TWI375754B - Compressor sound attenuation enclosure - Google Patents

Description

1375754 九、發明說明： 5

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20 C發明所屬之技術領域3 相關申請案之交叉參考 此申請案係請求2004年5月14曰提交的美國臨時申請 案No.60/571,630號之利益。上述申請案的揭示係以引用方 式併入本文中。 發明領域 本發明有關噪音密封，更特別有關用於壓縮機之噪音 密封。 發明背景 由於不斷致力於降低壓縮機重量及成本，已經使得加 熱及冷卻設備製造廠以較輕質量材料來取代金屬組件。這 些改變時常導致來自壓縮機單元之噪聲傳輸的增加。現今 銷售予原始設備製造廠之壓縮機係分成數種特性類別。一 般所考量之有意義的特性類別係包括成本、溫度效能、美 觀性、回收態樣及噪聲消減效能。 雖然加熱及冷卻業中已經提出單頻噪音消除方案，迄 今為止，尚未找到可滿意地解決一壓縮機的寬頻譜噪聲消 除簽章之解決方案。如第1圖所示，過去已經提供了放置在 壓縮機上方之軟纖維充填袋以降低來自壓縮機的噪聲傳 輸。此等迎合消費者需求的嘗試已經遭遇到製造及效能方 面之議題。因此，對於壓縮機系統之低成本噪聲消減仍具 有顯著的改良空間。 5 1375754

10 15 20 尚未有人採行將噪聲屏蔽功能併入一大致實心塑料殼 内之方式，其完全地密封住一壓縮機，在空氣壓縮機噪音 抑制中亦尚未使用優良的噪音傳輸損失材料。為此，在此 技藝中仍需要一具有不佔體積、經改良的噪音吸收及衰減 特徵之空氣壓縮機系統，其可集體地操作以高度可靠的方 式來經濟地降低壓縮機噪聲。 【發明内容】 發明概要 本發明提供一用於渦捲壓縮機之經改良的噪音衰減 殼，其以低成本提供經顯著改良的噪聲降低。具有優良噪 音傳輸損失性質的材料係與一特別適合提供增加的吸收及 優良的噪音傳輸損失性質之障壁構造予以合併。 一實施例中，本發明提供一用於一渦捲壓縮機之嗓音 衰減室，該渦捲壓縮機係具有一構成為支撐壓縮機之基底 構件，基底係界定一充填有一嗓音衰減材料之第一室。噪 音衰減室係進一步具有一構成為覆蓋住壓縮機且耦合至基 底之覆蓋構件，該覆蓋構件係界定另一室。此室額外地充 填有一噪音衰減材料。 又另一實施例中，一兩層壓縮機殼覆蓋件係由一聚合 物樹脂形成且其界定一内部室。依照需要，殼的内部室可 具有不均勾的厚度。較佳係在發散噪聲傳輸具有較大振幅 之預選區域上具有最大之内部腔體的厚度，以增加嗓聲傳 輸損失。 本發明的另一實施例中，提供一噪音密封藉以圍繞一 6 壓縮機的殼。噪音密封係與壓縮機呈可振動式隔離並具有 以磅/平方呎為單位的質量密度以將來自壓縮機之傳輸噪 聲降低超過10dB。 本發明係將障壁及吸收技術併用在塑料構造中，藉以 5 降低整體嗓聲傳輸率，同時降低既有技術之空間、複雜度 及成本需求。 從下文的詳細描述將可得知本發明的進一步適用領 域。應瞭解詳細描述及特定範例雖然顯示出本發明的較佳 實施例但預定只供示範用而無意限制本發明的範圍。 10 圖式簡單說明 從詳細描述及圖式可更完整地瞭解本發明，其中： 第1圖代表根據先前技術之一壓縮機噪音覆蓋物； 第2圖代表根據本發明的教導之一壓縮機的一噪音密 封； 15 第3圖代表根據第2圖的教導之一蓋殼； 第4圖代表根據第3圖的教導之蓋殼所用的一耦合機 構； 第5至9圖代表根據本發明的教導之替代性耦合機構； 第10圖代表第2圖所示的一基底殼之剖視圖； 20 第11至13圖代表第2圖所示的聲學殼之組裝； 第14a及14b圖代表第2圖所示的側殼所用之替代性耦 合機構； 第15及16圖代表一替代性基底殼之立體及橫剖側視 圖； 7 1375754 第17圖代表替代性聲學殼之分解圖； 第18a及18b圖代表第17圖所示的—側殼之—内部圖； 第19圖代表一替代性聲學密封之分解圖； ’ 第20至28圖代表根據本發明的教 名29及30圖代表利用一四分之一 聲學殼；

導之替代性聲學彀； 波官噪音消除機構之 —相關聯壓縮機的 第31圖代表一利用液體以減振來自 噪音傳輸之聲學殼；及 之—實心 第32圖代表用以減振來自壓縮機的噪音傳輪 10 聲學殼的一部分。 C實施方式;j 較佳實施例之詳細說明 較佳實施例的下列描述只為示範性質且決無意限制本 發明、其應用、或使用方式。雖然所提及嗓音㈣圓頂係 15描述為與-壓縮機且更特別與一渴捲壓縮機相關聯可預 見此處的教導同樣地適用於包括但不限於供家庭、運輸、 及製造環i兄中使用之閥件、充氣器總成、引擎及馬達總成 等其他應用。 第2圖代表一具有可分離的殼構件之嗓音密封56。如圖 20所示，噪音密封56係由至少一側殼構件58、一蓋殼構件60 及一基底殼構件62所形成。噪音密封係構成為完全地圍繞 一渦捲壓縮機52。特別重要的是噪音密封將噪音衰減材料 定位在渦捲壓縮機52的基底處及周圍以衰減其中所產生的 寬頻譜噪聲。如下文進一步所描述，噪音密封56係界定複 8 數個得以具有吸取、電源及壓力線路耦合件之開孔。 噪音密封56可歸類為較佳具有小於5%洩漏的“完全密 封 未0岔封56的壁係提供由傳輸定律(transmissi〇n law) 所控管之傳輸損失(TL)。 TL=20 log w+20 logf-33.5 其中w’’=質量密度續/平方叹且f=頻率 因此’噪音密封56係選擇性構成為對於大於1〇〇 Hz及 小於20 kHz的聲學頻率具有一有效質量密度以提供在約 1〇〇與約1000 Hz之間大於約1〇 dB且選擇性大於i5 的一 傳輸損失。壓縮機52係利用設置於壓縮機52足部處及吸取 -、排放線路周圍之彈性體隔離器而與結構隔離。彈性體隔 離器係降低通往噪音密封56之結構性振動轉移路徑。隔離 器亦有助於盡量減少來自噪音密封之聲學能洩漏。 第3圖代表第2圖所示的蓋殼6〇〇蓋殼具有一外表面 64 —内表面66、及一耦合表面68。在内表面66上進一步 界疋一耦合部70，耦合部70係構成為將蓋殼60可鎖式接合 至側構件58。如下述，利用脆弱條將構件沿壓縮機” 固持在一起。 如第4圖所示，耦合部7〇具有一配置於一内表面恥上之 内凹形對接表面72。—下對接表面76係配置於外表面&與 内表面66之間。在外表面64與内表面的之間係進一步配置 有—延伸至耦合部70内之經界定的内腔體78。在内腔體％ 内配置一諸如砂、熔渣或其他噪音散佈集合體等噪音減振 或衰減材料。進—步可想見噪音減振材料可為—諸如乳劑 等雙相液體。如下文進一步所述，各構件的外表面係可界 定一構成為可固持住條之外部溝槽79。 第5圖代表一替代性蓋殼6心蓋殻6〇具有一經界定的外 表面82及一經界定的内表面84及一未延伸至耦合區7〇内之 替代性内部腔體86。類似地，如第6圖所示，一基底構件於 可具有一不含内腔體之耦合構件88。基底殼62係界定一圓 形基底支撐構件92,圓形基底支撐構件92界定一貫通孔徑 94，貫通孔徑94係構成為得以自壓縮機幻配置一安裝緊固 件（未圖示）。 第7圖顯示-蓋殼6G的内面之視圖，蓋殼6()係具有一附 接至側殼湖安裝表面之搞合區@合區％係界定一凹 形表面96，凹形表面96係構成為與—形成於側殼別上的凸 形對接表面98對接。内表面觸及外表面係界定了延伸至搞 合區70内且充填有噪音減振材料之.内腔體〖ο〗。 第8圖代表用於具有基底構件62的側殼58之麵合區之 橫剖視圖。殻及搞合構件較佳係、由相對較具勁性的熱固性 材料形成。因此’可想見殼可由諸如但不限於環氧樹脂、 财綸、聚丙烯、TPE或TPO等材料形成。

簡短地參照第5、6及9圖， 機構。如圖所示，耦合機構88, 以固持噪音衰減材料80之腔體並 耦合機構88係相對於外部來流體 之第一鉤形部90。雖然用以固梏D&立主* 未延伸至耦合機構88内，耦合機 式密封住殼56的内部。

1375754 88係具有—滅水平的切面1G4及-衫於—上邊緣1〇8 處之垂直阻止基底1G6。當!且件在壓縮機57周圍被帶動合併 時’水平支樓面係可滑式支撐側殼58上之_對應的耗合區。 第11至13圖代表噪音衰減殼沿壓縮機52周圍之組裝。 5如圖所示，壓縮機52係配置於支撐基底62上。側殼構件58 係滑移至基底上藉以接合下鎖固機構88。接著，蓋殼6〇滑 移至殼58的上鎖固機構88上藉以覆蓋壓縮機52的頂部。如 第13圖所示，蓋殼60及側殼58係由兩或更多個可分離件所 形成。在兩可分離件之間係配置有經界定的開孔1〇5及 10 1〇7。利用這些開孔來將吸取及壓力線路帶入壓縮機體部 内。該等線路周圍配置有用以聲學性隔離聲學室内部與外 部之具適當尺寸的索環109 如圖所示，蓋殼6〇可額外具有 一熱啟動式止回閥61 ^此熱啟動式止回閥61係設計為在一 預疋溫度開啟，以在溫度抵達一預定位準時讓經加熱氣體 15 從噪音衰減器内部離開。

20 第14a及14b圖代表定位於基底構件62上方之側殼別的 耦合機構。沿著基底構件62的周邊配置有一搁架部12〇，擱 架部120係可滑式支撐鎖固機構88的一部分。如第14b圖清 楚地顯示’對接表面112係在側殼58滑移至基底62上時予以 支撐。應注意，基底62額外地具有一對平坦表面121，利用 此對平坦表面121來可旋轉式定向側殼構件58與基底62。 第15及16圖代表基底殼62的立體及橫剖視圖。如圖所 示’基底的一下部中係界定有一流體陷阱114,利用流體陷 附114來累積液體並得以排放來自壓縮機的冷凝之液體。因 11 1375754 此，基底構件62進-步界定—開孔116而得以排放流體。 第17至19圖代表根據_替代性設計的脅音衰減殼之替 代性視圖。如圖所示，提供條114藉以使嗓音衰減室圍繞且 鎖固於壓縮機52周圍。這些鎖固條114—般係配置於蓋殼的 5的側殼構件58的外部表面上之凹口丨15内。應注意側殼構件. 58可界定腔體或凹陷11〇以將用於壓縮妙的電子控制器 116固持在噪音衰減室内。這些電子控制器ιι6可調節壓縮 機58的所有功能。基於人體工學的因素應注意噪音衰減 室的組件可分成複數個可耦合的組件。 ίο >第18a&18b圖清楚地顯示，壓縮機可選擇性含有一 條或層212的開或閉格室低密度泡綿。利用—可降低在密封 56所形成的室内發生聲學駐波之方式，將此泡抑2定位在 密封56所形成的室内。低密度泡綿212較佳係定位在一不會 接觸壓縮機殼之部位中。依需要，各個殼組件係界定一得 Μ以充填内腔體78之孔214。因此，内腔體_一部分可界定 一漏斗部216以幫助腔體的充填。如第19圖所示，側殼構件 =可分成數她件以使重倾麵持小於約吟組件的數 里及尺寸係為壓縮機52尺寸的函數。 )〇 %第耻27圖所示’整體噪音衰⑽統56可採行-對 -〇充填有噪音衰減材料之中空殼構件的形式。如第2〇至21圖 所示’可想見各殼構们24界定—㈣腔體126來支樓壓縮 機L支樓表面可由中空殼構件的單一部分所界定或可由 兩或更多個構件所形成。如前述，殼構件124可具有供吸取 或加壓空氣職！30用之經界定的開孔。内部腔體126係界 12 定一基底埠區域131，基底埠區域131係構成為支撐壓縮機 52的底部。第23及24圖顯示一壓縮機52可滑移至構件的一 者中之一腔體136内。可利用第二構件134來包封壓縮機52。 第一或第二構件的任一者係可具有用以接受吸取或壓 縮空氣線路之經界定的開孔138。如第27圖所示，殼構件164 及166係可具有許多互鎖表面及凸緣168_174以包封支撐件 且圍繞壓縮機52。如第28圖所示，揭露噪音衰減殼的一替 代性實施例。殼係包括構成為與表面〖92及188互鎖之一蓋 構件184及一基底構件186，以將一對的殼178及180固持在 壓縮機152周圍。 第29及30圖代表本發明的一替代性實施例。顯示一具 有一四分之一波共振器管198之渦捲壓縮機52，四分之一波 共振管益198係配置於壓縮機殼199周圍。四分之·一波共振 器管係具有將來自輪出一特定頻率之壓縮機的嗓聲予以降 低之功用。殼構件194及196具有一用以界定一婉縱狀溝槽 202之内部表面2〇〇。蜿蜒狀溝槽202係構成為包封且固持住 四分之一波管198。如圖.所示，一開孔204將内部腔體流體 式輕合至外部殼。開孔2〇4内配置有一索環2〇6以流體式密 封。桑音农減室。 第31圖代表一替代性實施例。顯示一中空吹塑殼208 而界定了一支撐表面21〇及一内部腔體212。可想見此内部 腔體212可充填有用來衰減一壓縮機52所產生的嗓聲信號 之諸如甘油或油及水等二或三相流體混合物。此二相材料 較佳係為一用以衰減噪音傳輸之乳劑。 第圖代表替代性臂音墨縮機來扭π之橫剖視圍。

物材料所形成。 的一傳輸損失。因此，密 足夠質量密度以提供大於約10 dB之聚合 此聚合物中可併用有填料以增加質量密度 且因此增加傳輸損失。 4本發㈣述僅為示範性質，因此未脫離本發明主旨 憂異係預疋仍位於本發a㈣範圍内^此等變異並不視為 脫_本發明的精神與範圍。 【圖式簡單明】 第1圖代表根據先前技術之一壓縮機嗓音覆蓋物； 第2圖代表根據本發明的教導之一壓縮機的一噪音密 封； 第3圖代表根據第2圖的教導之一蓋殼； 第4圖代表根據第3圖的教導之蓋殼所用的一耦合機 構； 第5至9圖代表根據本發明的教導之替代性耦合機構； 第10圖代表第2圖所示的一基底殼之剖視圖； 第11至13圖代表第2圖所示的聲學殼之組裝； 第14a及14b圖代表第2圖所示的側殼所用之替代性耗 合機構； 第15及16圖代表一替代性基底殼之立體及橫剖側視 圖； 第17圖代表替代性聲學殼之分解圖； 第18a及18b圖代表第17圖所示的一側殼之—内部圖； 1375754 第19圖代表一替代性聲學密封之分解圖； 第20至28圖代表根據本發明的教導之替代性聲學殼； 第29及30圖代表利用一四分之一波管噪音消除機構之 聲學殼； 5 第31圖代表一利用液體以減振來自一相關聯壓縮機的 . 噪音傳輸之聲學殼；及 第32圖代表用以減振來自壓縮機的噪音傳輸之一實心 聲學殼的一部分。 # 【主要元件符號說明】 52...渦捲壓縮機 78,102...内腔體 56...噪音衰減系統，噪音密封， 79...外部溝槽 噪音壓縮機密封 80...噪音哀減材料 57...壓縮機 82...外表面，側殼 58...側殼構件 84...内表面 60...蓋殼，蓋殼構件 86,126...内部腔體 61...熱啟動式止回閥 88 …搞合機構(Fig.5,6,9，10) 62...基底，支樓基底，基底殼，基 88...鎖固機構 底殼構件，基底構件 (Figs.ll-13,Fig.l4a,Fig.l4b) 64...外表面 90...第一鉤形部 66...内表面 92...圓形基底支撐構件 68…搞合表面 94...貫通孔徑 70...搞合區 96...凹形表面 72...内凹形對接表面 98...凸形對接表面 76...下對接表面 100...内表面 15 1375754 104.. .概呈水平的支撐面 105,107,138,204 …開孔 106.. .垂直阻止基底 108…上邊緣 109,206…環 110.. .腔體或凹陷 112.. .對接表面 114…流體陷阱(Fig.15-16) 114.. .鎖固條(Fig.17-19) 115···凹口 116 …開孔(Fig.l5，16) 116…電子控制器(Fig.17-19) 120.··擱架部 121.. .平坦表面 124.164.166.194.196.. .殼構件 128,130…空氣 131.. .基底埠區域 134.. .第二構件 136.. .腔體 168-174...互鎖表面及凸緣 178,180 …殼 184.. .蓋構件 186.. .基底構件 188,192··.表面 198.. .四分之一波共振器管 199.. .壓縮機殼 200.. .内部表面 202.. .蜿蜒狀溝槽 208.. .中空吹塑殼 210.. .支撐表面 212.. .低密度泡綿，開或閉格室 低密度泡綿條或層(Fig.l8a,18b) 212.. .内部腔體(Fig.31) 214···孔 16

Claims (1)

1375754 第94115598號申請案申請專利範圍修正頁 修正曰期：101.06.21. 十、申請專利範圍： 1. 一種用於壓縮機之噪音衰減室，其包含：一含有噪音衰 減材料的覆蓋構件及一含有噪音衰減材料的基底構 件，其令該覆蓋構件及該基底構件係選擇性地結合以在 5 該覆蓋構件及該基底構件之間界定出一内部容積俾用 於容納該壓豳機，該覆蓋構件包含一具有一第一鎖固機 構之蓋構件及一界定有一第二鎖固機構之第一側構 件，該第二鎖固機構係構形成耦合至該第一鎖固機構， 該第一鎖固機構包含一凹形表面與一凸形表面中之一 10 者，而該第二鎖固機構則包含該凹形表面與該凸形表面 中之另一者。 2. 如申請專利範圍第1項之噪音衰減室，其中該蓋構件界 定有一充填著噪音衰減材料的腔體。 3. 如申請專利範圍第1項之噪音衰減室，其中該基底構件 15 界定一充填著噪音衰減材料的腔體。 4. 如申請專利範圍第1項之噪音衰減室，其中該噪音衰減 材料係一集料。 5. 如申請專利範圍第4項之噪音衰減室，其中該集料係至 少為一砂或炫潰。 20 6. 如申請專利範圍第1項之噪音衰減室，其中該噪音衰減 材料係一流體。 7. 如申請專利範圍第6項之噪音衰減室，其中該流體係至 少為一甘油、油或水。 8. 如申請專利範圍第1項之噪音衰減室，其中該覆蓋構件 17 1375754 第94115598號申請案申請專利範圍修正頁 修正日期：101.06.21. 及該基底構件中之一者係界定有一構形為用於支撐該 壓縮機的支撐表面。 9.如申請專利範圍第1項之嗓音衰減室，其中該覆蓋構件 及該基底構件中之至少一者係由聚合物材料所形成。 5 18