风机组件和家电设备的制作方法

文档序号:32741814发布日期:2022-12-30 19:12阅读:29来源:国知局
风机组件和家电设备的制作方法

1.本发明涉及送风设备技术领域,具体而言,涉及一种风机组件和一种家电设备。


背景技术:

2.目前,采用风机进行通风散热时,风机的运行噪声对人体是一个有害的存在,降低风机自身的运行噪声对系统噪声的降低具有极大的帮助。
3.然而,现有的对风机进行去噪的结构布置在风机的外部,无法直接对风机的噪声源进行吸声,降噪效果不够显著。


技术实现要素:

4.本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
5.为此,本发明的第一个方面在于,提出一种风机组件。
6.本发明的第二个方面在于,提出一种家电设备。
7.有鉴于此,根据本发明的第一个方面,提供了一种风机组件,其包括蜗壳、风轮、多个消音口、壳体和降噪腔,蜗壳包括容纳腔。风轮位于容纳腔内。多个第一消音口间隔设置在蜗壳上,每个第一消音口与容纳腔连通。壳体设在蜗壳上。降噪腔位于蜗壳和壳体之间,降噪腔与第一消音口连通,其中,降噪腔的至少一部分位于蜗壳背离风轮的中心轴线的一侧。
8.本发明提供的风机组件包括蜗壳、风轮、多个消音口、壳体和降噪腔,蜗壳包括容纳腔,风轮设在容纳腔内,风轮作为动力源,当风轮转动时能够扰动气流以实现送风。多个第一消音口间隔设置在蜗壳上,每个第一消音口与容纳腔连通设置。壳体设在蜗壳上。具体地,壳体设在蜗壳背离容纳腔的外壁上。壳体和蜗壳形成降噪腔,降噪腔通过第一消音口与容纳腔连通。本技术中的风机组件包括多层设置的蜗壳和壳体,布置在蜗壳上的多个第一消音口,以及位于蜗壳和壳体之间的降噪腔,二者共同形成共振消声系统,第一消音口和降噪腔正对风轮,风轮为气动噪声源,从而能够显著提升风机组件的吸声效果。
9.需要说明的是,本技术提出的蜗壳和壳体形成的共振消声系统,对风轮的气动性能影响较小,同时由于共振消声系统的消声面紧贴气动噪声源,从而实现较优的吸声、降噪效果。同时,还具有适应性强,结构简单,成本低廉的优点,在原有蜗壳结构的基础上,仅需额外增设壳体以及第一消音口即可。
10.进一步地,能够想到的是,由于风轮具有中心轴线,则风机组件的轴向、周向和径向均明确。蜗壳的一部分、降噪腔和壳体沿由内向外的径向方向排布。也就是说,降噪腔的至少一部分位于蜗壳背离中心轴线的一侧,风轮运转过程中,噪音能够自容纳腔,经由第一消音口进入降噪腔内。
11.进一步地,壳体围设在蜗壳的外周壁上,即蜗壳的外周壁背离中心轴线的一侧均具有降噪腔,降噪腔能够对任一位置处的噪音进行共振消声,效果更佳。需要说明的是,降噪腔的一部分还可以位于蜗壳的轴向一侧,也就是说,壳体对蜗壳进行了周向、轴向上的全
包裹,此时,能够进一步增加降噪腔的体积,利于降噪效果。
12.在一种可能的设计中,进一步地,壳体包括至少一个子壳,至少一个子壳设置在蜗壳上。降噪腔包括至少一个子腔体,一个子腔体位于一个子壳和蜗壳之间。
13.在该设计中,在考虑到生产成本、风机组件在整机中安装空间的限制等问题,无法令壳体完整覆盖设在蜗壳的外周壁上,此时,壳体包括至一个子壳,一个子壳设置在噪声声源强度最大处的蜗壳上,也就是说,一个子壳对蜗壳的外周壁做局部包裹状,以实现该处噪声声源的有效吸声。
14.具体地,当壳体包括多个子壳时,多个子壳分别与蜗壳形成多个子腔体,多个子腔体相互独立,各不影响,各自对相应位置处的噪声进行共振消除。
15.进一步地,子壳的数量还可以为多个,多个子壳可以根据噪声声源强度,由强至弱,分别布置,也就是说,多个子壳可以按照优先级设置,部分蜗壳处对应产生的噪声声源强度较大时,则可以先对该位置处设置一个子壳。
16.具体而言,蜗壳包括第一蜗壳部、第二蜗壳部、第三蜗壳部和第四蜗壳部,分别对应噪声声源强度逐渐减小。当子壳的数量有限时,则会优先考虑第一蜗壳部,接着是第二蜗壳部、第三蜗壳部和第四蜗壳部。理想状态下是,蜗壳的外周壁上,全包裹设有壳体。
17.在一种可能的设计中,进一步地,蜗壳包括出风口,出风口与容纳腔连通;
18.风轮的中心轴线包括位于蜗壳的轴向端面上的中心点;
19.蜗壳包括第一蜗壳部,第一蜗壳部的外周壁包括位于轴向端面上的第一线段,第一线段的第一端点与中心点之间的连线为基准线段,基准线段与出风口所在平面平行;第一线段的第二端点与中心点之间的连线,与基准线段之间的夹角α1,满足0
°
<α1≤50
°
;至少一个子壳包括:第一壳体,第一壳体设在第一蜗壳部的至少一部分上。
20.在该设计中,蜗壳包括出风口,出风口与容纳腔连通。风轮的中心轴线即为风轮的旋转中心线。以风轮为基准,对风机组件整体定义轴向、径向和周向。以蜗壳的一个轴向端面为基准面,那么风轮的中心轴线在该基准面内包括一个中心点。蜗壳包括第一蜗壳部,第一蜗壳部的外周壁即为第一蜗壳部背离中心轴线的壁面。第一蜗壳部的外周壁包括位于前述基准面上的第一线段。第一线段的具体表现形式与第一蜗壳部的外轮廓形状相关联。若第一蜗壳部的外轮廓形状为弧状时,则第一线段呈弧线段。若第一蜗壳部的外轮廓形状为平面时,则第一线段呈直线段。无论第一线段属于何种线段类型,第一线段包括两个端点,第一线段的第一端点与中心点之间的连线为基准线段l0,且基准线段与出风口所在平面平行,值得说明的是,出风口所在平面为轴向延伸的平面。第一线段的第二端点与中心点之间的连线为第一连线l1,第一连线l1与基准线段l0之间的夹角满足上述范围,基于流体力学仿真和宽带噪声模型,进而以获得第一蜗壳部的具体位置,第一蜗壳部处为噪声声源强度最大处,即第一优先级位置,壳体包括第一壳体,第一壳体设在第一蜗壳部的至少一部分上,从而以确保对最大噪声处进行有效消声。
21.需要说明的是,以基准线段所在直线为x轴,基准线段位于x轴的正方向,同时以中心点为原点获得y轴,进而建立坐标系。第一蜗壳部对应的第一线段位于第一象限内。
22.在一种可能的设计中,进一步地,蜗壳包括第二蜗壳部,第二蜗壳部的外周壁包括位于轴向端面上的第二线段,第二线段上任一点与中心点之间的连线,与基准线段之间的夹角α2,满足70
°
≤α2≤125
°
。至少一个子壳还包括:第二壳体,第二壳体设在第二蜗壳部的
至少一部分上。
23.在该设计中,蜗壳包括第二蜗壳部,第二蜗壳部的外周壁即为第二蜗壳部背离中心轴线的壁面。第二蜗壳部的外周壁包括位于前述基准面上的第二线段。第二线段的具体表现形式与第二蜗壳部的外轮廓形状相关联。若第二蜗壳部的外轮廓形状为弧状时,则第二线段呈弧线段。若第二蜗壳部的外轮廓形状为平面时,则第二线段呈直线段。无论第二线段属于何种线段类型,第二线段包括两个端点,第二线段的第一端点与中心点之间的连线为l21,第二线段的第二端点与中心点之间的连线为l22,连线l21和连线l22分别与基准线段l0之间形成的夹角为上述范围的端点值,基于流体力学仿真和宽带噪声模型,进而以获得第二蜗壳部的具体位置,第二蜗壳部处为噪声声源强度较大处,即第二优先级位置,壳体还包括第二壳体,第二壳体设在第二蜗壳部的至少一部分上,从而以确保对第二优先级的较大噪声处进行有效消声。需要说明的是,第二蜗壳部对应的第二线段的一部分位于第一象限内,另一部分位于第二象限中。
24.在一种可能的设计中,进一步地,蜗壳包括第三蜗壳部,第三蜗壳部的外周壁包括位于轴向端面上的第三线段,第三线段上任一点与中心点之间的连线,与基准线段之间的夹角α3,满足125
°
<α3≤180
°
;至少一个子壳还包括:第三壳体,第三壳体设在第三蜗壳部的至少一部分上。
25.在该设计中,蜗壳包括第三蜗壳部,第三蜗壳部的外周壁即为第三蜗壳部背离中心轴线的壁面。第三蜗壳部的外周壁包括位于前述基准面上的第三线段。第三线段的具体表现形式与第三蜗壳部的外轮廓形状相关联。若第三蜗壳部的外轮廓形状为弧状时,则第三线段呈弧线段。若第三蜗壳部的外轮廓形状为平面时,则第三线段呈直线段。无论第三线段属于何种线段类型,第三线段包括两个端点,第三线段的第一端点与中心点之间的连线为l31,第三线段的第二端点与中心点之间的连线为l32,连线l31和连线l32分别与基准线段l0之间形成的夹角为上述范围的端点值,基于流体力学仿真和宽带噪声模型,进而以获得第三蜗壳部的具体位置,第三蜗壳部处为噪声声源强度略大处,即第三优先级位置,壳体还包括第三壳体,第三壳体设在第三蜗壳部的至少一部分上,从而以确保对第三优先级的略大噪声处进行有效消声。需要说明的是,第三蜗壳部对应的第三线段位于第二象限中。
26.在一种可能的设计中,进一步地,蜗壳包括第四蜗壳部,第四蜗壳部的外周壁包括位于轴向端面上的第四线段,第四线段上任一点与中心点之间的连线,与基准线段的反向延长线之间的夹角α4,满足0
°
<α4≤65
°
;至少一个子壳还包括:第四壳体,第四壳体设在第四蜗壳部的至少一部分上。
27.在该设计中,蜗壳包括第四蜗壳部,第四蜗壳部的外周壁即为第四蜗壳部背离中心轴线的壁面。第四蜗壳部的外周壁包括位于前述基准面上的第四线段。第四线段的具体表现形式与第四蜗壳部的外轮廓形状相关联。若第四蜗壳部的外轮廓形状为弧状时,则第四线段呈弧线段。若第四蜗壳部的外轮廓形状为平面时,则第四线段呈直线段。无论第四线段属于何种线段类型,第四线段包括两个端点,第四线段的第一端点与中心点之间的连线为l41,第三线段的第二端点与中心点之间的连线为l42,连线l41和连线l42分别与基准线段l0的反向延长线l0’之间形成的夹角为上述范围的端点值,基于流体力学仿真和宽带噪声模型,进而以获得第四蜗壳部的具体位置,第四蜗壳部处为噪声声源强度略大处,即第三优先级位置,壳体还包括第四壳体,第四壳体设在第四蜗壳部的至少一部分上,从而以确保
对第四优先级的略大噪声处进行有效消声。需要说明的是,第四蜗壳部对应的第四线段位于第三象限中。
28.需要说明的是,对于第三蜗壳部和第四蜗壳部而言,两个位置处所形成的噪声声源强度基本相当,当子壳的数量为三个时,则前两个优先考虑设在第一蜗壳部和第二蜗壳部处,最后一个子壳可以选择设在第三蜗壳部或第四蜗壳部上。或者受限于安装空间限制,该子壳的一部分可以设在第三蜗壳部,该子壳的另一部分可以设在第四蜗壳部上。
29.在一种可能的设计中,进一步地,风机组件还包括分隔壳,分隔壳设在蜗壳和/或壳体上,分隔壳位于降噪腔内。其中,位于分隔壳和蜗壳之间的部分降噪腔为第一腔体;位于分隔壳和壳体之间的部分降噪腔为第二腔体,第一腔体与第二腔体连通。
30.在该设计中,位于壳体和蜗壳之间的降噪腔包括沿径向方向的至少两个连通的腔体,可以与第一消音口组合形成更优的共振消声系统。噪音经过第一消音口进入降噪腔内时,还会在至少两个连通的腔体内进一步发生共振达到消音效果。蜗壳、分隔壳和壳体形成三层共振结构,蜗壳和壳体形成双层共振结构,三层共振结构在保留双层共振结构的设计频率处高吸声系数的同时,还能够实现在更高频率段的高吸声系数的效果。
31.具体地,风机组件包括分隔壳,分隔壳的数量为至少一个。分隔壳能够将降噪腔分隔呈第一腔体和第二腔体,其中,第一腔体位于分隔壳和蜗壳之间,第二腔体位于分隔壳和壳体之间,也就是说,在由内而外的径向方向上,容纳腔、第一消音口、第一腔体和第二腔体依次排列。
32.需要说明的是,分隔壳的具体设置位置包括多种实施方式,比如,分隔壳可以设在蜗壳上,分隔壳也可以设在壳体上,当然,分隔壳也可以同时与蜗壳、壳体相连。
33.在一种可能的设计中,进一步地,风机组件还包括多个第二消音口,多个第二消音口间隔开设在分隔壳上。
34.在该设计中,风机组件还包括多个第二消音口,多个第二消音口间隔开设在分隔壳上,第一腔体和第二腔体通过多个第二消音口实现连通。
35.具体地,多个第二消音口中每个第二消音口为圆孔,圆孔的直径大于等于0.6mm,小于等于2mm。进一步地,多个第二消音口可以按照一定特征分布,比如矩形分布、三角形分布、菱形分布、多边形分布等等。
36.进一步地,多个第二消音口的面积之和为s1,分隔板的内表面的面积为s2,满足0.2%≤s1/s2≤0.6%。
37.在一种可能的设计中,进一步地,分隔壳的第一端与壳体相连,分隔壳的第二端与壳体之间具有间隙,第一腔体通过间隙与第二腔体连通。
38.在该设计中,分隔壳的第一端与壳体相连,分隔壳的第二端与壳体之间具有间隙,第一腔体通过间隙与第二腔体连通。也就是说,分隔壳上不做任何穿孔设计,而是与壳体之间预留出一定宽度的间隙,此时,第二腔体可以视作是第一腔体的延伸,等效于加深蜗壳中第一消音口作为吸声结构的深度,可以有利于低频噪声的吸声。在具体的实施中,分隔壳的第二端与壳体之间的最小距离即为间隙的宽度,间隙的宽度w0、第一腔体w1的径向宽度、第二腔体w2的径向宽度大致相等。比如:w0=w1=w2,或者,w0
±
a=w1
±
a=w2
±
a,其中,a为加工误差值。
39.在一种可能的设计中,进一步地,降噪腔的径向宽度w满足,8mm≤w≤25mm。
40.在该设计中,降噪腔的径向宽度w满足,8mm≤w≤25mm,当降噪腔包括第一腔体和第二腔体时,第一腔体的径向宽度w1和第二腔体的径向宽度w2,满足8mm≤w1+w2≤25mm。
41.需要说明的是,降噪腔包括沿周向不同腔段,不同腔段的径向宽度可能相等也可能不想等。
42.具体地,当降噪腔包括第一腔段和第二腔段时,第一腔段的径向宽度不同于第二腔段的径向宽度时,则对应第一腔段的部分蜗壳上的第一消音口的排布方式、结构尺寸也会有所区别。
43.比如,当第一腔段的径向宽度小于第二腔段的径向宽度时,对应第一腔段的部分蜗壳上的第一消音口的直径为第一直径,位于该部分蜗壳上的相邻两个第一消音口之间的间距为第一间距。同样地,对于第二腔段而言,与之对应的部分蜗壳上的第一消音口的直径为第二直径,相邻两个第一消音口之间的间距为第二间距。此时,第一直径大于第二直径,第一间距大于第二间距,从而以弥补由于第一腔段径向宽度缩小而存在的吸声效果弱化现象。
44.也就是说,降噪腔的径向深度和与之对应的第一消音口的结构参数相关联,从而才能组合形成与气动噪声源相符合的共振消声系统。
45.在一种可能的设计中,进一步地,多个第一消音口为消音圆孔,消音圆孔的直径d满足0.5mm≤d≤2mm。
46.在该设计中,多个第一消音口为消音圆孔,即每个第一消音口均为消音圆孔,消音圆孔的内壁呈圆滑曲面。消音圆孔的直径d满足0.5mm≤d≤2mm。
47.在一种可能的设计中,进一步地,蜗壳包括围板、第一侧板和第二侧板,多个第一消音口设在围板上,壳体设在围板上。第一侧板设在围板的轴向一侧。第二侧板,设在围板的轴向另一侧。进风口,与容纳腔连通,进风口设在第一侧板和/或第二侧板上。
48.在该设计中,蜗壳包括围板、第一侧板和第二侧板,多个第一消音口设在围板上,壳体设在围板上,降噪腔位于围板和壳体之间。第一侧板设在围板的轴向一侧。第二侧板,设在围板的轴向另一侧。进风口与容纳腔连通,进风口设在第一侧板和/或第二侧板上。即进风口的数量为一个或两个,当进风口的数量为一个时,即为单吸风机组件。若进风口的数量为两个时,即为双吸风机组件。
49.在一种可能的设计中,进一步地,多个第一消音口的面积之和为s1,围板的内表面为s2,0.2%≤s1/s2≤0.6%。
50.在该设计中,令多个第一消音口与围板的内表面之间的关系满足上述范围,在起到降噪,形成共振消声系统的同时,也能够确保蜗壳的整体结构强度。
51.在一种可能的设计中,进一步地,围板的厚度t满足,0.6mm≤t≤1.2mm。
52.在该设计中,围板的厚度满足上述范围,一方面能够确保蜗壳的整体结构强度,另一方面还能够为第一消音口提供合适的设置位置,围板的厚度相当于第一消音口的深度,以利于形成降噪效果优异的共振消声系统。
53.在一种可能的设计中,进一步地,壳体的一部分朝向降噪腔的内部凹陷以形成避让部。
54.在该设计中,壳体的一部分朝向降噪腔的内部凹陷以形成避让部,避让部的设置会减小该部分与蜗壳之间的部分降噪腔的径向宽度,与此同时,需要增加位于对应部分蜗
壳上的第一消音口的直径,以及相邻两个第一消音口之间的间距。
55.需要说明的是,避让部的设置能够方便风机组件安装于整机中,在需要避让的位置处,相应设置避让部,可以令风机组件的外轮廓形状更加灵活,从而适配于不同的整机安装需求。
56.根据本发明的第二个方面,提供了一种家电设备,包括上述任一设计所提供的风机组件。
57.本发明提供的家电设备,包括上述任一设计所提供的风机组件,因此具有该风机组件的全部有益效果,在此不再赘述。
58.能够想到的是,家电设备包括吸油烟机、空调器等。
59.具体地,风机组件中的风轮为离心风轮,离心风轮产生的气动噪音是吸油烟机的主要噪声源。通过改善风机组件的结构,从而可以令吸油烟机的噪音减小,对厨房环境的舒适度有较大提升。
60.本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
61.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
62.图1示出了根据本发明的一个实施例中风机组件的部分结构示意图之一;
63.图2示出了根据本发明的一个实施例中风机组件的部分结构示意图之二;
64.图3示出了根据本发明的一个实施例中风机组件的部分结构的正视图;
65.图4示出了根据本发明的一个实施例中风机组件的部分结构的俯视图;
66.图5示出了根据本发明的一个实施例中风机组件的部分结构示意图之三;
67.图6示出了根据本发明的一个实施例中风机组件的部分结构示意图之四;
68.图7示出了根据本发明的一个实施例中风机组件的蜗壳的声源强度仿真示意图;
69.图8示出了根据本发明的一个实施例中吸油烟机的结构示意图。
70.其中,图1至图8中附图标记与部件名称之间的对应关系为:
71.100风机组件,
72.110蜗壳,111容纳腔,112第一消音口,113出风口,114围板,115第一侧板,116第二侧板,117进风口,
73.110a第一蜗壳部,110b第二蜗壳部,110c第三蜗壳部,110d第四蜗壳部,
74.120风轮,
75.130壳体,131避让部,
76.140降噪腔,141第一腔体,142第二腔体,
77.150分隔壳,151第二消音口,
78.200吸油烟机。
具体实施方式
79.为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实
施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
80.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
81.下面参照图1至图8描述根据本发明一些实施例所提供的风机组件100和家电设备。
82.根据本发明的第一个方面,如图1、图2和图4所示,提供了一种风机组件100,其包括蜗壳110、风轮120、多个消音口、壳体130和降噪腔140,蜗壳110包括容纳腔111。风轮120位于容纳腔111内。多个第一消音口112间隔设置在蜗壳110上,每个第一消音口112与容纳腔111连通。壳体130设在蜗壳110上。降噪腔140位于蜗壳110和壳体130之间,降噪腔140与第一消音口112连通,其中,降噪腔140的至少一部分位于蜗壳110背离风轮120的中心轴线的一侧。
83.本发明提供的风机组件100包括蜗壳110、风轮120、多个消音口、壳体130和降噪腔140,蜗壳110包括容纳腔111,风轮120设在容纳腔111内,风轮120作为动力源,当风轮120转动时能够扰动气流以实现送风。多个第一消音口112间隔设置在蜗壳110上,每个第一消音口112与容纳腔111连通设置。壳体130设在蜗壳110上。具体地,壳体130设在蜗壳110背离容纳腔111的外壁上。壳体130和蜗壳110形成降噪腔140,降噪腔140通过第一消音口112与容纳腔111连通。本技术中的风机组件100包括多层设置的蜗壳110和壳体130,布置在蜗壳110上的多个第一消音口112,以及位于蜗壳110和壳体130之间的降噪腔140,二者共同形成共振消声系统,第一消音口112和降噪腔140正对风轮120,风轮120为气动噪声源,从而能够显著提升风机组件100的吸声效果。
84.需要说明的是,本技术提出的蜗壳110和壳体130形成的共振消声系统,对风轮120的气动性能影响较小,同时由于共振消声系统的消声面紧贴气动噪声源,从而实现较优的吸声、降噪效果。同时,还具有适应性强,结构简单,成本低廉的优点,在原有蜗壳结构的基础上,仅需额外增设壳体130以及第一消音口112即可。
85.进一步地,能够想到的是,由于风轮120具有中心轴线,则风机组件100的轴向、周向和径向均明确。蜗壳110的一部分、降噪腔140和壳体130沿由内向外的径向方向排布。也就是说,降噪腔140的至少一部分位于蜗壳110背离中心轴线的一侧,风轮120运转过程中,噪音能够自容纳腔111,经由第一消音口112进入降噪腔140内。
86.进一步地,壳体130围设在蜗壳110的外周壁上,即蜗壳110的外周壁背离中心轴线的一侧均具有降噪腔140,降噪腔140能够对任一位置处的噪音进行共振消声,效果更佳。需要说明的是,降噪腔140的一部分还可以位于蜗壳110的轴向一侧,也就是说,壳体130对蜗壳110进行了周向、轴向上的全包裹,此时,能够进一步增加降噪腔140的体积,利于降噪效果。
87.进一步地,壳体130包括至少一个子壳,至少一个子壳设置在蜗壳110上。降噪腔140包括至少一个子腔体,一个子腔体位于一个子壳和蜗壳110之间。
88.在该实施例中,在考虑到生产成本、风机组件100在整机中安装空间的限制等问题,无法令壳体130完整覆盖设在蜗壳110的外周壁上,此时,壳体130包括至一个子壳,一个
子壳设置在噪声声源强度最大处的蜗壳110上,也就是说,一个子壳对蜗壳110的外周壁做局部包裹状,以实现该处噪声声源的有效吸声。
89.具体地,当壳体130包括多个子壳时,多个子壳分别与蜗壳110形成多个子腔体,多个子腔体相互独立,各不影响,各自对相应位置处的噪声进行共振消除。
90.进一步地,子壳的数量还可以为多个,多个子壳可以根据噪声声源强度,由强至弱,分别布置,也就是说,多个子壳可以按照优先级设置,部分蜗壳110处对应产生的噪声声源强度较大时,则可以先对该位置处设置一个子壳。
91.具体而言,如图3所示,蜗壳110包括第一蜗壳部110a、第二蜗壳部110b、第三蜗壳部110c和第四蜗壳部110d,分别对应噪声声源强度逐渐减小。当子壳的数量有限时,则会优先考虑第一蜗壳部110a,接着是第二蜗壳部110b、第三蜗壳部110c和第四蜗壳部110d。理想状态下是,蜗壳110的外周壁上,全包裹设有壳体130。
92.进一步地,如图3所示,蜗壳110包括出风口113,出风口113与容纳腔111连通;风轮120的中心轴线包括位于蜗壳110的轴向端面上的中心点;蜗壳110包括第一蜗壳部110a,第一蜗壳部110a的外周壁包括位于轴向端面上的第一线段,第一线段的第一端点与中心点之间的连线为基准线段,基准线段与出风口113所在平面平行;第一线段的第二端点与中心点之间的连线,与基准线段之间的夹角α1,满足0
°
<α1≤50
°
;至少一个子壳包括第一壳体,第一壳体设在第一蜗壳部110a的至少一部分上。
93.在该实施例中,蜗壳110包括出风口113,出风口113与容纳腔111连通。风轮120的中心轴线即为风轮120的旋转中心线。以风轮120为基准,对风机组件100整体定义轴向、径向和周向。以蜗壳110的一个轴向端面为基准面,那么风轮120的中心轴线在该基准面内包括一个中心点。蜗壳110包括第一蜗壳部110a,第一蜗壳部110a的外周壁即为第一蜗壳部110a背离中心轴线的壁面。第一蜗壳部110a的外周壁包括位于前述基准面上的第一线段。第一线段的具体表现形式与第一蜗壳部110a的外轮廓形状相关联。若第一蜗壳部110a的外轮廓形状为弧状时,则第一线段呈弧线段。若第一蜗壳部110a的外轮廓形状为平面时,则第一线段呈直线段。无论第一线段属于何种线段类型,第一线段包括两个端点,第一线段的第一端点与中心点之间的连线为基准线段l0,且基准线段与出风口113所在平面平行,值得说明的是,出风口113所在平面为轴向延伸的平面。第一线段的第二端点与中心点之间的连线为第一连线l1,第一连线l1与基准线段l0之间的夹角满足上述范围,基于流体力学仿真和宽带噪声模型,进而以获得第一蜗壳部110a的具体位置,第一蜗壳部110a处为噪声声源强度最大处,即第一优先级位置,壳体130包括第一壳体,第一壳体设在第一蜗壳部110a的至少一部分上,从而以确保对最大噪声处进行有效消声。
94.需要说明的是,以基准线段所在直线为x轴,基准线段位于x轴的正方向,同时以中心点为原点获得y轴,进而建立坐标系。第一蜗壳部110a对应的第一线段位于第一象限内。
95.进一步地,如图3所示,蜗壳110包括第二蜗壳部110b,第二蜗壳部110b的外周壁包括位于轴向端面上的第二线段,第二线段上任一点与中心点之间的连线,与基准线段之间的夹角α2,满足70
°
≤α2≤125
°
。至少一个子壳还包括:第二壳体,第二壳体设在第二蜗壳部110b的至少一部分上。
96.在该实施例中,蜗壳110包括第二蜗壳部110b,第二蜗壳部110b的外周壁即为第二蜗壳部110b背离中心轴线的壁面。第二蜗壳部110b的外周壁包括位于前述基准面上的第二
线段。第二线段的具体表现形式与第二蜗壳部110b的外轮廓形状相关联。若第二蜗壳部110b的外轮廓形状为弧状时,则第二线段呈弧线段。若第二蜗壳部110b的外轮廓形状为平面时,则第二线段呈直线段。无论第二线段属于何种线段类型,第二线段包括两个端点,第二线段的第一端点与中心点之间的连线为l21,第二线段的第二端点与中心点之间的连线为l22,连线l21和连线l22分别与基准线段l0之间形成的夹角为上述范围的端点值,基于流体力学仿真和宽带噪声模型,进而以获得第二蜗壳部110b的具体位置,第二蜗壳部110b处为噪声声源强度较大处,即第二优先级位置,壳体130还包括第二壳体,第二壳体设在第二蜗壳部110b的至少一部分上,从而以确保对第二优先级的较大噪声处进行有效消声。需要说明的是,第二蜗壳部110b对应的第二线段的一部分位于第一象限内,另一部分位于第二象限中。
97.进一步地,如图3所示,蜗壳110包括第三蜗壳部110c,第三蜗壳部110c的外周壁包括位于轴向端面上的第三线段,第三线段上任一点与中心点之间的连线,与基准线段之间的夹角α3,满足125
°
<α3≤180
°
;至少一个子壳还包括:第三壳体,第三壳体设在第三蜗壳部110c的至少一部分上。
98.在该实施例中,蜗壳110包括第三蜗壳部110c,第三蜗壳部110c的外周壁即为第三蜗壳部110c背离中心轴线的壁面。第三蜗壳部110c的外周壁包括位于前述基准面上的第三线段。第三线段的具体表现形式与第三蜗壳部110c的外轮廓形状相关联。若第三蜗壳部110c的外轮廓形状为弧状时,则第三线段呈弧线段。若第三蜗壳部110c的外轮廓形状为平面时,则第三线段呈直线段。无论第三线段属于何种线段类型,第三线段包括两个端点,第三线段的第一端点与中心点之间的连线为l31,第三线段的第二端点与中心点之间的连线为l32,连线l31和连线l32分别与基准线段l0之间形成的夹角为上述范围的端点值,基于流体力学仿真和宽带噪声模型,进而以获得第三蜗壳部110c的具体位置,第三蜗壳部110c处为噪声声源强度略大处,即第三优先级位置,壳体130还包括第三壳体,第三壳体设在第三蜗壳部110c的至少一部分上,从而以确保对第三优先级的略大噪声处进行有效消声。需要说明的是,第三蜗壳部110c对应的第三线段位于第二象限中。
99.进一步地,如图3所示,蜗壳110包括第四蜗壳部110d,第四蜗壳部110d的外周壁包括位于轴向端面上的第四线段,第四线段上任一点与中心点之间的连线,与基准线段的反向延长线之间的夹角α4,满足0
°
<α4≤65
°
;至少一个子壳还包括:第四壳体,第四壳体设在第四蜗壳部110d的至少一部分上。
100.在该实施例中,蜗壳110包括第四蜗壳部110d,第四蜗壳部110d的外周壁即为第四蜗壳部110d背离中心轴线的壁面。第四蜗壳部110d的外周壁包括位于前述基准面上的第四线段。第四线段的具体表现形式与第四蜗壳部110d的外轮廓形状相关联。若第四蜗壳部110d的外轮廓形状为弧状时,则第四线段呈弧线段。若第四蜗壳部110d的外轮廓形状为平面时,则第四线段呈直线段。无论第四线段属于何种线段类型,第四线段包括两个端点,第四线段的第一端点与中心点之间的连线为l41,第三线段的第二端点与中心点之间的连线为l42,连线l41和连线l42分别与基准线段l0的反向延长线l0’之间形成的夹角为上述范围的端点值,基于流体力学仿真和宽带噪声模型,进而以获得第四蜗壳部110d的具体位置,第四蜗壳部110d处为噪声声源强度略大处,即第三优先级位置,壳体130还包括第四壳体,第四壳体设在第四蜗壳部110d的至少一部分上,从而以确保对第四优先级的略大噪声处进行
有效消声。需要说明的是,第四蜗壳部110d对应的第四线段位于第三象限中。
101.需要说明的是,对于第三蜗壳部110c和第四蜗壳部110d而言,两个位置处所形成的噪声声源强度基本相当,当子壳的数量为三个时,则前两个优先考虑设在第一蜗壳部110a和第二蜗壳部110b处,最后一个子壳可以选择设在第三蜗壳部110c或第四蜗壳部110d上。或者受限于安装空间限制,该子壳的一部分可以设在第三蜗壳部110c,该子壳的另一部分可以设在第四蜗壳部110d上。
102.进一步地,风机组件100还包括分隔壳150,分隔壳150设在蜗壳110和/或壳体130上,分隔壳150位于降噪腔140内。其中,位于分隔壳150和蜗壳110之间的部分降噪腔140为第一腔体141;位于分隔壳150和壳体130之间的部分降噪腔140为第二腔体142,第一腔体141与第二腔体142连通。
103.在该实施例中,位于壳体130和蜗壳110之间的降噪腔140包括沿径向方向的至少两个连通的腔体,可以与第一消音口112组合形成更优的共振消声系统。噪音经过第一消音口112进入降噪腔140内时,还会在至少两个连通的腔体内进一步发生共振达到消音效果。蜗壳110、分隔壳150和壳体130形成三层共振结构,蜗壳110和壳体130形成双层共振结构,三层共振结构在保留双层共振结构的设计频率处高吸声系数的同时,还能够实现在更高频率段的高吸声系数的效果。
104.具体地,风机组件100包括分隔壳150,分隔壳150的数量为至少一个。分隔壳150能够将降噪腔140分隔呈第一腔体141和第二腔体142,其中,第一腔体141位于分隔壳150和蜗壳110之间,第二腔体142位于分隔壳150和壳体130之间,也就是说,在由内而外的径向方向上,容纳腔111、第一消音口112、第一腔体141和第二腔体142依次排列。
105.需要说明的是,分隔壳150的具体设置位置包括多种实施方式,比如,分隔壳150可以设在蜗壳110上,分隔壳150也可以设在壳体130上,当然,分隔壳150也可以同时与蜗壳110、壳体130相连。
106.在一个具体的实施例中,如图5所示,风机组件100还包括多个第二消音口151,多个第二消音口151间隔开设在分隔壳150上。
107.在该实施例中,风机组件100还包括多个第二消音口151,多个第二消音口151间隔开设在分隔壳150上,第一腔体141和第二腔体142通过多个第二消音口151实现连通。
108.具体地,多个第二消音口151中每个第二消音口151为圆孔,圆孔的直径大于等于0.6mm,小于等于2mm。进一步地,多个第二消音口151可以按照一定特征分布,比如矩形分布、三角形分布、菱形分布、多边形分布等等。
109.进一步地,多个第二消音口151的面积之和为s1,分隔板的内表面的面积为s2,满足0.2%≤s1/s2≤0.6%。
110.在一个具体的实施例中,如图6所示,分隔壳150的第一端与壳体130相连,分隔壳150的第二端与壳体130之间具有间隙,第一腔体141通过间隙与第二腔体142连通。
111.在该实施例中,分隔壳150的第一端与壳体130相连,分隔壳150的第二端与壳体130之间具有间隙,第一腔体141通过间隙与第二腔体142连通。也就是说,分隔壳150上不做任何穿孔设计,而是与壳体130之间预留出一定宽度的间隙,此时,第二腔体142可以视作是第一腔体141的延伸,等效于加深蜗壳110中第一消音口112作为吸声结构的深度,可以有利于低频噪声的吸声。在具体的实施中,分隔壳150的第二端与壳体130之间的最小距离即为
间隙的宽度,间隙的宽度w0、第一腔体141w1的径向宽度、第二腔体142w2的径向宽度大致相等。比如:w0=w1=w2,或者,w0
±
a=w1
±
a=w2
±
a,其中,a为加工误差值。
112.进一步地,降噪腔140的径向宽度w满足,8mm≤w≤25mm。
113.在该实施例中,降噪腔140的径向宽度w满足,8mm≤w≤25mm,当降噪腔140包括第一腔体141和第二腔体142时,第一腔体141的径向宽度w1和第二腔体142的径向宽度w2,满足8mm≤w1+w2≤25mm。
114.需要说明的是,降噪腔140包括沿周向不同腔段,不同腔段的径向宽度可能相等也可能不想等。
115.具体地,当降噪腔140包括第一腔段和第二腔段时,第一腔段的径向宽度不同于第二腔段的径向宽度时,则对应第一腔段的部分蜗壳110上的第一消音口112的排布方式、结构尺寸也会有所区别。
116.比如,当第一腔段的径向宽度小于第二腔段的径向宽度时,对应第一腔段的部分蜗壳110上的第一消音口112的直径为第一直径,位于该部分蜗壳110上的相邻两个第一消音口112之间的间距为第一间距。同样地,对于第二腔段而言,与之对应的部分蜗壳110上的第一消音口112的直径为第二直径,相邻两个第一消音口112之间的间距为第二间距。此时,第一直径大于第二直径,第一间距大于第二间距,从而以弥补由于第一腔段径向宽度缩小而存在的吸声效果弱化现象。
117.也就是说,降噪腔140的径向深度和与之对应的第一消音口112的结构参数相关联,从而才能组合形成与气动噪声源相符合的共振消声系统。
118.进一步地,多个第一消音口112为消音圆孔,消音圆孔的直径d满足0.5mm≤d≤2mm。
119.在该实施例中,多个第一消音口112为消音圆孔,即每个第一消音口112均为消音圆孔,消音圆孔的内壁呈圆滑曲面。消音圆孔的直径d满足0.5mm≤d≤2mm。
120.进一步地,蜗壳110包括围板114、第一侧板115和第二侧板116,多个第一消音口112设在围板114上,壳体130设在围板114上。第一侧板115设在围板114的轴向一侧。第二侧板116,设在围板114的轴向另一侧。进风口117,与容纳腔111连通,进风口117设在第一侧板115和/或第二侧板116上。
121.在该实施例中,蜗壳110包括围板114、第一侧板115和第二侧板116,多个第一消音口112设在围板114上,壳体130设在围板114上,降噪腔140位于围板114和壳体130之间。第一侧板115设在围板114的轴向一侧。第二侧板116,设在围板114的轴向另一侧。进风口117与容纳腔111连通,进风口117设在第一侧板115和/或第二侧板116上。即进风口117的数量为一个或两个,当进风口117的数量为一个时,即为单吸风机组件100。若进风口117的数量为两个时,即为双吸风机组件100。
122.进一步地,多个第一消音口112的面积之和为s1,围板114的内表面为s2,0.2%≤s1/s2≤0.6%。
123.在该实施例中,令多个第一消音口112与围板114的内表面之间的关系满足上述范围,在起到降噪,形成共振消声系统的同时,也能够确保蜗壳110的整体结构强度。
124.进一步地,围板114的厚度t满足,0.6mm≤t≤1.2mm。
125.在该实施例中,围板114的厚度满足上述范围,一方面能够确保蜗壳110的整体结
构强度,另一方面还能够为第一消音口112提供合适的设置位置,围板114的厚度相当于第一消音口112的深度,以利于形成降噪效果优异的共振消声系统。
126.进一步地,壳体130的一部分朝向降噪腔140的内部凹陷以形成避让部131。
127.在该实施例中,壳体130的一部分朝向降噪腔140的内部凹陷以形成避让部131,避让部131的设置会减小该部分与蜗壳110之间的部分降噪腔140的径向宽度,与此同时,需要增加位于对应部分蜗壳110上的第一消音口112的直径,以及相邻两个第一消音口112之间的间距。
128.需要说明的是,避让部131的设置能够方便风机组件100安装于整机中,在需要避让的位置处,相应设置避让部131,可以令风机组件100的外轮廓形状更加灵活,从而适配于不同的整机安装需求。
129.在一个具体的实施例中,风机组件100,其包括蜗壳110、风轮120、多个消音口、壳体130和降噪腔140,蜗壳110包括容纳腔111。风轮120位于容纳腔111内。多个第一消音口112间隔设置在蜗壳110上,每个第一消音口112与容纳腔111连通。壳体130设在蜗壳110上。降噪腔140位于蜗壳110和壳体130之间,降噪腔140与第一消音口112连通,其中,降噪腔140的至少一部分位于蜗壳110背离风轮120的中心轴线的一侧。
130.本发明提供的风机组件100包括蜗壳110、风轮120、多个消音口、壳体130和降噪腔140,蜗壳110包括容纳腔111,风轮120设在容纳腔111内,风轮120作为动力源,当风轮120转动时能够扰动气流以实现送风。多个第一消音口112间隔设置在蜗壳110上,每个第一消音口112与容纳腔111连通设置。壳体130设在蜗壳110上。具体地,壳体130设在蜗壳110背离容纳腔111的外壁上。壳体130和蜗壳110形成降噪腔140,降噪腔140通过第一消音口112与容纳腔111连通。本技术中的风机组件100包括多层设置的蜗壳110和壳体130,布置在蜗壳110上的多个第一消音口112,以及位于蜗壳110和壳体130之间的降噪腔140,二者共同形成共振消声系统,第一消音口112和降噪腔140正对风轮120,风轮120为气动噪声源,从而能够显著提升风机组件100的吸声效果。
131.需要说明的是,本技术提出的蜗壳110和壳体130形成的共振消声系统,对风轮120的气动性能影响较小,同时由于共振消声系统的消声面紧贴气动噪声源,从而实现较优的吸声、降噪效果。同时,还具有适应性强,结构简单,成本低廉的优点,在原有蜗壳结构的基础上,仅需额外增设壳体130以及第一消音口112即可。
132.进一步地,能够想到的是,由于风轮120具有中心轴线,则风机组件100的轴向、周向和径向均明确。蜗壳110的一部分、降噪腔140和壳体130沿由内向外的径向方向排布。也就是说,降噪腔140的至少一部分位于蜗壳110背离中心轴线的一侧,风轮120运转过程中,噪音能够自容纳腔111,经由第一消音口112进入降噪腔140内。
133.进一步地,壳体130围设在蜗壳110的外周壁上,即蜗壳110的外周壁背离中心轴线的一侧均具有降噪腔140,降噪腔140能够对任一位置处的噪音进行共振消声,效果更佳。需要说明的是,降噪腔140的一部分还可以位于蜗壳110的轴向一侧,也就是说,壳体130对蜗壳110进行了周向、轴向上的全包裹,此时,能够进一步增加降噪腔140的体积,利于降噪效果。
134.进一步地,壳体130包括至少一个子壳,至少一个子壳设置在蜗壳110上。降噪腔140包括至少一个子腔体,一个子腔体位于一个子壳和蜗壳110之间。
135.进一步地,蜗壳110包括出风口113,出风口113与容纳腔111连通;风轮120的中心轴线包括位于蜗壳110的轴向端面上的中心点;蜗壳110包括第一蜗壳部110a,第一蜗壳部110a的外周壁包括位于轴向端面上的第一线段,第一线段的第一端点与中心点之间的连线为基准线段,基准线段与出风口113所在平面平行;第一线段的第二端点与中心点之间的连线,与基准线段之间的夹角α1,满足0
°
<α1≤50
°
;至少一个子壳包括第一壳体,第一壳体设在第一蜗壳部110a的至少一部分上。
136.进一步地,蜗壳110包括第二蜗壳部110b,第二蜗壳部110b的外周壁包括位于轴向端面上的第二线段,第二线段上任一点与中心点之间的连线,与基准线段之间的夹角α2,满足70
°
≤α2≤125
°
。至少一个子壳还包括:第二壳体,第二壳体设在第二蜗壳部110b的至少一部分上。
137.进一步地,蜗壳110包括第三蜗壳部110c,第三蜗壳部110c的外周壁包括位于轴向端面上的第三线段,第三线段上任一点与中心点之间的连线,与基准线段之间的夹角α3,满足125
°
<α3≤180
°
;至少一个子壳还包括:第三壳体,第三壳体设在第三蜗壳部110c的至少一部分上。
138.进一步地,蜗壳110包括第四蜗壳部110d,第四蜗壳部110d的外周壁包括位于轴向端面上的第四线段,第四线段上任一点与中心点之间的连线,与基准线段的反向延长线之间的夹角α4,满足0
°
<α4≤65
°
;至少一个子壳还包括:第四壳体,第四壳体设在第四蜗壳部110d的至少一部分上。
139.进一步地,风机组件100还包括分隔壳150,分隔壳150设在蜗壳110和/或壳体130上,分隔壳150位于降噪腔140内。其中,位于分隔壳150和蜗壳110之间的部分降噪腔140为第一腔体141;位于分隔壳150和壳体130之间的部分降噪腔140为第二腔体142,第一腔体141与第二腔体142连通。
140.根据本发明的第二个方面,如图7和图8所示,提供了一种家电设备,包括上述任一设计所提供的风机组件100。
141.本发明提供的家电设备,包括上述任一设计所提供的风机组件100,因此具有该风机组件100的全部有益效果,在此不再赘述。
142.能够想到的是,家电设备包括吸油烟机200、空调器等。
143.具体地,风机组件100中的风轮120为离心风轮120,离心风轮120产生的气动噪音是吸油烟机200的主要噪声源。通过改善风机组件100的结构,从而可以令吸油烟机200的噪音减小,对厨房环境的舒适度有较大提升。
144.其中,风机组件100包括蜗壳110、风轮120、多个消音口、壳体130和降噪腔140,蜗壳110包括容纳腔111。风轮120位于容纳腔111内。多个第一消音口112间隔设置在蜗壳110上,每个第一消音口112与容纳腔111连通。壳体130设在蜗壳110上。降噪腔140位于蜗壳110和壳体130之间,降噪腔140与第一消音口112连通,其中,降噪腔140的至少一部分位于蜗壳110背离风轮120的中心轴线的一侧。
145.本发明提供的风机组件100包括蜗壳110、风轮120、多个消音口、壳体130和降噪腔140,蜗壳110包括容纳腔111,风轮120设在容纳腔111内,风轮120作为动力源,当风轮120转动时能够扰动气流以实现送风。多个第一消音口112间隔设置在蜗壳110上,每个第一消音口112与容纳腔111连通设置。壳体130设在蜗壳110上。具体地,壳体130设在蜗壳110背离容
纳腔111的外壁上。壳体130和蜗壳110形成降噪腔140,降噪腔140通过第一消音口112与容纳腔111连通。本技术中的风机组件100包括多层设置的蜗壳110和壳体130,布置在蜗壳110上的多个第一消音口112,以及位于蜗壳110和壳体130之间的降噪腔140,二者共同形成共振消声系统,第一消音口112和降噪腔140正对风轮120,风轮120为气动噪声源,从而能够显著提升风机组件100的吸声效果。根据试验测试显示,风机组件100的降噪效果可以达到6db以上,对于家电设备的整机降噪贡献在1db以上。
146.需要说明的是,本技术提出的蜗壳110和壳体130形成的共振消声系统,对风轮120的气动性能影响较小,同时由于共振消声系统的消声面紧贴气动噪声源,从而实现较优的吸声、降噪效果。同时,还具有适应性强,结构简单,成本低廉的优点,在原有蜗壳结构的基础上,仅需额外增设壳体130以及第一消音口112即可。
147.进一步地,能够想到的是,由于风轮120具有中心轴线,则风机组件100的轴向、周向和径向均明确。蜗壳110的一部分、降噪腔140和壳体130沿由内向外的径向方向排布。也就是说,降噪腔140的至少一部分位于蜗壳110背离中心轴线的一侧,风轮120运转过程中,噪音能够自容纳腔111,经由第一消音口112进入降噪腔140内。
148.进一步地,壳体130围设在蜗壳110的外周壁上,即蜗壳110的外周壁背离中心轴线的一侧均具有降噪腔140,降噪腔140能够对任一位置处的噪音进行共振消声,效果更佳。需要说明的是,降噪腔140的一部分还可以位于蜗壳110的轴向一侧,也就是说,壳体130对蜗壳110进行了周向、轴向上的全包裹,此时,能够进一步增加降噪腔140的体积,利于降噪效果。
149.在本发明中,术语“多个”则指两个或两个以上,除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;“相连”可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。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发明中的具体含义。
150.在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
151.以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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