两个声学腔室(A、A’)之间的流体连通的连接通道(26)的平台(25)形成；

所述连接通道(26)由至少第一子通道(26a)和第二子通道(26b)构建；

至少第一子通道(26a)和第二子通道(26b)中的至少一个子通道至少部分地容纳所述输出通道(27)；

用于压缩机的所述声学衰减装置的特征在于，所述声学衰减装置还包括布置在所述至少第一子通道(26a)和第二子通道(26b)与所述输出通道(27)之间的至少一个阻塞装置(28)；

其中，所述阻塞装置(28)包括能够阻塞所述至少第一子通道(26a)和第二子通道(26b)的内侧与所述输出通道(27)的外侧之间的流体流的流动的密封元件。

2.根据权利要求1所述的用于压缩机的声学衰减装置，其中，所述阻塞装置(28)包括布置在所述输出通道(27)的外侧的外周凸起。

3.根据权利要求1所述的用于压缩机的声学衰减装置，其中，所述输出通道(27)的底部完全容纳在所述第一子通道(26a)内。

4.根据权利要求1所述的用于压缩机的声学衰减装置，其中，所述输出通道(27)的端部(27a)相对于所述第一子通道(26a)的端部(26a’)凹陷。