一种压缩机以及降低压缩机噪音的方法与流程

本发明涉及电冰箱、冷柜等制冷领域，具体地，涉及一种压缩机以及降低压缩机噪音的方法。

背景技术：

随着社会经济的不断发展，冰箱在日常生活中已经成为了必不可少家用电器之一。一台高性能且绿色环保的冰箱对于每户家庭来说都具有十分重要的作用，因此，降低冰箱的噪音对改善人们工作、生活环境具有很重要的意义。

压缩机作为冰箱的心脏，是冰箱中主要的噪音源，因此，降低压缩机的噪音也成为降低冰箱噪音的主要的研究方向。当前降低压缩机噪音的方法有很多，包括：修改部件结构，改善压缩机固有频率；改善压缩机流道，优化噪音频谱；优化外置橡胶垫的材质及结构，降低压缩机与系统的共振等。而通常压缩机的降噪与节能是相互关联的，多数的降噪方法会影响压缩机的cop。并且改善压缩机的部品及附件的材质结构，涉及范围大，需要很大的资金投入。而且经过多年的研究，大多通过使用上述进行降噪的方法也进入了瓶颈期，现有情况下很难再有突破性进展。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的在于提供一种压缩机以及降低压缩机噪音的方法，解决压缩机及制冷系统在各频率(转速)下的总体噪音，改善制冷系统的整体性能。

根据本发明的一方面，提供一种压缩机，其特征在于，所述压缩机包括：压缩机主体；以及吸音棉，设置于所述压缩机主体的下方，用于吸收压缩机主体的噪音。

优选地，所述吸音棉由疏松、多孔隙材料或者或减震分子结构材料 制成。

优选地，所述吸音棉的厚度为1mm～30mm。

优选地，所述吸音棉的横截面面积为30cm2～540cm2。

优选地，所述吸音棉的横截面形状为矩形、圆形、椭圆形中的任一种。

优选地，所述吸音棉胶贴于所述压缩机主体的底部。

优选地，所述压缩机还包括：多个底脚，设置于所述压缩机主体的底部。

优选地，所述吸音棉与所述底脚胶贴相连，且与所述压缩机主体的底面相互间隔。

优选地，所述底脚由橡胶材料制成。

根据本发明的另一方面，还提供一种冰箱，其特征在于，所述冰箱包括：仓底板；压缩机，设置于所述仓底板上，所述压缩机包括：压缩机主体，设置于所述仓底板间隔设置于所述仓底板的上方；吸音棉，设置于所述压缩机主体与所述仓底板之间，用于吸收压缩机主体的噪音。

优选地，所述吸音棉与所述仓底板胶贴相连。

根据本发明的又一方面，还提供一种降低压缩机噪音的方法，其特征在于，包括如下步骤：选取针对2k-5khz频率段内的噪声的吸音效果最好的吸音棉材料；确定吸音棉的厚度，并计算该厚度下所选取的吸音棉的吸声系数；根据预设的降噪量，计算所需吸音棉的横截面面积；将选定的吸音棉设置于所述压缩机主体的下方。

优选地，选择的吸音棉的不同位置的厚度均一致。

优选地，所述降低压缩机噪音的方法包括如下步骤：测量设置吸音棉后的压缩机主体的噪音量，对所述吸音棉的选择进行校准。

本发明的压缩机以及降低压缩机噪音的方式主要通过选择合适的吸音棉，并将该吸音棉设置于压缩机主体的底部，使压缩机在各频率(转速)下的总体噪音(制冷系统的整体噪音可降低1-2.5db(a))，压缩机频率(转速)越高，效果越明显，且不会影响到压缩机的cop、方法简便、成本也较低，从而改善了制冷系统(尤其是冰箱)的整体性能。

此外，在发明中，吸音棉设置于压缩机主体的底部相比设置于其他 位置，至少还具有设置便捷、成本最低；应用于冰箱、冷柜、藏酒柜等制冷设备时，控制其整体噪音的效果最佳；节省空间的作用；在压缩机供货时，可粘贴于压缩机的底壳上作为压缩机构件整体提供，便于冰箱等制冷设备制造方管理使用等有益效果。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明的第一实施例的压缩机的侧视图；

图2为本发明的第一实施例的压缩机的俯视图；

图3为本发明的第一实施例的压缩机的吸音棉的横截面剖视图；

图4为本发明的第二实施例的压缩机的侧视图；

图5为本发明的第三实施例的压缩机的吸音棉的横截面剖视图；

图6为本发明的一个实施例的压缩机的吸音棉的横截面剖视图；以及

图7为本发明的降低压缩机噪音的方法的流程图。

附图标记

1压缩机主体

2底脚

3消音棉

具体实施方式

以下将对本发明的实施例给出详细的说明。尽管本发明将结合一些具体实施方式进行阐述和说明，但需要注意的是本发明并不仅仅只局限于这些实施方式。相反，对本发明进行的修改或者等同替换，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

另外，为了更好的说明本发明，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员将理解，没有这些具体细节，本发明同样可以实施。在另外一些实例中，对于大家熟知的结构和部件未作详细描述，以便于 凸显本发明的主旨。

第一实施例

请一并参见图1至图3，图1和图2分别示出了本发明的第一实施例的压缩机的侧视图和俯视图。图3示出了本发明的第一实施例的压缩机的吸音棉的横截面剖视图。需要说明的是，图1和图2中以主要以冰箱中的制冷压缩机(可以是直流变频压缩机或者是单向异步定频的压缩机)为例，但并不以此为限，本发明的构思同样可以应用于其他领域的压缩机中。

在图1和图2所示实施例中，本发明的压缩机包括压缩机主体1、多个底脚2以及吸音棉3。其中，压缩机主体1为优选为冰箱压缩机主体，即可以是直流无刷型变频的压缩机主体或者是单向异步定频的压缩机主体。

多个底脚2设置于压缩机主体1的底部。优选地，底脚2的数量为四个，用于支撑压缩机主体1。底脚2优选地由橡胶材料制成。

本发明中针对现有技术中压缩机主体产生噪音的原因进行了分析。具体来说，压缩机主体1的工作原理是通过曲轴连杆机构将电机的旋转运动转换为活塞的往复运动，活塞在气缸里的往复运动通过吸气阀和排气阀的配合，实现对制冷剂的吸入、压缩和输送。基于压缩机主体1的工作原理，压缩机主体1工作过程中，噪声来源比较复杂，归纳起来，主要来自三大类：机械噪声、空气动力性噪声和电磁噪声。此外还会伴随着冷冻机油流动而产生的噪音以及冷冻机油与压缩机主体1的壳体撞击、滴落而产生的噪音等。

进一步地，根据压缩机主体1的转速变化及对其进行噪声测量后发现：当压缩机主体1在各个转速条件下运转时，噪声频谱构成中，2k-5khz频率段的噪声在整个噪音频谱中所占权重最大，若对此频率范围内的噪音能够得到有效抑制时，则压缩机主体1的整体噪音下降最为明显。

在上述研究和实验的基础上，本发明为了降低该频率范围内压缩机主体1整体产生的噪音，因此，本发明的压缩机还包括吸音棉3。

吸音棉3设置于压缩机主体1的下方，位于多个底脚2之间。吸音棉3用于吸收压缩机主体1的噪音。吸音棉3选择针对频率在2k-5khz范围内的吸声效果较好的疏松、多孔隙材料制成。例如纤维材质或者丝棉等复合织物；或者吸音棉3也可以由减震分子结构材料制成。吸音棉3通过吸收、隔断的方式降低压缩机主体1整机震动和噪音传播。吸音棉3的厚度优选地为 1mm～30mm。吸音棉3的横截面面积优选地为30cm²～540cm²，与压缩机主体1的底部面积大致相同，或大于压缩机主体1的底部面积。

在图1和图2所示的实施例中，吸音棉3与压缩机主体1的底面胶贴相连，以固定吸音棉3。

在图3所示的实施例中，吸音棉3的横截面形状为矩形，以便于吸音棉3的制作和固定。需要说明的是，在本发明的不同实施例中，吸音棉3的横截面形状是可以变化的，可参见以下实施例，在此不予赘述。

声源发出的声波遇到墙面、地面或者其他物体表面时，会发生反射产生混响声，因此，当声波在物体表面多次反射后会使声源附近的噪声级提高。本发明的压缩机根据该噪音产生的原理设置了吸音棉3，吸音棉3使用吸声效果较好的疏松、多孔隙材料制成，这些材料中有许多连通的疏松间隙或气泡孔洞，声波入射吸音棉3时产生的振动引起吸音棉3中的小孔或间隙中的空气运动，由于这些孔壁或纤维表面可以产生摩擦以及空气的粘滞阻力，因此，入射的一部分声能转变为热能，使声波衰减；其次，孔隙及孔洞中空气与孔壁之间还会不断发生的热交换，也能使声能衰减。因此，压缩机主体1产生的声源周围空间的反射声会被吸音棉3吸收一部分，降低声波的反射叠加，使压缩机主体1周围的噪声级降低，减小了压缩机的整体噪声。

此外，在发明的实施例中，吸音棉3设置于压缩机主体1的底部，进而，至少具有如下有益效果：

1、相比设置于其他位置，设置便捷、成本最低；

2、应用于冰箱、冷柜、藏酒柜等制冷设备时，控制其整体噪音的效果最佳；

3、由于原先压缩机主体的底部就需要设置底脚，因此，吸音棉设置于压缩机主体底部(底脚之间)并不会占用多余的空间，可以起到节省空间的作用；

4、在压缩机供货时，可粘贴于压缩机的底壳上作为压缩机构件整体提供，便于冰箱等制冷设备制造方管理使用。

第二实施例

请参见图4，其示出了本发明的第二实施例的压缩机的侧视图。与上述 图1中所示的第一实施例不同的是，如图4所示，吸音棉3与压缩机主体1间隔设置。具体来说，吸音棉3可以与底脚2胶贴相连，但不与压缩机主体1的底部相贴，两者之间具有一定间距。在该实施例中，当本发明的压缩机设置于冰箱中使用时，吸音棉3可以与冰箱的压缩机仓底板相贴设置。该实施例同样可以实现与上述图1所示的第一实施例类似的效果，此处不予赘述。

第三实施例

请参见图5，其示出了本发明的第三实施例的压缩机的吸音棉的横截面剖视图。与上述图3中所示的第一实施例不同的是，吸音棉3的横截面形状为圆形。具体来说，与上述第一实施例相比，吸音棉3的厚度的可以不变，例如，仍为1mm～30mm。吸音棉3的横截面面积也可以不变，例如仍为30cm²～540cm²。而将吸音棉3的横截面形状从矩形改为圆形。该实施例同样可以予以实现，此处不予赘述。

其他实施例

需要说明的是，在本发明的其他实施例中，吸音棉3的横截面形状还可以是其他形状，例如可以是椭圆形、正方形等常规形状或者也可以是一些不规则的形状，如图6所示。这些实施例同样可以予以实现，在此不予赘述。

进一步地，本发明还提供一种冰箱，所述冰箱包括上述实施例中任一种压缩机。具体来说，在上述实施例中的压缩机应用于冰箱中时，所述压缩机主体1优选地设置于所述冰箱内的底部的仓底板上。在此实施例中，吸音棉3位于压缩机主体1与所述冰箱的仓底板之间。通过将上述压缩机设置于冰箱内，可以有效地降低冰箱产生的噪音，改善人们工作、生活环境，实现冰箱的绿色无污染。

进一步地，本发明的其他实施例中，所述冰箱的仓底板可直接与吸音棉3胶贴相连。进而，在这些实施例中，所述压缩机可以仅包括压缩机主体1，而不包括底脚2，压缩机主体1直接固定于吸音棉3上；或者在压缩机设有底脚2的实施例中，可以将底脚2固定于吸音棉3的上。这些实施例同样能够起到类似的消音效果，在此不予赘述。

进一步地，请一并参见图7，其示出了本发明的降低压缩机噪音的方法的流程图以及本发明的降低压缩机噪音的方法中选择吸音棉的步骤的流程图。具体来说，本发明还提供一种降低压缩机噪音的方法，如图7所示，所述降低压缩机噪音的方法包括如下步骤：

步骤s100：选取针对2k-5khz频率段的噪声的吸音效果最好的吸音棉材料。

具体来说，吸音棉的吸音效果取决于其吸声系数，其中，吸声系数代表了射入吸音棉的声能被吸音棉所吸收的声能与入射前的声能的比值，比值越高则代表了吸音棉的吸音效果越好。

根据以下吸音棉的吸声系数的计算公式：

其中，a为吸音棉吸声系数；

ρc为传播媒质(冷媒及冷冻机油混合物质)特性阻抗；

z为声阻抗；

而声阻抗：

其中，ρ为材料有效密度，b为有效压缩模量，c为声速，ω为角频率，n为结构因子，γ为热损耗因子，δp和δb为损耗角，d为吸音棉的厚度；

可知，吸音棉的吸声系数与其材料以及厚度有关，且吸音棉的吸声系数与其厚度呈正比，即厚度越厚则吸声的效果越好。在厚度为一定值的情况下，吸声系数取决于吸音棉的材料。由于压缩机主体在实际运行的过程中，不同材料的吸音棉在压缩机主体的不同运行频率上会有不同的吸声系数。在选择吸音棉的过程中，需要考虑压缩机主体产生的噪音最大的频率范围。

进一步地，在本发明中，由于发现当压缩机主体在各个转速条件下运转时，噪声频谱构成中，2k-5khz频率段的噪声在整个噪音频谱中所占权重最大，因此，优选地，在选取吸音棉材料的过程中所选取的是针对2k-5khz频 率段的噪声的吸音效果最好的吸音材料。

步骤s200：确定吸音棉的厚度，并计算该厚度下所选取的吸音棉的吸声系数。具体来说，由于通常压缩机所处空间(安装仓)有限，因此，设置于其底部的吸音棉厚度也较为有限。优选地，吸音棉的厚度在1mm～30mm的范围内选取。进而，根据所选定的吸音棉材料的各项系数以及确定的厚度计算吸音棉的吸声系数。

步骤s300：根据预设的降噪量，计算所需吸音棉的横截面面积。

具体来说，根据平均吸声系数

式中：s-面积；αi-吸声系数；

且吸声后的降噪量

其中：-吸声处理后平均吸声系数；

-吸声处理前平均吸声系数；

可知，吸声后的降噪量与吸音棉的面积有关。其中，预设的降噪量是指根据压缩机主体的实际运行情况以及噪音量确定的需要降低的噪音量，其通常可以根据压缩机主体原使用时的噪音量确定。

需要说明的是，由于吸音棉的吸声系数与其厚度有关，若一整块吸音棉的不同位置的厚度不相同则吸声系数也不相同，为了便于计算，在选择消音棉的过程中，优选地，选用厚度均一的吸音棉。此外，还需要说明的是，虽然根据上述可以看出，虽然吸音棉的降噪量与其面积成正比，即吸音棉的面积越大，其降噪量也越大。但是，同样由于通常压缩机所处空间(安装仓)有限，并且还要考虑压缩机的底脚的位置以及形状等因素，因此，设置于其底部的吸音棉的面积也较为有限。优选地，吸音棉的面积在30cm²～540cm²的范围内选取。进而，根据上述公式可以看出，由于吸音棉的降噪量与其厚度和面积均呈正比，而吸音棉的厚度以及面积均存在一定的限制，因此，其厚度和面积的确定以及计算需要根据实际的使用情况在限制的范围内进行确定。

在吸音棉选择完成后，进而执行步骤s400：将选定的吸音棉设置于所述压缩机主体的下方。具体来说，在选定吸音棉后，优选地，可以将吸音棉与压缩机主体的底部胶贴相连的方式固定，形成如图1和图2所示的结构。或 者也可以将吸音棉的外周与压缩机主体的底脚胶贴相连，而与压缩机主体相间隔的方式固定，形成如图4所示的结构。

进一步地，在图7所示的优选实施例中，本发明的降低压缩机噪音的方法还包括步骤s500：测量设置吸音棉后的压缩机主体的噪音量，对所述吸音棉的选择进行校准。

通过本发明的实施例所述的降低压缩机噪音的方法，可以通过计算选择得到最合适的吸音棉，进而将吸音棉设置于压缩机主体的底部后可以有效的降低压缩机主体产生的噪音，以实现本发明的目的和作用。

综上可知，本发明的压缩机以及降低压缩机噪音的方式主要通过选择合适的吸音棉，并将该吸音棉设置于压缩机主体的底部，使压缩机在各频率(转速)下的总体噪音(制冷系统的整体噪音可降低1-2.5db(a))，压缩机频率(转速)越高，效果越明显，且不会影响到压缩机的cop、方法简便、成本也较低，从而改善了制冷系统(尤其是冰箱)的整体性能。

此外，在发明中，吸音棉设置于压缩机主体的底部相比设置于其他位置，至少还具有设置便捷、成本最低；应用于冰箱、冷柜、藏酒柜等制冷设备时，控制其整体噪音的效果最佳；节省空间的作用；在压缩机供货时，可粘贴于压缩机的底壳上作为压缩机构件整体提供，便于冰箱等制冷设备制造方管理使用等有益效果。