CN117212177A - 消音装置及压缩机组 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种消音装置及压缩机组，该消音装置包括：壳体，具有消音腔、连通消音腔的进口和出口，进口与出口的孔径均小于消音腔的内径；隔板组件，设于消音腔中，隔板组件的外周缘与消音腔的内壁连接，以将消音腔分隔形成至少两个隔腔，隔板组件上设有多个过孔，多个过孔在壳体的轴向上的投影的总面积大于进口在壳体的轴向上的投影的面积；以及多个插管，一个插管插接于对应的一个过孔内。本申请技术方案有效解决了传统压缩机组噪音大的技术问题。

Description

消音装置及压缩机组

技术领域

本申请涉及压缩机技术领域，尤其涉及一种消音装置及压缩机组。

背景技术

螺杆压缩机运行过程中压缩腔与吸排气腔周期性的连通，会造成气体不稳定流动，从而引起吸排气腔的气流脉动，加重吸排气腔内的振动噪音。加之，排气高压和排气终了压力之间存在过压缩或欠压缩的问题，排气腔内的气流脉动会诱发更为严重的噪音污染。

发明内容

本申请提供了一种消音装置及压缩机组，以解决传统压缩机组噪音大的技术问题。

为此，第一方面，本申请实施例提供了一种消音装置，包括：

壳体，具有消音腔、连通消音腔的进口和出口，进口与出口的孔径均小于消音腔的内径；

隔板组件，设于消音腔中，隔板组件的外周缘与消音腔的内壁连接，以将消音腔分隔形成至少两个隔腔，隔板组件上设有多个过孔，多个过孔在壳体的轴向上的投影的总面积大于进口在壳体的轴向上的投影的面积；以及

多个插管，一个插管插接于对应的一个过孔内。

在一种可能的实施方式中，在壳体的轴向上，多个插管的长度不同。

在一种可能的实施方式中，在沿进口至出口的方向上，插管渐扩设置。

在一种可能的实施方式中，多个插管的孔径不同。

在一种可能的实施方式中，隔板组件包括多个隔板、多个上隔套及多个下隔套，一个上隔套和一个下隔套分别连接于一个隔板的相对两侧，多个隔板沿壳体的轴向间隔且连接于消音腔的内壁，前一个下隔套的敞口端与后一个上隔套的敞口端相对且间隔设置，多个过孔间隔分布于隔板的外周缘且位于上隔套外侧。

在一种可能的实施方式中，在壳体的轴向上，多个隔板呈非均匀分布；和/或，

前一隔板上设置的多个插管与后一隔板上设置的多个插管相错位。

在一种可能的实施方式中，壳体在其径向上的截面形状为圆形、方形、棱形、梯形、五角星形、五边形或六边形中的任一者；和/或，

上隔套或下隔套在壳体的径向上的截面形状为圆形、方形、棱形、梯形、五角星形、五边形或六边形中的任一者。

在一种可能的实施方式中，壳体包括两端开口的筒体、顶板及底板，顶板和底板分别连接在筒体的两个开口端，以围合形成消音腔；进口设于顶板，出口设于底板。

在一种可能的实施方式中，筒体包括第一半筒体和第二半筒体，第一半筒体和第二半筒体沿壳体的轴向连接，顶板同时连接于第一半筒体和第二半筒体的一端，底板同时连接于第一半筒体和第二半筒体的另一端。

第二方面，本申请还提供了一种压缩机组，包括压缩机、如上所述的消音装置及冷凝器，消音装置连接在压缩机的排气出口，或者消音装置设置在压缩机和冷凝器之间的管道上。

根据本申请实施例提供的消音装置及压缩机组，通过将该消音装置安装在压缩机组的压缩机排气口上或者与压缩机排气口相连接的排气管道上，用于减少压缩机组的噪音。具体而言，在壳体的进口和出口处形成突变声学界面，使声波产生反射和干涉，从而有效降低噪音量；同时，在消音腔内设置隔板组件，该隔板组件可将消音腔分隔成多个隔腔，增加突变声学界面，进一步增强对声波的反射和干涉，降低噪音量；此外，在隔板组件上设置插管，利用在插管内形成的赫姆霍兹共鸣腔降低低频噪声；插管设置有多个，以进一步降低低频噪音量。此外，由于多个过孔的径向总尺寸大于进口的径向尺寸，使得多个插管的径向总尺寸大于进口的径向尺寸，如此设置，可避免气体在前一隔腔中堆积，有利于气体流通；同时还可以降低流向后一隔腔的气体的流速，减少气体沿壳程的压力损失，提高压缩机组的性能。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1为本申请实施例提供的消音装置的爆炸图；

图2为本申请实施例提供的消音装置装配后的剖视图；

图3为本申请实施例提供的消音装置的隔板组件和插管的立体结构示意图；

图4为图3的剖视图；

图5为本申请实施例提供的压缩机组的结构示意。

附图标记说明：

100、壳体；101、消音腔；102、进口；103、出口；110、筒体；111、第一半筒体；112、第二半筒体；120、顶板；130、底板；

200、隔板组件；210、隔板；220、上隔套；230、下隔套；

300、插管；

10、压缩机；20、消音装置；30、冷凝器；40、节流阀；50、蒸发器；

Z、轴向。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的相对位置关系或运动情况，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”、“前”、“后”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置发生了位置翻转或者姿态变化或者运动状态变化，那么这些方向性的指示也相应的随着变化，例如：描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

参见图1至图4，本申请实施例提供了一种消音装置，其包括：壳体100、隔板组件200及多个插管300。

壳体100，具有消音腔101、连通消音腔101的进口102和出口103，进口102与出口103的孔径均小于消音腔101的内径；

隔板组件200，设于消音腔101中，隔板组件200的外周缘与消音腔101的内壁连接，以将消音腔101分隔形成至少两个隔腔，隔板组件200上设有多个过孔，多个过孔在壳体100的轴向Z上的投影的总面积大于进口102在壳体100的轴向Z上的投影的面积；以及

多个插管300，一个插管300插接于对应的一个过孔内。

本实施例中，通过将该消音装置20安装在压缩机组的压缩机10排气口上或者与压缩机10排气口相连接的排气管道上，用于减少压缩机组的噪音。具体而言，在壳体100的进口102和出口103处形成突变声学界面，使声波产生反射和干涉，从而有效降低噪音量；同时，在消音腔101内设置隔板组件200，该隔板组件200可将消音腔101分隔成多个隔腔，增加突变声学界面，进一步增强对声波的反射和干涉，降低噪音量；此外，在隔板组件200上设置插管300，利用在插管300内形成的赫姆霍兹共鸣腔降低低频噪声；插管300设置有多个，以进一步降低低频噪音量。此外，由于多个过孔的径向总尺寸大于进口102的径向尺寸，使得多个插管300的径向总尺寸大于进口102的径向尺寸，如此设置，可避免气体在前一隔腔中堆积，有利于气体流通；同时还可以降低流向后一隔腔的气体的流速，减少气体沿壳程的压力损失，提高压缩机组的性能。

具体地，将消音装置20配置为至少包括壳体100、隔板组件200及多个插管300的组合构件，隔板组件200沿壳体100的径向布置在壳体100的消音腔101中，并将消音腔101分隔形成多个小的隔腔；多个插管300插设在隔板组件200的过孔上，以在相邻两隔腔中形成多个赫姆霍兹共鸣腔，减少低频率噪音的噪音量。

在一示例中，多个插管300围绕的中心、进口102中心、出口103中心均与壳体100的中心重合，以提高消音装置20美观度，方便加工。当然，在其他实施例中，允许多个插管300围绕的中心、进口102中心及出口103中心与壳体100的中心不重合。

在一种可能的实施方式中，在壳体100的轴向Z上，多个插管300的长度不同。如此设置，在消音腔101中产生多个消音频率，提高消音频段的宽度，提高消音效果。

如图3和图4所示，通过在隔板组件200上设置长短不一的插管300，以在隔板组件200处产生多个消音频率，从而加宽消音装置20的消音音频，提高消音效果，增强消音装置20对不同频率噪音的适应性。当然，在其他实施例中，多个插管300的长度可以相同，以提高对某一特定频段的噪音的消音量，增强对该频段噪音的消音效果。

在一种可能的实施方式中，在沿进口102至出口103的方向上，插管300渐扩设置。如此设置，以优化声学突变界面，获得更宽的消音频段和更高的消音量，并且使消音器能够削减特定频段的噪音；同时，渐扩式插管300内腔可以使气体逐渐膨胀，产生更小压力损失。

本实施例中，通过将插管300内壁倾斜设置，使其在流体的流动方向上呈喇叭状扩张，以在插管300处形成渐扩式隔腔，从而优化声学突变界面，获得更宽的消音频段和更高的消音量；同时，渐扩式设置还可以使流体逐渐膨胀，产生更小压力损失。当然，在其他实施例中，插管300的在其轴向Z上的内径截面还可保持一致，以方便生产加工。

在一种可能的实施方式中，多个插管300的孔径不同。如此设置，可在隔板组件200处形成不同的膨胀比。膨胀比越大，消音量越大，高频消音效果越好，低频消音效果减弱。从而作业人员可根据实际需要，选择合适的膨胀比对指定消音频段进行消音，适当提高高音频消音效果。

在一种可能的实施方式中，隔板组件200包括多个隔板210、多个上隔套220及多个下隔套230，一个上隔套220和一个下隔套230分别连接于一个隔板210的相对两侧，多个隔板210沿壳体100的轴向Z间隔且连接于消音腔101的内壁，前一个下隔套230的敞口端与后一个上隔套220的敞口端相对且间隔设置，多个过孔间隔分布于隔板210的外周缘且位于上隔套220外侧。如此设置，可在隔板210的不同区域形成不同的消音模块，降低低频段噪音量。

如图1和图2所示，上隔套220可以为两端开口的圆柱筒结构，其中一开口端可通过焊接等方式连接在隔板210的中心区域上，另一端悬空；上隔套220与隔板210的中心可以重合，以方便装配。下隔套230可以为两端开口的圆柱筒结构，其中一开口端可通过焊接等方式连接在隔板210的中心区域上，另一端悬空；下隔套230与隔板210的中心可以重合，以方便装配；下隔套230的内径与上隔套220的内径可以相同，以方便加工。上一个隔板210上的下隔套230与下一个隔板210上的上隔套220间隔设置，以给流体提供流入和流出缺口，如此，可在上下隔套230的内外两侧形成声学突变界面，降低噪音量，提高消音效果。

在一种可能的实施方式中，在壳体100的轴向Z上，多个隔板210呈非均匀分布；和/或，前一隔板210上设置的多个插管300与后一隔板210上设置的多个插管300相错位。

本实施例中，将多个隔板210非均匀布置，以在壳体100的轴向Z上，将消音腔101分隔形成不同长度的隔腔，每一长度的隔腔可对应消除一种频段的噪音。如此设置，虽然牺牲了总消音量，但是可以实现消除不同频段的噪音的目的。当然，在其他实施例中，多个隔板210均匀间隔布置在消音腔101中，以对某一频段的噪音进行强力消除，提高消音量和消音效果。

同时，将前后隔板210上的多个插管300错位布局，以减缓相邻两隔腔中流体的流速，减少流体的压力损失，提高压缩机组性能。当然，在其他实施例中，前后两个隔板210上的多个插管300还可以相对齐，以提高消音量。

在一种可能的实施方式中，壳体100在其径向上的截面形状为圆形、方形、棱形、梯形、五角星形、五边形或六边形中的任一者；和/或，上隔套220或下隔套230在壳体100的径向上的截面形状为圆形、方形、棱形、梯形、五角星形、五边形或六边形中的任一者。如此设置，可以根据客户个性化需求设计其青睐的消音装置20，提高用户满意度。例如但不限于，壳体100为圆柱状结构，上隔套220为筒状结构，下隔套230为筒状结构，上隔套220的内径小于壳体100的内径，下隔套230的内径小于壳体100的内径。

在一种可能的实施方式中，壳体100包括两端开口的筒体110、顶板120及底板130，顶板120和底板130分别连接在筒体110的两个开口端，以围合形成消音腔101；进口102设于顶板120，出口103设于底板130。如此设置，以方便加工，减少生产成本。

如图1所示，将壳体100配置为至少包括筒体110、顶板120及底板130的组合构件，该顶板120和底板130分别设置在筒体110的轴向Z两端的开口处，并和筒体110围合形成一密闭圆柱状结构。隔板组件200和多个插管300设置在该密闭圆柱状结构的消音腔101中，并在该消音腔101内部进行低频段消音，提高消音量。

在一示例中，顶板120为圆形板，底板130为圆形板，筒体110为圆柱筒，顶板120的外周缘焊接在圆柱筒的顶端上，底板130的外周缘焊接在圆柱筒的底端上。当然，在其他实施例中，顶板120和底板130还可以通过如螺钉/螺栓等紧固件连接在筒体110上，在此并不局限壳体100各构件的连接方式。

在一种可能的实施方式中，筒体110包括第一半筒体111和第二半筒体112，第一半筒体111和第二半筒体112沿壳体100的轴向Z连接，顶板120同时连接于第一半筒体111和第二半筒体112的一端，底板130同时连接于第一半筒体111和第二半筒体112的另一端。如此设置，可降低隔板组件200的安装难度，提高隔板组件200的安装精度。

如图1所示，将筒体110配置为至少包括第一半筒体111和第二半筒体112的组合构件，该第一半筒体111的内壁上设置有隔板组件200安装凸缘，装配时，先将隔板组件200的外周缘对准第一半筒体111内壁的安装凸缘，然后对隔板组件200与第一半筒体111内壁的连接处进行焊接，实现隔板组件200与第一半筒体111的连接紧固；再后，将第二半筒体112套设在隔板组件200的另一端外，并使第二半筒体112抵紧第一半筒体111，并对第二半筒体112和第一半筒体111的连接处进行焊接，实现第二半筒体112与第一半筒体111的连接紧固。如此，完成筒体110与隔板组件200的装配。

由于本实施例中隔板组件200中的多个隔板210沿壳体100的轴向Z间隔布置，为增大安装面积，以方便作业人员作业，第一半筒体111为筒体110沿其轴向Z切割的一部分，第二半筒体112为另一部分。当然，该第一半筒体111和第二半筒体112的尺寸和外形可以相同，以方便加工生产，方便后续装配；也可以不同，比如，第一半筒体111占据筒体110轴向Z的2/3体积，第二半筒体112占据剩余1/3，如此，以提高隔板组件200与壳体100的连接紧固。

参见图5，第二方面，本申请还提供了一种压缩机组，包括压缩机10、如上所述的消音装置20及冷凝器30，消音装置20连接在压缩机10的排气出口，或者消音装置20设置在压缩机10和冷凝器30之间的管道上。此外，该所述消音装置20的具体结构参照上述实施例，由于本压缩机组采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

在一示例中，压缩机组还包括节流阀40和蒸发器50。压缩机10的出口端连通消音装置20，消音装置20的出口端连通冷凝器30，冷凝器30的出口端连通节流阀40，节流阀40的出口端连通蒸发器50，蒸发器50的出口端连通压缩机10，如此，以形成供冷媒流通的回路。

在其他实施例中，消音装置20不仅局限于应用至压缩机10出口端，其还可以应用至冷凝器30与节流阀40之间、节流阀40与蒸发器50之间或者蒸发器50与压缩机10之间，以对压缩机组的不同局部消音降噪，提高压缩机组的实用性能。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种消音装置，其特征在于，包括：

壳体，具有消音腔、连通所述消音腔的进口和出口，所述进口与所述出口的孔径均小于所述消音腔的内径；

隔板组件，设于所述消音腔中，所述隔板组件的外周缘与所述消音腔的内壁连接，以将所述消音腔分隔形成至少两个隔腔，所述隔板组件上设有多个过孔，多个所述过孔在所述壳体的轴向上的投影的总面积大于所述进口在所述壳体的轴向上的投影的面积；以及

多个插管，一个所述插管插接于对应的一个所述过孔内。

2.根据权利要求1所述的消音装置，其特征在于，在所述壳体的轴向上，多个所述插管的长度不同。

3.根据权利要求2所述的消音装置，其特征在于，在沿所述进口至所述出口的方向上，所述插管渐扩设置。

4.根据权利要求1所述的消音装置，其特征在于，多个所述插管的孔径不同。

5.根据权利要求1所述的消音装置，其特征在于，所述隔板组件包括多个隔板、多个上隔套及多个下隔套，一个所述上隔套和一个所述下隔套分别连接于一个所述隔板的相对两侧，多个所述隔板沿所述壳体的轴向间隔且连接于所述消音腔的内壁，前一个所述下隔套的敞口端与后一个所述上隔套的敞口端相对且间隔设置，多个所述过孔间隔分布于所述隔板的外周缘且位于所述上隔套外侧。

6.根据权利要求5所述的消音装置，其特征在于，在所述壳体的轴向上，多个所述隔板呈非均匀分布；和/或，

前一所述隔板上设置的多个所述插管与后一所述隔板上设置的多个所述插管相错位。

7.根据权利要求5所述的消音装置，其特征在于，所述壳体在其径向上的截面形状为圆形、方形、棱形、梯形、五角星形、五边形或六边形中的任一者；和/或，

所述上隔套或所述下隔套在所述壳体的径向上的截面形状为圆形、方形、棱形、梯形、五角星形、五边形或六边形中的任一者。

8.根据权利要求1所述的消音装置，其特征在于，所述壳体包括两端开口的筒体、顶板及底板，所述顶板和所述底板分别连接在所述筒体的两个开口端，以围合形成所述消音腔；所述进口设于所述顶板，所述出口设于所述底板。

9.根据权利要求8所述的消音装置，其特征在于，所述筒体包括第一半筒体和第二半筒体，所述第一半筒体和所述第二半筒体沿所述壳体的轴向连接，所述顶板同时连接于所述第一半筒体和所述第二半筒体的一端，所述底板同时连接于所述第一半筒体和所述第二半筒体的另一端。

10.一种压缩机组，其特征在于，包括压缩机、如权利要求1至9任一项所述的消音装置及冷凝器，所述消音装置连接在所述压缩机的排气出口，或者所述消音装置设置在所述压缩机和所述冷凝器之间的管道上。