一种制冷设备及其管路优化方法与流程

专利2025-12-22  17


本发明涉及制冷设备,尤其涉及一种制冷设备及其管路优化方法。


背景技术:

1、在制冷系统中压缩机为系统提供循环动力,是动力来源,也是振动噪音源,而连接压缩机的管路系统是传播压缩机振动的主要途径,管路系统设计的好与坏,对压缩机振动噪音具有抑制和放大作用,同时管路系统的自身属性也会产生振动和噪音。由于变频压缩机振动源的工作频率点多、范围宽,而制冷系统管路结构复杂、刚度低,导致管路系统的固有频率偏低、且较多,在变频压缩机工作过程中激励源频率易与管路系统固有频率接近或重合,从而引起管路系统出现振动和噪音问题,影响产品舒适性和可靠性,尤其是当管路系统发生较大共振时,将直接导致管路疲劳破裂,造成严重后果。

2、因此制冷设备的压缩机管路在设计过程中,经常需要根据管路的表现对管路进行改进,疲劳可靠性和噪声是其关注的重点问题。现有的管路的优化改进方法仅以模态结果作为依据,且并未给出明确的修改策略,实际应用存在局限性。


技术实现思路

1、本发明实施例的目的是提供一种制冷设备及其管路优化方法,能够输出管路参数的调整策略,使管路满足实际使用要求,提高了方法的实用性。

2、本发明实施例提供一种制冷设备,包括:

3、制冷系统,由压缩机、冷凝器、节流部件以及蒸发器组成的制冷剂回路组成,制冷剂流经所述制冷剂回路实现制冷;

4、管路系统,分别与所述压缩机的吸气口和/或排气口连接,用于传输流经所述压缩机的制冷剂;

5、控制器, 所述控制器被配置为:

6、根据所述管路系统的当前结构参数构建管路三维模型;

7、采用预设的有限元分析模型对所述管路三维模型进行仿真分析,得到所述管路系统的模态频率分布数据;

8、当所述模态频率分布数据均不符合根据所述压缩机的工作频率数据确定的频率接近范围时,采用所述有限元分析模型对所述管路三维模型进行谐响应分析,确定所述管路系统的最大应力和最大振幅;

9、根据所述最大应力和所述最大振幅是否符合预设要求,输出所述管路系统的管路构型的调整策略。

10、优选地,所述控制器还被配置为:

11、比较所述最大应力和预设的应力阈值大小,得到所述最大应力是否超标的第一比较结果;

12、比较所述最大振幅和预设的振幅阈值大小,得到所述最大振幅是否超标的第二比较结果;

13、根据所述第一比较结果和所述第二比较结果,对应匹配管路构型的调整策略。

14、进一步地,所述控制器还被配置为:

15、当所述最大应力超标,且所述最大振幅不超标时,输出增加所述管路系统柔性的第一调整策略;

16、当所述最大应力不超标,且所述最大振幅超标时,输出增加所述管路系统刚性的第二调整策略。

17、优选地,所述控制器还被配置为:

18、当所述最大应力超标,且所述最大振幅超标时,检查所述管路系统的配置部件,或屏蔽预设的特定工作频率。

19、优选地,所述第一调整策略包括增加管路长度、增大弯管半径或增加管路弯位中的至少一个;

20、所述第二调整策略包括缩短管路长度、减小弯管半径或减少管路弯位中的至少一个。

21、优选地,所述控制器还被配置为:

22、检查所述管路系统的橡胶底脚的材料参数是否满足预设技术标准,和/或,

23、检查所述管路系统的配重部件的质量是否满足所述技术标准;

24、当所述橡胶底脚的材料参数或所述配重部件的质量不符合所述技术标准时,输出所述管路系统不符合技术要求的报警提示。

25、优选地,所述控制器还被配置为:

26、根据所述调整策略调整所述管路系统的当前结构参数,并重新计算模态频率分布数据,当重新计算的模态频率分布数据均不符合所述频率接近范围时,重新确定所述管路系统的最大应力和最大振幅;

27、直到所述管路系统的最大应力和最大振幅均不超标时,输出最终的所述管路系统的结构参数。

28、优选地,所述控制器还被配置为:

29、当所述模态频率分布数据中某一模态频率符合所述频率接近范围时,确定所述模态频率主导振型对应的管路部分;

30、更改所述管路部分的管路参数,使得所述管路部分的模态频率不符合所述频率接近范围;

31、其中,所述管路参数包括特征长度、空间角度、弯管半径以及配重位置中的至少一个。

32、优选地,所述控制器还被配置为:

33、确定所述工作频率数据中每一工作频率的频带范围;

34、将所述工作频率数据中每一工作频率确定的所有频带范围的并集作为所述频率接近范围;

35、其中,所述工作频率数据中第 j个工作频率的频带范围 fj为[ fj -ε,fj +ε], ε为预设的差值阈值;

36、所述工作频率数据包括压机启动频率、压机回油保护频率、除霜运行频率、平台保护频率、睡眠模式运行最大频率、静音模式运行最大频率、制冷正常运行最大和最小频率、制热正常运行最大和最小频率中的至少一个。

37、本发明实施例还提供一种制冷设备的管路优化方法,所述方法包括:

38、根据制冷设备管路系统的当前结构参数构建管路三维模型;

39、采用预设的有限元分析模型对所述管路三维模型进行仿真分析,得到所述管路系统的模态频率分布数据;

40、当所述模态频率分布数据均不符合根据所述制冷设备压缩机的工作频率数据确定的频率接近范围时,采用所述有限元分析模型对所述管路三维模型进行谐响应分析,确定所述管路系统的最大应力和最大振幅;

41、根据所述最大应力和所述最大振幅是否符合预设要求,输出所述管路系统的管路构型的调整策略。

42、与现有技术相比,本发明公开的一种制冷设备及其管路优化方法,根据制冷设备管路系统的当前结构参数构建管路三维模型;采用预设的有限元分析模型对所述管路三维模型进行仿真分析,得到所述管路系统的模态频率分布数据;当所述模态频率分布数据均不符合根据所述制冷设备压缩机的工作频率数据确定的频率接近范围时,采用所述有限元分析模型对所述管路三维模型进行谐响应分析,确定所述管路系统的最大应力和最大振幅;根据所述最大应力和所述最大振幅是否符合预设要求,输出所述管路系统的管路构型的调整策略。本申请方案能够输出管路参数的调整策略,使管路满足实际使用要求,提高了方法的实用性。



技术特征:

1.一种制冷设备,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的制冷设备,其特征在于,所述控制器还被配置为:

3.如权利要求1所述的制冷设备,其特征在于,所述控制器还被配置为:

4.如权利要求1所述的制冷设备,其特征在于,所述控制器还被配置为:

5.如权利要求3所述的制冷设备,其特征在于,所述第一调整策略包括增加管路长度、增大弯管半径或增加管路弯位中的至少一个;

6.如权利要求4所述的制冷设备,其特征在于,所述控制器还被配置为:

7.如权利要求1所述的制冷设备,其特征在于,所述控制器还被配置为:

8.如权利要求1所述的制冷设备,其特征在于,所述控制器还被配置为:

9.如权利要求1所述的制冷设备,其特征在于,所述控制器还被配置为:

10.一种制冷设备的管路优化方法,其特征在于,所述方法包括:


技术总结
本发明公开了一种制冷设备及其管路优化方法,根据制冷设备管路系统的当前结构参数构建管路三维模型;采用预设的有限元分析模型对所述管路三维模型进行仿真分析,得到所述管路系统的模态频率分布数据;当所述模态频率分布数据均不符合根据所述制冷设备压缩机的工作频率数据确定的频率接近范围时,采用所述有限元分析模型对所述管路三维模型进行谐响应分析,确定所述管路系统的最大应力和最大振幅;根据所述最大应力和所述最大振幅是否符合预设要求,输出所述管路系统的管路构型的调整策略。本申请方案能够输出管路参数的调整策略,使管路满足实际使用要求,提高了方法的实用性。

技术研发人员:唐金,陈绍安,陈振丰,邹海如
受保护的技术使用者:海信家电集团股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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