降噪装置及燃气热水器的制作方法

1.本技术涉及燃具技术领域，特别是涉及一种降噪装置及燃气热水器。


背景技术：

2.相关技术中，燃气热水器进风时，其进风通道内会产生高速气流，气流与进风通道之间因相对运动而产生摩擦和阻力，使得气流发生剧烈震动，进而产生噪音。


技术实现要素：

3.基于此，有必要提供一种降噪装置及燃气热水器，以降低燃气热水器进风时产生的噪音。
4.根据本技术的一个方面，本技术实施例提供了一种降噪装置，用于燃气热水器的进风入口处，包括：
5.壳体，具有容置腔室，所述壳体的一端开设有进风口，所述壳体的另一端开设有出风口，所述进风口和所述出风口分别与所述容置腔室连通；以及
6.沿进风方向依次设于所述容置腔室内的第一消音件、第二消音件和第三消音件，所述第一消音件内形成有与所述进风口连通的第一消音通道，所述第二消音件内形成有第二消音通道，所述第三消音件内形成有与所述出风口连通的第三消音通道，所述第一消音通道、所述第二消音通道和所述第三消音通道依次连通，以形成进风通道；
7.其中，沿所述进风方向，所述第二消音通道的横截面积大于所述第一消音通道的横截面积以及所述第三消音通道的横截面积，且所述第一消音通道与所述第二消音通道的衔接处、所述第二消音通道与所述第三消音通道的衔接处分别形成有台阶面；
8.所述第一消音件与所述壳体之间界定出第一间隙通道，所述第二消音件与所述壳体之间界定出第二间隙通道；
9.所述第一消音件上设有连通所述第一消音通道与所述第一间隙通道的多个第一通孔，所述第二消音件上设有连通所述第二消音通道与所述第二间隙通道的多个第二通孔。
10.上述降噪装置中，该降噪装置至少包括壳体，根据燃气热水器进风时产生噪音的频率特性，沿进风方向在壳体内设置第一消音件、第二消音件和第二消音件，分别形成有依次连通的第一消音通道、第二消音通道和第三消音通道，由于第二消音通道的横截面积大于第一消音通道的横截面积以及第三消音通道的横截面积，且第一消音通道与第二消音通道的衔接处、第二消音通道与第三消音通道的衔接处分别形成有台阶面，使得该处为突变的横截面，噪音在突变处可以发生反射而衰减。如此，使得第一消音通道可以消减高频段的噪音，第二消音通道可以消减中低频段的噪音，第三消音通道可以进一步消减低频段的噪音。同时，由于第一消音件与壳体之间界定出第一间隙通道，第二消音件与壳体之间界定出第二间隙通道，结合前述结构，第一间隙通道可以进一步加强对于第一消音通道内高频段的噪音的消减，第二间隙通道可以进一步加强对于第二消音通道内中低频段的噪音的消
减。由此，对燃气热水器进风时所产生的气流噪音进行了层层消音、逐渐衰减，从而降低了噪音，提升了用户使用的舒适度。
11.在其中一个实施例中，所述降噪装置还包括设于所述第一消音件与所述壳体之间的多孔吸声层；
12.所述多孔吸声层与所述第一消音件之间界定出所述第一间隙通道。如此，由于设置有多孔吸声层，增加了声阻，使第一消音通道在结构上能吸收的噪音频带更宽。
13.在其中一个实施例中，所述降噪装置还包括设于所述第三消音通道内的多个吸声尖劈；
14.所述吸声尖劈具有基部和与所述基部相对的劈部，所述基部设于所述第三消音通道的侧壁，所述劈部远离所述侧壁延伸。如此，通过设置吸声尖劈，使得空气与吸声材料间的声阻抗实现逐渐过渡，获得良好的阻抗匹配和吸声效果。
15.在其中一个实施例中，沿所述劈部的延伸方向上，所述劈部的长度为l1，所述基部的长度为l2；
16.其中，l1与l2的比值为4。如此，可以在保证吸声尖劈的骨架刚度的同时，提高吸声性能。
17.在其中一个实施例中，多个所述吸声尖劈环绕所述第三消音通道的侧壁布置。如此，更进一步提高第三消音通道内对于低频噪音的吸收效果。
18.在其中一个实施例中，所述吸声尖劈包括平头尖劈。如此，可以在实现更好的吸收效果的同时，节省第三消音通道内的空间。
19.在其中一个实施例中，所述第三消音件由多孔吸声材料构成。如此，可以更进一步提高噪音吸收效果。
20.在其中一个实施例中，所述第一通孔的孔径为d1，所述第一消音件厚度为t1，所述第一间隙通道的厚度为h1，多个所述第一通孔的面积之和与所述第一消音件的面积比值为p1，满足以下条件：
21.3mm≤d1≤3.5mm；
22.1mm≤t1≤1.5mm；
23.5mm≤h1≤10mm；
24.0.04≤p1≤0.05。
25.如此，可以使得第一消音通道在结构上能吸收的噪音频带更宽。
26.在其中一个实施例中，所述第二通孔的孔径为d2，所述第二消音件厚度为t2，所述第二间隙通道的厚度为h2，多个所述第二通孔的面积之和与所述第二消音件的面积比值为p2，满足以下条件：
27.2.5mm≤d2≤3mm；
28.2mm≤t2≤3mm；
29.30mm≤h2≤35mm；
30.0.025≤p2≤0.03。
31.如此，可以使得第二消音通道在结构上可以更好的吸收中频噪声。
32.在其中一个实施例中，多个所述第一通孔排列为第一单位图案重复形成，所述第一单位图案包括三角形、矩形中的一种；和/或
33.多个所述第二通孔排列为第二单位图案重复形成，所述第二单位图案包括三角形、矩形中的一种。如此，可以实现所需要的共振频率以更好的吸收噪音。
34.在其中一个实施例中，多个所述第一通孔的延伸方向彼此平行；和/或
35.多个所述第二通孔的延伸方向彼此平行。如此，可以实现所需要的共振频率以更好的吸收噪音。
36.在其中一个实施例中，所述降噪装置还包括衔接于所述进风口与所述第一消音通道之间的导流通道；
37.沿所述进风方向，所述导流通道的横截面积减小。如此，便于将空气导流至第一消音通道内。
38.在其中一个实施例中，所述第一消音件与所述壳体为一体式结构或分体式结构。如此，便于根据需要进行制造或者安装。
39.在其中一个实施例中，所述降噪装置还包括波纹管；
40.所述出风口借助于所述波纹管与所述燃气热水器的进风入口连通。如此，可以破坏流体边界层的生成，降低进风阻力。
41.根据本技术的另一个方面，本技术提供了一种燃气热水器，包括上述所述的降噪装置，所述降噪装置设于所述燃气热水器的进风入口处。如此，可以降低燃气热水器在进风时所产生的噪音，提高了用户的使用体验。
42.本技术实施例的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术实施例的实践了解到。
附图说明
43.图1为本技术实施例的一种实施方式中降噪装置的爆炸结构示意图；
44.图2为本技术实施例的一种实施方式中降噪装置的剖视结构示意图；
45.图3为本技术实施例的一种实施方式中吸声尖劈的结构示意图；
46.图4为本技术实施例的一种实施方式中第一通孔排列方式的示意图；
47.图5为本技术实施例的另一种实施方式中第一通孔排列方式的示意图；
48.图6为本技术实施例的又一种实施方式中第一通孔排列方式的示意图。
49.元件符号简单说明：
50.壳体100、进风口110、出风口120；
51.第一消音件200、第一消音通道201、第一间隙通道202、导流通道203、第一通孔210；
52.第二消音件300、第二消音通道301、第二间隙通道302、第二通孔310；
53.第三消音件400、第三消音通道401、吸声尖劈410、基部411、劈部412；
54.多孔吸声层500；
55.波纹管600；
56.进风方向x。
具体实施方式
57.为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术
实施例的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术实施例。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。本技术实施例能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此，本技术实施例不受下面公开的具体实施例的限制。
58.可以理解，本技术所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种专业名词，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。但除非特别说明，这些专业名词不受这些术语限制。这些术语仅用于将一个专业名词与另一个专业名词区分。举例来说，在不脱离本技术的范围的情况下，第一消音件、第二消音件和第三消音件为不同的消音件。在本技术实施例的描述中，“多个”、“若干”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
59.在本技术实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术实施例中的具体含义。
60.在本技术实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征水平高度。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征水平高度。
61.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”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。
62.除非另有定义，本技术所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本技术中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。
63.相关技术中，燃气热水器进风时，外界空气气流通过风机进风管进入混气装置后，与经过燃气比例阀调整好比例的燃气在风机进风口处的预混腔内进行混合。然后，风机将所得空燃混合气鼓入燃烧器进行点火燃烧。在此过程中，进风通道内会产生高速气流，气流与进风通道之间因相对运动而产生摩擦和阻力，使得气流发生剧烈震动，进而产生噪音。而燃气热水器对人居环境产生影响较大的风机噪声频率一般在650～2000hz频段，频率在1000～2000hz之间的噪声为高频噪音，频率在400～1000hz之间的噪声为中频噪音，频率在20hz～400hz之间的噪声为低频噪声。
64.本技术发明人注意到，外界空气经7000～10000r/min的高速风机吸入预混腔内，空气与进风通道会产生激烈的碰撞，若该频率与燃气热水器整机的固有频率重叠，则会产生共振现象，进而发出较大的噪音。为了防止发生共振，发明人研究发现，可以通过设置空气层，改善共振频率，进而实现降噪的目的。
65.基于以上考虑，为了降低燃气热水器进风时产生的噪音，发明人经过深入研究，设计了一种降噪结构，通过分段设置不同结构的消音结构，并同时对应设置空气层，不仅可以对不同频率的噪音进行分段降噪，还可以通过拓宽对应的消音通道能吸收的噪音频带宽度，改善共振频率，更进一步进行降噪。下面结合一些实施例的相关描述，对本技术实施例提供的降噪装置进行相关说明。
66.图1示出了本技术实施例的一种实施方式中降噪装置的爆炸结构示意图；
67.图2示出了本技术实施例的一种实施方式中降噪装置的剖视结构示意图；为了便于说明，仅示出了与本技术实施例相关的部分。
68.请参照图1和图2，本技术实施例提供了一种降噪装置，用于燃气热水器的进风入口处。该降噪装置包括壳体100、第一消音件200、第二消音件300和第三消音件400。壳体100具有容置腔室，壳体100的一端开设有进风口110，壳体100的另一端开设有出风口120，进风口110和出风口120分别与容置腔室连通。第一消音件200、第二消音件300和第三消音件400沿进风方向x依次设于容置腔室内。第一消音件200内形成有与进风口110连通的第一消音通道201，第二消音件300内形成有第二消音通道301，第三消音件400内形成有与出风口120连通的第三消音通道401，第一消音通道201、第二消音通道301和第三消音通道401依次连通，以形成进风通道。也就是说，气流会依次通过进风口110、第一消音通道201、第二消音通道301、第三消音通道401以及出风口120后，再进入燃气热水器的进风入口处。
69.沿进风方向x，第二消音通道301的横截面积大于第一消音通道201的横截面积以及第三消音通道401的横截面积，且第一消音通道201与第二消音通道301的衔接处、第二消音通道301与第三消音通道401的衔接处分别形成有台阶面。由于第二消音通道301的横截面积大于第一消音通道201的横截面积，两者衔接处形成有台阶面，从而使得两者之间的横截面之间不是连续或者渐变变化的，而是间断的，形成了横截面突然变化的结构形式。也就是说，气流从第一消音通道201进入第二消音通道301时，沿进风方向x上的横截面积会突然扩大，声波在截面突变处发生反射而衰减噪声，形成了扩张式的消声结构，对中低频段噪声有较好的消弱作用。由于第二消音通道301的横截面积大于第三消音通道401的横截面积，两者衔接处形成有台阶面，从而使得两者之间的横截面之间不是连续或者渐变变化的，而是间断的，形成了横截面突然变化的结构形式。也就是说，气流从第二消音通道301进入第三消音通道401时，沿进风方向x上的横截面积会突然缩小，声波在截面突变处发生反射而衰减噪声，进一步增强了第二消音通道301对中低频段噪声的消弱作用。
70.发明人研究发现，空气层可以影响降噪结构的共振频率，能够在一定程度上使得第一消音通道201的共振频率降低。第一消音件200与壳体100之间界定出第一间隙通道202，通过第一间隙通道202形成了空气层。而为更进一步实现空气层的调节作用，第一消音件200上设有连通第一消音通道201与第一间隙通道202的多个第一通孔210。气流通过第一消音通道201时，外界噪声的频率和第一消音件200的固有频率相同的部分，引起第一通孔210内的空气共振，第一通孔210的孔颈处的空气产生激烈震动摩擦，加强了第一消音通道201的吸收效应而形成了吸收峰，使得声能极大地产生了衰减，声能经过震动摩擦后被转化为热能消散。而外界噪声的频率与第一消音件200的固有频率不同的部分，可以继续通过第一间隙通道202进行消声。如此，通过设置第一间隙通道202，扩大了第一消音通道201的噪声的吸声频率带，从而可以通过第一消音通道201实现对高频段噪声的降噪过程。
71.相对应地，第二消音件300与壳体100之间界定出第二间隙通道302，通过第二间隙通道302形成了空气层。而为更进一步实现空气层的调节作用，第二消音件300上设有连通第二消音通道301与第二间隙通道302的多个第二通孔310。气流通过第二消音通道301时，由于在第一消音通道201对大部分高频段的噪声进行了消减、在第一消音通道201与第二消音通道301的衔接处所形成的台阶面对噪音产生了一定程度上的消减，此时，第二消音通道301以及第二间隙通道302可以进一步对中低频段的噪声进行消减。气流通过第三消音通道401时，在第一消音通道201与第二消音通道301的衔接处所形成的台阶面对噪音进一步进行消减，第三消音通道401可以对低频噪音进行消减。
72.由此，结合各消音通道的结构、第一间隙通道202以及第二间隙通道302，第一消音通道201可以消减高频段的噪音，第二消音通道301可以消减中低频段的噪音，第三消音通道401可以进一步消减低频段的噪音，对燃气热水器进风时所产生的气流噪音进行了层层消音、逐渐衰减，从而降低了噪音，提升了用户使用的舒适度。
73.为了更进一步加强第一消音通道201内远离共振频率的声波的消减作用，在一些实施例中，请继续参照图2，降噪装置还包括设于第一消音件200与壳体100之间的多孔吸声层500。此时，第一间隙通道202由多孔吸声层500与第一消音件200之间界定出。也就是说，多孔吸声层500可以是如图2所示意出的贴临壳体100内壁进行设置，且与第一消音件200的外壁之间形成第一间隙通道202。如此，由于设置有多孔吸声层500，其与第一消音通道201、第一通孔210以及第一间隙通道202共同组成了共振吸声结构，增加了声阻，使第一消音通道201在结构上能吸收的噪音频带更宽，加强了对噪音的消减作用。
74.需要说明的是，多孔吸声层500可以由有机纤维材料、麻棉毛毡、无机纤维材料、玻璃棉、岩棉、矿棉、脲醛泡沫塑料、氨基甲酸脂泡沫塑料等多孔吸声材料构成，可以根据实际情况进行选择，本技术实施例对此不作具体限定。
75.图3示出了本技术实施例的一种实施方式中吸声尖劈410的结构示意图；为了便于说明，仅示出了与本技术实施例相关的部分。
76.为了进一步加强第三消音通道401的消音作用，在一些实施例中，请参照图3，并结合参考图1和图2，降噪装置还包括设于第三消音通道401内的多个吸声尖劈410。吸声尖劈410具有基部411和与基部411相对的劈部412，基部411设于第三消音通道401的侧壁，劈部412远离侧壁延伸。如此，通过设置吸声尖劈410，使得空气与吸声材料间的声阻抗实现逐渐过渡，获得良好的阻抗匹配和吸声效果。具体至一些实施例中，沿劈部412的延伸方向上，劈部412的长度为l1，基部411的长度为l2。l1与l2的比值为4。如此，可以在保证吸声尖劈410的骨架刚度的同时，提高吸声性能。而在另一些实施例中，请参照图1，多个吸声尖劈410环绕第三消音通道401的侧壁布置。如此，更进一步提高第三消音通道401内对于低频噪音的吸收效果。而在又一些实施例中，第三消音件400由多孔吸声材料构成。在此过程中，由于第三消音件400整体是由多孔吸声材料构成，该处多孔吸声材料的厚度较多孔吸声层500的厚度更厚，流阻更大，也即是空气质点通过的阻力会更大，如此，可以提升低频噪音的吸声系数，更进一步提高了噪音吸收效果。
77.在一些实施例中，请继续参照图3，吸声尖劈410包括平头尖劈。也就是说，在劈部412远离基部411的一侧上设置有切面，形成了具有平头的劈部412。如此，可以在实现更好的吸收效果的同时，节省第三消音通道401内的空间。
78.为了更好地结合燃气热水器整机特性，发明人发现，如若使得第一消音通道201的共振频率保持在1800hz～2200hz范围内，使第二消音通道301的共振频率为500hz～700hz范围内，可以更好的进行消音过程，消减大部分噪音。由此，在一些实施例中，第一通孔210的孔径为d1，第一消音件200厚度为t1，第一间隙通道202的厚度为h1，多个第一通孔210的面积之和与第一消音件200的面积比值为p1，满足以下条件：3mm≤d1≤3.5mm；1mm≤t1≤1.5mm；5mm≤h1≤10mm；0.04≤p1≤0.05。如此，可以使得第一消音通道201在结构上能吸收的噪音频带更宽。在另一些实施例中，第二通孔310的孔径为d2，第二消音件300厚度为t2，第二间隙通道302的厚度为h2，多个第二通孔310的面积之和与第二消音件300的面积比值为p2，满足以下条件：2.5mm≤d2≤3mm；2mm≤t2≤3mm；30mm≤h2≤35mm；0.025≤p2≤0.03。如此，可以使得第二消音通道301在结构上可以更好的吸收中频噪声。例如，可以使得第一通孔210的孔径d1为3mm，第一消音件200厚度t1为0.6mm，第一通孔210之间的间距为6mm，多个第一通孔210的面积之和与第一消音件200的面积比值p1为0.042，如此，使得第一消音通道201的共振频率接近2000hz。
79.图4示出了本技术实施例的一种实施方式中第一通孔210排列方式的示意图；图5示出了本技术实施例的另一种实施方式中第一通孔210排列方式的示意图；图6示出了本技术实施例的又一种实施方式中第一通孔210排列方式的示意图；为了便于说明，仅示出了与本技术实施例相关的部分。
80.由于不同频率的噪声具有不同的共振频率，因此，第一通孔210以及第二通孔310的排列方式也会不同，实际使用时可以根据共振频率来选择排列方式。在一些实施例中，多个第一通孔210排列为第一单位图案重复形成，第一单位图案包括三角形、矩形中的一种。在另一些实施例中，多个第一通孔210的延伸方向彼此平行。在一些实施例中，多个第二通孔310排列为第二单位图案重复形成，第二单位图案包括三角形、矩形中的一种。在另一些实施例中，多个第二通孔310的延伸方向彼此平行。如此，可以实现所需要的共振频率以更好的吸收噪音。例如，图4示意出第一单位图案为三角形的情形，图5示意出第一单位图案为正方形的情形，图6示意出第一通孔210为条形孔，且多个第一通孔210彼此平行的情形。第二通孔310的排列形成可以参考第一通孔210的排列示意图，在此不再赘述。
81.需要说明的是，第一单位图案指的是相邻的第一通孔210的中心的连线所形成的图形。例如，当第一单位图案为三角形时，第一单位图案指的是相邻的三个第一通孔210的中心的连线形成的三角形。又例如，当第一单位图案为正方形时，第一单位图案指的是相邻的四个第一通孔210的中心的连线形成的正方形。第二单位图案的说明可参考第一单位图案的说明，在此不再赘述。
82.在一些实施例中，请继续参照图1和图2，降噪装置还包括衔接于进风口110与第一消音通道201之间的导流通道203。沿进风方向x，导流通道203的横截面积减小。如此，便于将空气导流至第一消音通道201内。需要说明的是，导流通道203的横截面积可以是连续减小的，也可以是不连续减小的。例如，图1和图2示意出导流通道203的横截面积逐渐减小的情形。
83.在一些实施例中，请继续参照图1和图2，第一消音件200与壳体100为一体式结构或分体式结构。如此，便于根据需要进行制造或者安装。例如，图1和图2示意出第一消音件200与壳体100为一体式结构的情形。
84.在一些实施例中，请继续参照图1和图2，降噪装置还包括波纹管600。出风口120借助于波纹管600与燃气热水器的进风入口连通。如此，可以破坏流体边界层的生成，降低进风阻力。可选地，波纹管600上还可以设置测压嘴(图中未示出)，也可根据需要加装文丘里流量计(图中未示出)，从而可以更进准的测量进气流量。
85.基于同一发明构思，本技术提供了一种燃气热水器，包括上述实施例中的降噪装置，降噪装置设于燃气热水器的进风入口处。如此，可以降低燃气热水器在进风时所产生的噪音，提高了用户的使用体验。
86.综上所述，本技术实施例中的降噪装置，通过分段设置消音通道，并结合设置的第一间隙通道202、第二间隙通道302、多孔吸声层500以及吸声尖劈410，从改善共振频率以及逐层吸收不同频率的噪音的角度上，使得气流噪声依次通过第一消音通道201、第二消音通道301和第三消音通道401后，层层消音逐渐衰减，从而降低了气流噪音，提升用户使用的舒适度。
87.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
88.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。