CN116357577A - 压缩机及其气缸 - Google Patents

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CN116357577A CN202111616742.3A CN202111616742A CN116357577A CN 116357577 A CN116357577 A CN 116357577A CN 202111616742 A CN202111616742 A CN 202111616742A CN 116357577 A CN116357577 A CN 116357577A
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白桂培
黄之敏
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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
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Abstract

本发明公开了一种压缩机及其气缸，压缩机气缸，包括：气缸本体，具有压缩腔；吸气口，径向贯穿所述气缸本体的气缸壁；以及吸气消音结构，包括设置于所述气缸本体的轴向端面的凹槽，以及联通所述凹槽与所述吸气口的连接管。本发明的压缩机气缸可以改善压缩机由于吸气压力脉动导致的噪音。

Description

压缩机及其气缸
技术领域
本发明涉及压缩机降噪技术领域，尤其涉及一种压缩机及其气缸。
背景技术
滚动转子压缩机主要由壳体、电机、曲轴、活塞、气缸以及叶片等组成。活塞位于气缸内，当曲轴绕旋转中心转动时，活塞紧贴在气缸内表面回转运动。由此，活塞外表面与气缸内表面之间可构成一个月牙形空间。上下往复运动的叶片将该空间范围分为两个独立的部分，一部分为吸气腔，另一部分为压缩腔。叶片依靠弹簧压紧在活塞外表面上。在压缩机运行过程中，气体通过气缸的吸气口进入到吸气腔内，然后通过活塞的转动，使气体进入到压缩腔内并且被压缩，仅压缩的气体经排气口排出。在压缩机运行过程，受到震动、吸气和排气气流影响，其常常会产生噪音。
为了改善压缩机的噪音，目前往往在压缩机排气腔上增加消声结构来达到降噪目的。但是考虑到由于吸气压力脉动的影响，压缩机在某些频段也会产生较大噪音。
由此，如何改善压缩机由于吸气压力脉动导致的噪音，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术中的不足，提供一种压缩机及其气缸，从而改善压缩机由于吸气压力脉动导致的噪音。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
根据本发明的一方面，提供一种压缩机气缸，包括：
气缸本体，具有压缩腔；
吸气口，径向贯穿所述气缸本体的气缸壁；以及
吸气消音结构，包括设置于所述气缸本体的轴向端面的凹槽，以及联通所述凹槽与所述吸气口的连接管。
在申请的一些实施例中，还包括：
滑片槽，设置在所述气缸本体，
其中，所述吸气口和所述吸气消音结构位于所述滑片槽的同一侧。
在申请的一些实施例中，所述吸气口在所述气缸本体的轴向端面的投影覆盖所述吸气消音结构在所述气缸本体的轴向端面的投影。
在申请的一些实施例中，所述连接管的轴向方向平行于所述气缸本体的轴向方向。
在申请的一些实施例中，在设定共振频率下，所述凹槽的容积与所述连接管的长度成反向相关，所述凹槽的容积和所述连接管的截面积成正向相关。
在申请的一些实施例中，在设定共振频率下，所述凹槽的容积与所述连接管的等效长度成反比，所述连接管的等效长度为所述连接管的长度与设定比例的连接管的半径之和。
在申请的一些实施例中，所述凹槽与所述连接管同轴设置。
在申请的一些实施例中，所述气缸本体上设置有多个轴向贯通的连接孔，所述吸气口和所述吸气消音结构避让所述连接孔。
根据本申请的又一方面，还提供一种压缩机，包括：
壳体，形成容置空间；
电机单元，位于所述容置空间内，包括电机转子和电机定子；
泵体单元，位于所述容置空间内，包括上法兰、如上所述的压缩机气缸以及下法兰，所述压缩机气缸位于所述上法兰和所述下法兰之间；
偏心曲轴，分别联接所述电机机构的电机转子以及所述泵体单元以传递所述电机转子的旋转力。
在申请的一些实施例中，所述压缩机气缸的数量为两个，所述泵体单元还包括一个中间法兰，所述中间法兰位于两个所述压缩机气缸之间，两个所述压缩机气缸的吸气消音结构均设置在所述气缸本体靠近所述上法兰的轴向端面。
本申请通过设置于所述气缸本体的轴向端面的凹槽以及联通所述凹槽与所述吸气口的连接管以形成吸气消音结构，从能够改善气缸吸气口处的噪音；同时该吸气消音结构还能够降低吸气过程中的压力脉动，在高负荷工况下能够提升压缩机的性能。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。
图1是本发明一实施例中压缩机的示意图。
图2是本发明一实施例中压缩机气缸的示意图。
图3是本发明一实施例中吸气口和吸气消音结构的示意图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、材料、装置等。在其它情况下，不详细示出或描述公知技术方案以避免模糊本公开的各方面。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。
用语“一个”、“一”、“该”、“所述”和“至少一个”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”、“具有”以及“设有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。
下面参见图1，图1是本发明一实施例中压缩机的示意图。压缩机100包括壳体110、电机单元、泵体单元、偏心曲轴。壳体110形成容置空间。电机单元包括电机转子121和电机定子122，电机单元位于容置空间内。泵体单元包括上法兰141、压缩机气缸131、132以及下法兰142。所述压缩机气缸131、132位于所述上法兰141和所述下法兰142之间。偏心曲轴分别联接所述电机机构的电机转子以及所述泵体单元以传递所述电机转子的旋转力，从而实现自储液器150经由吸气口133和134分别进入压缩机气缸131、132内的气体压缩。压缩机气缸的数量可以为一个或多个。在本实施例中，压缩机气缸的数量可以为两个。由此，所述泵体单元还可以包括一个中间法兰143，所述中间法兰143位于两个所述压缩机气缸131、132之间。两个所述压缩机气缸131、132中可以仅一个压缩机气缸设置吸气消音结构。在另一些实施例中，两个所述压缩机气缸131、132可以皆设置有吸气消音结构。吸气消音结构可以均设置在所述气缸本体靠近所述上法兰的轴向端面，以对气缸吸气口出特定频率的噪音进行改善。
下面参见图2和图3描述本申请实施例的压缩机气缸，图2是本发明一实施例中压缩机气缸的示意图。图3是本发明一实施例中吸气口和吸气消音结构的示意图。
压缩机气缸200包括气缸本体210、吸气口220以及吸气消音结构230。气缸本体210具有压缩腔。吸气口220径向贯穿所述气缸本体210的气缸壁以联通压缩腔和吸气通道，从而将储液器中的气体经由吸气通道和吸气口220进入压缩腔中进行压缩。吸气消音结构230包括设置于所述气缸本体210的轴向端面的凹槽231，以及联通所述凹槽231与所述吸气口220的连接管232。由此，通过气缸本体210的轴向端面的凹槽231与前述的上法兰共同形成共振腔，通过连接管232连接共振腔和吸气口220，由此，以对从吸气口220进入的气体，会通过连接管232进入共振腔，共振腔内压力上升，并将气体压回至连接管232中，以实现设定频率的共振，缓解吸气口220处的设定频率的噪音。同时，由于从吸气口220进入的气体，会通过连接管232进入共振腔，从而可以降低吸气过程中的压力脉动，在高负荷工况下能够提升压缩机的性能。
在一些具体的实现中，压缩机气缸200还包括设置在所述气缸本体210的滑片槽240，滑片槽240用于推动滑片在滑片槽内往复运动，从而将气缸本体的空腔划分为吸气腔和压缩腔。本实施例中，所述吸气口220和所述吸气消音结构230位于所述滑片槽240的同一侧，由此，降低吸气口220和所述吸气消音结构230位于所述滑片槽240的两侧时，吸气消音结构230的连接管232过长，且需要进行弯折所带来的制造难度，并减小连接管232的长度，以提高消音效果。
在一些具体的实现中，所述吸气口220在所述气缸本体210的轴向端面的投影覆盖所述吸气消音结构230在所述气缸本体210的轴向端面的投影。由此，可以减小凹槽231的面积的同时，也可以减小连接管232的长度，以便于吸气消音结构230的制作。
在一些具体的实现中，所述连接管232的轴向方向平行于所述气缸本体210的轴向方向。由此，可以进一步减小连接管232的长度，且通过与所述气缸本体210的轴向方向相同，以在穿孔制作连接管232时，便于定位连接管232的穿孔方向。
在一些具体的实现中，所述凹槽231与所述连接管232同轴设置，以便于凹槽231与所述连接管232制程。
在一些具体的实现中，所述气缸本体210上设置有多个轴向贯通的连接孔，所述吸气口220和所述吸气消音结构230避让所述连接孔，以避免气缸本体210内各个孔之间相互影响。
具体而言，吸气消音结构230的共振频率f可以基于如下公式计算:
Figure BDA0003436630330000051
其中，c0为空气中的声速，可取值为343米/秒；S为连接管232的截面积，la为连接管232的等效长度，V0为共振腔的容积。
由此，可以在设定共振频率下，计算获得述凹槽231的容积、所述连接管232的长度和连接管232的截面积的组合，并可以按需进行调整。例如，在设定共振频率下，所述凹槽的容积与所述连接管的长度成反向相关，所述凹槽的容积和所述连接管的截面积成正向相关。
进一步地，由于连接管232中的空气柱在运动时会向腔体内辐射声波，从而连接管232的等效长度la＝l+0.85r，l为连接管232的长度，r为连接管的半径。因此，在设定共振频率下，所述凹槽的容积与所述连接管的等效长度成反比，所述连接管的等效长度为所述连接管的长度与设定比例的连接管的半径之和。
由此，本申请通过设置于所述气缸本体的轴向端面的凹槽以及联通所述凹槽与所述吸气口的连接管以形成吸气消音结构，从能够改善气缸吸气口处的噪音；同时该吸气消音结构还能够降低吸气过程中的压力脉动，在高负荷工况下能够提升压缩机的性能。
虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。其他相对性的用语，例如“高”“低”“顶”“底”“左”“右”等也作具有类似含义。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述是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者示例中。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者示例。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者多个实施例或者示例中以合适的方式结合。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种压缩机气缸，其特征在于，包括：
气缸本体，具有压缩腔；
吸气口，径向贯穿所述气缸本体的气缸壁；以及
吸气消音结构，包括设置于所述气缸本体的轴向端面的凹槽，以及联通所述凹槽与所述吸气口的连接管。
2.根据权利要求1所述的压缩机气缸，其特征在于，还包括：
滑片槽，设置在所述气缸本体，
其中，所述吸气口和所述吸气消音结构位于所述滑片槽的同一侧。
3.根据权利要求1所述的压缩机气缸，其特征在于，所述吸气口在所述气缸本体的轴向端面的投影覆盖所述吸气消音结构在所述气缸本体的轴向端面的投影。
4.根据权利要求1所述的压缩机气缸，其特征在于，所述连接管的轴向方向平行于所述气缸本体的轴向方向。
5.根据权利要求1所述的压缩机气缸，其特征在于，在设定共振频率下，所述凹槽的容积与所述连接管的长度成反向相关，所述凹槽的容积和所述连接管的截面积成正向相关。
6.根据权利要求5所述的压缩机气缸，其特征在于，在设定共振频率下，所述凹槽的容积与所述连接管的等效长度成反比，所述连接管的等效长度为所述连接管的长度与设定比例的连接管的半径之和。
7.根据权利要求1所述的压缩机气缸，其特征在于，所述凹槽与所述连接管同轴设置。
8.根据权利要求1所述的压缩机气缸，其特征在于，所述气缸本体上设置有多个轴向贯通的连接孔，所述吸气口和所述吸气消音结构避让所述连接孔。
9.一种压缩机，其特征在于，包括：
壳体，形成容置空间；
电机单元，位于所述容置空间内，包括电机转子和电机定子；
泵体单元，位于所述容置空间内，包括上法兰、如权利要求1至8任一项所述的压缩机气缸以及下法兰，所述压缩机气缸位于所述上法兰和所述下法兰之间；
偏心曲轴，分别联接所述电机机构的电机转子以及所述泵体单元以传递所述电机转子的旋转力。
10.如权利要求9所述的压缩机，其特征在于，所述压缩机气缸的数量为两个，所述泵体单元还包括一个中间法兰，所述中间法兰位于两个所述压缩机气缸之间，两个所述压缩机气缸的吸气消音结构均设置在所述气缸本体靠近所述上法兰的轴向端面。
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