涡旋压缩机及其吸声组件的制作方法

本发明涉及压缩机领域，具体而言，涉及一种涡旋压缩机及其吸声组件。

背景技术：

一般的，衡量压缩机品质的重要指标之一为噪声。对于涡旋压缩机而言，气流噪声是涡旋压缩机的噪声主要来源之一。

如图1所示，涡旋压缩机工作时，涡旋压缩机中的冷媒从吸气管进入涡旋动涡盘2和静涡盘1啮合形成多个压缩腔中，并经多个压缩机腔压缩后，从静涡盘1的排气口排出而后进入静涡盘1和压缩机顶盖组成的腔体内，接着再流经由静涡盘1、上支架4和壳体3组成的排气通道，最后经过排气管5排出；或者，流经该排气通道后，再经过平衡块6、曲轴7与电机定子8间的间隙，最后经过排气管5排出。

在涡旋压缩机工作过程中，气体在经过所述多个压缩腔压缩后形成高压气体。一方面，该高压气体从静涡盘1的排气口排出时存在压力脉动，导致预定频段的噪声的产生；同时气流通过由静涡盘1、上支架4和壳体3组成的排气通道时，由于该排气通道存在流通截面积由大到小的变化段，因此会使得气体的流速增加，从而导致预定频段的气流噪声的产生。综上而言，目前从涡旋压缩机的排气管5排出的气流存在的预定频段的噪声较大，导致涡旋压缩机整机的噪声无法被有效降低。

现有技术中，为了降低涡旋压缩机静涡盘1的排气口处产生的排气噪声，通常在静涡盘1的排气口处增加相应的消音装置，以进行降噪。但是，一方面由于静涡盘1的排气口处结构空间有限，使得该消音装置体积也被限制至较小，从而导致消声效果不佳；另一方面，由于在流经上述排气通道时，因流速的增加还会产生二次噪声，因而，从排气管5排出的气流相应的还是存在较大预定频段的噪声。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种涡旋压缩机及其吸声组件，能够有效降低涡旋压缩机内产生的预定频段的噪声，从而达到降低涡旋压缩机整机噪声的目的。

本发明提供了一种吸声组件，所述吸声组件能够设置在涡旋压缩机的上支架至排气管之间的气流通道中，

所述吸声组件包括：底座和设置在所述底座上的至少一个穿孔件；其中，所述穿孔件上设置有多个穿孔；所述底座通过固定连接的方式能固定在所述涡旋压缩机内；

所述底座和设置在所述底座上的穿孔件相配合构成吸声腔体，或者所述底座和设置在所述底座上的穿孔件能与所述涡旋压缩机的预定部件相配合构成吸声腔体，所述吸声组件对应的共振频率与所述气流通道中需降低的噪声频率相匹配。

进一步的，所述涡旋压缩机的预定部件包括上支架和壳体中的一种或多种组合。

进一步的，所述底座上设置有至少一个安装部，所述吸声组件通过所述安装部固定在所述涡旋压缩机内。

进一步的，所述上支架设置有用于和动涡盘、静涡盘配合的第一部分以及外径小于所述第一部分的第二部分，相应的，所述吸声组件设置在所述第二部分与所述涡旋压缩机的壳体之间。

进一步的，所述穿孔件呈环形的板状，所述穿孔件至所述固定件具有预定的距离，该预定距离为所述吸声腔体的深度。

进一步的，所述穿孔件的个数为多个，多个所述穿孔件整体沿着所述穿孔件的轴向间隔布置，且多个所述穿孔件的穿孔率相同或不同。

进一步的，所述穿孔件呈环形的管状，所述穿孔件沿着轴向具有预定的高度，该高度为所述吸声腔体的深度。

进一步的，所述穿孔件的个数为多个，多个所述穿孔件整体沿着所述穿孔件的径向间隔布置，且多个所述的穿孔件的穿孔率相同或不同。

进一步的，所述穿孔件与所述底座通过过盈配合，或者所述穿孔件与所述底座为一体成型。

进一步的，所述吸声组件的共振频率通过下述公式获得：

上式中，fr为共振频率，单位为赫兹；c为冷媒介质声速，单位为米/秒；p为穿孔件的穿孔率；D为吸声腔体的深度，单位为米；L穿孔件的厚度，单位为米。

进一步的，所述穿孔件上的穿孔的孔径小于2毫米，所述穿孔件的厚度小于2毫米。

进一步的，所述穿孔件的穿孔率在1％至5％之间。

一种涡旋压缩机，其包括：上述任一所述的吸声组件。

本发明提供了一种涡旋压缩机及其吸声组件，通过在涡旋压缩机的上支架至排气管之间的气流通道中设置所述吸声组件，充分利用涡旋压缩机上支架与电机间的内部空间；且设置的所述吸声组件本质上为由许多单个赫姆霍兹共振器并联而成的组合共振器；该吸声组件独立或者与所述涡旋压缩机的预定部件相配合能构成吸声腔体，所述吸声组件对应的共振频率与所述气流通道中需降低的噪声频率相匹配。使用时，与吸声组件的共振频率相匹配的噪声声波传播至所述穿孔件时，穿孔板的孔径处的空气柱产生强烈的振动，在空气振动过程中由于克服摩擦阻力而消耗声能，从而大大降低了涡旋压缩机气体通过上支架与壳体之间的排气通道后的气流噪声。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是现有技术中一种涡旋压缩机的结构示意图；

图2是本申请实施方式中一种带有吸声组件的涡旋压缩机的结构示意图；

图3是本申请实施方式中吸声组件的穿孔件的一种穿孔排列方式示意图；

图4是本申请实施方式中吸声组件的穿孔件的又一种穿孔排列方式示意图；

图5是本申请实施方式中一种涡旋压缩机的结构示意图；

图6是本申请实施方式中一种吸声组件的结构示意图；

图7是本申请实施方式中一种吸声组件的结构示意图；

图8是本申请实施方式中一种涡旋压缩机的结构示意图；

图9是本申请实施方式中一种吸声组件的结构示意图；

图10是本申请实施方式中一种穿孔件的结构示意图。

附图标记说明：

1为静涡盘、2为动涡盘、3为壳体、4为上支架、5为排气管、6为平衡块、7为曲轴、8为电机定子、9为吸声组件、91为底座、92为穿孔件、34为气流通道。

具体实施方式

结合附图和本发明具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本发明的细节。但是，在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。

本申请实施方式中提供了一种涡旋压缩机及其吸声组件，能够有效降低涡旋压缩机内产生的预定频段的噪声，从而达到降低涡旋压缩机整机噪声的目的。

对于涡旋压缩机而言，可以先通过测量的方式获取该涡旋压缩机内产生的气流噪声对应的频段，然后针对性地设置吸声组件，使得吸声组件的共振频率与该噪声频率相同。

整体上，本申请主要是利用赫姆霍兹共振器的原理，充分利用涡旋压缩机上支架与电机间的内部空间，采用不同位置增加不同方式的吸声组件，以降低涡旋压缩机气体通过上支架与壳体之间的排气通道后的气流噪声。

本质上，所述吸声组件是由许多单个赫姆霍兹共振器并联而成的组合共振器。所述吸声组件与涡旋压缩机的壳体内表面或者上支架的外圆面构成的吸声腔体是一个带穿孔板的密闭腔体。上述吸声组件的工作原理是：噪声在介质中传播时，噪声声波频率与吸声组件的共振频率一致时，穿孔板的孔径处的空气柱产生强烈的振动，在空气振动过程中由于克服摩擦阻力而消耗声能，因而能起到很好的吸声降噪效果。

具体的，请参阅图2，本申请一个实施方式中提出一种用于降低涡旋压缩机内产生的预定频段噪声的吸声组件9。该吸声组件9能够设置在涡旋压缩机的上支架4至排气管5之间的气流通道34中，所述吸声组件9可以包括：底座91和设置在所述底座91上的至少一个穿孔件92。其中，所述穿孔件92上设置有多个穿孔；所述底座91通过固定连接的方式能固定在所述涡旋压缩机内；所述底座91和设置在所述底座91上的穿孔件92相配合构成吸声腔体，或者所述底座91和设置在所述底座91上的穿孔件92能与所述涡旋压缩机的预定部件相配合构成吸声腔体，所述吸声组件对应的共振频率与所述气流通道34中需降低的噪声频率相匹配。

在本实施方式中，所述吸声组件9可以设置在所述涡旋压缩机的上支架4至排气管5之间的气流通道34中，以便降低该气流通道34中产生的噪声。具体的，所述涡旋压缩机的上支架4设置有用于和动涡盘2、静涡盘1配合的第一部分以及外径小于所述第一部分的第二部分。相应的，所述吸声组件9可以设置在所述第二部分与所述涡旋压缩机的壳体3之间。当所述吸声组件9设置在所述第二部分与所述涡旋压缩机的壳体3之间时，由于相对而言，所述第二部分至所述壳体3之间空间较大，可以使得所述吸声组件9具有足够的安装空间。

在本实施方式中，所述吸声组件对应的共振频率与所述气流通道34中需降低的噪声频率相匹配可以指所述吸声组件对应的共振频率的频宽能够至少部分覆盖所述气流通道34中噪声的频率范围，包括了所述吸声组件对应的共振频率的频宽能完全覆盖所述气流通道34中噪声的频率范围以及局部覆盖所述气流通道34中噪声的频率范围。

当所述吸声组件内的共振频率与所述气流通道34中需降低的噪声频率相匹配时，噪声传播至所述吸声腔体时，穿孔件92的孔径处的空气柱产生强烈的振动，在空气振动过程中由于克服摩擦阻力而消耗声能，因而能起到很好的吸声降噪效果。

在本实施方式中，所述穿孔件92的具体形状结构可以根据所述吸声组件9的实际的应用环境的不同而不同。例如，当所述吸声组件9设置在涡旋压缩机内时，相应的，所述穿孔件92可能需要套设在上支架4外，此时，所述穿孔件92可以整体呈环形的板状，或者可以整体呈环形的管状等，本申请在此并不作具体的限定。

在本实施方式中，所述穿孔件92的材料可以为能耐高温、耐高压的材料，例如可以为金属材质等，当然，所述穿孔件92的材料还可以为其他能承受高温和高压的材料，本申请在此并不作具体的限定。

在本实施方式中，所述穿孔件92上开设有多个穿孔。其中，所述穿孔件92上每个穿孔的圆心可以按照预定的方式排列。

在一个具体的实施方式中，所述预定的排列方式可以为三角形排列方式，如图3所示。

此时，该穿孔件92的穿孔p的计算公式为：

上式中，d为孔径大小，单位为米(m)，B为孔径中心距离，单位为米(m)。

在另一个具体的实施方式中，所述预定的排列方式也可以是正方形排列方式，如图4所示。

此时，该穿孔件92的穿孔率p的计算公式为：

上式中，d为孔径大小，单位为米(m)，B为孔径中心距离，单位为米(m)。

在本实施方式中，所述底座91通过固定连接的方式能固定在所述涡旋压缩机内。其中，所述固定连接的方式可以为螺栓、螺钉等通过螺纹配合的方式连接；也可以为通过卡合的方式连接，例如，在所述涡旋压缩机的内部设置有能够卡设所述底座91的配合机构等，当然，所述固定连接的方式还可以为其他方式，本申请在此并不作具体的限定。

在一个实施方式中，所述底座91上设置有至少一个安装部，所述吸声组件9通过所述安装部固定在所述涡旋压缩机内。

在本实施方式中，所述底座91上设置的安装部可以根据所述底座91和安装环境、具体配合关系的不同而不同，本申请在此并不作具体的限定。具体的，例如，所述安装部可以为在所述底座91上形成的凸耳，该凸耳能够和涡旋压缩机内部的构造相配合，以实现将所述底座91进行定位。或者，所述安装部也可以为在所述底座91上设置的开孔，相应的，该开孔可以和涡旋压缩机内部的构造相配合，以实现将所述底座91进行定位。

在本实施方式中，所述底座91和设置在所述底座91上的穿孔件92相配合可以构成吸声腔体，或者所述底座91和设置在所述底座91上的穿孔件92能与所述涡旋压缩机的预定部件相配合构成吸声腔体。

其中，所述底座91和穿孔件92相配合构成吸声腔体时，所述底座91可以与所述穿孔件92以一体成型的方式制作形成。例如，可以在密闭的空腔的一个表面上设置穿孔，该设置穿孔的表面为所述穿孔件92，其他部分为底座91。

当所述底座91和设置在所述底座91上的穿孔件92能与所述涡旋压缩机的预定部件相配合构成吸声腔体时，所述穿孔件92与所述底座91可以通过过盈配合的方式相配合，且在配合的位置能够形成油膜密封。

此外，所述穿孔件92、底座91在于所述涡旋压缩机的预定部件配合位置也可以为过盈配合，且在配合的位置也能够形成油膜密封。上述底座91、穿孔件92与涡旋压缩机的配合构成吸声腔体的方式，能够充分利用涡旋压缩机的内部构造，最大限度地利用涡旋压缩机内的空间设置体积足够大的吸声腔体，从而尽可能地提高吸声降噪的效果。

在本实施方式中，所述预定部件可以包括上支架4和壳体3中的一种或多种组合。具体的，所述预定部件可以为上支架4的外表面；或者，所述预定部件可以为所述壳体3的内表面；或者，所述预定部件可以为所述壳体3的内表面与所述上支架4的外表面。当然，所述涡旋压缩机的预定部件并不限于上述举例，当所述涡旋压缩机的具体结构、组成、配合关系等发生改变时，所述预定部件可以作适应性的替换，本申请在此并不作具体的限定。

在本实施方式中，为了能够针对性地消除预定频段的噪声，可以首先通过测量的方式获取该噪声的频段，根据该获取的噪声频段，确定吸声组件的共振频率。其中，吸声组件的共振频率计算公式如下：

上式中，fr为共振频率，单位为赫兹(Hz)；c为冷媒介质声速，单位为米/秒(m/s)；p为穿孔件92的穿孔率；D为吸声腔体的深度，单位为米(m)；L穿孔件92的厚度，单位为米(m)。

其中，所述穿孔件92的厚度可以小于2毫米，穿孔的孔径可以小于2毫米。一般的，穿孔件92的厚度越小，吸声频带越宽，吸声降噪效果越好；穿孔的孔径越小，吸声频带越宽，吸声降噪的效果越好。从现有的工艺和成本角度综合考虑，穿孔件92可以采用1毫米(mm)至2mm，孔径大小采用1mm至2mm，加工要求较低，加工成本也较低。在不考虑工艺成本的情况下，可以采用板厚和孔径均在1mm以下，穿孔率在1％～5％的薄金属板，其构成的吸声组件的吸声性能更好，其吸声频带更宽。

可见，整体上，上述共振频率的计算公式中，fr共振频率，c冷媒介质声速，p为穿孔件92的穿孔率，L穿孔件92的厚度为已知量，吸声腔体中吸声腔体的深度D可在上述已知量的基础上进行求取。具体的，所述吸声腔体的深度D可通过下述公式获得：

上式中，D表示吸声腔体的深度，单位为米(m)；fr表示共振频率，单位为赫兹(Hz)；c表示冷媒介质声速，单位为米/秒(m/s)；p表示穿孔件92的穿孔率；L表示穿孔件92的厚度，单位为米(m)。

本申请实施方式中，通过在涡旋压缩机的上支架4至排气管5之间的气流通道34中设置所述吸声组件9，充分利用涡旋压缩机上支架4与电机间的内部空间；且设置的所述吸声组件9本质上为由许多单个赫姆霍兹共振器并联而成的组合共振器；该吸声组件9独立或者与所述涡旋压缩机的预定部件相配合能构成吸声腔体，所述吸声组件对应的共振频率与所述气流通道34中需降低的噪声频率相匹配。使用时，气流通道34中的噪声传播至所述吸声腔体时，穿孔件92的孔径处的空气柱产生强烈的振动，在空气振动过程中由于克服摩擦阻力而消耗声能，从而大大降低了涡旋压缩机气体通过上支架4与壳体3之间的排气通道后的气流噪声。

请参阅图5至图6，在一个实施方式中，所述穿孔件92呈环形的板状，所述穿孔件92至所述固定件具有预定的距离，该预定距离为所述吸声腔体的深度。

在本实施方式中，所述穿孔件92可以为具有预定厚度的薄金属板，整体上该金属板可以呈环状。其中，所述金属板的厚度可以为1毫米至2毫米，也可以为1毫米以下。所述金属板的穿孔率可以在1％至5％之间。所述穿孔件92可以通过过盈配合的方式固定在所述底座91上。

所述底座91可以整体呈环状，其具有一底壁，该底壁具有相背对的两个表面。其中一个表面上可以凸设有用于和所述穿孔件92配合的侧壁。在所述环状的底座91的内侧壁上可以设置有多个安装部。具体的，所述安装部可以为通过焊接的方式在所述底座91的内侧壁上设置的多个凸耳，该安装部上可以设置有安装孔。通过螺钉或螺栓穿设在所述安装孔中后，可以将所述底座91固定在所述上支架4上。

在本实施方式中，所述吸声腔可以由所述穿孔件92、底座91以及所述壳体3构成。所述吸声腔体的深度为所述穿孔件92的表面至所述固定件的底壁的距离。

使用时，当气流通道34中的噪声传播至所述吸声腔体时，穿孔件92的孔径处的空气柱产生强烈的振动，在空气振动过程中由于克服摩擦阻力而消耗声能，从而大大降低了涡旋压缩机气体通过上支架4与壳体3之间的排气通道后的气流噪声。

进一步的，请参阅图7，所述穿孔件92的个数为多个，多个所述穿孔件92整体沿着所述穿孔件92的轴向间隔布置，且多个所述穿孔件92的穿孔率可以相同也可以不同。在本实施方式中，所述穿孔件92的个数可以为多个，即相当于在上述实施方式而言，将单层的穿孔件92改为多层穿孔件92。所述多层穿孔件92可以通过所述固定件固定在所述上支架4上。具体的，当所述穿孔件92整体呈环型板状时，多个穿孔件92的布置方式可以为沿着所述穿孔件92的轴向间隔预定距离依次布置。

在本实施方式中，所述穿孔件92之间的穿孔率可以不相同，以便于形成具有不同共振频率的吸声腔体，从而拓宽吸声腔体的吸声的频段，提升吸声效果，降低涡旋压缩机噪声。

如图7所示，所述穿孔件92的具体个数可以为两个，两个穿孔件92沿着其轴向间隔预定距离依次套设在所述底座91上。

请参阅图8至图9，在一个实施方式中，所述穿孔件92可以呈环形的管状，所述穿孔件92沿着轴向具有预定的高度，该高度为所述吸声腔体的深度。

在本实施方式中，所述穿孔件92可以为具有预定厚度、预定高度的薄金属管。其中，所述穿孔件92的厚度可以为1毫米至2毫米，也可以为1毫米以下。所述穿孔件92的穿孔率可以在1％至5％之间。所述穿孔件92可以通过过盈配合的方式固定在所述底座91上。

所述底座91可以整体呈环状，其具有一底壁，该底壁具有相背对的两个表面。其中，上表面可以向上形成有环状凸起，所述环状凸起和所述底壁的一个表面用于和所述穿孔件92的一端相过盈配合。所述底座91的底壁的内圆内径可以小于所述上支架4第二部分处的外径。在所述底座91的底壁上，靠近内圆的一侧可以设置有安装部。具体的，该安装部可以为安装孔。通过螺钉或螺栓穿设在所述安装孔中后，可以将所述底座91固定在所述上支架4上。

在本实施方式中，所述吸声腔可以由所述穿孔件92、底座91以及所述上支架4构成。具体的，可以由所述穿孔件92、底座91以及所述上支架4第一部分与第二部分的过渡面以及所述第二部分的外圆面构成。所述吸声腔体的深度为所述穿孔件92的高度。

进一步的，请参阅图10，所述穿孔件92的个数为多个，多个所述穿孔件92整体沿着所述穿孔件92的径向间隔布置，且多个所述穿孔件92的穿孔率可以相同也可以不同。

在本实施方式中，即相当于在上述实施方式而言，将单层的穿孔件92改为多层穿孔件92。所述多层穿孔件92可以通过所述固定件固定在所述上支架4上。具体的，当所述穿孔件92整体呈管状时，多个穿孔件92的布置可以为多个具有不同直径尺寸的圆管相套接。

在本实施方式中，所述穿孔件92之间的穿孔率可以不相同，以便于形成具有不同共振频率的吸声腔体，从而拓宽吸声腔体的吸声的频段，提升吸声效果，降低涡旋压缩机噪声。

如图10所示，所述穿孔件92的具体个数可以为两个，两个穿孔件92沿着其径向间隔预定距离依次套设在所述底座91上。

本申请还提供一种涡旋压缩机，所述涡旋压缩机可以包含任一上述实施方式中所述的吸声组件9，以达吸声组件9实施方式所实现的降噪的功能，具体的，请参照上述实施方式的具体描述，本申请在此不再赘述。

当然，该吸声组件9并不限于安装在所述涡流压缩机中，用于减少涡旋压缩机的气流噪声，其也能够应用于其他需要降噪的设备中，本申请在此并不作具体的限定。

本说明书中的上述各个实施方式均采用递进的方式描述，各个实施方式之间相同相似部分相互参照即可，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式不同之处。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。