CN1869443A - 制冷剂压缩机 - Google Patents

Abstract

为了以将压缩机内的脉动衰减到尽可能低的程度的方式改进制冷剂压缩机，特别是容积式压缩机，所述压缩机具有压缩机外壳、该压缩机外壳具有被压缩机外壳封闭的输出腔、以及从输出腔通往外部高压管路的输出通道，建议将脉动阻尼部件在输出腔的后面插入压缩机外壳的输出通道内，该脉动阻尼部件具有：面向输出腔的入口折流板，该入口折流板延伸经过输出通道的横截面；以及与该入口折流板位置相对的出口折流板，该出口折流板延伸经过输出通道的横截面；在入口折流板和出口折流板之间设置至少一个折流腔，并且入口折流板和出口折流板每个都具有至少一个通道，该通道朝向对应的另一折流板上的折流表面。

Description

制冷剂压缩机

技术领域

本发明涉及一种制冷剂压缩机，特别涉及一种容积式压缩机，比如活塞式压缩机或涡旋式压缩机，该压缩机包括压缩机气缸，其带有被该压缩机气缸封闭的输出腔，以及由该输出腔通往外部高压管接头的输出通道。

背景技术

从现有技术中可以获知这种类型的制冷剂压缩机。这些制冷剂压缩机，特别是当其为活塞式压缩机时，会有脉动从输出腔传出并传入相邻接的管系；这一方面会导致在管系内产生不希望有的噪音，另一方面，由于压力峰值会导致管系承受机械应力。

发明内容

因此，本发明的目标在于以一种使其中的脉动被衰减到尽可能低的程度的方式改进一般类型的制冷剂压缩机。

根据本发明可以实现上述目标，在开头所述类型的制冷剂压缩机中，脉动阻尼部件在输出腔的后面被插入压缩机气缸的输出通道内，该脉动阻尼部件具有：入口折流板，该入口折流板面向输出腔并延伸过输出通道的横截面；与其位置相对的出口折流板，该出口折流板延伸过输出通道的横截面；在入口折流板和出口折流板之间设置至少一个折流腔，并且入口折流板和出口折流板每个都具有至少一个通道，上述通道分别朝向另一折流板上的折流表面。

从下述事实可以看出根据本发明解决方案的优点：阻尼部件可以插入气缸盖中的输出通道内，特别是由于该阻尼部件没有独立的、大的阻尼腔，而是与输出腔相配合，因此，对于所需要进行阻尼的体积而言，需要相对较小的空间。

根据本发明的阻尼部件抑制输出腔和管系内制冷剂量的任意耦合，该输出腔在机械模拟中起到弹簧的作用，以产生脉动；该制冷剂量则相当于机械模拟中的质量，因此，其结果是能够以最优的方式抑制脉动。

为阻尼部件提供的特别合适的解决方案是，在该阻尼部件中形成多个驻波，这些驻波在制冷剂压缩机基频的高次谐波下彼此抑制。由下述事实可以看出该方案的优点：该阻尼部件的结构能够节省空间，这是由于该阻尼部件仅被构造成使得，在该部件内形成并且彼此抑制的驻波并不是制冷剂压缩机基频的驻波，而是该制冷剂压缩机基频的高次谐波的驻波；由于管系中的脉动不会与基频一同产生，而是与基频的高次谐波一同产生，因此这种设计足够用于抑制脉动；并且也没有必要将该阻尼部件构造成能够在该部件内形成彼此抑制的基频驻波，否则该阻尼部件会被设计成具有非常大的体积。与此相反，该阻尼部件的构造对于在基频的高次谐波下彼此抑制的驻波而言是足够的，但是，该基频应该包含其高次谐波，脉动主要发生在该高次谐波下。

如果在阻尼部件内形成几个驻波，这几个驻波彼此抑制并且对应于基频的不同高次谐波，则会更加有利。由于形成了在基频的几个不同谐波下彼此抑制的驻波，因此该方案允许管系与输出腔的所谓“宽带解耦”。

与本发明相关联的基频应该被理解成与制冷剂压缩机的转速和每转一圈向相应输出腔排出制冷剂的次数的乘积相对应的频率。

大体上，该通道可以设置成在入口折流板内和相应的出口折流板内的开口。

特别合适的解决方案用一个延伸到折流腔的管段来作为在每个折流板内形成的该至少一个通道。

在该方面，该管段的这部分优选地面对设置在相对应的另一折流板上的折流表面。

特别地，这样的通道具有内部开口，在该内部开口处，在朝向折流腔的横截面上相对于该通道形成有跳变，即至少一个通道中的每一个以一个在横截面上的跳变开口到入口折流板和出口折流板之间的折流腔内。

结果，该阻尼部件的阻尼效果能够以简单的方式获得优化。

在该方面中，内部开口被设置成与对应的另一折流板相隔一定距离。

在该方面中，内部开口与对应的另一折流板的距离比该内部开口与具有对应通道的折流板的距离相比，前者更小。

特别是，一个折流板的至少一段管段被设置成以其内部末端部分与对应另一折流板的管段相重叠。

在该方面中，优选的是，在内部末端部分的范围内将该管段相互连接。

关于各折流板内通道的流道横截面，至此并未给出进一步的详细说明。例如，如果一个折流板的至少一个通道的流道横截面与另一折流板的至少一个通道的流道横截面大致相同，那么这会特别有利。

根据本发明的制冷剂压缩机的一个特别有利的实施例设置成，入口折流板具有几个通道。

例如，如果设置有几个通道，应当可以考虑到，将它们如所期望地设置在入口折流板处。

在此方面中，如果这几个通道围绕阻尼部件的中心轴线设置，那么会特别有利。

从结构的角度来看，特别有利的技术方案设置成，围绕中心轴线以旋转对称的方式设置这几个通道。

此外，如果出口折流板也具有几个通道，则也会同样有利。

如果出口折流板的这几个通道围绕阻尼部件的中心轴线设置，则会特别有利。

如果出口折流板的这几个通道围绕中心轴线以旋转对称的方式设置，那么对该技术方案也是特别合适的。

关于流量比的最合适的方案是，入口折流板的至少一个通道的流道横截面的总和大于输出通道的流道横截面的25％。

更好的是，入口折流板的至少一个通道的流道横截面的总和大于输出通道的流道横截面的40％。

此外，如果出口折流板的至少一个通道的流道横截面的总和大于输出通道的流道横截面的25％，也是有利的。

更好的是，出口折流板的几个通道的流道横截面的总和大于输出通道的流道横截面的40％。

但是，在根据本发明的技术方案的范围内，也可以想到在入口折流板和出口折流板之外设置一个或几个中间折流板。

根据本发明的技术方案，为了能够以最优的方式定位该阻尼部件，优选通过外部安装件将该阻尼部件固定到位。

如果折流板之一带有用作安装件的法兰部分，并且因此能够在用作阻尼部件安装法兰的同时插入气缸盖内，这将会是特别有利的。

附图说明

根据本发明的技术方案的其他特征和优点是下述说明书和附图的主题，下述的说明书和附图介绍一个实施例，附图中：

图1表示气缸盖区域内的部分压缩机气缸的分解图；

图2表示从下方观察图1所示的气缸盖的视图；

图3表示沿图2中3-3线的剖视图；

图4表示根据本发明的阻尼部件的透视图；

图5表示沿图4中5-5线的剖视图；以及

图6表示沿图4中6-6线的剖视图。

具体实施方式

根据本发明设计的容积式压缩机为活塞式压缩机，其压缩机气缸10由图1部分地示出；该压缩机气缸10包括：带有阀板14的气缸外罩12，在该阀板14上设置有气缸盖18，该气缸盖18借助垫片16被密封；并且借助阀板14形成输入腔22和输出腔24，二者通过气缸盖18内的分隔壁26彼此分隔开。

此外，该气缸盖18带有短连接管28，优选将该短连接管28设置在气缸盖18的罩30内，从而形成输出通道32，被压缩的制冷剂能够通过该输出通道32从输出腔24流出并进入管接头34。

该管接头34能够被放置在短连接管28的连接表面36上，并且能够安装在其上面。

如图1到图6所示，阻尼部件的整体以标记40表示；为了阻尼从输出腔24流出的制冷剂流内的脉动，具有入口折流板42和出口折流板44的该阻尼部件40被插入短连接管28内的连接通道32，该短连接管28在任何情况下都存在。

结果，使用根据本发明的阻尼部件40不会导致压缩机气缸10内的空间需求有任何增加。

该入口折流板42包括两个通道46a和46b，这两个通道是由管段48a和48b的一部分形成的，其从面对输出腔24的入口52a和52b延伸到面向出口折流板44的第一内部开口54a和54b，延伸距离为RE。

这两个通道46a和46b被优选设置成关于阻尼部件40的中心轴线56对称。此外，第一内部开口54a和54b距出口折流板44的距离为AE，每个开口面向由出口折流板44形成的出口折流板44的封闭折流表面58a和58b，从而使得经过通道46a和46b的脉动振动首先进入腔室50a和50b，该脉动振动受到输出通道32和出口折流板44的限制，在第一内部开口54a、54b处的横截面有跳变，随后被出口折流板44的折流表面58a和58b折流，并且由此部分地被折回，再次经过通道46a和46b，或者被折流进入位于管段48a、48b的外部并且围绕该管段的腔室60a和60b，该腔室一方面受到短连接管28的输出通道32限制，另一方面受到管段48a和48b以及朝向输出腔24的入口折流板42、即入口折流板42的折流表面62a和62b的限制。该折流表面58a、58b以及折流表面62a、62b之间的距离为BE，该距离稍大于RE与AE之和。

其次，通道66a和66b的内部开口64a和64b设置在与这些折流表面62a和62b的距离为AA的位置，并且还与这些折流表面相关联，被定位成对着这些折流表面；由此在第二内部开口64a、64b和折流腔60a、60b之间的横截面相对于通道66a、66b产生跳变，其中通道66a和66b在出口折流板44的侧面形成，即通过从出口折流板44延伸到第二内部开口64a和64b的管段68a和68b的一部分形成，并且因此从出口折流板44上的出口70a和70b继续延伸，该出口设置在距离内部开口64a、64b为RA的位置，其中出口70a和70b面向管接头，并由此使得从开口流出的被压缩的制冷剂能够经过管接头34流走。

通道66a和66b也是相对于中心轴线56对称设置，但是相对于通道46a、46b偏转90°。

此外，该第二内部开口64被设置在距离入口折流板42为AA的位置处。

在上述实施例的情况下，内部开口54a、54b和折流表面58a、58b之间的距离AE，以及内部开口64a、64b和折流表面62a、62b之间的距离AA都小于管段48a和48b、管段68a和68b的一部分的长度，因此管段48a和48b的一部分以其内部末端部分72a、72b和74a和74b相互重叠。因此，管段48a和48b以及管段68a和68b在它们的内部末端72a、72b以及74a和74b的部分彼此连接，从而管段48a和48b以及管段68a和68b的一部分使入口折流板42和出口折流板44彼此之间分隔开一定距离。

此外，特别是如图1和图4所示，根据本发明的解决方案的出口折流板44带有法兰部分80，由此使得出口折流板44能够被安置在连接表面36上，密封件82位于该出口折流板44和连接表面36之间；而管接头34能够借助另一密封件84以密封的方式被安置在法兰部分80上，该密封件84位于法兰部分80的与密封件82相反的一侧上。

结果，根据本发明的阻尼部件40能够以简单的方式安装在输出通道32内，其中管段68a和68b以及管段48a和48b的一部分从出口折流板44延伸进入出口通道32，它们与法兰部分80连接成一体，并且由此以规定的方式将入口折流板42保持在输出通道32内的合适位置。该入口折流板42的直径使其基本延伸过输出通道32的横截面，并且由此使被压缩的制冷剂仅能够通过入口52进入阻尼部件40。

根据本发明的阻尼部件40以脉动阻尼的方式运行，结果，由于脉动波通常发生在与基频的高次谐波相对应的频率下，因此该脉动波在该阻尼部件中以折流的方式被阻尼。

对于在管段48a和48b的一部分内彼此衰减的驻波而言，其先决条件是管段48a和48b的一部分的长度RE应该与基频谐波的半波长λ/2相当，这是由于入口52a、52b以及内部开口54a、54b使得每次折流都发生在开口端。

对于在内部开口54a、54b和折流表面58a、58b之间彼此衰减的驻波而言，其先决条件是长度AE应当与基频谐波的四分之一波长λ/4相当，这是由于内部开口54a、54b使得折流发生在开口端，而折流表面58a和58b使得折流发生在封闭端。

对于在折流表面58a、58b和折流表面62a、62b之间彼此衰减的驻波而言，其先决条件是长度BE应当与基频高次谐波的半波长λ/2相当，这是由于折流发生在封闭端之间。

最后，产生彼此衰减的驻波的先决条件AA＝λ/4(λ为基频的高次谐波的波长)是由在折流表面62a、62b和内部开口64a、64b之间的距离AA实现的。

此外，当RA＝λ/2时，也会产生彼此衰减的驻波，其中λ为基频高次谐波的波长。

因此，该阻尼部件40被定位成用来阻尼基频的多个高次谐波，其中如此选择距离RE、BE和RA，使得它们的两倍值与脉动时所产生基频的最低谐波之一相当，并且其中的距离AE和AA被选择成使它们的四倍值与脉动时所产生基频的最低谐波之一相当。

此外，一方面，输出腔24也能起到脉动阻尼腔的作用，另一方面，管接头34也能起到脉动阻尼腔的作用，因此阻尼部件40自身并不需要任何大体积的腔室，并且因此使得气缸盖18结构紧凑，该阻尼部件40能够以简单的方式整体地安装在气缸盖18内，这是由于对阻尼部件40自身而言，其仅仅需要偏转和反射脉动波。

在此方面，为了尽可能地获得良好的阻尼效果，优选输出腔24的体积大小与活塞式压缩机每缸活塞容量的至少两倍、更好是至少三倍相当。

Claims (21)

1.一种制冷剂压缩机，特别是容积式压缩机，包括：带有输出腔(24)的压缩机外壳(12)，该输出腔(24)被该压缩机外壳(12)封闭；以及从该输出腔(24)通往外部高压管接头(34)的输出通道(32)；其特征在于：

脉动阻尼部件(40)在输出腔(24)的后面插入压缩机外壳(12)的输出通道(32)内，该脉动阻尼部件(40)具有：面向输出腔(24)的入口折流板(42)，该入口折流板延伸过输出通道(32)的横截面；以及与该入口折流板位置相对的出口折流板，该出口折流板延伸过输出通道(32)的横截面；在入口折流板(42)和出口折流板(44)之间设置至少一个折流腔(50、60)，并且入口折流板(42)和出口折流板(44)各具有至少一个通道(46、66)，该通道(46、66)朝向各自的另一折流板(44、42)上的折流表面(58、62)。

2.如权利要求1所述的制冷剂压缩机，其特征在于该阻尼部件(40)被设计成使得在所述部件内形成在该制冷剂压缩机(10)的基频的高次谐波下彼此衰减的驻波。

3.如权利要求2所述的制冷剂压缩机，其特征在于：在阻尼部件(40)内形成彼此衰减的几个驻波，所述驻波与基频的不同高次谐波相对应。

4.如上述权利要求中任何一项所述的制冷剂压缩机，其特征在于：用最远到达折流腔(50、60)的管段(48、68)在每个折流板(42、44)内形成该至少一个通道(46、46)。

5.如权利要求4所述的制冷剂压缩机，其特征在于：该管段(48、68)面对着设置在对应的另一折流板(44、42)上的折流表面(58、62)。

6.如上述权利要求中任何一项所述的制冷剂压缩机，其特征在于：每个通道(46、66)都具有内部开口(54、64)，在所述内部开口处，在面向折流腔(50、60)的横截面相对于该通道(46、66)发生跳变。

7.如上述权利要求中任何一项所述的制冷剂压缩机，其特征在于：内部开口(54、64)被设置成与相应的另一折流板(44、42)具有距离(AE、AA)。

8.如权利要求7所述的制冷剂压缩机，其特征在于：相比于具有对应通道(46、66)的折流板(42、44)而言，内部开口(54、64)更接近于对应的另一折流板(44、42)。

9.如权利要求4至8中任何一项所述的制冷剂压缩机，其特征在于：所述一个折流板(42、44)的该至少一段管段(48、68)被设置成以其内部末端部分(72、74)与对应的另一折流板(44、42)的管段(68、48)相重叠。

10.如权利要求9所述的制冷剂压缩机，其特征在于：该管段(48、68)在内部末端部分(72、74)的区域相互连接。

11.如上述权利要求中任何一项所述的制冷剂压缩机，其特征在于：该一个折流板(42)的至少一个通道(46)具有与另一折流板(44)的至少一个通道(66)大致相同的流道横截面。

12.如上述权利要求中任何一项所述的制冷剂压缩机，其特征在于：入口折流板(42)具有几个通道(46a、46b)。

13.如权利要求12所述的制冷剂压缩机，其特征在于：该几个通道(46a、46b)围绕阻尼部件(40)的中心轴线(56)设置。

14.如权利要求12所述的制冷剂压缩机，其特征在于：该几个通道(46a、46b)围绕阻尼部件(40)的中心轴线(56)以旋转对称的方式设置。

15.如上述权利要求中任何一项所述的制冷剂压缩机，其特征在于：出口折流板(44)具有几个通道(66)。

16.如权利要求15所述的制冷剂压缩机，其特征在于：该几个通道(66)围绕阻尼部件(40)的中心轴线(56)设置。

17.如权利要求16所述的制冷剂压缩机，其特征在于：该几个通道(66)围绕该中心轴线(56)以中心对称的方式设置。

18.如上述权利要求中任何一项所述的制冷剂压缩机，其特征在于：入口折流板(42)的至少一个通道(46)的流道横截面的总和大约输出通道(32)的流道横截面的25％。

19.如上述权利要求之一所述的制冷剂压缩机，其特征在于：出口折流板(44)的至少一个通道(66)的流道横截面的总和大于输出通道(32)的流道横截面的25％。

20.如上述权利要求中任何一项所述的制冷剂压缩机，其特征在于：该阻尼部件(40)适于借助外部安装件(80)被固定到合适位置。

21.如权利要求20所述的制冷剂压缩机，其特征在于：折流板(44)中的一个具有用作安装件的法兰部分(80)。

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