CN2411440Y - 降低空调器室内柜机通风气流噪声的降噪系统 - Google Patents

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本实用新型是一种降低空调器室内柜机通风气流噪声的降噪系统。本实用新型由一个前进气叶栅和一个后进气叶栅组成的进风系统、一个电机驱动的离心风扇、一组离心风扇出口导流片、一个整体蒸发换热器和一组排风口导流板组成。本实用新型从空气动力学的角度重新安排了空调器室内柜机换热气流的流动方式,并改变了换热蒸发器的结构。本实用新型在循环风量及换热效率不变的前提下能大幅度减少由分离流等现象所造成的噪声并节省风扇能耗。

Description

降低空调器室内柜机通风气流噪声的降噪系统
本实用新型涉及降低空调器室内柜机通风气流噪声的降噪系统。特别是①增加后侧进气口(1B)、②离心风扇带中部隔板、③蒸发器(5)充满蜗壳通风道(4)上方和出风口下方空间，且蒸发器的散热片片间间距从常规的1.5-2.5mm增至5-7mm、④在离心风扇上方和蒸发器与排风口之间增置拐角导流片，以降低通风气流噪声的降噪系统。
现有常规空调器室内柜机的通风系统大致分为两种。第一种是将离心风扇安装于柜机的下半部，而将蒸发器安装于上半部。气流通过柜机前面的进气叶栅进气。气流经过离心风扇增压后吹过上方的蒸发器。经过与蒸发器的热交换，冷气流经上方的排风口排入室内。如图1所示。第二种是将离心风扇安装于柜机的上半部，而将蒸发器安装于下半部。流动的气流从进气叶栅进入柜机后先经过蒸发器进行热交换，然后冷气流经过离心风扇增压后从上方排气口排出。如图2所示。
空调器室内柜机的噪声可分为两大类：一类是机械震动噪声，另一类是气流流动所产生的气流噪声。现有空调器室内柜机的机械震动噪声远小于气流噪声。气流噪声产生于气流漩涡和分离流造成气体微团碰撞。
目前两种通风系统均存在着不足：
①、没有充分利用柜机内的空间设计通风道。主要表现为：
a、离心风扇的出风口狭小，出口速度偏大，并且由于扩压段的扩张角过大造成严重的分离流，从而产生噪声并增加了能量消耗。
b、蒸发器的厚度小，使得气流在蒸发器中的停留时间短至几十毫秒。为保证换热必须减小蒸发器散热片片间间距。蒸发器散热片片间间距过小，使得流动阻力增大。同时由于必须提高蒸发器前的风压，从而增加了噪声和能耗。
②、离心风机蜗壳内上半部的气流经过大于180°的转向排出，产生噪声并增加能耗。
③、排风口的气流在柜机上壁附近区域形成死水区，从而引起分离流带来噪声和能量消耗增加。
第二种系统中，气流经过“S”型路线流过空调器柜机，为了给进气留出通道，离心风扇的厚度必须减薄，由此必须增加离心风扇的转速。并且离心风扇所排气流未经整流直接冲撞上壁后转向排出，排气噪声和能耗比第一种系统更不利。此系统由于机柜内呈负表压状态，对机柜的密封增加了要求。若密封不好，则会实际降低有效循环风量。
专利“空调机的降噪系统”(96104619.8)将前进气叶栅改为两侧进气叶栅，从噪声源上把吸气与排气安排到了两个方向，给人的听觉上造成噪声减弱的感觉。另外，由于要给进气留通道，离心风扇的厚度被减薄，为了保证循环风量不变就必须提高蜗壳内及出口流速，这就必然增加了噪声和能耗。虽该专利另又在机柜内安装了很多吸音材料，使噪声有所降低，但此方法不是从源头上解决噪声和能耗问题。专利“低噪声离心式通风机”(92237199)、“房间空调器的无源降噪装置”(93208380)、“空气调节器降噪离心风道”(93213413)均为另装消音设施，同样不是从源头上减少噪声和能耗。
本实用新型的目的是构造一种降低空调器室内柜机通风气流噪声的降噪系统。本实用新型从空气动力学的角度出发，充分利用柜机内的空间重新构造通风道结构，减少分离流的产生，减缓现有空调器室内柜机所存在的问题，在保证空调器通风性能不变的前提下大幅度减少噪声，同时降低能耗。
本实用新型的目的是这样实现的：由一个前进气叶栅(1A)和后进气叶栅(1B)组成的进气系统、一个电机驱动带中部隔板的离心风扇(2)、一组位于离心风扇上方的导流片(3)、一个包围离心风扇(2)的蜗壳通风道(4)、一个位于导流片上方的蒸发器(5)、一组位于蒸发器上方排风口内部的拐角导流板(6)组成。
在上述解决方案中所述进气口除正常前侧进气外增加后侧进气组成由一个前进气叶栅(1A)和后进气叶栅(1B)组成的进气系统。
在上述解决方案中的离心风扇(2)的安置位置为偏置在机柜下部的一侧。离心风扇带有中部隔板(2A)，将前后进气用隔板隔开。避免由此带来的气流噪声。
在上述解决方案中的导流片(3)可以由多片组成，其形状可以由等厚度板也可以由变厚度板制成。
在上述解决方案中的蜗壳通风道(4)的型线由阿基米德螺线构成。
在上述解决方案中的蒸发器(5)由充满蜗壳通风道(4)上方和出风口下方空间的整体蒸发器构成。在蒸发器的散热片上冲压出利于热交换的气流扰流片。蒸发器的散热片片间间距从常规的1.5-2.5mm增至5-7mm。蒸发器的下边缘与水平面保持一定角度，以利于冷凝水的排出。
在上述解决方案中位于蒸发器上方排风口内部的拐角导流板用聚苯乙烯发泡等相应性能的材料制成。
在上述解决方案中也可同时在柜机上壁的前部开孔，导引排气。用于减少排气的能量损失，进一步减少噪声。如图4所示。
本实用新型的优点在于：
①进气口除正常前侧进气外增加后侧进气，由此减低进气的气流速度，减低噪声和能耗。后侧进气同时起到了冷却风扇电机的作用。
②在离心风扇(2)上方安置数片导流片(3)。将离心机上部“甩”出来的气流直接引向蒸发器(5)，以减小不必要的能量损失。将已明显向下的气流引入蜗壳通风道(4)，经蜗壳通风道(4)引向蒸发器(5)。
③在排风口内侧设置拐角导流板(5)，用以减少排气口内的分离流和漩涡，从而减少了噪声和能耗。
④使用整体蒸发器(5)，提高换热效率，减低流动阻力，同时给排气的整流及降噪带来好处。
图1是常规空调室内柜机第一种通风系统的结构示意图；
图2是常规空调室内柜机第二种通风系统的结构示意图；
图3是本实用新型不带顶部排气通风系统的结构示意图；
图4是本实用新型带顶部排气通风系统的结构示意图。
参照附图，详细描述本实用新型的实施例。
如图3、4所示，本实施例空调制冷功率为14000瓦(600mm(宽)×310mm(厚)×1900mm(高))。循环风量为每小时1800立方米。
定义空调器室内柜机面板左边向上480mm高的位置为坐标零点。横向为x，纵向为y。
在上述实施方案中离心风机的直径为Φ380mm。安装位置为：(260，0)
在上述实施方案中离心风机上方安排了5片薄板拐角导流片。
从左向右的5片导流片曲线方程为：
第一片为两段圆弧段组成：
上圆弧：(x-7628.8)2+(y-430)2＝7628.82
下圆弧：(x-39.8)2+(y-44.2)2＝302
第二片为两段圆弧段组成：
上圆弧：(x-1517.4)2+(y-430)2＝1450.72
下圆弧：(x-119.7)2+(y-175.4)2＝302
第三片为两段圆弧段组成：
上圆弧：(x-421.5)2+(y-430)2＝288.22
下圆弧：(x-265.2)2+(y-224.5)2＝302
第四片为一圆弧加直线：
上圆弧：(x-350.1)2+(y-430)2＝1502
下直线：y＝-1.192x+309.8
第五片为两段圆弧段组成：
上圆弧：(x-370)2+(y-430)2＝103.22
下圆弧：(x-39.2)2+(y-33.9)2＝412.82
定义蜗壳所在即坐标系为离心风扇的轴心，则蜗壳的曲线方程为：
r＝195(1+0.22073(θ-2.967))
θ∈[17π/18，37π/18]
在上述实施方案中蒸发器上方设置圆弧型的拐角导流板，用聚苯乙烯发泡材料制成，安装于柜机的上壁。
试验结果：
测量位置：距空调器室内柜机面板1米高、1米远的测点。
测量环境：消音室。
结果：用以上降噪系统使此台大功率空调器室内柜机的噪声从常规通风系统时的58分贝降低到本系统的48分贝，降低了10分贝。循环风量保持不变，换热效率有所提高。

Claims (6)

1、一种降低空调器室内柜机通风气流噪声的降噪系统，其特征在于：由一个前进气叶栅(1A)和后进气叶栅(1B)组成的进气系统、一个电机驱动带中部隔板的离心风扇(2)、一组位于离心风扇上方的导流片(3)、一个包围离心风扇(2)的蜗壳通风道(4)、一个位于导流片上方的蒸发器(5)、一组位于蒸发器上方排风口内部的拐角导流板(6)组成。
2、根据权利要求1所述的降低空调器室内柜机通风气流噪声的降噪系统，其特征在于：所述进气系统除保持正常前侧进气外增加后侧进气，组成包括一个前进气叶栅(1A)和一个后进气叶栅(1B)的进气系统。
3、根据权利要求1所述的降低空调器室内柜机通风气流噪声的降噪系统，其特征在于：由电机驱动的离心风扇(2)被偏置在空调柜机下部的一侧，离心风扇带有中部隔板(2A)，将前后进气用隔板隔开。
4、根据权利要求1所述的降低空调器室内柜机通风气流噪声的降噪系统，其特征在于：增加位于离心风扇(2)上方的导流片(3)。其弯曲曲线依据空气动力学的要求设计，根据需要导流片(3)可以用等厚度板弯曲制成，也可以将其制成具有翼型剖面的导流片。
5、根据权利要求1所述的降低空调器室内柜机通风气流噪声的降噪系统，其特征在于：所述位于导流片上方的蒸发器(5)由充满蜗壳通风道(4)上方和出风口下方空间的整体蒸发器构成。在蒸发器的散热片上冲压出利于热交换的气流扰流片。蒸发器的散热片片间间距从常规的1.5-2.5mm增至5-7mm。
6、根据权利要求1所述的降低空调器室内柜机通风气流噪声的降噪系统，其特征在于：所述位于蒸发器上方排风口内部的拐角导流板用聚苯乙烯发泡等相应性能的材料制成。
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