散热降噪结构、空调器、降噪方法及空调防冷风方法与流程

本发明涉及空调，尤其涉及一种散热降噪结构、空调器、降噪方法及空调防冷风方法。

背景技术：

1、空调已经成为家庭生活电器中的重要组成部分，随着人们对生活的品质要求越来越高，用户在空调使用过程中的良好体验也受到广泛关注。空调噪音是消费者挑选空调时比较关心的问题，更低的噪音能够在运行过程中给消费者更好的使用体验。柜式空调是分体式空调的一种，普遍用于家庭及小型办公室，柜式空调具有功率大、风力强等优点，通常适用于较大面积的居室。

2、现有技术中，柜式空调的电机固定在柜机壳体的后板上，电机的输出轴上安装有离心风叶，使用时，通过电机驱动离心风叶旋转以实现空调的进风。由于柜式空调电机转速比较大，噪音大，特别是高速运行时，会发出高分贝的嗡嗡噪音，同时，柜式空调进风位置较为空旷，电机运转产生的噪音以及离心风叶运转带来的风噪，会从进风口传出，严重影响用户使用体验。

3、现有技术cn205265430u，通过在电机外罩设降噪罩以进行电机的降噪，降噪罩固定安装在空调内。这种降噪罩功能单一，不利于电机散热，且无法降低离心风叶运转带来的风噪。

技术实现思路

1、为克服相关技术中存在的问题，本发明提供一种散热降噪结构、空调器、降噪方法及空调防冷风方法，散热降噪结构能通过反射电机的发出的声音对电机进行降噪，能通过声波叠加原理对离心风叶运转带来的风噪进行抵消，能利用热电制冷原理对电机进行降温。

2、本发明的目的之一是，提供一种散热降噪结构：

3、包括罩设在电机外的罩体，罩体具有对电机的输出轴进行让位的通孔；

4、电机安装在壳体内，电机的输出轴的安装有离心风叶；

5、所述罩体包括由外至内依次设置的外金属散热层、半导体制冷层和内金属散热层；

6、所述壳体上安装有用以驱动罩体绕电机的输出轴旋转的驱动件；

7、所述半导体制冷层具有两个接线端，所述壳体上设置有导电滑环，所述接线端安装有电刷，所述电刷与导电滑环滑动配合并电气导通。

8、本散热降噪结构从两个方面进行降噪:

9、第一个方面为降低电机噪音：

10、获取电机的温度本散热降噪结构中通过在电机外罩设罩体，利用罩体对电机发出的噪音进行反射，以消耗声能，降低电机噪音。

11、第二个方面为降低风噪：

12、本散热降噪结构中电机的输出轴安装离心风叶，离心风机旋转和罩体旋转均产生风噪，通过调节电机和罩体的转速，使离心风机和罩体的旋转噪音频率形成相位差，使离心风机旋转噪音频率的波峰与罩体旋转噪音频率的波谷重叠，以通过声波叠加原理对风噪进行抵消，降低风噪。

13、优选的，离心风机和罩体的旋转噪音频率的相位差在f/4-3f/4之间，其f为电源频率，电机和驱动件共用同一电源。

14、本散热降噪结构从两个方面进行散热:

15、第一个方面为制冷降温：

16、本散热降噪结构中罩体包括由外至内依次设置的外金属散热层、半导体制冷层和内金属散热层，外金属散热层、内金属散热层能提高罩体的换热效率，半导体制冷层连接电源后，能利用热电制冷原理，使半导体制冷层内端制冷以对电机进行散热降温。

17、第二个方面为加速空气流动：

18、本散热降噪结构中壳体上安装有用以驱动罩体绕电机的输出轴旋转的驱动件，通过驱动件带动罩体旋转，能加快罩体内部的空气流动，进而提高换热效率，加快电机散热。

19、在本发明较佳的技术方案中，所述罩体经轴承与电机的输出轴转动配合，轴承能保证罩体旋转的顺畅性，降低旋转磨损，使电机轴与罩体转动互不影响。

20、在本发明较佳的技术方案中，所述导电滑环包括同轴设置的第一滑环和第二滑环，所述第一滑环上滑动设置有第一电刷，所述第二滑环上滑动设置有第二电刷，第一电刷连接半导体制冷层的一个接线端，第二电刷连接半导体制冷层的另一个接线端；

21、所述第一滑环和第二滑环分别连接电源的两极；

22、使用时，通过改变第一滑环和第二滑环与电源正负极的连接关系，改变电流方方向，可以实现罩体内端制热外端制冷和内端制冷外端制热之间的转化。

23、在本发明较佳的技术方案中，所述半导体制冷层包括由外至内依次设置的外陶瓷层、半导体层和内陶瓷层；

24、所述半导体层包括若干单元体，所述单元体包括n型半导体和p型半导体；

25、单元体的n型半导体和p型半导体经第一互联金属层串联连接，各个单元体经第二互联金属层连接；

26、所述第一互联金属层和第二互联金属层设置在不同的陶瓷层上；

27、使用时，半导体制冷层通入直流电后，就会产生能量转移，电流由n型半导体流向p型半导体，该过程会吸收热量，当电流由p型半导体流向n型半导体，该过程会释放热量，半导体制冷层的冷端和热端会发生热量转换。

28、在本发明较佳的技术方案中，所述第一互联金属层包括若干第一导电部，所述第一导电部与单元体相对应设置，单元体的n型半导体和p型半导体经第一导电部串联形成电偶对；

29、各单元体经第二互联金属层依次串联连接；

30、所述第二互联金属层包括正极接线端、负极接线端和若干第二导电部，各个单元体经第二导电部串联连接，正极接线端和负极接线端分别连接位于首位和末位的单元体，正极接线端和负极接线端分别连接第一电刷和第二电刷。

31、在本发明较佳的技术方案中，所述外金属散热层外表面设置有散热翅片，散热翅片用于提高罩体的换热效率；

32、所述内金属散热层内表面圆周均布有扫风叶片，扫风叶片用于在罩体旋转时扫动内部空气，使之流动，增大换热效率。

33、在本发明较佳的技术方案中，所述电机经支架安装在壳体上，所述驱动件和导电滑环均安装在支架上。

34、在本发明较佳的技术方案中，所述驱动件包括旋转电机、主动齿轮和从动齿轮；

35、所述旋转电机安装在支架上，所述主动齿轮安装在旋转电机的输出轴上，所述从动齿轮设置在罩体底端外周，所述主动齿轮与从动齿轮啮合传动。

36、本发明的目的之二是，提供一种空调器：

37、包括控制器、第一速度传感器、第二速度传感器、温度传感器和上述的散热降噪结构；

38、所述第一速度传感器和第二速度传感器均安装在壳体上，分别用以检测电机和旋转电机的转速；

39、所述温度传感器安装在电机上，用以检测电机的温度；

40、所述电机、旋转电机、第一滑环、第二滑环、温度传感器、第一速度传感器和第二速度传感器均与控制器电气连接；

41、所述控制器具有用于切换第一滑环和第二滑环的电源极性的切换模块。

42、在空调启动制热模式时，可利用热电制冷原理使罩体外端作为热端，产生热量，该热量能由离心风叶带出以辅助空调制热，减少空调开启制热模式时防冷风的时间，提高用户体验。

43、当空调运行时检测到电机温度到预设值时，罩体上的半导体制冷层通电，使罩体内端制冷外端制热，罩体内部发生热量转移，内侧产生冷气对电机进行降温，外侧产生热气被风叶吹出的风带走。当电机温度降到预设的阈值时，半导体制冷层断电，以节省电力。

44、当空调开启制冷时，可以进行开机制冷辅助，让罩体上的半导体制冷层反向通电，使罩体内端制热外端制冷，罩体外侧产生的冷气，由电机转动带动离心风叶吹出的风带走，以辅助空调制冷。当空调运行稳定或检测到电机温度到达预设值时，半导体制冷层断电。

45、本发明的目的之三是，提供一种降噪方法：

46、用于对上述的空调器进行控制；

47、包括以下步骤：

48、获取电源频率f；

49、获取电机的转速v1；

50、获取罩体的转速v2；

51、根据电源频率f和电机的转速v1计算离心风叶的旋转噪音频率f1；

52、根据电源频率f和罩体的转速v2计算离心风叶的旋转噪音频率f2；

53、计算旋转噪音频率f2与旋转噪音频率f1的相位差；

54、若相位差小于f/4，则增大罩体的转速；

55、若相位差大于3f/4，则降低罩体的转速。

56、在本发明较佳的技术方案中，旋转噪音频率采用领域公知的旋转噪音计算公式进行计算，所述旋转噪音计算公式为v*a/f，其中v为转速，a为叶片数，f为电源频率，需要说明的是，罩体的叶片数为扫风叶片的数量。

57、需要说明的是，罩体转速是逐级调整的，相位差小于f/4时，罩体的转速每次增大预设转速(如增加5r/s)，转速增加后再次计算相位差，如相位差仍小于f/4，罩体的转速再增大预设转速(如增加5r/s)，如此逐级增加转速，直至相位差大于f/4，罩体的转速不再增加。相位差大于3f/4时，罩体的转速每次降低预设转速(如降低5r/s)，转速降低后再次计算相位差，如相位差仍大于3f/4，罩体的转速再降低预设转速(如降低5r/s)，如此逐级降低转速，直至相位差小于3f/4，罩体的转速不再降低。

58、在本发明较佳的技术方案中，降噪方法还包括对电机的降温控制，控制步骤如下：

59、获取电机的温度t；

60、将温度t与预设温度阈值进行对比；

61、若温度t不小于预设温度阈值，则将罩体通电，使半导体制冷层内侧面制冷。

62、在本发明较佳的技术方案中，所述空调器包括控制器，所述控制器包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序；所述计算机程序被所述处理器读取并运行时，实现上述的降噪方法。

63、本发明的目的之四是，提供一种空调防冷风方法：

64、用于对上述的空调器在防冷风模式运行时，进行制热辅助；

65、在空调开启制热模式，且处于防冷风模式时，将罩体通电，使半导体制冷层外侧面制热，电机转动带动离心风叶旋转使空气流经罩体外侧面加热后吹出，以减少防冷风的时间。

66、本发明的有益效果为：

67、电机外罩设有罩体，罩体对电机发出的噪音进行反射，以消耗声能，降低电机噪音；罩体包括由外至内依次设置的外金属散热层、半导体制冷层和内金属散热层，外金属散热层、内金属散热层能提高罩体的换热效率，半导体制冷层连接电源后，能利用热电制冷原理，使半导体制冷层内端制冷对电机进行降温；壳体上安装有用以驱动罩体绕电机的输出轴旋转的驱动件，通过驱动件带动罩体旋转，能加快罩体内部的空气流动，提高换热效率；电机的输出轴安装离心风叶，离心风机旋转和罩体旋转均产生风噪，通过调节电机和罩体的转速，使离心风机和罩体的旋转噪音频率形成相位差，使离心风机旋转噪音频率的波峰与罩体旋转噪音频率的波谷重叠，以通过声波叠加原理对风噪进行抵消，降低风噪。