CN102810933A - 消音器、电机壳及具有该电机壳的吸尘器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种消音器，包括一壳体和所述壳体内相互平行设置的多个末端封闭的盲孔圆管，所述盲孔圆管的盲孔深度等于所要消除噪声波长长度的四分之一。本发明还公开了一种电机壳及一种吸尘器。本发明的消音器能够有效的降低单频BPF噪声。

Description

消音器、电机壳及具有该电机壳的吸尘器

技术领域

本发明涉及一种家电设备，尤其涉及一种消音器、一种电机壳及具有该电机壳的吸尘器。

背景技术

吸尘器是一种重要的家用电器。如图1和图2所示，吸尘器的风机叶轮在电机的高速驱动下，叶轮中的叶片不断对空气做功，使叶轮中的空气得到能量，并以极高的速度排出风机。同时风机前端吸尘部的空气不断地补充叶轮中的空气，致使吸尘部内形成瞬时真空，即在吸尘部内与外界大气压形成一个相当高的负压差，在此负压差作用下，吸尘部的吸嘴近处的垃圾与灰尘随气流进入吸尘器，在吸尘器内部经过前端过滤器过滤，垃圾与灰尘留在储灰箱内，而空气在对电机起冷却作用之后，经过后端过滤器后再排出吸尘器进入室内，至此完成了整个吸尘全过程。

如图1所示的吸尘器局部包括电机组件2、电机壳和后端过滤器4(本说明书中，除前端过滤外，所提及的过滤器均指后端过滤器)，电机壳用于装设电机组件，电机壳包括两部分，即电机壳主体6和在电机壳主体6前端连接的电机壳盖1，电机壳盖1的前端具有用于装设前端过滤器(图中未示出)的前端过滤器固定部11。电机壳主体6的后端与过滤器4相连接。

在空气从吸尘部流向过滤器4的过程中经过流道3，流道3形成于电机壳主体6的底部，在流道3上方的电机壳主体6上具有多孔板61，空气自吸嘴吸入后，经过电机组件2内的气流通道，经多孔板61进入流道3，从如图2中箭头所示的方向流向过滤器4。

然而，现有技术的吸尘器，由于其电机具有很高的单频BPF(叶片的通过频率)噪声，且现有技术吸尘器的流道3没有针对性的降低上述单频BPF噪声，因此如图3的频谱图所示，在中心频率5000Hz附件，电机整体噪声的分贝值偏高，且由振动引起的低频单频噪声也偏高。从而，现有技术的吸尘器整机噪声的尖锐度偏高，影响用户使用。

发明内容

本发明的目的为提供一种能够有效降低单频BPF噪声的消音器，以解决现有技术中存在的单频BPF噪声较大的技术问题。

本发明的另一目的为提供一种能够有效降低单频BPF噪声的高效低噪声电机壳，以解决现有技术电机存在的单频BPF噪声较大的技术问题。

本发明的第三个目的在于提供一种具有本发明消音器或电机壳的吸尘器。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种消音器，包括一壳体和所述壳体内相互平行设置的多个末端封闭的盲孔圆管，所述盲孔圆管的盲孔深度等于所要消除噪声波长长度的四分之一。

本发明的消音器，优选的，所述壳体的中部具有用于气流或声波通过的通道，所述盲孔圆管分设于所述声波通道上下两侧。

本发明的消音器，优选的，所述盲孔圆管的末端为斜面封闭结构。

本发明的消音器，优选的，所述盲孔圆管分为上下两排，且所述上下两排的所述盲孔圆管具有第一直径，在所述上下两排相邻四个所述盲孔圆管之间还具有一第二直径的所述盲孔圆管，所述第二直径小于所述第一直径。

一种电机壳，用于装设电机组件，所述电机壳包括电机壳主体和所述电机壳主体前端连接的电机壳盖，在所述电机壳主体的侧壁上靠近所述电机壳主体底部的位置设置有多孔板，所述电机壳主体的底部装设有本发明的消音器。

一种电机壳，用于装设电机组件，所述电机壳包括电机壳主体和所述电机壳主体前端连接的电机壳盖，在所述电机壳主体的侧壁上靠近所述电机壳底部的位置设置有多孔板，所述电机壳主体的底部一体成型有多个用于消除噪声的末端封闭的盲孔圆管，所述盲孔圆管的盲孔深度等于所要消除噪声波长长度的四分之一。

一种吸尘器，所述吸尘器具有本发明的消音器和/或具有本发明的电机壳。

本发明的吸尘器，优选的，所述吸尘器的过滤器中装设有所述消音器，所述过滤器的上方还设置有具有过滤装置的分流出气口。

本发明的吸尘器，优选的，所述过滤器与所述分流出气口之间的流道上设置有栅板。

本发明的吸尘器，优选的，装设于所述过滤器中的所述消音器具有供气流或声波通过的通道，所述通道的截面呈开口向外的喇叭形。

本发明的有益效果在于，本发明的消音器、电机壳及本发明的吸尘器，能够有效的降低单频BPF噪声。通过在电机壳的电机壳主体的空气入口底部加装本发明的“1/4波长”消音器，并在出口过滤器的位置加装本发明的“1/4波长”消音器，这两部分消音器均针对电机的BPF单频噪声，减少整机噪声的尖锐度，改善整机噪声的声音品质。通过在过滤器出气口的上方增设分流出气口，增加因装设消音器所减少的排气量，在降噪的同时确保吸尘器的整机效率。

附图说明

图1为现有技术的吸尘器局部的立体示意图。

图2为现有技术的吸尘器的电机壳主体的剖视示意图。

图3为现有技术的吸尘器的单频BPF噪声频谱图。

图4为本发明优选实施例的消音器的立体示意图。

图5为本发明消音器的原理示意图。

图6为本发明优选实施例的电机壳的电机壳主体的立体示意图。

图7为本发明优选实施例的吸尘器局部的剖视示意图。

图8为本发明优选实施例的吸尘器局部的立体示意图。

图9为本发明优选实施例的吸尘器的单频噪声频谱图。

图10为是发明优选实施例的吸尘器的局部装配图。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及附图在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。

本发明实施例的吸尘器，具有本发明实施例的电机壳或具有本发明实施例的消音器，可以两者都具有。但本发明实施例的消音器并不局限于用于本发明实施例的电机壳或本发明实施例的吸尘器，也可以适用于其他的电机、家用电器或者其他需要进行单频BPF噪声降噪的装置或设备。

而本发明实施例的电机壳，既可以使用本发明实施例的消音器，也可以在电机壳底部一体成型末端封闭盲孔圆管，以起到降噪作用。本发明实施例的电机壳也并不局限用于本发明的吸尘器，也可以用于其他的需要进行单频BPF噪声降噪的电机、家用电器或者其他电子设备或电器设备中。

下面介绍本发明具体实施例的消音器。

如图4所示，本发明优选实施例的消音器5，包括一外壳51，外壳51可为各种不同的形状，例如正方体、长方体或多棱柱体等；外壳51内的中部位置具有一用于空气或者声波通过的通道52；在通道52的两侧，例如图4中的上下两侧，均设置有用于消音减噪的末端封闭盲孔圆管53，上下各两排。

壳体的后端，为便于将消音器5装设于电机壳或者吸尘器中，可具有用于固定和限位作用的凸起或凹槽结构。

在使用时，如要起到消音减噪作用，需将末端封闭盲孔圆管53的轴向与气流或声波的通过方向相垂直，而消音器中的通道52，则是经过消音减噪作用之后的气流或声波的通道。

下面介绍本发明消音器的消音减噪原理：

本发明的消音器，也可称为是一种“1/4波长”消音器，如图5所示，假设L为分支管72的长度，也即末端封闭盲孔圆管53的盲孔深度，经过末端封闭盲孔圆管的反射声波正好经过两个1/4波长的距离，与入射声波叠加而实现消声降噪。当然，在分支管的长度L与入射声波的波长满足公式1时，也可实现叠加：

$L=\frac{2n-1}{4}\mathrm{\λ}$ (公式1)

上式在n＝1时，L＝λ/4，在n取大于等于2的正整数时，L分别等于3λ/4、5λ/4等值，以这些值进行消声降噪，就会较1/4波长消音器而增加成本，也增加消音器的体积，从而降低其通用性。

对于吸尘器而言，如要消除中心频率5000Hz的单频噪声，按其频率计算出波长，即可确定出消音器的末端封闭盲孔圆管的盲孔深度。

在部分应用中，如需要同时消除多个连续频段的噪声，例如5000Hz左右的噪声，则可将末端封闭盲孔圆管53的末端做成斜面封闭结构，即末端是与盲孔圆管轴向成一定夹角的斜面，这样的末端封闭盲孔圆管即可消除该连续频率段的噪声。

而在另一部分应用中，可能需要同时消除多个离散频段的噪声，例如5000Hz、10000Hz和15000Hz的噪声，则可将多个末端封闭盲孔圆管分别做成不同盲孔深度，这样的多个末端封闭盲孔圆管即可分别消除上述离散频段的噪声。

如图4所示的结构中，为了有效的利用上下两排相邻四个末端封闭盲孔圆管之间的空间，在这一空间上设置有比末端封闭盲孔圆管53直径小的末端封闭盲孔圆管54，以进一步增强消声降噪效果。

对于不同直径的末端封闭盲孔圆管，其截面积也必然不同，噪声通过的传递损失TL有以下的公式2，其中m＝主通道截面积/分支管截面积，其中的分支管截面积是指各分支管截面积之和。

$\mathrm{TL}=10{\log }_{10}[1+\frac{1}{4}{\left(m\tan \frac{2\mathrm{\πL}}{\mathrm{\λ}}\right)}^2]$ (公式2)

下面再介绍本发明实施例的电机壳。

对于吸尘器而言，电机壳的概念可以有两种，一是直接包绕电机的“狭义”电机壳，二是吸尘器的整个外壳可以称为是一种“广义”电机壳，本说明书中所指的电机壳是指前者，即直接包绕电机的“狭义”电机壳，且并非电机组件2自身的壳体。

如图7所示，本发明的电机壳包括电机壳盖1和电机壳主体6，电机壳盖1连接于电机壳主体6的前端。

如图6、图7和图8所示，在空气从吸尘部流向过滤器4的过程中经过流道3，流道3形成于于电机壳主体6的底部，在流道3上方的电机壳主体6上开设有多孔板61，空气自吸嘴吸入后，经过电机组件2内的气流通道，经多孔板61进入流道3，从如图7中箭头所示的方向流向过滤器4。

因此，如要在电机壳内进行消声降噪，需在气流主通道的垂直方向设置消音减噪的多个末端封闭盲孔圆管53。

本发明第一实施例的电机壳，如图7所示，末端封闭盲孔圆管53紧贴电机壳主体6的底部设置，即一体成型于电机壳主体6底部与侧壁之间的倒圆角处，流道3的上方，各个末端封闭盲孔圆管53之间相互平行，末端封闭盲孔圆管53的盲孔深度与末端形状可根据实际情况进行选择。

设置上述的多个末端封闭盲孔圆管53之后，由电机组件2内传出的噪声，沿平行于电机组件2轴向的方向传播，因此与末端封闭盲孔圆管53的轴向相垂直，因此在噪声经过时，能够起到消音减噪作用，减噪后再经多孔板61进入流道3。

在第一实施例中，末端封闭盲孔圆管53是一体成型于电机壳主体6的底部，结构紧凑，使用方便。但如果为了增加通用性，则可如以下的第二实施例：

在本实施例中，上述的末端封闭盲孔圆管53并非一体成型于电机壳主体6底部，而是在电机壳主体6底部设置安装槽，将本发明实施例的消音器5装设于安装槽中，可针对不同情况选择不同规格的消音器，例如选择具有不同盲孔深度或不同末端结构的末端封闭盲孔圆管53的消音器，实现更广的通用性，也便于对消音器5进行维护和更换。

以下再介绍本发明优选实施例的吸尘器。

为了有效的降低BPF单频噪声，本发明优选实施例的吸尘器主要采取了以下几点技术措施：

1、具有第一实施例的电机壳，即如图7所示，在所述电机壳的电机壳主体6的底部靠近多孔板61的倒圆角处一体成型了多个末端封闭盲孔圆管53，这在本发明第一实施例的电机壳中已详细介绍，不再赘述。

2、在过滤器4中加装消音器5。

如图6和图7所示，本发明优选实施例的吸尘器中，在过滤器4中加装本发明的消音器。按照与过滤器4匹配的规格制作消音器5，将消音器5装设于过滤器4的进气口一侧，也就是加装在过滤器4的过滤装置的上游。噪声经流道3传播到消音器5时，消音器5下部的两排末端封闭盲孔圆管53对噪声起到很好的消音减噪作用。

为了提高气体通过速度，增加吸尘器的效率，避免产生新的涡流噪音，装设于过滤器4中的消音器5的通道52的截面可以是呈开口向外的喇叭形。

3、在过滤器上方设置分流出气口。

在现有技术中，空气和噪声到达过滤器4后，经过滤后直接从过滤器4出气口排出，而本发明优选实施例的吸尘器，在过滤器4中加装了消音器，相对减少了过滤器4的排气量，为避免降低吸尘器的整机效率，在电机壳主体6上还连接有分流壳体7，分流壳体7位于过滤器4的上方，分流壳体7具有分流出气口70，用以补偿因加装消音器5而减少的排气量。如图7所示，分流出气口70也是流道3的一个出口，因而在分流出气口70也具有过滤装置。并且，分流出气口70的过滤装置也可以与过滤器4的过滤装置做成一个整体过滤装置。

噪声经流道3传播到分流出气口70的过程中，正好要经过消音器5的通道52上部的两排末端封闭盲孔圆管53，且末端封闭导管53的轴向与该段流道垂直，因此能够起到消音减噪作用。这样，一个消音器5的通道52上下两部分的末端封闭盲孔圆管53，正好分别对从过滤器4出气口和分流出气口70起到消音减噪作用。

4、为了使流道3内的空气流速均匀，如图7所示，过滤器4与分流出气口70之间的流道3上设置有栅板8，栅板上具有均匀的网孔。

5、如图10所示，在装配本发明实施例的吸尘器时，在电机组件2与电机壳盖1之间、电机组件2与电机壳主体6之间，分别设置有垫圈23、24，以减少电机噪声。

如上所述的本发明优选实施例的吸尘器，通过在电机壳上一体成型具有消音减噪作用的末端封闭盲孔圆管53，并在过滤器4中加装“消音器5”，均有效降低了电机的单频BPF噪声，减少了整机噪声的尖锐度，改善了整机噪声的声音品质。

本发明优选实施例的吸尘器的单频BPF噪声频谱图如图9所示，由图9可知，本发明优选实施例的吸尘器，较现有技术的吸尘器，在中心频率5000Hz处的单频BPF噪声降低约15dB，且由振动引起的低频单频噪声也明显降低。

并且，本发明优选实施例的吸尘器，通过在过滤器4上方增设分流出气口70，增加因装设消音器所减少的排气量，在降噪的同时确保吸尘器的整机效率，较现有技术的吸尘器，降低了6dB的声压级，而吸入功率(又称吸率)和整机效率(吸入功率与吸尘器功率的百分比)却没有减少。具体对比结果如表1所示：

表1

	声压级/dB	吸入功率/W	整机效率/％
				现有技术吸尘器	71.8	199.7	29.2
本发明的吸尘器	65.15	201.3	29.4

然而，本发明的吸尘器并不局限于上述的优选实施例，本发明的吸尘器，也可以采取上述1-4向技术措施之一或者采取上述四项技术措施的任意组合。并且，还可以有其他的实施方式，例如也可以采用如下的技术方案，将过滤器4出气口直接进行加大，用以补偿因加装消音器5而减少的排气量，而不必设置分流出气口70。

本发明的技术方案已由优选实施例揭示如上。本领域技术人员应当意识到在不脱离本发明所附的权利要求所揭示的本发明的范围和精神的情况下所作的更动与润饰，均属本发明的权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种消音器，其特征在于，所述消音器包括一壳体和所述壳体内相互平行设置的多个末端封闭的盲孔圆管，所述盲孔圆管的盲孔深度等于所要消除噪声波长长度的四分之一。

2.如权利要求1所述的消音器，其特征在于，所述壳体的中部具有用于气流或声波通过的通道，所述盲孔圆管分设于所述声波通道上下两侧。

3.如权利要求1所述的消音器，其特征在于，所述盲孔圆管的末端为斜面封闭结构。

4.如权利要求1所述的消音器，其特征在于，所述盲孔圆管分为上下两排，且所述上下两排的所述盲孔圆管具有第一直径，在所述上下两排相邻四个所述盲孔圆管之间还具有一第二直径的所述盲孔圆管，所述第二直径小于所述第一直径。

5.一种电机壳，用于装设电机组件，其特征在于，所述电机壳包括电机壳主体和所述电机壳主体前端连接的电机壳盖，在所述电机壳主体的侧壁上靠近所述电机壳底部的位置设置有多孔板，所述电机壳主体的底部装设有权利要求1-4任一所述的消音器。

6.一种电机壳，用于装设电机组件，其特征在于，所述电机壳包括电机壳主体和所述电机壳主体前端连接的电机壳盖，在所述电机壳主体的侧壁上靠近所述电机壳底部的位置设置有多孔板，所述电机壳主体的底部一体成型有多个用于消除噪声的末端封闭的盲孔圆管，所述盲孔圆管的盲孔深度等于所要消除噪声波长长度的四分之一。

7.一种吸尘器，其特征在于，所述吸尘器具有权利要求1所述的消音器和/或具有权利要求6所述的电机壳。

8.如权利要求7所述的吸尘器，其特征在于，所述吸尘器的过滤器中装设有所述消音器，所述过滤器的上方还设置有具有过滤装置的分流出气口。

9.如权利要求7所述的吸尘器，其特征在于，所述过滤器与所述分流出气口之间的流道上设置有栅板。

10.如权利要求7或8或9所述的吸尘器，其特征在于，装设于所述过滤器中的所述消音器具有供气流或声波通过的通道，所述通道的截面呈开口向外的喇叭形。

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