一种双缸压缩机吸气共振消声结构及压缩机的制作方法

本发明属于压缩机技术领域，具体涉及一种双缸压缩机吸气共振消声结构及压缩机。

背景技术：

如图1所示，现有技术中双缸滚动转子式压缩机典型结构，由于压缩机间歇性吸气以及高压腔内冷媒的回流，压缩机吸气过程中会存在严重的吸气脉动；吸气脉动一方面产生较大的吸气噪声，另一方面影响压缩机的有效吸气量。

为改善滚动转子式制冷压缩机的吸气脉动引起的噪声，泵体吸气口设置共振消声结构是有效的解决方式；中国专利申请号cn201020226212.9的专利通过在气缸上设置吸气通道，其吸气通道壁部设置有吸气消声部，达到降低压缩机噪声的目的；另一中国专利申请号cn201220443175.6的专利提供了一种压缩机，包括：第一气缸并具有第一吸气通道，第一联通孔至少部分的设置在第一缸体上并于第一吸气通道相联通，第一共振腔体与第一吸气通道之间通过第一联通孔相联通；该压缩机还包括第二气缸，第二气缸上的吸气共振腔体设计方法同第一气缸相同。

上述专利中关于吸气共振消声结构设计的本质均是来源于公式：

通过调整联通孔的长度l、直径d和共振腔体的体积v得到目标共振频率，从而达到削弱共振频率附近吸气噪声的目的。

针对双缸滚动转子式制冷压缩机，按照现有技术的方案，至少需要加工两个联通孔和两个共振腔体；实际上由于零件尺寸的限制，若达到良好的消声效果，气缸上同时加工联通孔和共振腔体并不现实，一般只在气缸上加工联通孔，共振腔体需要在上、下法兰或中间隔板上加工，加工的零件和工序较多，增加加工成本。

此外，现有技术中吸气共振消声结构只具有一个共振频率，即其只在一个固定频率附近有良好的消声作用；上述专利也提到，若要使吸气共振消声结构的在其它频率附近也具有良好的消声量，则需要在吸气口位置再增加一个共振消声结构。

基于上述压缩机消声结构中存在的技术问题，尚未有相关的解决方案；因此迫切需要寻求有效方案以解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的是针对上述技术中存在的不足之处，提出一种双缸压缩机吸气共振消声结构及压缩机，旨在解决现有压缩机吸气共振消声结构加工复杂、成本高的问题。

本发明提供一种双缸压缩机吸气共振消声结构，包括有第一气缸和第二气缸；第一气缸内设有第一吸气通道；第二气缸内设有第二吸气通道；第一吸气通道和第二吸气通道相连通，以形成消声通道。

进一步地，第一气缸和第二气缸之间设有共振腔体；第一气缸通过共振腔体与第二气缸连通，以形成消声通道。

进一步地，还包括有储液器；第一气缸通过第一吸气管与储液器连通；第二气缸通过第二吸气管与储液器连通；第一吸气管与第一气缸的第一吸气通道连通；第二吸气管与第二气缸的第二吸气通道连通。

进一步地，第一吸气通道和第二吸气通道之间设有共振腔体；第一吸气通道靠近第二吸气通道的一侧设有第一联通孔；第一吸气通道通过第一联通孔与共振腔体连通；第二吸气通道靠近第一吸气通道的一侧设有第二联通孔；第二吸气通道通过第二联通孔与共振腔体连通。

进一步地，第一气缸和第二气缸之间设有中间隔板；中间隔板上设有共振腔体；第一吸气通道和共振腔体相互连通，第二吸气通道和共振腔体相互连通。

进一步地，第一联通孔和/或第二联通孔的截面为圆形、矩形或椭圆形。

进一步地，共振腔体的体积大于第一联通孔和/或第二联通孔的容积；第一联通孔和/或第二联通孔的截面为圆形；圆形的直径d≥2mm。

进一步地，当第一气缸吸气时，第一吸气通道作为主流通通道，第一联通孔联通第一吸气通道和共振腔体作为第一颈部，共振腔体作为第一腔体，第二联通孔联通共振腔体和第二吸气通道作为第二颈部，第二吸气通道作为第二腔体；当第二气缸吸气时，第二吸气通道作为主流通通道，第二联通孔联通第二吸气通道和共振腔体作为第一颈部，共振腔体作为第一腔体，第一联通孔联通共振腔体和第一吸气通道作为第二颈部，第一吸气通道作为第二腔体。

进一步地，共振腔体的底面为圆形或腰型或矩形或椭圆形。

本发明还提供一种压缩机，包括有消声结构，所述消声结构为上述所述的双缸压缩机吸气共振消声结构。

本发明提供的方案只需设计一个共振腔体即可起到两个共振消声结构的效果，具有两个共振频率，并且在两个共振频率附近均具有良好的消声效果；具有加工便捷、加工零件少、工序简单以及成本低的优势。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

以下将结合附图对本发明作进一步说明：

图1为现有技术中的双缸滚动转子式压缩机的剖视图；

图2为本发明双缸滚动转子式压缩机的剖视图；

图3为图2局部a放大示意图；

图4为本发明双缸压缩机吸气共振消声结构声学系统原理图；

图5为本发明双缸压缩机吸气共振消声结构力学原理图；

图6为本发明与现有技术共振消声结构消声效果对比图。

图中：1、第一气缸；2、中间隔板；3、第二气缸；4、第一吸气通道；5、第一联通孔；6、共振腔体；7、第二联通孔；8、第二吸气通道；10、压缩机本体；20、转子；30、定子；40、储液器；50、第一吸气管；60、第二吸气管。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图2至图6所示，本发明提供一种双缸压缩机吸气共振消声结构，包括有第一气缸1和第二气缸3；第一气缸1内设有第一吸气通道4；第二气缸3内设有第二吸气通道8；并且，第一吸气通道4和第二吸气通道8相连通，以形成消声通道；本发明通过将两个气缸设计成连通结构，以形成压缩机吸气共振消声结构，使得该吸气共振消声结构具有两个共振频率，相比较现有技术中吸气共振消声结构只具有单一共振频率，本发明在只需加工一个共振腔体的情况下即可起到两个共振消声结构的效果，具有加工零件少、工序简单，降低加工成本等优点。

优选地，结合上述方案，如图2至图6所示，本实施例中，还包括有储液器40；第一气缸1通过第一吸气管50与储液器40连通；第二气缸3通过第二吸气管60与储液器40连通；第一吸气管50与第一气缸1的第一吸气通道4连通；第二吸气管60与第二气缸3的第二吸气通道8连通；第一气缸1和第二气缸3之间设有共振腔体6；第一气缸1通过共振腔体6与第二气缸3连通，以形成消声通道；具体地，在第一气缸1和第二气缸3之间设有共振腔体6，进一步拓展形成消声通道，使得共振腔体可作为第一气缸和第二气缸公共的共振消声结构的腔体，此时具有两个共振频率，可以在两个共振频率附近均具有良好的消声效果。

优选地，结合上述方案，如图2至图6所示，本实施例中，第一气缸1内设有第一吸气通道4；第二气缸3内设有第二吸气通道8；第一吸气通道4与第一吸气管50连通；第二吸气通道8与第二吸气管60连通；具体地，第一吸气通道4和第二吸气通道8之间设有共振腔体6；第一吸气通道4靠近第二吸气通道8的一侧设有第一联通孔5；第一吸气通道4通过第一联通孔5与共振腔体6连通；第二吸气通道8靠近第一吸气通道4的一侧设有第二联通孔7；第二吸气通道8通过第二联通孔7与共振腔体6连通；采用本实施例的结构，第一气缸1吸气时，第一联通孔5和第二联通孔7均作为共振消声结构的颈部，共振腔体6及第二吸气通道8作为共振消声结构的腔体，此时具有两个共振频率，可以在两个共振频率附近均具有良好的消声效果；同样，第二气缸3吸气时，也可以在两个共振频率附近均具有良好的消声效果。

优选地，结合上述方案，如图2至图6所示，本实施例中，第一气缸1和第二气缸3之间设有中间隔板2；中间隔板2上设有共振腔体6；第一吸气通道4和共振腔体6相互连通，第二吸气通道8和共振腔体6相互连通，以形成消声通道；具体地，在第一气缸1和第二气缸3之间设有中间隔板2，使得第一气缸1和第二气缸3之间的连通更加可靠、稳固，并且通过在中间隔板上设有共振腔体，使得第一气缸1和第二气缸3之间的共振更加稳固，具有两个振动频率，可以在两个共振频率附近均具有良好的消声效果。

优选地，结合上述方案，本实施例中，第一联通孔和/或第二联通孔的截面为圆形、矩形或椭圆形，采用上述结构均不影响本消声结构实际消声效果；进一步地，为加工方便，共振腔体的底面优选为圆形或腰型，但同样可以选为矩形或椭圆形；进一步地，本实施例中，优选共振腔体的体积大于第一联通孔和/或第二联通孔的容积；第一联通孔和/或第二联通孔的截面为圆形；圆形的直径d≥2mm。

优选地，结合上述方案，如图4所示，本实施例中，双缸滚动转子式制冷压缩机的两个气缸是轮流吸气，当第一气缸吸气时，第一吸气通道作为主流通通道，第一联通孔联通第一吸气通道和共振腔体作为第一颈部，共振腔体作为第一腔体，第二联通孔联通共振腔体和第二吸气通道作为第二颈部，第二吸气通道作为第二腔体；当第二气缸吸气时，第二吸气通道作为主流通通道，第二联通孔联通第二吸气通道和共振腔体作为第一颈部，共振腔体作为第一腔体，第一联通孔联通共振腔体和第一吸气通道作为第二颈部，第一吸气通道作为第二腔体，即第二气缸吸气时，第二吸气通道作为主流通通道，第一吸气通道作为第二腔体，第一联通孔、第二联通孔和公用共振腔体的作用不变；采用上述方案，主要考虑到两个气缸在不同工况下，该消声结构的作用不一样，使得在一个共振腔体中实现两个共振频率，并且在两个共振频率附近均具有良好的消声效果。

结合上述方案，本发提供的方案，在双缸滚动转子式制冷压缩机的两个气缸分别吸气时，本发明提供的消声结构均起到共振消声的作用，且均在两个共振频率附近具有良好的消声效果；因此，现有技术中的共振频率计算公式：适用于具有单一联通孔和共振腔体的共振消声结构，不再适应于本申请方案的结构中。

根据声-力类比原理，本发明的共振消声结构力学原理如图5所示，该振动系统为多自由度的自由振动系统，该系统的固有频率只与系统的质量参数和刚度参数有关，忽略系统阻尼，其无阻尼自由振动方程为：

式中，m表示质量矩阵，c表示阻尼矩阵，k表示刚度矩阵，x表示位移矢量。

假设系统自由振动为简谐振动，则系统的频率方程为：

|k-ω²m|＝0；

解上述方程得到自由振动系统的圆频率，由即得到图6自由振动系统的固有频率f，进而得到本发明共振消声结构的共振频率。

根据上述方法理论计算得到本发明共振消声结构的两阶固有频率及有限元仿真结构对比如下表1所示，两者误差在5％以内，证明上述固有频率的理论计算方法准确可靠。

表1本发明两阶共振频率计算结果对比

如图6所示，本发明与现有技术共振消声结构消声效果对比，相比现有技术共振消声结构共振频率单一，本发明结构具有两个共振频率，可以在两个共振频率附近均具有良好的消声效果。

相应地，结合上述方案，本发明还提供一种压缩机，包括有压缩机本体10、转子20、定子30以及储液器40；转子20和定子30分别设置于压缩机本体10内；其中还包括有消声结构，消声结构为上述所述的双缸压缩机吸气共振消声结构。

本发明提供的方案只需设计一个共振腔体即可起到两个共振消声结构的效果，具有两个共振频率，并且在两个共振频率附近均具有良好的消声效果；具有加工便捷、加工零件少、工序简单以及成本低的优势。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述所述技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术对以上实施例所做的任何改动修改、等同变化及修饰，均属于本技术方案的保护范围。