製冷設備及壓縮機機倉設計方法與流程
2023-10-09 23:33:39
本發明涉及製冷設備，尤其涉及一種製冷設備及壓縮機機倉設計方法。
背景技術：
目前，製冷設備（冰箱、冷櫃等）通常在箱體中設置有機倉，壓縮機放置在機倉中。在實際使用過程中，壓縮機在機倉內工作時，其產生的噪聲主要分為結構聲和空氣聲兩部分，其中，結構聲是由於壓縮機的振動通過排回氣管以及壓縮機橡膠墊傳遞到製冷設備的箱體上，然後由於殼體振動而輻射出的噪聲；空氣聲主要是由於壓縮機本身輻射出的噪聲在機倉內經過多次反射後透過機倉散熱格柵而傳遞到製冷設備的箱體外部。通常來講，空氣聲遠大於結構聲。因此，降低壓縮機空氣聲是降低壓縮機噪聲的關鍵。中國專利號2005201133280公開了一種壓縮機的隔音裝置採用具有通孔的隔音罩罩住壓縮機，而由於壓縮機噪聲主要分布在中低頻，隔音罩對於1000hz以內中低頻噪聲的吸聲係數通常小於0.5，對於頻率小於400hz的低頻噪聲的吸聲係數更是小於0.3，無法有效吸收壓縮機噪聲。如何設計一種噪音小以提高用戶體驗性的製冷設備是本發明所要解決的技術問題。
技術實現要素：
本發明提供了一種製冷設備及壓縮機機倉設計方法，實現降低製冷設備的噪音以提高用戶體驗性。
為達到上述技術目的，本發明採用以下技術方案實現：
一種製冷設備，包括箱體和壓縮機，所述箱體中設置有機倉，所述壓縮機設置在所述機倉中，所述壓縮機的兩側還設置有穿孔板，所述穿孔板上開設有若干通孔，所述穿孔板與所述機倉的倉壁之間形成空氣腔體，所述穿孔板與所述空氣腔體形成共振吸聲結構。
進一步的，兩個所述穿孔板分為第一穿孔板和第二穿孔板，所述第一穿孔板和所述第二穿孔板的穿孔率、板厚、通孔孔徑和/或與所述機倉的倉壁之間距離不同。
進一步的，所述穿孔板包括多個連接在一起的子板體，不同所述子板體的穿孔率、板厚、通孔孔徑和/或與所述機倉的倉壁之間距離不同。
進一步的，所述穿孔板的穿孔率為0.5%-20%，所述穿孔板的板厚0.2mm-15mm；所述穿孔板的通孔孔徑0.2mm-8mm。
本發明還提供一種壓縮機機倉設計方法，包括如下步驟：
步驟1、測試壓縮機工作狀態下的噪聲峰值頻率fp；並測量壓縮機距離機倉兩側壁之間的距離l；
步驟2、根據公式，選取穿孔板的參數，並使得；
其中，c為聲速，p為穿孔板的穿孔率，t為穿孔板的板厚。
進一步的，當穿孔板的孔徑d小於1mm時，t=t+0.8+pl/3；當穿孔板的孔徑d大於1mm時，t=t+0.8d；其中，t為穿孔板的實際厚度。
進一步的，p的取值範圍為0.5%-20%，t的取值範圍為0.2mm-15mm。
與現有技術相比，本發明的優點和積極效果是：通過在機倉中位於壓縮機的兩側設置穿孔板，穿孔板上開設有若干通孔，穿孔板與空氣腔體形成共振吸聲結構，當聲波入射到該共振吸聲結構時，會引起通孔中空氣的運動，而空氣腔體中的空氣起到彈簧的作用，給通孔中的空氣提供恢復力，在聲波和空氣腔體中空氣的相互作用下，通孔中的空氣在通孔中往復運動，當入射聲波的頻率等於共振吸聲結構的固有頻率f0時，系統發生共振，通孔中的空氣會劇烈的往復運動，並與通孔的孔壁摩擦，將聲能幾乎全部轉化成熱能，從而實現有效的降低噪音；相比於現有技術，無需將壓縮機整體罩住，避免因壓縮機被罩住導致散熱較差而需要額外配置排風扇，另外，共振吸聲結構可對某一頻率範圍的噪聲具有較高的吸聲能力，在吸聲峰值頻率f0處的吸聲係數可以達到1，實現降低製冷設備的噪音以提高用戶體驗性。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發明製冷設備用保溫箱實施例的結構示意圖1;
圖2為本發明製冷設備用保溫箱實施例的結構示意圖2；
圖3為本發明製冷設備用保溫箱實施例的結構示意圖3。
具體實施方式
為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
如圖1所示，本實施例製冷設備，包括箱體1和壓縮機2，所述箱體1中設置有機倉11，所述壓縮機2設置在所述機倉11中，所述壓縮機2的兩側還設置有穿孔板3，所述穿孔板3上開設有若干通孔（未標記），所述穿孔板3與所述機倉11的倉壁之間形成空氣腔體30，所述穿孔板3與所述空氣腔體30形成共振吸聲結構。
具體而言，本實施例製冷設備利用共振吸聲結構的吸聲原理，其中，穿孔板3上通孔中的空氣相當於一個質量塊m，空氣腔體相當於與之相連接的彈簧k，通孔中的空氣與通孔之間的摩擦等效為阻尼c，因此，通孔中的空氣、空氣腔體中的空氣以及通孔壁一起形成了彈簧質量阻尼系統，該系統的固有頻率為f0，利用上述原理，可以根據壓縮機2運行過程中產生的噪音頻率fp來選擇穿孔板3的規格，以使得機倉11中形成的共振吸聲結構頻率f0與壓縮機2的噪音頻率fp相匹配，當壓縮機2輻射出的噪聲入射到該共振吸聲結構後，頻率f0附近的噪聲會被共振吸聲結構吸收，轉化成熱能，從而可以降低輻射到製冷設備外側的噪聲水平，從而實現共振吸聲的目的。與採用傳統壓縮機倉相比，本實施例製冷設備壓縮機噪聲峰值明顯降低，250hz處壓縮機的噪聲峰值降低10db，整機噪聲由40db降低到了34db，降低了6db，降噪效果明顯。
其中，壓縮機2產生的噪聲峰值不至一個，經常是有兩個峰值，甚至多個峰值，所以本實施例中的兩個穿孔板3可針對不同頻率進行結構設計，如圖2所示，兩個所述穿孔板3分為第一穿孔板和第二穿孔板，所述第一穿孔板和所述第二穿孔板的穿孔率、板厚、通孔孔徑和/或與所述機倉的倉壁之間距離不同，具體的，通過改變穿孔板3與機倉11的距離或孔徑、板厚、穿孔率等參數使穿孔板3的頻率分別設計在f0、f1。或者，如圖3所示，對同一個穿孔板3進行分頻段設計，所述穿孔板3包括多個連接在一起的子板體31，不同所述子板體31的穿孔率、板厚、通孔孔徑和/或與所述機倉10的倉壁之間距離不同，具體的，例如：將穿孔板3上半部設計在頻率f0，下半部設計在頻率f1，即可實現對兩個峰值的降噪效果。其中，所述穿孔板的穿孔率為0.5%-20%，所述穿孔板的板厚0.2mm-15mm；所述穿孔板的通孔孔徑0.2mm-8mm。
本發明還提供一種壓縮機機倉設計方法，包括如下步驟：
步驟1、測試壓縮機工作狀態下的噪聲峰值頻率fp；並測量壓縮機距離機倉兩側壁之間的距離l。具體的，測試壓縮機在工作狀態下的噪聲峰值頻率，並測量機倉中壓縮機兩側的可利用空間。
步驟2、根據公式，選取穿孔板的參數，並使得，其中，c為聲速，p為穿孔板的穿孔率，t為穿孔板的板厚。具體的，當穿孔板的孔徑d小於1mm時，t=t+0.8+pl/3；當穿孔板的孔徑d大於1mm時，t=t+0.8d；其中，t為穿孔板的實際厚度，p的取值範圍為0.5%-20%，t的取值範圍為0.2mm-15mm。
與現有技術相比，本發明的優點和積極效果是：通過在機倉中位於壓縮機的兩側設置穿孔板，穿孔板上開設有若干通孔，穿孔板與空氣腔體形成共振吸聲結構，當聲波入射到該共振吸聲結構時，會引起通孔中空氣的運動，而空氣腔體中的空氣起到彈簧的作用，給通孔中的空氣提供恢復力，在聲波和空氣腔體中空氣的相互作用下，通孔中的空氣在通孔中往復運動，當入射聲波的頻率等於共振吸聲結構的固有頻率f0時，系統發生共振，通孔中的空氣會劇烈的往復運動，並與通孔的孔壁摩擦，將聲能幾乎全部轉化成熱能，從而實現有效的降低噪音；相比於現有技術，無需將壓縮機整體罩住，避免因壓縮機被罩住導致散熱較差而需要額外配置排風扇，另外，共振吸聲結構可對某一頻率範圍的噪聲具有較高的吸聲能力，在吸聲峰值頻率f0處的吸聲係數可以達到1，實現降低製冷設備的噪音以提高用戶體驗性。
最後應說明的是：以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明個實施例技術方案的精神和範圍。