CN115324892A - 螺杆压缩机 - Google Patents

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CN115324892A
CN115324892A CN202210982105.6A CN202210982105A CN115324892A CN 115324892 A CN115324892 A CN 115324892A CN 202210982105 A CN202210982105 A CN 202210982105A CN 115324892 A CN115324892 A CN 115324892A
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sound
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fluid
screw compressor
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杨胜梅
安伟杰
林坤
朱剑
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Johnson Controls Air Conditioning and Refrigeration Wuxi Co Ltd
Johnson Controls Tyco IP Holdings LLP
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Johnson Controls Air Conditioning and Refrigeration Wuxi Co Ltd
Johnson Controls Tyco IP Holdings LLP
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    • F04C18/14—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons
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Abstract

本申请提供一种螺杆压缩机，包括：壳体(101)、流体通道(140)和消声结构，所述壳体(101)中具有压缩容腔(105)；所述流体通道(140)位于所述壳体中，所述流体通道(140)的第一端(311)与压缩机外部连通，所述流体通道(140)的第二端(312)与所述压缩容腔(105)连通；所述消声结构设置在所述流体通道(140)的外侧，所述消声结构包括至少一个腔室，所述至少一个腔室与所述流体通道(140)连通。本申请中的螺杆压缩机的流体通道处设有消声结构，能够减小压力变化对与流体通道连接的外部管路的影响。

Description

螺杆压缩机
技术领域
本申请提供一种螺杆压缩机，尤其是一种具有消声结构的螺杆压缩机。
背景技术
双螺杆压缩机具有一对能够互相啮合的阳转子和阴转子，通过一对阳转子和阴转子相对旋转从而压缩制冷剂。双螺杆压缩机与经济器系统连通，经济器系统向压缩机内部提供一部分制冷剂(或其它介质)以提高双螺杆压缩机的能力。经济器系统通过管路与压缩机的压缩容腔连通。
发明内容
本申请提供一种螺杆压缩机，包括：壳体、流体通道和消声结构，所述壳体中具有压缩容腔；所述流体通道位于所述壳体中，所述流体通道的第一端与压缩机外部连通，所述流体通道的第二端与所述压缩容腔连通；所述消声结构设置在所述流体通道的外侧，所述消声结构包括至少一个腔室，所述至少一个腔室与所述流体通道连通。
如上所述的螺杆压缩机，所述至少一个腔室设置为围绕所述流体通道的环形。
如上所述的螺杆压缩机，所述至少一个腔室围绕所述流体通道的一部分布置。
如上所述的螺杆压缩机，所述至少一个腔室包括多个腔室，所述多个腔室沿着所述流体通道的延伸方向布置。
如上所述的螺杆压缩机，所述至少一个腔室包括多个腔室，所述多个腔室在所述流体通道的延伸方向上交错布置。
如上所述的螺杆压缩机，所述消声结构还包括消声材料，所述消声材料填充在所述至少一个腔室中。
如上所述的螺杆压缩机，所述消声材料包括多个声学超构消声单元，所述多个声学超构消声单元中的至少一部分与所述流体通道连通。
如上所述的螺杆压缩机，所述消声结构还包括侧壁，所述侧壁围绕所述流体通道设置，并位于所述流体通道和所述至少一个腔室之间，所述侧壁上设有多个侧壁通道，所述侧壁通道贯穿所述侧壁以将所述至少一个腔室与所述流体通道连通。
如上所述的螺杆压缩机，在所述流体通道的延伸方向上，所述至少一个腔室具有前端和后端，所述前端靠近所述流体通道的第一端，所述后端远离所述流体通道的第一端；所述多个侧壁通道中的至少一个侧壁通道靠近所述至少一个腔室的后端。
如上所述的螺杆压缩机，所述消声结构靠近所述流体通道的第一端，所述流体通道的第一端与空调系统的经济器连通。
本申请中的螺杆压缩机内具有能够连通压缩容腔和外部经济器系统的流体通道。流体通道能够将经济器中的制冷剂引入压缩容腔。由于螺杆压缩机在工作过程中，转子的齿周期性扫过流体通道的出口，转子的齿的两侧齿槽内的压力不同，从而导致流体通道内的流体压力不断变化，可能引起与经济器系统连接的管路由于振动而发生接口松动或破裂。本申请中流体通道处设有消声结构，能够减小压力变化对经济器系统外部管路的影响。
附图说明
图1A是本申请中压缩机的立体图；
图1B是图1A中压缩机的一个剖视图；
图2是本申请中第一实施例的后部壳体的立体图；
图3是图2的一个局部剖视图；
图4是本申请中第二实施例的后部壳体的局部剖视图；
图5A是本申请中第三实施例的消声结构立体图；
图5B是图5A中消声结构沿轴向方向看去的仰视图；
图5C是消声结构沿着图5B中B-B线剖切的一个的轴向剖视图；
图5D是消声结构沿着图5B中C-C线剖切的一个的轴向剖视图；
图6是本申请中第四实施例的消声结构的一个轴向剖视图；
图7是本申请中第五实施例的消声结构的一个轴向剖视图；
图8是本申请中第六实施例的消声结构的一个径向剖视图；
图9是本申请中第七实施例的后部壳体的一个局部剖视图；
图10是本申请中第八实施例的后部壳体的一个局部剖视图；
图11是本申请中第九实施例的后部壳体的一个局部剖视图；
图12是本申请中第十实施例的后部壳体的一个局部剖视图。
具体实施方式
下面将参考构成本说明书一部分的附图对本申请的各种具体实施方式进行描述。应该理解的是，虽然在本申请中使用表示方向的术语，诸如“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”等描述本申请的各种示例结构部分和元件，但是在此使用这些术语只是为了方便说明的目的，基于附图中显示的示例方位而确定的。由于本申请所公开的实施例可以按照不同的方向设置，所以这些表示方向的术语只是作为说明而不应视作为限制。
图1A是本申请中压缩机的立体图，图1B是图1A中压缩机的一个剖视图，压缩机100包括壳体101以及位于壳体101中的阳转子102和阴转子103。阳转子102和阴转子103能够被驱动而转动。阳转子102和电机160传动连接，使得电机160可驱动阳转子102绕着阳转子102的轴线相对于壳体101旋转。阴转子103能够被阳转子102驱动从而绕着阴转子103的轴线相对于壳体101旋转。阳转子102的外侧具有多个螺旋状的齿168以及相邻的齿168之间形成的螺旋状的凹槽，阴转子103的外侧也具有多个螺旋状的齿169以及相邻的齿169之间形成的螺旋状的凹槽。阳转子102的齿168和凹槽与阴转子103的凹槽和齿169组成相互啮合结构，使得阳转子102、阴转子103和壳体101共同组成压缩容腔105。壳体101中设有流体通道140，用于向压缩机100的压缩容腔105中提供制冷剂。
壳体101包括前部壳体171，中部壳体172以及后部壳体173。前部壳体171，中部壳体172和后部壳体173顺次连接。流体在压缩机内从前部壳体171流向后部壳体173。流体通道140位于后部壳体173上。流体通道140的出口与压缩容腔105连通，入口通过管路和经济器系统连接，经济器系统将制冷循环系统中的一部分制冷剂引回压缩机，以提高压缩机的能力。例如经济器系统将流体通道140与冷凝器底部或过冷器连通，从冷凝器底部或过冷器引出一小部分制冷剂液体回到压缩机，这部分制冷剂液体可以利用自然压差进入压缩机。在螺杆压缩机中，阳转子102或阴转子103的齿周期性经过流体通道140的出口，由于转子的齿两侧齿槽内的压力明显不同，从而流体通道140的出口处的压力有一定幅度的变化。流体通道140内呈现复杂的流态及压力脉动，可能导致与经济器系统连接的管路由于振动而发生接口松动或破裂的风险。本申请中的流体通道140处设有消声结构，能够降低压力脉动的幅度，从而减小压力脉动对外部管路的影响。
图2是本申请中第一实施例的后部壳体的立体图，如图2所示，后部壳体173具有朝向中部壳体172设置的壳体端面202，阳转子102和阴转子103的排气端抵靠在壳体端面202上，壳体端面202能够封闭压缩容腔105的末端。壳体端面202上还设有内部排气孔口235，压缩容腔105能够与内部排气孔口235对齐。在阳转子102和阴转子103旋转过程中，压缩容腔105中的气体不断被压缩，直至压缩容腔105与内部排气孔口235连通时，压缩容腔105中的气体通过内部排气孔口235进入压缩机的排气腔，然后排出压缩机出。流体通道140具有入口241和出口242。出口242设置在壳体端面202上，并能够被阳转子102或阴转子103的排气端扫过，从而能够与压缩容腔105连通。入口241设置在后部壳体173的外表面，入口241与外部管路250连通，外部管路250用于连接经济器系统，从而经济器系统能够通过流体通道140向压缩容腔105中补充制冷剂。
图3是图2的一个局部剖视图，图3是图2中的后部壳体173沿着A-A所示的方向剖切，并沿着箭头所示的方向看去的局部视图，示出了后部壳体173中流体通道140附近的结构。流体通道140包括第一端311和第二端312，入口241位于第一端311处，出口242位于第二端312处。入口241的面积等于或小于流体通道140的横截面积。在本申请的一个实施例中，流体通道140包括前段351和后段352，前段351沿着如图3所示的竖直方向延伸，后段352沿着水平方向延伸。在本申请中，前段351和后段352的设置是在便于加工的前提下，为了在适应入口241和出口242的相对位置，以将压缩容腔105与外部管路连通。在入口241的位置的设置变化时，流体通道140的前段351和后段352的设置以及延伸方向随之变化。
在本申请的一个实施例中，第一端311包括中部具有孔359的顶板357，顶板357覆盖在第一端311的端部。顶板357的孔359形成入口241。
在本申请的另一个实施例中，入口241设置在后部壳体173的其它位置，流体通道140沿着同一个方向延伸。
如图3所示，在流体通道140的前段351的外侧，设有围绕前段351的消声结构320。消声结构320包括腔室308，以及位于腔室308中的消声材料371。腔室308与前段351连通。腔室308具有内侧361和外侧362，内侧361和外侧362之间具有一定间距，从而腔室308在流体通道的径向方向上具有一定的厚度，腔室308大致为具有一定厚度的环形。在本申请的一个实施例中，外侧362具有由后部壳体173形成的侧壁，内侧361具有开口365，开口365与流体通道140的前段351连通。在本申请的一个实施例中，开口365的高度等于腔室308的高度，并且开口365沿着周向方向延伸一周并形成闭合的环状。即开口365的面积等于被消声结构围绕的前段的外表面积。被也就是说，腔室308与流体通道140的前段351能够形成整体的空间。在本申请的另一个实施例中，即开口365的面积小于被腔室308围绕的前段351的外表面积，例如，开口365的高度小于腔室308的高度，或者开口365沿着在周向方向延伸不满一周。
消声材料371为具有多个声学超构消声单元组成的声学材料。声学超构消声单元为共振腔型声学超构单元。每个声学超构消声单元具有空腔，声学超构消声单元的空腔能够与流体通道140的前段351连通。消声材料371能在一定程度上吸收流体通道140内的压力脉动，减小压力脉动对外部管路的影响。
消声材料371中的消声单元设置为单一尺寸或多种尺寸，从而能够被设置为针对某个赫兹(即，某个频率)的声音进行消声，或者能够针对多个赫兹的声音进行消声。
在本实施例中，消声结构320设置在靠近流体通道140的入口241处，也就是靠近流体通道140与外部管路的连接处，以尽可能减少压力脉动对外部管路的影响。在本申请的另一个实施例中，消声结构320也可以围绕整个流体通道140设置，即流体通道140的每一段的外侧均设有消声结构320。
需要说明的是，在本实施例中，即使腔室308中不设置消声材料371，中空的腔室308也能在一定程度上吸收流体通道140内的压力脉动。
图4是本申请中第二实施例的后部壳体的局部剖视图。与图3所示的实施例类似，所不同的是，在流体通道140的延伸方向上设有多个腔室408，每个腔室408与相邻的腔室408之间具有间距。每个腔室408中设置消声材料371，或者为空腔。也就是说，在流体通道140的延伸方向，腔室可以间断地设置。图4中的第二实施例和图3中的第一实施例相比，具有类似的技术效果。
图5A是本申请中第三实施例的消声结构立体图，图5B是图5A中消声结构沿轴向方向看去的仰视图，图5C是消声结构沿着图5B中B-B线剖切的一个的轴向剖视图，图5D是消声结构沿着图5B中C-C线剖切的一个的轴向剖视图。其中图5B中的剖面如图5A和图5B所示，消声结构520大致为圆筒状，并具有轴向方向和径向方向。消声结构520具有内壁511和外壁512。流体通道140的至少一段由内壁511围成，例如流体通道140的前段351由内壁511围成。外壁512与后部壳体173连接。内壁511和外壁512之间形成空间522。内壁511和外壁512之间设有沿着径向方向延伸的多个径向分隔壁518，以及多个沿着轴向方向延伸的轴向分隔壁519。多个径向分隔壁518沿着轴向方向并排布置，以将空间522分成多个分段空间521，多个轴向分隔壁519沿着径向方向布置，以将多个分段空间521分为多个腔室508。相邻的分段空间521中的多个轴向分隔壁519交错布置，从而多个腔室508交错布置。
其中，内壁511形成消声结构的侧壁539，侧壁539上设有多个贯穿侧壁539的侧壁通道529，多个侧壁通道529能够将流体通道140与多个腔室508中的每一个连通。其中在流体通道140的延伸方向上，多个腔室508中的每一个具有前端581和后端582，前端581靠近流体通道140的第一端311，后端582远离流体通道140的第一端311。多个侧壁通道529中的至少一个侧壁通道靠近腔室508的后端582，以便于将腔室508中的流体引导回流到流体通道140中，使得流体通道140不积存或少量积存液体。
图5A中的第三实施例和图3中的第一实施例相比，具有类似的技术效果。
图6是本申请中第四实施例的消声结构的一个轴向剖视图，与图5A所示的实施例类似，所不同的是，第四实施例的消声结构620不再设置外壁，当消声结构620装入后部壳体173后，后部壳体173与轴向分隔壁、内壁611以及径向分隔壁618共同围成多个腔室608。
图6中的第四实施例和图5A中的第三实施例相比，具有类似的技术效果。
图7是本申请中第五实施例的消声结构的一个轴向剖视图，与图5A所示的实施例类似，所不同的是，第五实施例的腔室708的底部765从外向内朝向下倾斜延伸，这样的设计更有利于将腔室708中的液体排向流体通道140，避免腔室708中积存液体。
图7中的第五实施例和图5A中的第三实施例相比，具有类似的技术效果。
图8是本申请中第六实施例的消声结构的一个径向剖视图，与图5A所示的实施例类似，所不同的是，第六实施例的内壁811与外壁812之间不再同轴设置，也就是说，从径向截面上看到，内壁811与外壁812之间的距离不等。从而在圆周方向上，每个腔室808不再均匀分布。本实施例适用于一些流体通道140的安装位置有特定要求的情况。
图8中的第六实施例和图5A中的第三实施例相比，具有类似的技术效果。
图9是本申请中第七实施例的后部壳体的一个局部剖视图，与图3所示的实施例类似，所不同的是，图9中的第七实施例的消声结构还包括侧壁939，侧壁939大致为圆筒状，侧壁939围成流体通道140的至少一段。也就是说，侧壁939设置在流体通道140和腔室908之间。侧壁939上设有多个贯穿侧壁939的侧壁通道929，多个侧壁通道929能够将流体通道140与腔室908中的每一个连通。其中在流体通道140的延伸方向上，腔室908中的前端981和后端982，前端981靠近流体通道140的第一端311，后端982远离流体通道140的第一端311。多个侧壁通道929中的至少一个侧壁通道靠近腔室908的后端982，以便于将腔室908中的流体引导回流到流体通道140中，使得流体通道140不积存或少量积存液体。
图9中的第七实施例的消声结构还包括顶板945，顶板945覆盖在腔室908和侧壁939的顶部，以将腔室908与外部隔开。顶板945上设有孔958，外部管路通过孔958与流体通道连通。在本申请的一个实施例中，侧壁939与顶板945为一体式结构，以便于安装。
与图3所示的实施例类似，腔室908中设有消声材料。图9中的第七实施例和图3中的第一实施例相比，具有类似的技术效果。
图10是本申请中第八实施例的后部壳体的一个局部剖视图，与图9所示的实施例类似，所不同的是，在流体通道140的延伸方向上设有多个腔室1008，每个腔室1008与相邻的腔室1008之间具有间距。也就是说，在流体通道140的延伸方向，腔室可以间断地设置。图10中的第八实施例和图3中的第一实施例相比，具有类似的技术效果。
图11是本申请中第九实施例的后部壳体的一个局部剖视图，与图9所示的实施例类似，所不同的是，腔室1108中不再设置消声材料，为空腔。图11中的第九实施例和图9中的实施例相比，具有类似的技术效果。
图12是本申请中第十实施例的后部壳体的一个局部剖视图，与图10所示的实施例类似，所不同的是，腔室1208中不再设置消声材料，为空腔。图12中的第九实施例和图10中的实施例相比，具有类似的技术效果。
本申请中的流体通道能够将经济器中的制冷剂引入压缩容腔。螺杆压缩机在工作过程中，转子的齿周期性扫过流体通道的出口，也就是流体通道与压缩容腔的连通口。由于螺杆转子的齿的两侧齿槽内的压力不同，从而导致流体通道内的流体压力不断变化，引起振动和噪音。压力的变化传导至连接经济器系统与压缩机流体通道的外部管路，可能导致外部管路的接口松动或破坏。本申请中流体通道外侧设有消声结构，能够吸收至少一部分压力波动，降低噪音，并减小压力变化对经济器系统外部管路的影响。
尽管已经结合以上概述的实施例的实例描述了本公开，但是对于本领域中至少具有普通技术的人员而言，各种替代方案、修改、变化、改进和/或基本等同方案，无论是已知的或是现在或可以不久预见的，都可能是显而易见的。另外，本说明书中所描述的技术效果和/或技术问题是示例性而不是限制性的；所以本说明书中的披露可能用于解决其他技术问题和/或具有其他技术效果。因此，如上陈述的本公开的实施例的实例旨在是说明性而不是限制性的。在不背离本公开的精神或范围的情况下，可以进行各种改变。因此，本公开旨在包括所有已知或较早开发的替代方案、修改、变化、改进和/或基本等同方案。

Claims (10)

1.一种螺杆压缩机，其特征在于包括：
壳体(101)，所述壳体(101)中具有压缩容腔(105)；
流体通道(140)，所述流体通道(140)位于所述壳体中，所述流体通道(140)的第一端(311)与压缩机外部连通，所述流体通道(140)的第二端(312)与所述压缩容腔(105)连通；
消声结构，所述消声结构设置在所述流体通道(140)的外侧，所述消声结构包括至少一个腔室，所述至少一个腔室与所述流体通道(140)连通。
2.如权利要求1所述的螺杆压缩机，其特征在于：
所述至少一个腔室设置为围绕所述流体通道(140)的环形。
3.如权利要求1所述的螺杆压缩机，其特征在于：
所述至少一个腔室围绕所述流体通道(140)的一部分布置。
4.如权利要求1所述的螺杆压缩机，其特征在于：
所述至少一个腔室包括多个腔室，所述多个腔室沿着所述流体通道(140)的延伸方向布置。
5.如权利要求4所述的螺杆压缩机，其特征在于：
所述至少一个腔室包括多个腔室，所述多个腔室在所述流体通道(140)的延伸方向上交错布置。
6.如权利要求1所述的螺杆压缩机，其特征在于：
所述消声结构还包括消声材料，所述消声材料填充在所述至少一个腔室中。
7.如权利要求6所述的螺杆压缩机，其特征在于：
所述消声材料包括多个声学超构消声单元，所述多个声学超构消声单元中的至少一部分与所述流体通道(140)连通。
8.如权利要求1所述的螺杆压缩机，其特征在于：
所述消声结构还包括侧壁(939)，所述侧壁(939)围绕所述流体通道(140)设置，并位于所述流体通道(140)和所述至少一个腔室之间，所述侧壁(939)上设有多个侧壁通道(929)，所述侧壁通道(929)贯穿所述侧壁(939)以将所述至少一个腔室与所述流体通道(140)连通。
9.如权利要求8所述的螺杆压缩机，其特征在于：
在所述流体通道(140)的延伸方向上，所述至少一个腔室具有前端(981)和后端(982)，所述前端(981)靠近所述流体通道(140)的第一端，所述后端(982)远离所述流体通道(140)的第一端；
所述多个侧壁通道(929)中的至少一个侧壁通道靠近所述至少一个腔室的后端(982)。
10.如权利要求1所述的螺杆压缩机，其特征在于：
所述消声结构靠近所述流体通道(140)的第一端(311)，所述流体通道(140)的第一端(311)与空调系统的经济器连通。
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