CN110567054A - 调振组件、压缩机减振结构和空调器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种调振组件、压缩机减振结构和空调器。该调振组件包括压电周期性结构，所述压电周期性结构包括多个压电单元，所述压电单元设为环状，依次套设构成所述压电周期性结构；所述调振组件能调整所述压电周期性结构径向上的减振频率范围。利用压电周期性结构的机械能和电能相互转换特性，以及外接电路的可调节性，能增强或减弱经由压电周期性结构径向传递的振动频率范围，实现全方位调控多种振动频率的减弱目的。
Description
技术领域
本发明属于压缩机减振技术领域，具体涉及一种调振组件、压缩机减振结构和空调器。
背景技术
目前空调器中压缩机的振动一直是行业痛点及难点问题，压缩机的振动会传递到空调管路，在空调管路上引发交变应力，从而使管路出现疲劳断裂等失效行为，降低空调的使用寿命，并且压缩机的振动会产生振动噪声，严重影响用户体验。
针对压缩机振动的处理方式，大多是利用橡胶脚垫的粘弹性性能来进行减振，但是橡胶的减振性能有限，且严重依赖于橡胶的硬度，橡胶硬度过高时，其减振带的频率过高，很难起到减振作用，特别是低频减振作用；当硬度较低时，虽然其减振频带范围降低，但橡胶过软会导致压缩机运行出现很大的晃动，从而加大管路的振动及管路上的应力。另外，压缩机的振动随着工况的变化以及运行时间而变化，而橡胶脚垫其减振范围是固定的，导致其减振性能缺乏适应性。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于提供一种调振组件、压缩机减振结构和空调器，能够全方位调整减振频率范围，适应振动工况的变化。
为了解决上述问题，本发明提供一种调振组件，包括压电周期性结构，所述压电周期性结构包括多个压电单元，所述压电单元设为环状，依次套设构成所述压电周期性结构；所述调振组件能调整所述压电周期性结构径向上的减振频率范围。
优选地，所述压电单元中的压电环设为在轴向上两层叠加固定连接而成。
优选地，所述调振组件还包括减振能力调节部件，所述减振能力调节部件固定套设在所述压电周期性结构中。
优选地，所述压电单元中的外接电路包括电感和电阻，所有所述外接电路为串联或并联连接。
优选地，在所述压电环设为在轴向上两层叠加固定连接而成时，所述压电单元中的电感、电阻以及压电环的径向宽度都对应相等，所述调振组件形成多个分散的带隙；所述带隙的个数与所述压电单元的数量相等。
优选地，在所述压电单元的径向宽度相等，所述压电环的径向宽度相等，所述电感为时，所述调振组件形成合成的带隙；其中，右上角的n表示第n个压电单元，L0等于最外层压电单元的电感，R0为最内层压电单元空心圆的半径，a为每个压电单元的径向宽度，a1为压电单元与压电环的差值，N为压电单元的总数目。
根据本发明的另一方面，提供了一种压缩机减振结构，包括如上所述的调振组件。
优选地，在所述调振组件包括减振能力调节部件时，压缩机固定在所述减振能力调节部件上。
优选地，所述压缩机减振结构还包括脚垫，所述脚垫设在所述压缩机和所述减振能力调节部件之间。
根据本发明的再一方面，提供了一种空调器，包括如上所述的调振组件或如上所述的压缩机减振结构。
本发明提供的一种调振组件，包括压电周期性结构，所述压电周期性结构包括多个压电单元，所述压电单元设为环状，依次套设构成所述压电周期性结构；所述调振组件能调整所述压电周期性结构径向上的减振频率范围。利用压电周期性结构的机械能和电能相互转换特性，以及外接电路的可调节性，能增强或减弱经由压电周期性结构径向传递的振动频率范围，实现全方位调控多种振动频率的减弱目的。
附图说明
图1为本发明实施例的调振组件的结构示意图；
图2为本发明实施例的调振组件的俯视图；
图3为本发明实施例的压缩机减振结构的安装示意图；
图4为本发明实施例的调振组件的减振带隙的示意图。
附图标记表示为：
1、压电单元；2、压电环；3、金属环；4、减振能力调节部件；5、电极；6、外接电路；7、压缩机；8、脚垫；9、安装底盘。
具体实施方式
结合参见图1至图4所示，根据本发明的实施例，一种调振组件，包括压电周期性结构，所述压电周期性结构包括多个压电单元1，所述压电单元1设为环状，依次套设构成所述压电周期性结构；所述调振组件能调整所述压电周期性结构径向上的减振频率范围。
压电单元1包括金属环3、压电环2、电极5和外接电路6，金属环3与压电环2固定为一体结构；所述电极5设有两个，一个固定在所述压电环2的一端，另一个固定在所述压电环2的另一端，两个所述电极5与所述外接电路6电连接。多个压电单元1依次套设形成压电周期性结构，上述的金属环3与压电环2之间固定方式包含焊接。
振源处于压电周期性结构的环内或环外，在振动经由压电单元1进行传递时，可调整外接电路6使得每个压电单元1产生振动频段，对该振动进行增幅或削弱处理。或，如在环内固定有压缩机7，压缩机7的振动由压电周期性结构向外环传递时，该振动传递至压电环2，由于压电环2与外接电路6处于电连接，对传递过来的振动等机械能进行能量转换，消耗了机械振动能，使得振动得到减弱。
压电单元1采用环状结构，能确保振动被全方位地减弱，不能四处扩散。
压电环2设为在轴向上两层叠加固定连接而成，两层结构使得压电环2本身构成电容，能储存相应的电能，有利于提高减振能力；与压电环2电连接的外接电路6，外接电路6包含有电感和电阻。
在每个压电单元1的电感、电阻和压电环2的径向宽度都对应相等的情况下，调振组件能产生分散带隙，如图4所示，其频率为其中上标(n)表示第n个压电单元1,L(n)为各个压电单元1的电感，为各个压电单元1的等效电容。通过带隙的频率范围，当振动件的振动较大的频率点落在减振带的范围内时，能起到很好地减振作用；如图4所示，减振带为纵坐标的传递系数小于零的范围。
承载件还包括减振能力调节部件4，该减振能力调节部件4固定套设在压电周期性结构中，此固定包含焊接，使得减振能力调节部件4与压电周期性结构在振动中不易脱落。通过改变减振能力调节部件4的质量，可以调节调振组件的减振能力，如当减振能力调节部件4质量m0越大时，能更多的消耗传递至减振结构的能量，其减振能力越强。
另外，在各个压电单元1的压电环2的径向宽度相等，以及金属环3的径向宽度相等，电感为时，则调振组件能产生如图4所示的合成的带隙，其中，L上标的n表示第n个压电单元1,L0等于最外层压电单元1的电感，R0为最内层减振能力调节部件4的半径，a为压电单元1的总径向宽度，a1为金属环3的径向宽度，N为压电单元1的总数目。
对于不同带隙的使用，若关注比较窄的减振范围，则可以设计合成带隙；若要使调振组件具有多个减振频带，可以设计分散带隙，并且可以通过不同的压电单元1数目来获得不同的分散带隙个数。
对于整个调振组件中，所有所述外接电路6为串联或并联连接，通过压电环2和外接电路6形成的分流电路，能构成电磁谐振器，其谐振频率可通过调整电感和电阻大小来完成。
通过调整电感的大小，可以调整减振带(包括分散带隙与合成带隙)的频率，当电感变大时，带隙的频率降低；通过调节分流电路中的电阻R的大小，可以调节减振能力，当R越小时，调振组件能将更多的机械能转化为电能并将其消耗掉，其减振能力越好。
通过调节压电环2的径向宽度a2来调节减振带(包括分散带隙与合成带隙)的频率，即a2越大时，压电环2的的等效电容越大，由频率公式可知，减振带(包括分散带隙与合成带隙)的频率越低。
根据本发明的实施例，一种压缩机减振结构，包括如上所述的调振组件。
在调振组件包括减振能力调节部件4时，压缩机7固定在减振能力调节部件4上。压缩机减振结构还包括脚垫8，脚垫8设在压缩机7和减振能力调节部件4之间。
根据本发明的再一实施例，一种空调器，包括如上所述的调振组件或如上所述的压缩机减振结构。调振组件或压缩机减振结构安装在空调器的安装底盘9上。
由于调振组件具有多个减振频带，且频带具有可调性，当压缩机7振动的频率在该范围内时，能够有效降低压缩机7的振动，从而降低传递到管路上的振动，大大降低管路上的应力水平，从而改善空调的振动噪声问题，提升空调的品质与用户体验。
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各实施方式可以自由地组合、叠加。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种调振组件，其特征在于，包括压电周期性结构，所述压电周期性结构包括多个压电单元(1)，所述压电单元(1)设为环状，依次套设构成所述压电周期性结构；所述调振组件能调整所述压电周期性结构径向上的减振频率范围。
2.根据权利要求1所述的调振组件，其特征在于，所述压电单元(1)中的压电环(2)设为在轴向上两层叠加固定连接而成。
3.根据权利要求1或2所述的调振组件，其特征在于，所述调振组件还包括减振能力调节部件(4)，所述减振能力调节部件(4)固定套设在所述压电周期性结构中。
4.根据权利要求3所述的调振组件，其特征在于，所述压电单元(1)中的外接电路(6)包括电感和电阻，所有所述外接电路(6)为串联或并联连接。
5.根据权利要求4所述的调振组件，其特征在于，在所述压电环(2)设为在轴向上两层叠加固定连接而成时，所述压电单元(1)中的电感、电阻以及压电环(2)径向宽度都对应相等，所述调振组件形成多个分散的带隙；所述带隙的个数与所述压电单元(1)的数量相等。
6.根据权利要求4所述的调振组件，其特征在于，在所述压电单元(1)的径向宽度相等，所述压电环(2)的径向宽度相等，所述电感为时，所述调振组件形成合成的带隙；其中，右上角的n表示第n个压电单元(1)，L0等于最外层压电单元(1)的电感，R0为最内层压电周期性结构空心圆的半径，a为每个压电单元(1)的径向宽度，a1为压电单元(1)与压电环(2)的差值，N为压电单元(1)的总数目。
7.一种压缩机减振结构，其特征在于，包括如权利要求1-6任一所述的调振组件。
8.根据权利要求7所述的压缩机减振结构，其特征在于，在所述调振组件包括减振能力调节部件(4)时，压缩机(7)固定在所述减振能力调节部件(4)上。
9.根据权利要求8所述的压缩机减振结构，其特征在于，所述压缩机减振结构还包括脚垫(8)，所述脚垫(8)设在所述压缩机(7)和所述减振能力调节部件(4)之间。
10.一种空调器，其特征在于，包括如权利要求1-6任一所述的调振组件或如权利要求7-9任一所述的压缩机减振结构。
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