CN108317629B - 空调室外机和空调器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种空调室外机和空调器。该空调室外机包括压缩机(1)，压缩机(1)的排气口和/或回气口连接有空调配管(2)，空调配管(2)包括弹簧管段(3)。根据本发明的空调室外机，能够减小弯管靠近压缩机吸排气管口前几个弯应力偏大的问题，分散管路应力，降低管路振动。

Description

空调室外机和空调器

技术领域

本发明属于空气调节技术领域，具体涉及一种空调室外机和空调器。

背景技术

配管设计是空调设计的难点之一，因为管路设计不合理，导致管路应力过大，噪音异常，引起断管和售后投诉的事件时有发生。

空调常见的管路系统中，一套管路由多根管路通过焊接连接在一起，每根管路由直管折弯而成，这种管路应力分布不均匀，直管段应力较小，折弯处应力集中，因为管路脉动的压力在管道的转弯处形成激振力，引起管道折弯处应力偏大，特别是靠近压缩机吸气、排气管口的管路折弯处应力通常更大，因为此处靠近压缩机(振动源)，且需要烧焊，材料特性有可能发生变化。因此管路应力整改主要是解决靠近压缩机吸、排气管口的弯处应力偏大问题。

为了减少管路应力，特别是靠近压缩机吸排气管口前几个弯应力偏大的问题，一方面通过设计合理的走管方向避开压缩机的运行频率，避免管路发生共振，另外一方面通过增加U弯来提高管路的弹性，分散应力，衰减振动。但是U弯的增加会使管路固有频率变低，管路固有频率密集(阶与阶之间间隔较小)，很难通过改变走管方向避开压缩机运行频率，另外U弯的增加提高了成本，也有部分机型由于结构限制，并没有空间增加U弯。

如图1所示，为一段等截面管弯头，设弯管的直径为d，弯管的转角为β，弯管进气口处的压力为P，则弯管分角线方向的合力为

若P为定值，则F也为定值，对管路只引起静变形和静应力；当P＝Pm+ΔP时，合力为

式中P为管路平均有效压力，ΔP为脉动压力最大幅值，式中第一项是P引起的静载荷力，不引起振动；第二项是压力脉动引起的交变力，它是导致管道振动的激振力，将其力幅记作ΔF，

当β＝0。则△F＝0N，说明在直管中即使有压力脉动，也不会产生管路的振动。

随着β的增大，转弯处激振力增大，说明转弯处存在应力集中，折弯越大，折弯处应力越大。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于提供一种空调室外机和空调器，能够减小弯管靠近压缩机吸排气管口前几个弯应力偏大的问题，分散管路应力，降低管路振动。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种空调室外机，包括压缩机，压缩机的排气口和/或回气口连接有空调配管，空调配管包括弹簧管段。

优选地，压缩机的排气口连接有空调配管，弹簧管段连接至压缩机的排气口；和/或，压缩机的回气口连接有空调配管，弹簧管段连接至压缩机的回气口。

优选地，空调室外机还包括气液分离器，气液分离器连接至压缩机的回气口，气液分离器的进气口连接有空调配管，弹簧管段连接至气液分离器的进气口。

优选地，空调配管还包括直管段，弹簧管段通过直管段连接至压缩机的排气口和/或回气口。

优选地，空调配管还包括弯管段，弯管段连接至弹簧管段远离压缩机的一端。

优选地，弹簧管段的绕圈直径D和弹簧管段的弹簧管管径d1之间的关系满足：D≥7d1。

优选地，弹簧管段的绕圈匝数为2到10匝。

优选地，弹簧管段的最小管路间隙L≥5mm。

优选地，弹簧管段包括多个首尾依次连接的管路，多个管路形成螺旋结构。

优选地，弹簧管段的轴向与压缩机的切向方向一致，压缩机的切向是指与压缩机的外壳相切的方向。

根据本发明的另一方面，提供了一种空调器，包括空调室外机，该空调室外机为上述的空调室外机。

本发明提供的空调室外机，包括压缩机，压缩机的排气口和/或回气口连接有空调配管，空调配管包括弹簧管段。该空调室外机的空调配管包括有弹簧管段，弹簧管段的应力分布均匀，可以有效减少配管应力集中，同时弹簧管柔性相对较好，可以有效衰减振动，减小管路靠近压缩机吸排气管口前几个弯应力偏大的问题，分散管路应力，因此在压缩机工作时可以通过弹簧管段来分散压缩机振动过程中产生的应力，同时可以利用弹簧管段的弹性衰减振动，使得空调配管采用较简单的结构就可以避开空调运行频率，从而克服U弯的增加会使管路固有频率变低，管路固有频率密集，很难通过改变走管方向避开压缩机运行频率的问题，可以用较短的管路解决管路应力问题，大幅度减少管路材料成本，减少配管制造和装配时间。

附图说明

图1为等截面管弯头的受力结构图；

图2为本发明实施例的空调室外机的内部结构示意图；

图3为本发明实施例的空调室外机的内部立体结构示意图；

图4为本发明实施例的空调室外机的弹簧管段的第一尺寸结构图；

图5为本发明实施例的空调室外机的弹簧管段的第二尺寸结构图。

附图标记表示为：

1、压缩机；2、空调配管；3、弹簧管段；4、直管段；5、弯管段；6、气液分离器。

具体实施方式

结合参见图2至图5所示，根据本发明的实施例，空调室外机包括压缩机1，压缩机1的排气口和/或回气口连接有空调配管2，空调配管2包括弹簧管段3。优选地，空调配管2通过弹簧管段3避开压缩机1的运行频率。

该空调室外机的空调配管2包括有弹簧管段3，弹簧管段3的应力分布均匀，可以有效减少配管应力集中，同时弹簧管柔性相对较好，可以有效衰减振动，减小管路靠近压缩机吸排气管口前几个弯应力偏大的问题，分散管路应力，因此在压缩机1工作时可以通过弹簧管段3来分散压缩机1振动过程中产生的应力，同时可以利用弹簧管段3的弹性衰减振动，使得空调配管2采用较简单的结构就可以避开空调运行频率，从而克服U弯的增加会使管路固有频率变低，管路固有频率密集，很难通过改变走管方向避开压缩机运行频率的问题，可以用较短的管路解决管路应力问题，大幅度减少管路材料成本，减少配管制造和装配时间。由于空调配管2可以避开压缩机1的运行频率，因此能够避免空调室外机运行过程中空调配管2与压缩机1发生共振，降低振动效应。

在本实施例中，弹簧管段3由普通直管绕圈而成，管径大小和薄厚与普通使用的铜管一致，绕圈的直径大小和匝数以及管路间的间隙由铜管管径、管路设计空间大小和管路固有频率共同决定，需要保证整套管路避开定频机的压缩机运行频率或者避开变频机的振动较大的频率，其中变频机的振动较大的频率可以根据经验数据获得，也可以通过测量统计得出。

通过采用弹簧管段3可以方便地调节空调配管2的固有频率，有效避免空调配管2与压缩机1之间形成共振，并通过弹簧管段3进行振动衰减，降低压缩机1的振动对空调配管2所造成的影响，改善空调配管2的应力和振动问题。

压缩机1的排气口连接有空调配管2，弹簧管段3连接至压缩机1的排气口；和/或，压缩机1的回气口连接有空调配管2，弹簧管段3连接至压缩机1的回气口。

一般而言，由于压缩机1为振动源，因此，越靠近压缩机1，空调配管2的管路应力越大，此时将弹簧管段3直接与压缩机1的排气口或者回气口连接，就可以最大限度的衰减振动和分散应力，起到最优的减振效果。

在本实施例中，空调室外机还包括气液分离器6，气液分离器6连接至压缩机1的回气口，气液分离器6的进气口连接有空调配管2，弹簧管段3连接至气液分离器6的进气口。由于气液分离器6一般是作为压缩机1的一个部分，因此也可以认为是振动源，因此将弹簧管段3直接连接到气液分离器6的进气口，也能够起到有效的衰减振动和分散应力的效果。

优选地，空调配管2还包括直管段4，弹簧管段3通过直管段4连接至压缩机1的排气口和/或回气口。由于直管段4本身的应力较小，因此，使得弹簧管段3通过较短的直管段4连接至压缩机1的排气口或者回气口，在方便进行空调配管2的结构布置的情况下，也能够降低空调配管2的成型难度，同时可以有效改善空调配管2的应力问题和振动问题。

空调配管2还包括弯管段5，弯管段5连接至弹簧管段3远离压缩机1的一端。由于弹簧管段3远离压缩机1的一端振动应力较小，因此可以用长度较短的弯管段5直接连接即可，能够降低材料成本，同时降低空调配管2的成型难度。

不同管径的弹簧管段3的绕圈直径不一样，绕圈直径越大，减振效果越好，绕圈直径越小，不但起不到减振作用，也不利于加工(绕圈直径太小，绕制的时候容易扁管)。对于管径较小的铜管，由于管路本身柔性较好，绕圈直径可以适当减小，因此弹簧管段3的绕圈直径D和弹簧管段3的弹簧管管径d1之间的关系满足：D≥7d1，从而在满足减振要求的同时，能够降低加工难度和加工成本。

此外，绕圈的匝数越多，柔性越好，越有利于减振，但是同时也会增加加工难度和成本，将弹簧管段3的绕圈匝数设置为2到10匝，就能够有效克服这一问题。

弹簧管段3的管路匝与匝之间的间隙比较关键，如果铜管间隙偏小，在加工过程中和或者振动过程中就会产生磨管，不仅产生噪音，而且也不利于通过弹簧管段3来减小应力。优选地，弹簧管段3的最小管路间隙L≥5mm时，可以很好地克服磨管的问题，有效提高空调配管2的使用寿命。当然，该管路间隙的大小可以根据减振需求进行相应调整。

弹簧管段3包括多个首尾依次连接的管路，多个管路形成螺旋结构，通过多个管路叠置的方式形成弹簧管段3，能够进一步降低弹簧管段3的成型难度，降低成型成本。

优选地，弹簧管段3的轴向与压缩机1的切向方向一致，也即，弹簧管段3的轴向垂直于横截面内回气管口中心和排气管口中心的连线，这是由于压缩机1在切向振动最大，此种布置方式，可以最大程度上衰减振动，起到减小管路应力，提高管路可靠性。此处的弹簧管段3的轴向是指弹簧管段3作为弹簧结构而言绕圈结构的中心轴线的方向，压缩机1的切向是指与压缩机1的外壳相切的方向。

根据本发明的实施例，空调器包括空调室外机，该空调室外机为上述的空调室外机。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种空调室外机，其特征在于，包括压缩机(1)，所述压缩机(1)的排气口和/或回气口连接有空调配管(2)，所述空调配管(2)包括弹簧管段(3)；

所述弹簧管段(3)的绕圈直径D和所述弹簧管段(3)的弹簧管管径d1之间的关系满足：D≥7d1；

所述弹簧管段(3)的轴向与所述压缩机(1)的切向方向一致，所述压缩机(1)的切向是垂直于所述压缩机(1)的回转中心轴的方向。

2.根据权利要求1所述的空调室外机，其特征在于，所述压缩机(1)的排气口连接有所述空调配管(2)，所述弹簧管段(3)连接至所述压缩机(1)的排气口；和/或，所述压缩机(1)的回气口连接有所述空调配管(2)，所述弹簧管段(3)连接至所述压缩机(1)的回气口。

3.根据权利要求1所述的空调室外机，其特征在于，所述空调室外机还包括气液分离器(6)，所述气液分离器(6)连接至所述压缩机(1)的回气口，所述气液分离器(6)的进气口连接有所述空调配管(2)，所述弹簧管段(3)连接至所述气液分离器(6)的进气口。

4.根据权利要求1所述的空调室外机，其特征在于，所述空调配管(2)还包括直管段(4)，所述弹簧管段(3)通过所述直管段(4)连接至所述压缩机(1)的排气口和/或回气口。

5.根据权利要求1所述的空调室外机，其特征在于，所述空调配管(2)还包括弯管段(5)，所述弯管段(5)连接至所述弹簧管段(3)远离所述压缩机(1)的一端。

6.根据权利要求1所述的空调室外机，其特征在于，所述弹簧管段(3)的绕圈匝数为2到10匝。

7.根据权利要求1所述的空调室外机，其特征在于，所述弹簧管段(3)的最小管路间隙L≥5mm。

8.根据权利要求1所述的空调室外机，其特征在于，所述弹簧管段(3)包括多个首尾依次连接的管路，所述多个管路形成螺旋结构。

9.一种空调器，包括空调室外机，其特征在于，所述空调室外机为权利要求1至8中任一项所述的空调室外机。