CN102168665A - 一种活塞式制冷压缩机的气缸座 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种活塞式制冷压缩机的气缸座，设有二级排气消音器，二级排气消音器通过连接二级排气消音腔连通孔与一级排气消音器连通，二级排气消音器上设排气消音盖，排气消音盖通过螺钉固定在二级排气消音器上，并与二级排气消音器共同形成密封的高压气体腔体。采用上述技术方案，由于排气腔体体积扩大，降低了高温高压气流脉动和气体流速，降低了排气噪音；由于二级消音器的扩张比不同，原来通过一级消音器的没有消音频率，在二级消音器中产生声波反射，增加传声损失，提高消音量，增加不同范围的消音频率。二级消音器配合亥姆霍兹排气共振腔，大大削减了气流噪声，同时限位的增加，加强了泵体的运行可靠性，提高压缩机寿命。

Description

一种活塞式制冷压缩机的气缸座

技术领域

本发明属于制冷机械的技术领域，涉及活塞式制冷压缩机的结构，更具体地说，本发明涉及一种活塞式制冷压缩机的气缸座。

背景技术

现有全封闭制冷压缩机的排气消音系统构成是：气缸盖高压腔、一级排气消音腔、内排气盘管，与亥姆霍兹排气共振腔。

下面结合附图对现有技术的结构和工作原理进行分析：

图1、图2和图3是传统压缩机的排气消音流体通道系统，表示气缸孔、气缸盖组件、一级的排气消音腔和亥姆霍兹排气共振腔构成流体通道的俯视图，并且表示出了一级排气消音腔、亥姆霍兹排气共振腔、气缸盖组件在气缸座上的分布位置。

其中，图中表示：一级排气消音器6及其连接一级排气消音腔孔道20的内部结构，所述的一级排气消音器6通过连接一级排气消音腔孔道20与气缸盖高压腔连通；还表示了亥姆霍兹排气共振腔8及其连接亥姆霍兹排气共振腔孔道12的内部结构，所述的亥姆霍兹排气共振腔8通过连接亥姆霍兹排气共振腔孔道12与气缸盖高压腔连通。

其制冷剂气体的气流走向是：从气缸孔通过阀板排气孔排出的高温高压的制冷剂气体，进入气缸盖高压腔后，直接进入一级排气消音器6的消音腔，进入到内排气盘管，最后排出压缩机进入到制冷系统的冷凝器。

尽管现有带亥姆霍兹排气共振腔8的压缩机的排气流道结构系统，可以显著降低压缩机的排气气流噪音，但是，由于亥姆霍兹排气共振腔8是一个单自由度质量弹簧系统，在腔口让气体质量很小，因此亥姆霍兹排气共振腔8的消音量有限，仍不能满足用户对低噪声的要求。

同时，由于单级扩张式消声器存在诸多通过频率，总存在传递损失为零的频率，即该频率的噪声没有消除。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种活塞式制冷压缩机的气缸座，其目的是降低从压缩机排出的高压制冷剂气体的气流噪音。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

本发明所提供的活塞式制冷压缩机的气缸座，设有气缸、活塞及驱动活塞的曲轴、连杆，所述的气缸座上设有一级排气消音器、亥姆霍兹排气共振腔，所述的一级排气消音器通过连接一级排气消音腔孔道与气缸盖高压腔连通；所述的气缸座上还设有二级排气消音器，所述的二级排气消音器通过连接二级排气消音腔连通孔与所述的一级排气消音器连通，所述的二级排气消音器上设排气消音盖，所述的排气消音盖通过螺钉固定在所述的二级排气消音器上，并与二级排气消音器共同形成密封的高压气体腔体。

所述的一级排气消音器和二级排气消音器，在所述的气缸座上，与所述的亥姆霍兹排气共振腔对称布置。

所述的二级排气消音器与内排气盘管连通。

连通所述的一级排气消音器与气缸盖高压腔的连接一级排气消音腔孔道的横截面积、所述的连接二级排气消音腔连通孔的横截面积，均为2mm²～50mm²。

所述的连接一级排气消音腔孔道与连接二级排气消音腔连通孔的横截面积不相等。

所述的二级排气消音器与所述的气缸座铸造形成一个整体。

本发明采用上述技术方案，由于排气腔体体积扩大，降低了高温高压气流脉动和气体流速，减缓一部分气流噪声，即降低了排气噪音；另外，由于二级消音器的扩张比不同，原来通过一级消音器的没有消音频率，在二级消音器中产生声波反射，增加传声损失，这样，一方面提高消音量，另一方面，增加不同范围的消音频率。二级消音器配合亥姆霍兹排气共振腔，大大削减了气流噪声，同时限位的增加，加强了泵体的运行可靠性，提高压缩机寿命。

附图说明

下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本说明书背景技术部分所述的传统压缩机的排气消音流体通道系统的示意图；

图2为图1中的R-R剖面示意图；

图3为图1中的A-A剖面示意图；

图4为本发明提供的压缩机排气消音流体通道系统的示意图；

图5为图4所示结构的全剖视示意图；

图6为图4中的R-R剖面示意图。

图中标记为：

1、定子安装脚，2、定子非引线端线包容纳腔，3、气缸座曲轴孔，4、气缸，5、气缸端面，6、一级排气消音器，7、气缸盖高压腔，8、亥姆霍兹排气共振腔，12、连接亥姆霍兹排气共振腔孔道，13、阀板，14、排气孔，15、气缸盖低压腔，16、吸气孔，17、活塞，18、吸气阀片，19、排气阀片，20、连接一级排气消音腔孔道，21、曲轴，22、连杆，23、二级排气消音器，24、排气消音盖，25、螺钉，26、连接二级排气消音腔连通孔。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

如图4、图5和图6所表达的本发明的结构，为一种活塞式制冷压缩机的气缸座，该压缩机为全封闭活塞式制冷压缩机，由外壳、气缸座、电机、内排气盘管等组成。所述的气缸座上设有气缸4、活塞17及驱动活塞17的曲轴21、连杆22，曲轴21安装在气缸座曲轴孔3中。所述的气缸座上设有一级排气消音器6、亥姆霍兹排气共振腔8，所述的一级排气消音器6通过连接一级排气消音腔孔道20与气缸盖高压腔7连通。

所述的气缸座包括用来安装、支承电机定子的部分，该部分包括用来容纳定子非引线端线包的定子非引线端线包容纳腔2；四个用来安装定子叠片的等高的定子安装脚1；一部分是安装运动副的气缸座曲轴孔3、气缸4。如图中所示。一部分是用来安装气缸盖组件的气缸端面5；在气缸4的一侧设置有亥姆霍兹排气共振腔8，在气缸4的另一侧设置一级排气消音器6。

气缸盖低压腔15(吸气通道)通过阀板13上的吸气孔16与气缸4相联通；气缸4通过阀板13上的排气孔14，与气缸盖高压腔7相联通；气缸盖高压腔7的一侧与亥姆霍兹排气共振腔8相联通，另一侧与一级排气消音器6的消音腔相联通；

电机(图中未示出)带动曲轴21，曲轴偏心轴带动连杆22，连杆22推动活塞17在气缸4内作往复运动。

活塞17从上止点开始向下止点运行，气缸4内的气体压力下降，当运行至一定距离时，排气阀片19在气缸盖高压腔7与气缸4之间的气体压力差及排气阀片19的弹力的作用下自动关闭；

活塞17继续运行，气缸4内的气体压力继续下降，当再运行至一定距离时，气缸4内的气体压力下降到比吸气通道(即气缸盖低压腔15)内气体压力小，且其差值足以克服吸气阀片18的弹力时，吸气阀片18打开，气体就从气缸盖低压腔15内进入到气缸4的内部，直至活塞17运行至下止点时为止；

当活塞17运行至下止点时，就会立即开始从下止点向上止点运行，气缸4内的气体压力及温度就会升高；当运行至一定距离时，吸气阀片18在气缸4与气缸盖低压腔15之间的气体压力差及吸气阀片18的弹力的作用下自动关闭；活塞继续运行，气缸4内的气体压力继续升高；当再运行至一定距离时，气缸4内的气体压力升高到比气缸盖高压腔7内气体压力及排气阀片19的弹力大的时候，排气阀片19打开，气缸4内高温高压的制冷剂气体就进入到气缸盖高压腔7内。

然后，气缸盖高压腔7内的高温高压制冷剂气体，一方面，沿着亥姆霍兹排气共振腔8与气缸盖高压腔7之间的连接亥姆霍兹排气共振腔孔道12进入到亥姆霍兹排气共振腔8内，与其内部的高温高压的气体相脉动混合。由于亥姆霍兹排气共振腔是一个质量弹簧系统，亥姆霍兹排气共振腔8的孔径比声波波长小，一定质量的高压高温气体在里面发生反射，在腔口微小气体质量所具备的声能被亥姆霍兹排气共振腔8类似空气弹簧吸收。

当外界入射声波频率f和系统的固有频率f0相等时，孔径中的空气柱就由于共振而产生剧烈振动，在振动中，空气柱和孔颈侧壁摩擦而消耗声能，从而消除了一部分低频噪声；另一方面，从气缸盖高压腔7内出来的高温高压制冷剂气体，沿气缸盖高压腔7与一级排气消音器6之间的连接一级排气消音腔孔道20，进入到排气消音腔6内部。

为了解决在本说明书背景技术部分所述的目前公知技术存在的问题并克服其缺陷，实现降低从压缩机排出的高压制冷剂气体的气流噪音的发明目的，本发明采取的技术方案为：

如图6所示，本发明所提供的活塞式制冷压缩机的气缸座上还设有二级排气消音器23，所述的二级排气消音器23通过连接二级排气消音腔连通孔26与所述的一级排气消音器6连通，所述的二级排气消音器23上设排气消音盖24，所述的排气消音盖24通过螺钉25固定在所述的二级排气消音器23上，并与二级排气消音器23共同形成密封的高压气体腔体。

图中表示气缸盖组件与排气消音腔的结构，是二级排气消音器23与内排气盘管之间沿其气体流道的轴线方向剖开的剖视图，表示出了气缸盖高压腔7内的高压气体进入到一级排气消音器6，然后由一级排气消音器6进入二级排气消音器23后到内排气盘管的气体流动。

本发明总的目的是在压缩机的排气流道系统中，新设置一种二级排气消音装置，即二级排气消音器23为扩张式消声器，在原排气消音腔并连铸造一个二级消音腔，并通过加工钻孔(即连接二级排气消音腔连通孔26)将两个消音腔连接起来，来降低从压缩机排出的高压制冷剂气体的气流噪音，但是这并不会使得气缸座在结构上更复杂，因为增加重量较小，对机芯的平衡无影响，反而增加一处泵体的限位，有利于机芯结构的可靠性。

从气缸盖高压腔7内出来的高温高压制冷剂气体，沿气缸盖高压腔7与一级排气消音器6之间的连接一级排气消音腔孔道20，进入到一级排气消音器6的内腔，再通过连接二级排气消音腔连通孔26进入增设的二级排气消音器23的内腔，然后排出到内排气盘管，进入制冷系统的管道。

上述解决办法，在原一级排气消音装置上再串联增加一级排气消音装置的排气消音通道系统，设置多级扩张室，使每级具有不同的通过频率，并将它们串联起来，将内排气盘管接上第二级消音腔，运用二级消音来提高活塞往复式制冷压缩机消音量，拓宽压排气制冷剂气体的气流噪音消音频带，从而起到降低噪音的目的。

如图5所示，气缸座及与之结合在一起构成流体通道的气缸盖组件的纵向剖视图，表示出了低压制冷剂气体从气缸盖低压腔15被吸入到气缸4，然后被压缩成高压制冷剂气体，进入到气缸盖高压腔7，再通过一级、二级两级消音腔的气流走向。

本发明所述的一级排气消音器6和二级排气消音器23，在所述的气缸座上，与所述的亥姆霍兹排气共振腔8对称布置。

如图4所示，本发明的活塞式制冷压缩机的气缸座及其二个排气消音器、亥姆霍兹排气共振腔8，构成流体通道的俯视图，表示出了两级排气消音腔、亥姆霍兹排气共振腔8在气缸座上的分布位置。

将排气消音腔与亥姆霍兹共振腔对称布置，将内排气盘管接上第二级消音腔，运用二级消音来提高活塞往复式制冷压缩机消音量，拓宽压排气制冷剂气体的气流噪音消音频带，从而起到降低噪音的目的。

本发明所述的二级排气消音器23与内排气盘管连通。

以上所述的二级排气消音腔的压缩机，其排气共鸣消音腔的在压缩机排气流道系统中的位置及气流的走向如下：

一级排气消音器6与二级排气消音器23相连，二级排气消音器23再与内排气盘管相联通(图中未示出)。低温低压制冷剂气体从吸气通道15(气缸盖低压腔)进入到气缸后，活塞17将制冷剂气体压缩成高温高压的制冷剂气体，高温高压的制冷剂气体然后进入到气缸盖的高压腔7。气缸盖高压腔内的高压气体然后分成两部分，一部分进入到亥姆霍兹排气共振腔，另一部分进入到排气消音腔6，通过孔22进入二级排气消腔23相连然后排到内排气盘管(未示出)进入到制冷系统的管道。

由于新设计的排气消音腔23和排气通道有一定扩张比，同时腔体23有一定长度，当通过一级消音腔没有进行消音的特定频率及振幅的高温高压制冷剂气体进入到地二级消音腔23后，在二级消音腔进一步消音，同时能缓冲气体脉动，大大降低了压缩机的排气噪音。

气缸座上设置的二级排气消音腔23，此二级排气消音腔，与排气消音盖24通过螺钉25连接密封而成的一个高压气体腔体。组成的两级消音器通过二连接亥姆霍兹排气共振腔孔道12与26气缸盖的高压腔7相通。

连通所述的一级排气消音器6与气缸盖高压腔7的连接一级排气消音腔孔道20的横截面积、所述的连接二级排气消音腔连通孔26的横截面积，均为2mm²～50mm²。

连接一级排气消音腔孔道20和连接二级排气消音腔连通孔26可以是圆孔，也可以是方孔及其它形状的孔，其孔道的横截面积范围为2mm²～50mm²。

所述的连接一级排气消音腔孔道20与连接二级排气消音腔连通孔26的横截面积不相等。

本发明所述的二级排气消音器23与所述的气缸座铸造形成一个整体。是通过铸造而形成密闭的铸件空心腔体，此腔体与气缸座铸造在一起而形成一体。

显然采用本发明结构的流道系统，其排气容纳腔的容积较传统的流道结构的容积大，在内排气盘管内径横截面面积及长度一样的情况下，这样高温高压的制冷剂气体，从排气容纳腔出来，进入内排气盘管所耗用的时间要长，一部分由于排气容积增大，即排气腔体体积扩大，降低了高温高压气流脉动和气体流速，减缓一部分气流噪声，可以降低排气噪音。

更重要的是，增加二级排气消音器23后，由于扩张式消声器即二级排气消音器23，其面积与连接二级排气消音器23的连接二级排气消音腔连通孔26扩张比和原来的一级排气消音器6和气流通道即连接一级排气消音腔孔道20扩张比不同，在有些声波频率满足kl＝nП，这些通过一级排气消音器6的声波的频率，不能产生声波反射来减少传递损失，而是所有频率从一级排气消音器6通过，达不到减少传递损失目的，在设计二级排气消音器23后，由于二级消音器的扩张比不同，原来通过一级消音器的没有消音频率，在二级排气消音器23产生声波反射，增加传声损失，一方面提高消音量，另一方面，增加不同范围的消音频率，新设计二级消音器配合亥姆霍兹排气共振腔8，大大削减了气流噪声。同时限位的增加，加强了泵体的运行可靠性，提高压缩机寿命。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种活塞式制冷压缩机的气缸座，设有气缸(4)、活塞(17)及驱动活塞(17)的曲轴(21)、连杆(22)，所述的气缸座上设有一级排气消音器(6)、亥姆霍兹排气共振腔(8)，所述的一级排气消音器(6)通过连接一级排气消音腔孔道(20)与气缸盖高压腔(7)连通；其特征在于：所述的气缸座上还设有二级排气消音器(23)，所述的二级排气消音器(23)通过连接二级排气消音腔连通孔(26)与所述的一级排气消音器(6)连通，所述的二级排气消音器(23)上设排气消音盖(24)，所述的排气消音盖(24)通过螺钉(25)固定在所述的二级排气消音器(23)上，并与二级排气消音器(23)共同形成密封的高压气体腔体。

2.按照权利要求1所述的活塞式制冷压缩机的气缸座，其特征在于：所述的一级排气消音器(6)和二级排气消音器(23)，在所述的气缸座上，与所述的亥姆霍兹排气共振腔(8)对称布置。

3.按照权利要求1所述的活塞式制冷压缩机的气缸座，其特征在于：所述的二级排气消音器(23)与内排气盘管连通。

4.按照权利要求1所述的活塞式制冷压缩机的气缸座，其特征在于：连通所述的一级排气消音器(6)与气缸盖高压腔(7)的连接一级排气消音腔孔道(20)的横截面积、所述的连接二级排气消音腔连通孔(26)的横截面积，均为2mm²～50mm²。

5.按照权利要求4所述的活塞式制冷压缩机的气缸座，其特征在于：所述的连接一级排气消音腔孔道(20)与连接二级排气消音腔连通孔(26)的横截面积不相等。

6.按照权利要求1或2或3或4或5所述的活塞式制冷压缩机的气缸座，其特征在于：所述的二级排气消音器(23)与所述的气缸座铸造形成一个整体。

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