本发明涉及一种生活电器技术领域，尤其涉及一种排气消声装置及家电设备。
背景技术
现有技术的家电设备中的排气装置通常采用排气蜗壳进行散热，由于家电设备的电机转速很快，造成了其排气装置的噪声大。为了降低排气装置的噪声，较为常见的方式是在蜗壳型线内侧贴吸音棉。由于吸音棉是一种可燃材料，并且在蜗壳中内置吸音棉阻挡了风机排出的导热气流，因此这种结构会造成家电的温升问题，具有一定的安全隐患。
技术实现要素：
为解决上述技术问题，本发明实施例期望提供一种排气消声装置及家电设备，具有良好的降噪效果和散热效果，并有结构紧凑，易清洁的特点。
本发明实施例的技术方案是这样实现的：
第一方面，本发明实施例提供一种排气消声装置应用于具有风机的家电设备中，所述排气消声装置包括：蜗壳主体和蜗壳盖；其中，所述蜗壳主体包括其中一端的端面板和与所述端面板垂直相接的蜗壳型线；所述端面板上设置有圆形开口作为蜗壳进气口；所述蜗壳型线围成一个缺口设置为蜗壳排气口；所述端面板在所述蜗壳排气口的位置设置有导流板；所述蜗壳型线和所述导流板上都设置有微穿孔。所述蜗壳盖位于所述蜗壳主体的另一端与所述蜗壳型线垂直相接，所述蜗壳盖与所述蜗壳主体构成导流结构。
可选地，所述微穿孔的孔径和穿孔率根据噪声频率选择。
可选地，所述微穿孔的孔径为0.1mm～1mm，穿孔率为5％。
可选地，所述蜗壳主体外侧在所述蜗壳端面板上还设置有安装槽体，所述蜗壳进气口位于所述安装槽体的底部。
可选地，所述导流板的数量为三个，其形态和位置分布由所述导流结构的流体状况决定。
可选地，所述蜗壳盖与所述蜗壳型线的接合面设置有与所述蜗壳型线一致的l型槽体。
可选地，所述蜗壳型线与所述蜗壳盖通过所述l型槽体相结合。
可选地，所述蜗壳盖在所述蜗壳排气口设置有斜坡。
第二方面，本发明实施例提供了一种具有风机的家电设备，所述家电设备包含电机，风扇，固定架，卡扣和支撑座以及第一方面任一项所述的排气消声装置；其中，当所述风扇到达所述风扇的固定位置时，所述固定架与所述排气消声装置中的安装槽体构成风扇的固定结构。
可选地，所述风扇的固定位置是所述风扇与第一方面所述蜗壳排气口保持在同一水平面。
可选地，所述风扇的固定结构是所述固定架与所述排气消声结构中的安装槽体相交固定，所述固定架与电机通过卡扣相连，所述电机设置有所述支撑座内嵌于所述排气消声结构的安装槽体中。
可选地，所述家电设备包括：破壁机、搅拌机、榨汁机或者豆浆机。
本发明实施例提供了一种排气消声装置及家电设备，通过在排气消声装置中采用微穿孔板消声原理的设计有效降低了噪声，并对蜗壳的导流结构进行了优化，提高了风机导出热流的效率，由于避免了传统技术在蜗壳内侧放置吸音棉的方案，由此带来了家电设备安全性能的提升。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种排气消声装置的示意图；
图2为本发明实施例提供的一种蜗壳主体的倒置示意图；
图3为本发明实施例提供的一种风机系统cfd仿真分析图；
图4为本发明实施例提供的一种蜗壳盖示意图；
图5为本发明实施例提供的一种蜗壳型线与l型槽体结合的剖面图；
图6为本发明实施例提供的一种蜗壳型线与u型槽体结合的剖面图；
图7为本发明实施例提供的一种风机系统示意图；
图8为本发明实施例提供的一种风机系统剖视图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本实施例提供一种排气消声装置，图1为本发明实施例提供的一种排气消声装置的示意图，如图1所示，所述排气消声装置包括蜗壳主体10和蜗壳盖20。其中，蜗壳主体10包括其中一端的端面板11和与该端面板垂直相接的蜗壳型线12。端面板11上设置有一个圆形开口作为蜗壳进气口13。
具体的，蜗壳进气口13的直径大于风机风扇直径使风机风扇可以穿过。
为了便于说明所述蜗壳主体的内部结构，图2为本发明实施例提供了一种蜗壳主体的倒置示意图。如图2所示，蜗壳型线12围成一个缺口设置为蜗壳排气口14，目的是排出风扇产生的气流。由此可见，端面板11在蜗壳排气口14的位置设置有导流板15，提高了蜗壳排气口14的导流效率。
本实施例在蜗壳型线12和导流板15上都设置有微穿孔16，使蜗壳型线12与导流板15成为微穿孔板消声器，降低流经蜗壳型线与导流板的风噪。
在本实施例中，蜗壳盖20位于蜗壳主体10的另一端与蜗壳型线12垂直相接，蜗壳盖20与蜗壳主体10构成导流结构。
可以看出，本实施例的排气消声装置与传统的蜗壳结构相比具有以下特征：一、蜗壳型线12作为蜗壳的壁板只有一层，相较于传统的蜗壳双层壁板的结构可以在排气装置体积保持不变的情况下拥有更大的腔体空间。二、蜗壳盖20与蜗壳主体10组成了导流结构，所述蜗壳盖20作为蜗壳的端面没有开孔，使所述导流结构构成只有蜗壳进气口和蜗壳排气口的单入单出的导流结构，而传统蜗壳是两端通透式结构。由此可见，本实施例的排气消声装置的导流结构较传统蜗壳其风扇产生的风压大，导流能力强。
基于前述针对图1的排气消声装置，在一种可能的实现方式中，为了有效的消除噪声，蜗壳型线12和导流板15上微穿孔16的孔径和穿孔率是根据噪声频率选择的。
在本实现方式中，所述微穿孔16是根据微穿孔板消声原理设计的。所述微穿孔板消声原理是当声波射入微穿孔板时，空气在小孔中摩擦产生了声阻，消耗声能，从而达到消声的目的。由于微穿孔板结构是共振吸收体，吸声效果在达到共振频率时达到最大值，所以微穿孔的尺寸、开孔率、分布形式视具体的消声频率段决定。
优选地，由于本实现方式应用于带有风机的小型家电中，其电机转速一般在10000r/min～40000r/min之间，经计算，在本实现方式中，微穿孔孔径选择0.1mm～1mm为佳。
另外，优选地，在本实现方式中，由于家电的尺寸限定了本实现方式中蜗壳主体10的尺寸，考虑到制造加工的难易度，本实现方式中的穿孔率选择5％为佳。
经测试，本实现方式中通过采用所述微穿孔消声原理的设计能够降低风机噪声1～2db，具有较好的降噪效果，并且其消音效果于风速成负相关，即降噪效果会随风速变大而变差。
需要说明的是，对于本实现方式中微穿孔结构吸收的是背腔中的风流噪声，而由蜗壳型线12与端面板和蜗壳盖20构成的第一背腔远远大于每个导流板15之间构成的第二背腔，由此可知，蜗壳型线12的微穿孔消声结构在本实现方式中起主要消声作用，导流板15在本实现方式中主要起导流作用，只需有一定的消声效果即可。
为了进一步增强排气消声装置降噪效果，在其他实现方式中，可以在蜗壳型线12的外侧布置吸音棉等吸音材料增大消声的频率范围。并且因为吸音棉被布置于外侧，所以不会对风道导流和散热造成影响。由此可见，本实现方式的排气消声装置避免了要在蜗壳内侧布置吸音棉的方案，并且能有效降低噪声，散热效果好、安全性高。
由于微穿孔板是高声阻、低声质量的吸声元件，通常选用金属材料设计，而本实现方式的技术领域是用于小型家电，所以在本实现方式中，蜗壳型线12和导流板15的材质选择不锈钢为佳。
可选地，在其他实现方式中，蜗壳型线12和导流板15材质还可以选择钢和合金等其他金属。
由此可见，因为本实现方式中的蜗壳主体内部结构包括蜗壳型线与导流板都是金属材质，所以具有耐高温的特点。并且因为本实现方式没有在蜗壳型线内侧布置吸音棉，因此还具有易清洁的特点。
基于前述针对图1实施例的排气消声装置，在另一种实现方式中，在蜗壳主体外侧在所述蜗壳端面板上还设置有安装槽体17，所述安装槽体用于本发明实施例中的排气消声装置与家电设备的风机系统之间的固定安装。
基于前述针对图1实施例的排气消声装置，在另一种实现方式中，导流板的数量为三个，其形态和位置分布由所述导流结构的流体状况决定。为了确定导流板的形态位置，需要获取蜗壳背腔中的流体状态。图3为本发明实施例提供的一种风机系统cfd(computationalfluiddynamics，计算流体动力学)仿真分析图，在本实现方式中，可以通过如图3所示的cfd仿真分析图得出原始蜗壳背腔中气流的速度场、温度场、压力场及其他参数在计算机上的可视化动画处理，根据cfd仿真结果分析确定导流板的位置分布和形状。需要说明的是，此处图3中的pressure指的是压力，此处的原始蜗壳是指基于本实现方式中不含有导流板的蜗壳。本实现方式中，经cfd仿真分析而设置的导流板15可以起到有效的导流作用，并消除风机出口处存在的涡流，从而降低湍流噪声。
由于本实现方式应用于如破壁料理机等小型家电的风机具有高转速的特点，所以蜗壳主体10与蜗壳盖20中会产生较强的风压，为了保证蜗壳主体与蜗壳盖结合的密封性和稳定性，本实现方式中的蜗壳盖20在与蜗壳型线12的结合面上具有与蜗壳型线12一致的l型槽体21。图4为本发明实施例提供的一种蜗壳盖示意图。图5为本发明实施例提供的一种蜗壳型线与l型槽体结合的剖面图，其中，a为蜗壳型线，b为l型槽体。
在另一种实现方式中，l型槽体被替换为了u型槽体与蜗壳型线契合，图6为该实现方式中蜗壳型线与u型槽体结合的剖面图，其中，a为蜗壳型线，c为u型槽体。可见，所述蜗壳盖的槽体形状是可变的，以与蜗壳型线12充分契合为佳。
考虑到装配和精度要求，可以选用不同类型的锁固件对蜗壳主体10和蜗壳盖20进行固定，优选地，本实施例的排气消声装置使用螺丝固定的方式。因此，在端面板位于蜗壳型线12外侧的位置设置有4个螺丝定位柱18，蜗壳盖20上也具有四个与定位柱18对应的定位孔22，所述定位柱18与所述定位孔22的孔径相同。
可选地，在其他实现方式中，所述定位柱18的位置、数量和孔径大小可以进行调整。
可选地，在其他实现方式中，蜗壳主体10与蜗壳盖20采用卡扣或者其他固定方式结合。
基于前述针对图1实施例的排气消声装置，为了扩大蜗壳排气口面积，蜗壳盖20在对应蜗壳排气口14的位置由水平变为倾斜设置了一个斜坡结构23。这个斜坡23的倾斜角度不建议超过45°，否则会影响到本实施例的排气消声装置的底部放置和美观。优选地，在本实施例中，这个倾斜角为30°。
可选地，在其他实现方式中，还可以将蜗壳排气口的形状改为喇叭型或者梯形以达到同样扩大蜗壳排气口面积的目的。
可以看出，本发明实施例的排气消声装置采用单层壁板的蜗壳结构和一进一排的导流结构，并通过cfd仿真设置了位于蜗壳排气口处的导流板，具有结构紧凑、空间占比小、散热效果好等优点。在满足蜗壳的基本功能需求的情况下，通过采用微穿孔板消声原理在蜗壳型线和导流板上设置微穿孔，在测试中能够降低风机噪声1～2db，达到较好的降噪效果，同时也规避了因在蜗壳内部放置吸音棉所导致的温升和安全问题。
实施例二
本实施例提供了一种具有风机的家电设备，所述家电设备包含电机30，风扇40，固定架50，卡扣60和支撑座70以及实施例一中所述任一种排气消声装置；其中，当所述风扇40到达所述风扇40的固定位置时，所述固定架50与所述排气消声装置中的安装槽体17一起构成风扇40的固定结构。由于该实施例中的家电设备采用了实施例一的全部技术方案，因此至少具有实施例一的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
图7为本发明实施例提供的一种风机系统示意图，图8是图7的剖面图，如图7和图8所示，在本实施例中，风扇40由蜗壳进气口13置入。工作时，风扇40转动，将电机30产生的热量从蜗壳进气口13导入，再从蜗壳排气口14排出，实现家电设备的散热功能。由于蜗壳盖20没有开孔，风扇40不能与蜗壳盖20相干涉，所以需要固定风扇40的位置。
优选地，本实施例的一种实现方式中，所述风扇40的位置是风扇40与蜗壳排气口14保持在同一水平面，此位置下，风扇导出的散热气流能够水平地从蜗壳排气口排出，可以有效减小导流风阻。
由于风扇40在蜗壳内部很难固定，所以本实施例中，可以通过固定电机30的方法来固定风扇位置。考虑到装配难易度和器件精度，本实施例的一种实现方式采用固定架50，卡扣60，支撑座70与安装槽体17配合固定风扇的位置。其中，本实现方式中的安装槽体17为圆形槽体。所述固定架50长度大于安装槽体17的直径，当风扇40到达所述风扇的固定位置，即风扇40与蜗壳排气口14同一水平面时，固定架50与安装槽体17的端面相交固定。在所述固定架50上有卡槽，通过配合所述卡槽的卡扣60可以实现固定架50与电机30相结合。在电机30的外壳还有四个内嵌于安装槽体17的支撑架70，所述支撑架的垂直边与槽体内壁相连接，所述支撑架的水平边置于安装槽体17的端面板上，此结构构成了将电机30与安装槽体17相结合。
由此可见，该实现方式中的固定结构是将固定架50、电机30与安装槽体17结合在一起的结构，通过所述固定结构确定了风扇40的位置，使风扇40不会因为高速运转产生的振动而脱出实施例一所述的排气消声装置，因此提高了家电设备的安全性。
可选地，在其他实现方式中，可以将卡扣60替换为螺丝等其他方式将固定架与电机相结合。
可选地，在其他实现方式中，安装槽体17的形状可以为椭圆形、正方形或者其他形状。
可选地，在其他实现方式中，所述家电设备包括：破壁机、搅拌机、榨汁机或者豆浆机等家电设备。
需要说明的是：本发明实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。