风机壳结构及热水设备的风机系统的制作方法

本发明涉及热水设备技术领域，特别是涉及一种风机壳结构及热水设备的风机系统。

背景技术：

在传统技术中，用于燃气热水器或采暖炉的风机系统基本上都使用离心式风机，其结构一般包括风机和蜗壳。在实际使用过程中，气流直接从蜗壳第一进气口进入叶轮空间，再从出风口排出。由于气流在输送过程中，产生噪音较大，导致热水设备在运行时整体发出声音大，严重降低产品的用户体验感。同时，由于蜗壳本身结构设计的缺陷，导致离心式风机系统的内部风道产生的涡流，同样加剧整个系统的噪音量。

技术实现要素：

基于此，本发明所解决的第一个技术问题是要提供一种风机壳结构，改善气流流动，避免气流在运行时产生涡流；同时，改变气流流动频谱，降低气流流通时产生的噪声，提升产品的用户体验感。

本发明所解决的第二个技术问题是要提供一种热水设备的风机系统，改善气流流动，避免气流在运行时产生涡流；同时，改变气流流动频谱，降低气流流通时产生的噪声，提升产品的用户体验感。

其技术方案如下：

上述第一个技术问题通过以下技术方案进行解决：

一种风机壳结构，所述风机壳结构包括：外壳，所述外壳设有第一气流腔道与第一出气口，所述第一出气口与所述第一气流腔道连通；及进风组件，所述进风组件装设在所述外壳上，所述进风组件内设有第一通气流道与第二通气流道，所述第一通气流道的侧壁上设有第一穿孔，所述第一通气流道与所述第二通气流道通过所述第一穿孔连通，所述进风组件上设有第二穿孔及与所述第一通气流道连通的第一进气口，所述第二通气流道通过所述第二穿孔与所述第一气流腔道连通。

本发明所述的风机壳结构，与背景技术相比所产生的有益效果：在风机系统运行过程中，启动风机，如轴流风机，驱使气流流动。首先，气流从第一进气口进入第一通气流道中；再从第一穿孔处流入第二通气流道中；流入第二通气流道中的气流，通过第二穿孔，向第一气流腔道流入，最后，从第一出气口处进行排出。由于气流在流通过程中，流经两次穿孔，即第一穿孔与第二穿孔，因此，流入的气流经过两次穿孔的过滤，消除气流中杂乱的振幅和频率，使得气流频谱在流动过程中发生改变，降低气流流通时产生的噪声，有效提升产品的用户体验感。同时，本方案在进气路径进行改变，使得气流在进入第一气流腔道之前依次流经第一通气流道、第一穿孔、第二通气流道及第二穿孔，大大改善气流的流动，避免气流在风机壳结构内直流直通而导致产品的气动噪声变大。

下面结合上述方案对本发明的原理、效果进一步说明：

在其中一个实施例中，所述第一穿孔与所述第二穿孔均为多个，所述第一穿孔中至少一部分与所述第二穿孔中至少一部分在所述进风组件上错开分布。如此，大大延长气流的流动路径，避免气流直通直流方式，而直接冲至第一气流腔道中，有利于降低气流在风机壳结构内造成的噪声量。

在其中一个实施例中，所述进风组件至少包括一个进风部件，所述外壳上至少设有一个与所述第一气流腔道连通的安装孔，所述第一通气流道、所述第二通气流道、所述第一穿孔及所述第一进气口均设置在所述进风部件上，所述进风部件一部分通过所述安装孔伸入所述第一气流腔道中，所述第二穿孔位于所述第一气流腔道内，所述第一进气口位于所述第一气流腔道外，实现进风组件与外壳之间的连通，保证气流流通更加顺畅。

在其中一个实施例中，所述进风部件与所述安装孔均为两个以上，两个以上所述进风部件一端通过对应所述安装孔伸入所述第一气流腔道中，并相互连接，且两个以上的所述第二通气流道相互连通。

在其中一个实施例中，两个以上的所述第一通气流道相互连接，且每两个所述第一通气流道之间设有分隔板，所述分隔板的相对两侧均设有所述第一穿孔。

在其中一个实施例中，所述进风部件包括第一封闭板、第一进风件及套接在所述第一进风件外的第二进风件，所述第一封闭板设置在所述第一进风件与所述第二进风件之间，且所述第一封闭板、所述第一进风件、所述第二进风件围成所述第二通气流道，所述第一进气口与所述第一通气流道均设置在所述第一进风件上，两个以上所述第一进风件一端穿过对应所述安装孔相互连接，两个以上所述第二进风件一端穿过对应所述安装孔相互连接，且两个以上的所述第二通气流道相互连通。

在其中一个实施例中，所述风机壳结构还包括出风组件，所述出风组件上设有第二气流腔道及分别与所述第二气流腔道连通的第二进气口与第二出风口，所述第二进气口与所述第一出风口连通。由此可知，当气流从第一出气口排出时，气流则进入出风组件内，再由第二出风口中，彻底排出。

在其中一个实施例中，所述出风组件内设有降噪腔室，所述第二气流腔道的侧壁上设有第三穿孔，所述第二气流腔道与所述降噪腔室通过所述第三穿孔连通。如此，使得该声波进入降噪腔室进行来回折射、抵消削弱，从而使得该部分的声波大幅度减弱，保证排出的气流噪声量小。

在其中一个实施例中，所述第二气流腔道的横截面积s从所述第二进气口至所述第二出风口逐渐增大。如此，有利于使得气流流动更加平稳、顺畅。

在其中一个实施例中，所述出风组件包括第二封闭板、第三封闭板、第一出风件及套设在所述第一出风件外的第二出风件，所述第二封闭板设置在所述第一出风件一端与所述第二出风件一端之间，所述第三封闭板设置在所述第一出风件另一端与所述第二出风件另一端之间，所述第二封闭板、所述第三封闭板、所述第一出风件及所述第二出风件围成降噪腔室，所述第二气流腔道、所述第二进气口及所述第二出风口均设置在所述第一出风件上。

在其中一个实施例中，所述第一气流腔道的侧壁上设有固定支架，所述固定支架用于安装轴流风机。如此，通过固定支架，保证轴流风机稳定安装在外壳内。

在其中一个实施例中，所述风机壳结构包括底座，所述外壳装设在所述外壳上。

上述第二个技术问题通过以下技术方案进行解决：

一种热水设备的风机系统，包括轴流风机与以上任意一项所述的风机壳结构，所述轴流风机包括电机与装设在所述电机的输出轴上的叶轮，所述电机装设在所述第一气流腔道的侧壁上。

本发明所述的热水设备的风机系统，与背景技术相比所产生的有益效果：在风机系统运行过程中，启动轴流风机，驱使气流流动。首先，气流从第一进气口进入第一通气流道中；再从第一穿孔处流入第二通气流道中；流入第二通气流道中的气流，通过第二穿孔，向第一气流腔道流入，最后，从第一出气口处进行排出。由于气流在流通过程中，流经两次穿孔，即第一穿孔与第二穿孔，因此，流入的气流经过两次穿孔的过滤，消除气流中杂乱的振幅和频率，使得气流频谱在流动过程中发生改变，降低气流流通时产生的噪声，有效提升产品的用户体验感。同时，本方案在进气路径进行改变，使得气流在进入第一气流腔道之前依次流经第一通气流道、第一穿孔、第二通气流道及第二穿孔，大大改善气流的流动，避免气流在风机壳结构内直流直通而导致产品的气动噪声变大。

附图说明

图1为本发明一实施例所述的热水设备的风机系统结构示意图；

图2为本发明一实施例所述的热水设备的风机系统结构爆炸示意图；

图3为本发明一实施例所述的热水设备的风机系统结构剖视图；

图4为本发明一实施例所述的出风组件结构示意图；

图5为本发明一实施例所述的外壳结构示意图；

图6为本发明一实施例所述的外壳结构剖视图。

附图标记说明：

100、风机壳结构，110、外壳，111、第一气流腔道，112、安装孔，113、第一出气口，120、进风组件，121、进风部件，1211、第一进风件，1212、第二进风件，1213、第一封闭板，122、第一通气流道，1221、第一穿孔，123、第一进气口，124、第二通气流道，125、第二穿孔，126、分隔板，130、出风组件，131、第二进气口，132、第二气流腔道，1321、第三穿孔，133、降噪腔室，134、第二出气口，135、第一出风件，136、第二出风件，137、第三封闭板，138、第四封闭板，140、底座，150、固定支架，200、轴流风机，210、电机，220、叶轮。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

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。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

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。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

在一个实施例中，请参考图1、图2及图3，一种风机壳结构100，风机壳结构100包括：外壳110与进风组件120。外壳110设有第一气流腔道111与第一出气口113。第一出气口113与第一气流腔道111连通。进风组件120装设在外壳110上，进风组件120内设有第一通气流道122与第二通气流道124。第一通气流道122的侧壁上设有第一穿孔1221，第一通气流道122与第二通气流道124通过第一穿孔1221连通。进风组件120上设有第二穿孔125及与第一通气流道122连通的第一进气口123。第二通气流道124通过第二穿孔125与第一气流腔道111连通。

上述的风机壳结构100，在风机系统运行过程中，启动风机，如轴流风机200，驱使气流流动。首先，气流从第一进气口123进入第一通气流道122中；再从第一穿孔1221处流入第二通气流道124中；流入第二通气流道124中的气流，通过第二穿孔125，向第一气流腔道111流入，最后，从第一出气口113处进行排出。由于气流在流通过程中，流经两次穿孔，即第一穿孔1221与第二穿孔125，因此，流入的气流经过两次穿孔的过滤，消除气流中杂乱的振幅和频率，使得气流频谱在流动过程中发生改变，降低气流流通时产生的噪声，有效提升产品的用户体验感。同时，本实施例在进气路径进行改变，使得气流在进入第一气流腔道111之前依次流经第一通气流道122、第一穿孔1221、第二通气流道124及第二穿孔125，大大改善气流的流动，避免气流在风机壳结构100内直流直通而导致产品的气动噪声变大。

需要说明的是，本实施例的第一通气流道122与第二通气流道124的位置关系为：一、第一通气流道122与第二通气流道124并排设置，即，第一通气流道122与第二通气流道124上下间隔分布、第一通气流道122与第二通气流道124左右间隔分布、第一通气流道122与第二通气流道124前后间隔分布等；二、第二通气流道124套在第一通气流道122外，即，第一通气流道122与第二通气流道124由内向外环状间隔分布。

需要说明的是，本实施例的第二通气流道124通过第二穿孔125与第一气流腔道111连通的实现方式可为：将进风组件120的部分直接插入外壳110内，使得第二穿孔125均位于第一气流腔道111内；或者，将进风组件120一侧面贴在外壳110上，进风组件120与外壳110的贴合面之间分别设置第二穿孔125与开口，以实现第二通气流道124通过第二穿孔125与第一气流腔道111连通。

还需说明的是，本实施例的频谱为频率谱密度的简称，是频率的分布曲线。复杂振荡分解为振幅不同和频率不同的谐振荡，将这些谐振荡的幅值按频率排列的图形为频谱。同时，气动噪声为由气流直接产生的振幅和频率杂乱、统计上无规则的声音。

可选地，本实施例不具体限定进气组件的结构形状，只需满足进气组件具有第一通气流道122、第一穿孔1221、第二通气流道124及第二穿孔125的气流通道即可。比如：进气组件可为圆柱形结构、方形结构、多棱柱状结构等。同时，第一通气流道122与第二通气流道124的形状也可为多种形状。

进一步地，请参考图3，第一穿孔1221与第二穿孔125均为多个，第一穿孔1221中至少一部分与第二穿孔125中至少一部分在进风组件120上错开分布。由此可知，气流从第一穿孔1221处进入，再从第二穿孔125处排出时，气流的轨迹呈s形或者折线形流动，如此，大大延长气流的流动路径，避免气流直通直流方式，而直接冲至第一气流腔道111中，有利于降低气流在风机壳结构100内造成的噪声量。同时，本实施例将第一穿孔1221与第二穿孔125错开设置，使得气流在第二通气流道124中来回折射与相互抵消，过滤掉气流中的杂乱的振幅和频率声波，保证输出的气动噪声量更少。

需要说明的是，第一穿孔1221中至少一部分与第二穿孔125中至少一部分进风组件上错开分布应理解为：第一穿孔1221为多个，多个第一穿孔1221间隔分布、并形成第一孔区域。第二穿孔125为多个，多个第二穿孔125间隔分布、并形成第二孔区域，且第二孔区域的至少一部分与第一孔区域的至少一部分错开。当然，在其他实施例中，第一孔区域与第二孔区域不存在重叠部分，即，第一穿孔与第二穿孔完全错开设置。

在一个实施例中，请参考图1与图3，进风组件120至少包括一个进风部件121。外壳110上至少设有一个与第一气流腔道111连通的安装孔112。第一通气流道122、第二通气流道124、第一穿孔1221及第一进气口123均设置在进风部件121上。进风部件121一部分通过安装孔112伸入第一气流腔道111中。第二穿孔125位于第一气流腔道111内，第一进气口123位于第一气流腔道111外。由此可知，本实施例的进风组件120与外壳110之间的结构关系为进风组件120插入外壳110内，使得第二穿孔125位于第一气流腔道111内，以实现进风组件120与外壳110之间的连通，保证气流流通更加顺畅。同时，本实施例的进风组件120可包括一个进风部件121；也可包括多个进风部件121，当进风组件120包括多个进风部件121时，进风组件120伸入至第一气流腔道111内，伸入第一气流腔道111内的部分之间可相互连接；也可不连接，独立成结构。若伸入第一气流腔道111内的部分之间独立、不连接时，第一通气流道122与第二通气流道124均呈盲孔设计，避免气流直接从第一通气流道122或者第二通气流道124的一端直接流入第一气流腔道111内。

进一步地，请参考图1与图3，进风部件121与安装孔112均为两个以上。两个以上进风部件121一端通过对应安装孔112伸入第一气流腔道111中，并相互连接，且两个以上的第二通气流道124相互连通。如此，相互连接，保证两个以上进风部件121一端在第一气流腔道111的结构稳定性。同时，将两个以上的第二通气流道124相互连通，使得从不同进风部件121上进入的气流，最终汇聚于第二通气流道124中，从而使得气流统一排入第一气流腔道111中。

需要说明的是，两个以上进风部件121一端在第一气流腔道111中相互连接应理解为：伸入第一气流腔道111的进风部件121均连接在一起。当进风部件121为两个，两个进风部件121在第一气流腔道111内连接，具体结构可参考或者近似参考二通管结构；当进风部件121为多个，多个进风部件121在第一气流腔道111内连接，具体结构可参考或者近似参考三通管结构、四通管结构或者更多通管结构。

当然，还需说明的是，当进风部件121为三个以上时，三个以上进风部件121一端在第一气流腔道111内连接方式可为：采用多通接头，接头与进风部件121之间的连接方式为螺纹连接或者卡扣连接；或者，外壳110设计成两部分可拆卸连接结构，在进风部件121安装过程中，将外壳110拆开，再将多个进风部件121相互连接，接着，将外壳110的两部分结构合上，其中，为了提高两部分结构之间的气密性，可在两部分结构之间增设密封条。

具体地，请参考图3与图6，进风部件121与安装孔112均为两个，两个安装孔112在外壳110上相对设置，两个进风部件121连接成直线一体化结构，且两个第一通气流道122连通，两个第二通气流道124流通。此时，本实施例的进风组件120可理解为一个整体结构，其内部设有第一通气流道122与第二通气流道124，且相对两端均设有第一进气口123，如此，在安装过程中，只需将该进风组件120从其中一个安装孔112中插入，并从另一个安装孔112伸出，大大提高了风机壳结构100的组装效率。当然，在其他实施例中，两个进风部件121之间可呈夹角设置。

在一个实施例中，请参考图3，两个以上的第一通气流道122相互连接，且每两个第一通气流道122之间设有分隔板126。分隔板126的相对两侧均设有第一穿孔1221。如此，通过分隔板126，断开每两个第一通气流道122之间连通，保证不同方向进入的气流从不同的第一穿孔1221中进入第二通气流道124中，从而保证气流平稳流通，避免相互干扰而发生紊乱。

具体地，请参考图3，进风部件121为两个，两个进风部件121连接。两个第一通气流道122相互连接，两个第一通气流道122之间设置分隔板126，且两个第二通气流道124相互连通。

在一个实施例中，请参考图3，进风部件121包括第一封闭板1213、第一进风件1211及套接在第一进风件1211外的第二进风件1212。第一封闭板1213设置在第一进风件1211与第二进风件1212之间，且第一封闭板1213、第一进风件1211、第二进风件1212围成第二通气流道124。第一进气口123与第一通气流道122均设置在第一进风件1211上。两个以上第一进风件1211一端穿过对应安装孔112相互连接，两个以上第二进风件1212一端穿过对应安装孔112相互连接，且两个以上的第二通气流道124相互连通。由此可知，本实施例的进风部件121为套接结构，即，第二通气流道124套在第一通气流道122外。

需要说明的是，第一穿孔1221与第二穿孔125的孔径均小于1.2mm，且所有第一穿孔1221的孔面积之和为所有的第一进风件1211的表面积之和的1％～5％。同时，所有第二穿孔125的孔面积之和为所有第二进风件1212的表面积之和的1％～5％。此外，第一进风件1211与第二进风件1212之间间距为5mm～15mm，且第一进风件1211与第二进风件1212的厚度均小于1.2mm。如此，使得风机壳结构100的吸音、降噪效果更佳。

可选地，第一进风件1211与第二进风件1212均可为圆柱形结构、方形结构、多棱柱形结构等。

具体地，请参考图3，进风部件121为两个，两个第一进风件1211连接，两个第二进风件1212连接，且连接后的第二进风件1212内设有分隔板126。同时，第一进风件1211与第二进风件1212均为管状结构。此时，气流只能从两个第一进风件1211的第一进气口123处进入系统。

在一个实施例中，请参考图3与图4，风机壳结构100还包括出风组件130。出风组件130上设有第二气流腔道132及分别与第二气流腔道132连通的第二进气口131与第二出风口。第二进气口131与第一出风口连通。由此可知，当气流从第一出气口113排出时，气流则进入出风组件130内，再由第二出风口中，彻底排出。

可选地，出风组件130在外壳110上的连接方式为：螺栓连接、粘接、卡接、焊接、一体化成型方式等。

进一步地，请参考图4，出风组件130内设有降噪腔室133。第二气流腔道132的侧壁上设有第三穿孔1321。第二气流腔道132与降噪腔室133通过第三穿孔1321连通。由此可知，当气流顺着第二气流腔道132的侧壁流动时，第二气流腔道132侧壁上的第三穿孔1321与降噪腔室133对于气流而言，相当于消音结构。通过第三穿孔1321，吸收气流中杂乱无章的声波，比如，振幅和频率较为杂乱的声波，使得该声波进入降噪腔室133进行来回折射、抵消削弱，从而使得该部分的声波大幅度减弱，保证排出的气流噪声量小。

更进一步地，请参考图4，第二气流腔道132的横截面积s从第二进气口131至第二出风口逐渐增大。由此可知，第二气流腔道132的形状呈喇叭状，且远离外壳110一端大于靠近外壳110一端，如此，有利于使得气流流动更加平稳、顺畅。

在一个实施例中，请参考图4，出风组件130包括第二封闭板、第三封闭板137、第一出风件135及套设在第一出风件135外的第二出风件136。第二封闭板设置在第一出风件135一端与第二出风件136一端之间。第三封闭板137设置在第一出风件135另一端与第二出风件136另一端之间。第二封闭板、第三封闭板137、第一出风件135及第二出风件136围成降噪腔室133。第二气流腔道132、第二进气口131及第二出风口均设置在第一出风件135上。由此可知，本实施例的出风组件130为套接结构，即，降噪腔室133套在第二气流腔道132外。

需要说明的是，第三穿孔1321的孔径均小于1.2mm，且所有第三穿孔1321的孔面积之和为第一出风件135的表面积的1％～5％。同时，第一出风件135与第二出风件136之间间距为5mm～15mm，且第一出风件135与第二出风件136的厚度均小于1.2mm。如此，使得风机壳结构100的吸音、降噪效果更佳。

可选地，第二气流腔道132的形状均可为圆柱形、方形、多棱柱形等。

在一个实施例中，请参考图3、图5及图6，第一气流腔道111的侧壁上设有固定支架150。固定支架150用于安装轴流风机200。如此，通过固定支架150，保证轴流风机200稳定安装在外壳110内。

可选地，轴流风机200在固定支架150上的安装方式可为螺栓连接、销接、铆接、卡接等。

进一步地，请参考图5，固定支架150为多个，多个固定支架150沿着外壳110的周向间隔设置。如此，使得轴流电机210安装更加稳定，保证轴流电机210稳定运行。同时，至少一个固定支架150为中空结构，如此，将固定支架150设计为中空结构，以便轴流电机210与外部电源实现电性连接。

具体地，固定支架150数量为3个～5个。

在一个实施例中，请参考图2，风机壳结构100包括底座140。外壳110装设在外壳110上。如此，通过底座140，使得风机壳结构100能稳定安装在热水设备内。

在一个实施例中，请参考图1、图2及图3，一种热水设备的风机系统，包括轴流风机200与以上任意一实施例中的风机壳结构100。轴流风机200包括电机210与装设在电机210的输出轴上的叶轮220。电机210装设在第一气流腔道111的侧壁上。

上述的热水设备的风机系统，在风机系统运行过程中，启动轴流风机200，驱使气流流动。首先，气流从第一进气口123进入第一通气流道122中；再从第一穿孔1221处流入第二通气流道124中；流入第二通气流道124中的气流，通过第二穿孔125，向第一气流腔道111流入，最后，从第一出气口113处进行排出。由于气流在流通过程中，流经两次穿孔，即第一穿孔1221与第二穿孔125，因此，流入的气流经过两次穿孔的过滤，消除气流中杂乱的振幅和频率，使得气流频谱在流动过程中发生改变，降低气流流通时产生的噪声，有效提升产品的用户体验感。同时，本实施例在进气路径进行改变，使得气流在进入第一气流腔道111之前依次流经第一通气流道122、第一穿孔1221、第二通气流道124及第二穿孔125，大大改善气流的流动，避免气流在风机壳结构100内直流直通而导致产品的气动噪声变大。

以上所述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。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。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。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。