專利名稱：用于制冷壓縮機(jī)裝置的進(jìn)口消音器系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于制冷壓縮機(jī)的進(jìn)口消音器系統(tǒng)。
眾所周知的制冷馬達(dá)壓縮機(jī)裝置通常在其密封倉內(nèi)具有一個(gè)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)的馬達(dá)。馬達(dá)壓縮機(jī)裝置與制冷回路緊密密封連接，因此壓縮機(jī)浸沒在密封倉內(nèi)的制冷劑氣體中。
壓縮機(jī)通常為交流型，有一個(gè)活塞在缸內(nèi)運(yùn)動(dòng)，并且被馬達(dá)啟動(dòng)。制冷劑氣體被吸入密封倉，在缸內(nèi)壓縮并且隨后送回到制冷回路。
馬達(dá)壓縮機(jī)裝置產(chǎn)生不可忽略的音量，首先是由于機(jī)械振動(dòng)所產(chǎn)生，其次，是噪音，特別是氣體流動(dòng)產(chǎn)生的吸入噪音。
這種音量是不合適的，特別是家庭使用時(shí)。
在已知的系統(tǒng)中，曾經(jīng)通過各種減少振動(dòng)的裝置和減少氣體流動(dòng)噪音的消音器來減少由這種音高引起的噪擾。例如，這些消音器可以由腔室制成，制冷劑氣體在壓縮機(jī)的進(jìn)口和出口處流入和流出腔室。這些腔室的體積、進(jìn)口與出口導(dǎo)管的截面積是以能夠獲得最大可能的音頻頻帶衰減來確定的。
然而，到目前為止，還沒有一種己知的方法能夠達(dá)到滿意的衰減，特別是，可以看到吸入噪音仍然存在，并且仍然是很高的噪音源，特別是在500Hz左右的頻帶。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種進(jìn)口消音器系統(tǒng)，其能夠極大地減少馬達(dá)壓縮機(jī)裝置的吸入噪音。
按照本發(fā)明的第一方面，在此提供一種用于馬達(dá)壓縮機(jī)裝置的進(jìn)口消音器，在這種類型的馬達(dá)壓縮機(jī)的密閉的密封倉中包括一個(gè)包含本體的壓縮機(jī)，在壓縮機(jī)中設(shè)置了一個(gè)包含活塞的缸以及至少一個(gè)回流腔室，一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)所述活塞的馬達(dá)和一個(gè)在正面通過一系列閥封閉所述缸的缸蓋，所述消音器系統(tǒng)包括至少一個(gè)進(jìn)口消音器，其將待壓縮的制冷劑氣體從密封倉傳輸?shù)礁咨w，并且包括兩個(gè)被壁分隔開的腔室；進(jìn)入管，其將密封倉內(nèi)的氣體傳輸?shù)剿銮皇业牡谝磺皇?；偶合管，其穿過所述壁為氣體從第一腔室到第二腔室提供通道；以及一個(gè)導(dǎo)入管，其將第二腔室與所述缸蓋連接，所述消音器系統(tǒng)的特點(diǎn)在于兩個(gè)腔室的體積比的數(shù)值為1數(shù)量級(jí)，并且所述體積比的確定是通過減少500Hz區(qū)域的音量得到的。
按照本發(fā)明的另一方面，所述消音器系統(tǒng)的特點(diǎn)還在于，其還包括另一個(gè)用做共振器的腔室，其并聯(lián)連接到制冷劑氣體吸入通道上。
通過這些設(shè)置和下面將要描述的其它特征，可以在音高方面得到很大改進(jìn)，特別是在壓縮機(jī)的特征音帶。
從下面的描述和附圖中，本發(fā)明將能夠更清楚地理解，并且其他特征和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)更清楚。


圖1為帶有一種已知類型的馬達(dá)壓縮機(jī)裝置的制冷裝置的非常簡化的示意圖；圖2為馬達(dá)壓縮機(jī)裝置的示意圖，其帶有一種按照本發(fā)明的進(jìn)口消音器系統(tǒng)；圖3為壓縮機(jī)及其按照本發(fā)明的進(jìn)口消音器的一部分的分解圖；圖4示出了按照本發(fā)明的消音器；圖5是一個(gè)曲線圖，示出了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)圖形的音譜曲線和一個(gè)按照本發(fā)明的圖形的音譜曲線。
制冷馬達(dá)壓縮機(jī)裝置有很多種類型，但是，它們中的大多數(shù)都有一定數(shù)量的共同特征。
圖1為一個(gè)已知系統(tǒng)的非常簡化的示意圖。大體而言，制冷回路有一個(gè)位于密封倉CH內(nèi)的壓縮機(jī)、一個(gè)冷凝器C、一個(gè)減壓閥DT和一個(gè)蒸發(fā)器E。來自蒸發(fā)器的制冷劑氣體通過管70導(dǎo)入密封倉CH。
位于密封倉CH內(nèi)的壓縮機(jī)有一個(gè)活塞18，該活塞18通過桿19被電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，在缸13內(nèi)運(yùn)動(dòng)。缸的前端通過一套閥20,21被缸蓋5封閉。在示出的壓縮機(jī)中，制冷劑氣體通過一個(gè)進(jìn)口消音器從密封倉CH吸出，進(jìn)口消音器包括一個(gè)腔室10和一個(gè)負(fù)載管100并與缸蓋5的吸入部分連接。氣體在通過吸閥21后被壓縮并且通過一個(gè)回流閥20和缸蓋5的回流部分被送回到回流消音器?；亓飨羝靼ㄒ粋€(gè)與腔室10鄰近的腔室12。壓縮氣體通過穿過密封倉CH的壁的導(dǎo)管17回到冷凝器C。
這種形式的馬達(dá)壓縮機(jī)已經(jīng)能夠得到一定程度的消音效果。然而，在主頻帶，例如，對(duì)于所考慮的壓縮機(jī)中心頻率為500Hz，還存在非常高的振幅。
因此本發(fā)明致力于得到最優(yōu)化的消音器系統(tǒng)，其能夠用于在主頻帶得到高的衰減。此外，本發(fā)明致力于，將截?cái)囝l率置于吸入脈沖譜的能量諧調(diào)范圍之外，以便得到最大的衰減。
圖2為圖1的馬達(dá)壓縮機(jī)的簡圖，帶有一個(gè)按照本發(fā)明的進(jìn)口消音器系統(tǒng)。在不同的圖中，相同的參考標(biāo)號(hào)表示同一元件。該系統(tǒng)首先基于使用兩個(gè)連通的腔室的概念。因此，在此提供一個(gè)帶殼體4的消音器，消音器被壁40分為兩個(gè)腔室43和44，這兩個(gè)腔室通過一個(gè)穿過壁40的偶合管42連通。氣體通過一個(gè)導(dǎo)入第一腔室43的進(jìn)入管30吸出，第二腔室44通過通路31與缸蓋5的吸入部分連通。
其次，為了進(jìn)一步使噪音衰減，腔室10被保留，但是被關(guān)閉，以便其能起一個(gè)共振器(亥姆霍茲型共振器)的作用。
帶兩個(gè)腔室的進(jìn)口消音器的效果基本上取決于各個(gè)腔室之間體積的比例以及不同的導(dǎo)管的長度和截面積之間的比例。
這些不同的比例已經(jīng)被本申請(qǐng)人針對(duì)所考慮的壓縮機(jī)進(jìn)行了限定。
腔室43和44的體積比大約等于1并且最好接近0.9，而腔室43加上腔室44的總體積大約是壓縮機(jī)容量的7到11倍。
此外，進(jìn)入管30應(yīng)當(dāng)具有截面積Sch(mm2)和長度Lch(mm)Lch/Sch的比例數(shù)大體為2到3，并且偶合管42具有截面積Sc和長度Lc,Lc/Sc的比例數(shù)的范圍大體為2到3。
此外，偶合管42進(jìn)入兩個(gè)腔室的長度也對(duì)消音器的傳遞功能有影響，并且，進(jìn)入具有體積V43或V44的腔室43或44的長度L43或L44最好能夠選擇，以便V43/L43和V44/L44的比例數(shù)大體在0.5到0.9的范圍。V43和V44分別為腔室43和44的、包括偶合管42在內(nèi)的總體積。在說明書中提到的所有比例中，體積以cm3，長度以mm表示面積以mm2表示。
最后，進(jìn)入管30與偶合管42的面積比例最好為0.6，并且通路31的面積應(yīng)當(dāng)比偶合管的面積大大約2到2.5倍。
正如上面進(jìn)一步提到的一樣，通過加上一個(gè)與制冷劑氣體的吸入通道平行連接的共振器，吸入噪音可進(jìn)一步減少。這樣，通過變化消音器的體積和連接導(dǎo)管的尺寸，能夠獲得可調(diào)節(jié)的聲譜改進(jìn)。
按照一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施例，如果腔室存在的話，消音器腔室例如腔室10能夠得到有利的利用，通過取消進(jìn)口100(圖1)將該腔室轉(zhuǎn)化為共振器。
腔室10的體積最好選擇為壓縮機(jī)體積的1到3倍。此外，導(dǎo)管14的長度Lcd和截面積Scd的比例數(shù)值范圍大體在0.6和0.8之間。
最后，應(yīng)當(dāng)注意到，對(duì)進(jìn)入管30進(jìn)行定位使之盡可能與導(dǎo)管70的出口靠近，從而能夠較好地導(dǎo)入缸中并且阻止與壓縮機(jī)的被加熱元件(例如馬達(dá)，等)接觸的氣體加熱。
圖3示出了按照本發(fā)明的馬達(dá)壓縮機(jī)裝置的一個(gè)實(shí)施例的零件分解圖。壓縮機(jī)具有一個(gè)用例如鑄鐵制造的本體1，在其中放置了一個(gè)缸13，在圖中缸的軸線基本水平；以及兩個(gè)帶密封蓋11,16的腔室10,12。通入冷凝器的導(dǎo)管17從蓋16開始。在本體的下面安裝了一個(gè)馬達(dá)(沒有示出)，以便通過曲軸190和連桿19驅(qū)動(dòng)在缸13內(nèi)運(yùn)動(dòng)的活塞18。缸13通過一個(gè)閥板裝置2在前面被缸蓋5密封。缸蓋可以機(jī)加工或模制成型，并且在一個(gè)例子中是用鋁制成，盡管這不是一個(gè)限定的選擇。
閥板裝置2具有吸閥21和支承回流閥27的平板20，回流閥的運(yùn)動(dòng)由一個(gè)間隙擋塊28限制。閥板裝置2總成的緊密密封性首先可以通過本體1上的密封墊22保證，其次可以通過在缸蓋5上和消音器的導(dǎo)入管31上的密封墊23保證。在蓋住導(dǎo)入管31時(shí)，缸蓋5封閉整個(gè)單元。虛線用于表示氣體通道。通道25是從導(dǎo)入管到缸的吸入通道，通道26是從缸向缸蓋并隨后通過導(dǎo)管15回到腔室12的回流通道，通道24是消音器10和缸蓋之間的通道，在吸入側(cè)穿過導(dǎo)管14。消音器有一個(gè)殼體4被帶有偶合管42的壁40分為兩個(gè)腔室。壁40可以拆卸，并安裝在殼體4的滑動(dòng)槽41內(nèi)。這樣非常有助于消音器在所考慮壓縮機(jī)上的安裝和消音器與該壓縮機(jī)的匹配。殼體4被蓋子3封閉，蓋子3在一側(cè)支撐著與腔室43(圖2)連接的進(jìn)入管30，并且在另一側(cè)，支撐著將第二腔室44(圖2)與缸蓋5的吸入部分連接的導(dǎo)入管31。
被選來制造缸3,4的材料，最好為熱塑性材料，例如，聚丁烯對(duì)二苯酸鹽。該選擇的目的是對(duì)吸入的氣體與熱源(特別是馬達(dá))提供較大的絕熱。
使馬達(dá)壓縮機(jī)裝置保持合適的效率水平非常重要。確實(shí)，通過避免對(duì)吸入的氣體的一些巨大的加熱，能夠得到最大可能的氣體密度。因此，對(duì)于一定的立體容量，通過較大的物質(zhì)流動(dòng)速率可以得到更有效的缸填充。這樣，對(duì)于給定的操作速率具有更大的制冷能力。
一種特別適合于該申請(qǐng)中的并且在上面提到的類型的材料為一種名為VALOX(注冊(cè)商標(biāo))的材料。其厚度至少為2.5mm，與鑄鐵相比，熱傳遞損失至少減少到1/100，與鋁相比至少減少到1/1000。
圖4示出了安裝好的消音器。蓋子3和殼體4能夠通過用熱聚合環(huán)氧黏結(jié)劑黏結(jié)結(jié)合在一起。為了減少載荷的損失，進(jìn)入管30有一個(gè)喇叭形的開口32。同樣地，出于相同的原因，如圖3所示，在偶合管42的進(jìn)口提供一個(gè)收斂部分。
按照本發(fā)明的消音器系統(tǒng)極大地改進(jìn)了馬達(dá)壓縮機(jī)裝置在吸收噪音方面的性能。圖5為曲線圖，以虛線示出了圖1所示的馬達(dá)壓縮機(jī)裝置的音譜曲線圖，圖1所示的馬達(dá)壓縮機(jī)裝置按照?qǐng)D3制成，但是沒有消音器3,4并且?guī)в形肭皇?0。在同樣條件下，曲線的實(shí)線部分示出了按照本發(fā)明的圖3的馬達(dá)壓縮機(jī)裝置的音譜?？梢钥吹?，在三分之一倍頻帶500赫茲處，降低了5分貝以上，在譜的其它部分沒有明顯的或不希望的變形。與通常發(fā)射的聲音水平相比，顯然，取得了巨大的改進(jìn)。
自然，本發(fā)明決不僅限于已經(jīng)描述的具體實(shí)施例。
權(quán)利要求
1．用于馬達(dá)壓縮機(jī)裝置的進(jìn)口消音器，在這種類型的馬達(dá)壓縮機(jī)的密閉的密封倉(CH)中包括一個(gè)具有本體(1)的壓縮機(jī)，在壓縮機(jī)中設(shè)置了一個(gè)包含活塞(18)的缸(13)以及至少一個(gè)回流腔室(12)，一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)所述活塞的馬達(dá)和一個(gè)在正面通過一系列閥(2)封閉所述缸的缸蓋(5)，所述消音器系統(tǒng)至少包括一個(gè)進(jìn)口消音器(3,4)，其將待壓縮的制冷劑氣體從密封倉傳輸?shù)礁咨w，并且包括兩個(gè)被壁(40)分隔開的腔室(43,44)；進(jìn)入管(30)，其將密封倉內(nèi)的氣體傳輸?shù)剿銮皇业牡谝磺皇?43)；偶合管(42)，其穿過所述壁(40)為氣體從第一腔室到第二腔室提供通道；以及一個(gè)導(dǎo)入管(31)，其將第二腔室(44)與所述缸蓋(5)連接，其特征在于，兩個(gè)腔室(43,44)的體積比大約為1數(shù)量級(jí)，并且，所述體積比被確定為使其減少500Hz頻率區(qū)域的音量。
2．按照權(quán)利要求1的消音器系統(tǒng)，其特征在于，所述第一腔室(43)的體積與所述第二腔室(44)的體積的比大約為0.9。
3．按照前述權(quán)利要求之一的消音器系統(tǒng)，其特征在于，兩個(gè)腔室的總體積大約是壓縮機(jī)的容量的7到11倍的數(shù)量級(jí)。
4．按照前述權(quán)利要求之一的消音器系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)入管(30)具有截面積Sch和長度Lch，以便Lch/Sch的比例數(shù)值大體范圍為2到3。
5．按照前述權(quán)利要求之一的消音器系統(tǒng)，其特征在于，所述偶合管(42)具有截面積Sc和長度Lc，以便Lc/Sc的比例數(shù)值大體范圍為2到3，并且，偶合管分別插入第一腔室(43)和第二腔室(44)的插入長度為L43和L44，以便每一腔室的體積與插入該腔室的長度的比例，分別為V43/L43和V44/L44，它們的數(shù)值大體范圍為0.5到0.9。
6．按照權(quán)利要求5的消音器系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)入管(30)的截面積Sch與偶合管(42)的截面積Sc的比例大約選擇為0.6數(shù)量級(jí)。
7．按照權(quán)利要求6的消音器系統(tǒng)，其特征在于，導(dǎo)入管(31)的截面積大約比偶合管(42)的截面積大2到2.5倍。
8．按照前述權(quán)利要求之一的消音器系統(tǒng)，其特征在于，所述消音器用熱塑性材料制成。
9．按照權(quán)利要求8的消音器系統(tǒng)，其特征在于，所述材料為聚丁二烯對(duì)二苯酸鹽。
10．按照前述權(quán)利要求之一的消音器系統(tǒng)，其特征在于，還包括一個(gè)起共振器作用的附加腔室(10)，其與制冷劑氣體的吸入通道平行連接。
11．按照權(quán)利要求10的消音器系統(tǒng)，其特征在于，所述附加腔室(10)通過一個(gè)導(dǎo)管(14)與缸蓋(5)的吸入部分連接。
12．按照權(quán)利要求11的消音器系統(tǒng)，其特征在于，所述附加腔室(10)為位于所述本體(1)內(nèi)的吸入腔室，并且，連接導(dǎo)管(14)通過一系列閥(2)通向缸蓋(5)。
13．按照權(quán)利要求10到12之任一的消音器系統(tǒng)，其特征在于，所述附加腔室(10)的體積大約為壓縮機(jī)體積的一到三倍數(shù)量級(jí)。
14．按照權(quán)利要求13的消音器系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)管(14)具有長度Lcd和截面積Scd，以便Lcd/Scd的比例數(shù)值大體范圍為0.6到0.8。
15．按照前述權(quán)利要求之一的消音器系統(tǒng)，其特征在于，所述偶合管(42)有一個(gè)進(jìn)口，其形狀在所述第一腔室(43)中為收斂的，以減少載荷損失。
16．按照前述權(quán)利要求之一的消音器系統(tǒng)，其特征在于，所述進(jìn)入管(30)具有喇叭形開口(32)，并且位于密封倉(CH)上的氣體進(jìn)口(70)的附近。
17．按照前述權(quán)利要求之一的消音器系統(tǒng)，其特征在于，所述消音器包括被一個(gè)可以拆掉的壁(40)分隔為兩個(gè)腔室(43,44)的殼體(4)，以及支撐著進(jìn)入管(30)和導(dǎo)入管(31)的蓋(3)。
18．按照權(quán)利要求17的消音器系統(tǒng)，其特征在于，所述可以拆掉的帶偶合管(42)的壁(40)可以通過滑動(dòng)槽(41)放入并保持在殼體(4)內(nèi)。
全文摘要
一種用于制冷壓縮機(jī)裝置的進(jìn)口消音器系統(tǒng),其包括一個(gè)由殼體(4)形成的進(jìn)口消音器(3,4),殼體被壁(40)分隔成兩個(gè)腔室,兩個(gè)腔室通過一個(gè)偶合管(42)相互連通,以及一個(gè)支撐著進(jìn)入管(30)和導(dǎo)入管(31)的蓋子(3),進(jìn)入管將制冷劑氣體引入第一腔室,導(dǎo)入管將第二腔室與缸蓋(5)的吸入部分連接。兩個(gè)腔室的體積比確定為可減少500Hz區(qū)域的音量。此外,一個(gè)與吸入通道平行連接的腔室(10)用做共振器,以改進(jìn)聲譜的衰減。本發(fā)明特別適合于交流的、單缸的、密封的、低功率的壓縮機(jī)。
文檔編號(hào)F04B39/00GK1215451SQ9719349
公開日1999年4月28日 申請(qǐng)日期1997年3月25日 優(yōu)先權(quán)日1996年3月29日
發(fā)明者帕特里斯·格羅利耶 申請(qǐng)人:帝肯西歐洲公司