用于压缩机的排气过滤器的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种用于压缩机、特别是封闭式制冷压缩机的排气过滤器(10)。该排气过滤器包括：壳体(20)；能够与所述壳体(20)接合以形成封闭的内部空间(S)的盖(30)；经过所述壳体(20)延伸到所述内部空间(S)中的入口管(40)；经过所述盖(30)延伸到所述内部空间(S)中的出口管(50)；以及设置成将所述内部空间(S)分成隔开的两个腔室的垫片(60)。所述排气过滤器还包括穿过所述垫片(60)设置用于连通所述两个腔室的中间管(70)。根据本实用新型的排气过滤器能够实现极大的噪声衰减。
【专利说明】
用于压缩机的排气过滤器
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种用于压缩机、特别是用于全封闭往复制冷压缩机的排气过滤 器。
【背景技术】
[0002] 封闭制冷压缩机是例如冰箱、冷柜等制冷系统中的重要部件，用来抽吸制冷流体 并对其进行压缩以产生这种流体的高压流。在压缩机工作过程中，流体中往往会产生声波。 声波会经过制冷系统中连接到压缩机的吸气线路和排气线路，由此这些声波（也称为"脉 动"）会产生噪声问题。因此，压缩机也是这些制冷系统中的主要噪声来源。
[0003] 为了应对这种噪声问题，封闭式制冷压缩机往往在发动机的封闭壳体内配备吸气 过滤器和排气过滤器，希望在声波或波动离开压缩机壳体之前通过反射、干涉等现象消耗 一定的波动能，以达到消声的效果。
[0004] 随着对生活质量的追求不断提高，人们对无声冰箱、冷柜等的呼声越来越高。在这 种情况下，现有技术中已知的用于封闭式压缩机的排气过滤器虽然能够在一定程度上减小 噪声问题，但效果不是很理想，仍不能满足人们的需要。
[0005] 本实用新型旨在提出一种用于压缩机的排气过滤器，其能够极大地衰减压缩机的 噪声，使压缩机更趋"无声"和"静音"。
【发明内容】
[0006] 本实用新型提供一种用于需要声学衰减的压缩机的排气过滤器。该排气过滤器包 括:壳体;能够与壳体接合以形成封闭的内部空间的盖;经过壳体延伸到内部空间中的入口 管，用于接收来自压缩机的流体;经过盖延伸到内部空间中的出口管，用于将流体排出所述 排气过滤器；以及设置成将内部空间分成隔开的两个腔室的垫片。所述排气过滤器还包括 穿过垫片设置的用于连通两个腔室的中间管。通过设置中间管，根据本实用新型的排气过 滤器相对于现有技术的排气过滤器的脉冲衰减效率得到极大地提高。
[0007] 根据一种实施方式，壳体、盖和垫片通过一个结合部结合在一起，从而使垫片容易 地保持就位。
[0008] 根据一种实施方式，中间管的长度与排气过滤器的长度的比在0.35与0.45之间。
[0009] 根据一种实施方式，排气过滤器的长度与其除结合部的区域外处的外径的比在3 和4之间。
[0010] 根据一种实施方式，由垫片形成的最大腔室和最小腔室的体积比在1.4至1.8之 间。
[0011] 根据一种实施方式，所述入口管的外径、所述出口管的外径或所述中间管的外径 与排气过滤器的除结合部的区域外处的外径的比在〇. 15与0.25之间。
[0012] 根据一种实施方式，入口管在内部空间中的长度与排气过滤器的长度的比在0.2 和0.3之间。
[0013] 根据一种实施方式，出口管在内部空间中的长度与排气过滤器的长度的比在0.05 和0.15之间。
[0014] 根据一种实施方式，入口管与中间管之间的偏心率可在0至排气过滤器的内径的 90 %之间。
[0015] 优选地，压缩机可以是用于制冷系统的全封闭往复压缩机。
[0016] 通过具有上述结构和几何特征，根据本实用新型的排气过滤器可针对更大范围的 压缩机噪声频率实现更大的脉冲衰减，从而实现一种更趋静音的压缩机。
【附图说明】
[0017] 图1是根据现有技术的排气过滤器的透视图；
[0018] 图2是图1的排气过滤器的截面图；
[0019] 图3是根据本实用新型的排气过滤器的透视图；
[0020] 图4是图3的排气过滤器的截面图；
[0021 ]图5是一种声学模型的示意图；
[0022] 图6是图5所示的声学模型的传递损失与频率和截面的关系曲线;和
[0023] 图7是显示现有技术的排气过滤器和根据本实用新型的排气过滤器的噪声衰减曲 线的比较的示意图。
【具体实施方式】
[0024] 以下参照附图对本实用新型的示例性实施方式进行详细描述。在附图中，相同的 附图标记表示相同的元件。可以理解，为了说明的目的，附图并非按比例绘制。
[0025]图1示出一种现有技术的排气过滤器1。如本领域已知的，排气过滤器1通常设置在 压缩机的封闭壳体内的作为压缩机的排气线路的排气管中。图2为排气过滤器1的截面图。 如图所示，排气过滤器1包括壳体2和盖在壳体2的开口端上的盖3。入口管4经过盖3向内延 伸到壳体2内，用于接收例如制冷流体的流体介质，出口管5经过壳体2的封闭端向外延伸， 用于排气流体介质。垫片6布置在壳体2中，将壳体2的内部分成左右两个腔室。孔形成在垫 片6中以连通两个腔室。对于这种排气过滤器，两个腔室的内部体积通常总共为大约20立方 厘米，且最大腔室与最小腔室的体积比为大约9。
[0026] 如本申请【背景技术】所述的，这种已知的排气过滤器虽然能够实现一定的排气波动 衰减，但为了开发更加无声的制冷系统用压缩机，需要对这种排气过滤器进行改进，使其衰 减脉动的效率更高。
[0027] 本实用新型对于现有技术的排气过滤器提出改进。具体地，图3示出了根据本实用 新型的一种排气过滤器10的透视图。这种排气过滤器10可由支持压缩机中使用的流体介质 (例如制冷剂）的温度和压力的任何类型的材料制造。根据所示的实施方式，排气过滤器10 包括壳体20和盖在壳体20上形成封闭内部空间S的盖30。可以看到，所示的壳体20和盖30的 形状基本相同，均为一端渐缩的大体中空柱形，由此两者结合形成类似胶囊的形状。然而， 壳体20和盖30也可具有其他形状。入口管40经过壳体20的封闭端向内延伸到壳体20内，用 于接收制冷剂。用于排出制冷剂的出口管50经过盖30的封闭端延伸到盖30外。垫片60设置 在壳体20和盖30的结合部处，将内部空间S分成两个腔室。中间管70穿过垫片6延伸，用于连 通左右两个腔室。
[0028] 如图4所示，壳体20、盖30和垫片60之间具有单个结合部U，由此垫片60可容易地维 持其位置。根据一种实施方式，壳体20的开口端形成有直径增大的周缘，从而与壳体的其他 部分形成台肩。垫片60可插入壳体20的开口端并抵靠此台肩就位。盖30的开口端可在另一 方向上保持垫片60就位并与壳体20的周缘密封接合。当然，可以设想，周缘也可以形成在盖 30的开口端。也可以其他方式在壳体20、盖30和垫片60之间形成结合部U，容易地保持垫片 60的位置。
[0029] 根据本实用新型的排气过滤器10的部件可通过以下几何特征描述。具体地，用L表 示排气过滤器10的长度，用D表示排气过滤器10(除壳体20、盖30和垫片60的结合部处之外） 的外径，用L1表不入口管40在内部空间S内的长度，用L2表不中间管70的长度，用L3表不出 口管50在内部空间S内的长度。这样，根据本实用新型的排气过滤器10, L/D的值在3和4之 间，L1/L的值可在0.2和0.3之间，L2/L的值可在0.35和0.45之间，L3/L的值可为0.05到 0.15。另外，垫片60在排气过滤器10内形成的最大腔室和最小腔室的体积比为大约1.4至 1.8。并且，入口管40、出口管50或中间管70的外径与排气过滤器10的外径D的比可在0.15和 0.25之间。入口管40与中间管70的偏心率可在0至过滤器内径的90%之间。
[0030] 通过使用上述的几何特征，根据本实用新型的排气过滤器衰减脉冲的能力大大加 强。下面基于图5的消声模型对排气过滤器所依据的原理进行解释。图5的消声模型包括通 过管连接的两个腔室的组件，其中两个腔室的截面面积均为S1，连接管的长度为LL，管的截 面面积为S2。假设声波在X方向上传播。
[0031] 已知对于消声系统，通常利用传递损失TL来描述其声学性能，该传递损失定义为：
[0032]
[0033] 其中，Lwi是消声系统入口的入射声功率级，Lw。是消声系统出口中传递的声功率 级，SjPS。分别是消声系统的入口和出口的截面面积， Pl是入口中的入射波的声学压力，p。 是出口中的传递波的声学压力。传递损失TL越大，表明消声系统的效果越好。
[0034] 图5所示的消声模型的传递损失与频率和截面的关系曲线由图6示出。其中，fn为 消声模型的固有频率，即包括长度为LL的管共振的频率。该频率如下所示计算：
[0035] fn=n. c/(2LL)
[0036] 其中，c为流体的声速，η为整数（1，2，3，…）。
[0037] 从图6的曲线可看到，排气腔室的衰减随S1和S2之间的差增大而增大。此外，当f/ fn为0.5、1.5、2.5等时，TL的值最大，而随着f/fn接近1、2、3等，TL的值减小，这意味着消声 模型的衰减也减小。
[0038] 利用上面的原理对现有技术的排气过滤器1进行分析。由于排气过滤器1仅采用孔 来连接两个腔室，假设该孔具有3mm的长度并使用R600a作为制冷剂，即流体声速c为220m/ s，则过滤器共振将以大约36kHz的间隔出现。这意味着传递损失曲线的最大值出现在 18kHz，而这距本实用新型的用于封闭式制冷压缩机的排气过滤器旨在实现最大衰减的区 域很远。也就是说，这种排气过滤器不能很好地实现目标波动的衰减。
[0039]根据本实用新型的排气过滤器10利用中间管70来连接两个腔室，假设该中间管70 具有例如15mm的长度，对于同样的R600制冷剂，传递损失TL将在3.5kHz和11kHz处最大，这 意味着其在400Hz比排气过滤器1具有更大衰减，从而实现更大的消声量。
[0040]图7示出了根据本实用新型的排气过滤器和根据现有技术的排气过滤器所实现的 衰减对比。可以看到，根据本实用新型的排气过滤器在400Hz以上的范围较现有技术的排气 过滤器实现更大的衰减，在靠近1000Hz的第三频率带实现高达20dB的衰减增加。
[0041 ]以上仅给出了 R600制冷剂的例子，但对于例如R134a、R290等的任何其他流体，仅 仅是声速有所不同，适用相同的计算。可见，根据本实用新型的排气过滤器可实现更加静音 的压缩机。
[0042]另外，本实用新型通过在入口管40和中间管70之间以及在中间管70和出口管50之 间设置偏心率，避免了与非线性声学有关的现象:例如对于大质量流量，对准的管可意味着 更少的衰减，因为声波会在没有通过腔体积衰减的情况下经过管。设置偏心率则可相应地 避免该现象。
[0043]尽管通过示例性的实施方式对本实用新型进行了描述，但本实用新型并不局限于 这里描述的细节。因此，本领域的技术人员通过此处的教导能够对本实用新型进行的相应 修改和变型都落在本实用新型的范围内。
【主权项】
1. 一种用于需要声学衰减的压缩机的排气过滤器(10)，包括： 壳体(20); 盖(30)，其能够与所述壳体(20)接合以形成封闭的内部空间（S); 入口管(40)，其经过所述壳体(20)延伸到所述内部空间（S)中，用于接收来自压缩机的 流体； 出口管(50)，其经过所述盖(30)延伸到所述内部空间（S)中，用于将流体排出排气过滤 器；以及 垫片(60)，其设置成将所述内部空间（S)分成隔开的两个腔室， 其特征在于，穿过所述垫片(60)设置有连通所述两个腔室的中间管(70)。2. 根据权利要求1所述的排气过滤器（10)，其特征在于，所述壳体(20)、所述盖(30)和 所述垫片(60)通过一个结合部(U)结合在一起。3. 根据权利要求1所述的排气过滤器（10)，其特征在于，所述中间管(70)的长度与排气 过滤器(10)的长度的比在0.35与0.45之间。4. 根据权利要求1-3中任一项所述的排气过滤器（10)，其特征在于，排气过滤器（10)的 长度与其除结合部(U)的区域外处的外径的比在3和4之间。5. 根据权利要求1-3中任一项所述的排气过滤器（10)，其特征在于，由垫片(60)形成的 最大腔室和最小腔室的体积比在1.4至1.8之间。6. 根据权利要求1-3中任一项所述的排气过滤器（10)，其特征在于，所述入口管(40)的 外径、所述出口管(50)的外径或所述中间管(70)的外径与排气过滤器（10)的除结合部(U) 的区域外处的外径的比在0.15与0.25之间。7. 根据权利要求1-3中任一项所述的排气过滤器（10)，其特征在于，入口管(40)在所述 内部空间（S)中的长度与排气过滤器(10)的长度的比在0.2和0.3之间。8. 根据权利要求1-3中任一项所述的排气过滤器（10)，其特征在于，出口管(50)在所述 内部空间（S)中的长度与排气过滤器(10)的长度的比在0.05和0.15之间。9. 根据权利要求1-3中任一项所述的排气过滤器（10)，其特征在于，入口管(40)与中间 管(70)之间的偏心率可在0至排气过滤器(10)的内径的90 %之间。10. 根据权利要求2所述的排气过滤器（10)，其特征在于，所述结合部包括形成在壳体 (20)的开口端的直径增大的周缘，由此在壳体（20)中形成台肩，所述盖（30)和所述垫片 (60)抵靠所述台肩与所述周缘密封接合。11. 根据权利要求1-3中任一项所述的排气过滤器（10)，其特征在于，所述压缩机为用 于制冷系统的全封闭往复压缩机。
【文档编号】F04B39/16GK205478220SQ201620041828
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年1月15日
【发明人】C·E·文德拉米
【申请人】北京恩布拉科雪花压缩机有限公司