CN108007038A - 一种真空过渡管及制冷剂降噪装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种真空过渡管及制冷剂降噪装置，属于冰箱技术领域。该真空过渡管包括过渡管和真空夹层管，真空夹层管密封套设在过渡管的外壁上，在过渡管外形成真空隔腔；制冷剂降噪装置包括真空过渡管、毛细管和蒸发器，真空过渡管的第一端与毛细管连接，真空过渡管的第二端与蒸发器连接。根据本发明的一种真空过渡管及制冷剂降噪装置可以解决冰箱制冷系统中制冷剂所产生的噪声，特别是对于气泡溃灭声和制冷剂喷发声等低频噪声。

Description

一种真空过渡管及制冷剂降噪装置

技术领域

本发明涉及冰箱技术领域，特别涉及一种真空过渡管及制冷剂降噪装置。

背景技术

在冰箱制冷系统中制冷剂在制冷系统管路中不断发生状态变化，冷凝器和蒸发器的内部流动均为两相流，而毛细管中的流动就更为复杂。在毛细管的进口端，一般为过冷的液体单相流，随后就进入两相流动状态；在毛细管出口，气态制冷剂的流速还可能达到当地的声速，而出口处制冷剂液体的流速与气态制冷剂的流速存在一定的流速差，这样的状态就是所谓的“壅塞”状态。在毛细管出口的气液不均匀的混合物就引射了较大的毛细管出口喷射噪声和流动不稳定现象，这种不稳定的流动状态通过制冷剂介质传导至管壁，再沿着管道传给冰箱箱体，再由壳体发射到外部环境，这就是冰箱制冷系统中特有的毛细管出口喷射噪声的根源。

现有技术中，一般采用毛细管、蒸发器与过渡连接管连接的方式来降低制冷剂噪声，但降噪的效果不够明显，特别是对于气泡溃灭声和制冷剂喷发声等低频噪声处理效果不佳。

发明内容

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

根据本发明实施例提供的一种真空过渡管及制冷剂降噪装置可以解决冰箱制冷系统中制冷剂所产生的噪声，特别是对于气泡溃灭声和制冷剂喷发声等低频噪声。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于制冷剂降噪的真空过渡管，包括过渡管和真空夹层管，所述真空夹层管密封套设在所述过渡管的外壁上，在所述过渡管外形成真空隔腔。

可选地，所述过渡管的纵向截面为矩形。

可选地，所述过渡管的直径与所述真空夹层管的直径的比例为1：2～3。

可选地，所述过渡管的直径与所述过渡管的长度的比例为1:20～40。进一步，可选为1:20～30。

根据本发明的第二方面，提供了一种制冷剂降噪装置，包括前述的真空过渡管、毛细管和蒸发器，所述真空过渡管的第一端与所述毛细管连接；所述真空过渡管的第二端与所述蒸发器连接。

可选地，所述真空过渡管、所述毛细管和所述蒸发器的中心线位于同一条直线上。

可选地，所述毛细管的连接口伸入所述过渡管的内腔。

可选地，所述毛细管的连接口伸入所述过渡管的内腔的长度为13～15mm。

可选地，所述制冷剂降噪装置还包括减振密封层，所述减振密封层设置在所述真空过渡管与所述毛细管的连接处。

可选地，所述减振密封层贴合所述毛细管的外壁及所述真空过渡管的第一端。

本发明实施例的有益技术效果如下：

通过对过渡管结构的改变设计，将过渡管设置成两层，夹层管采用真空管，类似真空保温杯的结构，实现可针对气泡溃灭声、制冷剂喷发声等空气噪声产生很好的隔绝作用，对于冰箱制冷剂的降噪起到很好的效果。

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，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是本发明第一方面提供的一种真空过渡管的结构图；

图2是本发明第二方面提供的一种制冷剂降噪装置结构图；

图3是本发明实施例1的制冷剂噪声声压级波动水平曲线对比图；

图4是本发明实施例的湍流动能变化曲线图。

附图编号说明：1、真空过渡管；11、过渡层管；12、真空夹层管；2、毛细管；3、蒸发器；4、减振密封层。

具体实施方式

以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，各实施方案可以被单独地或总地用术语“发明”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的发明，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用于将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素。本文中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的产品等而言，由于其与实施例公开的部分相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

如图1所示，根据本发明实施例的第一方面，提供了一种用于制冷剂降噪的真空过渡管1，包括过渡管11和真空夹层管12，真空夹层管12密封套设在过渡管的11外壁上，在过渡管11外形成真空隔腔。

真空过渡管1的结构可以确保隔音的效果更好，真空夹层管12密封套设在过渡管11的外壁上可以使流经过渡管11内的制冷剂所产生的气泡溃灭声和制冷剂喷发声无法传递到真空过渡管1的外部，过程中无噪音的影响。

真空夹层管12是在密封套设在过渡管11的外壁上后在外壁上开设通孔，通过抽真空工艺管抽为真空，抽完真空之后将通孔处进行密封焊接。

在一种可选的实施例中，过渡管11的纵向截面为矩形。矩形纵向截面的过渡管11的形状为柱体，可以使制冷剂的流速更加均匀，减少因管路振动产生的噪声。

在一种可选的实施例中，过渡管11的直径与真空夹层管12的直径的比例为1：2～3。优选地，过渡管11的直径与真空夹层管12的直径的比例为1：2。通过实验证明，在其他条件不变的情况下，当过渡管11的直径与真空夹层管12的直径的比例为1：2时降噪的效果可以达到最佳。

本发明实施例中，均匀过渡管的长度与直径之间存在一定关系，直径越大，需要的长度越长，均匀过渡管的长度一般是其管径的20～40倍。即，过渡管的直径与所述过渡管的长度的比例为1:20～40。进一步，1:20～30。优选地，1:20。在一种具体实施例中，过渡管的直径采用2mm，相应地，过渡管的长度为40mm～80mm。优选为40mm。

根据建模可知，该段不稳定状态在过渡管中持续的长度可以通过仿真手段得到，建立毛细管与均匀过渡管的模型，D1为毛细管的直径，D2为普通均匀过渡管的直径，L为均匀过渡管长度。其中，两端直径均为：D1＝0.66mm，D2＝2mm，过渡管长度L＝40mm。结果如图4所示，根据湍动能变化曲线可知：在均匀过渡管约9.5mm处湍动能达到最大，噪声最大；在均匀过渡管约22.5mm后湍动能达到稳定，所以真空过渡管的长度要大于22.5mm，外加两端焊接长度10mm，综合考虑安装空间及成本问题，真空过渡管的长度为40mm比较合适。

如图2所示，根据本发明实施例的第二方面，提供了一种制冷剂降噪装置，包括真空过渡管1、毛细管2和蒸发器3，真空过渡管1的第一端与毛细2的一端连接；真空过渡管1的第二端与蒸发器3连接。

制冷剂在制冷系统管路中不断发生状态变化，冷凝器、蒸发器的内部流动均为两相流，而毛细管2中的流动就更为复杂。在毛细管2的进口端，一般为过冷的液体单相流，随后就进入两相流动状态；在毛细管2的出口端,气态制冷剂的流速还可能达到当地的声速，而出口处制冷剂液体的流速与气态制冷剂的流速存在一定的流速差，这样的状态就是所谓的“壅塞”状态。在毛细管出口的气液不均匀的混合物就引射了较大的毛细管出口喷射噪声和流动不稳定现象，这种不稳定的流动状态通过制冷剂介质传导至管壁,再沿着管道传给冰箱箱体，再由壳体发射到外部环境，这就是冰箱制冷系统中特有的毛细管2出口喷射噪声的根源。

本发明的一种实施例将真空过渡管1、毛细管2和蒸发器3连接，用于冰箱或相关的制冷设备中即可起到降低制冷剂工作中所产生的噪声，毛细管2、真空过渡管1和蒸发器3可通过焊接固定。制冷剂从毛细管2流入真空过渡管1之后由于“壅塞”状态产生的喷射噪声将无法传导至真空过渡管1的真空夹层管的外壁，从而避免了对用户的噪声影响。

在一种可选的实施例中，真空过渡管1、毛细管3和蒸发器3的中心线位于同一条直线上。这样的设置可以使从毛细管2流出的制冷剂的流速更加均匀，减少了因制冷剂在流动过程中对过渡管11的管壁的碰撞而产生的噪声。

在一种可选的实施例中，毛细管2的连接口伸入过渡管11的内腔。毛细管2与真空过渡管1的连接方式可选为毛细管2的一部分进入到过渡管11的内腔，这样可以减少毛细管2在制冷剂喷射时所产生的抖动。

在一种可选的实施例中，毛细管2的连接口伸入过渡管11的内腔的长度为13～15mm。通过实验检测可知，当毛细管2的连接口进入到过渡管11的内腔的长度为14mm时，对于减少毛细管2在制冷剂喷射时所产生的抖动的效果最佳。

在一种可选的实施例中，制冷剂降噪装置还包括减振密封层4，减振密封层4设置在真空过渡管1与毛细管2的连接处。

减振密封层4可选用减振胶泥，减振胶泥具有减振、消音的功能，设置在毛细管2和真空过渡管1的连接处有利于降低毛细管2振动所产生的噪声。

在一种可选的实施例中，减振密封层4贴合毛细管2的外壁及真空过渡管1的第一端。减振密封层4与真空过渡管1、毛细管2的贴合能够让减振密封层4与毛细管2和真空过渡管1的接触更加紧密，最大范围地降低因毛细管2振动所产生的噪声。

实施例1

将传统的渐扩式过渡管和真空过渡管1的降噪效果进行对比实验测试，且该真空过渡管1满足过渡管11的直径与真空夹层管12的直径的比例为1：2，毛细管2的管径为0.66mm，过渡管11的直径为2mm。

制冷剂噪声的评价标准没有严格的规定，查阅相关文献，一般用声压级的波动情况来衡量制冷剂噪声的好坏。实验测试环境为半消音室，测试样机为三系统冰吧，包含冷冻区、酒区、冷藏区。为了测得明显的制冷剂喷发音，将麦克风放在各区毛细管2喷发口的近场位置(距背板约3cm)，测试样机正常工作，从麦克风测得原始样机各区毛细管2喷发口的制冷剂噪声声压级波动水平作为样机的制冷剂噪声原始水平。

为了快速的验证真空过渡管的效果，将原始数据测试完整后的样机进行了改造，将酒区毛细管2喷发口位置的发泡层去除，找到毛细管2喷发口，将原始渐扩管的过渡管剪切下来，将做好的真空过渡管1重新焊接到毛细管2喷发口与蒸发器入口之间，焊好之后重新抽真空，重新灌注冷媒即可，因为简单改造之后没有了发泡层及外面的铁皮层，所以测得的声压级肯定会比原来大，但是制冷剂噪声使用声压级波动来衡量，所以不影响真空过渡管的测试效果。

将改造后的样机置于半消音室，同样的将麦克风放在酒区毛细管2喷发口近场处，样机正常工作，测得酒区毛细管2喷发口处声压级的波动水平作为真空过渡管改造后的样机制冷剂噪声水平。

制冷剂噪声声压级波动水平对比数据如图3所示，其中a曲线是在渐扩式过渡管实验下制冷剂噪声声压级波动曲线，b曲线是在真空过渡管实验下制冷剂噪声声压级波动曲线。

由图可知，在渐扩式过渡管实验下测试的结果为制冷机噪声声压级平均波动为4.8dB；在真空过渡管实验下测试的结果为制冷机噪声声压级平均波动为2.2dB，通过实验结果可以得知，制冷剂噪声声压级波动水平降低了54％，由于发泡层受到破坏，毛细管喷发口所产生的噪声对用户造成的影响会比之前更明显，在使用真空过渡管进行试验时相比较于对比试验的渐扩式过渡管在外部没有发泡层的保护的情况下声压级波动水平降低了54％，验证了本发明的技术方案在解决制冷剂噪声方面取得了非常显著的效果，比传统的渐扩式过渡管的降噪效果好很多，获得了意想不到的效果。

制冷剂噪声的频率分布主要以中低频为主，该频率段的声音穿透性强，即使外面包裹厚厚的吸音棉、阻尼胶、发泡层，声音依然可以穿过，传到外面被用户听到，影响用户的使用体验，甚至造成用户投诉。该方案是基于真空路径的制冷剂降噪方案，由于真空不能传声，所以不管该声音属于低频、中频、高频都可以被隔断而不能传出来。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种用于制冷剂降噪的真空过渡管，所述真空过渡管包括过渡管和真空夹层管，所述真空夹层管密封套设在所述过渡管的外壁上，在所述过渡管外形成真空隔腔。

2.根据权利要求1所述的用于制冷剂降噪的真空过渡管，其特征在于，所述过渡管的纵向截面为矩形。

3.根据权利要求1所述的用于制冷剂降噪的真空过渡管，其特征在于，所述过渡管的直径与所述真空夹层管的直径的比例为1:2～3。

4.根据权利要求1所述的用于制冷剂降噪的真空过渡管，其特征在于，所述过渡管的直径与所述过渡管的长度的比例为1:20～40。

5.一种制冷剂降噪装置，其特征在于，包括如权利要求1-4中任一项所述的真空过渡管、毛细管和蒸发器，所述真空过渡管的第一端与所述毛细管连接；所述真空过渡管的第二端与所述蒸发器连接。

6.根据权利要求5所述的冷剂降噪装置，其特征在于，所述真空过渡管、所述毛细管和所述蒸发器的中心线位于同一条直线上。

7.根据权利要求5所述的制冷剂降噪装置，其特征在于，所述毛细管的连接口伸入所述过渡管的内腔。

8.根据权利要求7所述的制冷剂降噪装置，其特征在于，所述毛细管的连接口伸入所述过渡管的内腔的长度为13～15mm。

9.根据权利要求5所述的冷剂降噪装置，其特征在于，还包括减振密封层，所述减振密封层设置在所述真空过渡管与所述毛细管的连接处。

10.根据权利要求9所述的冷剂降噪装置，其特征在于，所述减振密封层贴合所述毛细管的外壁及所述真空过渡管的第一端。