一种法兰及具有其的消音结构、压缩机的制作方法

本实用新型涉及压缩机技术领域，具体涉及一种法兰。本实用新型还涉及具有该法兰的消音结构以及压缩机。

背景技术：

压缩机的噪音来源主要有气流脉动噪音、机械噪音和电磁噪音等。为降低或消除噪音，压缩机通常设置有消音器，然而消音器一般仅能消除某一频段范围内(如500-2000Hz的范围内)的噪音，压缩机还常在该范围外的频段中产生噪音峰值，现有的消音器对这部分噪音峰值的作用甚微，而这部分噪音对压缩机整体噪音的影响很大，会影响人们的生活品质。

因此，如何有效降低上述噪音峰值，是本领域技术人员所要解决的重要技术问题之一。

技术实现要素：

基于上述现状，本实用新型的主要目的在于提供一种法兰、消音结构及压缩机，该法兰能够有效消除特定频段中的噪音峰值，从而在与消音器相配合时，能够有效降低例如压缩机等的整体噪音。

上述目的通过以下技术方案实现：

根据本实用新型的第一方面，一种法兰，包括彼此相连的法兰轴颈和法兰盘，其中，在所述法兰轴颈的外壁上和/或在所述法兰盘的外端面上设有共振消音腔，所述共振消音腔包括导入通道和与所述导入通道的第一端相通的空腔，所述导入通道的第二端用于与所述法兰外部的气流通道相通。

优选地，所述导入通道为沿着所述法兰轴颈的外壁面和/或沿着所述法兰盘的外端面延伸的槽状通道。

优选地，所述空腔为设置在所述法兰轴颈的外壁上和/或设置在所述法兰盘的外端面上的盲孔。

优选地，所述共振消音腔设置在所述法兰轴颈的外壁上，所述槽状通道的延伸方向平行于所述法兰轴颈的轴线。

优选地，所述共振消音腔设置在所述法兰轴颈的外壁上，所述导入通道的第一端相比于第二端远离所述法兰盘。

优选地，所述盲孔的轴线垂直于所述法兰轴颈的外壁面和/或所述法兰盘的外端面。

优选地，所述导入通道为自所述法兰轴颈的外壁面和/或所述法兰盘的外端面朝向内部延伸的孔状通道，所述空腔为位于所述孔状通道的内侧端的尺寸扩大部分。

根据本实用新型的第二方面，一种消音结构，其包括前面所述的法兰和套设在所述法兰的法兰轴颈上的盖状件，所述盖状件与所述法兰之间形成有气流通道，所述法兰上的导入通道的第二端与所述气流通道相通。

优选地，所述盖状件具有用于与所述法兰轴颈配合的配合部，所述导入通道为沿着所述法兰轴颈的外壁延伸的槽状通道，在装配状态下，所述配合部遮挡所述导入通道的除所述第二端以外的其余部位，并且遮挡所述空腔。

优选地，所述盖状件为消音器。

根据本实用新型的第三方面，一种压缩机，其包括前面所述的消音结构。

本实用新型的法兰因设置有共振消音腔，使得其在用于压缩机时能够有效消除特定频段中的噪音峰值，从而降低压缩机的整体噪音。特别地，可以通过设计共振消音腔的合适结构参数，选择性地降低某些特定频段的噪音。

附图说明

以下将参照附图对根据本实用新型的法兰、消音结构及压缩机的优选实施方式进行描述。图中：

图1为本实用新型的一种优选实施方式的法兰的示意图；

图2为图1中A区域的局部放大视图；

图3为本实用新型的一种优选实施方式的消音结构的装配示意图；

图4为图3的消音结构的分解示意图；

图5为图3的消音结构的剖视示意图；

图6为图5中B区域的放大视图。

具体实施方式

常见的旋转压缩机(例如空调用压缩机)一般具有法兰，其安装在压缩机内，例如安装在压缩腔的轴向一端，可以用于连接消音器和气缸，同时用于密封气缸，以及供压缩机曲轴穿过并支承曲轴。一般地，消音器可套设在法兰的轴颈上，消音器与法兰之间形成消音腔，以对流经消音器的气流进行降噪。现有技术中的法兰本身不具有消音功能。

为克服现有技术中压缩机消音器降噪能力的不足(例如无法消除预定频段外的噪音峰值)，本实用新型创造性地提出了利用法兰进行进一步降噪的措施，即，为法兰赋予降噪能力，从而使之具有消音功能。

为此，根据本实用新型的第一方面，提供了一种法兰1，如图1所示，其包括彼此相连的法兰轴颈11和法兰盘12，其中，在所述法兰轴颈11的外壁上和/或在所述法兰盘12的外端面上设有共振消音腔，所述共振消音腔包括导入通道13和与所述导入通道13的第一端相通的空腔14，所述导入通道13的第二端用于与所述法兰1外部的气流通道相通，也即，在工作过程中，当所述法兰的外部(例如法兰轴颈11的外围)存在气流通道时，所述导入通道13的第二端与所述气流通道相通。

这里，以法兰用于压缩机为例，法兰的外部是指相对于压缩机的压缩腔而言的外部，即背离压缩腔的一侧；同样，法兰盘的外端面是指背离压缩腔的端面。

本实用新型的法兰1上由于设置有共振消音腔，该共振消音腔实质为一个共振吸声结构，其利用导入通道13处的气柱和空腔14内的气体构成弹性共振系统，当外界噪声频率与该弹性共振系统的固有频率相同时，导入通道13中的气柱在压力波的作用下进行类似活塞的往复运动，而空腔14内的气体则类似于弹簧进行振动，由于气体振动和往复运动时的摩擦和阻尼作用，使部分声能转化为热能而被耗散掉，相应的压力波动变得较为平缓，气流噪声随之降低。

因此，本实用新型的法兰1在用于压缩机时能够有效消除特定频段中的噪音峰值，从而降低压缩机的整体噪音。

具体地，该共振消音腔的共振吸声频率为其中，c为声波在所涉及的气流介质中的传播速度，V为空腔的体积，G为传导率，且式中，S₀为导入通道的截面积，d为空腔的直径(假设空腔为圆柱形结构)，t为导入通道的长度。

于是，根据噪音峰值的频率，通过设计导入通道和空腔的合理尺寸，即可方便地实现对该噪音峰值的降噪处理。

特别地，当需要消除频率不同的多个噪音峰值时，可以在法兰轴颈上和/或法兰盘上设置多个不同规格的共振消音腔，从而可同时对这些噪音峰值进行处理。

优选地，所述导入通道13为沿着所述法兰轴颈11的外壁面和/或沿着所述法兰盘12的外端面延伸的槽状通道。如图1和图2所示，其中示出的实施例为共振消音腔设置在法兰轴颈11的外壁上，可以看出，本例中，导入通道13为横截面为矩形的槽状通道，并且沿着法兰轴颈11的外壁面延伸。这种结构的导入通道具有加工方便、易于保证尺寸精度的优点，无论是导入通道的横截面积还是长度都易于加工成型，从而容易保证共振消音腔的共振吸声频率与噪音峰值的频率一致。

优选地，所述空腔14为设置在所述法兰轴颈11的外壁上和/或设置在所述法兰盘12的外端面上的盲孔，也即，空腔14除了与导入通道13相通以外，还直接在法兰轴颈11的外壁面上和/或法兰盘12的外端面上形成有开口。当然，空腔14也可以不设置成前述盲孔形式，而是例如完全隐藏在所述法兰轴颈11的外壁和/或所述法兰盘12的外端面的内部，而仅与导入通道13相通。需要说明的是，盲孔形式的空腔具有加工方便、易于保证尺寸精度的优点。在盲孔的横截面积确定的情况下，只需要控制盲孔深度即可。优选地，该盲孔为圆形盲孔，可采用直径确定的钻孔工具(如钻头等)方便地加工成型。

优选地，如图1和图2所示，在所述共振消音腔设置在所述法兰轴颈11的外壁上时，所述槽状通道(即导入通道13)的延伸方向为平行于所述法兰轴颈11的轴线。这种结构一方面便于该导入通道13的加工成型，例如通过简单地轴向进给即可完成加工(如铣削加工)，另一方面容易与其他构件(例如套设在法兰轴颈11上的消音器2，参见图3-6)配合，从而使所述共振消音腔仅在导入通道的第二端处与相应的气流通道(如消音器内腔)相通，而导入通道的其余部位以及空腔的开口则可以容易地被遮挡住，以形成共振消音腔。

优选地，仍如图1和图2所示，在所述共振消音腔设置在所述法兰轴颈11的外壁上时，所述导入通道13的第一端相比于第二端远离所述法兰盘12，由此使得，与导入通道13的第一端相通的空腔14整体上比导入通道13远离法兰盘12。从而，当例如消音器2套设在法兰轴颈11上时，可以方便地利用二者的配合段完成对导入通道的其余部位以及空腔的开口的遮挡，以最终形成共振消音腔。

优选地，为方便盲孔的加工成型并保证其尺寸精度，所述盲孔的轴线垂直于所述法兰轴颈11的外壁面和/或所述法兰盘12的外端面。

优选地，在未示出的实施方式中，所述导入通道13还可以为自所述法兰轴颈11的外壁面和/或所述法兰盘12的外端面朝向内部延伸的孔状通道，所述空腔14为位于所述孔状通道的内侧端的尺寸扩大部分。也即，本方案可以充分利用法兰轴颈11的壁厚和/或法兰盘12的厚度，将空腔14和导入通道13在法兰轴颈11的例如径向方向和/或在法兰盘12的例如轴向方向上依次布置，且仅设置一个向外的开口，即导入通道的第二端。具体地，导入通道13可以是圆形孔，而空腔14则可以是圆形孔底部的扩孔部分。这种结构的导入通道和空腔可以形成的完整的共振消音腔，不需要例如消音器的配合部分的共同作用，因而可以设置在任何合适的位置，只要导入通道的开口(即第二端)能够连通相应的气流通道即可。

在上述工作的基础上，根据本实用新型的第二方面，提供了一种消音结构，如图3-6所示。该消音结构包括本实用新型前面所述的法兰1和套设在所述法兰1的法兰轴颈11上的盖状件，所述盖状件优选为消音器2。其中，所述盖状件与所述法兰1之间形成有气流通道(优选为消音腔)，所述法兰1上的导入通道13的第二端与所述气流通道(优选为消音腔)相通。

当本实用新型的消音结构例如用于压缩机时，在相应的压缩机经由所述法兰1排气的过程中，消音器2本身可消除预定频段范围内的噪音，而该频段范围以外的噪音峰值则可以借助于法兰1上的共振消音腔予以消除，从而降低压缩机的整体噪音。

优选地，如图5和图6所示，所述盖状件具有用于与所述法兰轴颈11配合的配合部，所述导入通道13为沿着所述法兰轴颈11的外壁延伸的槽状通道，在装配状态下，所述配合部遮挡所述导入通道13的除所述第二端以外的其余部位，并且遮挡所述空腔14，从而，盖状件的所述配合部与导入通道13、空腔14一起构成所述共振消音腔。

进一步地，根据本实用新型的第三方面，还提供了一种压缩机，如旋转压缩机，其包括本实用新型前面所述的消音结构，即，包括本实用新型的法兰1和盖状件(消音器2)。例如，法兰1可作为旋转压缩机的上法兰，盖状件(消音器2)从上方套设在法兰1上，从而实现双重甚至多重消音降噪的功效。

对于不同的压缩机，利用前述的共振消音原理，可以根据压缩机目标噪音的频率，为法兰1上的共振消音腔设计各种结构参数，从而选择性地降低某些频率的噪音，为不同压缩机打造个性化的降噪方案，进而降低压缩机噪音，提升用户的生活品质。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。

应当理解，上述的实施方式仅是示例性的，而非限制性的，在不偏离本实用新型的基本原理的情况下，本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换，都将包含于本实用新型的权利要求范围内。