CN112211803B - 消音器及压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种消音器及压缩机，消音器包括第一壳体、第二壳体、隔板、输入管和输出管，第二壳体和第一壳体连接；隔板设置在第一壳体和第二壳体之间，隔板将第一壳体和第二壳体之间的腔体划分为容积腔和扩张室，隔板具有输入口；输入管位于扩张室内，输入管的一端和输入口连通，输入管的另一端和扩张室连通；输出管的一部分位于扩张室内，输出管的另一部分位于扩张室外，输出管和扩张室连通；输入管的长度和输出管位于扩张室内的部分的长度不相等，输入管的延伸方向和输出管的延伸方向不相同。采用该方案，可降低噪音，并且该消音器采用一个隔板、两个管路的方式，结构简单，使制冷剂压力损失小，从而可减少输气量损失。

Description

消音器及压缩机

技术领域

本发明涉及燃油测量技术领域，具体而言，涉及一种消音器及压缩机。

背景技术

目前，电冰箱已经成为家庭或办公室的必备电器，随着高能效电冰箱的出现，解决噪音问题成为了行业难题，同时噪音是衡量压缩机性能的重要指标。通过吸气消音器可以降低压缩机的吸气噪音，也可以使压缩机的机械噪音减小。而吸气消音器的结构会影响制冷剂的输气量，降低压缩机的整机性能。因此，如何平衡消音器的消音效果和保障压缩机性能是目前一个重要研究课题。

发明内容

本发明提供了一种消音器及压缩机，以降低压缩机的噪音并减少输气量损失。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，本发明提供了一种消音器，包括：第一壳体扩压管；第二壳体扩压管，和所述第一壳体扩压管连接；隔板扩压管，设置在所述第一壳体扩压管和所述第二壳体扩压管之间，所述隔板扩压管将所述第一壳体扩压管和所述第二壳体扩压管之间的腔体划分为容积腔扩压管和扩张室扩压管，所述隔板扩压管具有输入口扩压管；输入管扩压管，位于所述扩张室扩压管内，所述输入管扩压管的一端和所述输入口扩压管连通，所述输入管扩压管的另一端和所述扩张室扩压管连通；输出管扩压管，所述输出管扩压管的一部分位于所述扩张室扩压管内，所述输出管扩压管的另一部分位于所述扩张室扩压管外，所述输出管扩压管和所述扩张室扩压管连通；所述输入管扩压管的长度和所述输出管扩压管位于所述扩张室扩压管内的部分的长度不相等，所述输入管扩压管的延伸方向和所述输出管扩压管的延伸方向不相同。

进一步地，在所述输入管扩压管的长度方向上，所述扩张室扩压管的长度为I；所述输入管扩压管的长度为1/2I，所述输出管扩压管位于所述扩张室扩压管内的长度为1/4I。

进一步地，所述输出管扩压管包括依次连接的第一管段扩压管、第二管段扩压管和第三管段扩压管，其中，所述第一管段扩压管和所述第二管段扩压管位于所述扩张室扩压管内，所述第三管段扩压管位于所述扩张室扩压管外，所述第二管段扩压管的流通面积大于所述第一管段扩压管的流通面积。

进一步地，所述第三管段扩压管的流通面积小于所述第二管段扩压管的流通面积，所述输出管扩压管还包括：内管扩压管，所述内管扩压管位于所述第二管段扩压管内，所述内管扩压管和所述第三管段扩压管连通，所述内管扩压管的外壁和所述第二管段扩压管的内壁间隔设置。

进一步地，所述内管扩压管的长度为所述第二管段扩压管的长度的四分之一，所述内管扩压管的流通面积等于所述第三管段扩压管的流通面积。

进一步地，所述输入管扩压管的延伸方向和所述输出管扩压管的延伸方向垂直。

进一步地，所述扩张室扩压管在所述输入管扩压管的径向的截面积为S1，所述输入管扩压管的流通面积为S2，S1和S2的比值为9～16。

进一步地，所述隔板扩压管设置在所述第二壳体扩压管上，所述第一壳体扩压管具有卡槽扩压管，所述隔板扩压管插设在所述卡槽扩压管内。

进一步地，所述容积腔扩压管的侧壁上具有和外部连通的第一漏油孔扩压管，所述扩张室扩压管的外壁上具有和外部连通的第二漏油孔扩压管。

进一步地，所述第一漏油孔扩压管和所述第二漏油孔扩压管均位于所述第二壳体扩压管上，所述消音器还包括：第一挡油环扩压管，设置在所述第二壳体扩压管的外侧，所述第一挡油环扩压管围绕所述第一漏油孔扩压管设置；第二挡油环扩压管，设置在所述第二壳体扩压管的外侧，所述第二挡油环扩压管围绕所述第二漏油孔扩压管设置。

进一步地，所述输入管扩压管为扩压管，所述扩压管的出口截面积大于所述扩压管的进口截面积。

根据本发明的另一方面，提供了一种压缩机，所述压缩机包括上述的消音器。

应用本发明的技术方案，提供了一种消音器，消音器包括第一壳体、第二壳体、隔板、输入管和输出管，第二壳体和第一壳体连接；隔板设置在第一壳体和第二壳体之间，隔板将第一壳体和第二壳体之间的腔体划分为容积腔和扩张室，隔板具有输入口；输入管位于扩张室内，输入管的一端和输入口连通，输入管的另一端和扩张室连通；输出管的一部分位于扩张室内，输出管的另一部分位于扩张室外，输出管和扩张室连通；输入管的长度和输出管位于扩张室内的部分的长度不相等，输入管的延伸方向和输出管的延伸方向不相同。采用该方案，制冷剂依次流入容积腔、输入管、扩张室和输出管的过程中，由于流通面积和流向发生变化，因此可降低噪音，并且，由于输入管的长度和输出管位于扩张室内的部分的长度不相等，这样向前传播的声波遇到输入管和输出管不同界面，反射的声波有相位差，可以起到声波相互干涉的效果，从而可消除一部分噪音。而且，该消音器采用一个隔板、两个管路的方式，结构简单，使制冷剂压力损失小，从而可减少输气量损失。

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示出了本发明的实施例提供的消音器的爆炸图；

图2示出了图1中的消音器的装配图；

图3示出了图2中的消音器的剖视图；

图4示出了图3中的消音器的局部放大图；

图5示出了图2中的消音器的另一剖视图；

图6示出了图5中的消音器的局部放大图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、第一壳体；11、卡槽；20、第二壳体；21、容积腔；22、扩张室；23、第一漏油孔；24、第二漏油孔；30、隔板；31、输入口；40、输入管；50、输出管；51、第一管段；52、第二管段；53、第三管段；54、内管；55、第四管段；56、排气口；61、第一挡油环；62、第二挡油环。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，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，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

如图1至图6所示，本发明的实施例提供了一种消音器，包括：第一壳体10；第二壳体20，和第一壳体10连接；隔板30，设置在第一壳体10和第二壳体20之间，隔板30将第一壳体10和第二壳体20之间的腔体划分为容积腔21和扩张室22，隔板30具有输入口31；输入管40，位于扩张室22内，输入管40的一端和输入口31连通，输入管40的另一端和扩张室22连通；输出管50，输出管50的一部分位于扩张室22内，输出管50的另一部分位于扩张室22外，输出管50和扩张室22连通；输入管40的长度和输出管50位于扩张室22内的部分的长度不相等，输入管40的延伸方向和输出管50的延伸方向不相同。

采用该方案，制冷剂依次流入容积腔21、输入管40、扩张室22和输出管50的过程中，由于流通面积和流向发生变化，因此可降低噪音，并且，由于输入管40的长度和输出管50位于扩张室22内的部分的长度不相等，这样向前传播的声波遇到输入管40和输出管50不同界面，反射的声波有相位差，可以起到声波相互干涉的效果，从而可消除一部分噪音。而且，该消音器采用一个隔板30、两个管路的方式，结构简单，使制冷剂压力损失小，从而可减少输气量损失。

在本实施例中，容积腔21的容积小于扩张室22的容积。可选地，第二壳体20、隔板30、输入管40和输出管50可以设置为一体结构。第一壳体10具有和容积腔21连通的进气口。输入管40和第二壳体20的连接处设置有倒角，输出管50和第二壳体20的连接处设置有倒角。

具体地，在输入管40的长度方向上，扩张室22的长度为I；输入管40的长度为1/2I，输出管50位于扩张室22内的长度为1/4I。这样向前传播的声波遇到管子不同界面与反射的声波相差180°的相位，使二者振幅相等，相位相反，相互干涉，从而达到理想的消音效果。当插入1/2I长度的输入管40时，可以消除1/2波长的奇数倍通过频率，当插入1/4I长度的输出管50时，可以消除1/2波长的偶数倍通过频率，两者综合，则可获得没有通过频率的消声性能。

如图5和图6所示，在本实施例中，输出管50包括依次连接的第一管段51、第二管段52和第三管段53，其中，第一管段51和第二管段52位于扩张室22内，第三管段53位于扩张室22外，第二管段52的流通面积大于第一管段51的流通面积。将第二管段52的流通面积设置为大于第一管段51的流通面积，这样制冷剂从第一管段51流动到第二管段52的过程中，流速降低，压力增大，从而可减少压力损失。第二管段52的腔体相当于一个扩张室。

在本实施例中，第三管段53的流通面积小于第二管段52的流通面积，输出管50还包括：内管54，内管54位于第二管段52内，内管54和第三管段53连通，内管54的外壁和第二管段52的内壁间隔设置。第二管段52内的制冷剂通过内管54进入第三管段53，可以进一步起到降噪的效果。

进一步地，内管54的长度为第二管段52的长度的四分之一，内管54的流通面积等于第三管段53的流通面积。这样通过第二管段52和内管54反射的声波有相位差，可以起到声波相互干涉的效果，从而可消除一部分噪音。

可选地，输出管50还包括第四管段55，第四管段55和第三管段53连通，第四管段55的延伸方向和第三管段53的延伸方向垂直，第四管段55的出口为排气口56。

在本实施例中，输入管40的延伸方向和输出管50的延伸方向垂直。这样可以进一步提高降噪效果。输入管40和输出管50交错设置，以使结构更加紧凑。

进一步地，扩张室22在输入管40的径向的截面积为S1，输入管40的流通面积为S2，S1和S2的比值为9～16。扩张室22的消音性能主要取决于扩张比m和扩张室的长度I，扩张比m为扩张室截面与输入管40流通道截面的比值，扩张比取值9～16。

在本实施例中，隔板30设置在第二壳体20上，第一壳体10具有卡槽11，隔板30插设在卡槽11内。这样可实现隔板30和第一壳体10的可靠连接，并且装配效率高。

在本实施例中，容积腔21的侧壁上具有和外部连通的第一漏油孔23，扩张室22的外壁上具有和外部连通的第二漏油孔24。通过第一漏油孔23可将容积腔21内的油集中排出，通过第二漏油孔24可将扩张室22内的油集中排出，这样可避免制冷剂内携带过多的油。

在本实施例中，第一漏油孔23和第二漏油孔24均位于第二壳体20上，消音器还包括：第一挡油环61，设置在第二壳体20的外侧，第一挡油环61围绕第一漏油孔23设置；第二挡油环62，设置在第二壳体20的外侧，第二挡油环62围绕第二漏油孔24设置。通过第一挡油环61和第二挡油环62可对第一漏油孔23和第二漏油孔24进行防护，避免其他结构上的油甩入第一漏油孔23和第二漏油孔24内。

可选地，第一壳体10的周缘具有凸筋，第二壳体20的周缘具有凹槽，凸筋插入凹槽内实现第一壳体10和第二壳体20的连接。此种连接方式装配效率高，密封性好。

在本实施例中，输入管40为扩压管，扩压管的出口截面积大于扩压管的进口截面积。扩压管具有将高速气流的动能转换为气体的压强势能和热力学能，达到增压和节能的效果，气流在扩压管中经历的是增压减速的压缩过程。因此，使用此结构可以更大程度上的降低压力损失，提高压缩机的能效比和制冷量，但是假如扩压管后，噪音在管道内声音会被放大，造成噪音值增大，在噪音值合格，需要提能效比的情况下可以采用此实施例解决问题。

该方案具有以下有益效果：使用两个内插管+单个隔板结构，结构比三管+两个隔板压力损失小，提高输气效率；结构简单，便于加工；通过将两个扩张室串联，解决消音频率范围窄的问题，在不影响吸气效率的前提下进一步的提高扩张室消音器的消音效果。把扩张室的进口和出口处分别插入长度为l/2和l/4的内插管，可获得没有通过频率的消声性能。

本发明的另一方案提供了一种压缩机，压缩机包括上述的消音器。采用该方案，可提高压缩机的降噪性能，减少能量损耗。该消音器为吸气消音器。

为了保证消音效果，现有的消音器通常使用两个及两个以上的隔板将消音器的腔体划分为三个及以上的腔体，并且使用三个及以上的管路，这样造成制冷剂压力损失大，降低了输气量，并且消音器结构复杂，制造成本高。

现有消音器通常是外壳内设置有管径和长短不同的进、排气管，从而使制冷剂气体流速改变，当气体流速减慢时，则气流脉动会相应降低，从而使产生的噪音减小，此种结构虽然在降低噪音，但同时也造成输气量的大幅降低，从而影响压缩机效率，造成性能下降。而市场对于冰箱能耗标准要求越来越高。因此设计一款高能效的消音器用以提升压缩机性能，十分有必要。

在该方案中，内插管(即输入管和输出管)的管径根据上限失效频率f＝1.22C/D，C为声速，D为通道截面当量直径，设计管径使f≤75Hz，可显著提高消音量。同时，消音器扩张室内只有两个内插管，很大程度上减小了流体的压力损失，比现用的消音器的压力损失降低了16％，压缩机整机的能效比提升了2.65％，制冷量提升了4.13％。因此，本发明可同时有效的改善压缩机的整机能效比和噪音效果。

本发明由于采用了上述技术方案，使用单个隔板将整个吸气消音器容积分隔成一级扩张室(即上述的扩张室22)，整个结构简单，很好的提升了吸气消音器的输气能力，降低其流动损失，提升吸气质量流量，从而提升压缩机的制冷量和整机的能效比。在一级扩张室出口处的内插管内加入一个二级扩张室(即第二管段52的腔体)，可有效的消除各频段的噪音，提高消音器的消声量，改善压缩机的噪音。因此，本发明可同时有效的改善压缩机的整机能效比和噪音效果。

通过仿真对比，压力损失降低了16％。通过性能测试结果显示压缩机整机的能效比提升了2.65％，制冷量提升了4.13％。噪音实验结果显示使用二级扩张室消音器时，使整机噪音下降0.8dB(A)左右。因此，本发明是一种高效的吸气消音器，可同时有效的改善压缩机的整机能效比和噪音效果。

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 (10)

1.一种消音器，其特征在于，包括：

第一壳体（10）；

第二壳体（20），和所述第一壳体（10）连接；

隔板（30），设置在所述第一壳体（10）和所述第二壳体（20）之间，所述隔板（30）将所述第一壳体（10）和所述第二壳体（20）之间的腔体划分为容积腔（21）和扩张室（22），所述隔板（30）具有输入口（31）；

输入管（40），位于所述扩张室（22）内，所述输入管（40）的一端和所述输入口（31）连通，所述输入管（40）的另一端和所述扩张室（22）连通；

输出管（50），所述输出管（50）的一部分位于所述扩张室（22）内，所述输出管（50）的另一部分位于所述扩张室（22）外，所述输出管（50）和所述扩张室（22）连通；

所述输入管（40）的长度和所述输出管（50）位于所述扩张室（22）内的部分的长度不相等，所述输入管（40）的延伸方向和所述输出管（50）的延伸方向不相同；

在所述输入管（40）的长度方向上，所述扩张室（22）的长度为I；所述输入管（40）的长度为1/2I，所述输出管（50）位于所述扩张室（22）内的长度为1/4I；

所述输出管（50）包括依次连接的第一管段（51）、第二管段（52）和第三管段（53），其中，所述第一管段（51）和所述第二管段（52）位于所述扩张室（22）内，所述第三管段（53）位于所述扩张室（22）外，所述第二管段（52）的流通面积大于所述第一管段（51）的流通面积。

2.根据权利要求1所述的消音器，其特征在于，所述第三管段（53）的流通面积小于所述第二管段（52）的流通面积，所述输出管（50）还包括：

内管（54），所述内管（54）位于所述第二管段（52）内，所述内管（54）和所述第三管段（53）连通，所述内管（54）的外壁和所述第二管段（52）的内壁间隔设置。

3.根据权利要求2所述的消音器，其特征在于，所述内管（54）的长度为所述第二管段（52）的长度的四分之一，所述内管（54）的流通面积等于所述第三管段（53）的流通面积。

4.根据权利要求1所述的消音器，其特征在于，所述输入管（40）的延伸方向和所述输出管（50）的延伸方向垂直。

5.根据权利要求1所述的消音器，其特征在于，所述扩张室（22）在所述输入管（40）的径向的截面积为S1，所述输入管（40）的流通面积为S2，S1和S2的比值为9~16。

6.根据权利要求1所述的消音器，其特征在于，所述隔板（30）设置在所述第二壳体（20）上，所述第一壳体（10）具有卡槽（11），所述隔板（30）插设在所述卡槽（11）内。

7.根据权利要求1所述的消音器，其特征在于，所述容积腔（21）的侧壁上具有和外部连通的第一漏油孔（23），所述扩张室（22）的外壁上具有和外部连通的第二漏油孔（24）。

8.根据权利要求7所述的消音器，其特征在于，所述第一漏油孔（23）和所述第二漏油孔（24）均位于所述第二壳体（20）上，所述消音器还包括：

第一挡油环（61），设置在所述第二壳体（20）的外侧，所述第一挡油环（61）围绕所述第一漏油孔（23）设置；

第二挡油环（62），设置在所述第二壳体（20）的外侧，所述第二挡油环（62）围绕所述第二漏油孔（24）设置。

9.根据权利要求8所述的消音器，其特征在于，所述输入管（40）为扩压管，所述扩压管的出口截面积大于所述扩压管的进口截面积。

10.一种压缩机，其特征在于，所述压缩机包括权利要求1至9中任一项所述的消音器。

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