用于壓縮機的排氣過濾器的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種用于壓縮機、特別是封閉式制冷壓縮機的排氣過濾器(10)。該排氣過濾器包括：殼體(20)；能夠與所述殼體(20)接合以形成封閉的內部空間(S)的蓋(30)；經過所述殼體(20)延伸到所述內部空間(S)中的入口管(40)；經過所述蓋(30)延伸到所述內部空間(S)中的出口管(50)；以及設置成將所述內部空間(S)分成隔開的兩個腔室的墊片(60)。所述排氣過濾器還包括穿過所述墊片(60)設置用于連通所述兩個腔室的中間管(70)。根據本實用新型的排氣過濾器能夠實現極大的噪聲衰減。
【專利說明】
用于壓縮機的排氣過濾器
技術領域
[0001] 本實用新型涉及一種用于壓縮機、特別是用于全封閉往復制冷壓縮機的排氣過濾 器。
【背景技術】
[0002] 封閉制冷壓縮機是例如冰箱、冷柜等制冷系統中的重要部件，用來抽吸制冷流體 并對其進行壓縮以產生這種流體的高壓流。在壓縮機工作過程中，流體中往往會產生聲波。 聲波會經過制冷系統中連接到壓縮機的吸氣線路和排氣線路，由此這些聲波（也稱為"脈 動"）會產生噪聲問題。因此，壓縮機也是這些制冷系統中的主要噪聲來源。
[0003] 為了應對這種噪聲問題，封閉式制冷壓縮機往往在發動機的封閉殼體內配備吸氣 過濾器和排氣過濾器，希望在聲波或波動離開壓縮機殼體之前通過反射、干涉等現象消耗 一定的波動能，以達到消聲的效果。
[0004] 隨著對生活質量的追求不斷提高，人們對無聲冰箱、冷柜等的呼聲越來越高。在這 種情況下，現有技術中已知的用于封閉式壓縮機的排氣過濾器雖然能夠在一定程度上減小 噪聲問題，但效果不是很理想，仍不能滿足人們的需要。
[0005] 本實用新型旨在提出一種用于壓縮機的排氣過濾器，其能夠極大地衰減壓縮機的 噪聲，使壓縮機更趨"無聲"和"靜音"。
【發明內容】
[0006] 本實用新型提供一種用于需要聲學衰減的壓縮機的排氣過濾器。該排氣過濾器包 括:殼體;能夠與殼體接合以形成封閉的內部空間的蓋;經過殼體延伸到內部空間中的入口 管，用于接收來自壓縮機的流體;經過蓋延伸到內部空間中的出口管，用于將流體排出所述 排氣過濾器；以及設置成將內部空間分成隔開的兩個腔室的墊片。所述排氣過濾器還包括 穿過墊片設置的用于連通兩個腔室的中間管。通過設置中間管，根據本實用新型的排氣過 濾器相對于現有技術的排氣過濾器的脈沖衰減效率得到極大地提高。
[0007] 根據一種實施方式，殼體、蓋和墊片通過一個結合部結合在一起，從而使墊片容易 地保持就位。
[0008] 根據一種實施方式，中間管的長度與排氣過濾器的長度的比在0.35與0.45之間。
[0009] 根據一種實施方式，排氣過濾器的長度與其除結合部的區域外處的外徑的比在3 和4之間。
[0010] 根據一種實施方式，由墊片形成的最大腔室和最小腔室的體積比在1.4至1.8之 間。
[0011] 根據一種實施方式，所述入口管的外徑、所述出口管的外徑或所述中間管的外徑 與排氣過濾器的除結合部的區域外處的外徑的比在〇. 15與0.25之間。
[0012] 根據一種實施方式，入口管在內部空間中的長度與排氣過濾器的長度的比在0.2 和0.3之間。
[0013] 根據一種實施方式，出口管在內部空間中的長度與排氣過濾器的長度的比在0.05 和0.15之間。
[0014] 根據一種實施方式，入口管與中間管之間的偏心率可在0至排氣過濾器的內徑的 90 %之間。
[0015] 優選地，壓縮機可以是用于制冷系統的全封閉往復壓縮機。
[0016] 通過具有上述結構和幾何特征，根據本實用新型的排氣過濾器可針對更大范圍的 壓縮機噪聲頻率實現更大的脈沖衰減，從而實現一種更趨靜音的壓縮機。
【附圖說明】
[0017] 圖1是根據現有技術的排氣過濾器的透視圖；
[0018] 圖2是圖1的排氣過濾器的截面圖；
[0019] 圖3是根據本實用新型的排氣過濾器的透視圖；
[0020] 圖4是圖3的排氣過濾器的截面圖；
[0021 ]圖5是一種聲學模型的示意圖；
[0022] 圖6是圖5所示的聲學模型的傳遞損失與頻率和截面的關系曲線;和
[0023] 圖7是顯示現有技術的排氣過濾器和根據本實用新型的排氣過濾器的噪聲衰減曲 線的比較的示意圖。
【具體實施方式】
[0024] 以下參照附圖對本實用新型的示例性實施方式進行詳細描述。在附圖中，相同的 附圖標記表示相同的元件。可以理解，為了說明的目的，附圖并非按比例繪制。
[0025]圖1示出一種現有技術的排氣過濾器1。如本領域已知的，排氣過濾器1通常設置在 壓縮機的封閉殼體內的作為壓縮機的排氣線路的排氣管中。圖2為排氣過濾器1的截面圖。 如圖所示，排氣過濾器1包括殼體2和蓋在殼體2的開口端上的蓋3。入口管4經過蓋3向內延 伸到殼體2內，用于接收例如制冷流體的流體介質，出口管5經過殼體2的封閉端向外延伸， 用于排氣流體介質。墊片6布置在殼體2中，將殼體2的內部分成左右兩個腔室。孔形成在墊 片6中以連通兩個腔室。對于這種排氣過濾器，兩個腔室的內部體積通常總共為大約20立方 厘米，且最大腔室與最小腔室的體積比為大約9。
[0026] 如本申請【背景技術】所述的，這種已知的排氣過濾器雖然能夠實現一定的排氣波動 衰減，但為了開發更加無聲的制冷系統用壓縮機，需要對這種排氣過濾器進行改進，使其衰 減脈動的效率更高。
[0027] 本實用新型對于現有技術的排氣過濾器提出改進。具體地，圖3示出了根據本實用 新型的一種排氣過濾器10的透視圖。這種排氣過濾器10可由支持壓縮機中使用的流體介質 (例如制冷劑）的溫度和壓力的任何類型的材料制造。根據所示的實施方式，排氣過濾器10 包括殼體20和蓋在殼體20上形成封閉內部空間S的蓋30。可以看到，所示的殼體20和蓋30的 形狀基本相同，均為一端漸縮的大體中空柱形，由此兩者結合形成類似膠囊的形狀。然而， 殼體20和蓋30也可具有其他形狀。入口管40經過殼體20的封閉端向內延伸到殼體20內，用 于接收制冷劑。用于排出制冷劑的出口管50經過蓋30的封閉端延伸到蓋30外。墊片60設置 在殼體20和蓋30的結合部處，將內部空間S分成兩個腔室。中間管70穿過墊片6延伸，用于連 通左右兩個腔室。
[0028] 如圖4所示，殼體20、蓋30和墊片60之間具有單個結合部U，由此墊片60可容易地維 持其位置。根據一種實施方式，殼體20的開口端形成有直徑增大的周緣，從而與殼體的其他 部分形成臺肩。墊片60可插入殼體20的開口端并抵靠此臺肩就位。蓋30的開口端可在另一 方向上保持墊片60就位并與殼體20的周緣密封接合。當然，可以設想，周緣也可以形成在蓋 30的開口端。也可以其他方式在殼體20、蓋30和墊片60之間形成結合部U，容易地保持墊片 60的位置。
[0029] 根據本實用新型的排氣過濾器10的部件可通過以下幾何特征描述。具體地，用L表 示排氣過濾器10的長度，用D表示排氣過濾器10(除殼體20、蓋30和墊片60的結合部處之外） 的外徑，用L1表不入口管40在內部空間S內的長度，用L2表不中間管70的長度，用L3表不出 口管50在內部空間S內的長度。這樣，根據本實用新型的排氣過濾器10, L/D的值在3和4之 間，L1/L的值可在0.2和0.3之間，L2/L的值可在0.35和0.45之間，L3/L的值可為0.05到 0.15。另外，墊片60在排氣過濾器10內形成的最大腔室和最小腔室的體積比為大約1.4至 1.8。并且，入口管40、出口管50或中間管70的外徑與排氣過濾器10的外徑D的比可在0.15和 0.25之間。入口管40與中間管70的偏心率可在0至過濾器內徑的90%之間。
[0030] 通過使用上述的幾何特征，根據本實用新型的排氣過濾器衰減脈沖的能力大大加 強。下面基于圖5的消聲模型對排氣過濾器所依據的原理進行解釋。圖5的消聲模型包括通 過管連接的兩個腔室的組件，其中兩個腔室的截面面積均為S1，連接管的長度為LL，管的截 面面積為S2。假設聲波在X方向上傳播。
[0031] 已知對于消聲系統，通常利用傳遞損失TL來描述其聲學性能，該傳遞損失定義為：
[0032]
[0033] 其中，Lwi是消聲系統入口的入射聲功率級，Lw。是消聲系統出口中傳遞的聲功率 級，SjPS。分別是消聲系統的入口和出口的截面面積， Pl是入口中的入射波的聲學壓力，p。 是出口中的傳遞波的聲學壓力。傳遞損失TL越大，表明消聲系統的效果越好。
[0034] 圖5所示的消聲模型的傳遞損失與頻率和截面的關系曲線由圖6示出。其中，fn為 消聲模型的固有頻率，即包括長度為LL的管共振的頻率。該頻率如下所示計算：
[0035] fn=n. c/(2LL)
[0036] 其中，c為流體的聲速，η為整數（1，2，3，…）。
[0037] 從圖6的曲線可看到，排氣腔室的衰減隨S1和S2之間的差增大而增大。此外，當f/ fn為0.5、1.5、2.5等時，TL的值最大，而隨著f/fn接近1、2、3等，TL的值減小，這意味著消聲 模型的衰減也減小。
[0038] 利用上面的原理對現有技術的排氣過濾器1進行分析。由于排氣過濾器1僅采用孔 來連接兩個腔室，假設該孔具有3mm的長度并使用R600a作為制冷劑，即流體聲速c為220m/ s，則過濾器共振將以大約36kHz的間隔出現。這意味著傳遞損失曲線的最大值出現在 18kHz，而這距本實用新型的用于封閉式制冷壓縮機的排氣過濾器旨在實現最大衰減的區 域很遠。也就是說，這種排氣過濾器不能很好地實現目標波動的衰減。
[0039]根據本實用新型的排氣過濾器10利用中間管70來連接兩個腔室，假設該中間管70 具有例如15mm的長度，對于同樣的R600制冷劑，傳遞損失TL將在3.5kHz和11kHz處最大，這 意味著其在400Hz比排氣過濾器1具有更大衰減，從而實現更大的消聲量。
[0040]圖7示出了根據本實用新型的排氣過濾器和根據現有技術的排氣過濾器所實現的 衰減對比。可以看到，根據本實用新型的排氣過濾器在400Hz以上的范圍較現有技術的排氣 過濾器實現更大的衰減，在靠近1000Hz的第三頻率帶實現高達20dB的衰減增加。
[0041 ]以上僅給出了 R600制冷劑的例子，但對于例如R134a、R290等的任何其他流體，僅 僅是聲速有所不同，適用相同的計算。可見，根據本實用新型的排氣過濾器可實現更加靜音 的壓縮機。
[0042]另外，本實用新型通過在入口管40和中間管70之間以及在中間管70和出口管50之 間設置偏心率，避免了與非線性聲學有關的現象:例如對于大質量流量，對準的管可意味著 更少的衰減，因為聲波會在沒有通過腔體積衰減的情況下經過管。設置偏心率則可相應地 避免該現象。
[0043]盡管通過示例性的實施方式對本實用新型進行了描述，但本實用新型并不局限于 這里描述的細節。因此，本領域的技術人員通過此處的教導能夠對本實用新型進行的相應 修改和變型都落在本實用新型的范圍內。
【主權項】
1. 一種用于需要聲學衰減的壓縮機的排氣過濾器(10)，包括： 殼體(20); 蓋(30)，其能夠與所述殼體(20)接合以形成封閉的內部空間（S); 入口管(40)，其經過所述殼體(20)延伸到所述內部空間（S)中，用于接收來自壓縮機的 流體； 出口管(50)，其經過所述蓋(30)延伸到所述內部空間（S)中，用于將流體排出排氣過濾 器；以及 墊片(60)，其設置成將所述內部空間（S)分成隔開的兩個腔室， 其特征在于，穿過所述墊片(60)設置有連通所述兩個腔室的中間管(70)。2. 根據權利要求1所述的排氣過濾器（10)，其特征在于，所述殼體(20)、所述蓋(30)和 所述墊片(60)通過一個結合部(U)結合在一起。3. 根據權利要求1所述的排氣過濾器（10)，其特征在于，所述中間管(70)的長度與排氣 過濾器(10)的長度的比在0.35與0.45之間。4. 根據權利要求1-3中任一項所述的排氣過濾器（10)，其特征在于，排氣過濾器（10)的 長度與其除結合部(U)的區域外處的外徑的比在3和4之間。5. 根據權利要求1-3中任一項所述的排氣過濾器（10)，其特征在于，由墊片(60)形成的 最大腔室和最小腔室的體積比在1.4至1.8之間。6. 根據權利要求1-3中任一項所述的排氣過濾器（10)，其特征在于，所述入口管(40)的 外徑、所述出口管(50)的外徑或所述中間管(70)的外徑與排氣過濾器（10)的除結合部(U) 的區域外處的外徑的比在0.15與0.25之間。7. 根據權利要求1-3中任一項所述的排氣過濾器（10)，其特征在于，入口管(40)在所述 內部空間（S)中的長度與排氣過濾器(10)的長度的比在0.2和0.3之間。8. 根據權利要求1-3中任一項所述的排氣過濾器（10)，其特征在于，出口管(50)在所述 內部空間（S)中的長度與排氣過濾器(10)的長度的比在0.05和0.15之間。9. 根據權利要求1-3中任一項所述的排氣過濾器（10)，其特征在于，入口管(40)與中間 管(70)之間的偏心率可在0至排氣過濾器(10)的內徑的90 %之間。10. 根據權利要求2所述的排氣過濾器（10)，其特征在于，所述結合部包括形成在殼體 (20)的開口端的直徑增大的周緣，由此在殼體（20)中形成臺肩，所述蓋（30)和所述墊片 (60)抵靠所述臺肩與所述周緣密封接合。11. 根據權利要求1-3中任一項所述的排氣過濾器（10)，其特征在于，所述壓縮機為用 于制冷系統的全封閉往復壓縮機。
【文檔編號】F04B39/16GK205478220SQ201620041828
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月15日
【發明人】C·E·文德拉米
【申請人】北京恩布拉科雪花壓縮機有限公司