CN113833661A - 一种泵体结构及压缩机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种泵体结构及压缩机，泵体结构包括缸体和泡沫发生组件，缸体上设有冷媒吸气口；泡沫发生组件可旋转地设置在缸体中，且泡沫发生组件的出油端与冷媒吸气口连通。本发明别出心裁地将冷冻机油用来阻隔噪音，通过将冷冻机油与冷媒混合产生泡沫，通过泡沫包裹泵体结构，起到阻隔泵体零件相互碰撞发出的噪音的作用。冷媒与冷冻油混合产生泡沫的降噪机理类似于振荡滤波，泡沫为大小不一的气泡，当包含有各种频率成分的声波进入气泡时，只有在该气泡固有频率附近的某些频率的声波才能通过气泡，另外一些频率的声波则不可能通过气泡，只能在气泡中来回反射，因此这些频率的气泡不会传出，只会在泡沫中来回反射直至消失，从而达到降噪的目的。

Description

一种泵体结构及压缩机
技术领域
本发明涉及压缩机技术领域，特别是涉及一种泵体结构及压缩机。
背景技术
压缩机的噪音一直是该领域的技术难题；目前应用于空调的压缩机有多种降噪方式：比如采用橡胶垫和螺栓与空调室外机底板柔性安装，主要采用橡胶垫的隔振效果，通过橡胶垫形状、硬度等参数的改变，连接螺栓的合理布局来达到隔振降噪的效果；再比如通过压缩机吸排气管与空调散热器、蒸发器的连接，也是阻止压缩机振动向外传递的一种方法；再比如，压缩机中的铜管会做成一定方向上的弯曲，降低铜管某一方向上的刚度，避免压缩机的振动直接传递到空调室外机。除此之外，有些压缩机还会采取表面覆盖吸音毡，在铜管局部增加橡胶质量块，使用沥青阻尼等方法来实现降噪。
上述的降噪方式虽然有一定的降噪效果，但均未考虑到大部分噪音是通过冷冻机油与冷媒的混合物向外传递的，因此，降噪效果并不显著。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种泵体结构及压缩机，冷冻机油和冷媒混合产生泡沫，通过泡沫包裹泵体结构，起到阻隔泵体零件相互碰撞发出的噪音的作用。
为了解决上述问题，根据本申请的一个方面，本发明的实施例提供了一种泵体结构，其特征在于，泵体结构包括：
缸体，缸体上开设有冷媒吸气口；
泡沫发生组件，泡沫发生组件可旋转地设置在缸体中，且泡沫发生组件的出油端与冷媒吸气口连通；
冷媒吸气口中的冷媒带动泡沫发生组件旋转，将冷冻机油吸入泡沫发生组件内，之后泡沫发生组件将冷冻机油从出油端喷出并与冷媒混合产生泡沫。
进一步地，泡沫发生组件包括导油管、导油件和喷头；导油件设置在导油管内，喷头设置在导油管顶部并且位于冷媒吸气口内。
进一步地，导油件包括本体和固定件，本体为螺旋状的片状结构，固定件设置在本体靠近喷头的一端。
进一步地，固定件包括第一固定片和第二固定片，第一固定片和第二固定片的一端向相反的方向弯折用于将导油件固定在导油管中，第一固定片和第二固定片的另一端均与本体连接。
进一步地，本体和固定件一体成型。
进一步地，喷头包括基座，基座为圆台结构，基座的母线方向上设置有叶轮。
进一步地，导油管为灰铸铁材质，且导油管的内表面覆盖有磷化膜或钼化物。
进一步地，缸体上开设有通油孔，泡沫发生组件可旋转地设置在通油孔内且两者间隙配合。
进一步地，基座靠近通油孔一端的直径大于通油孔的直径。
进一步地，冷冻机油内添加有起泡剂。
进一步地，冷冻机油和起泡剂按照如下重量比进行混合：
97％-99.5％的冷冻机油；0.5％-3％的起泡剂；且所述冷冻机油和起泡剂含量之和为100％。
进一步地，起泡剂为甲基异丁基甲醇、仲辛醇、甲氧基聚丙烯乙二醇、辛基酚聚氧乙烯醚其中一种或两种以上的组合。
进一步地，冷冻机油与冷媒的溶解度为5％-10％。
根据本申请的另一个方面，本发明的实施例提供了一种压缩机，压缩机包括上述的泵体结构。
与现有技术相比，本发明的泵体结构至少具有下列有益效果：
在传统技术中，冷冻机油有以下作用，对压缩机滑片两边吸入和排出空腔起到油封的作用；通过循环将压缩机曲轴箱的热量带出，起到冷却部件的作用；对压缩机摩擦部件起到润滑作用。而本发明别出心裁地将冷冻机油用来阻隔噪音，通过将冷冻机油与冷媒混合产生泡沫，通过泡沫包裹泵体结构，起到阻隔泵体零件相互碰撞发出的噪音的作用。
冷媒与冷冻油混合产生泡沫的降噪机理类似于振荡滤波，泡沫即为大小不一的气泡，当包含有各种频率成分的声波进入气泡时，只有在该气泡固有频率附近的某些频率的声波才能通过气泡，而另外一些频率的声波则不可能通过气泡，只能在气泡中来回反射，因此这些频率的气泡就不会传出，只会在泡沫中来回反射直至消失，从而达到降噪的目的。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本发明的实施例提供的一种泵体结构的剖视图；
图2是本发明的实施例提供的一种泵体结构的俯视图；
图3是本发明的实施例提供的一种泵体结构中泡沫发生组件的剖视图；
图4是本发明的实施例提供的一种泵体结构中导油件的侧视图；
图5是本发明的实施例提供的一种泵体结构中缸体的剖视图；
图6是对本发明的实施例提供的一种泵体结构进行噪音试验的频谱图。
其中：
100、缸体；200、泡沫发生组件；101、冷媒吸气口；102、通油孔；201、导油管；202、导油件；203、喷头；2021、第二回油管；2022、油泵；2031、基座；2032、叶轮；20221、第一固定片；20222、第二固定片。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
在本发明的描述中，需要明确的是，术语“垂直”、“横向”、“纵向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“水平”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为了便于描述本发明，而不是意味着所指的装置或元件必须具有特有的方位或位置，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
本实施例提供一种泵体结构，如图1和图2所示，泵体结构包括：缸体100和泡沫发生组件200，缸体100上开设有冷媒吸气口101，泡沫发生组件200可旋转地设置在缸体100中，且泡沫发生组件200的出油端与冷媒吸气口101连通；
冷媒吸气口101中的冷媒带动泡沫发生组件200旋转，将冷冻机油吸入泡沫发生组件200内，之后泡沫发生组件200将冷冻机油从出油端喷出并与冷媒混合产生泡沫。
在传统技术中，冷冻机油主要通过曲轴高速旋转吸油作用在轴承出油口处进入泵体以保证轴承的密封作用，但该处曲轴与轴承的间隙过小，对冷冻机油的排出有较大的阻力；而本方案将泡沫发生组件200可旋转地设置在缸体100中，且泡沫发生组件200的出油端与冷媒吸气口101连通，通过冷媒的高速流动带动泡沫发生组件200旋转，吸入泵体下方油池的冷冻机油，之后冷冻机油从出油端喷出并与冷媒高速碰撞混合，在碰撞的过程中产生泡沫，该泡沫进入到泵体内部时包裹泵体组件，起到阻隔泵体零件互相碰撞磨损发出的机械噪声的作用。
冷媒与冷冻油混合产生泡沫的降噪的原理为：
泡沫即为大小不一的气泡，当包含有各种频率成分的声波进入气泡时，只有在该气泡固有频率附近的某些频率的声波才能通过气泡，而另外一些频率的声波则不可能通过气泡，只能在气泡中来回反射，因此这些频率的气泡就不会传出，只会在泡沫中来回反射直至消失，从而达到降噪的目的。
在具体实施例中：
如图3所示，泡沫发生组件200包括导油管201、导油件202和喷头203；导油件202设置在导油管201内，喷头203设置在导油管201顶部并且位于冷媒吸气口101内。
在具体实施例中：
如图4所示，导油件202包括本体2021和固定件2022，本体2021为螺旋状的片状结构，固定件2022设置在本体2021靠近喷头203的一端。
具体地，固定件2022包括第一固定片20221和第二固定片20222，第一固定片20221和第二固定片20222的一端向相反的方向弯折用于将导油件202固定在导油管201中，第一固定片20221和第二固定片20222的另一端均与本体2021连接。
本体2021和固定件2022一体成型，具体地，第一固定片20221和第二固定片20222的一端均与本体2021连接且一体成型，另一端分别向相反的方向弯折以使得可以将整个导油件202固定在导油管201中，弯折的角度为60度。
喷头203包括基座2031，基座2031为圆台结构，基座3021的母线方向上设置有叶轮2032。
这样，圆台结构的基座2031以及沿着基座2031的母线方向设置的叶轮2032可以增加冷媒与泡沫发生组件200的接触面积，给泡沫发生组件200带来足够的旋转吸油动力，使得冷冻机油以射流的形式喷射出来，提高喷射的速度和与冷媒混合的充分性，进而使得冷冻机油与冷媒可高速碰撞产生较多的泡沫。
具体地，为了保证导油管201的上油率，导油管201为灰铸铁材质，且导油管201的内表面覆盖有磷化膜或钼化物。
磷化膜通过以下方式覆盖在导油管201的内表面，将导油管201浸入磷化液(某些酸式磷酸盐为主的溶液)中，在表面沉淀形成一层不溶于水的结晶型磷酸盐转换膜，即为磷化膜；该磷化膜不仅可以给导油管201提供保护，在一定程度上防止其被腐蚀；还可以起到减摩润滑的作用。
将钼化物覆盖在导油管201的内表面，也可以起到防止导油管201被腐蚀的作用，还可以起到减摩润滑的作用。
在具体实施例中：
如图5所示，缸体100上开设有通油孔102，泡沫发生组件200可旋转地设置在通油孔102内且两者间隙配合，间隙配合后，泡沫发生组件200与通油孔102之间可通过少量的润滑油。
具体地，为了实现喷头203的固定，喷头203的基座2031靠近通油孔102一端的直径大于通油孔102的直径。
在其中一个实施例中：
冷冻机油内添加有起泡剂；冷冻机油加入起泡剂降低了冷冻机油和起泡剂的混合体系中各组分的界面张力，在两者混合过程中在起泡表面形成较坚固的薄膜或由于起泡剂给出的电荷而在气泡表面形成双电层，阻止气泡彼此聚集，从而可以保持均匀稳定的气液共混液，进而保证降噪的效果。
另外，冷冻机油与冷媒的溶解度为5％-10％，过低的溶解度不利于压缩机回油性能，溶解度过高则会影响泡沫稳定性。
在具体实施例中：
冷冻机油和起泡剂按照如下重量比进行混合：
97％-99.5％的冷冻机油；0.5％-3％的起泡剂；且所述冷冻机油和起泡剂含量之和为100％；起泡剂为甲基异丁基甲醇、仲辛醇、甲氧基聚丙烯乙二醇、辛基酚聚氧乙烯醚其中一种或两种以上的组合。
起泡剂优选辛基酚聚氧乙烯醚，因为其分子较大，表面活性较强，有助于泡沫稳定性。
为了说明本实施例添加起泡剂后的效果，通过GB/T12579-2002《润滑油泡沫特性测定法》和SH/T0189-1992《润滑油磨损性能测定法》(四球机法)对起泡性能与磨损性能进行评估，具体如下表1所示。
表1中，泡沫效果(mL/mL)为固定体积的起泡剂与冷冻油混合物在实验条件下所产生的泡沫量；磨斑直径/μm为在392N力的作用下，在1200r/min的转速下旋转60min后的磨斑直径。
泡沫效果(mL/mL)中“/”前的数字为实验时产生的泡沫量，“/”后的数字为实验结束停止10min后产生的泡沫量；具体地，当泡沫效果为20/5mL/mL时，代表在在温度为24℃的情况下，实验时所产生的泡沫量为20mL/mL，当实验结束10min后，泡沫量为5mL/mL。
从表1中可以看出，采用辛基酚聚氧乙烯醚的泡沫效果最好，且泡沫稳定性最优，主要原因为其分子较大，表面活性较强，有助于泡沫稳定性，但当起泡剂质量比大于1％时，冷冻机油的抗磨损性能出现较大下滑，小于或等于1％时，对摩擦性能无明显影响，因此最优选1wt％的辛基酚聚氧乙烯醚作为冷冻机油起泡剂添加剂。而从上表也可以看出，不添加起泡剂时，气泡效果差。
Figure BDA0003270260780000071
表1
另外，采用GB/T15765试验方法，将压缩机接入系统进行噪音试验，声功率总值降低了2dB，频谱如图6所示，可发现多各频段噪音得到明显改善。
本实施例提供的泵体结构的工作过程为：
冷媒在冷媒吸气口101中高速流动，带动喷头203旋转，喷头203旋转带动导油管201旋转，加之导油管201内的导油件202，通油组件200便可见位于通油组件200下方油池中的冷冻机油吸入，该冷冻机油中掺杂有一定比例的起泡剂，之后冷冻机油通过扇形设置的若干个叶轮2032喷入冷媒吸气口101中，与冷媒吸气口101中的冷媒碰撞混合，在碰撞的过程中产生大量泡沫，该泡沫由大小不一的气泡组成，当包含有各种频率成分的声波进入气泡时，只有在该气泡固有频率附近的某些频率的声波才能通过气泡，而另外一些频率的声波则不可能通过气泡，只能在气泡中来回反射，因此这些频率的气泡就不会传出，只会在泡沫中来回反射直至消失，从而达到降噪的目的。
实施例2
本实施例提供一种压缩机，包括实施例1中的泵体结构。
本实施例提供的压缩机可应用于空调中。
综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利技术特征可以自由地组合、叠加。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (14)

1.一种泵体结构，其特征在于，所述泵体结构包括：
缸体(100)，所述缸体(100)上开设有冷媒吸气口(101)；
泡沫发生组件(200)，所述泡沫发生组件(200)可旋转地设置在缸体(100)上，且所述泡沫发生组件(200)的出油端与所述冷媒吸气口(101)连通；
所述冷媒吸气口(101)中的冷媒带动泡沫发生组件(200)旋转，将冷冻机油吸入泡沫发生组件(200)内，之后所述泡沫发生组件(200)将冷冻机油从所述出油端喷出并与冷媒混合产生泡沫。
2.根据权利要求1所述的泵体结构，其特征在于，所述泡沫发生组件(200)包括导油管(201)、导油件(202)和喷头(203)；所述导油件(202)设置在导油管(201)内，所述喷头(203)设置在导油管(201)顶部并且位于冷媒吸气口(101)内。
3.根据权利要求2所述的泵体结构，其特征在于，所述导油件(202)包括本体(2021)和固定件(2022)，所述本体(2021)为螺旋状的片状结构，所述固定件(2022)设置在本体(2021)靠近喷头(203)的一端。
4.根据权利要求3所述的泵体结构，其特征在于，所述固定件(2022)包括第一固定片(20221)和第二固定片(20222)，所述第一固定片(20221)和第二固定片(20222)的一端向相反的方向弯折用于将导油件(202)固定在导油管(201)中，所述第一固定片(20221)和第二固定片(20222)另一端均与本体(2021)连接。
5.根据权利要求4所述的泵体结构，其特征在于，所述本体(2021)和固定件(2022)一体成型。
6.根据权利要求2-5任一项所述的泵体结构，其特征在于，所述喷头(203)包括基座(2031)，所述基座(2031)为圆台结构，所述基座(2031)的母线方向上设置有叶轮(2032)。
7.根据权利要求2所述的泵体结构，其特征在于，所述导油管(201)为灰铸铁材质，且所述导油管(201)的内表面覆盖有磷化膜或钼化物。
8.根据权利要求6所述的泵体结构，其特征在于，所述缸体(100)上开设有通油孔(102)，所述泡沫发生组件(200)可旋转地设置在通油孔(102)内且两者间隙配合。
9.根据权利要求8所述的泵体结构，其特征在于，所述基座(2031)靠近通油孔(102)一端的直径大于通油孔(102)的直径。
10.根据权利要求1所述的泵体结构，其特征在于，所述冷冻机油内添加有起泡剂。
11.根据权利要求10所述的泵体结构，其特征在于，所述冷冻机油和起泡剂按照如下重量比进行混合：
97％-99.5％的冷冻机油；0.5％-3％的起泡剂；且所述冷冻机油和起泡剂含量之和为100％。
12.根据权利要求10或11所述的泵体结构，其特征在于，所述起泡剂为甲基异丁基甲醇、仲辛醇、甲氧基聚丙烯乙二醇、辛基酚聚氧乙烯醚其中一种或两种以上的组合。
13.根据权利要求1所述的泵体结构，其特征在于，所述冷冻机油与冷媒的溶解度为5％-10％。
14.一种压缩机，其特征在于，所述压缩机包括权利要求1-13任一项所述的泵体结构。
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