CN112179029A - 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：消音管，其具有消音腔；以及消音结构，其设置于该消音腔中，该消音结构包括底座、转动轴及球形整流件，该底座与该消音腔相连通，该转动轴及该球形整流件设置于该底座中，且该球形整流件围绕该转动轴转动。消音结构克服现有技术中冰箱的因冷媒在毛细管喷射口处喷发，制冷剂流体中存在声能大的湍流形态，导致冰箱的噪声较大的缺陷，实现冰箱噪音降低的目的。

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，冷媒流动喷发噪声、压缩机噪声、风机噪声是冰箱主要的噪音源，其中，高压冷媒通过毛细管的节流喷入低压端的蒸发管中，毛细管喷射口处的冷媒存在剧烈的气液相变，冷媒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，还有通过在喷射管路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冷媒在毛细管喷射口处喷发，制冷剂流体中存在声能大的湍流形态，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：消音管，其具有消音腔；以及消音结构，其设置于该消音腔中，该消音结构包括底座、转动轴及球形整流件，该底座与该消音腔相连通，该转动轴及该球形整流件设置于该底座中，且该球形整流件围绕该转动轴转动。

作为可选的技术方案，该底座具有容置部，该转动轴与该球形整流件设置于该容置部中，该容置部一贯通区，该贯通区与该消音腔相连通。

作为可选的技术方案，该转动轴穿设于该球形整流件中，且该转动轴的相对的两端固定连接该底座。

作为可选的技术方案，该转动轴在该消音腔中横向延伸并垂直于该消音管的中心轴；或者，该转动轴在该消音腔中纵向延伸并垂直于该消音管的中心轴。

作为可选的技术方案，该底座为圆环结构。

作为可选的技术方案，该球形整流件为空心的球体结构。

作为可选的技术方案，该球形整流件的球体表面设置多个贯孔，该多个贯孔与该球形整流件的内部空间相通。

作为可选的技术方案，该多个贯孔的为圆形开孔。

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，本发明于毛细管与蒸发器之间设置消音器，消音器的消音腔中设置消音结构，消音结构包括转动部和固定部，转动部设置于固定部的容置部中且可相对固定部转动，转动部上设置整流开槽或者整流贯孔，藉由转动部的转动与整流开槽或者整流贯孔对毛细管口喷射入消音腔中的制冷剂流体中声能大的湍流形态进行重组和分解，形成声能小的湍流形态，降低制冷剂流体湍动噪音，即，本发明从噪音形成的源头上进行改善，克服了冰箱因制冷剂流体喷射流动噪声较大的缺陷，实现冰箱噪音降低的目的。

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。

图4为图3中消音结构的完整示意图。

图5为本发明另一个实施例的冰箱的消音器的纵向剖面示意图；

图6为图5中另一消音结构的完整示意图。

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冷媒存在剧烈的气液相变，冷媒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，由于冷媒流经的管路本身的管径较小，为保证管路中制冷剂流体的顺畅流动，技术人员通常不会想到改变管路本身的结构，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；图4为图3中消音结构的完整示意图。其中，“纵向”与消音器的消音管的中心轴C的延伸方向相同。

如图2至图4所示，消音器100包括消音管110及消音结构140，消音管110具有消音腔111，消音结构140设置于消音腔111中，消音结构140包括转动部141及固定部142，转动部141可转动的连接固定部142，固定部142与消音腔111相互连通，且转动部141绕着消音管110的中心轴C相对固定部142旋转。其中，进入消音腔111中的制冷剂流体撞击消音结构的转动部141，使得转动部141可绕着消音管110的中心轴C相对固定部142旋转，以降低制冷剂流体在消音腔111中流动的噪音。

转动部141包括隔板1411与旋转孔1413，旋转孔1413设置于隔板1411的中心，较佳的，隔板1411例如为圆形隔板，旋转孔1413例如是圆形贯穿孔，沿着隔板1411的厚度方向贯穿隔板1411。

固定部142包括底座1421、连接部1423及旋转轴1422，底座1421具有容置部1421a，连接部1423及旋转轴1422分别设置于容置部1421a中，其中，容置部1421a例如为一贯通区，使得固定部142与消音腔111相连通。连接部1423设置容置部1421a的第一侧，旋转轴1422设置于连接部1423上且朝向容置部1421a的第二侧延伸，其中，第一侧与第二侧相对，第一侧例如是朝向消音腔111中的制冷剂的流出方向，第二侧例如是朝向消音腔111中的制冷剂的流入方向。本实施例中，底座1421例如为圆环结构，连接部1423例如是十字形结构，十字形结构的端部焊接于底座1421的内侧表面1421b上；旋转轴1422设置于十字形结构的中心。十字形结构的连接部1423使得固定部142的第二侧暴露出较多的空间，进而避免了遮挡制冷剂流体的流动，而影响冰箱的制冷效果。

连接部1423的结构不以十字形结构为限，在本发明其他实施例中，连接部还可以是其他形状，例如一字形、曲线形等。

在本发明一较佳的实施方式中，底座1421、连接部1423及旋转轴1422之间一体成型。

继续参照图3与图4，旋转轴1422插入隔板1411的旋转孔1413中，使得隔板1411位于底座1421的容置空间1421a中，隔板1411的边缘与底座1421的内侧表面之间具有间隙部，间隙部使得隔板1411顺畅的转动。换言之，通过隔板141上的旋转孔1413与底座1421中的旋转轴1422的转动连接，使得隔板141可转动的结合于底座1421的容置空间1421a中。其中，隔板1411相对底座1421转动可对制冷剂流体中大的湍流形态进行分解、重组，使其形成声能小的湍流形态，降低制冷剂流体流动噪音。

此外，旋转孔与旋转轴的位置可互相调换，即，在本发明其他实施例中，旋转孔可设置于底座的连接部上，旋转轴可设置于隔板上。

进一步，隔板1411上设置多个开槽1412，多个开槽1412沿着隔板1411的厚度方向贯穿隔板1411，其中，开槽1412的形状例如是弧形槽，弧形槽的一端靠近旋转孔1413，弧形槽1412相对的另一端靠近隔板1411的边缘，且多个弧形槽沿着隔板1411的圆周方向均匀排布。在本发明其他实施例中，多个开槽的形状还可以是矩形槽、圆形槽等。多个开槽1412的总面积大于隔板1411的表面的一半，以维持制冷剂流体在消音腔111中的流通同时不影响冰箱的制冷效率。

于制冷剂流体流入消音腔111中，制冷剂流体流经隔板1411时，其撞击隔板1411使得隔板1411相对底座1421转动，隔板1411上的多个开槽1412对撞击隔板1411的制冷剂流体进行重新分配，重新分配后的制冷剂流体穿过底座1421的容置部1421a朝向消音腔111的第二区段111b中流动，并通过第二管道130流出至蒸发器中。其中，多个开槽1412对制冷剂流体的重新分配，可使制冷剂流体中大的湍流形态被分解、消除或者打乱而形成小的湍流形态，进而制冷剂流体携带的声能被大大降低，改善了冰箱因制冷剂流体从毛细管中喷射流动进入蒸发器而产生的噪音。

参照图2及图3，为了便于消音器100与毛细管及蒸发器焊接固定，消音器100相对的两端分别设置第一管道120及第二管道130，第一管道120连接毛细管，第二管道130连接蒸发器，第一管道120的管道内径小于第二管道130的管道内径，第二管道130的管道内径小于消音腔111的内径。消音腔111具有大的管道内径，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，消音腔111的内径实质上大于毛细管的管道内径以及蒸发器与第二管道130连接的管道的内径。

此外，消音器100并不局限于设置毛细管与蒸发器之间。在本发明其他实施例中，消音器还可以设置于制冷回路的其他位置以降低制冷剂流体喷射、流动噪音。

如图2所示，消音结构140将消音腔111区分为第一区段111a与第二区段111b，进入消音腔111中的制冷剂流体依次通过第一区段111a、消音结构140及第二区段111b。其中，消音结构140可依据需要设置于消音腔111中的任意位置。本实施例中，消音结构140设置于消音腔111的中间，使得第一区段111a的长度与第二区段111b的长度大致相同。

如图3所示，消音管110的消音腔111的长度L与目标消音频率相对应，符合L3＝(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，消音腔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，可适当的加长消音腔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，进而增加消音效果。

在本发明上述实施例中，消音器100设置于毛细管与蒸发器之间，毛细管口喷射的制冷剂流体自第一管道110进入消音腔111中，制冷剂流体撞击消音结构140中的隔板1411，隔板1411沿着消音管110的中心轴C相对底座1421转动，此时，撞击隔板1411的制冷剂流体进一步通过隔板1411上多个开槽1412，多个开槽1412对制冷剂流体中大的湍流形态进行重新分配，使得从底座1421的容置部1421a中流出的制冷剂流体具有小的湍流形态，进而制冷剂流体携带的声能被大大降低，改善了冰箱因制冷剂流体从毛细管中喷射流动进入蒸发器而产生的噪音。

图5为本发明另一个实施例的冰箱的消音器的纵向剖面示意图；图6为图5中另一消音结构的完整示意图。其中，图5与图3中，相同的标号代表相同的元件，具有相似的功能不另赘述。

本发明还另提供一种消音器200，消音器200与消音器100的区别在于，消音器200中的消音结构240与消音器100中的消音结构140的结构不同。

如图5及图6所示，消音结构240设置于消音管110的消音腔111中，消音结构240将消音腔111区分为第一区段111a与第二区段111b，进入消音腔111中的制冷剂流体依次通过第一区段111a、消音结构240及第二区段111b。其中，消音结构240可依据需要设置于消音腔111中的任意位置。本实施例中，消音结构240设置于消音腔111的中间，使得第一区段111a的长度与第二区段111b的长度大致相同。

消音结构240包括底座241、转动轴242及球形整流件243，底座241结合于消音腔111的内壁上，底座241具有容置部241a，容置部241a为一贯通区，贯通区与消音腔111相互连通，即，容置部241a与消音腔111相互连通，转动轴242及球形整流件243设置于容置部241a中，转动轴242与底座241固定连接，球形整流件243穿设于转动轴242上，其中，球形整流件243可围绕转动轴242转动。

如图5所示，转动轴242在消音腔111中横向延伸并垂直于消音管110的中心轴C，即，球形整流件243围绕转动轴242横向转动，其中，“横向”为与消音管110的纵向剖面相垂直的方向。在本发明其他实施例中，转动轴可在消音腔中纵向延伸并垂直于消音管的中心轴，即，球形整流件围绕转动轴纵向转动，其中，“纵向”为与消音管的纵向剖面相一致的方向。

另外，转动轴还可倾斜设置于消音管的消音腔，即，转动轴与消音管的中心轴之间具有一夹角，夹角为锐角或者钝角，使得球形整流件围绕转动轴倾斜转动。

继续参照图5与图6，底座241具有相对的两个固定孔(未图示)，球形整流件243具有相对的两个旋转孔(未图示)，两个固定孔与两个旋转孔一一对应，于组装消音结构240时，将球形整流件243置入底座241的容置部241a中，转动轴242插入两个固定孔的其中之一，并穿过球形整流件243两个旋转孔，进入两个固定孔的其中之另一，在通过焊接的方式将转动轴242与两个固定孔相互固定。其中，转动轴242类似于插销结构，穿设于球形整流件243中。

进一步，球形整流件243与底座241的内侧表面之间具有间隙部，间隙部使得球形整流件243顺畅的转动。

底座241的形状与消音腔111的形状相适配，底座241例如为圆环结构，贯通区为圆环围绕的区域。底座241的外侧表面焊接于消音腔111中，进而消音结构240固定于消音腔111中。

球形整流件243为空心的球体结构，球形整流件243的球体表面设置多个贯孔244，多个贯孔244贯穿球体表面并与球形整流件243的内部空间相通。其中，多个贯孔244均匀分布于球体表面上，多个贯孔244例如为圆形开孔。多个贯孔244用于改善制冷剂流体的流动噪音，同时多个贯孔244用以确保制冷剂流体的流通，维持冰箱的制冷性能。

于消音器240设置于毛细管与蒸发器之间，自毛细管出口喷射的制冷剂流体通过第一管道120进入消音管110的消音腔111中，制冷剂流体在消音腔111的第一区段111a中流动并冲击球形整流件243，球形整流件243围绕转动轴242转动可起到导引及平顺制冷剂流体的流向；且，球形整流件243上的多个贯孔244对冲击球形整流件243的制冷剂流体中大的湍流形态进行重组，使得初始强有序状态的湍流形态被分解为小的湍流形态，而小的湍流形态其携带的声能较小，即，通过降低了制冷剂流体喷射流动中自身的湍动能，显著降低湍动噪音，从而提高冰箱的静音品质。其中，具有小的湍流形态的制冷剂流体流经消音腔111的第二区段111b进入蒸发器中。

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或者消音器200。

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，本发明于毛细管与蒸发器之间设置消音器，消音器的消音腔中设置消音结构，消音结构包括转动部和固定部，转动部设置于固定部的容置部中且可相对固定部转动，转动部上设置整流开槽或者整流贯孔，藉由转动部的转动与整流开槽或者整流贯孔对毛细管口喷射入消音腔中的制冷剂流体中声能大的湍流形态进行重组和分解，形成声能小的湍流形态，降低制冷剂流体湍动噪音，即，本发明从噪音形成的源头上进行改善，克服了冰箱因制冷剂流体喷射流动噪声较大的缺陷，实现冰箱噪音降低的目的。

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：

消音管，其具有消音腔；以及

消音结构，其设置于该消音腔中，该消音结构包括底座、转动轴及球形整流件，该底座与该消音腔相连通，该转动轴及该球形整流件设置于该底座中，且该球形整流件围绕该转动轴转动。

2.如权利要求1所述的消音器，其特征在于，该底座具有容置部，该转动轴与该球形整流件设置于该容置部中，该容置部一贯通区，该贯通区与该消音腔相连通。

3.如权利要求2所述的消音器，其特征在于，该转动轴穿设于该球形整流件中，且该转动轴的相对的两端固定连接该底座。

4.如权利要求3所述的消音器，其特征在于，该转动轴在该消音腔中横向延伸并垂直于该消音管的中心轴；或者，该转动轴在该消音腔中纵向延伸并垂直于该消音管的中心轴。

5.如权利要求2所述的消音器，其特征在于，该底座为圆环结构。

6.如权利要求1所述的消音器，其特征在于，该球形整流件为空心的球体结构。

7.如权利要求1所述的消音器，其特征在于，该球形整流件的球体表面设置多个贯孔，该多个贯孔与该球形整流件的内部空间相通。

8.如权利要求7所述的消音器，其特征在于，该多个贯孔的为圆形开孔。

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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