CN1715674A - 压缩机的消音壳体 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于涡卷式压缩机的消音壳体。该消音壳体具有被构造成支撑压缩机的底座部件，底座限定了填充有消音材料的第一腔。消音腔进一步具有被构造成覆盖压缩机并连接底座的壳体部件，所述壳体部件限定了另一腔。该腔还填充有消音材料。

Description

压缩机的消音壳体
相关申请的交叉参考
本申请要求享有2004年5月14日申请的、美国临时申请号为60/571,630的专利申请的优先权。上述申请的公开内容在此引入作为参考。
技术领域
本发明涉及一种消音壳体，尤其涉及一种用于压缩机的消音壳体。
背景技术
减小压缩机重量和成本的不断努力使供热和制冷设备的制造者用更轻的材料来取代金属部件。通常，这些改变增加了压缩机装置的噪音传递。当前卖给最初的设备制造者的压缩机分成几种结构种类。通常所考虑的明显的结构种类包括成本、温度性能、美学、回收利用和降噪性能。
尽管在供热和制冷工业已经有人提出减小单频噪音的方案，但是，迄今为止，并没有找到解决方法来满意地降低压缩机的宽谱噪音。如图1所示，过去有入提出通过用软纤维填充的袋子盖在压缩机上以减小压缩机的噪音传递。满足消费者要求的这些尝试在加工和性能方面遇到了一些困难。同样地，在低成本地提高压缩机系统的降噪性能方面具有大的发展空间。
没有人采纳将完全封闭压缩机的噪音屏蔽作用与基本上坚固塑料壳体相结合的方法，也没人在降低空气压缩机降噪方面使用最好的噪音传递衰减材料。因此，在本领域，需要空气压缩机系统具有紧凑、改进的噪音吸收和降噪特性，这些特性能共同操作并以更可靠的方式来经济地减小压缩机噪音。
发明内容
本发明提供了一种改进的、用于涡卷式压缩机的消音壳体，其能低成本地、更有效地降低噪音。具有最好的噪音传递衰减性能的材料与一种特别适于提供增加噪音吸收且最好的噪音传递衰减性能的屏蔽结构相结合。
在一实施例中，本发明提供了一种用于涡卷式压缩机的消音腔，其具有被构造成支撑压缩机的底座部件，底座限定了填充有消音材料的第一腔。消音腔进一步具有被构造成覆盖压缩机并连接到底座的壳体部件，所述壳体部件限定了另一腔。该腔也填充有消音材料。
在另一实施例中，限定内腔的双层压缩机壳体由聚合体树脂形成。替换地，壳体的内腔厚度不均。优选地，内腔的厚度在预选区域上是最大的，其中预选区域将具有较大振幅的噪音传递出去，以增加噪音传递衰减。
在本发明的另一实施例中，提供了一种环绕压缩机壳体的消音壳体。该消音壳体可振动地与压缩机分离，该壳体的质量密度(以lb/ft2为单位)能减小压缩机所传递的大于10dB的噪音。
本发明结合塑料结构中的屏蔽原理和吸收技术，从而整体减小噪音传递，同时减小所占据的空间、降低现有技术的复杂性和成本要求。
通过阅读在此的详细描述，本发明另外的应用方面是清楚的。应该理解为：表示本发明的优选实施例时，本发明的详细描述和具体实施例仅用于描述性的，而不是限制本发明范围的。
附图说明
通过下面的详细描述和附图能更透彻地理解本发明，其中：
图1表示现有技术中的压缩机的消音壳体；
图2表示根据本发明指导的压缩机的消音壳体；
图3表示根据图2指导的顶盖；
图4表示根据图3指导的用于顶盖的连接机构；
图5-9表示根据本发明指导的可替代的连接机构；
图10表示图2所示的底座壳体的截面图；
图11-13表示图2所示的消音壳体组件；
图14a和14b表示图2所示的侧壳体的可替代的连接机构；
图15-16表示另一底座壳体的透视图和侧横截面图；
图17表示另一消音壳体的分解图；
图18a和18b表示图17所示的侧壳体的内部视图；
图19表示另一消音壳体的分解图；
图20-28表示根据本发明指导的可替代的消音壳体；
图29和30表示采用四分之一波长管消音机构的消音壳体；
图31表示使用液体使相结合的压缩机的噪音传递减弱的消音壳体；和
图32表示使压缩机的噪音传递减弱的坚固消音壳体的一部分。
具体实施方式
下面对优选实施例的描述仅是示例的，并不是限制本发明、及其应用或运用的。尽管所述的降噪圆顶被描述为用于压缩机，尤其用于涡卷式压缩机，但是在此所描述的技术同样能运用到家用、运输领域和制造领域所用的阀、通风装置、马达和电机，但不局限于此。
图2表示具有可分离壳体件的消音壳体56。如图所示，消音壳体56至少由侧壳体件58、顶盖壳体件60和底座壳体件62形成。消音壳体被构造成完全包围涡卷式压缩机52。尤其重要的是消音壳体使消音材料定位在涡卷式压缩机52处或其周围来降低此处产生的宽频噪音。如下面进一步描述，消音壳体56限定了多个用于连接吸气管线、输电管线和压力管线的孔。
消音壳体56被分为泄漏量优选小于5％的“完全消音”类。消音壳体56的壁根据传递规律能形成传递衰减(TL)。
TL＝20logw+20logf-33.5
其中“w”＝质量密度lb/ft2，f＝频率
在这点上，消音壳体56被优选地构造成具有大于100Hz和小于20kHz的噪音频率范围内的有效质量密度，从而噪音传递衰减大约大于10dB，优选地是在大约100Hz至大约1000Hz之间噪音传递衰减大于15dB。压缩机52与使用人造橡胶隔音装置的结构分开，该结构位于压缩机22的底部并环绕吸气管和排气管。人造橡胶隔音装置减小了通向消音壳体56的结构振动传递路径。隔音装置也有助于使消音器的声能泄漏量减小到最小。
图3表示图2中所示的顶盖60。顶盖60具有外表面64，内表面66和连接表面68。被构造成将顶盖60锁定地接合到侧部件58上的连接部分70形成在内表面66上。如下所述，使用易碎带子来将部件一起固定在压缩机52的周围。
如图4所示，连接部分70具有设置在内表面66上的内凹配合表面72。低配合表面76设置在外表面64和内表面66之间。延伸入连接部分70的限定内腔78进一步设置在外表面64和内表面66之间。消音或减噪材料如沙、炉渣或其它散声的团块放置在内腔78中。另外，消音材料可以是双相液体如乳胶。如下面的进一步描述，每一部件的外表面限定了被构造成固定带子的外部凹槽79。
图5表示另一顶盖60。顶盖60具有限定的外表面82、限定的内表面84和不延伸入连接部分70的另一内腔86。如图6所示，类似地，底座部件62具有不带内腔的连接件88。底座壳体部件62限定了环形底部支撑件92，其限定了被构造成使压缩机62的安装紧固件(未示出)定位的通孔94。
图7表示顶盖60的内表面的视图，该顶盖60具有连接到侧壳体58的安装表面上的连接部分70。连接部分70限定了被构造成与形成在侧壳体58上的凸配合面98配合的凹面96。内表面100和外表面限定了内腔102，内腔102延伸入连接部分70中并填充有消音材料。
图8表示具有底部件62的侧壳体58的连接部分的横截面图。壳体和连接件优选由相对坚硬的热固树脂材料形成。在这点上，壳体能由材料如环氧树脂、尼龙、聚丙烯、TPE或TPO形成，但是并不局限于这些材料。
简单参见图5、6和9，这些图表示顶盖60或侧壳体82的连接机构。如图所示，连接机构88限定了与相应的钩接合的第一钩形部分90。尽管容纳消音材料80的腔没有延伸入连接机构88中，但是连接机构88将壳体56的内部从外侧流体密封。
图10表示底座62的另一连接机构。连接机构88通常具有水平支撑面104和限定在上边缘108上的垂直阻挡底座106。当构件环绕压缩机57连接在一起时，水平支撑面滑动地将相应的连接部分支撑在侧壳体58上。
图11至13表示压缩机52周围的消音壳体组件。如图所示，压缩机52设置到支撑底座62上。侧壳体部件58滑到底座上以啮合下部锁定机构88。接着，顶盖60滑到壳体58的上部锁定机构88上以覆盖压缩机52的顶部。从图13能清楚看出，顶盖60和侧壳体58由两个或多个分离件形成。孔105和107设置在两个分离件的接合处之间。这些孔用来使吸气管线和压力管线连接到压缩体上。合适尺寸的垫圈109设置在这些管线的周围，这些垫圈109能使消音腔内部与外侧隔音。如图所示，顶盖60还具有热驱动单向阀61。这种热驱动单向阀61被设计成在一预定温度下打开，以当该温度达到预定值时使被加热的气体从消音器内部流出。
图14a和14b表示位于底座部件62之上的侧壳体58的连接机构。滑动地支撑部分锁定机构88的支架部分120沿底座部件62的周边118设置。从图14b能最清楚看出，当侧壳体58滑到底座62上时，配合面112支撑侧壳体58。请注意：底座62另外还具有一对用来使侧壳体58和底座62旋转定位的平表面121。
图15和16表示底座壳体62的透视图和横截面图。如图所示，用来聚集流体并使流体从压缩机的冷凝器中排出的流体收集器114设置在底座的低端部分上。在这点上，底座部件62进一步限定了使流体排出的孔116。
图17至19表示根据另一设计的消音壳体的另一视图。如图所示，设有在压缩机52的周围环绕并锁定消音腔的带子114。这些锁定带子114通常设置在顶盖壳体60和侧壳体部件58的外表面上的凹槽115内。请注意：侧壳体部件58限定了将压缩机52的电路控制装置116固定在消音腔中的腔或凹槽110。这些电子控制装置116能控制压缩机58的所有功能。请注意：从人机工程的角度上来说，消音腔的构件能分成多个能连接的构件。
从图18a和18b能最清楚看出，压缩机含有一条或一层由开放或封闭单元组成的低密度泡沫212。该泡沫212位于由壳体56形成的腔内，该腔是以在壳体56所形成的腔内降低声音驻波发生的方式形成的。低密度泡沫212优选地位于其不接触压缩机壳体的位置上。选择地，每一壳体部件限定了锉平内腔78的孔214。在这点上，内腔78的一部分能形成漏斗部分216以有助于锉平内腔。如图19所示，侧壳体58能分成多个构件以保持其重量低于大约5lbs。构件的数目和尺寸是压缩机52的尺寸的函数。
如图20至27所示，整个消音系统56能采取一对填充有消音材料的中空壳部件体的形式。如图20和21所示，每一壳体124限定了支撑压缩机52的内腔126。支撑面由中空壳体部件的单一部分形成，或通过两个或更多构件形成。如前所提到的，壳体124具有用于吸入或被压缩的空气128和130的孔。内腔126限定了底座孔区域131，其被构造成支撑压缩机52的底部。图23和24表示：压缩机52能滑到一个部件的腔136中。第二部件134能被用来封闭压缩机52。
第一或第二部件具有用于接收吸入或被压缩的空气管线的孔138。如图27所示，壳体部件164和166具有多个互锁表面和凸缘168-174，以封闭地支撑和包围压缩机52。如图28所示，表示了消音壳体的另一实施例176。壳体包括顶盖部件184和底座部件186，它们被构造成与表面192和188互锁以将一对壳体178和180支撑在压缩机152的周围。
图29和30表示本发明的另一实施例。显示了具有四分之一波长的共鸣管198的涡卷式压缩机52，该共鸣管198设置在压缩机的壳体199周围。该四分之一波长的共鸣管的作用是降低压缩机输出特定频率的噪音。壳体部件194和196具有限定蜿蜒凹槽202的内表面200。该蜿蜒凹槽202被构造成封闭并固定四分之一波长管198。如图所示，孔204将内腔流体连接到壳体体上。垫圈206设置在孔204内以流体密封消音腔。
图31表示另一实施例。显示了用吹塑法形成的中空壳体208，其限定了支撑面210和内腔212。内腔212能填充有双相或三相液体混合物如能用来减小压缩机52产生的噪音的甘油或油和水。该双相材料优选是减小噪音传递的乳状液。
图32表示另一压缩机消音壳体56的横截面图。壳体56是坚固的并能产生大于大约10dB的噪音传递衰减。在这点上，壳体56由具有充分大的质量密度的聚合体材料形成以提供大于10dB的噪音传递衰减。该聚合体具有添入其中的填充物以增加质量密度，因此增加了噪音传递衰减。
本发明的描述仅仅是示例性的，因此不脱离本发明实质的变化在本发明的范围内。这些变化并不是脱离本发明的实质和范围的。

Claims (34)

1、一种用于压缩机的消音壳体，包括：
被构造成支撑压缩机的底座部件，和
被构造成覆盖压缩机并连接底座的壳体部件，所述壳体形成第一腔，所述第一腔填充有消音材料。
2、根据权利要求1所述的消音壳体，其特征在于，所述壳体包括具有第一锁定机构的顶盖部件；和形成第二锁定机构的侧部件，第二锁定机构被构造成连接到第一锁定机构上。
3、根据权利要求2所述的消音壳体，其特征在于，所述顶盖部件限定了第二腔，所述第二腔填充有消音材料。
4、根据权利要求2所述的消音壳体，其特征在于，所述顶盖部件限定了热驱动单向阀。
5、根据权利要求1所述的消音壳体，其特征在于，所述底座限定了填充有消音材料的第三腔。
6、根据权利要求1所述的消音壳体，其特征在于，消音材料是粒料。
7、根据权利要求1所述的消音壳体，其特征在于，消音材料是沙。
8、一种用于压缩机的消音腔，包括：
限定了第一腔的第一部件，所述第一腔填充有消音材料；和
限定了第二腔的第二部件，所述第二腔填充有消音材料，所述第一和第二部件连接到一起以在两者之间形成第三腔，所述第三腔被构造成封闭压缩机。
9、根据权利要求8所述的消音腔，其特征在于，第一部件包括具有第一锁定机构的顶盖部件和形成第二锁定机构的第一侧部件，所述第二锁定机构被构造成连接到第一锁定机构上。
10、根据权利要求9所述的消音腔，其特征在于，所述顶盖部件限定了第四腔，所述第四腔填充有消音材料。
11、根据权利要求9所述的消音腔，其特征在于，底座限定了填充有消音材料的第五腔。
12、根据权利要求8所述的消音腔，其特征在于，消音材料是粒料。
13、根据权利要求11所述的消音腔，其特征在于，消音材料是沙。
14、根据权利要求8所述的消音腔，其特征在于，第一或第二部件之一限定了被构造成支撑压缩机的支撑表面。
15、一种用于压缩机的消音腔，包括：
被构造成支撑压缩机的底座部件，该底座限定了填充有消音材料的第一腔；和
被构造成覆盖压缩机并被连接到底座上的壳体部件，所述壳体部件形成第二腔，所述第二腔填充有消音材料。
16、根据权利要求15所述的消音腔，其特征在于，所述壳体包括具有第一连接机构的顶盖部件和形成第二连接机构的侧部件，该第二连接机构被构造成连接到第一锁定机构上。
17、根据权利要求16所述的消音腔，其特征在于，所述第一连接机构包括配合凹面，所述第二连接机构具有凸面。
18、根据权利要求15所述的消音腔，其特征在于，所述消音材料是沙。
19、一种用于涡卷式压缩机的消音腔，包括：
被构造成支撑压缩机的底座部件；
由第一和第二可分离的侧部件形成的壳体部件，其被构造成覆盖压缩机并连接到底座，所述第一和第二侧部件限定了第一和第二腔，所述第一腔填充有消音材料；和
被构造成将侧部件固定在一起的带子。
20、根据权利要求19所述的消音腔，其特征在于，所述壳体包括具有第二锁定机构的顶盖部件，所述第一侧部件限定了构成为连接到第一锁定机构上的第二锁定机构。
21、根据权利要求20所述的消音腔，其特征在于，所述顶盖部件限定了第三腔，所述第三腔填充有消音材料。
22、一种用于涡卷式压缩机的消音腔，包括：
限定了第一腔的第一部件，所述第一部件填充有流体消音材料；和
限定了第二腔的第二部件，所述第二腔填充有流体消音材料，所述第一和第二部件连接在一起以形成第三腔，所述第三腔被构造成封闭并支撑压缩机。
23、根据权利要求22所述的消音腔，其特征在于，所述流体消音材料包括水。
24、根据权利要求22所述的消音腔，其特征在于，所述第一部件通过吹塑形成的聚合体形成。
25、根据权利要求22所述的消音腔，其特征在于，所述第二部件限定了被构造成将水添加到第二腔中的孔。
26、根据权利要求22所述的消音腔，其特征在于，所述消音材料包括沙。
27、一种设置在噪音传递源周围的消音壳体，所述腔包括：
被构造成支撑噪音传递源的第一部件，所述第一部件振动地与第一源独立；
连接到第一部件上的第二部件，所述第一部件限定了被构造成环绕噪音传递源的腔；
其特征在于，第一和第二构件至少部分由其质量密度足以产生大于约10dB的噪音传递衰减的材料形成。
28、根据权利要求27所述的消音壳体，其特征在于，该材料的质量密度足以在100至1000Hz之间产生大于约10dB的传递衰减。
29、根据权利要求27所述的消音壳体，其特征在于，所述腔通常是圆柱形的。
30、根据权利要求27所述的消音壳体，其特征在于，所述第二部件限定了填充有消音材料的腔。
31、根据权利要求27所述的消音腔，其特征在于，第二部件限定了填充有粒料的腔。
32、根据权利要求27所述的消音腔，其特征在于，噪音传递源是压缩机，其中第二部件不接触压缩机。
33、根据权利要求27所述的消音腔，进一步包括：泡沫部件，所述泡沫部件设置在第二部件和噪音传递源之间。
34、根据权利要求33所述的消音腔，其特征在于，所述泡沫部件不接触噪音传递源。
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