CN110805558A - 消音器、压缩机和空调器 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种消音器、压缩机和空调器，包括壳体，所述壳体内设置有内腔，所述内腔的侧壁上设置有至少一个消音腔，所述消音腔与所述内腔相通，流经所述内腔的流体能够在所述消音腔内形成涡旋。本发明的实施例中所提供的一种消音器，能够有效削弱气流与壁面间的摩擦阻力，降低运动时表层流体阻力，进而减小气流噪声。
Description
技术领域
本申请属于空气调节技术领域，具体涉及一种消音器、压缩机和空调器。
背景技术
压缩机噪声是空调系统的主要噪声来源，也是影响整机稳定性与工作性能的主要因素，压缩机噪声包括机械噪声、电磁噪声、气流噪声等。面对迅速发展的压缩机市场，特别是面对用户对环境保护要求的不断提高，降低压缩机运行时产生的噪声已成为压缩机性能改善与新产品研发的关键因素。现有压缩机的气流噪声主要发生在排气区域，即压缩冷媒以较高速度从出气口排出所形成的噪声。为消除气流噪声，目前主要采用在法兰出气口外侧的上方安装消音器，形成消音腔，以减少噪音，但现有消音器中，气流在消音器内壁流通时产生较大的表层流体阻力，导致降噪效果较差。
发明内容
因此，本申请要解决的技术问题在于提供一种消音器、压缩机和空调器，能够有效削弱气流与壁面间的摩擦阻力，减少降低运动时表层流体阻力，进而减小气流噪声。
为了解决上述问题，本申请提供一种消音器，包括壳体，所述壳体内设置有内腔，所述内腔的侧壁上设置有至少一个消音腔，所述消音腔与所述内腔相通，流经所述内腔的流体能够在所述消音腔内形成涡旋。
优选地，当所述消音腔为多个时，所述消音腔均匀排布在所述壳体的内壁上。
优选地，所述消音腔包括第一类消音腔，所述第一类消音腔具有孔形结构，所述第一类消音腔的第一端与所述内腔相连通，所述第一类消音腔的第二端向远离所述内腔的一侧延伸，所述第一类消音腔与所述消音器的外部空间相隔离。
优选地，所述第一类消音腔为方向性孔。
优选地，所述第一类消音腔的孔深为5～500μm，和/或，所述第一类消音腔的直径为20～1000μm。
优选地，所述第一类消音腔的开孔面积密度为0.05～0.5。
优选地，所述第一类消音腔的横截面为椭圆形和/或三角形和/或菱形和/或矩形和/或正六边形。
优选地，所述第一类消音腔的轴截面从所述第一类消音腔的开口向所述第一类消音腔的孔底截面递减。
优选地，所述第一类消音腔的孔底为弧面，弧面的开口朝向所述第一类消音腔的开口。
优选地，所述第一类消音腔为多个时，多个所述第一类消音腔沿第一方向排布为第一列和第二列；
第一列中的所述第一类消音腔与第二列中的所述第一类消音腔在第二方向上一一对齐设置，或，第一列中的多个所述第一类消音腔与第二列中的多个所述第一类消音腔在第二方向上交错设置。
优选地，所述消音器包括第一开口和第二开口，所述消音腔包括第二类消音腔，所述第二类消音腔具有槽形结构，所述第二类消音腔的第一端设置在所述第一开口处，所述第二类消音腔的第二端向所述第二开口延伸。
优选地，所述第二类消音腔的深度为5～500μm，和/或第二类消音腔的宽度为20～1000μm，和/或当所述第二类消音腔为至少两个时，相邻的所述第二类消音腔之间的间距为100～1000μm。
本发明的另一方面，提供了一种压缩机，包括上述的消音器。
本发明的另一方面，提供了一种空调器，包括上述的消音器。
有益效果
本发明的实施例中所提供的一种消音器，能够有效削弱气流与壁面间的摩擦阻力，降低运动时表层流体阻力，进而减小气流噪声。
附图说明
图1为本申请实施例1的第一立体结构示意图；
图2为本申请实施例1的第二立体结构示意图；
图3为本申请实施例1的第一消音腔的局部剖视图；
图4为本申请实施例1的第一消音腔的另一种实施方式的局部放大图；
图5为本申请实施例2的一种实施方式的立体结构示意图；
图6为本申请实施例2的另一种实施方式的第二的局部剖视图；
图7为本申请实施例的压缩机的结构示意图。
附图标记表示为：
1、消音器；11、第一类消音腔；12、第二类消音腔；13、第一开口；14、第二开口；2、上法兰。
具体实施方式
结合参见图1至图4、图7所示，根据本申请的实施例1，一种消音器，包括壳体，壳体内设置有内腔，内腔的侧壁上设置有至少一个消音腔，消音腔与内腔相通，流经内腔的流体能够在消音腔内形成涡旋。通过在内腔的侧壁上设置有至少一个消音腔，使流过的消音器1的内腔的流体能够进入到消音腔内，并在消音腔内形成涡旋，形成气垫效应，能够有效削弱气流与壁面间的摩擦阻力，减少降低运动时表层流体阻力，进而减小气流噪声。同时，消音腔具有较强的切割气流作用，将大涡切割并在消音腔内部产生微观涡旋，减弱大涡的形成与流动，同时抑制大涡脱离壁面的趋势，有效抑制大涡流动的形成，有效减少气流噪声的产生。另外，通过设置消音腔，增加内壁的表面积，提高壁面对声波的反射作用，增强隔音效果。
进一步的，消音腔不与消音器1的外部空间相连通，消音腔只与内腔相连通，保证经过内腔的气体不通过消音腔流动到消音器1外。
进一步的，本实施例中，消音腔开设在壳体的内壁上，作为另一种实施方式，当消音器1的内壁上设置有衬层时，消音腔也可开设在衬层上。
当消音腔为多个时，消音腔均匀排布在壳体的内壁上，能够保证内腔的侧壁在各个方向上的消音效果，也保证气体对内腔的侧壁的冲击力相同。
进一步的，消音器1包括周向侧壁和顶壁，消音腔均匀排布在侧壁和顶壁上。
消音腔包括第一类消音腔11，第一类消音腔11具有孔形结构，第一类消音腔11的第一端与内腔相连通，第一类消音腔11的第二端向远离内腔的一侧延伸，第一类消音腔11与消音器1的外部空间相隔离。通过设置具有孔形结构的第一类消音腔11，增加壁面接触面积，提高壁面对声波的反射作用，增强隔音效果。同时，第一类消音腔11具有较强的气流切割作用，减弱大涡的产生与流动，并抑制大涡脱离内壁，减小流动噪声的产生。第一类消音腔11内部产生旋涡具有气垫效应，进一步起到减阻降噪效果。通过设置第一类消音腔11，在不改变原有消音器1结构及装配关系、不增加额外空间要求的同时，降低压缩机气流噪声，成本低且易实现。通过设置第一类消音腔11，对空间尺寸有特殊要求的压缩机机型，可在适当缩减消音腔容积的同时，保证噪声控制达到使用需求。
进一步的，第一类消音腔11具有盲孔结构。
进一步的，第一类消音腔11的第一端为为盲孔结构的开口，第一类消音腔11的第二端为盲孔结构的孔底，也即，第一类消音腔11的开口与内腔相连通，第一类消音腔11的孔底向远离内腔的一侧延伸，第一类消音腔11与消音器1的外部空间相隔离。
第一类消音腔11为方向性孔。通过将第一类消音腔11设置为方向性孔，可对气流起到导向作用。
进一步的，方向性孔指非圆形的具有对称结构的孔。
进一步的，当方向性孔具有一个对称轴时，对称轴平行于气流在内腔内整体的流动方向设置。当方向性孔具有至少两个对称轴时，方向性孔长度最长的方向上的对称轴与气流在内腔内整体的流动方向平行。
具体的，本实施例中，第一类消音腔11的孔深为5～500μm，第一类消音腔11的直径为20～1000μm，有效削弱气流与壁面间的摩擦阻力，减少降低运动时表层流体阻力，进而减小气流噪声。
第一类消音腔11的开孔面积密度为0.05～0.5，保证了降噪效果。
进一步的，开孔面积密度为所有的第一类消音腔11的开口处的横截面积与消音器1内壁总面积的比值。
第一类消音腔11的横截面为椭圆形和/或三角形和/或菱形和/或矩形和/或正六边形。
具体的，第一类消音腔11的横截面可同时为椭圆形、三角形、菱形、矩形和正六边形中的几种，也可为上述形状中的一种。
具体的，本实施例中，第一类消音腔11的横截面为椭圆形。
如图4所示，作为本实施例的另一种实施方式，第一类消音腔11的横截面为正六边形。
第一类消音腔11的轴截面从第一类消音腔11的开口向第一类消音腔11的孔底截面递减，能够增强第一类消音腔11对气流的切割作用，同时也增强了第一类消音腔11内产生涡旋的能力。
进一步的，第一类消音腔11的轴截面为等腰梯形，第一类消音腔11的开口处为等腰梯形的下底，第一类消音腔11的孔底为等腰梯形的上底，下底的长度大于上底的长度。
第一类消音腔11的孔底为弧面，弧面的开口朝向第一类消音腔11的开口，能够进一步增强了第一类消音腔11内产生涡旋的能力。
第一类消音腔11为多个时，多个第一类消音腔11沿第一方向排布为第一列和第二列；第一列中的第一类消音腔11与第二列中的第一类消音腔11在第二方向上一一对齐设置，或，第一列中的多个第一类消音腔11与第二列中的多个第一类消音腔11在第二方向上交错设置，能够能够有效削弱气流与壁面间的摩擦阻力，降低运动时表层流体阻力，进而减小气流噪声。
进一步的，第一方向指消音器1的侧壁的轴线方向，第二方向指消音器1的侧壁的周向方向。
更进一步的，第一方向也可指消音器1的顶面的径向方向，第二方向指消音器1的顶面的周向方向。
具体的，如图1所示，第一类消音腔11沿轴线方向排布为多列；其中一列中的第一类消音腔11与其他列中的第一类消音腔11在周向方向上一一对齐设置。
具体的，如图1所示，第一类消音腔11沿轴线方向排布为多列；其中一列中的第一类消音腔11与相邻列中的第一类消音腔11在周向方向上交错设置。
本实施例的另一方面，提供了一种压缩机，包括上述的消音器1。
本实施例的另一方面，提供了一种空调器，包括上述的消音器1。
实施例2
与实施例1的不同之处在于，消音器1包括第一开口13和第二开口14，消音腔包括第二类消音腔12，第二类消音腔12具有槽形结构，第二类消音腔12的第一端设置在第一开口13处，第二类消音腔12的第二端向第二开口14延伸。通过设置第二类消音腔12，能够对气流起到更好的切割作用，减弱大涡的形成与流动，同时抑制大涡脱离壁面的趋势，将湍流转向层流流动转变，有效减少气流噪声的产生。同时，气体从进入消音器1后，从消音器1排气口排出，整体运动方向为沿着第二类消音腔12的方向，但其在消音腔内实际做复杂的湍流流动，所以能够产生涡旋，能够有效削弱气流与壁面间的摩擦阻力，降低运动时表层流体阻力，进而减小气流噪声。
进一步的，如图1、2、6和7所示，消音器1包括顶面和侧壁，顶面为圆形，侧壁沿顶面的周向设置，且侧壁成圆筒形，第一开口13设置在顶面的中心处，第二开口14为侧壁远离顶面的一端。消音器1通过第一开口13套设在压缩机上法兰2端盖上，且与压缩机上法兰2端盖留有间隔，用于排气。消音器1通过第二开口14套设在压缩机上法兰2端盖的侧壁上，用于固定消音器1。
进一步的，第二类消音腔12在消音器1的侧壁上沿消音器1的轴向设置，第二类消音腔12在消音器1的顶面上沿顶面的径向设置。
进一步的，如图5所示，作为本实施例的一种实施方式，腔体的侧壁上，也即壳体的内壁上沿设置有凸棱，两个相邻的凸棱之间形成第二类消音腔12。
具体的，本实施例中，第二类消音腔12的深度为5～500μm，第二类消音腔12的宽度为20～1000μm。
作为本实施例的另一种实施方式，如图6所示，第二类消音腔12开设在壳体的内壁上，第二类消音腔12的开口与壳体的内壁平齐，槽底沿壳体的径向向外延伸，但不与壳体的外部空间相通。
具体的，第二类消音腔12的深度为5～500μm，第二类消音腔12的宽度为20～1000μm，当第二类消音腔12为至少两个时，相邻的第二类消音腔12之间的间距为100～1000μm。
本发明的实施例中所提供的一种消音器1，能够有效削弱气流与壁面间的摩擦阻力，降低运动时表层流体阻力，进而减小气流噪声。
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。
以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。以上仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本申请的保护范围。
Claims (14)
1.一种消音器，其特征在于，包括壳体，所述壳体内设置有内腔，所述内腔的侧壁上设置有至少一个消音腔，所述消音腔与所述内腔相通，流经所述内腔的流体能够在所述消音腔内形成涡旋。
2.根据权利要求1所述的消音器，其特征在于，当所述消音腔为多个时，所述消音腔均匀排布在所述壳体的内壁上。
3.根据权利要求1所述的消音器，其特征在于，所述消音腔包括第一类消音腔(11)，所述第一类消音腔(11)具有孔形结构，所述第一类消音腔(11)的第一端与所述内腔相连通，所述第一类消音腔(11)的第二端向远离所述内腔的一侧延伸，所述第一类消音腔(11)与所述消音器(1)的外部空间相隔离。
4.根据权利要求3所述的消音器，其特征在于，所述第一类消音腔(11)为方向性孔。
5.根据权利要求3所述的消音器，其特征在于，所述第一类消音腔(11)的孔深为5～500μm，和/或，所述第一类消音腔(11)的直径为20～1000μm。
6.根据权利要求3所述的消音器，其特征在于，所述第一类消音腔(11)的开孔面积密度为0.05～0.5。
7.根据权利要求3所述的消音器，其特征在于，所述第一类消音腔(11)的横截面为椭圆形和/或三角形和/或菱形和/或矩形和/或正六边形。
8.根据权利要求3所述的消音器，其特征在于，所述第一类消音腔(11)的轴截面从所述第一类消音腔(11)的开口向所述第一类消音腔(11)的孔底截面递减。
9.根据权利要求3所述的消音器，其特征在于，所述第一类消音腔(11)的孔底为弧面，弧面的开口朝向所述第一类消音腔(11)的开口。
10.根据权利要求3所述的消音器，其特征在于，所述第一类消音腔(11)为多个时，多个所述第一类消音腔(11)沿第一方向排布为第一列和第二列；
第一列中的所述第一类消音腔(11)与第二列中的所述第一类消音腔(11)在第二方向上一一对齐设置，或，第一列中的多个所述第一类消音腔(11)与第二列中的多个所述第一类消音腔(11)在第二方向上交错设置。
11.根据权利要求1所述的消音器，其特征在于，所述消音器(1)包括第一开口(13)和第二开口(14)，所述消音腔包括第二类消音腔(12)，所述第二类消音腔(12)具有槽形结构，所述第二类消音腔(12)的第一端设置在所述第一开口(13)处，所述第二类消音腔(12)的第二端向所述第二开口(14)延伸。
12.根据权利要求11所述的消音器，其特征在于，所述第二类消音腔(12)的深度为5～500μm，和/或第二类消音腔(12)的宽度为20～1000μm，和/或当所述第二类消音腔(12)为至少两个时，相邻的所述第二类消音腔(12)之间的间距为100～1000μm。
13.一种压缩机，其特征在于，包括如权利要求1-12任意一项所述的消音器。
14.一种空调器，其特征在于，包括如权利要求1-12任意一项所述的消音器。
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