CN1654895A - 空调器室外机的管道结构 - Google Patents

Abstract

提供一种空调器室外机的管道结构，其中为了减小空调器室外机的振动，安装在室外机内的压缩机吸气管长度比室外机的连接管短。

Description

空调器室外机的管道结构

技术领域

本发明涉及一种空调器室外机的管道结构。更具体地说，本发明涉及一种空调器室外机的管道结构，该结构能够通过抑制由于压缩机产生的振动传递到管道引起共振所致的振动集中现象，进一步减小空调器室外机整个结构中产生的振动集中。

背景技术

空调器是通过制冷剂在系统内压缩、冷凝、膨胀、蒸发而产生的冷空气进行循环从而控制用户所需系统中的温度和/或湿度的设备。

这种空调器包括位于室内的室内机，位于室外的将不需要的热或冷空气排放出去的室外机。同时，室外机一般包括用来热交换的室外热交换器，用来强制产生空气通道的室外风扇，用来使制冷剂在制冷循环内被迫流动的压缩机。具体地，由于压缩机本身运行时产生噪声，所以为了改善室内噪声环境，压缩机一般安装在室外机内。

然而，由于室内环境较小，近年来室外机安放在更靠近室内空间的位置，因此室外机的噪声容易传播到室内空间。因此，人们做了很多努力来减小室外机运行时产生的噪声。特别地，当室外机和室内机安放在同一个设备中比如窗式空调器时，与噪声有关的这些问题变得更加重要。

同时，室外机的噪声分为室外风扇运行产生的噪声和压缩机运行产生的噪声。本发明主要是为了降低压缩机运行产生的噪声。压缩机产生的噪声通常通过管道传播。尤其是，噪声更多地大量地是通过吸气管传播，该管道连接在压缩机的吸气口，并具有大刚性和大偏心度。此外，为了减小管道的振动传递能力，吸气管比其他管道相对长些，然而这导致吸气管上的振动集中更严重。特别是，由于共振等的影响，吸气管中央附近的振动更大。另外，由于吸气管上的振动集中，因此通常会增加管道的疲劳，所以吸气管经常破损。

此外，如果将产生不同频率振动的压缩机比如变速压缩机安装在室外机内，共振现象会进一步被各种频率放大，由此使得吸气管的振动问题更为严重。另外，变速压缩机是这样一种压缩机，通过一个转换器的控制，可以根据被压缩制冷剂流量改变该压缩机的转数，所以目前越来越多地被应用起来。

发明内容

因此，本发明涉及一种用于空调器室外机的管道结构，该结构基本能消除由于现有技术的限制和缺点带来的一个或更多的问题。

本发明的一个目的是提供一种能够减小室外机产生的噪声的、用于空调器室外机的管道结构。另外，本发明提出一种空调器室外机的管道结构，该结构可通过提供适当的室外机的管道形状和长度来抑制管道的疲劳损坏。

本发明的其他优点、目的、特点的一部分将体现在后面的说明中，一部分则根据后面的说明能够使本领域普通技术人员理解，或者一部分从本发明的实施中得到。本发明的目的和其他优点可以通过说明书、权利要求书以及附图具体指出的结构中实现和得到。

为了实现根据本发明的这些目的和其他优点，如这里具体和概括描述的那样，提供一种空调器室外机用的管道结构，它包括：机箱；安装在机箱内的室外热交换器和室外风扇；用来压缩制冷剂的压缩机；用来控制制冷剂正向或反向流动的四通阀；从室外热交换器连接到四通阀的室外连接管；从四通阀连接到室内热交换器的室内连接管；从四通阀连接到压缩机吸气部分的吸气管，该吸气管的长度是室外连接管和室内连接管长度总和的0.3到1倍；和连接四通阀和压缩机排气部分的排气管。

在本发明的另一个方面中，提供一种空调器室外机的管道结构，其中该管道结构满足下列方程：

1.0＞C/(A+B)＞0.3

这里，A是连接室外热交换器和四通阀的室外连接管的长度，B是连接室内热交换器和四通阀的室内连接管长度，C是连接四通阀和压缩机吸气部分的吸气管长度。

在本发明的再一个方面中，还提供一种空调器室外机的管道结构，它包括一个由转换器控制的产生振动的压缩机；连接压缩机吸气部分和四通阀的吸气管，吸气管上出现的至少一个环形；和一个连接管，该连接管有一个连接四通阀和室外热交换器的室外连接管和一个连接四通阀和室内热交换器的室内连接管，为了减小吸气管的振动，室外连接管和室内连接管的总长度大于吸气管长度。

通过采用这里提出的本发明，可以有效降低室外机的管道内产生的振动。

另外，可以限制吸气管内产生的振动，该振动是室外机的主要振动产生区域。特别地，通过减小由于吸气管整个长度的中心部分处的共振效果而产生的振动，可以减少管道的疲劳。

可以理解，本发明的前述概括说明和下面的详细说明都是示例性和解释性的，而且只是为了请求保护的发明提供更多的说明。

附图说明

附图是为了更好地理解本发明而且是说明书的组成部分，图示说明了本发明的实施例并与说明书一起用来解释发明的原理。图中：

图1是体现本发明构思的制冷系统示意图；

图2是根据本发明的室外机的透视图；

图3是根据本发明的室外机的示意图；

图4是根据本发明另一个实施例的室外机的透视图；

图5是在采用本发明构思的室外机的各种位置检测到的振动图表；

图6是在改变本发明吸气管长度下的整个室外机的振动曲线图。

具体实施方式

下面将参考附图详细描述体现本发明构思的最佳实施例。

图1示出一种体现本发明构思的制冷系统。

参考图1，制冷系统包括用于压缩制冷剂的压缩机1，用来在室外进行热交换的室外热交换器2，用来在室外热交换器2中强制形成空气通道的室外风扇3，用来膨胀制冷剂的膨胀阀4，用来在室内进行热交换的室内热交换器5，用来在室内热交换器5中强制形成空气通道的室内风扇6，用来改变制冷剂在制冷循环内正向流动或反向流动、从而转换制冷循环为空调循环或者热泵循环的四通阀7。另外，该制冷系统还包括从四通阀7连接到压缩机吸气部分的吸气管11，从四通阀7连接到压缩机排气部分的排气管12，从四通阀7连接到检修阀15的室内连接管13(参考图2)，从四通阀7连接到室外热交换器2上的室外连接管14。

制冷剂在吸气管11、排气管12、室内连接管13、室外连接管14内的流动方向由四通阀7控制。也就是说，如果通过转换四通阀7，使排气管12与室外连接管14连接，吸气管11与室内连接管13连接，则制冷系统用做空调器冷却房间。另外，如果排气管12与室内连接管13连接，吸气管11与室外连接管14连接，则制冷系统用做热泵加热房间。

同时，本发明的一个主要目的是减小室外机产生的噪声。在分析了整个室外机尤其是室外机的吸气管中产生的振动的原因之后，发明人发现压缩机吸气管的振动和噪声主要根据吸气管的长度，而且吸气管中央附近的振动和颤抖是整个管道噪声的主要影响因素。另外，还发现了吸气管的最佳长度依赖于从压缩机连接到四通阀的吸气管总长，与连接室外热交换器和四通阀的连接管和连接四通阀到检修阀的连接管的总长之比。发明人提出了这些因素之间的最佳关系，而且还提出一种室外机的管道结构，该结构能够进一步减小空调器室外机中产生的噪声。

图2是根据本发明的室外机的透视图。

参考图2可以看出，室外机包括压缩机1，室外热交换器2，室外风扇3，四通阀7，吸气管11，排气管12，室内连接管13，室外连接管14。另外，检修阀15安装在室内连接管13的一端，它被暴露在室外机之外。检修阀15可用来给管道抽真空，临时截断制冷系统或者加注/排放制冷剂，它伸到室外机机箱的之外。另外，吸气管11从压缩机1的大约上部侧向伸出，然后延伸到压缩机的下部，之后再向上弯曲，从而有一个适当的长度。如上所述，吸气管在压缩机的上下位置附近弯曲成环形，这样可以将吸气管11配置成多个长度。此外，吸气管11在下部的弯曲部是其整个长度的中央，振动都集中在此处。因此，减小该部位的振动是本发明的另一个目的。

为了实现该目的，吸气管11的整个长度小于室外连接管14和室内连接管13的长度之和。如上述吸气管11的整个长度缩短的理由是，当吸气管11的长度过长时，虽然吸气管11的振动传播能力降低，但是类似共振那样的因素使吸气管11自身的颤动加大并因此增大了管道的噪声和疲劳。下面参照其他附图说明吸气管11、室内连接管13、室外连接管14之间的关系。

图3是根据本发明的室外机的示意图。

参考图3，以四通阀7为核心，布置有连接到压缩机吸气部分的吸气管11、连接到压缩机排气部分的排气管12、连接到室外热交换器2的室外连接管14、连接到检修阀15的室内连接管13。图3集中在可在实际室外机中看到的、不考虑管道弯曲的整个长度。当然，也可以考虑管道在二维或三维上的弯曲或盘绕可以减小振动传播能力并减小噪声的产生，但是本发明提出的是管道整个长度的相互关系。

为完成本发明目的而提出的吸气管11、室外连接管14、室内连接管13的整个长度相互关系如下。

方程1

1.0＞P-ratio＞0.3

这里的P-ratio＝吸气管长度/(室内连接管长度+室外连接管长度)。

方程1中的P-ratio小于1.0。当吸气管长度越长，可以预期的是通过吸气管的振动传递能力则下降。然而，如果吸气管太长，则过长的吸气管本身将导致共振被放大，从而增加了噪声和振动。另外，由于压缩机内产生的振动可以集中在吸气管上，因此吸气管容易破裂。P-ratio也可大于0.3。如果吸气管长度相对于整个管道来说太短，则不能期望降低经过吸气管的振动传递能力，其他管道而非吸气管上就会出现更严重的振动。尤其是，由于吸气管比其他管道的刚性更大，因此这些问题则更严重。

同时，对于具有较宽频带宽度的频率的振动，符合方程1的吸气管可得到相同的效果，即减小振动，所以更适合用于变速压缩机中。如上所述，变速压缩机可由一个转换器控制。

图4表示根据本发明另一个实施例的室外机。

在图2所示的室外机中，多个管道比如吸气管11、排气管12、室外连接管14、室内连接管13位于压缩机1的前面，即位于压缩机和室外机的机箱之间。然而，在本实施例中，参考图4，吸气管21、排气管22、室外连接管24、室内连接管23的大部分位于压缩机的后面，即位于压缩机1和隔板28之间。如果多个管道放置在压缩机1和隔板28之间，则可减小室外机的整机尺寸并且室外机可以变得更为紧凑。

即使在本实施例中，吸气管21的长度也可以用方程1的关系设立。未说明的参考数字25表示一个检修阀。

图5是表示在采用本发明构思的室外机的各种位置检测到的振动图表。

图5是在每一点上对所有频率的响应函数(FRF)，其中横轴是室外机在每一点的位置，纵轴是加速度量表示的振动值。也就是说，图5是表示在某个测量点上的振动总和，它是在具体位置测定后通过预定振动源以所有频率形式而产生的。

参考图5，从中可以发现通过从1到0.5改变P-ratio时，在较低吸气管弯曲部分的FRF显著降低。较低的吸气管弯曲部分的位置是在吸气管11或21整个长度的中心点附近，而且该点处的振动几乎大部分是由共振引起的。因此，减小该位置的振动意味着减小了整个吸气管的振动和噪声。参见附图，上部的吸气管弯曲部分的振动大于其他部分的振动。然而这没有什么意义，由于这一部分靠近压缩机，所以这种大振动是因压缩机的振动被完整地、无损地传递到吸气管上这一事实而产生的。因此，虽然可以根据预定的关系表达式增加或减小吸气管长度，但是该位置处的振动不会改变太多。

正如图中所示，改变P-ratio可以减小吸气管11或21上的整个振动，因此可以减小整个室外机的振动和噪声，这就是本发明的目的。如上所述，吸气管振动的降低是由这样的事实而引起的，即能够传递到吸气管然后被吸气管共振放大的振动，被转移并分散到四通阀和其他与四通阀连接的连接管道上。

图6是在改变本发明吸气管长度下的整个室外机产生的振动曲线图。图6中，横轴是P-ratio的变化值，纵轴是针对所有频率的总频率响应函数(FRF)，它意味着所产生的振动总量，该振动总量能够在具体位置点上根据该振动被定量为加速度。

参考图6可以发现，具有低振动的区域与方程1的范围是一致的，其中P-ratio变化时该区域中的FRF小于1。这些示例可充分支持由方程1建议的P-ratio的最佳数值范围。另外，图6中，当测量振动时，选择室外机中振动最大的位置点进行测量，所以可以从该测量结果得出整个室外机的振动减小。

上述管道结构可以用在制冷空调机的室外机、多种类空调器的室外机、设有存储器的空调器室外机等带适当改型的设备上。

根据本发明的室外机管道结构可以减小集中在吸气管上的振动。另外，可以减小与压缩机连接的整个管道上产生的振动或噪声。

此外，由于室外机的内部结构可以变得更为紧凑，所以室外机的尺寸可以更小。

显然本领域的普通技术人员可以对本发明进行各种修改和变化。因此，本发明包括了在权利要求书及其等同物的范围内进行的修改和变化。

Claims (10)

1.一种空调器室外机的管道结构，包括：

一机箱，安装在机箱内的一室外热交换器和一室外风扇，用来压缩制冷剂的一压缩机，用来控制制冷剂正反方向流动的一四通阀；

其特征在于，还包括：

一从室外热交换器连接到四通阀的室外连接管；

一从四通阀连接到室内热交换器的室内连接管；

一从四通阀连接到压缩机吸气部分的吸气管，该吸气管的长度是室外连接管和室内连接管长度总和的0.3到1倍；和

一从四通阀连接到压缩机排气部分的排气管。

2.根据权利要求1所述的管道结构，其中压缩机是变速压缩机。

3.根据权利要求1所述的管道结构，其中室内连接管连接到四通阀和室外机的机箱上。

4.根据权利要求1所述的管道结构，其中室内连接管连接到四通阀和检修阀上。

5.根据权利要求1所述的管道结构，其中四通阀位于压缩机上方并与压缩机隔开的位置。

6.根据权利要求1到5中任一权利要求所述的管道结构，其中吸气管的振动被传递到四通阀并且随后被减小。

7.根据权利要求1到5中任一权利要求所述的管道结构，其中吸气管上下弯成环形。

8.根据权利要求1到5中权利要求所述的管道结构，其中吸气管从压缩机的大致上方位置延伸，然后在压缩机下部分弯曲，然后再向上延伸到压缩机的上部分。

9.一种空调器室外机的管道结构，包括：

一机箱，安装在机箱内的一室外热交换器和一室外风扇，用来压缩制冷剂的一压缩机，用来控制制冷剂正反方向流动的一四通阀；从室外热交换器连接到四通阀的一室外连接管；从四通阀连接到室内热交换器的一室内连接管；从四通阀连接到压缩机吸气部分的一吸气管，以及从四通阀连接到压缩机排气部分的一排气管；

其特征在于，吸气管的长度比室外连接管和室内连接管长度的总和短，这样吸气管的振动被迅速传递然后被减小。

10.根据权利要求9所述的管道结构，其中吸气管长度是连接管长度的至少0.3倍。

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