CN101187372A - 旋转式压缩机的减噪结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种旋转式压缩机的减噪结构，包括在由壳体、定子、转子、曲轴、汽缸及上下轴承构成的压缩机的上轴承上端设有消音孔，还包括在转子下平衡块块体上设有一个以上的开孔，该开孔的孔口朝向消音孔；该开孔是根据消声原理设计而成，可以有效消除消音孔未能消除的气流脉动噪音，提高压缩机的使用性能，改善工作环境，符合环保要求。

Description

旋转式压缩机的减噪结构

一、技术领域

本发明涉及压缩机，尤其涉及一种旋转式压缩机的减噪结构。

二、背景技术

压缩机是这样一种机械装置，即它能够在得到由电动机(motor)或涡轮(turbine)等动力发生装置传导的动力之后，将空气、制冷剂等驱动流体予以压缩，从而使驱动流体的压力升高。这样的压缩机广泛应用在从空气调节器、冰箱等一般家电产品到工厂设备等众多产品中。

上述压缩机根据压缩形式可以分为容积式压缩机(positivedisplacement compressor)和涡轮式压缩机(dynamic compressor or turbocompressor)。其中容积式压缩机多应用在工厂中，它采用的是通过减小体积来增加压力的压缩方式。上述容积式压缩机又可以分为往复运动式压缩机(reciprocating compressor)和旋转式压缩机(rotary compressor)。

上述往复运动式压缩机可以利用在气缸内做往复直线运动的活塞(piston)来压缩驱动流体，它的优点是机械结构相对简单，但压缩效率很高。但是，上述往复运动式压缩机也存在一定的缺点，即由于活塞的惯性作用，会使旋转速度受到一定限制，同时在惯性力的作用下会产生很大的振动。而上述旋转式压缩机则是利用在气缸内部以偏心方式公转的滚动子来压缩驱动流体，因此与上述往复运动式压缩机相比，它更能持续保持很高的压缩效率。此外，上述旋转式压缩机还具有振动小、噪音低的优点，因此与往复运动式压缩机相比，最近的家电产品更多采用的是这种旋转式压缩机。

通常，旋转式压缩机是在与电机结合的旋转轴上偏心结合有压缩部滚环，滚环在圆形气缸内进行线形运动，吸入冷媒进行压缩后并排出。

现有旋转式压缩机内部结构包括：在设置有吸入口和输出管，并填充有一定量油的外壳内部安装有电机的定子和转子；并且在其转子的中心压入有旋转轴；在旋转轴下方设置有吸收压缩冷媒的压缩部。

压缩部结构包括：固定于外壳的内周面上并同吸入管连接的圆形气缸；紧密结合在气缸两侧面的同时贯通有旋转轴的上部轴承和下部轴承；以旋转轴为中心，同时在气缸内进行偏心旋转运动的滚环，并设置了滚环旋转时与上部轴承、下部轴承一起形成压缩制冷剂气体的压缩空间。

在气缸的吸入口连接设置了防止液体制冷剂进入的储液罐，而在密封容器上面设置输出压缩机部压缩的高压制冷机气体的输出管。

如上构成的现有的密闭型旋转式压缩机连接电源后，电机部的转子带动压入于转子内的转轴一同旋转。随着转轴的旋转，转轴下端形成的偏心部和与偏心部结合在一起的滚环旋转，将经过气缸的吸入口进入压缩空间内的低温低压制冷剂气体压缩成高温高压的制冷剂气体。

参阅图1所示，现有旋转式压缩机，在随着转轴带动偏心部的旋转，与偏心部结合在一起的滚环1也旋转，滚环1的旋转推动挡板2在挡板槽3内往复移动，将气缸的腔体4分成两部分，达到对冷媒的压缩。即，滚环1每转一圈挡板2在挡板槽3内往复移动，从而完成一次压缩过程。

参阅图3所示的现有旋转式压缩机平衡块结构示意图，现有旋转式压缩机平衡块5处于由壳体、定子、转子、主轴承、消音孔及汽缸等部件形成的空腔内，当气体排出消音孔后，冲入到空腔中形成空腔共振，仍会引起较大的噪音。

三、发明内容

本发明的主要目的在于克服现有产品存在的上述缺点，而提供一种旋转式压缩机的减噪结构，其在转子的下平衡块上开设有一个以上的开孔，该开孔是根据需要消除的噪音频率而开设，可以有效消除消音孔未能消除的气流脉动噪音，提高压缩机的使用性能，改善工作环境，符合环保要求。

本发明的目的是由以下技术方案实现的。

本发明旋转式压缩机的减噪结构，包括在由壳体、定子、转子、曲轴、汽缸及上下轴承构成的压缩机的上轴承上端设有消音孔；其特征在于，还包括在所述转子下平衡块块体上设有一个以上的开孔，该开孔的孔口朝向消音孔。

前述的旋转式压缩机的减噪结构，其中开孔是具有深度及几何形状的孔，开孔孔口处设有凹槽，该凹槽一端与孔口连通，另一端与平衡块内缘连通。

前述的旋转式压缩机的减噪结构，其中开孔及凹槽均一体冲压成型在下平衡块块体上。

前述的旋转式压缩机的减噪结构，其中开孔和凹槽两者的尺寸同时满足赫姆霍芝共振器原理的公式：

$f_{\mathrm{reso}}=\frac{c}{2\mathrm{\π}}\sqrt{\frac{S}{V{L}^{\′}}}---\left(1\right)$

本发明旋转式压缩机的减噪结构的有益效果是，其在压缩机转子的下平衡块上开设有一个以上的开孔，该开孔尺寸根据赫姆霍芝共振器原理设计，符合需要消除的噪音频率，当气体排入到压缩机的空腔后，入射声波的频率接近共振器的固有频率时，孔口的空气柱产生强烈振动，在振动过程中，由于克服摩擦阻力而消耗声能，因此可以有效消除消音孔未能消除的气流脉动噪音，提高压缩机的使用性能，改善工作环境，符合环保要求。

四、附图说明

图1为现有旋转式压缩机气缸结构示意图。

图2为现有旋转式压缩机平衡块结构示意图。

图3为本发明旋转式压缩机的减噪结构示意图。

图中主要标号说明：1滚环、2挡板、3挡板槽、4空腔、5平衡块、51开孔、52凹槽。

五、具体实施方式

下面结合附图和具体实施例详细说明本发明压缩机减噪结构。

本发明旋转式压缩机包括有：在设置有吸入口和输出管，并填充有一定量油的外壳的内部安装有电机的定子和转子；并且在转子的中心压入有旋转轴；在旋转轴下方设置有吸收压缩冷媒的压缩部。

压缩部包括：固定于外壳的内周面上并同吸入管连接的圆形气缸；紧密结合在气缸的两侧面的同时贯通有旋转轴的上部轴承和下部轴承；以旋转轴为中心，同时在气缸内进行偏心旋转运动的滚环，并设置了滚环旋转时与上部轴承、下部轴承一起形成压缩制冷剂气体的压缩空间。

如上所述的旋转式压缩机，在随着转轴带动偏心部的旋转，与偏心部结合在一起的滚环也旋转，滚环的旋转推动挡板在挡板槽内往复移动，将气缸的腔体分成两部分，达到对冷媒的压缩。即，滚环每转一圈挡板在挡板槽内往复移动，从而完成一次压缩过程(如图2所示)。

为了保证压缩机在工作条件下产生的噪音更小，本发明对旋转式压缩机平衡块的结构进行改进。参阅图3所示，本发明旋转式旋转式压缩机的减噪结构，是在由壳体、定子、转子、曲轴、汽缸及上下轴承构成的压缩机的上轴承上端设有消音孔，在所述转子下平衡块5块体上设有一个以上的开孔51，该开孔51的孔口朝向消音孔。

本发明旋转式压缩机的减噪结构，其开孔51是具有深度及几何形状的孔，开孔孔口处设有凹槽52，该凹槽52一端与孔口连通，另一端与平衡块5内缘连通；前述的旋转式压缩机的减噪结构，其中开孔及凹槽均一体冲压成型在下平衡块块体上；前述的旋转式压缩机的减噪结构，其中开孔和凹槽两者的尺寸同时满足赫姆霍芝共振器原理的公式：

$f_{\mathrm{reso}}=\frac{c}{2\mathrm{\π}}\sqrt{\frac{S}{V{L}^{\′}}}---\left(1\right)$

公式中，f表示共振频率，C表示声速，S表示截口面积(即凹槽截口面积)，V表示空腔体积(即开孔体积)，L’表示当量进口深度(即凹槽当量深度)。

本实施例采用开孔是圆形孔作为例子进行说明，该圆形孔的内径为3.5mm，孔的深度为2.7mm，凹槽的宽度为1.0mm，深度为1.22mm，使得所得到的频率与压缩机腔体的固有频率相同，达到降低噪音2dB的效果。

本发明旋转式压缩机的减噪结构，其设有开孔的平衡块可以直接对用于加工平衡块的模具进行修改而一体冲压成型得到，本实施例下平衡块5上所设开孔51为圆形孔，其内径为3.5mm，孔的深度为2.7mm；其凹槽52的宽度为1.0mm，深度为1.22mm；是根据赫姆霍芝共振器原理进行设计而确定，所得到的频率与压缩机腔体的固有频率相同达到降低噪音2dB的效果。

压缩机在驱动工作过程中，其电动机、旋转轴、定子和转子等机械部件都是处于高速运动中，必然会产生气流脉动噪音，该噪音虽然能够由消音孔消除一部分，但是仍然会由部分噪音未能被消音孔消除。本发明的旋转式压缩机的减噪结构，其在转子的下平衡块上开设有一个以上的开孔，该开孔是根据需要消除的噪音频率而开设，其符合赫姆霍芝共振器原理，当入射声波的频率接近共振频率时，孔颈的空气柱产生强烈振动，在振动过程中，由于克服摩擦阻力而消耗声能，从而达到降低噪声的作用。

由上述实施例可知，采用本发明的旋转式压缩机的减噪结构，能够使压缩机在驱动工作过程中产生的噪音降低2～3dB，有效达到降低噪声的目的，使用效果理想。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种旋转式压缩机的减噪结构，包括在由壳体、定子、转子、曲轴、汽缸及上下轴承构成的压缩机的上轴承上端设有消音孔；其特征在于，还包括在所述转子下平衡块块体上设有一个以上的开孔，该开孔的孔口朝向消音孔。

2.根据权利要求1所述的旋转式压缩机的减噪结构，其特征在于，所述开孔是具有深度及几何形状的孔，开孔孔口处设有凹槽，该凹槽一端与孔口连通，另一端与平衡块内缘连通。

3.根据权利要求1所述的旋转式压缩机的减噪结构，其特征在于，所述开孔及凹槽均一体冲压成型在下平衡块块体上。

4.根据权利要求1所述的旋转式压缩机的减噪结构，其特征在于，所述开孔和凹槽两者的尺寸同时满足赫姆霍芝共振器原理的公式：

$f_{\mathrm{reso}}=\frac{c}{2\mathrm{\π}}\sqrt{\frac{S}{V{L}^{\′}}}---\left(1\right).$

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