CN216044402U - 一种气缸、压缩机和空调器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种气缸、压缩机和空调器，气缸包括：气缸本体和气缸腔，所述气缸腔位于所述气缸本体的内侧，所述气缸本体上还设置有连通通道和消音腔体，所述连通通道的一端连通至所述气缸本体的径向内侧壁、另一端延伸并连通至所述消音腔体，所述消音腔体沿着所述气缸本体的周向方向延伸，同时所述消音腔体还沿着所述气缸本体的轴向方向延伸。根据本实用新型使得从气缸腔中引入的气体通过连通通道而进入消音腔体，使得消音腔体内的气体具有一定的固有频率，压缩机在旋转压缩过程中，当压缩腔内的声波频率与密封腔体的气体固有频率接近或一致时产生共振，从而大大降低声能，达到消声效果。

Description

一种气缸、压缩机和空调器

技术领域

本实用新型涉及压缩机技术领域，具体涉及一种气缸、压缩机和空调器。

背景技术

滚动转子式压缩机泵体组件由气缸、滚子、曲轴、上下法兰组件(包括上下法兰、排气阀片和阀片限位挡板)及滑片组成，通过各泵体零件相互配合形成密闭的高压腔(排气腔)和低压腔(吸气腔)，滑片与滑片槽间隙配合，在滑片槽内做往复运动，从而使高低压腔容积周期变化，气缸压缩腔靠近滑片槽位置开有气缸月牙槽排气斜切口，上法兰与气缸排气斜切口对应位置设有圆孔状排气口，法兰排气口上设计有尾部铆钉连接在阀座上的排气阀片及阀片限位挡板，压缩腔气体压缩过程中，排气阀片紧贴于法兰排气口，实现压缩腔的密封，当压缩腔容积减小到一定程度，压缩腔内的气体压力达到或超过阀片背压时，阀片开启，压缩腔内的气体通过气缸排气斜切口、法兰排气口排出泵体外，实现压缩机的周期性吸气、压缩、排气过程。

因压缩机周期性吸气、压缩、排气而产生的气动噪声是压缩机主要噪声来源之一，降低气动噪声以满足转子压缩机低噪化发展需求，是目前压缩机产品研发过程中需重点解决的难点问题之一。

由于现有技术中的转子压缩机存在在周期性运行过程中，泵体压缩腔容积不断减小而引起压力变化及压力脉动进而产生压缩气动噪声等技术问题，因此本实用新型研究设计出一种气缸、压缩机和空调器。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的转子压缩机存在在周期性运行过程中，泵体压缩腔容积不断减小而引起压力变化及压力脉动进而产生压缩气动噪声的缺陷，从而提供一种气缸、压缩机和空调器。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种气缸，其包括：

气缸本体和气缸腔，所述气缸腔位于所述气缸本体的内侧，所述气缸本体上还设置有连通通道和消音腔体，所述连通通道的一端连通至所述气缸本体的径向内侧壁、另一端延伸并连通至所述消音腔体，所述消音腔体沿着所述气缸本体的周向方向延伸，同时所述消音腔体还沿着所述气缸本体的轴向方向延伸。

在一些实施方式中，所述气缸本体包括位于其轴向一端的第一轴向端面、和位于轴向另一端的第二轴向端面，沿所述气缸本体的轴向方向，所述消音腔体包括第一轴端和第二轴端，所述第一轴端位于所述第一轴向端面上，所述第二轴端位于所述第二轴向端面上，使得所述消音腔体从所述第一轴向端面贯通至所述第二轴向端面。

在一些实施方式中，所述气缸本体包括位于其轴向一端的第一轴向端面、和位于轴向另一端的第二轴向端面，沿所述气缸本体的轴向方向，所述消音腔体包括第一轴端和第二轴端，所述第一轴端与所述第一轴向端面间隔第一预设距离，所述第二轴端与所述第二轴向端面间隔第二预设距离，所述第一预设距离大于等于0，所述第二预设距离大于等于0。

在一些实施方式中，所述气缸本体包括位于其轴向一端的第一轴向端面、和位于轴向另一端的第二轴向端面，所述连通通道沿着所述气缸本体的径向方向延伸，沿所述气缸本体的轴向方向，所述连通通道位于所述第一轴向端面与所述第二轴向端面之间，所述连通通道与所述第一轴向端面之间的轴向最小距离大于0，所述连通通道与所述第二轴向端面之间的轴向最小距离大于0。

在一些实施方式中，所述消音腔体为围绕所述气缸的中心而环绕的柱状腔体，在所述气缸的横截面内所述消音腔体为扇环形状、圆形或腰形。

在一些实施方式中，所述气缸本体上设置有吸气口和排气口，所述连通通道位于相对于所述吸气口而靠近所述排气口的位置，所述消音腔体位于相对于所述吸气口而靠近所述排气口的位置。

在一些实施方式中，在所述气缸本体的轴向投影面内，所述连通通道与所述排气口相交，所述消音腔体包括沿气缸的周向方向的第一周向端和第二周向端，所述连通通道连通至所述第一周向端与所述第二周向端之间的位置；沿气缸周向方向所述第一周向端与所述第二周向端之间的跨度圆心角为θ，θ＜45°。

在一些实施方式中，所述消音腔体的靠近所述气缸的轴心的内侧面半径为R1，所述消音腔体的远离所述气缸的轴心的外侧面半径为R2，沿气缸周向方向所述消音腔体的起止位置之间的跨度圆心角为θ，所述连通通道的截面直径为d，长度为L，所述气缸本体的轴向高度为H，设定压缩机应用系统用冷媒介质条件下的声速为c，各参数满足：

本实用新型还提供一种压缩机，其包括前任一项所述的气缸。

本实用新型还提供一种空调器，其包括前任一项所述的压缩机。

本实用新型提供的一种气缸、压缩机和空调器具有如下有益效果：

1.本实用新型通过在气缸本体上设置的连通通道，连通通道与气缸本体的径向内侧壁连通，即与气缸腔连通，能够从气缸腔中引入气体，另一端与消音腔体连通，使得从气缸腔中引入的气体通过连通通道而进入消音腔体，由于消音腔体在气缸的周向方向延伸和在轴向方向延伸，使得气体能够在消音腔体中发生共振，以进行消音，消音腔体内的气体具有一定的固有频率，压缩机在旋转压缩过程中，当压缩腔内的声波频率与密封腔体的气体固有频率接近或一致时产生共振，从而大大降低声能，达到消声效果。

2.本实用新型还通过消音腔体径向内侧半径R1，径向外侧半径R2，消音腔体的起止位置之间的跨度圆心角θ，连通通道的截面直径d，长度L，气缸本体的轴向高度为H和声速为c之间设置为满足关系式：

通过限制各参数之间的关系范围，可以调整共振腔的共振频率点，从而使降噪频段与目的频段匹配，可以有效降低1KHz-5KHz频段范围内的噪声峰值，尤其是压缩高频气动噪声有较好的消声效果，降噪频段1KHz-5KHz频段范围也是气动噪声主要体现的噪声频段。

附图说明

图1为背景技术图——常规转子压缩机泵体组件剖视图；

图1a为图1中泵体组件三维线条图(去除上法兰)；

图2为本实用新型最优实施例的气缸俯视图；

图2a为图2中M部分的局部放大图；

图2b为图2a中B-B方向的剖视图；

图2c为最优实施例泵体组件剖视图；

图2d为图2c中K部分的局部放大图；

图3a为本实用新型替代实施例一的气缸局部纵剖放大图；

图3b为本实用新型替代实施例二的气缸局部纵剖放大图；

图4a为本实用新型替代实施例三的气缸局部俯视放大图；

图4b为本实用新型替代实施例四的气缸局部俯视放大图。

附图标记表示为：

1、上法兰；12、上法兰排气口；2、气缸；20、排气口；21、消音腔体；211、第一轴端；212、第二轴端；213、第一周向端；214、第二周向端；22、连通通道；23、气缸本体；24、气缸腔；241、高压腔；242、低压腔；25、吸气口；26、滑片槽；27、弹簧孔；28、第一轴向端面；29、第二轴向端面；3、曲轴；4、滚子；5、下法兰；6、阀片；7、滑片。

具体实施方式

如图2-4b所示，本实用新型提供一种气缸，其包括：

气缸本体23和气缸腔24，所述气缸腔24位于所述气缸本体23的内侧，所述气缸本体23上还设置有连通通道22和消音腔体21，所述连通通道22的一端连通至所述气缸本体23的径向内侧壁、另一端延伸并连通至所述消音腔体21，所述消音腔体21沿着所述气缸本体23的周向方向延伸，同时所述消音腔体21还沿着所述气缸本体23的轴向方向延伸。本实用新型通过在气缸本体上设置的连通通道，连通通道与气缸本体的径向内侧壁连通，即与气缸腔连通，能够从气缸腔中引入气体，另一端与消音腔体连通，使得从气缸腔中引入的气体通过连通通道而进入消音腔体，由于消音腔体在气缸的周向方向延伸和在轴向方向延伸，使得气体能够在消音腔体中发生共振，以进行消音，消音腔体内的气体具有一定的固有频率，压缩机在旋转压缩过程中，当压缩腔内的声波频率与密封腔体的气体固有频率接近或一致时产生共振，从而大大降低声能，达到消声效果。

本实用新型提供一种带有压缩消音通道的泵体结构，通过在泵体压缩腔侧设计压缩消音通道，从而优化压缩机噪声振动。具体有益效果如下：

1)降低转子压缩机在周期性吸气、压缩、排气过程中，因泵体压缩腔容积不断变化引起的压缩腔压力变化及压力脉动而产生的压缩气动噪声；

2)解决设计空间限制的瓶颈问题(不必将消音腔体设置于气缸一端面或法兰与其配合的端面上，防止消音腔体的直径尺寸及腔体容积设计受限)，并且简化了消音通道结构，工艺更为简单，易于加工；

3)在泵体压缩结束阶段，提供回流通道，很大程度上降低排气结束阶段因过压、油压或排气不畅而导致力矩波动过大的压缩机可靠性风险。

如图1所示为常规压缩机泵体装配及工作示意图，转子压缩机泵体组件由上法兰1、气缸2、曲轴3、滚子4、下法兰5、滑片7相互配合形成密闭的高压腔241(排气腔)和低压腔242(吸气腔)。上法兰排气口12一部分覆盖于高压腔241，与气缸高压腔直接相通，另一部分则覆盖于气缸排气口20上方，组成压缩机泵体排气流道，法兰排气口上方覆盖有阀片6及阀片限位挡板。压缩腔气体压缩过程中，排气的阀片6紧贴于上法兰排气口12，实现压缩腔的密封，当高压腔241容积随曲轴3旋转而减小到一定程度，压缩腔内的气体压力达到或超过阀片6背压时，阀片开启，压缩腔内的气体通过气缸的排气口20、上法兰排气口12排出泵体外，实现压缩机的周期性吸排气。该常规压缩机泵体排气结构极易造成压缩机泵体排气阻力过大或排气不畅，从而使压缩机能耗增加、另一方面，因压缩机周期性吸排气而产生的气动噪声是压缩机主要噪声来源之一，降低气动噪声以满足转子压缩机低噪化发展需求，是目前压缩机产品研发过程中需重点解决的难点问题之一。

本实用新型提供一种压缩机用泵体改进结构，通过将消音腔设计为沿气缸轴向及周向方向延伸拓展容积的腔体结构，有效降低转子压缩机压缩气动噪声的同时，解决了设计空间限制的瓶颈问题，并且简化了消音通道结构，工艺更为简单，易于加工。

如图2-2a所示，本实用新型在气缸压缩腔侧设计压缩消音通道，压缩消音通道由颈部通道(连通通道22)和消音腔体21共同构成。其中，连通通道22颈部通道的入口设计在气缸压缩腔侧的内壁圆周面上，且沿气缸径向方向延伸，出口连通消音腔体。消音腔体为围绕气缸轴线的环形腔体的一部分，如图2b所示，环形腔体贯通气缸上下端面，并通过气缸与上、下法兰端面装配配合形成密闭腔体(如图2c-2d所示)。密封腔体内的气体具有一定的固有频率，压缩机在旋转压缩过程中，当压缩腔内的声波频率与密封腔体的气体固有频率接近或一致时产生共振，从而大大降低声能，达到消声效果。

如图2b-2d，在一些实施方式中，所述气缸本体23包括位于其轴向一端的第一轴向端面28、和位于轴向另一端的第二轴向端面29，沿所述气缸本体23的轴向方向，所述消音腔体21包括第一轴端211和第二轴端212，所述第一轴端211位于所述第一轴向端面28上，所述第二轴端212位于所述第二轴向端面29上，使得所述消音腔体21从所述第一轴向端面28贯通至所述第二轴向端面29。这是本实用新型最优实施例的优选结构形式，即消音腔体从气缸本体的第一轴向端面贯通至第二轴向端面，由于气缸本体的上下两端分别通过法兰进行有效地贴合密封，因此消音腔体的轴向两端也被进行密封，从而使得气体在该消音腔体中能够产生共振消音的作用。

如图3a-3b，在一些实施方式中，所述气缸本体23包括位于其轴向一端的第一轴向端面28、和位于轴向另一端的第二轴向端面29，沿所述气缸本体23的轴向方向，所述消音腔体21包括第一轴端211和第二轴端212，所述第一轴端211与所述第一轴向端面28间隔第一预设距离，所述第二轴端212与所述第二轴向端面29间隔第二预设距离，所述第一预设距离大于等于0，所述第二预设距离大于等于0。这是本实用新型的替代实施例一和二的优选结构形式，即消音腔体的第一轴端可以贯通至第一轴向端面，第二轴端位于气缸本体的内部而不贯通至第二轴向端面，这样也能有效起到共振消音的效果，而且第二轴端可以与连通通道位于同一轴向高度，或者第二轴端位于连通通道的下方，均能从连通通道中吸入气体进入消音腔体中进行有效消音。

在一些实施方式中，所述气缸本体23包括位于其轴向一端的第一轴向端面28、和位于轴向另一端的第二轴向端面29，所述连通通道22沿着所述气缸本体23的径向方向延伸，沿所述气缸本体23的轴向方向，所述连通通道22位于所述第一轴向端面28与所述第二轴向端面29之间，所述连通通道22与所述第一轴向端面28之间的轴向最小距离大于0，所述连通通道22与所述第二轴向端面29之间的轴向最小距离大于0。这是本实用新型的连通通道的优选结构形式，即连通通道位于气缸本体的两个轴向端面之间的位置，能够有效地从气缸腔中吸入气体并进入消音腔体中进行消音作用。

如图2a、4a-4b，在一些实施方式中，所述消音腔体21为围绕所述气缸2的中心而环绕的柱状腔体，在所述气缸的横截面内所述消音腔体21为扇环形状、圆形或腰形。本实用新型的消音腔体为柱状腔体能够在轴向方向起到容纳腔的作用，在周向方向延伸形成扇环形结构、圆形结构或腰形结构均能在周向方向起到容纳腔的作用，进而有效提高容纳气体进入并共振消音的作用。

在一些实施方式中，所述气缸本体23上设置有吸气口25和排气口20，所述连通通道22位于相对于所述吸气口25而靠近所述排气口20的位置，所述消音腔体21位于相对于所述吸气口25而靠近所述排气口20的位置。这是本实用新型的连通通道和消音腔体的优选设置位置，将其设置在靠近排气口的位置能够有效地从气缸腔中引入高压气体进入消音腔体中进行共振的减振消音，从低压腔中引入的气体的能量低，其通常不会造成气缸等振动，因此引入高压腔的气体能够提高共振消音的作用。

在一些实施方式中，在所述气缸本体23的轴向投影面内，所述连通通道22与所述排气口20相交，所述消音腔体21包括沿气缸的周向方向的第一周向端213和第二周向端214，所述连通通道22连通至所述第一周向端213与所述第二周向端214之间的位置；沿气缸周向方向所述第一周向端213与所述第二周向端214之间的跨度圆心角为θ，θ＜45°。这是本实用新型的连通通道和消音腔体的进一步优选结构形式，即连通通道位于在轴向方向上与排气口相交的位置，能够保证从连通通道引入的气缸腔中的气体为高压气体，而连通通道连通至消音腔体的周向方向的两端之间，能够使得气体进入消音腔体后往两个方向流动，能够形成两个方向的减振消音效果，进一步提高共振消音的效果。

在一些实施方式中，所述消音腔体21的靠近所述气缸的轴心的内侧面半径为R1，所述消音腔体21的远离所述气缸的轴心的外侧面半径为R2，沿气缸周向方向所述消音腔体21的起止位置之间的跨度圆心角为θ，所述连通通道22的截面直径为d，长度为L，所述气缸本体的轴向高度为H，设定压缩机应用系统用冷媒介质条件下的声速为c，各参数满足：

如图2a-2b所示，本实用新型结构的环形消音腔体，其靠近气缸轴心的内侧面半径为R1，远离气缸轴心的外侧面半径为R2，沿周向的起止位置的跨度角为θ，本实用新型结构的颈部通道的截面直径为d,长度为L，气缸高度为H,设定压缩机应用系统用冷媒介质条件下的声速为c,较优地，各参数满足：

可以有效降低1KHz-5KHz频段范围内的噪声峰值，尤其是压缩高频气动噪声有较好的消声效果。

通过限制各参数之间的关系范围，可以调整共振腔的共振频率点，从而使降噪频段与目的频段匹配，该公式的作用，可以有效降低1KHz-5KHz频段范围内的噪声峰值，尤其是压缩高频气动噪声有较好的消声效果，降噪频段1KHz-5KHz频段范围也是气动噪声主要体现的噪声频段。

本实用新型泵体创新结构的压缩消音通道的消音腔体，也可以为朝向气缸其中一端面开口的沉槽结构，此时，最有实施例所述的优选尺寸范围中的H为沉槽的深度值。

本实用新型还提供一种压缩机，其包括前任一项所述的气缸。

本实用新型优化压缩机泵体结构，通过在泵体压缩腔侧设计压缩消音通道，从而降低压缩机的压缩气动噪声，降低排气结束时因过压、油压或排气不畅而引起的力矩波动导致的压缩机可靠性风险，同时解决设计限制的瓶颈问题，简化结构和加工工艺。

本实用新型还提供一种空调器，其包括前述的压缩机。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种气缸，其特征在于：包括：

气缸本体(23)和气缸腔(24)，所述气缸腔(24)位于所述气缸本体(23)的内侧，所述气缸本体(23)上还设置有连通通道(22)和消音腔体(21)，所述连通通道(22)的一端连通至所述气缸本体(23)的径向内侧壁、另一端延伸并连通至所述消音腔体(21)，所述消音腔体(21)沿着所述气缸本体(23)的周向方向延伸，同时所述消音腔体(21)还沿着所述气缸本体(23)的轴向方向延伸。

2.根据权利要求1所述的气缸，其特征在于：

所述气缸本体(23)包括位于其轴向一端的第一轴向端面(28)、和位于轴向另一端的第二轴向端面(29)，沿所述气缸本体(23)的轴向方向，所述消音腔体(21)包括第一轴端(211)和第二轴端(212)，所述第一轴端(211)位于所述第一轴向端面(28)上，所述第二轴端(212)位于所述第二轴向端面(29)上，使得所述消音腔体(21)从所述第一轴向端面(28)贯通至所述第二轴向端面(29)。

3.根据权利要求1所述的气缸，其特征在于：

所述气缸本体(23)包括位于其轴向一端的第一轴向端面(28)、和位于轴向另一端的第二轴向端面(29)，沿所述气缸本体(23)的轴向方向，所述消音腔体(21)包括第一轴端(211)和第二轴端(212)，所述第一轴端(211)与所述第一轴向端面(28)间隔第一预设距离，所述第二轴端(212)与所述第二轴向端面(29)间隔第二预设距离，所述第一预设距离大于等于0，所述第二预设距离大于等于0。

4.根据权利要求1所述的气缸，其特征在于：

所述气缸本体(23)包括位于其轴向一端的第一轴向端面(28)、和位于轴向另一端的第二轴向端面(29)，所述连通通道(22)沿着所述气缸本体(23)的径向方向延伸，沿所述气缸本体(23)的轴向方向，所述连通通道(22)位于所述第一轴向端面(28)与所述第二轴向端面(29)之间，所述连通通道(22)与所述第一轴向端面(28)之间的轴向最小距离大于0，所述连通通道(22)与所述第二轴向端面(29)之间的轴向最小距离大于0。

5.根据权利要求1所述的气缸，其特征在于：

所述消音腔体(21)为围绕所述气缸(2)的中心而环绕的柱状腔体，在所述气缸的横截面内所述消音腔体(21)为扇环形状、圆形或腰形。

6.根据权利要求1所述的气缸，其特征在于：

所述气缸本体(23)上设置有吸气口(25)和排气口(20)，所述连通通道(22)位于相对于所述吸气口(25)而靠近所述排气口(20)的位置，所述消音腔体(21)位于相对于所述吸气口(25)而靠近所述排气口(20)的位置。

7.根据权利要求6所述的气缸，其特征在于：

在所述气缸本体(23)的轴向投影面内，所述连通通道(22)与所述排气口(20)相交，所述消音腔体(21)包括沿气缸的周向方向的第一周向端(213)和第二周向端(214)，所述连通通道(22)连通至所述第一周向端(213)与所述第二周向端(214)之间的位置；沿气缸周向方向所述第一周向端(213)与所述第二周向端(214)之间的跨度圆心角为θ，θ＜45°。

8.根据权利要求1所述的气缸，其特征在于：

所述消音腔体(21)的靠近所述气缸的轴心的内侧面半径为R1，所述消音腔体(21)的远离所述气缸的轴心的外侧面半径为R2，沿气缸周向方向所述消音腔体(21)的起止位置之间的跨度圆心角为θ，所述连通通道(22)的截面直径为d，长度为L，所述气缸本体的轴向高度为H，设定压缩机应用系统用冷媒介质条件下的声速为c，各参数满足：

9.一种压缩机，其特征在于：包括权利要求1-8中任一项所述的气缸。

10.一种空调器，其特征在于：包括权利要求9所述的压缩机。

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