專利名稱：壓縮機(jī)消聲器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及壓縮機(jī)。更具體地說，本發(fā)明涉及螺桿式壓縮機(jī)中的噪音和振動抑制。
在容積式壓縮機(jī)中，斷續(xù)的氣體在吸氣壓力被截留；進(jìn)行壓縮；然后在排氣壓力排出。氣體的截留和排放都會生產(chǎn)壓力脈沖以及相關(guān)的噪音。因此，需要對壓縮機(jī)噪聲抑制方面進(jìn)行深入研究。
一種吸收式消聲器涉及使壓縮機(jī)工作元件排出的制冷劑流經(jīng)環(huán)形內(nèi)外層吸聲材料(比如纖維絮或泡沫)之間的環(huán)形間隙。美國專利申請書公布號2004/0065504 A1公開了這樣一種在內(nèi)層中設(shè)有整體式亥姆霍茲共鳴器的基本消聲器及其改進(jìn)型。該專利的公開內(nèi)容通過引用而結(jié)合于本文中。
發(fā)明概述因此，本發(fā)明的一個方面涉及一種具有第一轉(zhuǎn)子和第二轉(zhuǎn)子的壓縮機(jī)，其中相互嚙合的第一轉(zhuǎn)子和第二轉(zhuǎn)子分別繞第一和第二軸線旋轉(zhuǎn)，用以將制冷劑泵送至排氣增壓室。壓縮機(jī)包括由第一吸聲元件和第二吸聲元件構(gòu)成的消聲器系統(tǒng)。第二元件至少部分地包圍第一元件，并在第一元件和第二元件之間形成大致環(huán)形的流路部分。第一元件和第二元件的至少其中一個包括發(fā)泡珠粒材料。
在許多不同的實施例中，第一元件和第二元件的至少其中一個包括多個多孔的發(fā)泡聚丙烯環(huán)。沿著第一元件和第二元件總縱向跨度的大部分，第一元件和第二元件的內(nèi)側(cè)和外側(cè)表面基本上是不會聚和不發(fā)散的。消聲器系統(tǒng)可以包括在第一元件和第二元件之間的穿孔金屬片第一套筒以及固定在第一套筒上的第一金屬絲加強(qiáng)件。第一套筒可以位于大致環(huán)形的流路部分的內(nèi)側(cè)邊界。穿孔金屬片第二套筒可以位于大致環(huán)形的流路部分的外側(cè)邊界，且第二金屬絲加強(qiáng)件固定在第二套筒上。
本發(fā)明的另一個方面涉及一種壓縮機(jī)消聲器元件。這種元件包括用發(fā)泡珠粒材料制成的多個環(huán)的疊組。
在許多實施例中，發(fā)泡珠粒材料可以是多孔的發(fā)泡聚丙烯。帶有小孔的金屬套筒可以同心地布置在環(huán)內(nèi)或包圍環(huán)。螺旋金屬加強(qiáng)件可以固定在套筒的第一表面上。加強(qiáng)件可以與元件的相鄰表面接觸。象這樣的第一元件可以是外部元件，而象這樣的第二元件可以是內(nèi)部元件，第二元件至少部分地嵌套在第一元件內(nèi)，用以在第一元件的內(nèi)表面和第二元件的外表面之間構(gòu)成流路段。象這樣的第一元件和第二元件可以用金屬間隔件隔開，而象這樣的第三元件可以是一內(nèi)部元件，第三元件至少部分地嵌套在第一元件和第二元件內(nèi)，用以在第一元件的內(nèi)表面和第二元件的外表面之間構(gòu)成流路段。
在附圖以及下面的說明書中闡述了本發(fā)明一個或多個實施例的細(xì)節(jié)。從說明書和附圖以及所附權(quán)利要求中，本發(fā)明的其它特征、目的、和優(yōu)點將變得更加清楚。


圖1是壓縮機(jī)的縱向剖視圖；圖2是圖1中壓縮機(jī)的消聲器的縱向剖視圖；圖3是圖2中消聲器的下游端視圖；圖4是圖2中消聲器的第一金屬子組件的縱向剖視圖；圖5是圖2中消聲器的第二金屬子組件的縱向剖視圖；在各附圖中，相同的標(biāo)號和符號表示類似的部件。
詳細(xì)描述圖1示出了具有殼體或外殼組件22的壓縮機(jī)20。示例性的壓縮機(jī)是一種三轉(zhuǎn)子螺桿式封閉壓縮機(jī)，具有轉(zhuǎn)子26、28和30以及相應(yīng)的中心縱軸線500、502和504。在此示范實施例中，第一轉(zhuǎn)子26是由同軸電動機(jī)32驅(qū)動的陽瓣轉(zhuǎn)子，它又與陰瓣轉(zhuǎn)子28、30嚙合并驅(qū)動它們。在此示范實施例中，陽轉(zhuǎn)子軸線500還構(gòu)成整個壓縮機(jī)20的中心縱軸線。轉(zhuǎn)子工作部分位于外殼組件22的轉(zhuǎn)子外殼段34內(nèi)并且可以由軸承36來支承并由密封即38來進(jìn)行密封，密封件38在相關(guān)聯(lián)轉(zhuǎn)子工作部分的每一端與轉(zhuǎn)子軸密封接合。當(dāng)由電動機(jī)32驅(qū)動時，轉(zhuǎn)子沿著從吸氣增壓室(plenum)40到排氣增壓室42的流路而泵送并壓縮工作流體(比如制冷劑)。流路沿著由吸氣增壓室和排氣增壓室之間的相關(guān)聯(lián)轉(zhuǎn)子對形成的不同壓縮囊或壓縮路徑被分開。因此，氣流在吸氣增壓室中分開，而在排氣增壓室中合并。
在此示范實施例中，吸氣增壓室40位于轉(zhuǎn)子外殼34的上游端內(nèi)，而排氣增壓室大致位于排氣外殼46內(nèi)，排氣外殼46與轉(zhuǎn)子外殼被軸承套48隔開，并具有大致朝下游會聚的內(nèi)表面49。在此示范實施例中，軸承蓋/護(hù)圈板50安裝在軸承套48的下游端用以固定軸承組。排氣外殼46的下游設(shè)有位于消聲器外殼54中的消聲器52。消聲器52的下游是油分離器單元60，其外殼62中裝有分離器網(wǎng)篩64?；赜凸艿?6從外殼62延伸出來，用以使被網(wǎng)篩64阻止的油返回到潤滑系統(tǒng)(未示出)。具有排出端口69的出口增壓室68位于網(wǎng)篩64的下游。
示例性的主消聲器52包括環(huán)形的內(nèi)、外元件70和72，它們由大致環(huán)形的間隙74隔開。這些部件可以用吸音材料制成。在此示范實施例中，內(nèi)部元件70由帶有小孔的內(nèi)套筒76(比如金屬絲網(wǎng)或穿孔/多孔拉制的金屬片)固定并與間隙74隔開，而外部元件72類似地由帶有小孔的外套筒78隔開和固定。在此示范實施例中，外部元件72被包在可伸縮地容納在外殼54中的外套筒80內(nèi)。套筒80和78在上游和下游端通過環(huán)形板82和84相連。在此示范實施例中，套筒76的上游端由圓形板86封閉，而下游端由環(huán)形板90封閉。在此示范實施例中，不帶小孔的中心管94(比如鋼管)從內(nèi)部元件70中穿過并突出到它的下游端以外。在主消聲器的上游端，沿徑向延伸的連接件96將圓形板86與環(huán)形板82連接起來。在下游端，沿徑向延伸的連接件98將環(huán)形板84和90連接起來，使內(nèi)、外元件保持同心間隔開的布置，以維持環(huán)形間隙74。
在工作時，壓縮氣流離開螺桿式轉(zhuǎn)子26、28、30的壓縮腔而流入排氣增壓室42。在離開壓縮機(jī)的排氣增壓室之后，氣體流到環(huán)形間隙74。在離開消聲器之后，一般來說夾帶油滴的氣流流經(jīng)油分離網(wǎng)篩64。網(wǎng)篩64捕獲氣體中夾帶的任何油滴，并使其通過管道66返回到油管理系統(tǒng)。氣體離開油分離篩并進(jìn)入增壓室68，然后從出口69離開而流向冷凝器(未示出)。
圖2示出了主消聲器52的更多細(xì)節(jié)。內(nèi)、外元件的吸音材料分別由示例性的泡沫狀環(huán)110和112A、112B的疊層形成。示例性的環(huán)110形成單個疊層(比如包括九個同樣的環(huán))。示例性的環(huán)112A和112B是相同的，但分為上游疊層和下游疊層布置。示例性的環(huán)材料是發(fā)泡聚丙烯珠粒(比如被稱作多孔的發(fā)泡聚丙烯(PEPP)的材料)。
示例性的套筒80沿著環(huán)疊層被分為上游段80A和下游段80B。示例性的套筒78類似地形成了上游段78A和下游段78B。示例性的套筒段78A和78B在其外側(cè)表面上沿圓周方向用金屬螺旋加強(qiáng)件114A和114B來加強(qiáng)。類似地，套筒76沿著其內(nèi)側(cè)表面可以用金屬螺旋件116加強(qiáng)。
在示例性的消聲器中，兩組外環(huán)疊層112A和112B用間隔件118隔開，間隔件118由一對環(huán)形板120和122構(gòu)成。在該示例性的消聲器中，環(huán)形板82、84、120和122中的每一個固定在相關(guān)聯(lián)的內(nèi)側(cè)和外側(cè)短金屬環(huán)126和128上，金屬環(huán)126和128分別在靠近環(huán)112A或112B的內(nèi)側(cè)和外側(cè)處部分地延伸，以形成沿縱向開口的環(huán)形槽。
在一示范性的消聲器組件中，環(huán)形板82、84、120和122焊接到與它們相關(guān)聯(lián)的環(huán)126和128上。套筒段78A和78B的下游端部和上游端部分別可伸縮地插入相應(yīng)環(huán)形板120和122及其相關(guān)聯(lián)的內(nèi)側(cè)環(huán)126的中心孔眼中，并焊接到那里。然后可以將加強(qiáng)件114A和114B纏繞在套筒段78A和78B的周圍，并將它們焊接到那里。接著可以將套筒段80A和80B安裝在環(huán)形板120和122及其相關(guān)聯(lián)外環(huán)128的上面并焊接到那里，以形成環(huán)形腔室128A和128B(圖4)。然后可以將所得到兩個子組件頭尾相連焊接起來(比如使環(huán)形板120的下游面與環(huán)形板122的上游面接觸)，以形成外部元件金屬組件130(圖4)。
還可以形成內(nèi)部元件金屬組件132(圖5)。管94可以焊接到圓形板86的下游面上。套筒76的上游端部分可以放置在圓形板86的外周緣上面，并焊接到那里。連接件96可以焊接到環(huán)形板82的上游面以及圓形板86的上游面上，用以使圓形板86在環(huán)形板82及其相關(guān)聯(lián)的環(huán)內(nèi)同心地布置。加強(qiáng)件116可以插入在套筒76內(nèi)并焊接到那里。套筒76的直徑與套筒78相比較小，因而可以使套筒76具有更大的結(jié)構(gòu)整體性。所以，套筒76可能只需要較少的加強(qiáng)。而且，加強(qiáng)件最好設(shè)置在間隙74的相反一側(cè)，以免過度限制制冷劑的流動。這樣的位置要求將加強(qiáng)件116布置在套筒76內(nèi)，因此比安置在外部增加了焊接難度。這種困難性以及較小的必要性使得加強(qiáng)件116具有低得多的成本/效益值而可以被省略掉。在準(zhǔn)備好這兩個金屬組件之后，最后就可以將消聲器組裝起來。將環(huán)112A的疊層插入第一環(huán)形腔室128A內(nèi)?？梢詫⒁粋€或多個絕緣體環(huán)136(比如在彈性粘合劑(如氯丁橡膠或丁腈橡膠)中的非石棉、非金屬的合成材料)安裝在疊層的頂上或者安裝在由環(huán)形板82及其相關(guān)聯(lián)環(huán)形成的環(huán)形槽134(圖5)內(nèi)，所述絕緣體環(huán)比如可以是紐約Palmyra的Garlock密封科技公司生產(chǎn)的商標(biāo)為BLUE-GARD 3300的產(chǎn)品。接著可以將組件130安裝到組件132上，使環(huán)形板82及其相關(guān)聯(lián)的環(huán)容納在套筒78A和80A的上游部分中。然后可以將套筒焊接到環(huán)形板上。在此焊接過程中，絕緣體環(huán)136可防止最上游的環(huán)112A受到熱損傷。然后可以將環(huán)112B插入腔室128B中。還可以將環(huán)110安裝在套筒76內(nèi)的管94上。然后，可以將下游端組件安置就位(絕緣體環(huán)136比如是預(yù)先安裝的)。示范性的固定方法包括，將環(huán)形板90的內(nèi)孔焊接到管94上，并將環(huán)形板84的外周緣部分焊接到套筒80B的下游端部。
已經(jīng)介紹了本發(fā)明的一個或多個實施例。然而，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下，可以作出各種修改。舉例來說，在重新設(shè)計或重新制造的情況下，現(xiàn)有壓縮機(jī)中的細(xì)節(jié)可能會具體影響或規(guī)定實施的細(xì)節(jié)。因此，其它一些實施例也在所附權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種壓縮機(jī)，包括具有第一旋轉(zhuǎn)軸線的第一轉(zhuǎn)子；具有第二旋轉(zhuǎn)軸線并與所述第一轉(zhuǎn)子嚙合的第二轉(zhuǎn)子；排氣增壓室；和消聲器系統(tǒng)，包括吸音的第一元件；和吸音的第二元件，其至少部分地包圍所述第一元件，并在所述第一元件和所述第二元件之間形成大致環(huán)形的流路部分，其中，所述第一元件和第二元件的至少其中一個包括發(fā)泡珠粒材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)，其特征在于所述第一元件和第二元件的至少其中一個包括多個多孔的發(fā)泡聚丙烯環(huán)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)，其特征在于沿著所述第一元件的總縱向跨度的大部分，所述第一元件的內(nèi)側(cè)和外側(cè)表面基本上是不會聚和不發(fā)散的；且沿著所述第二元件的總縱向跨度的大部分，所述第二元件的內(nèi)側(cè)和外側(cè)表面基本上是不會聚和不發(fā)散的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)，其特征在于所述消聲器系統(tǒng)包括在所述第一元件和第二元件之間的穿孔金屬片第一套筒，以及固定在所述第一套筒上的第一金屬絲加強(qiáng)件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的壓縮機(jī)，其特征在于所述第一套筒位于所述大致環(huán)形的流路部分的內(nèi)側(cè)邊界；且穿孔金屬片第二套筒位于所述大致環(huán)形的流路部分的外側(cè)邊界，且第二金屬絲加強(qiáng)件固定在所述第二套筒上。
6.一種壓縮機(jī)消聲器元件，包括用發(fā)泡珠粒材料制成的多個環(huán)的疊組。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的壓縮機(jī)消聲器元件，還包括組合在一起的以下部件包括以下部件中至少其中一個的金屬組件在所述環(huán)孔眼內(nèi)延伸的帶有小孔的套筒；和包圍所述環(huán)周緣的帶有小孔的套筒；和在其中一個所述環(huán)的端部與所述金屬組件的焊接部分之間的非石棉、非金屬絕緣體。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的壓縮機(jī)消聲器元件，其特征在于所述發(fā)泡珠粒材料是多孔的發(fā)泡聚丙烯。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的壓縮機(jī)消聲器元件，還包括組合在一起的以下部件同心地布置在所述環(huán)內(nèi)或包圍所述環(huán)的帶有小孔的金屬套筒；和固定在所述套筒的第一表面上的螺旋金屬加強(qiáng)件。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的組合件，其特征在于所述加強(qiáng)件與所述元件的相鄰表面接觸。
11.一種壓縮機(jī)消聲器，包括作為外部元件的如權(quán)利要求6所述的第一元件；和作為內(nèi)部元件的如權(quán)利要求6所述的第二元件，所述第二元件至少部分地嵌套在所述第一元件內(nèi)，用以在所述第一元件的內(nèi)表面和所述第二元件的外表面之間限定流路段。
12.一種壓縮機(jī)消聲器，包括如權(quán)利要求6所述的第一元件；用金屬間隔件與所述第一元件隔開的如權(quán)利要求6所述的第二元件；和作為內(nèi)部元件的如權(quán)利要求6所述的第三元件，所述第三元件至少部分地嵌套在所述第一元件和第二元件內(nèi)用以在所述第一元件的內(nèi)表面和所述第二元件的外表面之間限定流路段。
全文摘要
一種具有第一轉(zhuǎn)子和第二轉(zhuǎn)子的壓縮機(jī)，其中相互嚙合的第一轉(zhuǎn)子和第二轉(zhuǎn)子分別繞第一和第二軸線旋轉(zhuǎn)用以將制冷劑泵送至排氣增壓室。這種壓縮機(jī)包括由吸音的第一元件和吸音的第二元件構(gòu)成的消聲器系統(tǒng)。第二元件至少部分地包圍第一元件，并在第一元件和第二元件之間形成大致環(huán)形的流路部分。第一元件和第二元件的至少其中一個包括發(fā)泡珠粒材料。
文檔編號F01N1/24GK101040119SQ200580035210
公開日2007年9月19日 申請日期2005年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月20日
發(fā)明者V·M·西什特拉 申請人:開利公司