用于容积式压缩机的进气消声器和容积式压缩机

技术领域

本发明涉及进气消声器。

更具体地，本发明旨在用于容积式压缩机。

背景技术

众所周知，容积式压缩机不仅在压缩气体以非连续和非均匀方式离开压缩机时在压缩机出口处产生脉冲，而且在待压缩的气体以非连续和非均匀方式吸入时在压缩机入口处产生脉冲。这些脉冲会造成不必要的噪声妨害。

这种现象是已知的，并且存在于齿式压缩机、活塞式压缩机中，并且在较小程度上也存在于螺杆式压缩机中。

因此，在已知的压缩机中，在入口处布置有消声壳体，该消声壳体设置有具有消声泡沫的折流板。由于必须考虑压缩机中的可用空间，从而进气过滤器的存在和压降的最小化是额外的限制性约束条件，因此这种消声壳体远不是最佳的。

在许多情况下，折流板是压缩机的结构部件，并且根本不适于具有消声特性。

换句话说：在许多情况下，许多结构元件被添加到压缩机本身中以偏转或扭曲吸入气体的流动路径，可选地补充有消声泡沫，希望以这种方式减少不必要的脉冲。

发明内容

本发明旨在提供解决上述和/或其他缺点中至少一个缺点的方案。

本发明的目的是一种用于容积式压缩机的进气消声器，其中，进气消声器包括具有至少一个入口和至少一个出口的壳体，其中，在壳体中设置有将壳体分为至少第一腔室和第二腔室的至少一个分隔壁，其中，一个腔室连接到入口，并且另一个腔室连接到出口，其中，在分隔壁中设置有连接第一腔室和第二腔室的至少一个开口。

优点是进气消声器是抗性消声器，它可以抑制或减弱脉冲，从而限制噪声妨害。

此外，对于高达每秒140升的FAD(自由出气量或压缩气体输出量)来说，进气消声器仅产生非常有限的压降。

实际上，所述至少一个开口可以有效地涉及仅一个开口，但也可以包括在分隔壁中可以分组或可以不分组的两个以上的开口。

例如，分隔壁可以在其表面的一部分上设置有穿孔。

在最简单的实施例中，进气消声器包括一个入口、一个出口、一个分隔壁、以及第一腔室和第二腔室。

根据实用的实施例，第一腔室连接到入口，并且第二腔室连接到出口。

例如，也可以是有两个入口和一个出口以及通过在壳体中布置两个分隔壁而创建的三个腔室。在这种情况下，两个腔室将均连接到入口，第三腔室连接到出口。

优选地，所述至少一个开口布置在分隔壁的拐角附近，使得所述所述至少一个开口与拐角之间的距离小于所述至少一个开口与分隔壁的中心之间的距离。

或者，换言之，所述至少一个开口不是位于分隔壁的中央，而是位于分隔壁的拐角附近。

通过将开口布置在拐角附近，还可有效抑制脉冲的高阶声学模式。

根据本发明的优选特征，吸声材料布置在第一腔室中。

这种吸声材料例如可以设置在第一腔室的内壁上。

根据实用的实施例，吸声材料至少布置在第一腔室中或至少布置在第二腔室中。

结果，消声器也将是阻性消声器。两个腔室与吸声材料的结合产生了阻性-抗性混合式消声器。

结果，高频可以被抑制。

在实用的实施例中，第二腔室的容积为第一腔室的容积的至少50％。

由于第二腔室的最小容积，低频也将被有效地抑制。

此外，这也使得第二腔室大到足以提供用于设置进气过滤器的空间。

优选地，进气过滤器布置在第二腔室中，使得进入第二腔室的气体在能够离开第二腔室之前必须通过进气过滤器。

将进气过滤器集成到进气消声器中提供了节省空间的集成，使得留出更多的空间来最大化壳体尺寸，从而使得第一腔室和第二腔室具有最大可能的容积。

根据实用的实施例，壳体设有用于移除或更换进气过滤器的可关闭入口。

在优选实施例中，所述至少一个开口的总表面积大于特定值，使得通过所述至少一个开口的气体的速度至多为每秒30米。

精确的尺寸是根据压缩机的(运行)参数确定的，根据这些参数可以得出表面积的特定最小值。

通过限制流经所述至少一个开口的气体的速度，也可以尽可能地限制压降。

在另一个优选实施例中，在第一腔室中设置有至少一个换向板或折流板，换向板或折流板布置成与入口和开口之间的几何线交叉，其中，换向板或折流板将第一腔室部分地划分为三个子腔室，使得从入口流向所述至少一个开口之一的气流必须围绕换向板或折流板绕流。

或者，换言之：至少一个开口，优选是所有开口，被换向板或折流板阻挡或屏蔽了通过入口流入腔室的气流。

这迫使气体改变流动方向以通过腔室，这将有助于抑制脉冲。

也不排除在第一腔室中设置多个换向板或折流板。然后，多个换向板或折流板优选地交错布置，从而形成这样一种结构，其中，气体必须多次转换或弯折流动方向以流过腔室。

换向板或折流板也可将第一腔室分为仅两个子腔室或多于三个子腔室。

在这种情况下，第一腔室优选地具有最大为2.5的曲折度。

第一腔室的曲折度被定义为从入口到所述至少一个开口的几何线的长度与围绕所述至少一个换向板或折流板通过第一腔室的气流的最短流动路径之比。

在这种情况下，曲折度总是等于大于1的值。

通过将第一腔室的曲折度限制在最大2.5的值，可以通过阻碍气体中脉冲高阶声学模式的传播来减少高频噪声在第一腔室中的传播，同时第一腔室上的压降保持惊人的低。

这是因为根据反射声学机制而非根据阻性声学机制阻碍高阶声学模式的传播，如果第一腔室的曲折度高于2.5，则会发生阻性声学机制。

根据实用的实施例，吸声材料设置在换向板或折流板上。

根据实用的实施例，吸声材料设置在分隔壁的至少一个侧面上，其中，在开口的位置处在吸声材料中设置通道以形成流道。

根据实用的实施例，吸声材料是可渗透材料，优选是聚氨酯泡沫、三聚氰胺泡沫、粘弹性泡沫、岩棉、玻璃棉或吸声布。

根据实用的实施例，壳体是梁形的。

根据实用的实施例，分隔壁中的所述至少一个开口由延伸穿过分隔壁的至少一个管道或导管形成，或者在所述至少一个开口中布置有至少一个管道或导管，其中，管道或导管的两开口端分别位于第一腔室和第二腔室中。

本发明还涉及一种容积式压缩机，具有气体入口，其特征在于，根据前述实施例中任一实施例的进气消声器设置在容积式压缩机的气体入口上。

例如，容积式压缩机是齿式压缩机、螺杆式压缩机、涡旋式压缩机、罗茨式压缩机、叶片式压缩机或活塞式压缩机。

很明显，这种容积式压缩机的优点与进气消声器的优点相似。

附图说明

为了更好地展示本发明的特征，下面参考附图通过非限制性示例描述根据本发明的用于容积式压缩机的进气消声器和配备有该进气消声器的容积式压缩机的一些优选实施例，其中：

图1示出根据本发明的进气消声器的示意性透视图；

图2示出图1的进气消声器，壳体被部分地剖开；

图3示出图1的另一个视图；

图4示出根据图3中的IV-IV线的剖视图；

图5示出根据图3中的V-V线的剖视图。

具体实施方式

如图1和图2示意性所示，进气消声器1主要包括具有入口3和出口4的壳体2。壳体2的出口4可以连接或安装到容积式压缩机的气体入口5。

如图1所示，在本例中，壳体2是梁形的。这样的形状允许容易地或更好地集成在压缩机顶盖中。

如图2和图3所示，分隔壁6设置在壳体2中。

分隔壁6是不透气的，并将壳体2分为第一腔室7和第二腔室8。

将这样进行划分，使得腔室7、8的一个连接到入口3，并且腔室7、8的另一个连接至出口4。

在本例中，第一腔室7将连接到入口3，第二腔室8将连接到出口4。

在本例中，第二腔室8的容积等于或近似等于第一腔室7的容积。当然，本发明并不限于此。优选地，第二腔室8的容积总是至少等于第一腔室7的容积的50％。

将两个腔室7、8连接起来的至少一个开口9设置在分隔壁6中。在本例中，提供了一个开口9。然而，可在分隔壁6中设置多个开口9。

上述内容意味着气体将从入口3流动通过进气消声器1、到达第一腔室7、通过开口9、到达第二腔室8、然后到达出口4以离开进气消声器1。

也可以是，第一腔室7连接到出口4且第二腔室8连接到入口3。在这种情况下，气体将在进入第一腔室7之前首先流过第二腔室8。

在本例中，所述至少一个开口9布置在分隔壁6的拐角10附近。这一点在图4中清晰可见。

所述至少一个开口9和拐角10之间的距离A小于所述至少一个开口9和分隔壁6的中心11之间的距离B。

或者，换句话说，开口9不是位于分隔壁6的中央。

所述至少一个开口9的总表面积大于特定值，使得通过所述至少一个开口9的气体的速度至多为每秒30米。

基于进气消声器1将连接到的压缩机的(运行)参数来确定所述特定值。

在第一腔室7和第二腔室8中都设置有附加的装置。

在第一腔室7中，设置有换向板12或折流板。在本例中，设置了两个换向板12或折流板。

换向板12与入口3和开口9之间的几何线13交叉，其中，换向板12或折流板将第一腔室7部分地分成三个子腔室7a、7b、7c，使得从入口3流向开口9的气流必须围绕换向板12或者折流板绕流。

吸声材料14布置在第一腔室7中。在本例中，吸声材料14也布置在第二腔室8中。

在本例中，吸声材料14是可渗透材料，例如优选是聚氨酯泡沫、三聚氰胺泡沫、粘弹性泡沫、岩棉、玻璃棉或吸声布。

如图5所示，吸声材料14在第一腔室7和第二腔室8中布置在壳体2的所有内侧面15上。吸声材料14也可以仅设置在第一腔室7中。

吸声材料14也设置在两个换向板12或折流板上，并处于两侧面16上。也可以将吸声材料仅布置到换向板12或折流板中的一个上，或者不布置在两侧面16上而仅布置在一侧面16上。

吸声材料14也设置在分隔壁6的至少一侧面17上，并且在本例中设置在分隔壁6的两侧面17上。

在吸声材料14中在开口9的位置处提供通道18，以形成流道19。

如图5所示，该流道19的长度C对应于吸声材料14厚度和分隔壁6厚度的两倍。

这样形成的流道19将提供额外的消声。

在第一腔室7和第二腔室8之间的这种流道19也可以按不同的方式来实现。

例如，分隔壁6中的开口9可以由延伸穿过分隔壁6的管道或导管形成，或者由布置在该开口9中的管道或导管形成，其中，管道或导管的两开口端分别延伸到第一腔室7和第二腔室8中。

通过这种方式，可以自由地选择流道19的长度。

当然，不排除提供多于一个的管道或导管。优选地，分隔壁6中的所述至少一个开口9由延伸穿过分隔壁6的至少一个管道或导管形成，或者至少一个管道或导管布置在所述至少一个开口9中，其中，管道或导管的两开口端分别位于第一腔室7和第二腔室8中。

因此，例如，如果在分隔壁6中设置多个开口9，则可以为这些开口9中的每一个设置管道或导管。

在第二腔室8中，除了吸声材料14以外，在本例中还设置有进气过滤器20，使得进入第二腔室8的气体在经由出口4离开第二腔室8之前必须通过进气过滤器20。

因为第二腔室8具有特定的最小尺寸，所以在第二腔室8中有布置进气过滤器20的空间。这种集成允许在压缩机顶盖中产生额外的空间，使得进气消声器1可以设计得更大。

最后，在本例中，壳体2设置有可关闭的入口21，用于移除或更换进气过滤器20。

在本例中，通过在壳体2中提供可移除的壁22，或者换言之，壳体2的壁22的部分是可移除的，以便实现该可关闭的入口21。

例如，也可以在壳体2中提供封盖或门。

进气消声器1的工作非常简单，如下所述。

进气消声器1的出口4连接到容积式压缩机的气体入口5。

在容积式压缩机的运行期间，待压缩的气体(例如环境空气)将被压缩机吸入。

这将以非连续或非均匀的方式发生，即吸入的环境空气的流量或流速不是恒定的。

环境空气将通过进气消声器1的入口3被吸入。

环境空气进入第一腔室7，在第一腔室中沿着换向板12的气流被弯折两次。

然后，环境空气将与布置在壳体2的所有内侧面15上以及换向板12的两侧面16上的吸声材料14接触。这将抑制不必要的脉冲(特别是在较高的频率下)以及这些脉冲引起的声音。

当环境空气到达分隔壁6时，它将通过开口9流到第二腔室8。由于开口9的尺寸，环境空气将仅具有最多每秒30米的速度。由于开口9的位置靠近分隔壁6的拐角10，高阶声学模式将被抑制。

在第二腔室8中，较低频率将被抑制，并且环境空气将在经由进气消声器1的出口4流到压缩机的气体入口5之前流过进气过滤器20。

为了完整性起见，这里还要提到的是，进气消声器1也将对从压缩机的气体入口5通过进气消声器1发送的声波具有抑制效果。

尽管在上述和图示的实施例中，总是存在一个入口和一个出口、第一腔室和第二腔室，但也不排除存在多于一个的入口和出口和/或多于两个的腔室。

本发明不限于作为示例描述并在图中示出的实施例，而是在不脱离本发明范围的情况下用于容积式压缩机的根据本发明的进气消声器以及配备有进气消声器的容积式压缩机可以实现为各种形状和尺寸。