CN111765086A - 压缩泵体组件、压缩机、空调器 - Google Patents

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徐嘉
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Abstract

本发明提供一种压缩泵体组件、压缩机、空调器，其中压缩泵体组件，包括曲轴，沿着所述曲轴的轴向依次叠装的第一消音器、第一法兰、第一气缸、第二法兰、第一隔板、盖板，所述盖板上具有气流容纳腔，还包括第一压力脉动衰减通道，所述第一压力脉动衰减通道贯通所述第一消音器内腔与所述气流容纳腔，所述第一气缸形成的压缩气流能够排入所述第一消音器的内腔并经由所述第一压力脉动衰减通道后排出至压缩机具有的电机下腔。根据本发明的一种压缩泵体组件、压缩机、空调器，先将工作腔排气引入压力脉动衰减通道中降低排气压力脉动后再排入电机下腔，有效降低压缩机内的气动噪音。

Description

压缩泵体组件、压缩机、空调器
技术领域
本发明属于空气调节技术领域，具体涉及一种压缩泵体组件、压缩机、空调器。
背景技术
家用空调器噪声是影响居民舒适性指标的重要因素，而压缩机产生的噪音是空调系统中噪音的主要来源。压缩机的噪音组成比较复杂，主要包括气动噪声、机械噪声和电磁噪声。由于排气流量不均匀从而产生排气压力脉动，一方面形成了显著的气动噪声，另一方面气体反作用于机械结构而产生机械噪声，因此，压力脉动的降低对于控制气动噪声至关重要。
目前针对压缩机的降噪，多采用在压缩机的排气流路上设置消音腔(共振腔)的方式，但这种方式的消音能力有限。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于提供一种压缩泵体组件、压缩机、空调器，先将工作腔排气引入压力脉动衰减通道中降低排气压力脉动后再排入电机下腔，有效降低压缩机内的气动噪音。
为了解决上述问题，本发明提供一种压缩泵体组件，包括曲轴，沿着所述曲轴的轴向依次叠装的第一消音器、第一法兰、第一气缸、第二法兰、第一隔板、盖板，所述盖板上具有气流容纳腔，还包括第一压力脉动衰减通道，所述第一压力脉动衰减通道贯通所述第一消音器内腔与所述气流容纳腔，所述第一气缸形成的压缩气流能够排入所述第一消音器的内腔并经由所述第一压力脉动衰减通道后排出至压缩机具有的电机下腔。
优选地，所述压缩泵体组件还包括第二压力脉动衰减通道，所述气流容纳腔通过所述第二压力脉动衰减通道与所述电机下腔贯通。
优选地，所述第一压力脉动衰减通道依次贯通所述第一消音器的内腔、第一法兰、第一气缸、第二法兰、第一隔板；和/或，所述第二压力脉动衰减通道依次贯通所述气流容纳腔、第一隔板、第二法兰、第一气缸、第一法兰、第一消音器的安装裙部、电机下腔。
优选地，所述第一压力脉动衰减通道的通道壁体上具有多个盲孔，所述多个盲孔的穿孔率处于9％～11％；和/或，所述第二压力脉动衰减通道的通道壁体上具有多个孔，所述多个盲孔的穿孔率处于9％～11％。
优选地，所述盲孔的孔径为D，2mm≤D≤10mm；和/或，所述盲孔的孔深为h，2mm≤h≤5mm。
优选地，所述第一压力脉动衰减通道、第二压力脉动衰减通道的总通流量为Vz，所述第一气缸的工作容积为Vg，0.5≤Vz/Vg≤1.5。
优选地，0.6≤Vz/Vg≤0.9。
优选地，所述压缩泵体组件还包括第二消音器，所述第二压力脉动衰减通道通过所述第二消音器与所述电机下腔贯通。
优选地，所述第一气缸具有吸气口，所述第一压力脉动衰减通道和/或第二压力脉动衰减通道邻近所述吸气口设置。
优选地，所述压缩泵体组件还包括第二隔板、第二气缸，所述第一消音器、第一法兰、第一气缸、第二隔板、第二气缸、第二法兰、第一隔板、盖板沿着所述曲轴的轴向依次叠装，所述第一压力脉动衰减通道贯通所述第一消音器内腔与所述气流容纳腔，所述第一气缸及所述第二气缸形成的压缩气流能够排入所述第一消音器的内腔并经由所述第一压力脉动衰减通道进入所述气流容纳腔并经由所述第二压力脉动衰减通道排出至压缩机具有的电机下腔。
优选地，所述第一压力脉动衰减通道依次贯通所述第一消音器的内腔、第一法兰、第一气缸、第二隔板、第二气缸、第二法兰、第一隔板、气流容纳腔；和/或，所述第二压力脉动衰减通道依次贯通所述气流容纳腔、第一隔板、第二法兰、第二气缸、第二隔板、第一气缸、第一法兰、第一消音器的安装裙部、电机下腔。
本发明还提供一种压缩机，包括上述的压缩泵体组件。
本发明还提供一种空调器，包括上述的压缩机。
本发明提供的一种压缩泵体组件、压缩机、空调器，所述第一气缸中的排出的高压气流进入所述第一消音器中后并不像现有技术中那样经过消音后直接通过其上构造的排气口排入电机下腔，而是进入所述第一压力脉动衰减通道后进行脉动衰减后进入所述气流容纳腔内并最终排入所述电机下腔，从而实现对所述第一气缸排出高压气流的脉动衰减，有效降低压缩机内的气动噪音，解决了压缩机特别是变频压缩机在高频条件下噪音超标的问题，该技术方案利用所述第一压力脉动衰减通道的沿程压损有效降低高压气流的压力脉动，虽然在一定程度上降低了压缩机的排气压力(压损)但是在压缩机排气气动噪音的抑制方面效果更为显著。
附图说明
图1为本发明实施例的压缩泵体组件的拆解结构示意图；
图2为图1中的第一消音器的结构示意图；
图3为图1中的第一隔板的结构示意图；
图4为图1中的盖板的结构示意图；
图5为图1所示的压缩泵体组件中排气气流的流动路径示意图(图中箭头方向示出气流流动方向)；
图6为现有技术中的压缩泵体组件排气气流的流动路径示意图(双缸非双级压缩，图中箭头方向示出气流流动方向)；
图7为采用本发明技术方案的压缩泵体组件的排气压力脉动频率图；
图8为采用图6中的压缩泵体组件的排气压力脉动频率图；
图9为采用本发明技术方案及现有技术方案(图6)结构的噪音对比图；
图10为图1对应的排气气流流动路径示意图(图中箭头方向示出气流流动方向)；
图11为本发明另一实施例的压缩泵体组件对应的排气气流流动路径示意图(图中箭头方向示出气流流动方向)；
图12为本发明又一实施例的压缩泵体组件对应的排气气流流动路径示意图(图中箭头方向示出气流流动方向)。
附图标记表示为：
1、曲轴；2、第一消音器；21、第一通孔；22、第二通孔；31、第一法兰；311、第三通孔；32、第一气缸；33、第二法兰；34、第一隔板；341、第四通孔；342、第五通孔；35、盖板；351、气流容纳腔；36、第二隔板；37、第二气缸；4、第二消音器；100、第二滚子；101、第二滑片。
具体实施方式
结合参见图1至图12所示，根据本发明的实施例，提供一种压缩泵体组件，包括曲轴1，沿着所述曲轴1的轴向依次叠装的第一消音器2、第一法兰31、第一气缸32、第二法兰33、第一隔板34、盖板35，所述第一气缸32中设有第一滚子(图未示出)以及与之相匹配的第一滑片(图未示出)，当所述曲轴1在驱动电机驱动旋转时，所述第一滚子、第一气缸32以及第一滑片形成泵体组件的第一工作腔，所述盖板35上具有气流容纳腔351，还包括第一压力脉动衰减通道，所述第一压力脉动衰减通道贯通所述第一消音器2内腔与所述气流容纳腔351，所述第一气缸32形成的压缩气流能够排入所述第一消音器2的内腔并经由所述第一压力脉动衰减通道进入所述气流容纳腔351并经由所述第二压力脉动衰减通道排出至压缩机具有的电机下腔。该技术方案中，所述第一气缸32中的排出的高压气流进入所述第一消音器2中后并不像现有技术中那样经过消音后直接通过其上构造的排气口排入电机下腔，而是进入所述第一压力脉动衰减通道后进行脉动衰减后进入所述气流容纳腔351内并最终排入所述电机下腔，从而实现对所述第一气缸32排出高压气流的脉动衰减，有效降低压缩机内的气动噪音，解决了压缩机特别是变频压缩机在高频条件下噪音超标的问题，该技术方案利用所述第一压力脉动衰减通道的沿程压损有效降低高压气流的压力脉动，虽然在一定程度上降低了压缩机的排气压力(压损)但是在压缩机排气气动噪音的抑制方面效果更为显著。如图10示出了前述技术方案的气流流动路径示意图。
进一步的，所述压缩泵体组件还包括第二压力脉动衰减通道，所述气流容纳腔351通过所述第二压力脉动衰减通道与所述电机下腔贯通，所述第二压力脉动衰减通道的设置能够与所述第一压力脉动衰减通道一起使泵体组件中的排气路径更为优化且对排气的压力脉动进一步进行衰减。
所述第一压力脉动衰减通道以及所述第二压力脉动衰减通道例如可以采用独立于所述泵体组件实体结构(例如上述的第一法兰31、第一气缸32、第二法兰33等零部件)的管路实现，例如，发明人曾在现有的泵体组件的排气路径上增设近10m长的管路(铜管)进行试验对比，发现与未加长管的情况相比较气流压力脉动值大幅降低，这验证了利用流路能量的衰减降低气流压力脉动的技术构思是可行的。而作为一种更为优选的技术方案，所述第一压力脉动衰减通道依次贯通所述第一消音器2的内腔、第一法兰31、第一气缸32、第二法兰33、第一隔板34；和/或，所述第二压力脉动衰减通道依次贯通所述气流容纳腔351、第一隔板34、第二法兰33、第一气缸32、第一法兰31、第一消音器2的安装裙部、电机下腔，也即，所述第一压力脉动衰减通道以及所述第二压力脉动衰减通道通过构造于各个叠装部件上的通流孔共同形成，从而使所述压缩泵体组件的结构更加紧凑、合理。具体的，例如，在现有的压缩泵体组件具有的各个部件的基础上主要做出如下改动：将原第一消音器2上的与电机下腔贯通的排气孔取消，而在其裙部设置第一通孔21，其中第一通孔21为所述第二压力脉动衰减通道与所述电机下腔相贯通的孔口，而所述第一消音器2的内腔则通过设置于所述第一法兰31上的第二通孔22进入所述第一压力脉动衰减通道，也即与现有技术中的第一法兰31相较，所述第一法兰31上增设了与所述第一压力脉动衰减通道适应的第二通孔22，同时，与所述第二压力脉动衰减通道适应的，所述第一法兰31上增设了与所述第一通孔21相对应的第三通孔311，而与所述第一法兰31上具有的第二通孔22、第三通孔311在所述曲轴1的轴向上位置对应的设有各个通孔，以保证所述第一压力脉动衰减通道、第二压力脉动衰减通道能够形成与所述曲轴1的轴向平行的两个轴向流道，所述第一压力脉动衰减通道通过设置于所述第一隔板34上的第四通孔341与所述气流容纳腔351贯通，所述第二压力脉动衰减通道则通过设置于所述第一隔板34上的第五通孔342与所述气流容纳腔351贯通，也即所述第一隔板34对所述盖板35上的气流容纳腔351形成封闭，所述气流容纳腔351则形成所述排气气流的流向调转部件，这能够通过对气流的流向调转增大流体的压损，进而可以缩短所述第一压力脉动衰减通道及第二压力脉动衰减通道的通流长度的同时实现压力脉动的衰减效果(也即实现相同的衰减效果而无需过长的衰减通道)。而可以理解的是，所述第一法兰31上的原有排气口、第一气缸32上的吸气口皆无需进行变动、改造。
所述第一压力脉动衰减通道、第二压力脉动衰减通道的通道截面形状可以是多样的，例如圆形、方形以及如本申请图1中所示的弧状腰孔形，本申请不做特别限定。
进一步的，所述第一压力脉动衰减通道的通道壁体上具有多个盲孔，所述多个盲孔的穿孔率处于9％～11％；和/或，所述第二压力脉动衰减通道的通道壁体上具有多个孔，所述多个盲孔的穿孔率处于9％～11％，从而进一步既保证压力损失、又能够保证压力损失不至于过大而影响压缩泵体组件的性能。具体的，所述盲孔的孔径为D，2mm≤D≤10mm；和/或，所述盲孔的孔深为h，2mm≤h≤5mm。前述的穿孔率指的是所述第一压力脉动衰减通道的通道壁体上设有的所有盲孔的孔口总面面积与所述第一压力脉动衰减通道的通道壁体的总表面积的比值，当然对应于第二压力脉动衰减通道前述穿孔率的意义相同，此处不做赘述。
优选地，所述第一压力脉动衰减通道、第二压力脉动衰减通道的总通流量为Vz，所述第一气缸32的工作容积为Vg，0.5≤Vz/Vg≤1.5，最好的，0.6≤Vz/Vg≤0.9，以实现消音效果的更佳。
进一步的，所述压缩泵体组件还包括第二消音器4，所述第二压力脉动衰减通道通过所述第二消音器4与所述电机下腔贯通，也即所述第二消音器4的内腔与所述第二压力脉动衰减通道贯通且其上构造有与所述电机下腔贯通的排出孔。具体如图11所示出，所述第二消音器4用于对已经经过所述第一压力脉动衰减通道及第二压力脉动衰减通道的排气进行二次消音处理，进而进一步降低噪音水平。当然，所述第二消音器4还可以做如图12所示出的设计，具体的，所述第一消音器2的排气经由第二消音器4进入所述第一压力脉动衰减通道，这种方式适用于具有双级消音结构的压缩泵体组件中。
最好的，所述第一压力脉动衰减通道和/或第二压力脉动衰减通道邻近所述吸气口设置，以实现第一压力脉动衰减通道和/或第二压力脉动衰减通道中的气流与所述吸气口中的吸气气流的热交换，这能够提升所述压缩泵体组件的吸气气流的温度，进而改善压缩机低频条件下由于吸气带液带来的液击问题。
进一步的，所述压缩泵体组件还包括第二隔板36、第二气缸37，所述第一消音器2、第一法兰31、第一气缸32、第二隔板36、第二气缸37、第二法兰33、第一隔板34、盖板35沿着所述曲轴1的轴向依次叠装，所述第二气缸37中设有第二滚子100以及与之对应的第二滑片101，所述第二滚子100、第二气缸37以及第二滑片101形成泵体组件的第二工作腔，所述第一压力脉动衰减通道贯通所述第一消音器2内腔与所述气流容纳腔351，所述第一气缸32及所述第二气缸37形成的压缩气流能够排入所述第一消音器2的内腔并经由所述第一压力脉动衰减通道进入所述气流容纳腔351并经由所述第二压力脉动衰减通道排出至压缩机具有的电机下腔。此时的所述第一气缸32与所述第二气缸37形成具有双缸的压缩结构，与单缸的压缩结构(仅具有第一气缸32时)相似的，所述第一压力脉动衰减通道依次贯通所述第一消音器2的内腔、第一法兰31、第一气缸32、第二隔板36、第二气缸37、第二法兰33、第一隔板34、气流容纳腔351；和/或，所述第二压力脉动衰减通道依次贯通所述气流容纳腔351、第一隔板34、第二法兰33、第二气缸37、第二隔板36、第一气缸32、第一法兰31、第一消音器2的安装裙部、电机下腔。
此时，本发明的压缩泵体组件中的气流路径大致可分为三条，参见图5所示，所述第一气缸32、第二气缸37中的高压排气经由路径①汇总于第一消音器2的内腔，然后经由第一法兰31上的第二通孔22进入所述第一压力脉动衰减通道②，到达第一隔板34后由第四通孔341进入气流容纳腔351并由第五通孔342进入所述第二压力脉动衰减通道③，到达第一消音器2处经由第一通孔21排至电机下腔。与现有技术相较，如图6所示出的双缸(非双级)压缩泵体组件，其第一气缸与第二气缸的排气直接经过相应的排气通道进入电机下腔，其基于压缩机性能提升的需要，往往选择最短的通道管程，而本申请则可以看出，所述第一压力脉动衰减通道、第二压力脉动衰减通道的长度则几乎贯穿了压缩泵体组件的整个轴向厚度，以期通过增大其通道管程增大压损进而有效降低气动噪音。
为了验证本发明的技术方案的技术效果，发明人做了相应的对比试验设计，并得到结果如图7至图9所示，其中现有技术的技术方案采用图6所示的压缩泵体组件。
图7为采用本发明的技术方案结构的压缩泵体组件(仅采用第一消音器2且同时设有第一压力脉动衰减通道及第二压力脉动衰减通道)的排气压力脉动频率图(对排气气流选择四个点位进行检测)，图8为采用现有技术的技术方案结构的压缩泵体组件(如图6所示)的排气压力脉动频率图(对排气气流选择四个点位进行检测)，由图可知，常规方案的压缩机电机上腔四个测点的一阶压力脉动值高达2355Pa、二阶压力脉动值高达275Pa，而采用本发明的技术方案，一阶压力脉动值降至284Pa、二阶压力脉动值降至115Pa，由此可见采用本发明方案压力脉动显著降低。图9为采用两种结构的噪音对比图，从噪音整体分布来看，本发明方案的噪音值明显低于常规方案，噪音平均降低约3dB。因此与常规方案相比，本发明方案明显降低了噪音值。
根据本发明的实施例，还提供一种压缩机，包括上述的压缩泵体组件。
根据本发明的实施例，还提供一种空调器，包括上述的压缩机。
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种压缩泵体组件，其特征在于，包括曲轴(1)，沿着所述曲轴(1)的轴向依次叠装的第一消音器(2)、第一法兰(31)、第一气缸(32)、第二法兰(33)、第一隔板(34)、盖板(35)，所述盖板(35)上具有气流容纳腔(351)，还包括第一压力脉动衰减通道，所述第一压力脉动衰减通道贯通所述第一消音器(2)内腔与所述气流容纳腔(351)，所述第一气缸(32)形成的压缩气流能够排入所述第一消音器(2)的内腔并经由所述第一压力脉动衰减通道后排出至压缩机具有的电机下腔。
2.根据权利要求1所述的压缩泵体组件，其特征在于，还包括第二压力脉动衰减通道，所述气流容纳腔(351)通过所述第二压力脉动衰减通道与所述电机下腔贯通。
3.根据权利要求2所述的压缩泵体组件，其特征在于，所述第一压力脉动衰减通道依次贯通所述第一消音器(2)的内腔、第一法兰(31)、第一气缸(32)、第二法兰(33)、第一隔板(34)；和/或，所述第二压力脉动衰减通道依次贯通所述气流容纳腔(351)、第一隔板(34)、第二法兰(33)、第一气缸(32)、第一法兰(31)、第一消音器(2)的安装裙部、电机下腔。
4.根据权利要求2所述的压缩泵体组件，其特征在于，所述第一压力脉动衰减通道的通道壁体上具有多个盲孔，所述多个盲孔的穿孔率处于9％～11％；和/或，所述第二压力脉动衰减通道的通道壁体上具有多个孔，所述多个盲孔的穿孔率处于9％～11％。
5.根据权利要求4所述的压缩泵体组件，其特征在于，所述盲孔的孔径为D，2mm≤D≤10mm；和/或，所述盲孔的孔深为h，2mm≤h≤5mm。
6.根据权利要求2所述的压缩泵体组件，其特征在于，所述第一压力脉动衰减通道、第二压力脉动衰减通道的总通流量为Vz，所述第一气缸(32)的工作容积为Vg，0.5≤Vz/Vg≤1.5。
7.根据权利要求6所述的压缩泵体组件，其特征在于，0.6≤Vz/Vg≤0.9。
8.根据权利要求2所述的压缩泵体组件，其特征在于，还包括第二消音器(4)，所述第二压力脉动衰减通道通过所述第二消音器(4)与所述电机下腔贯通。
9.根据权利要求2所述的压缩泵体组件，其特征在于，所述第一气缸(32)具有吸气口，所述第一压力脉动衰减通道和/或第二压力脉动衰减通道邻近所述吸气口设置。
10.根据权利要求2至9中任一项所述的压缩泵体组件，其特征在于，还包括第二隔板(36)、第二气缸(37)，所述第一消音器(2)、第一法兰(31)、第一气缸(32)、第二隔板(36)、第二气缸(37)、第二法兰(33)、第一隔板(34)、盖板(35)沿着所述曲轴(1)的轴向依次叠装，所述第一压力脉动衰减通道贯通所述第一消音器(2)内腔与所述气流容纳腔(351)，所述第一气缸(32)及所述第二气缸(37)形成的压缩气流能够排入所述第一消音器(2)的内腔并经由所述第一压力脉动衰减通道进入所述气流容纳腔(351)并经由所述第二压力脉动衰减通道排出至压缩机具有的电机下腔。
11.根据权利要求10所述的压缩泵体组件，其特征在于，所述第一压力脉动衰减通道依次贯通所述第一消音器(2)的内腔、第一法兰(31)、第一气缸(32)、第二隔板(36)、第二气缸(37)、第二法兰(33)、第一隔板(34)、气流容纳腔(351)；和/或，所述第二压力脉动衰减通道依次贯通所述气流容纳腔(351)、第一隔板(34)、第二法兰(33)、第二气缸(37)、第二隔板(36)、第一气缸(32)、第一法兰(31)、第一消音器(2)的安装裙部、电机下腔。
12.一种压缩机，包括压缩泵体组件，其特征在于，所述压缩泵体组件为权利要求1至11中任一项所述的压缩泵体组件。
13.一种空调器，包括压缩机，其特征在于，所述压缩机为权利要求12所述的压缩机。
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