[发明专利]一种双向节流管掺汽超空化喷射噪声抑制装置

说明书

本发明设计一种双向节流管掺汽超空化喷射噪声抑制装置，是一种通过旁通毛细管将蒸发器中部的制冷剂气体引入双向节流管出口处，从而对双向节流管出来进入蒸发器的低压制冷剂进行掺汽，大大降低空蚀空化噪声，混合后的制冷剂再流进蒸发器，完成循环；在双向节流管的两端都加旁通毛细管，该装置均适用于系统以热泵及制冷模式运行，可以保证在制冷剂流量改变时，同样可以抑制双向节流管喷射噪声；本发明比传统的消声器构造简单，加工、安装方便等优良特性；并且本发明应用十分广泛，不仅适用于常见的制冷装置如电冰箱、空调器等，对于机械、冶金、石油、化工、食品保存、人工环境、生物制药等领域中的制冷热泵系统均可采用这种噪声抑制装置。

技术领域

本发明设计一种新型双向节流管掺汽超空化喷射噪声抑制装置，具体地说，是在双向节流管进口与出口处的连接管加旁通毛细管，引入蒸发器前中部的制冷剂气体，使旁通管中的制冷剂气体与连接管内制冷剂混合后再流回蒸发器中；因为双向节流管的出口会产生很大的喷射噪声，如若在双向节流管出口进行掺汽，达到掺汽超空化效果，可以提高掺汽区压力、有效减小空化系数、显著降低空泡溃灭时的压力、大大降低空蚀噪声和气泡爆裂噪声。

背景技术

制冷系统的噪声研究表明，除了压缩机本身所具有的机械噪声、电磁噪声以外，系统管路中制冷剂的流动噪声直接影响到制冷系统噪声大小和制冷系统的声品质参数，而其中的节流喷射噪声(尤其是双向节流管出口喷出的制冷剂气泡流)是制冷系统噪声的一大重要来源。制冷剂从双向节流管出来以后进入蒸发器时，由于管路结构变化、制冷剂干度以及流动阻力的影响，在蒸发器入口处，由于制冷剂流动截面积突然扩大，流态为喷射状，在入口区域会形成一些涡旋区，由于出口截面的突然扩大，涡旋区的压力较低，同时伴随着大量气泡产生，这些气泡在高压的地方溃灭，我们称之为空化空蚀现象，大量的气泡爆裂噪声是节流装置出口处噪声产生的主要原因。利用旁通毛细管将蒸发器进口管和中部的制冷剂压力高于双向节流管喷射出口压力的制冷剂气体引入双向节流管出口处，掺汽形成超空化现象，提高局部压力、有效减少空化数、同时显著降低空泡溃灭时的压力、大大降低空化噪声，达到降低制冷系统整体噪声污染的效果。根据掺汽动力学、工程热力学和制冷原理等相关理论知识，采用毛细管旁通，将蒸发器中的制冷剂气体引入双向节流管的出口，对双向节流管出口进行掺汽混合，降低双向节流管喷射噪声，从而达到降低制冷系统整体噪声污染的效果。

专利CN202010426518.7(毛细管掺汽超空化喷射噪声抑制装置)公布了一种毛细管节流装置掺汽超空化喷射噪声抑制装置，重点解决了以毛细管作为节流装置的制冷系统的喷射噪声抑制装置。

专利CN202010426601.4(双向膨胀阀掺汽超空化喷射噪声抑制装置)公布了一种双向和单向电子膨胀阀节流装置掺汽超空化喷射噪声抑制装置，重点解决了以电子膨胀阀作为节流装置的制冷系统的喷射噪声抑制装置。

本发明专注于解决以双向节流管作为节流装置的制冷热泵系统喷射噪声抑制问题。

发明内容

本发明需解决的技术问题是：针对现有的制冷系统节流喷射噪声过大、整体声功率偏大等技术问题，设计一种既不影响其制冷热泵效果，并且简便易行、能有效降低双向节流管喷射噪声的装置，从而提高整个制冷系统的声音品质，降低噪声污染。

本发明的理论依据：对于制冷系统双向节流管制冷剂喷射流动，喷射噪声主要是由于气泡爆裂产生的噪声。双向节流管出口的气态制冷剂流动速度达到甚至超过当地音速，喷射流动时会在双向节流管出口处形成低压区，由于压力突然降低，制冷剂会迅速闪蒸，形成大量的气泡随制冷剂液体流动，随着压力的升高，气泡会突然爆裂，噪声也随着产生。本发明主要是通过对节流管出口和蒸发器入口低压区进行掺汽，运用掺汽超空化理论，通过连接旁通毛细管，对蒸发器入口进行掺汽，形成超空化现象，有效降低空化系数，抑制气泡的产生同时降低气泡爆裂时的压力，从而降低制冷剂喷射噪声。