CN212535983U - 一种带缓冲装置的吸气消音腔 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带缓冲装置的吸气消音腔，属于消音器技术领域，包括壳体、进气管和出气管，所述壳体内设置有至少一个隔板以将所述壳体内腔划分出多个隔断的消音室，多个所述消音室依次连通；其中一个所述消音室内设有缓冲扇叶，所述缓冲扇叶与所述壳体内壁转动配合，所述缓冲扇叶位于所述进气管出口的正上方。本实用新型通过缓冲扇叶在气体的冲击下自转以调控气体流速，在起到缓冲气流的作用的同时减小制冷剂的流速波动，进而减小了吸气波动，同时借助缓冲扇叶的转动使气体在第一膨胀腔内散射开来，出现无规则的传递、扩散和反射，由此产生声波的传递损失和碰撞损失，削弱噪音，提高降噪效果。

Description

一种带缓冲装置的吸气消音腔

技术领域

本实用新型涉及消音器技术领域，特别涉及一种带缓冲装置的吸气消音腔。

背景技术

随着人们物质生活水平的日益提高，以及对生活品质的追求，对家用冰箱的噪音品质要求越来越高。压缩机作为冰箱制冷系统的核心，将电能通过机械传动结构转换为制冷剂的内能。压缩机的制冷能力和噪音水平直接影响着制冷系统的制冷能力和噪音值。吸气消音腔是压缩机内部降低气流噪声的关键零部件之一，目前主流的吸气消音腔通过内部空间的隔离分区和连通管连接设计起到降低气流噪音的作用；消音结构复杂，外形体积大，不利于噪音控制和压缩机小型化设计。

中国专利号CN201520710492.3公开了一种降噪消音腔，包括左消音腔、右消音腔，所述左消音腔与所述右消音腔连通，所述左消音腔设置有吸气口，所述左消音腔内设置有吸气管，且所述吸气管与所述吸气口连通，所述左消音腔与所述右消音腔的连通位置设置有排气管，且所述排气管的一端伸出降噪消音腔的顶部腔壁，所述排气管的顶端设置有阀口。然而，在压缩机噪音测试实验中发现，因压缩机的往复式旋转是周期性不连续的，吸气消音腔在吸气时存在比较明显的吸气波动，这种吸气脉动在制冷系统中产生了较明显的噪音；因此，制冷剂直接经过吸气管流入左消音腔内，会产生很大的吸气脉动噪音；其次，采用上述结构，只能降低有限频率范围内的噪音，而压缩机的噪音存在宽频谱特性，使得降噪能力有限，消音频段还有待提高。

实用新型内容

针对以上现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种带缓冲装置的吸气消音腔，通过缓冲扇叶在气体的冲击下自转以调控气体流速，在起到缓冲气流的作用的同时减小制冷剂的流速波动，进而减小了吸气波动，同时借助缓冲扇叶的转动使气体在第一膨胀腔内散射开来，出现无规则的传递、扩散和反射，由此产生声波的传递损失和碰撞损失，削弱噪音，提高降噪效果。

为实现上述目的，本实用新型具体通过以下技术实现：

一种带缓冲装置的吸气消音腔，包括壳体、进气管和出气管，所述壳体内设置有至少一个隔板以将所述壳体内腔划分出多个隔断的消音室，多个所述消音室依次连通；其中一个所述消音室内设有缓冲扇叶，所述缓冲扇叶与所述壳体内壁转动配合，所述缓冲扇叶位于所述进气管出口的正上方。

采用上述的技术方案：在压缩机运行过程中，吸气消音腔吸入制冷剂时，制冷剂气体对缓冲扇叶形成冲击力并带动缓冲扇叶的转动，缓冲扇叶通过转速的自动调节来调控制冷剂在消音室中的流速，在起到缓冲气流的作用的同时减小制冷剂的流速波动，进而减小了吸气波动，有效的降低压缩机运行时的噪音现象。

进一步的，所述缓冲扇叶采用08Al钢、铸铁或PBT塑料中的一种制成。上述材料在R600a/R134a/R290等制冷剂中具有良好的稳定性，因吸气消音腔吸入的是低温低压气体，所以也可以使用专用塑料作为扇叶材质。

进一步的，沿气体流动方向，所述壳体内设置有相互平行的第一隔板和第二隔板，所述第一隔板和第二隔板将所述壳体内腔分隔为第一膨胀腔、第二膨胀腔和共鸣腔，所述第一膨胀腔和第二膨胀腔通过连通管连接，所述第二隔板上沿其长度方向设有第二通气孔和第三通气孔。

进一步的，所述第一隔板上位于所述第二膨胀腔内的部分设有第一通气孔。

采用上述的技术方案：整个壳体内腔被分隔为三个消音室，制冷剂从进气管吸入第一膨胀腔，气流发生膨胀，同时风扇对气流产生缓冲并调节气体流速，使得声波在第一膨胀腔内会出现无规则的传递、扩散和反射，并且与第一隔板及壳体内壁发生碰撞，声波由此产生传递损失和碰撞损失，能量发生衰减，以削弱噪音，之后第一膨胀腔中的气体通过连通管进入第二膨胀腔，气体进行二次膨胀消声；而气体流通通道尾部设置1个共鸣腔，通过带有通气孔的第二隔板将其与第一膨胀腔和第二膨胀腔隔开，部分气体进入共鸣腔，利用通气孔处的空气柱和共鸣腔内的空气构成弹性共振系统，当外界噪声频率和此共振系统的固有频率相同时，通气孔中的空气柱发生共振并与孔壁发生剧烈摩擦，消耗声能，从而达到消除噪音的目的，最终经过2次膨胀消声和1次共鸣消声的气体噪音大大降低。

进一步的，所述第一膨胀腔、第二膨胀腔和共鸣腔的容积比为3～4：1：3～4。

进一步的，所述进气管、连通管和第三通气孔的内径比为3～6：3～6：1。

进一步的，所述连通管位于所述第一膨胀腔的长度与所述连通管位于所述第二膨胀腔的长度相等。

进一步的，所述第一通气孔、第二通气孔和第三通气孔的截面积比为8～10：9.6～12.4：1。

为了使气流的流动能够尽可能地产生较少的噪声，并且使得每个消音室的消音频率不同，从而拓宽消音频段，提高吸气消音腔的消音能力，采用上述结构和比例设置，第一膨胀腔的消音频率为4000～5000HZ，第二膨胀腔的消音频率为3150～4000HZ，两个膨胀腔的消声频率不同且相近，因此可产生两个相近的共振峰，并同时提高附近频段的消声量；而共鸣腔的消声频率为250～1000Hz，补充消除低频噪音；使得本实用新型的吸气消音腔在满足降低3150～5000HZ的高频噪音的情况下，对1000Hz以内低频噪音要求降噪量良好，覆盖了较宽的频率范围；而且第一膨胀腔、第二膨胀腔和共鸣腔的消音频率依次降低，不但能提高总的消声量，还能改善消声器的频率特性，在很宽的频带范围内获得较好的降噪消声效果。

进一步的，所述第一通气孔和第三通气孔为圆形孔，所述第二通气孔为矩形孔。

本实用新型的有益效果是：

1、通过缓冲扇叶在气体的冲击下自转以调控气体流速，在起到缓冲气流的作用的同时减小制冷剂的流速波动，进而减小了吸气波动，同时借助缓冲扇叶的转动使气体在第一膨胀腔内散射开来，出现无规则的传递、扩散和反射，由此产生声波的传递损失和碰撞损失，削弱噪音，提高降噪效果。

2、通过膨胀消声和共鸣消声的不同消声方式以及消音室不同容积来降低不同范围频率内的噪音，拓宽降噪的频率范围。本实用新型的吸气消音腔在满足降低1000Hz以内低频噪音要求的情况下，对3150～5000HZ的高频噪音降噪量良好。而且消音频率依次降低，不但能提高总的消声量，还能改善消声器的频率特性，在很宽的频带范围内获得较好的降噪消声效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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是实施例1的带缓冲装置的吸气消音腔的结构示意图；

图2是图1的A-A向的结构示意图；

图3是图1的B-B向的结构示意图；

图4是图1的C-C向的结构示意图；

图5是实施例1的上壳的结构示意图；

图6是实施例1的下壳的结构示意图；

图中，1、壳体；2、进气管；3、出气管；4、缓冲扇叶；5、转动轴承；6、第一隔板；7、第二隔板；8、第一膨胀腔；9、第二膨胀腔；10、共鸣腔；11、连通管；12、第一通气孔； 13、第二通气孔；14、第三通气孔；15、插槽。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

一种带缓冲装置的吸气消音腔，参见图1～6，包括上壳和下壳，所述上壳盖合在所述下壳上形成完整的壳体1，所述壳体1侧壁上设有进气管2，所述进气管2的横截面呈为“L”形，所述进气管2水平段的长度为8～12mm，所述进气管2竖直段的长度为24mm，所述壳体 1顶部中心设有出气管3，所述壳体1内设置有至少一个隔板以将所述壳体1内腔划分出多个隔断的消音室。所述壳体1、隔板采用PBT塑料制成。

所述消音室内设有缓冲扇叶4，所述缓冲扇叶4与所述壳体1内壁转动配合；具体而言，参见图2，所述壳体1内壁上固设有轴承座，所述轴承座之间转动连接有转动轴承5，所述转动轴承5上焊接固设有缓冲扇叶4，所述缓冲扇叶4位于所述进气管2的出口正上方。所述缓冲扇叶4可以采用转动轴承5与扇叶一体成型，使用08Al钢或铸铁制备，也可以采用转动轴承5使用08Al钢或铸铁制备，而扇叶使用PBT塑料制备。

参照图1和图5，所述隔板包括相互平行的第一隔板6和第二隔板7，所述第一隔板6和第二隔板7的顶部均与所述上壳固定连接，所述下壳对应位置设有插槽15，所述第一隔板6 和第二隔板7插设入所述卡槽内，进而与所述下壳密封固接，将所述壳体1内腔分隔为三腔并列布置结构，形成3个消音室，参见图6，沿气体流动方向，所述消音室依次为第一膨胀腔8、第二膨胀腔9和共鸣腔10。所述进气管2和缓冲扇叶4位于所述第一膨胀腔8内；所述第一膨胀腔8和第二膨胀腔9通过连通管11连接，即所述连通管11贯穿所述第一隔板6 且所述连通管11的两端口分别位于第一膨胀腔8和第二膨胀腔9内；所述第一隔板6上位于所述第二膨胀腔9内的部分还设有第一通气孔12，所述第一通气孔12用于将所述第二膨胀腔9和所述出气管3连通(见图3)；所述第二隔板7上沿其长度方向设有第二通气孔13和第三通气孔14，所述第二通气孔13和第三通气孔14用于将所述第二膨胀腔9和共鸣腔10 连通(见图4)。

本实施例的工作过程如下：在压缩机运行过程中，制冷剂气体首先从进气管2吸入第一膨胀腔8，气体产生膨胀，同时缓冲扇叶4在气体的冲击下自转以调控气体流速，并使气体在第一膨胀腔8内散射开来，出现无规则的传递、扩散和反射，由此产生声波的传递损失和碰撞损失，削弱噪音，之后第一膨胀腔8中的气体进入第二膨胀腔9，进行二次膨胀消声，与此同时，部分气体流入共鸣腔10，利用第二通气孔13和第三通气孔14处的空气柱和共鸣腔10内的空气构成弹性共振系统，消耗声能，从而达到消除噪音的目的，最终经过2次膨胀消声和1次共鸣消声的气体通过第一隔板6上的第一通气孔12进入排气管内，再流入与压缩机缸头内完成气体压缩过程。

根据吸气消音腔的消音原理：消音效果与消音室的容积和气体的膨胀比有关，且不同的消音室和膨胀比可有效降低噪音的频率是不同的，即不同的消音室容积和通气孔大小可有效降低某一段频率成分的噪音。由于压缩机噪音存在宽频谱的特性，在本实用新型进一步的实施例中，多个所述消音室的容积均不相等，或者部分消音室的容积不相等；所述第一通气孔 12、第二通气孔13和第三通气孔14的截面积也各不相同，所述进气管2和连通管11的长度和消音室布局关联。优选所述第一膨胀腔8、第二膨胀腔9和共鸣腔10的容积比为3～4：1： 3～4，更优选所述第一膨胀腔8、第二膨胀腔9和共鸣腔10的容积比为10：3：10；优选所述第一通气孔12、第二通气孔13和第三通气孔14的截面积比为8～10：9.6～12.4：1，更优选所述第一通气孔12、第二通气孔13和第三通气孔14的截面积比为9：10.8：1；所述进气管2、连通管11和第三通气孔14的内径比为3～6：3～6：1；所述连通管11位于所述第一膨胀腔8 的长度与所述连通管11位于所述第二膨胀腔9的长度相等。具体地，在本实施例中，所述第一膨胀腔8的容积为10.1cm3，所述第二膨胀腔9的容积为3.1cm3，所述共鸣腔10的容积为 10.6cm3；所述第一通气孔12为圆孔，其内径为3mm，截面积为28.26mm²；所述第二通气孔13为矩形孔，其长8.5mm、宽4mm，截面积为34mm²；所述第三通气孔14为圆孔，其内径为1mm，截面积为3.14mm²；所述连通管11的内径为3～6mm，所述连通管11位于所述第一膨胀腔8的长度和所述连通管11位于所述第二膨胀腔9的长度均为12.5mm。

上述结构的设置，通过膨胀消声和共鸣消声的不同消声方式以及消音室不同容积来降低不同范围频率内的噪音，拓宽降噪的频率范围。本实用新型的吸气消音腔在满足降低1000Hz 以内低频噪音要求的情况下，对3150～5000HZ的高频噪音降噪量良好，覆盖了压缩机噪声峰值频率点3000～5000HZ。同时借助于三个消音室位置的合理布置，第一膨胀腔8、第二膨胀腔9和共鸣腔10并列设置，共同构成吸气消音腔，所述吸气消音腔呈倒置的“U”形；使得吸气消音腔的下部具有一定的凹陷空间，便于电机等的安装放置，有利于缩小吸气消音腔的空间占有体积，本实用新型的吸气消音腔总体积仅为23.8cm³，压缩机的整体安装结构更加紧密，外形尺寸更小。

对比例1

对比例1与实施例1的不同之处在于：不设置缓冲扇叶4。

对比例2

对比例2与实施例1的不同之处在于：不设有第二隔板7，不形成共鸣腔10，所述第二膨胀腔9容积为13.7cm³，因此气体流动过程中无共鸣消声。

应用例

分别测定实施例1和对比例1～2中吸气消音腔的消声量，即分别测定不同频率的声波在进气和出气时的分贝值，其差值记做消音量。结果如表1所示。

由表1可知，对比例1不设缓冲扇叶4，各个频段的消声量的消声量均出现不同程度的降低，尤其是高频段的消音效果差，而对比例2不设共鸣腔10，其低频段的消音效果差。本申请通过大量试验优化各消音室的排布和容积，并通过增设缓冲扇叶4，提高各频段的消音效果，使得本实用新型的吸气消音腔在满足降低3150～5000HZ的高频噪音的情况下，对1000Hz以内低频噪音要求降噪量良好，极大的拓宽了消音的频率范围和消声量，消音降噪效果优异。

Claims (9)

1.一种带缓冲装置的吸气消音腔，其特征在于，包括壳体(1)、进气管(2)和出气管(3)，所述壳体(1)内设置有至少一个隔板以将所述壳体(1)内腔划分出多个隔断的消音室，多个所述消音室依次连通；其中一个所述消音室内设有缓冲扇叶(4)，所述缓冲扇叶(4)与所述壳体(1)内壁转动配合，所述缓冲扇叶(4)位于所述进气管(2)出口的正上方。

2.如权利要求1所述的带缓冲装置的吸气消音腔，其特征在于，所述缓冲扇叶(4)采用08Al钢、铸铁或PBT塑料中的一种制成。

3.如权利要求1或2所述的带缓冲装置的吸气消音腔，其特征在于，沿气体流动方向，所述壳体(1)内设置有相互平行的第一隔板(6)和第二隔板(7)，所述第一隔板(6)和第二隔板(7)将所述壳体(1)内腔分隔为第一膨胀腔(8)、第二膨胀腔(9)和共鸣腔(10)，所述第一膨胀腔(8)和第二膨胀腔(9)通过连通管(11)连接，所述第二隔板(7)上沿其长度方向设有第二通气孔(13)和第三通气孔(14)。

4.如权利要求3所述的带缓冲装置的吸气消音腔，其特征在于，所述第一隔板(6)上位于所述第二膨胀腔(9)内的部分设有第一通气孔(12)。

5.如权利要求3所述的带缓冲装置的吸气消音腔，其特征在于，所述第一膨胀腔(8)、第二膨胀腔(9)和共鸣腔(10)的容积比为3～4：1：3～4。

6.如权利要求3所述的带缓冲装置的吸气消音腔，其特征在于，所述进气管(2)、连通管(11)和第三通气孔(14)的内径比为3～6：3～6：1。

7.如权利要求3所述的带缓冲装置的吸气消音腔，其特征在于，所述连通管(11)位于所述第一膨胀腔(8)的长度与所述连通管(11)位于所述第二膨胀腔(9)的长度相等。

8.如权利要求4所述的带缓冲装置的吸气消音腔，其特征在于，所述第一通气孔(12)、第二通气孔(13)和第三通气孔(14)的截面积比为8～10：9.6～12.4：1。

9.如权利要求4所述的带缓冲装置的吸气消音腔，其特征在于，所述第一通气孔(12)和第三通气孔(14)为圆形孔，所述第二通气孔(13)为矩形孔。

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