低噪音风机的制作方法

专利名称：低噪音风机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种风机，尤其涉及一种采取了降低噪音技术的风机。
背景技术：
风机是通风、引风、吹风常用的设备，由于风机是靠风扇的扇叶转动推动空气流动 产生风的，因此，在扇叶推动空气的过程中，扇叶叶面高速撞击空气会产生噪音，风扇转速 越高，噪音就会越大，风扇叶片的尺寸越大，产生的噪音也会越大，因此，大功率的风机会产 生很大的噪音，而无论人们的居住环境还是工作环境，都需要安装大大小小的风机，所以， 风机的噪音如果不消除，就会严重影响附近人们的生活质量。现有技术中的风机，常见的有离心式、轴流式、混流式三种(如图1 3所示)，风 机的壳体普遍采用坚硬的材料，如金属、玻璃钢或其他硬质材料，面向叶轮的内表面光滑、 不透气，基本上不能吸音(吸音系数低于0. 1)，具有很好的反射声波的效果，因此，风机叶 片转动过程中产生的噪音，在壳体内反复反射，最终混合成更大的噪音，从风机口传出或者 由壳体震动传出(如图4 6所示)。除风机叶片转动产生的噪音，空气流过狭窄的缝隙时 也会产生的很多噪音，针对风机产生噪音的问题，已经有许多技术方案进行解决，但是效果 都比较有限。专利号为“99202576. 1”、名称为“消噪音风机”的专利文件记载的技术方案，在风 机的出风口安装了消音筒，风机、消音筒设置在消音箱内，双层结构的消音筒筒体内壁具有 多个吸音孔，筒体的内、外壁之间填充有吸音材料，消音箱的内壁具有吸音材料构成的吸音 层，消音箱的进风口与风机的入风口设置有一块吸音板。专利号为“02292874. X”、名称为 “低噪声离心通风机”的专利文件记载的技术方案，将电机及风机壳体安装在框架上，框架 下有弹力减振器连接机壳底板，机壳面板为消声板。这两个技术方案都是在风机壳体外再 增加能够降低噪音的装置，从而减小噪音的影响，增大了风机的体积和设备的复杂性。专利号为“02232823. 8”、名称为“低噪音风机”的专利文件记载的技术方案，风扇 由多数叶片组成，叶片的边缘距外壳的内壁具有较大的距离，进风口是外大内小的锥形口。 靠近进风口一侧的风扇叶的进风面与进风口的大小相仿。通过改变风扇扇叶和风扇轴的连 接结构，改善了扇叶的固定状态，增大扇叶边缘与外壳内壁的距离，降低了扇叶和外壳之间 的相互影响；改变进风口的结构，改善了进风口的空气流动状态，增加了空气流动的平稳程 度。这技术只是优化风机的气流动力设计，对于无法避免的噪音，没有吸收处理措施。专利号为“200520040858. 7”、名称为“一种消音型管道风机”的专利文件记载的技 术方案，其壳体为一个箱体，箱体在出风口方向的左右侧板的内壁设有消声板；箱体的后侧 板的内壁设有消声器；风机机壳的后侧板的内壁设有消声板。当风机运转时，气流产生的噪 音被左、右侧板内壁设置的吸声板、及风机机壳后端内壁设有采用在离心玻璃棉外包覆玻 璃布构成的消声板、及在箱体内后侧板内壁设有采用在离心玻璃棉外包覆玻璃布构成的消 声器所吸收，从而大大降低风机的整体噪音。这个技术方案将消音材料安装于管道式风机 中，不能广泛的适用于其他种类的风机。
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专利号为“200410070957. X”、名称为“低噪音高压离心风机”的专利文件记载的技
术方案，采用后向单圆弧弯曲叶片，噪音大大降低。这些技术方案，都是在风机以外再行增加装置，从风机外部减少风机向外界传导 的噪音，不是从噪音产生的部位着手，降低噪音的产生，也没有针对不同部位产生的不同音 频、不同音量的噪音采取不同的消除办法，只能消除部分噪音，对另一部分噪音作用不大。 即使采用提高风机叶片加工精高的办法，效果也很有限，而且风机运转一段时间后，叶轮沾 上灰尘，原有的精度和光洁度便受影响，噪音便随之增加，所以，提高加工精度根本不能解 决问题。

发明内容
本发明所采用主要技术手段是将风机壳体的内表面构造成吸音表面，以达到吸音 降噪的效果。当叶轮/叶片转动或气流穿过狭窄的间隙所产生音波在传播过程中碰到风机 壳体的内壁时，被风机外壳所吸收，使得经过风机壳体反射而传出风机外的音波能量大大 减少，达到风机的噪音能够有效降低的目的。为了解决上述技术问题，本发明提供了一种低噪音风机，其包括壳体和安装于壳 体内部的产风装置，所述壳体为包括内壳和外壳的夹层结构，其特征在于所述内壳由多孔 或网眼状板材构成，所述内壳和外壳之间填充有吸音填充料，所述内壳内壁构造为吸音面， 所述吸音面形成包容产风装置和气流通道的空腔。在上述技术方案中，所述内壳为对应于离心式、轴流式、混流式三种风机的蜗形、 圆柱形或者圆锥形，内壳上的多个孔或网眼交错设置，使得内壳内壁表面沿平行于气流方 向的任意一条线经过多个孔或网眼。在上述技术方案中，在内壳上设置有加强筋，所述加强筋位置设置有将内壳和外 壳进行固定连接的连接件。在上述技术方案中，在内壳与吸音填充料之间设置有一层薄膜，以防止吸音填充 料吸收空气里的水和油。在上述技术方案中，所述内壳的孔直径或网直径在0. 5mm至8. Omm之间。在上述技术方案中，所述内壳的孔距或网眼距离在Imm至12mm之间。在上述技术方案中，所述吸音填充料的厚度为5mm至150mm之间。在上述技术方案中，所述吸音填充料的容重在15kg/m3至240kg/m3之间。在上述技术方案中，所述吸音填充料为开孔式泡沫塑料、玻璃棉、岩棉或矿渣棉中 的一种或多种。本发明取得了以下技术效果1.将风机壳体本身变成吸音结构。2.风机壳体采用夹层结构，在吸音材料内增加内壁，加强对吸音材料的支撑作用， 防止吸音材料在风机运行所产生的震动的作用下从风机壳体上脱落。3.风机壳体内壁采用多空或网状结构，使得风机壳体内表面变粗糙，减少对声波 的反射作用。4.风机壳体内壁采用多空或网状结构，使得夹层中的吸音材料凸露出风机壳体内 表面，使得吸音材料能够直接接触声波，增强吸音效果。
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简单而言，本发明相当于把风机外壳变成一个消音器，或是将风机外壳与消音器 融为一体，由于吸音面很靠近噪音源，噪音在扩散前便被吸收，效果显著。本发明与常规设计的区别还在于风机壳体内表面的吸音系数，本专利设计涵盖的 内表面的吸音系数如下
倍频带中心频率125Hz250Hz500Hz1000Hz2000Hz4000Hz吸音系数0. 1 0.7> 0. 3> 0. 35> 0. 32> 0. 3> 0. 25即对于125Hz频率附近噪音的吸音系数为0. 1 0. 7，对250Hz频率附近噪音的吸 音系数大于0. 3，对500Hz频率附近噪音的吸音系数大于0. 35，对1000Hz频率附近噪音的 吸音系数大于0. 32，对2000Hz频率附近噪音的吸音系数大于0. 3，对4000Hz频率附近噪音 的吸音系数大于0. 25。


图1为现有技术中离心式风机结构示意图；图2为现有技术中轴流式风机结构示意图；图3为现有技术中混流式风机结构示意图；图4为现有技术中离心式风机噪声传播示意图；图5为现有技术中轴流式风机噪声传播示意图；图6为现有技术中混流式风机噪声传播示意图；图7为本发明中离心式风机壳体结构示意图；图8为本发明中轴流式风机壳体结构示意图；图9为本发明中混流式风机壳体结构示意图。图中标记10_吸音面，20-吸音材料。图1-9中的空心箭头表示气流方向。
具体实施例方式为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合附图及具体实施方式
对本发明作进一步的详细描述。低噪音风机的具体结构如图7 9所示，离心式、轴流式、混流式低噪音风机均包 括具有减噪功能的壳体，所述壳体为夹层结构，其内壁为吸音面10，夹层之间为吸音填充料 20。具体的，所述壳体包括内壳和外壳，外壳由气密材料构成，内壳由多孔或网眼状板材构 成，内壳和外壳之间填充有吸音填充料20，内壳上的多个孔或网眼交错设置，使得内壳上沿 平行于气流方向的任意一条线经过多个孔或网眼。即内壳内壁构造为吸音面，吸音面包容 离心式、轴流式、混流式风机的整个叶轮/叶片，以及电机/马达等驱动部件，并构成风机气 流的运动通道。由于吸音填充料可以选择填充纤维或海绵材质的吸音填料，也可以选择采用容重 较高的玻璃棉、岩棉或矿渣棉，为了增强夹层壳体的强度，防止壳体在风机运行的振动工况 下脱落或损坏，在内壳上设置有加强筋，并在加强筋位置设置有将内壳和外壳进行固定连
5接的连接件。在潮湿或油烟环境中使用时，可在内壳与吸音填充料之间增加一层防水防油薄 膜，以防止吸音填充料吸收空气里的水和油。具体的，当为了显著降低风机的低频噪音时，可选择内壳由0. 5mm的孔直径或网 直径，孔距或网眼距离在1mm，吸音棉的厚度为150mm、容重为240kg/m3 ；当为了简化风机壳 体结构时，可选择内壳由8mm的孔直径或网直径，孔距或网眼距离在12mm，吸音棉的厚度为 5mm、容重为 15kg/m30以下低噪音风机壳体的实施方式只是实现本发明整体构思的一种方法，并非唯一 性方法。具体做法可根据风机原始设计、选材、功能、用途等因素灵活处理，只要将内壁造成 吸音结构的同时满足机械性能要求便可。为达到内表面的吸音功能，风机壳体可采用双层板加吸音棉夹心的做法，具体参 考如下内层壳保留原有壳体的形状，但采用多孔板材或硬质网代替原来的板材，加工工 艺基本上可保持不变，但由于孔板或网的强度稍低，需考虑、加强筋、增加板厚或采用更高 强度材质。孔板或网的规格应视乎噪音频谱特性决定，孔径或网眼的可选择范围很大，孔直 径或网直径在0. 5mm至8. Omm均可，孔距或网眼距离在Imm至12mm之间，如果需要增强吸 收低频，则应选择较小的孔径。在孔板之外再加一层外壳，外层壳宜采用气密材料如金属或塑料，如需阻挡低频 音波穿透，可采用稍重的板材，如铜板或铅板等。两层壳体之间设置有局部的连接固定，以 使之成为一体，固定方法可采用螺丝或焊接。两层壳体的间距决定了填充料(吸音棉)的 厚度，此厚度直接影响吸音性能，可选择5mm至150mm，具体根据噪音频谱特性决定，一般而 言，越厚越能吸收低频。两层外壳之间宜用吸音棉填充，吸音棉规格范围较广，材质应考虑防火性能，容重 应按噪音频谱特性决定，15kg/m3至240kg/m3均可，吸收低频可选择容重较高的玻璃棉、岩 棉或矿渣棉，但要注意玻璃棉所含的粘合剂越多，吸音性能越低。在特殊情况(如厨房排风)下，可考虑在内壳与填充料(吸音棉)之间增加一层 薄膜，以防止吸音棉吸收空气里的水和油。内表面由于采用孔板而变得较粗糙，风机的性能 将受到轻微影响，若需很精准的特性曲线，则需要重新再做测试。以上实施例仅为本发明的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但不能因此而 理解为对本发明专利范围的限制。其具体结构和尺寸可根据实际需要进行相应的调整。应 当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出 若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
权利要求
一种低噪音风机，其包括壳体和安装于壳体内部的产风装置，所述壳体为包括内壳和外壳的夹层结构，其特征在于所述内壳由多孔或网眼状板材构成，所述内壳和外壳之间填充有吸音填充料，所述内壳内壁构造为吸音面，所述吸音面形成包容产风装置和气流通道的空腔。
2.根据权利要求1所述的低噪音风机，其特征在于所述内壳为蜗形、圆柱形或者圆锥 形，内壳上的多个孔或网眼交错设置。
3.根据权利要求1或2所述的低噪音风机，其特征在于在内壳上设置有加强筋，所述 加强筋位置设置有将内壳和外壳进行固定连接的连接件。
4.根据权利要求1或2所述的低噪音风机，其特征在于在内壳与吸音填充料之间设 置有一层薄膜，以防止吸音填充料吸收空气里的水和油。
5.根据权利要求1或2所述的低噪音风机，其特征在于所述内壳的孔直径或网眼直 径在0. 5mm至8. Omm之间。
6.根据权利要求1或2所述的低噪音风机，其特征在于所述内壳的孔距或网眼距离 在Imm至12mm之间。
7.根据权利要求1或2所述的低噪音风机，其特征在于所述吸音填充料的厚度为5mm 至150mm之间。
8.根据权利要求1或2所述的低噪音风机，其特征在于所述吸音填充料的容重在 15kg/m3 至 240kg/m3 之间。
9.根据权利要求1或2所述的低噪音风机，其特征在于所述吸音填充料为开孔式泡 沫塑料、玻璃棉、岩棉或矿渣棉中的一种或多种。
全文摘要
本发明涉及一种低噪音风机，其包括产风装置和具有减噪功能的壳体，所述壳体为包括内壳和外壳的夹层结构，所述内壳由多孔或网眼状板材构成，所述内壳和外壳之间填充有吸音填充料，所述内壳内壁构造为吸音面，所述吸音面按气流组织形成包容产风装置和气流通道的空腔。该结构相当于将风机壳体变成一个消音器，或是将风机外壳与消音器融为一体，由于吸音面很靠近噪音源，噪音在扩散前便被吸收，效果显著。
文档编号F04D29/66GK101968063SQ201010522009
公开日2011年2月9日 申请日期2010年10月28日 优先权日2010年10月28日
发明者郭贵明 申请人:郭贵明