CN109519387A - 一种法兰结构、包括该法兰结构的压缩机及电器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种法兰结构、包括该法兰结构的压缩机及电器，该法兰结构设置于压缩机的泵体组件的端部，包括法兰本体，所述法兰本体设有阀座区域，所述阀座区域设有供所述泵体组件内的压缩气体排出的排气孔，所述阀座区域的壁上设有凹槽。如此设置，由排气孔排到阀座区域内的压缩气体，在阀座区域内产生的涡流能够被凹槽分割，涡流被凹槽打破，由气体涡流导致的噪声减弱；同时，气体的压力脉动产生的噪声在凹槽处反射而衰减，解决了现有技术中压缩机内部法兰的阀座区域内存在压缩气体涡流和气体压力脉动，导致压缩机产生较大的噪音的问题。

Description

一种法兰结构、包括该法兰结构的压缩机及电器

技术领域

本发明涉及压缩机技术领域，更具体地说，涉及一种法兰结构、包括该法兰结构的压缩机及电器。

背景技术

压缩机是将低压气体提升为高压气体的一种装置，是制冷系统的心脏。压缩机主要包括壳体组件、上下盖、泵体组件、电机和分液器部件等。

压缩机的泵体组件一般包括上下法兰、气缸、曲轴、滚子和滑片等，上下法兰中的至少一个具有阀座区域，阀座区域为法兰上的凹陷部位，该凹陷部位与气缸分别位于法兰的异侧，阀座区域设有排气孔以及用于打开和关闭排气孔的阀片，阀座区域通过排气孔与气缸相连通，气缸内的压缩气体经排气孔排到阀座区域内，由于阀座区域为法兰上的凹陷部位，由气缸流入阀座区域的压缩气体会在该凹陷部位内产生涡流，并且压缩气体存在压力脉动，进而产生较大的气动噪声。

因此，如何解决现有技术中压缩机内部法兰的阀座区域内存在压缩气体涡流和气体压力脉动，导致压缩机产生较大的噪音的问题，成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种法兰结构、包括该法兰结构的压缩机及电器，改善现有技术中压缩机内部的法兰的阀座区域内存在压缩气体涡流和气体压力脉动，导致压缩机产生较大的噪音的问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

本发明提供了一种法兰结构，设置于压缩机的泵体组件的端部，包括法兰本体，所述法兰本体设有阀座区域，所述阀座区域设有供所述泵体组件内的压缩气体排出的排气孔，所述阀座区域的壁上设有凹槽。

优选地，所述阀座区域的厚度与所述压缩机的电机的定子的外径呈正相关。

优选地，所述凹槽的数量为多个，且沿所述阀座区域的周向分布。

优选地，所述凹槽的横截面为三角形。

优选地，所述凹槽的深度大于0，且小于等于1mm。

优选地，所述阀座区域位于所述排气孔的周侧和阀片的边侧的壁上均设有所述凹槽。

优选地，当所述电机的定子的外径范围为40mm～145mm时，所述阀座区域的厚度范围为0.5mm～2.6mm。

优选地，所述电机的定子的外径为L，所述阀座区域的厚度为δ；当40mm≤L≤85mm时，0.5mm≤δ≤1.0mm；当86mm≤L≤105mm时，1.0mm≤δ≤1.5mm；当106mm≤L≤125mm时，1.5mm≤δ≤2.0mm；当126mm≤L≤145mm时，2.0mm≤δ≤2.6mm。

本发明还提供一种压缩机，包括法兰结构，所述法兰结构为上述的法兰结构。

优选地，所述压缩机的泵体组件的两端均设有所述法兰结构。

本发明再提供一种电器，包括压缩机，所述压缩机为上述的压缩机。

本发明提供的技术方案中，设置于压缩机的泵体组件的端部的法兰结构，包括法兰本体，法兰本体上设有阀座区域，阀座区域的壁上设有凹槽，阀座区域为法兰上的凹陷部位，阀座区域和气缸分别位于法兰本体的异侧，阀座区域设有供压缩机的泵体组件内的压缩气体排出的排气孔，压缩气体由排气孔进入阀座区域内，易在该凹陷部位内形成涡流。如此设置，由排气孔排到阀座区域内的压缩气体，在阀座区域内产生的涡流能够被凹槽分割，涡流被凹槽打破，由气体涡流导致的噪声减弱；同时，气体的压力脉动产生的噪声在凹槽处反射而衰减，使压缩机的噪音问题得到改善。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例中压缩机的剖面图；

图2是本发明实施例中法兰结构的俯视图；

图3是本发明实施例中法兰结构的剖面图。

图1-图3中：

1-法兰结构，2-泵体组件，3-电机，4-法兰本体，5-阀座区域，6-凹槽，7-排气孔。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

本具体实施方式的目的在于提供一种法兰结构，解决现有技术中压缩机内部的法兰的阀座区域内存在压缩气体涡流和气体压力脉动，导致压缩机产生噪音的问题。

以下，参照附图对实施例进行说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的发明内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必需的。

请参考图1-图3，在本实施例中，法兰结构1应用在压缩机的泵体组件2的端部，该法兰结构1包括法兰本体4，法兰本体4上设有阀座区域5，阀座区域5为法兰本体4上的凹陷部位，阀座区域5设有排气孔7，排气孔7用于将泵体组件2内的压缩气体排到阀座区域5内，阀座区域5的壁上设有凹槽6。

如此设置，压缩气体经排气孔7排到阀座区域5内，由于阀座区域5的壁上设有凹槽6，压缩气体在阀座区域5内形成的涡流会被凹槽6分割，涡流被凹槽6打破，由气体涡流导致的噪声减弱；同时，气体的压力脉动产生的噪声在凹槽6处反射而衰减，解决了现有技术中压缩机内部法兰的阀座区域5内存在压缩气体涡流和气体压力脉动，导致压缩机产生较大的噪音的问题。

在本实施例的优选方案中，阀座区域5的厚度与压缩机的电机3的定子的外径呈正相关，也即，压缩机的电机3的定子的外径越大，阀座区域5的厚度越大。优选地，在本实施例中，阀座区域5的厚度指阀座区域5最薄处的厚度。对于电机3来说，定子的外径越大，电机3的功率越大，排量越大，所以气缸的内径就越大，在压缩机工作时，其泵体组件2的端部的法兰结构1的排气孔7周围更易发生变形，所以需要阀座区域5的厚度稍厚些。

如此设置，电机3的定子的外径越大，阀座区域5的厚度越大，能够避免压缩机运行过程中，排气孔7周围发生较大的形变，导致排气孔7周围下沉量较大，从而法兰结构1与位于法兰结构1下面的滚子的端面之间磨损，甚至导致滚子被卡死。

当然，考虑到压缩机的能效问题，在压缩机的排气过程中，余隙容积要在合理范围内，不能太高，若余隙容积太大，会导致压缩机的能效降低。因此，阀座区域5的厚度随着定子的外径的增大要在一定范围内增大，阀座区域5的厚度过大，会导致余隙容积增大，降低压缩机的能效。

在本实施例的优选方案中，请参考图2，阀座区域5的壁上的凹槽6数量为多个，并且多个凹槽6沿阀座区域5的周向分布。如此设置，多个凹槽6对涡流的切割作用更强，对压缩机的噪声问题的改善效果更好。优选地，凹槽6可以但不限于设置在阀座区域5的侧壁上，阀座区域5的底面也可以设置一定数量的凹槽6，起到切割压缩气体形成的涡流的作用。

进一步地，凹槽6的横截面为三角形。如此设置，便于在阀座区域5的壁面上加工凹槽6，并且横截面为三角形的凹槽6对涡流的切割效果更好，避免阀座区域5内形成压缩气体的涡流，导致压缩机存在因压缩气体的涡流而造成的噪音。

在本实施例的优选方案中，阀座区域5的壁上的凹槽6的深度大于0，并且小于等于1mm。由于压缩机的曲轴穿过法兰结构1，阀座区域5与曲轴之间的距离有限，并且阀座区域5的周边位置还需要设置螺纹孔等，考虑到凹槽6的设置空间和装配问题，将凹槽6的深度设置为大于0并且小于等于1mm。

具体地，在本实施例中，阀座区域5设有排气孔7以及用于打开和关闭排气孔7的阀片，阀座区域5位于排气孔7的周侧的壁上设有凹槽6，并且，阀座区域5位于阀片的边侧的壁上也设有凹槽6。如此设置，凹槽6在阀座区域5的壁面上均有分布，使凹槽6对压缩气体的涡流的切割作用更好。

在本实施例的优选方案中，电机3的定子的外径与阀座区域5的厚度呈正相关，并且，电机3的定子的外径的范围为40mm～145mm，阀座区域5的厚度范围为0.5mm～2.6mm。具体地，将电机3的定子的外径定义为L，阀座区域5的厚度定义为δ，当40mm≤L≤85mm时，0.5mm≤δ≤1.0mm；当86mm≤L≤105mm时，1.0mm≤δ≤1.5mm；当106mm≤L≤125mm时，1.5mm≤δ≤2.0mm；当126mm≤L≤145mm时，2.0mm≤δ≤2.6mm。其中，阀座区域5的厚度指阀座区域5的最薄处的厚度。

如此设置，电机3的定子的外径与阀座区域5的厚度满足上述关系时，能够避免阀座区域5的厚度过大，导致余隙容积增大，进而使压缩机的能效降低；同时，也避免阀座区域5的厚度过小，造成排气孔7周围下沉量较大，进而使滚子与法兰结构1之间磨损、甚至将滚子卡死。

需要说明的是，上述结果通过计算机仿真实验得出，以定子外径的范围为86mm～105mm为例，可以首先将阀座区域5的厚度设定为2.1mm，通过计算机仿真计算，得出泵体组件2的两端的法兰结构1的变形量分别为1.0177μm和1.0185μm，法兰结构1的变形量之和为2.0362μm，考虑到泵体组件2的两端的法兰结构1与泵体组件2之间的装配空间等问题，法兰结构1的总变形量要小于等于10μm，2.0362μm与10μm相比较小，所以阀座区域5的厚度还可以在2.1mm的基础上减薄，来减小压缩机的余隙容积，然后，设定阀座区域5的厚度为1.5mm，再次通过计算机仿真计算，得出泵体组件2的两端的法兰结构1的变形量分别为2.3119μm和1.3956μm，法兰结构1的变形量之和为3.3075μm，与10μm相比仍然较小，所以阀座区域5的厚度还可以在1.5mm的基础上再减薄，以此类推，直到泵体组件2两端的法兰结构1的变形量之和比较接近于10μm但仍小于10μm，此时的阀座区域5的厚度即为仿真实验得到的较为合适的阀座区域5的厚度，此时，既能使压缩机的余隙容积尽量减小，使压缩机的能效提高，同时，又能保证压缩机运行过程的可靠性，避免滚子与法兰之间磨损。

下面内容结合上述各个实施例对本法兰结构1进行具体说明，在本实施例中，设置在压缩机的泵体组件2的端部的法兰结构1包括法兰本体4，法兰本体4设有阀座区域5，阀座区域5设有供泵体组件2内的压缩气体排出的排气孔7，阀座区域5位于排气孔7的周侧和阀片的边侧的壁上均设有多个凹槽6，并且凹槽6沿阀座区域5的周向分布，凹槽6的横截面为三角形，凹槽6的深度大于0且小于等于1mm。阀座区域5的厚度与压缩机的电机3的定子外径之间满足以下关系：电机3的定子的外径为L，阀座区域5的厚度为δ，当40mm≤L≤85mm时，0.5mm≤δ≤1.0mm；当86mm≤L≤105mm时，1.0mm≤δ≤1.5mm；当106mm≤L≤125mm时，1.5mm≤δ≤2.0mm；当126mm≤L≤145mm时，2.0mm≤δ≤2.6mm。

如此设置，泵体组件2中的压缩气体经排气孔7排到阀座区域5内，阀座区域5的壁上的凹槽6能够将压缩气体形成的涡流切割，从而降低压缩机的整体噪音，而且，根据电机3的定子的外径约束阀座区域5的厚度范围，能够使压缩机的余隙容积较小，同时，避免滚子与法兰结构1之间磨损、甚至将滚子卡死。

本发明还提供一种压缩机，包括法兰结构1，该法兰结构1为上述实施例中的法兰结构1。如此设置，压缩机的法兰结构1的阀座区域5内的压缩气体涡流被凹槽6切割，降低压缩机的整体噪音，并且根据电机3的定子的外径约束阀座区域5的厚度范围，使压缩机的能效较高，同时可靠性较好。该有益效果的推导过程与上述法兰结构1所得到的有益效果的推导过程大体类似，故本文不再赘述。优选地，压缩机的泵体结构的两端均设有上述法兰结构1。

本发明还提供一种电器，包括压缩机，该压缩机为上述实施例中的压缩机。电器可以但不限于为空调、冰箱。该电器的阀座区域5的壁上的凹槽6起到切割压缩气体形成的涡流的作用，降低电器的整体噪音，同时，该电器的能效较高，并且内部结构的安全性和可靠性较好，避免出现压缩机的滚子与法兰结构1之间磨损的现象。该有益效果的推导过程与上述法兰结构1、压缩机所得到的有益效果的推导过程大体类似，故本文不再赘述。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。本发明提供的多个方案包含本身的基本方案，相互独立，并不互相制约，但是其也可以在不冲突的情况下相互结合，达到多个效果共同实现。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种法兰结构，设置于压缩机的泵体组件(2)的端部，其特征在于，包括法兰本体(4)，所述法兰本体(4)设有阀座区域(5)，所述阀座区域(5)设有供所述泵体组件(2)内的压缩气体排出的排气孔(7)，所述阀座区域(5)的壁上设有凹槽(6)。

2.如权利要求1所述的法兰结构，其特征在于，所述阀座区域(5)的厚度与所述压缩机的电机(3)的定子的外径呈正相关。

3.如权利要求1所述的法兰结构，其特征在于，所述凹槽(6)的数量为多个，且沿所述阀座区域(5)的周向分布。

4.如权利要求1所述的法兰结构，其特征在于，所述凹槽(6)的横截面为三角形。

5.如权利要求1所述的法兰结构，其特征在于，所述凹槽(6)的深度大于0，且小于等于1mm。

6.如权利要求1所述的法兰结构，其特征在于，所述阀座区域(5)位于所述排气孔(7)的周侧和阀片的边侧的壁上均设有所述凹槽(6)。

7.如权利要求2所述的法兰结构，其特征在于，当所述电机(3)的定子的外径范围为40mm～145mm时，所述阀座区域(5)的厚度范围为0.5mm～2.6mm。

8.如权利要求7所述的法兰结构，其特征在于，所述电机(3)的定子的外径为L，所述阀座区域(5)的厚度为δ；当40mm≤L≤85mm时，0.5mm≤δ≤1.0mm；当86mm≤L≤105mm时，1.0mm≤δ≤1.5mm；当106mm≤L≤125mm时，1.5mm≤δ≤2.0mm；当126mm≤L≤145mm时，2.0mm≤δ≤2.6mm。

9.一种压缩机，其特征在于，包括法兰结构(1)，所述法兰结构(1)为如权利要求1-8任一项所述的法兰结构(1)。

10.如权利要求9所述的压缩机，其特征在于，所述压缩机的泵体组件(2)的两端均设有所述法兰结构(1)。

11.一种电器，其特征在于，包括压缩机，所述压缩机为如权利要求9-10任一项所述的压缩机。