专利名称：变频空调的异音消除法的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种变频空调，特别是一种变频空调的异音消除法。
背景技术：
变频空调是在普通空调的基础上选用了变频专用压缩机，增加了变频控制系统， 它可以根据房间情况自动提供所需的冷量或热量；当室内温度达到期望值后，空调主机则 以能够准确保持这一温度的恒定速度运转，实现“不停机运转”，从而保证环境温度的稳定。控制变频空调冷量或热量的最重要的设备之一为电子膨胀阀，它利用电脉冲来调 节控制的空调冷媒流量，其具有响应快、流量调节范围宽等特点，可以按预设的各种调节规 律动作，实现制冷剂流量的自动调节，从而使空调系统始终保持在最佳的工况下运行，具有 节能效果好和温度控制精确等特点。采用电子膨胀阀的变频空调系统的制冷量和能效比，要比采用毛细管的变频空调 系统的制冷量和能效比高20%以上。带有电子膨胀阀的变频空调在为人们创造舒服的生活环境的同时，也给人们带来 了噪声污染问题，特别是电子膨胀阀发出的“咔嗒”的异常噪音，在寂静的深夜对用户产生 强烈的刺激，影响了人们的身心健康，干扰了人们正常的工作和休息。为了消除电子膨胀阀在运行过程中发出的“咔嗒”的异常噪音，有些厂商作了些改 进，如中国专利文献号CN 201137736Y于2008年10月22日公开了一种用于消除电子膨胀 阀异常噪音的装置，消除噪音装置包括消声罩和PE海绵，密封包覆在电子膨胀阀外侧，其 中绝缘塑胶材质的消声罩为经由注塑一体成型的两个半边围裹而成，并通过其上所设的多 对锁固结构相扣合；而消声罩的内壁上还粘设有PE海绵。这种装置虽然消除了“咔嗒”的 异常噪音传至室内机，但是却无法消除由电子膨胀阀产生的一种更令人厌烦的“嘶嘶”的异 常噪音。另有，中国专利文献号CN 201293499Y于2009年8月19日公开了一种分体式空 调器节流装置，包括电子膨胀阀及毛细管，它们互相串联连通，串联后一端与室外换热器连 通，另一端与截止阀连通；或者，包括电子膨胀阀及毛细管，它们互相并联连通，并联后一端 与室外换热器连通，另一端与截止阀连通。这种分体式空调器节流装置以高效精确调节和 节流变频空调的冷媒流通量为目标，把电子膨胀阀和毛细管相互串联或并联连通，在对冷 媒调节的同时，能在一定程度上弱化冷媒的冲刷或冲击，降低了噪音，但是该分体式空调器 节流装置在实际运用中，依然存在“嘶嘶”的异常噪音，特别是在制热工况低风档时尤为明 显。该“嘶嘶”的异常噪音降低了变频空调的舒适性品质，严重地影响了用户对变频空调的 满意度。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种用于消除带有电子膨胀阀的变频空调发出“嘶嘶”的 异常噪音的变频空调的异音消除法，以克服现有技术中的不足之处。
按此目的设计的一种变频空调的异音消除法，其特征是在电子膨胀阀的节流口前后的I-II截面上由伯努利方程得出A 一凡二 ￥公式二，在公式二中Pl —电子膨胀阀的节流口前面压力；P2-电子膨胀阀的节流口后面压力；υ2-电子膨胀阀的节流口后面的平均流速；P-液态冷媒的密度。当电子膨胀阀的节流口后面压力P2降低到与冷媒的饱和蒸气压P。相等时，则要发 生”嘶嘶”的异常噪音，描述该现象发生程度可用系数ο来表示，其定义为W^Sf = M 公式三，
^2/2 P1-P2 ^ ^若以绝对压力来表示各处的压力值时，可取p。^ 0，则有
1σ = ——-7公式四，
PxlPi可见系数ο的大小取决于比值Pl/P2的大小，该比值？1/巧越大，则ο值越小，电 子膨胀阀的节流口处就越易发生“嘶嘶”的异常噪音；由公式四还可以看出，在保持P1-P2值不变的条件下提高电子膨胀阀的节流口后 面压力P2，也就是提高背压，可以显著地提高系数σ的值，从而减少“嘶嘶”的异常噪音发 生的可能性；根据实验测定，防止“嘶嘶”的异常噪音发生的系数σ = 7，因此，其压力比值应满足下列关系式
1 ησ =———-> 7公式五，
Ρι/Ρ2~1即 ρι/ρ2 < 1. 15，由该比值可知，为了减小电子膨胀阀节流“嘶嘶”的异常噪音，在电子膨胀阀的节流口前面压力P1，也就是进口压力P1 —定的情况下，应尽量增 大电子膨胀阀的节流口后面压力P2,也就是提高背压P2,而且进口压力P1增加时，背压P2更 要增加，才能满足压力比P1ZP2 < 1.15 ；在实际使用中，电子膨胀阀的节流口的面积是可变的，因此，在流量一定情况下， 节流口面积的变化对其前后的压差有一定的影响。所以，对不同的节流口面积，其极限背压 P2c可用公式六计算，P2e =2么令〔1-公式六，公式六中c -节流口流速系数；c。_节流口收缩系数；A0-节流口过流面积；A-节流口下游流道的截面面积。
5
为了提高电子膨胀阀的背压值P2，将电子膨胀阀与一个压力调节装置并联，以调 整电子膨胀阀前后的压力差值，即P1-P2值，该压力差值可以通过电子膨胀阀的前后两个压 力表显示的压力值换算出，将背压值&、压力差值等参数值代入公式三，就可以得到σ值， 从而判断“嘶嘶”的异常噪音发生的可能性；对于电子膨胀阀的开口量愈小，则节流效果就 愈明显，但此时，发生“嘶嘶”的异常噪音的可能性就愈大；或者说，在流量一定的情况下，面 积比愈小，电子膨胀阀的前后的压差就愈大，所以就愈容易产生“嘶嘶”的异常噪音；故只需 对电子膨胀阀工作时最小开度的工况下，测得背压、压力差值等参数值，，则“嘶嘶”的异常 噪音即可以消除。其中，面积比是指电子膨胀阀于节流口前后的最大流通面积比，通过并联的调压 装置使其值大于设定值，也就是系数ο，一般取系数σ为7。本发明将电子膨胀阀与一个压力调节装置相并联，以调整电子膨胀阀前后的压力 差值，该压力差值可以通过电子膨胀阀前后两个压力表显示的压力值换算出。电子膨胀阀 是通过对过热度或进出口空气的温差、回风温度及其设定值等多项参数的检测和数据采 集，经微处理器处理后发出指令，控制电子膨胀阀的开度，以满足系统负荷的要求，故电子 膨胀阀的开度在变频空调运行过程中是变化的，电子膨胀阀前后的压力差值也是变化的。 为了有效消除电子膨胀阀“嘶嘶”的异常噪音，只需测得电子膨胀阀最小开度工况下的压力 差值，通过并联的调压装置使其值大于设定值，则“嘶嘶”的异常噪音既可以消除。采用本发明提供的技术方案能够真正实现消除变频空调由于电子膨胀阀工作时 产生的“嘶嘶”的异常噪音，以进一步改善空调室内机运行的噪音品质。同时，产生更加合 理的冷媒流量，避免了过冷度、过热度，使电子膨胀阀等节流装置节流效果更加明显。
图1为本发明一实施例结构示意图。图2为电子膨胀阀节流示意图。图中1为冷凝器，2为毛细管，3为电子膨胀阀，4为压力表，5为压力调节装置，6 为蒸发器，7为压缩机。
具体实施例方式下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。参见图1，压缩机7、冷凝器1、毛细管2、电子膨胀阀3和蒸发器6依次首尾相接， 压力调节装置5与电子膨胀阀3并联，电子膨胀阀3的前后分别设置有压力表4。一、变频空调“嘶嘶”的异常噪音产生机理变频空调制冷时，从压缩机的排出管出来的高温高压冷媒气体经过室内机蒸发器 热交换后，气态冷媒大部分变成液态冷媒，当这些冷媒流经电子膨胀阀时，冷媒内部压力低 于该种冷媒的饱和蒸汽压时，冷媒汽化而加速形成气泡。冷媒中的气泡形成低压区域，在此 低压区域内气泡不断的生成、发展并聚集。当低压区域的气泡随冷媒被带到高压区时，在压力作用下，气泡的体积迅速缩小 直至破灭。在气泡被压缩过程中，由于气泡内的气体质量不变，因此其密度随气泡体积而变 化，
即=；在绝热过程中，气泡内压力与密度的关系式为(Pi/Psn)=
const,因此可得
f 入3n
一 公式一，
PL. Po公式一中Pi_任意时刻气泡内的压力；P0-初始时刻气泡内的压力；m-气泡质量；r-任意时刻气泡半径；r。一初始时刻气泡半径；ρ s 一任意时刻气泡密度；η-绝热指数，选取η = 1. 4。初始时刻，在高压的作用下，气泡表面以及气泡表面外的冷媒将以很高的速度向 气泡中心流动。当气泡半径缩小到ri = rfflin时，冷媒流动速度为零，即流动停止，此时即看作气泡 破灭，此时，气泡中心将产生很高的压力。例如，某个气泡，开始时它的内压力为外界压力的 1/100，如当压缩到rmin/r。= 1/22时，由公式一可得气泡内的压力比外部压力高4347倍。 这种局部阶跃升高的压力将以压力波的形式向四周传播，随着离气泡破灭点距离的增加， 压力波将迅速衰减。气泡破灭时，压力的阶跃升高又使冷媒和管道振动，从而产生噪声，这 种噪声一部份在冷媒中传播，一部份由配管表面声辐射到空气中；声辐射到空气中的这种 噪声的特征为连续频谱图，其频率分布主要在1000Hz以上，听起来是“嘶嘶”的异常噪音。二、变频空调”嘶嘶”的异常噪音消除方法当液态冷媒流到电子膨胀阀的通道时，由于电子膨胀阀的节流口面积的急剧收 缩，使液态冷媒的流速升高、压力降低，容易发生“嘶嘶”的异常噪音。试验表明当电子膨胀阀的节流口前后的压差较小时，电子膨胀阀的产生异音一 般非常微弱甚至无异音；而当电子膨胀阀的节流口前后的压差较大，液态冷媒的流量增加 到一定程度时，就将产生显著的“嘶嘶”的异常噪音。为了有效地消除电子膨胀阀工作时产生的“嘶嘶”的异常噪音，就必须控制电子膨 胀阀的节流口前后压差值。如图2为电子膨胀阀节流示意图，由伯努利方程得出I-II截面 为A-朽=公式二，公式二中Pl-电子膨胀阀的节流口前面压力；P2-电子膨胀阀的节流口后面压力；U2-电子膨胀阀的节流口后面的平均流速；P-液态冷媒的密度。如果电子膨胀阀的节流口后面压力P2降低到与冷媒的饱和蒸气压P。相等时，则要 发生”嘶嘶”的异常噪音，描述该现象发生程度可用系数ο来表示，其定义为
7
若以绝对压力来表示各处的压力值时，可取pc≈ 0，则有
公式四，可见系数ο的大小取决于比值Pl/P2的大小，该比值Pl/P2巧越大，则б值越小，电 子膨胀阀的节流口处就越易发生“嘶嘶”的异常噪音。由公式四还可以看出，在保持P1-P2值不变的条件下提高电子膨胀阀的节流口后 面压力P2，也就是提高背压，可以显著地提高系数σ的值，从而减少“嘶嘶”的异常噪音发 生的可能性。根据实验测定，防止“嘶嘶”的异常噪音发生的系数σ = 7，因此，其压力比值应满足下列关系式
公式五，即 ρι/ρ2 < 1. 15，由该比值可知，为了减小电子膨胀阀节流“嘶嘶”的异常噪音，在电子膨胀阀的节 流口前面压力Pl，也就是进口压力P1 —定的情况下，应尽量增大电子膨胀阀的节流口后面 压力P2,也就是提高背压P2,而且进口压力P1增加时，背压P2更要增加，才能满足压力比P1/ P2 < 1. 15。在实际使用中，电子膨胀阀的节流口的面积是可变的，因此，在流量一定情况下， 节流口面积的变化对其前后的压差有一定的影响。所以，对不同的节流口面积，其极限背压 P2c可用公式六计算，
公式六，式中c -节流口流速系数；c。_节流口收缩系数；A0-节流口过流面积；A-节流口下游流道的截面面积三、消除变频空调”嘶嘶”的异常噪音实施措施为了提高电子膨胀阀的背压值P2，在电子膨胀阀并联一个压力调节装置，以调整 电子膨胀阀前后的压力差值，即P1-P2值，该压力差值可以通过电子膨胀阀的前后两个压力 表显示的压力值换算出，将背压值P2、压力差值等参数值代入公式三，就可以得到σ值，从 而判断”嘶嘶”的异常噪音发生的可能性。对于电子膨胀阀的开口量愈小，则节流效果就愈明显，但此时，发生“嘶嘶”的异常 噪音的可能性就愈大。或者说，在流量一定的情况下，面积比愈小，电子膨胀阀的前后的压差就愈大，所 以就愈容易产生“嘶嘶”的异常噪音。故只需对电子膨胀阀工作时最小开度工况下，测得背压、压力差值等参数值，通过 并联的调压装置使其值小于设定值，则“嘶嘶”的异常噪音即可以消除。
本发明提供的技术方案容易投入产业，形成规模性生产。
权利要求
一种变频空调的异音消除法，其特征是在电子膨胀阀的节流口前后的I II截面上由伯努利方程得出 <mrow><msub> <mi>p</mi> <mn>1</mn></msub><mo>-</mo><msub> <mi>p</mi> <mn>2</mn></msub><mo>=</mo><mfrac> <msubsup><mi>ρυ</mi><mn>2</mn><mn>2</mn> </msubsup> <mn>2</mn></mfrac> </mrow>公式二，在公式二中p1 电子膨胀阀的节流口前面压力；p2 电子膨胀阀的节流口后面压力；υ2 电子膨胀阀的节流口后面的平均流速；ρ 液态冷媒的密度；当电子膨胀阀的节流口后面压力p2降低到与冷媒的饱和蒸气压pc相等时，则要发生”嘶嘶”的异常噪音，描述该现象发生程度可用系数σ来表示，其定义为 <mrow><mi>σ</mi><mo>=</mo><mfrac> <mrow><msub> <mi>p</mi> <mn>2</mn></msub><mo>-</mo><msub> <mi>p</mi> <mi>c</mi></msub> </mrow> <mrow><msubsup> <mi>ρυ</mi> <mn>2</mn> <mn>2</mn></msubsup><mo>/</mo><mn>2</mn> </mrow></mfrac><mo>=</mo><mfrac> <mrow><msub> <mi>p</mi> <mn>2</mn></msub><mo>-</mo><msub> <mi>p</mi> <mi>c</mi></msub> </mrow> <mrow><msub> <mi>p</mi> <mn>1</mn></msub><mo>-</mo><msub> <mi>p</mi> <mn>2</mn></msub> </mrow></mfrac> </mrow>公式三，若以绝对压力来表示各处的压力值时，可取pc≈0，则有 <mrow><mi>σ</mi><mo>=</mo><mfrac> <mn>1</mn> <mrow><msub> <mi>p</mi> <mn>1</mn></msub><mo>/</mo><msub> <mi>p</mi> <mn>2</mn></msub><mo>-</mo><mn>1</mn> </mrow></mfrac> </mrow>公式四，可见系数σ的大小取决于比值p1/p2的大小，该比值p1/p2越大，则σ值越小，电子膨胀阀的节流口处就越易发生“嘶嘶”的异常噪音；由公式四还可以看出，在保持p1 p2值不变的条件下提高电子膨胀阀的节流口后面压力p2，也就是提高背压，可以显著地提高系数σ的值，从而减少“嘶嘶”的异常噪音发生的可能性；根据实验测定，防止“嘶嘶”的异常噪音发生的系数σ＝7，因此，其压力比值应满足下列关系式 <mrow><mi>σ</mi><mo>=</mo><mfrac> <mn>1</mn> <mrow><msub> <mi>p</mi> <mn>1</mn></msub><mo>/</mo><msub> <mi>p</mi> <mn>2</mn></msub><mo>-</mo><mn>1</mn> </mrow></mfrac><mo>></mo><mn>7</mn> </mrow>公式五，即p1/p2＜1.15，由该比值可知，为了减小电子膨胀阀节流时“嘶嘶”的异常噪音，在电子膨胀阀的节流口前面压力p1，也就是进口压力p1一定的情况下，应尽量增大电子膨胀阀的节流口后面压力p2，也就是提高背压p2，而且进口压力p1增加时，背压p2更要增加，才能满足压力比p1/p2＜1.15；在实际使用中，电子膨胀阀的节流口的面积是可变的，因此，在流量一定情况下，节流口面积的变化对其前后的压差有一定的影响，所以，对不同的节流口面积，其极限背压p2c可用公式六计算， <mrow><msub> <mi>p</mi> <mrow><mn>2</mn><mi>c</mi> </mrow></msub><mo>=</mo><mn>2</mn><msubsup> <mi>c</mi> <mi>υ</mi> <mn>2</mn></msubsup><msub> <mi>c</mi> <mi>c</mi></msub><mfrac> <msub><mi>A</mi><mn>0</mn> </msub> <mi>A</mi></mfrac><mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <mfrac><mrow> <msub><mi>c</mi><mn>0</mn> </msub> <msub><mi>A</mi><mn>0</mn> </msub></mrow><mi>A</mi> </mfrac> <mo>)</mo></mrow><msub> <mi>p</mi> <mn>1</mn></msub> </mrow>公式六，公式六中cυ 节流口流速系数； cc 节流口收缩系数； A0 节流口过流面积； A 节流口下游流道的截面面积。
2.根据权利要求1所述的变频空调的异音消除法，其特征是为了提高电子膨胀阀的 背压值P2，将电子膨胀阀与一个压力调节装置并联，以调整电子膨胀阀前后的压力差值，即 P1-P2值，该压力差值可以通过电子膨胀阀的前后两个压力表显示的压力值换算出，将背压 值&、压力差值等参数值代入公式三，就可以得到σ值，从而判断”嘶嘶”的异常噪音发生的 可能性；对于电子膨胀阀的开口量愈小，则节流效果就愈明显，但此时，发生“嘶嘶”的异常 噪音的可能性就愈大；或者说，在流量一定的情况下，面积比愈小，电子膨胀阀的前后的压 差就愈大，所以就愈容易产生“嘶嘶”的异常噪音；故只需对电子膨胀阀工作时最小开度的 工况下，测得背压、压力差值等参数值，通过并联的调压装置使其值大于设定值，则“嘶嘶” 的异常噪音即可以消除。
全文摘要
一种变频空调的异音消除法，将电子膨胀阀与一个压力调节装置相并联，以调整电子膨胀阀前后的压力差值，该压力差值可以通过电子膨胀阀前后两个压力表显示的压力值换算出。电子膨胀阀是通过对过热度或进出口空气的温差、回风温度及其设定值等多项参数的检测和数据采集，经微处理器处理后发出指令，控制电子膨胀阀的开度，以满足系统负荷的要求，故电子膨胀阀的开度在变频空调运行过程中是变化的，电子膨胀阀前后的压力差值也是变化的。为了有效消除电子膨胀阀“嘶嘶”的异常噪音，只需测得电子膨胀阀最小开度工况下的压力差值，通过并联的调压装置使其值小于设定值，则“嘶嘶”的异常噪音可以消除。
文档编号F24F13/24GK101907345SQ201010243000
公开日2010年12月8日 申请日期2010年7月27日 优先权日2010年7月27日
发明者伍光辉, 吴彦东, 庄子宝, 缪莹贇, 薛玮飞 申请人:广东美的电器股份有限公司