CN218120179U - 消音器及制冷设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种消音器，并公开了具有消音器的制冷设备，其中消音器，包括：第一连接段、第二连接段、第一消音段和过渡段；所述第一消音段设有第一膨胀腔，所述第一消音段位于所述第一连接段和所述第二连接段之间；所述过渡段位于所述第一连接段和所述第一消音段之间，所述过渡段的内径大于所述第一连接段的内径且小于所述第一消音段的内径。消音器具有第一消音段，第一消音段设有第一膨胀腔，第一膨胀腔会抑制噪声沿管径方向传播，声波能量在第一膨胀腔内由于粘性耗散作用，转化为热能，从而实现噪声抑制。并且消音器还具有过渡段，过渡段使得制冷剂逐级减速，达到降噪的效果。

Description

消音器及制冷设备

技术领域

本实用新型涉及消音技术领域，特别涉及消音器及制冷设备。

背景技术

冰箱、空调等制冷设备在运行工况下会伴随着机械噪声、电磁噪声和流动噪声等问题。在制冷管路系统中，毛细管是重要的节流元件，毛细管的出口与蒸发器相连，制冷剂在蒸发器内液态转化为气态实现热量传递。沿毛细管管长方向制冷剂的流动阻力不断增加，当制冷剂的压力降至饱和蒸汽压之下时，制冷剂会产生气化现象，制冷剂多以气液两相状态存在。毛细管与蒸发器蒸发管连接处，由于蒸发器管路直径突扩，蒸发管内会出现未充分膨胀的超音速射流现象，气液两相剧烈掺混激发强烈的射流噪声以及鼓泡音，严重影响制冷设备的静音体验。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种消音器，能够实现对冷媒喷发射流噪声的抑制。

本实用新型还提出一种具有上述消音器的制冷设备。

根据本实用新型的第一方面实施例的消音器，包括：第一连接段、第二连接段、第一消音段和过渡段；所述第一消音段设有第一膨胀腔，所述第一消音段位于所述第一连接段和所述第二连接段之间；所述过渡段位于所述第一连接段和所述第一消音段之间，所述过渡段的内径大于所述第一连接段的内径且小于所述第一消音段的内径。

根据本实用新型实施例的消音器，至少具有如下有益效果：消音器具有第一消音段，第一消音段设有第一膨胀腔，第一膨胀腔会抑制噪声沿管径方向传播，声波能量在第一膨胀腔内由于粘性耗散作用，转化为热能，从而实现噪声抑制。并且消音器还具有过渡段，过渡段使得制冷剂逐级减速，达到降噪的效果。

根据本实用新型的一些实施例，所述消音器还包括第二消音段，所述第二消音段位于所述第一消音段和所述第二连接段之间，所述第二消音段设有第二膨胀腔。

根据本实用新型的一些实施例，沿所述消音器的轴线方向，所述第一消音段的长度大于所述第二消音段的长度，或所述第一消音段的长度小于所述第二消音段的长度。

根据本实用新型的一些实施例，所述消音器包括消音筒，所述消音筒内设有隔板，所述隔板将所述消音筒分割成所述第一消音段和所述第二消音段，所述隔板设有通孔。

根据本实用新型的一些实施例，所述隔板为微穿孔板。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一消音段设有第一渐变部，所述第一渐变部与所述过渡段连接，所述第一渐变部的内径沿远离所述过渡段的方向逐渐增大。

根据本实用新型的一些实施例，所述第二消音段设有第二渐变部，所述第二渐变部与所述第二连接段连接，所述第二渐变部的内径沿靠近所述第二连接段的方向逐渐减小。

根据本实用新型的一些实施例，所述消音器还包括第三连接段，所述第一消音段和所述第二消音段通过所述第三连接段连通。

根据本实用新型的一些实施例，所述第三连接段的内径小于所述第一消音段的内径，且小于所述第二消音段的内径。

根据本实用新型的第二方面实施例的制冷设备，包括毛细管、蒸发器和本实用新型的第一方面实施例的消音器，所述第一连接段连接所述毛细管，所述第二连接段连接所述蒸发器。

根据本实用新型实施例的制冷设备，至少具有如下有益效果：通过采用本实用新型的第一方面实施例的消音器，利用过渡段抑制高速射流的产生，从而抑制湍流涡结构，从而降低冷媒喷发音。并且利用第一膨胀腔抑制噪声沿管径方向传播，声波能量在第一膨胀腔内由于粘性耗散作用，转化为热能，从而实现噪声抑制。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明，其中：

图1为本实用新型一种实施例的消音器的示意图；

图2为本实用新型另一种实施例的消音器的示意图；

图3为图2示出的消音器的剖视图；

图4为本实用新型另一种实施例的消音器的示意图；

图5为图4示出的消音器的剖视图；

图6为本实用新型另一种实施例的消音器的示意图；

图7为图6示出的消音器一个方向的剖视图；

图8为图6示出的消音器另一个方向的剖视图；

图9为本实用新型另一种实施例的消音器的示意图。

附图标记：

101、第一连接段；102、第二连接段；103、第一消音段；104、过渡段；105、第二消音段；106、第三连接段；

201、第一膨胀腔；202、第二膨胀腔；

301、第一渐变部；302、第二渐变部；

501、消音筒；

601、隔板；602、通孔。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

相关技术中，为了解决毛细管与蒸发器蒸发管连接处产生的噪音问题，主要采用以下的技术方案。

在第一个方案中，在蒸发器与毛细管之间增加一个连接结构。具体地，毛细管具有进液口和出液口，蒸发器包括具有进液端的蒸发管，蒸发管与毛细管之间设置有过渡连接管，过渡连接管具有第一连接部和第二连接部，过渡连接管在第一连接部处的管内径与毛细管在出液口处的管外径相一致，过渡连接管在第二连接部处的管外径与蒸发管进液端处的内径相一致，第一连接部与毛细管的出液口相连接，第二连接部与蒸发管进液端相连接，过渡连接管的管内径在从第一连接部至第二连接部处均相同，并且毛细管、过渡连接管、蒸发管的中心线位于同一直线上。该技术方案试图通过增加单一过渡连接管实现降低制冷剂在流动过程中的噪声，但考虑毛细管内径通常在1mm左右、管路壁厚1mm，因此过渡连接管内径需要大于3mm，因此过渡连接管相较于毛细管流通面积增加9倍以上形成未充分膨胀的超音速射流，速度在第一级即降为毛细管流速的1/9。此外制冷剂在管径突变处会产生角涡和脱落涡现象。过渡连接管与蒸发管进液端连接方式存在同样的问题。因此，该技术方案中制冷剂在毛细管与过渡连接管第一连接部速度已降至足够小，第二连接部减速效果微弱，无法实现逐级减速的目的，且由于该结构在管径突变处会引发局部角涡和脱落涡，可能产生二次噪声问题。

在第二个方案中，同样在蒸发器与毛细管之间增加一个连接结构。具体地，毛细管与蒸发管之间通过多级渐缩管相连接，多级渐缩管的左端具有用于与毛细管出液口相连的第一连接管部，多级渐缩管的右端具有用于与蒸发管进液端相连的第二连接管部，第一连接管部的管内径小于所述第二连接管部的管内径，第一连接管部和第二连接管部之间还设置有若干级过渡管部，各级过渡管部的管内径由左往右依次增大，且各级过渡管部的管内径均大于第一连接管部的管内径，各级过渡管部的管内径均小于第二连接管部的管内径。该技术方案试图通过设置多级渐缩管实现逐级降速的目的，但多级渐缩管的左端与毛细管出液口相连的第一连接管部的连接方式会导致流通面积增加9倍以上，因此多级渐缩管第一级相较于毛细管流通面积增加9倍以上形成未充分膨胀的超音速射流，速度在第一级即降为毛细管流速的1/9。由于流通面积突扩，速度在第一连接管部已经降至很小值，后续各级过渡管对速度降的作用基本可以忽略。此外，多级渐缩管的左端与毛细管出液口相连的第一连接管部的设计方案会引发局部角涡和脱落涡，产生二次噪声问题。根据管路内流体连续性方程，减速比与管路面积具有定量关系，单纯的约束各级过渡管部的管内径由左往右依次增大无法给出合理的管径范围，过大的管径比会引发强烈的湍流涡。

综上所述，上述几种技术方案通过增加过渡连接管理论上能够在一定程度上起到降低流速的作用，但速度降和流场湍流度依赖于连接管路段的级数、各级管径渐扩比、各级管路长度以及相邻两级锥形管连接段长度等因素。此外，过渡连接管与毛细管的连接方式会造成管路流通面积增加9倍以上，造成局部速度的骤降形成未充分膨胀的超音速射流现象，后续过渡连接管减速效果微弱，过渡连接管与蒸发管进液端连接方式存在同样的问题。因此，上述方案其自身存在的技术不足使其使用条件和适用范围受到了一定的限制，无法有效实现毛细管路喷流噪声抑制的作用。

下面参照图1至图9，说明本实用新型实施例的消音器如何解决上述问题。

参照图1所示，可以理解的是，本实用新型实施例的消音器包括第一连接段101、第二连接段102、第一消音段103和过渡段104。其中，第一连接段101作为消音器的输入端，连接外接端口，以供流体输入。第二连接段102作为消音器的输出端，连接外接端口，以供流体流出。例如，第一连接段101与毛细管连接，第二连接段102与蒸发管连接。

第一消音段103位于第一连接段101和第二连接段102之间，第一消音段103设有第一膨胀腔201，从第一连接段101流入的流体进入第一膨胀腔201后，第一膨胀腔201使高速的流体的流速大大降低，噪音能得到有效的抑制，并且声波能量在第一膨胀腔201内由于粘性耗散作用，转化为热能，从而实现噪声抑制。换而言之，本实用新型实施例的消音器是一种抗性消声器，流体从第一连接段101流入第一消音段103的过程中，由于截面变化引起阻抗失配，使得一部分声波与原声波产生干涉，进而降低流经第一消音段103的声能辐射减小，实现消声的目的。

并且，第一连接段101和第一消音段103之间还设置了过渡段104，即过渡段104的两端分别连接第一连接段101和第一消音段103，过渡段104的内径大于第一连接段101的内径，并且过渡段104的内径小于第一消音段103的内径。第一连接段101、过渡段104和第一消音段103的内径依次增大，形成了多级渐扩管结构，以实现对流体逐级降速的目的，避免流体从第一连接段101直接流入第一消音段103而造成局部速度的骤降形成未充分膨胀的超音速射流现象。

参照图2和图3所示，可以理解的是，本实用新型实施例的消音器还包括第二消音段105，第二消音段105位于第一消音段103和第二连接段102之间，第二消音段105设有第二膨胀腔202，流体从第一消音段103流出进入第二消音段105，第二膨胀腔202使流体的流速进一步降低，噪音能得到有效的抑制，并且声波能量在第一膨胀腔201内由于粘性耗散作用，转化为热能，从而实现噪声抑制。换而言之，在流体流通的方向上，随着流体传播的噪音流经第一消音段103和第二消音段105，实现多重消音，提高降噪效果。

参照图2和图3所示，可以理解的是，沿消音器的轴线方向，第一消音段103和第二消音段105的长度不同。即在图2和图3所示左右方向上，第一消音段103的两端的距离为L1，第二消音段105的两端的距离为L2，L1≠L2，这样第一消音段103和第二消音段105可以用于消减不同频率的噪音。在流体流通的方向上，随着流体传播的噪音流经第一消音段103和第二消音段105，第一消音段103和第二消音段105分别大幅度消除不同频率的噪音，扩大了降噪范围。例如，考虑流动射流的影响，将第一消音段103的长度L1设计得比第二消音段105的长度L2更长，第一消音段103为长腔结构，在第一消音段103的气体气化形成背压，流速降低明显。而第二消音段105为短腔结构可以减少结构尺寸。当然，也可以将第一消音段103的长度L1设计得比第二消音段105的长度L2更短，同样可以用于消减不同频率的噪音。可以理解的是，在一些实施例中，消音器还可以包括多于两个的消音段，即消音器还可以包括第三消音段、第四消音段或者第五消音段等，以进一步增大降噪范围。

参照图2和图3所示，可以理解的是，消音器还包括第三连接段106，第三连接段106设置在第一消音段103和第二消音段105之间，第三连接段106的一端连接第一消音段103，另一端连接第二消音段105，即第一消音段103和第二消音段105通过第三连接段106连通。第三连接段106的内径小于第二消音段105的内径，使得从第一消音段103流出的流体再进入到第二消音段105后，能够实现空间的增大，进而实现流体的流速降低，以及有效抑制噪音。

参照图2和图3所示，可以理解的是，第三连接段106的内径小于第一消音段103的内径，并且第三连接段106的内径小于第二消音段105的内径。流体经过第一消音段103的第一次抑制高速射流的产生，声波能量在第一膨胀腔201内由于粘性耗散作用，转化为热能，从而实现噪声抑制。然后降噪后的流体通过第三连接段106，减小流动的横截面积，然后再进入第二消音段105，扩大流动的横截面积，实现第二次抑制高速射流的产生，声波能量在第二胀腔内由于粘性耗散作用，转化为热能，从而再次实现噪声抑制。

需要说明的是，第三连接段106的内径还可以大于或等于第一消音段103的内径，并且第三连接段106的内径小于第二消音段105的内径。如此使得消音器整体形成了渐扩管结构，同样可以实现降噪的效果。

可以理解的是，第一消音段103和第二消音段105除了采用图2和图3所示的圆柱形的形状，还可以采用其他形状。参照图4和图5所示，第一消音段103设有第一渐变部301，第一渐变部301与过渡段104连接，第一渐变部301的内径沿远离过渡段104的方向逐渐增大。即流体流经第一渐变部301的时候，流经的横截面积从过渡段104的内径大小逐渐变大到第一膨胀腔201的内径，减少出现流体在管径突变处产生角涡和脱落涡现象。因此，第一消音段103和过渡段104的连接处，除了用垂直面过渡，还可以采用弧面过渡，或者采用斜面过渡。

参照图4和图5所示，第二消音段105设有第二渐变部302，第二渐变部302与第二连接段102连接，第二渐变部302的内径沿靠近第二连接段102的方向逐渐减小。即流体流经第二渐变部302的时候，流经的横截面积从第二膨胀腔202的内径逐渐减小到第二连接段102的内径，减少出现流体在管径突变处产生角涡现象。因此，第二消音段105和第二连接段102的连接处，除了用垂直面过渡，还可以采用弧面过渡，或者采用斜面过渡。

同理，参照图4和图5所示，第一消音段103与第三连接段106除了用垂直面过渡，还可以采用弧面过渡，或者采用斜面过渡。第二消音段105与第三连接段106除了用垂直面过渡，还可以采用弧面过渡，或者采用斜面过渡。

参照图6至图8所示，可以理解的是，消音器包括消音筒501，消音筒501内设有隔板601，隔板601将消音筒501分割成第一消音段103和第二消音段105，隔板601设有一个通孔602。换而言之，第一消音段103和第二消音段105除了分成两段然后通过第三连接段106连接之外，还可以在同一个消音筒501内，利用隔板601分隔成两个空间，两个空间分别作为第一膨胀腔201和第二膨胀腔202，第一膨胀腔201和第二膨胀腔202通过隔板601上的通孔602连通。

需要说明的是，图6至图8所示的消音器，也可以采用渐变结构的设计方案，例如，第一消音段103设有第一渐变部301，第二消音段105设有第二渐变部302。

参照图9所示，可以理解的是，隔板601还可设置多个通孔602，多个通孔602分布在隔板601的平面上，以形成微穿孔板。这些通孔602的孔径一般为0.5至1mm，穿孔率在1％至3％之间，在微穿孔板后留有一定的空腔，就成为微穿孔板吸声结构。微穿孔板是高声阻、低声质量的吸声元件。微穿孔板本身具有较大的流阻和声阻特性，粘性耗散降噪效应更好。由于微穿孔板后的空气层内可填装多孔性岩棉材料，即利用吸声材料的阻性吸声原理，进一步达到降噪消声目的。

本实用新型实施例的制冷设备，包括毛细管、蒸发器和本实用新型的第一方面实施例的消音器，第一连接段101连接所述毛细管，第二连接段102连接所述蒸发器。通过采用本实用新型的第一方面实施例的消音器，利用过渡段104抑制高速射流的产生，从而抑制湍流涡结构，从而降低冷媒喷发音。并且利用第一膨胀腔201抑制噪声沿管径方向传播，声波能量在第一膨胀腔201内由于粘性耗散作用，转化为热能，从而实现噪声抑制。本实用新型实施例的制冷设备可以是冰箱、空调等产品。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.消音器，其特征在于，包括：

第一连接段；

第二连接段；

第一消音段，设有第一膨胀腔，所述第一消音段位于所述第一连接段和所述第二连接段之间；

过渡段，位于所述第一连接段和所述第一消音段之间，所述过渡段的内径大于所述第一连接段的内径且小于所述第一消音段的内径。

2.根据权利要求1所述的消音器，其特征在于，所述消音器还包括第二消音段，所述第二消音段位于所述第一消音段和所述第二连接段之间，所述第二消音段设有第二膨胀腔。

3.根据权利要求2所述的消音器，其特征在于，沿所述消音器的轴线方向，所述第一消音段的长度大于所述第二消音段的长度，或所述第一消音段的长度小于所述第二消音段的长度。

4.根据权利要求2所述的消音器，其特征在于，所述消音器包括消音筒，所述消音筒内设有隔板，所述隔板将所述消音筒分割成所述第一消音段和所述第二消音段，所述隔板设有通孔。

5.根据权利要求4所述的消音器，其特征在于，所述隔板为微穿孔板。

6.根据权利要求2至5任一项所述的消音器，其特征在于，所述第一消音段设有第一渐变部，所述第一渐变部与所述过渡段连接，所述第一渐变部的内径沿远离所述过渡段的方向逐渐增大。

7.根据权利要求2至5任一项所述的消音器，其特征在于，所述第二消音段设有第二渐变部，所述第二渐变部与所述第二连接段连接，所述第二渐变部的内径沿靠近所述第二连接段的方向逐渐减小。

8.根据权利要求2所述的消音器，其特征在于，所述消音器还包括第三连接段，所述第一消音段和所述第二消音段通过所述第三连接段连通。

9.根据权利要求8所述的消音器，其特征在于，所述第三连接段的内径小于所述第一消音段的内径，且小于所述第二消音段的内径。

10.制冷设备，其特征在于，包括：

毛细管；

蒸发器；

权利要求1至9任一项所述的消音器，所述第一连接段连接所述毛细管，所述第二连接段连接所述蒸发器。

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