CN112179026A - 消音器、制冷回路及冰箱 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种消音器、制冷回路及冰箱，该消音器包括：流通管道，其具有空腔；出口管道，其设置于该流通管道的一端，该出口管道与该空腔相连通；以及消音填充物，其设置于该出口管道远离该流通管道的一侧，且该消音填充物包括消音管道及填充于该消音管道中的消音填充物；其中，该消音管道的管道内径大于该出口管道的管道内径；该制冷回路中的制冷剂流经该空腔自该出口管道流出并进入消音填充物中。藉由在消音器的出口管道的一侧设置消音管道及填充于消音管道内的消音填充物，消音填充物通过破坏制冷剂流体中存在的大的湍流形态，使其重组为小的湍流形态，降低制冷剂流体的流动噪音，进而实现冰箱降噪的目的。

Description

消音器、制冷回路及冰箱

技术领域

本发明涉及制冷技术，特别关于一种消音器、制冷回路及冰箱。

背景技术

现有的冰箱、冰柜等制冷系统中，制冷剂流动喷发噪声、压缩机噪声、风机噪声是冰箱主要的噪音源，其中，高压制冷剂通过毛细管的节流喷入低压端的蒸发管中，毛细管喷射口处的制冷剂存在剧烈的气液相变，制冷剂流速处在跨音速区域，湍动效应强，会产生较强烈的噪音，影响冰箱整体声品质。

现有改善喷射噪声的方案，主要是加长喷射段过渡管的长度，使得气液相变平稳。另外，还有通过在喷射管道外包裹胶泥方式进行隔音处理。但是，在实际设计中，过渡管长度不可能无限长，因此，上述加长过渡管的改善噪音的效果比较有限；而胶泥贴附的方案无法从根本是解决噪声问题，治标不治本，因此，降噪效果不显著，而且导致成本上升。

发明内容

本发明提供一种消音器、制冷回路及冰箱，用以克服现有技术中冰箱的因制冷剂在毛细管喷射口处喷发存在剧烈的气液相变，制冷剂流动时存在大的湍流形态，而导致冰箱的噪声较大的缺陷，实现冰箱噪音降低的目的。

本发明提供一种消音器，适用于冰箱的制冷回路中，该消音器包括：流通管道，其具有空腔；出口管道，其设置于该流通管道的一端，该出口管道与该空腔相连通；以及消音填充物，其设置于该出口管道远离该流通管道的一侧，且该消音填充物包括消音管道及填充于该消音管道中的消音填充物；其中，该消音管道的管道内径大于该出口管道的管道内径；该制冷回路中的制冷剂流经该空腔自该出口管道流出并进入消音填充物中。

作为可选的技术方案，该消音管道的管道内径沿着远离该出口管道的方向逐渐增加。

作为可选的技术方案，该消音管道的纵向剖面为梯形，且该梯形的短边靠近该出口管道，该梯形的长边远离该出口管道。

作为可选的技术方案，该消音填充物为多孔泡沫金属消音填充物。

作为可选的技术方案，还包括延伸管道，该延伸管道设置于该消音管道远离该出口管道的一侧，该延伸管道的管道内径大于等于该消音管道的最大管道内径。

作为可选的技术方案，还包括入口管道，该入口管道设置于该流通管道相对的另一端。

作为可选的技术方案，该入口管道的管道内径小于该出口管道的管道内径。

作为可选的技术方案，该入口管道与该制冷回路中的毛细管相连接，该出口管道与该制冷回路中的蒸发器相连接，其中，该出口管道的管道内径小于等于该消音管道的最小管道内径。

本发明还提供一种制冷回路，包括毛细管及蒸发器，还包括设置于该毛细管与该蒸发器之间的消音器，该消音器为如上所述的消音器。

本发明又提供一种冰箱，具有制冷回路，该制冷回路为如上所述的制冷回路。

与现有技术相比，本发明藉由在消音器的出口管道的一侧设置消音管道及填充于消音管道内的消音填充物，消音填充物通过破坏制冷剂流体中存在的大的湍流形态，使其重组为小的湍流形态，降低制冷剂流体的流动噪音，进而实现冰箱降噪的目的。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明一个实施例的冰箱的制冷循环系统的原理性示意图；

图2为本发明一个实施例的冰箱的消音器的示意图；

图3为图2中的消音器的纵向剖面示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合实施例及附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1为本发明一个实施例的冰箱的制冷循环系统的原理性示意图。

冰箱一般性地可包括箱体，箱体内限定有至少一个前部敞开的储物间室，储物间室的外周包覆有箱体外壳，箱体外壳与储物间室之间填充有保温材料，例如发泡剂，以避免冷量散失。储物间室通常为多个，如冷藏室、冷冻室、变温室等。具体的储物间室的数量和功能可根据预先的需求进行配置。

冰箱包括直冷式冰箱或者风冷式冰箱，其可以使用压缩式制冷循环作为冷源。制冷循环系统一般性可包括压缩机10、冷凝器20、毛细管和蒸发器等。制冷剂在蒸发器中以低温直接或间接地与储物间室发生热交换，吸收储物间室的热量并气化，产生的低压蒸气被压缩机10吸入，经压缩机10压缩后以高压排出，压缩机10排出的高压气态制冷剂进入冷凝器20，被常温的冷却水或空气冷却，凝结成高压液体，高压液体流经毛细管节流，变成低压低温的气液两相混合物，进入蒸发器，混合物中的液态制冷剂在蒸发器中蒸发制冷，产生的低压蒸汽再次被压缩机10吸入，如此周而复始，不断循环，实现了冰箱的持续制冷。

一般地，冰箱的制冷循环系统可为单循环系统或双循环系统等，单循环系统中制冷剂的走向为压缩机10--冷凝器20--毛细管--蒸发器--压缩机10，其中的蒸发器和毛细管的数量均为单个。如图1所示，双循环系统有两个独立的毛细管和蒸发器，分别为与冷藏室对应的冷藏毛细管40、冷藏蒸发器50和与冷冻室对应的冷冻毛细管60和冷冻蒸发器70。双循环系统可以实现精确地控制冷藏室和冷冻室的温度。

如图1所示，冰箱的制冷循环系统还可包括回热器30，从冷凝器20流出的温度较高的液态制冷剂，与来自蒸发器温度较低的制冷剂蒸汽在回热器30中进行热交换，使液态制冷剂过冷，气态制冷剂过热，经过回热器30换热后的过冷的液态制冷剂流入毛细管，使得经毛细管节流后制冷剂的液态多，气态少，提高制冷效果；经过回热器30换热后的过热的气态制冷剂被压缩机10吸入，防止液态制冷剂回到压缩机10而发生液击现象。

制冷循环系统中，在毛细管喷射口处的制冷剂存在剧烈的气液相变，制冷剂流速处在跨音速区域，会产生较强烈的噪音，现有的降低噪音的方式，包括管壁外贴附胶泥，达到隔音降噪的目的，该种方案虽然能一定程度上减小噪音，但治标不治本，噪音源(流体流动噪音)无法消除，继而噪音无法从根本上消除，且还会增加成本。

此外，由于制冷剂流经的管道本身的管径较小，为保证管道中制冷剂流体的顺畅流动，技术人员通常不会想到改变管道本身的结构，而本发明中，技术人员经过大量的技术论证，创造性地在毛细管与蒸发器之间设置消音器，消音器分别连接毛细管与蒸发器，以从根源上解决制冷剂流体的流动噪音，还可避免流体与管道产生共振的问题，显著提升冰箱的整体声品质。

图2为本发明的消音器的结构示意图；图3为图2中的消音器的纵向剖面示意图。其中，“纵向”与消音器的中心轴垂直。

如图2及图3所示，消音器100包括流通管道110及位于流通管道110相对的两端的入口管道120及出口管道130，消音管道140设置于出口管道130的远离流通管道110的一侧。入口管道120及出口管道130分别与流通管道110的空腔相通，消音管道140与出口管道130相通。消音管道140远离出口管道130的一侧设置延伸管道131，延伸管道131与消音管道140相通。较佳的，上述各管道一体成型构成消音器100。

其中，入口管道120的管道内径小于出口管道130的管道内径，出口管道130的管道内径小于流通管道110的空腔111的内径。流通管道110的空腔111具有大的内径，通过提供一个具有大的内径的管道以辅助降低制冷剂流体流动噪音。需要说明的是，空腔111的内径实质上大于毛细管的管道内径以及蒸发器与出口管道130连接的管道的内径。

进一步，消音管道140的管道内径沿着远离出口管道130的方向逐渐增加，使得消音管道140可视作类似喇叭状的管道。如图3所示，消音管道140的纵向剖面大致上为梯形，梯形的短边靠近出口管道130，梯形的长边靠近延伸管道131。由于消音管道140内制冷剂流体的湍流状态和消音管道的形状关系密切，当管道采用上述类似喇叭状的梯形渐扩结构，可以使得制冷剂流体状态平稳流通，避免了因消音管道的管道内径突然变化带来的流体噪声；此外，类似喇叭状的梯形渐扩结构的管路形态，可以对消音管道140中的消音填充物150起到定位限位的作用。

此外，延伸管道131的管道内径大于等于消音管道140的最大管道内径。换言之，制冷剂在流通管道110流出至出口管道130，经消音管道140，再经延伸管道131进入蒸发器。其中，出口管道130的管道内径等于消音管道140的最小管道内径，延伸管道131的管道内径等于消音管道140的最大管道内径，在一定程度上上述各管道的管道内径变化比较平稳，使得制冷剂在上述管道中流通较为平稳，不会产生新的噪音。

如图3所示，消音管道140中填充消音填充物150，消音填充物150的形状与消音管道140的形状大致相似。消音填充物150例如是多孔泡沫金属，其中，多孔泡沫金属的内部包括多个互相连通的通孔，且通孔的分布是无序的。本实施例中，通过消音管140及消音填充物150组合形成消音填充物对流入蒸发器中的制冷剂流体的流动噪音进行降噪。

具体来讲，消音器100的入口管道110与毛细管相互连接，消音器100出口处的延伸管道131连接蒸发器，制冷剂流体自毛细管中喷射，自入口管道110进入空腔111中，经出口管道130、消音管道140及延伸管道131而进入蒸发器中。制冷剂流体自毛细管口喷射出，使得制冷剂流体具有大的湍流形态，大的湍流形态进入空腔111中，自出口管道130朝向消音管道140流动，在流经消音管道140时，消音填充物150中的无序分布的多个互连通孔可以引导大的湍流重组，重组的过程中，大的湍流形态的被打乱，形成小的湍流形态，湍流的强度变小，而小的湍流形态其流动产生的噪音要远远低于大的湍流形态流动产生的噪音，进而实现了本发明降噪的目的。

本实施例中，毛细管与入口管道120相互套设，并通过焊接的方式使得毛细管与入口管道120相互连接；蒸发器与延伸管131相互套设，并通过焊接的方式使得蒸发器与延伸管131相互连接；以此实现消音器100与毛细管及蒸发器的组装。需要说明的是，消音器100不以设置于毛细管与蒸发器之间为限。本发明中用以消除制冷流动噪音的消音器，可依据实际需要而设置于冰箱制冷回路的不同区域。

消音器100的流通管道110的空腔111实质上也可流经空腔111的制冷剂流体进行降噪，具体表现为延长制冷剂流体的流动路径以降低噪音。其中，空腔111的长度L与目标消音频率相对应，符合L＝(2n+1)×λ/4，其中，n为自然数，λ为目标消音频率对应的波长范围。即，空腔111的长度L实际上是依据目标消音频率的波长进行设定。此外，在已知目标消音频率的波长时，可适当的加长空腔111的长度，延长制冷剂流经的路径，使得制冷剂的流动更加平稳，增加消音效果。

本发明还提供一种制冷回路，包括毛细管、蒸发器及设置于毛细管和蒸发器之间的消音器，消音器为如上所述的消音器100。

本发明另外还提供一种冰箱，所述冰箱包括如上所述的制冷回路。

综上，本发明提供的消音器，藉由在消音器的出口管道的一侧设置消音管道及填充于消音管道内的消音填充物，消音填充物通过破坏制冷剂流体中存在的大的湍流形态，使其重组为小的湍流形态，降低制冷剂流体的流动噪音，进而实现冰箱降噪的目的。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种消音器，适用于冰箱的制冷回路中，其特征在于，该消音器包括：

流通管道，其具有空腔；

出口管道，其设置于该流通管道的一端，该出口管道与该空腔相连通；以及

消音填充物，其设置于该出口管道远离该流通管道的一侧，且该消音填充物包括消音管道及填充于该消音管道中的消音填充物；

其中，该消音管道的管道内径大于该出口管道的管道内径；该制冷回路中的制冷剂流经该空腔自该出口管道流出并进入消音填充物中。

2.如权利要求1所述的消音器，其特征在于，该消音管道的管道内径沿着远离该出口管道的方向逐渐增加。

3.如权利要求1所述的消音器，其特征在于，该消音管道的纵向剖面为梯形，且该梯形的短边靠近该出口管道，该梯形的长边远离该出口管道。

4.如权利要求1所述的消音器，其特征在于，该消音填充物为多孔泡沫金属消音填充物。

5.如权利要求1所述的消音器，其特征在于，还包括延伸管道，该延伸管道设置于该消音管道远离该出口管道的一侧，该延伸管道的管道内径大于等于该消音管道的最大管道内径。

6.如权利要求1所述的消音器，其特征在于，还包括入口管道，该入口管道设置于该流通管道相对的另一端。

7.如权利要求6所述的消音器，其特征在于，该入口管道的管道内径小于该出口管道的管道内径。

8.如权利要求7所述的消音器，其特征在于，该入口管道与该制冷回路中的毛细管相连接，该出口管道与该制冷回路中的蒸发器相连接，其中，该出口管道的管道内径小于等于该消音管道的最小管道内径。

9.一种制冷回路，包括毛细管及蒸发器，其特征在于，还包括设置于该毛细管与该蒸发器之间的消音器，该消音器为如权利要求1-8中任意一项所述的消音器。

10.一种冰箱，具有制冷回路，其特征在于，该制冷回路为如权利要求9所述的制冷回路。

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