CN1099846A - 吸气管 - Google Patents

Abstract

一装有改进了的吸气消音器的制冷压缩机，其中 吸气消音器在单一壳体内有两个声音衰减室，该壳体 被紧固在沿电动机罩和压缩机吸气入口之间延伸的 吸气入口管上，该入口管在电动机罩和压缩机入口之 间部分的直径被增大，以产生一个在工作时反射压力 波的台阶部分。集成在该管侧壁上的开口与两室的 每一个都联通而且两室各自都可调谐以对不同的特 定频率进行衰减。在每一个室内集成的阻隔板用于 减小室内驻波以及增大消音器的刚性。

Description

本发明一般地涉及制冷压缩机，而更准确地说是涉及那种往复移动活塞式的制冷压缩机，它使用了吸气消音器来降低吸气工作中产生的噪音。

在设计高效压缩机时，重要的是为压缩机提供相对来说无阻滞的吸入气体气流。然而这一吸入过程，因为吸入气体快速流入压缩机及吸气阀的动作，这两者导致产生相当大的噪音。因此，要求在吸入气体流动路径中设置某些型式的噪音衰减装置。对于吸入气体主流动路径中各种型式的节气门和阻隔板的应用，都不希望这些装置可能产生过多的流量损失，对这种过多的流量损失就需要采用更大的管子，以防止压缩机吸入不足。

目前的实践需要使压缩机的设计尽可能紧凑。于是组件之间的有效空间就给吸气消音器的尺寸加上了若干限制条件。再者，因为这些空间是有限的，常常需要把吸气管延长到极接近排气消音器和各管道。由于压缩过程和为了保持高的容积效率，排放气体比较热，这就希望减小排放气体至吸入气之间的热传导。因此，本发明提供了一种制冷压缩机，它具有一种改进了的吸气消音器，该吸气消音器能有效地降低由上述（噪音）源产生的噪音，而仍能向压缩机输送相对来说自由的、无阻滞的气流。

本发明的吸气消音器和美国专利证书5，129，793号中所描述的吸气消音器类似，不同之处在于本发明的吸气消音器在内径上制备有一台阶。消音器内径上的该台阶增大了吸入气体流动方向上的内径尺寸。该吸气消音器的这个带台阶的内径使性能得到了惊人的改善而完全不会使声音恶化。这一惊人的性能上的改善是由于改变了各种因素的结果，这些因素包括：吸气过程的声学特性;从缸盖来的压力波受到限制使其不能顶着流向电动机罩的气流运动;和使吸气压力波在相位上和活塞运动更一致，这就减小了所需的吸气功。

本发明的吸气消音器是侧支管式的，它有一个相对较大直径且带台阶的管子，管上固定有一壳体，它形成一对侧支室，侧支室中的每一个都可被调谐到不同的基波频率。一对纵向间隔的开口分别与相应的室连通，而且在它们之间形成声阻管，该管可被调谐以衰减第3基波频率。在每一个室中集成的节气门和肋通过减小该室内的驻波及加强消音器的刚性来进一步降低噪音。消音器最好用聚合合成材料来制作，以减小输送给压缩机的吸入气体的加热作用。再者，这种材料的应用，可使吸气管及消音器用合适的成型装置（例如注塑成型机）非常便宜地来制造。

通过后续详细的描述、所附的权利要求和附图，本发明的其它优点和目的将变得更加明显。

图中示出为实现本发明的一个最佳实施例，其中：

图1是本发明的一制冷压缩机的剖面图;

图2是图1的制冷压缩机的正视图，大约旋转了90°，其外壳体以剖面表示;

图3是吸气管和协同工作的消音器的剖面图，吸气管和消音器安装在图1的制冷压缩机中;

图4是图3的吸气管的正视图，去掉了消音器壳体;

图5是消音器壳体的正视图，该壳体构成按本发明的吸气消音器组件的一部分;

图6是图5的壳体的剖面图，该剖面是沿壳体的线6-6截取的;

图7是吸气管和消音器壳体的局部剖面放大图，表示了它们之间的一个连接结构;

图8是消音器壳体和吸气管之间的另一个连接结构的局部剖面放大图;

图9是按本发明的另一实施例的吸气管的正视图。

现参考各附图，特别是参考图1，所示为一气密的往复移动活塞式制冷压缩机，一般以10表示。制冷压缩机10包含一外壳体12，该外壳体12有一吸气入口14和一弹性地装在外壳体内的电动机压缩机组件16。

电动机压缩机组件16包含一压缩机壳体18，一曲轴20以其轴颈可转动地支承在壳体18内，曲轴20工作时可驱动分别位于活塞缸25、26内的活塞22和24作往复运动。电动机组件27包括一定子28，定子28含有紧固在压缩机壳体18上的下端和紧固在曲轴20上的转子29，以使曲轴带动转子一齐旋转。一电动机罩30紧固在定子28的上端并封闭它，罩30包含一个向外张口的吸入开口32，开口32位于与吸入口14面对面对齐的位置。如图所示，开口32的位置正对着定子末端线圈33，这样一来进入电动机罩的吸入气体将撞在末端线圈33上，因此，被吸入气体带入的任何液体得以分离出来。再者，吸入口14和开口32之间的空间布局可使经吸入口14进入的液体向下流入贮液槽内，这样更有助于保证液态制冷剂及/或润滑油不会被带入压缩缸25、26内。

还装备了包含吸气消音器部分35的吸气管组件34，它的一端和制备在电动机罩30的侧壁上的开口36相配合，另一端向下延伸并装入制备于头部40内的开口38之中，利用这点，经过吸入室42把吸入气体输送到各个缸25、26，而且被压缩气体从该处排放到排放室43内。如图2所示，还装备了一旁路管44，它的一端装入制备在压缩机壳体18的环状法兰部分48内的开口46之中。旁路管44的另一端与吸气消音器34并排向上延伸，并装入制备在吸气管组件34的上管部分52的侧壁内的开口50之中。吸气管组件34和旁路管44两者最好由一种热传导系数较低的材料，例如聚合合成材料来制作，以便减小对流向压缩机的吸入气体的加热。吸气管组件34和美国专利证书5，129，793号中描述的吸气消音器相似，因此该公开的专利说明书在理解本发明时可作为参考文献。

现参照图3和4，吸气管组件34含有一细长的通常是圆柱形的管件54，件54在上端52处通常弯成90°，如上面提到的，该处是用以装入制备在电动机罩30内的开口36之中。管组件34的下端包含一缩小了的直径部分56，直径部分56适于被置入制备于头部40内的开口38之中。一对纵向间隔分布的缺口57、58制备在管件54的两端中间，缺口中的每一个沿圆周延伸的角度略小于180°。缺口57沿轴线方向长度显著地大于缺口58的轴线方向长度。在一对缺口57、58和缩小直径部分56之间，管件54的内径和外径在61处增大了，直径的这一扩大构成了管件54内径上的台阶63，台阶63在工作时反射由压缩机缸入口来的压力波。再者，直径的这一扩大构成了管件54内径上的台阶63，台阶63在工作时反射由压缩机缸入口来的压力波。再者，直径的这一扩大使压缩机所需的吸气功减小，于是提高了压缩机的效率。之所以能达到减小吸气功，是由于改善了气体流动和声音调谐。

在上述最佳实施例中，该直径的扩大处应距吸气消音器的压缩机入口端一定距离，这距离大于消音器总长度的20%。在吸入气体的流动方向上，直径的变化是由小到大，而直径变化率应在0.5至0.9之间。而所设计的实施例中包含一种直径上的突然扩大，通常具有90°台阶和尖的拐角，本发明不局限于这种突然扩大或尖锐拐角，因为该拐角可以是圆角，而且锥状台阶角也可用以取代90°台阶角。

一对通常径向地外伸的轴向细长的法兰部分60、62也和管件54集成在一起，并且通常从相对的两边径向地外伸，该相对的两边靠近缺口57、58的两相对的圆周端部。法兰部分60和62沿轴线方向的长度足可使它们延伸时分别高于和低于缺口部分57和58。一对较小的沿轴向延伸的定位和固定用的肋64、66从每一个法兰部分60、62向外凸出，贴近法兰部分的外缘并延伸在它们的整个长度上。此外，一对较小的通常呈V型的肋68、70横向地延伸并跨越各个法兰部分60、62，也跨越靠近法兰部分60、62的相对端部的管件54。第三块较小的肋72也是横向延伸跨越法兰部分60、62和跨越肋68、70中间的管件54。如图所示，肋72的位置距肋70比距肋68更近一些。

还包括一消音器壳体74，它适于被固定在管件54的法兰60、62上，并且以此结合构成一对消音室76、78，消音室76、78分别通过缺口57、58与管件54的内部连通。参考图5和6可看得很清楚，消音器壳体74通常是矩形的且包含一对细长的横向延伸的法兰部分80、82，它们被设计成用来分别与制备在管件54上的法兰部分60、62相配。在这一末端，在法兰80、82的每一个上面制备有纵向延伸的凹槽84、86，它们被设计成用来分别容纳在法兰部分60、62上的肋64和66。如图7所示，各个法兰60、80，62、82以及连接的肋和凹槽64、84，66、86将用超声波焊接法很好地连接在一起，从而在它们之间形成一种牢固可靠的流体密封关系。

为了隔断和封住独立的室76、78的相对端，不使它们和壳体12的内部直接连通，以及不使它们彼此直接连通，制备了一组三个法兰部分，法兰88和90位于壳体74的相对两端，而法兰92位于它们之间。法兰部分88、90和92中的每一个都包含一个适于和管件54的外表面相配的弧形中间部。

还制备了各自沿肋84、86之间的各个法兰88、90、92延伸并贯穿88、90、92的弧形中间部分的凹槽94、96和98。参考图8可以看得很清楚，通常凹槽94的横断面是V型的且适合于容纳制作在管件54上的肋68。肋68头部扩张的角度最好比凹槽94的锥度略大些，以使它们之间形成轻度的过盈配合，这样来保证它们之间产生牢固的流体密封关系。各个槽96和98与肋70和72也做成相似的形式，以便也在它们之间形成牢固可靠的流体密封关系。

为了增加壳体74的刚性，在它的内部制有一组加强肋95，肋95沿各个侧壁97和99分布并向各个法兰部分80和82及端壁100延伸。同时为了减小通常在各个室76和78中的任何一个室或两个室内部产生驻波的可能性，在室内制备了一组纵向延伸分布的阻隔板102、104，102、104分别用于把室76和78分隔成一组分室，每组分室各自通过缺口57、58与管件的内部连通。消音器壳体74最好用类似于构成管件54的聚合合成材料来做成，以降低对输送给压缩机10的吸入气体的热传导。

应注意：缺口57和58的轴向宽度以及各自对应的室76和78的轴向长度两者的选择应使它们能衰减两个不同的基波频率。最好是较小的缺口58和毗连的较小的室78（它被设计成用于衰减较高频率）的位置比较大的缺口57及毗连的室76离压缩机更近些。再者，如图所示，缺口57的位置紧挨着消音器壳体74的上端部，而缺口58的位置紧挨着壳体74的下端部。这种布局可使管件54部分作为用来调谐第三基波频率的声阻管，因此进一步有助于提高吸气消音器和管组件的效率。

现在可以理解到，本发明提供了一种有效的比较经济的制冷压缩机用的吸气消音器，该消音器可使一组基波频率衰减，因此有助于提供一种极安静、有效地运转的压缩机。再者，采用聚合合成材料来制造吸气管和相联接的消音器部件，减小了对输送给压缩机的吸入气体的加热作用，这样帮助提高了压缩机的总容积效率。

本发明的吸气消音器除了内径带有台阶外，本发明的吸气消音器和前述的5，129，793号美国专利证书中所描述的吸气消音器类似。该消音器的内径上的台阶增大了吸入气体流动方向上的内径尺寸。吸气消音器的这一带台阶内径惊人地改善了性能而完全没有使声音恶化。这种性能方面的惊人的改进是各种因素改变造成的，这些因素包括：吸气过程的声学特性;从缸盖来的压力波被限制使其不能顶着流向电动机罩的气流运动;以及导致吸气压力波与活塞运动更同相，于是减小了所需的吸气功。

现参见图9，图中表示了按本发明的另一实施例的一吸气管134。除吸气消音器部分35外，吸气管134类似于吸气管34，吸气管134去掉了吸气消音器。吸气管134的保留零部件类似于吸气管34，包括制备在上管道部分52的侧壁上的开口50，通常是圆筒状的、细长的管件54，缩小了的直径部分56，以及管件54的内径和外径于61处在直径上的增大。吸气管134向压缩机10提供了一种不受阻滞的吸入气流。

当上面详细的描写描述了本发明的最佳实施例时，应当理解的是本发明可以有修改、改变和变化而不偏离附加的权利要求的范围。

Claims (16)

1、一制冷压缩机包括：

一限定内腔的外壳体；

配置在所述内腔之内的压缩机装置；

在所述内腔内与所述压缩机装置有驱动联接的电动机装置；以及

细长的吸气管装置，其第一端紧固在所述压缩机装置上而第二端朝向所述外壳体的内腔开口，上述吸气管工作时从上述壳体的上述内腔到上述压缩机装置之间形成一相对来说无阻滞的吸入气体流动路径，所述的管在上述第一端有一个第一内横断面和在上述第二端有一个第二内横断面，上述第一横断面比上述第二横断面大。

2、如权利要求1中所述的一制冷压缩机还包含紧固在所述吸气管上的消音器装置，所述消音器装置包含一个与上述吸入气体流动路径连通的第一声音衰减室和一个与上述吸入气体流动路径在流体上沟通的第二声音衰减室。

3、如权利要求2中所述的一制冷压缩机，其中所述吸气管和所述消音器装置是用聚合合成材料制造的。

4、如权利要求1中所述的一制冷压缩机，其中所述管的横断面的增大通常形成一90°台阶。

5、一制冷压缩机中包括：

一气密的外壳体;

在所述壳体内的压缩机装置;

在所述壳体之内的电动机装置，它与所述压缩机装置运转联接以便驱动压缩机装置，一个改进了的吸气消音器组件，它包含一根细长吸气管，该管的第一端与上述压缩机装置连接，而其第二端朝向所述外壳体的内部开口，上述管工作时从上述壳体内部向上述压缩机装置输送吸入气体，上述管在其上述第一端有一个第一内横断面，而在上述第二端有一个第二内横断面，所述第一横断面比所述第二横断面大，所述管在其两端中间的侧壁上还包括沿轴线方向分布的第一和第二开口，和一对通常沿径向延伸的法兰，所述法兰中的每一个包含一个在其自身上纵向延伸的肋，一紧固在所述吸气管上的消音器壳体覆盖在所述的一对轴向分布的开口上，所述消音器壳体制备有在壳体上朝外延伸的法兰，每个法兰上都有一适于容纳一条所述肋的细长槽，所述肋和所述槽结合以把所述消音器壳体紧固在所述管上，所述消音器壳体包含横向延伸的隔板装置，它与所述吸气管结合以便在所述消音器壳体内形成第一和第二实质上封闭的室，所述第一室通过所述第一开口与所述吸入气体流动路径在流体是连通的，而所述第二室通过所述第二开口与所述吸入气体的流动路径在流体上是连通的，所述第一和第二室工作时衰减了由于压缩机装置工作时产生的噪音。

6、如权利要求5中所述的一制冷压缩机，其中所述管横断面的增大通常形成一90℃台阶。

7、如权利要求5中所述的一制冷压缩机，其中所述消音器壳体具有上和下端壁，所述端壁和所述隔板装置中的每一个都有一个延伸并横贯它们自身的通常呈V型的槽，所述管还包括横向延伸的肋，该肋适于分别装入所述V型槽中的每一个相应槽内，而且和槽配合以便在它们之间产生一个实质上流体密封的关系。

8、如权利要求7中所述的一制冷压缩机，其中所述消音器壳体是由聚合合成材料制成的。

9、一制冷压缩机中包括：

一气密的外壳体;

在所述壳体内的压缩机装置;

电动机装置在所述壳体之内并与所述压缩机装置运转联接以便驱动压缩机装置，一个改进了的吸气消音器组件，它包含一根细长吸气管，该管的第一端与上述压缩机装置连接，而其第二端朝向所述外壳体的内部开口，上述管工作时从上述壳体内部向上述压缩机装置输送吸入气体，上述管在其上述第一端有一个第一内横断面，而在上述第二端有一个第二内横断面，所述第一横断面比所述第二横断面大，所述管在其两端中间的侧壁上还包括沿轴线方向分布的第一和第二开口;

一固定在所述吸气管上的消音器壳体覆盖在所述的一对沿轴线方向分布的开口上，所述的消音器壳体包含横向延伸的隔板装置，该隔板装置和所述吸气管结合以在所述消音器壳体内形成第一和第二实质上封闭的室，所述每个室都具有一沿所述的吸气管的轴线方向上延伸的长度，所述第一室通过所述第一开口与所述吸入气体流动路径在流体上是连通的，所述第二室通过所述第二开口与所述吸入气体流动路径在流体上也是连通的，一组实际上平行分布的阻隔板配置在所述第一和第二室的每一个室中，每个所述的阻隔板的长度实际上都分别与所述的第一和第二室的长度相等，所述第一和第二室工作时可衰减由上述压缩机装置工作时产生的噪音。

10、如权利要求9中所述的一制冷压缩机，其中所述管在横断面上的增大通常形成一90°台阶。

11、如权利要求9中所述的一制冷压缩机，其中所述第一开口与紧挨着所述消音器壳体的一端的所述第一室连通，而所述第二开口与紧挨着所述的消音器壳体的相对端的所述第二室连通。

12、如权利要求11中所述的一制冷压缩机，其中所述第一室工作时可衰减第一基波频率，所述第二室工作时可衰减第二基波频率，所述第二室工作时可衰减第二基波频率，而延伸在所述第一和第二开口之间的所述吸气管部分形成一声阻管，该声阻管工作时可衰减第三基波频率。

13、如权利要求12中所述的一制冷压缩机，其中所述第二频率比所述第一频率高，而所述第二室的位置比所述第一室更靠近所述压缩机。

14、如权利要求12中所述的一制冷压缩机，其中所述的第一和第二开口包含不同轴向长度的沿圆周延伸的槽。

15、一制冷压缩机包含有：

一外壳体;

配置在所述壳体内的压缩机装置;

在所述壳体内与所述压缩机装置有驱动连接的电动机装置;

细长的吸气管装置，它的第一端紧固在所述压缩机装置上而第二端朝向所述外壳体的内部开口，所述吸气管工作时形成从所述壳体内部到所述的压缩机装置的相对来说对吸入气体无阻滞的流动路径，所述管在所述第一端有一个第一内横断面，而在所述第二端有一个第二内横断面，所述第一横断面比所述第二横断面大;而且

消音器装置紧固在所述吸气管两端的中间，所述消音器装置包含一个第一声音衰减室，该室的长度在平行于所述吸入气体流动路径的轴线方向上延伸，和一个第二声音衰减室，该室的长度在平行于所述吸气管的轴线的方向上延伸，并且该室在流体上与所述吸入气体流动路径相连通，和一组配置在一个所述室内的阻隔板，所述阻隔板具有通常是细长的平面，平面沿所述室的所述长度上延伸且其位置通常是彼此平行分布并平行于所述吸气管的纵向轴线。

16、如权利要求15中所述的一制冷压缩机，其中所述管在横断面上的所述增大通常形成一90°台阶。

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