一种双层降噪导风圈及其风机的制作方法

1.本发明涉及导风圈的技术领域，具体涉及一种双层降噪导风圈及其风机。


背景技术：

2.风机是依靠输入的机械能，提高气体压力并排送气体的机械。随着技术的发展，人们对于风机静音性的要求也在不断提高。
3.公告号为cn114635862a的中国发明专利申请文件公开了一种重叠式轴流风机，包括导风圈、叶轮轮毂及叶片，叶片的叶根与叶轮轮毂连接，且叶片沿叶轮轮毂的周向间隔设置，导风圈套设于叶片外，且叶片的叶顶与导风圈之间存在间隙，沿径向从叶片的叶根至叶顶，叶片的弦长先增加后减小，且沿轴线方向的投影，相邻的两片叶片存在重叠部分。本发明取得的有益效果：在外形尺寸不变的情况下，增加了叶轮的做功能力，保证流量和压力，并且在保证叶轮做功能力的前提下，减小叶片的安装角度及叶顶弦长，达到提高风机效率及降低噪声的效果。
4.上述重叠式轴流风机的导风圈结构的设置，导致了叶片距离导风圈进口较近，会使风机在导风圈进口处形成气流扰流，使得风机噪声较大，并且效率较低。故现有技术中的风机结构存在噪音较大、工作效率较低的问题。


技术实现要素：

5.为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种双层降噪导风圈，其包括导风圈内层和导风圈外层，还提供一种风机，包括上述中的双层降噪导风圈，该双层降噪导风圈具有风机效率较高、进气噪音较低的优点。
6.为实现上述发明目的，本发明采取的技术方案如下：
7.一种双层降噪导风圈，包括导风圈内层，还包括导风圈外层，所述导风圈内层包括圆环段、安装面板、进口导流段和出口扩压段，所述进口导流段和出口扩压段分别与圆环段两端固定连接，所述进口导流段呈圆弧形，所述安装面板与进口导流段远离圆环段的一侧固定连接，所述导风圈外层包括平面段、圆弧段和隔板，所述圆弧段靠近导风圈内层的一端设有外层出口端，所述圆弧段远离导风圈内层的一端设有外层进口端，所述安装面板与平面段之间设有连接结构，所述隔板共设置多个，所述隔板位于平面段与圆弧段之间，相邻的所述隔板之间设有共振腔，。
8.通过这样的设置：共振腔降低风机产生的低频噪音，一方面可以优化声品质，另一方面由于低频的声波波长较长，不容易反射出共振腔，从而能够起到提高降噪效果的作用。通过导风圈外层对气流进行整流后，再通过导风圈内层对气流进行二次整流，能够提高对风气进气气流的整流效果，减小风机进口气流的扰流，达到风机效率较高、进气噪音较低的优点。
9.作为优选，多个所述隔板之间的共振腔体积大小互不相同
10.通过这样的设置：由于共振腔体积大小不同，其固有频率也不同，因此能够通过不
同体积的共振腔同时降低多种频率的噪声。
11.作为优选，所述导风圈内层的轴向高度为h，所述导风圈外层轴向高度为h1，其中0.1h≦h1≦0.5h。
12.通过这样的设置避免共振腔体积过小，利于共振腔减弱低频噪音，保证导风圈外层对风机进口气流的整流效果；避免风机整体长度过大而影响风机在需要通风散热的环境下安装。
13.作为优选，所述进口导流段的轴向高度为h2，所述圆环段与外层出口端之间的轴向距离为h3，其中0.1h2≦h3≦1.5h2。
14.通过这样的设置：保证外层出口端与导风圈内层之间存在一定的缝隙，使风机运行过程中产生的声波能够通过缝隙进入共振腔内；防止导风圈内层与外层出口端之间的缝隙过大导致共振腔内对噪音声能的消耗作用失效。
15.作为优选，所述圆环段的直径为d，所述外层出口端的直径为d1，其中0.9d≦d1≦d。
16.通过这样的设置：防止导风圈外层的直径太小，保证风机的运行效率。通过0.9d≦d1≦d的设置，气流在外层出口端处不容易形成涡流，起到降低风机运行噪音的作用。
17.作为优选，所述外层出口端的直径为d1，所述进口导流段最大直径为d2，其中d1≦d2。
18.通过这样的设置：防止进口导流段与外层出口端之间形成较大的阶梯，起到保证风机运行效率的作用，能够适用于大风量型风机。
19.作为优选，所述进口导流段最大直径为d2，所述外层进口端的直径为d3，其中d3＞d2。
20.通过这样的设置：增大导风圈外层上外层进口端的直径，能够提高导风圈外层对风机进口气流的整流效果，起到提高风机效率的作用。
21.作为优选，所述外层出口端与进口导流段的距离为t，所述导风圈外层轴向高度为h1，其中0＜t≦0.3h1。
22.通过这样的设置：能够起到降低共振腔固有频率的作用，使共振腔能够有效降低风机发出的低频噪音，起到提高风机声品质和降低风机噪音的作用。
23.作为优选，所述共振腔内壁设有吸音材料。
24.通过这样的设置：能够通过共振腔消耗低频噪音声能的同时，吸音材料降低高频噪音，能够有效降低风机运行过程中发出的噪音。
25.作为优选，一种风机，包括上述中的双层降噪导风圈。
26.通过这样的设置：通过在风机中设置双层降噪导风圈，共振腔降低风机产生的低频噪音，一方面可以优化声品质，另一方面由于低频的声波波长较长，不容易反射出共振腔，从而能够起到提高降噪效果的作用。通过导风圈外层对气流进行整流后，再通过导风圈内层对气流进行二次整流，能够提高对风气进气气流的整流效果，减小风机进口气流的扰流，达到风机效率较高、进气噪音较低的优点。
27.相对于现有技术，本发明取得了有益的技术效果：
28.1、外层出口端与进口导流段之间具有缝隙，风机运行过程中产生的噪音通过外层出口端与进口导流段之间的缝隙射入共振腔内，射入共振腔的声波频率与共振腔的固有频
率接近时，共振腔内的空气会产生强烈振动，在振动过程中，由于需要克服摩擦阻力，从而消耗声能，进而使该频率下的噪声降低。
29.2、在本技术中，共振腔用于降低风机产生的低频噪音，一方面可以优化声品质，另一方面由于低频的声波波长较长，不容易反射出共振腔，从而能够起到提高降噪效果的作用。
30.3、通过导风圈外层的设置，使得风机进气长度增加，从而能够通过导风圈外层对气流进行整流后，再通过导风圈内层对气流进行二次整流，能够提高对风气进气气流的整流效果，减小风机进口气流的扰流，达到风机效率较高、进气噪音较低的优点。
附图说明
31.图1是本发明实施例1中一种双层降噪导风圈的结构示意图；
32.图2是本发明实施例1中圆环段和圆弧段的结构示意图；
33.图3是本发明实施例1中连接结构的结构示意图；
34.图4是本发明实施例1中d、d1、d2、d3的示意图；
35.图5是本发明实施例2中一种风机的结构示意图。
36.其中，各附图标记所指代的技术特征如下：
37.10、双层降噪导风圈；11、导风圈内层；12、圆环段；13、安装面板；14、进口导流段；15、出口扩压段；21、导风圈外层；22、平面段；23、圆弧段；24、隔板；25、外层出口端；26、外层进口端；31、共振腔；41、连接环；42、连接板；43、固定件；50、风轮。
具体实施方式
38.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明，但本发明要求保护的范围并不局限于下述具体实施例。
39.实施例1：
40.参考图1和图2，一种双层降噪导风圈10，包括导风圈内层11，还包括导风圈外层21，导风圈内层11包括圆环段12、安装面板13、进口导流段14和出口扩压段15，进口导流段14和出口扩压段15分别与圆环段12两端固定连接，进口导流段14呈圆弧形，安装面板13与进口导流段14远离圆环段12的一侧固定连接，导风圈外层21包括平面段22、圆弧段23和隔板24，圆弧段23靠近导风圈内层11的一端设有外层出口端25，圆弧段23远离导风圈内层11的一端设有外层进口端26，圆弧段23能够起到引导进口气流的作用，实现整流的效果。安装面板13与平面段22之间设有连接结构，隔板24共设置多个，隔板24位于平面段22与圆弧段23之间，隔板24以导风圈外层21的轴心为中心圆周分布，多个相邻的隔板24之间设有多个不同体积的共振腔31，多个隔板24圆周不等角度分布，从而使多个共振腔31的体积大小不同。共振腔31内壁设有吸音材料，在本实施例中，吸音材料为吸音棉。参考图3，连接结构包括连接环41，连接环41与平面段22固定连接，连接环41固定连接有连接板42，连接板42设有与安装面板13连接的固定件43，在本实施例中，固定件43为穿设于连接板42且与安装面板13螺纹连接的螺钉。连接环41、导风圈外层21、导风圈内层11和隔板24围绕形成共振腔31。
41.参考图1和图4，导风圈内层11的轴向高度为h，导风圈外层21轴向高度为h1，其中0.1h≦h1≦0.5h。进口导流段14的轴向高度为h2，圆环段12与外层出口端25之间的轴向距
离为h3，其中0.1h2≦h3≦1.5h2。圆环段12的直径为d，外层出口端25的直径为d1，其中0.9d≦d1≦d。外层出口端25的直径为d1，进口导流段14最大直径为d2，其中d1≦d2。进口导流段14最大直径为d2，外层进口端26的直径为d3，其中d3＞d2。外层出口端25与进口导流段14的距离为t，导风圈外层21轴向高度为h1，其中0＜t≦0.3h1。
42.根据亥姆霍兹共振计算公式，可计算出共振腔31共振频率为：
[0043][0044]
其中w为共振腔31的固有频率，c为声速，v为共振腔31的腔体体积，s为共振腔31的进口面积，l为共振腔31的进口长度，从以上公式可以看出不同腔体体积、腔体进口面积和腔体进口长度都影响腔体共振频率，可根据需要降低的噪声频率进行腔体空间设置。
[0045]
本实施例具有以下优点：
[0046]
外层出口端25与进口导流段14之间具有缝隙，风机运行过程中产生的噪音通过外层出口端25与进口导流段14之间的缝隙射入共振腔31内，射入共振腔31的声波频率与共振腔31的固有频率接近时，共振腔31内的空气会产生强烈振动，在振动过程中，由于需要克服摩擦阻力，从而消耗声能，进而使该频率下的噪声降低。由于共振腔31体积大小不同，其固有频率也不同，因此能够通过不同体积的共振腔31同时降低多种频率的噪声。
[0047]
在本技术中，共振腔31用于降低风机产生的低频噪音，一方面可以优化声品质，另一方面由于低频的声波波长较长，不容易反射出共振腔31，从而能够起到提高降噪效果的作用。
[0048]
通过导风圈外层21的设置，使得风机进气长度增加，从而能够通过导风圈外层21对气流进行整流后，再通过导风圈内层11对气流进行二次整流，能够提高对风气进气气流的整流效果，减小风机进口气流的扰流，达到风机效率较高、进气噪音较低的优点。
[0049]
0.1h≦h1，避免共振腔31体积过小，利于共振腔31减弱低频噪音，并且能够保证导风圈外层21对风机进口气流的整流效果；h1≦0.5h，避免风机整体长度过大而影响风机在需要通风散热的环境下安装，防止在需要风机进行通风散热的场合中导风圈外层对风机的安装和使用造成较大的影响。
[0050]
0.1h2≦h3，保证外层出口端25与导风圈内层11之间存在一定的缝隙，使风机运行过程中产生的声波能够通过缝隙进入共振腔31内；h3≦1.5h2，防止导风圈内层11与外层出口端25之间的缝隙过大导致共振腔31内对噪音声能的消耗作用失效。
[0051]
0.9d≦d1，防止导风圈外层21的直径太小，保证风机的进气风量，从而保证风机的运行效率。导风圈外层21太小或太大，都会导致导风圈外层21与导风圈内层11之间形成较大的阶梯，从而通过0.9d≦d1≦d的设置，气流在外层出口端25处不容易形成涡流，起到降低风机运行噪音的作用。
[0052]
d1小于或等于d2，防止进口导流段14与外层出口端25之间形成较大的阶梯，降低进口导流段14对风机进口气流造成的阻力，起到保证风机运行效率的作用，能够适用于大风量型风机。
[0053]
通过d3＞d2的设置，增大导风圈外层21上外层进口端26的直径，能够提高导风圈外层21对风机进口气流的整流效果，起到提高风机效率的作用。
[0054]
通过0＜t≦0.3h1的设置，使外层出口端25与进口导流段14之间的缝隙的面积较小，而共振腔31的腔体体积较大，保证共振腔31能够降低风机发出的噪音。外层出口端25与进口导流段14之间的缝隙的面积较小，能够起到降低共振腔31固有频率的作用，使共振腔31能够有效降低风机发出的低频噪音，起到提高风机声品质和降低风机噪音的作用。
[0055]
通过吸音材料的设置，能够有效吸收风机运行过程中产生的高频噪音。从而能够通过共振腔31消耗低频噪音声能的同时，吸音材料降低高频噪音，能够有效降低风机运行过程中发出的噪音。
[0056]
通过连接环41的设置，能够连接导风圈内层11和导风圈外层21的同时，还能够起到封闭共振腔31的作用。通过固定件43将连接板42和连接环41固定在安装面板13上，使导风圈内层11能够通过连接环41给导风圈外层21提供支撑力，实现通过连接结构连接导风圈内层11和导风圈外层21的功能。
[0057]
实施例2：
[0058]
参考图5，一种风机，包括风轮50和实施例1中的双层降噪导风圈10，风轮50可采用轴流风机风轮50或涡流风机风轮50，在本实施例中，风轮50采用轴流风机风轮50。
[0059]
本实施例具有以下优点：
[0060]
实施例3：
[0061]
一种双层降噪导风圈，其与实施例1的区别在于，连接环与外层导风圈偏心设置，连接环的轴心与外层导风圈的轴心平行且不重合。
[0062]
通过这样的设置：
[0063]
能够通过连接环与外层导风圈错开设置，实现多个共振腔体积存在差别，从而起到方便设计和调整共振腔的作用，达到方便安装制造的效果。
[0064]
通过在风机中设置双层降噪导风圈10，达到风机效率较高、进气噪音较低的优点。
[0065]
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对发明构成任何限制。