本發(fā)明涉及家電制造領域,具體地,涉及隔音材料、壓縮機以及空調。
背景技術:
隨著噪聲污染日益嚴重,噪聲污染對環(huán)境的影響特,別是對人類健康的影響已經(jīng)引起社會各界的關注。噪聲污染的防治與控制已經(jīng)成為目前全球關注的亟待解決的重大課題??刂圃肼曃廴局饕▽β曉吹目刂啤⑾拗圃肼暤膫鞑サ确绞?。具體到家電領域,家庭電器(包括但不限于家用空調、中央空調,破壁機,空氣能熱水器等)普遍具有壓縮機、熱水泵,高速電機等部件,而上述結構都會在室內產(chǎn)生很大噪音,嚴重影響人民生活品質。然而上述家庭電器又需要壓縮機等部件以實現(xiàn)其使用功能,因此人們在使用上述家庭電器獲得方便的同時,也給帶來了吵雜的噪音。因此,環(huán)境中噪聲聲源目前不可去除,故主要著重于對噪聲傳播途徑的控制以減少噪聲對使用者的危害。
然而,目前的隔音材料以及具有降噪功能的家用電器仍有待改進。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。
本發(fā)明是基于發(fā)明人的下列發(fā)現(xiàn)而完成的:
目前目前空調等家用電器的壓縮機,普遍存在隔音降噪材料耐久度差、隔音效果不理想等問題。發(fā)明人經(jīng)過深入研究以及大量實驗發(fā)現(xiàn),這主要是由于目前的室外機、壓縮機等部件,為了減輕裝置整體重量多采用在裝置的噪聲源(如壓縮機外殼等)處設置吸音棉等隔音材料。吸音棉多為回收棉壓制的吸音毛氈、聚酯棉,再通過在吸音棉外面包覆PVC皮提高吸音效果。然而這種隔音材料的降噪效果并不理想。而根據(jù)隔聲的質量定律:隔音材料越重(面密度,或單位面積質量越大)隔音效果越好,面密度每增加一倍,隔音量在理論上增加6dB,增加隔音材料的層數(shù)或厚度都可以獲得隔音量的提高。然而PVC皮多為單層層壓的PVC人造革皮,為了達到低成本且良好的隔音效果,追求的較高的面密度,在PVC加工過程中,向PVC中添加了大量的CaCO3、金屬粉等填料。然而,上述填料不耐老化,填料處易粉化破裂,從而降低隔音材料的隔音效果以及耐久度。并且,增加材料厚度或面密度(添加填料)均會使得材料變硬,因此隔音材料在包覆噪音振動源時,會由于振動引起隔音材料周圍接觸部分,引起共振,進而更會產(chǎn)生第二次噪音。
有鑒于此,在本發(fā)明的第一方面,本發(fā)明提出了一種隔音材料。該隔音材料包括:層疊層,所述層疊層包括發(fā)泡亞層以及非發(fā)泡亞層;以及吸音層,所述吸音層設置在所述層疊層的下表面。該隔音材料利用層疊層的發(fā)泡層和非發(fā)泡層相互交替結構構成的連續(xù)層狀界面,實現(xiàn)對噪聲的多重反射,發(fā)泡層降低了隔音材料的密度,相鄰兩層層疊層的聲抗比不匹配,從而可以提高層狀界面對聲波的有效反射,實現(xiàn)聲能衰減,高頻和中低頻噪聲不容易穿透隔音組件。并且,該隔音材料由于具有發(fā)泡亞層以及非發(fā)泡亞層,因此可以減低材料的密度,進而利于該隔音材料整體獲得較高硬度(邵氏硬度可接近75A),便于隔音材料包覆到需降噪的材料上,解決了高隔聲量與降低材料密度之間的矛盾。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,所述層疊層中所述發(fā)泡亞層以及所述非發(fā)泡亞層交替層疊設置。由此,可以進一步提高對噪聲的反射效果。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,所述層疊層包括PVC、PU、氟橡膠,丁氰橡膠,以及丁苯橡膠的至少之一。由此,可以進一步提高該隔音材料的性能。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,所述吸音層包括包括聚酯棉以及吸音毛氈的至少之一。由此,可以進一步提高該隔音材料的性能。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,包括多個所述層疊層以及多個所述吸音層,所述層疊層以及所述吸音層交替堆疊設置。由此,可以進一步提高該隔音材料的性能。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,所述層疊層的厚度為1.5-2.5mm。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,所述吸音層的厚度為5-7mm。
在本發(fā)明的另一方面,本發(fā)明就提出了一種壓縮機。根據(jù)本發(fā)明的實施例,該壓縮機包括:底座;壓縮機殼體,所述壓縮機殼體設置在所述底座上;壓縮組件,所述壓縮組件設置在所述壓縮機殼體內部;以及隔音組件,所述隔音組件設置在所述底座以及壓縮機殼體至少之一的表面上,所述隔音組件包括前面所述的隔音材料。由此,該壓縮機具有以下優(yōu)點的至少之一:質量輕、隔音效果好、隔音組件耐久度高。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,該壓縮機進一步包括:吸氣管路以及排氣管路,所述吸氣管路以及所述排氣管路分別與所述壓縮組件相連,所述吸氣管路以及排氣管路的至少之一的表面設置有振動約束材料。由此,可以利用振動約束材料降低由于管路振動而引起的噪聲,從而可以進一步提高該壓縮機的降噪能力。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,所述振動約束材料包括硅橡膠以及阻尼橡膠、丁氰橡膠、乙丙橡膠以及丁氰橡膠的至少之一。由此,可以進一步提高振動約束材料隔離振動引發(fā)噪聲的能力。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,所述振動約束材料具有多層結構。由此,可以進一步提高振動約束材料隔離振動引發(fā)噪聲的能力。
在本發(fā)明的另一方面,本發(fā)明提出了一種空調。根據(jù)本發(fā)明的實施例,該空調包括包括:前面所述的壓縮機;制冷系統(tǒng),所述制冷系統(tǒng)與所述壓縮機相連;以及控制系統(tǒng),所述控制系統(tǒng)與所述制冷系統(tǒng)相連。由此,該空調具有以下優(yōu)點的至少之一:質量輕、隔音效果好、隔音組件耐久度高。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,所述隔音材料的層疊層是由PVC形成的。由此,可以進一步提高該隔音組件的性能。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,該空調進一步包括冷媒管路,所述冷媒管路連接所述壓縮機以及所述制冷系統(tǒng),所述冷媒管路外表面設置有振動吸收材料。由此,可以進一步降低冷媒管路由于振動而發(fā)出的噪聲。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,其特征在于,所述振動吸收材料具有多層結構。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,所述振動吸收材料包括硅橡膠以及阻尼橡膠、丁氰橡膠、乙丙橡膠以及丁氰橡膠的至少之一。
附圖說明
圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的隔音材料的結構示意圖;
圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的層疊層的結構示意圖;
圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的隔音材料的結構示意圖;
圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的壓縮機的結構示意圖;
圖5顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的降噪原理示意圖;
圖6顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的降噪原理示意圖;以及
圖7顯示了根據(jù)本發(fā)明實施例1的抗噪聲測試結果。
具體實施方式
下面詳細描述本發(fā)明的實施例,所述實施例的示例在附圖中示出。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的,旨在用于解釋本發(fā)明,而不能理解為對本發(fā)明的限制。
在本發(fā)明的第一方面,本發(fā)明提出了隔音材料。根據(jù)本發(fā)明的實施例,參考圖1,該隔音材料包括:層疊層100以及吸音層200。吸音層200設置在層疊層100的下表面上。參考圖2,層疊層100包括發(fā)泡亞層110以及非發(fā)泡亞層120。該隔音材料利用層疊層110的發(fā)泡亞層11和非發(fā)泡亞層12相互交替結構構成的連續(xù)層狀界面,實現(xiàn)對噪聲的多重反射。發(fā)泡亞層11降低了隔音組件100的密度,增加了層間的聲阻抗比,從而可以提高層狀界面對聲波的有效反射,實現(xiàn)聲能衰減,使得高頻噪聲不容易穿透隔音組件100。并且,該隔音材料100由于具有發(fā)泡亞層11以及非發(fā)泡亞層12,因此可以減低材料的密度,進而利于獲得高較硬度,便于隔音材料100包覆到需降噪的材料上,解決了高隔聲量與降低材料密度之間的矛盾。
需要說明的是,層疊層100、吸音層200的具體材料、制備方式不受特別限制,本領域技術人員可以根據(jù)實際情況進行選擇。只要該隔音材料能夠在層疊層100中實現(xiàn)聲阻抗不匹配的特性,進而實現(xiàn)噪聲的多次反射即可。為了方便理解,下面首先對該隔音材料實現(xiàn)降噪隔音的原理進行簡單說明:
如前所述,隔音材料的隔音量,與材料的面密度相關。層疊層100由發(fā)泡亞層110以及非發(fā)泡亞層120形成,發(fā)泡亞層110以及非發(fā)泡亞層120具有不同的面密度。發(fā)泡亞層110以及非發(fā)泡亞層120可以由兩種不同的高分子材料形成,也可以由同一種高分子材料,經(jīng)過發(fā)泡處理(用于形成發(fā)泡亞層110)或不經(jīng)發(fā)泡處理(非發(fā)泡亞層120),利用微納層疊共擠技術形成層疊的發(fā)泡亞層和非發(fā)泡亞層。層疊層100中存在至少一層連續(xù)的層狀界面,即可在層疊層中形成聲阻抗不匹配的特性。因此,噪聲在層疊層100一側入射之后,會在層疊層100中發(fā)生多次反射,從而可以降低從層疊層中另一側出射的噪聲的能量,以達到通過反射,降低透射聲能的目的。高分子材料特殊的粘彈性、高阻尼與質輕等特點,可以在實現(xiàn)降低透射聲能的同時,減輕隔音材料的質量,同時由于層疊層不依靠引入填料實現(xiàn)降噪功能,因此該隔音材料在實際使用中,不會由于振動、材料老化等因素,在填料處形成破孔、裂紋等缺陷,而對隔音材料的耐久度造成影響。而吸音層200具有吸收噪聲耗散聲能的作用,因此可以實現(xiàn)通過吸收聲能實現(xiàn)降低透射聲能的目的。根據(jù)本發(fā)明的實施例,吸音層200可以具有多孔結構。由此,根據(jù)本發(fā)明實施例的隔音材料,可以在不增加材料整體密度的前提下,實現(xiàn)較好的隔音效果。并且,該隔音材料不涉及對人體有害的金屬填料,因此更加適合家電領域的降噪隔音。此外,根據(jù)本發(fā)明實施例的隔音材料不具有高密度、重質量的填料摻雜,因此不會在使用過程中,由于振動等外界環(huán)境造成摻雜填料的掉落,進而具有較好的耐久度。
此外,發(fā)明人意外發(fā)現(xiàn),該隔音材料采用吸音(吸音層200)和阻尼降噪(層疊層100)的搭配,能顯著降低低頻噪音,比較適合家電品類的噪音降噪。并且,該隔音材料可以通過對層疊層100中的發(fā)泡亞層110以及非發(fā)泡亞層120的面密度進行調節(jié),使其能夠降低不同頻段的噪音,因此可以適用于不同噪聲頻譜的降噪處理。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,層疊層100中的發(fā)泡亞層110以及非發(fā)泡亞層120可以交替層疊設置。由此,可以進一步提高對噪聲的反射效果。層疊層可以PVC、PU、氟橡膠,丁氰橡膠,以及丁苯橡膠的至少之一形成。由此,可以進一步提高該隔音材料的性能。如前所述,層疊層100中發(fā)泡亞層110以及非發(fā)泡亞層120可以由相同的材料形成,也可以由不同材料形成。發(fā)泡亞層110以及非發(fā)泡亞層120的厚度也不受特別限定,例如,根據(jù)本發(fā)明的具體實施例,可以將發(fā)泡亞層110以及非發(fā)泡亞層120設置為厚度在微米、甚至納米級別。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例,層疊層100可以是采用微納層疊技術制備的。由此,可以簡便地獲得厚度在微納級別的發(fā)泡亞層110以及非發(fā)泡亞層120。如前所述,根據(jù)本發(fā)明實施例的隔音材料,依靠不同層狀結構形成聲阻抗不匹配的特性,進而實現(xiàn)對噪聲的多次反射減噪。利用微納層疊技術,可以通過一次擠出,簡便地形成多層發(fā)泡亞層110以及非發(fā)泡亞層120互相層疊的結構,進而可以增強該隔音材料的隔音性能。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,吸音層200可以包括聚酯棉以及吸音毛氈的至少之一。由此,可以進一步提高該隔音材料的性能。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,參考圖3,該隔音材料還可以進一步包括多個層疊層100以及多個吸音層200。層疊層100以及吸音層200交替堆疊設置。參考圖5,由此,可以通過多層反射以及吸收噪聲交替進行,進一步提高該隔音材料的性能。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,層疊層的厚度可以為1-3mm,例如,可以為1.5-2.5mm。層疊層中發(fā)泡亞層以及非發(fā)泡亞層的總層數(shù)可以為偶數(shù)個,例如,可以為64層、128層或者320層等。本領域技術人員能夠理解的是,當層疊層的厚度為2mm,并包含有64層亞層結構時,那么每層的平均厚度為0.03125mm。例如,當層疊層為PVC構成時,由于該層疊層具有發(fā)泡亞層以及非發(fā)泡亞層的結構,因此層疊層的密度可以為1.0-1.79g/cm3。而傳統(tǒng)的PVC層的密度約為1.8-2.5g/cm3。PVC材料本體阻燃,耐候性交換,質地軟,便于包覆壓縮機等家用電器噪聲源。根據(jù)本發(fā)明的實施例,吸音層的厚度可以為4-6mm。例如,根據(jù)本發(fā)明的具體實施例,吸音層的厚度可以為5mm。關于吸音層200以及層疊層100的厚度、密度等參數(shù),本領域技術人員可以根據(jù)需要降低的噪聲頻率、吸音層200以及層疊層100的材料等參數(shù)進行調節(jié)。
綜上所述,根據(jù)本發(fā)明實施例的隔音材料,采用反射、吸收作用相結合的原理實現(xiàn)噪聲傳播的阻斷,通過在層疊層采用發(fā)泡亞層/非發(fā)泡亞層交替的結構,在不增大材料整體密度的前提下,依靠反射降低操作的透射聲能。該隔音材料在厚度僅為1mm時,隔音量在100-1000Hz既可以達到25dB。該隔音材料具有成本低廉、質輕、隔音效果好、耐久度高等優(yōu)點的至少之一。
在本發(fā)明的另一方面,本發(fā)明就提出了一種壓縮機。根據(jù)本發(fā)明的實施例,參考圖4,該壓縮機1000包括:壓縮組件300、底座400、壓縮機殼體500。其中,壓縮機殼體500設置在底座400上,壓縮組件設300置在壓縮機殼體500內部。在底座400以及壓縮機殼體500至少之一的表面上,設置有隔音組件(圖中未示出)。隔音組件可以包括前面所述的隔音材料。由此,該壓縮機具有以下優(yōu)點的至少之一:質量輕、隔音效果好、隔音組件耐久度高。
由于隔音組件中包括前面所述的隔音材料,因此該隔音組件具有前面所述的隔音材料所具有的全部特征以及優(yōu)點,在此不再贅述。具體的,可以在該壓縮機發(fā)出噪聲的部位,如底座、壓縮機殼體等部件的表面,通過粘貼、涂覆等方式,設置前面所述的隔音材料,形成隔音組件。如前所述,上述隔音材料可以通過調節(jié)層疊層100中所包含的發(fā)泡亞層110以及非發(fā)泡亞層120的層數(shù)、材料、面密度等參數(shù),實現(xiàn)對該隔音材料的隔音音頻的調節(jié),因此,在該壓縮機的不同位置,可以設置具有不同隔音音頻的上述隔音材料,從而可以進一步降低該壓縮機所發(fā)出的噪聲。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,該壓縮機進一步包括:吸氣管路600以及排氣管路700。根據(jù)本發(fā)明的實施例,吸氣管路600以及排氣管路700分別與壓縮組件300相連。吸氣管路600以及排氣管路700的至少之一的表面設置有振動約束材料。由此,可以利用振動約束材料降低由于管路振動而引起的噪聲,從而可以進一步提高該壓縮機的降噪能力。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,振動約束材料可以包括硅橡膠以及阻尼橡膠、丁氰橡膠、乙丙橡膠以及丁氰橡膠的至少之一。由此,可以進一步提高振動約束材料隔離振動引發(fā)噪聲的能力。具體的,振動約束材料可以具有多層結構。由此,可以進一步提高振動約束材料隔離振動引發(fā)噪聲的能力。例如,上述振動約束材料可以采用阻尼膠、丁氰橡膠等材料,形成與前面描述的層疊層100相同的結構。也即是說,振動約束材料中,也可以包括多個發(fā)泡亞層以及非發(fā)泡亞層交替層疊的結構,形成發(fā)泡亞層的材料以及形成非發(fā)泡亞層的材料可以相同,也可以不相同。發(fā)明人經(jīng)過大量實驗發(fā)現(xiàn),在吸氣管路600以及排氣管路700等,能夠發(fā)出由管路振動而引起噪聲的部位,可以設置上述具有較寬溫度域的阻尼材料形成的振動約束材料,可以有效緩解振動引起的噪聲。例如,根據(jù)本發(fā)明的具體實施例,可以在壓縮機殼體500的外表面包覆由PVC構成的層疊層以及聚酯棉構成的吸音層組成的隔音組件。PVC構成的層疊層的層數(shù)可以為32-1024層,密度可在1.2-1.72g/cm3范圍內。例如,根據(jù)本發(fā)明的具體實施例,PVC層疊層的厚度可以為1.5mm、2mm、2.5mm或者3mm,密度可以為1.2-1.72g/cm3,硬度可以為68-75A。在底座400的外表面,可以包覆由氟橡膠和丁氰橡膠構成的層疊層。此外,吸氣管路600以及排氣管路700表面可以包覆橡膠構成的、具有層疊結構的振動約束材料。參考圖6,該壓縮機由于采用組和降噪的模式,利用隔音組件(層疊層以及吸音層)和振動約束材料的組合,可以進一步提高該壓縮機的降噪功能。
與目前采用瀝青等減震阻尼材料的壓縮機相比,根據(jù)本發(fā)明實施例的壓縮機中所采用的振動約束材料具有更寬的溫度區(qū)域,在高低溫交替的環(huán)境下,可以獲得更加優(yōu)良的阻尼減噪效果。并且,與瀝青材料相比,上述高分子材料形成的振動約束材料具有更小的硬度以及更優(yōu)異的耐久性。
在本發(fā)明的另一方面,本發(fā)明提出了一種空調。根據(jù)本發(fā)明的實施例,該空調包括:前面所述的壓縮機、制冷系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的實施例,制冷系統(tǒng)與壓縮機相連,控制系統(tǒng)與制冷系統(tǒng)相連,用于控制制冷系統(tǒng)的開啟、關閉以及制冷溫度等。由于該空調具有前面描述的壓縮機,由此,該空調具有以下優(yōu)點的至少之一:質量輕、隔音效果好、隔音組件耐久度高。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,該空調的壓縮機中的隔音材料的層疊層是由PVC形成的。PVC形成的層疊層具有阻燃、耐老化、成本低廉、硬度適中等優(yōu)點,特別適用于形成家用空調中的隔音材料。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,該空調進一步包括冷媒管路。冷媒管路連接壓縮機以及制冷系統(tǒng),冷媒管路外表面設置有振動吸收材料。根據(jù)本發(fā)明的實施例,該振動吸收材料可以具有與前面描述的振動約束材料相同的特征以及優(yōu)點,在此不再贅述。例如,根據(jù)本發(fā)明的具體實施例,振動吸收材料具有多層結構,振動吸收材料可以硅橡膠以及阻尼橡膠、丁氰橡膠、乙丙橡膠以及丁氰橡膠的至少之一。由此,可以進一步降低冷媒管路由于振動而發(fā)出的噪聲。
下面通過具體實施例對本發(fā)明進行說明,需要說明的是,下面的具體實施例僅僅是用于說明的目的,而不以任何方式限制本發(fā)明的范圍,另外,如無特殊說明,則未具體記載條件或者步驟的方法均為常規(guī)方法,所采用的試劑和材料均可從商業(yè)途徑獲得。
實施例1:
以PVC為原料,制備1mm厚的層疊層。
對比例1
以PVC為原料,制備單層隔音材料,厚度為1.5mm。
對實施例1以及對比例1中的隔音材料的減噪性能進行測試,測試結果如圖5所示。在60~100Hz范圍的噪聲范圍,本申請實施例1在厚度低于對比例1的前提下,隔音效果與對比例1相比具有大幅提升,噪音下降1-3.4dB,透過隔音材料一側的噪聲能量顯著降低。
在本說明書的描述中,參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中,對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且,描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外,在不相互矛盾的情況下,本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結合和組合。
盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例,可以理解的是,上述實施例是示例性的,不能理解為對本發(fā)明的限制,本領域的普通技術人員在本發(fā)明的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。