CN219868458U - 消音器、制冷装置及制冷设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及制冷技术领域，提供一种消音器、制冷装置及制冷设备。消音器包括消音器本体，消音器本体的内部具有多个膨胀腔，其中至少存在两个膨胀腔的容积不同，任意相邻两个膨胀腔连通，消音器本体形成有入口和出口，靠近入口的膨胀腔与入口连通，靠近出口的膨胀腔与出口连通。通过在消音器本体的内部设置多个膨胀腔，当高速流动的冷媒介质经过多个膨胀腔之后，冷媒介质的速度降低且压力增高，使得湍流脉动在膨胀腔内耗散，能够有效抑制高速射流的产生，抑制湍流涡现象，从而降低冷媒喷发射流噪声；在此过程中，不同尺寸的膨胀腔可以抑制噪声沿膨胀腔的轴线方向传播，声波能量在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。
Description
技术领域
本实用新型涉及制冷技术领域，尤其涉及一种消音器、制冷装置及制冷设备。
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。沿毛细管的长度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。毛细管与蒸发器的连接处由于蒸发器管路直径增大，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，严重影响了制冷设备的静音体验。
虽然相关技术中通过增加膨胀腔或者消音管理论上能够在一定程度降低噪声，但是单个膨胀腔结构仅能够在某一频率段起作用，全频段降噪效果并不明显，因此降噪效果较差。
实用新型内容
本实用新型旨在至少解决相关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，能够有效抑制高速射流的产生，抑制湍流涡现象，从而降低冷媒喷发射流噪声。
本实用新型还提出一种制冷装置。
本实用新型还提出一种制冷设备。
根据本实用新型第一方面实施例的消音器，包括：
消音器本体，所述消音器本体的内部具有多个膨胀腔和多个连接腔，其中至少存在两个所述膨胀腔的容积不同，所述连接腔位于相邻两个所述膨胀腔之间，相邻两个所述膨胀腔通过对应的所述连接腔连通，多个所述连接腔的横截面积沿预定方向依次增大，所述消音器本体形成有入口和出口，靠近所述入口的所述膨胀腔与所述入口连通，靠近所述出口的所述膨胀腔与所述出口连通。
根据本实用新型实施例的消音器，通过在消音器本体的内部设置多个膨胀腔，当高速流动的冷媒介质经过多个膨胀腔之后，冷媒介质的速度降低且压力增高，使得湍流脉动在膨胀腔内耗散，能够有效抑制高速射流的产生，抑制湍流涡现象，从而降低冷媒喷发射流噪声；在此过程中，不同尺寸的膨胀腔可以抑制噪声沿膨胀腔的轴线方向传播，声波能量在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。
根据本实用新型的一个实施例，所述膨胀腔与所述连接腔沿预定方向交替排列。
根据本实用新型的一个实施例，多个所述膨胀腔的长度沿所述预定方向依次减小，多个所述膨胀腔的横截面积均相等。
根据本实用新型的一个实施例，所述膨胀腔的长度大于对应的所述连接腔的长度。
根据本实用新型的一个实施例，所述膨胀腔的横截面积大于对应的所述连接腔的横截面积。
根据本实用新型的一个实施例，每个所述膨胀腔的横截面均为圆形，多个所述膨胀腔的轴线为同一直线。
根据本实用新型的一个实施例，所述入口与所述膨胀腔的连接处，所述膨胀腔与所述出口的连接处以及所述膨胀腔与所述连接腔的连接处均设置有圆形倒角。
根据本实用新型的一个实施例，所述入口远离所述膨胀腔的一端设置有插接部。
根据本实用新型第二方面实施例的制冷装置，包括压缩机、冷凝器、蒸发器、毛细管和上述任意一项所述的消音器，所述压缩机、所述冷凝器、所述蒸发器、所述消音器以及所述毛细管流体连通，且所述消音器位于所述蒸发器与所述毛细管之间。
根据本实用新型第三方面实施例的制冷设备，包括制冷设备本体和如上所述的制冷装置，所述制冷装置设置于所述制冷设备本体的内部。
本实用新型实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：
根据本实用新型实施例的消音器，通过在消音器本体的内部设置多个膨胀腔，当高速流动的冷媒介质经过多个膨胀腔之后，冷媒介质的速度降低且压力增高，使得湍流脉动在膨胀腔内耗散，能够有效抑制高速射流的产生，抑制湍流涡现象，从而降低冷媒喷发射流噪声；在此过程中，不同尺寸的膨胀腔可以抑制噪声沿膨胀腔的轴线方向传播，声波能量在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。
进一步的，通过使用带有上述消音器的制冷装置，有效降低了制冷设备的噪音，提升了制冷设备的静音效果，提高了用户使用感，增强了产品竞争力。
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
为了更清楚地说明本实用新型实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术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是本实用新型一个实施例提供的消音器的侧视剖面结构示意图；
图2是本实用新型另一个实施例提供的消音器的侧视剖面结构示意图。
附图标记：
10、消音器本体；11、膨胀腔；12、入口；13、出口；14、连接腔；15、第一膨胀腔；16、第二膨胀腔；17、第一连接腔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。
在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实用新型实施例和简化描述，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实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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。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实用新型实施例中的具体含义。
在本实用新型实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
图1示例了本实用新型一个实施例提供的消音器的侧视剖面结构示意图，如图1所示，消音器包括消音器本体10，消音器本体10的内部具有多个膨胀腔11和多个连接腔14，其中至少存在两个膨胀腔11的容积不同，连接腔14位于相邻两个膨胀腔11之间，相邻两个膨胀腔11通过对应的连接腔14连通，多个连接腔14的横截面积沿预定方向依次增大，消音器本体10形成有入口12和出口13，靠近入口12的膨胀腔11与入口12连通，靠近出口13的膨胀腔11与出口13连通。
根据本实用新型实施例的消音器，通过在消音器本体10的内部设置多个膨胀腔，当高速流动的冷媒介质经过多个膨胀腔11之后，冷媒介质的速度降低且压力增高，使得湍流脉动在膨胀腔11内耗散，能够有效抑制高速射流的产生，抑制湍流涡现象，从而降低冷媒喷发射流噪声；在此过程中，不同尺寸的膨胀腔11可以抑制噪声沿膨胀腔11的轴线方向传播，声波能量在膨胀腔11内由于粘性耗散作用，转化为热能，从而实现噪声抑制。
这里需要说明的是，本实用新型中的多个指两个及两个以上。
还可以理解的是，入口12可以为一段中空管体，也可以是开设于消音器本体10的通孔。本实施例中入口12为中空管体，该中空管体与消音器本体10一体成型。出口13可以为一段中空管体，也可以是开设于消音器本体10的通孔。本实施例中出口13为中空管体，该中空管体与消音器本体10一体成型。入口12适于与毛细管(未示出)的出口端连接，出口13与蒸发器(未示出)的入口端连接，入口12的内径小于出口13的内径。
入口12远离膨胀腔11的一端设置有插接部，设置插接部可方便与毛细管的出口端进行插接连接，插接部可以为入口12的一段，也可以是与入口12连接且内径小于入口12的中空管体。本实施例中插接部的内径大于或等于毛细管的出口端的外径，毛细管的出口端插设于插接部的内部5mm左右，并通过焊接进行密封。
还可以理解的是，如图1所示，消音器本体10的内部具有多个连接腔14，连接腔14位于相邻两个膨胀腔11之间，相邻两个膨胀腔11通过对应的连接腔14连通。连接腔14的形成方式有多种，当消音器本体10的材质为金属材质时，通过对消音器本体10进行冲压，使消音器本体10某一段的内壁沿径向向内收缩形成内径较小的连接腔14。当然，连接腔14的形成方式并不限定于此，也可以在消音器本体10内部设置环形挡板，环形挡板具有一定厚度，连接腔14是设置于环形挡板中心位置的通孔。
这里需要说明的是，相邻两个膨胀腔11之间可以设置一个连接腔14，通过一个连接腔14将相邻两个膨胀腔11连通，也可以在相邻两个膨胀腔11之间设置多个连接腔14，以将相邻两个膨胀腔11通过多个连接腔14连通，此时多个连接腔14并列于相邻两个膨胀腔11之间，位于相邻两个膨胀腔11之间的连接腔14的内径可以相同，也可以不同。
这里需要说明的是，使相邻两个膨胀腔11连通的形式并不限定于在相邻两个膨胀腔11之间设置连接腔14，还可以有多种形式，例如对于相邻两个膨胀腔11共用一个侧壁的情况，可以采用在侧壁上设置通孔，通过通孔使得相邻两个膨胀腔11连通。
还可以理解的是，如图1所示，膨胀腔11与连接腔14沿预定方向交替排列，即膨胀腔11与连接腔14按照每两个膨胀腔11之间设置一个连接腔14的形式排列。
这里需要说明的是，本实用新型中预定方向为消音器本体10的长度方向，即图1中从左到右的方向。
还可以理解的是，如图1所示，多个膨胀腔11的长度沿预定方向依次减小，相邻两个膨胀腔11的长度之差可以相同，也可以不相同。多个膨胀腔11的横截面积均相等，对于横截面为圆形的膨胀腔11，当膨胀腔11的横截面积相等时，膨胀腔11的内径也相等。
通过使膨胀腔11的长度发生变化可以抑制噪声沿膨胀腔的轴线方向传播，声波能量在膨胀腔11内由于粘性耗散作用，转化为热能，从而实现噪声抑制。这里不对膨胀腔11的具体尺寸进行限定，可以基于理论计算和CFD数值仿真，给出了每个膨胀腔11的尺寸优选范围，实现对冷媒喷发射流噪声的显著抑制。
这里需要说明的是，多个膨胀腔11的横截面积均相等，可以简化消音器的制作工艺，降低生产成本。当然，多个膨胀腔11的横截面积也可以不相等，多个膨胀腔11的横截面积可沿预定方向逐渐增加，也可以部分膨胀腔11的横截面积相等，部分膨胀腔11的横截面积不相等。
还可以理解的是，如图1所示，多个连接腔14的横截面积沿预定方向依次增大，当连接腔14的横截面呈圆形时，多个连接腔14的内径沿预定方向依次增大。连接腔14的横截面积增大，为冷媒介质的流动提供了更大的流通通道。当冷媒介质沿预定方向流动时，由于连接腔14的横截面增大，冷媒介质的流速逐渐减小，进一步抑制高速射流和湍流涡现象，从而大大降低冷媒喷发射流噪声。
还可以理解的是，如图1所示，膨胀腔11的长度大于对应的连接腔14的长度，将连接腔14的长度减小，可以有效减小消音器的长度，减小制冷装置占用的空间，减小制冷设备的体积。当然，在不考虑消音器长度的情况下，连接腔14的长度也可以大于或等于对应膨胀腔11的长度。
还可以理解的是，膨胀腔11的横截面积大于对应的连接腔14的横截面积。当冷媒介质通过连接腔14进入到膨胀腔11之后，由于膨胀腔11的横截面积大于对应的连接腔14的横截面积，冷媒介质的速度降低且压力增高，使得湍流脉动在膨胀腔11内耗散，能够有效抑制高速射流的产生，抑制湍流涡现象。
还可以理解的是，每个膨胀腔11的横截面均为圆形，在这种情况下膨胀腔11呈圆柱体，多个膨胀腔11的轴线为同一直线，这样所有的膨胀腔11处于同一直线上。当然，膨胀腔11的横截面形状并不限定于圆形，也可是矩形、正多边形或者其他形状。
这里需要说明的是，当多个膨胀腔11的轴线为同一直线时，多个膨胀腔11沿直线排列。当然，多个膨胀腔11也可以沿弧线排列，或者多个膨胀腔11倾斜设置。
还可以理解的是，如图1所示，入口12与膨胀腔11的连接处，膨胀腔11与出口13的连接处以及膨胀腔11与连接腔14的连接处均设置有圆形倒角，圆形倒角的倒角半径由管路截面扩张比、膨胀腔11的尺寸以及连接腔14的尺寸进行确定。通过在上述各个连接处设置圆形倒角，有效减小了对冷媒介质在膨胀腔11以及连接腔14内部流动时的阻力，减小冷媒介质对膨胀腔11内壁以及连接腔14内壁的冲击，进一步降低冷媒喷发射流噪声。
影响消音器的消音效果除了与膨胀腔11的数量相关之外，还与膨胀腔11的尺寸以及连接腔14的尺寸等参数相关。膨胀腔与传递损失可根据下列公式(1)进行计算。
TL＝10lg[1+1/4(m-1/m)2*sin2(kl)] (1)
其中，m为管路截面扩张比，k为波数，l为膨胀腔的长度。
对于由多个依次串联的膨胀腔11构成的消音器，影响消音器的消音效果与膨胀腔11的数量，膨胀腔11的尺寸，连接腔14的尺寸以及横截面扩张比等参数相关。
下面以两个串联的膨胀腔11为例，图2示例了本实用新型另一个实施例提供的消音器的侧视剖面结构示意图，如图2所示，消音器本体10的内部具有第一膨胀腔15、第二膨胀腔16和第一连接腔17，第一连接腔17位于第一膨胀腔15与第二膨胀腔16之间，第一连接腔17分别与第一膨胀腔15以及第二膨胀腔16连通，第一膨胀腔15的内径与第二膨胀腔16的内径相等，第一连接腔17的内径小于第一膨胀腔15的内径。消音器本体10形成有入口12和出口13，第一膨胀腔15与入口12连通，第二膨胀腔16与出口13连通。
上述实施例中消音器的传递损失可根据下列公式(2)进行计算。
TL＝10lg{[Re(p1/p5)]2+Im(p1/p5)]2} (2)
其中，Re(p1/p5)＝1/(16m2)[A11+A12]；
A11＝(m+1)4cos(kl3+kl2+kl1)-(m2-1)2cos(kl3+kl2+kl1)；
A12＝(m-1)4cos(kl3-kl2+kl1)-(m2-1)2cos(kl3-kl2+kl1)；
Im(p1/p5)＝1/(16m2)[B11+B12+B13]；
B11＝-[(m+1)4+(m2-1)2]sin(kl3+kl2+kl1)；
B12＝2(m2-1)2[sin(kl3+kl2-kl1)-sin(kl3-kl2-kl1)]；
B13＝[(m-1)4+(m2-1)2]sin(kl3-kl2+kl1)；
p1为入口处的声压；p2为第一膨胀腔的声压；p3为第一连接腔的声压；p4为第二膨胀腔的声压；p5为出口处的声压；l1为第一膨胀腔的长度；l2为第一连接腔的长度；l3为第二膨胀腔的长度；m—为截面扩张比，m的计算公式为S2/S1；k—为波数；S2膨胀腔的横截面积；S1为连接腔的横截面积。
还可以理解的是，消音器本体10的内部具有第一膨胀腔15、第二膨胀腔16和第一连接腔17，第一连接腔17位于第一膨胀腔15与第二膨胀腔16之间，第一连接腔17分别与第一膨胀腔15以及第二膨胀腔16连通，第一连接腔17的内径小于第一膨胀腔15的内径以及第二膨胀腔16的内径。消音器本体10的总长度为100mm，第一膨胀腔15的长度为40mm，第二膨胀腔16的长度为30mm，第一膨胀腔15的内径与第二膨胀腔16的内径均为15mm。消音器本体10形成有入口12和出口13，第一膨胀腔15与入口12连通，第二膨胀腔16与出口13连通。入口12的内径为2mm，出口13的内径为5mm。
下面结合图1描述本实用新型的一个具体实施例，如图1所示，消音器包括消音器本体10，消音器本体10的内部具有四个膨胀腔11和三个连接腔14，膨胀腔11和连接腔14沿预定方向交替排列，即相邻的两个膨胀腔11之间设置一个连接腔14，相邻两个膨胀腔11通过相邻两个膨胀腔11之间的连接腔14连通。消音器本体10形成有入口12和出口13，其中，入口12位于消音器本体10的第一端，出口13位于消音器本体10的第二端，入口12的内径小于出口13的内径。入口12与靠近入口12的膨胀腔11连通，出口13与靠近出口13的膨胀腔11连通。入口12为一段中空管体，中空管体与消音器本体10一体成型。出口13为一段中空管体，中空管体与消音器本体10一体成型。入口12远离膨胀腔11的一端设置有插接部，插接部的内径大于或等于毛细管的出口端的外径，毛细管的出口端插设于插接部的内部5mm左右，并通过焊接进行密封。
四个膨胀腔11的横截面均为圆形，四个膨胀腔11的轴线为同一直线，三个连接腔14的轴线为同一直线，膨胀腔11的轴线与连接腔14的轴线为同一直线。四个膨胀腔11的内径均相等，四个膨胀腔11的长度沿预定方向依次减小。膨胀腔11的内径大于对应的连接腔14的内径，即第一个膨胀腔11(图1中最左侧的膨胀腔11)的内径大于第一个连接腔14的内径，第二个膨胀腔11的内径大于第二连接腔14的内径，第三个膨胀腔11的内径大于第三个连接腔14的内径，第四膨胀腔11的内径大于第三连接腔14的内径以及出口13的内径。入口12与膨胀腔11的连接处，膨胀腔11与出口13的连接处以及膨胀腔11与连接腔14的连接处均设置有圆形倒角。三个膨胀腔11的长度沿预定方向依次减小。
本实用新型的第二方面提供一种制冷装置，制冷装置包括压缩机(未示出)、冷凝器(未示出)、蒸发器、毛细管和上述任意一项实施例所述的消音器，压缩机、冷凝器、蒸发器、消音器以及毛细管流体连通，且消音器位于蒸发器与毛细管之间。具体地，消音器的入口12与毛细管的出口端连通，消音器的出口13与蒸发器的入口12连通。
本实用新型的第三方面提供一种制冷设备，制冷设备包括制冷设备本体和如上所述的制冷装置，制冷装置设置于制冷设备本体的内部。通过使用带有上述消音器的制冷装置，有效降低了制冷设备的噪音，提升了制冷设备的静音效果，提高了用户使用感，增强了产品竞争力。
这里需要说明的是，制冷设备包括冰箱、冰柜、药品存储箱或者其他制冷设备。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种消音器，其特征在于，包括：
消音器本体，所述消音器本体的内部具有多个膨胀腔和多个连接腔，其中至少存在两个所述膨胀腔的容积不同，所述连接腔位于相邻两个所述膨胀腔之间，相邻两个所述膨胀腔通过对应的所述连接腔连通，多个所述连接腔的横截面积沿预定方向依次增大，所述消音器本体形成有入口和出口，靠近所述入口的所述膨胀腔与所述入口连通，靠近所述出口的所述膨胀腔与所述出口连通。
2.根据权利要求1所述的消音器，其特征在于，所述膨胀腔与所述连接腔沿所述预定方向交替排列。
3.根据权利要求2所述的消音器，其特征在于，多个所述膨胀腔的长度沿所述预定方向依次减小，多个所述膨胀腔的横截面积均相等。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的消音器，其特征在于，所述膨胀腔的长度大于对应的所述连接腔的长度。
5.根据权利要求1至3中任意一项所述的消音器，其特征在于，所述膨胀腔的横截面积大于对应的所述连接腔的横截面积。
6.根据权利要求1至3中任意一项所述的消音器，其特征在于，每个所述膨胀腔的横截面均为圆形，多个所述膨胀腔的轴线为同一直线。
7.根据权利要求1至3中任意一项所述的消音器，其特征在于，所述入口与所述膨胀腔的连接处，所述膨胀腔与所述出口的连接处以及所述膨胀腔与所述连接腔的连接处均设置有圆形倒角。
8.根据权利要求1至3中任意一项所述的消音器，其特征在于，所述入口远离所述膨胀腔的一端设置有插接部。
9.一种制冷装置，其特征在于，包括压缩机、冷凝器、蒸发器、毛细管和权利要求1至8中任意一项所述的消音器，所述压缩机、所述冷凝器、所述蒸发器、所述消音器以及所述毛细管流体连通，且所述消音器位于所述蒸发器与所述毛细管之间。
10.一种制冷设备，其特征在于，包括制冷设备本体和权利要求9所述的制冷装置，所述制冷装置设置于所述制冷设备本体的内部。
Priority Applications (1)
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| CN202320247088.1U CN219868458U (zh) | 2023-02-15 | 2023-02-15 | 消音器、制冷装置及制冷设备 |
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| CN202320247088.1U CN219868458U (zh) | 2023-02-15 | 2023-02-15 | 消音器、制冷装置及制冷设备 |
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Family
ID=88321498
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN202320247088.1U Active CN219868458U (zh) | 2023-02-15 | 2023-02-15 | 消音器、制冷装置及制冷设备 |
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2023
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |