CN1325795C - 往复式压缩机中的消音器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种往复式压缩机中的吸气消音器。吸气消音器设置在吸气阀上方，以便在从蒸发器喷出的低温低压制冷剂气体经由吸气阀和气缸的吸收部分吸入气缸中时，衰减复合声压(噪音)，诸如振动噪音、阀共振，以及吸气阀产生的流动噪音和脉动噪音。此外，具有两条分配路径的泰斯拉阀安装在吸气消音器内以便衰减复合声压(噪音)，诸如振动噪音、阀共振，以及吸气阀产生的流动噪音和脉动噪音，同时防止制冷剂气体从吸气阀回流到吸气消音器中。泰斯拉阀防止制冷剂气体回流到吸气消音器中，从而增强压缩机的制冷能力，同时改善了从吸气阀传递的复合声压(噪音)的衰减效果。

Description

往复式压缩机中的消音器

技术领域

本发明涉及一种气密往复压缩机中的吸气消音器(suction muffler)，特别是，提供了一种在吸气消音器内部具有分配路径的阀结构，以便促进制冷剂气体的流动和衰减吸气阀所产生的各种噪音。

背景技术

如本领域技术人员所公知的，用于将机械能转换成压缩流体的压缩能的压缩机可分为：往复式压缩机、螺杆式(scroll-type)压缩机、离心式(涡轮式)压缩机、叶片式(旋转式)压缩机等等。

在上述压缩机中的往复式压缩机(所谓的气密往复式压缩机)中，驱动电机用旋转力驱动曲柄轴，其通过连接至曲柄轴上的连杆转换成线性往复运动，从而活塞吸取低温低压制冷剂气体，并在转换成高温高压制冷剂气体之后将其排出，同时在气缸中线性往复运动。

图1是往复式压缩机的示意性结构图。

参照图1，往复式压缩机包括限定壳体的气密容器110、安置在气密容器110中的框架120、安装在框架120下方并具有定子130和转子140的驱动电机M、连接到驱动电机转子140内径上并在一端具有离心部分151的曲柄轴150、连接至曲柄轴150的离心部分151和活塞170的下端、用于将曲柄轴150的旋转力转换成线性往复运动的连杆171、连接至框架120的上部的气缸160、以及连接至与曲柄轴150的离心部分151连接的连杆171上、用于在气缸160内部线性往复运动的活塞170。

气缸160设置有吸气阀180和排气阀190，用于吸取和排出制冷剂气体，其中吸气阀180和排气阀190分别设置有吸气消音器230和排气压力通气口(discharge plenum)240，如图2所示。

参照图2，在排气压力通气口240中，通过活塞170的线性运动在高温高压下压缩的制冷剂气体经由出口162和气缸160的排气阀190喷出，通过出口162和出口190喷出的高温高压制冷剂气体流到安装在气缸一侧的排气管241。

此外，吸气消音器230在一侧设置有制冷剂吸入部分231和从吸入部分231线性延伸的吸气管220，其中通过蒸发器(未示出)转变成低温低压的制冷剂气体被引入制冷剂吸入部分231，并被吸入汽缸160的吸入部分161和吸气阀180中。

吸气消音器230的吸气管220与穿过气密容器110的吸气管210隔开预定间距，从而从蒸发器流出的低温低压制冷剂气体进入压缩机中。未描述的附图标记232是制冷剂出口。

如上构造的气密往复式压缩机如下进行工作。

参照图1和2，当气密往复式压缩机通电后，电流进入作为驱动电机M的部件的定子130和转子140之间，从而转动转子140。转子140的转动使得插入到转子140中的曲柄轴150在与转子140相同的方向上转动。

曲柄轴150的转动导致在曲柄轴150的离心部分151和活塞170之间连接的连杆171线性往复运动，从而活塞170也在气缸160中线性往复运动。

当活塞170如此线性往复运动时，从蒸发器喷出的低温低压制冷剂气体通过吸气消音器230的吸气管220和制冷剂吸入部分231进入到吸气消音器230中。

进入到吸气消音器230的低温低压制冷剂气体通过安装在出口侧的吸气阀180和吸入部分161进入气缸中，进入到气缸160中的制冷剂气体通过在气缸160内线性往复运动的活塞170压缩成高温高压。

借助活塞压缩成高温高压的制冷剂气体通过气缸的出口162和排气阀190喷出到排气压力通气口240中，排放到排气压力通气口240中的制冷剂气体流进安装在排气压力通气口240下方的排气管241中，从而进行制冷循环。

然而，参照图2所示的现有技术中的吸气消音器230中的制冷剂气体的流动，低温低压的制冷剂气体在其沿着通向气缸160的吸收部分161和吸气阀180的制冷剂气体的吸气路径流过吸气消音器230的同时，从吸气阀180回流进吸气消音器230中，这是由吸气阀闭合引起的。

在该情况下，从蒸发器喷出之后流入吸气消音器230中的制冷剂气体遇到从吸气阀180回流进入吸气消音器230中的制冷剂气体。

因而，回流进入吸气消音器230中的制冷剂气体的流动压力阻碍了从蒸发器喷出的新的制冷剂气体进入气缸160中，由此导致压缩机的制冷功率大幅降低的问题。

此外，当从蒸发器喷出的制冷剂气体经由吸气消音器230通过吸气阀180时，包括振动噪音和由吸气阀产生的阀共振的复合声压(噪音)和制冷剂气体的流动噪声沿制冷剂气体的吸气路径传递到吸气消音器230的制冷剂出口232，即，沿着制冷剂气体通过吸气消音器230和吸气阀180被吸入气缸160的吸收部分161的路径。

在该情况下，如上传递的复合声压在吸气消音器230中不完全衰减。因而，存在的问题是吸气消音器230和压缩机中的噪音加强了。此外，在压缩机本身中产生的噪音传递至外侧，产生噪音污染。特别是，存在的严重问题是，来自压缩机的噪音可能导致压缩机本身故障。

发明内容

于是，本发明致力于解决上述问题，本发明的目的是提供一种往复式压缩机中的消音器，其可以降低由制冷剂气体流动所产生的各种噪音并提高制冷能力，并且在消音器内安装浮动阀以降低声音的回流和增强声压的衰减。

本发明的消音器的特征在于，浮动阀分流和会聚回流的制冷剂，使得制冷剂在分流之后再次在特定点上会聚，形成涡流，由此防止流向入口。

本发明的消音器的特征还在于，浮动阀的分流和会聚长度调整成：在浮动阀中发散和会聚的传播声压互相具有180度的相差而彼此抵消，由此防止声波的进一步传播。

本发明的另一个目的是提供一种往复式压缩机中的消音器，消音器具有泰斯拉(Tesla)阀，泰斯拉阀具有两条安装在设置于吸气阀上方的消音器内的分配路径，以衰减复合声压(噪音)，如振动噪音、阀共振、以及经由蒸发器排放的低温制冷剂气体的流动噪音和脉动噪音，同时通过防止回流进吸气消音器中的制冷剂气体的波动而提高压缩机的制冷能力，从而泰斯拉阀防止从吸气阀回流进吸气消音器中的制冷剂气体的波动，因此提高压缩机的制冷力。

本发明的消音器的特征在于，泰斯拉阀增强了通过指向气缸的吸气消音器、吸气阀和吸入部分的制冷剂气体的吸气路径传递到吸气阀上的复合声压(噪音)的衰减效应。

本发明的另一个目的是提供一种往复式压缩机中的吸气消音器，其安装了具有两条安装在设置在吸气阀上方的吸气消音器内的分配路径的泰斯拉阀，以便衰减复合声压(噪音)，诸如振动噪音、阀共振、以及吸气阀产生的流动噪音和脉动噪音，并且提高压缩机的制冷能力。

根据达到上述目的的本发明的一个方面，提供了安装在往复式压缩机中的消音器，用于排出经由吸气阀进入的制冷剂、衰减吸气阀产生的复合噪音、提高往复式压缩机中的制冷能力，消音器包括浮动阀，用于在第一点将从吸气阀回流进消音器中的制冷剂分流，并允许制冷剂的分流的分支在第二点相遇以衰减制冷剂的波动。

优选的是，浮动阀是泰斯拉阀，并且泰斯拉阀包括分流管道和会聚管道两个管道。

更优选的是，分流管道和会聚管道包括线形管道和环形管道，其中至少一个管道的一端与另一管道的中心部分连接。

优选的是，线形管道和环形管道连接成文丘里管形式。

优选的是，传递至第一管道的声压在第一点处分流成第一和第二声波，以沿着第一和第二管道传播，而沿着第二管道传播的第二声波在第一和第二声波彼此相遇的第二点处被抵消。

进一步优选的是，沿着第一管道传播的第一声波和沿着第二管道传播的第二声波在第二点处具有180度的相差。

根据获得上述目的的本发明的另一方面，提供了安装在往复式压缩机中的消音器，用于排出经由吸气阀进入的制冷剂、降低因制冷剂波动产生的噪音、提高制冷能力，消音器包括泰斯拉阀，该泰斯拉阀具有多条带有两条分配路径以将从吸气阀回流的制冷剂分流和会聚至消音器中的管道。

优选的是，泰斯拉阀包括线形管道和环形管道，其中一个管道穿过另一管道的中心部分以限定回流制冷剂的分流点和会聚点。

根据获得上述目的的本发明的又一个方面，提供了一种往复式压缩机中的消音器，其包括：泰斯拉阀，泰斯拉阀安装在消音器上并具有带抵抗制冷剂回流的较小值的通道阻力的第一管道和带有相对较大值的通道阻力的第二管道，其中第一和第二管道彼此穿过，由此制冷剂经由吸气阀相对于其稳态流而排出，并相对于其回流而分流或会聚。

根据达到上述目的的本发明的另一个方面，提供了一种往复式压缩机中的消音器，包括安装在制冷剂出口侧并具有第一和第二管道的泰斯拉阀，其中第一和第二管道具有相对于制冷剂回流的分流点和会聚点，并且相对于制冷剂的回流以会聚到第一管道的第一声压和会聚到第二管道的第二声压之间180度相差而会聚。

附图说明

本发明的上述和其它目的、特征和其它优点将从下述结合附图的详细说明中更加清楚的理解，附图中：

图1是往复式压缩机的示意性结构图；

图2是示出传统气密往复式压缩机中制冷剂气体的吸气结构的剖视图；

图3是示出安装有本发明泰斯拉阀的吸气消音器的详细投影视图；

图4是示出安装在根据本发明优选实施例的吸气消音器内的泰斯拉阀的剖视图；

图5示出了在本发明往复式压缩机中的吸气消音器中的制冷剂气体的稳态流；

图6示出了在本发明往复式压缩机中的吸气消音器中的制冷剂气体的回流；

图7示出了在本发明往复式压缩机中的吸气消音器中的声音压力的衰减效应；以及

图8和图9是示出根据本发明的另外的实施例的泰斯拉阀的结构的剖视图。

具体实施方式

图3是示出安装有本发明泰斯拉阀的吸气消音器的详细投影图，图4是示出本发明吸气消音器内安装的泰斯拉阀的剖视图。

参照图3和图4，本发明由安装在吸气阀180上方、以用于在低温低压的制冷剂气体从蒸发器(未示出)喷出之后经由吸气阀180和气缸的吸入部分161吸入气缸160时降低包括振动噪音、阀共振、以及吸气阀180产生的制冷剂气体的流动噪音和脉动噪音的复合噪音的吸气消音器340、和具有在吸气消音器340内的两条分配路径351和352、以防止制冷剂气体从吸气阀180回流进吸气消音器340中并衰减从吸气阀180传播的复合声压的泰斯拉阀350构成。

泰斯拉阀350为浮动阀类型。

下述说明将示出本发明往复式压缩机中的吸气消音器，其中出于说明的方便原因，将参照图2中的一些部件。

参照图3和4，吸气消音器340是安装在吸气阀180上方的阀噪音阻止装置，用于在低温低压的制冷剂气体从蒸发器(未示出)喷出之后经由吸气阀180和气缸160的吸收部分161吸入气缸160时降低和减弱包括振动噪音、阀声纳、以及吸气阀180产生的制冷剂气体的流动噪音和脉动噪音的复合噪音。

此外，如图3所示，吸气消音器内的具有两条分配路径的泰斯拉阀350衰减在沿着制冷剂吸气路径流动期间制冷剂气体从吸气阀180进入吸气消音器230中的回流，并且衰减由从吸气阀180传播的复合声压(噪音)产生的噪音。

在此，泰斯拉阀350具有连接成文丘里管形式的弯曲管道和线形管道。当弯曲管道的下端与线形管道的中心部分连接时，两条管道连接成一个大于90度的内角θ。

如图4所示，泰斯拉阀350由用于两条分配路径的环形管道351和线形管道352构成，其中环形管道351与线形管道352互通以确定诸如文丘里管的构型。

出于使回流时的制冷剂在第一点分流并在第二点会聚的目的，泰斯拉阀350通过将两个管道的各自的一端分别穿进另一管道的中心部分而提供了分流路径或会聚路径。

沿着通向气缸的吸入部分161和穿过吸气消音器340的吸气阀180的吸入路径流动的制冷剂气体回流进入吸气消音器340的制冷剂出口353中。由制冷剂气体通过吸气阀180产生的阀的复合声压(噪音)传递至吸气消音器340的制冷剂出口353中。

在该情况下，从吸气阀180回流至吸气消音器340的制冷剂出口353的制冷剂气体在回流分流点A处分流成两个分支，以在泰斯拉阀350内流动之后流经管道351和352。在会聚点B，制冷剂气体的分流的分支混合。同时，制冷剂气体在阀的回流会聚点B产生涡流，以阻挡制冷剂气体的流动，从而制冷剂气体不再可能朝向吸气消音器340的制冷剂入口354流动。

此外，吸气阀180产生的复合声压在传递至吸气消音器340的制冷剂出口353之后在阀350的回流会聚点A会聚，以流经管道351和352。接着，发散后的复合声压在回流会聚点B合成。

此时，环形管道351和线形管道352构造成在阀350的回流会聚点B附近复合声压的两个分支之间具有180度的相差，使得复合声压的两个分支相互抵消，复合声压不再传递，由此衰减了声音压力。

下文将更具体的描述安装在吸气消音器中的泰斯拉阀的工作，从而防止制冷剂气体回流到泰斯拉阀，或者衰减传递到泰斯拉阀的吸气阀的复合声压。

图5至7示出了安装在本发明吸气消音器中的泰斯拉阀的工作情况，其中图5示出了制冷剂气体的稳态流，图5示出了制冷剂气体的回流，图5示出了声音压力的衰减效应。

参照图5，流出蒸发器的低温低压制冷剂气体安装在压缩机壳体(气密容器)310中的吸气管道320以穿过的方式运行，然后经由设置在吸气消音器340一侧的制冷剂吸入部分330进入具有预定容量的吸气消音器340。

流入吸气消音器340中的制冷剂气体通过安装在吸气消音器340内的泰斯拉阀350的线形管道352运行，流入与线形管道352互通的环形管道351中，然后经由吸气消音器340的制冷剂出口353流向吸气阀180。如上排放的制冷剂气体经由吸气阀180和气缸160的吸气部分161通过正常流动而吸入气缸160中。

然而，如果制冷剂气体在正常流过制冷剂气体的吸气路径之后，回流入吸气消音器340中，所述吸气路径经由安装有泰斯拉阀350的吸气消音器340指向吸气阀180和气缸160的吸收部分，则制冷剂气体经由吸气消音器340的制冷剂出口353流入泰斯拉阀350，并在泰斯拉阀350内运行之后在环形管道351和线形管道352的回流分流点A分流，分别流入环形管道351和线形管道352中，如图6所示。

在回流会聚点B，彼此分流的制冷剂气体分支再次混合。此时，由于分流后的制冷剂的涡流在阀350的回流会聚点B附近流动，制冷剂气体不再朝向吸气消音器340的制冷剂入口354回流。类似于此，安装在吸气消音器340的泰斯拉阀350防止制冷剂气体的回流。

此外，如图7所示，经由吸气消音器340的制冷剂出口353排出的制冷剂气体产生复合声压(噪音)，诸如振动噪音、阀共振、以及当通过吸气阀180时的制冷剂气体的流动噪音和脉动噪音，并且该复合声音压力传递至吸气消音器340的制冷剂出口353。被传递的复合声音压力经由吸气消音器340的制冷剂出口353传递至泰斯拉阀350，在传播到秦斯拉阀350内之后，在环形管道351和线形管道352的回流分流点A处分流成两个分支，以分别沿环形管道351和线形管道352传播。接着，分流的复合声压的两个分支在环形管道351和线形管道352的回流会聚点B再次会聚。

此时，复合声音压力的两个分支由于在回流会聚点B附近被分流的复合声音压力的两个分支之间的相差，即，环形管道351和线形管道之间的180度相差而抵消，使得复合声压不再传播。以此方式，复合声压通过安装在吸气消音器340内的泰斯拉阀350而衰减。

此外，在图9中，泰斯拉阀550可以具有线形管道552和环形管道551，其中，线形管道552的中心部分和环形管道551的下端在汇聚点处以90度内角连接。

在如上所述的泰斯拉阀中，两个管道如此连接使得内角可以在线形管道的中心部分与环形管道的一端连接之处的会聚点自由变化。

当经由蒸发器排出的低温低压的制冷剂气体在通过吸气消音器之后经由吸气阀吸入气缸吸入部分时，在本发明的往复式压缩机中的吸气消音器衰减复合声压(噪音)，诸如振动噪音、阀共振、以及吸气阀产生的制冷剂气体的流动噪音和脉动噪音。

此外，为了通过防止制冷剂气体的波动回流入吸气消音器中而增强压缩机的制冷能力，具有两条分配路径的泰斯拉阀安装在吸气阀上方设置的吸气消音器中。因此，泰斯拉阀防止了从吸气阀回流进吸气消音器中的制冷剂气体的波动，由此具有显著提高压缩机制冷能力的作用。

此外，存在如下的优良效果，即，安装在吸气消音器内的泰斯拉阀可以衰减从吸气阀通过制冷剂气体的吸气路径传递的复合声压(噪音)，其中制冷剂气体的吸气路径指向吸气消音器、吸气阀和气缸的吸入部分。

Claims (15)

1.一种用于排出经由吸气阀进入的制冷剂的消音器，其特征在于所述消音器包括：

泰斯拉阀，用于在第一点处分流从吸气阀回流进消音器中的制冷剂，并允许制冷剂的被分流的分支在第二点彼此相遇，以衰减制冷剂的波动。

2.如权利要求1所述的消音器，其特征在于，泰斯拉阀包括两个管道，所述管道用于分流和会聚。

3.如权利要求2所述的消音器，其特征在于，所述管道包括线形和环形管道，其中至少一个管道的一端与另一个管道的中心部分连接。

4.如权利要求3所述的消音器，其特征在于，线形管道和环形管道连接成文丘里管形式。

5.如权利要求1所述的消音器，其特征在于，消音器具有一空腔，而泰斯拉阀安装在制冷剂出口侧。

6.如权利要求3所述的消音器，其特征在于，传递到环形管道的声压在第一点分流成第一和第二声波，以沿着环形和线形管道传播，沿线形管道传播的第二声波在第一和第二声波彼此相遇之处的第二点被抵消。

7.如权利要求6所述的消音器，其特征在于，沿环形管道传播的第一声波和沿线形管道传播的第二声波在第二点具有180度的相差。

8.如权利要求3所述的消音器，其特征在于，泰斯拉阀的线形管道的中心部分与环形管道的一端在回流制冷剂的第二点以大于90度的内角连接。

9.如权利要求3所述的消音器，其特征在于，泰斯拉阀的线形管道的中心部分与环形管道的一端在回流制冷剂的第二点以小于90度的内角连接。

10.如权利要求3所述的消音器，其特征在于，泰斯拉阀的线形管道的中心部分与环形管道的一端在回流制冷剂的第二点以90度的内角连接。

11.如权利要求3所述的消音器，其特征在于，各管道具有其自身长度，该长度分别选择成由于随着回流制冷剂的分流通过两个管道的制冷剂的波动而传播的两个声压之间具有180度相差。

12.如权利要求3所述的消音器，其特征在于，第一管道是线形的，第二管道是环形的，第一和第二管道连接成文丘里管的形式，以具有至少一个分流和会聚点。

13.如权利要求12所述的消音器，其特征在于，环形管道的一端经由制冷剂出口安装到吸气阀上，另一端通过穿过线形管道的中心部分而连接到线形管道上。

14.一种往复式压缩机中的消音器，包括：

泰斯拉阀，安装到制冷剂出口侧并具有第一和第二管道，

其中，第一和第二管道相对于制冷剂的回流具有分流点和会聚点，并且以相对于制冷剂的回流分流至第一管道的第一声压和分流至第二管道的第二声压之间的180度的相差而会聚。

15.如权利要求14所述的消音器，其特征在于，第一管道是线形的，第二管道是环形的，并且两个管道连接成文丘里管形式。

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