CN220453821U - 一种消音结构、空调器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种消音结构，其包括：入口段、主体、出口段，所述主体呈中空空腔结构，所述入口段位于所述主体的一侧，并与所述主体相连通，所述出口段位于所述主体的另一侧，所述出口段与所述主体相连通，所述入口段的内侧壁、所述主体的内侧壁和所述出口段的内侧壁中至少一个为粗糙壁面。根据本实用新型，能够克服现有技术中的空调器空间有限以及受成本和管路传递音的限制，避免空调器噪音大的缺陷，提高消音效果。

Description

一种消音结构、空调器

技术领域

本实用新型涉及空调器技术领域，具体涉及一种消音结构、空调器。

背景技术

在空调外机管路系统中，消音器是十分有必要的存在，它可以有效避免冷媒脉动给空调内机带来的传递音问题。传统的空调用消音器构造简单，其消声能力受其结构尺寸限制，要想获得低频频段内较高的消音量，就必须增加消音器筒体的长度和筒体半径与进出管半径的比值。但空调外机空间有限以及受成本和管路应力的限制，就不能应用过大的消音器，因此不可避免的带来一些传递音问题，或者牺牲空调部分性能以满足室内侧噪音需求。

由于现有技术中的空调器空间有限以及受成本和管路应力的限制，不能应用过大的消音器，导致空调器噪音大等技术问题，因此本实用新型研究设计出一种消音结构、空调器。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的空调器空间有限以及受成本和管路传递音的限制，避免空调器噪音大的缺陷，从而提供一种消音结构、空调器。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种消音结构，其包括：

入口段、主体、出口段，所述主体呈中空空腔结构，所述入口段位于所述主体的一侧，并与所述主体相连通，所述出口段位于所述主体的另一侧，所述出口段与所述主体相连通，所述入口段的内侧壁、所述主体的内侧壁和所述出口段的内侧壁中至少一个为粗糙壁面。

在一些实施方式中，所述粗糙壁面的半径满足，r(x)＝r0*(1+2*a*sin(2π

*x/b))，其中，r(x)在长度方向的坐标为x处的半径，r0为粗糙段的平均半径，a为粗糙壁面的相对粗糙度，b为所述粗糙壁面两波峰或两波谷之间的距离，所述粗糙壁面在所述主体中心线上具有投影，沿所述主体的轴向，x为所述投影的长度方向的坐标。

在一些实施方式中，所述粗糙壁面呈波状，所述入口段的内径和所述出口段的内径小于所述主体的内径，所述粗糙壁面平均内半径为1.15mm至30mm；所述粗糙壁面的相对粗糙度为0.01至0.35；所述粗糙壁面两波峰或两波谷之间的距离为0.5mm至120mm。

在一些实施方式中，当所述出口段的内侧壁为粗糙壁面时，所述出口段的一端连接在所述主体上，或，所述出口段的部分伸入所述主体内。

在一些实施方式中，当所述入口段的内侧壁为粗糙壁面时，所述入口段的一端连接在所述主体上，或，所述入口段的部分伸入所述主体内。

在一些实施方式中，当所述主体的内壁面和所述入口段的内侧壁为粗糙壁面时，所述入口段的一端连接在所述主体上，或，所述入口段的部分伸入所述主体内。

在一些实施方式中，当所述主体的内壁面和所述出口段的内侧壁为粗糙壁面时，所述出口段的一端连接在所述主体上，或，所述出口段的部分伸入所述主体内。

在一些实施方式中，当所述主体的内壁面、所述入口段的内侧壁和所述出口段的内侧壁均为粗糙壁面时，所述入口段或所述出口段的部分伸入所述主体内。

在一些实施方式中，所述入口段、主体和出口段的形状为圆柱型、长方体型、六棱柱型或不规则形。

本实用新型还提供一种空调器，其包括前任一项所述的消音结构。

本实用新型提供的一种消音结构、空调器具有如下有益效果：

通过入口段的内侧壁、所述主体的内侧壁和所述出口段的内侧壁中至少一个为粗糙壁面。粗糙壁面增加了声波的反射和漫反射，使得有更多的反射声波和入射声波发生相互干涉，从而实现消声器消声性能的提高。在不改变结构参数的情况下实现消音器低频段内的高效消音。粗糙效应可应用于消音器入口端、筒体、出口端、或内插管中以及各部位的组合应用，结构形式简单，易于制造和安装。

附图说明

图1为本实用新型第一种实施例的一种消音结构、空调器的结构示意图；

图2为本实用新型第二种实施例的一种消音结构、空调器的结构示意图；

图3为本实用新型第三种实施例的一种消音结构、空调器的结构示意图；

图4为本实用新型第四种实施例的一种消音结构、空调器的结构示意图；

图5为本实用新型第五种实施例的一种消音结构、空调器的结构示意图；

图6为本实用新型第六种实施例的一种消音结构、空调器的结构示意图；

图7为本实用新型第七种实施例的一种消音结构、空调器的结构示意图；

图8为本实用新型第八种实施例的一种消音结构、空调器的结构示意图；

图9为本实用新型第九种实施例的一种消音结构、空调器的结构示意图；

图10为本实用新型第十种实施例的一种消音结构、空调器的结构示意图；

图11为本实用新型第十一种实施例的一种消音结构、空调器的结构示意图；

图12为本实用新型第十二种实施例的一种消音结构、空调器的结构示意图；

图13为本实用新型第十三种实施例的一种消音结构、空调器的结构示意图；

图14为本实用新型第十四种实施例的一种消音结构、空调器的结构示意图；

图15为本实用新型第十五种实施例的一种消音结构、空调器的结构示意图；

图16为本实用新型实施例与现有技术的传声损失第一对比图；

图17为本实用新型实施例与现有技术的传声损失第一对比图。

附图标记表示为：

1、入口段；2、主体；3、出口段。

具体实施方式

结合参见图1至图17所示，根据本发明的实施例，提供一种消音结构，包括：入口段1、主体2、出口段3，所述主体2呈中空空腔结构，所述入口段1位于所述主体2的一侧，并与所述主体2相连通，所述出口段3位于所述主体2的另一侧，所述出口段3与所述主体2相连通，所述入口段1的内侧壁、所述主体2的内侧壁和所述出口段3的内侧壁中至少一个为粗糙壁面。该技术方案中，通过入口段1的内侧壁、所述主体2的内侧壁和所述出口段3的内侧壁中至少一个为粗糙壁面。从而增加了声波的反射和漫反射，使得有更多的反射声波和入射声波发生相互干涉，从而实现消声器消声性能的提高，此处的相互干涉：是指相位不同的两个声波相互叠加。例如正弦波sin(x)和正弦波sin(x+π)叠加后结果为零，若是声波则就实现消声。当流体进入粗糙壁面段时，流体产生的声波与粗糙壁面上的波峰和波谷发生碰撞，从而反射声波和入射声波发生相互干涉，从而提高了消音效果。

在一些实施方式中，所述粗糙壁面的半径满足，r(x)＝r0*(1+2*a*sin(2π

*x/b))，其中，r(x)在长度方向的坐标为x处的半径，r0为粗糙段的平均半径，a为粗糙壁面的相对粗糙度，b为所述粗糙壁面两波峰或两波谷之间的距离，所述粗糙壁面在所述主体2中心线上具有投影，沿所述主体2的轴向，x为所述投影的长度方向的坐标。

在本实用新型中，传统简单扩张室消音器消声性能受结构尺寸限制，要想实现低频高效消音就必须增加消音器腔体长度和增加腔体与出入口端半径的比值，其消音量满足公式：ΔL＝10*lg[1+0.25*(m-1/m)2*sin(kl)]，式中ΔL为消音量、lg()以10为底的对数、sin()正弦函数、l消音器的有效长度，扩张比m＝R2/r2R腔体的半径，r出入端半径，波数k＝ω/cω＝2π*f，f为频率，c为声速。研究表明粗糙效应可以有效增加中低频段内的热粘性损耗，从而提升结构的低频声能耗散能力，具体的粗糙壁面由公式r(x)＝r0*(1+2*a*sin(2π*x/b))，其中r0为粗糙段的平均半径，a为粗糙段的相对粗糙度，b为粗糙段两波峰或两波谷之间的距离。

在一些实施方式中，所述粗糙壁面呈波状，所述入口段1的内径和所述出口段3的内径小于所述主体2的内径，流体从入口段1流入主体2中时，由于主体2的内径大于入口段1的内径，因此，使得流体能在主体2中达到缓冲作用，从而降低了噪音，进一步的，当流体继续经过粗糙壁面段时，流体产生的声波与粗糙壁面上的波峰和波谷发生碰撞，从而反射声波和入射声波发生相互干涉，达到消音的作用，两个消音作用相结合，在不改变结构参数的情况下实现消音器低频段内的高效消音。粗糙效应可应用于消音器入口端、筒体、出口端、或内插管中以及各部位的组合应用，结构形式简单，易于制造和安装。在简单扩张室消音器出口端应用粗糙效应后，可实现2倍于自身扩张比的消音效果，或传声损失提高36.4％。优选的，所述粗糙壁面平均内半径为1.15mm至30mm；所述粗糙壁面的相对粗糙度为0.01至0.35；所述粗糙壁面两波峰或两波谷之间的距离为0.5mm至120mm。

在一些实施方式中，当所述出口段3的内侧壁为粗糙壁面时，所述出口段3的一端连接在所述主体2上，或，所述出口段3的部分伸入所述主体2内。当流体继续经过粗糙壁面段时，流体产生的声波与粗糙壁面上的波峰和波谷发生碰撞，从而反射声波和入射声波发生相互干涉，达到消音的作用，进一步的，位于主体2内部分出口段3产生的噪音又被主体1的内腔所吸收，提高了消音效果。

在一些实施方式中，当所述入口段1的内侧壁为粗糙壁面时，所述入口段1的一端连接在所述主体2上，或，所述入口段1的部分伸入所述主体2内。进一步的，当所述主体2的内壁面和所述入口段1的内侧壁为粗糙壁面时，所述入口段1的一端连接在所述主体2上，或，所述入口段1的部分伸入所述主体2内。当所述主体2的内壁面和所述出口段3的内侧壁为粗糙壁面时，所述出口段3的一端连接在所述主体2上，或，所述出口段3的部分伸入所述主体2内。当所述主体2的内壁面、所述入口段1的内侧壁和所述出口段3的内侧壁均为粗糙壁面时，所述入口段1或所述出口段3的部分伸入所述主体2内。参见图1所示，入口段1连接在主体2上，入口段1的内侧壁为粗糙壁面，参见图2所示，出口段3连接在主体2上，出口段3的内侧壁为粗糙壁面，参见图3所示，入口段1和出口段3连接在主体2上，入口段1和出口段3的内侧壁为粗糙壁面，参见图4所示，入口段1的内侧壁为粗糙壁面，入口段1的部分伸入主体2内，参见图5所示，出口段3的内侧壁为粗糙壁面，出口段3的部分伸入主体2内，参见图6所示，入口段1和出口段3的内侧壁为粗糙壁面，入口段1的部分伸入主体2内，出口段3连接在主体2上，

参见图7所示，入口段1和出口段3的内侧壁为粗糙壁面，出口段3的部分伸入主体2内，入口段1连接在主体2上，

参见图8所示，主体2的内侧壁为粗糙壁面，入口段1和出口段3连接在主体2上，参见图9所示，入口段1和主体2的内侧壁为粗糙壁面，入口段1和出口段3连接在主体2上，参见图10所示，出口段3和主体2的内侧壁为粗糙壁面，入口段1和出口段3连接在主体2上，参见图11所示，入口段1和主体2的内侧壁为粗糙壁面，入口段1部分伸入主体2内，出口段3连接在主体2上，参见图12所示，出口段3和主体2的内侧壁为粗糙壁面，出口段3部分伸入主体2内，入口段1连接在主体2上，参见图13所示，出口段3、入口段1和主体2的内侧壁为粗糙壁面，入口段1和出口段3连接在主体2上，参见图14所示，出口段3、入口段1和主体2的内侧壁为粗糙壁面，出口段3连接在主体2上，入口段1的部分伸入主体2内，参见图1所示，出口段3、入口段1和主体2的内侧壁为粗糙壁面，入口段1连接在主体2上，出口段3的部分伸入主体2内。

参见图16所示，为本实用新型的第一实施例、第二实施例和第三实施例与对比例1的传声损失对比图。其中对比例1为简单扩张室消音器，出入端半径为3.5mm、腔体半径为12mm、腔体有效长度为120mm。将粗糙效应引入对比例1中的出口端，形成第一实施例具有粗糙出口端的消音器，其中粗糙出口端长49mm；将粗糙效应引入对比例1中的出口和入口端，形成第二实施例具有粗糙出入口端的消音器图3，其中粗糙出入口端长49mm；将粗糙效应引入到对比例1中腔体和出口端，形成第三实施例腔体和出口端具有粗糙效应的消音器图10。传声损失结果表明，相较于对比例1消声峰值15.4dB，本实用新型的第一实施例、第二实施例和第三实施例消声峰值分别提升了39.0％、44.2％和17.2％，达到了21.4dB、22.2dB和18.6dB，均实现了在消音器腔体体积不变的情况下消音量的大幅提升。

如图17所示，为本实用新型的第四实施例与对比例2的传声损失对比图。其中对比例2为出口端内插管式消音器，其中出入端半径为3.5mm、腔体半径12mm、腔体有效长度144mm、有效插入深度56mm。将粗糙效应应用到对比例2的出口端内插管中，形成本实用新型的第四实施例具有粗糙出口端内插管式消音器图5。传声损失结果表明，本实用新型的第四实施例相较于对比例2，第一消声峰值由17.5dB提升了42.9％达到了25.0dB，实现了小体积下的高消音量。

以上实施例表明，粗糙效应在消音器中的应用可以实现同体积下更高消音量的优异效果，突破了传统简单扩张室消音器的理论限制，有利于消音器的小型化和降低消音成本。

本实用新型中所述入口段1、主体2和出口段3的形状为圆柱型、长方体型、六棱柱型或不规则形。

本实用新型还提供一种空调器，其包括前任一项所述的消音结构。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种消音结构，其特征在于：包括：入口段(1)、主体(2)、出口段(3)，所述主体(2)呈中空空腔结构，所述入口段(1)位于所述主体(2)的一侧，并与所述主体(2)相连通，所述出口段(3)位于所述主体(2)的另一侧，所述出口段(3)与所述主体(2)相连通，所述入口段(1)的内侧壁、所述主体(2)的内侧壁和所述出口段(3)的内侧壁中至少一个为粗糙壁面。

2.根据权利要求1所述的消音结构，其特征在于：所述粗糙壁面的半径满足，r(x)＝r0*(1+2*a*sin(2π*x/b))，其中，r(x)在长度方向的坐标为x处的半径，r0为粗糙段的平均半径，a为粗糙壁面的相对粗糙度，b为所述粗糙壁面两波峰或两波谷之间的距离，所述粗糙壁面在所述主体(2)中心线上具有投影，沿所述主体(2)的轴向，x为所述投影的长度方向的坐标。

3.根据权利要求1所述的消音结构，其特征在于：所述粗糙壁面呈波状，所述入口段(1)的内径和所述出口段(3)的内径小于所述主体(2)的内径，所述粗糙壁面平均内半径为1.15mm至30mm；所述粗糙壁面的相对粗糙度为0.01至0.35；所述粗糙壁面两波峰或两波谷之间的距离为0.5mm至120mm。

4.根据权利要求1所述的消音结构，其特征在于：当所述出口段(3)的内侧壁为粗糙壁面时，所述出口段(3)的一端连接在所述主体(2)上，或，所述出口段(3)的部分伸入所述主体(2)内。

5.根据权利要求1所述的消音结构，其特征在于：当所述入口段(1)的内侧壁为粗糙壁面时，所述入口段(1)的一端连接在所述主体(2)上，或，所述入口段(1)的部分伸入所述主体(2)内。

6.根据权利要求1所述的消音结构，其特征在于：当所述主体(2)的内壁面和所述入口段(1)的内侧壁为粗糙壁面时，所述入口段(1)的一端连接在所述主体(2)上，或，所述入口段(1)的部分伸入所述主体(2)内。

7.根据权利要求1所述的消音结构，其特征在于：当所述主体(2)的内壁面和所述出口段(3)的内侧壁为粗糙壁面时，所述出口段(3)的一端连接在所述主体(2)上，或，所述出口段(3)的部分伸入所述主体(2)内。

8.根据权利要求1所述的消音结构，其特征在于：当所述主体(2)的内壁面、所述入口段(1)的内侧壁和所述出口段(3)的内侧壁均为粗糙壁面时，所述入口段(1)或所述出口段(3)的部分伸入所述主体(2)内。

9.根据权利要求1所述的消音结构，其特征在于：所述入口段(1)、主体(2)和出口段(3)的形状为圆柱型、长方体型、六棱柱型或不规则形。

10.一种空调器，其特征在于：包括权利要求1-9中任一项所述的消音结构。