空调电子膨胀阀噪音的调节方法与流程

本发明属于空调调节技术领域，具体的说，是涉及空调电子膨胀阀噪音的控制方法。

背景技术：

空调系统主要由压缩机，热换器，风机系统，管路系统，节流装置组成。机组运行时，其内部压力是脉动的。特别是当流体传递到系统中的锁扣截面时，流体的压力和流速会发生变化。冷凝后的液态制冷剂经过系统中的节流装置，由于通道截面突然变窄，高速高压的制冷剂会在变截面处产生压缩波，使系统产生噪声和振动

赫姆霍兹共振腔是一种传统的共振吸声结构，对噪音有很好的吸收效果。其结构图如图1所示。赫姆霍茲共振腔作为管道的声负载，吸收产生的噪音反射回来的部分。

由于制冷剂经过膨胀阀节流，从原来的宽截面变成了窄截面，截面突变。这种情况下声能被反射回去，为在进入膨胀阀之前接入赫姆霍兹共振腔提供了理论的可能性。当然，经过突变截面后，仍然会有声能传递过去。如图2所示。

共振式消声器是一种通过管道开孔helmholtz共振腔相连而成的结构。按其结构几何形状特点，分为旁支型，同轴性和狭缝型。共振式消声器由于具有结构简单，流动损失小等优点，被广泛应用进气噪声的控制。当声音在主管中传播到达共振腔上的小孔与主管道的交叉处时，由于声阻抗突变，使部分声能反射回去，一部分声能传入小孔和共振腔。由于共振腔的声阻，声质量和声容的耗损作用，消耗一部分能量，仅剩下一部分声能继续沿管道传播，从而达到消声的目的。尤其当声波频率与共振腔的固有频率接近或相等时，将引起共振，共振腔吸收和消耗大量声能，此时消声效果最为显著，因此确定其固有频率至关重要，示意图如图3所示

技术实现要素：

针对现存的技术问题，本发明的目的在于减弱甚至消除空调膨胀阀分流产生的噪声，提高产品使用的舒适度。

为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：

一种空调电子膨胀阀噪音的调节方法，包括在在膨胀阀门前面的管道增加一个赫姆霍兹共振腔，在经过阀门节流后，等效为一个突变截面，在阀门的下端管道旁接一个共振腔。当声波频率与共振腔的固有频率接近或相等时，将引起共振，共振腔吸收和消耗大量声能，此时消声效果最为显著。

本发明具有以下优点：通过在阀门前后增加两个共振腔，又以有效地吸收由于压力的突然变化产生的振动所引起的声能。有效的降低变频空调的噪音，提高了产品质量和用户体验的满意度。

附图说明

图1为共振腔剖面图；

图2为声波经过突变截面后的声能传播；

图3为赫姆霍兹共振腔的示意图；

图4为添加两个共振腔之后的膨胀阀前后的剖面图。

具体实施方式

参照图1至图4对本发明做进一步说明。

在空调系统中，当冷媒剂经过电子膨胀阀节流时，高压制冷剂进过突变截面的截流，阀门前后压力差发生巨大变化，产生噪声。本发明把阀门处等效成突变截面。噪声进过阀门，大多数的声能被反射回去，阀前端安装赫姆霍兹共振腔并用防水玻璃阻挡制冷剂，对反射回来的声能进行吸收，求出共振频率，达到吸收声能的最优化；仍有小部分声能沿着膨胀阀传播都下游，在下游的管道上壁安装共振腔，同样设置共振频率，吸收这部分的声能。采用这种方法，对膨胀阀的噪音进行削弱甚至消除。

其中前管道赫姆霍兹的共振频率计算如下：

声阻抗为：

可以得到吸声系数与频率有关系，共振条件推倒得：

α：吸声系数、ra：声阻、s：截面积、ρ0：密度、c0：传播速度、ma：声质量、ca：声容、za：声阻抗、fr：共振频率。

下游共振腔的共振频率计算如下：

mb：声质量cb：声容f：共振频率。

技术特征：

技术总结
本发明公布了一种空调电子膨胀阀噪音的控制方法。本发明从分析空调制冷剂系统气流脉动产生的周期性压缩波出发，从理论方面阐述变频空调系统制冷剂压力脉动是产生噪音的根本原因。论述了空调电子膨胀阀在阀门处变截面的流动特性，针对压力波提出共振腔体的接入的方法，从而吸收阀门部位产生的噪音。

技术研发人员：杜沂;王常斌;张凯
受保护的技术使用者：中国计量大学
技术研发日：2017.07.06
技术公布日：2017.09.15