TW201314047A - 流體壓縮機之頭部總成、及製造流體壓縮機之頭部總成之方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種流體壓縮機頭部總成，特定言之係關於一種雖然無任何噪音阻尼模組化元件但是具有固有噪音及振動衰減特徵的頭部總成。該流體壓縮機頭部總成包括至少一主體(1)、至少一閥板(PV)、至少一密封構件及至少一固定構件，該主體(1)包括至少一吸入腔室(3)及至少一排放腔室(4)，其等兩者由至少一結構壁(5)限定範圍，該吸入腔室(3)包括固有噪音及振動衰減構件，該固有噪音及振動衰減構件包括配置在該吸入腔室(3)周邊內之至少一壁(32)。本發明亦係關於製造該流體壓縮機頭部總成之至少部分之方法。

Description

流體壓縮機之頭部總成、及製造流體壓縮機之頭部總成之方法
本發明係關於一種流體壓縮機頭部總成，特定言之係關於一種雖然無任何噪音阻尼模組化元件但是具有固有噪音及振動衰減特徵之頭部總成。
本發明亦係關於一種製造流體壓縮機頭部總成之至少部分之方法。
熟習此項技術者瞭解流體壓縮機(尤其交替壓縮機)包括能夠改變工作流體之壓力之設備。最新技術預見將流體壓縮機用於各種用途，主要應用於製冷系統。
習知上，壓縮機使用氣缸及活塞配置以壓縮工作流體。為此目的，此等組件之至少一者必須可相對於另一者軸向及往復移動。通常，活塞(其由電動馬達推動)包括在氣缸內軸向及往復移位之「可移動」元件。
根據本操作原理，工作流體被引入氣缸內部體積，該體積根據活塞位移改變。當氣缸內體積減小時，工作流體被壓縮，隨後從氣缸排出。
熟習此項技術者亦瞭解除多個其他元件外，流體壓縮機還預見負責工作流體吸入及排放之控制之頭部總成。習知上，頭部總成包括至少一主體(其中配置工作流體吸入及排放孔)、至少一閥板(具有其各自閥門)、密封構件及固定構件(以將頭部總成固定在壓縮機氣缸上)。為此目的，除工作流體吸入及排放孔外，最新技術主體包括彼此隔離之 至少一吸入腔室及至少一排放腔室。
壓縮機之操作原理導致產生工作流體之間歇流動(吸入及排放兩者)。此等流動趨於產生非所要之噪音及振動且亦升高組成頭部總成之金屬元件之溫度。亦值得注意的是噪音及振動位準通常與活塞致動速度成比例；因此，壓縮機容量越大，其噪音及振動位準會越高。
為了克服此缺陷，已開發其頭部總成亦由至少一吸聲濾器組成之壓縮機。此配置係習知且因此屬於最新技術。
此等濾聲器旨在減小工作流體流動期間始終出現之壓力振盪效應。
雖然最新技術預見流體壓縮機頭部總成中之大量濾聲器型號及大量濾聲器安裝配置，但是可注意此等型號間保持特定類似性。
在該等類似性中，注意多數濾聲器(藉由注入方法)由聚合物合金製成且頭部總成中之多數濾聲器安裝配置預見濾聲器與界定在頭部總成主體中之吸入腔室實體相關之構造。
濾聲器之實例，亦包含安裝配置之實例描述在文件PI 9102288-6中，其中揭示「密封壓縮機之吸入阻尼總成」，其固定在氣缸塊上且包含中空阻尼本體，該本體具有進氣口、出氣口及具有與閥板吸入孔連通之進口端(其連接至出口)之吸入管。該阻尼器具有能夠抵著蓋之下部分之最周邊邊緣固持及按壓蓋之上部分之固定構件。
另一實例提供在文件US 6 641 374中，其中描述密封馬 達驅動型壓縮機之氣缸頭覆蓋結構，其包括具有空間之前頭蓋，該空間劃分為用於提供吸入消聲器之製冷劑低吸入壓力側、用於透過結構之壁排放製冷劑之高壓側及與前頭蓋後表面組合之後頭蓋。
雖然上述實例間保持一些差異，但是應注意其等兩者係基於類似概念，該等概念充當製造屬於最新技術之多數頭部氣缸總成之基礎。
藉此，應注意，插入壓縮機頭部總成主體之吸入腔室之濾聲器(其由聚合物合金製成)具有下列缺點：需要製作該濾聲器；需要將濾聲器安裝在頭部氣缸總成蓋上；及濾聲器本身固有的能力限制。
根據最新技術，將氣缸及濾聲器蓋製造成兩個單獨組件需要兩個單獨製造方法。通常，用於製造蓋之方法係藉由鋁注入且濾聲器藉由聚合物注入製造。此外，通常濾聲器具有此幾何形使得需要將其劃分為兩個或更多組件以使製造可行。各方法需要其自身的製作模型及設備，其使製造相對昂貴。
由於存在至少兩個單獨組件(蓋及濾聲器)，故亦需要特定方法將此等零件接合在一起，其需要組裝線中至少一額外位置。
如前所述，最新技術濾聲器透過聚合物注入方法獲得。此方法需要使用促進將零件從其等移除之模型。此結果限制管幾何形，阻止變截面管之使用。具有此特徵之管之使用允許增大泵抽能力及降噪。
基於上文所述的總體情況，明顯需要開發一種無上述缺點之密封壓縮機頭部氣缸總成。
因此，本發明之目標之一者係提供一種無任何類型之模組化濾聲器之壓縮機頭部總成。
本發明之另一目標係提供一種可以單個製造步驟製造之壓縮機頭部總成。
本發明之另一目標係提供一種壓縮機頭部總成，其中可透過實體定大小決定/控制泵抽能力與壓縮機噪音之間之關係。
本發明之一目標亦係揭示一種能夠同時生成多個主體之製造壓縮機頭部總成之主體且可以單個製作步驟執行之方法。
如目前所主張之本發明之此等及其他目標藉由本文所揭示之流體壓縮機頭部總成完全達成，所述流體壓縮機頭部總成包括至少一主體、至少一閥板、至少一密封構件及至少一固定構件。主體包括至少一吸入腔室及至少一排放腔室，其等兩者由至少一結構壁限定範圍。較佳，吸入腔室及排放腔室界定在單個塊中。
在此方面及根據本發明，吸入腔室包括固有減震降噪構件。該固有減震降噪構件包括配置在吸入腔室之周邊內之至少一壁，所述至少一壁較佳從結構壁突出。
較佳，固有減震降噪構件包括配置在吸入腔室之周邊內之兩個壁，該兩個壁較佳互連為類似字母「V」形狀之單 個輪廓之形式。在此情況中，結構壁輪廓類似於兩個互連壁之單個輪廓。
根據本發明之概念，視需要仍預見沿靠排放腔室配置之一輪廓肋部或溝槽及沿靠吸入腔室配置之一輪廓肋部或溝槽。
視需要應注意至少一壁(其符合一固有減震降噪構件)包括至少一變截面部分，所述變截面部分可為收斂-擴散。
此外，視需要，至少一結構壁包括至少一變截面部分，所述至少一變截面部分可為收斂-擴散。
亦應注意，視需要，主體之輪廓具有凸緣。
根據本發明之概念，主體可由金屬製成或其可由聚合物材料製成。
上文定義之主體較佳透過能夠以單個步驟獲得至少一主體之製程製造。較佳，單個步驟包括注入步驟。
本發明基於下述圖式更詳細地描述。
根據本發明之目標，揭示一種流體壓縮機頭部總成，其(除其他組件外)還包括無任何類型之模組化噪音阻尼器但具有與屬於最新技術之流體壓縮機頭部總成相同之效率(就噪音及振動衰減而言)的主體1(或蓋)。
為達成此，主體1本身包括固有減震降噪構件。此等固有減震降噪構件歸因於主體1之特定構造，尤其歸因於吸入腔室3之特殊構造而達成。
圖1、圖2、圖3及圖4展示本發明之較佳構造。透過此等 圖式，吾人可注意到本文所述之流體壓縮機頭部總成之較佳構造包括主體1、閥板PV、密封構件及固定構件。
主體1由單個塊體組成，其中界定具有實質上呈圓形周邊之中心塊2。主體1之輪廓具有凸緣8，該凸緣8之功能係允許該主體1固定在流體壓縮機(未展示)上。
在塊2中界定彼此隔離且由該塊2之結構壁5限定範圍之吸入腔室3及排放腔室4。
在此情況中，值得注意的是腔室2、3之各者包括成形在該塊2中之規則凹部。亦應注意吸入腔室3含有通孔31且排放腔室4含有槽孔41，分別包括流體吸入孔及加壓流體排放孔。
如上所述，本文揭示之流體壓縮機頭部總成之主要本發明態樣係關於吸入腔室3，其無任何模組化噪音及/或震動阻尼主體、零件、裝置或元件。
為達成此，吸入腔室3具有配置在其內區域中之兩個壁32。更具體言之，壁32彼此互連，從結構壁5突出。
在本發明之較佳構造中，兩個壁32互連為類似於字母「V」形狀之單個輪廓之形式。亦應注意該等壁32平行於結構壁5配置，該結構壁5具有類似於兩個壁32之單個輪廓之輪廓。
仍根據本較佳構造，應注意壁32及結構壁5兩者簡單且薄，具有恆定截面。
由壁5及32形成之通道9具有將流體從腔室3朝向閥板PV之吸入孔輸送之功能。操作：當吸入閥門VS打開時，在閥 板PV之該等吸入孔中產生壓力波動。此等壓力波動在由壁5及32形成之通道9中在與流體外流相反之方向上以聲波形式傳播。熟習聲音學(包含聲音濾波器)之人士皆知，在傳播聲波之一導管之截面中的振動會造成該聲波之反射。如此一來，在存在截面變化之情況下發射之聲音低於無截面變化情況下發射之聲音。在本發明中，在由壁5及32形成之通道與體積3之間發生橫截面之變化。
在流體壓縮機頭部總成之本較佳構造中，亦應注意存在沿靠排放腔室4配置之輪廓肋部或溝槽6及沿靠吸入腔室3配置之輪廓肋部或溝槽7。
肋部或溝槽6、7在塊2之表面中突出，靠近界定腔室3及4之末端。在此方面，應注意肋部或溝槽6、7係用於藉由形成集中密封接觸及壓力之輪廓周邊而使主體1與密封構件之間之密封最佳化。
本發明仍預見流體壓縮機頭部總成之視需要構造。此視需要構造基本上類似於上述較佳構造，僅壁32與結構壁5之間之變化突出。
在視需要構造中，壁32包括變截面(即外延或回縮之厚度)之至少一部分33。此等部分33可為收斂-擴散(具有薄於中間部分之末端)。
類似於壁32，本發明視需要構造之結構壁5亦提供變截面(外延或回縮之厚度)之至少一部分51。部分51亦可為收斂-擴散(具有薄於中間部分之末端)。
較佳，部分33之收斂-擴散類似於部分51之收斂-擴散。
此總體情況可透過圖5更好地觀察。
如上所述，傳播聲波之管道之截面變化導致聲波反射，減少管道傳送之噪音。此外，轟擊能力增強，因為如流體力學之專家所知，透過使用適當收斂-擴散特徵可收回因管道中流動之流體之載入而損耗之能量之部分。
本發明專利亦揭示一種用於製造流體壓縮機頭部總成之較佳方法。特定言之，該方法包括至少一步驟，透過該步驟可獲得至少一主體1(本發明較佳構造之主體1或本發明視需要構造之主體1)。
通常，此單個步驟包括注入步驟(在加熱材料之壓力下，較佳以液體狀態注入到模具之腔中)。以此方式，主體1亦可同時製造，此特徵僅取決於注入模具中腔之數量。
根據本文詳述之總體情況，亦應注意主體1(本發明較佳構造之主體1或本發明視需要構造之主體1)可由聚合物/塑膠材料及/或合金製成或由金屬材料及/或合金製成。
除可行生產方法外，已描述較佳實施例及視需要實施例之實例，應注意本發明之範圍涵蓋其他可行變化，其僅受限於申請專利範圍之內容，包含可行等效構件。
1‧‧‧主體
2‧‧‧中心塊
3‧‧‧吸入腔室
4‧‧‧排放腔室
5‧‧‧結構壁
6‧‧‧肋部/槽
7‧‧‧肋部/槽
8‧‧‧凸緣
9‧‧‧通道
31‧‧‧通孔
32‧‧‧壁
33‧‧‧部分
41‧‧‧槽孔
51‧‧‧部分
PV‧‧‧閥板
V‧‧‧輪廓
圖1係壓縮機頭部總成之分解透視圖；圖2係壓縮機頭部總成主體之平面圖；圖3係壓縮機頭部總成主體之示意截面；圖4係壓縮機頭部總成主體之接觸表面之放大詳圖；及 圖5係壓縮機頭部總成主體之視需要構造之平面圖。
1‧‧‧主體
2‧‧‧中心塊
3‧‧‧吸入腔室
4‧‧‧排放腔室
5‧‧‧結構壁
8‧‧‧凸緣
32‧‧‧壁
PV‧‧‧閥板
V‧‧‧輪廓

Claims (18)

  1. 一種流體壓縮機頭部總成，其包括至少一主體、至少一閥板(PV)、至少一密封構件及至少一固定構件，其特徵在於：該主體(1)包括至少一吸入腔室(3)及至少一排放腔室(4)，兩者由至少一結構壁(5)限定範圍；該吸入腔室(3)包括固有噪音及振動衰減構件；及該固有噪音及振動衰減構件包括配置在該吸入腔室(3)周邊內之至少一壁(32)。
  2. 如請求項1之流體壓縮機頭部總成，其中該固有噪音及振動衰減構件包括配置在該吸入腔室(3)周邊內之兩個壁(32)。
  3. 如請求項1或2之流體壓縮機頭部總成，其中至少一壁(32)從該結構壁(5)突出。
  4. 如請求項2之流體壓縮機頭部總成，其中該兩個壁(32)以一單個輪廓形式互連。
  5. 如請求項4之流體壓縮機頭部總成，其中該兩個壁(32)以類似於字母「V」形狀之一單個輪廓之形式互連。
  6. 如請求項1或4之流體壓縮機頭部總成，其中該結構壁(5)輪廓類似於該兩個互連壁(32)之該單個輪廓。
  7. 如請求項1之流體壓縮機頭部總成，其中該吸入腔室(3)及該排放腔室(4)界定在一單個塊(2)中。
  8. 如請求項1或7之流體壓縮機頭部總成，其中其亦包括沿靠該排放腔室(4)配置之一輪廓肋部或溝槽(6)。
  9. 如請求項1或7之流體壓縮機頭部總成，其中其亦包括沿靠該吸入腔室(3)配置之一輪廓肋部或溝槽(7)。
  10. 如請求項1之流體壓縮機頭部總成，其中至少一壁(32)包括變截面之至少一部分(33)。
  11. 如請求項10之流體壓縮機頭部總成，其中變截面之該部分(33)為收斂-擴散。
  12. 如請求項1之流體壓縮機頭部總成，其中至少一結構壁(5)包括變截面之至少一部分(51)。
  13. 如請求項12之流體壓縮機頭部總成，其中變截面之該部分(51)為收斂-擴散。
  14. 如請求項1至13中任一項之流體壓縮機頭部總成，其中該主體(1)之輪廓具有一凸緣(8)。
  15. 如請求項1至14中任一項之流體壓縮機頭部總成，其中該主體(1)由金屬製成。
  16. 如請求項1至14中任一項之流體壓縮機頭部總成，其中該主體(1)由聚合物材料製成。
  17. 一種製造如請求項1至16之流體壓縮機頭部總成之方法，其特徵在於其以單個步驟符合至少一主體(1)。
  18. 如請求項17之製造流體壓縮機頭部總成之方法，其中該單個步驟包括一注入步驟。
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