專利名稱：具有排放脈動降低結構的往復式壓縮機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種往復式壓縮機，特別是這樣一種往復式壓縮機，其具有一個用于降低致冷劑排放過程中產(chǎn)生的脈動的結構。
如

圖1所示，往復式壓縮機包含一個殼體10，其具有一個上殼11和一個下殼12，一個壓縮裝置部分，其形成在殼體10的下部中并且具有用于壓縮致冷劑的元件，以及一個電氣裝置部分20，其用于驅(qū)動壓縮裝置部分中的元件。
電氣裝置部分20包含一個定子21、一個通過與定子21進行電磁操作而被旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子22和一個壓配在轉(zhuǎn)子22的中部內(nèi)的曲軸23。
壓縮裝置部分包含一個布置在殼體10的下部中的缸體30、一個偏心連接著曲軸23的下部的連桿40、一個連接著連桿40的前端從而在設定于缸體30中的壓縮腔31中直線往復移動的活塞50和一個布置在缸體30的前側(cè)32(圖2)上的用于密封壓縮腔31的缸蓋60。缸蓋60具有分別形成于其上下部的致冷劑吸入腔61和致冷劑排出腔62。在缸蓋60與缸體30的前側(cè)32之間，布置著一個閥組件70。閥組件70用于控制致冷劑吸入口61與壓縮腔31之間和致冷劑排出口62與壓縮腔31之間的致冷劑流率。
同時，在缸蓋60的上部布置著一個吸入消音器80，其與致冷劑吸入腔61相互連通。吸入消音器80連接著一根致冷劑吸入管81，致冷劑通過該吸入管而從一個蒸發(fā)器(未示出)抽入。
如圖2和3所示，一個排出消音器33從缸體30的下表面凸出，一個消音器蓋34密封住排出消音器33。消音器蓋34連接著一根致冷劑排出管35，致冷劑通過該排出管供應到一個冷凝器(未示出)中。在缸體30的前側(cè)32上形成了一個致冷劑排出口32a，其通過一個致冷劑通道37與排出消音器33相互連通。
同時，閥組件70包含一個吸入閥板71，其上形成了一個吸入閥71a，以及一個排出閥板72，其上形成了一個排出閥72a。吸入閥71a用于控制壓縮腔31與缸蓋60的致冷劑吸入腔61之間的致冷劑流率，而排出閥72a用于控制壓縮腔31與缸蓋60的致冷劑排出腔62之間的致冷劑流率。
在如上構造的壓縮機中，致冷劑在被活塞壓縮后的排放如下所述首先，活塞通過曲軸23的旋轉(zhuǎn)而在壓縮腔31中后退到下死點(圖1中的左側(cè))，低溫和低壓致冷劑從蒸發(fā)器(未示出)供應進來。致冷劑依次流過吸入消音器80和缸蓋60的致冷劑吸入腔61，再流入壓縮腔31中。接下來，通過曲軸23的旋轉(zhuǎn)，活塞50在壓縮腔31中前進到上死點(圖1中的右側(cè))，因此將致冷劑壓縮成高溫和高壓致冷劑。壓縮了的致冷劑在缸蓋60的致冷劑排出腔62中停留一個預定時間，再經(jīng)過致冷劑排出口32a和致冷劑通道37流入排出消音器33中。之后，高溫和高壓致冷劑經(jīng)過與消音器蓋34連接著的致冷劑排出管35排放到冷凝器(未示出)中。
然而，在上述往復式壓縮機中，由于致冷劑是通過活塞50在壓縮腔31中的往復運動而被抽入、壓縮和排出的，因此不能保證致冷劑被一致地排出。因此，將出現(xiàn)致冷劑的排放脈動。致冷劑的排放脈動將引起壓縮機的噪音和振動。具體地講，產(chǎn)生在作為冷凍設備元件的特征頻率的120Hz-500Hz這一頻率范圍內(nèi)的噪音將導致元件共振，并提高冷凍設備的噪音和振動級別。
通過提高排放致冷劑的流動阻力，可以降低致冷劑的排放脈動。也就是說，通過減小位于致冷劑排出腔62與排出消音器33之間的致冷劑通道37的橫斷面積，或者通過將致冷劑通道37加長，可以降低致冷劑的排放脈動。然而，致冷劑通道37的小橫斷面積將阻礙致冷劑在致冷劑排出腔62與排出消音器33之間光滑流動。因此，壓縮效率會受損。此外，由于致冷劑通道37穿通于缸體30內(nèi)部，因此致冷劑通道37的長度是有限的。
上述目的可以通過一種根據(jù)本發(fā)明的往復式壓縮機而達到，該壓縮機包含一對排出消音器，它們布置在一個缸體的下部上；第一和第二致冷劑通道，它們與上述一對排出消音器和一個缸蓋的致冷器排出腔相連；一對消音器蓋，它們分別用于密封上述一對排出消音器；一根連接管，其用于將上述一對消音器蓋彼此連接；以及一個致冷劑排出管，其連接著上述一對消音器蓋中的與第二致冷劑通道相連的那一個。第一和第二致冷劑通道具有致冷劑流入側(cè)，它們連接著致冷劑排出腔并且具有預定的橫斷面積，以及致冷劑流出側(cè)，它們連接著上述一對排出消音器并且具有比致冷劑流入側(cè)的橫斷面積小的橫斷面積。通過根據(jù)壓縮機的排氣容積而改變第一致冷劑通道的致冷劑流出側(cè)、第二致冷劑通道的致冷劑流出側(cè)和連接管之間的橫斷面積比例，致冷劑的排放脈動被降低。
在排氣容積為3.0cc的壓縮機中，優(yōu)選將第一致冷劑通道的致冷劑流出側(cè)的橫斷面直徑、第二致冷劑通道的致冷劑流出側(cè)的橫斷面直徑和連接管的內(nèi)徑之間的關系大致表示為2∶2∶1.8。具體地講，當?shù)谝缓偷诙吕鋭┩ǖ赖闹吕鋭┝魅雮?cè)的橫斷面直徑分別為6.4mm時，第一致冷劑通道的致冷劑流出側(cè)的橫斷面直徑為2.0mm，第二致冷劑通道的致冷劑流出側(cè)的橫斷面直徑為2.0mm，連接管的內(nèi)徑為1.78mm。
在排氣容積為3.7-4.3cc的壓縮機中，第一致冷劑通道的致冷劑流出側(cè)的橫斷面直徑、第二致冷劑通道的致冷劑流出側(cè)的橫斷面直徑和連接管的內(nèi)徑之間的關系大致表示為2∶3.5∶1.8。據(jù)此，當?shù)谝缓偷诙吕鋭┩ǖ赖闹吕鋭┝魅雮?cè)的橫斷面直徑分別為6.4mm時，第一致冷劑通道的致冷劑流出側(cè)的橫斷面直徑為2.0mm，第二致冷劑通道的致冷劑流出側(cè)的橫斷面直徑為3.5mm，連接管的內(nèi)徑為1.78mm。
在排氣容積為5.2-6.2cc的壓縮機中，第一致冷劑通道的致冷劑流出側(cè)的橫斷面直徑、第二致冷劑通道的致冷劑流出側(cè)的橫斷面直徑和連接管的內(nèi)徑之間的關系大致表示為2∶3.5∶2.2。據(jù)此，當?shù)谝缓偷诙吕鋭┩ǖ赖闹吕鋭┝魅雮?cè)的橫斷面直徑分別為6.4mm，第一致冷劑通道的致冷劑流出側(cè)的橫斷面直徑為2.0mm，第二致冷劑通道的致冷劑流出側(cè)的橫斷面直徑為3.5mm，連接管的內(nèi)徑為2.16mm。
同時，優(yōu)選使連接管具有以預定角度形成在兩端上并且穿過上述一對消音器蓋而伸向消音器蓋內(nèi)壁的彎曲端部。
優(yōu)選實施例詳細描述下面參照附圖以實例的方式進一步詳細描述本發(fā)明。這里，除了壓縮裝置部分的一部分以外，根據(jù)本發(fā)明的往復式壓縮機的幾乎所有結構均與圖1中的普通往復式壓縮機的結構相同，因此相同的元件以相同的參考號碼表示，而且盡可能略去重復描述。
如圖4所示，根據(jù)本發(fā)明的往復式壓縮機包含一個缸體130、一個形成在缸體130的前側(cè)132上的缸蓋60和一個布置在缸體130與缸蓋60之間的閥組件170。
在缸體130的前側(cè)132上，一對致冷劑排出口即第一和第二致冷劑排出口132a和132b彼此平行著形成并與致冷劑排出腔62(圖1)相互連通，一對排出消音器即第一和第二排出消音器133a(圖4)和133b從缸體130的下表面上凸出。
第一和第二消音器蓋134a和134b分別布置在第一和第二排出消音器133a和133b上。第一和第二消音器蓋134a和134b形成為半球形并且通過一根連接管136相連，連接管形成為圓弧形并且具有預定的曲率半徑。第一消音器蓋134a連接著一個致冷劑排出管135，致冷劑通過該排出管供應到冷凝器(未示出)中。
如圖5所示，第一致冷劑排出口132a通過穿通于缸體130中的第一致冷劑通道137與第一排出消音器133a相連，第二致冷劑排出口132b通過第二致冷劑通道138與第二排出消音器133b相連。第一和第二致冷劑通道137和138具有致冷劑流入側(cè)137a和138a以及致冷劑流出側(cè)137b和138b，致冷劑流入側(cè)137a和138a的橫斷面積大于致冷劑流出側(cè)137b和138b的橫斷面積。
如圖6所示，連接管136具有形成在連接管136兩端的彎曲部分136a。彎曲部分136a以預定角度彎曲到第一和第二消音器蓋134a和134b的內(nèi)壁上。這樣，由于連接管136的兩端以彎曲部分136a的長度插入第一和第二消音器蓋134a和134b中，因此可以防止額外制造脈動。
在上述描述的結構中，在壓縮腔131中壓縮了的致冷劑在缸蓋60的致冷劑排出腔62(圖1)中停留一個預定時間，再分別經(jīng)過第一和第二致冷劑排出口132a和132b流入第一和第二致冷劑通道137和138的致冷劑流入側(cè)137a和138a中。而當致冷劑流過橫斷面積小于致冷劑流入側(cè)137a和138a的致冷劑流出側(cè)137b和138b時，制冷劑的排放脈動被降低。之后致冷劑流入第一和第二排出消音器133a和133b中。
被抽入第二排出消音器133b的致冷劑將經(jīng)過連接管136流向第一排出消音器133a，而脈動被再次降低。也就是說，由于第二排出消音器133b中的致冷劑的流動距離長于第一排出消音器133a中的致冷劑，因此流動阻力增加而脈動降低。
特別是當?shù)谝缓偷诙吕鋭┩ǖ?37和138的致冷劑流入側(cè)137a和138a的橫斷面積是恒定的時，通過根據(jù)壓縮機的排氣容積而改變第一致冷劑通道137的致冷劑流出側(cè)137b與第二致冷劑通道138的致冷劑流出側(cè)138b的橫斷面積比例，可以更有效地降低致冷劑的排放脈動。
根據(jù)試驗結果，當?shù)谝缓偷诙吕鋭┩ǖ?37和138的橫斷面直徑和連接管136的內(nèi)徑具有下面的值時，可以防止壓縮效率受損，并且顯著降低致冷劑的排放脈動
在表1中，術語“級”是壓縮機的基于其排氣容積的規(guī)格。據(jù)此，“30級”指的是排氣容積為3.0cc的壓縮機，“37級”指的是排氣容積為3.7cc的壓縮機，依此類推。
如上面的表1所示，當壓縮機的排氣容積為3.0cc時，第一致冷劑通道137的致冷劑流出側(cè)137b的橫斷面直徑、第二致冷劑通道138的致冷劑流出側(cè)138b的橫斷面直徑和連接管136的內(nèi)徑之間的關系可以大致表示為2∶2∶1.8。因此，當?shù)谝缓偷诙吕鋭┩ǖ?37和138的致冷劑流入側(cè)137a和138a的橫斷面直徑分別為6.4mm時，第一致冷劑通道137的致冷劑流出側(cè)137b的橫斷面直徑為2.0mm，第二致冷劑通道138的致冷劑流出側(cè)138b的橫斷面直徑為2.0mm，連接管136的內(nèi)徑為1.78mm。
同時，當壓縮機的排氣容積為3.7-4.3cc時，第一致冷劑通道137的致冷劑流出側(cè)137b的橫斷面直徑、第二致冷劑通道138的致冷劑流出側(cè)138b的橫斷面直徑和連接管136的內(nèi)徑之間的關系可以大致表示為2∶3.5∶1.8。因此，當?shù)谝缓偷诙吕鋭┩ǖ?37和138的致冷劑流入側(cè)137a和138a的橫斷面直徑分別為6.4mm時，第一致冷劑通道137的致冷劑流出側(cè)137b的橫斷面直徑為2.0mm，第二致冷劑通道138的致冷劑流出側(cè)138b的橫斷面直徑為3.5mm，連接管136的內(nèi)徑為1.78mm。如上所述，排氣容積為3.7-4.3cc的壓縮機的第一致冷劑通道137的致冷劑流出側(cè)137b的橫斷面直徑和連接管136的內(nèi)徑與排氣容積為3.0cc的壓縮機中的相同。排氣容積為3.7-4.3cc的壓縮機只有第二致冷劑通道138的致冷劑流出側(cè)138b的橫斷面直徑大于排氣容積為3.0cc的壓縮機中的。
此外，在排氣容積為5.2-6.2cc的壓縮機中，第一致冷劑通道137的致冷劑流出側(cè)137b的橫斷面直徑、第二致冷劑通道138的致冷劑流出側(cè)138b的橫斷面直徑和連接管136的內(nèi)徑之間的關系可以大致表示為2∶3.5∶2.2。也就是說，當?shù)谝缓偷诙吕鋭┩ǖ?37和138的致冷劑流入側(cè)137a和138a的橫斷面直徑分別為6.4mm時，第一致冷劑通道137的致冷劑流出側(cè)137b的橫斷面直徑為2.0mm，第二致冷劑通道138的致冷劑流出側(cè)138b的橫斷面直徑為3.5mm，連接管136的內(nèi)徑為2.16mm。如上所述，排氣容積為5.2-6.2cc的壓縮機的第一和第二致冷劑通道137和138的橫斷面直徑與排氣容積為3.7-4.3cc的壓縮機中的相同，排氣容積為5.2-6.2cc的壓縮機只有連接管136的內(nèi)徑大于排氣容積為3.7-4.3cc的壓縮機中的。
隨著壓縮機的排氣容積增加，通過加大第二致冷劑通道138的致冷劑流出側(cè)138b的橫斷面直徑，或加大連接管136的內(nèi)徑，流經(jīng)第二致冷劑通道138和連接管136的致冷劑可以具有適宜的流率，因此可以防止出現(xiàn)壓縮效率受損的可能。
同時，如圖7所示，經(jīng)過第一致冷劑通道137抽入第一排出消音器133a的致冷劑的脈動波形(A)與經(jīng)過第二致冷劑通道138、第二排出消音器133b和連接管136抽入第一排出消音器133a的致冷劑的脈動波形(B)之間存在90°的相位差。由于這種相位差，致冷劑的波形(A和B)將在第一消音器133a中彼此干涉并合并為一個脈動波形(C)，它具有降低了的幅值和頻率。之后，致冷劑經(jīng)過致冷劑排出管135排出。
圖8中示出了從壓縮機中探測到的噪音級別，壓縮機具有根據(jù)表1中的規(guī)格制成的第一致冷劑通道137、第二致冷劑通道138和連接管136。如圖8所示，在175HZ左右的頻率處從傳統(tǒng)壓縮機中探測到的噪音級別為大約23dB，這將引起冷凍設備的其他元件共振，而在根據(jù)本發(fā)明的壓縮機中，通過降低致冷劑排放過程中的脈動，此頻率處的噪音級別顯著降低到7dB。
同時，在第一消音器133a中合并的致冷劑經(jīng)過與第一消音器蓋134a相連的致冷劑排出管135排向冷凝器(未示出)。
如前所述，根據(jù)本發(fā)明的往復式壓縮機，通過將第一和第二致冷劑通道137和138的致冷劑流入側(cè)137a和138a成形得具有比致冷劑流出側(cè)137b和138b大的橫斷面積，并且通過根據(jù)壓縮機的排氣容積而改變第一致冷劑通道137的致冷劑流出側(cè)137b、第二致冷劑通道138的致冷劑流出側(cè)138b和連接管136之間的橫斷面積比例關系，壓縮機的壓縮效率不會受損，同時壓縮機的噪音和振動被降低。特別是，根據(jù)本發(fā)明，由于在低頻范圍內(nèi)降低了噪音，因此冷凍設備的噪音也可以降低。
此外，根據(jù)本發(fā)明，致冷劑分別流經(jīng)第一和第二致冷劑通道137和138再合并為一個氣流，因此致冷劑的波形會彼此干涉，從而降低致冷劑的排出脈動。
盡管前面描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但本領域的普通技術人員可以理解，本發(fā)明并不局限于所描述的優(yōu)選實施例，而是在不脫離附屬權利要求書中確定的本發(fā)明的精神和范圍的前提下，可以作出各種變化和改型。
權利要求
1.一種往復式壓縮機，包括一對排出消音器，它們布置在一個缸體的下部上；第一和第二致冷劑通道，它們與上述一對排出消音器和一個缸蓋的致冷器排出腔相連；一對消音器蓋，它們分別用于密封上述一對排出消音器；一根連接管，其用于將上述一對消音器蓋彼此連接；以及一個致冷劑排出管，其連接著上述一對消音器蓋中的與第二致冷劑通道相連的那一個，第一和第二致冷劑通道具有致冷劑流入側(cè)，它們連接著致冷劑排出腔并且具有預定的橫斷面積，以及致冷劑流出側(cè)，它們連接著上述一對排出消音器并且具有比致冷劑流入側(cè)的橫斷面積小的橫斷面積，通過根據(jù)壓縮機的排氣容積而改變第一致冷劑通道的致冷劑流出側(cè)、第二致冷劑通道的致冷劑流出側(cè)和連接管之間的橫斷面積比例，致冷劑的排放脈動被降低。
2.如權利要求1所述的往復式壓縮機，其特征在于，第一致冷劑通道的致冷劑流出側(cè)的橫斷面直徑、第二致冷劑通道的致冷劑流出側(cè)的橫斷面直徑和連接管的內(nèi)徑之間的關系大致表示為2∶2∶1.8。
3.如權利要求2所述的往復式壓縮機，其特征在于，第一和第二致冷劑通道的致冷劑流入側(cè)的橫斷面直徑分別為6.4mm，第一致冷劑通道的致冷劑流出側(cè)的橫斷面直徑為2.0mm，第二致冷劑通道的致冷劑流出側(cè)的橫斷面直徑為2.0mm，連接管的內(nèi)徑為1.78mm。
4.如權利要求1所述的往復式壓縮機，其特征在于，第一致冷劑通道的致冷劑流出側(cè)的橫斷面直徑、第二致冷劑通道的致冷劑流出側(cè)的橫斷面直徑和連接管的內(nèi)徑之間的關系大致表示為2∶3.5∶1.8。
5.如權利要求4所述的往復式壓縮機，其特征在于，第一和第二致冷劑通道的致冷劑流入側(cè)的橫斷面直徑分別為6.4mm，第一致冷劑通道的致冷劑流出側(cè)的橫斷面直徑為2.0mm，第二致冷劑通道的致冷劑流出側(cè)的橫斷面直徑為3.5mm，連接管的內(nèi)徑為1.78mm。
6.如權利要求1所述的往復式壓縮機，其特征在于，第一致冷劑通道的致冷劑流出側(cè)的橫斷面直徑、第二致冷劑通道的致冷劑流出側(cè)的橫斷面直徑和連接管的內(nèi)徑之間的關系大致表示為2∶3.5∶2.2。
7.如權利要求6所述的往復式壓縮機，其特征在于，第一和第二致冷劑通道的致冷劑流入側(cè)的橫斷面直徑分別為6.4mm，第一致冷劑通道的致冷劑流出側(cè)的橫斷面直徑為2.0mm，第二致冷劑通道的致冷劑流出側(cè)的橫斷面直徑為3.5mm，連接管的內(nèi)徑為2.16mm。
8.如權利要求1所述的往復式壓縮機，其特征在于，連接管具有以預定角度形成在兩端上并且穿過上述一對消音器蓋而伸向消音器蓋內(nèi)壁的彎曲端部。
全文摘要
一種往復式壓縮機具有一對排出消音器,它們布置在一個缸體的下部上;第一和第二致冷劑通道,它們用于將上述一對排出消音器與一個缸蓋的致冷器排出腔相連;一對消音器蓋,它們分別用于密封上述一對排出消音器;一根連接管,其用于將上述一對消音器蓋彼此連接;以及一個致冷劑排出管,其連接著上述一對消音器蓋中的與第二致冷劑通道相連的那一個。第一和第二致冷劑通道具有連接著致冷劑排出腔的致冷劑流入側(cè)和橫斷面積比致冷劑流入側(cè)的橫斷面積小的致冷劑流出側(cè)。第一致冷劑通道的致冷劑流出側(cè)、第二致冷劑通道的致冷劑流出側(cè)和連接管之間的橫斷面積比例根據(jù)壓縮機的排氣容積而改變。通過提高致冷劑通道的流動阻力,致冷劑的排放脈動可以降低。
文檔編號F04B39/00GK1364980SQ01136409
公開日2002年8月21日 申請日期2001年10月15日 優(yōu)先權日2001年1月19日
發(fā)明者徐承敦 申請人:三星光州電子株式會社