CN102088884A - 用于干燥设备和静音吹风机的消声器 - Google Patents

用于干燥设备和静音吹风机的消声器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及静音吹风机(3)，其包括至少一个外罩(30)，该外罩包括进气端(33)、出气端(31)并围绕至少一个涡轮(T)，该涡轮(T)通过位于该涡轮(T)上游的至少一个吸气口(330)吸取气体并且通过至少一个出气口(310)排出气体，并且生成确定的声音频率，其特征在于，吹风机(3)包括消声器，该消声器包括至少一个腔体(10)，该腔体(10)位于吸气口(330)上游，并且所述消声器包括进气口(110)以吸入所述腔体(10)上游的气体，腔体(10)的直径大于吸气口(330)的直径和进气口(110)的直径，腔体(10)的长度(L)和直径(Dc)的大小被设计为使得容积被定义作为所述确定的声音频率的函数而被调节。

Description

用于干燥设备和静音吹风机的消声器
技术领域
本发明涉及干燥设备领域，并且特别地涉及吹风机。本发明更具体地涉及用于例如吹风机等干燥设备的消声器以及静音吹风机。
背景技术
干燥器，特别是吹风机，通常配有风扇或者起鼓风机作用的涡轮。通常，涡轮是离心式的，其产生的气流被干燥器外壳的壁形成的管道输送至喷嘴，该喷嘴集中该气流以得到进行干燥的有效压强。通常来说，干燥功能由于在风扇或者涡轮下游存在的电阻而得以改善，所述电阻加热排出的空气。格栅通常提供了在涡轮层面的进入空气，格栅防止了对涡轮回转部件的接近并且使设备免于堆积污垢。该格栅通常包括第一部件，其固定于离心式涡轮的钟形吸气门(air admission bell)并且由被间隔开的肋带(或者焊珠)构成，这样至少可以防止儿童手指的进入，所述格栅还包括第二部件，其由格栅和/或组织稀松的泡沫材料形成的过滤器构成，并且所述过滤器的框架尺寸使得其可以筛掉灰尘和毛发。通常，过滤器被制成通过各种方案可拆卸，例如其被插入壳体，以使得该过滤器能够被快速地分解和重装，以便于清洗。
通常来说，干燥设备的一个问题涉及马达和风扇或者涡轮的高声级。实际上，马达和风扇或者涡轮的旋转是噪声源。这些设备产生的噪声是马达功率和涡轮转速的函数。这种噪声使用户特别烦躁，尤其是当在用户耳朵附近使用吹风机时。
一些优化离心式涡轮输出并使其声级衰减的方案是本领域公知的。一些方案包括减小在叶片附近产生的空气湍流，这是通过延伸在格栅和灰尘过滤器的上游或者下游的进气边缘来实现的。现有技术中的一些方案包括为吹风机配上屏蔽物，所述屏蔽物被设计为减小沿垂直于进气发散的声波传播。一些屏蔽物由绝缘材料制成，其他屏蔽物具有被侧面进气口穿透的外罩的形式或者具有在涡轮层面围绕设备主体的壳体的形式，这样使得在这个主体与这个壳体间出现环形进气。这些方案的缺点是它们并不令人满意。事实上，为遮盖涡轮的叶片前缘产生的涡流的音效，进气的流动区段必须最大程度地减小，以致损害了涡轮产生的气流。只有增加马达转速才有可能让气流达到目标，这将导致设备储存寿命的减小。而且，所获得的声音衰减之后因为马达产生的噪声的增大而部分损失。另一方面，侧面进气口不能令人满意地抑制噪声。
干燥设备领域另一问题与这一事实有关，即噪声衰减通常不能被添加到已分配的设备上。
在这种情况下，期望的是提出一种用于减小设备发出的噪声的静音吹风机和用于干燥设备的消声器，特别是例如吹风机。
发明内容
本发明的目的是通过提出一种产生低噪声的静音吹风机而消除现有技术中的一些缺点。
这个目的可通过一种静音吹风机实现，该吹风机包括至少一个外罩和至少一个马达，该外罩包括进气端、出气端，该马达旋转驱动至少一个涡轮，该涡轮通过位于其上游的至少一个吸气口吸取空气并且通过位于下游的至少一个出气口排出空气，并且生成确定的声音频率(determiner sound frequency)，所述吹风机包括消声器，该消声器包括至少一个腔体，该腔体充分紧密地安装于吸气口上游，并且所述消声器包括进气口以吸入该腔体上游的空气，其特征在于，该腔体的长度和直径的尺寸为所述确定的声音频率的函数，所述腔体的直径大于吸气口的直径和进气口的直径，其所大于的值作为所述确定的声音频率的函数而确定。
根据另一特定特征，所述消声器在进气端层面与外罩一体形成。
根据另一特定特征，该消声器在进气端层面可拆卸地固定在所述外罩上。
根据另一特定特征，所述消声器包括在进气端层面可拆卸地固定在外罩上的壳体，这是通过所述壳体的可拆卸的固定装置实现的，一方面，所述消声器包括在所述外罩上的可拆卸的固定装置，其与所述壳体的可拆卸的固定装置相同，而另一方面，所述消声器包括在进气口附近用于锚定所述壳体的固定装置的装置，从而使所述消声器可被置于所述外罩和所述壳体之间。
根据另一特定特征，所述消声器包括静音涡轮，该静音涡轮包括具有减小的直径的吸气口，这使得涡轮产生的噪声减小，并且该静音涡轮包括叶片，该叶片的外周端部在涡轮旋转方向上弯曲，这样增加涡轮产生的压强，至少补偿了由涡轮吸气直径减小导致的流量损失。
根据另一特定特征，所述消声器包括置于涡轮吸气上游的空气动力球体，以最小化进入涡轮的空气扰动并降低吹风机的声级。
根据另一特定特征，消声器的腔体包括至少一个环形过滤器，该过滤器的容积大致填充包括在腔体直径和吸气口直径或者进气口直径之间的容积并且包含至少一种多孔材料，该环形容积和过滤器的孔隙度指数作为所述确定的声音频率的函数而被调节。
根据另一特定特征，所述腔体包括多个环形过滤器，其密度在涡轮吸气口的方向增大，并大致填充包括在腔体直径和吸气口直径或者进气口直径之间的容积并且包含至少一种多孔材料，该容积和过滤器的孔隙度指数作为所述确定的声音频率的函数而被调节。
根据另一特定特征，过滤器中呈现的多孔材料是具有开放气泡(open alveoli)的材料。
根据另一特定特征，所述腔体的截面为圆柱形、锥形或者多边形。
根据另一特定特征，所述腔体包括在进气端层面的吹风机外罩上的固定装置。
根据另一特定特征，在腔体进气口上游装配有壳体，该壳体包括在消声器上的进气口附近的固定装置。
根据另一特定特征，该壳体与至少一个过滤器配合。
附图说明
从下文参考附图的描述中，本发明的其它特定特征和优点会更清楚地展现出来，其中：
图1说明了根据本发明的各种实施例的静音干燥设备的截面图。
图2说明了根据本发明的各种实施例的与消声器配合的干燥设备的截面图。
图3说明了根据本发明的各种实施例的静音干燥设备的截面图。
图4说明了根据本发明的各种实施例的由多孔材料制成的装配于所述设备中的过滤器的透视图。
图5A和5B说明了分别根据现有技术已知的涡轮和根据本发明的特定实施例改进的涡轮的相对的透明视图。
图6A和6B说明了根据本发明特定实施例改进的涡轮的分别为装配视角和分解视角的透视图。
图7说明了根据本发明的各种实施例的与消声器配合的干燥设备的截面图。
具体实施方式
本发明涉及用于干燥设备，特别是吹风机(3)的消声器(1)和静音吹风机。术语干燥设备，甚至术语吹风机，此处应理解为意味着任何类型的被设计用于干燥的设备，而无论其是否用于干燥头发。事实上，本发明适于排出气体的设备和装备而无论气体是否被加热，例如用于干燥例如头发等各种材料的设备和装备。因此，本发明所形成的用途不限于干燥头发。由此，本发明将被限制为仅用于包括本文所描述的装置或者配置的设备或者用于本领域技术人员所熟悉的任意适应性变型。本发明适于包括至少一个外罩(30)和至少一个马达(M)的任何设备，该外罩具有进气端(33)、出气端(31)，该马达旋转驱动至少一个涡轮(T)，该涡轮(T)通过在涡轮(T)上游的进气端(33)层面的至少一个吸气口(330)吸入气体并通过在出气端(31)层面的至少一个出气口(310)向下游排出气体。这类设备驱动气流(F)通过外罩(30)，如在图2中特别显示的。这种吸入的气流(F)通过进气口(110)和吸气口(330)，并通过如下所述减小其噪声的消声器(1)，然后通过将所述气流排出到设备的外罩(30)和马达外罩(CM)之间的外周的离心式涡轮。在经过出气口(310)而排出之前，该气流当然能够被涡轮下游的加热设备加热。如现有技术公知的，吸气口(330)能够与格栅(图7中332)配合以防止儿童手指插入到涡轮层面。很自然地，这种格栅能够具有多样的形状并且下面图7中描述的格栅(332)的示例仅仅是说明性的而不是限制性的。类似地，如现有技术所公知的，在放气端(31)的层面处的出气口(310)能与喷嘴配合，该喷嘴集中气流以在其离开设备时增压。在图中所示实施例中，是离心式涡轮，其产生在涡轮和马达周围生成并被外罩(30)的内壁形成的管道输送的气流(F)，不过本发明并不限于这种类型的配置。另一方面，图中所示的并且特别是见于图5B、6A和6B中的涡轮(T)是本发明的特别有利的实施例的示例，但是也可利用其它类型的涡轮，即便如下参考图5B、6A和6B所述的涡轮类型特别适于本发明减少噪声的主要目的。最后，根据各种实施例，吸气口(330)能够被配置在进气端(33)的层面的直壁中或者锥形壁中，如图中所示。此处很明显的是，吸气口(330)相对于进气端的壁(33)限定，但是，总的来说，吸气与空气进入涡轮相关。因此，如同下面详细的描述，对于包括在涡轮中的空气吸入层面的凸缘(T1)的离心式涡轮(T)，如在图5B、6A和6B中特别明显所示，无论涡轮(T)的凸缘(T1)的进气口是否被进气端的壁(33)保护，对于空气的吸取和噪声的产生很重要的吸气口事实上是涡轮(T)的凸缘(T1)的进气口。因此，这里根据吸气口的吸气直径(Da)，本领域技术人员将理解，作为以下详细描述的各种实施例的作用，该吸气直径(Da)可以是凸缘(T1)的进气口的直径，或者是在涡轮前部的壁(33)的层面的吸气口(330)的直径。还应注意到，如图中说明所示，当涡轮(T)包括凸缘(T1)时，并且当涡轮被进气端的壁(33)保护时，凸缘(T1)和壁(33)通常被布置成使得分开它们的间隔足够小，以防止离开涡轮进入进气端(33)的空气的回流(即倒流)的发生。同样，在涡轮(T)被壁保护并包括凸缘(T1)的这些实施例中，所述壁的开口的直径和凸缘的入口的直径实际上相等，如前所述，对直径的考虑通常关注于在涡轮(T)层面的空气进入。因此，这里可认为吸气口(330)的直径(Da)对应于涡轮(T)的凸缘(T1)的进气直径，并且这两个术语在本文中轮流使用以表示在多数所述实施例中的吸气直径。
本发明涉及消声器(1)和吹风机(3)，消声器(1)衰减由马达和涡轮或者风扇产生的噪声，吹风机(3)包括至少一个消声器(1)。消声器(1)包括至少一个腔体(10)，腔体(10)充分紧密地安装于吸气口(330)的上游并包括进气口(110)，该进气口(110)用于在腔体(10)上游的吸气。例如，这个进气口(110)可被安排在部分靠近消声器的壁(11)中。在一些实施例中，这个壁(11)包括钟形门(11)，其外延的边缘(111)使得空气易于通过该钟形门滑入腔体(10)的内部，从而使扰动最小化。根据各种不同的实施例，这个腔体(10)能够具有圆柱形、锥形或者多边形截面，或为设计者选择的任何形状，但是圆柱形或者锥形更加符合空气动力学并因而更适于制造该腔体。类似地，吹风机(3)、消声器(1)或者将它们组装的所有部件自然能够具有各种形状，但是圆柱形或者锥形是优选的。在本描述中，术语结构的“直径”也可理解为分离位于所讨论的结构上彼此相对的两点的(最大、最小或者平均)距离。一般来说，在本说明书中，直径的概念被用来限定通过口或者两个结构间的气流截面的尺寸。气流截面当然也可具有任何形状的周线，这是由于其周线取决于在其间发生流动的结构或者取决于经其发生流动的口。由于在大致圆形结构的示例中，直径的概念易于理解，所以这里可理解为这一术语以本发明的元件均可采用的任何形式使用，例如，本文所述的吹风机(3)本身、腔体(10)或者过滤器(15)。在一些实施例中，消声器(1)在进气端(33)层面与外罩(30)一体形成，如特别是图1和3中所见。在其它实施例中，消声器(1)包括在干燥设备(3)的外罩(30)上的固定装置(35)，其在进气端(33)层面上，如在图2中特别可见的。在一些不同的实施例中，消声器配备有在腔体(10)的进气口(110)上游的壳体(2)。如在图2中特别可见，壳体(2)包括在消声器(1)上的固定装置(25)，其在进气口(110)附近。这个壳体(2)与至少一个过滤器(20)配合。从其本质上可知，这种过滤器能够包括格栅和/或组织稀松的材料(即带有开放气泡的材料)，以允许空气通过的同时过滤微粒。在一些不同的实施例中，壳体(2)可与消声器(1)一体形成，尤其是在消声器(1)可拆卸地安装在吹风机(3)的外罩(30)上的情况中。在一些特别有利的实施例中，消声器(1)被设计成补充现有的吹风机。在这些实施例中，一方面，消声器(1)包括在外罩(30)上的可拆卸的固定装置(35)，其与在进气端(33)层面处的干燥设备(3)的外罩(30)上的壳体(2)的可拆卸的固定装置(25)相同，而另一方面，消声器(1)包括在进气口(110)附近用于锚定壳体(2)的固定装置(25)的装置，这使得消声器可被置于外罩(30)和壳体(2)之间。因而，消声器(1)可独立于吹风机(3)出售，并且甚至作为已经被分配到市场上的吹风机(3)的附件而分配。例如，吹风机(3)配备有可移除的壳体(2)，该壳体(2)旋转连接或固定在(通过卡口系统)吹风机的进气端(33)上。消声器可包括用于当壳体(2)从吹风机(2)旋开时接收该壳体(2)的螺纹和接头(tapping)，从而使该消声器可以被旋在壳体(2)的适当位置。在另一示例中，在更实际的应用中，消声器可包括沟槽和凸榫，以分别与吹风机中的凸榫和壳体的沟槽配合。因此，通过简单的习惯性操控(例如在清洁过程中)，用户能够通过为吹风机增加根据本发明的消声器(1)而改善吹风机。因此，本发明能够为消声器(1)提供多样的形式和尺寸，以使其适于吹风机(3)的各种类型。
相应的，本发明还涉及与根据本发明的消声器配合的吹风机(3)。在一些实施例中，在进气端(33)层面处，消声器(1)与外罩(30)一体形成。在其他实施例中，在进气端(33)层面处，消声器(1)可拆卸地固定于外罩(30)上。在一些实施例中，消声器被设计成可拆卸的。在这种情况下，所述吹风机包括在进气端(33)层面处通过壳体(2)的可拆卸的固定装置(25)可拆卸地固定于外罩(30)上的壳体(2)，一方面，消声器(1)包括在外罩(30)上的可拆卸的固定装置(35)，其与壳体(2)的可拆卸的固定装置(25)相同，而另一方面，消声器(1)包括在进气口(110)附近用于锚定壳体(2)的固定装置(25)的装置，从而使消声器可被置于外罩(30)和壳体(2)之间。
更具体地，消声器的腔体(10)具有直径(Dc)，其大于吸气口(330)(或者，等价地，涡轮的凸缘入口)的直径(Da)和进气口(110)的直径(De)。因此，该腔体提供了围绕气流的开放容积以衰减噪声。同样，根据本发明的实施例，如同在图2和3中特别可见的，进气口(110)的直径(De)小于吸气口(330)的直径(Da)，从而便利空气的通过并最小化在消声器(1)和吹风机(3)中的扰动。然而，在一些实施例中，这两个直径(Da、De)将相等，如图1中所见，并且尽管图2和3中介绍的构造更加有利，但在其它实施例中，可以考虑相反的构造，这是因为其最小化了扰动并因而降低了噪声。同样，本发明提供了改进的涡轮，其细节在以下参考图5B、6A和6B描述，其中进口直径(Da)被缩小以最小化噪声。下面详细描述的涡轮的这些实施例能够，尤其是并且例如，被用在涡轮中的吸气直径(Da)基本等于消声器中的进口直径(De)的实施例中。并且，腔体(10)的长度(L)和直径(Dc)的尺寸作为被消声器(1)衰减的声音频率的函数，或者这种尺寸限定容积，该容积作为被消声器(1)衰减的声音频率的函数而被调节。事实上，根据本发明的消声器(1)的腔体(10)包括围绕(环绕、包围)通过消声器的气流的开放通道的容积，因而衰减了噪声。腔体(10)的直径(Dc)大于吸气口(330)的直径(Da)和进气口(110)的直径(De)，所大于的值作为所述确定的声音频率的函数而确定。气流(F)流经腔体中心，大致流经由吸气口(330)和进气口(110)的直径(Da、De)中最小的直径限定的圆柱体内部，但是气流(F)也能到达腔体其它部分，特别是对环形容积，该环形容积限定于腔体(10)的直径(Dc)和吸气口(330)与进气口(110)的直径(Da、De)中的至少一个之间。腔体的容积并且尤其是这种环形容积组成声音滤波器以衰减设备的噪声。作为安装了消声器的设备中将被衰减的声音频率的函数，所述腔体的容积应具有特定尺寸，该尺寸来自于腔体直径(Dc)和腔体长度(L)的多样组合。
特别地，吹风机通过涡轮的旋转产生气流(F)。这种旋转和这种气流产生了令用户烦躁的噪声。可以测量和量化这种噪声以确定组成该噪声的声音频率。对工作时吹风机发出的声音频率的谱线的细致研究确定了所述发出的声音频率主要取决于涡轮转速和涡轮的叶片数量。例如，包括9个叶片并具有在12,000转/分钟和20,000转/分钟之间的转速的离心涡轮产生9×12,000/60＝1800Hz以及20,000×9/60＝3000Hz之间的声音频率。通常，吹风机发出的频率谱线事实上宽于在叶片旋转期间通过这种计算直接获得的范围。例如，这种类型的涡轮事实上产生非常宽的谱线，但是本文提供的测量仅在250赫兹和16,000赫兹之间的频率谱线上进行。同样，当仅考虑最易听见的频率(例如，那些超过55可听分贝(dBA)的频率)时，谱线被缩减到400赫兹和8000赫兹间的频率，此范围之外的频率(尤其是那些超过6300赫兹的频率)极不易被听到。
用距吹风机1米的麦克风进行的测量产生了在500帕和1500帕之间的压强，和在0.00833m3/s和0.0277m3/s之间的气流(当与在其端部的喷嘴配合以集中气流时)和频谱(声音强度超过55分贝的频率)在400赫兹和80000赫兹之间的噪声，其中最强的声音强度的频率位于1600赫兹和2500赫兹之间，所述吹风机包括离心式涡轮，其具有35毫米级数的进口(“吸气”)直径、64毫米的出口直径，包括9个叶片并以13,500转/分钟转动。
本发明提出在吸气的上游放置消声器，该消声器包括具有适当长度和直径尺寸的腔体以衰减由吹风机发出的声音频率。在这些测量中所用的消声器具有0.029米的进口直径，即进口直径小于吸气直径(0.035米)，以使气流变得安静。尽管噪声表现为腔体尺寸的函数，但现在较少扰动的所述气流已经产生较小的噪声，所述腔体衰减了发出的声音频率。气流流到腔体的中心，该腔体提供围绕气流通道的容积，该容积衰减了噪声。这个围绕气流通道截面的容积(在腔体进口与涡轮吸气口之间，由其各自的直径限定)因减小噪声而特别有利，对噪声的减小是其自身允许的同时也是由于其略微限制了气流(损失10％)的事实。事实上，这种消声器仅略微限制了气流损失(在典型涡轮的情况下为6％的级数)并且随后可明显看出，通过使用下述改进的涡轮，这种气流损失可被进一步减小(例如，损失仅为3.5％的级数)。但是，包括例如隔板的壁或者螺旋浆式风扇的腔体产生在15％的级数的气流损失。在上述吹风机的示例中，通过消声器促使频率的有效衰减的腔体的尺寸的长度为0.020米和0.060米之间(国际单位制)，优选在0.030米和0.050米之间，而直径在0.040米和0.090米之间，优选在0.050米和0.080米之间。直径和长度的多样组合是可行的，但是通过测量得出的是对于给定长度，存在最优的直径范围，并且对于给定的直径，存在最优的长度范围。因此可以看出，对于衰减重要的是这些组合产生的容积的平均值，并且腔体的容积必须通过同时使其长度和直径相匹配而适合吹风机的声音频率。例如，在进行具有上述参数的测量期间，可确定的是对于给定长度，例如最优长度0.034米，如果直径(并且因而，所述容积)太小(例如直径为0.054米)，则吹风机的平均声音频率(在500赫兹至800赫兹的级数，并且特别是用户最易听到的在630赫兹和6300赫兹间)不能被很好地衰减。对同样的长度(例如0.034米)，当直径(并且因而，所述容积)过大(例如直径为0.079米)时，一定范围的低频(在500赫兹至1000赫兹的级数)不能被很好地衰减，或者甚至被放大。在这个示例中，进行折中以使直径为0.074米。类似地，对于给定直径(例如直径0.074米)，如果长度(并且因而，所述容积)太短(例如0.020米)，则吹风机的平均声音频率不能被很好地衰减，并且一些频率甚至被放大，而如果长度(并且因而，所述容积)过大，则一定范围的低频不能被很好地衰减，或者甚至被放大。因此，可得出结论为，腔体必须具有正确匹配的平均容积(在0.080L和0.220L之间，最优值约为0.15L)，并且这来自于长度(在0.030和0.040米之间，优选为0.034米)和直径(在0.070和0.080米之间，优选为0.074米)之间的折中。消声器腔体的形式和尺寸因而决定衰减。
在上述测量的示例中，没有消声器的吹风机具有68分贝的级数的声音强度。增加具有匹配的容积(最优为具有0.034米的级数的长度和0.074米的级数的直径)的消声器将该声音强度降低至约63分贝。在本示例中，例如具有0.054米的直径和0.034米的长度或者具有0.074米的直径和0.020米的长度的过小的腔体容积仅分别将该声音强度降低至64.8分贝和65.5分贝。类似地，在本示例中，例如具有0.079米的直径和0.034米的长度或者0.074米的直径和0.045米的长度的过大的腔体容积仅分别将该声音强度降低至64.7分贝和63.5分贝，并放大了部分频率(分别为约1000赫兹和500赫兹)。很明显，腔体的长度必须足够形成减弱噪声的容积，例如长度为超过0.020米。
由吹风机发出的声音频率的谱线也可以间接地取决于涡轮的尺寸。事实上，涡轮的尺寸(主要特征在于涡轮的进口直径和出口直径)主要影响吹风机的流量特征和压强特征。因为总的目的是提供一种流量特征和压强特征令人满意的吹风机(例如，速率在0.00833m3/s和0.0277m3/s之间，优选在0.0138和0.0194m3/s之间以及压强在500和1500Pa之间，优选在700和1300Pa之间)，涡轮转速的增长将(以流量和压强的形式)补偿涡轮尺寸的减小，或者涡轮尺寸的增加将(以流量和压强的形式)补偿涡轮转速的降低。所以为了保持恒定的流量和压强特征，涡轮尺寸的变化被其转速的变化所补偿。因为发出的声音频率的谱线取决于转速，所以如果所述转速被调整以保持吹风机的性能，则声音频率的谱线间接地取决于涡轮的尺寸。
因此可以理解，上述以示例方式给定的长度和最优直径的值对所描述的吹风机是有效的，该吹风机包括离心式涡轮，该涡轮具有0.035米的级数的“吸气”直径、0.064米的级数的出口直径(且消声器的进口直径为0.029米)，该涡轮还包括9个叶片并以13500转/分钟转动，产生在700Pa和1400Pa间的压强和在0.0138m3/s和0.0194m3/s间的气流。因此还可以理解，作为涡轮的吸气直径和出口直径选择的值的函数，涡轮的转速将可选地适于保持吹风机的性能，并且根据本发明的消声器的腔体的尺寸将被调整为揭示最优值(如上所述的正确地匹配)。类似地，根据叶片的数目，调节将因此进行。但是此处给定的最优值，即长度为0.020米和0.050米之间，优选在0.030米和0.040米之间，以及直径在0.040米和0.090米之间，优选在0.070米和0.080米之间，给出了一种腔体，该腔体能够将吹风机发出的大多数声音频率衰减到本文所测量的频率范围内(在250赫兹和16000赫兹间)并特别是在最易听见的范围内(在400赫兹和8000赫兹间)。
因而，本发明的一些实施例涉及吹风机(3)的消声器，该消声器包括至少一个外罩(30)和至少一个马达(M)，该外罩(30)包括进气端(33)、出气端(31)，该马达(M)旋转驱动至少一个涡轮(T)，该涡轮(T)通过位于涡轮(T)上游的至少一个吸气口(330)吸取空气并经由位于下游的至少一个出气口(31)排出空气，产生确定的声音频率，该吹风机包括消声器(1)，该消声器包括至少一个腔体(10)，该腔体(10)以充分密封的形式安装于吸气口(330)上游并包括进气口(110)以在腔体(10)的上游吸取空气，腔体(10)的直径(Dc)在0.040米和0.090米之间，且长度(L)在0.020米和0.050米之间。在这些实施例中，腔体(10)的长度(L)和直径(Dc)的大小被确定成相互匹配(或限定匹配的容积)并作为吹风机的所述确定的声音频率的函数。
在本发明的这些实施例中，一些可包括具有(如前所述)腔体的直径(Dc)和长度(L)的优选值的消声器：对于直径，优选在0.070和0.080米之间，对于长度(L)，优选在0.030和0.040米之间。
在本发明的这些实施例中，一些可包括具有(如前所述)腔体的直径(Dc)和长度(L)的最优值的消声器：对于直径，优选为0.074米，而对于长度(L)，优选为0.034米。
同样，在腔体中加入由多孔材料制成的过滤器可进一步改善噪声衰减性质。在上述示例中，对于腔体的最优尺寸(长度为0.034米且半径为0.074米)，加入多孔材料(优选带有开放气泡)的过滤器进一步降低约1.6分贝的噪声。因此，这使得吹风机产生61-62分贝的级数的噪声。很明显，通过使过滤器的孔隙度指数作为发出的频率和腔体尺寸的函数而调节可进一步提高噪声衰减。同样，具有不同指数的一些过滤器可被结合以最优化衰减，如下所述。
在一些特定的有利实施例中，腔体(10)包括至少一个环形过滤器(15)，如图4所示。这个环形过滤器填充腔体的环形容积，开放地围绕在进气口和吸气口间的气流(F)的通道并且其更好地衰减噪声。如图4所示，这种过滤器具有大致环形的形状(截面的形状可随消声器截面的形状变化)，其中过滤器的外径基本等于腔体直径(Dc)，且用于气流(F)的通道的过滤器的内径(Di)基本等于吸气口(330)的直径(Da)和进气口(110)的直径中的至少一个。此处应注意在一些实施例中，过滤器(15、15a、15b)的内径(Di)在整个长度(L)上可以是不同的，例如在吸气口和进气口的直径不相等的情况下。从而，过滤器的内径能够配合(跟随)由这两个口的直径限定的锥形轮廓。如早前所述，不同元件的截面的精确形状可以根据多种不同的实施例而变化，并且关于直径、腔体锥度或过滤器内径等的术语被用于说明各种变型，但是本领域技术人员将意识到可以从此处所介绍的形式进行适应性修改，例如为正方形或者矩形截面，尤其是具有倾斜的壁，该壁用于配合由不同口的多样尺寸限定的轮廓。这种过滤器(15)优选地由多孔材料制成以保证空气在材料中的流通。此外，过滤器(15、15a、15b)中出现的多孔材料优选是组织稀松的材料(具有开放或者半开放的气泡或任意其它中间体)。例如，过滤器可包括聚亚安酯泡沫和具有开放的气泡(即互相连通的气泡，以便利空气经材料的流通：与相邻气泡连通的气泡)。过滤器(15)的环形容积和孔隙度指数作为被消声器(1)衰减的声音频率的函数而被调整。因此，如图2中实施例所示，仅当腔体(10)为空并作为其容积的函数衰减各种频率时，过滤器(15)作为其所填充的环形容积的函数而衰减各种频率，但此处所述衰减还是过滤器(15)的孔隙度指数的函数。在一些变型实施例中，腔体(10)包括具有不同密度的多个过滤器(15a、15b)。特别地，在优选变型中，密度在涡轮(T)的吸气口(330)的方向上增加，这尤其在图3中示出的包含两个过滤器的实施例中可见。在其他变型实施例中，可以考虑使用具有可变密度的同一个过滤器。优选地，过滤器的这种密度将在吸气口(330)方向上增长。其他变型实施例包括具有恒定密度但大致为锥形的单个过滤器，以使得部分过滤器比腔体内部的其余部分压缩更多，这是由腔体内部的过滤器的可变密度造成的。同样，根据不同的变型实施例，过滤器可被壁分隔开或者不分隔开。这些过滤器(15a，15b)也是环形的并包括至少一种多孔材料。如前所述，过滤器(15)的环形容积和孔隙度指数作为被消声器(1)衰减的声音频率的函数而被调整。在不同变型中，过滤器(15、15a、15b)大致填充腔体(10)的环形容积，如图2和3所示，不过可以考虑一种中间构造，其中具有空的环形容积和包括至少一个过滤器的一个或多于一个环形容积。
图5A说明了现有技术已知的离心式涡轮(T)。这种涡轮(T)配合有凸缘(T1)，该凸缘覆盖叶片(T2)并将在叶片间吸入的空气导入涡轮的周线。所述叶片(T2)本身取向为在涡轮旋转方向(R)上朝向涡轮的内部。这种叶片的取向使得在两叶片间，在涡轮中心的气流截面小于在外围的气流截面。所述凸缘(T1)包括在其中心的具有确定直径的吸气口。如前所述，这个直径作为吸气情况的参考并将在此处被定义为吸气直径(Da)。现有技术中已知的其它类型的涡轮不包括凸缘，而是使位于上游的壁起到同样的作用并限制空气进入这个壁的吸气口的吸气直径(Da)，如前所述。因此，术语吸气直径(Da)在此处将被用于将吸气的这个通用概念限定到涡轮，而无论该涡轮是否与凸缘配合(甚至无论涡轮是否是离心式的)。现有技术中的这类涡轮的缺点在于产生噪声。因而，通过在其中安装如图5B、6A和6B中说明的类型的改进的涡轮，提供了根据本发明对干燥设备的改进。在根据本发明的这种改进的涡轮(T)中，吸气直径(Da)被减小(如图5A和5B的比较可见)，因而通过消声器提高了对所产生的噪声的消减。应注意，在图中，叶片的前缘(叶片的中端)凸出到凸缘的中心口内侧。然而，这种直径的减小导致了气流(输送率)的减小。为保存满意的气流动力，在一些实施例中，叶片(T2)的外周端部可在涡轮旋转方向(R)上弯曲。因此，由涡轮(T)产生的压强增加并且补偿了因吸气直径减小导致的气流损失。在一些变型实施例中(未给出图示)，叶片(T2)的中端也可被弯曲，但是沿着与涡轮(T)旋转方向(R)相反的方向弯曲。这些改进的涡轮的实施例包括减小的吸气直径(Da)和至少在叶片(T2)的外周端部的弯曲通过消声器帮助提高了由涡轮产生的噪声的衰减，同时保存了令人满意的气流动力。因此，由于本发明的目的是减低生成的噪声，所以改进了设备性能和噪声衰减的包括消声器和这种改进的涡轮的干燥设备也是本发明的主题。图6A显示了根据本发明的改进的涡轮(T)的透视图。这个涡轮(T)包括轴(T4)，涡轮(T)沿此轴被驱动旋转，并且此轴配合轮毂(T5)，该轮毂(T5)具有大致锥形形式或具有曲线轮廓向着叶片前缘展开的大致花冠形形式、郁金香形式或者钟形形式，从而将吸入的气流向着叶片(T2)引导。叶片(T2)安装在接近位于马达侧的涡轮面的盘(T3)上。如在图6B中特别可见的，根据本发明的一些实施例的吹风机的改进的涡轮的叶片(T2)被弯曲以改善涡轮的出气压强。因此，吸入的空气被内部轮毂(T5)推向叶片(T2)，然后被导向在叶片(T2)间增大的气流截面中，并被叶片(T2)弯曲的外周端部推动，从而提供更大的压强。
图7说明了本发明的最后的完善形式，其将根据本发明的各种实施例的消声器和/或吹风机制造。这个完善形式包括将消声器添加到吸气口上游，空气动力球体(或者焊珠、或者滴状物)(G)减小了围绕涡轮(T)的进口的区域中的扰动。如图7所示，这个球体(G)可以具有大致水滴形状，即包括大致球形部分以及在涡轮进口的方向上的大致圆锥形部分。这个球体位于相对于吸气口(和/或涡轮的进气口)的中心。在一些变型实施例中，所述球形部分将由平滑材料制成，而圆锥形部分将由多孔材料(例如，泡沫)制成。两部分用同样材料制成的其它更简单的变型自然也可以被考虑。在图7所示示例中，这个球体由支脚(332)固定。例如，如前所述，吸气口可配合包括支脚或者肋带(332)的格栅(331，图7)以防止(儿童典型的)手指进入。这些肋带(332)因而能够在吸气上游形成对球体(G)的固定。无论在这个层面上是否具有格栅，这种固定都是可行的，当然，也可采用其它类型的固定，尤其是那些通过最小化围绕涡轮的区域中的扰动的固定。应注意到，如在图7中特别可见的，进气口的直径(De)被增加以补偿球体(G)导致的对进气口(110)的阻挡。
因此，可理解由于消声器(1)、静音涡轮(T)和位于涡轮吸气上游的球体(G)的存在，不同变型的实施例产生非常安静的干燥设备(3)，所述消声器(1)能够与吸声材料相配合。易于理解本发明通过在本文中描述的多个示例提供了多个实施例，并且这些示例是说明性的并且可以被组合，除非明显看出它们不兼容。因此，本发明的范围扩展到所述变型的各种组合和本领域技术人员熟悉的显然的修改。
对本领域技术人员显然的是，本发明允许在不背离如权利要求所述的本发明的应用领域的情况下的多种其它具体形式的实施例。其结果是，所述实施例必须被视为说明性的，并且可以在由所附权利要求的范围限定的领域中进行修改，并且本发明不能被限制于以上给出的细节。

Claims (13)

1.一种静音吹风机(3)，包括至少一个外罩(30)和至少一个马达(M)，所述外罩(30)包括进气端(33)和出气端(31)，所述马达(M)旋转驱动至少一个涡轮(T)，所述涡轮(T)通过位于所述涡轮(T)上游的至少一个吸气口(330)吸取气体并且通过位于下游的至少一个出气口(31)排出气体，并且生成确定的声音频率，所述吹风机(3)包括消声器(1)，所述消声器(1)包括至少一个腔体(10)，所述腔体(10)充分紧密地安装于所述吸气口(330)上游，并且所述消声器(1)包括进气口(110)以吸入所述腔体(10)上游的气体，其特征在于，所述腔体(10)的长度(L)和直径(Dc)的尺寸为所述确定的声音频率的函数，所述腔体(10)的所述直径(Dc)大于所述吸气口(330)的直径(Da)和所述进气口(110)的直径(De)，其所大于的值作为所述确定的声音频率的函数而确定。
2.根据权利要求1所述的静音吹风机(3)，其特征在于，在所述进气端(33)层面处的所述消声器(1)与所述外罩(30)一体形成。
3.根据权利要求1所述的静音吹风机(3)，其特征在于，所述消声器(1)被可拆卸地固定在所述外罩(30)上的所述进气端(33)层面处。
4.根据权利要求1或3所述的静音吹风机(3)，其特征在于，所述吹风机(3)包括壳体(2)，所述壳体(2)通过所述壳体(2)的可拆卸的固定装置(25)可拆卸地固定在所述外罩(30)上的所述进气端(33)层面处，一方面，所述消声器(1)包括在所述外罩(30)上的可拆卸的固定装置(35)，其与所述壳体(2)的可拆卸的固定装置(25)相同，而另一方面，所述消声器(1)包括在所述进气口(110)附近用于锚定所述壳体(2)的固定装置(25)的装置，从而使所述消声器可被置于所述外罩(30)和所述壳体(2)之间。
5.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的静音吹风机(3)，其特征在于，所述吹风机(3)包括静音涡轮(T)，所述静音涡轮(T)包括具有减小的直径(Da)的吸气口，这使得所述涡轮(T)产生的噪声减小，并且所述静音涡轮(T)包括叶片(T2)，所述叶片(T2)的外周端部在所述涡轮的旋转方向(R)上弯曲，这样增加由所述涡轮产生的压强，至少补偿了由所述涡轮(T)的所述吸气直径(Da)减小导致的流量损失。
6.根据权利要求1-5中任一权利要求所述的静音吹风机(3)，其特征在于，所述吹风机(3)包括空气动力球体(G)，所述球体(G)置于所述涡轮(T)的吸气的上游，以最小化进入所述涡轮(T)的气体扰动并减小所述吹风机的声级。
7.根据权利要求1-6中任一权利要求所述的静音吹风机(3)，其特征在于，所述消声器(1)的所述腔体(10)包括至少一个环形形状的过滤器(15、15a、15b)，其基本填充包括在所述腔体(10)的所述直径(Dc)和所述吸气口(330)的所述直径(Da)或者所述进气口(110)的所述直径(De)之间的容积并且包含至少一种多孔材料，环形容积和所述过滤器(15)的孔隙度指数作为所述确定的声音频率的函数而被调节。
8.根据权利要求1-7中任一权利要求所述的静音吹风机(3)，其特征在于，所述腔体(10)包括多个环形形状的过滤器(15a、15b)，所述多个环形形状的过滤器(15a、15b)的密度在所述涡轮(T)的所述吸气口(330)的方向上增大，其基本填充包括在所述腔体(10)的直径(Dc)和所述吸气口(330)的直径(Da)或者所述进气口(10)的直径(De)间的容积并且包含至少一种多孔材料，该容积和所述过滤器(15)的孔隙度指数作为所述确定的声音频率的函数而被调节。
9.根据权利要求7和8中任一权利要求所述的静音吹风机(3)，其特征在于，在所述过滤器(15、15a、15b)中存在的所述多孔材料是具有开放的气泡的材料。
10.根据权利要求1-9中任一权利要求所述的静音吹风机(3)，其特征在于，所述腔体(10)的截面是柱形、锥形或者多边形的。
11.根据权利要求1-10中任一权利要求所述的静音吹风机(3)，其特征在于，其包括在所述吹风机(3)的所述外罩(30)上的所述进气端(33)层面上的固定装置(35)。
12.根据权利要求1-11中任一权利要求所述的静音吹风机(3)，其特征在于，在所述腔体(10)的所述进气口(110)上游装配有壳体(2)，所述壳体(2)包括在所述消声器(1)上的所述进气口(110)附近的固定装置(25)。
13.根据权利要求4和12中任一权利要求所述的静音吹风机(3)，其特征在于，所述壳体(2)与至少一个过滤器(20)配合。
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