CN114017343B - 一种旋转式压缩机及制冷设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋转式压缩机及制冷设备，旋转式压缩机包括外壳体、内壳体以及泵体组件，所述外壳体具有内腔，所述内壳体位于所述内腔中，所述内壳体与所述外壳体之间形成有中间腔，所述内壳体的内部形成容置腔，所述内壳体设置有多个微孔，所述微孔连通所述中间腔与所述容置腔，所述泵体组件位于所述容置腔中并且连接所述内壳体的内壁，所述泵体组件具有连通所述容置腔的出气口。旋转式压缩机运转时，泵体组件排出的高压冷媒进入内壳体的容置腔，由于内壳体设置有连通至中间腔的多个微孔，利用微孔消音原理，能够有效降低旋转式压缩机内部气流噪音，且结构简单，成本低，还可以减少气流冲击引起的外壳体振动，减少旋转式压缩机对外辐射噪音。

Description

一种旋转式压缩机及制冷设备

技术领域

本发明涉及压缩机技术领域，特别涉及一种旋转式压缩机及制冷设备。

背景技术

相关技术中，旋转式压缩机由于周期性的吸排气脉动会产生较大的气流噪音，同时气流冲击还会引起压缩机壳体及管路等振动向外辐射噪音，使旋转式压缩机的工作噪音较大。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种旋转式压缩机，能够有效降低运转噪音。

本发明同时提出具有上述旋转式压缩机的制冷设备。

根据本发明实施例的一种旋转式压缩机，包括外壳体、内壳体以及泵体组件，所述外壳体具有内腔，所述内壳体位于所述内腔中，所述内壳体与所述外壳体之间形成有中间腔，所述内壳体的内部形成容置腔，所述内壳体设置有多个微孔，所述微孔连通所述中间腔与所述容置腔，所述泵体组件位于所述容置腔中并且连接所述内壳体的内壁，所述泵体组件具有连通所述容置腔的出气口。

根据本发明实施例的旋转式压缩机，至少具有如下有益效果：旋转式压缩机运转时，泵体组件排出的高压冷媒进入内壳体的容置腔，由于内壳体设置有连通至中间腔的多个微孔，利用微孔消音原理，能够有效降低旋转式压缩机内部气流噪音，且结构简单，成本低，还可以减少气流冲击引起的外壳体振动，减少旋转式压缩机对外辐射噪音。

根据本发明第一方面的一些实施例，所述微孔的孔径为φ，满足0.2mm≤φ≤4mm。

根据本发明第一方面的一些实施例，所述内壳体的穿孔率为σ，满足3％≤σ≤8％。

根据本发明第一方面的一些实施例，所述微孔的截面为圆形或者多边形。

根据本发明第一方面的一些实施例，多个所述微孔排布为交错的多行和多列，而且行间距与列间距相等，或者多个所述微孔排布为多个正六边形。

根据本发明第一方面的一些实施例，所述内壳体的轴向两端各连接有一个支撑件，所述外壳体的内壁连接有中隔板，所述中隔板固定连接一个所述支撑件。

根据本发明第一方面的一些实施例，所述内壳体与所述外壳体为同轴布置，所述内壳体与所述外壳体之间的距离为L，满足3mm≤L≤10mm。

根据本发明第一方面的一些实施例，所述中间腔中布置有分隔件以将所述中间腔分隔为多个空腔。

根据本发明第一方面的一些实施例，所述内壳体包括同轴布置的多个圆筒，相邻的两个所述圆筒之间具有间隙，多个所述圆筒上均设置有所述微孔。

根据本发明第二方面实施例的制冷设备，包含第一方面实施例所述的旋转式压缩机。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的附加方面和优点结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明第一方面实施例的旋转式压缩机的剖视图；

图2为图1的A处局部放大视图；

图3为本发明第一方面实施例的旋转式压缩机的分解剖视图；

图4为本发明第一方面实施例的中隔板的结构示意图；

图5为图4的中隔板的剖视图；

图6为本发明第一方面实施例的支撑件的剖视图；

图7为图6的支撑件的结构示意图；

图8为为本发明第一方面实施例的内壳体的微孔排布方式示意图一；

图9为为本发明第一方面实施例的内壳体的微孔排布方式示意图二。

附图标号如下：

外壳体100、内腔101、中间腔102、上壳体111、下壳体112、主壳体113；

内壳体200、容置腔201、微孔210、支撑件220、插槽221、固装孔222、柔性连接件230；

中隔板300、通孔301、管孔302、吸气管310；

泵体组件400、气缸410、压缩腔411、主轴承420、副轴承430、吸气孔431、曲轴440、活塞450；

电机组件500、转子510、定子520。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

旋转式压缩机是目前广泛应用于制冷设备的一类压缩机，旋转式压缩机的电机无需将转子的旋转运动转换为活塞的往复运动，而是直接带动活塞作旋转运动来完成对制冷剂的压缩。旋转式压缩机更适合于小型制冷设备，特别是在家用空调器上得到广泛应用。

旋转式压缩机的主要优点是：由于活塞作旋转运动，压缩工作圆滑、平稳、平衡。另外旋转式空压机没有余隙容积，无再膨胀气体的干扰，因此具有压缩效率高、零部件少、体积小、重量轻、平衡性能好、噪音低、防护措施完备和耗电量小等优点。随着技术的进步，旋转式压缩机比其它类型的空压机有较明显的优势，在家用空调器及冰箱等电器上的应用较为普遍，从发展的趋势看，旋转式空压机将成为市场的主导产品。

相关技术中，旋转式压缩机由于周期性的吸排气脉动会产生较大的气流噪音，尤其是排出的高速高压气流，形成较大的噪音，同时气流冲击还会引起压缩机壳体及管路等振动向外辐射噪音，使旋转式压缩机的工作噪音较大。

参照图1至图3，本发明实施例提出一种旋转式压缩机，旋转式压缩机包括外壳体100以及位于外壳体100的内腔101中的内壳体200、泵体组件400以及电机组件500，内壳体200的内部形成容置腔201，电机组件500和泵体组件400均位于容置腔201中，并且电机组件500连接在内壳体200的内壁上端，泵体组件400固定连接于内壳体200的内壁下端。

参照图3，外壳体100包括上壳体111、下壳体112和主壳体113，上壳体111、下壳体112分别安装在主壳体113的两端，从而形成密闭的内腔101。可以理解的是，电机组件500包括转子510和定子520，定子520固定在内壳体200的内壁上。泵体组件400包括气缸410、主轴承420、副轴承430、曲轴440以及活塞450，气缸410形成有压缩腔411，主轴承420和副轴承430分别连接在气缸131沿轴向的两端，从而沿轴向两端封盖压缩腔411。曲轴440连接转子510，而且曲轴440在主轴承420和副轴承430的支撑作用下可以稳定地旋转，活塞450安装在曲轴440上，通过电机组件500的转子510带动曲轴440旋转，活塞450由曲轴440带动旋转，活塞450位于压缩腔411内并相对于气缸410的中心作偏心旋转运动，从而使压缩腔411产生周期性变化，使得泵体组件400完成吸气、压缩和排气的过程，主轴承420设置有连通容置腔201的排气孔(图中未示出)，压缩后的冷媒经过容置腔201、内腔101的上部，最后通过上壳体111的排气管(图中未示出)排出，进入制冷设备的管路循环。

参照图1和图2所示，可以理解的是，副轴承430设置有吸气孔431，吸气孔431连通旋转式压缩机的进气口。泵体组件400运转时，从进气口吸入冷媒，冷媒通过吸气孔431进入压缩腔411，经过活塞450的压缩后达到设定压力，再通过主轴承420上的排气孔排出。

此处需要说明的是，内壳体200与外壳体100之间的间隙形成中间腔102，内壳体200上设置有多个微孔210，微孔210贯通至中间腔102，组成微穿孔消音结构，微穿孔消音结构又称微穿孔板消声器，在消声技术领域有十分广泛的应用，微穿孔板消声器用金属穿孔薄板制成，常见的微穿孔板可用钢板(管)、不锈钢板(管)、合金板(管)等材料制作，其吸声系数高，吸收频带宽，压力损失很小，气流再生噪声低，且易于控制。微穿孔板与外壳之间以及微穿孔板之间的空腔尺寸大小按需要吸收的频带不同而异，吸收低频、中频、高频时，空腔尺寸依次为150～200mm、80～120mm和30～50mm，双层结构的前腔深度一般应小于后腔，前后腔深度之比不大于1:3，前部接近气流的一层微穿孔板穿孔率应高于后层，为减小轴向声传播的影响，可在微穿孔板消声器的空腔内每隔500mm左右加一块横向隔板。微穿孔消声器的原理是以喷气噪声的频谱为依据，如果保持喷口的总面积不变而用很多小喷口来代替，当气流经过小孔时，喷气噪声的频谱就会移向高频或超高频，使频谱中的可听声成分明显降低，从而减少对人的干扰和伤害。微穿孔消声器具有表面光洁、气流的阻力小的优点，适用于阻损要求小的设备。气流再生噪声低，适用于较高速气流的情况，尤其适用于放空排气，因此契合旋转式压缩机的运转状态，能够取得较佳的消音效果。

旋转式压缩机的外壳体100和内壳体200组成微穿孔消音结构，旋转式压缩机运转时，泵体组件400排出的高压气流进入内壳体200的容置腔201，高速气流和排气噪音均向四周扩散，利用微穿孔消音结构，能够有效降低旋转式压缩机内部气流噪音，且结构简单，成本低，还可以减少气流冲击引起的外壳体100振动，减少旋转式压缩机对外辐射噪音。

参照图8，可以理解的是，微孔210的孔径定义为φ，设定的范围为0.2mm≤φ≤4mm，根据旋转式压缩机的气流噪音进行试验后，得到φ的取值范围，能够有效减少气流噪音，针对各型号旋转式压缩机的运转频率，可选择相应数值的φ，比如0.2mm、1mm、3.2mm或者4mm等。

可以理解的是，内壳体200的穿孔率定义为σ，设定3％≤σ≤8％，穿孔率σ是所有微孔210的面积之和与微孔210所在的内壳体200部分总面积的比值，比如微孔210的面积之和为S，内壳体200部分总面积为S0，则穿孔率σ＝S/S0，根据旋转式压缩机的气流噪音进行试验后，得到σ的取值范围为3％≤σ≤8％，能够有效减少气流噪音。

参照图1，可以理解的是，内壳体200与外壳体100均为圆筒形状，并且是同轴布置的，内壳体200与外壳体100之间宽度均匀的中间腔102，如图2所示，内壳体200与外壳体100的距离定义为L，设定3mm≤L≤10mm，根据旋转式压缩机的气流噪音进行试验后，得到L的取值范围为3mm≤L≤10mm，能够有效减少气流噪音。

可以理解的是，为获得宽频带高吸收效果，微穿孔消音结构可以选用多层微穿孔板结构，内壳体200采用多层结构，也即是同轴布置的多个圆筒，相邻的两个圆筒之间同样形成中间腔102，每个圆筒上都设置有多个微孔201。泵体组件400排气后，高速气流和排气噪音均向四周扩散，由于内壳体200采用了多层结构，能够提供多重消音，进一步降低噪音。

可以理解的是，微孔210可以选用圆形孔，也可以选用三角形孔，还选用其他的多边形孔或者异形孔，均可以达到消音的目的，微孔210的形状根据旋转式压缩机的实际噪音频谱进行设计。

参照图8，可以理解的是，内壳体200上的多个微孔210排布为交错的多行和多列，而且行间距与列间距相等，也即是正方形排布，相邻靠近的四个微孔210位于正方形的四角，多个微孔210具有规则及均匀的排布方式，消音的效果更佳。

参照图9，可以理解的是，内壳体200上的多个微孔210排布为同心的多个正六边形，应当理解的是，内壳体200为圆筒形，具有多个中心以形成同心的多个正六边形，多个微孔210具有规则及均匀的排布方式，消音的效果更佳。

参照图1，可以理解的是，内壳体200的上端和下端均连接有支撑件220，支撑件220与外壳体100的内壁抵接，支撑件220采用橡胶制造，具有弹性，内壳体200通过两个支撑件220连接外壳体100，可以减少振动的传递，减少旋转式压缩机的运转噪音。

参照图6和图7，可以理解的是，考虑到内壳体200是圆筒形状，支撑件220在朝向内壳体200的侧面上设置有环形的插槽221，内壳体200的端部插入插槽221，两个支撑件220从上下两端包裹内壳体200，插槽221的深度为支撑件220厚度的40％至60％，以50％为较佳方案，足够包裹内壳体200，又能保持支撑件220的强度。此外，支撑件220的外周面抵接外壳体100的内壁，支撑件220与外壳体100采用过盈配合，起到定位作用。旋转式压缩机运转时，电机组件500和泵体组件400的振动传递给内壳体200，然后利用支撑件220将振动动能转变为热能而消耗掉，达到阻尼减震的目的，大幅减少传递到外壳体100的振动，有利于降低运转噪音。

参照图1，可以理解的是，位于内壳体200上端的支撑件220还与上壳体111抵接，通过上壳体111限定轴向上的位置，位于内壳体200下端的支撑件220与中隔板300抵接，中隔板300固定在外壳体100的内壁上，因此上壳体111和中隔板300夹住两个支撑件220，而两个支撑件220夹住内壳体200，实现内壳体200的轴向定位，在径向上支撑件220与外壳体100通过过盈配合定位，从而固定内壳体200、电机组件500以及泵体组件400，保证旋转式压缩机的稳定运转。

参照图4和图5，可以理解的是，中隔板300为圆盘形状，中隔板300的直径与外壳体100的内径基本一致，中隔板300与外壳体100通过焊接固定。利用中隔板300能够将内腔101分隔开，减少气流冲击的振动向下传递。中隔板300上设置有四个周向均布的通孔301，支撑件220设置有对应通孔301的固装孔222，在通孔301和固装孔222中穿设螺栓以将中隔板300和支撑件220固定连接。参照图1，两个支撑件220的结构一致，可以通用，降低制造成本。

参照图1，可以理解的是，中隔板300的中部设置有管孔302，管孔302中穿设有吸气管310，吸气管310的上端插装于吸气孔431，中隔板300下方的内腔101作为储液器，泵体组件400通过吸气管310连通储液器，从而泵体组件400运转时从储液器吸入冷媒气体，防止泵体组件400吸入容置腔201中的高压冷媒，避免影响旋转式压缩机的能效。

可以理解的是，中间腔102可以是一个贯通的空腔，也可以是多个空腔。参照图1，分隔件为套装在内壳体200外壁的柔性连接件230，柔性连接件230将中间腔102分隔为两个空腔，进一步提升消音效果。

另一方面，柔性连接件230采用具有弹性的橡胶圈，橡胶圈与外壳体100的内壁抵接，可以起到减震的作用，减少传递到外壳体100的振动，有利于减少旋转式压缩机向外辐射噪音。应当理解的是，橡胶圈没有完全隔断中间腔102，可以在橡胶圈上设置沿内壳体200的轴向贯通的流通孔(图中未示出)以供气流通过，或者流通孔位于橡胶圈与内壳体200的接触面，又或者流通孔位于橡胶圈与外壳体100的接触面，能够让气流流通。

可以理解的是，分隔件还可以是连接在内壳体200外壁的支架，或者连接在外壳体100内壁的支架，能够将中间腔102分隔为多个空腔，气流噪音在多个空腔中扩散能够进一步减少噪音。

根据本发明第二方面实施例的制冷设备，包含第一方面实施例的旋转式压缩机，旋转式压缩机包括外壳体100以及位于外壳体100的内腔101中的内壳体200、泵体组件400以及电机组件500，内壳体200的内部形成容置腔201，电机组件500和泵体组件400均位于容置腔201中，并且电机组件500连接在内壳体200的内壁上端，泵体组件400固定连接于内壳体200的内壁下端。外壳体100和内壳体200组成微穿孔消音结构，旋转式压缩机运转时，泵体组件400排出的高压气流进入内壳体200的容置腔201，高速气流和排气噪音均向四周扩散，利用微穿孔消音结构，能够有效降低旋转式压缩机内部气流噪音，且结构简单，成本低，还可以减少气流冲击引起的外壳体100振动，减少旋转式压缩机对外辐射噪音。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下，作出各种变化。

Claims (8)

1.一种旋转式压缩机，其特征在于，包括：

外壳体，具有内腔；

内壳体，位于所述内腔中，所述内壳体与所述外壳体之间形成有中间腔，所述中间腔中布置有分隔件以将所述中间腔分隔为多个空腔，所述分隔件上设置有流通孔，多个所述空腔通过所述流通孔连通，所述内壳体的内部形成容置腔，所述内壳体设置有多个微孔，所述微孔连通所述中间腔与所述容置腔；

泵体组件，位于所述容置腔中并且连接所述内壳体的内壁下端，所述泵体组件具有连通所述容置腔的出气口，所述内壳体的轴向两端各连接有一个支撑件，所述外壳体的内壁连接有中隔板，位于所述内壳体下端的所述支撑件抵接所述中隔板，所述中隔板的中部设置有管孔，所述管孔中穿设有吸气管，所述吸气管的上端插装于所述泵体组件的吸气孔。

2.根据权利要求1所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述微孔的孔径为φ，满足0.2mm≤φ≤4mm。

3.根据权利要求1所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述内壳体的穿孔率为σ，满足3％≤σ≤8％。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述微孔的截面为圆形或者多边形。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的旋转式压缩机，其特征在于，多个所述微孔排布为交错的多行和多列，而且行间距与列间距相等，或者多个所述微孔排布为多个正六边形。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述内壳体与所述外壳体为同轴布置，所述内壳体与所述外壳体之间的距离为L，满足3mm≤L≤10mm。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述内壳体包括同轴布置的多个圆筒，相邻的两个所述圆筒之间具有间隙，多个所述圆筒上均设置有所述微孔。

8.制冷设备，其特征在于，包含如权利要求1至7中任一项所述的旋转式压缩机。