CN108626874A - 降噪装置、降噪装置的控制方法及空调器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种降噪装置、降噪装置的控制方法及空调器，其中，降噪装置包括：壳体，壳体具有进口和出口；第一管体，第一管体的第一端与进口连通，第一管体的第二端与出口连通；第二管体，第二管体的第一端与进口连通，第二管体的第二端与出口连通；其中，第二管体内具有用于供介质通过的流道，流道的长度可调节地设置。本发明的技术方案解决了现有技术中的空调消音器不能满足系统频率不同时的降噪需求的问题。

Description

降噪装置、降噪装置的控制方法及空调器

技术领域

本发明涉及制冷设备技术领域，具体而言，涉及一种降噪装置、降噪装置的控制方法及空调器。

背景技术

现有技术中的空调消音器通常采用抗性消音器来解决传递音问题。其中，现有技术中使用的抗性消音器具有固定的消声腔长度，因此消声频率和消声量都是固定的，不能适应不同频率和不同系统大小的需求。尤其对于现有压缩机系统运行到不同的频率段会出现不同的传递音频率，现有的消音器规格不能满足各种运行工况的需求。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种降噪装置、降噪装置的控制方法及空调器，以解决现有技术中的空调消音器不能满足系统频率不同时的降噪需求的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种降噪装置，包括：壳体，壳体具有进口和出口；第一管体，第一管体的第一端与进口连通，第一管体的第二端与出口连通；第二管体，第二管体的第一端与进口连通，第二管体的第二端与出口连通；其中，第二管体内具有用于供介质通过的流道，流道的长度可调节地设置。

进一步地，降噪装置还包括：调节装置，调节装置与第二管体配合，调节装置被配置为能够改变第二管体内的流道的长度。

进一步地，第二管体包括互相嵌套设置的第一管段和第二管段，第一管段固定设置在壳体内，第二管段能够相对于第一管段移动。

进一步地，降噪装置还包括：驱动机构，驱动机构与第二管段配合并驱动第二管段相对于第一管段移动，其中，第二管段和驱动机构形成调节装置。

进一步地，第一管段包括：第一段，第一段的第一端与进口连通，第一段的第二端相对于第一段的第二端弯折设置；第二段，第二段的第一端与出口连通，第二段的第二端相对于第二段的第二端弯折设置；其中，第二管段呈弯折状或者弯曲状，第二管段的第一端与第一段的第二端嵌套设置，第二管段的第二端与第二段的第二端嵌套设置。

进一步地，第二管段为U型管。

进一步地，第一段的第二端相对于第一段的第一端弯折的角度为90度。

进一步地，第二段的第二端相对于第二段的第一端弯折的角度为90度。

进一步地，驱动机构为驱动电机，第二管段上设置有传动齿条，驱动电机的电机轴上设置有传动齿轮，传动齿轮和传动齿条互相配合。

进一步地，壳体上设置有朝向壳体内部延伸的支撑翻边，驱动电机固定设置在支撑翻边上。

进一步地，流道的长度通过以下公式得到：L₂＝L₁+0.5*c*N/f；其中，L2为流道的长度，L1为第一管体的长度，C为声音在介质中传播的速度，N为正整数，f为噪音信号的频率。

进一步地，降噪装置还包括设置在壳体内的第一噪音检测结构，f通过第一噪音检测结构检测得到。

进一步地，降噪装置还包括间隔地设置在壳体内的第一隔板和第二隔板，第一隔板和第二隔板将壳体内的空间分割为第一腔体、第二腔体以及位于第一腔体和第二腔体之间的第三腔体，进口与第一腔体连通，出口与第二腔体连通，第一管体和第二管体均设置在第三腔体内，其中，第一管体的第一端和第二管体的第一端均连接在第一隔板上，第一管体的第二端和第二管体的第二端均连接在第二隔板上。

进一步地，第二隔板上设置有第二噪音检测结构。

降噪装置的控制方法，降噪装置为上述的降噪装置，控制方法包括：调节装置根据噪音的频率改变介质在第二管体内流动的距离。

根据本发明的另一方面，提供了一种空调器，包括降噪装置，降噪装置为上述的降噪装置。

应用本发明的技术方案，由于第二管体内的流道长度可调节地设置，因此当系统噪音频率不同时，通过改变上述的流道长度，使得原始噪音信号通过第一管体和第二管体后被分解为频率和幅值相同，相位相差180°的两组信号，通过两组信号相互叠加抵消，实现主动降噪的目的。上述结构能够满足系统频率变化时对不同频率的噪音进行消声的需求。因此本发明的技术方案解决了现有技术中的空调消音器不能满足系统频率不同时的降噪需求的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书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示出了根据本发明的降噪装置的实施例的内部结构示意图；

图2示出了图1中A处放大示意图；

图3示出了图1中降噪装置的俯视示意图；

图4示出了图1中降噪装置的壳体的剖视示意图；

图5示出了图1中降噪装置的第二管段和传动齿条的结构示意图；

图6示出了图5中第二管段和传动齿条的剖视示意图；以及

图7示出了图1中降噪装置的控制方法的流程示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、壳体；11、进口；12、出口；13、支撑翻边；14、第一隔板；15、第二隔板；16、第一腔体；17、第二腔体；18、第三腔体；20、第一管体；30、第二管体；31、第一管段；311、第一段；312、第二段；32、第二管段；40、调节装置；50、驱动机构；60、传动齿条；70、传动齿轮；80、第一噪音检测结构；90、第二噪音检测结构。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

如图1和图2所示，本实施例的降噪装置包括壳体10、第一管体20和第二管体30。其中，壳体10具有进口11和出口12。第一管体20的第一端与进口11连通，第一管体20的第二端与出口12连通。第二管体30的第一端与进口11连通，第二管体30的第二端与出口12连通。第二管体30内具有用于供介质通过的流道，流道的长度可调节地设置。

应用本实施例的技术方案，由于第二管体30内的流道长度可调节地设置，因此当系统噪音频率不同时，通过改变上述的流道长度，使得原始噪音信号通过第一管体20和第二管体30后被分解为频率和幅值相同，相位相差180°的两组信号，通过两组信号相互叠加抵消，实现主动降噪的目的。上述结构能够满足系统频率变化时对不同频率的噪音进行消声的需求。因此本实施例的技术方案解决了现有技术中的空调消音器不能满足系统频率不同时的降噪需求的问题。

需要说明的是，第一管体20内同样具有使介质通过的流道，但是本实施例中第一管体20的长度是固定的。当然，在未示出的实施方式中，第一管体20的流道长度也可以设置为可调整的，也即可以将第一管体20内的流道长度和第二管体30内的流道长度均设置为长度可调整的结构。

如图1和图2所示，在本实施例的技术方案中，降噪装置还包括调节装置40。调节装置40与第二管体30配合，调节装置40被配置为能够改变第二管体30内的流道的长度。具体地，调节装置40可以根据噪音的频率不同对第二管体30内的流道长度进行改变，从而实现主动降噪的效果。

如图1和图2所示，在本实施例的技术方案中，第二管体30包括互相嵌套设置的第一管段31和第二管段32，第一管段31固定设置在壳体10内，第二管段32能够相对于第一管段31移动。具体地，当第二管段32相对于第一管段31伸出时，也即第二管段32和第一管段31之间的重叠部分变少时，第二管体30内流道的长度变长。相应地，当第二管段32相对于第一管段31缩回时，也即第二管段32和第一管段31之间的重叠部分变多时，第二管体30内流道的长度减小。也即通过时第二管段32相对于第一管段31进行移动，即可实现调节第二管体30内流道的长度的目的。

当然，本申请中还可以采用其他的结构来实现改变第二管体30内流道长度的目的。例如在未示出的实施方式中，第二管体30其本身可以设置为由弹性材质制成，通过对第二管体30进行拉伸即可实现调节第二管体30内流道长度的效果。再例如，第二管体30包括多个并联的支路，各个支路的流通长度不同，每个支路上均设置阀门结构，通过控制某一个阀门结构打开即可改变第二管体30内流道的长度。

如图1和图2所示，在本实施例的技术方案中，降噪装置还包括驱动机构50。驱动机构50与第二管段32配合并驱动第二管段32相对于第一管段31移动，其中，第二管段32和驱动机构50形成调节装置40。具体地，本实施例中的驱动机构50能够提供驱动力，并对第二管段32的位置进行准确调整。当然，在未示出的实施方式中，第二管段32也可以不通过驱动机构50提供驱动力来进行移动，例如手动对第二管段32进行操作并调整第二管段32的位置也是可行的方案。

如图2所示，在本实施例的技术方案中，第一管段31包括第一段311和第二段312。其中，第一段311的第一端与进口连通，第一段311的第二端相对于第一段311的第二端弯折设置。第二段312的第一端与出口连通，第二段312的第二端相对于第二段312的第二端弯折设置。第二管段32呈弯折状或者弯曲状，第二管段32的第一端与第一段311的第二端嵌套设置，第二管段32的第二端与第二段312的第二端嵌套设置。从图2可以看到，第一段311和第二段312分别位于第二管段32的左右两侧，第一段311的第二端和第二段312的第二端的延伸方向相同，从而便于第二管段32进行移动。

如图2所示，在本实施例的技术方案中，第二管段32为U型管。从图2可以看到，第二管段32包括两个竖直段以及连接在两个竖直段底部的过渡段。进一步地，第二管段32的两个竖直段、以及第一段311的第二端和第二段312的第二端均朝向竖直方向延伸，进而使得第二管段32能够相对于第一段311和第二段312上下移动。

如图2所示，在本实施例的技术方案中，第一段311的第二端相对于第一段311的第一端弯折的角度为90度。具体地，第一段311的第一端朝向水平方向延伸，第一段311的第二端朝向竖直向下的方向延伸。

如图2所示，在本实施例的技术方案中，第二段312的第二端相对于第二段312的第一端弯折的角度为90度。具体地，第二段312的第一端朝向水平方向延伸，第二段312的第二端朝向竖直向下的方向延伸。优选地，第一段311的第一端的中心轴线和第二段312的第一端的中心轴线重合。

如图5和图6所示，在本实施例的技术方案中，驱动机构50为驱动电机，第二管段32上设置有传动齿条60，驱动电机的电机轴上设置有传动齿轮70，传动齿轮70和传动齿条60互相配合。具体地，传动齿条60设置在呈U型的第二管段32的水平段上并朝向上方延伸。当传动齿轮70正向转动或者反向转动时能够带动第二管段32向上移动或者向下移动。需要说明的是，图5和图6中示出了传动齿条包括两个相对的齿条结构，但是为了保证第二管段32能够上下移动，传动齿轮70仅与其中的一个齿条结构啮合。

如图3和图4所示，在本实施例的技术方案中，壳体10上设置有朝向壳体10内部延伸的支撑翻边13，驱动电机固定设置在支撑翻边13上。具体地，在壳体10的位于第二管段32的上方的位置处冲切出一个缺口，并将壳体10向下弯折后形成了上述的支撑翻边13。的驱动电机以及驱动电机的控制装置固定设置在支撑翻边13上。上述结构使得壳体10结构简单，同时壳体10内部不必再设置其他的支撑结构来安装驱动电机。

优选地，本实施例中第二管体30内流道的长度通过以下公式得到：

L₂＝L₁+0.5*c*N/f；

其中在上述公式中，L2为第二管体30内流道的长度。L1为第一管体20的长度，C为声音在介质中传播的速度，N为正整数，f为噪音信号的频率。需要说明的是，上述的参数C为定值，本领域技术人员可以根据介质种类的不同以及工作温度区间来确定C的数值。N为正整数，并且从上述公式中可以看到，当N取值越大，则第二管体30内的流道长度越长。本领域技术人员可以理解，当N取值过大时，则会出现第二管段32向下移动时会与第一管体20发生干涉。因此N的取值为在壳体10内空间允许的情况下取正整数。上述的参数f通过测量得到。

如图2所示，在本实施例的技术方案中，降噪装置还包括设置在壳体10内的第一噪音检测结构80，f通过第一噪音检测结构80检测得到。具体地，第一噪音检测结构80能够测得上述的噪音信号的频率，也即上述的参数f。

如图1和2所示，在本实施例的技术方案中，降噪装置还包括间隔地设置在壳体10内的第一隔板14和第二隔板15。其中，第一隔板14和第二隔板15将壳体10内的空间分割为第一腔体16、第二腔体17以及位于第一腔体16和第二腔体17之间的第三腔体18。进口11与第一腔体16连通，出口12与第二腔体17连通，第一管体20和第二管体30均设置在第三腔体18内。第一管体20的第一端和第二管体30的第一端均连接在第一隔板14上，第一管体20的第二端和第二管体30的第二端均连接在第二隔板15上。具体地，第一腔体16、第二腔体17和第三腔体18均为独立腔体。当降噪装置工作时，介质从进口11流入至第一腔体16，然后介质分为两路，一部分介质流入至第一管体20内，其余部分介质流入至第二管体30内。由于第一管体20和第二管体30的长度不同，因此两路介质的噪音信号被分解为频率和幅值相同，相位相差180°的两组信号。在介质进入至第二腔体17后，两组信号相互叠加抵消，从而起到降噪效果。进一步地，本申请中根据噪音频率的不同而主动对第二管体30内的流道长度进行调整，从而实现主动降噪的目的。

如图2所示，在本实施例的技术方案中，第二隔板15上设置有第二噪音检测结构90。具体地，第二噪音检测结构90对从第一管体20和第二管体30内流出的介质的噪音进行检测，若噪音参数相对于第一噪音检测结构80所检测的数值有所降低，则说明降噪装置能够起到较为良好的降噪效果。

如图7所示，本申请还提供了一种降噪装置的控制方法，具体地，降噪装置为上述的降噪装置，控制方法包括：调节装置40根据噪音的频率改变介质在第二管体30内流动的距离。

如图7所示，在本实施例的技术方案中，整机开机运行时，通过对第一噪音检测结构和第二噪音检测结构所检测的数值，判断降噪装置内是否具有压缩机噪音，如果无，结束控制，保持现有第二管体30内流道的长度。如果有压缩机噪音，则根据第一噪音检测结构和第二噪音检测结构所检测的数值，进行频谱分析(主要对第一噪音检测结构的检测数据进行频率分析)，根据频谱分析结果，确定第二管体30内流道的长度，控制器驱动电机实现对第二管体30内流道长度的控制。

本申请还提供了一种空调器，根据本申请的空调器包括降噪装置，降噪装置为上述的降噪装置。

根据上述结构，本申请的降噪装置具有以下特点：

降噪装置的壳体中设计两个隔板，在两个隔板之间设计有2个通道，分别是通道1、2。原始信号经过通道1、2后得到两列频率和振幅相同相位相差180°信号1、2，两组信号相互叠加抵消，实现主动降噪的目的。通道2可根据不同频率段的噪音信号进行调节，以适应不同频率段的消声需求。

管路中的冷媒，分别流进第一管体20和第二管体30。根据第一管体20和第二管体30的长度差来改变经过第一管体20和第二管体30的压力脉动和噪音信号相位。通过第一管体20的信号为原始信号，通过合理设计第二管体30的长度，将通过第二管体30的信号延时0.5N*T(T信号周期，N＝1、2、3……)，实现通过第一管体20和第二管体30的信号相位相差180°，而频率和振幅保持不变。

根据上述结构，本申请的降噪装置具有以下优点：

通过该主动降噪消音器的设计，解决了由压缩机引起的空调传递音问题，可实现全频段消声，消声效果更优。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种降噪装置，其特征在于，包括：

壳体(10)，所述壳体(10)具有进口(11)和出口(12)；

第一管体(20)，所述第一管体(20)的第一端与所述进口(11)连通，所述第一管体(20)的第二端与所述出口(12)连通；

第二管体(30)，所述第二管体(30)的第一端与所述进口(11)连通，所述第二管体(30)的第二端与所述出口(12)连通；

其中，所述第二管体(30)内具有用于供介质通过的流道，所述流道的长度可调节地设置。

2.根据权利要求1所述的降噪装置，其特征在于，所述降噪装置还包括：

调节装置(40)，所述调节装置(40)与所述第二管体(30)配合，所述调节装置(40)被配置为能够改变所述第二管体(30)内的流道的长度。

3.根据权利要求2所述的降噪装置，其特征在于，所述第二管体(30)包括互相嵌套设置的第一管段(31)和第二管段(32)，所述第一管段(31)固定设置在所述壳体(10)内，所述第二管段(32)能够相对于所述第一管段(31)移动。

4.根据权利要求3所述的降噪装置，其特征在于，所述降噪装置还包括：

驱动机构(50)，所述驱动机构(50)与所述第二管段(32)配合并驱动所述第二管段(32)相对于所述第一管段(31)移动，

其中，所述第二管段(32)和所述驱动机构(50)形成所述调节装置(40)。

5.根据权利要求4所述的降噪装置，其特征在于，所述第一管段(31)包括：

第一段(311)，所述第一段(311)的第一端与所述进口连通，所述第一段(311)的第二端相对于所述第一段(311)的第二端弯折设置；

第二段(312)，所述第二段(312)的第一端与所述出口连通，所述第二段(312)的第二端相对于所述第二段(312)的第二端弯折设置；

其中，所述第二管段(32)呈弯折状或者弯曲状，所述第二管段(32)的第一端与所述第一段(311)的第二端嵌套设置，所述第二管段(32)的第二端与所述第二段(312)的第二端嵌套设置。

6.根据权利要求5所述的降噪装置，其特征在于，所述第二管段(32)为U型管。

7.根据权利要求5或6所述的降噪装置，其特征在于，所述第一段(311)的第二端相对于所述第一段(311)的第一端弯折的角度为90度。

8.根据权利要求5或6所述的降噪装置，其特征在于，所述第二段(312)的第二端相对于所述第二段(312)的第一端弯折的角度为90度。

9.根据权利要求4所述的降噪装置，其特征在于，所述驱动机构(50)为驱动电机，所述第二管段(32)上设置有传动齿条(60)，所述驱动电机的电机轴上设置有传动齿轮(70)，所述传动齿轮(70)和所述传动齿条(60)互相配合。

10.根据权利要求9所述的降噪装置，其特征在于，所述壳体(10)上设置有朝向所述壳体(10)内部延伸的支撑翻边(13)，所述驱动电机固定设置在所述支撑翻边(13)上。

11.根据权利要求1所述的降噪装置，其特征在于，所述流道的长度通过以下公式得到：

L₂＝L₁+0.5*c*N/f；

其中，所述L2为所述流道的长度，所述L1为所述第一管体(20)的长度，所述C为声音在所述介质中传播的速度，所述N为正整数，所述f为噪音信号的频率。

12.根据权利要求11所述的降噪装置，其特征在于，所述降噪装置还包括设置在所述壳体(10)内的第一噪音检测结构(80)，所述f通过所述第一噪音检测结构(80)检测得到。

13.根据权利要求1所述的降噪装置，其特征在于，所述降噪装置还包括间隔地设置在所述壳体(10)内的第一隔板(14)和第二隔板(15)，所述第一隔板(14)和所述第二隔板(15)将所述壳体(10)内的空间分割为第一腔体(16)、第二腔体(17)以及位于所述第一腔体(16)和所述第二腔体(17)之间的第三腔体(18)，所述进口(11)与所述第一腔体(16)连通，所述出口(12)与所述第二腔体(17)连通，所述第一管体(20)和所述第二管体(30)均设置在所述第三腔体(18)内，其中，所述第一管体(20)的第一端和所述第二管体(30)的第一端均连接在所述第一隔板(14)上，所述第一管体(20)的第二端和所述第二管体(30)的第二端均连接在所述第二隔板(15)上。

14.根据权利要求13所述的降噪装置，其特征在于，所述第二隔板(15)上设置有第二噪音检测结构(90)。

15.一种降噪装置的控制方法，其特征在于，所述降噪装置为权利要求1至14中任一项所述的降噪装置，所述控制方法包括：

所述调节装置(40)根据噪音的频率改变介质在所述第二管体(30)内流动的距离。

16.一种空调器，包括降噪装置，其特征在于，所述降噪装置为权利要求1至14中任一项所述的降噪装置。