CN203614425U - 压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种压缩机，包括：包括至少一个气缸的气缸组件；主轴承，主轴承设在气缸组件的上表面；副轴承，副轴承设在气缸组件的下表面；排气口，排气口设在主轴承和/或副轴承上；消音器，消音器设在主轴承和/或副轴承上，消音器与主轴承和/或副轴承限定出消音腔；共振式消声结构，共振式消声结构包括共振腔和连接通道，共振腔设在气缸内且向上延伸至主轴承内或向下延伸至副轴承内，连接通道设在相应的主轴承或副轴承上，共振腔通过连接通道与相应的消音腔连通，连接通道的入口为连接孔，连接孔的孔径D1小于共振腔的最小孔径D2。根据本实用新型的压缩机，共振式消声结构可有效降低噪音且结构简单合理，使得压缩机的噪音低。

Description

压缩机

技术领域

本实用新型涉及制冷领域，尤其是涉及一种压缩机。

背景技术

现有技术中的压缩机内的高压气体冷媒从轴承上的排气孔排出后，强烈的压力脉动及气流对排气阀片和消声器的冲击产生噪声，是压缩机噪声的主要组成部分，严重影响压缩机的噪音品质。

现有技术中采用消声器来降低排气噪音，通过优化消声器尽量提高其消声效果，但受限于制造成本和设计水平，消声器降噪效果不可能无限度提高。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种压缩机，该压缩机中的共振式消声结构可有效降低噪音且结构简单合理。

根据本实用新型的压缩机，包括：气缸组件，所述气缸组件包括至少一个气缸；主轴承，所述主轴承设在所述气缸组件的上表面；副轴承，所述副轴承设在所述气缸组件的下表面；排气口，所述排气口设在所述主轴承和/或所述副轴承上；消音器，所述消音器设在设有所述排气口的所述主轴承和/或所述副轴承上，所述消音器与所述主轴承和/或所述副轴承限定出与所述排气口连通的消音腔；共振式消声结构，所述共振式消声结构包括共振腔和连接通道，所述共振腔设在所述气缸内且向上延伸至所述主轴承内或向下延伸至所述副轴承内，所述连接通道设在相应的所述主轴承或所述副轴承上，所述共振腔通过连接通道与相应的所述消音腔连通，所述连接通道的入口为连接孔，所述连接孔的孔径D1小于所述共振腔的最小孔径D2。

根据本实用新型的压缩机，通过设有共振腔和连接通道以构造出共振式消声结构，当噪声的频率与共振式消声结构的固有频率相同时，共振式消声结构会产生共振，此时振动幅值最大，高压气体的运动速度也最大，气缸组件、主轴承、副轴承和消音器等元件以及上述元件内的气体之间的摩擦和阻力的存在使得大量声能转化为热能，达到消声的目的，从而该共振式消声结构可有效降低噪音且结构简单合理，使得压缩机的噪音低。

另外，根据本实用新型的压缩机还具有如下附加技术特征：

根据本实用新型的一些实施例，所述孔径D2和所述孔径D1之间的比值D2/D1≥1.2。

进一步地，所述孔径D2和所述孔径D1之间的比值D2/D1≥1.5。

根据本实用新型的一些实施例，所述共振腔包括：第一通道，所述第一通道设在所述气缸上；第二通道，所述第二通道设在所述主轴承或所述副轴承上，所述第二通道分别与所述第一通道和所述连接通道相连。从而可通过增大共振腔的体积增大共振式消声结构的消声量。

进一步地，所述第一通道在上下方向上贯穿所述气缸。从而可进一步通过增大共振腔的体积增大共振式消声结构的消声量。

在本实用新型的一些示例中，所述第二通道的孔径等于所述第一通道的孔径。

在本实用新型的另一些示例中，所述第二通道为阶梯孔，所述第二通道中孔径最小的一端与所述连接通道相连。

根据本实用新型的一些实施例，所述排气口的中心在所述气缸的上端面的投影A与所述气缸的中心在所述气缸的上端面的投影C之间的连线为AC，所述连接孔的中心在所述气缸的上端面的投影B与所述气缸的中心在所述气缸的上端面的投影C之间的连线为BC，所述连线AC和所述连线BC之间的夹角α满足如下关系：90°≤α≤270°。

可选地，所述共振腔的横截面为圆形。

可选地，所述连接通道的横截面为圆形。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本实用新型一个实施例的压缩机的示意图；

图2为根据本实用新型另一个实施例的压缩机的示意图；

图3为根据本实用新型实施例的压缩机中的共振式消声结构的示意图；

图4为根据本实用新型实施例的压缩机中的连接孔和排气口之间的位置关系图。

附图标记：

压缩机100、气缸10、主轴承2、排气口20、副轴承3、

消音器4、消音腔40、共振式消声结构7、共振腔5、第一通道50、第二通道51、

连接通道6、连接孔60

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面参考图1-图4描述根据本实用新型实施例的压缩机100，其中，该压缩机100可为单缸压缩机也可为双缸压缩机。需要说明的是，在下述的压缩机100中，只描述了该压缩机100为单缸压缩机、消音器为一个且只设有一个共振式消声结构7的情况，此时排气口20设在主轴承2或副轴承3上，但是需要说明的是，本实用新型不限于此，普通技术人员显然知道的是，在阅读了本实用新型此处公开的教导，可以将该实施例应用于压缩机100为单缸压缩机且包括两个共振式消声结构7、压缩机100为双缸压缩机且包括一个或两个共振式消声结构7的情况，这也落入本实用新型的保护范围之内。下面将对压缩机100进行详细说明。

如图1和图2所示，根据本实用新型实施例的压缩机100包括：气缸组件、主轴承2、副轴承3、消音器4、共振式消声结构7，其中，气缸组件包括气缸10。主轴承2设在气缸组件的上表面。副轴承3设在气缸组件的下表面，排气口20可设在主轴承2或副轴承3上。具体地，如图1和图2所示，主轴承2设在气缸10的上表面，副轴承3设在气缸10的下表面。

消音器4设在主轴承2或副轴承3上，消音器4与设有排气口20的主轴承2或副轴承3限定出与排气口20连通的消音腔40。共振式消声结构7包括共振腔5和连接通道6，共振腔5设在气缸10上，且共振腔5向上延伸至主轴承2内或向下延伸至副轴承3内，连接通道6设在相应的主轴承2或副轴承3上，共振腔5通过连接通道6与消音腔40连通，连接通道6的入口为连接孔60，连接孔60的孔径D1小于共振腔5的最小孔径D2，其中，共振式消声结构7为亥姆霍兹型共振式消声结构。

也就是说，此时可分为两种情况，第一种情况是如图1所示，排气口20设在主轴承2上，消音器4设在主轴承2上，此时消音器4与主轴承2限定出与排气口20导通的消音腔40。共振腔5设在气缸10内，且共振腔5的上端延伸至主轴承2内，换言之，共振腔5的一部分位于气缸10内，共振腔5的另一部分位于主轴承2内，连接通道6设在主轴承2上，此时连接孔60位于主轴承2的上表面，共振腔5和主轴承2上的连接通道6限定出一个共振式消声结构7。

第二种情况是如图2所示，排气口20设在副轴承3上，消音器4设在副轴承3上，此时消音器4与副轴承3限定出与排气口20导通的消音腔40。共振腔5设在气缸10内，且共振腔5的下端向下延伸至副轴承3内，换言之，共振腔5的一部分位于气缸10内，共振腔5的另一部分位于副轴承3内，连接通道6设在副轴承3上，此时连接孔60位于副轴承3的下表面上，共振腔5和副轴承3上的连接通道6限定出一个共振式消声结构7。

需要说明的是，压缩机100还包括曲轴、活塞等元件，压缩机100内的高压气体从排气口20排入到消音腔40后排出。其中，压缩机100的工作原理等均为现有技术，这里就不详细描述。

当高压气体从排气口20排出时，排气产生的噪音进入到消音腔40内，噪声从连接孔60进入到连接通道6内，当噪声的频率与连接通道6和共振腔5组成的共振式消声结构7的固有频率相同时，共振腔5和连接通道6限定出的共振式消声结构7会产生共振，此时振动幅值最大，高压气体在流动过程中的运动速度也最大，气缸组件、主轴承2、副轴承3和消音器4等元件以及上述元件内的气体之间的摩擦和阻力的存在使得大量声能转化为热能，从而达到消声的目的。

其中，连接通道6和共振腔5组成的共振式消声结构7的固有频率通过下式计算：

$f_r=\frac{c}{2\mathrm{\π}}\sqrt{\frac{S_0}{\mathrm{Vl}}}$

其中，f_r为共振式消声结构7的固有频率，c为声速；S₀为连通孔的横截面积；V为共振腔5的体积，l为连接通道6的有效长度。

共振式消声结构7的消声量L可用下式计算：

$L=101g\{1+{\left[\frac{{{\mathrm{\πf}}_r}^2\mathrm{Vf}}{\mathrm{cs}(f^2-{f_r}^2)}\right]}^2\}$

其中，f_r为共振式消声结构7的固有频率，f为噪声频率，V为共振腔5体积。

根据共振式消声结构7的消声量的计算公式可知，增大共振腔5的体积可增大共振式消声结构7的消声量，从而为了增大共振腔5的体积，因此如图1和图2所示，共振腔5可向上延伸至主轴承2内或者是向下延伸至副轴承3内。

根据本实用新型实施例的压缩机100，通过设有共振腔5和连接通道6以构造出共振式消声结构7，当噪声的频率与共振式消声结构7的固有频率相同时，共振式消声结构7会产生共振，此时振动幅值最大，高压气体的运动速度也最大，气缸组件、主轴承2、副轴承3和消音器4等元件以及上述元件内的气体之间的摩擦和阻力的存在使得大量声能转化为热能，达到消声的目的，从而该共振式消声结构7可有效降低噪音且结构简单合理，使得压缩机100的噪音低。

在本实用新型的具体实施例中，孔径D2和孔径D1之间的比值D2/D1≥1.2。进一步地，孔径D2和孔径D1之间的比值D2/D1≥1.5。从而保证共振式消声结构7的消声效果。在本实用新型的示例中，共振腔5的横截面为圆形，连接通道6的横截面为圆形，从而便于压缩机100的加工成型。当然需要说明的是，共振腔5和连接通道6的横截面还可为其他形状，当共振腔5和连接通道6的横截面不是圆形时，此时共振腔5的孔径D2和连接通道6的孔径D1的计算公式均为：

$d=\sqrt{\frac{4s}{\mathrm{\π}}}$

其中，S为共振腔5或连接通道6的横截面积，d为孔径。

具体地，如图1和图2所示，共振腔5包括：第一通道50和第二通道51，其中，第一通道50设在气缸10上。第二通道51设在相应的主轴承2或副轴承3上，第二通道51分别与第一通道50和连接通道6相连。在图1所示的示例中，第二通道51设在主轴承2上，第一通道50的上端与第二通道51的下端相连，第二通道51的上端和连接通道6相连。在图2所示的示例中，第二通道51设在副轴承3上，第二通道51的上端与第一通道50的下端相连，第二通道51的下端和连接通道6相连。

在本实用新型的一些示例中，如图1-图3所示，第二通道51的孔径等于第一通道50的孔径。当然本实用新型不限于此，在本实用新型的另一些示例中，第二通道51为阶梯孔，第二通道51中孔径最小的一端与连接通道6相连，第二通道51中孔径最大的一端与第一通道50相连。

其中，为了进一步增大共振腔5的体积从而增大共振式消声结构7的消声量，在本实用新型的一些实施例中，如图1和图2所示，第一通道50在上下方向上贯穿气缸10。

共振腔5与消音腔40通过连接孔60连通，排气产生的噪声进入消音腔40内，经过消音器4和共振式消声结构7的消声作用后辐射出去。噪声从连接孔60进入共振腔5，产生共振消声作用，噪声在消音腔40内的不同位置具有不同的声压大小，因此，根据消音腔40内的声压分布，如果将连接孔60的设置在声压最大的位置处，就能最充分地发挥共振式消声结构7的作用，最大程度地降低噪声。

而排气产生的噪声中，1000Hz附近的噪声占比很大，且对压缩机100整体声品质影响很大，因此，设计的共振式消声结构7的固有频率为1000Hz左右效果较好，由此，在本实用新型的一些实施例中，排气口20的中心在气缸10的上端面的投影A与气缸10的中心在气缸10的上端面的投影C之间的连线为AC，连接孔60的中心在气缸10的上端面的投影B与气缸10的中心在气缸10的上端面的投影C之间的连线为BC，连线AC和连线BC之间的夹角α满足如下关系：90°≤α≤270°。从而通过将连接孔60设置在该范围内能使得共振式消声结构7的固有频率为1000Hz左右，能较大程度的降低1000Hz附近的噪声，进而可进一步降低压缩机100的噪音。

当压缩机100为单缸压缩机且主轴承和副轴承上分别设有排气口时，则主轴承和副轴承上均设有消音器，此时压缩机100上可设有两个共振式消声结构，具体地，气缸10内设有两个共振腔，两个共振腔互不连通，主轴承2和副轴承3上分别设有一个连接通道，每个共振腔通过相应的连接通道与消音腔连通，其中与位于主轴承2内的连接通道相连的共振腔的上端向上延伸至主轴承2内，与位于副轴承3内的连接通道相连的共振腔的下端向下延伸至副轴承3内。当然需要理解的是，当压缩机100为单缸压缩机且在主轴承和副轴承上均设有消音器时，此时压缩机100上可只设有一个共振式消声结构，即气缸内设有一个共振腔且共振腔向上延伸至主轴承内或向下延伸至副轴承内，连接通道位于主轴承或副轴承上。

当压缩机100为双缸压缩机时（图未示出），气缸组件包括第一气缸、中间隔板和第二气缸，第一气缸位于第二气缸的上方，中间隔板设在第一气缸和第二气缸之间，此时主轴承设在第一气缸的上表面上，副轴承设在第二气缸的下表面上。双缸压缩机可包括一个消音器或两个消音器，当双缸压缩机包括一个消音器时，消音器设在主轴承或副轴承上，此时共振腔位于第一气缸或第二气缸内且共振腔向上延伸至主轴承内或向下延伸至副轴承内，连接通道位于相应的主轴承或副轴承上。

当双缸压缩机包括两个消音器时，此时双缸压缩机可设有一个共振式消声结构或两个共振式消声结构，当双缸压缩机包括一个共振式消声结构时，共振腔位于第一气缸或第二气缸内且共振腔向上延伸至主轴承内或向下延伸至副轴承内，连接通道位于相应的主轴承或副轴承上。

当双缸压缩机包括两个共振式消声结构时，此时第一气缸上设有一个共振腔且该共振腔向上延伸至主轴承内，第一气缸上的共振腔和主轴承上的连接通道组成给一个共振式消声结构，第二气缸上设有一个共振腔且该共振腔向下延伸至副轴承内，第二气缸上的共振腔和副轴承上的连接通道组成另一个共振式消声结构。

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”、或“一些示例”等的描述意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实用新型的至少一个实施例或示例中。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多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种压缩机，其特征在于，包括：

气缸组件，所述气缸组件包括至少一个气缸；

主轴承，所述主轴承设在所述气缸组件的上表面；

副轴承，所述副轴承设在所述气缸组件的下表面；

排气口，所述排气口设在所述主轴承和/或所述副轴承上；

消音器，所述消音器设在设有所述排气口的所述主轴承和/或所述副轴承上，所述消音器与所述主轴承和/或所述副轴承限定出与所述排气口连通的消音腔；

共振式消声结构，所述共振式消声结构包括共振腔和连接通道，所述共振腔设在所述气缸内且向上延伸至所述主轴承内或向下延伸至所述副轴承内，所述连接通道设在相应的所述主轴承或所述副轴承上，所述共振腔通过连接通道与相应的所述消音腔连通，所述连接通道的入口为连接孔，所述连接孔的孔径D1小于所述共振腔的最小孔径D2。

2.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述孔径D2和所述孔径D1之间的比值D2/D1≥1.2。

3.根据权利要求2所述的压缩机，其特征在于，所述孔径D2和所述孔径D1之间的比值D2/D1≥1.5。

4.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述共振腔包括：

第一通道，所述第一通道设在所述气缸上；

第二通道，所述第二通道设在所述主轴承或所述副轴承上，所述第二通道分别与所述第一通道和所述连接通道相连。

5.根据权利要求4所述的压缩机，其特征在于，所述第一通道在上下方向上贯穿所述气缸。

6.根据权利要求4所述的压缩机，其特征在于，所述第二通道的孔径等于所述第一通道的孔径。

7.根据权利要求4所述的压缩机，其特征在于，所述第二通道为阶梯孔，所述第二通道中孔径最小的一端与所述连接通道相连。

8.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述排气口的中心在所述气缸的上端面的投影A与所述气缸的中心在所述气缸的上端面的投影C之间的连线为AC，所述连接孔的中心在所述气缸的上端面的投影B与所述气缸的中心在所述气缸的上端面的投影C之间的连线为BC，所述连线AC和所述连线BC之间的夹角α满足如下关系：90°≤α≤270°。

9.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述共振腔的横截面为圆形。

10.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述连接通道的横截面为圆形。

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