CN113503246A - 一种双层气缸盖、压缩机及制冷设备 - Google Patents

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陈娟娟
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Abstract

本发明提供一种双层气缸盖、压缩机及制冷设备。双层气缸盖，包括：盖体，所述盖体内部形成有排气腔和缓冲腔，所述排气腔和所述缓冲腔之间通过主通气孔连通，所述排气腔内的气流可通过所述主通气孔流入到所述缓冲腔；所述缓冲腔围绕所述排气腔的外周形成，所述缓冲腔使所述盖体的至少部分形成双层结构。本发明通过在气缸盖上的排气腔的位置采用双层结构形成多腔结构，减少气流的动能，能够减缓排气流动的速率，平稳排气流速。

Description

一种双层气缸盖、压缩机及制冷设备
技术领域
本发明涉及压缩机技术领域，尤其涉及一种双层气缸盖、压缩机及制冷设备。
背景技术
现行冰箱上所使用的压缩机为全封闭式结构，该结构在冰箱上具有很好的降噪效果，目前在全封闭结构上的降噪手段主要集中在降低吸排气侧的气动噪声与机芯振动的机械噪声两个方面上，而排气侧降噪又是降低压缩机整机噪音的关键途径。在压缩机运行过程中，气缸盖在排气侧承担着缓冲高温高压制冷剂的重要角色，其在降噪方面有很大的利用空间，故改善现有气缸盖的结构，降低气动噪音迫在眉睫。
常规的气缸盖在高压区只有一个腔体且其间仅设有隔板，这类气缸盖仅简单的利用隔板来增加气流阻力，进而达到降低一部分噪音的目的，处理的噪音振动方式相对简单，降噪效果不佳。在另一方面，现有的气缸盖因增设了隔板，导致了压缩机普遍存在制冷剂在气缸盖内未能及时排出，出现了部分回流运动，进而冲击阀片而产生机械噪音，这些噪音的出现极大的影响了消费者在听觉上的体验。
现有的压缩机通常采用在排气腔设置隔板，或对排气阀进行改进达到降低噪音的效果，但是大多会因为结构复杂，或者对压缩机气缸盖的结构、强度有较大影响导致消音效果不佳。
发明内容
鉴于此，本发明提供一种双层气缸盖、压缩机及制冷设备，至少用于解决现有技术中存在的压缩机排气噪音大的技术问题，具体地：
本发明提供一种双层气缸盖，包括：
盖体，所述盖体内部形成有排气腔和缓冲腔，所述排气腔和所述缓冲腔之间通过主通气孔连通，所述排气腔内的气流可通过所述主通气孔流入到所述缓冲腔；
所述缓冲腔围绕所述排气腔的外周形成，所述缓冲腔使所述盖体的至少部分形成双层结构。
进一步可选地，所述缓冲腔在所述排气腔的侧部及底部包覆所述排气腔。
进一步可选地，所述排气腔内设置有隔板，所述隔板的两侧形成主排气腔和辅助排气腔，所述主排气腔和所述辅助排气腔在所述隔板的上侧连通，
所述主通气孔设置在所述辅助排气腔的侧壁上。
进一步可选地，所述主排气腔和/或所述辅助排气腔的侧壁上形成有辅助通气孔，所述辅助通气孔的孔径小于所述主通气孔的孔径。
进一步可选地，所述主通气孔朝向所述缓冲腔的底部倾斜设置，使所述主通气孔流出的气流朝向所述缓冲腔底部流动。
进一步可选地，所述主通气孔的直径为1.2mm-1.4mm，和/或，所述主通气孔固定倾斜角度为45°-60°。
进一步可选地，所述辅助通气孔朝向所述缓冲腔的上部倾斜设置，使所述辅助通气孔流出的气流朝向所述缓冲腔的上部流动。
进一步可选地，所述辅助通气孔的直径为0.05mm-0.12mm，和/或，所述辅助通气孔固定倾斜角度为45°-60°。
进一步可选地，所述辅助通气孔包括直径不同的多段。
进一步可选地，所述辅助通气孔包括与所述排气腔连通的第一段，和与所述缓冲腔连通的第二段，
所述第一段的直径为0.05mm-0.08mm，所述第二段的直径为0.1mm-0.12mm。
进一步可选地，所述辅助通气孔设置多个，多个所述辅助通气孔在所述主排气腔和/或所述辅助排气腔的侧壁上呈多排分布。
进一步可选地，所述缓冲腔的容积为所述排气腔的容积的1.5-2倍。
进一步可选地，所述排气腔与所述缓冲腔之间设置有加强筋，所述加强筋与所述缓冲腔的内壁和所述排气腔的外壁连接。
第二方面，本发明提供一种压缩机，包括上述双层气缸盖。
第三方面，本发明提供一种制冷设备，包括上述压缩机。
本发明通过在气缸盖上的排气腔的位置采用双层结构形成多腔结构，减少气流的动能，能够减缓排气流动的速率，平稳排气流速。同时，在排气腔外侧形成缓冲腔，使气流驻点压力降低，可作为扩容降压，并结合多个辅助通气孔的设计形成小孔喷注的方式，将进入到排气腔内的气流声波透过腔壁上的辅助通气孔进入到排气缓冲腔内，声波能量得到进一步衰减，实现缸头处降噪的效果。
附图说明
通过参照附图详细描述其示例实施例，本公开的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。下面描述的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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示出本发明实施例双层气缸盖的结构示意图；
图2示出图1中B-B处截面示意图；
图3示出图1中A-A处截面示意图；
图4示出本发明实施例双层气缸盖局部剖视示意图。
图中：
10、盖体；11、主排气腔；12、辅助排气腔；13、缓冲腔；14、隔板；15、主通气孔；16、辅助通气孔；17、加强筋。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种的情况。
应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。
本发明通过在气缸盖上的排气腔的位置采用双层结构形成多腔结构，减少气流的动能，能够减缓排气流动的速率，平稳排气流速。同时，在排气腔外侧形成缓冲腔，使气流驻点压力降低，可作为扩容降压，并结合多个辅助通气孔的设计形成小孔喷注的方式，将进入到排气腔内的气流声波透过腔壁上的辅助通气孔进入到排气缓冲腔内，声波能量得到进一步衰减，实现缸头处降噪的效果。以下结合具体实施例对本发明进行详细介绍：
如图1、图2、图3、图4所示，本发明提供一种双层气缸盖，包括：
盖体10，盖体10内部形成有排气腔和缓冲腔13，排气腔和缓冲腔13之间通过主通气孔15连通，排气腔内的气流可通过主通气孔15流入到缓冲腔13；缓冲腔13围绕排气腔的外周形成，使盖体10至少在缓冲腔13所在的部分形成双层结构。
缓冲腔13在排气腔的侧部及底部包覆排气腔，优选地，排气腔可作为独立的壳体结构嵌入到盖体10内，在排气腔与盖体10之间形成缓冲腔13，使得缓冲腔13能够在排气腔的侧部以及底部对排气腔进行包覆，进而增大缓冲腔13的容积，优选地，缓冲腔13的容积为排气腔的容积的1.5-2倍。进一步地，如图3所示，排气腔外壁与缓冲腔13内壁之间设置加强筋17，通过加强筋17提高排气腔以及盖体10整体的结构强度，能解决气缸盖与气缸座匹配后因锁紧力过大出现的局部变形与断裂问题。优选地，双层气缸盖可采用一体铸造的方式成型，或者，还可以盖体10和排气腔单独铸造成型，然后再进行组装，区别于一体铸造式，可使对应的工况采取是否增加缓冲腔13，以及对缓冲腔13的体积大小可以适应性的做出调整，达到缸头处更优的消声效果。
优选地，如图1、图2所示，排气腔内设置有隔板14，将排气腔分成两个腔室，即隔板14的两侧形成主排气腔11和辅助排气腔12，主排气腔11和辅助排气腔12在隔板14的上侧连通，即主排气腔11内的气流通过隔板14上侧的流入到辅助排气腔12内。主通气孔15设置在辅助排气腔12的侧壁上，辅助排气腔12内的气体经主通气孔15流入到缓冲腔13内。
优选地，主通气孔15朝向缓冲腔13的底部倾斜设置，使主通气孔15流出的气流朝向缓冲腔13底部流动，便于气体流入排气腔背部的大区域空间。进一步地，主通气孔15的直径为1.2mm-1.4mm，和/或，主通气孔15固定倾斜角度为45°-60°。
主排气腔11和/或辅助排气腔12的侧壁上形成有辅助通气孔16，辅助通气孔16的孔径小于主通气孔15的孔径，在本实施例中，在主排气腔11和辅助排气腔12的侧壁上同时设置有辅助通气孔16。
辅助通气孔16设置多个，多个辅助通气孔16分两排布置，优选地，两排辅助通气孔16错开布置。优选地，主排气腔11和辅助排气腔12的侧壁位于同一圆弧面上，两排辅助通气孔16在圆弧面上分布，每一排的相邻的两个辅助通气孔16所在位置10°-15°圆心角间隔，如图2所示。优选地，在其他实施例中，当主排气腔11和辅助排气腔12的侧壁为非圆弧面时，辅助通气孔16则不一定以圆心角的度数确定其间隔距离，同一排的辅助通气孔16相邻的两个距离相同即可。
优选地，辅助通气孔16朝向缓冲腔13的上部倾斜设置，使辅助通气孔16流出的气流朝向缓冲腔13的上部流动，即辅助通气孔16与主通气孔15的倾斜方向相反。
优选地，辅助通气孔16的直径为0.05mm-0.12mm，辅助通气孔16固定倾斜角度为45°-60°。进一步地，辅助通气孔16包括直径不同的多段，例如，辅助通气孔16为T型孔、工字型孔、燕尾型孔等非等直径孔。
在本实施例中，辅助通气孔16包括与排气腔连通的第一段，和与缓冲腔13连通的第二段，第一段的直径为0.05mm-0.08mm，第二段的直径为0.1mm-0.12mm，第一段和二段构成T型结构。
本发明双层气缸盖采用双层结构，在高压排气侧形成了排气腔和缓冲腔13两种腔体，两种腔体的空间布置结构采用大腔包裹小腔的形式，起到了很好的双层消音效果。其中缓冲腔13作为大腔体，排气腔为小腔体，小腔体又细分为主排气腔11和辅排气腔两个小型腔体。
本发明双层气缸盖相较于传统的气缸盖的优点具体体现在对气流路径优化的方式上，包括对气缸盖内的制冷剂气体从活塞压缩后经排气阀片的排气阀口流出至小腔体(排气腔)的主排气腔11，再流入至辅排气腔，再由辅排气腔上设置的主通气孔15将制冷剂气体引流入缓冲腔13处的这一气路形式上。排气腔与缓冲腔13的结构形式，使排出的气体压力脉动高低压差减小，解决了活塞压缩机中因压缩机理出现的周期性排气过程，引起的排气压力脉动间断性的出现导致的高低压差，从而解决气体流速急促，以及制冷剂出现压力不稳的问题。
另外，缓冲腔13和排气腔形成的双层结构，将制冷剂的气流路径延长，尤其是缓冲腔13的增设，使得气流从单一腔体结构的流出形式转换成双腔结构流出，间接性的延长了制冷剂流通通道，不仅进一步减少了气流的动能，还能起到平稳排气脉冲，减缓排气流动的速率的效果。
缓冲的腔体体积大小设定为排气腔体的1.5～2倍，缓冲腔13不仅起到了二级的消音作用，其上的空间体积大小的设计，不仅使得气流从小空间进入到大空间后气体的压力损失更小，在平稳气体脉动时不至于损耗排气压力，还能起到一定的蓄气作用。在活塞压缩机中，由于排出的气体是脉动的，即高压低压交替变换，这样会造成排气噪音。该缓冲腔13体在排气高压时，可以吸收部分气体进入该腔体内，而在排气低压时，腔体内存贮的高压力气体又能够释放出一部分。这样，由于该缓冲腔13的蓄气作用，解决了间断性排气出现的高低压差问题，进而减少了气体的振动冲击，对排气噪音的降低起到了关键作用。
如图4所示，本发明双层气缸盖中气流从主排气腔11流入，气体布满主排气腔11后再经隔板14上层间隙流入辅助排气腔12，再经主通气孔15引流到缓冲腔13。其中主排气腔11内的大部分气体越过隔板14流入到辅助排气腔12内，再经主通气孔15流入至缓冲腔13，气体虽经过了隔板14与通气孔的节流，气流受到一定的阻力，但流速仍较急促。为进一步降噪稳流，气缸盖再增设两排辅助通气孔16，分别设置在主排气腔11和辅助排气腔12上，部分气流从辅助通气孔16流出形成小孔喷注，不仅对制冷剂起到一定导流作用，避免了一部分气体因回流运动，冲击阀片，导致机械噪音的产生。而缓冲腔13的蓄气作用是由辅助通气孔16进行调控的，因此，辅助通气孔16的设计提高了压缩机内冷媒气体的流动性。
辅助通气孔16以向上45°～60°的朝向倾斜，气流从微孔注出，与从主通气孔15流出的大部分气流相互对冲，形成局部涡流，使得腔壁内侧处气流局部搅动，辐射的噪音能量相互对冲，声能转化为热能，能量总值可大幅度减小，达到消音的作用。节流降压与小孔喷注相结合的复合型新型结构，其消声效果优于单一形式的通气孔结构。
本发明创造的双层结构气缸盖，高压区采用双腔结构更好控制排气的气流脉冲，结合腔壁处布置的辅助通气孔16的设计，对制冷剂进行导流，避免因回流运动，冲击阀片产生噪音的现象。盖缓冲腔13因其相应容腔的容积增大，使气流驻点压力降低，起到扩容降压的作用；并结合多个辅助通气孔16的设计形成小孔喷注，将进入到排气腔内气流的声波透过腔壁上的辅助通气孔16传递到排气缓冲腔13内，实现缸头处降噪的目的；扩容降压与小孔喷注相结合的复合型技术手段，达到平稳气体流速的效果
本发明还提供一种压缩机，包括上述双层气缸盖。
本发明还提供一种制冷设备，包括上述压缩机，制冷设备优选为冰箱。
以上具体地示出和描述了本公开的示例性实施例。应可理解的是，本公开不限于这里描述的详细结构、设置方式或实现方法；相反，本公开意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设置。

Claims (15)

1.一种双层气缸盖，其特征在于，包括：
盖体，所述盖体内部形成有排气腔和缓冲腔，所述排气腔和所述缓冲腔之间通过主通气孔连通，所述排气腔内的气流可通过所述主通气孔流入到所述缓冲腔；
所述缓冲腔围绕所述排气腔的外周形成，所述缓冲腔使所述盖体的至少部分形成双层结构。
2.根据权利要求1所述的双层气缸盖，其特征在于，所述缓冲腔在所述排气腔的侧部及底部包覆所述排气腔。
3.根据权利要求1所述的双层气缸盖，其特征在于，所述排气腔内设置有隔板，所述隔板的两侧形成主排气腔和辅助排气腔，所述主排气腔和所述辅助排气腔在所述隔板的上侧连通，
所述主通气孔设置在所述辅助排气腔的侧壁上。
4.根据权利要求3所述的双层气缸盖，其特征在于，所述主排气腔和/或所述辅助排气腔的侧壁上形成有辅助通气孔，所述辅助通气孔的孔径小于所述主通气孔的孔径。
5.根据权利要求1-4任一项所述的双层气缸盖，其特征在于，所述主通气孔朝向所述缓冲腔的底部倾斜设置，使所述主通气孔流出的气流朝向所述缓冲腔底部流动。
6.根据权利要求5所述的双层气缸盖，其特征在于，所述主通气孔的直径为1.2mm-1.4mm，和/或，所述主通气孔固定倾斜角度为45°-60°。
7.根据权利要求4所述的双层气缸盖，其特征在于，所述辅助通气孔朝向所述缓冲腔的上部倾斜设置，使所述辅助通气孔流出的气流朝向所述缓冲腔的上部流动。
8.根据权利要求7所述的双层气缸盖，其特征在于，所述辅助通气孔的直径为0.05mm-0.12mm，和/或，所述辅助通气孔固定倾斜角度为45°-60°。
9.根据权利要求8所述的双层气缸盖，其特征在于，所述辅助通气孔包括直径不同的多段。
10.根据权利要求9所述的双层气缸盖，其特征在于，所述辅助通气孔包括与所述排气腔连通的第一段，和与所述缓冲腔连通的第二段，
所述第一段的直径为0.05mm-0.08mm，所述第二段的直径为0.1mm-0.12mm。
11.根据权利要求8所述的双层气缸盖，其特征在于，所述辅助通气孔设置多个，多个所述辅助通气孔在所述主排气腔和/或所述辅助排气腔的侧壁上呈多排分布。
12.根据权利要求1-4、7-11任一项所述的双层气缸盖，其特征在于，所述缓冲腔的容积为所述排气腔的容积的1.5-2倍。
13.根据权利要求1-4、7-11任一项所述的双层气缸盖，其特征在于，所述排气腔与所述缓冲腔之间设置有加强筋，所述加强筋与所述缓冲腔的内壁和所述排气腔的外壁连接。
14.一种压缩机，其特征在于，包括权利要求1-13任一项所述的双层气缸盖。
15.一种制冷设备，其特征在于，包括权利要求14所述的压缩机。
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