CN116104738A - 一种多通道内排气管结构、压缩机和调温设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多通道内排气管结构、压缩机和调温设备，多通道内排气管结构用于连接于压缩机机芯和排气管之间，以在压缩机机芯和排气管之间形成多条并行的排气通道，多通道内排气管结构包括：第一内排气管，沿长度方向由第一入口端延伸到第一出口端；第二内排气管，沿长度方向由第二入口端延伸到第二出口端；其中，第一内排气管的管体与第二内排气管的管体彼此分离，第一内排气管的第一出口端与第二内排气管的第二出口端通过出口接头相连接，第一内排气管的长度与第二内排气管长度不同，以使从压缩机机芯传递到第一内排气管和第二内排气管的振动波在不同的时间点到达出口接头。有效降低壳体发出的噪音和制冷设备受振动激发的噪音。

Description

一种多通道内排气管结构、压缩机和调温设备

技术领域

本发明用于压缩机领域，特别是涉及一种多通道内排气管结构、压缩机和调温设备。

背景技术

家用冰箱压缩机主要是往复活塞式压缩机，工作过程中电机的旋转运动通过曲柄连杆机构转化为活塞的往复运动，产生不平衡的惯性力。根据现有的理论和实践，活塞式压缩机的不平衡惯性力是无法彻底消除的，所以动平衡的计算是活塞式压缩机设计的要点之一。活塞式压缩机设计过程中，最理想的结果是动平衡被消除50％。因此，活塞式压缩机的机芯不可避免的存在强烈的不平衡惯性力，该惯性力作用在汽缸座上，产生周期性的剧烈振动，形成周期性激励，作用在压缩机机芯的其它零部件上，特别是作用内排气管上，产生强烈的周期性振动。

强烈的周期性振动会通过不同的传递路径传递到压缩机壳体上，传递路径主要包括内排气管、压簧等连接件。传递到壳体上的周期性振动，激发壳体产生高频噪音。壳体产生的噪音无法通过常规的消音器手段进行削弱或消除。传递到壳体的振动会继续沿着连接在壳体上的制冷系统管路、压缩机机脚传递到制冷设备上，让制冷设备产生低频共振噪音。现有压缩机设计方案，会采取刚度更小的压簧，衰减振动传递；也会采用长度更长的内排气管，设置更多的U型弯曲，达到降低内排气管刚度的目的，衰减振动的传递。但不管内排气管的长度和形状如何优化，都无法很好的解决振动传递的问题。

冰箱压缩机发展趋势是快速实现变频化。变频压缩机的特点是采用低转速长时间运行，达到降低能耗的作用。但在开机初期，箱体热负荷高时，变频压缩机需要采用高速运行，实现快速降温、更好保鲜的功能。变频压缩机的发展方向是实现更高的转速，如6000rpm转速，以较小的排量实现更大的冷量，可以有效降低压缩机成本。高转速运行、特别是超高转速运行(6000rpm)带来的负面影响之一是，机芯振动激励，由内排气管传递到壳体后，导致壳体被激励的振动更显著。当冰箱热负荷变化时，变频压缩机会在高低转速之间来回切换工作，在某些特定频率工作时，壳体振动与制冷系统管路固有频率相同，引发强烈共振和噪音。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种多通道内排气管结构、压缩机和调温设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

第一方面，一种多通道内排气管结构，所述多通道内排气管结构用于连接于压缩机机芯和排气管之间，以在压缩机机芯和排气管之间形成多条并行的排气通道，所述多通道内排气管结构包括：

第一内排气管，沿长度方向由第一入口端延伸到第一出口端；

第二内排气管，沿长度方向由第二入口端延伸到第二出口端；

其中，所述第一内排气管的管体与所述第二内排气管的管体彼此分离，所述第一内排气管的第一出口端与所述第二内排气管的第二出口端通过出口接头相连接，所述第一内排气管的长度与所述第二内排气管长度不同，以使从压缩机机芯传递到所述第一内排气管和所述第二内排气管的振动波在不同的时间点到达所述出口接头。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第一内排气管和第二内排气管采用相同塑料材料制作。

结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述第一内排气管的长度为L1，所述第二内排气管的长度为L2，其中，L1和L2满足以下关系：

L2＝L1+v/(2n)

式中，v为振动波在第一内排气管或第二内排气管上的传播速度，n为振动波的频率。

结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述出口接头与所述第一内排气管和第二内排气管采用相同塑料材料制作，所述出口接头具有第一接口、第二接口和第三接口，所述第一内排气管的第一出口端插入所述第一接口，并通过熔融连接或胶粘剂粘合连接，所述第二内排气管的第二出口端插入所述第二接口，并通过熔融连接或胶粘剂粘合连接，所述第一内排气管和第二内排气管通过所述出口接头连接并共用所述第三接口作为出口。

结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，还包括排气管，所述排气管采用金属材料制作，所述出口接头的第三接口插入所述排气管的管口，并通过胶粘剂粘合连接，所述排气管通过挤压形成收口结构。

结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述第一内排气管的第一入口端与所述第二内排气管的第二入口端通过入口接头相连接。

结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述入口接头与所述第一内排气管和第二内排气管采用相同塑料材料制作，所述入口接头具有第四接口、第五接口和第六接口，所述第一内排气管的第一入口端插入所述第四接口，并通过熔融连接或胶粘剂粘合连接，所述第二内排气管的第二入口端插入所述第五接口，并通过熔融连接或胶粘剂粘合连接，所述第一内排气管和第二内排气管通过所述入口接头连接并共用所述第六接口作为入口。

结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，还包括排气消音腔，所述排气消音腔设置于压缩机机芯的气缸座，所述排气消音腔顶部设有塑料垫片和排气消音盖，所述排气消音盖设有第一安装孔，所述塑料垫片在对应位置设有第二安装孔，所述入口接头的第六接口插入所述排气消音盖设有第一安装孔，所述第六接口与所述排气消音盖之间通过胶粘剂粘合连接，所述入口接头的第六接口穿入塑料垫片的第二安装孔，并通过熔融连接或胶粘剂粘合连接，所述塑料垫片被所述排气消音盖压紧在气缸座上。

第二方面，一种压缩机，包括第一方面中任一实现方式所述的多通道内排气管结构。

第三方面，一种调温设备，包括第二方面中任一实现方式所述的压缩机。

上述技术方案中的一个技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：

本发明的技术方案中压缩机机芯和排气管之间设置多个内排气管，压缩机机芯的周期性振动通过多个内排气管传递到压缩机壳体，其间，从机芯传递到不同内排气管的振动波峰、波谷同时从入口端进入，在不同的时间点到达出口端，不同内排气管之间的振动波峰与波谷重叠，起到大幅衰减周期性振动的作用，极大降低传递到壳体的振动激励，有效降低壳体发出的噪音和制冷设备受振动激发的噪音。

同时，因为采用两个或多个内排气管，内排气管的直径(内径和外径)可以做小，能满足压缩机气流排出的需要。举例，原来单根内径φ3.2mm的内排气管，可以由两根内径φ2.3mm的内排气管替代。较小直径的内排气管，能更好的衰减机芯振动向壳体传递，起到减振降噪的作用。

本发明不同路径的内排气管的振动波峰错位到达出口，特别是超高转速变频压缩机的振动传递，波峰波谷互相叠加，极大降低出口的振动波，有效降低壳体振动和噪音，也能降低制冷设备的振动和噪音。同时因为内排气管直径减小，能进一步衰减压缩机机芯振动能量传递的功能。

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

本发明的上述和/或附加的方面和优点从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是本发明多通道内排气管结构的一个实施例结构示意图；

图2是本发明多通道内排气管结构的一个实施例结构爆炸图；

图3是本发明多通道内排气管结构的一个实施例使用状态示意图。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

本发明中，如果有描述到方向(上、下、左、右、前及后)时，其仅是为了便于描述本发明的技术方案，而不是指示或暗示所指的技术特征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。

本发明中，“若干”的含义是一个或者多个，“多个”的含义是两个以上，“大于”“小于”“超过”等理解为不包括本数；“以上”“以下”“以内”等理解为包括本数。在本发明的描述中，如果有描述到“第一”“第二”仅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，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，还可以是一体成型；可以是机械连接，也可以是电连接或能够互相通讯；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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。

参见图1、图2、图3，本发明的实施例提供了一种多通道内排气管结构，多通道内排气管结构用于连接于压缩机机芯100和排气管200之间，以在压缩机机芯100和排气管200之间形成多条并行的排气通道，排气管200安装于压缩机壳体400上。

其中，多通道内排气管结构包括第一内排气管301和第二内排气管302，第一内排气管301沿长度方向由第一入口端303延伸到第一出口端304；第二内排气管302沿长度方向由第二入口端305延伸到第二出口端306。

其中，第一内排气管301的管体与第二内排气管302的管体彼此分离，避免振动在内排气管上传递过程彼此接触，第一内排气管301的第一出口端304与第二内排气管302的第二出口端306通过出口接头307相连接，第一内排气管301的长度与第二内排气管302长度不同，以使从压缩机机芯100传递到第一内排气管301和第二内排气管302的振动波在不同的时间点到达出口接头307。

本发明的技术方案中压缩机机芯100和排气管200之间设置多个内排气管，压缩机机芯100的周期性振动通过多个内排气管传递到压缩机壳体，其间，从机芯传递到不同内排气管的振动波峰、波谷同时从入口端进入，在不同的时间点到达出口端，不同内排气管之间的振动波峰与波谷重叠，起到大幅衰减周期性振动的作用，极大降低传递到壳体的振动激励，有效降低壳体发出的噪音和制冷设备受振动激发的噪音。

同时，因为采用两个或多个内排气管，内排气管的直径(内径和外径)可以做小，能满足压缩机气流排出的需要。举例，原来单根内径φ3.2mm的内排气管，可以由两根内径φ2.3mm的内排气管替代。较小直径的内排气管，能更好的衰减机芯振动向壳体传递，起到减振降噪的作用。

本发明不同路径的内排气管的振动波峰错位到达出口，特别是超高转速变频压缩机的振动传递，波峰波谷互相叠加，极大降低出口的振动波，有效降低壳体振动和噪音，也能降低制冷设备的振动和噪音。同时因为内排气管直径减小，能进一步衰减压缩机机芯100振动能量传递的功能。

在一些实施例中，第一内排气管301和第二内排气管302采用相同塑料材料制作，例如采用耐高温的尼龙(PPA)材料或PEK材料，可以称为塑料内排气管；塑料内排气管传递振动波的速度更低，有利于减短第二内排气管302的长度。

机芯激励产生的周期性振动会沿着内排气管路径直接传到压缩机的壳体上，引发壳体振动产生高频噪音，同时往制冷系统管路和机脚传递振动并产生低频噪音。设压缩机工作时旋转频率为n(Hz)，它会激发出同频率的周期性振动，则两个振动峰值之间的时间间隔是1/n(秒)。设周期性振动在内排气管上的传播速度为v(米/秒)，则两个振动峰值之间的距离间隔是v*1/n(米)，即v/n(米)。

基于此，在一些实施例中，将第一内排气管301的长度为L1，第二内排气管302的长度为L2，其中，L1和L2满足以下关系：

L2＝L1+v/(2n)

式中，v为振动波在第一内排气管301或第二内排气管302上的传播速度，n为振动波的频率。

即第二内排气管302长度比第一内排气管301长度要长两个波峰间距的一半。因此在出口处，通过第二内排气管302的振动波峰刚好叠加在第一内排气管301振动的波谷上，起到波峰与波谷相互抵消的作用，特别是对于高转速、超高转速运行的变频压缩机，能极大降低壳体振动。举例，当超高转速变频压缩机运行在超高转速区间，旋转频率是100Hz，内排气管振动传播速度是100米/秒时，两个波峰间隔是100÷100＝1米，其一半则是100÷100÷2＝0.5米，即第二内排气管302长度需要比第一内排气管301长0.5米。当然，如果压缩机内部空间足够大，允许第二内排气管302的长度更长，则第二内排气管302可以比第一内排气管301长1.5倍、2.5倍、3.5倍波峰距离，以此类推，目的都是让两个内排气管出口的振动波峰与波谷相互叠加抵消，实现降低壳体振动的功能。

本实施例中，第一内排气管301长度很短，振动波需要较短的时间从入口到达出口，所用时间设为t1秒；第二内排气管302长度很长，远远要比第一内排气管301长，振动波需要较长的时间从入口到达出口，所用时间设为t2秒。当两个内排气管振动波所用时间的差(t2-t1)刚好等于机芯振动峰值的时间间隔(1/n)的一半时，即t2-t1＝1/(2n)，则在出口处，第二内排气管302的振动波峰将叠加在第一内排气管301的振动的波谷上，第二内排气管302的振动波谷则叠加在第一内排气管301的振动的波峰上。此时，出口处的振动将被极大缓和，壳体被激励的噪声极大降低，也不容易诱发制冷设备的低频振动噪音。因为周期性振动在固体上传播速度较快，因此需要第二内排气管302的长度远远长于第一内排气管301。

第二内排气管302可以通过来回折弯、螺旋缠绕等方式增加长度。因为采用非金属材料制作，较短的第一内排气管301也不会导致压缩机机芯100与壳体之间形成刚性连接。

在一些实施例中，参见图1、图2，出口接头307与第一内排气管301和第二内排气管302采用相同塑料材料制作，出口接头307具有第一接口308、第二接口309和第三接口310，整体呈Y字形结构，第一内排气管301的第一出口端304插入第一接口308，并通过熔融连接或胶粘剂粘合连接，第二内排气管302的第二出口端306插入第二接口309，并通过熔融连接或胶粘剂粘合连接，第一内排气管301和第二内排气管302通过出口接头307连接并共用第三接口310作为出口，以供制冷剂流出。

进一步的，参见图1、图2，还包括排气管200，排气管200采用金属材料制作，出口接头307的第三接口310插入排气管200的管口，并通过胶粘剂粘合连接，排气管200通过挤压形成收口结构，起到防止松脱的作用。

第一内排气管301的第一入口端303和第二内排气管302的第二入口端305可直接连接于压缩机机芯100，也可以采用以下方案：在一些实施例中，参见图1、图2，第一内排气管301的第一入口端303与第二内排气管302的第二入口端305通过入口接头311相连接。使得机芯的振动波同时进入第一内排气管301和第二内排气管302，保证振动波在出口端的叠加效果。

进一步的，入口接头311与第一内排气管301和第二内排气管302采用相同塑料材料制作，入口接头311具有第四接口312、第五接口313和第六接口314，整体呈Y字形结构，第一内排气管301的第一入口端303插入第四接口312，并通过熔融连接或胶粘剂粘合连接，第二内排气管302的第二入口端305插入第五接口313，并通过熔融连接或胶粘剂粘合连接，第一内排气管301和第二内排气管302通过入口接头311连接并共用第六接口314作为入口，以供制冷剂流入。

参见图1、图2、图3，还包括排气消音腔101，排气消音腔101设置于压缩机机芯100的气缸座，排气消音腔101顶部设有塑料垫片102和排气消音盖103，排气消音盖103通过中部的螺钉锁紧于气缸座，排气消音盖103设有第一安装孔104，塑料垫片102在对应位置设有第二安装孔105，入口接头311的第六接口314插入排气消音盖103设有第一安装孔104，第六接口314与排气消音盖103之间通过胶粘剂粘合连接，入口接头311的第六接口314穿入塑料垫片102的第二安装孔105，并通过熔融连接或胶粘剂粘合连接，塑料垫片102被排气消音盖103压紧在气缸座上。

本发明结构简单、连接可靠，能保证塑料内排气管安装后无内泄漏，不会被高压气流冲击松脱。

本发明的实施例提供了一种压缩机，包括以上任一实施例中的多通道内排气管结构。压缩机包括但不限于往复式压缩机、涡旋压缩机等。

本发明的实施例提供了一种调温设备，包括以上任一实施例中的压缩机。调温设备包括但不限于空调、冰箱等。

在本说明书的描述中，参考术语“示例”、“实施例”或“一些实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种多通道内排气管结构，其特征在于，所述多通道内排气管结构用于连接于压缩机机芯和排气管之间，以在压缩机机芯和排气管之间形成多条并行的排气通道，所述多通道内排气管结构包括：

第一内排气管，沿长度方向由第一入口端延伸到第一出口端；

第二内排气管，沿长度方向由第二入口端延伸到第二出口端；

其中，所述第一内排气管的管体与所述第二内排气管的管体彼此分离，所述第一内排气管的第一出口端与所述第二内排气管的第二出口端通过出口接头相连接，所述第一内排气管的长度与所述第二内排气管长度不同，以使从压缩机机芯传递到所述第一内排气管和所述第二内排气管的振动波在不同的时间点到达所述出口接头。

2.根据权利要求1所述的多通道内排气管结构，其特征在于，所述第一内排气管和第二内排气管采用相同塑料材料制作。

3.根据权利要求2所述的多通道内排气管结构，其特征在于，所述第一内排气管的长度为L1，所述第二内排气管的长度为L2，其中，L1和L2满足以下关系：

L2＝L1+v/(2n)

式中，v为振动波在第一内排气管或第二内排气管上的传播速度，n为振动波的频率。

4.根据权利要求2所述的多通道内排气管结构，其特征在于，所述出口接头与所述第一内排气管和第二内排气管采用相同塑料材料制作，所述出口接头具有第一接口、第二接口和第三接口，所述第一内排气管的第一出口端插入所述第一接口，并通过熔融连接或胶粘剂粘合连接，所述第二内排气管的第二出口端插入所述第二接口，并通过熔融连接或胶粘剂粘合连接，所述第一内排气管和第二内排气管通过所述出口接头连接并共用所述第三接口作为出口。

5.根据权利要求4所述的多通道内排气管结构，其特征在于，还包括排气管，所述排气管采用金属材料制作，所述出口接头的第三接口插入所述排气管的管口，并通过胶粘剂粘合连接，所述排气管通过挤压形成收口结构。

6.根据权利要求2所述的多通道内排气管结构，其特征在于，所述第一内排气管的第一入口端与所述第二内排气管的第二入口端通过入口接头相连接。

7.根据权利要求6所述的多通道内排气管结构，其特征在于，所述入口接头与所述第一内排气管和第二内排气管采用相同塑料材料制作，所述入口接头具有第四接口、第五接口和第六接口，所述第一内排气管的第一入口端插入所述第四接口，并通过熔融连接或胶粘剂粘合连接，所述第二内排气管的第二入口端插入所述第五接口，并通过熔融连接或胶粘剂粘合连接，所述第一内排气管和第二内排气管通过所述入口接头连接并共用所述第六接口作为入口。

8.根据权利要求7所述的多通道内排气管结构，其特征在于，还包括排气消音腔，所述排气消音腔设置于压缩机机芯的气缸座，所述排气消音腔顶部设有塑料垫片和排气消音盖，所述排气消音盖设有第一安装孔，所述塑料垫片在对应位置设有第二安装孔，所述入口接头的第六接口插入所述排气消音盖设有第一安装孔，所述第六接口与所述排气消音盖之间通过胶粘剂粘合连接，所述入口接头的第六接口穿入塑料垫片的第二安装孔，并通过熔融连接或胶粘剂粘合连接，所述塑料垫片被所述排气消音盖压紧在气缸座上。

9.一种压缩机，其特征在于，包括权利要求1～8中任一项所述的多通道内排气管结构。

10.一种调温设备，其特征在于，包括权利要求9所述的压缩机。

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