CN115371274B - 制冷装置 - Google Patents
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Abstract
制冷装置具备:制冷剂按照顺序依次经由压缩机、冷凝器、节流元件和蒸发器进行循环的制冷剂回路;固定设置于压缩机的一侧且连通的储液器;用于分离并保存液态制冷剂的气液分离器;构造为连通气液分离器和储液器的回气管路,其包括连续设置并形成有折弯的管段且与通过以下方式生成的噪音校正模型匹配:在回气管路满足噪音振动条件时,基于实测配管共振频率、发生振动的对应管段以及预设的校正条件修正发生振动的管段与压缩机的间距和/或对应折弯的弯角角度直至回气管路不再满足噪音振动条件;校正条件包括共振频率频段、管段与压缩机的间距和/或折弯的弯角角度、和回气管路固有频率变化趋势的一一对应关系。本发明可确保降噪一致性和稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及制冷技术领域,尤其涉及一种制冷装置。
背景技术
在蒸气压缩式制冷装置中,采用着各种类型的制冷压缩机。它们制冷装置中的关键核心设备,对系统的运行性能、噪声、振动和使用寿命有着决定性的作用,是引起制冷装置产生振动噪音的主要激励源。
在制冷装置产品开发过程中,以变频空调器为例,由于压缩机运行频率处于一个较为宽泛的区间,与压缩机连接的管路的固有频率密集,很难有效控制管路振动噪音。现有技术中通常采用钣金固定、增加减震锤、屏蔽共振点频率等方法进行调节,例如中国专利申请(CN216522073U)中所公开的方案:“空调器室外机,包括:压缩机、室外换热器、室外配管和四通阀组件,压缩机具有进口和出口;四通阀组件包括四通阀和减震块,四通阀具有第一接口管、第二接口管、第三接口管和第四接口管,第一接口管连接于进口,第二接口管连接于出口,第三接口管连接于室外换热器,第四接口管连接于室外配管,减震块设置于第二接口管上。这样,通过在四通阀组件上设有减震块,减震块能够调整四通阀的使用固有频率,使得四通阀组件的固有频率能够与压缩机固有频率错开,从而避免因共振产生异常管振和噪音导致系统失效,让四通阀组件的使用更为安全可靠。”
但是,由于管路的固有频率密集,采用减震块很难达到理想的一致性和稳定性,无法从根本上解决振动噪音的问题。
发明内容
本发明提出一种制冷装置,制冷装置中最终设计采用的回气管路与通过仿真、实验建立的回气管路的噪音校正模型匹配,确保与噪音校正模型匹配的回气管路中的每一段管段均不满足噪音振动条件,使得在适配不同应用场景和不同走向的管路条件下,压缩机管路振动噪音均可以抑制在理想范畴,降噪一致性和稳定性得到明显提升。
在本申请的一些实施方式中,制冷装置具备制冷剂回路、储液器、气液分离器和回气管路。在制冷剂回路中制冷剂按照顺序依次经由压缩机、冷凝器、节流元件和蒸发器进行循环,储液器固定设置于压缩机的一侧并与压缩机流体连通,气液分离器配置为分离并保存液态制冷剂,回气管路构造为流体连通气液分离器和储液器;其中回气管路由若干连续设置的管段构成,每一段管段上均形成有折弯;制冷装置中最终设计使用的回气管路与通过以下方式生成的噪音校正模型匹配。
在本申请的一些实施方式中,生成噪音校正模型的方法在实验环境下进行并包括以下步骤:在回气管路满足噪音振动条件时,基于实测配管共振频率、发生振动的对应管段以及预设的校正条件修正发生振动的管段与压缩机的相对间距和/或对应折弯的弯角角度直至回气管路不再满足噪音振动条件。
在本申请的一些实施方式中,校正条件包括共振频率频段、管段与压缩机的相对间距和/或折弯的弯角角度、以及回气管路固有频率变化趋势的一一对应关系。
在本申请的一些实施方式中,压缩机为转子式压缩机。
在本申请的一些实施方式中,若干连续设置的管段包括:配管初段、配管中段和配管末段;其中,配管初段构造为一端与储液器流体连通,配管初段上形成有第一折弯;配管中段构造为一端与配管初段流体连通;配管中段上形成有第二折弯;配管末段构造为一端与配管中段流体连通,另一端与气液分离器流体连通,配管末段上形成有第三折弯。
在本申请的一些实施方式中,在配管初段发生振动且实测共振频率满足中高频段条件时,根据预设的校正条件增加配管初段与压缩机的相对间距。
在本申请的一些实施方式中,在配管初段发生振动且实测共振频率满足低频频段条件时,根据预设的校正条件减小配管初段与压缩机的相对间距。
在本申请的一些实施方式中,增加或减小配管初段与压缩机的相对间距通过调整第一夹角实现。
在本申请的一些实施方式中,第一夹角位于第一切线与第一连接线之间;第一切线为从储液器的中心引压缩机圆形轮廓的两条切线中靠近配管初段的一条切线,第一连接线的一端为储液器的中心,另一端为第一外接圆和第二外接圆靠近配管初段的交点;第一外接圆为以储液器的中心为圆心,以第一切线的切线长为半径的圆;第二外接圆为以压缩机的中心为圆心,以压缩机的中心到储液器的中心的距离为半径的圆。
在本申请的一些实施方式中,增加配管初段与压缩机的相对间距时,增大第一夹角;减小配管初段与压缩机的相对间距时,减小第一夹角。
在本申请的一些实施方式中,在配管中段发生振动且实测共振频率满足中高频段条件时,根据预设的校正条件增加配管中段与压缩机的相对间距。
在本申请的一些实施方式中,在配管中段发生振动且实测共振频率满足低频频段条件时,根据预设的校正条件减小配管中段与压缩机的相对间距。
在本申请的一些实施方式中,增加或减小配管中段与压缩机的相对间距通过调整第二夹角实现。
在本申请的一些实施方式中,第二夹角位于第二切线与第二连接线之间;第二切线为从储液器的中心引压缩机圆形轮廓的两条切线中靠近配管中段的一条切线,第二连接线的一端为储液器的中心,另一端为第一外接圆和第二外接圆靠近配管中段的交点;第一外接圆为以储液器的中心为圆心,以第一切线的切线长为半径的圆;第二外接圆为以压缩机的中心为圆心,以压缩机的中心到储液器的中心的距离为半径的圆。
在本申请的一些实施方式中,增加配管中段与压缩机的相对间距时,增大第二夹角;减小配管中段与压缩机的相对间距时,减小第二夹角。
在本申请的一些实施方式中,在配管末段发生振动且实测共振频率满足中高频段条件时,根据预设的校正条件减小形成在配管末段上的第三折弯的弯角。
在本申请的一些实施方式中,在配管中段发生振动且实测共振频率满足低频频段条件时,根据预设的校正条件减小形成在配管末段上的第三折弯的弯角。
在本申请的一些实施方式中,第三折弯由形成在气液分离器出口的竖直管路朝向储液器弯折而成,储液器位于竖直管路下方。
在本申请的一些实施方式中,满足以下一个或多个条件时,判定为回气管路满足噪音振动条件:回气管路的系统应力值满足应力上限条件;回气管路的振动位移值满足位移上限条件;和回气管路的FFT最大噪音幅值满足噪音幅值上限条件。
在本申请的一些实施方式中,当回气管路的系统应力值大于等于2kgf/mm2时,判定回气管路的系统应力值满足应力上限条件。
在本申请的一些实施方式中,当回气管路的振动位移值大于等于800μm时,判定回气管路的振动位移值满足位移上限条件。
在本申请的一些实施方式中,当回气管路的FFT最大噪音幅值大于等于60dBA时,判定回气管路的FFT最大噪音值满足噪音幅值上限条件。
在本申请的一些实施方式中,校正条件在仿真环境下由以下步骤得到:保持其它管段的初始位置不变,将其中一个管段与压缩机的相对间距自下限阈值调节至上限阈值,或者将其中一个管段对应的折弯的弯角角度自上限阈值调节至下限阈值,生成不同共振频率频段下,管段与压缩机的相对间距和/或对应的折弯的弯角角度与回气管路固有频率变化趋势的对应关系;循环上述步骤直至全部管段测试完毕,生成校正条件。
在本申请的一些实施方式中,制冷装置为空调设备。
在本申请的一些实施方式中,制冷装置为热泵系统、冷藏柜、冷冻柜、商业成列柜、商业制冰装置、家用冷冻冷藏设备或冷藏运输设备。
本申请在充分考虑压缩机偏心运行的工况下,可有效抑制振动噪音。
附图说明
图1是制冷装置一种实施例中制冷剂回路的结构示意图;
图2是制冷装置一种实施例中压缩机、储液器、气液分离器、回气管路和底盘的结构示意图;
图3是生成噪音校正模型的一种流程图;
图4是制冷装置一种实施例中压缩机、储液器、气液分离器和回气管路的结构示意图;
图5是生成校正条件的一种流程图;
图6是生成噪音校正模型的另一种流程图;
图7是图4的俯视图,以示出第一夹角;
图8是图4的俯视图,以示出第二夹角;
图9是制冷装置一种实施例中压缩机、储液器、气液分离器和回气管路的结构示意图,以示出配管末段第三折弯的弯角;
图10是生成噪音校正模型的另一种流程图。
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,都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、 “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申请和简化描述,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申请的限制。
在本申请的描述中,需要理解的是,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。在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中,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;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。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申请中的具体含义。
针对现有技术中由于管路的固有频率密集,采用减震块很难达到理想的一致性和稳定性,无法从根本上解决振动噪音的问题,本实施例提供一种制冷装置。以下,参照附图对本实施例的制冷装置进行说明。图1是本实施例的制冷装置10的制冷剂回路的示意图。制冷装置10采用压缩式制冷循环,具备压缩机11、冷凝器12(高温热源)、节流元件13和蒸发器14(低温热源)四大主要部件组成制冷剂回路,在制冷剂回路中制冷剂按照顺序依次经由压缩机11、冷凝器12、节流元件13和蒸发器14进行循环。
在本实施例的以下部分,将以空调设备为例对制冷装置10进行介绍。但本领域普通技术人员能够毫无疑义地理解,其它未具体描述的热泵系统、冷藏柜、冷冻柜、商业成列柜、商业制冰装置、家用冷冻冷藏设备、冷藏运输设备等采用压缩机11作为能量调节设备并适用于上述制冷剂回路的制冷装置10也将包括在本发明的保护范围内。
在本实施例中,空调设备的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11,压缩机11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12。冷凝器12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。
以膨胀阀为例的节流元件13使在冷凝器12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14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11。蒸发器14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,空调设备可以调节室内空间的温度。
空调设备的室外机是指制冷循环的包括压缩机11、室外换热器和室外风机的部分,空调设备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12或蒸发器14。当室内换热器用作冷凝器12时,空调设备执行制热模式,当室内换热器用作蒸发器14时,空调设备执行制冷模式。
其中,室内换热器和室外换热器转换作为冷凝器12或蒸发器14的方式,一般采用四通阀,具体参考常规空调设备的设置,在此不做赘述。
空调设备的制冷工作原理是:压缩机11工作使室内换热器(在室内机中,此时为蒸发器14)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11加压后,在室外换热器(在室外机中,此时为冷凝器12)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。
空调设备的制热工作原理是:气态冷媒被压缩机11加压,成为高温高压气体,进入室内换热器(此时为冷凝器12),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14),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11开始下一个循环。
在本实施例所提供的空调设备中,压缩机11为转子式压缩机11。
如图2所示,在上述主要部件的基础上,制冷剂回路还包括储液器15、气液分离器16和回气管路17。储液器15固定设置于转子式压缩机11的一侧并与压缩机11的回气口流体连通,储液器15通常与转子式压缩机11共同生产和销售。气液分离器16配置为分离并保存制冷剂回路中的液态制冷剂。回气管路17构造为流体连通气液分离器16和储液器15。
压缩机11、储液器15和气液分离器16均构造为大致的圆筒形,在俯视视角下具有圆形的外部轮廓,其中储液器15的体积小于压缩机11的体积,气液分离器16的体积略大于压缩机11的体积。
压缩机11配套设置的储液器15单点悬挂在压缩机11壳体一侧,导致压缩机11重心偏移。在使用时,回气管路17一侧是产生振动噪音的主要区域。如果可以有效抑制这一区域的振动噪音,则可以将整体噪音控制在理想范畴。更具体地说,在本实施方式中,是使得最终设计并采用的回气管路17与通过仿真实验建立的、回气管路17的噪音校正模型匹配,确保与噪音校正模型匹配的回气管路17中的每一段管段均不满足噪音振动条件,使得在适配不同应用场景和不同走向管路的条件下,压缩机11管路振动噪音均可以抑制在理想范畴,由于无需再设置减震块,产品(例如空调设备的室外机)在运输、使用状态下均不会出现减震块掉落的情况,降噪一致性和稳定性得到明显提升。
在本实施方式中,回气管路17包括若干连续设置的管段,考虑到空间布局、管口连接的需要,同时兼顾其中的制冷剂可能存在气液两相混合的状态,为避免制冷剂造成的冲击,回气管路17的每一段管段上均形成有折弯。
回气管路17的管段数量根据有限元模型确定。有限元模型中的刚性体主要包括压缩机11、气液分离器16、储液器15、回气管路17等。利用三维建模软件完成有限元模型建模。在建模时可以根据不同的压缩机11型号、不同气液分离器16的型号和不同储液器15的型号输入相应的物理参数。三维建模软件可以选用现有技术中常见的三维建模软件,在此不对软件的具体类型进行限制。
图3为本实施方式,在实验状态下生成噪音校正模型的方法的一种流程图,生成噪音校正模型的方法包括如图3所示的多个步骤。
步骤S10:压缩机工作状态下,判断与有限元模型匹配的回气管路是否满足噪音振动条件。
步骤S11:如果回气管路满足噪音振动条件,则基于实测配管共振频率、发生振动的对应管段以及预设的校正条件修正发生振动的管段与压缩机的相对间距和/或对应折弯的弯角角度;
步骤S12:判断回气管路是否不再满足噪音振动条件。
步骤S13:如果回气管路不再满足噪音振动条件,则生成噪音校正模型;如果回气管路依旧满足噪音振动条件,则再次定位发生振动的对应管段,并基于实测配管共振频率、发生振动的对应管段以及预设的校正条件再次修正发生振动的管段与压缩机的相对间距和/或对应折弯的弯角角度,重复上述步骤直至回气管路不再满足噪音振动条件,生成噪音校正模型。
通过上述步骤,生成的噪音校正模型中即体现各个管段与压缩机之间理想的相对间距,以及对应折弯的理想弯角角度。与噪音振动条件匹配的回气管路可以将振动噪音抑制在理想的低噪音水平。按照噪音校正模型生产制造的成品的降噪效果具有一致性和稳定性。
在本实施方式中,校正条件包括共振频率频段、管段与压缩机的相对间距和/或折弯的弯角角度、以及回气管路固有频率变化趋势的一一对应关系。
校正条件优选在仿真环境下获得,获得校正条件的优选方式将在下文中予以详细介绍。
如图2和图4所示,在本实施方式中,以空调设备为例,压缩机11通过一组橡胶底脚18固定在底盘19上,储液器不与底盘19接触;气液分离器通过另一组底脚20固定在底盘19上。气液分离器、储液器的入口均位于其自身的顶部,储液器的出口位于底部以与压缩机11连接。将上述参数作为有限元模型建模的约束条件。与空调设备常见的压缩机11的物理参数匹配,在一种优选的实施方式中,回气管路包括连续设置的配管初段21、配管中段22和配管末段23。
参见图4所示,配管初段21构造为一端与储液器流体连通,配管初段21上形成有第一折弯24;在物理形态上,第一折弯24可以为向下弯曲设置的180度弯头。配管中段22构造为一端与配管初段21流体连通,配管中段22上形成有第二折弯25,在物理形态上,第二折弯25可以为向上弯曲设置的、类似180度弯头。由于需要避让压缩机11和储液器之间的连通管,第二折弯25的角度为非标准形态且位于储液器的下方。配管末段23构造为一端与配管中段22流体连通,另一端与气液分离器流体连通,配管末段23上形成有第三折弯26;在物理形态上,第三折弯26可以为朝向储液器弯曲的90度弯头。从整体结构上看,回气管路自气液分离器顶部向外延伸,自储液器下方绕过储液器向上延伸并环绕储液器,最终连接储液器上方的入口。
在仿真环境下获得校正条件包括如图5所示的多个步骤。
步骤S20:保持其它管段在有限元模型中初始位置不变。
步骤S21:将其中一个管段与压缩机的相对间距自下限阈值调节至上限阈值;或者将其中一个管段对应的折弯的弯角角度自下限阈值调节至上限阈值。
步骤S22:生成不同共振频率频段下,管段与压缩机的相对间距和/或对应的折弯的弯角角度与固有频率变化趋势的对应关系。
步骤S23:判断是否全部管段测试完毕。
步骤S24:如果全部管段测试完毕,则生成校正条件;如果全部管段未测试完毕,则循环执行步骤S20至步骤S22,直至全部管段测试完毕,生成校正条件。
参考图2和图4所示的示例,通过如图3所示的方法获得的第一种可选校正条件具体包括:
1,保持配管中段22与压缩机11之间的相对距离和第三折弯26的弯角角度不变,将配管初段21与压缩机11的相对距离自最小距离调节至最大距离,监测调节过程中回气管路固有频率的变化趋势,可以得到:回气管路固有频率满足低频频段条件时(例如,在400Hz以下时),回气管路固有频率随着配管初段21与压缩机11之间相对距离的增大而减小;回气管路固有频率满足中高频段条件时(例如,在400Hz以上时),回气管路固有频率随着配管初段21与压缩机11之间相对距离增大而增大。
2,保持配管初段21与压缩机11之间的相对距离和第三折弯26的弯角角度不变,将配管中段22与压缩机11的相对距离自最小距离调节至最大距离,监测调节过程中回气管路固有频率的变化趋势,可以得到:回气管路固有频率满足低频频段条件时(例如,在400Hz以下时),回气管路固有频率随着配管中段22与压缩机11之间相对距离的增大而减小;回气管路固有频率满足中高频段条件时(例如,在400Hz以上时),回气管路固有频率随着配管中段22与压缩机11之间相对距离增大而增大。
3,保持配管初段21与压缩机11之间的相对距离以及配管中段22与压缩机11之间的相对距离不变,将第三折弯26的弯角角度自最大角度调节至最小角度,监测调节过程中回气管路固有频率的变化趋势,可以得到:回气管路固有频率满足低频频段条件时(例如,在400Hz以下时),回气管路固有频率随着第三折弯26的弯角角度减小而增大;回气管路固有频率满足中高频段条件时,(例如,在400Hz以上时),回气管路固有频率随着第三折弯26的弯角角度减小而增大。
在上述校正条件的基础上,生成噪音校正模型的方法包括如图6所示的多个步骤:
步骤S31:在有限元模型所构造的压缩机、气液分离器、储液器和回气管路的结构的基础上,控制空调设备按照不同工作模式运行。工作模式包括:制冷模式、制热模式、除湿模式等等。
步骤S32:判断与有限元模型匹配的回气管路是否满足噪音振动条件。
具体来说,如图6所示,在本实施方式中,如果满足以下一个或多个条件时,判定为回气管路满足噪音振动条件。
1,回气管路的系统应力值满足应力上限条件。例如,当回气管路的系统应力值大于等于2kgf/mm2时,判定回气管路的系统应力值满足应力上限条件。
2,回气管路的振动位移值满足位移上限条件。例如,当回气管路的振动位移值大于等于800μm时,判定回气管路的振动位移值满足位移上限条件。
3,回气管路的FFT(Fast Fourier Transform,快速傅里叶变换)最大噪音幅值满足噪音幅值上限条件。例如,当回气管路的FFT最大噪音幅值大于等于60dBA时,判定回气管路的FFT最大噪音值满足噪音幅值上限条件。
其中,系统应力值可以通过应力检测仪测试得到,振动位移值可以通过振动位移传感器测试得到,FFT最大噪音幅值可以通过频谱分析得到。
步骤S33:如果回气管路满足噪音振动条件,则进一步确认当前空调设备的工作模式、室内风机和室外风机的风速档位以及压缩机运行频率,并将当前空调设备的工作模式、室内风机和室外风机的风速档位以及压缩机运行频率存储以供后期数据分析使用。
进一步并行执行以下三组步骤。
如图6所示,第一组包括以下多个步骤。
步骤S34-1:进一步判断管路振动发生的位置是否为配管初段。示例性的,可以根据最大位移值的发生位置判断管路振动发生的位置是否为配管初段,如果最大位移值的发生位置位于配管初段内,则认为管路振动发生的位置为配管初段。
步骤S35-1:如果管路振动发生的位置为配管初段,则进一步判断实测配管共振频率是否满足中高频段条件。示例性的,如果实测配管共振频率在400Hz以上,则判断为实测配管共振频率满足中高频段条件。
步骤S36-1:当实测配管共振频率满足中高频段条件时,根据预设的校正条件增加配管初段与压缩机的相对距离。
步骤S37-1:如果管路振动发生的位置为配管初段,同时进一步判断实测配管共振频率是否满足低频频段条件。示例性的,如果实测配管共振频率在400Hz以下,则判断为实测配管共振频率满足低频频段条件。
步骤S38-1:当实测配管共振频率满足低频频段条件时,根据预设的校正条件减小配管初段与压缩机的相对距离。
如图6所示,第二组包括以下多个步骤。
步骤S34-2:进一步判断管路振动发生的位置是否为配管中段。示例性的,可以根据最大位移值的发生位置判断管路振动发生的位置是否为配管中段,如果最大位移值的发生位置位于配管中段内,则认为管路振动发生的位置为配管中段。
步骤S35-2:如果管路振动发生的位置为配管中段,则进一步判断实测配管共振频率是否满足中高频段条件。示例性的,如果实测配管共振频率在400Hz以上,则判断为实测配管共振频率满足中高频段条件。
步骤S36-2:当实测配管共振频率满足中高频段条件时,根据预设的校正条件增加配管中段与压缩机的相对距离。
步骤S37-2:如果管路振动发生的位置为配管中段,同时进一步判断实测配管共振频率是否满足低频频段条件。示例性的,如果实测配管共振频率在400Hz以下,则判断为实测配管共振频率满足低频频段条件。
步骤S38-2:当实测配管共振频率满足低频频段条件时,根据预设的校正条件减小配管中段与压缩机的相对距离。
如图6所示,第三组包括以下多个步骤:
步骤S34-3:进一步判断管路振动发生的位置是否为配管末段。示例性的,可以根据最大位移值的发生位置判断管路振动发生的位置是否为配管末段,如果最大位移值的发生位置位于配管末段内,则认为管路振动发生的位置为配管末段。
步骤S35-3:如果管路振动发生的位置为配管末段,则进一步判断实测配管共振频率是否满足中高频段条件。示例性的,如果实测配管共振频率在400Hz以上,则判断为实测配管共振频率满足中高频段条件。
步骤S36-3:当实测配管共振频率满足中高频段条件时,根据预设的校正条件减小形成在配管末段上的第三折弯的弯角。
步骤S37-3:如果管路振动发生的位置为配管末段,同时进一步判断实测配管共振频率是否满足低频频段条件。示例性的,如果实测配管共振频率在400Hz以下,则判断为实测配管共振频率满足低频频段条件。
步骤S38-3:当实测配管共振频率满足低频频段条件时,根据预设的校正条件减小形成在配管末段上的第三折弯的弯角。
步骤S39:判断是否回气管路不再满足噪音振动条件。
步骤S40:如果回气管路不再满足噪音振动条件,则建立噪音校正模型。如果回气管路依旧满足噪音振动条件,则自步骤S33起循环执行以下步骤直至回气管路不再满足噪音振动条件。
在优选的实施方式中,以第一夹角A和第二夹角B分别表征配管初段11与压缩机11之间的相对距离、配管中段22与压缩机11之间的相对距离。
在此条件下,与图2和图4的示例匹配,通过如图3所示的方法所获得校正条件包括:
1,保持第二夹角B和第三折弯26的弯角C不变,回气管路固有频率在400Hz以下时,回气管路固有频率随着第一夹角A的角度增大而减小;回气管路固有频率在400Hz以上时,回气管路固有频率随着第一夹角A的角度增大而增大。第一夹角A的下限阈值为0°,第一夹角A的上限阈值为90°。
参见图7所示,在俯视视角下,第一夹角A位于第一切线t1与第一连接线l1之间。第一切线t1为从储液器15的中心引压缩机11圆形轮廓的两条切线中靠近配管初段11的一条切线,第一连接线l1的一端为储液器15的中心,另一端为第一外接圆c1和第二外接圆c2靠近配管初段11的交点。第一外接圆c1为以储液器15的中心为圆心,以第一切线t1的切线长为半径的圆;第二外接圆c2为以压缩机11的中心为圆心,以压缩机11的中心到储液器15的中心的距离为半径的圆。
类似的,参见图8所示,在俯视视角下,第二夹角B位于第二切线t2与第二连接线l2之间。第二切线t2为从储液器15的中心引压缩机11圆形轮廓的两条切线中靠近配管中段22的一条切线,第二连接线l2的一端为储液器15的中心,另一端为第一外接圆c1和第二外接圆c2靠近配管中段22的交点。第一外接圆c1同样为以储液器15的中心为圆心,以第一切线t1的切线长(第一切线t1的切线长与第二切线t2的切线长相等)为半径的圆。第二外接圆c2为以压缩机11的中心为圆心,以压缩机11的中心到储液器15的中心的距离为半径的圆。
2,保持第一夹角A和第三折弯26的弯角C不变,回气管路固有频率在400Hz以下时,回气管路固有频率随着第二夹角B的角度增大而减小;回气管路固有频率在400Hz以上时,回气管路固有频率随着第二夹角B的角度增大而增大。第二夹角B的下限阈值为0°,第二夹角B的上限阈值为90°。
3,保持第一夹角A和第二夹角B不变,回气管路固有频率在400Hz以下时,回气管路固有频率随着第三折弯26的弯角C角度减小而增大;回气管路固有频率在400Hz以上时,回气管路固有频率随着第三折弯26的弯角C角度减小而增大。第三折弯26的弯角C的上限阈值为90°,下限阈值为45°。
参见图9所示,第三折弯26由形成在气液分离器出口的竖直管路27朝向储液器15弯折而成,第三折弯26的弯角C为小于等于90°的弯头,储液器15位于竖直管路27下方。
参见图10所示,在此条件下,生成噪音校正模型的方法包括如图10所示的多个步骤。与图6相比,在图10所示的方法中,增加配管初段与压缩机的相对间距时,增大第一夹角;减小配管初段与压缩机的相对间距时,减小第一夹角。增加配管中段与压缩机的相对间距时,增大第二夹角,减小配管中段与压缩机的相对间距时,减小第二夹角。通过第一夹角和第二夹角表征配管初段与压缩机的相对间距、配管中段与压缩机的相对间距,可以同时考量储液器的摆动,使得摆动造成的振动可以得到有效的抑制。增大第一夹角、减小第一夹角、增加第二夹角和减小第二夹角时,可以采用梯度增大或者减小的方式,例如每次调节1度。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非是对本发明作其它形式的限制,任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型,仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (7)
1.制冷装置,具备:
制冷剂回路,其中制冷剂按照顺序依次经由压缩机、冷凝器、节流元件和蒸发器进行循环;储液器,其固定设置于所述压缩机的一侧并与所述压缩机流体连通;
气液分离器,其配置为分离并保存液态制冷剂;和
回气管路,其构造为流体连通所述气液分离器和储液器;
其特征在于:
所述回气管路包括连续设置的配管初段、配管中段和配管末段;其中,所述配管初段构造为一端与所述储液器流体连通,所述配管初段上形成有第一折弯;所述配管中段构造为一端与所述配管初段流体连通;所述配管中段上形成有第二折弯;所述配管末段构造为一端与所述配管中段流体连通,另一端与所述气液分离器流体连通,所述配管末段上形成有第三折弯;
在所述回气管路满足噪音振动条件时,基于实测配管共振频率、发生振动的对应管段以及预设的校正条件修正发生振动的管段与压缩机的相对间距和/或对应折弯的弯角角度直至所述回气管路不再满足噪音振动条件;
所述校正条件由以下步骤得到:
保持配管中段与压缩机之间的相对距离和第三折弯的弯角角度不变,将配管初段与压缩机的相对距离自最小距离调节至最大距离,监测调节过程中回气管路固有频率的变化趋势,得到对应的所述校正条件为:回气管路固有频率满足低频频段条件时,回气管路固有频率随着配管初段与压缩机之间相对距离的增大而减小;回气管路固有频率满足中高频段条件时,回气管路固有频率随着配管初段与压缩机之间相对距离增大而增大;
保持配管初段与压缩机之间的相对距离和第三折弯的弯角角度不变,将配管中段与压缩机的相对距离自最小距离调节至最大距离,监测调节过程中回气管路固有频率的变化趋势,得到对应的所述校正条件为:回气管路固有频率满足低频频段条件时,回气管路固有频率随着配管中段与压缩机之间相对距离的增大而减小;回气管路固有频率满足中高频段条件时,回气管路固有频率随着配管中段与压缩机之间相对距离增大而增大;
保持配管初段与压缩机之间的相对距离以及配管中段与压缩机之间的相对距离不变,将第三折弯的弯角角度自最大角度调节至最小角度,监测调节过程中回气管路固有频率的变化趋势,得到对应的所述校正条件为:回气管路固有频率满足低频频段条件时,回气管路固有频率随着第三折弯的弯角角度减小而增大;回气管路固有频率满足中高频段条件时,回气管路固有频率随着第三折弯的弯角角度减小而增大;
所述中高频段条件为在400Hz以上,所述低频频段条件为在400Hz以下;所述第三折弯由形成在所述气液分离器出口的竖直管路朝向所述储液器弯折而成,所述储液器位于所述竖直管路下方;
其中,满足以下一个或多个条件时,判定为回气管路满足噪音振动条件:
回气管路的系统应力值满足应力上限条件;
回气管路的振动位移值满足位移上限条件;和
回气管路的FFT最大噪音幅值满足噪音幅值上限条件。
2.根据权利要求1所述的制冷装置,其特征在于:
在所述配管初段发生振动且实测共振频率满足中高频段条件时,根据预设的校正条件增加所述配管初段与压缩机的相对间距;
在所述配管初段发生振动且实测共振频率满足低频频段条件时,根据预设的校正条件减小所述配管初段与压缩机的相对间距。
3.根据权利要求2所述的制冷装置,其特征在于:
增加或减小所述配管初段与压缩机的相对间距通过调整第一夹角实现:
所述第一夹角位于第一切线与第一连接线之间;所述第一切线为从储液器的中心引压缩机圆形轮廓的两条切线中靠近配管初段的一条切线,所述第一连接线的一端为所述储液器的中心,另一端为第一外接圆和第二外接圆靠近配管初段的交点;所述第一外接圆为以所述储液器的中心为圆心,以第一切线的切线长为半径的圆;所述第二外接圆为以所述压缩机的中心为圆心,以所述压缩机的中心到所述储液器的中心的距离为半径的圆;
增加所述配管初段与压缩机的相对间距时,增大所述第一夹角;减小所述配管初段与压缩机的相对间距时,减小所述第一夹角。
4.根据权利要求2所述的制冷装置,其特征在于:
在所述配管中段发生振动且实测共振频率满足中高频段条件时,根据预设的校正条件增加所述配管中段与压缩机的相对间距;
在所述配管中段发生振动且实测共振频率满足低频频段条件时,根据预设的校正条件减小所述配管中段与压缩机的相对间距。
5.根据权利要求4所述的制冷装置,其特征在于:
增加或减小所述配管中段与压缩机的相对间距通过调整第二夹角实现:
所述第二夹角位于第二切线与第二连接线之间;所述第二切线为从储液器的中心引压缩机圆形轮廓的两条切线中靠近配管中段的一条切线,所述第二连接线的一端为所述储液器的中心,另一端为第一外接圆和第二外接圆靠近配管中段的交点;所述第一外接圆为以所述储液器的中心为圆心,以第一切线的切线长为半径的圆;所述第二外接圆为以所述压缩机的中心为圆心,以所述压缩机的中心到所述储液器的中心的距离为半径的圆;
增加所述配管中段与压缩机的相对间距时,增大所述第二夹角;减小所述配管中段与压缩机的相对间距时,减小所述第二夹角。
6.根据权利要求2所述的制冷装置,其特征在于:
在所述配管末段发生振动且实测共振频率满足中高频段条件时,根据预设的校正条件减小形成在所述配管末段上的所述第三折弯的弯角;
在所述配管中段发生振动且实测共振频率满足低频频段条件时,根据预设的校正条件减小形成在所述配管末段上的所述第三折弯的弯角。
7.根据权利要求1至6任一项所述的制冷装置,其特征在于:
所述制冷装置为空调设备。
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