可调节共振频率的吸声降噪装置及包括其的热水器的制作方法

1.本实用新型涉及水泵降噪技术领域，特别是可调节共振频率的吸声降噪装置及包括其的热水器。


背景技术：

2.现在的高中端热水器均有搭载零冷水、增压等功能。小型水泵的加入可以大大提升用户的用水体验，但是水泵自身的转动也带来了噪音问题，水泵的振动和噪音除了泵本体产生之外，水泵的出水口水流本身也存在振动，且该振动极其容易将振动传导为后面的负载，导致负载产生共振，发出极具穿透力的低频噪音，影响夜晚用户的使用体验。
3.针对上述问题，公开号为cn111156160a、名称为“增压泵减振降噪结构”的发明专利公开了一种减振装置，该减振装置包括壳体和减振桶，壳体两端均形成有进水接口和出水接口，中部形成减振腔体，减振桶设于壳体的减振腔体内，该减振桶的外周壁上具有多个供水流通过的减振孔。该装置利用穿孔板共振吸声作用可以有效降低增压泵噪声的频段300hz以下的低频噪音。
4.但上述装置仍存在缺陷，用于降噪的穿孔板(减振桶)形状是固定的，穿孔板上的穿孔也是固定的，因此穿孔板的共振频率也是相对固定的、不能调节，因此该装置只能吸收同一种固定频率的噪音，适用范围有限。


技术实现要素：

5.本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中水泵降噪时不能调节共振频率的缺陷，提供一种可调节共振频率的吸声降噪装置及包括其的热水器。
6.本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
7.一种可调节共振频率的吸声降噪装置，包括：
8.外壳，所述外壳的两端分别形成有进水端口和出水端口，所述外壳的内部具有空腔，
9.穿孔板组件，所述穿孔板组件设置于所述空腔内，所述穿孔板组件包括相对活动的至少两部分，所述穿孔板组件的相对活动的至少两部分之间形成有穿孔通道，
10.降噪腔体和内部腔体，所述外壳的内壁与穿孔板组件的外壁之间具有间隙并形成所述降噪腔体，所述穿孔板组件的内壁包围形成所述内部腔体，所述内部腔体与所述出水端口和所述进水端口连通，所述穿孔通道连通所述内部腔体和所述降噪腔体；
11.调节组件，用于使所述穿孔板组件的至少两部分相对活动从而调节所述穿孔通道的大小。
12.在本方案中，由于穿孔板组件上排布有穿孔通道，且外壳的内壁与穿孔板组件的外壁之间的间隙形成降噪腔体，当水泵排出的水流从外壳的进水端口进入外壳内后，进入穿孔板组件的内壁包围形成的内部腔体中，同时内部腔体中的水能够通过穿孔板组件上的各穿孔通道进入降噪腔体再回到内部腔体中，利用水流柱在穿孔通道中的来回穿梭消耗一
定的水流柱动能，同时穿孔板组件背后的降噪腔体对共振频率附近的声波有较好地吸收，适用于有明显音调的低频噪音场合。
13.通过调节穿孔通道的大小，能够改变穿孔板组件的共振频率，从而达到吸收不同频率噪音的功能，与现有的降噪装置只能吸收同一种固定共振频率相比，适用范围更广。
14.较佳地，所述穿孔板组件包括至少两层穿孔板，所述穿孔板上均排布有穿孔，各层穿孔板上对应的穿孔重合部分形成所述穿孔通道。
15.在本方案中，穿孔通道由多层穿孔板的穿孔对应形成，便于穿孔板的相互活动以改变穿孔通道的大小。
16.较佳地，所述穿孔板为两端均开口的柱状壳体结构。
17.在本方案中，穿孔板形状与外壳的形状相适配。
18.较佳地，所述穿孔为狭缝、圆孔或者方孔。
19.在本方案中，穿孔的形状有多种可选。
20.较佳地，所述穿孔为狭缝，排布方式为狭缝平行排列。
21.在本方案中，限定穿孔的形状为狭缝。
22.较佳地，所述调节组件的一部分与至少一所述穿孔板连接，所述调节组件的至少一部分露出于所述外壳。
23.在本方案中，能够从外壳的外部操作调节组件。
24.较佳地，所述调节组件包括调节环，所述调节环包括外环和内环，所述外壳包括上壳体和下壳体，其中，所述内环与所述穿孔板组件的至少一部分连接，所述外环在轴向方向上露出于所述上壳体和所述下壳体之间。
25.在本方案中，通过调节组件的内环与穿孔板连接，可通过内环带动穿孔部运动。
26.较佳地，所述外壳包括上壳体和下壳体，所述上壳体内连接有上凸条，所述下壳体内连接有下凸条，所述上凸条和所述下凸条位置对应并互相对齐，紧固件穿过所述上凸条和所述下凸条并将所述上壳体和所述下壳体连接在一起。
27.在本方案中，上壳体和下壳体之间通过紧固件连接穿过对应的上凸条和下凸条实现连接，此为较佳的连接方式。
28.较佳地，所述外壳内设置有定位槽，至少一所述穿孔板具有定位卡块，所述定位卡块与所述定位槽卡接固定。
29.在本方案中，能够实现穿孔板在外壳内的固定。
30.较佳地，所述调节组件通过转动和/或升降运动驱动至少一所述穿孔板沿着所述外壳的轴向和/或周向运动。
31.在本方案中，调节组件的运动方式和穿孔板的运动方式有多种可选。
32.较佳地，所述调节组件包括调节柱，所述穿孔板上设置有螺旋槽，所述调节组件通过转动使得所述调节柱在所述螺旋槽中移动，从而带动所述穿孔板轴向运动。
33.在本方案中，限定调节组件的运动方式为转动，穿孔板的运动方式为轴向运动。
34.较佳地，所述调节环包括定位环，所述下壳体内连接有下凸条，所述定位环被限制在所述下壳体的内壁和所述下凸条之间的空间进行转动。
35.在本方案中，通过定位环能够实现上壳体与下壳体之间更密封性的连接。
36.较佳地，所述进水端口和出水端口的内径均小于内部腔体的内径，所述外壳内靠
近所述出水端口还固定有节流环，所述节流环连通内部腔体和出水端口，所述节流环的内径大于所述出水端口的内径。
37.在本方案中，节流环能够保持主流道的畅通，同时减缓穿孔板组件背后降噪腔体内水流流动，避免降噪腔体内水流快速流动造成二次噪音
38.一种热水器，所述热水器包括水泵以及所述的可调节共振频率的吸声降噪装置，所述可调节共振频率的吸声降噪装置与所述水泵的出水口连通。
39.本实用新型的积极进步效果在于：
40.本实用新型的穿孔通道大小可调节，因此能够改变共振频率，从而达到吸收不同频率噪音的功能。并且本实用新型采用三重降噪，水泵流出的混乱水流从壳体的进水端口流入，流道的突然扩大可以有效降低噪音，此为第一重降噪；穿孔板组件吸收共振频率下的噪音，此为第二重降噪；最后的水流通过节流环后从壳体的出水端口流出，节流环能够保持主流道的畅通，同时减缓穿孔板组件背后降噪腔体内水流流动，避免降噪腔体内水流快速流动造成二次噪音，此为第三重降噪，因此本实用新型的吸声降噪结构能够实现三重降噪，降噪效果好。
附图说明
41.图1为本实用新型一实施例的立体结构图。
42.图2为本实用新型一实施例的分解结构示意图。
43.图3为图1的轴向剖面图。
44.图4为图2中内层穿孔板的结构示意图。
45.图5为图2中外层穿孔板的结构示意图。
46.图6为图2中调节组件的结构示意图。
47.图7为图2中上壳体的轴向剖视图。
48.图8为图2中下壳体的结构示意图。
49.附图标记：
50.进水端口1、上壳体2、调节组件3、外环31、内环32、定位环310、调节柱320、下壳体4、下凸条41、节流环42、出水端口5、外层穿孔板6、螺旋槽60、内层穿孔板7、密封环8、紧固件9、狭缝10、定位卡块11、空腔12、定位槽13、上凸条14。
具体实施方式
51.下面通过实施例的方式进一步说明本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。
52.如图1和2所示，本实施例提供一种可调节共振频率的吸声降噪装置，其包括外壳、穿孔板组件、降噪腔体、内部腔体和调节组件3。
53.结合图1、2、3、7、8所示，外壳的两端分别形成有进水端口1和出水端口5，外壳的主体结构为一个圆筒形的壳体结构，外壳的内部具有空腔12，进水端口1和出水端口5的内径均小于空腔12的内径。外壳包括上壳体2和下壳体4，进水端口1与上壳体2一体成型，出水端口5与下壳体4一体成型。空腔12为一个圆柱腔体。外壳的进水端口1用于连接水泵的出水口。
54.穿孔板组件设置于空腔12内，穿孔板组件包括相对活动的至少两层穿孔板，穿孔板上均排布有穿孔，各层穿孔板上对应的穿孔重合部分形成穿孔通道。
55.外壳的内壁与穿孔板组件的外壁之间具有间隙并形成所述降噪腔体，穿孔板组件的内壁包围形成所述内部腔体，内部腔体与出水端口和进水端口连通，穿孔通道连通所述内部腔体和所述降噪腔体。
56.由于穿孔板组件上排布有穿孔通道，且外壳的内壁与穿孔板组件的外壁之间的间隙形成降噪腔体，当水泵排出的水流从外壳的进水端口1进入外壳内后，进入穿孔板组件的内壁包围形成的内部腔体中，同时内部腔体中的水能够通过穿孔板组件上的各穿孔通道进入降噪腔体再回到内部腔体中，利用水流柱在穿孔通道中的来回穿梭消耗一定的水流柱动能，同时穿孔板组件背后的降噪腔体对共振频率附近的声波有较好地吸收，适用于有明显音调的低频噪音场合。
57.本实用新型的穿孔通道大小可通过调节组件3进行调节，因此能够改变共振频率，从而达到吸收不同频率噪音的功能。
58.本实施例中穿孔板组件的穿孔板为两层，两层穿孔板分别为外层穿孔板6和内层穿孔板7，在其他的实施例中，也可以选择三层或者多层穿孔板重叠以形成穿孔板组件，并不限于本实施例。
59.穿孔板可采用合金板、胶合板、塑料板、石膏板等，优选采用铁质材料。
60.外层穿孔板6和内层穿孔板7均为两端开口的柱状壳体结构，外层穿孔板6的结构如图5所示，内层穿孔板7的结构如图4所示，外层穿孔板6和内层穿孔板7上的穿孔为狭缝10，穿孔的排布方式为平行狭缝排列，在其他的实施例中，穿孔也可以选择圆孔或者方孔，排布方式不限。
61.外层穿孔板6的内侧壁和内层穿孔板7的外侧壁相贴合，在其他的一些实施例中，外层穿孔板6和内层穿孔板7也可以选择不贴合，均不影响本实用新型的实施，优选为外层穿孔板6和内层穿孔板7贴合设置。
62.本实施例中外层穿孔板6和内层穿孔板7上的狭缝10一一对应，通过外层穿孔板6和内层穿孔板7在轴向上的错位实现穿孔通道大小的改变。外层穿孔板6和内层穿孔板7的靠近外壳的进水端口1的一端均具有多个定位卡块11，如图7所示，上壳体2内侧壁固定有多个沿上壳体2轴向延伸且与定位卡块11一一对应的上凸条14，如图8所示，下壳体4内侧壁固定有多个下凸条41，上凸条14和下凸条41位置对应并互相对齐，且下凸条41的端面凸出于下壳体4的端面。上凸条14靠近进水端口1处设有供定位卡块11卡入的定位槽13，通过外层穿孔板6和内层穿孔板7上的定位卡块11卡入外壳内的定位槽13，能够限制外层穿孔板6和内层穿孔板7在周向上的旋转。
63.调节组件3用于驱动外层穿孔板6和内层穿孔板7在轴向上的错位，从而调节穿孔通道的大小，调节组件3的一部分与至少一层穿孔板连接，调节组件的至少一部分露出于外壳。
64.调节组件3的结构如图6所示，其包括调节环，调节环包括外环31和内环32。结合图1和图3所示，外环31在轴向方向上露出于上壳体2和下壳体4之间，且外环31夹设于上壳体2的端面和下壳体4的端面之间，外环31的内侧壁一体成型有定位环310，定位环310的两个端面分别凸出于外环31的两个端面，当外环31夹设于上壳体2的端面和下壳体4的端面之间
时，定位环310的内侧壁贴于下凸条41的外侧壁，上壳体2的内侧壁与定位环310的外侧壁贴合，下壳体4的内侧壁与定位环310的外侧壁贴合，且上壳体2的内侧壁与定位环310的外侧壁贴合面、下壳体4的内侧壁与定位环310的外侧壁贴合面均安装有密封环8，以实现更好的密封，防止外壳内的空腔12中的水泄漏至外壳外部。上壳体2与下壳体4之间通过紧固件9实现连接固定，紧固件9为螺栓，实施时，通过螺栓穿过下壳体4上的下凸条41，再穿入上凸条14，从而实现上壳体2与下壳体4之间之间的连接固定。内层穿孔板7的端面抵接于内环32的端面上，从而通过内环32的端面和外壳内定位槽13将内层穿孔板7固定于空腔12内。
65.内环32的外壁上设置有调节部，外层穿孔板6上设置有调节配合部，内环32作为主动件，外层穿孔板6作为被动件，通过调节部和调节配合部的配合，外层穿孔板6能够被内环32驱动实现外层穿孔板6在轴向上的位移。调节部为凸出于内环32外壁的调节柱320，调节配合部为开设在外层穿孔板6壁上的螺旋槽60，调节柱320卡在螺旋槽60内，由于调节柱320与螺旋槽60之间的配合，且外层穿孔板6仅具有轴向上的运动自由度，当内环32旋转时，能够使得调节柱320在螺旋槽60中移动，带动外层穿孔板6轴向上的位移，从而带动穿孔通道大小的改变。调节柱320和与其对应的螺旋槽60可以为一组，也可以为沿外壳的周向分布的多组，本实施例为四组，多组调节柱320和螺旋槽60在受力上更加稳定，调节更加顺畅。
66.根据穿孔板共振频率计算公式：
67.共振频率式中，pm为穿孔率。
68.当穿孔板上穿孔形状为狭缝，且狭缝平行排布时，穿孔率计算公式为：式中，d为狭缝宽度(狭缝宽度指狭缝的两个长边之间的距离)，b为狭缝间距。
69.由此可知，当调节组件3带动外层穿孔板6沿外壳轴向移动、内层穿孔板7固定不动时，能够调节穿孔通道(狭缝)的宽度，从而调节狭缝宽度和狭缝间距的比值，从而改变共振频率。
70.另外，结合图3和图8所示，下壳体4内于下凸条41内侧还固定有一节流环42，节流环42的内径大于出水端口5的内径。水泵流出的混乱水流从壳体的进水端口1流入，流道的突然扩大可以有效降低噪音，此为第一重降噪；穿孔板组件吸收共振频率下的噪音，此为第二重降噪；最后的水流通过节流环42，节流环42能够保持主流道的畅通，同时减缓穿孔板组件背后降噪腔体内的水流流动，避免降噪腔体水流快速流动造成二次噪音，此为第三重降噪。因此本实用新型的吸声降噪结构能够实现三重降噪，降噪效果好。
71.在其他的一些实施例中，调节柱320和螺旋槽60的位置的设置可以有多种选择方式，比如，调节柱320设置于外环31的内壁上、螺旋槽60设置于外层穿孔板6上，或者调节柱320设置于内环32的外壁上、螺旋槽60设置于内层穿孔板7上(此种情况时，内环32靠近进水端口1的一端具有环状的台阶，外层穿孔板6抵接于台阶上，内层穿孔板7贴于内环32的外壁上)，只要通过调节环的旋转能够带动外层穿孔板6或者内层穿孔板7轴向升降即可，并不限于本实施例。
72.在其他的一些实施例中，各层穿孔板在轴向上的错位也可以采用其他的驱动方式，比如，将各层穿孔板端部伸出上壳体2端面，通过各层穿孔板沿壳体轴向抽拉，也能实现各层穿孔板在壳体轴向上的错开，从而改变穿孔通道的大小，只是该种方式对穿孔板与壳
体端面之间防漏水的结构要求更高，通过本实施例中调节环的结构能够达到更好的防漏水效果，在此不具体展开。
73.在其他的一些实施例中，各层穿孔板之间的相互活动也可以采用穿孔板沿着外壳的周向运动，此种方式只需要将调节组件3的内环32与外层穿孔板6固定连接即可，当内环32旋转时即可带动外层穿孔板6沿外壳的周向运动，也可以改变穿孔通道的大小。
74.本实施例还提供一种热水器，其包括上述的可调节共振频率的吸声降噪装置，且该可调节共振频率的吸声降噪装置与水泵的出水口连通。
75.虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。