CN114151862B - 空调室外机及空调器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调室外机及空调器，该空调室外机包括：压缩机组；排气管路；至少一条旁通回路，各旁通回路分别与不同的部分排气管路并联，且旁通回路设置有可控阀；旁通回路包括第一L型管路和第二L型管路；第一L型管路包括连接部分排气管路的进气口的第一支路和连接可控阀一端的第二支路；第二L型管路包括连接部分排气管路的排气口的第三支路和连接可控阀另一端的第四支路；配置单元，其根据不同的冷媒脉动噪音的频率f1、f2及f3，配置第一L型管路、第二L型管路及第一支路的长度；控制单元，其根据不同的频率f1、f2及f3，控制可控阀的动作。本发明解决空调室外机向室内机传递多频段冷媒脉动噪音的问题。

Description

空调室外机及空调器

技术领域

本发明涉及空调器技术领域，尤其涉及空调室外机及空调器。

背景技术

压缩机的气缸的排气压力具有周期性变化规律，导致配管系统中的冷媒压力也具有脉动性质。这种压力脉动足够大时，会激励传输冷媒的管路振动。室内机的薄壁结构件受到蒸发器组件管路的振动激励会辐射出与压缩机旋转频率成倍频关系的噪声。这种噪声具有明显的音调性，且不易被室内机风声掩蔽，一旦产生就会影响用户体验。

现有技术通过在室外机排气管路中加入抗性消声器可以衰减冷媒的压力脉动。然而，现有抗性消音器的尺寸设计采用经验公式确定，且单个消音器只能根据其长度消除本长度对应频率段的噪音。也就是说，由于噪音不同频率段产生的噪音频率不同，单一消音器无法消除各个频率段的噪音，造成使用过程中便利性及有效性不高。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种空调室外机，旨在解决空调室外机向室内机传递多频段冷媒脉动噪音的问题。

为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：

本申请涉及一种空调室外机，其特征在于，包括：

压缩机组；

排气管路，其与所述压缩机组的排气侧连接；

至少一条旁通回路，各旁通回路分别与不同的部分排气管路并联，且所述旁通回路设置有可控阀；所述旁通回路包括第一L型管路和第二L型管路；所述第一L型管路包括连接所述部分排气管路的进气口的第一支路和连接所述可控阀一端的第二支路；所述第二L型管路包括连接所述部分排气管路的排气口的第三支路和连接所述可控阀另一端的第四支路；

配置单元，其根据不同的冷媒脉动噪音的频率f1、f2及f3，配置所述第一L型管路、第二L型管路及第一支路的长度；

控制单元，其根据不同的频率f1、f2及f3，控制所述可控阀的动作，使所述旁通回路中的脉动相消干涉所述冷媒脉动噪音；

其中，所述第一支路和所述第三支路等长。

与现有技术相比，本申请提供的空调室外机具有如下优点和有益效果：

（1）通过设置至少一条旁通回路，每条旁通回路通过针对不同的冷媒脉动噪音的频率，设置旁通回路的长度参数，并同时控制可控阀的动作，使得所述旁通回路中脉冲相消干涉冷媒脉动噪音，实现一条旁通回路满足消除三种不同频率的冷媒脉冲噪音，有效性高；

（2）只需要设置旁通回路和其上的可控阀，硬件配置简单，降低产品成本、提高实施概率；

（3）根据需要，可以设置N（N＞1）条旁通回路，满足消除3*N种频率下的冷媒脉动噪音。

在本申请中的一些实施例中，所述配置单元对所述第一L型管路、第二L型管路及第一支路的长度的配置，具体为：

在所述冷媒脉动噪音的频率为频率f1时，配置所述第一L型管路的长度L1为c/(4*f1)-△L；

在所述冷媒脉动噪音的频率为频率f2时，配置所述第二L型管路的长度L2为c/(4*f2)-△L；

在所述冷媒脉动噪音的频率为频率f3时，配置所述第一支路的长度L11为c/(4*f3)；

其中c为冷媒声速。

在本申请中的一些实施例中，所述控制单元根据不同的频率f1、f2及f3，控制所述可控阀的动作，具体为：

在所述冷媒脉动噪音的频率为频率f1或f2时，所述控制单元控制所述可控阀关闭；

在所述冷媒脉动噪音的频率为频率f3时，所述控制单元控制所述可控阀开启。

在本申请中的一些实施例中，所述可控阀为电磁阀。

在本申请中的一些实施例中，所述空调室外机的运转工况和所述冷媒脉动噪音的频率对应。

在本申请中的一些实施例中，所述运转工况涉及所述空调室外机中压缩机的转速及排气压力。

本发明还涉及一种空调器，包括如上所述的空调室外机。

结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提出的空调器一实施例的结构图，其中示出一条旁通回路；

图2是本发明提出的空调器另一实施例中仅示出了旁通回路和部分排气管路并联的局部图；

图3是本发明提出的空调器另一实施例的结构图，其中示出三条旁通回路；

图4是本发明提出的空调室外机中用于消除冷媒脉动噪音的控制流程图。

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。

基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

<空调器的基本运行原理>

空调器通过使用压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器来执行空调器的制冷制热循环。制冷制热循环包括一系列过程，涉及压缩、冷凝、膨胀和蒸发，对室内空间进行制冷或制热。

低温低压制冷剂进入压缩机，压缩机压缩成高温高压状态的冷媒气体并排出压缩后的冷媒气体。所排出的冷媒气体流入冷凝器。冷凝器将压缩后的冷媒冷凝成液相，并且热量通过冷凝过程释放到周围环境。

膨胀阀使在冷凝器中冷凝形成的高温高压状态的液相冷媒膨胀为低压的液相冷媒。蒸发器蒸发在膨胀阀中膨胀的冷媒，并使处于低温低压状态的冷媒气体返回到压缩机。蒸发器可以通过利用冷媒的蒸发的潜热与待冷却的材料进行热交换来实现制冷效果。在整个循环中，空调器可以调节室内空间的温度。

空调器的室外机是指制冷循环的包括压缩机、室外换热器和室外风机的部分，空调器的室内机包括室内换热器和室内风机的部分，并且节流装置（如毛细管或电子膨胀阀）可以提供在室内机或室外机中。

室内换热器和室外换热器用作冷凝器或蒸发器。当室内换热器用作冷凝器时，空调器执行制热模式，当室内换热器用作蒸发器时，空调器执行制冷模式。

其中，室内换热器和室外换热器转换作为冷凝器或蒸发器的方式，一般采用四通阀，具体参考常规空调器的设置，在此不做赘述。

空调器的制冷工作原理是：压缩机工作使室内换热器（在室内机中，此时为蒸发器）内处于超低压状态，室内换热器内的液态冷媒迅速蒸发吸收热量，室内风机吹出的风经过室内换热器盘管降温后变为冷风吹到室内，蒸发汽化后的冷媒经压缩机加压后，在室外换热器（在室外机中，此时为冷凝器）中的高压环境下凝结为液态，释放出热量，通过室外风机，将热量散发到大气中，如此循环就达到了制冷效果。

空调器的制热工作原理是：气态冷媒被压缩机加压，成为高温高压气体，进入室内换热器（此时为冷凝器），冷凝液化放热，成为液体，同时将室内空气加热，从而达到提高室内温度的目的。液体冷媒经节流装置减压，进入室外换热器（此时为蒸发器），蒸发气化吸热，成为气体，同时吸取室外空气的热量（室外空气变得更冷)，成为气态冷媒，再次进入压缩机开始下一个循环。

本申请涉及的空调器为多联机空调器，包括至少一个空调室外机（简称室外机）和至少一个空调室内机（简称室内机）。

参见图1，其示出了室外机20和室内机30。

空调器的制热模式和制冷模式在本领域中都是公知技术，在此不再详述。

<空调室外机>

参见图1，室外机20包括通过冷媒连接管路相连通的两个室外换热器、变频压缩机、四通阀及节流元件，还包括室外风机（未示出）。

排气管路与压缩机组的排气侧连接，即，排气管路指的是位于气侧的管路。

为了避免室外机20中压缩机组侧产生的冷媒脉动噪音通过冷媒管路传递至室内机侧，本申请设计至少一条旁通回路，利用声波叠加原理，使旁通回路中冷媒脉动与冷媒脉冲噪音相消干涉，从而达到消除冷媒脉动噪音的目的。

若在排气管路上形成相位差180°的冷媒脉动信号，使之与冷媒脉冲噪音叠加，则可消除冷媒脉冲噪音。

假设，排气管路中冷媒脉动噪音的波形为正弦波形，且波长为λ。

若旁通回路产生的冷媒脉动信号的波形与冷媒脉动噪音的波形之间相位差为180°，能够使得两者波形达到波峰与波谷相互叠加抵消的目的，消除冷媒脉动噪音。

旁通回路

参见图1，其在室外机20中示出一条旁通回路。

参见图2，其示出图1中虚线框中框出的旁通回路与部分排气管路并联的部分10，旁通回路指的是A->B->C,部分排气管路指的是A->C。

旁通回路上设置有可控阀11，能够被控制开启或关闭。

在可控阀11开启时，旁通回路连通；而在可控阀11关闭时，旁通回路断开。

旁通回路包括第一L型管路（图2中，第一L型管路的长度示出为L1）和第二L型管路（图2中，第二L型管路的长度示出为L2）。

第一L型管路包括连接的第一支路（图2中，第一支路的长度示出为L11）和第二支路（通过计算，第二支路的长度为L1-L11）。

第二L型管路包括连接的第三支路（图2中，第三支路的长度示出为L21）和第四支路（通过计算，第四支路的长度为L2-L21）。

第一支路的一端连接该部分排气管路的进气口A，另一端连接第二支路的一端。

第二支路的一端连接第一支路的另一端，另一端连接可控阀11的一端（即，进入端）。

第三支路的一端连接该部分排气管的排气口C，另一端连接第四支路的一端。

第四支路的一端连接第三支路的另一端，另一端连接可控阀11的另一端（即，可控阀11的排出端）。

需要说明的是，与旁通回路并联的该部分排气管路一般不会设计太长，因此，可以认为该部分排气管路是直的。

该可控阀11可以为电磁阀、压电阀、MEMS（Micro-Electro-Mechanical System，微机电系统）阀或角座阀等能够被控制开启或关闭的阀门。

配置单元

配置单元根据不同冷媒脉动噪音的频率f1、f2及f3，配置各支路的长度。

事先会对冷媒脉冲噪音进行噪声测试，测试获取冷媒脉动噪音的频率。

此后，再根据不同的频率，对支路的长度进行确定。

需要说明的是，可以根据测试的冷媒脉动噪音的频率，获取所对应的空调器的工况。

例如，压缩机转速及排气压力对应工况。

在压缩机转速为N1及排气压力为P1时，对应工况1，并对应冷媒脉动噪音的频率为f1。

在压缩机转速为N2及排气压力为P2时，对应工况2，并对应冷媒脉动噪音的频率为f2。

在压缩机转速为N3及排气压力为P3时，对应工况3，并对应冷媒脉动噪音的频率为f3。

因此，可以预先设置有冷媒脉动噪音的频率对应工况的数据表。

具体频率f1、f2及f3分别与对应支路的长度及可控阀11的开启/关闭均有关系。

如下，描述根据频率配置支路的长度的过程。

在本申请中，需要配置第一支路的长度L11（等于第三支路的长度L21）、第一L型管路的长度L1、及第二L型管路的长度L2。

参见图2，频率为f1时，关闭可控阀11。

在冷媒从压缩机组的排气端排出时，冷媒脉动进入部分排气管路（指AC段）的进气口A，在进气口A处分支为两路。

一路进入部分排气管路，一路进入第一L型管路并进一步进入可控阀11内，由于可控阀11关闭，进入可控阀11内的冷媒脉动被可控阀11发射后回到进气口A处（如虚线箭头所示出的）。

设计冷媒脉动从A点处进入旁通回路中的流动距离L，即包括第一L型管路的长度L1和在可控阀11内流动的距离△L1，使反射至进气口A处的冷媒脉动波的相位与进气口A处的原始冷媒脉动波的相位差为180°，如此，两种波在进气口A处叠加，即可消除了频率f1的原始冷媒脉动信号。

利用2*L=λ1/2，因此，L=λ1/4=c/(4*f1)，其中c为冷媒声速，其通过查表可获取，为已知值。

由于L=L1+△L1，因此，L1=c/(4*f1)-△L1；其中△L1针对可控阀为已知值。

如此，在配置好第一L型管路的长度L1后，在检测到冷媒脉动噪音的频率为f1时，通过控制单元控制关闭可控阀11，则可实现消除频率为f1的冷媒脉动噪音的目的。

参见图2，频率为f2时，关闭可控阀11。

在冷媒从压缩机组的排气端排出时，冷媒脉动进入部分排气管路（指AC段）的进气口A，在排气口C处分支为两路。

一路进入部分排气管路，一路进入第二L型管路并进一步进入可控阀11内，由于可控阀11关闭，进入可控阀11内的冷媒脉动被可控阀11发射后回到排气口C处（如实线箭头所示出的）。

设计冷媒脉动从C点处进入旁通回路中的流动距离L'，即包括第二L型管路的长度L2和在可控阀11内流动的距离△L2，使反射至排气口C处的冷媒脉动波的相位与排气口C处的原始冷媒脉动波的相位差为180°，如此，两种波在排气口C处叠加，即可消除了频率f2的原始冷媒脉动信号。

利用2*L'=λ2/2，因此，L'=λ2/4=c/(4*f2)，其中c为冷媒声速，其通过查表可获取，为已知值。

由于L'=L2+△L2，因此，L2=c/(4*f2)-△L2；其中△L2针对可控阀为已知值。

针对于同一个可控阀，可以认为△L1=△L2。

如此，在配置好第二L型管路的长度L2后，在检测到冷媒脉动噪音的频率为f2时，通过控制单元控制关闭可控阀11，则可实现消除频率为f2的冷媒脉动噪音的目的。

参见图2，频率为f3时，打开可控阀。

在冷媒从压缩机组的排气端排出时，冷媒脉动进入部分排气管路（指AC段）的进气口A，在进气口A处分支为两路。

一路进入部分排气管路，一路进入旁通回路，通过部分排气管路的原始冷媒脉动信号和通过旁通回路的冷媒脉动波在排气口C处汇合。

设计第一支路的长度L11及第三支路的长度L21（其中L11=L21），使汇总至排气口C处的冷媒脉动波的相位与排气口C处的原始冷媒脉动波的相位差为180°，如此，两种波在排气口C处叠加，即可消除了频率f3原始冷媒脉动信号。

利用L11+L21=2*L11=λ3/2，因此，L11=λ3/4=c/(4*f3)，其中c为冷媒声速，其通过查表可获取，为已知值。

如此，在配置好第一支路的长度L11及第三支路的长度L21后，在检测到冷媒脉动噪音的频率为f3时，通过控制单元控制开启可控阀11，则可实现消除频率为f3的冷媒脉动噪音的目的。

参见图3，其在室外机中示出三条旁通回路10、10'及10''。

每条旁通回路10/10'/10''分别与对应的部分排气管路并联。

通过配置每条旁通回路10/10'/10''的第一L型管路的长度L1、第二L型管路的长度L2及第一支路L11的长度，会消除每条旁通回路10/10'/10''对应的三种不同频率的冷媒脉动噪音。

如此，设计三条旁通回路10/10'/10''时，则可以对应消除3*3=9种不同频率的冷媒脉动噪音。

因此，在排气管路的气侧，设置N条（N≥2）旁通回路时，能够对应消除消除3*N种不同频率的冷媒脉动噪音，满足消除多种频率冷媒脉动噪音的需求，提高用户使用体验。

参考图4，其示出了室外机中消除冷媒脉动噪音的控制流程图。

图4的流程图是结合图1的框图进行描述的。

S1：判定当前工况，若为工况1或工况2，则进行到S2，若为工况3，则进行到S3。

如上所述的，工况、压缩机转速及排气压力、和冷媒脉动噪音的频率之间一一对应。

参见如上对图1和图2所描述的，根据三种不同频率f1、f2及f3的冷媒脉动噪音，对应三种不同的工况：记为工况1、工况2及工况3。

即，频率f1的冷媒脉动噪音对应工况1；频率f2的冷媒脉动噪音对应工况2；频率f3的冷媒脉动噪音对应工况3。

S2：关闭可控阀11。

如上所述的，针对工况1，在关闭可控阀11后，第一L型管路的长度L1用于消除对应工况1的频率f1的冷媒脉动噪音。

针对工况2，在关闭可控阀11后，第二L型管路的长度L2用于消除对应工况2的频率f2的冷媒脉动噪音。

S3：开启可控阀11。

如上所述的，针对工况3，在打开可控阀11后，第一支路的长度L11和第三支路的长度L21用于消除对应工况3的频率f3的冷媒脉动噪音。

需要说明的是，如上所述的控制过程应是在配置完成旁通回路（即，配置完成第一L型管路的长度L1、第二L型管路的长度L2及第一支路的长度L11）后进行的。

如此，在设置多条旁通回路时，通过配置完成对应工况及各旁通回路，利用控制单元对各可控阀的控制（开启/关闭），实现对多种频率的冷媒脉动噪音的消除。

通过降低空调室外机至室内机的冷媒脉动噪音，提升用户使用体验，提升产品市场竞争力。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种空调室外机，其特征在于，包括：

压缩机组；

排气管路，其与所述压缩机组的排气侧连接；

至少一条旁通回路，各旁通回路分别与不同的部分排气管路并联，且所述旁通回路设置有能够被控制开启/关闭的可控阀；所述旁通回路包括第一L型管路和第二L型管路；所述第一L型管路包括连接所述部分排气管路的进气口的第一支路和连接所述可控阀一端的第二支路；所述第二L型管路包括连接所述部分排气管路的排气口的第三支路和连接所述可控阀另一端的第四支路；

配置单元，其根据不同的冷媒脉动噪音的频率f1、f2及f3，配置所述第一L型管路、第二L型管路及第一支路的长度；

控制单元，其根据不同的频率f1、f2及f3，控制所述可控阀的动作，使所述旁通回路中的脉动相消干涉所述冷媒脉动噪音；

其中，所述第一支路和所述第三支路等长。

2.根据权利要求1所述的空调室外机，其特征在于，所述配置单元对所述第一L型管路、第二L型管路及第一支路的长度的配置，具体为：

在所述冷媒脉动噪音的频率为频率f1时，配置所述第一L型管路的长度L1为c/(4*f1)-△L；

在所述冷媒脉动噪音的频率为频率f2时，配置所述第二L型管路的长度L2为c/(4*f2)-△L；

在所述冷媒脉动噪音的频率为频率f3时，配置所述第一支路的长度L11为c/(4*f3)；

其中c为冷媒声速。

3.根据权利要求2所述的空调室外机，其特征在于，所述控制单元根据不同的频率f1、f2及f3，控制所述可控阀的动作，具体为：

在所述冷媒脉动噪音的频率为频率f1或f2时，所述控制单元控制所述可控阀关闭；

在所述冷媒脉动噪音的频率为频率f3时，所述控制单元控制所述可控阀开启。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的空调室外机，其特征在于，所述可控阀为电磁阀。

5.根据权利要求2所述的空调室外机，其特征在于，所述空调室外机的运转工况和所述冷媒脉动噪音的频率对应。

6.根据权利要求5所述的空调室外机，其特征在于，所述运转工况涉及所述空调室外机中压缩机的转速及排气压力。

7.一种空调器，其特征在于，包括权利要求1至6中任一项所述的空调室外机。