CN102937348A

CN102937348A - 静音降噪的盘管换热器及超静音风机盘管和消声换热器

Info

Publication number: CN102937348A
Application number: CN2012105128623A
Authority: CN
Inventors: 孟祥君; 王海涛; 吕建军; 马全石
Original assignee: BEIJING KCALIN NEW ENERGY TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: BEIJING KCALIN NEW ENERGY TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-12-04
Filing date: 2012-12-04
Publication date: 2013-02-20
Anticipated expiration: 2032-12-04
Also published as: CN102937348B

Abstract

本发明涉及一种静音降噪的盘管换热器及超静音风机盘管和消声换热器，其中的盘管换热器内设有多组弯折型换热翅片，所述多组换热翅片沿着空气流动的方向排列并在盘管换热器内形成多组空气流道，其中，在所述空气流道两侧的换热翅片上沿着空气流动的方向左右交替开具有直径为0.3～1.0mm的微孔或者在间隔的换热翅片上开有直径为0.3～1.0mm的微孔；空气流动时在垂直于空气流动方向的平面上，气流通过一个换热翅片上微孔，所述的微孔与对侧换热翅片的片体至少在局部形成微孔板吸声腔体空间。本发明无需安装复杂、高成本的各种消声装置，具有结构简单、消声效果明显、成本极低等优点。

Description

静音降噪的盘管换热器及超静音风机盘管和消声换热器

技术领域

本发明涉及一种盘管换热器及相应设备，特别是涉及一种静音降噪的盘管换热器及超静音风机盘管和消声换热器。

背景技术

风机盘管通常设于空调系统中，并用以提供从待调节空间返回到空调系统的空气与以液体、蒸汽或气体等形式介质之间的热交换关系。

当风机将返回空气吸入到风机盘管单元内并抽吸到热交换器盘管上方时，必然会产生大量的噪声。

这些噪声均是由气动力噪声与机械噪声相互合成的。机械噪声取决于旋转部件的加工、动平衡及装配精度，即取决于产品质量；气动力噪声则仅与送风静压和风量有关。通常，风机盘管的气动力噪声一般高于机械噪声。

现有技术中，通常采取在管道系统中设置各种消声装置来进行减噪静音，但这些设备均需较高的制造费用或购置费用，并且在组装的过程还需要多个繁杂的安装工序。

发明内容

本发明的目的是提出一种结构简单、消声效果明显、成本较低的静音降噪的盘管换热器及超静音风机盘管和消声换热器。

为实现上述目的，本发明提供了一种静音降噪的盘管换热器，该盘管换热器内设有多组弯折型换热翅片，所述多组换热翅片沿着空气流动的方向排列并在盘管换热器内形成多组空气流道，其中，在所述空气流道两侧的换热翅片上沿着空气流动的方向左右交替开具有直径为0.3～1.0mm的微孔或者在间隔的换热翅片上开有直径为0.3～1.0mm的微孔；空气流动时在垂直于空气流动方向的平面上，气流通过一个换热翅片上微孔，所述的微孔与对侧换热翅片的片体至少在局部形成微孔板吸声腔体空间。

优选地，每个换热翅片是由多个片状结构两两经由弯折部连接而成的弯折型整体结构，在间隔的片状结构上开有所述的微孔，且相邻换热翅片上开有微孔的片状结构沿着空气流动的方向交替设置。

优选地，相邻的换热翅片均开有微孔，在垂直于空气流动方向或沿着空气流动方向上，相邻换热翅片两侧开具的微孔交替设置。

优选地，相邻的换热翅片中仅有一个换热翅片上开有微孔。

优选地，所述微孔的开孔率为1～5%。

优选地，每组弯折型换热翅片中相邻换热翅片的间距为0.8～3.0mm。

优选地，：所述风机涡壳和盘管换热器的内壁至少局部设有厚度为3～8mm的微孔板吸声腔。

本发明的另一目的在于提供一种超静音风机盘管，包括依次连接的风机涡壳以及上述的盘管换热器，所述盘管换热器内部贯穿有水管。

本发明的又一目的在于提供一种超静音消声换热器，所述超静音消声换热器包括换热器本体，换热器本体的空气侧设有风道，所述风道中设有上述的盘管换热器。

基于上述技术方案，本发明的优点是：

本发明静音降噪的盘管换热器通过在换热翅片上以位置交替的方式开具微孔，使得气流在通过该微孔时，能够在局部形成微孔板吸声腔体空间，从而能够利用低声质量、高声阻的共振吸声结构来达到降低风机盘管或消声换热器气动力噪声的目的；而且，本发明无需安装复杂、高成本的各种消声装置，具有结构简单、消声效果明显、成本极低等优点。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明超静音风机盘管的侧视剖面示意图；

图2为本发明超静音风机盘管中盘管换热器的俯视剖面示意图；

图3为本发明盘管换热器一种实施例的结构示意图；

图4为本发明盘管换热器另一种实施例的结构示意图；

图5为本发明盘管换热器又一种实施例的结构示意图；

图6为本发明空气流道的俯视示意图；

图7为本发明工作原理示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

参见图1～图5，其中示出本发明的各种实施例。

首先，参见图1和图2，本发明的一种超静音风机盘管包括依次连接的风机涡壳1以及内部贯穿有水管4（如图2所示）的静音降噪的盘管换热器2。优选地，所述风机涡壳1和盘管换热器2的内壁至少局部设有厚度为3～8mm的微孔板吸声腔7；本发明的盘管换热器2内设有多组弯折型换热翅片3，所述多组换热翅片3沿着空气流动的方向（图2中所示的A向）排列并在盘管换热器2内形成多组空气流道。

然后，参见图3，本发明盘管换热器的一种实施例为：在所述空气流道两侧的换热翅片3上沿着空气流动的方向左右交替开具有直径为0.3～1.0mm的微孔5，如图3所示；具体地，相邻的换热翅片3上均开有微孔5，在垂直于空气流动方向或沿着空气流动方向上，相邻换热翅片3两侧开具的微孔5交替设置；进一步，参见图7，本实施例此种交替设置微孔5的结构，使得微孔5能与对侧换热翅片的片体（未开具微孔5的部分）至少在局部形成微孔板吸声腔体空间6。

本发明所述微孔板吸声腔体空间的静音原理为：

在板厚小于1.0mm的薄板上穿以孔径小于等于1.0mm的微孔，穿孔率为1～5%，可以形成局部消声器结构，在该局部消声器结构中，微孔的后部留有一定的厚度空气层，该空气层中无需填加任何吸声材料，这样便构成了微穿孔板吸声结构。它是一种低声质量，高声阻的共振吸声结构。研究表明，表征微穿孔板吸声特性的吸声系数和频带宽度，主要由微穿孔板的声质量m和声阻r来决定，而这两个因素又与微孔直径d及穿孔率p有关。微穿孔板吸声结构的相对声阻抗Z（以空气的特性阻抗ρC为单位）用式（1）计算：

Z=r+jwm=jctg(WD/C) （1）

式中：

ρ--空气密度（kg/cm³）；

C--空气中声速（m/s）；

D--腔深（mm）；

m--相对声质量；

r--相对声阻；

w--角频率，W=2πf(f为频率)；

而r和m分别由式（2）（3）表达：

r=atkr/dzp （2）

m=(0.294)×10-3tkm/p （3）

式中：

t--板厚（毫米）

d--孔径（毫米）

p--穿孔率（%）

kr--声阻系数

kr=(1+x2/32)1/2+(2x)1/2/8×d/t

km--声质量系数km=1+{1+[1/(9+(x2/2))]}+0.85d/t

其中x=abf，a和b为常数，对于绝热板a=0.147，b=0.32；对于导热板a=0.235，b=0.21；而消声器声吸收的角频带宽度，近似地由r/m决定，此值越大，吸声的频带越宽。

r/m=(l/d2)×(kr/km) （4）

式中l--常数，对于金属板l=1140,而隔热板l=500。

上式也可以用式（5）表达：

r/m=50f((kr/km)/x2) （5）

而kr/km的近似计算式为：

kr/km=0.5+0.1x+0.005x2 （6）

利用以上各式就可以从要求的r、m、f求出微穿孔板吸声结构的x、d、t、p等参量。

由于本发明中微穿孔板的孔径很小且稀（孔径0.3～1.0mm、开孔率1～5%），基声阻r值比普通穿孔板大得多，而声质量m又很小，故吸声频带比普通穿孔板共振吸声结构大得多，一般性能较好的单层或双层微穿孔板吸声结构的吸声频带宽度可以达到6～10个1/3信频程以上——这就是微穿孔板吸声结构最大的特点。

进一步，参见图4，其中示出本发明盘管换热器的另一种实施例，该实施例中，在间隔的换热翅片3上开有直径为0.3～1.0mm的微孔5，如图4所示，具体而言，相邻的换热翅片3中仅有一个换热翅片上开有微孔5；空气流动时在垂直于空气流动方向的平面上，气流通过一个换热翅片上微孔5，所述的微孔5与对侧未开具微孔的换热翅片片体至少在局部可以形成所述的微孔板吸声腔体空间6，如图7所示，本实施例的施工和制造成本更低，利于实现。

如图5所示，其中示出本发明盘管换热器的又一种实施例，每个换热翅片3是由多个片状结构31两两经由弯折部32连接而成的弯折型整体结构，在间隔的片状结构31上开有所述的微孔5，且相邻换热翅片3上开有微孔的片状结构沿着空气流动的方向交替设置，如图5所示，由此使得，空气流动时在垂直于空气流动方向的平面上，气流通过一个换热翅片上微孔5后，相应对侧的换热翅片片体上均未开具微孔，因此，开具微孔换热翅片部分即可与对侧未开具微孔的换热翅片部分的片体至少在局部可以形成微孔板吸声腔体空间6，如图7所示。

需要说明的是，本发明所述的片状结构31在实际应用的过程中，其微结构一般均制成为至少局部呈波纹状的曲面表面结构，从而提高换热翅片的紊流换热、增加换热效率。但整体上，该片状结构31依然呈片状或板状结构，如图2~图5中所示。

优选地，本发明上述微孔的开孔率为1～5%，例如4%。在实际制造时，每组弯折型换热翅片3中相邻换热翅片的间距为0.8～3.0mm，例如2mm。水管4之间的间距2～3cm，水管4的直径为8～10mm；更优选地，所述的水管4为铜管结构。

参见图6，需要进一步说明的是，所述多组换热翅片3沿着空气流动的方向（图6中所示的A向）排列并在盘管换热器2内形成多组空气流道，为了让本发明的静音效果更好，这些空气流道优选均为曲折型流道结构，具体而言，没有空气能够沿着直线的方式通过所述的空气流道，例如，图6中的虚线8为基准线，曲折型的空气流道均没有平行于基准线的部分，由此能够使得尽可能多空气通过所述的微孔结构，从而达到更好的消音效果。

本发明在技术实现上非常便于制造：

只需要在现有的翅片上，根据上述对开孔率和微孔孔径的要求进行冲孔，并依据不同设备或应用场所的需求，采用上述不同实施例的布置方式，将开有微孔的换热翅片与未开具微孔的换热翅片交替设置，例如沿着空气流动的方向A进行交替设置（如图5所示）；或者在垂直于空气流动的方向上进行交替设置（如图4所示）；亦或者将开具有不同位置微孔的换热翅片沿着空气流动的方向A进行交替设置（如图3所示）。

本发明的另一目的在于提供一种超静音消声换热器。对于本领域技术人员不难理解，通常的水-空气换热器均包含有换热器本体，并且在换热器本体的空气侧设有风道，而本发明超静音消声换热器的风道中还设有上述的盘管换热器。从而，可以利用上述的盘管换热器制成各种类型（包括中型或大型）的换热器，并被广泛应用于以“水-空气”为换热介质的换热器。

因此，对于本领域技术人员而言不难理解，可以利用本发明静音降噪的盘管换热器，构成各种类型的超静音风机盘管或超静音消声换热器。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims

1.一种静音降噪的盘管换热器，其特征在于：所述盘管换热器（2）内设有多组弯折型换热翅片（3），所述多组换热翅片（3）沿着空气流动的方向排列并在盘管换热器（2）内形成多组空气流道，其中，在所述空气流道两侧的换热翅片（3）上沿着空气流动的方向左右交替开具有直径为0.3～1.0mm的微孔（5）或者在间隔的换热翅片（3）上开有直径为0.3～1.0mm的微孔（5）；空气流动时在垂直于空气流动方向的平面上，气流通过一个换热翅片上微孔，所述的微孔与对侧换热翅片的片体至少在局部形成微孔板吸声腔体空间（6）。

2.根据权利要求1所述的盘管换热器，其特征在于：每个换热翅片（3）是由多个片状结构（31）两两经由弯折部（32）连接而成的弯折型整体结构，在间隔的片状结构（31）上开有所述的微孔（5），且相邻换热翅片（3）上开有微孔的片状结构沿着空气流动的方向交替设置。

3.根据权利要求1所述的盘管换热器，其特征在于：相邻的换热翅片（3）均开有微孔（5），在垂直于空气流动方向或沿着空气流动方向上，相邻换热翅片（3）两侧开具的微孔（5）交替设置。

4.根据权利要求1所述的盘管换热器，其特征在于：相邻的换热翅片（3）中仅有一个换热翅片上开有微孔（5）。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的盘管换热器，其特征在于：所述微孔的开孔率为1～5%。

6.根据权利要求1或2或3或4所述的盘管换热器，其特征在于：每组弯折型换热翅片（3）中相邻换热翅片的间距为0.8～3.0mm。

7.根据权利要求1所述的盘管换热器，其特征在于：所述风机涡壳（1）和盘管换热器（2）的内壁至少局部设有厚度为3～8mm的微孔板吸声腔（7）。

8.一种超静音风机盘管，其特征在于：包括依次连接的风机涡壳（1）以及上述任意一项权利要求所述的盘管换热器（2），所述盘管换热器（2）内部贯穿有水管（4）。

9.一种超静音消声换热器，其特征在于：所述超静音消声换热器包括换热器本体，换热器本体的空气侧设有风道，所述风道中设有权利要求1至7中任意一项权利要求所述的盘管换热器。