CN103604259B - 压缩机的储液器、压缩机及噪声控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压缩机的储液器、压缩机及噪声控制方法，压缩机的储液器包括：壳体；进气管；出气管，出气管与壳体的下端连通；过滤组件和隔板，过滤组件和隔板设在壳体内，隔板将壳体内沿上下方向分割成第一间室和第二间室；其中，出气管与隔板连接并穿过隔板，隔板上设有通孔，通孔的总面积为Smm²，隔板的厚度为hmm，第二间室的体积为Vmm³，且满足：根据本发明的压缩机的储液器，在不改变储液器占用空间的大小以及外表面积的条件下，在储液器内部利用隔板上的通孔以及第二间室构造成的多个穿孔板共振消声系统，将大量的声能转化为热能，降低了储液器内部冷媒流动以及液态冷媒汽化所产生的噪声。

Description

压缩机的储液器、压缩机及噪声控制方法

技术领域

本发明涉及压缩机技术领域，具体而言，特别涉及一种压缩机的储液器、压缩机及噪声控制方法。

背景技术

压缩机主要包括压缩机构、电机、压缩机壳体和储液器四部分，其中储液器连接空调蒸发器出口和压缩机构，用于防止空调蒸发器出口的液态冷媒进入压缩机构从而影响压缩机可靠性，是压缩机不可缺少的组成部分，但储液器内冷媒流动和气化会产生压力脉动，进而产生噪声和振动，另外压缩机运行产生的振动也会传递至储液器，进而辐射噪声。因此，储液器的存在会增加压缩机的噪声。

对于储液器的噪声，现有技术中，通常采用减小储液器表面积以降低噪声辐射、储液器尽量贴近压缩机壳体以减小回转振动、储液器加重以减小振动等手段，这些手段可有效降低振动或减少噪声辐射面积，从而减少储液器噪声的产生，但都具有一定局限性：为保证储液器可靠性，需保证储液器容积，因此储液器表面积也就很难继续优化；受限于储液器成本和压缩机安装空间，储液器重量也很难做到更大；即便无限贴近压缩机壳体，仍不能完全消除回转振动及其产生的噪声。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种结构简单合理、有效降低噪声、适用范围广的压缩机的储液器。

本发明的另一个目的在于提出一种具有上述储液器的压缩机。

本发明的再一个目的在于出一种适用于上述压缩机的噪声控制方法。

根据本发明实施例的一个方面提供了一种压缩机的储液器，包括：壳体；进气管，所述进气管与所述壳体的上端连通；出气管，所述出气管与所述壳体的下端连通；过滤组件和隔板，所述过滤组件和所述隔板设在所述壳体内，所述隔板将所述壳体内沿上下方向分割成第一间室和第二间室；其中，所述出气管与所述隔板连接并穿过所述隔板，所述隔板上设有通孔，所述通孔的总面积为Smm²，所述隔板的厚度为hmm，所述第二间室的体积为Vmm³，且满足： $5.09\×{10}^{-5}\≤\frac{S}{\mathrm{Vh}}\≤1.27\×{10}^{-3}.$

根据本发明实施例的压缩机的储液器，在不改变储液器占用空间的大小以及外表面积的条件下，在储液器内部利用隔板上的通孔以及第二间室构造成的多个穿孔板共振消声系统，将大量的声能转化为热能，降低了储液器内部冷媒流动以及液态冷媒汽化所产生的噪声。

根据本发明的一个实施例，所述过滤组件设在所述第一间室内。

根据本发明的一个实施例，所述出气管为一个，且由所述隔板的中心穿过。

根据本发明的一个实施例，所述出气管为多个，且其中一个所述出气管由所述隔板的中心穿过。

根据本发明的一个实施例，所述通孔为至少三个。

根据本发明的一个实施例，所述通孔为圆孔，所述通孔的孔径小于等于8mm。

根据本发明的一个实施例，所述隔板的外周沿设有缺口，至少部分通孔由所述缺口与所述壳体的内壁围成。

根据本发明的一个实施例，所述通孔为圆形通孔或多边形通孔。

根据本发明的一个实施例，所述隔板上任意两个所述通孔的孔中心距D与该两个通孔的孔径d₁和d₂之和的比值D/(d₁+d₂)大于等于1，其中d₁、d₂计算式分别为

$d_1=\sqrt{\frac{4s_1}{\mathrm{\π}}},d_2=\sqrt{\frac{4s_2}{\mathrm{\π}}},$

其中s₁，s₂分别为该两个通孔的面积。

根据本发明实施例的另一方面提供了一种压缩机，包括：如上所述的储液器。

根据本发明实施例的压缩机，在不改变储液器占用空间的大小以及外表面积的条件下，在储液器内部利用隔板上的通孔以及第二间室构造成的多个穿孔板共振消声系统，将大量的声能转化为热能，降低了储液器内部冷媒流动以及液态冷媒汽化所产生的噪声。

根据本发明的再一个方面提供了一种噪声控制方法，包括以下步骤：

确定压缩机的储液器的噪声频率f；

通过设定所述通孔的孔径d、所述通孔的个数n、所述隔板的厚度h及所述隔板的位置确定压缩机的储液器的共振频率f_r，以满足所述压缩机的储液器的共振频率f_r与所噪声频率f的差值Δf为-100～100Hz，其中，

共振频率f_r计算式为

$f_r=\frac{c}{2\mathrm{\π}}\sqrt{\frac{S}{\mathrm{Vh}}},$

其中，c为储液器内冷媒的声速，S为通孔的总面积，V第二间室的体积，h为隔板的厚度。

根据本发明实施例的噪声控制方法，在不改变储液器占用空间的大小以及外表面积的条件下，在储液器内部利用隔板上的通孔以及第二间室构造成的多个穿孔板共振消声系统，将大量的声能转化为热能，降低了储液器内部冷媒流动以及液态冷媒汽化所产生的噪声。

根据本发明的一个实施例，所述噪声频率f为压缩机的储液器产生的噪声中声压最大的频率f_max

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的压缩机的剖视示意图；

图2是根据本发明的一个实施例的压缩机的储液器剖视示意图；

图3是根据本发明的一个实施例的压缩机的储液器的带有圆形通孔的隔板结构示意图；

图4是根据本发明的另一个实施例的压缩机的储液器的带有缺口的隔板结构示意图；

图5是根据本发明的另一个实施例的压缩机的储液器的带有缺口隔板的储液器结构示意图；

图6是根据本发明的一个实施例的穿孔板共振消声系统的共振频率为970Hz时，消声量与噪声频率变化曲线图；

图7是根据本发明再一个实施例的噪声控制方法的流程图。

附图标记：

100储液器，

1进气管，2出气管，3壳体，4过滤组件，5隔板，

6第二间室，8通孔，9第一间室，10缺口，

200压缩机。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面参考图1-图7来详细描述根据本发明实施例的压缩机的储液器100。

如图1所示，根据本发明实施例的压缩机的储液器100，包括：壳体3、进气管1、出气管2、过滤组件4和隔板5。

具体而言，进气管1与壳体3的上端连通，出气管2与壳体3的下端连通。过滤组件4和隔板5设在壳体3内，隔板5将壳体内沿上下方向分割成第一间室9和第二间室6。其中，出气管2与隔板5连接并穿过隔板5，隔板5上设有通孔8，通孔8的总面积为Smm²，隔板5的厚度为hmm，第二间室6的体积为Vmm³，且满足：

根据本发明实施例的压缩机的储液器100，在不改变储液器100占用空间的大小以及外表面积的条件下，在储液器100内部利用隔板5上的通孔8以及第二间室6构造成的多个穿孔板共振消声系统，将大量的声能转化为热能，降低了储液器100内部冷媒流动以及液态冷媒汽化所产生的噪声。

如图2所示，根据本发明的一个实施例，出气管2可以为一个，且由隔板5的中心穿过。可以理解的是，出气管2个数并不限于此，例如，根据本发明的一个实施例，出气管2可以为多个，且其中一个出气管2由隔板5的中心穿过。需要说明的是，根据本发明的一个实施例，出气管2的位置并不限于此，出气管2也可以偏置。如图2所示，根据本发明的一个实施例，过滤组件4设在第一间室9内。

如图2所示，根据本发明的一个实施例，通孔8为至少三个。每个通孔8和其下方（例如图2中所示的方向）的第二间室6组成一个穿孔板共振消声系统，多个通孔8可以看成多个穿孔板共振消声系统的并联，适当增加通孔8个数可有效增强穿孔板共振消声系统的消声效果，因此，隔板5上通孔8个数为三个或三个以上。

如图3所示，根据本发明的一个实施例，通孔8为圆孔，且通孔8的孔径小于等于8mm。在保持通孔8总面积S不变的情况下，适当减小通孔8的直径，增加通孔8的数量，可以提高通孔8孔口的振动速度和摩擦阻尼，从而提高穿孔板共振消声系统的吸声性能和吸声带宽，由此，通孔8的孔径小于等于8mm。

如图4、图5所示，根据本发明的一个实施例，隔板5的外周沿设有缺口10，至少部分通孔8由缺口10与壳体3的内壁围成。由缺口10以及隔板5外周沿围成的通孔8的孔径d计算公式为其中，s为通孔8的面积。根据本发明的一个实施例，通孔8可以为圆形通孔或多边形通孔。当通孔8为不是圆形通孔时，孔径d计算公式为其中，s为通孔8的面积。可以理解的是，隔板5上的通孔8的孔径d可全部相等，或部分相等，或全部不相等。

如图3所示，根据本发明的一个实施例，隔板5上任意两个通孔8的孔中心距D与该两个通孔8的孔径d₁和d₂之和的比值D/(d₁+d₂)大于等于1，其中d₁、d₂计算式分别为

$d_1=\sqrt{\frac{4s_1}{\mathrm{\π}}},d_2=\sqrt{\frac{4s_2}{\mathrm{\π}}},$

其中s₁，s₂分别为该两个通孔8的面积。

根据本发明实施例的另一方面提供了一种压缩机200，包括：上述的储液器100。

根据本发明实施例的压缩机200，在不改变储液器100占用空间的大小以及外表面积的条件下，在储液器100内部利用隔板5上的通孔8以及第二间室6构造成的多个穿孔板共振消声系统，将大量的声能转化为热能，降低了储液器100内部冷媒流动以及液态冷媒汽化所产生的噪声。

如图7所示，根据本发明实施例的再一方面提供了一种噪声控制方法，包括以下步骤：

确定压缩机的储液器的噪声频率f；（S100）

通过设定通孔的孔径d、通孔的个数n、隔板的厚度h及隔板的位置确定压缩机的储液器的共振频率f_r，以满足压缩机的储液器的共振频率f_r与所噪声频率f的差值Δf为-100～100Hz，其中，

共振频率f_r计算式为

$f_r=\frac{c}{2\mathrm{\π}}\sqrt{\frac{S}{\mathrm{Vh}}},$

其中c为储液器内冷媒的声速，S为通孔的总面积，V第二间室的体积，h为隔板的厚度。（S200）

根据本发明实施例的噪声控制方法，在不改变储液器占用空间的大小以及外表面积的条件下，在储液器内部利用隔板上的通孔以及第二间室构造成的多个穿孔板共振消声系统，将大量的声能转化为热能，降低了储液器内部冷媒流动以及液态冷媒汽化所产生的噪声。

根据本发明实施例的噪声控制方法，噪声频率f为压缩机的储液器产生的噪声中声压最大的频率f_max。

例如，当穿穿孔板共振消声系统的共振频率f_r为970Hz时，穿孔板共振消声系统的消声量与噪声频率的关系如图6所示，其特点为：穿孔板共振消声系统具有很强的频率选择性，噪声频率f越接近系统共振频率f_r，消声量越大，噪声频率f偏离共振频率f_r，消声量急剧下降。

因此，按此目的提出的设计该种压缩机储液器的方法，其特征是：先确定所需降低的噪声频率f，然后确定隔板5上通孔8的孔径d、通孔8个数n、隔板5厚度h、隔板5位置（用以确定第二间室6的体积V），使其共振频率f_r与所需降低的噪声频率f的差值Δf为-100～100Hz范围内，以充分发挥穿孔板共振消声系统的消声作用。

根据噪声OA值计算公式

$L=10\lg \left(\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{10}^{\frac{L_i}{10}}\right),$

其中，L为噪声OA值，单位为dB，Li为该噪声所包含的各频率的噪声分贝，单位为dB，n表示参与噪音OA值计算的各噪音频段的序号。由该计算式可看出，某频率下噪声Li的变化量ΔLi一定的情况下，Li越大，则噪声OA值L变化量ΔLi也越大，也即降噪效果越明显。

因此，选择将声压最大的噪声频率f_max作为所需降低噪声频率f，然后确定隔板5上通孔8孔径d、通孔8的个数n、隔板5厚度h、隔板5位置（用以确定第二间室6的体积V），使其共振频率f_r与所需降低的噪声频率f的差值Δf为-100～100Hz范围内。

储液器100内部的消声原理描述如下：

当噪声的频率与穿孔板共振消声系统的固有频率相同时，穿孔板共振消声系统将会产生共振，发生共振时的振幅最大，穿孔板共振消声系统中的气体运动速度也最大，在摩擦和阻力的作用下，使大量的声能转化为热能，从而降低了储液器100内部冷媒流动以及液态冷媒汽化所产生的噪声，达到消声的目的。

第一实施例

如图1-图3所示，隔板5上开设3个以上通孔8，所有通孔8均为圆孔，通孔8全部位于隔板5上，且与隔板5边缘有一定距离，孔径均相等为d，每两个通孔8之间的间距D与通孔8孔径d的比值D/d大于等于2，隔板5与壳体3内壁围成的第二间室6和隔板5组成穿孔板共振消声系统，共振频率f_r计算式为

$f_r=\frac{c}{2\mathrm{\π}}\sqrt{\frac{S}{\mathrm{Vh}}},$

其中，c为声速，S为隔板5上通孔8的总面积、V为第二间室6的体积、h为隔板5的板厚，根据共振频率确定这些尺寸参数，使得f_r与所需降低的噪声频率f的差值Δf=f_r-f在-100～100Hz范围内，同时根据储液器的实际噪音表现，优选地，f_r需处于200-1000Hz范围内。

第二实施例

如图4、图5所示，与第一实施例不同的是，隔板5边缘上开设3个以上缺口10，这些缺口10与壳体3的内壁围成通孔8，通孔孔径d计算式为：

$d=\sqrt{\frac{4s}{\mathrm{\π}}},$

其中d为通孔8的孔径，s为通孔8的面积。

第三实施例

如图7所示，该实施例用以描述设计这种储液器的方法。

首先测试分析原储液器的噪声，找出声压最大的噪声频率f_max，然后根据f_max来设计隔板，使得隔板与壳体内壁围成的第二间室和隔板组成的穿孔板共振消声系统的共振频率f_r与f_max的差值Δf=f_r-f_max在-100～100Hz范围内。

当然，以上实施例仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明的权利要求。凡在本发明和原则之内的改动，均应包含在本发明范围内。比如，隔板5上的通孔8可为圆形或其他任意形状，本发明选择圆形作为优选实施例只是考虑到加工的便利，当通孔8不是圆形时，孔径d计算式为：

$d=\sqrt{\frac{4s}{\mathrm{\π}}},$

其中s为通孔8面积；出气管2可为一个或以上，通常单气缸压缩机出气管为1个，双气缸压缩机出气管为两个，出气管2可以位于隔板5中心，也可偏置。此外，隔板上的通孔8的孔径d可全部相等，或部分相等，或全部不相等，这些都不会对储液器100的消声效果产生实质性影响，均在本发明的权利保护范围内。

另外，对于该发明所提出的储液器100的设计方法，也可针对其他声压不是最大的噪声频率来设计，比如其他声压不是最大但是对听感影响较大的噪声频率f，设计的穿孔板共振消声系统共振频率f_r与f的差值Δf=f_r-f在-100～100Hz范围内。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (12)

1.一种压缩机的储液器，其特征在于，包括：

壳体；

进气管，所述进气管与所述壳体的上端连通；

出气管，所述出气管与所述壳体的下端连通；

过滤组件和隔板，所述过滤组件和所述隔板设在所述壳体内，所述隔板将所述壳体内沿上下方向分割成第一间室和第二间室；

其中，所述出气管与所述隔板连接并穿过所述隔板，所述隔板上设有通孔，所述通孔的总面积为Smm²，所述隔板的厚度为hmm，所述第二间室的体积为Vmm³，且满足：

$5.09\×{10}^{-5}\≤\frac{S}{\mathrm{Vh}}\≤1.27\×{10}^{-3}.$

2.根据权利要求1所述的压缩机的储液器，其特征在于，所述过滤组件设在所述第一间室内。

3.根据权利要求1所述的压缩机的储液器，其特征在于，所述出气管为一个，且由所述隔板的中心穿过。

4.根据权利要求1所述的压缩机的储液器，其特征在于，所述出气管为多个，且其中一个所述出气管由所述隔板的中心穿过。

5.根据权利要求1所述的压缩机的储液器，其特征在于，所述通孔为至少三个。

6.根据权利要求1所述的压缩机的储液器，其特征在于，所述通孔为圆孔，所述通孔的孔径小于等于8mm。

7.根据权利要求1所述的压缩机的储液器，其特征在于，所述隔板的外周沿设有缺口，至少部分通孔由所述缺口与所述壳体的内壁围成。

8.根据权利要求1的压缩机的储液器，其特征在于，所述通孔为圆形通孔或多边形通孔。

9.根据权利要求1所述的压缩机的储液器，其特征在于，所述隔板上任意两个所述通孔的孔中心距D与该两个通孔的孔径d₁和d₂之和的比值D/(d₁+d₂)大于等于1，其中d₁、d₂计算式分别为

$d_1=\sqrt{\frac{4s_1}{\mathrm{\π}}},d_2=\sqrt{\frac{4s_2}{\mathrm{\π}}},$

其中s₁，s₂分别为该两个通孔的面积。

10.一种压缩机，其特征在于，包括：根据权利要求1-9中任一项所述的储液器。

11.一种噪声控制方法，用于根据权利要求1-9中任一项所述的压缩机的储液器，其特征在于，所述噪声控制方法包括以下步骤：

确定压缩机的储液器的噪声频率f；

通过设定所述通孔的孔径d、所述通孔的个数n、所述隔板的厚度h及所述隔板的位置确定压缩机的储液器的共振频率f_r，以满足所述压缩机的储液器的共振频率f_r与所噪声频率f的差值Δf为-100～100Hz，其中，

共振频率f_r计算式为

$f_r=\frac{c}{2\mathrm{\π}}\sqrt{\frac{S}{\mathrm{Vh}}},$

其中，c为储液器内冷媒的声速，S为通孔的总面积，V第二间室的体积，h为隔板的厚度。

12.根据权利要求11所述的噪声控制方法，其特征在于，所述噪声频率f为压缩机的储液器产生的噪声中声压最大的频率f_max。