一种压缩机用消音器组件及压缩机的制作方法

本发明涉及压缩机技术领域，尤其是涉及一种压缩机用消音器组件及压缩机。

背景技术：

伴随制冷市场客户对压缩机能效和可靠性的要求不断提高，压缩机的高能效和高可靠性已成为衡量压缩机竞争实力的最重要指标。目前变频压缩机在不同频率下的能效水平差异较大，尤其是高低频下的制冷量差异较明显，如何解决变频压缩机在不同工况下的能效差异化偏大问题，提高变频压缩机在不同工作频率下的能效稳定性，使变频压缩机在高中低各频率段的性能最大化，已成为制冷压缩机行业普遍关注，亟待解决的技术难题。

对于变频压缩机而言，压缩机在不同工作频率下工作时，需要的冷媒流量不同，即在高频下需要大流量，而在低频下需要小流量；但是现在变频压缩机使用的上法兰排气口，其冷媒通道的大小是恒定不变的；如果排气口设计的偏小，会导致泵体的排气阻力偏大，影响压缩机的输入功率，使压缩机的功耗增大，排气温度升高，降低压缩机的能效比，影响压缩机的可靠性；若排气口设计的偏大，会导致泵体的余隙容积偏大，减小压缩机的制冷量，余隙容积中的气态冷媒过压缩加重，增大压缩机的输入功率，从而降低压缩机的能效比；同时，如果排气口偏大，也会造成同种结构的系列内泵体排量的设计范围变窄，减小压缩机排量范围，不利于机型的系列化设计，以及压缩机泵体结构的标准化和通用化设计。

对于常规结构的滚动转子式压缩机，其泵体组件的排气结构为上法兰通过阀铆钉铆接限位挡板和排气阀片(见图17)，排气阀片头部将上法兰排气口盖住，当泵体压缩腔中的气态冷媒达到一定排气压力时，顶开排气阀片，实现泵体的排气过程，排气阀片的最大开启角度受限位挡板升程大小决定。由于常规泵体排气结构的自身特点，导致上法兰排气口的面积即为泵体排气通道的流通面积，该流通面积始终为上法兰排气口面积；同时排气阀片同上法兰排气口之间的密封容积即为泵体的余隙容积，上法兰的阀座厚度越大，余隙容积亦越大，影响压缩机的性能，而上法兰的阀座厚度偏薄的话，将影响泵体强度，进而降低压缩机可靠性。

本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：

1、压缩机上法兰排气口的流通面积，影响压缩机的输入功率和能效比；

2、常规压缩机上法兰排气口的余隙容积偏大，降低泵体的容积效率，加剧冷媒过压缩，影响压缩机的制冷量和能效比；

3、常规压缩机上法兰排气让位槽空间偏大，降低压缩机泵体强度，影响压缩机工作的可靠性。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供压缩机用消音器组件及压缩机，以解决现有技术中存在的压缩机上法兰排气口的流通面积大小不可调，影响压缩机的输入功率和能效比的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的一种压缩机用消音器组件，包括装配在压缩机上法兰上的消音器本体、控制装置和位置传感器；其中，

所述消音器本体在靠近上法兰的一侧通过可伸缩组件连接有排气阀，所述排气阀的位置与形状均与上法兰的排气口相适应；所述排气阀上部的横截面积大于排气口的横截面积，且排气阀的下部具有能伸入排气口内的凸出结构；

所述控制装置分别与位置传感器和可伸缩组件电连接；

所述位置传感器能检测出压缩机的工作频率并将检测信号发送至所述控制装置，所述控制装置能根据所述检测信号得到所述工作频率并根据所述工作频率控制可伸缩组件的长度；所述排气阀的凸出结构根据可伸缩组件长度的变化可伸入排气口内或退出排气口。

可选的或优选的，所述可伸缩组件包括弹性连接件和导向限位套，所述弹性连接件位于导向限位套的内侧；所述导向限位套包括依次套设的多节套筒，每一节套筒均与控制装置电连接；所述弹性连接件的两端分别与消音器本体和排气阀连接；导向限位套的两端分别与消音器本体和排气阀连接；所述导向限位套的总长度和排气阀的高度之和小于弹性连接件的长度；所述套筒的材质为磁性金属材料或套筒表面喷涂有磁性金属材料涂层。

可选的或优选的，所述导向限位套包括依次套设的套筒一、套筒二和套筒三，所述套筒一连接在消音器本体的内壁。

可选的或优选的，所述套筒一、套筒二和套筒三的内径依次缩小。

可选的或优选的，所述套筒的材质为硅钢。

可选的或优选的，所述弹性连接件为弹簧。

可选的或优选的，所述可伸缩组件还包括设置在消音器本体内壁的固定柱，所述弹簧套设在固定柱的外侧。

可选的或优选的，所述固定柱焊接在消音器本体内壁。

可选的或优选的，所述固定柱是由消音器本体冲压一体成型。

可选的或优选的，所述位置传感器设置在消音器本体的内壁或靠近消音器本体的内壁设置。

可选的或优选的，所述位置传感器设在套筒一的外壁。

可选的或优选的，所述凸出结构为锥形或半球形。

本发明提供的一种压缩机，包括上述的压缩机用消音器组件。

基于上述技术方案，本发明实施例至少可以产生如下技术效果：

本发明提供的压缩机用消音器组件及压缩机，在使用的过程中，通过位置传感器检测出压缩机的工作频率并将检测信号发送至所述控制装置，所述控制装置能根据所述检测信号得到所述工作频率并根据所述工作频率控制可伸缩组件的长度；所述排气阀的凸出结构根据可伸缩组件长度的变化可伸入排气口内或退出排气口；在排气阀的凸出结构逐渐伸入排气口内的过程中，排气口的流通面积逐渐缩小，在排气阀的凸出结构逐渐退出排气口的过程中，排气口的流通面积逐渐增大，排气阀的凸出结构完全退出排气口时，排气口的流通面积为排气口的横截面积，此时排气口的流通面积达到最大；对于变频压缩机来说，压缩机在不同工作频率下工作时，需要的冷媒流量不同，即在高频下需要大流量，而在低频下需要小流量。此时，就可以通过本发明中的压缩机用消音器组件来实现压缩机不同流量大小的需求，即通过位置传感器检测到压缩机在高频下工作时，通过控制装置调节可伸缩组件的长度，进而调节排气阀退出排气口，上法兰的排气口流通面积就能够变大，而通过位置传感器检测到压缩机在低频下工作时，通过控制装置调节可伸缩组件的长度，进而调节排气阀伸入排气口并调节伸入排气口的长度，上法兰的排气口流通面积就能够变小；满足了变频压缩机在不同工作频率下，不同冷媒流量时，实现了泵体排气通道排气流通面积的自适应柔性调节，使上法兰的排气通道流通面积能够同变频压缩机在不同工作频率下的冷媒流量相匹配，实现变频压缩机各频率段的能效最大化；

同时，在泵体未排气过程中，可以通过控制装置调节可伸缩组件的长度，进而调节排气阀伸入排气口的长度，使排气阀能够填充上法兰排气口的部分容积，从而减小泵体的余隙容积，提高泵体的容积效率。从而提高压缩机的制冷量，减少冷媒过压缩功耗，实现压缩机性能的提升。

相比常规上法兰组件的排气阀片和限位挡板的排气结构，其排气让位槽空间偏大，上法兰强度降低，而本发明中的压缩机用消音器组件可以明显减少上法兰排气让位槽的空间，提高上法兰自身强度，从而可以提高压缩机自身的工作可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例1的结构示意图；

图2是本发明实施例1与上法兰的装配示意图；

图3是本发明实施例1中固定柱的结构示意图；

图4是本发明实施例1中弹簧的结构示意图；

图5是本发明实施例1中导向限位套的结构示意图；

图6是本发明实施例1中排气阀的结构示意图；

图7是本发明实施例1中排气阀另一实施方式的结构示意图；

图8是本发明实施例1中消音器本体的结构示意图；

图9是图8中a-a的剖视图；

图10是本发明实施例1中消音器本体另一实施方式的结构示意图；

图11是图10中b-b的剖视图；

图12、图13、图14和图15是本发明实施1中排气阀与排气口配合流通面积逐渐增大的结构示意图；

图16是本发明实施例1的使用原理示意图；

图17是现有技术中消音器组件的结构示意图；

图18是本发明实施例2的结构示意图。

图中：1、消音器本体；2、位置传感器；3、上法兰；4、排气口；5、凸出结构；6、弹簧；7、导向限位套；701、套筒一；702、套筒二；703、套筒三；8、固定柱；9、曲轴；10、气缸；11、下法兰；12、滑片；13、滚子；14、油塞；15、限流器；16、消音排气口；17、排气阀；18、限位挡板；19、排气阀片；20、阀铆钉。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

如图17所示，为现有技术中消音器组件的结构示意图，其泵体组件的排气结构为上法兰通过阀铆钉20铆接限位挡板18和排气阀片19，排气阀片19头部将上法兰3排气口4盖住，当泵体压缩腔中的气态冷媒达到一定排气压力时，顶开排气阀片19，实现泵体的排气过程，排气阀片19的最大开启角度受限位挡板18升程大小决定。

如图1-图16以及图18所示：

实施例1：

本发明提供了一种压缩机用消音器组件，包括装配在压缩机上法兰3上的消音器本体1、控制装置和位置传感器2，所述消音器本体1上设有消音排气口16；其中，

所述消音器本体1在靠近上法兰3的一侧通过可伸缩组件连接有排气阀17，所述排气阀17的位置与形状均与上法兰3的排气口4相适应；所述排气阀17上部的横截面积大于排气口4的横截面积，且排气阀17的下部具有能伸入排气口4内的凸出结构5；

所述控制装置分别与位置传感器2和可伸缩组件电连接；

所述位置传感器2能检测出压缩机的工作频率并将检测信号发送至所述控制装置，所述控制装置能根据所述检测信号得到所述工作频率并根据所述工作频率控制可伸缩组件的长度；所述排气阀17的凸出结构5根据可伸缩组件长度的变化可伸入排气口4内或退出排气口4。

具体的，所述控制装置为压缩机本身的控制装置。

作为可选的实施方式，所述可伸缩组件包括弹性连接件和导向限位套7，所述弹性连接件位于导向限位套7的内侧；所述导向限位套7包括依次套设的多节套筒，每一节套筒均与控制装置电连接，且每一节套筒均分别与电源连接，控制装置可以控制每一节套筒的通电与断电；所述弹性连接件的两端分别与消音器本体1和排气阀17连接；导向限位套7的两端分别与消音器本体1和排气阀17连接；所述导向限位套7的总长度和排气阀17的高度之和小于弹性连接件的长度；

所述套筒的材质为磁性金属材料或套筒表面喷涂有磁性金属材料涂层；在需要调整轴向高度时，可以选择性的对某几节套筒断电或通电，通过电磁感应磁拉力控制导向限位套7的长度。

作为可选的实施方式，所述导向限位套7包括依次套设的套筒一701、套筒二702和套筒三703，所述套筒一701连接在消音器本体1的内壁。当然，所述导向限位套7的套筒的数量并不限于本发明中所公开的数量，为尽可能大的实现排气阀17在轴向高度的调节范围，可以根据需要适当调节套筒的数量。

作为可选的实施方式，所述套筒一701、套筒二702和套筒三703的内径依次缩小。当然，所述套筒一701、套筒二702和套筒三703的内径也可以设置为依次增大，只要能满足相互套设，能够通过控制装置的通电或断电进行伸长或收缩即可。

作为可选的实施方式，所述套筒的材质为硅钢。

作为可选的实施方式，所述套筒的横截面形状为圆形(优选为圆形)、椭圆形、长方形或多边形等不规则结构。

具体的，导向限位套7伸长的总长度h2，弹簧6总长度h，排气阀17高度h3，三者之间的尺寸关系要求为：h-h2-h3>0；

套筒一701高度h21，固定柱8高度h1，套筒二702高度h22，三者之间的尺寸关系要求为：h21-h1-h22>0。

作为可选的实施方式，所述弹性连接件为弹簧6；当然，所述弹性连接件并不限于本发明中所公开的弹簧6，也可以是具有弹性功能的所有阻尼元件。

作为可选的实施方式，所述可伸缩组件还包括设置在消音器本体1内壁的固定柱8，所述弹簧6套设在固定柱8的外侧。所述固定柱8对弹簧6主要起到固定、支撑和导向的作用，可以增加弹簧6工作的可靠性。

作为可选的实施方式，所述固定柱8焊接在消音器本体1内壁。

作为可选的实施方式，所述固定柱8是由消音器本体1冲压一体成型。

所述消音器本体1和固定柱8间可以是通过焊接或其他方式连接在一起的分体结构(固定柱8的材质为普通钢材即可)，也可以是通过冲压固定柱8与消音器本体1一体成型；所述消音器本体1的结构并不限于本发明中所公开的结构，也可以是同弹簧6直接装配连接的其他结构消音器本体1。

具体的，固定柱8直径d1，弹簧6中径d，套筒一701内径d2，三者配合关系为：d与d1之间为过盈配合，过盈量为0.25左右；d与d2之间为间隙配合，间隙量为0.5左右。

当然，所述可伸缩组件的结构并不限于本发明中所公开的多节套筒之间的电磁感应磁拉力的控制方式，还可以是微型液压结构或可以轴向高度主动调节的螺杆结构等能够实现轴向伸缩功能的机械结构。

作为可选的实施方式，所述位置传感器2设置在消音器本体1的内壁或靠近消音器本体1的内壁设置；将位置传感器2设置在消音器本体1的内壁或靠近消音器本体1的内壁设置才能保证传感器工作灵敏性和可靠性。

作为可选的实施方式，所述位置传感器2设在套筒一701的外壁。

作为可选的实施方式，所述凸出结构5为锥形或半球形(优选为锥形)；当然，所述凸出结构5并不限于本发明中所公开的结构，也可以是圆形或椭圆形等轴向截面大小变化的回转体结构。

本发明提供的压缩机用消音器组件，在使用的过程中，通过位置传感器2检测出压缩机的工作频率并将检测信号发送至所述控制装置，所述控制装置能根据所述检测信号得到所述工作频率并根据所述工作频率控制可伸缩组件的长度；所述排气阀17的凸出结构5根据可伸缩组件长度的变化可伸入排气口4内或退出排气口4；在排气阀17的凸出结构5逐渐伸入排气口4内的过程中，排气口4的流通面积s逐渐缩小，在排气阀17的凸出结构5逐渐退出排气口4的过程中，排气口4的流通面积s逐渐增大，排气阀17的凸出结构5完全退出排气口4时，排气口4的流通面积s为排气口4的横截面积，此时排气口4的流通面积s达到最大；对于变频压缩机来说，压缩机在不同工作频率下工作时，需要的冷媒流量不同，即在高频下需要大流量，而在低频下需要小流量。此时，就可以通过本发明中的压缩机用消音器组件来实现压缩机不同流量大小的需求，即通过位置传感器2检测到压缩机在高频下工作时，通过控制装置调节可伸缩组件的长度，进而调节排气阀17退出排气口4，上法兰3的排气口4流通面积s就能够变大，而通过位置传感器2检测到压缩机在低频下工作时，通过控制装置调节可伸缩组件的长度，进而调节排气阀17伸入排气口4并调节伸入排气口4的长度，上法兰3的排气口4流通面积s就能够变小；满足了变频压缩机在不同工作频率下，不同冷媒流量时，实现了泵体排气通道排气流通面积s的自适应柔性调节，使上法兰3的排气通道流通面积s能够同变频压缩机在不同工作频率下的冷媒流量相匹配，实现变频压缩机各频率段的能效最大化；

同时，在泵体未排气过程中，可以通过控制装置调节可伸缩组件的长度，进而调节排气阀17伸入排气口4的长度，使排气阀17能够填充上法兰3排气口4的部分容积，从而减小泵体的余隙容积，提高泵体的容积效率。从而提高压缩机的制冷量，减少冷媒过压缩功耗，实现压缩机性能的提升。

相比常规上法兰3组件的排气阀17片和限位挡板的排气结构，其排气让位槽空间偏大，上法兰3强度降低，而本发明中的压缩机用消音器组件可以明显减少上法兰3排气让位槽的空间，提高上法兰3自身强度，从而可以提高压缩机自身的工作可靠性。

当变频压缩机在不同频率下工作时，本发明中的位置传感器2能检测压缩机的实际工作频率情况，控制装置通过位置传感器2检测的压缩机的实际工作频率，能够通过调整导向限位套7的轴向高度，实现对排气阀17高度的自动调节。同时由于排气阀17的下部具有凸出结构5，在排气阀17未完全脱离上法兰3排气口4之前，不同的排气阀17高度即可使上法兰3排气口4具有不同的排气口4流通面积s(见图12、图13、图14和图15所示)。为了实现导向限位套7对排气阀17轴向高度尽量大行程的调节，该导向限位套7可以做成多节套筒，每两节套筒之间通过嵌套可以相互轴向伸缩移动，且相互嵌套的套筒之间存在磁性金属材料涂层，通过位置传感器2对压缩机工作频率的检测，控制两嵌套套筒间的通断电动作，调节相互嵌套的两套筒之间电磁拉力的大小，从而实现套筒在轴向的高度变化，最终达到排气阀17同上法兰3排气口4轴向配合高度的自动柔性调节。

对于导向限位套7，套筒之间的电磁感应磁拉力大小由相邻两节套筒间的嵌套重合长度决定，即嵌套重合长度越大，电磁感应磁拉力越大，排气阀17的排气阻力越大，套筒在电磁感应磁拉力、弹簧6力和冷媒排气压力的共同作用下，可以实现伸缩功能，从而实现对排气阀17的轴向高度的控制。

实施例2：

本发明提供的一种压缩机，包括上述实施例1中的压缩机用消音器组件；还包括曲轴9、上法兰3、下法兰11、滑片12、滚子13、油塞14、限流器15、气缸10等部件，所述曲轴9、上法兰3、下法兰11、滑片12、滚子13、油塞14、限流器15、气缸10等部件均为现有技术，在此就不再详述。

上述实施例1中的压缩机用消音器组件是装配在上法兰3上，在装配时，需要将排气阀17对准上法兰3的排气口4。

本发明提供的压缩机，由于包括实施例1中的压缩机用消音器组件，在使用的过程中，通过位置传感器2检测出压缩机的工作频率并将检测信号发送至所述控制装置，所述控制装置能根据所述检测信号得到所述工作频率并根据所述工作频率控制可伸缩组件的长度；所述排气阀17的凸出结构5根据可伸缩组件长度的变化可伸入排气口4内或退出排气口4；在排气阀17的凸出结构5逐渐伸入排气口4内的过程中，排气口4的流通面积s逐渐缩小，在排气阀17的凸出结构5逐渐退出排气口4的过程中，排气口4的流通面积s逐渐增大，排气阀17的凸出结构5完全退出排气口4时，排气口4的流通面积s为排气口4的横截面积，此时排气口4的流通面积s达到最大；对于变频压缩机来说，压缩机在不同工作频率下工作时，需要的冷媒流量不同，即在高频下需要大流量，而在低频下需要小流量。此时，就可以通过本发明中的压缩机用消音器组件来实现压缩机不同流量大小的需求，即通过位置传感器2检测到压缩机在高频下工作时，通过控制装置调节可伸缩组件的长度，进而调节排气阀17退出排气口4，上法兰3的排气口4流通面积s就能够变大，而通过位置传感器2检测到压缩机在低频下工作时，通过控制装置调节可伸缩组件的长度，进而调节排气阀17伸入排气口4并调节伸入排气口4的长度，上法兰3的排气口4流通面积s就能够变小；满足了变频压缩机在不同工作频率下，不同冷媒流量时，实现了泵体排气通道排气流通面积s的自适应柔性调节，使上法兰3的排气通道流通面积s能够同变频压缩机在不同工作频率下的冷媒流量相匹配，实现变频压缩机各频率段的能效最大化；

同时，在泵体未排气过程中，可以通过控制装置调节可伸缩组件的长度，进而调节排气阀17伸入排气口4的长度，使排气阀17能够填充上法兰3排气口4的部分容积，从而减小泵体的余隙容积，提高泵体的容积效率。从而提高压缩机的制冷量，减少冷媒过压缩功耗，实现压缩机性能的提升。

相比常规上法兰3组件的排气阀17片和限位挡板的排气结构，其排气让位槽空间偏大，上法兰3强度降低，而本发明中的压缩机用消音器组件可以明显减少上法兰3排气让位槽的空间，提高上法兰3自身强度，从而可以提高压缩机自身的工作可靠性。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。