CN112179027A - 消音器、制冷回路及冰箱 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种消音器、制冷回路及冰箱，该消音器包括：消音管，其具有消音腔；隔板，其设置于该消音腔中；以及消音结构，其设置于该隔板上，该消音结构包括多个贯穿孔及多个孔帽，多个孔帽与多个贯穿孔一一对应；其中，该多个贯穿孔为贯穿该隔板的通孔，每一孔帽自对应的每一贯穿孔的边缘朝向该贯穿孔的中间区域延伸并遮盖部分该贯穿孔，该隔板包括相背的第一侧及第二侧，该第一侧朝向该制冷回路中制冷剂进入该消音腔的方向，该第二侧朝向该制冷回路中制冷剂流出该消音腔的方向，该孔帽位于该第二侧。通过孔帽的导流使得制冷剂流体的流向延伸隔板的表面呈径向辐射状，大的湍流形态被破坏，流体流动平顺，进行降噪。

Description

消音器、制冷回路及冰箱

技术领域

本发明涉及制冷技术，特别关于一种消音器、制冷回路及冰箱。

背景技术

现有的冰箱、冰柜等制冷***中，制冷剂流动喷发噪声、压缩机噪声、风机噪声是冰箱主要的噪音源，其中，高压制冷剂通过毛细管的节流喷入低压端的蒸发管中，毛细管喷射口处的制冷剂存在剧烈的气液相变，制冷剂流速处在跨音速区域，湍动效应强，会产生较强烈的噪音，影响冰箱整体声品质。

现有改善喷射噪声的方案，主要是加长喷射段过渡管的长度，使得气液相变平稳。另外，还有通过在喷射管路外包裹胶泥方式进行隔音处理。但是，在实际设计中，过渡管长度不可能无限长，因此，上述加长过渡管的改善噪音的效果比较有限；而胶泥贴附的方案无法从根本是解决噪声问题，治标不治本，因此，降噪效果不显著，而且导致成本上升。

发明内容

本发明提供一种消音器、制冷回路及冰箱，用以克服现有技术中冰箱的因制冷剂在毛细管喷射口处喷发存在剧烈的气液相变，而导致制冷剂在自毛细管经过渡管朝向蒸发器流动的过程中，在过渡管中流动噪音大的缺陷，实现冰箱噪音降低的目的。

本发明提供一种消音器，适用于冰箱的制冷回路中，该消音器包括：消音管，其具有消音腔；隔板，其设置于该消音腔中；以及消音结构，其设置于该隔板上，该消音结构包括多个贯穿孔及多个孔帽，多个孔帽与多个贯穿孔一一对应；其中，该多个贯穿孔为贯穿该隔板的通孔，每一孔帽自对应的每一贯穿孔的边缘朝向该贯穿孔的中间区域延伸并遮盖部分该贯穿孔，该隔板包括相背的第一侧及第二侧，该第一侧朝向该制冷回路中制冷剂进入该消音腔的方向，该第二侧朝向该制冷回路中制冷剂流出该消音腔的方向，该孔帽位于该第二侧。

作为可选的技术方案，该隔板焊接于该消音管的该消音腔中。

作为可选的技术方案，每一孔帽突出于该隔板的该第二侧的表面上。

作为可选的技术方案，每一孔帽面对该贯穿孔的一侧为内凹的曲面。

作为可选的技术方案，每一孔帽的形状为四分之一球形。

作为可选的技术方案，冲压该隔板形成该多个贯穿孔及对应的该多个孔帽通过。

作为可选的技术方案，该多个贯穿孔的形状为圆形通孔。

作为可选的技术方案，每一贯穿孔的内径小于或等于1毫米，且该多个贯穿孔的总面积大于等于四分之三的该消音管的横截面积。

本发明还提供一种制冷回路，包括毛细管及蒸发器，还包括设置于该毛细管与该蒸发器之间的消音器，该消音器为如上所述的消音器。

本发明又提供一种冰箱，具有制冷回路，该制冷回路为如上所述的制冷回路。

与现有技术相比，本发明于消音器的消音腔中设置隔板，隔板上的消音结构包括相互对应的多个贯穿孔及与多个孔帽，其中，多个孔帽位于隔板朝向制冷剂的流出方向的一侧，当制冷剂流体经过隔板上的贯穿孔及孔帽时，通过孔帽的导流使得制冷剂流体的流向延伸隔板的表面呈径向辐射状，制冷剂流体中大的湍流形态被破坏，流体流动平顺；进一步，通过隔板后的制冷剂流体会流向消音腔的第二区段的内壁，流体和内壁剪切摩擦，声能衰减耗散。此外，隔板增加了制冷剂流体的有效流动路径，达到更好的降噪效果。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明一个实施例的冰箱的制冷循环***的原理性示意图；

图2为本发明一个实施例的冰箱的消音器的示意图；

图3为图2中的消音器的纵向剖面示意图。

图4与图5为隔板于不同视角的示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合实施例及附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1为本发明一个实施例的冰箱的制冷循环***的原理性示意图。

冰箱一般性地可包括箱体，箱体内限定有至少一个前部敞开的储物间室，储物间室的外周包覆有箱体外壳，箱体外壳与储物间室之间填充有保温材料，例如发泡剂，以避免冷量散失。储物间室通常为多个，如冷藏室、冷冻室、变温室等。具体的储物间室的数量和功能可根据预先的需求进行配置。

冰箱包括直冷式冰箱或者风冷式冰箱，其可以使用压缩式制冷循环作为冷源。制冷循环***一般性可包括压缩机10、冷凝器20、毛细管和蒸发器等。制冷剂在蒸发器中以低温直接或间接地与储物间室发生热交换，吸收储物间室的热量并气化，产生的低压蒸气被压缩机10吸入，经压缩机10压缩后以高压排出，压缩机10排出的高压气态制冷剂进入冷凝器20，被常温的冷却水或空气冷却，凝结成高压液体，高压液体流经毛细管节流，变成低压低温的气液两相混合物，进入蒸发器，混合物中的液态制冷剂在蒸发器中蒸发制冷，产生的低压蒸汽再次被压缩机10吸入，如此周而复始，不断循环，实现了冰箱的持续制冷。

一般地，冰箱的制冷循环***可为单循环***或双循环***等，单循环***中制冷剂的走向为压缩机10--冷凝器20--毛细管--蒸发器--压缩机10，其中的蒸发器和毛细管的数量均为单个。如图1所示，双循环***有两个独立的毛细管和蒸发器，分别为与冷藏室对应的冷藏毛细管40、冷藏蒸发器50和与冷冻室对应的冷冻毛细管60和冷冻蒸发器70。双循环***可以实现精确地控制冷藏室和冷冻室的温度。

如图1所示，冰箱的制冷循环***还可包括回热器30，从冷凝器20流出的温度较高的液态制冷剂，与来自蒸发器温度较低的制冷剂蒸汽在回热器30中进行热交换，使液态制冷剂过冷，气态制冷剂过热，经过回热器30换热后的过冷的液态制冷剂流入毛细管，使得经毛细管节流后制冷剂的液态多，气态少，提高制冷效果；经过回热器30换热后的过热的气态制冷剂被压缩机10吸入，防止液态制冷剂回到压缩机10而发生液击现象。

制冷循环***中，在毛细管喷射口处的制冷剂存在剧烈的气液相变，制冷剂流速处在跨音速区域，会产生较强烈的噪音，现有的降低噪音的方式，包括管壁外贴附胶泥，达到隔音降噪的目的，该种方案虽然能一定程度上减小噪音，但治标不治本，噪音源(流体流动噪音)无法消除，继而噪音无法从根本上消除，且还会增加成本。

此外，由于制冷剂流经的管路本身的管径较小，为保证管路中制冷剂流体的顺畅流动，技术人员通常不会想到改变管路本身的结构，而本发明中，技术人员经过大量的技术论证，创造性地在毛细管与蒸发器之间设置消音器，消音器分别连接毛细管与蒸发器，以从根源上解决制冷剂流体的流动噪音，还可避免流体与管道产生共振的问题，显著提升冰箱的整体声品质。

图2为本发明的消音器的结构示意图；图3为图2中的消音器的纵向剖面示意图；图4与图5分别为隔板不同视角的示意图。其中，“纵向”与消音器的中心轴垂直。

如图2至图5所示，消音器100包括消音管110及设置于消音管110的消音腔111中的隔板140，隔板140上设置消音结构，对进入消音腔111中的制冷剂流体导流，改变制冷剂流体的流向及流通路径，以达到好的降噪效果。

消音结构包括多个贯穿孔143及多个孔帽144，多个贯穿孔143与多个孔帽144一一对应，贯穿孔143为贯穿隔板140的通孔，孔帽144自贯穿孔143的边缘朝向贯穿孔143的中间区域延伸并遮盖部分贯穿孔143；其中，隔板140包括相背的第一侧141及第二侧142，第一侧141朝向制冷剂进入消音腔111的方向，第二侧朝向制冷剂流出消音腔111的方向，孔帽144位于第二侧。

隔板140的形状与消音管110的形状相互适配。本实施例中，消音管110例如是圆柱的中空管道，对应的隔板140例如是圆形隔板。隔板140可焊接于消音110的消音腔111中，隔板140的材质采用和消音管110焊接相容性好的材质，并且经过耐腐蚀处理，避免隔板140生锈而堵死隔板140上的贯穿孔143。

如图4及图5所示，贯穿孔143在隔板140的中心区域的分布密度大于贯穿孔143在隔板140在中心区域之外的分布密度，这是由于制冷剂流体流动的噪声能量大部分集中在中心区域，位于隔板140中心区域的多个贯穿孔143的分布密度大，可以更好的对处于消音腔111的中心区域的湍流状态较为明显的制冷剂流体噪音进行改善，以显著降低气流流动噪音。

在本发明发其他实施例中，隔板上的贯穿孔也可以是均匀分布的。

继续参照图4及图5，贯穿孔143的形状例如是圆形孔，但不以此为限。在本发明其他实施例中贯穿孔可以是其他形状，例如，椭圆形、矩形等。贯穿孔143的内径小于或等于1毫米，流体通过贯穿孔143，声源能量的移频效应更加显著，从而显著提升提升降噪效果。所有贯穿孔143的总面积S1与消音管110的横截面积S满足：S1≥3S/4。通过限定所有贯穿孔143所占消音管110的横截面的比例，避免隔板140带来的节流损失，保持制冷剂流体的顺畅流动，以保证在提升降噪效果的同时，不降低冰箱的制冷性能。

如图5所示，多个孔帽144实质上形成于隔板140的第二侧142，每一孔帽144与每一贯穿孔143相对应且遮盖部分贯穿孔143，其中，多个孔帽144为外凸的突块，突块凸出于隔板140的第二侧142，且突块面对贯穿孔143的一侧为内凹的曲面。其中，突块在形状上类似于四分之一的球形，四分之一的球形的内凹表面与贯穿孔143相对，四分之一的球形的外凸表面远离贯穿孔143。本实施例中，隔板140例如是金属材质，多个贯穿孔143及对应的多个孔帽144例如是通过冲压形成。

需要说明的是，孔帽144遮盖贯穿孔1433实质上是为了对流经贯穿孔133的制冷剂流体的流通方向进行改善，并非为了阻挡制冷剂流体的流通。

继续参照图2及图3，为了便于消音器100与毛细管及蒸发器焊接固定，消音器100相对的两端分别设置第一管道120及第二管道130，第一管道120连接毛细管，第二管道130连接蒸发器，第一管道120的管道内径小于第二管道130的管道内径，第二管道130的管道内径小于消音腔111的内径。消音腔111具有大的内径，通过提供一个具有大的内径的管道以辅助降低制冷剂流体流动噪音。需要说明的是，消音腔111的内径实质上大于毛细管的管道内径以及蒸发器与第二管道130连接的管道的内径。

制冷剂流体自毛细管通过第一管道120进入消音腔111中，当制冷剂流体流经隔板140时，隔板140的第一侧141上呈辐射状排列的贯穿孔143首先对制冷剂流体中大的湍流形态进行分解，随后，隔板140的第二侧142上对应的多个孔帽144进一步导引穿过贯穿孔143的制冷剂流体，使得原本沿着消音腔111的前段区域111a的内壁周向流动的制冷剂流体可以沿着隔板140上消音结构呈现径向辐射流通，即，制冷剂流体沿着隔板140的第二侧142的表面流动，通过孔帽144进一步缓解了制冷剂流体的大湍流形态，平顺气流；进一步，通过隔板140的制冷剂流体被孔帽144重新导引流向消音腔111的第二区段111b的内壁，制冷剂流体与消音腔111的内壁剪切摩擦，使得噪音的声能衰减，实现冰箱的降噪。其中，隔板140的第二侧142上孔帽144通过导引制冷剂流体沿着隔板140的第二侧142的表面流动，实质上相当于增加了流体在消音腔111的第二区段111b中的有效流动路径，流动路径的增加可实现更好的降噪效果。

隔板140将消音腔111区分为第一区段111a与第二区段111b，进入消音腔111中的制冷剂流体依次通过第一区段111a、隔板140及第二区段111b。其中，隔板140可依据需要设置于消音腔111中的任意位置。本实施例中，隔板140设置于消音腔111的中间，使得第一区段111a的长度与第二区段111b的长度大致相同。

此外，孔帽144面对贯穿孔143一侧的内凹曲面，可导引制冷剂流体的流通路径。

本发明的消音结构通过孔帽144的导流制冷剂流体，可有效降低制冷剂流体在消音管110中流动的产生的噪音。

本实施例中，消音管110的消音腔111的长度L与目标消音频率相对应，符合L3＝(2n+1)×λ/4，其中，n为自然数，λ为目标消音频率对应的波长范围。即，消音腔111的长度L实际上是依据目标消音频率的波长进行设定。此外，在已知目标消音频率的波长时，可适当的加长消音腔111的长度，延长制冷剂流经的路径，使得制冷剂的流动更加平稳，进而增加消音效果。

本发明还提供一种制冷回路，包括毛细管、蒸发器及设置于毛细管和蒸发器之间的消音器，消音器为如上所述的消音器100。

本发明另外还提供一种冰箱，所述冰箱包括如上所述的制冷回路。

综上，本发明于毛细管与蒸发器之间设置消音器，消音器的消音腔中设置隔板，隔板上的消音结构包括相互对应的多个贯穿孔及与多个孔帽，其中，多个孔帽位于隔板朝向制冷剂的流出方向的一侧，当制冷剂流体经过隔板上的贯穿孔及孔帽时，通过孔帽的导流使得制冷剂流体的流向延伸隔板的表面呈径向辐射状，制冷剂流体中大的湍流形态被破坏，流体流动平顺；进一步，通过隔板后的制冷剂流体会流向消音腔的第二区段的内壁，流体和内壁剪切摩擦，声能衰减耗散。此外，隔板增加了制冷剂流体的有效流动路径，达到更好的降噪效果。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种消音器，适用于冰箱的制冷回路中，其特征在于，该消音器包括：

消音管，其具有消音腔；

隔板，其设置于该消音腔中；以及

消音结构，其设置于该隔板上，该消音结构包括多个贯穿孔及多个孔帽，多个孔帽与多个贯穿孔一一对应；

其中，该多个贯穿孔为贯穿该隔板的通孔，每一孔帽自对应的每一贯穿孔的边缘朝向该贯穿孔的中间区域延伸并遮盖部分该贯穿孔，该隔板包括相背的第一侧及第二侧，该第一侧朝向该制冷回路中制冷剂进入该消音腔的方向，该第二侧朝向该制冷回路中制冷剂流出该消音腔的方向，该孔帽位于该第二侧。

2.如权利要求1所述的消音器，其特征在于，该隔板焊接于该消音管的该消音腔中。

3.如权利要求1所述的消音器，其特征在于，每一孔帽突出于该隔板的该第二侧的表面上。

4.如权利要求3所述的消音器，其特征在于，每一孔帽面对该贯穿孔的一侧为内凹的曲面。

5.如权利要求3所述的消音器，其特征在于，每一孔帽的形状为四分之一球形。

6.如权利要求1所述的消音器，其特征在于，冲压该隔板形成该多个贯穿孔及对应的该多个孔帽通过。

7.如权利要求1所述的消音器，其特征在于，该多个贯穿孔的形状为圆形通孔。

8.如权利要求1所述的消音器，其特征在于，每一贯穿孔的内径小于或等于1毫米，且该多个贯穿孔的总面积大于等于四分之三的该消音管的横截面积。

9.一种制冷回路，包括毛细管及蒸发器，其特征在于，还包括设置于该毛细管与该蒸发器之间的消音器，该消音器为如权利要求1-8中任意一项所述的消音器。

10.一种冰箱，具有制冷回路，其特征在于，该制冷回路为如权利要求9所述的制冷回路。

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