制冷压缩机
阅读：289发布：2020-05-11
专利汇可以提供制冷压缩机专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种 制冷 压缩机 ，其包括压缩元件和容纳该压缩元件的密闭容器，其中该压缩元件包括：在其中压缩制冷剂气体的压缩室，以及具有 隔音 空间(119)并与压缩室连通的抽吸消音器(118)。该抽吸消音器(118)包括尾管(121)，其具有：在密闭容器中开口的第一端和在隔音空间(119)中开口的第二端，以及共振室(122)，该共振室与尾管(121)连接而形成，并且具有与密闭容器的特定共振 频率 大体相同的共振频率。这样的结构使得共振室(122)能够阻隔来自吸入 阀 的振动音或者制冷剂气体的脉动音的噪音。，下面是制冷压缩机专利的具体信息内容。
1.一种制冷压缩机，其包括：
压缩元件；
密闭容器，其用于容纳所述压缩元件；
其中所述压缩元件包括：
压缩室，在其中压缩制冷剂气体；
与所述压缩室相连通的抽吸消音器，在其中形成有隔音空间；
其中所述抽吸消音器包括：
尾管，其具有在所述密闭容器中开口的第一端和在所述隔 音空间中开口的第二端；和共振室，其具有与所述密闭容器的特定共振频率大体相同 的共振频率，并且
其中所述尾管和所述共振室是一体成型。
2.如权利要求1所述的制冷压缩机，
其中所述抽吸消音器由树脂制成。
3.如权利要求2所述的制冷压缩机，
其中所述尾管形状为近似字母“L”形，并且所述共振室形成在所 述尾管的至少一根轴的延长线上。
4.如权利要求1至3中任一项所述的制冷压缩机，还包括在所 述隔音空间中的膨胀室，其中所述共振室形成在所述膨胀室的外面。
5.如权利要求1至3中任一项所述的制冷压缩机，
其中所述共振室具有向下开口到所述尾管的开口。
技术领域
背景技术
常规的制冷压缩机包括开口在密闭容器中用于吸取制冷剂气体的 抽吸消音器(suction muffler)。抽吸消音器具有共振室，从而减少在特 定频率的声音。在日本专利未审查公开号H10-184542(在下文中称之 为“专利文件1”)中公开了一个示例。在下文中，参考附图对常规制 冷压缩机进行说明。
图6示出了在专利文件1中公开的常规制冷压缩机的整个结构的 部分剖切透视图。图7示出了用于常规制冷压缩机中的压缩元件和抽 吸消音器部件的部分剖切透视图。
在图6和7中，储存有润滑剂(未示出)的封闭式压缩机1(在下 文中将其简称为“容器1”)容纳了压缩部件20，其通过弹性部件6(如 弹簧)而支撑。压缩部件20具有分别设置在框架5下方和上方的电动 机元件2和压缩元件3。框架5包括轴承(未示出)，其用于支撑与曲 柄销4一体成型的曲轴(未示出)。
曲柄销4(在下文中将其简称为“销4”)偏心地固定在曲轴中， 其中所述曲轴压配合在电动机元件2的转子(未示出)中。活塞7插 入到汽缸8中并且可往复运动。连接装置9将活塞7与销4连接。
具有吸入口(未示出)的阀板10(在下文中将其简称为“板10”) 将汽缸8的端面密封。该吸入阀的开口使得吸入口与汽缸8相连通。 汽缸8、活塞7的顶板和板10形成了压缩室(未示出)。
其中形成有高压室的汽缸盖11(在下文中将其简称为“盖11”)， 通过夹在其与汽缸8之间的板10而相对汽缸8牢固地设置。抽吸消音 器12包括尾管13和共振器16。尾管13在容器1中开口，并且通过该 尾管13吸取制冷剂气体。共振器16具有共振室15，其与尾管13和节 流孔14连通。连通管17的第一端通过盖11与设置在板10上的吸入 口连通，并且其第二端与抽吸消音器12连通。
在下文中对上述制冷压缩机的工作进行说明。电动机元件2驱动 曲轴，因此销4开始偏心运动，其通过连接装置9使活塞7在汽缸8 中往复运动。然后在压缩室中按顺序重复进行吸取制冷剂气体、压缩 该气体和排出该气体的步骤。
在活塞7的吸取步骤中，通过尾管13的开口吸取灌注在容器1中 的制冷剂气体。接着，所吸取的气体通过消音器12、连通管17和盖 11形成的吸取路径传送到吸入口。然后，该气体推开关闭吸入口的吸 入阀，并流入汽缸8中。当制冷剂气体流入汽缸8中时，吸入阀振动 并且所述气体产生波动，从而产生噪音。所述噪音中的低频带(大约 400Hz-600Hz)声音可通过共振器16而阻隔。
在近来的应用中，需要具有更优良的隔音特性的制冷压缩机。
图6示出了在专利文件1中公开的常规制冷压缩机的整个结构的 部分剖切透视图。图7示出了用于常规制冷压缩机中的压缩元件和抽 吸消音器部件的部分剖切透视图。
在图6和7中，储存有润滑剂(未示出)的封闭式压缩机1(在下 文中将其简称为“容器1”)容纳了压缩部件20，其通过弹性部件6(如 弹簧)而支撑。压缩部件20具有分别设置在框架5下方和上方的电动 机元件2和压缩元件3。框架5包括轴承(未示出)，其用于支撑与曲 柄销4一体成型的曲轴(未示出)。
曲柄销4(在下文中将其简称为“销4”)偏心地固定在曲轴中， 其中所述曲轴压配合在电动机元件2的转子(未示出)中。活塞7插 入到汽缸8中并且可往复运动。连接装置9将活塞7与销4连接。
具有吸入口(未示出)的阀板10(在下文中将其简称为“板10”) 将汽缸8的端面密封。该吸入阀的开口使得吸入口与汽缸8相连通。 汽缸8、活塞7的顶板和板10形成了压缩室(未示出)。
其中形成有高压室的汽缸盖11(在下文中将其简称为“盖11”)， 通过夹在其与汽缸8之间的板10而相对汽缸8牢固地设置。抽吸消音 器12包括尾管13和共振器16。尾管13在容器1中开口，并且通过该 尾管13吸取制冷剂气体。共振器16具有共振室15，其与尾管13和节 流孔14连通。连通管17的第一端通过盖11与设置在板10上的吸入 口连通，并且其第二端与抽吸消音器12连通。
在下文中对上述制冷压缩机的工作进行说明。电动机元件2驱动 曲轴，因此销4开始偏心运动，其通过连接装置9使活塞7在汽缸8 中往复运动。然后在压缩室中按顺序重复进行吸取制冷剂气体、压缩 该气体和排出该气体的步骤。
在活塞7的吸取步骤中，通过尾管13的开口吸取灌注在容器1中 的制冷剂气体。接着，所吸取的气体通过消音器12、连通管17和盖 11形成的吸取路径传送到吸入口。然后，该气体推开关闭吸入口的吸 入阀，并流入汽缸8中。当制冷剂气体流入汽缸8中时，吸入阀振动 并且所述气体产生波动，从而产生噪音。所述噪音中的低频带(大约 400Hz-600Hz)声音可通过共振器16而阻隔。
在近来的应用中，需要具有更优良的隔音特性的制冷压缩机。
发明内容
本发明的制冷压缩机具有压缩元件，其中密闭容器容纳了该压缩 元件。压缩元件包括压缩制冷剂气体的压缩室，以及与压缩室相连通 并在其中具有隔音空间的抽吸消音器。抽吸消音器具有：尾管(tail tube)，其第一端开口在密闭容器中并且其第二端开口在隔音空间中； 和共振室，其形成为与尾管连接，且具有与容器的特定共振频率大体 相同的共振频率。这样的结构使得共振室能够隔离来自吸入阀的振动 音和制冷剂气体的脉动音的噪音。
附图说明
图1示出了根据本发明的示例性实施例的制冷压缩机横向剖视图。
图2示出了图1所示的制冷压缩机的正向剖视图。
图3示出了用于图1所示的制冷压缩机中的抽吸消音器的正向剖 视图。
图4示出了沿着图3中线A-A所截取的抽吸消音器的剖视图。
图5示出了图4所示的抽吸消音器的隔音特性、密闭容器的共振 特性以及压缩机的噪音级。
图6示出了图解常规制冷压缩机的整个结构的部分剖切透视图。
图7示出了图解用于常规制冷压缩机的压缩元件和抽吸消音器的 部件的部分剖切透视图。
图2示出了图1所示的制冷压缩机的正向剖视图。
图3示出了用于图1所示的制冷压缩机中的抽吸消音器的正向剖 视图。
图4示出了沿着图3中线A-A所截取的抽吸消音器的剖视图。
图5示出了图4所示的抽吸消音器的隔音特性、密闭容器的共振 特性以及压缩机的噪音级。
图6示出了图解常规制冷压缩机的整个结构的部分剖切透视图。
图7示出了图解用于常规制冷压缩机的压缩元件和抽吸消音器的 部件的部分剖切透视图。
具体实施方式
在下文中参考附图对本发明的示例性实施例进行说明。不言而喻， 本发明不限于该实施例。
图1示出了依照本发明的示例性实施例的制冷压缩机的横向剖视 图。图2示出了图1所示的制冷压缩机的正向剖视图。图3示出了用 于图1所示的制冷压缩机中的抽吸消音器的正向剖视图。图4示出了 沿着图3中的线A-A所截取的抽吸消音器的剖视图。图5示出了图4 所示的抽吸消音器的隔音特性、密闭容器的共振特性以及压缩机的噪 音级。
从图1至图4，密闭容器101(在下文中将其简称为“容器101”) 储存有润滑剂102，并且在其中的空间内注有制冷剂气体。容器101 中容纳有压缩部件，其由压缩元件103和电动机元件106构成。压缩 部件由弹性部件107(如弹簧)而支撑。压缩元件103吸取填充在容器 101中的制冷剂气体并且压缩该气体。电动机元件106具有驱动压缩元 件103的转子104和定子105。
活塞108插入汽缸109中，并且能够往复运动。连杆111将活塞 108连接到曲轴销110(在下文中将其简称为“销110”)。销110偏 心地形成在与转子104压配合的曲轴112(在下文中将其简称为“轴 112”)上。
阀板113(在下文中将其简称为“板113”)将汽缸109的开口端 密封，且包括吸入口115，其在吸入阀114打开时与汽缸109连通。压 缩室(compressing chamber)116由汽缸109、活塞108的顶面和板113 构成。
形成有高压室的汽缸盖117(在下文中将其简称为“盖117”)通 过夹在其与汽缸109之间的板113而相对汽缸109牢固地设置。抽吸 消音器118由树脂制成，并且包括隔音空间119(在下文中将其简称为 “空间119”)、尾管121(在下文中将其简称为“管121”)、共振室122 (在下文中将其简称为“室122”)和膨胀室123。管121的第一端在 空间119中开口，并且其第二端在容器110中开口，其中第二端作为 吸取制冷剂气体的吸入进口120。室122与管121相连通。膨胀室123 形成在空间119中。连通管124(在下文中将其简称为“管124”)的 第一端通过盖117与吸入口115连通，并且其第二端与消音器118连 通。因此当吸入阀114打开时，消音器118与压缩室116连通。
室122为侧向分支式共振器(side-branch type resonator)，其在与 管121连通的部分不具有节流部(throttle portion)。室122的共振频率 被设置为与在容器具有较小曲率的横向截面上产生的特定共振频率 (如，大约3000Hz)大体相同。管121形成为近似字母“L”形。室 122大体形成在该字母“L”的一根轴的延长线上，并且设置在膨胀室 123的外面。室122具有向下开口在管121中的开口。室123和管121 形成膨胀式消音器。
在下文中对上述制冷压缩机的运行和工作进行说明。转子104的 旋转转动轴112，因此销110偏心地运动，其通过连杆111使活塞108 在汽缸109中往复运动。在压缩室116中，吸取制冷剂气体、压缩气 体和排出气体的步骤以这样的顺序反复进行。
在活塞108的吸取步骤，容器101中的制冷剂气体从吸入进口120 吸取并且通过管121、膨胀室123、连通管124和盖117形成的吸入路 径传送到吸入口115。所吸取的制冷剂气体推开关闭吸入口115的吸入 阀114，并流入压缩室116。
当制冷剂气体流入汽缸116时，吸入阀114振动并且气体产生波 动，从而产生噪音。膨胀室123和室122可将所产生的噪音中的部分 噪音阻隔。该部分噪音具有与在容器101具有较小曲率的横向截面产 生的特定频率(如，大约3000Hz)大体相同的频率。
通常，可通过侧向分支共振式消音器阻隔的噪音的频率“F”(在 下文中将其称为共振频率“F”)由消音器的共振室的长度“Lp”和内 径“D”以及消音器中的制冷剂气体的声速“C”而确定。共振频率“F” 由如下公式(1)表达：
共振式消音器的共振频率“F”与容器101的特定共振频率的一致 阻隔了容器101产生的噪音。这样本发明可调节室122的内径“D”和 长度“Lp”以使得共振频率“F”与特定频率(如，大约3000Hz)大 体相同。
在共振式消音器中，如果制冷剂气体从室122泄漏，室122的内 径“D”和长度“Lp”显著改变，因此公式(1)表示的共振频率“F” 改变。然而，由于本发明的消音器118由树脂制成且室122为一体成 型，制冷剂气体不会从室122泄漏，因此室122的共振频率“F”不会 变化。
在上面，本发明的管121的形状近似字母“L”形，并且室122形 成在管121的一个轴的延长线上。这样的结构使得管121和室122可 通过一个成型模具而一体成型，并且可以轻松地将已成型物件从成型 模具中取出。一体成型防止了在管121和室122之间的连通部处泄漏 制冷剂气体。这样的结构使得室122的共振频率“F”保持不变并且不 会增加部件的数量。
另一方面，隔音量“A”由膨胀室的横截面积“S”和其长度“L” 以及尾管的横截面积S0和其长度L0确定，因此量“A”可大致通过下 面公式(2)表达：
本发明在膨胀室123外面形成有共振室122，因此在室122中的振 动不会影响膨胀室123。所以，抽吸消音器118的隔音特性不会被膨胀 室123降低。
如果将润滑剂102和制冷剂气体一起吸入管121中，并且聚积在 室122内，室122的长度L0改变。在这种情况下，由公式(1)表达的 共振频率“F”变化；但是，在本发明中，室122对管121的开口是向 下的，因而润滑剂102不会滞留在室122中，因此室122的长度L0不 会改变。所以，共振室122的共振频率“F”完全不会改变。
上述说明得出在制冷压缩机的运行过程中，消音器118稳定地保 持了与容器101的特定共振频率(如，大约3000Hz)大体相同的共振 频率“F”的隔音特性。
图5示出了具有上述结构的消音器118的隔音特性。在图5中， 曲线B示出了消音器118的隔音特性水平，曲线C示出了容器101的 共振特性水平，曲线D示出了制冷压缩机通过消音器118的隔音功能 降低的噪声级。曲线E示出了具有常规抽吸消音器的制冷压缩机的噪 声级。
如图5所示，通过消音器118降低了在容器101的特定共振频率 附近的频率“F”(大约3000Hz)的噪声级。这样稳定地减少了容器101 的共振产生的噪音。此时，侧向分支式共振器用于本实施例中；然而， 由于隔音特性与上述的隔音特性相似，也可将亥姆霍兹式共振器 (helmholtz-type resonator)或者穿孔管式共振器(perforated tube-type resonator)设置在尾管121中。
工业应用性
本发明的制冷压缩机减小了其密闭容器的共振产生的噪音，因此 该压缩机适合用作空调或者电冰箱中的制冷压缩机。
图1示出了依照本发明的示例性实施例的制冷压缩机的横向剖视 图。图2示出了图1所示的制冷压缩机的正向剖视图。图3示出了用 于图1所示的制冷压缩机中的抽吸消音器的正向剖视图。图4示出了 沿着图3中的线A-A所截取的抽吸消音器的剖视图。图5示出了图4 所示的抽吸消音器的隔音特性、密闭容器的共振特性以及压缩机的噪 音级。
从图1至图4，密闭容器101(在下文中将其简称为“容器101”) 储存有润滑剂102，并且在其中的空间内注有制冷剂气体。容器101 中容纳有压缩部件，其由压缩元件103和电动机元件106构成。压缩 部件由弹性部件107(如弹簧)而支撑。压缩元件103吸取填充在容器 101中的制冷剂气体并且压缩该气体。电动机元件106具有驱动压缩元 件103的转子104和定子105。
活塞108插入汽缸109中，并且能够往复运动。连杆111将活塞 108连接到曲轴销110(在下文中将其简称为“销110”)。销110偏 心地形成在与转子104压配合的曲轴112(在下文中将其简称为“轴 112”)上。
阀板113(在下文中将其简称为“板113”)将汽缸109的开口端 密封，且包括吸入口115，其在吸入阀114打开时与汽缸109连通。压 缩室(compressing chamber)116由汽缸109、活塞108的顶面和板113 构成。
形成有高压室的汽缸盖117(在下文中将其简称为“盖117”)通 过夹在其与汽缸109之间的板113而相对汽缸109牢固地设置。抽吸 消音器118由树脂制成，并且包括隔音空间119(在下文中将其简称为 “空间119”)、尾管121(在下文中将其简称为“管121”)、共振室122 (在下文中将其简称为“室122”)和膨胀室123。管121的第一端在 空间119中开口，并且其第二端在容器110中开口，其中第二端作为 吸取制冷剂气体的吸入进口120。室122与管121相连通。膨胀室123 形成在空间119中。连通管124(在下文中将其简称为“管124”)的 第一端通过盖117与吸入口115连通，并且其第二端与消音器118连 通。因此当吸入阀114打开时，消音器118与压缩室116连通。
室122为侧向分支式共振器(side-branch type resonator)，其在与 管121连通的部分不具有节流部(throttle portion)。室122的共振频率 被设置为与在容器具有较小曲率的横向截面上产生的特定共振频率 (如，大约3000Hz)大体相同。管121形成为近似字母“L”形。室 122大体形成在该字母“L”的一根轴的延长线上，并且设置在膨胀室 123的外面。室122具有向下开口在管121中的开口。室123和管121 形成膨胀式消音器。
在下文中对上述制冷压缩机的运行和工作进行说明。转子104的 旋转转动轴112，因此销110偏心地运动，其通过连杆111使活塞108 在汽缸109中往复运动。在压缩室116中，吸取制冷剂气体、压缩气 体和排出气体的步骤以这样的顺序反复进行。
在活塞108的吸取步骤，容器101中的制冷剂气体从吸入进口120 吸取并且通过管121、膨胀室123、连通管124和盖117形成的吸入路 径传送到吸入口115。所吸取的制冷剂气体推开关闭吸入口115的吸入 阀114，并流入压缩室116。
当制冷剂气体流入汽缸116时，吸入阀114振动并且气体产生波 动，从而产生噪音。膨胀室123和室122可将所产生的噪音中的部分 噪音阻隔。该部分噪音具有与在容器101具有较小曲率的横向截面产 生的特定频率(如，大约3000Hz)大体相同的频率。
通常，可通过侧向分支共振式消音器阻隔的噪音的频率“F”(在 下文中将其称为共振频率“F”)由消音器的共振室的长度“Lp”和内 径“D”以及消音器中的制冷剂气体的声速“C”而确定。共振频率“F” 由如下公式(1)表达：
共振式消音器的共振频率“F”与容器101的特定共振频率的一致 阻隔了容器101产生的噪音。这样本发明可调节室122的内径“D”和 长度“Lp”以使得共振频率“F”与特定频率(如，大约3000Hz)大 体相同。
在共振式消音器中，如果制冷剂气体从室122泄漏，室122的内 径“D”和长度“Lp”显著改变，因此公式(1)表示的共振频率“F” 改变。然而，由于本发明的消音器118由树脂制成且室122为一体成 型，制冷剂气体不会从室122泄漏，因此室122的共振频率“F”不会 变化。
在上面，本发明的管121的形状近似字母“L”形，并且室122形 成在管121的一个轴的延长线上。这样的结构使得管121和室122可 通过一个成型模具而一体成型，并且可以轻松地将已成型物件从成型 模具中取出。一体成型防止了在管121和室122之间的连通部处泄漏 制冷剂气体。这样的结构使得室122的共振频率“F”保持不变并且不 会增加部件的数量。
另一方面，隔音量“A”由膨胀室的横截面积“S”和其长度“L” 以及尾管的横截面积S0和其长度L0确定，因此量“A”可大致通过下 面公式(2)表达：
本发明在膨胀室123外面形成有共振室122，因此在室122中的振 动不会影响膨胀室123。所以，抽吸消音器118的隔音特性不会被膨胀 室123降低。
如果将润滑剂102和制冷剂气体一起吸入管121中，并且聚积在 室122内，室122的长度L0改变。在这种情况下，由公式(1)表达的 共振频率“F”变化；但是，在本发明中，室122对管121的开口是向 下的，因而润滑剂102不会滞留在室122中，因此室122的长度L0不 会改变。所以，共振室122的共振频率“F”完全不会改变。
上述说明得出在制冷压缩机的运行过程中，消音器118稳定地保 持了与容器101的特定共振频率(如，大约3000Hz)大体相同的共振 频率“F”的隔音特性。
图5示出了具有上述结构的消音器118的隔音特性。在图5中， 曲线B示出了消音器118的隔音特性水平，曲线C示出了容器101的 共振特性水平，曲线D示出了制冷压缩机通过消音器118的隔音功能 降低的噪声级。曲线E示出了具有常规抽吸消音器的制冷压缩机的噪 声级。
如图5所示，通过消音器118降低了在容器101的特定共振频率 附近的频率“F”(大约3000Hz)的噪声级。这样稳定地减少了容器101 的共振产生的噪音。此时，侧向分支式共振器用于本实施例中；然而， 由于隔音特性与上述的隔音特性相似，也可将亥姆霍兹式共振器 (helmholtz-type resonator)或者穿孔管式共振器(perforated tube-type resonator)设置在尾管121中。
工业应用性
本发明的制冷压缩机减小了其密闭容器的共振产生的噪音，因此 该压缩机适合用作空调或者电冰箱中的制冷压缩机。
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