CN1085786C - 用于制冷压缩机装置的进口消音器系统 - Google Patents
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Abstract
一种用于制冷压缩机装置的进口消音器系统，其包括一个由壳体(4)形成的进口消音器(3，4)，壳体被壁(40)分隔成两个腔室，两个腔室通过一个偶合管(42)相互连通，以及一个支撑着进入管(30)和导入管(31)的盖子(3)，进入管将制冷剂气体引入第一腔室，导入管将第二腔室与缸盖(5)的吸入部分连接。两个腔室的体积比确定为可减少500Hz区域的音量。此外，一个与吸入通道平行连接的腔室(10)用做共振器，以改进声谱的衰减。本发明特别适合于交流的、单缸的、密封的、低功率的压缩机。
Description
本发明涉及一种用于制冷压缩机的进口消音器系统。
众所周知的制冷马达压缩机装置通常在其密封仓内具有一个驱动压缩机的马达。马达压缩机装置与制冷回路紧密密封连接，因此压缩机浸没在密封仓内的制冷剂气体中。
压缩机通常为交流型，有一个活塞在缸内运动，并且被马达启动。制冷剂气体被吸入密封仓，在缸内压缩并且随后送回到制冷回路。
马达压缩机装置产生不可忽略的音量，首先是由于机械振动所产生，其次，是噪音，特别是气体流动产生的吸入噪音。
这种音量是不合适的，特别是家庭使用时。
在已知的系统中，曾经通过各种减少振动的装置和减少气体流动噪音的消音器来减少由这种音高引起的噪扰。例如，这些消音器可以由腔室制成，制冷剂气体在压缩机的进口和出口处流入和流出腔室。这些腔室的体积、进口与出口导管的截面积是以能够获得最大可能的音频频带衰减来确定的。
美国专利US-3,396,907描述了一种消音器系统，其中，一个或多个腔室串联于曲轴/连杆组件的曲轴箱，曲轴/连杆组件又通过管件连接于压缩机的抽吸腔室。
英国专利GB-1,043,888作为一部分描述了一种用于压缩机的回流消音器系统。该消音器具有两个不同的串联于压缩机的回流管的腔室，这两个腔室通过板材折叠焊接而成。
然而，到目前为止，还没有一种已知的方法能够达到满意的衰减，特别是，可以看到吸入噪音仍然存在，并且仍然是很高的噪音源，特别是在500Hz左右的频带。
因此，本发明的一个目的是提供一种进口消音器系统，其能够极大地减少马达压缩机装置的吸入噪音。
按照本发明的第一方面，在此提供一种用于马达压缩机装置的进口消音器，在这种类型的马达压缩机的密闭的密封仓中包括一个包含本体的压缩机，在压缩机中设置了一个包含活塞的缸以及至少一个回流腔室，一个用于驱动所述活塞的马达和一个在正面通过一系列阀封闭所述缸的缸盖，所述消音器系统包括：至少一个进口消音器，其将待压缩的制冷剂气体从密封仓传输到缸盖，并且包括两个被壁分隔开的腔室；进入管，其将密封仓内的气体传输到所述腔室的第一腔室；偶合管，其穿过所述壁为气体从第一腔室到第二腔室提供通道；以及一个导入管，其将第二腔室与所述缸盖连接，所述消音器系统的特点在于：两个腔室的体积比的数值为0.9～1，并且所述体积比的确定是通过减少500Hz区域的音量得到的，并且，两个腔室的总体积是压缩机的容量的7到11倍。
按照本发明的另一方面，所述消音器系统的特点还在于，其还包括另一个用做共振器的附加腔室，其并联连接到制冷剂气体吸入通道上。
通过这些设置和下面将要描述的其它特征，可以在音高方面得到很大改进，特别是在压缩机的特征音带。
从下面的描述和附图中，本发明将能够更清楚地理解，并且其他特征和优点将会更清楚。
图1为带有一种已知类型的马达压缩机装置的制冷装置的非常简化的示意图；
图2为马达压缩机装置的示意图，其带有一种按照本发明的进口消音器系统；
图3为压缩机及其按照本发明的进口消音器的一部分的分解图；
图4示出了按照本发明的消音器；
图5是一个曲线图，示出了一个标准图形的音谱曲线和一个按照本发明的图形的音谱曲线。
制冷马达压缩机装置有很多种类型，但是，它们中的大多数都有一定数量的共同特征。
图1为一个已知系统的非常简化的示意图。大体而言，制冷回路有一个位于密封仓CH内的压缩机、一个冷凝器C、一个减压阀DT和一个蒸发器E。来自蒸发器的制冷剂气体通过管70导入密封仓CH。
位于密封仓CH内的压缩机有一个活塞18，该活塞18通过杆19被电动马达驱动，在缸13内运动。缸的前端通过一套阀20，21被缸盖5封闭。在示出的压缩机中，制冷剂气体通过一个进口消音器从密封仓CH吸出，进口消音器包括一个腔室10和一个负载管100并与缸盖5的吸入部分连接。气体在通过吸阀21后被压缩并且通过一个回流阀20和缸盖5的回流部分被送回到回流消音器。回流消音器包括一个与腔室10邻近的腔室12。压缩气体通过穿过密封仓CH的壁的导管17回到冷凝器C。
这种形式的马达压缩机已经能够得到一定程度的消音效果。然而，在主频带，例如，对于所考虑的压缩机中心频率为500Hz，还存在非常高的振幅。
因此本发明致力于得到最优化的消音器系统，其能够用于在主频带得到高的衰减。此外，本发明致力于，将截断频率置于吸入脉冲谱的能量谐调范围之外，以便得到最大的衰减。
图2为图1的马达压缩机的简图，带有一个按照本发明的进口消音器系统。在不同的图中，相同的参考标号表示同一元件。该系统首先基于使用两个连通的腔室的概念。因此，在此提供-个带壳体4的消音器，消音器被壁40分为两个腔室43和44，这两个腔室通过一个穿过壁40的偶合管42连通。气体通过一个导入第一腔室43的进入管30吸出，第二腔室44通过通路31与缸盖5的吸入部分连通。
其次，为了进一步使噪音衰减，腔室10被保留，但是被关闭，以便其能起一个共振器(亥姆霍兹型共振器)的作用。
带两个腔室的进口消音器的效果基本上取决于各个腔室之间体积的比例以及不同的导管的长度和截面积之间的比例。
这些不同的比例已经被本申请人针对所考虑的压缩机进行了限定。
腔室43和44的体积比大约等于1并且最好接近0.9，而腔室43加上腔室44的总体积大约是压缩机容量的7到11倍。
此外，进入管30应当具有截面积Sch(mm2)和长度Lch(mm)Lch/Sch的比例数大体为2到3，并且偶合管42具有截面积Sc和长度Lc，Lc/Sc的比例数的范围大体为2到3。
此外，偶合管42进入两个腔室的长度也对消音器的传递功能有影响，并且，进入具有体积V43或V44的腔室43或44的长度L43或L44最好能够选择，以便V43/L43和V44/L44的比例数大体在0.5到0.9的范围。V43和V44分别为腔室43和44的、包括偶合管42在内的总体积。在说明书中提到的所有比例中，体积以cm3，长度以mm表示面积以mm2表示。
最后，进入管30与偶合管42的面积比例最好为0.6，并且通路31的面积应当比偶合管的面积大大约2到2.5倍。
正如上面进一步提到的一样，通过加上一个与制冷剂气体的吸入通道平行连接的共振器，吸入噪音可进一步减少。这样，通过变化消音器的体积和连接导管的尺寸，能够获得可调节的声谱改进。
按照一个特别优选的实施例，如果腔室存在的话，消音器腔室例如腔室10能够得到有利的利用，通过取消进口100(图1)将该腔室转化为共振器。
腔室10的体积最好选择为压缩机体积的1到3倍。此外，导管14的长度Lcd和截面积Scd的比例数值范围大体在0.6和0.8之间。
最后，应当注意到，对进入管30进行定位使之尽可能与导管70的出口靠近，从而能够较好地导入缸中并且阻止与压缩机的被加热元件(例如马达，等)接触的气体加热。
图3示出了按照本发明的马达压缩机装置的一个实施例的零件分解图。压缩机具有：一个用例如铸铁制造的本体1，在其中放置了一个缸13，在图中缸的轴线基本水平；以及两个带密封盖11，16的腔室10，12。通入冷凝器的导管17从盖16开始。在本体的下面安装了一个马达(没有示出)，以便通过曲轴190和连杆19驱动在缸13内运动的活塞18。缸13通过一个阀板装置2在前面被缸盖5密封。缸盖可以机加工或模制成型，并且在一个例子中是用铝制成，尽管这不是一个限定的选择。
阀板装置2具有吸阀21和支承回流阀27的平板20，回流阀的运动由一个间隙挡块28限制。阀板装置2总成的紧密密封性首先可以通过本体1上的密封垫22保证，其次可以通过在缸盖5上和消音器的导入管31上的密封垫23保证。在盖住导入管31时，缸盖5封闭整个单元。虚线用于表示气体通道。通道25是从导入管到缸的吸入通道，通道26是从缸向缸盖并随后通过导管15回到腔室12的回流通道，通道24是消音器10和缸盖之间的通道，在吸入侧穿过导管14。消音器有一个壳体4被带有偶合管42的壁40分为两个腔室。壁40可以拆卸，并安装在壳体4的滑动槽41内。这样非常有助于消音器在所考虑压缩机上的安装和消音器与该压缩机的匹配。壳体4被盖子3封闭，盖子3在一侧支撑着与腔室43(图2)连接的进入管30，并且在另一侧，支撑着将第二腔室44(图2)与缸盖5的吸入部分连接的导入管31。
被选来制造缸3，4的材料，最好为热塑性材料，例如，聚丁烯对二苯酸盐。该选择的目的是对吸入的气体与热源(特别是马达)提供较大的绝热。
使马达压缩机装置保持合适的效率水平非常重要。确实，通过避免对吸入的气体的一些巨大的加热，能够得到最大可能的气体密度。因此，对于一定的立体容量，通过较大的物质流动速率可以得到更有效的缸填充。这样，对于给定的操作速率具有更大的制冷能力。
一种特别适合于该申请中的并且在上面提到的类型的材料为一种名为VALOX(注册商标)的材料。其厚度至少为2.5mm，与铸铁相比，热传递损失至少减少到1/100，与铝相比至少减少到1/1000。
图4示出了安装好的消音器。盖子3和壳体4能够通过用热聚合环氧黏结剂黏结结合在一起。为了减少载荷的损失，进入管30有一个喇叭形的开口32。同样地，出于相同的原因，如图3所示，在偶合管42的进口提供一个收敛部分。
按照本发明的消音器系统极大地改进了马达压缩机装置在吸收噪音方面的性能。图5为曲线图，以虚线示出了图1所示的马达压缩机装置的音谱曲线图，图1所示的马达压缩机装置按照图3制成，但是没有消音器3，4并且带有吸入腔室10。在同样条件下，曲线的实线部分示出了按照本发明的图3的马达压缩机装置的音谱。可以看到，在三分之一倍频带500赫兹处，降低了5分贝以上，在谱的其它部分没有明显的或不希望的变形。与通常发射的声音水平相比，显然，取得了巨大的改进。
自然，本发明决不仅限于已经描述的具体实施例。
Claims (17)
1.一种用于马达压缩机装置的进口消音器，在这种类型的马达压缩机的密闭的密封仓(CH)中包括：一个具有本体(1)的压缩机，其中设置了一个包含活塞(18)的缸(13)以及至少一个回流腔室(12)，一个用于驱动所述活塞的马达和一个在正面通过一系列阀(2)封闭所述缸的缸盖(5)，所述消音器系统至少包括一个进口消音器(3，4)，其将待压缩的制冷剂气体从密封仓传输到缸盖，并且包括两个被壁(40)分隔开的腔室(43，44)；进入管(30)，其将密封仓内的气体传输到所述腔室的第一腔室(43)；偶合管(42)，其穿过所述壁(40)为气体从第一腔室到第二腔室提供通道；以及一个导入管(31)，其将第二腔室(44)与所述缸盖(5)连接，其特征在于，两个腔室(43，44)的体积比为0.9～1，并且，所述体积比被确定为使其减少500Hz频率区域的音量，并且，两个腔室的总体积是压缩机的容量的7到11倍的范围。
2.按照权利要求1的消音器系统，其特征在于，所述第一腔室(43)的体积与所述第二腔室(44)的体积的比为0.9。
3.按照前述权利要求之一的消音器系统，其特征在于，进入管(30)具有截面积Sch和长度Lch，以便Lch/Sch的比例数值范围为2到3。
4.按照权利要求1或2的消音器系统，其特征在于，所述偶合管(42)具有截面积Sc和长度Lc，以便Lc/Sc的比例数值范围为2到3，并且，偶合管分别插入第一腔室(43)和第二腔室(44)的插入长度为L43和L44，以便每一腔室的体积与插入该腔室的长度的比例，分别为V43/L43和V44/L44，它们的数值范围为0.5到0.9。
5.按照权利要求4的消音器系统，其特征在于，进入管(30)的截面积Sch与偶合管(42)的截面积Sc的比值选择为0.6。
6.按照权利要求5的消音器系统，其特征在于，导入管(31)的截面积比偶合管(42)的截面积大2到2.5倍。
7.按照权利要求1或2的消音器系统，其特征在于，所述消音器用热塑性材料制成。
8.按照权利要求7的消音器系统，其特征在于，所述材料为聚丁二烯对二苯酸盐。
9.按照权利要求1或2的消音器系统，其特征在于，消音器系统还包括一个起共振器作用的附加腔室(10)，其与制冷剂气体的吸入通道平行连接。
10.按照权利要求9的消音器系统，其特征在于，所述附加腔室(10)通过一个导管(14)与缸盖(5)的吸入部分连接。
11.按照权利要求10的消音器系统，其特征在于，所述附加腔室(10)为位于所述本体(1)内的吸入腔室，并且，连接导管(14)通过一系列阀(2)通向缸盖(5)。
12.按照权利要求9的消音器系统，其特征在于，所述附加腔室(10)的体积为压缩机容量的一到三倍。
13.按照权利要求12的消音器系统，其特征在于，所述导管(14)具有长度Lcd和截面积Scd，以便Lcd/Scd的比例数值范围为0.6到0.8。
14.按照权利要求1或2的消音器系统，其特征在于，所述偶合管(42)有一个进口，其形状在所述第一腔室(43)中为收敛的，以减少载荷损失。
15.按照权利要求1或2的消音器系统，其特征在于，所述进入管(30)具有喇叭形开口(32)，并且位于密封仓(CH)上的气体进口(70)的附近。
16按照权利要求1或2的消音器系统，其特征在于，所述消音器包括：被一个可以拆掉的壁(40)分隔为两个腔室(43，44)的壳体(4)，以及支撑着进入管(30)和导入管(31)的盖(3)。
17.按照权利要求16的消音器系统，其特征在于，所述可以拆掉的带偶合管(42)的壁(40)可以通过滑动槽(41)放入并保持在壳体(4)内。
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Granted publication date: 20020529 Termination date: 20140325 |