CN108443116A - 一种用于冰箱往复式压缩机的吸气消声器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于冰箱往复式压缩机的吸气消声器，包括壳体、第一微穿孔管、第二微穿孔管及内管，壳体的内部具有封闭空腔，其内部由横向隔板和纵向隔板分割成独立的四个腔室，四个腔室分别为第一、第二、第三、第四腔室。内管设在纵向隔板上，连通第一、第二腔室。第一微穿孔管设在第一腔室内，其管壁上开有第一微穿孔，第一微穿孔管一端与壳体外部相通。第二微穿孔管设在第四腔室内，第二微穿孔管一端与壳体外部相通，另一端伸入第一腔室内，第二微穿孔管的管壁上设有第二微穿孔。第二腔室与第三腔室相通，第三腔室与第四腔室相通。本发明结构巧妙，压力损失较小，吸气效率不受影响，消声频带宽，对中高频噪声有极佳的消声效果。

Description

一种用于冰箱往复式压缩机的吸气消声器

技术领域

本发明涉及机械设备技术领域，具体涉及一种用于冰箱往复式压缩机的吸气消声器。

背景技术

冰箱往复式压缩机作为制冷设备的动力源，它的制冷量和噪声是衡量器综合性能的重要指标。通常，在往复式压缩机的进气侧设置吸气消声器，吸气消声器主要用于减弱制冷剂吸入压缩部分时出现的阀片撞击阀板的冲击噪音以及剂的流动噪音。当前，在往复式压缩机进气端设置有吸气消声器的主要结构包括壳体、挡板、导流管，壳体组成的腔体可以根据挡板的个数和位置分成不同的腔室，腔室为共振腔和扩张腔，扩张腔和共振腔平行或者串联的组成整个腔体，腔室的增多能够在中低频带内提高一定的消声量，但是对于中高频噪声消声效果较差，消声频带有限。并且腔室的增多造成压力损失增大，制冷量势必受到影响，同时造成消声器组装困难。当往复压缩机吸气消声器的进气端和出气端直接用管路接通时，制冷效率提高，但是消声效果下降。目前在保证制冷量的前提下，消声频带较窄，整体消声量难以提高。由此可见，现有技术有待于进一步的改进和提高。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明的目的在于提出一种用于冰箱往复式压缩机的吸气消声器，解决消声频带较窄导致消声效果差，尤其对于中高频噪声消声效果不佳的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种用于冰箱往复式压缩机的吸气消声器，包括壳体、第一微穿孔管、第二微穿孔管及内管，所述壳体的内部具有封闭空腔，其内部由横向隔板和纵向隔板分割成独立的四个腔室，四个腔室分别为第一、第二、第三、第四腔室。所述内管设在纵向隔板上，连通第一、第二腔室。第一微穿孔管设在第一腔室内，其管壁上规则布置有若干个第一微穿孔，第一微穿孔管的一端与壳体外部相通。第二微穿孔管设在第四腔室内，第二微穿孔管的一端与壳体外部相通，另一端穿过横向隔板伸入第一腔室内，第二微穿孔管位于第四腔室内的管壁上设有若干个第二微穿孔。所述第二腔室与第三腔室相通，第三腔室与第四腔室相通。

优选地，壳体包括壳体本体及顶盖，壳体本体为顶部敞口的盒体结构，顶盖位于壳体本体的顶部敞口处，与壳体本体形成壳体内部的封闭空腔。

优选地，壳体的外侧壁设有进气外管，进气外管的一端与第一微穿孔管的对应端相连。壳体的顶盖上设有出气外管，出气外管的一端与第二微穿孔管的对应端相连。

优选地，所述进气外管与壳体本体固定相连，其与第一微穿孔管对应一端的内侧为沉孔，第一微穿孔管的对应端插入进气外管的沉孔，实现固定连接。出气外管与顶盖固定相连，其与第二微穿孔管对应一端的内侧也为沉孔，第二微穿孔管的对应端插入出气外管的沉孔，实现固定连接。

优选地，所述第一微穿孔管是由两段直管相连构成的折弯管，内管为一段直管，第一微穿孔管靠近内管的一段直管与内管正向相对且同轴，第一微穿孔管的直径与内管的直径相等。

优选地，内管位于第一腔室和第二腔室内的长度，分别等于对应腔室在其轴线方向长度的四分之一。第一微穿孔管在内管的轴线方向的投影长度，等于第一腔室在内管轴线方向长度的二分之一。

优选地，所述第一微穿孔管的管壁厚度等于第一微穿孔的直径，第二微穿孔管的管壁厚度等于第二微穿孔的直径。

优选地，所述横向隔板上，设有连通第二、第三腔室的一个第一通孔。所述纵向隔板上，设置有连通第三、第四腔室的第二通孔，第二通孔有两个。

优选地，横向隔板与纵向隔板垂直相交。

优选地，第二微穿孔管为弯管。

通过采用上述技术方案，本发明的有益技术效果是：本发明采用多个腔室和连通管路，拓宽吸声频带，降低制冷剂吸入消声器的压力损失，有效维持吸入压力的平衡，即保证往复压缩机的制冷量，使得压力脉动降低到最小状态。此外，在中高频段内吸声效果较好，第一微穿孔管和进气外管采用插接结构，第二微穿孔管和出气外管采用插接结构使得消声器组装方便，避免松动产生的额外噪音。本发明具有更好的频率特性，消声频带较宽，适合压缩机内部高温和高压的环境，由于穿孔率低，微穿孔细而密，摩擦系数较小，阻力损失很小，对于压缩机的制冷效率有益。阻力损失小，意味着气流能量损失减小，避免再生噪声能量的增加。另外，第一微穿孔管、第二微穿孔管、进气外管和出气外管采用流线型，折弯处圆滑过渡，再生噪声低。

附图说明

图1是本发明一种用于冰箱往复式压缩机的吸气消声器的结构原理示意图。

图2是本发明第一微穿孔管与进气外管连接处的局部放大图。

图3是本发明第二微穿孔管与出气外管连接处的局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明：

结合图1至图3，一种用于冰箱往复式压缩机的吸气消声器，包括壳体1、第一微穿孔管2、第二微穿孔管3及内管4，所述壳体1的内部具有封闭空腔，壳体1包括壳体本体11及顶盖12，壳体本体11为顶部敞口的盒体结构，顶盖12为与壳体本体11的顶部敞口相匹配的平板结构，顶盖12与壳体本体11安装完成后，顶盖12位于壳体本体11的顶部敞口处，与壳体本体11相配合形成壳体1内部的封闭空腔。壳体1的内部水平设置有横向隔板13、竖向设置有纵向隔板14，横向隔板13和纵向隔板14垂直相交。横向隔板13和纵向隔板14的边缘均与壳体1的内壁固定相连成一体，将壳体1的内部分割成相互独立的四个腔室，四个腔室分别为第一腔室15、第二腔室16、第三腔室17和第四腔室18，第一腔室15位于壳体1内的左下方，第二腔室16位于壳体1内的右下方，第三腔室17位于壳体1内的右上方。

所述内管4横向固定安装在纵向隔板14上，内管4的一端伸入第一腔室15，其另一端伸入第二腔室16，将第一腔室15和第二腔室16连通。所述第一微穿孔管2横向设在第一腔室15内，第一微穿孔管2的管壁上规则开设有若干个第一微穿孔，所有第一微穿孔均为通孔，第一微穿孔管2的一端与壳体1外部相通，所述第一微穿孔管2的管壁厚度为等于第一微穿孔的直径。

第一微穿孔管2的管壁厚度为t，第一微穿孔的直径为d，第一微穿孔管2的孔隙率为p，任意相邻两个第一微穿孔管2的孔心距为b，第一微穿孔管2的各项参数t、d、p和b可由以下公式计算的所得：

其中，f₁、f₂低频段共振频率的低端值和高端值，f₀是低频段中心频率，k是穿孔板常数，η是流体介质的粘滞系数，k_a是声阻常数，r是相对声阻，ρ是流体介质的密度，c为流体介质中的声速，k、η、k_a、r、ρ、c均为常数。

壳体1的外侧壁设有进气外管5，进气外管5的一端与壳体1的侧壁固定相连成一体，且与第一微穿孔管2的一端相连，所述进气外管5与壳体本体1固定相连的一端的端部内侧为沉孔，第一微穿孔管2与进气外管5相对应的一端插入进气外管5的沉孔内，实现其与进气外管5的固定密封连接。所述第一微穿孔管2是由两段直管相连构成的折弯管，所述内管4为直管，第一微穿孔管2靠近内管的一段直管与内管4正向相对且同轴，第一微穿孔管2的直径与内管4的直径相等。所述内管4位于第一腔室15和第二腔室16内的长度，分别等于第一腔室15沿其轴线方向长度的四分之一和第二腔室16沿其轴线方向长度的四分之一。所述第一微穿孔管2在内管4的轴线方向的投影长度，等于第一腔室15在内管4的轴线方向长度的二分之一。

第二微穿孔管3设在第四腔室18内，第二微穿孔管3为弯管。第二微穿孔管3的一端与壳体1外部相通，壳体1的顶盖上设有出气外管6，出气外管6的一端与第二微穿孔管3的一端对应相连，出气外管6和第二微穿孔管3相连的一端,与顶盖12固定相连成一体。出气外管6与顶盖12相连的一端的端部内侧为沉孔，第二微穿孔管3与出气外管6相连的一端对应插入出气外管6的沉孔，实现与出气外管6固定密封连接。第二微穿孔管3的另一端穿过横向隔板13伸入第一腔室15内，第二微穿孔管3位于第四腔室18内的管壁上开设有若干个第二微穿孔，第二微穿孔管3的管壁厚度等于第二微穿孔的直径。第二微穿孔管3的直线段的连接处采用弧形结构过度相连，保持其整体具有较好的流线型。

第二微穿孔管3的管壁厚度为t₁，第二微穿孔的直径为d₁，第二微穿孔管3的孔隙率为p₁，任意相邻两个第二微穿孔的孔心距为b₁，第二微穿孔管3的各项参数t₁、d₁、p₁和b₁可由以下公式计算的所得：

其中，f₃、f₄高频段共振频率的低端值和高端值，f₀₁是高频段中心频率，k是穿孔板常数，η是流体介质的粘滞系数，k_α是声阻常数，r是相对声阻常数，ρ是流体介质的密度，d是穿孔管的孔径，c为流体介质中的声速，k、η、k_α、r、ρ、c均为常数。

所述第二腔室16与第三腔室17相通，第三腔室17与第四腔室18相通。具体地，所述横向隔板13上，设有连通第二腔室16和第三腔室17的一个第一通孔7。所述纵向隔板14上，设置有连通第三腔室17和第四腔室18的第二通孔8，第二通孔8有两个，呈一上一下的方式开在纵向隔板14位于第三腔室17和第四腔室18对应的部分上。使用状态下，该吸气消声器的工作过程如下：循环系统内的冷媒介质，经过进气外管5进入第一微穿孔管2，一部分冷媒介质由第一微穿孔管2的端部进入第一腔室15，另一部分由第一微穿孔管2的管壁上的第一微穿孔进入第一腔室15。

第一腔室15内的一部分冷媒介质经过第二微穿孔管3进入出气外管6，再由出气外管6进入压缩机的缸体，第一腔室15内的另一部分冷媒介质，经过内管4进入第二腔室16内，进入第二腔室16内的冷媒介质，在经过横向隔板13上的第一通孔7进入第三腔室17，第三腔室17内的冷媒介质，再经过纵向隔板14上的两个第二通孔8进入第四腔室18内。由第三腔室17进入第四腔室18内的冷媒介质，经过第二微穿孔管3管壁上的第二微穿孔进入其内部，再进入出气外管6，经过出气外管6进入压缩机的缸体。

第一微穿孔管2和第二微穿孔管3的微穿孔吸声结构，是由孔径小于1mm的微孔和微穿孔管内部的空腔组成，微穿孔管上均匀分布着若干微孔，这些微孔之间可以看做是并联且互不影响，这种情况下，声阻抗等于单个微孔的声阻抗除以孔数，微孔间距离远小于波长，应用微管中的声波理论，简化推导，微穿孔管中的空气可以看成厚度几乎相同的圆筒层组成。每层圆筒层沿轴向的运动，受惯性和轴向速度在径向的速度梯度成正比的粘滞阻力的限制。最后推导得出：微穿孔吸声结构是通过将微孔的孔径减小到1mm以下，获得足够的声阻，同时通过控制穿孔率改变声质量，获得一种高声阻、低声质量的共振吸声体，因此具有较好的宽频吸声特性。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于冰箱往复式压缩机的吸气消声器，包括壳体、第一微穿孔管、第二微穿孔管及内管，其特征在于，所述壳体的内部具有封闭空腔，其内部由横向隔板和纵向隔板分割成独立的四个腔室，四个腔室分别为第一、第二、第三、第四腔室；所述内管设在纵向隔板上，连通第一、第二腔室；第一微穿孔管设在第一腔室内，其管壁上规则布置有若干个第一微穿孔，第一微穿孔管的一端与壳体外部相通；第二微穿孔管设在第四腔室内，第二微穿孔管的一端与壳体外部相通，另一端穿过横向隔板伸入第一腔室内，第二微穿孔管位于第四腔室内的管壁上设有若干个第二微穿孔；所述第二腔室与第三腔室相通，第三腔室与第四腔室相通。

2.根据权利要求1所述的一种用于冰箱往复式压缩机的吸气消声器，其特征在于，壳体包括壳体本体及顶盖，壳体本体为顶部敞口的盒体结构，顶盖位于壳体本体的顶部敞口处，与壳体本体形成壳体内部的封闭空腔。

3.根据权利要求2述的一种用于冰箱往复式压缩机的吸气消声器，其特征在于，壳体的外侧壁设有进气外管，进气外管的一端与第一微穿孔管的对应端相连；壳体的顶盖上设有出气外管，出气外管的一端与第二微穿孔管的对应端相连。

4.根据权利要求3的一种用于冰箱往复式压缩机的吸气消声器，其特征在于，所述进气外管与壳体本体固定相连，其与第一微穿孔管对应一端的内侧为沉孔，第一微穿孔管的对应端插入进气外管的沉孔，实现固定连接；出气外管与顶盖固定相连，其与第二微穿孔管对应一端的内侧也为沉孔，第二微穿孔管的对应端插入出气外管的沉孔，实现固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于冰箱往复式压缩机的吸气消声器，其特征在于，所述第一微穿孔管是由两段直管相连构成的折弯管，内管为一段直管，第一微穿孔管靠近内管的一段直管与内管正向相对且同轴，第一微穿孔管的直径与内管的直径相等。

6.根据权利要求1所述的一种用于冰箱往复式压缩机的吸气消声器，其特征在于，内管位于第一腔室和第二腔室内的长度，分别等于对应腔室在其轴线方向长度的四分之一；第一微穿孔管在内管的轴线方向的投影长度，等于第一腔室在内管轴线方向长度的二分之一。

7.根据权利要求1所述的一种用于冰箱往复式压缩机的吸气消声器，其特征在于，所述第一微穿孔管的管壁厚度等于第一微穿孔的直径，第二微穿孔管的管壁厚度等于第二微穿孔的直径。

8.根据权利要求1所述的一种用于冰箱往复式压缩机的吸气消声器，其特征在于，所述横向隔板上，设有连通第二、第三腔室的一个第一通孔；纵向隔板上，设置有连通第三、第四腔室的第二通孔，第二通孔有两个。

9.根据权利要求1所述的一种用于冰箱往复式压缩机的吸气消声器，其特征在于，横向隔板与纵向隔板垂直相交。

10.根据权利要求1所述的一种用于冰箱往复式压缩机的吸气消声器，其特征在于，第二微穿孔管为弯管。