用于正排量的封闭式压缩机制造技术

所讨论的本发明专利技术涉及制冷压缩机的技术领域。公开了一种用于正排量的封闭式压缩机，其气密外壳被特别地改变，使得其振动的固有频率以4200Hz以上的频率分布并且其“容量密度”大于160W/L。

【技术实现步骤摘要】
用于正排量的封闭式压缩机
所讨论的本专利技术涉及用于正排量的封闭式压缩机，并且更具体地涉及通常可应用于制冷系统的往复封闭式压缩机，其产生的操作噪音主要在人听觉的低感觉频率范围中。
技术介绍
如本领域技术人员已知的，用于正排量的封闭式压缩机基本上由气密外壳集成，在该气密外壳内功能协作地容纳至少一个电动机和至少一个压缩机构，该至少一个压缩机构基本上由气缸-活塞组件组成。在这个意义上，电动机的操作、活塞在压缩制冷剂蒸汽的气缸内的移动和压缩机阀的操作产生不希望的振动和噪音(连续噪音)。用于往复封闭式压缩机的噪音减小的目前技术可以被分类为：(i)用于减少激励瞬变的源的技术；(ii)用于减小该源和最后辐射体之间的传输路径的技术；和(iii)作用于最终辐射体(主要是外壳)的技术。具体地，鉴于振动声学的众所周知的原理，通常观察到，在蒸汽压缩过程中在压缩机内产生的振动被传递到外壳并且可以根据气密外壳的振动的固有频率被放大。应用于住宅制冷系统(例如，冰箱)的用于正排量的封闭式压缩机的传统气密外壳具有从3200Hz的第一固有频率，该第一固有频率与对于人耳的噪音感觉来说相当敏感的频率范围一致。以这种方式，压缩机的气密外壳在其用户特别好地感觉到的频率范围中促进噪音辐射。应当注意，外壳的所述固有频率为盖子和本体组件产生的(不考虑该系统中的压缩机的固定基板)。在这种情况中，注意到，该技术的目前状态包括旨在解决通常可应用于制冷系统的往复封闭式压缩机中的噪音的产生、放大和辐射的问题的方案。根据第一方面，已知通过减小集成压缩机的电动机的操作速度可以减小用于正排量的封闭式压缩机的不希望的噪音。这种可能性起因于直觉原理，毕竟，观察到压缩机的制冷容量越大(其电动机的操作速度越高)，发出的噪音越大。因此，考虑这个第一方面，注意到，可应用于制冷系统的目前的往复封闭式压缩机通常由电动机集成，该电动机的最大角速度不超过4500rpm(每分钟转数)，以将噪音保持在可接受的限度内。根据第二方面和第三方面，已知通过改变其气密外壳的具体特性，尤其是通过增加气密外壳的动态结构刚度(通过增加外壳壁的厚度和/或优化外壳的总形状)可以减小用于正排量的封闭式压缩机的不希望的噪音。然而，值得注意的是，改变用于正排量的封闭式压缩机的气密外壳的具体特性也可能导致不一定有利的其它改变(例如，通过增加外壳壁的厚度的气密外壳的动态结构刚度的增加意味着压缩机的生产成本的增加)，这必须被避免。虽然该技术的目前状态不描述这两个方面(该两个方面通常以独立的方式被研究和应用)的组合，但合理的是假设，为了最大地减小用户特别讨厌的噪音，可以设计通常可应用于制冷系统的往复封闭式压缩机，该往复封闭式压缩机配备有电动机(该电动机的最大角速度小于4500rpm)并且设置有具有较大动态结构刚度的气密外壳。这种往复封闭式压缩机将是非常安静的，然而，将具有关于其制冷容量和生产成本的严重的不利后果。这意味着，上面讨论的所述两个方面由于该不令人满意的结果而通常不被组合。正是基于这种情况，提出了所讨论的本专利技术。
技术实现思路
因此，所讨论的本专利技术的基本目标是公开一种用于正排量的封闭式压缩机，其产生的主要操作噪音位于人听觉较少感觉到的频率范围中。因此，所讨论的本专利技术的目标是，这里公开的用于正排量的封闭式压缩机由特别地设置有位于4200Hz以上的固有频率的气密外壳集成，并且同时，这里公开的用于正排量的封闭式压缩机包括能够在家用制冷应用中产生传统制冷容量的装置。上面总结的目标通过用于正排量的封闭式压缩机被完全实现，该封闭式压缩机包括：至少一个气密外壳(通过至少一个本体和至少一个盖子的连接而限定)；至少一个压缩机构(由至少一个压缩气缸和可移动的活塞限定)；和至少一个电动机(由至少一个电子控制系统控制)，其中都被容纳在所述气密外壳内的压缩机构和电动机在功能上彼此协作。根据所讨论的本专利技术，气密外壳包括4200Hz之上的固有频率的振动并且压缩机的“容量密度”大于160W/L。附图说明所讨论的本专利技术将在附图中被特别地详细描述，其中：图1示出这里公开的用于正排量的封闭式压缩机的“容量密度”(圆形标记)和属于该技术的目前状态的其它压缩机(正方形标记)之间的比较曲线图；图2示出由不变的声压幅值引起的特别响度水平的曲线图。注意到，该响度水平的峰值在大约3100Hz的频率中，对于该频率，人耳具有对声压的较大敏感度。如果该频率转移到4200Hz，则该最大值减小近似3方。图3示出随外壳的表面面积变化的响度水平的曲线图。注意到，如果外壳面积从1000cm2减小到800cm2，则减小近似3方；并且图4示出随压缩机的操作的最大角速度变化的响度水平的曲线图。从4500rpm到5000rpm的最大角速度的增加导致近似3方的增加。具体实施方式对于通常适用于制冷系统的往复封闭式压缩机，基于前面讨论的内容，考虑该技术的目前状态和它涵盖的教导，客观合理地推断：I)压缩机操作噪音随着压缩机马达速度增加而增加；II)压缩机操作噪音倾向于随着压缩机外壳的动态结构刚度增加而减小。在这个意义上，所讨论的本专利技术提议减小压缩机的操作噪音(并且也减小压缩机的操作噪音的感觉)并且维持其制冷容量，而没有影响所述制冷容量的操作噪音的减小的不利后果。根据所讨论的本专利技术，用于正排量的封闭式压缩机为最低限度地包括气密外壳、压缩机构和电动机的类型。优选地，但不限于，气密外壳通过连接至少一个本体和至少一个盖子被限定，因为这些部件一旦被连接(优选地通过焊接)就限定完全封闭的内部容积。也优选地，但不限于，该压缩机构由至少一个压缩气缸和可移动的活塞限定，该可移动的活塞能够以往复的方式在所述压缩气缸内移动。更优选地，但不限于，电动机(由转子和定子集成)由电子控制系统控制，该电子控制系统通常涉及变频器，该变频器通常用来控制电动机。此外，进一步被强调的是，压缩机构和电动机在功能上彼此协作，并且压缩机构和电动机被容纳在所述气密外壳内。通常，涉及根据所讨论的本专利技术的集成用于正排量的封闭式压缩机的部件和系统的优选实施例的一般构思对于本领域技术人员来说是众所周知的。因此，这些部件和系统的公开的充分性在这种情况中是显然的。为了实现所讨论的本专利技术的目标，被强调的是，气密外壳被特别地改变使得其振动的固有频率被设置在4200Hz以上。如前面讨论的，气密外壳的振动的固有频率的限定可以以数种方式被执行(列举仅仅两个例子，气密外壳的总尺寸的减小和气密外壳的总形状的改变)。然而，特别合适的是，根据所讨论的本专利技术，气密外壳的振动的固有频率的限定主要通过其总体小型化被给出。因此，根据所讨论的本专利技术，气密外壳包括小于1.4升的内部功能容积。为了实现压缩机的总体小型化并且因此实现小于1.4升的外壳容积，有必要通过部件的紧凑化和在压缩机内的它们的布置的优化好好利用压缩机的内部空间。虽然前述行动被完成，但也有必要减小压缩气缸，减小每压缩循环制冷容量。以这种方式，所述压缩机构的压缩气缸具有小于8cm3的排量容积。这些规范允许气密外壳的振动的固有频率“转移”到其中人耳的感觉减小至少3方(相对于根据该技术的目前状态的从3200Hz的固有频率)的频率范围，如在根据频率变化的响度感觉的曲线图中可以见到的(图2)。压缩机的总体小型化也减小压缩机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于正排量的封闭式压缩机，所述封闭式压缩机包括：至少一个气密外壳，所述至少一个气密外壳通过至少一个本体和至少一个盖子相连接而限定；至少一个压缩机构，所述至少一个压缩机构由至少一个压缩气缸和可移动的活塞限定；至少一个电动机，所述至少一个电动机由至少一个电子控制系统控制；所述压缩机构和所述电动机在功能上彼此协作；所述压缩机构和所述电动机被容纳在所述气密外壳内；用于正排量的所述封闭式压缩机的特征在于：所述气密外壳包括大于4200Hz的第一固有频率的振动；并且“容量密度”大于160W/L。

【技术特征摘要】
2017.05.19 BR BR102017010629.21.一种用于正排量的封闭式压缩机，所述封闭式压缩机包括：至少一个气密外壳，所述至少一个气密外壳通过至少一个本体和至少一个盖子相连接而限定；至少一个压缩机构，所述至少一个压缩机构由至少一个压缩气缸和可移动的活塞限定；至少一个电动机，所述至少一个电动机由至少一个电子控制系统控制；所述压缩机构和所述电动机在功能上彼此协作；所述压缩机构和所述电动机被容纳在所述气密外壳内；用于正排量的所述封闭式压缩机的特征在于：所述气密外壳包括大于420...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·克雷默，R·M·多伊，D·E·B·利耶，
申请(专利权)人：惠而浦股份有限公司，
类型：发明
国别省市：巴西,BR