降噪装置及燃气热水器的制作方法

本发明属于消声降噪技术领域，具体地说，涉及一种降噪装置及采用该降噪燃气热水器。

背景技术：

燃气热水器使用方便、热效率高，深受人们喜爱。但由于燃气热水器使用鼓风机和强化燃烧技术，因而在使用时不可避免地会发出噪声。按照gb6932-2015的要求，整机噪声在65db以下(含65db)为合格产品，在满足其他指标的情况下，噪声越低的产品，越具有市场竟争力。燃气热水器的噪声主要来源于燃烧噪声、风机噪声、气流噪声和水流噪声等，其中风机噪声占整机噪声贡献的80%以上，是主要噪声源，因此降低风机噪声是燃气热水器改进的一个重要方向。针对燃气热水器离心风机噪声的控制，现有解决方案大多集中在或使用大风机，通过降低转速来实现降噪，或使用小风机，降低气动噪声来实现，但受限于空间及风压要求，降噪效果非常有限。

技术实现要素：

本发明为了解决现有燃气热水器降噪效果差的技术问题，提出了一种降噪装置，可以解决上述问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种降噪装置，包括由周壁和底壁连接围成的一端开口的桶状本体，所述周壁包括内周壁和外周壁，所述内周壁的中部围成进风通道，所述内周壁和外周壁之间具有间隙，所述内周壁和外周壁的一端与所述底壁密封连接，另外一端通过连接面板连接，所述底壁、内周壁、外周壁以及连接面板之间围成封闭的腔体，所述腔体被第一隔板隔断形成若干个消音腔，所述消音腔内设置有至少一个第二隔板，所述消音腔被所述第二隔板隔断形成若干层子消音腔，子消音腔之间相互独立，所述第二隔板与所述第一隔板相垂直设置，所述子消音腔具有至少一个进音口，所述进音口开设在所述内周壁上。

进一步的，所述第一隔板垂直于所述底壁，所述第二隔板平行于所述底壁。

进一步的，所述子消音腔内设置有若干个反射板，所述反射板为弧形板，与所述内周壁或者外周壁同心设置。

进一步的，所述子消音腔内还设置有至少一个第三隔板，所述第三隔板与所述内周壁或者外周壁固定，所述第三隔板与所述反射板和/或第一隔板围成反射腔，相邻两反射腔之前连通或者不连通，所述反射腔通过进音口与所述进风通道连通。

进一步的，所述反射板与所述第一隔板和/或第三隔板固定。

进一步的，所述内周壁朝向所述进风通道的一侧面上设置有吸音层。

进一步的，所述外周壁与内周壁之间的距离满足λ/4的整数倍，或者所述外周壁与所述反射板之间的距离满足λ/4的整数倍，或者位于同一个子消音腔内的不同反射板之间的距离满足λ/4的整数倍，其中，λ为待消除噪音的波长，不同子消音腔消除不同波长范围的噪音。

进一步的，λ=c/f，f为待消除噪音的频率，f的取值范围为200hz-2000hz，c为声速。

进一步的，同一子消音腔内的反射板的长度相同或者不相同，不同子消音腔内的反射板的长度相同或者不相同，同一子消音腔内的第三隔板的长度相同或者不相同。

本发明同时提出了一种燃气热水器，包括壳体和设置于所述壳体内的风机，所述壳体上开设有与风机入口相对的进风口，所述壳体内设置有前面任一条所述的降噪装置，所述降噪装置固定在所述壳体的内壁上。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明的降噪装置，由周壁和底壁连接围成的一端开口的桶状本体，沿周壁方向形成若干个消音腔，所述消音腔的进音口开设在所述内周壁上。通过该结构的声音可得到有效吸收，从而有效防止声音由此漏出，通过内部结构设计可实现针对不同频率的吸声降噪，能够有效减少噪音从箱体内传出。另外，该降噪结构对风量风压基本无影响，不会影响进风量。

结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明所提出的降噪装置的一种实施例结构示意图；

图2是图1中其中一层消音腔的横剖视图；

图3是图2中的通道示意图；

图4是本发明所提出的燃气热水器的一种实施例结构示意图；

图5是图4的局部结构示意图；

图6是本发明所提出的燃气热水器的再一种实施例结构示意图；

图7是本发明所提出的燃气热水器的又一种实施例结构示意图。

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，本实施例提出了一种降噪装置，如图1、图2所示，包括由周壁11和底壁12连接围成的一端开口的桶状本体，周壁11包括内周壁111和外周壁112，内周壁111的中部围成进风通道113，内周壁111和外周壁112之间具有间隙，内周壁111和外周壁112的一端与底壁12密封连接，另外一端通过连接面板13连接，底壁12、内周壁111、外周壁112以及连接面板13之间围成封闭的腔体，腔体被第一隔板14隔断形成若干个消音腔15，消音腔15内设置有至少一个第二隔板16，消音腔15被第二隔板16隔断形成若干层子消音腔151，子消音腔151之间相互独立，第二隔板16与第一隔板14相垂直设置，子消音腔151具有至少一个进音口152，进音口152开设在内周壁111上。周壁11可根据具体的安装环境设计成不同尺寸的闭合结构，消音腔15沿着周壁11的周向布设。

本实施例的降噪装置，由周壁11和底壁12连接围成的一端开口的桶状本体，沿周壁11方向形成若干个消音腔，消音腔的进音口开设在所述内周壁111上。内周壁111的中部围成进风通道113，噪声首先从桶状本体的一端口进入进风通道113，经底壁12的阻挡，然后经进音口152进入各个消音腔15中，噪声在消音腔15中一方面经过多次反射，能量被消耗掉，从用户听觉角度而言，噪声进入消音腔15后被吸收，从而有效防止声音由此漏出。通过内部结构设计可实现针对不同频率的吸声降噪，能够有效减少噪音从箱体内传出。另外，该降噪结构对风量风压基本无影响，不会影响进风量。通过进一步将消音腔15通过第二隔板16隔断形成若干层子消音腔151，第二隔板16可以采用多个，本实施例中设置了两个第二隔板16，将消音腔隔成了三层，可以增加用于消音腔室的数量，通过将不同子消音腔的通道长度设置的不同，利用四分之一波长法原理，使得各通道长度满足不同波长噪声的四分之一波长，或者四分之一波长的整数倍，可以吸收消除不同波长也即不同频段的噪声，经过实验室检测，风机噪声的频率主集中在200hz-2000hz的中高频段，通过合理设计通道长度，能够最大化的消除上述频段的噪声。通道长度可以参见图3中所示的s1、s2。

子消音腔151是一种具有进音口的盲腔，其原理是fp共振腔，采用抗性消声原理，也即，声波在进入子消音腔151中后，都存在着声波干涉的现象，因此，大部分频段的声波在其中的受迫振动都会受到削弱。进音口的开孔形状不限，了方便开孔，进音口152可以为带条状孔，当然不限于带条状孔，也可为圆孔。

优选在本实施例中，第一隔板14垂直于底壁12，第二隔板16平行于底壁12。第二隔板16的设置数量受周壁11的高度限制，周壁11的高度可以为20cm-50cm不等，高度越高，能够设置的第二隔板16的数量理论上越多，能够所隔断出的消音腔的数量越多，且通道长度越长，能够吸收噪声的频率范围越宽泛，吸声效果越好。第二隔板16所隔断的每层的内部结构不同，用于消除不同声学频率的噪声。内部构造可以形成不同长度的通道，起到不同频率的消声作用，该通道长度的设计取决于消声频带的范围，频率越低，需要的通道长度也越长。

子消音腔151内设置有若干个反射板17，反射板17为弧形板，与内周壁111或者外周壁112同心设置。进入子消音腔151中的噪声在子消音腔151中多次反射，能量被消耗，通过设置反射板7，可以加快能量的消耗速度。

反射板17优选设置多个，可以科学设计反射板与内周壁111之间的距离、反射板与外周壁111之间的距离、不同反射板之间的距离，进而可以调节噪声进入子消音腔后所要经过的通道长度，达到消除不同频率噪声的技术效果。

如图2所示，子消音腔151内还设置有至少一个第三隔板18，第三隔板18与内周壁111或者外周壁112固定，根据第三隔板18设置位置不同以及与其他部件的配合关系不同，第三隔板18可以与反射板17围成反射腔，第三隔板18还可以与第一隔板14围成反射腔，或者通过设置多个第三隔板18，相邻第三隔板18与反射板17共同围成反射腔，反射腔位于子消音腔151内，且一个子消音腔中可以包含多个反射腔，每个反射腔必须对应有进音口，噪声从进音口进入反射腔中能量被吸收消耗，根据反射腔的形状或者位置，可以多个反射腔共用同一个进音口，通过该进音口进入的噪声，经过第三隔板18或者反射板17的反射后，被反射进入不同的反射腔中，继续传播直至能量被全部消耗，不同子消音腔151内的第三隔板18的数量、布设位置等不尽相同，所围成的反射腔的数量、位置、形状也不相同，相邻两反射腔之前连通或者不连通，反射腔通过进音口与进风通道连通。本实施例中通过分别在子消音腔中再次隔档出若干个反射腔，不同反射腔的通道长度可以根据需要设置，其能够最大化的消除目标频率范围的噪声，降噪效果得到极大提升。

如图2所示，反射腔可以是规则的扇环状，也可以是不规则的7字形结构。

作为一个优选的实施例，反射板17的一端可以与第一隔板14固定，也可以与第三隔板18固定。反射板17的另外一端可以为自由端，形成连通两个反射腔的缺口，也可以两端分别与第一隔板14和第三隔板18固定。

内周壁111朝向进风通道113的一侧面上设置有吸音层（图中未示出），用于消除风经过该通道时可能产生的二次噪声。吸音层能够吸收噪音的频率范围为500hz-1000hz，吸声系数大于0.6，针对风机产品的主要频率段500hz-1000hz进行降噪；吸声材料可以是玻璃纤维、无纺布等传统吸声材料，也可以是泡沫金属等新型吸声材料。

本实施例中的消声原理利用四分之一波长法，外周壁112与内周壁111之间的距离满足λ/4的整数倍，或者外周壁112与反射板17之间的距离满足λ/4的整数倍，或者位于同一个子消音腔内的不同反射板之间的距离满足λ/4的整数倍，其中，λ为待消除噪音的波长，不同子消音腔消除不同波长范围的噪音。不同子消音腔中通道所要消除的噪音波长可以不同，所要消除的噪音波长从其取值范围中进行合理选取，然后计算出相应的通道长度，满足在有限的空间内，尽可能大的提升吸音频带宽度，频率和对于长度的关系如下：

λ=c/f，f为待消除噪音的频率，f的取值范围为200hz-2000hz，c为声速，进而由此可以计算出λ的待消除噪音的波长范围。

同一子消音腔151内的反射板17的长度相同或者不相同，可根据上述频率范围，计算出需要设置的反射路径，使其对该频率范围的噪声进行反射后相位进行180°转换，与入射的噪声相抵消，达到消声的效果，同理的，不同子消音腔内的反射板的长度相同或者不相同，同一子消音腔内的第三隔板的长度相同或者不相同。

通道长度选择所要消除噪音声波波长的四分之一的整数倍，可看作声源传播距离为声波波长的四分之一的整数倍，该波长的声波从反射板反射后就正好与声援继续发出的该频率声波的相位差180°，因此两路声波相抵消，达到消声的效果。

实施例二，本实施例提出了一种燃气热水器，如图4-图7所示，包括壳体21和设置于壳体21内的风机22，壳体21上开设有与风机22入口相对的进风口23，壳体21的顶部开设有容烟管24穿过的烟管孔25，壳体21内设置有降噪装置1，如图1所示，包括由周壁11和底壁12连接围成的一端开口的桶状本体，周壁11包括内周壁111和外周壁112，内周壁111的中部围成进风通道113，内周壁111和外周壁112之间具有间隙，内周壁111和外周壁112的一端与底壁12密封连接，另外一端通过连接面板13连接，底壁12、内周壁111、外周壁112以及连接面板13之间围成封闭的腔体，腔体被第一隔板14隔断形成若干个消音腔15，消音腔15内设置有至少一个第二隔板16，消音腔15被第二隔板16隔断形成若干层子消音腔151，子消音腔151之间相互独立，第二隔板16与第一隔板14相垂直设置，子消音腔151具有至少一个进音口152，进音口152开设在内周壁111上。周壁11可根据具体的安装环境设计成不同尺寸的闭合结构，消音腔15沿着周壁11的周向布设。

壳体21上为了实现某种功能所开设的孔洞如进气口23、烟管孔24均可能成为向壳体21外部传递噪声的主要部位，因此，优选将降噪装置1设置于进气口23或者烟管孔24处。

降噪装置1的其他结构可参见实施例一所记载，在此不做赘述。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。