CN107882777A - 一种用于风机的抑制噪音结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于风机的抑制噪音结构，属于风机设备技术领域。现有技术的风机消音结构，其多孔板下面共用同一腔体，造成共振频带窄，只能吸收单一频率噪音，消音频带窄，降噪效果差，导致风机工作时噪音大，用户体验差。本发明的支架下端面设置内外两层环壁，两层环壁之间形成第一消音腔，内环壁下端面开设细小槽，所述支架的环壁抵触于变径壳体上的第一平部上，噪音从细小槽进入第一消音腔中，被吸收的噪音在第一消音腔反复碰撞，减少噪音。本发明设置第一消音腔，用于吸收噪音，制造工艺简单、制造成本低，同时能够吸收多种频率噪音，消音频带宽，降噪效果好。

Description

一种用于风机的抑制噪音结构

技术领域

本发明涉及一种用于风机的抑制噪音结构，属于风机设备技术领域。

背景技术

现有技术的用于风机的抑制噪音结构，通常采取赫姆霍兹共振***，结构简单，通过设置不同结构的消音降噪结构可以抑制中、高频噪音，目前其缺点是一种结构只能吸收单一频率噪音，消音频带窄。而在实际使用过程中，风机随外界条件变化，噪音频率也变化。使用过程中，通过在共振腔体内壁添加多孔材料或设计多孔结构来增强消音效果，这样不仅增加产品制造工艺复杂性，也增加成本。多孔结构对于一些材料而言吸声效果未必理想，每一个共振结构都具有相同的固有频率，这个固有频率由共振结构的小孔孔径d、孔截面积s和空腔体积V所决定。由于多孔板下面共用同一腔体，造成共振频带窄，只能吸收单一频率噪音，消音频带窄，降噪效果差，导致风机工作时噪音大，用户体验差。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种制造工艺简单、制造成本低的能够吸收多种频率噪音，消音频带宽，降噪效果好的用于风机的抑制噪音结构。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种用于风机的抑制噪音结构，包括带有通槽的支架，所述支架下方连接环形导风板，所述环形导风板的外端面为变径壳体，其上端面设置第一平部，所述支架下端面设置内外两层环壁，两层环壁之间形成第一消音腔，内环壁下端面开设细小槽，所述支架的环壁抵触于变径壳体上的第一平部上，噪音从细小槽进入第一消音腔中，被吸收的噪音在第一消音腔反复碰撞，减少噪音。本发明可安装于风机出风口和/或进风口，用途范围广，通过设置第一消音腔，用于吸收噪音，制造工艺简单、制造成本低，同时能够吸收多种频率噪音，消音频带宽，降噪效果好。

作为优选技术措施，所述两侧环壁之间设置若干隔板，把第一消音腔分隔为若干小消音腔，其中部分隔板开设缺口。第一消音腔被分割成多个小消音腔，之间形成共振耦合结构，扩大了吸声频谱，增强降噪效果。

作为优选技术措施，所述支架设置向斜上方延伸的第一集风环面，所述环形导风板设置向上延伸的第二集风环面，所述第二集风环面与第一集风环面保持一定距离，形成集风口。噪音在进入第一消音腔之前，首先进入第一集风环面和第二集风环面形成的狭长环形孔腔内，噪音不停往复运动形成空气柱，减少噪音能量，当外来声波的频率与共振吸声结构的固有频率相同时，就会产生共振现象，这是振幅达到最大，孔径中空气柱往复运动的速度最大，类似一个弹簧模型，摩擦损失最大，吸收的声能也达到最大值，使得噪音能量逐渐减小，声压降低。

作为优选技术措施，所述环形导风板下方安装一音腔盖，所述音腔盖上端面端部设置第二水平部，所述环形导风板罩设音腔盖，其下端面抵触于第二水平部上，两者之间螺接，可通过粗牙螺钉联接保证音腔盖与环形导风板接触区域密封可靠性，同时方便拆卸。

作为优选技术措施，所述音腔盖中间开设通孔，并向上延伸形成第三集风环面，所述第三集风环面与第二集风环面保持一定距离，形成第二消音腔。第一消音腔分割成多个音腔，之间形成共振耦合结构，再和第二消音腔结构又形成多腔共振耦合结构，扩大了吸声频谱，增大降噪效果。

作为优选技术措施，所述第一集风环面与第二集风环面的端口距离为d1，所述第二集风环面与第三集风环面的端口距离为d2，本发明根据赫姆霍兹共振***原理，受外声场的激发并消耗其能量成为吸声体，为使其吸声效果达到最佳，d1、d2取值范围在0.5mm-3mm之间。

作为优选技术措施，所述支架、环形导风板、音腔盖三者为同心轴结构，从上到下依次排列，便于组装维护。

作为优选技术措施，所述环形导风板中间位置开设上下贯通的集流口，所述集流口的直径为L2，支架通槽的直径为L1，所述音腔盖通孔的直径为L3，所述L1、L2、L3三者相等，可以减少管道不均匀而产生对壁面撞击产生噪音以及进风阻力影响。

作为优选技术措施，所述音腔盖下端开设用于安装面罩的卡槽，保证整体结构紧凑，便于生产制造，节约成本。

作为优选技术措施，抑制噪音结构设置用于罩设风机的框架，所述框架为方形壳体，有效保护其内部的零部件，避免被外界其他事物损坏，同时起到一定降噪效果。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明设置第一消音腔，用于吸收噪音，制造工艺简单、制造成本低，同时能够吸收多种频率噪音，消音频带宽，降噪效果好。

进一步，第一消音腔分割成多个音腔，之间形成共振耦合结构，再和第二消音腔结构又形成多腔共振耦合结构，扩大了吸声频谱，增大降噪效果。

本发明可以直接用于风暖风机或换气扇或新风机的风机降噪，结构便于制造，方案切实可行。

附图说明

图1为本发明装配风机的结构示意图；

图2为本发明第一消音腔结构剖视图；

图3为本发明第二消音腔结构剖视图；

图4为本发明支架结构示意图；

图5为本发明支架、环形导风板以及音腔盖剖视图。

附图标记说明：

1-支架，2-环形导风板，3-音腔盖，4-框架，5-风机，6-风壳，7-环形支撑件，8-面罩，11-内环壁，12-外环壁，13-细小槽，14-隔板，15-缺口，16-第一集风环面，17-通槽，21-第一平部，22-第二集风环面，23-集流口，31-第三集风环面，32-第二平部，33-通孔，34-卡槽。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“上”、“下”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。

如图1-5所示，一种用于风机的抑制噪音结构，包括带有通槽17的支架1、风壳6、环形支撑件7、音腔盖3、面罩8。抑制噪音结构设置用于罩设风机5的框架4，所述框架4为方形壳体，所述支架1安装于风机5下方，所述支架1下方连接一环形导风板2。所述音腔盖3下端开设用于安装面罩8的卡槽34，保证整体结构简单，节约成本。所述支架1、环形导风板2、音腔盖3三者为同心轴结构，从上到下依次排列。所述环形支撑件7包括环形PTC和外支架。

所述环形导风板2的外端面为变径壳体，其上端面设置第一平部21，所述支架1下端面设置内外两层环壁，其包括内环壁11、外环壁12，两层环壁之间形成第一消音腔，内环壁11下端面开设细小槽13，所述支架1的环壁抵触于变径壳体上的第一平部21上，所述两侧环壁之间设置若干隔板14，把第一消音腔分隔为若干小消音腔，其中部分隔板14开设缺口15，隔板14还起到加强支架1强度作用。噪音从细小槽13进入第一消音腔中，被吸收的噪音在第一消音腔反复碰撞，减少噪音。

所述支架1设置向斜上方延伸的第一集风环面16，所述环形导风板2设置向上延伸的第二集风环面22，所述第二集风环面22与第一集风环面16保持一定距离，形成集风口。所述环形导风板2下方安装一音腔盖3，所述音腔盖3上端面端部设置第二水平部，所述环形导风板2罩设音腔盖3，其下端面抵触于第二水平部上。所述音腔盖3中间开设通孔33，并向上延伸形成第三集风环面31，所述第三集风环面31与第二集风环面22保持一定距离，形成第二消音腔。所述环形导风板2中间位置开设上下贯通的集流口23，所述集流口23的直径为L2，支架1通槽17的直径为L1，所述音腔盖3通孔33的直径为L3，所述L1、L2、L3三者相等，可以减少管道不均匀而产生对壁面撞击产生噪音以及进风阻力影响。

本发明的消音结构采用赫姆霍兹共振***原理，受外声场的激发并消耗其能量成为吸声体。为使吸声效果达到最佳，其尺寸设计也有严格要求。依据赫姆霍兹共振***的共振频率简易表达式：

式中：f0是赫姆霍兹共振***的共振频率，с是声速，s是颈或开口的截面积,d是颈或开口的直径，l是颈的长度,V是容器的容积。在强度为一定的声波作用下,在这共振频率时，颈内空气的振动速度最大。如果d的尺寸足够小，颈内气流由于空气的粘性阻力而产生声阻，有利于更好抑制进风口出噪音。所述第一集风环面16与第二集风环面22的端口距离为d1，所述第二集风环面22与第三集风环面31的端口距离为d2，经过上述公式计算可知，d1、d2取值范围在0.5mm-3mm之间。

当风机5运转时，风机5产生的噪音主要集中支架1的通槽17腔内，通过设置环形导风板2和音腔盖3，通槽17内噪音可以分别被环形导风板2的第二集风环面22和音腔盖3的第三集风环面31引导，被第一消音腔和第二消音腔顺利吸收，被吸收的噪音在第二消音腔和第一消音腔反复碰撞，在此过程能量有所减弱。并且噪音在进入第一消音腔之前，首先进入第一集风环面16和第二集风环面22形成的狭长环形孔腔内，噪音不停往复运动形成空气柱，减少噪音能量，当外来声波的频率与共振吸声结构的固有频率相同时，就会产生共振现象，这是振幅达到最大，孔径中空气柱往复运动的速度最大，类似一个弹簧模型，摩擦损失最大，吸收的声能也达到最大值，使得噪音能量逐渐减小，声压降低。同时第一消音腔分割成多个音腔，之间形成共振耦合结构，再和第二消音腔结构又形成多腔共振耦合结构，扩大了吸声频谱。

经过试验，在300Hz~6000Hz的频率带时，通过第二消音腔和第一消音腔（多腔体）形成的多腔共振耦合结构，扩大了降噪频谱带宽，提升了共振耦合结构抑制噪音效果，通过本发明至少降噪1.6dB以上。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于风机的抑制噪音结构，包括带有通槽（17）的支架（1），其特征在于，所述支架（1）下方连接环形导风板（2），所述环形导风板（2）的外端面为变径壳体，其上端面设置第一平部（21），所述支架（1）下端面设置内外两层环壁，两层环壁之间形成第一消音腔，内环壁（11）下端面开设细小槽（13），所述支架（1）的环壁抵触于变径壳体上的第一平部（21）上，噪音从细小槽（13）进入第一消音腔中，被吸收的噪音在第一消音腔反复碰撞，减少噪音。

2.如权利要求1所述的一种用于风机的抑制噪音结构，其特征在于，所述两侧环壁之间设置若干隔板（14），把第一消音腔分隔为若干小消音腔，其中部分隔板（14）开设缺口（15）。

3.如权利要求1所述的一种用于风机的抑制噪音结构，其特征在于，所述支架（1）设置向斜上方延伸的第一集风环面（16），所述环形导风板（2）设置向上延伸的第二集风环面（22），所述第二集风环面（22）与第一集风环面（16）保持一定距离，形成集风口。

4.如权利要求3所述的一种用于风机的抑制噪音结构，其特征在于，所述环形导风板（2）下方安装一音腔盖（3），所述音腔盖（3）上端面端部设置第二水平部，所述环形导风板（2）罩设音腔盖（3），其下端面抵触于第二水平部上。

5.如权利要求4所述的一种用于风机的抑制噪音结构，其特征在于，所述音腔盖（3）中间开设通孔（33），并向上延伸形成第三集风环面（31），所述第三集风环面（31）与第二集风环面（22）保持一定距离，形成第二消音腔。

6.如权利要求5所述的一种用于风机的抑制噪音结构，其特征在于，所述第一集风环面（16）与第二集风环面（22）的端口距离为d1，所述第二集风环面（22）与第三集风环面（31）的端口距离为d2，d1、d2取值范围在0.5mm-3mm之间。

7.如权利要求4所述的一种用于风机的抑制噪音结构，其特征在于，所述支架（1）、环形导风板（2）、音腔盖（3）三者为同心轴结构，从上到下依次排列。

8.如权利要求7所述的一种用于风机的抑制噪音结构，其特征在于，所述环形导风板（2）中间位置开设上下贯通的集流口（23），所述集流口（23）的直径为L2，支架（1）通槽（17）的直径为L1，所述音腔盖（3）通孔（33）的直径为L3，所述L1、L2、L3三者相等。

9.如权利要求1-8任一所述的一种用于风机的抑制噪音结构，其特征在于，所述音腔盖（3）下端开设用于安装面罩（8）的卡槽（34）。

10.如权利要求9所述的一种用于风机的抑制噪音结构，其特征在于，抑制噪音结构设置用于罩设风机（5）的框架（4），所述框架（4）为方形壳体。