一种具有减振降噪管路结构的空调外机及其空调器的制作方法

1.本实用新型涉及空调设备技术领域，具体为一种具有减振降噪管路结构的空调外机及其空调器。


背景技术：

2.空调器系统中压缩机，冷凝器，节流装置，蒸发器为必不可少的四大件。旋转式压缩机通过电机带动转子压缩冷媒产生高温高压的冷媒气体，高温高压的冷媒气体进入冷凝器中向环境换热后，通过节流装置降压，产生低温的冷媒液体，低温冷媒液体进入室内侧的蒸发器蒸发，带走室内热量达到制冷的效果，制热循环的流程则相反。
3.而压缩机作为整个系统最关键的器件，为整个系统提供循环动力。在冷媒循环过程中，压缩机产生的振动和噪音通过冷媒脉动和管路振动两种方式向外传递。在空调器制热循环过程中，压缩机产生的噪音和振动通过排气管向大阀门连接管传递，进而传递进入室内侧，产生低频传递音和室内机壳体振动异响，给用户使用和休息带来不良体验。
4.目前伴随着市场的不断发展，土地资源成本不断上涨，用户对室外机壳体尺寸有小型化的需求，参阅图3所示，为了满足工业4.0的大趋势，对空调产品线生产自动化的要求，为了方便点焊机器人作业，压缩机储液罐与基脚呈70
°
角，压缩机储液罐处在靠近冷凝器和室外机大阀门的一侧，压缩机腔体内走管空间变小，按照原管路管型进行走管空间不足，管路应力集中，噪音和振动情况差，需要通过增加管路配重的解决噪音应力问题，但阻尼块和橡胶块等柔性件在长期使用中存在可靠性差的局限性且在生产过程中存在不可控和一致性差的情况，因此急需一种适用于该类型小型化外机的走管方式和消音器布局方式，能从管路设计过程中改善噪音应力问题。


技术实现要素：

5.针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种具有减振降噪管路结构的空调外机及其空调器，通过新压缩机腔体布局，新吸气管管路设计，改善管路噪音应力和管路固频情况，将消音器布置在排气管上，改善制热传递音，解决了因走管空间不足，管路应力集中，管路噪音和振动严重的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种具有减振降噪管路结构的空调外机，包括压缩机、四通换向阀、储液罐以及连接在所述压缩机、四通换向阀、储液罐之间的管路结构，所述压缩机为立式，所述四通换向阀设置在所述压缩机的上方，且所述四通换向阀的出气口的俯视投影落到压缩机的壳体上，所述储液罐设置在所述压缩机的一侧且储液罐进气口设置在储液罐的顶部、储液罐出气口位于储液罐的底部，所述管路结构包括连接在四通换向阀出气口与储液罐进气口之间的第一管路和连接在压缩机出气口与四通换向阀吸气口之间的第二管路，所述第一管路由所述四通换向阀出气口向所述储液罐进气口延伸的过程中，形成有多个绕行段。
7.上述方案进一步可选的，所述多个绕行段包括由四通换向阀出气口向下延伸到压
缩机壳体顶部位置，由压缩机壳体顶部位置绕行到压缩机壳体侧面的第一绕行段、在所述压缩机壳体侧面由上到下延伸到压缩机壳体下部的第二绕行段、由压缩机壳体下部延伸到储液罐侧面的第三绕行段、由储液罐侧面从下到上延伸到高于储液罐进气口的位置再由上向下进入伸入所述储液罐进气口的第四绕行段。
8.上述方案进一步可选的，所述第一绕行段为水平管路或为配合压缩机壳体顶部弧面的倾斜管路。
9.上述方案进一步可选的，所述第三绕行段包括与第二绕行段连接的第一圆弧过渡段、与第一圆弧过渡段连接并向储液罐侧延伸的第一中间段、与第一中间段连接的第二圆弧过渡段、与第二圆弧过渡段连接并绕行储液罐的圆周方向延伸的第二中间段，以及与第二中间段和第四绕行段连接的第三圆弧过渡段，所述第二中间段由储液罐的一侧绕行储液罐的圆周方向延伸至储液罐的相对侧。
10.上述方案进一步可选的，所述第四绕行段包括下部绕行储液罐外壁的直管部和上部与所述储液罐顶部进气口连接的曲管部，直管部竖直设置，曲管部为折线型或圆弧型。
11.上述方案进一步可选的，所述多个绕行段形中，每依次连接的三个绕行段都不在一个平面上延伸
12.上述方案进一步可选的，所述多个绕行段形成有多个弯折点，且多个弯折点均呈圆弧状，所述弯折点的弯折角度为90
°
～180
°
。
13.上述方案进一步可选的，所述第二管路上设有消音器，所述消音器竖直设置。
14.上述方案进一步可选的，所述压缩机、储液罐和消音器呈三角形分布，且三角形的中心点被围绕在所述多个绕行段之间。
15.此外，本实用新型还涉及一种空调器，所述空调器采用上述的空调外机。
16.与现有技术相比，本实用新型提供了一种具有减振降噪管路结构的空调外机及其空调器，具备以下有益效果：
17.1、该一种具有减振降噪管路结构的空调外机及其空调器，第一管路由四通换向阀出气口向储液罐进气口延伸的过程中，形成有多个绕行段，第一管路绕向储液罐，增加管路折弯，消除应力集中，解决应力问题和管路振动引起的低频嗡嗡声；
18.2、该一种具有减振降噪管路结构的空调外机及其空调器，第一管路绕行储液罐，利用储液罐与外机壳体之间的空隙走管，外机壳体内无需设计特定走管空间，占用空间小，符合室外机壳体尺寸小型化的要求；
19.3、该一种具有减振降噪管路结构的空调外机及其空调器，通过在第二管路上设置消音器，降低管路噪音；
20.4、该一种具有减振降噪管路结构的空调外机及其空调器，通过消音器竖直设置，压缩机、储液罐和消音器呈三角形分布，采用新的压缩机腔体布局，降低元器件安装空间，使室外机壳体尺寸小型化。
附图说明
21.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
22.图1为本实用新型具有减振降噪管路结构的空调外机实施例俯视结构示意图；
23.图2为本实用新型具有减振降噪管路结构的空调外机实施例立体结构示意图；
24.图3为本实用新型具有减振降噪管路结构的空调外机实施例第一管路结构示意图；
25.图4为吸气管未绕行储液罐的传统管路设计的结构示意图；
26.图5为本实用新型具有减振降噪管路结构的空调外机实施例测试应力数据；
27.图6为吸气管未绕行储液罐的传统管路机型测试应力数据。
28.图中：1、压缩机；2、第一管路；3、第二管路；4、储液罐；5、消音器； 6、四通换向阀。
具体实施方式
29.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
30.请参阅图1和图2所示，一种具有减振降噪管路结构的空调外机，包括压缩机1、四通换向阀6、储液罐4以及连接在压缩机1、四通换向阀6、储液罐4 之间的管路结构，压缩机1为立式，四通换向阀6设置在压缩机1的上方，且四通换向阀6的出气口的俯视投影落到压缩机的壳体上，四通换向阀6具有d 口、e口、s口和c口，储液罐4设置在压缩机的一侧且储液罐进气口设置在储液罐的顶部、储液罐出气口位于储液罐的底部，管路结构包括连接在四通换向阀 6出气口s口与储液罐4进气口之间的第一管路2和连接在压缩机1出气口与四通换向阀6吸气口d口之间的第二管路3，第一管路2由四通换向阀6出气口向储液罐4进气口延伸的过程中，形成有多个绕行段，第一管路2绕行储液罐 4，增加管路折弯，消除应力集中，解决应力问题和管路振动引起的低频嗡嗡声。
31.如图3所示，多个绕行段包括由四通换向阀6出气口向下延伸到压缩机1 壳体顶部位置的a段，由压缩机1壳体顶部位置绕行到压缩机1壳体侧面的第一绕行段b段、在压缩机1壳体侧面由上到下延伸到压缩机1壳体下部的第二绕行段c段、由压缩机1壳体下部延伸到储液罐4侧面的第三绕行段d段、由储液罐4侧面从下到上延伸到高于储液罐4进气口的位置再由上向下进入伸入储液罐4进气口的第四绕行段e段，其中b段连接a段和c段，b段为水平管路或为配合压缩机1顶部弧面的倾斜管路，d段由压缩机1壳体下部延伸到储液罐 4侧面，d段包括与第二绕行段连接的第一圆弧过渡段、与第一圆弧过渡段连接并向储液罐侧延伸的第一中间段、与第一中间段连接的第二圆弧过渡段、与第二圆弧过渡段连接并绕行储液罐4的圆周方向延伸的第二中间段，以及与第二中间段和第四绕行段连接的第三圆弧过渡段，所述第二中间段由储液罐4的一侧绕行储液罐4的圆周方向延伸至储液罐4的相对侧，e段包括下部绕行储液罐4 外壁的直管部和上部与所述储液罐4顶部进气口连接的曲管部，直管部竖直设置，曲管部为折线型或圆弧型，e段可为一条曲管，或为多段管路连接组成。
32.在多个绕行段形中，每依次连接的三个绕行段都不在一个平面上延伸，多个绕行段形成有多个弯折点，用于消除应力集中，且多个弯折点均呈圆弧状，弯折点的弯折角度为90
°
～180
°
，第一管路2利用储液罐4与外机壳体之间的空隙走管，外机壳体内无需设计特定走管空间，占用空间小，符合室外机壳体尺寸小型化的要求。
33.请参阅图1所示，第二管路3上设有消音器5，消音器5竖直设置，压缩机 1、储液罐4和消音器5呈三角形分布，且三角形的中心点被围绕在多个绕行段之间，采用新的压缩机腔
体布局，降低元器件安装空间，使室外机壳体尺寸小型化。
34.由冷媒脉动引起的传递音主要出现在制热循环过负荷测试工况，在外机进入防高温保护前系统压力达到峰值，整机噪音情况最差，防高温保护过程中降压带来的系统波动也会产生明显的传递音，本发明将消音器布局在排气管上，冷媒进入内机前先进入消音器，消减传递音。
35.该实用新型将第一管路2绕行储液罐4，改善空调运行过程中由于走管空间不足带来的固频和噪音应力问题，图3所示机型在测试过程中固频值在在48hz
ꢀ±
5的区间内出现明显的共振响应(压缩机实际运行频率为48hz)，运行应力多处超标，管路振动幅度大产生低频嗡嗡声传递到室内侧，按照固有频率的属性，固有频率与管路质量成反比，与刚度成正比，如下：
36.固有频率震动频率
37.式中：ωn为固有频率，单位为hz；k为刚度，单位为n/m2；m为质量，单位为kg；fn为震动频率，单位为hz；π为常数。
38.从上面的公式可以得出：系统自由振动时的频率，约定于振动系统的质量和刚度，与管路质量成反比，与刚度成正比。
39.若需要避开固频值需要大幅度加长第一管路2的折弯，增加质量，减小刚度，此种改动空间不允许。将第一管路2绕行储液罐4后，走管空间充足，管路的质量大幅度提升，刚度下降，固频值得以避开压缩机振动频率
±
5的区间内。
40.整机的管路在运行过程中由于受到压缩机激振而处于受迫振动状态，从理论上对于受迫振动，其振幅为：
[0041][0042]
式中：a为管路的振幅，单位为米；f为物体所受到的力，单位为n；m为物体的质量，单位为kg；ωn为物体的固有频率，单位为hz；ω为策动力的频率，单位为hz；ε为衰减常数。
[0043]
从上面的公式可以得出：在受力相同的情况下，当管路的固有频率ωn与路面的激励频率即策动力频率ω一致或者较为接近时，管路的振幅最大，其配管的变形能也最大，这样直接导致相关部位的变形加大，其应变也会最大，管路受到的应力也最大。通过绕行储液罐4的方式，增加管路固频和压缩机频率的差值，改善管路的振幅，解决低频嗡嗡声和应力问题。
[0044]
由图4和图5的测试应力数据可知，第一管路2绕行储液罐4后应力测试值大幅度下降，运行应力最大为50μ，停机应力最大为315μ。体验管路振动情况振幅大幅度下降，管路振动引起的低频嗡嗡声得以改善。本发明的管路管型在该壳体中有明显优势，在走管空间压缩的情况下充分利用储液罐4下方的空间，改善空调噪音应力问题。
[0045]
工作原理：在制冷系统运行时：四通换向阀6内部的滑块滑向右侧，d和e 口导通，s和c口导通，冷媒从压缩机1获得动力后由第二管路3进入d口，然后通过冷凝器连接管进入冷凝器和节流元器件，再通过蒸发器管路进入室内机蒸发器，通过室内蒸发器的换热后，冷媒进入大阀门连接管，通过四通换向阀6 的c-s口流路流经第一管路2回到压缩机1的储液
罐4。在制热运行时，四通换向阀的滑块滑向左侧，d和c口导通，e和s口导通，冷媒从压缩机1获得动力后由第二管路3进入d口，然后通过大阀门连接管进入室内侧，在室内侧放热液化后流经节流元器件和冷凝器，通过e和s口的导通回到压缩机1的储液罐 4。在此过程中，消音器5可降低管路噪音，第一管路2绕行储液罐，增加管路折弯，消除应力集中，解决应力问题和管路振动引起的低频嗡嗡声。
[0046]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0047]
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种具有减振降噪管路结构的空调外机，包括压缩机、四通换向阀、储液罐以及连接在所述压缩机、四通换向阀、储液罐之间的管路结构，其特征在于：所述压缩机为立式，所述四通换向阀设置在所述压缩机的上方，且所述四通换向阀的出气口的俯视投影落到压缩机的壳体上，所述储液罐设置在所述压缩机的一侧且储液罐进气口设置在储液罐的顶部、储液罐出气口位于储液罐的底部，所述管路结构包括连接在四通换向阀出气口与储液罐进气口之间的第一管路和连接在压缩机出气口与四通换向阀吸气口之间的第二管路，所述第一管路由所述四通换向阀出气口向所述储液罐进气口延伸的过程中，形成有多个绕行段。2.根据权利要求1所述的一种具有减振降噪管路结构的空调外机，其特征在于：所述多个绕行段包括由四通换向阀出气口向下延伸到压缩机壳体顶部位置，由压缩机壳体顶部位置绕行到压缩机壳体侧面的第一绕行段、在所述压缩机壳体侧面由上到下延伸到压缩机壳体下部的第二绕行段、由压缩机壳体下部延伸到储液罐侧面的第三绕行段、由储液罐侧面从下到上延伸到高于储液罐进气口的位置再由上向下进入伸入所述储液罐进气口的第四绕行段。3.根据权利要求2所述的一种具有减振降噪管路结构的空调外机，其特征在于：所述第一绕行段为水平管路或为配合压缩机壳体顶部弧面的倾斜管路。4.根据权利要求2所述的一种具有减振降噪管路结构的空调外机，其特征在于：所述第三绕行段包括与第二绕行段连接的第一圆弧过渡段、与第一圆弧过渡段连接并向储液罐侧延伸的第一中间段、与第一中间段连接的第二圆弧过渡段、与第二圆弧过渡段连接并绕行储液罐的圆周方向延伸的第二中间段，以及与第二中间段和第四绕行段连接的第三圆弧过渡段，所述第二中间段由储液罐的一侧绕行储液罐的圆周方向延伸至储液罐的相对侧。5.根据权利要求2所述的一种具有减振降噪管路结构的空调外机，其特征在于：所述第四绕行段包括下部绕行储液罐外壁的直管部和上部与所述储液罐顶部进气口连接的曲管部，直管部竖直设置，曲管部为折线型或圆弧型。6.根据权利要求2所述的一种具有减振降噪管路结构的空调外机，其特征在于：所述多个绕行段形中，每依次连接的三个绕行段都不在一个平面上延伸。7.根据权利要求6所述的一种具有减振降噪管路结构的空调外机，其特征在于：所述多个绕行段形成有多个弯折点，且多个弯折点均呈圆弧状，所述弯折点的弯折角度为90
°
～180
°
。8.根据权利要求7所述的一种具有减振降噪管路结构的空调外机，其特征在于：所述第二管路上设有消音器，所述消音器竖直设置。9.根据权利要求8所述的一种具有减振降噪管路结构的空调外机，其特征在于：所述压缩机、储液罐和消音器呈三角形分布，且三角形的中心点被围绕在所述多个绕行段之间。10.一种空调器，其特征在于：所述空调器包括权利要求1-9任一项所述的空调外机。

技术总结
本实用新型涉及空调设备技术领域，且公开了一种具有减振降噪管路结构的空调外机及其空调器，包括压缩机、四通换向阀、储液罐以及连接在所述压缩机、四通换向阀、储液罐之间的管路结构，所述压缩机为立式，所述四通换向阀设置在所述压缩机的上方，所述储液罐设置在所述压缩机的一侧且储液罐进气口设置在储液罐的顶部、储液罐出气口位于储液罐的底部，所述管路结构包括连接在四通换向阀出气口与储液罐进气口之间的第一管路和连接在压缩机出气口与四通换向阀吸气口之间的第二管路，所述第一管路由所述四通换向阀出气口向所述储液罐进气口延伸的过程中，形成有多个绕行段。形成有多个绕行段。形成有多个绕行段。


技术研发人员：张建锋 尔驰玛 周明露 李建彬 郑树杰
受保护的技术使用者：珠海格力电器股份有限公司
技术研发日：2021.11.25
技术公布日：2022/5/25