Резонаторное устройство для установки в корпусе холодильной установки - RU2415354C1
Код документа: RU2415354C1
Чертежи
Описание
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к резонаторному устройству, предназначенному для установки его в корпусе холодильной установки, а именно: в той его части, в которой расположен компрессор холодильной системы упомянутой холодильной установки и в которой вследствие работы этого компрессора и/или вентилятора, также установленного в этой части, обычно создается шум. Более конкретно, настоящее изобретение относится к резонаторному устройству, предназначенному для установки в испарительном поддоне для размораживаемой воды системы разморожения холодильных систем холодильников, причем указанный испарительный поддон относится к поддонам такого типа, которые крепятся на кожухе герметичного компрессора этих холодильных систем.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Шум, создаваемый холодильником, может быть определен в двух областях спектра: на частотах ниже примерно 2 кГц и на частотах выше этой величины.
В первом спектральном диапазоне, определяемом низкими частотами, существует сильное взаимодействие между холодильником и компрессором, через возбуждение первых акустических резонансов отсека, расположенного в нижней задней области холодильника, в котором установлен компрессор холодильной системы этого холодильника. Эти частоты в основном зависят от размеров указанного отсека компрессора, а также от спектрального состава генерируемого им шума. Другим общим источником шума в холодильнике является вентилятор, который в холодильнике обычно расположен в том же отсеке, в котором установлен и компрессор. Помимо генерирования высокочастотных шумов, обусловленных завихрениями воздуха, вентилятор создает сильное излучение с частотой прохода лопастей, который является произведением числа лопастей вентилятора на частоту его вращения.
Во втором спектральном диапазоне, в котором обычно генерируются частоты более 2 кГц, шум создается непосредственно компрессором, без значительного влияния конструкции или формы отсека холодильника, в котором этот компрессор установлен.
Техническая литература изобилует примерами и применениями технологий контроля шума (Hansen H. "Engineering Noise Control", 2003, Spon Press; Lyon R. H., "Machinery Noise and Diagnostics", 1987, Butterworth Publishers; Munjal M. L. "Acoustics of Ducts and Mufflers", 1987, New York Wiley-Interscience).
В известном уровне техники отсек 1, в котором установлен компрессор 2, обычно покрыт звукоизолирующим материалом МА (см. фиг.2), при этом отсек 1, кроме того, может быть закрыт пластиной Р, образующей торцовую крышку, изнутри также покрытой звукоизолирующим материалом МА, предназначенным для покрытия отсека, внутренние стенки которого, например, как показано на фиг.3, могут быть им и не покрыты. При таком решении компрессор после закрывания отсека 1 остается закрытым внутри его.
Когда вышеописанные технологии контроля не могут использоваться, этот контроль должен выполняться в самом компрессоре увеличением толщины корпуса или дополнением его поглощающими элементами.
Указанные технологии имеют некоторые недостатки, такие как высокая стоимость звукоизолирующего материала для покрытия компрессора или закрывания отсека, необходимость внесения изменений в компрессор, увеличивая его стоимость; увеличение температуры компрессора; уменьшение эффективности вентилятора; уменьшение эффективности компрессора; а также необходимость введения дополнительных операций в процесс производства холодильника, связанных с размещением и креплением покрытия и элемента, закрывающего отсек, окружающего компрессор в холодильнике.
Задачи изобретения
Первой задачей настоящего изобретения является создание резонаторного устройства для корпуса холодильной установки, которое бы эффективно ослабляло создающий компрессором шум в широкой полосе частот - на низких и на высоких частотах.
Второй задачей настоящего изобретения является создание вышеупомянутого резонаторного устройства, которое бы эффективно в широкой полосе частот ослабляло шум, создаваемый вентилятором, установленным в холодильнике, в той его области, в которой расположен компрессор.
Третьей задачей настоящего изобретения является создание вышеупомянутого резонаторного устройства, которое бы эффективно в широкой полосе частот ослабляло шум, создаваемый системой охлаждения.
Четвертой задачей настоящего изобретения является создание вышеупомянутого резонаторного устройства, которое бы эффективно ослабляло резонанс внутри той области холодильника, в которой расположен компрессор.
Пятой задачей настоящего изобретения является создание вышеупомянутого резонаторного устройства, которое бы не требовало ни звукоизолирующего покрытия той области холодильника, в которой расположен компрессор, ни изменения размеров этой области.
Шестой задачей настоящего изобретения является создание вышеупомянутого резонаторного устройства, которое бы не требовало изменения размеров и/или толщины кожуха компрессора.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Эти и иные задачи настоящего изобретения достигаются созданием резонаторного устройства для корпуса холодильной установки, причем указанный корпус образует отсек, в котором он несет компрессор, представляющий собой герметичный кожух, а также испарительный поддон для размороженной воды, содержащий: донную стенку, предназначенную для установки на верхнюю часть кожуха компрессора, а также периферийную стенку, выступающую сверху из донной стенки, причем по меньшей мере одна из периферийной стенки и донной стенки испарительного поддона несет на себе звукопоглощающее средство, в основном по меньшей мере один резонаторный канал, который повернут в направлении зоны генерирования шума в упомянутом отсеке и выполненный с размерами, определяющими определенный реактивный импеданс и определенный импеданс поглощения в среде отсека, для заданного частотного диапазона.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Далее настоящее изобретение будет описываться со ссылками на прилагаемые чертежи, данные в качестве примеров возможных вариантов исполнения настоящего изобретения.
Фиг.1 схематически представляет продольное сечение холодильной установки, в нижней задней части которой определен отсек с установленным в нем холодильным компрессором, несущим сверху на себе испарительный поддон.
Фиг.2 схематически представляет продольное сечение холодильной установки, показанной на фиг.1, но в которой в соответствии с предшествующим уровнем техники отсек с установленным в нем холодильным компрессором покрыт звукопоглощающим материалом.
Фиг.3 схематически представляет собой местное сечение холодильной установки, показанной на фиг.1 и имеющей отсек холодильного компрессора, закрытый звукопоглощающей стенкой, выполненной в соответствии с предшествующим уровнем техники.
Фиг.4 схематически представляет собой увеличенный вид холодильного компрессора, несущего на себе испарительный поддон, показанный на фиг.1, но сам испарительный поддон построен в соответствии с первым конструктивным вариантом исполнения настоящего изобретения.
Фиг.4а схематически представляет модификацию первого конструктивного варианта исполнения испарительного поддона в соответствии с настоящим изобретением в том виде, в котором он показан на фиг.4.
Фиг.5 схематически представляет вид сверху испарительного поддона, показанного на фиг.4.
Фиг.6 схематически представляет продольное сечение испарительного поддона, показанного на фиг.5, по линии VI-VI на фиг.5.
Фиг.7 схематически представляет вид устройства, показанного на фиг.5, в соответствии со вторым конструктивным вариантом исполнения настоящего изобретения.
Фиг.8 схематически представляет сечение испарительного поддона, показанного на фиг.6, по линии VIII-VIII на фиг.7.
Фиг.9 схематически представляет вид устройства, показанного на фиг.5, в соответствии с третьим и четвертым конструктивными вариантами исполнения настоящего изобретения.
Фиг.9а схематически представляет вид, показанный на фиг.9, в соответствии с конструктивными модификациями третьего и четвертого конструктивных вариантов, показанных на фиг.9.
Фиг.10 схематически представляет сечение испарительного поддона, показанного на фиг.8, по линии Х-Х на фиг.9.
Фиг.11 схематически представляет вид, показанный на фиг.9, в соответствии с четвертым конструктивным вариантом настоящего изобретения.
Фиг.12 схематически представляет сечение, подобное показанному на фиг.10, выполненное по линии XII-XII на фиг.11.
Фиг.13 схематически представляет вид, показанный на фиг.9, в соответствии с пятым конструктивным вариантом настоящего изобретения.
Фиг.14 схематически представляет вид, показанный на фиг.13, по второй линии XIV-XIV на фиг.13.
Фиг.15а схематически представляет вид, показанный на фиг.8, в соответствии с шестым конструктивным вариантом настоящего изобретения.
Фиг.15b схематически представляет вид, показанный на фиг.15а, в соответствии с модификацией шестого конструктивного варианта настоящего изобретения.
Фиг.15с схематически представляет вид, показанный на фиг.15а, в соответствии с иной модификацией шестого конструктивного варианта настоящего изобретения.
Фиг.15d схематически представляет вид, показанный на фиг.15а, в соответствии с седьмым конструктивным вариантом настоящего изобретения.
Фиг.16а схематически представляет сечение вида, показанного на фиг.10, для восьмого конструктивного варианта настоящего изобретения, выполненное по линии XVI-XVI, показанной на фиг.9.
Фиг.16b схематически представляет вид, показанный на фиг.16а, в соответствии с модификацией восьмого конструктивного варианта настоящего изобретения.
Фиг.16с схематически представляет вид, показанный на фиг.16а, в соответствии с другой модификацией восьмого конструктивного варианта настоящего изобретения.
Фиг.17а схематически представляет сечение вида, показанного на фиг.10, для девятого конструктивного варианта настоящего изобретения, выполненное по линии XVII-XVII, показанной на фиг.9.
Фиг.17b схематически представляет вид, показанный на фиг.17а, в соответствии с первой модификацией девятого конструктивного варианта настоящего изобретения.
Фиг.17с схематически представляет вид, показанный на фиг.17а, в соответствии с модификацией девятого конструктивного варианта настоящего изобретения.
Фиг.17d схематически представляет вид, показанный на фиг.17а, в соответствии с третьей модификацией девятого конструктивного варианта настоящего изобретения.
Фиг.17е схематически представляет вид, показанный на фиг.17а, в соответствии с четвертой модификацией девятого конструктивного варианта настоящего изобретения.
ОПИСАНИЕ ИЛЛЮСТРИРОВАННЫХ ВАРИАНТОВ ИСПОЛНЕНИЯ
Настоящее изобретение представляет собой техническое решение проблемы уменьшения шумов, возникающих в области вышеупомянутого отсека 1, выполненного в нижней задней части корпуса 3 холодильной установки (например, в виде холодильника или морозильника).
Отсек 1 образован углублением в задней стенке 3а корпуса 3 холодильной установки.
Как показано на чертеже, сверху компрессор 2 несет на себе испарительный поддон 4, выполненный по размерам с возможностью приема и содержания воды, образующейся в результате процесса размораживания холодильной системы холодильной установки, причем этот испарительный поддон 4 является поддоном такого типа, который крепится на герметичном кожухе 2а компрессора 2 холодильной системы.
В данном конструктивном решении посадка испарительного поддона 4 на кожухе 2а компрессора 2 прежде всего позволяет поддону нагреваться теплом, выделяемым компрессором 2 во время его работы, тем самым способствуя испарению накопленной воды. Испарительный поддон 4 удерживается на компрессоре 2 соответствующими средствами, например использованием клея, адгезивных материалов и т.д., что не является предметом настоящего изобретения.
Как показано на чертежах, в одном из возможных решений испарительный поддон 4 выполнен из термопрочного пластмассового материала, такого как высокопрочный полипропилен, обычно сформованный методом литья до придания ему законченной формы, включающей донную стенку 4а, объединенную с периферийной стенкой 4b, имеющей высоту, достаточную для образования накопительного объема размораживаемой воды, необходимого для работы холодильной системы, к которой он будет приложен. В опционном конструктивном исполнении испарительный поддон 4 выполнен в виде единого элемента.
В донной стенке 4а испарительного поддона 4 может быть выполнено нижнее углубление (не показано), в общем определяемое как нижняя поверхность, с размерами, которые позволяют ему на определенном протяжении сесть на торцевую поверхность кожуха 2а компрессора 2. Следует понимать, что нижнее углубление может иметь такую форму и такие размеры, которые соответствуют контуру верхней части кожуха 2а компрессора 2, так чтобы позволить подогнать и посадить испарительный поддон 4 на упомянутую верхнюю часть кожуха 2а компрессора 2, способствуя увеличению стабильного размещения на последнем и увеличению теплообмена с компрессором 2.
В соответствии с настоящим изобретением ослабление шума в отсеке 1 достигается установкой испарительного поддона 10, несущего звукопоглощающее средство, которое расположено, будучи обращенным в направлении области генерирования шума, в вышеупомянутом отсеке 1, причем звукопоглощающее средство имеет такие размеры, чтобы образовывать определенный реактивный импеданс и определенный импеданс поглощения в среде отсека 1 по меньшей мере для одного определенного частотного диапазона или и для всех частот, на которых имеет место генерирование шума. Звукопоглощающее средство, несомое испарительным поддоном 10, в рамках представленной здесь концепции может иметь самые различные формы, некоторые из которых будут обсуждаться далее.
Как описано далее, настоящее изобретение позволяет осуществить ослабление шума, создаваемого компрессором 2 или иными источниками, такими как вентиляторы, например, установленными в отсеке 1 холодильной установки. Кроме того, звукопоглощающее средство в соответствии с настоящим изобретением может использоваться для полного или частичного подавления резонансного эффекта, возникающего в отсеке 1 корпуса 3 холодильной установки.
Испарительный поддон 10 в соответствии с настоящим изобретением представлен донной стенкой 11 и периферийной стенкой 12, которые конструктивно выполнены в виде, подобном виду испарительного поддона 4 предшествующего уровня техники.
В одном варианте исполнения настоящего изобретения звукопоглощающее средство содержит по меньшей мере один выполненный в испарительном поддоне 10 резонаторный канал 20, расположенный вдоль удлинения по меньшей мере одной донной стенки 11 и периферийной стенки 12 испарительного поддона 10, причем этот резонаторный канал 20, представляющий собой конструкцию в указанном испарительном поддоне 10, образован таким образом, что первый конец 21 резонаторного канала 20 расположен повернутым в направлении области генерирования шума в отсеке 1. Кроме того, резонаторный канал 20 имеет второй конец 22, расположенный напротив первого конца 21 и удаленный от него.
Хотя задачи настоящего изобретения могут быть достигнуты с использованием одного резонаторного канала 20, в описанных здесь и проиллюстрированных на фиг.4-14 конструктивных вариантах испарительный поддон 10 несет по меньшей мере на одной из донной стенки 11 и периферийной стенки 12 звукопоглощающее средство, состоящее из множества резонаторных каналов 20, по меньшей мере часть из которых представляет собой вышеописанную конструкцию, в которой первый конец 21 каждого резонаторного канала 20 повернут в направлении области генерирования шума в отсеке 1.
Каждый резонаторный канал 20 имеет такие размеры, что имеет заданную длину и заданный диаметр, которые рассчитаны на создание определенного реактивного импеданса и определенного импеданса поглощения в среде отсека 1 по меньшей мере для одного заданного частотного диапазона.
Длина резонаторных каналов 20 рассчитана, принимая во внимание частоты или полосу частот, которую необходимо будет заглушить, а разница между длинами резонаторных каналов 20 зависит как от ширины полосы частот, так и от ослабления шума, необходимого для каждого случая, то есть для характеристик каждого отсека 1.
В соответствии с настоящим изобретением по меньшей мере часть резонаторных каналов 20 в любой из описанных здесь конструкций может иметь постоянное или переменное сечение вдоль их длин, при этом форма и "поведение" этого поперечного сечения определяются в зависимости от желательного эффекта ослабления шума, от возможности их исполнения и т.д. Некоторые из возможных сечений по длине в рамках концепции необходимого ослабления шума следующие: цилиндрическое, коническое, экспоненциальное или ступенчатое, а что касается формы, она может быть обычная, то есть прямоугольная, круговая, многоугольная или даже неправильная, как например в случае использования пор волокнистых материалов.
Для получения желательного эффекта резонаторные каналы 20 должны быть настроены на частоты или полосы частот, которые представляют уровни, которыми необходимо управлять, и эта настройка определяется длиной и типом завершения второго конца 22, открытым или закрытым, каждого из резонаторных каналов 20.
В предпочтительном варианте исполнения настоящего изобретения второй конец 22 каждого из резонаторных каналов 20 является закрытым. Однако следует понимать, что в соответствии с настоящим изобретением второй конец 22 может быть и открытым, причем это состояние определяется в зависимости от необходимых характеристик ослабления, а также от расположения соответствующего резонаторного канала 20 в испарительном поддоне 10 и/или в ином корпусе, содержащем указанный резонаторный канал 20, таком как трубчатый рукав 30 или периферийное кольцо 40, которые будут описаны далее.
Количество резонаторных каналов 20 рассчитывается исходя из рассмотрения возможности настройки каждого из них на различные частоты с тем, чтобы согласовать ослабление шума, генерируемого компрессором 2 на нескольких различных частотах. Эти частоты могут быть либо очень сильно разнесены, либо близки, образуя, таким образом, полосу ослабления.
Испарительный поддон 10 несет описываемые звукопоглощающие средства, выполненные в виде резонаторных каналов 20, например, встраивая их во внутренние и внешние поверхности по меньшей мере одной своей донной стенки 11 и периферийной стенки 12, как показано на фиг.4, 4а, 7 и 8, кроме того, каждый резонаторный канал 20 может быть выполнен в толще донной стенки 11 или периферийной стенки 12 (или в обеих) испарительного поддона 10, как показано на фиг.5 и 6.
Встраивание каждого резонаторного канала 20 может быть полным (см. фиг.4, 4а, 7 и 8), как в том случае, когда резонаторный канал 20 выполнен в толще соответствующей стенки испарительного поддона 10, или частичным (см. фиг.11-14) - в тех случаях, когда по меньшей мере на части длины резонаторного канала 20 соседними частями поверхности соответствующей донной стенки 11 и/или периферийной стенки 12 испарительного поддона 10, который содержит эти резонаторные каналы 20, образованы в виде единого элемента. В этих случаях части, которые формируют собой поперечное сечение резонаторного канала 20, могут быть образованы одной из конструктивных форм, описанных ниже, с использованием трубчатого рукава 30, периферийного кольца 40 или, кроме того, подсоединением к каждому резонаторному каналу 20, сформированному в испарительном поддоне 10, соответствующего дополнительного элемента, который завершает периферийный контур этого резонаторного канала 20, в результате чего создается его замкнутое сечение по меньшей мере вдоль длины резонаторного канала 20, отвечающего за ослабление шума в той полосе частот, для которой данный резонаторный канал 20 предназначен.
Принимая во внимание распределение ослабляемого шума в отсеке 1 для выполнения описываемых звукопоглощающих средств с использованием резонаторных каналов 20, настоящее изобретение допускает различные конфигурации устройства резонаторных каналов 20 в испарительном поддоне 10, а также количество резонаторных каналов 20 одинаковой конфигурации, одинаковых размеров и конструктивных параметров в испарительном поддоне 10, которые рассчитываются в зависимости от зоны, где зарегистрирована максимальная величина шума в отсеке 1, а также от полосы частот, в которой должно быть произведено ослабление в этой зоне. В одном варианте исполнения настоящего изобретения резонаторные каналы 20 имеют по меньшей мере один из параметров диаметра и длины - одинаковый. Однако следует понимать, что размеры резонаторных каналов 20 могут быть одинаковыми или различными в зависимости от предполагаемого результата ослабления шума. Таким образом, если необходимо увеличить ширину полосы частот ослабления шума, то резонаторные каналы по размерам будут отличаться друг от друга. Если в определенной узкой полосе частот ослабление шума должно быть более значительным, то резонаторные каналы 20 должны иметь одинаковые размеры.
Резонаторные каналы 20 установлены на испарительном поддоне 10 с целью предотвращения или ослабления распространения в нем звуковых волн, их отражения или рассеивания. Такие резонаторные каналы 20 изменяют локальный импеданс. При установке в зонах максимального модального давления резонаторные каналы 20 функционируют с извлечением (рассеиванием) энергии из данной зоны отсека 1, снижая резонансный эффект. В общем случае резонаторные каналы 20 увеличивают акустическое ослабление на тех частотах, на которые они настроены.
Следует понимать, что испарительный поддон 10 может содержать резонаторные каналы 20, непосредственно образованные в по меньшей мере одной из его донной стенки 11 и периферийной стенки 12 или также по меньшей мере частично образованные трубчатым рукавом 30 или периферийным кольцом 40, как описано ранее.
Относительно любой из возможных форм резонаторных каналов 20, которые несет испарительный поддон 10, следует заметить, что независимо от размеров отсека 1 корпуса 3 холодильной установки концы резонаторных каналов 20 должны быть расположены выше испарительного поддона 10, не слишком выступая относительно его верхнего края, предпочтительно с максимальным совпадением с верхним краем испарительного поддона 10. Конец каждого резонаторного канала 20, находящийся в нижней части испарительного поддона 10, может быть расположен за нижней кромкой периферийной стенки 12 указанного испарительного поддона 10, если только такое их выступающее положение не влияет ни на установку испарительного поддона 10 на холодильном компрессоре 1, ни на его размеры или функционирование.
В конструкции, в которой испарительный поддон 10 содержит трубчатый рукав 30, последний установлен рядом с одной из донной стенки 11 и периферийной стенки 12 испарительного поддона 10, с внутренней или с внешней его стороны, по всему периферийному контуру прилегающей донной стенки 11 или периферийной стенки 12, при этом сечение по меньшей мере одного резонаторного канала 20, образованного частями испарительного поддона 10 и трубчатого рукава 30, частично определяется в каждой из этих частей.
Трубчатый рукав 30 может окружать по меньшей мере часть продольной протяженности стенки испарительного поддона 10, который несет его, при этом каждый резонаторный канал 20 имеет часть своего поперечного сечения, которая образована противоположной или прилегающей поверхностью указанной стенки испарительного поддона 10 и трубчатого рукава 30.
В данном варианте исполнения настоящего изобретения по меньшей мере часть длин по меньшей мере части резонаторных каналов 20 образована совокупностью двух частей, одна из которых образована в стенке испарительного поддона 10, а вторая - трубчатым рукавом 30, несомым испарительным поддоном 10.
В проиллюстрированных вариантах конструкции трубчатый рукав 30 представляет собой стенку заданной толщины, предварительно заданной в зависимости от необходимой конструктивной жесткости и поперечного сечения резонаторных каналов, которые он частично образует, причем указанный трубчатый рукав 30 представляет собой внутреннюю поверхность, противоположную поверхности, прилегающей к испарительному поддону 10, а контур и поперечное сечение резонаторных каналов 20 частично определяются каждой из противоположных прилегающих поверхностей трубчатого рукава 30 и прилегающей стенкой испарительного поддона 10.
В соответствии с настоящим изобретением по меньшей мере часть длины по меньшей мере одного из резонаторных каналов 20 проходит вдоль удлинения соответствующей донной стенки 11 и/или периферийной стенки 12 испарительного поддона 10 и/или трубчатого рукава 30, прямолинейно или криволинейно. В одном варианте исполнения настоящего изобретения резонаторные каналы 20 являются прямыми по меньшей мере на протяжении части своего протяжения.
В одном конструктивном варианте исполнения настоящего изобретения по меньшей мере два резонаторных канала 20 являются параллельными между собой или являются параллельными друг другу в рядах резонаторных каналов 20, причем эти резонаторные каналы 20 вертикально или горизонтально расположены относительно соответствующей части испарительного поддона 10 и/или относительно трубчатого рукава 30.
Расположение по меньшей мере части резонаторных каналов 20 может быть также наклонным относительно продольной длины стенки испарительного поддона 10 и/или трубчатого рукава 30, где находится по меньшей мере часть резонаторного канала 20, причем это расположение может быть, например, диагональным к указанной стенке, в которой выполнены резонаторные каналы 20. Такие конструктивные исполнения с явно выраженным наклоном резонаторных каналов 20 относительно прилегающей стенки испарительного поддона 10 могут встречаться также в таких конструкциях, в которых указанные резонаторные каналы 20 частично или полностью выполнены в трубчатом рукаве 30 или в периферийном кольце 40.
Форма резонаторных каналов 20, например параллельная, горизонтальная, вертикальная, наклонная, прямая, криволинейная или представляющая собой их комбинацию, зависит от требуемого эффекта ослабления, который эти резонаторные каналы 20 должны производить в отсеке 1, и/или от направления по меньшей мере первых концов резонаторных каналов 20 относительно зоны генерирования шума. В варианте исполнения изобретения, показанном на фиг.4, резонаторный канал 20 расположен в периферийной стенке 12 испарительного поддона 10 горизонтально, в то время как другие резонаторные каналы расположены вертикально. Следует понимать, что расположение резонаторных каналов 20 в несущей их части определяется в зависимости от необходимой направленности этих резонаторных каналов 20 относительно зоны отсека 1, генерирующей ослабляемый шум. Таким образом, возможны конструкции в виде групп резонаторных каналов 20, размещенных на испарительном поддоне 10 и/или трубчатом рукаве 30 в определенных направлениях, образованных таким образом, чтобы первый конец 21 резонаторных каналов 20 каждой их группы был направлен в заданную зону отсека 1, подлежащую ослаблению шума, причем размеры этих групп резонаторных каналов выбраны исходя из полосы ослабляемых частот каждой зоны отсека 1, в сторону которой направлены первые концы 21 группы.
Компоновка резонаторных каналов 20 в соответствии с настоящим изобретением позволяет производить настройку каждого резонаторного канала на различную частоту, но очень близкую к частоте другого резонаторного канала 20, например смежного резонаторного канала 20, с целью формирования широкого частотного диапазона, в котором предполагается производить ослабление шума компоновкой указанных резонаторных каналов 20.
В том конструктивном виде, в котором резонаторные каналы 20 по меньшей мере частично удерживаются частью прилегающей поверхности соответствующей стенки испарительного поддона 10, эти резонаторные каналы 20 могут быть выполнены в виде прикрепленных к этой поверхности стенки испарительного поддона 10 закрытых трубок, или же эти трубки могут образовывать часть поперечного сечения резонаторного канала 20, в то время как другая его часть образуется противоположной прилегающей частью поверхности трубчатого рукава 30, расположенного на испарительном поддоне 10 для того, чтобы завершить периферийный контур каждого резонаторного канала 20, образованный частями испарительного поддона 10 и трубчатого рукава 30. В этом конструктивном варианте каждый резонаторный канал 20 образован углублением, которое будет описано далее, выполненным в по меньшей мере одной из противолежащих поверхностей испарительного поддона 10 и трубчатого рукава 30.
В конструктивном варианте, показанном на фиг.4-6, резонаторные каналы 20 образованы в виде единой детали с испарительным поддоном 10, например, во время его изготовления, то есть эти резонаторные каналы 20 заранее образованы в литейной форме, предназначенной для формования испарительного поддона 10. Следует, однако, заметить, что резонаторные каналы 20 могут быть выполнены и по окончании формования испарительного поддона 10, например, креплением по меньшей мере к его части периферийной стенки 12 множества трубок, каждая из которых образует резонаторный канал 20. В этом конструктивном варианте периферийная стенка 12 может либо быть полой, и в нее помещаются и/или устанавливаются резонаторные каналы 20, либо она может держать периферийный фланцевый элемент, окружающий часть периферийного контура периферийной стенки 12 указанного испарительного поддона 10 или весь этот контур, и поддерживать прилегающую периферийную часть кромки каждого резонаторного канала 20.
В конструктивном варианте, показанном на фиг.4, 4а, 7 и 8, резонаторные каналы 20 выполнены в виде единой детали с испарительным поддоном 10, например, во время его формования, как описано выше, или же эти резонаторные каналы 20 прикреплены посредством соответствующего средства к внешней стороне периферийной стенки 12. В то время как различные виды конструкции испарительного поддона 10, включающие в себя резонаторные каналы 20, имеют то преимущество, что облегчают и удешевляют формирование указанных резонаторных каналов 20, конструктивные исполнения, связанные с удерживанием, посредством установки и/или крепления указанных резонаторных каналов 20 в испарительном поддоне 10, имеют преимущество, связанное с большей конструктивной гибкостью в том, что касается формирования специальных конфигураций резонаторных устройств, предназначенных для заданных зон отсека 1, предположительно имеющих высокий уровень шума, подлежащий ослаблению, а также для одного или большего количества частотных диапазонов, также подлежащих локальному ослаблению. Другим преимуществом такой конструкции является то, что такие конфигурации могут быть предусмотрены в уже имеющихся на рынке испарительных поддонах 10.
В другом описанном далее конструктивном варианте исполнения настоящего изобретения испарительный поддон 10 несет на себе резонаторные каналы 20, посредством установки вокруг по меньшей мере части контура его периферийной стенки 12 трубчатого рукава 30, который полностью (см. фиг.9, 9а и 10) или частично (см. фиг.11-14) образует резонаторные каналы 20.
В конструктивном варианте, показанном на фиг.9а, трубчатый рукав 30 установлен вокруг всего контура примыкающей периферийной стенки 12 испарительного поддона 10 таким образом, чтобы внутренняя поверхность была напротив внешней поверхности указанной периферийной стенки 12 испарительного поддона 10, рядом с которым установлен этот трубчатый рукав 30. В этой конструкции трубчатому рукаву 30 придан такой профиль, который совпадает с профилем периферийной стенки 12 испарительного поддона 10, чтобы он мог либо плотно прилегать вокруг нее, либо отстоять от нее с предварительно заданным в проекте радиальным зазором.
В конструкции, показанной на фиг.9, испарительный поддон 10 несет на себе по меньшей мере вокруг части контура своей периферийной стенки 12 трубчатый рукав 30, который прикреплен соответствующим средством к этому испарительному поддону 10, например с помощью клея, зажимов, крепежных устройств типа штырь-гнездо, установленных на указанных частях испарительного поддона 10 и трубчатого рукава 30, или с помощью иных подходящих средств. В показанной конструкции крепление трубчатого рукава 30 к испарительному поддону 10 выполнено посадкой внутреннего фланца (на фигуре не показан) к примыкающей кромке периферийной стенки 12 испарительного поддона 10. Указанная посадка поддерживается соответствующими фиксирующими средствами, а именно: механическим взаимодействием, зажимами, винтами и т.д. Трубчатый рукав 30 имеет верхний фланец 30а, образующий по периферии кромку этого трубчатого рукава 30, внешнюю относительно резонаторных каналов 20.
В конструктивном варианте, показанном на фиг.11-14, периферийный контур каждого резонаторного канала 20 частично образован периферийной стенкой 12 испарительного поддона 10, а частично - соседней противоположной поверхностью трубчатого рукава 30 таким образом, что замыкание указанных контуров образует поперечное сечение каждого резонаторного канала 20.
В конструктивном варианте, показанном на фиг.11 и 12, трубчатый рукав 30 имеет такую форму, чтобы образовывать часть контура каждого резонаторного канала 20, например, в виде выемки 33, образующей дуговую часть соответствующего резонаторного канала 20, причем примыкающая концевая поверхность периферийной стенки 12 испарительного поддона 10 образует прямолинейный контур для каждого резонаторного канала 20. В этом конструктивном варианте испарительный поддон 10 имеет такую же конфигурацию, что и обычные испарительные поддоны 4, а объем каждого резонаторного канала 20 определяется формой трубчатого рукава 30. Хотя на чертежах показана конструкция, в которой контур каждого резонаторного канала 20 является дуговым, следует понимать, что в рамках представленной здесь концепции возможны и иные формы контура.
В данной конструкции трубчатые рукава 30 выполнены, например, с дуговыми выемками, каждая из которых образует часть соответствующего резонаторного канала 20.
Каждая выемка 33 может быть выполнена вдоль длины соответствующей периферийной стенки 12 испарительного поддона 10 или наклоненной относительно плоскости задней стенки корпуса 3 холодильной установки, в котором образован отсек 1.
В конструктивном варианте, показанном на фиг.13 и 14, внутренняя поверхность трубчатого рукава 30, а также внешняя поверхность испарительного поддона 10 согласованы таким образом, чтобы образовывать часть контура каждого резонаторного канала 20. В этой конструкции каждая часть испарительного поддона 10 и трубчатого рукава 30 имеет соответствующие выемки 13, 33, как описано выше, каждая из которых образует соответствующую часть контура резонаторного канала 20. В этой конструктивной опции каждая из выемок 13, 33 образует часть дугового контура соответствующего резонаторного канала 20.
Следует понимать, что резонаторные каналы 20 могут быть выполнены только на части протяженности периферийной стенки 12 испарительного поддона 10 и/или трубчатого рукава 30, а позиционирование указанного резонаторного канала 20 также может быть выполнено с определенным направлением для конкретного ослабления шума или определенной заданной полосы частот. Данная конструкция позволяет производить конкретную и направленную установку резонаторных каналов 20 в области отсека 1 в соответствии с установленной необходимостью.
В соответствии с настоящим изобретением по меньшей мере одна из частей донной стенки 11 и периферийной стенки 12 испарительного поддона 10, трубчатого рукава 30 и по меньшей мере один резонаторный канал 20 также могут быть образованы из пористого или волокнистого материала (см. фиг.15d), при условии, что он образует поры. В таком решении часть, образованная в пористом материале, может быть получена, например, ее прямым вводом в пористый материал. В случае исполнения испарительного поддона 10 в пористом материале, он вводится как единая деталь, например, в полимер или в волокнистый материал. В тех конструкциях, в которых испарительный поддон 10 определяется как единая деталь с резонаторными каналами 20, он может быть получен также в процессе инжекции пористого материала, что также определяет средства поглощения шума в соответствии с настоящим изобретением.
Однако следует понимать, что эффект желаемого ослабления шума может быть получен при том, что по меньшей мере одна из указанных частей покрыта пористым материалом (см. фиг.15а-15с). Покрытие может быть выполнено, например, с кусками в виде пластин пористого или волокнистого материала, добавленных к соответствующей части соответствующим креплением, причем этот покрывающий материал может быть расположен в указанной части в любом положении и в любой геометрии, определенных в зависимости от зоны возникновения подлежащего ослаблению шума.
Следует также иметь в виду, что некоторые из указанных ранее элементов следует покрывать пористым материалом, в то время как другие могут быть просто выполнены из пористого материала, имеющего требуемые звукопоглощающие характеристики, которые определяют определенный реактивный импеданс и/или определенный импеданс поглощения в среде отсека 1 по меньшей мере для одного заданного частотного диапазона.
Для достижения желательного эффекта снабженная порами часть должна быть изготовлена или покрыта таким образом, чтобы поры, расположенные на поверхности, контактирующей с водой, находящейся в испарительном поддоне 10, были закрыты, в то время как противоположная поверхность должна иметь открытые поры. Поры получают в ходе специального производственного процесса, и они должны иметь размеры, например, более 20 мкм.
В одном варианте выполнения настоящего изобретения рассматриваемыми пористыми материалами могут являться такие материалы, как полистирол, полипропилен, а также металлические материалы, например алюминий. В конструкциях с использованием неметаллического пористого материала по меньшей мере часть пор этого материала открыта. Однако в конструкциях с использованием металлического пористого материала поры такого материала закрыты.
В другом конструктивном исполнении настоящего изобретения звукопоглощающие средства содержат периферийное кольцо 40, которое установлено на испарительном поддоне 10, с внутренней или с внешней стороны его периферийной стенки 12, и снабжено по меньшей мере одним резонаторным каналом 20 описанного ранее типа. В конструкции, показанной на фиг.9, 9а и 17а-17е, периферийное кольцо 40 несет множество резонаторных каналов 20.
В соответствии с настоящим изобретением периферийное кольцо 40 имеет некоторую заданную толщину, в которой могут быть выполнены по меньшей мере часть резонаторных каналов 20, несомых этим периферийным кольцом 40. В вариантах выполнения настоящего изобретения периферийное кольцо 40 выполняется вместе с испарительным поддоном 10 с использованием процесса инжекции. В этом процессе методом инжекции могут быть образованы и резонаторные каналы 20, все - в виде единой детали. Однако следует понимать, что каждая часть испарительного поддона 10, периферийного кольца 40 и резонаторных каналов 20 может быть произведена - процессом инжекции или иной подходящей для этого технологией - и отдельно или формированием единой детали, выполненными в одной форме и из одного материала, при этом остальные детали могут быть соответствующими средствами присоединены к ним позднее.
Конструкция периферийного кольца 40 дает возможность производить формирование резонаторных каналов 20, установленных в этом периферийном кольце 40, после его изготовления либо также после установки указанного периферийного кольца 40 на испарительный поддон 10, например, вокруг его периферийной стенки 12. Подгонка и крепление периферийного кольца 40 на испарительном поддоне 10, а также установка и крепление резонаторных каналов 20 в указанном периферийном кольце 40 могут быть выполнены, например, с помощью клея, зажимов, сваркой, механическим взаимодействием и т.д.
В проиллюстрированных конструктивных вариантах периферийное кольцо 40 сформировано отдельно от испарительного поддона 10, а затем присоединено к нему, с внешней стороны к периферийной стенке 12 испарительного поддона 10, например, рядом с верхней кромкой указанной периферийной стенки 12, при этом по меньшей мере в части периферийного кольца 40 образованы карманы для приема множества резонаторных каналов 20. В такой конструкции периферийное кольцо 40 поддерживает сверху каждый резонаторный канал 20. Однако следует понимать, что данная конструкция не является ограничивающей - она лишь указывает способ исполнения проиллюстрированного здесь настоящего изобретения.
В другой конструкции периферийное кольцо 40 установлено посередине вокруг периферийной стенки 12 испарительного поддона 10, а резонаторные каналы 20 поддерживаются этим периферийным кольцом 40 посередине или сверху в зависимости от длины резонаторных каналов 20 и требуемого расположения их верхних концов относительно верхнего края испарительного поддона 10.
В другом варианте исполнения настоящего изобретения периферийное кольцо 40 выполнено в виде единой детали с испарительным поддоном 10, например, из периферийного фланца 10а, выступающего радиально из периферийной стенки 12 испарительного поддона 10. В таком конструктивном варианте периферийный фланец (10а) выступает наружу сверху из этой периферийной стенки 12. Хотя это и не показано, периферийный конур каждого резонаторного канала 20 частично может быть образован периферийной стенкой 12 испарительного поддона 10, а частично - периферийным кольцом 40 таким образом, чтобы завершение этих контуров определяло поперечное сечение каждого из резонаторных каналов 20. В этой конструкции периферийное кольцо 40 имеет такую форму, которая могла бы определять часть каждого резонаторного канала 20, например, как уже было ранее описано, в виде выемки, образующей дуговую часть соответствующего резонаторного канала 20.
Как уже было описано ранее для конструкций с трубчатым рукавом 30, решение, связанное с периферийным кольцом 40, может быть применимо к испарительным поддонам обычной формы и уже имеющимся на рынке, а конструктивные формы резонаторных каналов 20 при этом - такие же, как и те, что уже обсуждались ранее. В данном случае периферийное кольцо 40 несет резонаторные каналы 20, полностью согласованные с ним, а в случае частичного согласования часть контура каждого резонаторного канала 20 образуется прилегающей частью, противоположной внешней части поверхности периферийной стенки 12 испарительного поддона 10.
Периферийное кольцо 40, как и трубчатый рукав 30, удерживается на испарительном поддоне 10 с использованием соответствующих удерживающих средств - клея, сварки, зажимов, штифтов, механическим взаимодействием и т.д.
В соответствии с настоящим изобретением по меньшей мере одна из частей донной стенки 11 и периферийной стенки 12 испарительного поддона 10, а также периферийное кольцо 40 и по меньшей мере один резонаторный канал 20 выполнены из пористого материала. Однако следует понимать, что эффект требуемого ослабления шума может быть получен при том, что по меньшей мере одна из указанных частей покрыта пористым материалом. Следует также иметь в виду, что некоторые из вышеуказанных частей могут быть покрыты пористым материалом, в то время как другие могут быть просто выполнены из пористого материала, имеющего требуемые звукопоглощающие характеристики, которые определяют определенный реактивный импеданс и/или определенный импеданс поглощения в среде отсека 1 по меньшей мере для одного заданного частотного диапазона.
В одном варианте выполнения настоящего изобретения рассматриваемыми материалами могут являться пористые материалы, образованные из полистирола, полипропилена, а также металлического материала, например алюминия. В конструкциях с использованием неметаллических пористых материалов по меньшей мере часть пор этого материала открыта. Однако в конструкциях с использованием металлических пористых материалов поры такого материала закрыты.
В другом варианте выполнения настоящего изобретения звукопоглощающие средства образуются множеством пор 50, каждая из которых имеет первую концевую часть 51, открытую и повернутую в направлении зоны возникновения шума в отсеке 1, где находится испарительный поддон 10, а вторая концевая часть 52 расположена напротив первой концевой части 51 на удалении от нее, причем каждая пора 50 выполнена с такими размерами, чтобы иметь заданное внутреннее сечение, рассчитанное на получение определенного реактивного импеданса и/или определенного импеданса поглощения в среде отсека 1 для одного заданного частотного диапазона.
Поры 50 образованы в пористом материале, который используется для изготовления по меньшей мере одной из периферийной стенки 12 и донной стенки 11 испарительного поддона 10 или который используется для покрытия по меньшей мере части упомянутого испарительного поддона 10 или, например, по меньшей мере одной из периферийной стенки 12 и донной стенки 11 этого испарительного поддона 10, причем этот пористый материал выполнен из материала, который выбирается из таких материалов, как полимер полистирола, полипропилен, а также из металлических материалов, например алюминия.
Однако следует понимать, что эффект требуемого ослабления шума может быть получен при том, что некоторые из вышеуказанных частей покрыты пористым материалом, в то время как другие могут быть непосредственно выполнены из пористого материала, имеющего требуемые звукопоглощающие характеристики, которые определяют определенный реактивный импеданс и/или определенный импеданс поглощения в среде отсека 1 по меньшей мере для одного заданного частотного диапазона.
В конструкциях с использованием неметаллических пористых материалов по меньшей мере часть пор этого материала может быть открыта. Однако в конструкциях с использованием металлических пористых материалов поры такого материала закрыты.
Хотя здесь проиллюстрированы только некоторые из вышеописанных конструкций, следует понимать, что представленная выше концепция не является ограниченной приведенными чертежами.
Одним из преимуществ настоящего изобретения является увеличение ослабления шума в зоне отсека 1 корпуса 3 холодильных установок на отдельных частотах или в частотных диапазонах, в которых наблюдается это отрицательное явление.
Компоновка резонаторных каналов 20 по настоящему изобретению позволяет производить ослабление шумов, создаваемых и компрессором, и вентилятором (вследствие турбулентности воздуха, возникающей на его лопастях при их вращении), оба из которых установлены в отсеке 1 холодильной установки, а также шумов холодильной системы, и, кроме того, оно дает возможность производить ослабление резонанса, который может возникать в указанном отсеке 1, а также уменьшать затраты по сравнению с известным уровнем техники.
Конструкции, в которых резонаторные каналы 20 выполнены в виде единой детали с испарительным поддоном, кроме того, имеют то преимущество, что при этом в отсек 1 не добавляются другие компоненты или материалы. В этих конструкциях наличие резонаторных каналов 20, в каждом из которых соответствующий второй конец является открытым, дает возможность также использовать каждый из этих резонаторных каналов 20 в качестве накопителя размороженной воды.
Резонаторные каналы 20 позволяют производить их различной длины, что дает возможность выполнять ослабление шума на нескольких отдельных частотах или и в широкой полосе частот. Диаметр каждого резонаторного канала 20, а также форма соответствующего поперечного сечения могут быть выбраны в соответствии с производственным процессом, а также в соответствии с ее размером и со степенью необходимого ослабления шума. Выбор диаметров резонаторных каналов - до 1 мм или более - определяет характер ослабления шума конкретным резонаторным каналом - от полностью диссипативного (малые диаметры) до полностью реактивного (большие диаметры).
Резонаторные каналы 20 могут быть распределены по контуру периферийной стенки 12 таким образом, чтобы их длины имели ступенчатое распределение в требуемом направлении для ослабления заданной полосы частот или случайной, когда какого-либо конкретного частотного диапазона для подавления шума нет и эти частоты присутствуют в отсеке 1 случайным образом.
Хотя это не показано, с помощью резонаторного устройства в соответствии с настоящим изобретением ослабление шума на настраиваемых частотах может достигать от 5 до 20 дБ.
Конкретные признаки настоящего изобретения показаны на фигурах приложенных чертежей лишь для удобства. Каждый такой признак может быть объединен с другими признаками в соответствии с настоящим изобретением. Специалисты в данной области техники могут разработать альтернативные варианты исполнения настоящего изобретения, которые, как предполагается, будут находиться в рамках объема формулы изобретения. Соответственно, вышеприведенное описание должно рассматриваться как иллюстративное, не ограничивающее объем настоящего изобретения. Все очевидные изменения и варианты настоящего изобретения соответствуют объему изобретения, определенному приложенными далее пунктами формулы изобретения.
Реферат
Изобретение относится к резонаторному устройству, предназначенному для установки в корпусе холодильной установки. Указанный корпус образует отсек, в котором он поддерживает компрессор, представляющий собой герметичный кожух, а также испарительный поддон для размороженной воды. Поддон содержит донную стенку, предназначенную для установки на верхнюю часть кожуха компрессора, а также периферийную стенку, выступающую сверху из донной стенки. По меньшей мере одна из периферийной стенки и донной стенки испарительного поддона несет на себе звукопоглощающее средство, повернутое в направлении зоны генерирования шума упомянутого отсека и выполненное с размерами, определяющими определенный реактивный импеданс и определенный импеданс поглощения в среде отсека для заданного частотного диапазона. Технический результат заключается в создании резонаторного устройства, которое эффективно ослабляет создающий компрессором и вентилятором шум в широкой полосе частот и не требует изменения размеров и/или толщины кожуха компрессора. 46 з.п. ф-лы, 17 ил.
