设置有排气消音器装置的涡旋压缩机

技术领域

本发明涉及一种涡旋压缩机，该涡旋压缩机设置有布置于由静涡旋盘和压缩机壳体限定的排气压力容积中的导流板。

背景技术

众所周知，涡旋压缩机包括：

-具有排出口的压缩机壳体，

-动涡旋盘，该动涡旋盘布置于压缩机壳体内并且包括动基板(orbiting baseplate)和从动基板延伸的螺旋状动涡卷，

-静涡旋盘，该静涡旋盘布置于压缩机壳体内并且包括静基板和从静基板(fixedbase plate)延伸的螺旋状静涡卷，该螺旋状静涡卷和螺旋状动涡卷与静基板和动基板一起限定压缩室，静涡旋盘还包括形成于静基板中的排放通道，以及

-排气压力容积，该排气压力容积至少部分地由压缩机壳体和静涡旋盘限定，并且流体连通到排放通道。

这种涡旋压缩机发出的声学噪声的主要部分是由于压缩制冷剂气体从固定涡旋流入排气压力容积，通常形成于压缩机壳体的上部。

为了解决这个问题，已知在涡旋压缩机的排气压力容积内布置消音器，以抑制通过上壳体部分发出的噪音。

US5667371公开了一种带有消音器组件的涡旋压缩机，该消音器组件包括穿孔消音器和围绕穿孔消音器的顶盖并被附接至布置于压缩机壳体内部的在吸气容积和排气压力容积之间的分隔壁。顶盖中形成的开口将都已通过消音器的穿孔的压缩制冷剂气体与涡旋压缩机的排气室连通。

CN106194755公开了一种带有消音器组件的涡旋压缩机，该消音器组件附接至静涡旋盘的固定端板，消音器组件包括与静涡旋盘的排气端口连通的膨胀室，以及排气管。消音器组件还包括与排气管的穿孔部分连通的封闭腔。

然而，在通过声波的散射、反射和干扰提供改进的噪声阻尼的同时，此类消音器组件显示出增加的流动限制和压力损失，从而以负面方式影响涡旋压缩机的整体效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种改进的涡旋压缩机，该涡旋压缩机可以克服传统涡旋压缩机中遇到的缺点。

本发明的另一个目的是提供一种带有排气消音器装置的涡旋压缩机，该排气消音器装置布置于涡旋压缩机的排气压力容积中，以确保在不降低压缩机效率的情况下改善声音衰减。

根据本发明，这种涡旋压缩机包括：

-具有排出口的压缩机壳体，

-动涡旋盘，所述动涡旋盘布置于所述压缩机壳体内并且包括动基板和从所述动基板延伸的螺旋状动涡卷，

-静涡旋盘，所述静涡旋盘布置于所述压缩机壳体内并且包括静基板和从所述静基板延伸的螺旋状静涡卷，所述螺旋状静涡卷和螺旋状动涡卷与所述静基板和动基板一起限定压缩室，所述静涡旋盘还包括形成于所述静基板中的排放通道，

-排气压力容积，所述排气压力容积至少部分地由所述压缩机壳体和所述静涡旋盘限定，

-排气消音器装置，所述排气消音器装置附接至所述静涡旋盘，特别是静基板，并且布置于所述排气压力容积中，

其中，所述排气消音器装置包括第一管状元件、膨胀室和第二管状元件，所述第一管状元件设置有与所述排放通道流体连通的消音器入口，所述膨胀室与所述第一管状元件的内部容积流体连通，所述第二管状元件包括位于所述膨胀室中的入口开口和与所述排气压力容积流体连通的出口开口。

排气消音器装置的这种配置，特别是一方面提供设置有消音器入口的第一管状元件，另一方面提供通过第二管状元件与排气压力容积流体连通的膨胀室，提供改进的噪音阻尼(通过声波的散射、反射和干扰)，同时减少排气消音器装置内的压力损失。

因此，与现有技术的涡旋压缩机的声学行为和效率相比，根据本发明的涡旋压缩机的声学行为和效率大大提高。

涡旋压缩机还可以包括以下一个或多个单独或组合特征。

根据本发明的实施例，排气消音器装置在排放通道上延伸。

根据本发明的实施例，排气消音器装置包括多个附接片，这些附接片例如通过使用螺钉或螺栓固定到静涡旋盘。然而，可以采用其他合适的方法，例如熔焊、钎焊或粘合，将排气消音器装置附接至静涡旋盘。

根据本发明的实施例，压缩机壳体包括上盖，并且排气消音器装置布置于排气压力容积中，从而在上盖和排气消音器装置的上表面之间限定间隙。

根据本发明的实施例，第一管状元件和第二管状元件基本上彼此平行延伸。

根据本发明的实施例，第一管状元件和/或第二管状元件基本竖直延伸。

根据本发明的实施例，第一管状元件具有圆形截面。

根据本发明的实施例，第二管状元件具有圆形截面。

根据本发明的实施例，第一管状元件包括第一管状壁部和第二管状壁部，第一管状壁部与消音器入口相邻并限定入口室，第二管状壁部包括通向膨胀室中的孔口。

根据本发明的实施例，第一管状元件包括第一开口端和第二开口端，第一开口端限定消音器入口，第二开口端远离消音器入口并且流体连通至排气压力容积。

根据本发明的实施例，第二管状元件包括限定入口开口的第一开口端和限定出口开口的第二开口端。

根据本发明的实施例，第一管状元件的第二开口端通向排气压力容积中。

根据本发明的实施例，第二管状元件的出口开口通向排气压力容积中。因此，第二管状元件将膨胀室与排气压力容积进行流体连通。

根据本发明的实施例，排气消音器装置包括出口室，出口室设置有消音器出口，消音器出口位于排气压力容积中。

根据本发明的实施例，消音器出口位于排气压力容积中的距排气出口预定的间隔距离处，以允许排气压力容积和从消音器出口冒出的压缩制冷剂气流之间的流通。

根据本发明的实施例，消音器出口朝向设置在压缩机壳体上的排出口定向。此外，从排气消音器装置到排出口的气流更加顺畅和直接，所产生的湍流和压力损失最小，有助于提高涡旋压缩机的效率。此外，防止相对热且脉动的压缩制冷剂气流直接撞击压缩机壳体上盖的内表面，从而降低噪音和所述上盖的外表面温度。

根据本发明的实施例，第一管状元件的第二开口端通向出口室中。

根据本发明的实施例，第二管状元件的所述出口开口通向出口室中。因此，第二管状元件将膨胀室与出口室流体连通。

根据本发明的实施例，第二管状元件至少部分地布置于出口室中。

根据本发明的实施例，排气消音器装置包括底壁、侧壁和中间壁，膨胀室由底壁、侧壁、第一管状元件和中间壁限定。

根据本发明的实施例，出口室位于膨胀室上方。

根据本发明的实施例，底壁和/或中间壁大致水平地延伸。

根据本发明的实施例，第二管状元件设置在中间壁上。

根据本发明的实施例，第二管状元件从中间壁的上表面突出，并且特别是从中间壁的上表面向上延伸。

根据本发明的实施例，第一管状元件从中间壁的下表面向下延伸。

根据本发明的实施例，排气消音器装置的侧壁具有整体圆筒形。

根据本发明的实施例，第一管状元件从底壁的下表面突出。

根据本发明的实施例，排气消音器装置包括顶壁，由顶壁、侧壁和中间壁限定出口室，中间壁分隔膨胀室和出口室。

根据本发明的实施例，排气消音器装置包括消音器本体，消音器本体包括底壁、顶壁、侧壁和中间壁。有利的是，中间壁布置于消音器本体的内部容积内。

根据本发明的实施例，膨胀室是环形的，并且围绕第一管状元件。

根据本发明的实施例，涡旋压缩机还包括中间部件，该中间部件以连续的方式将形成于静涡旋盘中的排放通道与消音器入口流体连通。这种设置避免了静涡旋盘和排气消音器装置之间的压缩制冷剂气体的湍流和压力损失，有助于提高涡旋压缩机的整体效率。

根据本发明的实施例，中间部件布置于排放通道中。

根据本发明的实施例，中间部件包括制冷剂引导部分，该制冷剂引导部分具有内圆周表面，该内圆周表面朝向消音器入口会聚并且被配置为朝向消音器入口引导流动通过排放通道的压缩制冷剂气流。

根据本发明的实施例，中间部件包括安装部分，其中安装(例如密封地安装)有第一管状元件的下端部分，特别是第一管状壁部分的下端部分。

根据本发明的实施例，中间部件具有环形形状。

根据本发明的实施例，排气消音器装置被制成为一体的。

根据本发明的实施例，排气消音器采用与涡旋压缩机中使用的制冷剂和润滑油兼容的聚合物材料制造，并且能够承受涡旋压缩机工作条件下的排气温度。

根据本发明的实施例，排气消音器装置是通过成型或增材制造方法制成的。

根据本发明的实施例，排气消音器装置包括加固结构，例如加固肋，该加固结构设置在排气消音器装置的至少一个消音器部件的外表面上，例如在顶壁、底壁和/或侧壁的外表面上，以进一步将所述至少一个消音器部件的振动以及噪声向压缩机壳体的外部的传输降至最低。

鉴于本文附图表示了根据本发明的涡旋压缩机的两个实施例(作为非限制性示例)，阅读以下描述后，这些和其他优点将变得显而易见。

附图说明

当结合附图阅读时，将更好地理解本发明的一个实施例的以下详细描述，然而，本发明不限于所公开的具体实施例。

图1是根据本发明的第一实施例的涡旋压缩机的纵剖视图。

图2是图1的涡旋压缩机的排气消音器装置的纵剖视图。

图3是图2的排气消音器装置的前视图。

图4是图2的排气消音器装置的透视图。

图5是图1的细节的放大视图。

图6是根据本发明的第二实施例的涡旋压缩机的部分纵剖视图。

具体实施方式

图1描述了根据本发明的占据竖直位置的涡旋压缩机1。

涡旋压缩机1包括压缩机壳体2，压缩机壳体2设置有吸入口3和排出口4，吸入口3被配置成用于向涡旋压缩机1供应待压缩的制冷剂，排出口4被配置成用于排出压缩的制冷剂。排出口4有利地设置在压缩机壳体2的上盖的侧壁上。

涡旋压缩机1还包括固定到压缩机壳体2的支撑装置5，以及布置于压缩机壳体2内并由支撑装置5支撑的压缩单元6。压缩单元6被配置为压缩由吸入口3供应的制冷剂。压缩单元6包括静涡旋盘7和动涡旋盘8，静涡旋盘7相对于压缩机壳体2固定，动涡旋盘8由设置在支撑装置5上的推力轴承表面9支撑并且与推力轴承表面9可滑动地接触。

静涡旋盘7包括静基板11，该静基板11具有朝向动涡旋盘8定向的下表面和与静基板11的下表面相对的上表面。静涡旋盘7还包括从静基板11的下表面朝向动涡旋盘8突出的螺旋状静涡卷12。

动涡旋盘8包括动基板13，该动基板13具有朝向静涡旋盘7定向的上表面和与动基板13的上表面相对的下表面并且可滑动地安装在推力轴承表面9上。动涡旋盘8还包括从动基板13的上表面朝向静涡旋盘7突出的螺旋状动涡卷14。动涡旋盘8的螺旋状动涡卷14与静涡旋盘7的螺旋状静涡卷12啮合，以在它们之间形成多个压缩室15。当动涡旋盘8被相对于静涡旋盘7驱动以进行绕转(orbit)时，每个压缩室15都具有从外向内减小的可变的容积。

静涡旋盘7还包括排放通道16，该排放通道16形成于静基板11的中心部分中并与压缩室15流体连通。排放通道16还与由压缩机壳体2和静涡旋盘7限定的排气压力容积17流体连通。

此外，涡旋压缩机1包括：竖直地延伸的驱动轴18，该驱动轴18被配置成驱动动涡旋盘8做绕转运动；以及电动驱动电机19，该电动驱动电机19可以是例如变速电动驱动电机，该变速电动驱动电机联接到驱动轴18并被配置为驱动驱动轴18围绕旋转轴线A旋转。

涡旋压缩机1还包括布置于排气压力容积17中的排气消音器装置21，以便在压缩机壳体2的上盖和排气消音器装置21的上表面之间限定间隙。有利的是，排气消音器装置21附接至静涡旋盘7，特别是静基板11，例如，通过使用螺钉或螺栓。然而，也可以采用其他合适的方法，例如熔焊、钎焊或粘合，以将排气消音器装置21附接至静涡旋盘7。排气消音器装置21可以包括多个固定到静涡旋盘7的附接片22。

排气消音器装置21包括消音器本体23，该消音器本体23具有例如整体圆筒形，并且被制成一体式的。消音器本体23可以用与涡旋压缩机1中使用的制冷剂和润滑油兼容的聚合物材料制造，并且能够承受涡旋压缩机1的工作条件下的排气温度。有利的是，通过成型或增材制造方法制造消音器本体23。

消音器本体23包括底壁24、与底壁24相对的顶壁25(也称为顶盖)，以及连接底壁24和顶壁25的侧壁26。消音器本体还包括中间壁27，该中间壁27布置于由底壁24、顶壁25和侧壁26限定的消音器本体23的内容积内。中间壁27特别地布置于底壁24和顶壁25之间，与底壁24基本平行。根据图中所示的实施例，底壁24与中间壁27水平地延伸。

排气消音器装置21还包括第一管状元件28，该第一管状元件28具有限定与排放通道16流体连通的消音器入口29的第一开口端以及远离消音器入口29的第二开口端。第一管状元件28可以具有圆形横截面。

第一管状元件28特别包括与消音器入口29相邻并且界定进气室31的第一管状壁部28.1以及包括孔口32的第二管状壁部28.2。有利的是，第一管状元件28从中间壁27的下表面向下延伸，并且从底壁24的下表面突出。

排气消音器装置21还包括由底壁24、侧壁26、第一管状元件28和中间壁27界定的膨胀室33。膨胀室33经由开口32与第一管状元件28的内部容积进行流体连通，开口32通入到膨胀室33中。有利的是，膨胀室33是环形的，并且围绕第一管状元件28。

此外，排气消音器装置21包括由消音器主体23的顶壁25、侧壁26和中间壁27界定的出口室34。出口室34位于膨胀室33上方，中间壁27将排气室34与膨胀室33分隔开。

如图2所示，第一管状元件28的第二开口端通入到出口室34中，排气消音器装置21包括第二管状元件35，该第二管形元件35设置在中间壁27上并且其流体地将膨胀室33与出口室34连通。第二管状元件35包括：限定了位于膨胀室33中的入口开口的第一开口端，以及限定了位于出口室34中的出口开口的第二开口端。

根据图中所示的实施例，第二管状元件35具有圆形截面，其被布置于出口室34中，并从中间壁27的上表面向上延伸。有利的是，第一管状元件28和第二管形元件35竖直延伸。

出口室34设置有消音器出口36，该消音器出口位于排气压力容积17中，距排气出口4预定的分离距离，以允许排气压力容积17与从消音器出口36中流出的压缩制冷剂气流之间的流通。有利地，消音器出口36朝向设置在压缩机壳体2上的排出口4定向。

根据图中所示的实施例，排气消音器装置21包括加固结构37，例如，加固肋，加固结构37设置在排气消音器装置21的至少一个消音器部件的外表面上，例如，顶壁25、底壁24和/或侧壁26的外表面，以进一步将至少一个消音器部件的振动以及噪声向压缩机壳体2的外部的传输降至最低。

涡旋压缩机1还包括中间部件38，该中间部件以连续的方式将静涡旋盘7中形成的排放通道16与消音器入口29流体连通。根据图中所示的实施例，中间部件38具有环形形状，并且布置(例如牢固地安装)在排放通道16中。特别是，中间部件28包括：

-制冷剂引导部分38.1，制冷剂引导部分38.1具有内圆周表面，该内圆周表面朝向消音器入口29会聚并且被配置为朝向消音器入口29引导流动通过排放通道16的压缩制冷剂气流，以及

-安装部分38.2，其中安装(例如密封地安装)有第一管状元件28的下端部分，特别是第一管状壁部28.1的下端部分。

现在将描述涡旋压缩机1的操作。

当根据本发明的涡旋压缩机1开动时，动涡旋盘8在绕转运动后由驱动轴18驱动，动涡旋盘8的这种运动使得压缩室15中的制冷剂的吸入和压缩。压缩制冷剂气流通过在静涡旋盘7的中部中形成的排放通道16离开压缩单元6，并经由消音器进口29进入排放消音器装置21。然后，进入排放消音器装置21的压缩制冷剂气流的第一部分流经第一管状元件28，进入出口室34，并经由消音器出口36离开排放消音器装置21。进入排放消音器装置21的压缩制冷剂气体的第二部分经由设置在第一管状元件28上的孔口32进入膨胀室33，在膨胀室33中膨胀，经由第二管状元件35进入出口室34，并经由消音器出口36离开排气消音器装置21。然后，所述压缩制冷剂气流的第一部分和第二部分通过消音器出口36被朝向设置在压缩机壳体2上的排出口4定向。

排气消音器装置21的这种配置通过排气消音器装置21内声波的散射、反射和干扰提供了改进的噪声阻尼，同时减少了排气消音器装置21内的压力损失。

此外，从排气消音器装置21朝向排出口4的气流更加顺畅和直接，所引起的湍流和压力损失最小，有助于进一步提高涡旋压缩机1的效率。此外，防止相对热且脉动的压缩制冷剂气流直接撞击压缩机壳体2的上盖的内表面，从而进一步降低涡旋压缩机1产生的噪音，并降低所述上盖的外表面温度。

图6公开了根据本发明的第二实施例的涡旋压缩机1，其与图1至图5所示的第一实施例的本质区别在于排气消音器装置21没有排气室，其中，第一管状元件28的第二开口端通向排气压力容积17中并且第二管状元件35的出口开口通向排气压力容积17中。

根据本发明的这种实施例，膨胀室33由底壁24、侧壁26、第一管状元件28和顶壁25界定。

当然，本发明并不局限于以非限制性示例的方式描述的以上实施例，相反，它涵盖了其所有实施例。