CN205190230U - 消声器和压缩机构 - Google Patents

Abstract

消声器和压缩机构。本实用新型的目的在于提供能够抑制由于在消声空间内发生的声音共鸣而引起的噪声的消声器以及具有该消声器的压缩机构。消声器(26)被安装于具有排出口(23b)的前盖(23)上。消声器具有消声空间形成部(26b)。消声空间形成部与前盖一起形成消声空间(90)。消声空间形成部具有大致圆形的上部轴承贯通孔(26c)。作为消声空间形成部的外缘的边界线(31)包括第1范围(41)和第2范围(42)。第1范围沿着假想基准圆(32)。第2范围从假想基准圆朝向假想基准圆的中心凹陷。第1范围的长度在边界线的长度的50％以上。在沿着与假想基准圆垂直的第1方向观察的情况下，假想基准圆的中心与上部轴承贯通孔的中心相距第1距离(D1)。

Description

消声器和压缩机构

技术领域

本实用新型涉及消声器以及具有该消声器的压缩机构。

背景技术

以往，作为设置于空调装置等制冷装置中的压缩机，使用旋转式压缩机。如专利文献1(日本特开2011—157911号公报)所公开的内容，旋转式压缩机主要具有外壳、压缩机构、马达和曲轴。在外壳的内部空间中，压缩机构设置于马达的下方，并且经由曲轴而与马达连结。在压缩机构安装有消声器。消声器形成用于减小在从压缩机构中排出制冷剂时产生的噪声的消声空间。消声空间与压缩机构的制冷剂排出孔连通。

旋转式压缩机的压缩机构将被压缩后的制冷剂从排出孔周期性地排出到消声空间内。由此，在消声空间中发生由于制冷剂的周期性压力变动而引起的声音共鸣。在声音共鸣的一次模式中，会在排出孔附近的空间以及相对于曲轴而位于排出孔的相反侧的空间这2处形成压力变动的大小为最大的波腹。声音共鸣的一次模式的能量使消声器振动，成为从压缩机发生的噪声的原因。因此，谋求提出一种降低在消声空间内发生的声音共鸣的能量的方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011—157911号公报

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种能够抑制由于在消声空间内发生的声音共鸣而引起的噪声的消声器以及具有该消声器的压缩机构。

本实用新型第1方面的消声器是安装于具有排出孔的盖上的消声器。消声器具有消声空间形成部。消声空间形成部与盖一起形成消声空间。消声空间形成部具有圆形的贯通孔。作为消声空间形成部的外缘的边界线具有第1范围和第2范围。第1范围沿着假想基准圆。第2范围从假想基准圆朝向假想基准圆的中心凹陷。第1范围的长度在边界线的长度的50％以上。在沿着与假想基准圆垂直的第1方向观察的情况下，假想基准圆的中心与贯通孔的中心相距第1距离。

第1方面的消声器安装于压缩机构。压缩机构将被压缩后的制冷剂周期性地排出到消声空间内。由此，在消声空间中，发生制冷剂的周期性压力变动。由于该压力变动，使得在消声空间内产生行进波并发生干渉，从而激励起声音共鸣。声音共鸣的一次模式的能量成为消声器振动的原因。

在第1方面的消声器中，消声空间具有反射空间。反射空间是形成于排出孔的相反侧、并且在消声空间的周向上形成得比周围窄的空间。行进波在反射空间内易于在消声器和盖的表面上反射。反射会使得行进波衰减，从而可减小声音共鸣的振幅大小。因此，反射空间具有降低声音共鸣的一次模式的能量以抑制消声器的振动的效果。因此，第1方面的消声器能够抑制由于在消声空间内发生的声音共鸣而引起的噪声。

本实用新型第2方面的消声器在第1方面的消声器中，第1距离在假想基准圆的直径的5％以上。

本实用新型第3方面的压缩机构是对气体进行压缩并将其从排出孔排出的压缩机构。压缩机构具有盖以及第1或第2方面的消声器。排出孔与消声空间连通且呈圆形。

第3方面的压缩机构能够抑制由于在消声空间内发生的声音共鸣而引起的噪声。

本实用新型第4方面的压缩机构在第3方面的压缩机构中，在沿着第1方向观察的情况下，第1直线与第2直线之间的角度在30°以下。第1直线连结贯通孔的中心和排出孔的中心。第2直线连结贯通孔的中心和假想基准圆的中心。

本实用新型第5方面的压缩机构在第4方面的压缩机构中，假想基准圆的中心位于第1直线上。

本实用新型的消声器和压缩机构能够抑制由于在消声空间内发生的声音共鸣而引起的噪声。

附图说明

图1是实施方式的旋转式压缩机的纵剖视图。

图2是安装有消声器的前盖的立体图。

图3是安装有消声器的前盖的俯视图。

图4是与图3同样的俯视图，是示出作为突出部的外缘的边界线、上部轴承贯通孔和排出口的图。

图5是作为参考例的假想消声空间的示意图。

图6是表示在假想消声空间内发生的一次共鸣模式的示意图。

图7是表示消声空间内的制冷剂的流动的图。

图8是与图4同样的图，是表示假想基准圆的中心位置的优选范围的图。

标号说明

15：压缩机构，23：前盖(盖)，23b：排出口(排出孔)，26：消声器，26b：突出部(消声空间形成部)，26c：上部轴承贯通孔(贯通孔)，31：边界线，32：假想基准圆，41：第1范围，42：第2范围，90：消声空间，D1：第1距离，L1：第1直线，L2：第2直线。

具体实施方式

参照附图说明作为本实用新型的实施方式的压缩机。本实施方式的压缩机是旋转式压缩机。旋转式压缩机安装于在空调装置等制冷装置上设置的制冷剂回路。旋转式压缩机对在制冷剂回路中流动的制冷剂气体进行压缩。

(1)压缩机的构成

图1是旋转式压缩机101的纵剖视图。旋转式压缩机101主要具有外壳10、压缩机构15、马达16、曲轴17、吸入管19、排出管20和下部反射板31。被旋转式压缩机101压缩的制冷剂例如是R410A、R22、R32和二氧化碳。接着，说明旋转式压缩机101的各构成要素。

(1—1)外壳

外壳10由圆筒形的主体部11、碗形的顶部12和碗形的底部13构成。顶部12与主体部11的上端部呈气密状连结。底部13与主体部11的下端部呈气密状连结。

外壳10通过不易由于外壳10的内部空间和外部空间的压力和温度的变化而引起变形和破损的刚性部件成型。外壳10被设置为，使得主体部11的圆筒形的轴向沿着铅垂方向。外壳10的内部空间的下部是贮存润滑油的油贮存部10a。润滑油是为了提高存在于外壳10的内部空间中的滑动部的润滑性而使用的冷冻机油。

外壳10主要收纳压缩机构15、马达16和曲轴17。压缩机构15通过曲轴17而与马达16连结。吸入管19和排出管20贯通外壳10，并与外壳10呈气密状连结。

(1—2)压缩机构

压缩机构15主要由活塞21、前盖23、缸体24、后盖25和消声器26构成。前盖23、缸体24和后盖25通过激光焊接和螺栓等而被气密状地连结。

压缩机构15抽吸低压的制冷剂气体并对其进行压缩，然后排出高压的制冷剂气体。压缩机构15的上方的空间是供被压缩机构15压缩后的制冷剂排出的高压空间。以下，将压缩机构15的上方且马达16的下方的高压空间称作下部高压空间91，将马达16的上方的高压空间称作上部高压空间92。压缩机构15浸渍于在油贮存部10a中贮存的润滑油中。润滑油被提供给压缩机构15的滑动部。

压缩机构15具有被前盖23、缸体24和后盖25包围的空间即压缩室40。活塞21被收纳于压缩室40内。压缩室40被活塞21划分为与吸入管19连通的吸入室、以及与高压空间S1连通的排出室。

曲轴17的偏心轴部17a嵌入于活塞21。在曲轴17旋转时，活塞21进行公转运动。通过活塞21的公转运动，吸入室和排出室的容积周期性地变化。

前盖23具有用于支承曲轴17的上部轴承23a。前盖23固定于外壳10的主体部11的内周面11a。上部轴承23a是从前盖23的上端面的中央部朝向上方延伸的部分。前盖23具有用于向压缩机构15的外部空间排出压缩室40的制冷剂的圆形的孔即排出口23b。

在前盖23的上表面安装有排出阀23c。排出阀23c安装于排出口23b的上方的开口。排出阀23c防止制冷剂从压缩机构15的外部空间向压缩室40的逆流。排出阀23c的一端固定于前盖23。排出阀23c的另一端在排出口23b的压力上升时离开前盖23。由此，压缩室40通过排出口23b而与压缩机构15的外部空间连通。

缸体24被夹在前盖23与后盖25之间。缸体24具有圆筒形状。前盖23覆盖缸体24的上表面。后盖25覆盖缸体24的下表面。

后盖25具有用于支承曲轴17的下部轴承25a。下部轴承25a是从后盖25的下端面的中央部朝向下方延伸的部分。

消声器26固定于前盖23的上端面。安装消声器26是为了减小从前盖23的排出口23b排出制冷剂时发生的噪声。消声器26与前盖23一起形成消声空间90。消声空间90是形成于上部轴承23a的周围的环状空间。消声空间90与排出口23b连通。后面叙述消声器26的详细结构。

(1—3)马达

马达16是设置于压缩机构15的上方的无刷DC马达。马达16主要由定子51和转子52构成。定子51是固定于外壳10的主体部11的内周面11a上的圆筒形的部件。转子52是设置于定子51的内侧的圆柱形的部件。

在定子51与转子52之间形成有被称作气隙53的间隙。在定子51的外周面上沿着铅垂方向而形成有被称作截割铁芯(未图示)的槽。下部高压空间91和上部高压空间92通过气隙53和截割铁芯而连通。

定子51主要具有定子铁芯61和绝缘子62。绝缘子62安装于定子铁芯61的铅垂方向的两端面。定子铁芯61是由电磁钢构成的多个圆环状板在铅垂方向上层叠而成的大致圆筒形状的部件。定子铁芯61的大致圆筒形状的轴向是铅垂方向。定子铁芯61固定于外壳10。具体而言，定子铁芯61的外周面通过焊接等而被固定于外壳10的主体部11的内周面11a上。定子铁芯61具有多个齿部。定子铁芯61的齿部和绝缘子62上都缠绕着导线。由此，在定子铁芯61的各齿部上形成线圈72a。

转子52具有转子铁芯52a、多个磁铁52b、上部端板52c和下部端板52d。转子铁芯52a由在铅垂方向上层叠的多个金属板构成。磁铁52b被埋入于转子铁芯52a。磁铁52b沿着转子铁芯52a的周向等间隔地配置。上部端板52c是覆盖转子铁芯52a的上端面的金属板。下部端板52d是覆盖转子铁芯52a的下端面的金属板。

(1—4)曲轴

曲轴17绕旋转轴线17x旋转。旋转轴线17x是曲轴17的中心轴线。曲轴17被配置为使得旋转轴线17x沿着铅垂方向。曲轴17具有偏心轴部17a。曲轴17的偏心轴部17a与压缩机构15的活塞21连结。曲轴17的铅垂方向上侧的端部与马达16的转子52连结。曲轴17被上部轴承23a和下部轴承25a支承。

(1—5)吸入管

吸入管19是贯通外壳10的主体部11的管。在外壳10的内部空间，吸入管19的端部嵌入于压缩机构15。在外壳10的外部空间，吸入管19的端部连接于制冷剂回路。吸入管19是用于从制冷剂回路向压缩机构15供给制冷剂的管。

(1—6)排出管

排出管20是贯通外壳10的顶部12的管。在外壳10的内部空间，排出管20的端部位于上部高压空间92。在外壳10的外部空间，排出管20的端部连接于制冷剂回路。排出管20是用于将被压缩机构15压缩后的制冷剂提供给制冷剂回路的管。

(2)消声器的结构

图2是安装有消声器26的前盖23的立体图。图3是安装有消声器26的前盖23的俯视图。图3示出被消声器26覆盖的排出口23b。消声器26由固定部26a和突出部26b构成。固定部26a是固定于前盖23的上端面的环状的部分。突出部26b是从前盖23朝向上方突出的部分。突出部26b具有供前盖23的上部轴承23a贯通的圆形的孔即上部轴承贯通孔26c。突出部26b具有2个消声器排出孔26d。消声器排出孔26d将消声空间90与下部高压空间91连通。图2和图3中示出了作为突出部26b的外缘的边界线31。

图4是与图3同样的俯视图，并且是示出了边界线31、上部轴承贯通孔26c和排出口23b的图。图4中还示出了假想基准圆32。假想基准圆32是覆盖边界线31的最小的圆。图4中，为了易于区别边界线31与假想基准圆32，假想基准圆32被描绘得比实际情况略大。图4中示出了2个消声器排出孔26d的位置。在图4中，消声空间90是边界线31与上部轴承贯通孔26c之间的区域。

边界线31具有由第1范围41和第2范围42构成的环形状。第1范围41是沿着假想基准圆32的曲线部分。第2范围42是从假想基准圆32朝向假想基准圆32的中心32x凹陷的曲线部分。第1范围41的长度在边界线31的长度的50％以上。在沿着与假想基准圆32垂直的方向观察的情况下，假想基准圆32的中心32x与上部轴承贯通孔26c的中心26x相距第1距离D1。第1距离D1在假想基准圆32的直径的5％以上。假想基准圆32的中心32x位于连结上部轴承贯通孔26c的中心26x与排出口23b的中心23x的直线上。该直线在图4中用点划线表示。

这样，在沿着曲轴17的旋转轴线17x观察的情况下，消声器26在从上部轴承贯通孔26c的中心26x朝向排出口23b的中心23x偏心的状态下被固定于前盖23的上端面。由此，消声空间90具有反射空间90a。反射空间90a是相对于上部轴承贯通孔26c的中心26x位于排出口23b的相反侧、并且形成为比周围窄的空间。即，在假想基准圆32的径向上，反射空间90a的尺寸短于消声空间90的除反射空间90a以外的尺寸。

2个消声器排出孔26d在消声空间90的周向上位于排出口23b与反射空间90a之间。如图4所示，排出口23b、消声器排出孔26d、反射空间90a和消声器排出孔26d按照这种顺序而沿着消声空间90的周向配置。

(3)压缩机的动作

下面说明旋转式压缩机101的动作。在马达16开始动作后，连接于转子52的曲轴17的偏心轴部17a以旋转轴线17x为中心进行偏心旋转。

通过曲轴17的旋转，连结于偏心轴部17a的活塞21在压缩室40内进行以旋转轴线17x为中心的公转运动。通过活塞21的公转运动，压缩室40的吸入室和排出室的容积周期性地变化。

低压气体制冷剂从吸入管19被吸入到压缩室40的吸入室。吸入室的容积通过活塞21的公转运动而减小。由此，吸入室的制冷剂被压缩，吸入室成为充满了高压气体制冷剂的排出室。高压气体制冷剂从排出室通过排出口23b被排出到消声空间90。被排出到消声空间90内的制冷剂在消声器排出孔26d中通过，被排出到下部高压空间91。

被排出到下部高压空间91内的制冷剂在定子51与转子52之间的气隙53中通过，流入到上部高压空间92。上部高压空间92的制冷剂从排出管20被排出到外壳10的外部。

在外壳10的油贮存部10a中贮存的润滑油主要被提供给压缩机构15的滑动部。被提供给压缩机构15的滑动部的润滑油流入到压缩室40内。在压缩室40中，润滑油成为微小的油滴而混入制冷剂气体。因此，从压缩机构15中排出的压缩制冷剂包含润滑油。压缩制冷剂所包含的一部分润滑油在上部高压空间92中，借助制冷剂的流动产生的离心力而从制冷剂中分离出去，并附着于外壳10的内周面上。附着于外壳10的内周面上的润滑油顺着外壳10的内周面落下，返回油贮存部10a。

(4)特征

图5是作为参考例的假想消声空间93的示意图。假想消声空间93具有相对于假想消声空间93的中心93i对称的圆环形状。假想消声空间93是从排出口93b周期性排出制冷剂的空间。通过来自排出口93b的制冷剂的周期性排出而产生的压力波被分为在假想消声空间93中向顺时针方向传播的行进波以及在假想消声空间93中向逆时针方向传播的行进波。图5中，行进波通过虚线箭头示出。这2个行进波彼此干渉，从而在假想消声空间93中发生声音共鸣。

图6是表示作为在假想消声空间93中发生的声音共鸣的一次模式的一次共鸣模式的示意图。一次共鸣模式具有压力变动较大的一对“波腹”和压力变动较小的一对“波节”。图6中，一次共鸣模式的波腹是带有“+”和“－”符号的区域。在某个时刻，“+”符号表示压力最大的波腹，而“－”符号表示压力最小的波腹。在图6中，带有“+”符号的区域和带有“－”符号的区域由于上述压力变动而周期性交替。

在实施方式中，压缩机构15将在压缩室40中被压缩后的气体制冷剂周期性提供给消声空间90。具体而言，以与活塞21的公转运动的周期相同的时间间隔，将在压缩室40内被压缩后的气体制冷剂通过排出口23b提供给消声空间90。消声空间90是压缩后的制冷剂从排出口23b周期性排出的环状空间。与上述的假想消声空间93同样地，从排出口23b排出的制冷剂被分为在消声空间90中向顺时针方向流动的制冷剂以及在消声空间90中向逆时针方向流动的制冷剂。图7是表示消声空间90中的制冷剂的流动的图。在图7中，制冷剂的流动通过虚线箭头示出。如图7所示，消声空间90中的2个制冷剂流都朝向反射空间90a。从排出口23b附近的空间朝向反射空间90a，消声空间90逐渐变窄。

此外，与假想消声空间93同样地，通过从排出口23b周期性排出的制冷剂，从而产生压力波。该压力波被分为2个行进波，这些行进波彼此干渉，从而在消声空间90中发生声音共鸣。行进波一边在消声器26的内周面和上部轴承23a的外周面上进行反射，一边沿着消声空间90的周向进行传递。行进波的反射比例随着从排出口23b附近的空间接近反射空间90a而逐渐增加。这是因为，在消声空间90内，反射空间90a比除反射空间90a以外的空间窄，因而在消声空间90中传递的行进波易于在反射空间90a中进行反射。

即，在反射空间90a中，行进波因干渉而衰减，其结果，在消声空间90内发生的一次共鸣模式的能量会降低。一次共鸣模式的能量会使消声器26振动，成为从旋转式压缩机101产生噪声的原因。因此，以使得消声空间90具有反射空间90a的方式将消声器26偏心安装于前盖23上，从而能够降低在消声空间90内被激励的一次共鸣模式的能量。其结果，消声器26的振动减小，可减小从旋转式压缩机101产生的噪声。尤其能够有效减小由于在消声空间90内被激励的一次共鸣模式而引起的1kHz频带的噪声。

(5)变形例

(5-1)变形例A

在实施方式中，假想基准圆32的中心32x位于连结上部轴承贯通孔26c的中心26x与排出口23b的中心23x的直线上。然而，只要消声空间90具有反射空间90a，假想基准圆32的中心32x也可以不位于该直线上。

图8是与图4同样的图，是示出假想基准圆32的中心32x的位置的优选范围的图。图8示出了第1直线L1和第2直线L2。第1直线L1是连结上部轴承贯通孔26c的中心26x和排出口23b的中心23x的直线。第2直线L2是连结上部轴承贯通孔26c的中心26x和假想基准圆32的中心32x的直线。在沿着与假想基准圆32垂直的方向观察的情况下，第1直线L1与第2直线L2之间的角度θ优选在30°以下。

另外，在实施方式中，假想基准圆32的中心32x位于第1直线L1上，第1直线L1与第2直线L2之间的角度θ为0°。

(5-2)变形例B

在实施方式中，消声器26由固定部26a和突出部26b构成，突出部26b是覆盖前盖23的上端面的排出口23b、并从前盖23朝向上方突出的部分。然而，消声器26只要是覆盖压缩机构15的制冷剂排出孔的部件，可以不安装于前盖23上。例如，消声器26也可以安装于具有制冷剂排出孔的后盖25上。这种情况下，消声器26可以是覆盖形成于后盖25的下端面上的凹陷的平面金属板。

(5-3)变形例C

在实施方式中，突出部26b具有2个消声器排出孔26d。然而，突出部26b也可以具有1个消声器排出孔26d。

(5-4)变形例D

在实施方式中，被排出到消声空间90内的制冷剂在消声器排出孔26d中通过，并被直接排出到下部高压空间91。然而，被排出到消声空间90且在消声器排出孔26d中通过的制冷剂也可以不直接被排出到下部高压空间91内，而是经由其他空间被排出到下部高压空间91。

产业上的可利用性

本实用新型的消声器和压缩机构能够抑制由于在消声空间内发生的声音共鸣而引起的噪声。

Claims (5)

1.一种消声器(26)，其安装于具有排出孔(23b)的盖(23)上，其特征在于，

该消声器具有与所述盖一起形成消声空间(90)的消声空间形成部(26b)，

所述消声空间形成部具有圆形的贯通孔(26c)，

作为所述消声空间形成部的外缘的边界线(31)具有：

沿着假想基准圆(32)的第1范围(41)；以及

从所述假想基准圆朝向所述假想基准圆的中心凹陷的第2范围(42)，

所述第1范围的长度在所述边界线的长度的50％以上，

在沿着与所述假想基准圆垂直的第1方向观察的情况下，所述假想基准圆的中心与所述贯通孔的中心相距第1距离(D1)。

2.根据权利要求1所述的消声器，其特征在于，

所述第1距离是所述假想基准圆的直径的5％以上。

3.一种压缩机构(15)，该压缩机构对气体进行压缩并将其从排出孔排出，其特征在于，该压缩机构具有：

具有所述排出孔的盖；以及

权利要求1或2所述的消声器，

所述排出孔与所述消声空间连通且呈圆形。

4.根据权利要求3所述的压缩机构，其特征在于，

在沿着所述第1方向观察的情况下，连结所述贯通孔的中心和所述排出孔的中心的第1直线(L1)与连结所述贯通孔的中心和所述假想基准圆的中心的第2直线(L2)之间的角度在30°以下。

5.根据权利要求4所述的压缩机构，其特征在于，

所述假想基准圆的中心位于所述第1直线上。