TW202409425A - 螺桿壓縮機 - Google Patents

Abstract

本申請案提供一種螺桿壓縮機，包括：殼體（101）、流體通道（140）及消聲結構，該殼體（101）中具有壓縮容腔（105）；該流體通道（140）位於該殼體中，該流體通道（140）之第一端（311）與壓縮機外部連通，該流體通道（140）之第二端（312）與該壓縮容腔（105）連通；該消聲結構設置在該流體通道（140）之外側，該消聲結構包括至少一個腔室，該至少一個腔室與該流體通道（140）連通。本申請案中之螺桿壓縮機之流體通道處設有消聲結構，能夠減小壓力變化對與流體通道連接之外部管路的影響。

Description

螺桿壓縮機

本申請案提供一種螺桿壓縮機，尤其係一種具有消聲結構之螺桿壓縮機。

雙螺桿壓縮機具有一對能夠互相嚙合之陽轉子及陰轉子，藉由一對陽轉子及陰轉子相對旋轉從而壓縮致冷劑。雙螺桿壓縮機與節熱器系統連通，節熱器系統向壓縮機內部提供一部分致冷劑（或其他介質）以提高雙螺桿壓縮機之能力。節熱器系統通過管路與壓縮機之壓縮容腔連通。

本申請案提供一種螺桿壓縮機，包括：殼體、流體通道及消聲結構，該殼體中具有壓縮容腔；該流體通道位於該殼體中，該流體通道之第一端與壓縮機外部連通，該流體通道之第二端與該壓縮容腔連通；該消聲結構設置在該流體通道之外側，該消聲結構包括至少一個腔室，該至少一個腔室與該流體通道連通。

如上所述之螺桿壓縮機，該至少一個腔室設置為圍繞該流體通道之環形。

如上所述之螺桿壓縮機，該至少一個腔室圍繞該流體通道之一部分配置。

如上所述之螺桿壓縮機，該至少一個腔室包括多個腔室，該多個腔室沿著該流體通道之延伸方向配置。

如上所述之螺桿壓縮機，該至少一個腔室包括多個腔室，該多個腔室在該流體通道之延伸方向上交錯配置。

如上所述之螺桿壓縮機，該消聲結構亦包括消聲材料，該消聲材料填充在該至少一個腔室中。

如上所述之螺桿壓縮機，該消聲材料包括多個聲學超構消聲單元，該多個聲學超構消聲單元中之至少一部分與該流體通道連通。

如上所述之螺桿壓縮機，該消聲結構亦包括側壁，該側壁圍繞該流體通道設置，並位於該流體通道與該至少一個腔室之間，該側壁上設有多個側壁通道，該等側壁通道貫穿該側壁以將該至少一個腔室與該流體通道連通。

如上所述之螺桿壓縮機，在該流體通道之延伸方向上，該至少一個腔室具有前端及後端，該前端靠近該流體通道之第一端，該後端遠離該流體通道之第一端；該多個側壁通道中之至少一個側壁通道靠近該至少一個腔室之後端。

如上所述之螺桿壓縮機，該消聲結構靠近該流體通道之第一端，該流體通道之第一端與空調系統之節熱器連通。

本申請案中之螺桿壓縮機內具有能夠連通壓縮容腔及外部節熱器系統之流體通道。流體通道能夠將節熱器中之致冷劑引入壓縮容腔。由於螺桿壓縮機在工作過程中，轉子之齒週期性掃過流體通道之出口，轉子之齒之兩側齒槽內的壓力不同，從而導致流體通道內之流體壓力不斷變化，可能引起與節熱器系統連接之管路由於振動而發生介面鬆動或破裂。本申請案中流體通道處設有消聲結構，能夠減小壓力變化對節熱器系統外部管路的影響。

下文將參考構成本說明書之一部分的附圖對本申請案之各種具體實施方案進行描述。應該理解的係，雖然在本申請案中使用表示方向之術語，諸如「前」、「後」、「上」、「下」、「左」、「右」等描述本申請案之各種實例結構部分及元件，但是在此使用此等術語僅係為了方便說明之目的，基於附圖中顯示之實例方位而確定的。由於本申請案所揭示之實施例可按照不同的方向設置，所以此等表示方向之術語僅係作為說明而不應視作為限制。

圖1A係本申請案中壓縮機的立體圖，圖1B係圖1A中壓縮機的一個剖視圖，壓縮機100包括殼體101以及位於殼體101中之陽轉子102及陰轉子103。陽轉子102及陰轉子103能夠被驅動而轉動。陽轉子102及馬達160傳動連接，使得馬達160可驅動陽轉子102繞著陽轉子102之軸線相對於殼體101旋轉。陰轉子103能夠被陽轉子102驅動從而繞著陰轉子103之軸線相對於殼體101旋轉。陽轉子102之外側具有多個螺旋狀齒168以及相鄰的齒168之間形成之螺旋狀凹槽，陰轉子103之外側亦具有多個螺旋狀齒169以及相鄰的齒169之間形成之螺旋狀凹槽。陽轉子102之齒168及凹槽與陰轉子103之凹槽及齒169組成相互嚙合結構，使得陽轉子102、陰轉子103及殼體101共同組成壓縮容腔105。殼體101中設有流體通道140，用於向壓縮機100之壓縮容腔105中提供致冷劑。

殼體101包括前部殼體171、中部殼體172以及後部殼體173。前部殼體171、中部殼體172及後部殼體173順次連接。流體在壓縮機內自前部殼體171流向後部殼體173。流體通道140位於後部殼體173上。流體通道140之出口與壓縮容腔105連通，入口通過管路與節熱器系統連接，節熱器系統將致冷循環系統中之一部分致冷劑引回壓縮機，以提高壓縮機之能力。例如節熱器系統將流體通道140與冷凝器底部或過冷器連通，自冷凝器底部或過冷器引出一小部分致冷劑液體回至壓縮機，此部分致冷劑液體可利用自然壓差進入壓縮機。在螺桿壓縮機中，陽轉子102或陰轉子103之齒週期性經過流體通道140之出口，由於轉子之齒兩側齒槽內的壓力明顯不同，從而流體通道140之出口處的壓力有一定幅度的變化。流體通道140內呈現複雜的流態及壓力脈動，可能導致與節熱器系統連接之管路由於振動而發生介面鬆動或破裂的風險。本申請案中之流體通道140處設有消聲結構，能夠降低壓力脈動之幅度，從而減小壓力脈動對外部管路的影響。

圖2係本申請案中第一實施例之後部殼體的立體圖，如圖2所示，後部殼體173具有朝向中部殼體172設置之殼體端面202，陽轉子102及陰轉子103之排氣端抵靠在殼體端面202上，殼體端面202能夠封閉壓縮容腔105之末端。殼體端面202上亦設有內部排氣孔口235，壓縮容腔105能夠與內部排氣孔口235對齊。在陽轉子102及陰轉子103旋轉過程中，壓縮容腔105中之氣體不斷被壓縮，直至壓縮容腔105與內部排氣孔口235連通時，壓縮容腔105中之氣體通過內部排氣孔口235進入壓縮機之排氣腔，然後自壓縮機排出。流體通道140具有入口241及出口242。出口242設置在殼體端面202上，並能夠被陽轉子102或陰轉子103之排氣端掃過，從而能夠與壓縮容腔105連通。入口241設置在後部殼體173之外表面，入口241與外部管路250連通，外部管路250用於連接節熱器系統，從而節熱器系統能夠通過流體通道140向壓縮容腔105中補充致冷劑。

圖3係圖2的一個局部剖視圖，圖3係圖2中之後部殼體173沿著A-A所示之方向剖切，並沿著箭頭所示之方向看去的局部視圖，示出了後部殼體173中流體通道140附近的結構。流體通道140包括第一端311及第二端312，入口241位於第一端311處，出口242位於第二端312處。入口241之面積等於或小於流體通道140之橫截面積。在本申請案之一個實施例中，流體通道140包括前段351及後段352，前段351沿著如圖3所示之豎直方向延伸，後段352沿著水平方向延伸。在本申請案中，前段351及後段352之設置係在便於加工的前提下，為了在適應入口241及出口242之相對位置，以將壓縮容腔105與外部管路連通。在入口241之位置之設置變化時，流體通道140之前段351及後段352之位置設置以及延伸方向之設置隨之變化。

在本申請案之一個實施例中，第一端311包括中部具有孔359之頂板357，頂板357覆蓋在第一端311之端部。頂板357之孔359形成入口241。

在本申請案之另一實施例中，入口241設置在後部殼體173之其他位置，流體通道140沿著同一方向延伸。

如圖3所示，在流體通道140之前段351之外側，設有圍繞前段351之消聲結構320。消聲結構320包括腔室308，以及位於腔室308中之消聲材料371。腔室308與前段351連通。腔室308具有內側361及外側362，內側361與外側362之間具有一定的間距，從而腔室308在流體通道之徑向方向上具有一定的厚度，腔室308大致為具有一定的厚度之環形。在本申請案之一個實施例中，外側362具有由後部殼體173形成之側壁，內側361具有開口365，開口365與流體通道140之前段351連通。在本申請案之一個實施例中，開口365之高度等於腔室308之高度，並且開口365沿著周向方向延伸一周並形成閉合的環狀。即開口365之面積等於被消聲結構圍繞之前段之外表面積。亦即，腔室308與流體通道140之前段351能夠形成整體的空間。在本申請案之另一實施例中，開口365之面積小於被腔室308圍繞之前段351之外表面積，例如，開口365之高度小於腔室308之高度，或者開口365沿著在周向方向延伸不滿一周。

消聲材料371為具有多個聲學超構消聲單元組成之聲學材料。聲學超構消聲單元為共振腔型聲學超構單元。各聲學超構消聲單元具有空腔，聲學超構消聲單元之空腔能夠與流體通道140之前段351連通。消聲材料371能在一定程度上吸收流體通道140內之壓力脈動，減小壓力脈動對外部管路的影響。

消聲材料371中之消聲單元設置為單一尺寸或多種尺寸，從而能夠被設置為針對某一赫茲（即，某一頻率）之聲音進行消聲，或者能夠針對多個赫茲之聲音進行消聲。

在本實施例中，消聲結構320設置在靠近流體通道140之入口241處，即靠近流體通道140與外部管路之連接處，以儘可能減少壓力脈動對外部管路的影響。在本申請案之另一實施例中，消聲結構320亦可圍繞整個流體通道140設置，即流體通道140之各段之外側均設有消聲結構320。

需要說明的係，在本實施例中，即使腔室308中不設置消聲材料371，中空的腔室308亦能在一定程度上吸收流體通道140內之壓力脈動。

圖4係本申請案中第二實施例之後部殼體的局部剖視圖。與圖3所示之實施例類似，所不同的係，在流體通道140之延伸方向上設有多個腔室408，各腔室408與相鄰的腔室408之間具有間距。各腔室408中設置消聲材料371，或者為空腔。亦即，在流體通道140之延伸方向，腔室可間斷地設置。圖4中之第二實施例與圖3中之第一實施例相比，具有類似的技術效果。

圖5A係本申請案中第三實施例的消聲結構立體圖，圖5B係圖5A中消聲結構沿軸向方向看去的仰視圖，圖5C係消聲結構沿著圖5B中B-B線剖切之一者的軸向剖視圖，圖5D係消聲結構沿著圖5B中C-C線剖切之一者的軸向剖視圖。其中圖5B中之剖面如圖5A及圖5B所示，消聲結構520大致為圓筒狀，並具有軸向方向及徑向方向。消聲結構520具有內壁511及外壁512。流體通道140之至少一段由內壁511圍成，例如流體通道140之前段351由內壁511圍成。外壁512與後部殼體173連接。內壁511與外壁512之間形成空間522。內壁511與外壁512之間設有沿著徑向方向延伸之多個徑向分隔壁518，以及多個沿著軸向方向延伸之軸向分隔壁519。多個徑向分隔壁518沿著軸向方向並排配置，以將空間522分成多個分段空間521，多個軸向分隔壁519沿著徑向方向配置，以將多個分段空間521分為多個腔室508。相鄰的分段空間521中之多個軸向分隔壁519交錯配置，從而多個腔室508交錯配置。

其中，內壁511形成消聲結構之側壁539，側壁539上設有多個貫穿側壁539之側壁通道529，多個側壁通道529能夠將流體通道140與多個腔室508中之各者連通。其中在流體通道140之延伸方向上，多個腔室508中之各者具有前端581及後端582，前端581靠近流體通道140之第一端311，後端582遠離流體通道140之第一端311。多個側壁通道529中之至少一個側壁通道靠近腔室508之後端582，以便於將腔室508中之流體引導回流至流體通道140中，使得流體通道140不積存或少量積存液體。

圖5A中之第三實施例與圖3中之第一實施例相比，具有類似的技術效果。

圖6係本申請案中第四實施例之消聲結構的一個軸向剖視圖，與圖5A所示之實施例類似，所不同的係，第四實施例之消聲結構620不再設置外壁，當消聲結構620裝入後部殼體173後，後部殼體173與軸向分隔壁、內壁611以及徑向分隔壁618共同圍成多個腔室608。

圖6中之第四實施例與圖5A中之第三實施例相比，具有類似的技術效果。

圖7係本申請案中第五實施例之消聲結構的一個軸向剖視圖，與圖5A所示之實施例類似，所不同的係，第五實施例之腔室708之底部765自外向內朝向下傾斜延伸，此類設計更有利於將腔室708中之液體排向流體通道140，避免腔室708中積存液體。

圖7中之第五實施例與圖5A中之第三實施例相比，具有類似的技術效果。

圖8係本申請案中第六實施例之消聲結構的一個徑向剖視圖，與圖5A所示之實施例類似，所不同的係，第六實施例之內壁811與外壁812之間不再同軸設置，亦即，自徑向截面上看到，內壁811與外壁812之間的距離不等。從而在圓周方向上，各腔室808不再均勻分佈。本實施例適用於一些流體通道140之安裝位置有特定要求的情況。

圖8中之第六實施例與圖5A中之第三實施例相比，具有類似的技術效果。

圖9係本申請案中第七實施例之後部殼體的一個局部剖視圖，與圖3所示之實施例類似，所不同的係，圖9中之第七實施例之消聲結構亦包括側壁939，側壁939大致為圓筒狀，側壁939圍成流體通道140之至少一段。亦即，側壁939設置在流體通道140與腔室908之間。側壁939上設有多個貫穿側壁939之側壁通道929，多個側壁通道929能夠將流體通道140與腔室908中之各者連通。其中在流體通道140之延伸方向上，腔室908中之前端981及後端982，前端981靠近流體通道140之第一端311，後端982遠離流體通道140之第一端311。多個側壁通道929中之至少一個側壁通道靠近腔室908之後端982，以便於將腔室908中之流體引導回流至流體通道140中，使得流體通道140不積存或少量積存液體。

圖9中之第七實施例之消聲結構亦包括頂板945，頂板945覆蓋在腔室908及側壁939之頂部，以將腔室908與外部隔開。頂板945上設有孔958，外部管路通過孔958與流體通道連通。在本申請案之一個實施例中，側壁939與頂板945為一體式結構，以便於安裝。

與圖3所示之實施例類似，腔室908中設有消聲材料。圖9中之第七實施例與圖3中之第一實施例相比，具有類似的技術效果。

圖10係本申請案中第八實施例之後部殼體的一個局部剖視圖，與圖9所示之實施例類似，所不同的係，在流體通道140之延伸方向上設有多個腔室1008，各腔室1008與相鄰的腔室1008之間具有間距。亦即，在流體通道140之延伸方向，腔室可間斷地設置。圖10中之第八實施例與圖3中之第一實施例相比，具有類似的技術效果。

圖11係本申請案中第九實施例之後部殼體的一個局部剖視圖，與圖9所示之實施例類似，所不同的係，腔室1108中不再設置消聲材料，為空腔。圖11中之第九實施例與圖9中之實施例相比，具有類似的技術效果。

圖12係本申請案中第十實施例之後部殼體的一個局部剖視圖，與圖10所示之實施例類似，所不同的係，腔室1208中不再設置消聲材料，為空腔。圖12中之第九實施例與圖10中之實施例相比，具有類似的技術效果。

本申請案中之流體通道能夠將節熱器中之致冷劑引入壓縮容腔。螺桿壓縮機在工作過程中，轉子之齒週期性掃過流體通道之出口，即流體通道與壓縮容腔之連通口。由於螺桿轉子之齒之兩側齒槽內的壓力不同，從而導致流體通道內之流體壓力不斷變化，引起振動及雜訊。壓力之變化傳導至連接節熱器系統與壓縮機流體通道之外部管路，可能導致外部管路之介面鬆動或破壞。本申請案中流體通道外側設有消聲結構，能夠吸收至少一部分壓力波動，降低雜訊，並減小壓力變化對節熱器系統外部管路的影響。

儘管已經結合以上概述之實施例之實例描述了本揭示內容，但是對於至少一般熟習此項技術者而言，各種替代方案、修改、變化、改良及/或基本等同方案，無論係已知的抑或現在或可不久預見的，都可能係顯而易見的。另外，本說明書中所描述之技術效果及/或技術問題係實例性而不係限制性的；所以本說明書中之揭示內容可能用於解決其他技術問題及/或具有其他技術效果。因此，如上陳述之本揭示內容之實施例之實例旨在係說明性而不係限制性的。在不背離本揭示內容之精神或範疇的情況下，可進行各種改變。因此，本揭示內容旨在包括所有已知或較早開發的替代方案、修改、變化、改良及/或基本等同方案。

100:壓縮機 101:殼體 102:陽轉子 103:陰轉子 105:壓縮容腔 140:流體通道 160:馬達 168:螺旋狀齒 169:螺旋狀齒 171:前部殼體 172:中部殼體 173:後部殼體 202:殼體端面 235:內部排氣孔口 241:入口 242:出口 250:外部管路 308:腔室 311:第一端 312:第二端 320:消聲結構 351:前段 352:後段 357:頂板 359:孔 361:內側 362:外側 365:開口 371:消聲材料 408:腔室 508:腔室 511:內壁 512:外壁 518:徑向分隔壁 519:軸向分隔壁 520:消聲結構 521:分段空間 522:空間 529:側壁通道 539:側壁 581:前端 582:後端 608:腔室 611:內壁 618:徑向分隔壁 620:消聲結構 708:腔室 765:底部 808:腔室 811:內壁 812:外壁 908:腔室 929:側壁通道 939:側壁 945:頂板 958:孔 981:前端 982:後端 1008:腔室 1108:腔室 1208:腔室 A-A:線 B-B:線 C-C:線

圖1A係本申請案中壓縮機的立體圖； 圖1B係圖1A中壓縮機的一個剖視圖； 圖2係本申請案中第一實施例之後部殼體的立體圖； 圖3係圖2的一個局部剖視圖； 圖4係本申請案中第二實施例之後部殼體的局部剖視圖； 圖5A係本申請案中第三實施例的消聲結構立體圖； 圖5B係圖5A中消聲結構沿軸向方向看去的仰視圖； 圖5C係消聲結構沿著圖5B中B-B線剖切之一者的軸向剖視圖； 圖5D係消聲結構沿著圖5B中C-C線剖切之一者的軸向剖視圖； 圖6係本申請案中第四實施例之消聲結構的一個軸向剖視圖； 圖7係本申請案中第五實施例之消聲結構的一個軸向剖視圖； 圖8係本申請案中第六實施例之消聲結構的一個徑向剖視圖； 圖9係本申請案中第七實施例之後部殼體的一個局部剖視圖； 圖10係本申請案中第八實施例之後部殼體的一個局部剖視圖； 圖11係本申請案中第九實施例之後部殼體的一個局部剖視圖； 圖12係本申請案中第十實施例之後部殼體的一個局部剖視圖。

140:流體通道

241:入口

242:出口

308:腔室

311:第一端

312:第二端

320:消聲結構

351:前段

352:後段

357:頂板

359:孔

361:內側

362:外側

365:開口

371:消聲材料

Claims (10)

1. 一種螺桿壓縮機，其特徵在於包括： 殼體（101），該殼體（101）中具有壓縮容腔（105）； 流體通道（140），該流體通道（140）位於該殼體中，該流體通道（140）之第一端（311）與壓縮機外部連通，該流體通道（140）之第二端（312）與該壓縮容腔（105）連通； 消聲結構，該消聲結構設置在該流體通道（140）之外側，該消聲結構包括至少一個腔室，該至少一個腔室與該流體通道（140）連通。
2. 如請求項1之螺桿壓縮機，其中： 該至少一個腔室設置為圍繞該流體通道（140）之環形。
3. 如請求項1之螺桿壓縮機，其中： 該至少一個腔室圍繞該流體通道（140）之一部分配置。
4. 如請求項1之螺桿壓縮機，其中： 該至少一個腔室包括多個腔室，該多個腔室沿著該流體通道（140）之延伸方向配置。
5. 如請求項4之螺桿壓縮機，其中： 該至少一個腔室包括多個腔室，該多個腔室在該流體通道（140）之延伸方向上交錯配置。
6. 如請求項1之螺桿壓縮機，其中： 該消聲結構亦包括消聲材料，該消聲材料填充在該至少一個腔室中。
7. 如請求項6之螺桿壓縮機，其中： 該消聲材料包括多個聲學超構消聲單元，該多個聲學超構消聲單元中之至少一部分與該流體通道（140）連通。
8. 如請求項1之螺桿壓縮機，其中： 該消聲結構亦包括側壁（939），該側壁（939）圍繞該流體通道（140）設置，並位於該流體通道（140）與該至少一個腔室之間，該側壁（939）上設有多個側壁通道（929），該等側壁通道（929）貫穿該側壁（939）以將該至少一個腔室與該流體通道（140）連通。
9. 如請求項8之螺桿壓縮機，其中： 在該流體通道（140）之延伸方向上，該至少一個腔室具有前端（981）及後端（982），該前端（981）靠近該流體通道（140）之第一端，該後端（982）遠離該流體通道（140）之第一端； 該多個側壁通道（929）中之至少一個側壁通道靠近該至少一個腔室之後端（982）。
10. 如請求項1之螺桿壓縮機，其中： 該消聲結構靠近該流體通道（140）之第一端（311），該流體通道（140）之第一端（311）與空調系統之節熱器連通。