CN106765678A - 消声器以及空调系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种消声器以及空调系统，该消声器包括壳体、设置于所述壳体外的输入管和输出管以及设置于所述壳体内的呈管状的多个共振单元，所述输入管和所述输出管分别连接于所述壳体的相对侧壁上，所述共振单元呈周期分布且所述共振单元的延伸方向沿所述输入管的横向进行延伸，所述共振单元的管壁上开设有开口。本发明技术方案中，壳体内设置多个管状的共振单元，可以实现宽频响应的双负参数。本发明的消声器能提高低频消声量，通过调整共振单元的传导率使声子禁带向低频移动，从而能够在降低压缩机噪音等低频噪音方面获得很好的效果。

Description

消声器以及空调系统

技术领域

本发明涉及消声技术领域，尤其涉及一种消声器以及空调系统。

背景技术

随着近代工业的发展，环境污染也随着产生，噪声污染就是环境污染的一种，已经成为对人类的一大危害。在噪音控制技术中，空调室外机的噪音一直是亟待解决的问题。其中，空调室外机的中高频噪音可通过阻性吸声手段降低，例如，在管道外包隔音棉等，而低频的噪音只能通过在管路中内插消声器来解决。常用的消声器主要为扩张型消声器，但是由于其下限截止频率高，流阻大等缺点，无法有效地降低室外机的低频噪音。

鉴于上述问题，有必要提供一种新的消声器。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种消声器，旨在解决现有技术中无法有效地降低低频噪音的问题。

为实现上述目的，本发明提出的消声器包括壳体、设置于所述壳体外的输入管和输出管以及设置于所述壳体内的呈管状的多个共振单元，所述输入管和所述输出管分别连接于所述壳体的相对侧壁上，所述共振单元呈周期分布且所述共振单元的延伸方向沿所述输入管的横向进行延伸，所述共振单元的管壁上开设有开口。

优选地，所述共振单元包括多个同轴设置的圆管，所述圆管能够绕自身轴线转动，所述圆管的轴线方向沿所述输入管的横向延伸；所述开口为狭缝，所述圆管的管壁上开设有所述狭缝。

优选地，所述圆管的管壁上开设有沿所述圆管的轴向延伸的所述狭缝。

优选地，同一个所述共振单元的不同圆管上的所述狭缝共同形成的圆心角为α，其中，0°≤α≤180°。

优选地，所述圆管的壁厚为a，相邻圆管之间的间距为b，其中，b/a≥1。

优选地，所述狭缝的宽度为c，其中，0.1≤a/c≤5。

优选地，所述共振单元呈矩阵分布。

优选地，所述共振单元形成为5×5或者6×6的矩阵。

另外，本发明还提供一种空调系统，其包括室内机、室外机以及连接所述室内机和所述室外机的管道，所述室外机中设置有上述的消声器。

本发明技术方案中，壳体内设置多个管状的共振单元，共振单元的管壁上开设有孔或者狭缝可以实现负的模量，而用内部带有较大质量的结构的孔隙部分的横振动可以获得负的有效密度，并且将这两种结构组合之后可以在一维上实现宽频响应的双负参数。共振单元的周期性排布，可以使特定频率的弹性波在其内部传递时，受到声子禁带的约束而无法传播，从而产生消声效果。本发明的消声器相对于传统的亥姆霍兹消声器能提高低频消声量，通过调整共振单元的传导率使声子禁带向低频移动，从而能够在降低压缩机噪音等低频噪音方面获得很好的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明实施例中的消声器的结构示意图；

图2为本发明实施例中的消声器的剖视图；

图3为图2中A处的放大图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				1	壳体	2	共振单元
21	第一圆管	22	第二圆管
				3	输入管	4	输出管

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施例

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，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“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”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，除非另有明确的限定。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。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种消声器，旨在解决现有技术中无法有效地降低低频噪音的问题。

请参照图1和图2，在本发明一种实施例中，该消声器包括壳体1、设置于壳体1外的输入管3和输出管4以及设置于壳体1内的呈管状的多个共振单元2，输入管3和输出管4分别连接于壳体1的相对侧壁上，共振单元2呈周期分布且共振单元2的延伸方向沿输入管4的横向进行延伸，共振单元2的管壁上开设有开口。

其中，周期分布可以是矩形阵列分布或者环形阵列分布等，输入管3与输出管4可以为相互平行或者相互基本平行，相互基本平行是指输入管3与输出管4之间的夹角小于5°。而共振单元2的延伸方向优选为与输入管3的延伸方向相互垂直或者相互基本垂直，相互基本垂直是指共振单元2的延伸方向与输入管3的延伸方向之间的夹角大于85°且小于90°。此外，该实施例中的开口可以为圆孔或者狭缝等，开口的形状可以根据实际需求以及消声效果设置。

在上述实施例中，壳体1内设置多个管状的共振单元2，共振单元2的管壁上开设有孔或者狭缝可以实现负的模量，而用内部带有较大质量的结构的孔隙部分的横振动可以获得负的有效密度，并且将这两种结构组合之后可以在一维上实现宽频响应的双负参数。共振单元2的周期性排布，可以使特定频率的弹性波在其内部传递时，受到声子禁带的约束而无法传播，从而产生消声效果。本发明的消声器相对于传统的亥姆霍兹消声器能提高低频消声量，通过调整共振单元2的传导率使声子禁带向低频移动，从而能够在降低压缩机噪音等低频噪音方面获得很好的效果。

作为优选的实施例，共振单元2包括多个同轴设置的圆管(未标示)，圆管的轴线方向沿输入管的横向延伸，如图3所示，具体为，第一圆管21和套设于第一圆管21内的第二圆管22，各个圆管的管壁上均开设有狭缝，且各个圆管都能够绕自身轴线转动，从而能够调整共振单元2的传导率，使得消声器能够对低频噪音进行消声。其中，各个圆管的转动可以是用户直接通过手动进行的，或者，也可以是通过驱动机构来进行驱动，例如，在第一圆管21上设置齿条，将链条套设于齿条上，链条可以由链轮来驱动，进而通过链条来驱动第一圆管21转动。

如图1所示，在优选的实施例中，圆管的管壁上开设有沿圆管的轴向延伸的狭缝。通过转动第一圆管21或者第二圆管22，可以改变两个圆管上的狭缝之间的相对位置，从而可以得到不同的负的模量，进而可以控制声子禁带的位置以及改变消声器的消声量。其中，需要注意的是，在其他的实施例中，共振单元2还可以是包括三个或者四个同轴设置的圆管，两个或多个的带有狭缝的圆管结构等效于多个亥姆霍兹共振器并联，从而能够拓展消声器的消声频带，提高消声性能。

进一步地，共振单元的传导率可通过公式进行计算：其中，G为传导率，a为狭缝深度，在本发明的实施例中，狭缝深度与圆管的壁厚相同。并且，c为狭缝宽度，l为狭缝长度，l_β为狭缝深度修正量。通过改变上述公式中任意参数的数值，可改变共振单元的传导率，从而能够拓展消声器的消声频带，提高消声性能。

在优选的实施例中，如图3所示，同一个共振单元2的不同圆管上的狭缝共同形成的圆心角为α，其中，0°≤α≤180°。通过改变两个圆管上的狭缝之间的相对位置，从而可以得到不同的负的模量，调整两个狭缝之间的圆心角α，可以控制声子禁带的位置以及改变消声器的消声量。其中，顶点在圆心上且角的两边与圆周相交的角叫做圆心角，上述实施例中圆心角α的顶点在圆管的轴线上，圆心角α的边为狭缝与轴线之间的最短连线。此外，在其他的实施例中，圆管的壁厚为a，相邻圆管之间的间距为b，其中，b/a≥1。狭缝的宽度为c，其中，0.1≤a/c≤5，改变圆管的结构参数同样能够调整共振单元的传导率。

另外，在优选的实施例中，如图2所示，共振单元2呈矩阵分布，从而提升消声器的消声性能。具体地，共振单元2可形成为5×5或者6×6的矩阵等，用户可以根据实际需求设置共振单元的分布形式和数量。通过改变单个共振单元2的结构参数、内部圆管的数量以及共振单元2的排布方式，可以控制声子禁带的位置以及改变消声器的消声量。

进一步地，本发明还提供一种空调系统(未图示)，其包括室内机(未图示)、室外机(未图示)以及连接室内机和室外机的管道(未图示)，室外机中设置有上述的消声器。其中，室外机包括压缩机、冷凝器以及毛细管等，消声器具体设置在压缩机的上游或者下游，即，输出管4的自由端与压缩机的连接，或者，输入管3的自由端与压缩机连接。在上述的空调系统中，共振单元2可实现宽频响应的双负参数，而共振单元2的周期性排布，可以使特定频率的弹性波在其内部传递时，受到声子禁带的约束而无法传播，从而产生消声效果。本发明的消声器相对于传统的亥姆霍兹消声器能提高低频消声量，通过调整共振单元2的传导率使声子禁带向低频移动，从而能够在降低压缩机噪音等低频噪音方面获得很好的效果。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种消声器，其特征在于，所述消声器包括壳体、设置于所述壳体外的输入管和输出管以及设置于所述壳体内的呈管状的多个共振单元，所述输入管和所述输出管分别连接于所述壳体的相对侧壁上，所述共振单元呈周期分布且所述共振单元的延伸方向沿所述输入管的横向进行延伸，所述共振单元的管壁上开设有开口。

2.根据权利要求1所述的消声器，其特征在于，所述共振单元包括多个同轴设置的圆管，所述圆管能够绕自身轴线转动，所述圆管的轴线方向沿所述输入管的横向延伸；所述开口为狭缝，所述圆管的管壁上开设有所述狭缝。

3.根据权利要求2所述的消声器，其特征在于，所述圆管的管壁上开设有沿所述圆管的轴向延伸的所述狭缝。

4.根据权利要求3所述的消声器，其特征在于，同一个所述共振单元的不同圆管上的所述狭缝共同形成的圆心角为α，其中，0°≤α≤180°。

5.根据权利要求3所述的消声器，其特征在于，所述圆管的壁厚为a，相邻圆管之间的间距为b，其中，b/a≥1。

6.根据权利要求5所述的消声器，其特征在于，所述狭缝的宽度为c，其中，0.1≤a/c≤5。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的消声器，其特征在于，所述共振单元呈矩阵分布。

8.根据权利要求7所述的消声器，其特征在于，所述共振单元形成为5×5或者6×6的矩阵。

9.一种空调系统，其特征在于，所述空调系统包括室内机、室外机以及连接所述室内机和所述室外机的管道，所述室外机中设置有权利要求1-8中任一项所述的消声器。