CN114876765A - 一种消音器、压缩机及冰箱 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种消音器、压缩机及冰箱，其中的消音器，包括壳体以及处于其内的连接组件，壳体内部空间结构被连接组件分隔为消音腔及包围在消音腔外的第一隔音腔，消音腔与第一隔音腔连通以能够使经过消音腔的气体进入第一隔音腔，消音腔具有进气端和出气端，由进气端向出气端的方向上，消音腔依次具有多段，且各段的截面积越来越大。本发明采用消音腔多段扩张式结构设计，可以降低气体的脉动，同时增加声音的反射面积，进而达到消音的效果。采用隔音腔包围消音腔的结构设计，可以阻断声音向消音器外部传播，起到更好的隔音效果，同时将隔音腔与消音腔导通，在满足气体流通面积的前提下，可以降低消音器结构体积，易于在压缩机内部实现。
Description
技术领域
本发明属于消音器制造技术领域，具体涉及一种消音器、压缩机及冰箱。
背景技术
压缩机的进气噪声是由于气体在进气管内的压力脉动而产生的，进气噪声的基频与进气管里的气体脉动频率相同，且与压缩机的运行频率有关。压缩机的运行频率越高，转速越快，吸气的速度也就越快，吸入气体产生脉动噪音就越大，压缩机的排气噪音比进气噪音略小，但也是压缩机空腔动力的噪音之一。随着人们生活水平的提高，对噪音的要求越来越严格，由于冰箱压缩机排出的是高温高压气体，气体速度较高，压缩机排气时产生较大的噪声，直接影响到压缩机整体性能。
发明内容
因此，本发明提供一种消音器、压缩机及冰箱，能够克服现有技术中的压缩机排气时产生较大的噪声的问题。
为了解决上述问题，本发明提供一种消音器，包括壳体以及处于其内的连接组件，所述壳体内部空间结构被所述连接组件分隔为消音腔及包围在所述消音腔外的第一隔音腔，所述消音腔与所述第一隔音腔连通以能够使经过所述消音腔的气体进入所述第一隔音腔，所述消音腔具有进气端和出气端，由所述进气端向所述出气端的方向上，所述消音腔依次具有多段，且各段的截面积越来越大。
在一些实施方式中，
所述连接组件包括第一连接筒件、第二连接筒件及第三连接筒件，所述第二连接筒件的第一端套设于所述第一连接筒件的外周壁之外且所述第二连接筒件的第二端与所述第三连接筒件连接以形成所述消音腔，所述第一连接筒件内部为第一消音腔，所述第二连接筒件的内部为第二消音腔，所述第三连接筒件的内部为第三消音腔，所述第一消音腔、所述第二消音腔及所述第三消音腔的径向截面积依次增大。
在一些实施方式中，
所述第一消音腔的轴向长度为L1，所述第二消音腔的轴向长度为L2，所述第三消音腔的轴向长度为L3，L2：L1＝A，L3：L2＝B，A、B的取值范围为1～2.5。
在一些实施方式中，
所述消音器还包括冷媒流入管和冷媒流出管，所述冷媒流入管穿过所述第一消音腔并延伸至所述第二消音腔内部。
在一些实施方式中，
所述冷媒流入管具有两组微穿孔，第一组微穿孔位于所述第一消音腔内，第二组微穿孔位于所述第二消音腔内。
在一些实施方式中，
所述第三消音腔的容积是所述第二消音腔的容积的1.5～2倍。
在一些实施方式中，
所述第一连接筒件远离所述第三连接筒件的一端具有沿其径向方向的凸起，所述第二连接筒件靠近所述第一连接筒件的一端的端面上设置有凹槽，所述凸起与所述凹槽适配以能够将所述第一连接筒件与所述第二连接筒件连接。
在一些实施方式中，
所述第二连接筒件的内筒壁上具有限位台阶，所述第一连接筒件靠近所述第三连接筒件的一端抵接于所述限位台阶处，所述第一连接筒件与所述第二连接筒件之间的间隙形成第二隔音腔。
在一些实施方式中，
所述连接组件还包括隔板，所述第二连接筒件通过所述隔板与所述第三连接筒件连接，且所述隔板的周侧壁与所述壳体的内壁连接以能够将所述第一隔音腔分为第三隔音腔和第四隔音腔。
在一些实施方式中，
所述第一连接筒件具有第一通孔以能够将所述第一消音腔内的所述气体引流至第二隔音腔，所述第二连接筒件靠近所述第一连接筒件的一端设置有第二通孔，用于将所述气体引流至所述第三隔音腔，所述第三连接筒件设置有第三通孔以能够将所述气体引流至所述第四隔音腔。
在一些实施方式中，
所述第一通孔与第二通孔位置及结构相适配以能够使所述气体在第一通孔与第二通孔间流通。
本发明还提供一种压缩机，包括上述的消音器。
本发明还提供一种冰箱，包括上述的压缩机。
本发明提供的一种消音器、压缩机及冰箱，采用消音腔多段设计，并且各段的截面积越来越大的扩张结构，可以降低气体的脉动，同时增加声音的反射面积，进而达到消音的效果。采用隔音腔包围消音腔的结构设计，可以阻断声音向消音器外部传播，起到更好的隔音效果，同时，将隔音腔与消音腔导通，在满足气体流通面积的前提下，可以降低整体消音器结构体积，易于在压缩机内部实现。
附图说明
图1为本发明实施例的消音器结构沿轴向的剖视图；
图2为本发明实施例的消音器整体结构爆炸图；
图3为本发明实施例的第一连接筒件结构示意图；
图4为本发明实施例的第二连接筒件结构示意图；
图5为本发明实施例的消音器整体结构。
附图标记表示为：
1、壳体；11、第四隔音腔；12、第二隔音腔；13、第三隔音腔；2、第一连接筒件；21、第一通孔；22、凸起；23、进气孔；3、第二连接筒件；31、第二通孔；32、凹槽；33、限位台阶；4、第三连接筒件；41、第三通孔；5、隔板；6、冷媒流入管；61、微穿孔；7、冷媒流出管；8、排气管；9、进气管。
具体实施方式
结合参见图1至图5所示，根据本发明的实施例，提供一种消音器，包括壳体1以及处于其内的连接组件，所述壳体1内部空间结构被所述连接组件分隔为消音腔及包围在所述消音腔外的第一隔音腔，所述消音腔与所述第一隔音腔连通以能够使经过所述消音腔的气体进入所述第一隔音腔，所述消音腔具有进气端和出气端，由所述进气端向所述出气端的方向上，所述消音腔依次具有多段，且各段的截面积越来越大。该技术方案中，采用消音腔多段设计，并且各段的截面积越来越大的扩张结构，可以降低气体的脉动，同时增加声音的反射面积，进而达到消音的效果。采用隔音腔包围消音腔的结构设计，可以阻断声音向消音器外部传播，起到更好的隔音效果，同时，将隔音腔与消音腔导通，在满足气体流通面积的前提下，可以降低整体消音器结构体积，易于在压缩机内部实现。
在一些实施方式中，所述连接组件包括第一连接筒件2、第二连接筒件3及第三连接筒件4，所述第二连接筒件3的第一端套设于所述第一连接筒件2的外周壁之外且所述第二连接筒件3的第二端与所述第三连接筒件4连接以形成所述消音腔，所述第一连接筒件2内部为第一消音腔，所述第二连接筒件3的内部为第二消音腔，所述第三连接筒件4的内部为第三消音腔，所述第一消音腔、所述第二消音腔及所述第三消音腔的径向截面积依次增大。多段截面积依次越来越大的消音腔即所述第一消音腔、所述第二消音腔及所述第三消音腔。气体从冷媒流入管6的微穿孔61进入到第一消音腔及第二消音腔，气体经第一消音腔消音后的气体流向第二消音腔，经过第二消音腔后，流向第三消音腔，最后由冷媒流出管7流出，该过程中，所述第一消音腔、所述第二消音腔及所述第三消音腔的径向截面积依次增大，消音腔采用三级扩张结构可以达到更好的消音效果，对压缩机低频噪音优势明显，同时可以降低气体压损。
在一些实施方式中，所述第一消音腔的轴向长度为L1，所述第二消音腔的轴向长度为L2，所述第三消音腔的轴向长度为L3，L2：L1＝A，L3：L2＝B，A、B的取值范围为1～2.5。优选的，L1：L2：L3＝5：8：12。采用A、B的取值范围为1～2.5的设置，可以使声波在传播过程中与消音腔的内壁发生碰撞，内壁的不同界面与反射的声波相位差为180度，相位相反，相互干涉，从而达到理想的消音效果。
在一些实施方式中，所述消音器还包括冷媒流入管6和冷媒流出管7，所述冷媒流入管6穿过所述第一消音腔并延伸至所述第二消音腔内部。所述冷媒流入管6穿过所述第一连接筒件2并延伸至所述第二连接筒件3内部，可以为第一消音腔及第二消音腔充气，同时起到消除一定频率的噪音的作用。
在一些实施方式中，所述冷媒流入管6具有两组微穿孔61，第一组微穿孔61位于所述第一消音腔内，第二组微穿孔61位于所述第二消音腔内。位于第一消音腔内的第一组微穿孔61可以为第一消音腔充气，气体经过第二组微穿孔61进入第二消音腔时，可以进一步降低气体的速度，减小噪音。
在一些实施方式中，所述第三消音腔的容积是所述第二消音腔的容积的1.5～2倍。当气体从第二消音腔流向第三消音腔时，气体在传播过程中声波与连接件的内壁发生反射，当消音腔的容积增大时，气体阻力变小，反射空间变大，可以达到更好的消音效果，消除更多的频率点。同时消音腔的容积分级扩大，扩张比变大，可以消除更多的低频噪声。
在一些实施方式中，所述第一连接筒件2远离所述第三连接筒件4的一端具有沿其径向方向的凸起22，所述第二连接筒件3靠近所述第一连接筒件2的一端的端面上设置有凹槽32，所述凸起22与所述凹槽32适配以能够将所述第一连接筒件2与所述第二连接筒件3连接。第一连接筒件2与第二连接筒件3卡接的方式，方便后续安装。
在一些实施方式中，所述第二连接筒件3的内筒壁上具有限位台阶33，所述第一连接筒件2靠近所述第三连接筒件4的一端抵接于所述限位台阶33处，所述第一连接筒件2与所述第二连接筒件3之间的间隙形成第二隔音腔12。气体进入第一隔音腔和第二隔音腔12内，第一消音腔内冷媒的脉动最大，其产生的声音也最大，因此双层隔音腔能够降低或隔绝压缩机吸气口吸入气体气体脉动噪声的目的，隔音效果优于单层隔音腔。
在一些实施方式中，所述连接组件还包括隔板5，所述第二连接筒件3通过所述隔板5与所述第三连接筒件4连接，且所述隔板5的周侧壁与所述壳体1的内壁连接以能够将所述第一隔音腔分为第三隔音腔13和第四隔音腔11。所述第二连接筒件3通过所述隔板5与所述第三连接筒件4连接，隔板5具有连通孔，可以将第二消音腔与第三消音腔导通，所述隔板5的周侧壁与所述壳体1的内壁连接可以起到固定连接组件的作用，使整体结构更加稳定。另因为第三消音腔沿径向方向的截面积大于第二消音腔沿径向方向的截面积，所以气体在第三隔音腔13流向第四隔音腔11过程中，会出现腔体截面积变小的情况，此时会给流动中的气体造成部分流阻，采用两个独立的隔音腔，沿不同通道进行进气，可以减小流阻的产生。
在一些实施方式中，所述第一连接筒件2具有第一通孔21以能够将所述第一消音腔内的所述气体引流至第二隔音腔12，所述第二连接筒件3靠近所述第一连接筒件2的一端设置有第二通孔31，用于将所述气体引流至所述第三隔音腔13，所述第三连接筒件4设置有第三通孔41以能够将所述气体引流至所述第四隔音腔11。采用独立通孔的设计，可以降低零件复杂度，结构设计简单，体积占用量小，易于实现消音器内置。
在一些实施方式中，所述第一通孔21与第二通孔31位置及结构相适配以能够使所述气体在第一通孔21与第二通孔31间流通。将两个连接件的通孔设计的位置与尺寸相适配，可以降低气体流通过程中的流阻，便于气体流通。
根据本发明的实施例，还提供一种压缩机，包括上述的消音器。
本发明还提供一种冰箱，包括上述的压缩机。
在一具体实施方式中，一种消音器包括壳体1及与壳体1两端连接的进气管9及排气管8，位于所述壳体1内部空间的连接组件包括第一连接筒件2，套接于所述第一连接筒件2一端的第二连接筒件3，与所述第二连接筒件3连接的第三连接筒件4，所述消音器还包括用于将第二连接筒件3与第三连接筒件4固定于所述壳体1内壁上的隔板5，第一连接筒件2、第二连接筒件3及第三连接筒件4的截面积依次增大，且截面积最大的第三连接筒件4的截面积小于壳体1最小端面的截面积。
优选的，壳体1的内径d1为22mm，第三连接筒件4的内径d2为18mm，第二连接筒件3的内径d3为14mm，第一连接筒件2的内径d4为8mm，d1、d2、d3、d4均存在2mm的误差值，并且三个连接筒件的轴中心线与壳体1的轴中心线重合。
优选的，进气管9的管径根据上限失效频率f＝1.22C/D确定，其中，C为声速，D为进气管9通道截面当量直径，设计管径使f≤75Hz，可显著提高消音量。
第一连接筒件2与壳体1连接的一端具有进气孔23，所述进气孔23的孔径与所述进气管9的直径相适配，以能够将进气管9插入第一连接筒件2内，并且密封进气管9与第一连接筒件2的连接部。
所述壳体1包括上壳体和下壳体，分体式结构设计可以方便壳体1内部件的安装。隔板5处于上壳体与下壳体的连接部，将壳体1内部空间分为上、下两层腔体结构。通过第二连接筒件3与第三连接筒件4分与壳体1的两端密封连接，将壳体1的上腔体分为第一消音腔、第二消音腔、第二隔音腔12和第三隔音腔13；下腔体分为第三消音腔和第四隔音腔11。
优选的，第二连接筒件3、第三连接筒件4分别与壳体1的连接为焊接，和/或，金属胶水粘接，操作简单、稳定。
优选的，第一连接筒件2一端设置有十字卡件(即凸起22)，第二连接筒件3有与十字卡件相适配的十字凹槽(即凹槽32)，以用于将第一连接筒件2与第二连接筒件3连接，安装方便，结构简单，加工难度降低。
优选的，第一连接筒件2与第二连接筒件3上分别设置有至少两个通孔(即第一通孔21和第二通孔31)，且位置相同，便于气体流通；第三连接筒件4上设置有至少两个通孔(即第三通孔41)。
优选的，所述通孔为圆形，和/或，菱形，和/或，矩形。
优选的，第三隔音腔13的容积是第四隔音腔11容积的1.5～2倍；第三消音腔的容积是第二消音腔容积的1.5～2倍。气体在传播过程中声波与管壁发生反射，采用三级扩张腔结构，当消音腔容积变大时，气体阻力较小，反射空间大，可以达到更好的消音效果，消除更多的频率点；同时，消音腔容积依次变大，扩张比变大，可以消除更多的低频噪音。例如：第一连接筒件2的内径截面积为S，进气管9的内径截面积为s，扩张比E＝S/s，优选的，E的取值为6～12。
所述第一消音腔的轴向长度为L1，所述第二消音腔的轴向长度为L2，所述第三消音腔的轴向长度为L3，优选的，L1：L2：L3＝5：8：12。三个消音腔的总长度为l＝L1+L2+L3。
优选的，进气管9插入消音腔的部分(即冷媒流入管6)长度为l/2，排气管插入第三消音腔的部分(即冷媒流出管7)长度为l/4。当插入l/2长度的内插管时，可以消除1/2波长的奇数倍通过频率，当插入l/4长度的内插管时，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。
高温高压的气体由进气管进入到消音器中，通过第一段微穿孔61结构，部分气体进入到第一消音腔、第二隔音腔12和第三隔音腔13，剩余气体从冷媒流入管流通至第二消音腔和第三消音腔内，第三消音腔内的气体从通孔(即第三通孔41)进入到第四隔音腔11，第一消音腔和第二消音腔被隔板5隔开且密封，共形成三个消音腔进行消音。第二隔音腔12的作用主要是，气体从进气管9进入消音器的流速较快，产生的噪音较大，通过两层隔音腔的隔音作用，可以起到更好的隔音效果，而且结构简单流阻较小。气体经过第二段微穿孔61时，部分气体从微穿孔61流出，可进一步降低气体的速度，减小噪音；剩余的气体从排气管的出口流出，在消音腔内与第二连接筒件3及第三连接筒件4的内壁产生碰撞消音，由于两个消音腔的容积不同，可以达到更好的消音效果，最后由冷媒流出管排出到排气管中，进入下一级系统。
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各方式的有利技术特征可以自由地组合、叠加。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (13)
1.一种消音器，其特征在于，包括壳体(1)以及处于其内的连接组件，所述壳体(1)内部空间被所述连接组件分隔为消音腔及包围在所述消音腔外的第一隔音腔，所述消音腔与所述第一隔音腔连通以能够使经过所述消音腔的气体进入所述第一隔音腔，所述消音腔具有进气端和出气端，由所述进气端向所述出气端的方向上，所述消音腔依次具有多段，且各段的截面积越来越大。
2.根据权利要求1所述的消音器，其特征在于，所述连接组件包括第一连接筒件(2)、第二连接筒件(3)及第三连接筒件(4)，所述第二连接筒件(3)的第一端套设于所述第一连接筒件(2)的外周壁之外且所述第二连接筒件(3)的第二端与所述第三连接筒件(4)连接以形成所述消音腔，所述第一连接筒件(2)内部为第一消音腔，所述第二连接筒件(3)的内部为第二消音腔，所述第三连接筒件(4)的内部为第三消音腔，所述第一消音腔、所述第二消音腔及所述第三消音腔的径向截面积依次增大。
3.根据权利要求2所述的消音器，其特征在于，所述第一消音腔的轴向长度为L1，所述第二消音腔的轴向长度为L2，所述第三消音腔的轴向长度为L3，L2：L1＝A，L3：L2＝B，A、B的取值范围为1～2.5。
4.根据权利要求3所述的消音器，其特征在于，还包括冷媒流入管(6)和冷媒流出管(7)，所述冷媒流入管(6)穿过所述第一消音腔并延伸至所述第二消音腔内部。
5.根据权利要求4所述的消音器，其特征在于，所述冷媒流入管(6)具有两组微穿孔(61)，第一组微穿孔位于所述第一消音腔内，第二组微穿孔位于所述第二消音腔内。
6.根据权利要求2所述的消音器，其特征在于，所述第三消音腔的容积是所述第二消音腔的容积的1.5～2倍。
7.根据权利要求2所述的消音器，其特征在于，所述第一连接筒件(2)远离所述第三连接筒件(4)的一端具有沿其径向方向的凸起(22)，所述第二连接筒件(3)靠近所述第一连接筒件(2)的一端的端面上设置有凹槽(32)，所述凸起(22)与所述凹槽(32)适配以能够将所述第一连接筒件(2)与所述第二连接筒件(3)连接。
8.根据权利要求2所述的消音器，其特征在于，所述第二连接筒件(3)的内筒壁上具有限位台阶(33)，所述第一连接筒件(2)靠近所述第三连接筒件(4)的一端抵接于所述限位台阶(33)处，所述第一连接筒件(2)与所述第二连接筒件(3)之间的间隙形成第二隔音腔(12)。
9.根据权利要求2所述的消音器，其特征在于，所述连接组件还包括隔板(5)，所述第二连接筒件(3)通过所述隔板(5)与所述第三连接筒件(4)连接，且所述隔板(5)的周侧壁与所述壳体(1)的内壁连接以能够将所述第一隔音腔分为第三隔音腔(13)和第四隔音腔(11)。
10.根据权利要求9所述的消音器，其特征在于，所述第一连接筒件(2)具有第一通孔(21)以能够将所述第一消音腔内的所述气体引流至第二隔音腔(12)，所述第二连接筒件(3)靠近所述第一连接筒件(2)的一端设置有第二通孔(31)，用于将所述气体引流至所述第三隔音腔(13)，所述第三连接筒件(4)设置有第三通孔(41)以能够将所述气体引流至所述第四隔音腔(11)。
11.根据权利要求10所述的消音器，其特征在于，所述第一通孔(21)与第二通孔(31)位置及结构相适配以能够使所述气体在第一通孔(21)与第二通孔(31)间流通。
12.一种压缩机，其特征在于，包括如权利要求1-11任一项所述消音器。
13.一种冰箱，其特征在于，包括如权利要求12所述的消音器。
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