H型小型制冷系統(tǒng)消聲器技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種抑制電冰箱壓縮機排氣噪聲的消聲裝置，它接于電冰箱壓縮機排氣管與冷凝器之間，它由3種不同直徑的管道組成，包括主管道、焊接在主管道上的氣流旁通管、與主管道同軸布置的外套管，本發(fā)明專利技術(shù)充分利用了流體諧振濾波現(xiàn)象等理論依據(jù)，使冰箱壓縮機出口的壓力脈動經(jīng)過本消聲器的諧振抑制后，冰箱的壓縮機出口排氣振動大大降低，冰箱的整體噪聲水平得到了明顯的抑制，并且本發(fā)明專利技術(shù)比傳統(tǒng)的消聲器構(gòu)造簡單，加工、安裝方便，后期維護(hù)成本低等優(yōu)良特性。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種H型小型制冷系統(tǒng)消聲器，具體地說，是涉及一種用于抑制電冰箱、冰柜、小型空調(diào)系統(tǒng)壓縮機排氣氣流脈動，進(jìn)而減少其噪聲污染的消聲裝置。
技術(shù)介紹
長期以來，噪聲和振動始終是困擾小型制冷系統(tǒng)廠家的一個主要問題，也是消費者評價小型制冷系統(tǒng)的一個重要因素。作為小型制冷系統(tǒng)系統(tǒng)中唯一有動力運動部件的壓縮機是小型制冷系統(tǒng)的主要噪聲源和激振力，壓縮機噪聲和振動對小型制冷系統(tǒng)的噪聲特征有著決定性的影響。對于小型制冷系統(tǒng)來說，比如現(xiàn)在冰箱的整體噪聲水平已經(jīng)穩(wěn)定在40dB以下(直冷式冰箱)，而要進(jìn)一步減少其噪聲水平，除了減少冰箱壓縮機本身的機械噪聲水平以外，還必須優(yōu)化冰箱制冷系統(tǒng)的設(shè)計，減少電冰箱壓縮機出口的排氣氣流脈動噪聲。本專利技術(shù)人對此問題進(jìn)行了較長時間的研究，認(rèn)為小型制冷系統(tǒng)整體噪聲水平要達(dá)到更低，必須重視作為制冷流路內(nèi)部唯一激振源的壓縮機排氣口。根據(jù)噪聲形成機制理論，我們知道，往復(fù)運動的壓縮機向外排出高溫高壓且具備較大壓力脈動的制冷劑氣體，具備壓力脈動的制冷劑氣體會沖擊管路，使管路系統(tǒng)產(chǎn)生激振。這樣的激振運動通過管路傳導(dǎo)到機箱各處，同時機械振動又直接不斷的產(chǎn)生噪聲，惡化了小型制冷系統(tǒng)系統(tǒng)的噪音環(huán)境。也即是說：要降低制冷劑氣體對管路的激振，就必須降低壓縮機排氣口的制冷劑氣體的壓力脈動，進(jìn)而減少制冷管路的激振噪聲。因此抑制這種壓縮機出口的排氣噪聲就可以減少小型制冷系統(tǒng)的整體噪聲水平和噪聲污染。而申請?zhí)枮镃N200510032526.9公開文件號為CN1786623專利技術(shù)專利說明書公開了一種電冰箱消聲器，該消聲器為一種減少毛細(xì)管出口流動噪音的電冰箱消聲器。它接于電冰箱蒸發(fā)器進(jìn)口管與毛細(xì)管出口之間，它由三節(jié)等截面的消聲管組成。所述消聲管由前、中、后三根圓柱形消聲小管相接而成。利用了降低流速以降低噴射噪聲的消聲原理、穩(wěn)定流動以減少制冷系統(tǒng)內(nèi)部喘流的消聲原理以及減少毛細(xì)管出口插入深度以固定毛細(xì)管減少毛細(xì)管顫動等理論依據(jù)，使冰箱毛細(xì)管出口的噴射噪聲經(jīng)過等截面過渡減速、過渡管長度穩(wěn)流、固定毛細(xì)管出口部分以減少顫動等多種措施后，冰箱的整體噪聲水平得以降低。從上述公開文件中可以看出，該專利技術(shù)的是通過三節(jié)不同直徑的等截面管插入焊接而成。原理上，利用變截面管道的突擴(kuò)膨脹減壓作用使毛細(xì)管出口的膨脹速度得到減速，進(jìn)而降低冰箱的噪聲水平。但該專利技術(shù)只是通過單純的抗性減壓減速來使制冷劑流動趨于平穩(wěn)，并沒有針對毛細(xì)管排出的制冷劑的壓力脈動進(jìn)行抑制。單純的減壓降噪不具備頻率選擇性，沒能依據(jù)壓力脈動頻率特性確定最佳的濾波效果。此外由于該專利技術(shù)并沒有對振動起到削峰填谷的作用，不能有效地解決制冷劑對管路的激振效果。故本專利技術(shù)就采用新的思路、新的技術(shù)原理和新的結(jié)構(gòu)形式。針對壓縮機排氣管這一主要噪音源進(jìn)行降噪處理，極大地優(yōu)化了小型制冷系統(tǒng)流路的噪音環(huán)境，平緩了制冷劑流體的壓力脈動，進(jìn)而達(dá)到降低小型制冷系統(tǒng)壓縮機出口制冷劑排氣噪聲的目的，具有更好的降低噪聲的使用效果。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)需解決的技術(shù)問題是：針對小型制冷系統(tǒng)壓縮機出口氣態(tài)制冷劑具備很高的壓力脈動幅值，而設(shè)計一種能減少壓縮機出口氣態(tài)制冷劑壓力脈動的消聲器，從而抑制制冷系統(tǒng)內(nèi)部制冷劑管路的振動，降低小型制冷系統(tǒng)整體噪聲水平。本專利技術(shù)的理論依據(jù)：根據(jù)小型制冷系統(tǒng)管路振動噪聲的形成機制可知，管路的振動大部分來自管內(nèi)具備壓力脈動的制冷劑氣體激勵，壓力脈動主要是由壓縮機的往復(fù)運動產(chǎn)生的。在家用商用冰箱、冰柜等小型制冷系統(tǒng)中使用最普遍是往復(fù)活塞式、滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機，這些壓縮機均有排氣閥，由于排氣閥的存在就必然存在排氣氣流脈動，而壓縮機排出的高溫高壓氣體所產(chǎn)生的氣流脈動，必然對排氣管路以及制冷系統(tǒng)的內(nèi)部流動產(chǎn)生激振和噪聲，這些是往復(fù)活塞式和滾動活塞式壓縮機結(jié)構(gòu)形式做決定的，無法依靠壓縮機本身的設(shè)計改進(jìn)進(jìn)行消除和減弱，而本專利技術(shù)就著力于減少這一氣流脈動，進(jìn)而降低冰箱冰柜的整體噪聲水平。根據(jù)流體網(wǎng)絡(luò)原理可知，當(dāng)壓縮機輸出壓力波傳到消聲器旁通管處時，旁通管內(nèi)的制冷劑氣體在脈動壓力作用下，像活塞一樣上下往復(fù)運動。運動的氣體具備一定的質(zhì)量，再加上管道的阻尼作用，削弱了壓力脈動所引起的運動速度變化。另外，外套管與主管道外壁組成的容腔內(nèi)制冷劑氣體具備可壓縮性，反復(fù)的壓縮可以阻礙來自旁通管的壓力變化的趨勢，從而抑制主管道內(nèi)制冷劑氣體的壓力脈動，達(dá)到削峰填谷的目的。本專利技術(shù)正是為實現(xiàn)這一目的而采取的技術(shù)措施。本專利技術(shù)所采用的技術(shù)方案：所述H型小型制冷系統(tǒng)消聲器包括主管道、焊接在主管道上的氣流旁通管、旁通管和主管道外面的外套管。所述消聲器內(nèi)部在主管道上分別布置了2根旁通管作為H型消聲器的頸部，從而形成了復(fù)合共振形式。所述主管道進(jìn)口與壓縮機排氣管相連，另外一端與冷凝器進(jìn)口相連接。所述焊接在主管道上面的氣流旁通管為內(nèi)徑0.6-1.8mm的毛細(xì)管，毛細(xì)管的長度為15-50mm，毛細(xì)管直接與主管道焊接在一起，其內(nèi)徑與主管道直接連通，毛細(xì)管的數(shù)量為1-4根。所述主管道的外徑為5-12mm，長度為30-200mm，壁厚為0.35-2mm，材料為紫銅管、邦迪管、能夠使用于小型制冷系統(tǒng)的金屬管道。所述外套管的外徑為20-50mm，長度為40-120mm，壁厚為0.35-2mm，外套管的兩端為縮口結(jié)構(gòu)，縮口端內(nèi)徑與主管道的外徑一致，另外一端的內(nèi)徑為19-49mm，分為前后兩節(jié)布置，兩節(jié)外套管與主管道、氣流旁通管組成消音器容腔，起到旁通壓縮機排氣氣流脈動的左右，也就是一種抗性消聲器。所述消聲器布置于壓縮機排氣管處，減弱壓縮機排出制冷劑氣體的壓力脈動現(xiàn)象，使后段制冷劑流動趨于平穩(wěn)。本專利技術(shù)的有益效果：本專利技術(shù)充分利用了流體諧振濾波現(xiàn)象等理論依據(jù)，使小型制冷系統(tǒng)壓縮機出口的壓力脈動經(jīng)過本消聲器的諧振抑制后，壓縮機出口排氣振動大大降低，小型制冷系統(tǒng)整體噪聲水平得到了明顯的抑制。并且本專利技術(shù)比傳統(tǒng)的消聲器構(gòu)造簡單，加工、安裝方便，后期維護(hù)成本低等優(yōu)良特性。附圖說明圖1是為本專利技術(shù)的H型小型制冷系統(tǒng)消聲器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本專利技術(shù)的H型小型制冷系統(tǒng)消聲器三維結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本專利技術(shù)的H型小型制冷系統(tǒng)消聲器內(nèi)部流路等效電網(wǎng)絡(luò)模型。圖4是本專利技術(shù)的H型小型制冷系統(tǒng)消聲器對高頻壓力脈動輸入的抑制示意圖。圖5是本專利技術(shù)的H型小型制冷系統(tǒng)消聲器對低頻壓力脈動輸入的通過性示意圖。圖6是本專利技術(shù)的H型小型制冷系統(tǒng)消聲器單邊外套管結(jié)構(gòu)示意圖。圖中：1、主管道；2、外套管；3、焊接在主管道上的氣流旁通管；4、消聲器300Hz高頻壓力脈動輸入曲線；5、消聲器對300Hz高頻輸入的濾波輸出曲線；6、消聲器50Hz低頻壓力脈動輸入曲線；7、消聲器對50Hz低頻輸入的濾波輸出壓力曲線；具體實施方式下面結(jié)合附圖和實施例對本技術(shù)作進(jìn)一步敘述。參見圖1，消聲器接于電冰箱壓縮機排氣管與冷凝器入口之間，由3種不同直徑的銅質(zhì)圓管：主管道、旁通管和外套管組成。主管道是一段內(nèi)徑6mm的直管道段，長度為90mm。主管道管壁上下分別焊接2段內(nèi)徑1.8mm的旁通管，旁通管長度為35mm。與主管道同軸布置的是一段內(nèi)徑為22mm，長60mm的外套管，外套管前后分為兩段，兩段之間以焊接方式連接，外套管兩端通過縮口工藝與主管道的外壁一起組成容腔。消聲器接管與壓縮機排氣管連接，離壓縮機20mm。參見圖2，本消聲器在設(shè)計時本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種H型小型制冷系統(tǒng)消聲器，其特征在于：所述H型小型制冷系統(tǒng)消聲器包括主管道(1)、焊接在主管道上的氣流旁通管(2)、旁通管(2)和主管道同軸布置的外套管(3)。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種H型小型制冷系統(tǒng)消聲器，其特征在于：所述H型小型制冷系統(tǒng)消聲器包括主管道(1)、焊接在主管道上的氣流旁通管(2)、旁通管(2)和主管道同軸布置的外套管(3)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種H型小型制冷系統(tǒng)消聲器，其特征在于：所述主管道的外徑為5-12mm，長度為30-200mm，壁厚為0.35-2mm，材料為紫銅管、邦迪管、能夠使用于小型制冷系統(tǒng)的金屬管道。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種H型小型制冷系統(tǒng)消聲器，其特征在于：所述外套管(3)的外徑為20-50mm，長度為40-120mm，壁厚為0.35-2mm，外套管(3)的兩端為縮口結(jié)構(gòu)，縮口端內(nèi)徑與主管道的外徑一致，另外一端的內(nèi)徑為19-49mm，分為前后兩節(jié)布置，兩節(jié)外套管(3)與主管道(1...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉益才，劉亞強，王壽川，張楷，
申請(專利權(quán))人：中南大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：湖南;43