CN218495352U - 消音器和空调 - Google Patents

Abstract

本申请涉及空调器技术领域，公开一种消音器。本申请提供的消音器包括消音本体、隔板和消音管。消音本体内设消音腔，消音腔两端设有管口以分别形成消音入口和消音出口；隔板开设有通孔，隔板将消音室分隔为共振腔和扩张腔；消音管的侧壁开设有消音孔，消音管插入消音本体，并通过通孔穿过隔板，消音管依次通过消音入口、共振腔以及扩张腔，消音孔对应于共振腔。消音管在扩张腔内可以增加消声频率的数量；对于共振腔，通过调节消音管上消音孔的位置可以调节消声频率，从而能够消除不同频率段的噪音，解决了空调消音器适用范围窄的问题。本申请还公开了一种空调。

Description

消音器和空调

技术领域

本申请涉及空调器技术领域，例如涉及一种消音器和空调。

背景技术

空调压缩机在运行过程中存在剧烈运动，会产生某一频率的尖锐异音，因此在空调设计过程中会添加消音器来消除这一异音。空调消音器是一种利用声音的吸收、反射、干涉等原理，降低空调外机管路中气流声、液流声的装置。常见的空调消音器为圆柱型中空结构，串联在空调外机管路中。消音器有大小不同的多种尺寸，主要差异体现在长度、直径、空腔体积、形状等方面，不同尺寸的消音器适用于降低不同类型的噪音以及不同压缩机频率段的噪音。空调冷媒噪音主要包括冷媒气流声和冷媒液流音，以及管路震动和碰撞的声音。冷媒噪音的大小与冷媒流量、冷媒流速、管路管径和管路的安装方式具有关联关系。为降低前述冷媒噪音，选用与管路串联连接消音器。

相关技术中，常选用固定型号的消音器，能够有效降低预设工况下的冷媒噪音。具体地，通过制定好管路方案后，对空调外机进行噪音测试，得到异音的峰值频率，通过此频率、声速以及配管规格选定消音器，然后定制带有固定长度的消音器的相关管路，再次进行噪音测试。针对一种空调，需要多个消音器进行测试，直至选出消除异音效果最好的消音器。

在实现本公开实施例的过程中，发现相关技术中至少存在如下问题：

变频空调器的运行工况多样，相关技术中采用固定型号的消音器的方式，不能满足全工况的消音需求，适用范围较窄。

实用新型内容

为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。

本公开实施例提供一种消音器，通过在消音管上开设消音孔以及增设隔板，将消音器内的消音腔分隔为共振腔和扩张腔。对于扩张腔，消音管可以增加消声频率的数量；对于共振腔，通过调节消音管上消音孔的位置可以调节消声频率，从而能够消除不同频率段的噪音，解决了空调消音器适用范围窄的问题。

在一些实施例中，消音器包括消音本体、隔板和消音管。消音本体内设消音腔，消音腔两端设有管口以分别形成消音入口和消音出口；隔板开设有通孔，隔板将消音室分隔为共振腔和扩张腔；消音管的侧壁开设有消音孔，消音管插入消音本体，并通过通孔穿过隔板，消音管依次通过消音入口、共振腔以及扩张腔，消音孔对应于共振腔。

在一些可选实施例中，隔板为N个，以使消音腔由N个共振腔和1个扩张腔串联组合；其中，N≥1，消音管穿过N个共振腔，并深入扩张腔。

在一些可选实施例中，隔板为帽形板。

在一些可选实施例中，0≤h1≤3/4*H2；其中，扩张腔长度为H2，消音管深入扩张腔的长度为h1。

在一些可选实施例中，隔板还开设有排气孔，排气孔位于隔板竖直方向的底端。

在一些可选实施例中，隔板与消音本体壁面成预设角度θ，90°＜θ≤145°。

在一些可选实施例中，消音本体包括第一管身和第二管身。第一管身呈柱状设置，且为中空贯通的腔体结构，共振腔位于第一管身内；第二管身与第一管身一体连接，第二管身的边壁呈W形折叠波浪状以形成折叠部，扩张腔位于折叠部内，折叠部可相对共振腔拉伸或收缩以调节扩张腔的有效长度。

在一些可选实施例中，消音本体还包括渐扩腔和渐缩腔。渐扩腔的大口径端与第一管身连接，其小口径端与消音入口连接；渐缩腔的大口径端与第二管身连接，其小口径端与消音出口连接。

在一些实施例中，空调包括冷媒循环管路和前述的消音器。冷媒循环管路包括依次循环连接的压缩机、冷凝器、节流元件和蒸发器，压缩机的排气口、冷凝器和蒸发器中部布置有热电偶；消音器串联在冷媒循环管路上。

在一些可选实施例中，消音器位于压缩机排气孔与冷凝器之间；或，消音器位于压缩机回气口与蒸发器之间。

本公开实施例提供的消音器，可以实现以下技术效果：

消音器包括消音本体、隔板和消音管。消音本体内设消音腔，消音腔两端设有管口以分别形成消音入口和消音出口；隔板开设有通孔，隔板将消音室分隔为共振腔和扩张腔；消音管的侧壁开设有消音孔，消音管插入消音本体，并通过通孔穿过隔板，消音管依次通过消音入口、共振腔以及扩张腔，消音孔对应于共振腔。本申请通过在消音管上开设消音孔以及增设隔板，将消音器内的消音腔分隔为共振腔和扩张腔。对于扩张腔，消音管可以增加消声频率的数量；对于共振腔，通过调节消音管上消音孔的位置可以调节消声频率，从而能够消除不同频率段的噪音，解决了空调消音器适用范围窄的问题。

以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本申请。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件，附图不构成比例限制，并且其中：

图1是本公开实施例提供的消音器的整体剖面结构示意图；

图2是本公开实施例提供的消音器的另一整体剖面结构示意图；

图3是本公开实施例提供的另一消音器的整体剖面结构示意图；

图4是本公开实施例提供的另一消音器的另一整体剖面结构示意图；

图5是本公开实施例提供的隔板的整体结构示意图；

图6是本公开实施例提供的空调的冷媒循环系统的局部结构示意图。

附图标记：

1：消音本体；11：消音入口；12：消音出口；2：隔板；21：通孔；22：排气孔；3：渐扩腔；4：渐缩腔；5：消音管；51：消音孔；6：压缩机；7：冷凝器；8：蒸发器。

具体实施方式

为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和装置可以简化展示。

本公开实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开实施例的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

本公开实施例中，术语“上”、“下”、“内”、“中”、“外”、“前”、“后”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。这些术语主要是为了更好地描述本公开实施例及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本公开实施例中的具体含义。

另外，术语“设置”、“连接”、“固定”应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开实施例中的具体含义。

除非另有说明，术语“多个”表示两个或两个以上。

本公开实施例中，字符“/”表示前后对象是一种“或”的关系。例如，A/B表示：A或B。

术语“和/或”是一种描述对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，A和/或B，表示：A或B，或，A和B这三种关系。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开实施例中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

消音器设计优劣的主要判断指标是声传递损失A，与消音频率F。在相同入口条件下，消音器能消除的噪音频率带宽越宽，声传递损伤A越大，则设计越优。

扩张式消音器是抗性消音器最常用的结构形式，也称膨胀式消音器。它是依据管道中声波在截面突变(扩大或缩小)处发生反射而衰减噪声的原理设计的。

扩张式消音器是由管和室两种基本元件组成的，其最基本的形式是单节扩张式消音器。

传统扩张式消音器消除噪音的频率与消音器的有效长度L有关，L一定时消音器只能消除固定几个频率的噪音。并且，传统扩张式消音器无法消除因流体压力脉动而产生的噪音。当需要消除多个噪音频率和因流体压力脉动而产生的噪音时，往往需要增加消音器的数量。在原材料上涨的背景下，既增加了材料成本，又增加了管路占用的设计空间，不利于使用设备的小型化设计。

共振腔消音器是另一种消音器形式，是由管道壁开孔与外侧密闭空腔相通而构成的。典型的旁支型共振腔消音器因其结构简单、低频消声量高，被广泛用于管路中的声传播。尽管如此，传统亥姆霍兹共振器仍然存在以下缺点：(1)共振频率取决于空腔、连接管的几何尺寸，为满足工程实际中进一步降低消声频率的需求，必须增大腔体容积或者连接管长度，而空调管路系统等实际应用场合的空间布置十分紧凑，对设备外形尺寸的控制非常严格，期望通过增大共振器尺寸来达到降低消声频率的可行性不是很大；(2)消声频率选择性强，消声频带窄，仅仅在其共振频率处消声量大，偏离共振频率时其消声量往往衰减很快，难以适应某些激励频率发生变化或者消声频带要求较宽的实际应用场合。

结合图1-6所示，本公开实施例提供一种消音器以及空调。

本公开实施例提供的消音器包括消音本体1、隔板2和消音管5。消音本体1内设消音腔，消音腔两端设有管口以分别形成消音入口11和消音出口12；隔板2开设有通孔21，隔板2将消音室分隔为共振腔和扩张腔；消音管5的侧壁开设有消音孔51，消音管5插入消音本体1，并通过通孔21穿过隔板2，消音管5依次通过消音入口11、共振腔以及扩张腔，消音孔51对应于共振腔。

具体地，消音器在使用过程中，需要将消音器接入冷媒循环系统，气态冷媒由消音入口11进入消音腔。消音腔内设隔板2，使消音腔分隔为两个腔室。消音管5插入消音腔并穿设隔板2，消音管5在消音入口11和隔板2之间的部分开设有消音孔51，从而使靠近消音入口11的腔室形成共振腔，靠近消音出风的腔室形成扩张腔。对于共振腔，消音孔51在共振腔的位置决定了消声频率，通过移动消声管，能够调节消音孔51位置，从而能够消除不同频率的噪音。

可选地，隔板2为N个，以使消音腔由N个共振腔和1个扩张腔串联组合；其中，N≥1，消音管5穿过N个共振腔，并深入扩张腔。

作为一种实施例，隔板2的数量为两个。两个隔板2将消音腔分隔为两个共振腔和一个扩张腔串联而成，气态冷媒由消音入口11进入，先经过两个共振腔消除低频段噪音，再经过扩张腔消除高频段噪音，从而使消音腔能够适用不同消声频带的场合。

作为另一种实施例，隔板2的数量为三个。三个隔板2将消音腔分隔为三个共振腔和一个扩张腔串联而成。由于共振腔消声频率选择性强，消声频带窄，仅仅在其共振频率处消声量大，偏离共振频率时其消声量往往衰减较快。通过增设多个共振腔，能够提高消声频带，再结合扩张腔消除高频段噪音，从而能够获得更好地消声效果。

可选地，隔板2为帽形板。一方面，帽形板能够对冷媒的流动起到引流的作用，减少冷媒在共振腔内的聚集；另一方面，帽形板可以加宽可消除的噪音频率带的带宽，提升消声效果。

可选地，0≤h1≤3/4*H2；其中，扩张腔长度为H2，消音管5深入扩张腔的长度为h1。若消音管5未深入扩张腔，则会导致共振腔无法形成半封闭空间，致使消音器无法对低频段噪音进行处理；若消音管5过深，致使h1≥3/4*H2，则会缩小高频段噪音的消声频带。当0≤h1≤3/4*H2时，能够获得尽可能宽频带的消声效果，使消声器在不变更外形尺寸的基础上，消除更多的噪音频率和因流体压力脉动产生的噪音，节省材料成本且能避免不必要的管路占用的空间，利于使用设备的小型化设计。

可选地，隔板2还开设有排气孔22，排气孔22位于隔板2竖直方向的底端。排气孔22的设置，能够防止冷媒在共振腔内部聚集。可以理解的，排气孔22的孔型可以未圆形、狭缝形、方形或者椭圆形等，具体可根据隔板2的形状和位置进行设置，在此不做具体限定。

可选地，隔板2与消音本体1壁面成预设角度θ，90°＜θ≤145°。倾斜设置的隔板2加宽了可消除的噪音频率带的带宽，从而获得更好的消音效果。

可选地，消音本体1包括第一管身和第二管身。第一管身呈柱状设置，且为中空贯通的腔体结构，共振腔位于第一管身内；第二管身与第一管身一体连接，第二管身的边壁呈W形折叠波浪状以形成折叠部，扩张腔位于折叠部内，折叠部可相对共振腔拉伸或收缩以调节扩张腔的有效长度。

由于折叠部的长度可调，进而可以调整第二管身内噪声的声抗，以消除各个频段的噪声。

本申请测试用的消音器的消音本体1内腔长度和插入的消音管5的长度可变，利用消音本体1内腔长度和插入的消音管5长度判断冷媒循环系统需要消除噪音的频率与消声量，形成可工程化应用的消音器。在变化折叠部长度和插入的消音管5长度的过程中，空调系统无需停机、抽空、充注冷媒，也无需重新焊接消音器，节省开发时间和成本。

可选地，消音本体1还包括渐扩腔3和渐缩腔4。渐扩腔3的大口径端与第一管身连接，其小口径端与消音入口11连接；渐缩腔4的大口径端与第二管身连接，其小口径端与消音出口12连接。

渐扩腔3和渐缩腔4内部空间呈圆台形。当折叠部移动时，可使第一扩张腔或第二扩张腔沿着消音入口11和消音出口12的连接线移动，以调节消音器的深度，使消音器的消音量可调。

可选地，消音本体1的材质为刚性材质。消音本体1为塑料或金属材料，优选地，消音本体1材质包括泡沫金属。泡沫金属具有密度小、隔音性能好、隔热性能好以及能够吸收电磁波的优良特性，能够对空调消音器起到很好的隔音和隔热的效果。

本公开实施例提供的空调包括冷媒循环管路和前述的消音器。冷媒循环管路包括依次循环连接的压缩机6、冷凝器7、节流元件和蒸发器8，压缩机6的排气口、冷凝器7和蒸发器8中部布置有热电偶；消音器串联在冷媒循环管路上。

具体地，在压缩机6排气口、在冷凝器7中部、蒸发器8中部布置热电偶，空调整机运行时回传的温度分别为Td、Tc和Te。

作为一种示例，当冷媒循环系统出现压缩机6回传的异常音时，调整消音器的扩张腔的有效长度L，直到异常音大大减弱或者消失，记录此时消音器的第一腔室长度L。

对于制冷工况，冷媒声速可通过以下方法计算：根据冷凝器7中部温度Tc查该制冷剂对应的饱和状态物性参数表，得到饱和状态下的压力Pc；Pc近似为冷媒在排气口处的压力。因此根据排气口温度Td与Pc可得到过热状态冷媒的声速C；此时扩张腔可消除掉的噪音频率为

F＝(2n+1)*C/(4*L)，其中，n为折叠部的数量，L为扩张腔的有效长度。

对应制热工况，制冷剂声速可通过以下方法计算：根据蒸发器8器中部温度Te查该制冷剂对应的饱和状态物性参数表，得到饱和状态下的压力Pe；Pe近似为制冷剂在排气口处的压力。因此根据排气口温度Td与Pe可得到过热状态制冷剂的声速C；此时扩张腔可消除掉的噪音频率为F＝(2n+1)*C/(4*L)，其中，n为折叠部的数量，L为腔室有效长度。

可选地，消音器位于压缩机6排气口与冷凝器7之间；或，消音器位于压缩机6回气口与蒸发器8之间。

具体地，用于单冷机的消音器，消音器可设置在压缩机6排气口与冷凝器7之间、压缩机6回气口和蒸发器8之间。用于热泵机的消音器，消音器可设置在压缩机6排气口与四通阀之间、压缩机6回气口与四通阀之间、四通阀与蒸发器8之间。本申请在消音器调试过程中，用一个消音器即可满足空调器的调试过程，不需要通过多个空调消音器来选择最适配的消音器，提高了调试效率；且本申请的空调消音器结构简单，降低了调试过程的生产成本。

可选地，空调消音器还包括第一消音层和第二消音层，第一消音层涂覆于第一管身的内壁，第二消音层涂覆于第二管身的内壁。

具体地，第一消音层和/或第二消音层可以为玻璃棉、纤维吸声材料等。优选地，第一消音层和第二消音层为体积密度为15kg/m³的超细玻璃棉。这样，不仅能够提升空调消音器的消音效果，而且不会限制到折叠部的收缩和拉伸。

以上描述和附图充分地示出了本公开的实施例，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施例可以包括结构的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和特征可以被包括在或替换其他实施例的部分和特征。本公开的实施例并不局限于上面已经描述并在附图中示出的结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种消音器，其特征在于，包括：

消音本体，内设消音腔，消音腔两端设有管口以分别形成消音入口和消音出口；

隔板，开设有通孔，所述隔板将所述消音腔分隔为共振腔和扩张腔；和，

消音管，其侧壁开设有消音孔，所述消音管插入所述消音本体，并通过所述通孔穿过所述隔板，所述消音管依次通过所述消音入口、所述共振腔以及所述扩张腔，所述消音孔对应于所述共振腔。

2.根据权利要求1所述的消音器，其特征在于，

所述隔板为N个，以使所述消音腔由N个共振腔和1个扩张腔串联组合；

其中，N≥1，消音管穿过N个所述共振腔，并深入所述扩张腔。

3.根据权利要求1所述的消音器，其特征在于，

所述隔板为帽形板。

4.根据权利要求1所述的消音器，其特征在于，

0≤h1≤3/4*H2；

其中，所述扩张腔长度为H2，所述消音管深入所述扩张腔的长度为h1。

5.根据权利要求1所述的消音器，其特征在于，

所述隔板还开设有排气孔，所述排气孔位于所述隔板竖直方向的底端。

6.根据权利要求1所述的消音器，其特征在于，

所述隔板与所述消音本体壁面成预设角度θ，90°＜θ≤145°。

7.根据权利要求1所述的消音器，其特征在于，所述消音本体包括：

第一管身，呈柱状设置，且为中空贯通的腔体结构，所述共振腔位于所述第一管身内；和，

第二管身，与所述第一管身一体连接，所述第二管身的边壁呈W形折叠波浪状以形成折叠部，所述扩张腔位于所述折叠部内，所述折叠部可相对所述共振腔拉伸或收缩以调节所述扩张腔的有效长度。

8.根据权利要求7所述的消音器，其特征在于，所述消音本体还包括：

渐扩腔，其大口径端与所述第一管身连接，其小口径端与所述消音入口连接；和，

渐缩腔，其大口径端与所述第二管身连接，其小口径端与所述消音出口连接。

9.一种空调，其特征在于，包括：

冷媒循环管路，包括依次循环连接的压缩机、冷凝器、节流元件和蒸发器，所述压缩机的排气口、所述冷凝器和所述蒸发器中部布置有热电偶；和，

如权利要求1至8任一项所述的消音器，所述消音器串联在所述冷媒循环管路上。

10.根据权利要求9所述的空调，其特征在于，

所述消音器位于所述压缩机排气孔与冷凝器之间；或，

所述消音器位于所述压缩机回气口与蒸发器之间。

Images