CN115288979B - 一种活塞式压缩机及制冷装置 - Google Patents

Abstract

一种活塞式压缩机及制冷装置，所属制冷领域，包括气缸座和排气结构，气缸座设有气缸孔，排气结构包括设置在气缸座上的排气消音腔，排气消音腔设有进气位置和出气位置，进气位置设有通气孔，通气孔连通排气消音腔与气缸孔，还包括排气管，排气管的一端位于排气消音腔外部形成出气口，另一端由出气位置伸入排气消音腔中形成内排气管段，内排气管段的端部形成进气口，排气消音腔从其进气位置至出气位置设有至少一段腔室渐缩部，本发明通过在相连通的排气消音腔和排气管上分别设置渐缩部，可提升排气结构的输气能力，拓宽消声频段，降低压缩机气流脉动噪音。

Description

一种活塞式压缩机及制冷装置

技术领域

本发明属于制冷领域，具体涉及一种活塞式压缩机及制冷装置。

背景技术

对于往复式活塞压缩机来说，活塞在气缸内部做往复运动，进而压缩冷媒做功，压缩冷媒再经过内排气盘管输送到压缩机外部，最后进入到制冷设备的制冷循环系统。

在压缩机运行的过程中，压缩机内的噪声主要包括机械噪声、电机噪声及气流脉动噪声，其中机械运动部件产生的机械噪声需要通过提升零部件的加工精度、配合精度及结构的优化来改善，驱动电机噪声则需要通过优化电机的结构来改善其电磁噪声，而经过压缩后的高温高压气体的流速比较大，同时活塞的间歇性排气也具有气流脉动的特性，即会使得活塞压缩机产生较大的气流脉动噪声，也会使活塞压缩机整机的振动幅度加大，使用R290制冷剂在正常运转过程中吸排气压力较大，带来更大的整机噪音，吸排气压力过大带来的噪音问题更加凸显，包括过大的内排气管路气流脉动引发的更大的管路振动，过大的气体力导致更加剧烈的泵体振动。

现有技术一般是采用加长排气管的路径来降低气流脉动噪声，但效果不明显；也有在排气管路中段加入消音器的结构的方案，这也使得压缩机气流脉动噪声得到一定的改善，但占用空间大且成本高，对气流脉动噪声的改善效果相对于加长管路的技术方案来说也不是很明显。

发明内容

针对现有技术中存在的压缩机在运行时产生较大噪音的问题，本发明提供一种活塞式压缩机及制冷装置，其在活塞压缩机原有的排气结构上进行改造，在提升降噪效果的同时，还不会增大占用空间，有利于小型化设计。其具体技术方案如下：

一方面，本方面提供了一种活塞式压缩机，其中；

上述技术方案中，包括气缸座和排气结构，气缸座设有气缸孔；

排气结构包括设置在气缸座上的排气消音腔；

排气消音腔设有进气位置和出气位置，进气位置设有通气孔，通气孔连通排气消音腔与气缸孔，以使气缸孔内压缩后的高压气体通过通气孔排入排气消音腔内；

排气结构还包括排气管，排气管的一端位于排气消音腔外部形成出气口，另一端由出气位置伸入排气消音腔中形成内排气管段，内排气管段的端部形成进气口，进气口与通气孔间隔有距离；

排气消音腔从其进气位置至出气位置设有至少一段腔室渐缩部，腔室渐缩部在进气位置的流通截面积大于出气位置的流通截面积；和/或内排气管段由出气口至出气位置设有至少一段管路渐缩部，管路渐缩部的进气端直径大于出气端直径；

上述技术方案中，排气消音腔形成在气缸座的上下方向，腔室渐缩部设有一段，腔室渐缩部从排气消音腔的底部延伸至排气消音腔的顶部，排气消音腔呈锥形；

上述技术方案中，腔室渐缩部的锥度为5°-10°；

上述技术方案中，排气管为单段管，管路渐缩部设有一段，其从排气管的进气口位置侧延伸至排气管排气口位置侧；

上述技术方案中，管路渐缩部的锥度为1°-5°；

上述技术方案中，管路渐缩部沿着气体流出方向设有两段，第一段管路渐缩部的锥度与第二段管路渐缩部的锥度差在1°-5°；

上述技术方案中，管路渐缩部沿着气流的流出方向设有两段，第一段管路渐缩部和第二段管路渐缩部的锥度相同，其锥度为3°-10°；

上述技术方案中，第一段管路渐缩部设置在排气管的进气口位置处，第二段管路渐缩部设置在排气管的中部；

上述技术方案中，排气管为双段管，其包括相互连接的第一排气管和第二排气管，第一排气管和第二排气管的连接处位于排气管的中心位置；

上述技术方案中，排气管设有两根，两根排气管均与排气消音腔相连通；

上述技术方案中，活塞式压缩机还包括消音盖垫圈、排气消音盖和消音盖螺钉，排气消音盖通过消音盖垫圈盖设在排气消音腔的排气位置处并通过消音盖螺钉将排气消音盖固定在排气消音腔上；

另一方面，本发明还提供了一种制冷装置，其包括权利要求1-14中任意一项的活塞式压缩机。

本发明的一种活塞式压缩机，与现有技术相比，有益效果为：

一、本发明通过在相连通的排气消音腔和排气管上分别设置渐缩部，可使排气结构在整体上呈渐缩形，改善气体流道的结构，高压气体在流经此排气结构时，在压力差的作用使其输气能力达到最优，更好的提升排气结构的输气能力，拓宽消声频段，降低压缩机气流脉动噪音。

二、本发明中在排气消音腔和排气管上设置渐缩部时，是在原有的排气结构上进行改造的，在提升降噪效果的同时，还不会增大占用空间，有利于压缩机的小型化设计。

本发明的一种制冷装置，与现有技术相比，有益效果为：

一、将具有此种排气结构的压缩机应用在制冷装置上时，可降低制冷装置在运行时所产生的噪音，提高了用户使用舒适度，并且在将具有此种排气结构的压缩机应用在制冷装置上时，还不会增加制冷装置整机的体积和质量，有利于制冷装置的小型化设计。

附图说明

图1为本发明一种活塞式压缩机的装配爆炸图；

图2为本发明一种活塞式压缩机中排气消音腔的截面示意图；

图3为本发明一种活塞式压缩机中气缸座的截面示意图；

图4为本发明一种活塞式压缩机中排气管的截面示意图，图中示出了排气管为双段管；

图1-4中，其中：1-气缸座，111-排气消音腔，112-通气孔，113-消音盖垫圈，114-排气消音盖，115-消音盖螺钉，气缸孔-116，1111-腔室渐缩部，2-排气管，211-管路渐缩部，2111-第一排气管，2112-第二排气管。

具体实施方式

下面结合具体实施案例和附图1-4对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于这些实施例。

实施例1：

一种如图1-图3所示的活塞式压缩机，包括气缸座1和排气结构，气缸座上设有气缸孔116，其中，排气结构包括设置在气缸座1上的排气消音腔111，排气消音腔111具有进气位置和出气位置，进气位置设有通气孔112，通气孔112的出口位于排气消音腔111的底部，通气孔112连通排气消音腔111与气缸孔116，以使气缸孔116内压缩后的高压气体通过通气孔12排入排气消音腔111内进行消音。

排气结构还包括用于排出高压气体的排气管2，排气管2可采用金属管或具采用有耐高温、耐高压的塑料管，排气管的一端位于排气消音腔外部形成出气口，另一端由出气位置伸入排气消音腔111中形成内排气管段，内排气管段的端部形成进气口，且进气口与通气孔112之间间隔有距离。

排气消音腔111从其进气位置侧至排气位置侧设有至少一段腔室渐缩部1111，腔室渐缩部1111在进气位置侧的流通截面积大于出气位置的流通截面积，和/或内排气管段由出气口至出气位置设有至少一段管路渐缩部211，管路渐缩部211的进气端直径大于出气端直径，经通气孔112排入至排气消音腔111内的高压气体依次流经排气消音腔111的腔室渐缩部1111和排气管2的管路渐缩部211并从排气管2的排气口处排出。

压缩机在运行时，缸孔内压缩后的高压气体通过气缸座1上的通气孔112进入至排气消音腔111的底部，进入至排气消音腔111底部的高压气体向上运动并排入至排气管2内，高压气体在排气消音腔111内运动时流经排气消音腔111上的腔室渐缩部1111，由于腔室渐缩部1111随着气体的流动方向其流通截面积是逐渐减小的，因此，当高压气体在流经腔室渐缩部1111时，高压气体在流入腔室渐缩部1111时和流出腔室渐缩部1111时会存在一个压力差，从而降低了高压气体在流动时的损失，并且，气体由腔室渐缩部1111流入至排气管2时其流通截面会发生突变，从而使某些频率的声波无法通过，减缓排气脉动，拓宽了消声频段，减缓了排气噪音。

流出腔室渐缩部1111的高压气体通过排气管2的进气口流入至排气管2内，气体在排气管2内运动时会流经排气管2上的管路渐缩部211，由于管路渐缩部随着气体的流动方向其截面积也是逐渐减小的，因此当气体在流经管路渐缩部211时，气体在流入管路渐缩部211时和流出管路渐缩部211时也会存在一个压力差，从而进一步降低气体在流动时的损失，最后，高压气体通过排气管2排出。

由上可知，本发明中，通过在排气消音腔111上和排气管2分别设置渐缩部，能够改善气体流道的结构，高压气体在流经此结构时，在压力差的作用下使其输气能力达到最优，更好的提升排气结构的输气能力，并且，通过排气结构中流通截面积的突变可使某些频率的声波无法通过，从而减缓排气脉动，拓宽了消声频段，继而降低了压缩机气流脉动噪音。

值得说明的是，本发明中在排气消音腔111和排气管2上设置渐缩部时，可以在原有的排气结构上进行改造的，在提升降噪效果的同时，还不会增大占用空间，有利于压缩机的小型化设计。

下面对腔室渐缩部1111和管路渐缩部211进行详细说明。

其中，排气消音腔111形成在气缸座1的上下方向，腔室渐缩部1111设有一段，其从排气消音腔111的底部随着气流的流动方向延伸至排气消音腔111的顶部，即将排气消音腔111的整个腔室均设置成渐缩的形状，即锥形状，具体的，将腔室渐缩部1111的锥度范围控制在5°-10°之间，优选的，将腔室渐缩部1111的锥度设置成7°，从而形成一个锥度差，在气体的流动方向上形成一个正向压力梯度，驱动气体流动，从而使排气管2的进气效率达到最优。

值得说明的是，在一些可替代的实施方式中，还可以在排气消音腔111内设置多个腔室渐缩部1111，多个腔室渐缩部1111之间的位置关系可以是连续的，也可以是不连续的，当多个腔室渐缩部1111之间为连续的情况下，其大体呈现阶梯形状，在本实施例中，不对腔室渐缩部1111的设置数量和位置管系进行限定，并且多个腔室渐缩部1111之间的锥度可以保持相同，也可以保持不同，具体的，可根据使用工况以及加工难度进行选择。

此外，将管路渐缩部211也设置成一段，其从排气管2的进气口位置侧随着气流方向延伸至排气管2的排气口位置侧，此时的排气管2为单段管，即此时的整个排气管2均作为管路渐缩部211，其整体呈现锥形状，与此同时，将管路渐缩部211的锥度设置为1°-5°，优选的，将管路渐缩部211的锥度设置成3°，当气体流经排气管2时，由于排气管2为锥形管路，因此在其进气口处和排气口处也形成一段压力差，从而能够进一步提高输气效率，继而进一步减小气体流动损失。

上述所提到的活塞式压缩机还包括消音盖垫圈113、排气消音盖114和消音盖螺钉115，排气消音盖114通过消音盖垫圈113盖设在排气消音腔111的排气位置处并通过消音盖螺钉115将排气消音盖114固定在排气消音腔111上，其中，当排气管2位金属管时，排气管2焊接在排气消音盖114上，其进气位置处于排气消音腔111内。

综上所述，由于在排气消音腔111和排气管2上设置渐缩部，使排气效率达到最优，同时，扩张比的不同和截面的突变会造成管道内声阻抗突变，从而使某些频率的声波无法通过，减缓排气脉动，拓宽消声频段，有效减缓排气噪音，改善了压缩机的整机能效比和噪音效果。

另一方面，本发明还提供了一种制冷装置，其包括并应用上述提到的活塞式压缩机，具体的，制冷装置可为冰箱、除湿机等具有制冷功能的家用电器，将具有此种排气结构的压缩机应用在制冷装置上时，可降低制冷装置在运行时所产生的噪音，提高了用户使用舒适度，并且在将具有此种排气结构的压缩机应用在制冷装置上时，还不会增加制冷装置整机的体积和质量，有利于制冷装置的小型化设计。

实施例2：

本实施例与实施例1的区别在于，在本实施例中的管路渐缩部211设有两段，其中，第一段管路渐缩部211的锥度与第二段管路渐缩部211的锥度差在1°-5°，两段管路渐缩部211中，其中一段设置在排气管2的进气口位置处，另一端设置在排气管2的中部。

当然，在一些可替代的实施方式中，两段管路渐缩部211的锥度也可以保持相同，使用相同锥度的管路渐缩部211便于加工，并将两段管路渐缩部211的锥度范围设置在3°-10°之间，优选的，将两段管路渐缩部211的锥度设置为5度。

实施例3：

本实施例与实施例1、2的区别在于：本实施例中的的排气管2具有两根，两根排气管2的进气位置均设置在排气消音腔111内，值得说明的是，当排气管2为两根时，两根排气管2可以都设置成双段管、也可以都设置成单端管，或者也可已将两根排气管2中的一根设置成单段管，另一根设置成双段管，本实施例中不对两根排气管2的具体形成方式加以限定。

在发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，″多个″的含义是两个或两个以上；术语″上″、″下″、″左″、″右″、″内″、″外″、″前端″、″后端″、″头部″、″尾部″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。此外，术语″第一″、″第二″、″第三″等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，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，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种活塞式压缩机，其特征在于，包括气缸座和排气结构，所述气缸座设有气缸孔；

所述排气结构包括设置在所述气缸座上的排气消音腔；

所述排气消音腔设有进气位置和出气位置，所述进气位置设有通气孔，所述通气孔连通所述排气消音腔与所述气缸孔，以使所述气缸孔内压缩后的高压气体通过所述通气孔排入所述排气消音腔内；

所述排气结构还包括排气管，所述排气管的一端位于所述排气消音腔外部形成出气口，另一端由所述出气位置伸入所述排气消音腔中形成内排气管段，所述内排气管段的端部形成进气口，所述进气口与所述通气孔间隔有距离；

所述排气消音腔从其进气位置至出气位置设有至少一段腔室渐缩部，所述腔室渐缩部在进气位置的流通截面积大于出气位置的流通截面积；和所述内排气管段由所述出气口至所述出气位置设有至少一段管路渐缩部，所述管路渐缩部的进气端直径大于出气端直径；

所述管路渐缩部沿着气体流出方向设有两段，其中第一段管路渐缩部设置在排气管的进气口位置处，第二段管路渐缩部设置在排气管的中部；

所述排气管的进口位置设有第一弯管段，所述排气管中部位置设有第二弯管段；

其中第一段管路渐缩部靠近所述第一弯管段的进气位置设置，所述第二段管路渐缩部靠近所述第二弯管段的出气位置设置。

2.根据权利要求1所述的一种活塞式压缩机，其特征在于，所述排气消音腔形成在所述气缸座的上下方向，所述腔室渐缩部设有一段，所述腔室渐缩部从排气消音腔的底部延伸至排气消音腔的顶部，所述排气消音腔呈锥形。

3.根据权利要求2所述的一种活塞式压缩机，其特征在于，所述腔室渐缩部的锥度为5°-10°。

4.根据权利要求1所述的一种活塞式压缩机，其特征在于，所述第一段管路渐缩部的锥度与所述第二段管路渐缩部的锥度差在1°-5°。

5.根据权利要求1所述的一种活塞式压缩机，其特征在于，所述第一段管路渐缩部和第二段管路渐缩部的锥度相同，其锥度为3°-10°。

6.根据权利要求1所述的一种活塞式压缩机，其特征在于，所述排气管设有两根，两根排气管均与排气消音腔相连通。

7.根据权利要求1所述的一种活塞式压缩机，其特征在于，所述活塞式压缩机还包括消音盖垫圈、排气消音盖和消音盖螺钉，所述排气消音盖通过消音盖垫圈盖设在排气消音腔的排气位置处并通过所述消音盖螺钉将排气消音盖固定在排气消音腔上。

8.一种制冷装置，包括权利要求1-6中任意一项所述的活塞式压缩机。