用于减少往复式压缩机内的噪声的系统和方法

专利名称：用于减少往复式压缩机内的噪声的系统和方法
技术领域：
本发明的实施方案提供了用于减少往复式压缩机运行期间的噪声的 系统和方法。
背景技术：
往复式压缩机例如用于制冷行业中对气体进行压缩。该压缩气体随 后被用来冷却某一空间，例如电冰箱的内部。往复式压缩机包含多种运 动部件，如曲轴和活塞，这些运动部件被驱动以提供对气体的压缩。
往复式压缩机存在的一个问题是，在运行时往往会产生大量的噪声。 当该压缩机被用于狭窄的空间例如厨房时，该问题尤为麻烦。
目前用来减少此类噪声的方法，包括在往复式压缩机上放置各种类 型的消声器。尽管这些消声系统有助于减少压缩机产生的噪声，但消费 者仍不断期望压缩机能够更加安静地运行。
因此，如果可以开发出能够进一步减少往复式压缩机运行时产生的 噪声量的系统和方法，对本领域而言，将是重大的改进。

发明内容
本发明的实施方案提供用来减少往复式压缩机内的汽缸盖发出的 噪声的系统和方法。本发明的一个方面提供用来减少往复式压缩机产
生的噪声的系统。该系统包括汽缸盖，位于往复式压缩机内部；材 料，其与所述汽缸盖结合以形成能够减少与压缩机的运行有关的噪音
的声屏障。
在变型实施方案中，所述系统可以进一步包括处于汽缸盖和材料 之间的间隙，该间隙能够吸收位于压缩机内部的油以减少噪声。汽缸 盖可以进一步包括^是供间隙的多个凹槽和/或材料可以进一步包括可 提供间隙的多个隆起部。该间隙可以在0.2mm至0.4mm之间，并且油可以通过毛细作用^皮吸入间隙中。
在一些实施方案中，所述汽缸盖可以由铝制成，并且所述材料与 所述铝汽缸盖 一体形成以实现结合。
在变型实施方案中，所述系统可以进 一 步包括位于汽缸盖和材料 之间的阻尼材料以减少噪声。该阻尼材料可以为弹性体。
在其他的实施方案中，所述汽缸盖可以包括沿其周长形成的多个 突出部，并且所述材料可以包括多个槽，所述多个槽被设置成与所述 突出部配合以将所述材料结合到所述汽缸盖。可以至少使用粘合剂和 多个机械紧固件中的一种将所述材料结合到所述汽缸盖上。
在变型实施方案中，所述材料可以是聚合物。该聚合物可以选自 聚对苯二曱酸丁二酯(PBT )、聚苯硫化物(PPS )和液晶聚合物(LCP )。
本发明的另一个方面提供一种往复式压缩机，包括密封壳体； 位于壳体内的电动机；由所述电动机驱动的曲柄轴；连杆，其在第一 端与所述曲柄轴连接，而在第二端与活塞连接，所述活塞能够在覆盖 有阀板和汽缸盖的汽缸体内移动以对气体进行压缩；以及材料，其与 所述汽缸盖结合而构成能够减少与压缩机的运行有关的噪声的声屏 障。所述压缩机可以进一步包括处于汽缸盖和材料之间的间隙，所述 间隙可以p及收位于压缩才几内的油以减少，喿声。所述汽缸盖可以进一步 包括提供间隙的多个凹槽和/或材料可以进一步包括提供间隙的多个 隆起部。间隙可以在0.2mm至0.4mm之间，并且油可以通过毛细作用 净皮吸入间隙中。
在压缩机的一些实施方案中，所述汽缸盖可以由铝制成，并且所 述材料与铝汽缸盖一体形成以实现结合。
在另一个实施方案中，所述压缩机可以进一步包括处于汽缸盖和 材料之间的阻尼材料以减少噪声。该阻尼材料可以为弹性体。
在压缩机的其他实施方案中，所述汽缸盖可以进一步包括多个突 出部，并且所述材料可以包括多个槽，所述多个槽被配置成与所述突 出部配合以将所述材料结合到所述汽缸盖上。可以至少使用粘合剂和 多个机械紧固件中的一种将材料结合到汽缸盖上。
在压缩机的变型实施方案中，所述材料可以为聚合物。所述聚合物可以选自聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚苯硫化物(PPS)和液晶 聚合物(LCP )。
本发明的再一个方面提供了一种用于减少由往复式压缩机产生的 噪声的方法，该方法包括以下步骤提供位于往复式压缩机内的汽缸 盖；以及将材料结合到所述汽缸盖上，从而使所述材料能够减少与所 述压缩机的运行有关的噪声。


通过以下仅作为示例并结合附图的说明，可以使本发明的实施方 案更易于被本领域普通技术人员更好地理解，其中
图1表示的是可以使用本发明的降噪系统的往复式压缩机的一个 实施方案的剖^L图2a表示的是根据本发明的降噪系统的一个实施方案的分解立 体图2b表示的是图2a所示的降噪系统的立体图； 图2c表示的是图2a和2b所示的降噪系统的剖面立体图； 图2d表示的是图2c所示的剖面的放大侧视图； 图3a表示的时根据本发明的降噪系统的变型实施方案的分解立 体图3b表示的是图3a所示的降噪系统的立体图； 图3c表示的是图3a和3b所示的降噪系统的剖面立体图； 图3d表示的是图3c所示的剖面的放大侧视图； 图4a表示的是根据本发明的降噪系统的另一个变型实施方案的 分解立体图4b表示的是图4a所示的降噪系统的立体图4c表示的是图4a和4b所示的降噪系统的剖面立体图4d表示的是图4c所示的剖面的放大侧视图5表示的是本发明的另一个变型实施方案的立体图；以及
图6表示的是表明本发明实施方案的累积噪声减少性能的曲线图。
具体实施例方式
本发明的实施方案提供了用来减少来自往复式压缩机的噪声的系 统。图1表示的是能够使用本发明的系统的往复式压缩机100的一个
示例。压缩才几100包括内装有可^皮压缩的气体104的壳体102。压缩 机100进一步包括电动机106。电动机106对曲柄轴108进行驱动。 曲柄轴108在第一端与连杆110连接，在相对的端与活塞112连接。 活塞U2在覆盖有阀板117和汽缸盖118的汽缸体114内滑动。汽缸 盖118构成本发明的降噪系统的一部分，在下文中将参照图2 5对本 发明的实施方案进行描述。壳体102内装有一定量的油116,以对各 种运动部件进行润滑。还可以选择在压缩机100内设置消声器120。
图1所示的往复式压缩机IOO是典型地用于家用电器中的制冷压 缩机的一个示例。但是应该可以理解，在此论述的本发明的降噪系统 的各种实施方案可以被用于任何类型的往复式压缩才几。应该可以进一
步理解，关于对在下文提到的部件的各种方位的描述，诸如上、下、 左、右等，仅作为示例。根据具体视角，可以采用不同的方位术语对 实施方案进行描述。
图2a表示的是根据本发明的降噪系统200的 一个实施方案的分解 立体图。图2b表示的是图2a所示的降噪系统200的立体图。图2c表 示的是图2a和图2b所示的降噪系统200的剖面立体图。图2d表示的 是图2c所示的剖面的放大侧视图。
继续参照图2a 2d，降噪系统200包括汽缸盖202。具有顶面222 的材料220被结合到汽缸盖202上以构成能够减少来自压缩机100的 噪声的声屏障。在一些实施方案中，汽缸盖202和材料220之间具有 间隙204 (参照图2d)。在下文中将对此进行更详细地论述。汽缸盖 202也可以包括一个或多个开口 206，用来将汽缸盖202固定到阀板 117和汽缸体114上。
图3a表示的是根据本发明的降噪系统300的变型实施方案的分解 立体图。图3b表示的是图3a所示的降噪系统300的立体图。图3c表 示的是图3a和3b所示的降噪系统300的剖面立体图。图3d表示的是图3C所示的剖面的》文大侧一见图。
继续参照图3a 3d,降噪系统300包括汽缸盖302。材料320被结 合到汽缸盖302上以减少来自压缩机100的噪声。在本实施方案中， 汽缸盖302可以包括一个或多个凹槽308,使得在汽缸盖302和材料 320之间形成间隙304。在变型实施方案中，汽缸盖302可以包括一个 或多个隆起部310,使得在汽缸盖302和材料320之间形成间隙304。 在其他的变型实施方案中，可以将材料320上的隆起部310设置成与 汽缸盖302上的凹槽308相对应。在各实施方案中，也可以在凹槽308 和隆起部310之间形成小间隙304。汽缸盖302也可以包括一个或多 个开口 306,用来将汽缸盖302固定到阀板117和汽缸体114上。
应该可以理解，凹槽308可以延伸至完全^夸过汽缸盖302的顶端 部，或者也可以延伸至部分3争过汽缸盖302的顶端部。同样，应该可 以理解，隆起部310可以延伸而完全^争过材^f 320的下部，或者也可 以延伸而部分跨过材料320的下部。
此外，应该可以理解，可以采用本领域4支术人员所知的许多其他 方法在汽缸盖302和材料320之间形成间隙304。这些可方法包括但 不限于在汽缸盖302或者材料320上设置小突起或小突出部，或者在 汽缸盖302和材料320上均设置小突起或小突出部，以提供期望高度 的间隙。
参照图2和图3,间隙204、304可使位于压缩机100内部的油116 (图1 )在汽缸盖302和材料320之间流动。在一些实施方案中，油 U6可以在毛细作用下流入到间隙204、 304内。为了保证毛细作用能 够有效地将油116吸入间隙204、 304内，需要考虑到油的粘性和间隙 的尺寸。在优选的实施方案中，制冷压缩机内采用标准规格的油，间 隙204、 304的尺寸可以在0.2毫米(mm)至0.4mm之间。
图4a表示的是根据本发明的降噪系统400的变型实施方案的分解 立体图。图4b表示的是图4a所示的降噪系统400的立体图。图4c表 示的是图4a和4b所示的降噪系统400的剖面立体图。图4d表示的是 图4c所示的剖面的》文大侧;現图。
继续参照图4a 4d，降噪系统400包括汽缸盖402。具有顶面421的材料420可以被结合到汽缸盖402上，用来减少来自压缩机100的 噪声。在本实施方案中，可以在材料420和汽缸盖402之间插入附加 的噪声阻尼材料416，以增强系统400的降噪效果。汽缸盖402也可 以包括一个或多个开口 406,用来将汽缸盖402安装到阀板117和汽 缸体114上。
在本实施方案中，噪声阻尼材料416可以由既能够经受压缩机100 内部所产生的热量，又具有充分噪声衰减作用的弹性材料制成。作为 非限制性示例，此类弹性材料可以包括丁腈橡胶和/或氟橡胶。也可以 采用其他材料。
图5表示的是根据本发明的降噪系统500的另一个变型实施方案 的装配立体图。材料520可以被结合到汽缸盖502上以减少来自压缩 机100的噪声。在本实施方案中，材料520可以被设置成将汽缸盖502 上的孔覆盖(从该角度看，该孔被机械紧固件518遮盖)。随后，可以 用多个机械紧固件518将系统500安装到图1所示的阀板117和汽缸 体114上。
在图5所示的实施方案中，机械紧固件518被表示成螺栓。但是， 应该可以理解，也可以采用其他类型的机械紧固件将系统500安装到 阀板117和汽缸体114上。
汽缸盖202、 302、 402和502可由本领域技术人员所知的任何满 足此目的的材料制成。在一些实施方案中，汽缸盖202、 302、 402和 502由铝或铝合金制成。应该可以理解，在不脱离这些实施方案的范 围内可以采用各种材料来制造汽缸盖202、 302、 402和502。
材料220、 320、 420和520可由能够经受压缩才几100内部产生的 热量并具有噪声衰减作用的聚合物制成。在一些实施方案中，这些聚 合物材料可以是聚对苯二曱酸丁二酯(PBT)。作为替代的非限制性示 例，聚合物材料可以是聚苯硫化物(PPS)、液晶聚合物(LCP)或其 他聚合物。
如图2 4所示，可以利用各种方法将材料220、 320、 420结合到 汽缸盖202、 302、 402上。例如，优选如图2所示，可以利用各种类 型的能够经受压缩机100内部可能达到的温度的粘合剂，将材料220固定到汽缸盖202上。所述温度可达到150°C。
在变型实施方案中，最好参见图4a和4c，可以利用嵌扣结构将 材料420结合到汽缸盖402上。例如，可以沿汽缸盖402的外表面形 成多个凸起405。在材料420的下部424的内表面上形成相应的槽422。 材料420可以具有足够的弹性以随后卡合在凸起405上，从而使凸起 405与槽422配合从而将材料420结合到汽缸盖402上。应该可以理 解，可以将上述的配置颠倒，即，在材料420上形成凸起，在汽缸盖 402上形成槽。
在其他的变型实施方案中，如图5所示例如可以采用一个或多个 机械紧固件518将材料520结合到汽缸盖502上。虽然在图5所示的 实施方案中，机械紧固件518既被用来将材料520连接到汽缸盖502 上，又^皮用来将系统500连接到阀板117和汽缸体114上，^f旦是应该 可以理解，当利用紧固件518来确保系统被安装到压缩机100的汽缸 体114上时，可以采用不同类型或位置的机械紧固件将材料520结合 到汽缸盖502上。同样，结合使用机械紧固件将系统安装到压缩机的 汽缸体上，可以采用任何能够将材料结合到汽缸盖上的方法。所有此 类变型都应当视为落入到由权利要求所代表的实施方案的范围内。
在另一个变型实施方案中，最好参照图2a 2d，材料220可以与 汽缸盖202 —体形成。例如，利用本领域已知的各种现有工艺将铝铸 件和各种类型的塑料一体形成为单个零件。
在一种工艺中，可以在汽缸盖的金属顶面形成一层特殊涂层，然 后将材料直接成型于汽缸盖上。在变型工艺中使用的是在汽缸盖的表 面形成直径为5微米至IOO微米的微型孔的铝汽缸盖。然后可以将各 种类型的塑料(如上文中提到的)注射到汽缸盖上。由于塑料填充到 樣吏型孔内，从而可将两个部件结合成一体。
应该可以理解，在上文中讨论的实施方案中用于汽缸盖和材料的 特定结构仅作为为示例。对于汽缸盖可以采用各种物理结构。同样， 对于材料也可以采用各种物理结构。在一个优选实施方案中，材料应 至少覆盖汽缸盖表面积的60%,以保证充分的降噪能力。但是，如图 5所示，材料520可以覆盖汽缸盖502的整个顶面。图2~图5中所示的特定实施方案的各种组合也可以用来制造根据
本发明的降噪系统。例如，上述的凹槽、附加噪声阻尼材料、连接系 统以及材料相关的各种类型及组合，都可以用来制造降噪系统。所有 这些组合都应当视为落入到所记述的实施方案的范围之内。
与使用标准汽缸盖相比，上述各种系统200、 300、 400和500能 够提供相当程度的噪声衰减。图6示出了一般由标号600表示的曲线 图，用于表示本发明实施方案的累积噪声减少性能。曲线图600的y 轴602以dB为单位表示汽缸盖噪声，x轴604表示各种频率。第一曲 线606表示通常压缩机上的汽缸盖的噪声等级，第二曲线608表示根 据本实施方案改进的汽缸盖的噪声等级。从曲线图600中可以看出， 系统的实施方案能够使可听见频率范围内的噪声平均减少2 dB 。
熟悉本领域的技术人员应能理解，在不背离如所附权利要求公开 的发明的精神和范围的前提下，可以对如具体实施方案所述的本发明 进行各种修改、变化。因此，从各个方面讲，上述实施方案应仅^皮视 为说明性的而非限制性的。
权利要求
1.用于减少往复式压缩机产生的噪声的系统，所述系统包括汽缸盖，位于所述往复式压缩机内部；以及材料，其与所述汽缸盖结合以形成能够减少与所述压缩机的运行有关的噪音的声屏障。
2. 根据权利要求1所述的系统，进一步包括处于所述汽缸盖和所 述材料之间的间隙，所述间隙能够接收位于所述压缩才几内的油，以减 少所述噪声。
3. 根据权利要求2所述的系统，其中，所述汽缸盖进一步包括提 供所述间隙的多个凹槽和/或所述材料进一步包括提供所述间隙的多 个隆起部。
4. 才艮据权利要求2或3所述的系统，其中，所述间隙在0.2mm至 0.4mm之间，所述油通过毛细作用^皮吸入所述间隙中。
5. 根据权利要求1所述的系统，其中，所述汽缸盖包括铝，并且 所述材料与所述铝汽缸盖一体形成，以实现所述结合。
6. 根据权利要求1所述的系统，进一步包括位于所述汽缸盖和所 述材料之间的阻尼材料，以减少所述噪声。
7. 根据权利要求6所述的系统，其中，所述阻尼材料包括弹性体。
8. 根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述汽缸盖进 一步包括沿其周长形成的多个突出部，并且所述材料包括被设置成与 所述突出部配合以将所述材料结合到所述汽缸盖的多个槽。
9. 根据权利要求1至7任一项所述的系统，其中，至少使用粘合 剂和多个机械紧固件中的一种将所述材料结合到所述汽缸盖上。
10. 根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述材料包 括聚合物。
11. 根据权利要求IO所述的系统，其中，所述聚合物选自聚对苯 二曱酸丁二酯(PBT)、聚苯硫化物(PPS)和液晶聚合物(LCP)。
12. —种往复式压缩才几，包4舌 密封壳体；位于所述壳体内的电动机； 由所述电动积4区动的曲柄轴；连杆，其在第一端与所述曲柄轴连接，而在第二端与活塞连接， 所述活塞能够在覆盖有阀板和汽缸盖的汽缸体内移动以对气体进行压 缩；以及材料，其与所述汽缸盖结合而构成能够减少与所述压缩机运行有 关的噪声的声屏障。
13. 根据权利要求12所述的压缩机，进一步包括位于所述汽缸盖 和所述材料之间的间隙，所述间隙能够接收位于所述压缩才几内的油以 减少所述噪声。
14. 根据权利要求13所述的压缩机，其中，所述汽缸盖进一步包 括提供所述间隙的多个凹槽和/或所述材料进一步包括提供所述间隙 的多个隆起部。
15. 根据权利要求13或14所述的压缩机，其中，所述间隙在 0.2mm至0.4mm之间，并且所述油通过毛细作用净皮吸入所述间隙中。
16. 根据权利要求12所述的压缩机，其中，所述汽缸盖包括铝， 所述材料与所述铝汽缸盖一体形成以实现所述结合。
17. 根据权利要求12所述的压缩机，进一步包括位于所述汽缸盖 和所述材料之间的阻尼材料以减少所述噪声。
18. 根据权利要求17所述的压缩机，其中，所述阻尼材料包括弹 性体。
19. 根据权利要求12至18中任一项所述的压缩机，其中，所述 汽缸盖进一步包括多个突出部，所述材料包括多个槽，所述多个槽被 配置成与所述突出部配合以将所述材料结合到所述汽缸盖上。
20. 根据权利要求12至18中任一项所述的压缩机，其中，至少 使用粘合剂和多个机械紧固件中的一种将所述材料结合到所述汽缸盖 上。
21. 根据权利要求12至20中任一项所述的压缩机，其中，所述 材料包括聚合物。
22. 根据权利要求21所述的压缩机，其中，所述聚合物选自聚对 苯二曱酸丁二酯(PBT)、聚苯硫化物(PPS)和液晶聚合物(LCP)。
23. —种用于减少由往复式压缩机产生的噪声的方法，所述方法 包括以下步骤提供位于所述往复式压缩机内的汽缸盖；以及 将材料结合到所述汽缸盖上，从而使所述材料能够减少与所述压 缩机的运行有关的噪声。
全文摘要
本发明的实施方案提供了用来减少往复式压缩机内的汽缸盖发出的噪声的方法和系统。该系统包括位于往复式压缩机内的汽缸盖和与汽缸盖结合的材料，该材料可以减少与压缩机的运行有关的噪声。该系统可以包括位于汽缸盖和汽缸体之间的间隙，该间隙能够吸收位于压缩机内部的油以减少噪声。汽缸盖可以包括提供间隙的多个凹槽和/或材料可以进一步包括提供间隙的多个隆起部。该系统还可以包括位于汽缸盖和材料之间的阻尼材料。该阻尼材料可以为弹性体。
文档编号F04B39/00GK101634288SQ20091014299
公开日2010年1月27日 申请日期2009年5月20日 优先权日2008年7月7日
发明者张贤浩, 王柯澔 申请人:松下电器产业株式会社