CN1280251A - 涡卷压缩机排放消声器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种涡卷机器,其设有安装在所述涡卷机器的固定的涡卷构件上的消声器,以便改善消音效果。

Description

涡卷压缩机排放消声器
本发明一般涉及涡卷式机器。更具体来说，本发明涉及装有消声器组件的涡卷压缩机，消声器组件在压缩机的排放腔内安装在非轨道运转涡卷上。
涡卷式机器，特别是涡卷压缩机往往设置在密封壳体中，密封壳体限定一个腔，腔内有工作流体。一个在壳体内的隔壁将腔分成排放压力区和抽吸压力区。在一种低压装置(low-side arrangement)中，涡卷组件设置在抽吸压力区中，以便压缩工作流体。一般来说，这些涡卷组件装有一对相互啮合的涡卷，使其中一个或两个涡卷相对于另一个作轨道运转，以便限定一个或多个活动腔，当所述活动腔从外部抽吸孔向中心排放孔运行时，其尺寸逐渐减小。通常设置一个电机，该电机用于引起上述相对的轨道运转。
在壳体内的隔壁使涡卷组件的中心排放孔排出的压缩流体进入壳体内的排放压力区，同时保持在排放压力区和抽吸压力区之间的整体性。隔壁的这种功能通常借助一个密封件实现，所述密封件与隔壁及限定中心排放孔的涡卷构件相互作用。
密封壳体的排放压力区通常设有一个与制冷回路或某些其它类型的流体回路连通的排放流体孔。在一种封闭的系统中，流体回路的相反端利用穿过壳体进入抽吸压力区的抽吸流体孔连接于密封壳体的抽吸压力区。因此，涡卷机器从密封壳体的抽吸压力区接收工作流体，在涡卷组件限定的一个或多个活动腔中压缩工作流体，然后将压缩的工作流体排入压缩机的排放压力区。压缩的工作流体流过排放孔、流体回路并通过抽吸孔返回密封壳体的抽吸压力区。
已经研究出各种用来减弱或消除涡卷机器工作产生的噪声的方法和装置。当涡卷机器用作制冷、空调和热泵的压缩机时，对于维持尽可能最低的工作噪音水平是特别有利的。因此，涡卷机器及其流体系统的持续发展一直旨在减低这种机器的工作噪音水平，同时保持涡卷机器的众所周知的极高的工作效率。
从下面的详细说明中可以看出本发明的其它应用领域。但是，详细说明和具体实例在给出本发明的推荐实施例的同时，显然只是为了说明的目的，本专业技术人员根据详细说明显然可以明白在本发明范围之内的各种修改和变化。
现在对照以下附图对本发明作详细描述。
图1是通过装有按照本发明的消声器组件的涡卷压缩机中心截取的垂直剖视图；
图2是通过按照本发明第二实施例的消声器组件的中心截取的垂直剖视图；
图3是通过按照本发明第三实施例的消声器组件的中心截取的垂直剖视图；
图4是通过按照本发明第四实施例的消声器组件的中心截取的垂直剖视图；
图5是按照图1所示本发明第一实施例的杯状消声器的横剖图；
图6是通过按照图1至4所示本发明的工作原理的螺母止动器截取的横剖图；
图7是按照图1至4所示本发明工作原理的螺母止动器的平面图；
图8的局部横剖图表示按照本发明的整体式实施例，本发明的消声器通过螺纹连接于非轨道运转涡卷的毂部；
图9的横剖图表示按照本发明的整体式第二实施例，本发明的消声器与非轨道运转涡卷的毂部压配合；以及
图10是通过装有按照本发明的消声器组件的共同运转(co-rotating)涡卷压缩机的中心截取的垂直剖视图。
虽然本发明适于装入许多不同类型的涡卷机器，但是，出于举例的目的，在本说明书中本发明应用于图1所示基本结构的制冷涡卷压缩机中。现在参阅附图，具体参阅图1，一个压缩机10包括一个基本呈圆筒形的密封壳体12，该壳体其端部已焊接一个罩14。罩14设有一个致冷剂排放接头18，该接头内可以装有普通的排放阀。安装在壳体上的其它主要构件包括一个进口接头21、一个横向延伸的隔壁22，该隔壁绕其周边在帽14焊接于壳体12的相同点上被焊接。排放腔23是由罩14和隔壁22限定的。一个两件式主轴承箱24和一个具有多个径向外伸腿部的下轴承箱26分别固定在壳体12上。下轴承箱26在壳体12内定位并支承两件式主轴承箱24和一个包括电机定子30的电机28。在上端具有偏心曲轴销34的一根曲轴32可转动地装在主轴承箱24内的轴承36和下轴承箱26内的第二轴承38中。曲轴32在其下端具有一个相对较大直径的同心孔40，该同心孔与径向向外的较小直径的孔42连通，孔42从曲轴32的顶部向上延伸。一个搅动器44设置在孔40中。内部的壳体12的下部限定一个油槽46，其内装有润滑油。搅动器44和孔40用作一个泵，将润滑油送上曲轴32，进入孔40，最后至压缩机的所有需要润滑的部位。
曲轴32由电机28旋转式驱动，电机28包括电机定子30、穿过定子的绕组48和电机转子50，转子50压配在曲轴32上，并具有上、下配重52和54。
两件式主轴承箱24的上表面设有一个推力轴承平面56，在其上设置一个轨道运转涡卷58，该涡卷在其上表面具有涡卷叶片60。从运转涡卷58的下表面向下突伸一个圆筒形毂部61，该毂部具有一轴颈轴承62，在该轴承中可转动地设置一个驱动衬套36，该衬套具有一个内孔66，在该内孔中传动式设置曲轴销34。曲轴销34在一表面上有一平部，与孔66的一部分中形成的平面(未画出)传动式接合，以便形成一个径向柔性驱动装置，如美国专利第4，877，382号中所示，该专利的公开内容在本说明书中用作参考。一个欧式联轴节68设置在轨道运转涡卷58和轴承箱24之间。欧氏联轴节68键接于轨道运转涡卷58和非轨道运转涡卷70，以防止轨道运转涡卷58的转动。欧氏联轴节68最好是在美国专利第5，320，506号中公开的那种，该专利公开的内容在本说明书中用作参考。一个浮动密封件71由非轨道运转涡卷70支承，并接合一个安装在隔壁22上的座部73，以便密封地划分吸入腔75和排放腔23。
非轨道运转涡卷设有涡卷叶片72，它与轨道运转涡卷58的涡卷叶片60相啮合。非轨道运转涡卷70具有由底板部分76限定的中心排放通道74。非轨道运转涡卷70也包括一个围绕排放通道74的环形毂部77。笛簧阀组件78设置在排放通道74中。
一个消声器组件80直接固定在非轨道运转涡卷70上。消声器组件80包括一个基本圆筒形的杯状消声器82，消声器82设有在其端部的环形凸缘83(见图5)，以及多个在其第二端部上径向向外敞口的孔84。孔84最好位于消声器板22上方。凸缘83被止动螺母86接合，螺母86包括一个肩部88(见图6和7)，该肩部接合凸缘83和一个带有外螺纹的部分90，该部分与毂部77的内螺纹部分92啮合，如图2-4所示。消声器组件80将笛簧阀组件78固定在位，因而无需以前结构中使用的笛簧阀螺母。消声器82连接于毂部77。已经发现，将消声器82安装在非轨道运转涡卷而不是消声器板22上，这就消除了声能向消声器板22和压缩机壳体12的转递。另外，据信这种消声器对于由于其生硬的几何形状造成的气流引起的振动不很敏感。
现在参阅图2，图2中相同的标号代表相同的零件，在本发明的第二实施例中，消声器82设有横过消声器82直径的内部网100。内部网100可焊接在侧壁上，或借助其它的安装技术安装。
现在参阅图3，图3中相同的件号表示相同的零件，在本发明的第三实施例中，消声器82设有一对径向延伸的排放板102，该排放板焊接在消声器82的外表面上，以便径向排放气体，从而用作一种无功消声器。消声器82包括多个孔84，这些孔与所述一对排放板102之间限定的空间103相连通。被压缩的气体消声器82的孔84，经过排放板102，之间，进入排放腔23。
现在参阅图4，图4中相同的件号表示相同的零件，在本发明的第四实施例中，消声器82设有内折流板104，所述内折流板从消声器壁向内延伸。内折流板104以交错的方式设置，用作无功消声器。内折流板104可以焊接在消声器82的壁上，或者借助其它公知的安装技术安装。
应当注意的是，虽然推荐实施例公开了用止动螺母将消声器固定在非轨道运转涡卷70上，但是，消声器82’也可以设置一种整体式结构，其中，在消声器82’的敞口端的外表面上设置外螺纹110，与非轨道运转涡卷70的毂部77上的内螺纹啮合，如图8所示。作为一种替代方案，整体式消声器82’可以与非轨道运转涡卷70的毂部77压配合，如图9所示，或者也可以通过其它公知技术如钎焊或焊接来安装。
另外，如图10所示，本发明也可以应用在共同运转涡卷系统上。现在参阅图10，该图表示按照本发明的一个共同运转涡卷式压缩机120。压缩机120包括第一和第二涡卷构件124，126，它们借助轴向彼此偏置的上部和下部轴承构件130，132可转动地支承在一个外部壳体128中。上部轴承构件130是在一个板件135中形成的，该板件也用于限定一个排放腔134，从上部涡卷中的排放孔136排出的压缩流体通过通道138流入所述排放腔。覆盖着排放孔136也设置了一个排放止回阀140。下部涡卷构件126支承在下部壳体142内并可随其转动。一个上部壳体144包围上部涡卷构件124。上部涡卷构件144固定在下部壳体142上，并与下部壳体142和上部涡卷构件124共同限定一个分离腔148。
一条通道152设置在上部涡卷构件124内，从分离腔148延伸至在上部涡卷构件124的上部圆筒形毂部156的外周上形成的一个环形凹部154。环形凹部154与一条通道158流体连通，所述通道158设置在上部轴承构件130内并通过板135径向向外延伸。
设有一个电磁阀160，由一个控制组件(未画出)根据由适当的传感器(未画出)测出的系统状态来控制。电磁阀160包括一条连接于通道158的第一流体管道162，一条连接于排放管线168的第二流体管线，一条第三流体管线170连接于抽吸管线172。上述共同运转涡卷压缩机120充分公开在共同转让的美国专利第5，741，120号中。共同运转涡卷压缩机120设有一个消声器组件180，该组件按照本发明的原理直接固定在上部涡卷构件124上。消声器组件180包括一个基本呈圆筒形的杯状消声器182，该消声器在其一端设有一环形凸缘183和多个在其第二端内的径向向外开口的孔184。凸缘183由一个止动螺母186接合，该止动螺母包括一个肩部188和外螺纹部分190，该肩部接合凸缘183，该外螺纹部分啮合毂部156的内螺纹部分192。消声器组件180将笛簧阀组件140固定在位，因此，无需笛簧阀止动螺母。
虽然对本发明作出以上描述，但是，本发明显然可以按照多种方式改变，而并不超出本发明的范围，所有这些变化对本专业技术人员来说是显而易见的并包括在权利要求书的范围内。

Claims (32)

1．一种涡卷机器，它包括
一个第一涡卷构件，它具有一个排放孔和一个第一涡卷叶片；
一个第二涡卷构件，它具有一个第二涡卷叶片，所述第一和第二涡卷叶片相互啮合；
一个与所述排放孔流体连通的排放腔；
一个用于使所述第二涡卷构件相对于所述第一涡卷构件轨道运转，因而所述涡卷叶片形成在由所述涡卷构件限定的周边抽吸区和所述排放孔之间的逐渐变化容积的至少一个封闭空间；
一个安装在所述第一涡卷构件上的消声器，其用于通过所述排放孔接收排放气体并减弱其声音。
2．如权利要求1所述的涡卷机器，其特征在于：所述消声器包括一个基本呈圆筒形的杯状消声器，其限定多个穿孔。
3．如权利要求2所述的涡卷机器，其特征在于：所述第一涡卷构件包括一个有内螺纹的毂部，所述消声器借助一个止动螺母安装在所述第一涡卷构件的所述毂部上。
4．如权利要求1所述的涡卷机器，其特征在于：所述消声器借助螺纹连接于所述第一涡卷构件。
5．如权利要求1所述的涡卷机器，其特征在于：所述消声器与所述第一涡卷构件压配。
6．如权利要求1所述的涡卷机器，其特征在于：所述消声器焊接在所述第一涡卷构件上。
7．如权利要求1所述的涡卷机器，其特征在于：所述消声器通过钎焊安装在所述第一涡卷构件上。
8．如权利要求1所述的涡卷机器，其特征在于：还包括一个设置在所述消声器内的网。
9．如权利要求1所述的涡卷机器，其特征在于：还包括设置在所述消声器内的折流片。
10．如权利要求1所述的涡卷机器，其特征在于：还包括从所述消声器延伸的径向排放消声板。
11．如权利要求1所述的涡卷机器，其特征在于：所述消声器组件包括一个限定多个穿孔的基本呈圆筒形的杯状消声器，所述消声器包括多个弯曲的凸缘部分，所述凸缘部分由一个螺母止动器接合，以便将所述消声器固定在所述第一涡卷构件上。
12．如权利要求1所述的涡卷机器，其特征在于：所述非轨道运转涡卷构件包括一个螺纹毂部，所述消声器安装在所述第一涡卷构件的所述毂部上。
13．如权利要求1所述的涡卷机器，其特征在于：还包括一个围绕所述消声器的周边密封件。
14．一种用于涡卷机器的涡卷构件，它包括：
一个限定一个排放孔的底板；
一个从所述底板的第一侧面延伸的涡卷叶片；以及
一个安装在所述底板上的消声器。
15．如权利要求14所述的涡卷构件，其特征在于：所述涡卷构件包括一个邻近于所述排放孔安装的阀件。
16．如权利要求15所述的涡卷构件，其特征在于：所述消声器将所述阀件固定在位。
17．一种涡卷机器，它包括：
一个壳体；
一个设置在所述壳体中并具有第一涡卷叶片的第一涡卷构件；
一个设置在所述壳体中并具有第二涡卷叶片的第二涡卷构件，所述第一和第二涡卷叶片相互啮合；
一个驱动机构，其用于使所述第一涡卷构件相对于所述第二涡卷构件轨道运转，因而所述涡卷叶片在由所述涡卷构件限定的一个周边的抽吸区和一个由所述第一涡卷构件限定的排放孔之间形成至少一个逐渐变化容积的封闭空间；
一个在所述壳体内限定一个排放腔和一个抽吸腔的隔壁，所述排放孔通过由所述隔壁限定的一个中心孔与所述排放腔连通；以及
一个安装在所述第一涡卷构件上的消声器。
18．如权利要求17所述的涡卷机器，其特征在于：所述消声器组件包括一个限定多个穿孔的基本呈圆筒形的杯状消声器。
19．如权利要求18所述的涡卷机器，其特征在于：所述第一涡卷构件包括一个内螺纹环部，所述消声器借助一个止动螺母安装在所述第一涡卷构件上。
20．如权利要求19所述的涡卷机器，其特征在于：所述消声器借助螺纹连接于所述第一涡卷构件。
21．如权利要求17所述的涡卷机器，其特征在于：所述消声器与所述第一涡卷构件压配合。
22．如权利要求17所述的涡卷机器，其特征在于：所述消声器焊接在所述第一涡卷构件上。
23．如权利要求17所述的涡卷机器，其特征在于：还包括一个设置在所述消声器中的网。
24．如权利要求17所述的涡卷机器，其特征在于：还包括设置在所述消声器中的折流板。
25．如权利要求17所述的涡卷机器，其特征在于：还包括从所述消声器径向延伸的排放消声板。
26．如权利要求17所述的涡卷机器，其特征在于：所述消声器组件包括一个限定多个穿孔的基本呈圆筒形的杯状消声器，所述消声器包括多个弯曲的凸缘部分，所述凸缘部分由一个螺母止动器接合，以便将所述消声器固定在所述第一涡卷构件上。
27．如权利要求17所述的涡卷机器，其特征在于：还包括一个浮动密封件，所述密封件包围所述消声器并可与所述隔壁接合，以便密封地划分所述排放腔和所述抽吸腔。
28．如权利要求17所述的涡卷机器，其特征在于：所述第一涡卷构件包括一个邻近于所述排放孔安装的阀件。
29．如权利要求28所述的涡卷机器，其特征在于：所述消声器将所述阀件固定在位。
30．一种涡卷机器，它包括：
一个具有一个排放孔和一个第一涡卷叶片的第一涡卷构件；
一个具有第二涡卷叶片的第二涡卷构件，所述第一和第二涡卷叶片相互啮合；
一个驱动机构，其用于使所述第二涡卷构件相对于所述第一涡卷构件轨道运转，从而使所述涡卷叶片在由所述涡卷构件限定的一个周边抽吸区和所述排放孔之间形成至少一个逐渐变化容积的封闭空间；
一个安装在所述第一涡卷构件上的消声器，其用于接收通过所述排放孔的排放气体并消除其声音；以及
一个设置在所述消声器中的网。
31．一个涡卷机器，它包括：
一个具有一个排放孔和一个第一涡卷叶片的第一涡卷构件；
一个具有一个第二涡卷叶片的第二涡卷构件，所述第一和第二涡卷叶片相互啮合；
一个驱动机构，其用于使所述第二涡卷构件相对于所述第一涡卷构件轨道运转，从而使所述涡卷叶片在由所述涡卷构件限定的一个周边抽吸区和所述排放孔之间形成一个逐渐变化容积的封闭空间；
一个安装在所述第一涡卷构件上的消声器，其用于接收穿过所述排放孔的排放气体并消除其声音；以及
设置在所述消声器内的折流板。
32．一种涡卷机器，它包括：
一个具有一个排放孔和一个第一涡卷叶片的第一涡卷构件；
一个具有一个第二涡卷叶片的第二涡卷构件，所述第一和第二涡卷叶片相互啮合；
一个驱动机构，其用于使所述第二涡卷构件相对于所述第一涡卷构件轨道运转，从而使所述涡卷叶片在由所述涡卷构件限定的一个周边抽吸区和所述排放孔之间形成至少一个逐渐变化容积的封闭空间；以及
一个安装在所述第一涡卷构件上的消声器，其用于接收穿过所述排放孔的排放气体并消除其声音，所述消声器包括多个穿过消声器的通孔，以及一对在所述多个通孔相对两侧上从所述消声器延伸的径向消声板。
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