CN102821644A - 具有无源消声系统的吹风机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种吹风机，该吹风机（1）包括位于后端和前端之间的锥形塑料外壳（10），从中流出由吹风机（1）加热并流动气流，该塑料外壳（10）限定至少一个进气口（EA）和一个出风口（SA），并用于容纳至少一个电机和一个风扇，该风扇的轴由附加在机身（10）的中央部分的内部结构（13）承载。根据本发明，该塑料外壳（10）用于在进气口和支承风扇的内部结构（13）之间接收空气，其中，进气口和支承风扇的内部结构之间的声波路径长度大于后端和支承风扇的内部结构（13）之间的声波路径长度。

Description

具有无源消声系统的吹风机

技术领域

本发明涉及吹风机领域，特别涉及一种具有无源消声系统的吹风机。

背景技术

典型的吹风机包括位于后端和前端之间的锥形塑料外壳，从该外壳中流出在吹风机内部加热并流动的气体。因而，塑料外壳限定了至少一个进风口和一个出风口，并用于容纳至少一个电机和一个风扇。一般地，风扇的轴由附加在机身中央部分的内部结构承载。众所周知，吹风机的运行产生多种类型的噪音，其中包括气流流动相关的噪音和用于产生气流的涡轮运行的相关的噪音。

由此，吹风机具有多个噪音源，包括与热气流的湍流相关的噪音、涡轮噪音、特别是扇叶旋转的噪音、以及与吹风机的外壳耦合的电机振动的噪音。

在与跟湍流相关的气流噪音相应的噪声源方面，通过观察可以看出，所观察到的湍流为任意尺寸，导致产生的噪音在中低频和高频都具有很宽的谱带。

在与涡轮相关的噪音方面，其包括与涡轮旋转速度和其扇叶数量相关的声线。最后，与电机/外壳连接的振动相关的声谱也是具有谱线的噪音。

由此，更具体地说，本发明关注在吹风机内部应用声学消声器，该声学消声器可实现无源噪音的减弱，特别是在与气流相关的噪音，和与涡轮相关的噪音部分。

无源噪音减弱装置在其他领域是已知的。这些装置使用泡沫体或其它石棉，或玻璃隔音板。这些手段可有助于减弱部分由涡轮的运行而产生的噪音，一般仅是高频谱部分，但是发现这些手段不适合处理气流噪音。

除此之外，由于吸音材料上的颗粒有脱落的风险，因此，从健康的角度考虑，不能在吹风机内部使用这样的解决方式。常用的解决方法是在吹风机内部，在位于吹风机的锥形塑料外壳的后端的进气口处使用吸音栅格。

该栅格的筛网的细度可将某些频率的噪声过滤，该栅格可显著减弱涡轮产生的高音啸声。

这样的吸音栅格的主要缺陷在于，对气流造成了严重的阻碍。由此，减弱噪音的代价是在气流内形成不利的压降，由此导致的该压降造成吹风机效率的损失，从而使得吹风机在给定的电功率下产生较少的热风。

此外，吸音栅格仅能对进气口处的噪音进行处理。因此没有考虑到由气流和涡轮传递至出风口的噪音。

由此，现有的减弱噪音的方案，由于健康的原因或材料老化的原因而不能安装在吹风机内部，或者会产生严重的压降而影响吹风机的效率。

发明内容

由此，本发明的主要目的在于克服现有无源噪音减弱（Passive Sound Reduction）方案中存在的缺陷，通过提供一种吹风机，该吹风机包括位于后端和前端之间的锥形塑料外壳，从中流出由吹风机加热并流动气流，该塑料外壳限定至少一个进气口和一个出风口，并用于容纳至少一个电机和一个风扇，该风扇的轴由附加在机身中央部分的内部结构承载，其特征在于，该塑料外壳用于在进气口和支承风扇的内部结构之间接收空气，其中，进气口和支承风扇的内部结构之间的声波路径长度大于后端和支承风扇的内部结构之间的声波路径长度，在吹风机内部达到了减弱无源噪音的目的。

由此，本发明建议提供一种吹风机，其外壳构造为进气口和支承风扇的内部结构之间的路径的长度大于吹风机后端和支承风扇的内部结构之间的观测物理距离。

由此，本发明相比由外壳辐射的噪音，优先关注由流体传递的噪音。实际上，需要注意的是，噪音整体由罩中的空气的位移来传递，该外壳必须在第一端开口以让空气进入，并在另一端开口以让空气流出。由此，噪音优选通过这些开口排出。由此，通过处理传递的噪音，能够更全面地对噪音进行处理。

同时，通过塑料外壳本身的特定构造，延长了气流流动的路径，加长了从声源到使用者耳朵之间的距离。实际上，即使声源完全分散在外壳中，延长气流路径也可以使使用者不再直接听到气流声和涡轮声。这样就人工的将声源从他/她的耳朵处移开。在声学上，将声源迁移相当于将其强度减小为1/r倍，r为距离。

不使用切断气流的吸音栅格，而是通过将塑料外壳中的将进气口与支承风扇的内部结构和/或风扇轴之间的距离设置得越远越好，以实现声学迁移，可在尽可能小的压降的情况下减弱噪音。

涉及上述无源消声器的使用的噪音减弱可处理在频谱范围包括中频和高频内发出的噪音，该无源消声器包括罩型的塑料外壳，该塑料外壳用于实现湍流声辐射的减弱，该湍流不仅涉及热气流，还涉及用于产生该气流的涡轮。

通过计算无源罩的构造从而使观测到的压降尽可能低，可在减弱由涡轮运行和气流湍流而产生的噪音的同时，避免装置热效率的降低。

在第一实施例中，进气口设置在手柄的远端，该手柄在外壳的机身上形成侧向突起。

该第一实施例仅通过手柄的长度，使由气体通过的声波路径延长。在该实施例中，观测到几乎没有压降。此外，该实施例成本很低，但噪音的衰减一般。

在另一实施例中，进气口位于机身的后端，在进气口和支承风扇的内部结构之前的内部空间之间构造隔音板，该隔音板通过在机身的内表面上特别模制出旋转对称的凸缘的轮廓，以及通过特别模制出同样也旋转对称的隔音板锋面而构成，该隔音板锋面的轮廓匹配凸缘的轮廓，位于机身后端的中央开口，并由支承风扇轴的内部结构承载。

具有隔音板锋面的该实施例可保护使用者远离涡轮的运行，并延长由空气覆盖的声波路径。由此，该实施例可不需要机身后端处的保护栅格。

重要的是，这里需要注意，气流应为尽可能成层流状以避免气流的问题。最轻微的不规则性或形态上的会聚/发散均会产生湍流。当产生湍流的时候，“涡流的扩张”产生噪音。涡流的大小与发出的频率有关：涡流越大，其产生的频率越低。根据使用隔音板的本发明的实施例和以下实施例的对气流进行的整形，在延长距离的同时减小了涡流并改进了声响。这是这些改进吹风机的声响的原则的共同作用。

在一个优选实施例中，凸缘模制在机身的内表面上，朝向机身的前侧，从而促使空气临近设置在匹配凸缘形状的隔音板锋面上的环形底部，接着，匹配凸缘轮廓的隔音板锋面的轮廓使空气朝向机身的后部循环，从而在空气再次向支承风扇的内部结构之前的内部空间（也称为吸入腔）推进之前，空气在凸缘与机身的连接处，与位于机身周围的凸缘的环形底部接触。

优选地，由内部结构承载的隔音板锋面包括所谓的悬架腔，该悬架腔用于放置电机。

该实施例包括在无源悬架上设置涡轮，该悬架实际为隔音板锋面。实际上，隔音板锋面由支承风扇的结构以悬架的方式承载。这样可通过隔音板锋面的悬架来吸收电机的振动。

进一步地，提供给隔音板锋面的悬架的阻尼频率可调整，从而吸收涡轮的振动频率，减小在吹风机外壳上的涡轮的振动传递。由此，减小流体/结构耦合，外壳不再发声。然而需要注意的是，即使在调整阻尼频率的情况下，涡轮的无源悬架也仅能够对涡轮的单一旋转速度进行最优处理。优选地，悬架的最优效果可在噪音最大的旋转速度得到。

根据第三实施例，在形成机身后部的塑料盖中形成至少一个贯通的螺旋，该螺旋贯通至支承风扇的内部结构之前的内部空间内，螺旋的入口为吹风机的进气口。

如果通过合适的方式计算该螺旋的大小，该实施例可保持低压降。该实施例也为使用者在进气口处提供了良好的保护，而不需要再附加任何保护栅格。

优选地，在该盖中形成至少两个贯通的螺旋，并贯通至内部空间中，螺旋的入口为吹风机的进气口。

该优选实施例可使用具有较小直径的螺旋通道，而确保没有任何压降或仅有较低的压降。

在第四实施例中，进气口形成在机身外围，靠近机身前端，与通过吹风机推进的空气方向相反。

根据该实施例，进气口和出风口的位置类似，均位于吹风机的机身的前端侧，可较大的延长由空气覆盖的声波路径。进一步地，吹风机由此在后部不再有任何开口，从而确保使用者的安全。这里需要注意的是，吹出的气流应维持大于吸入的气流，从而避免将位于出风口附近的物体吸入，特别是头发。

根据该实施例的一个优选的应用，塑料外壳包括第一内部机身，在该内部机身的前端开有出风口，该第一内部机身的后部被第二覆盖机身部分覆盖，该第二覆盖机身尺寸大于第一内部机身的尺寸，该第二覆盖机身由支承风扇轴的内部结构承载，覆盖机身的前端在内部机身外围、内部机身和覆盖机身之间，形成吹风机的进气口。

由此而获得的声波路径的延长特别明显，这是因为可以在空气被引导至另一方向之前，引起空气全部沿着内部机身的循环，从而一旦空气被加热，就从内部机身的内部吹出。

对于最后三个实施例，进一步地，通过形成隔音板、螺旋和双机身、塑料外壳的构造，从而减少湍流的产生，由此减少与气流中湍流的存在相关的噪音。这样的轮廓计算通过研究气流径线进行，该气流径线必须尽可能层流化。隔音板、螺旋或双机身的存在必须已经可通过特定结构减少某些湍流，优选地，对塑料外壳的构造的计算越精确，越能更优化地减少湍流。然后，塑料外壳可通过单一且同样的构造达到两个功能的合并，第一功能为延长声波路径，第二功能为减少湍流的产生。

在一个优选实施例中，塑料外壳的构造由模制完成。

通过该应用，由于该路径由塑料外壳的塑料材料直接实现，可确保空气循环的路径整体具有非常好的内聚性，并避免了材料的老化。此外，模制在兼容形状方面具有相当大的自由，该兼容形状可用于延长声波路径的外壳的构造的优化和减少湍流。

在本发明的一个改进实施例中，吹风机包括预热空气的装置，该预热装置位于空气覆盖的延长的声波路径上。

这样的预热装置可应用于例如第二实施例中的隔音板锋面或凸缘内部，第四实施例的螺旋通道的弯曲处和最后一个实施例的内部机身的侧壁上。特别地，根据本发明的安装在隔音板锋面内部的隔离腔中的电机为热源，可作为预热装置。

附图说明

本发明的其它特性和优点将在以下通过参考附图的说明中更为明显，这些附图对示例性实施例进行说明，而不是限制。

图1示出本发明的第一实施例的透视图；

图2A和图2B示出本发明的相同第二实施例的两个替代方案；

图3示出第三实施例；

图4示出本发明的第四实施例；

图5示出对本发明的第二实施例的改进实施例。

具体实施方式

图1示意性地说明吹风机1的第一实施例，吹风机1包括塑料外壳10和形成手柄的把手11。根据吹风机的传统操作，塑料外壳10包括进气口EA和出风口SA。在该实施例中，由箭头示出的进气口EA形成在手柄把手11的末端。

在空气环路上，设置空间12，也称为吸入腔，该空间12在支承未图示的风扇的内部结构13之前，该风扇驱动空气向也由箭头示出的出风口SA推进。按照惯例，在所示的实施例的整体中，加热装置20位于由风扇驱动的空气的路径上。优选地，这些预热装置形成如图1所示的轮廓，从而限制湍流的产生，并由此限制噪音的产生。这尤为重要，因为温度的上升增加湍流的产生。

在该实施例中，优选地，电机位于标记14示出的塑料盖中，该塑料盖位于吹风机1的后端。

图2A和图2B说明了根据本发明的吹风机的相同第二实施例的两个替代方案。这里的吹风机1包括锥形塑料外壳10，该锥形塑料外壳10具有进气口EA和出风口SA。进气口EA位于机身10的后端。在位于支承风扇13的内部结构13之前的空间12（也称为吸入腔）之前，通过实际塑料外壳的模制直接构造隔音板。该隔音板由在机身10的内表面上特别模制出的轮廓，以及在由支承风扇的内部结构13所支承的塑料外壳10的内部突起处特别模制出的匹配轮廓构成，这些模制都是旋转对称的。

由此，在机身10的内表面上模制出朝向机身的后部的旋转对称的凸缘15。该凸缘15具有与隔音板锋面16匹配的轮廓，该隔音板锋面16用作机身10的后端处的保护盖。隔音板锋面16通过轴元件17与支承风扇的内部结构13连接。隔音板锋面16是一种位于机身10的后部的进气口EA的部分塞子。

在图2A中，由于隔音板锋面16的存在迫使空气处于凸缘15与机身10的连接处的周围，因此凸缘15和锋面16之间形成的进气口环形路径为交错的。接着，空气在推进至位于内部结构13之前的空间12（又称为吸入腔）内之前，由凸缘15带回朝向机身10的后部。

图2B中示出的实施例具有朝向图2A中示出的凸缘15的相反方向的凸缘15，例如，旋转对称的凸缘15朝向吹风机的前部。

然后，隔音板锋面16具有与之匹配的轮廓。在图2B的替代方案中，凸缘15的存在促使空气处于在隔音板锋面16上的环形底部的周围。然后，与凸缘15的轮廓匹配的隔音板锋面16的轮廓使空气朝向机身10的后部循环，从而在空气再次向位于内部结构13之前的空间12（称为吸入腔）的内部推进之前，空气在凸缘15与机身连接处，与位于机身周围的凸缘15的环形底部接触。

如图2B所示的配置是非常可行的，因为其可产生非常小的压降并可较好地缓和湍流。实际上，其可获得极佳的层流。

图3表示本发明的第三实施例，根据该实施例，位于塑料外壳10的后端的塑料盖14上贯穿有至少一个螺旋通道18，优选有多个螺旋，本实施例以4个螺旋为例进行说明。然后，进气口EA包括该（些）螺旋的进口。然后，在这些螺旋中循环的空气，其声波路径的长度大于机身10和空间12后端的进口的径直直线路径长度。

螺旋18中的空气的循环为空气的层状循环，其可避免湍流和相关的噪音的产生。此外，通过增加螺旋的数量，可限制压力损失。这样可以使用不是很大的螺旋通道直径，而确保不产生显著的压力损失。在任何情况下，通过使用具有适当数量的螺旋的适当螺旋通道，可观测不到任何压降或只观测到最低压降。

优选地，在该实施例中，驱动风扇的电机可位于盖14内部，可选地位于悬架上，例如位于用于将涡轮从塑料外壳上解耦并由此避免共振的无源减震器（隔音模块）上。

更一般地并完全独立于如权利要求的本发明，电机壳体优选地从吹风机的主体上解耦，在本实施例中，该主体由塑料外壳形成。优选地，解耦可由悬架实现。由此，在用于悬挂电机的地方使用无源减震器可减少固体产生的噪音，还有在把手上感到的噪音。

此外，还可在支承风扇的内部结构13周围、或在实际的风扇周围设置环形垫圈，从而解耦风扇和外壳10的振动。

为了加热空气，加热装置例如电阻，也可位于空气流动路径上的螺旋通道的附近。

图4说明了本发明的最后一个实施例，根据该实施例，进气口EA分散在内部机身10a的轮廓上，该内部机身10a上覆盖有覆盖机身10b。

优选地，如图4所示，机身10b通过支承风扇的内部结构13与机身10a连接。

在该情况下，空气覆盖进气口EA和内部空间12之间的距离，在分割于内部机身10a的后部形成吸入腔。

由此，已循环经过内部机身10a外缘的空气，在进入空间12、通过风扇13，通过加热装置20并在被吹风机通过出风口SA排出之前，通到吹风机的后端。

这里再次需要注意的是，空气在覆盖机身和内部机身之间的循环为层状循环，其可减小湍流和相关噪音的产生。该用于延长声波路径的特定轮廓比移开声源更能降低湍流现象。通过特定轮廓形成而获得的两个噪音减弱功能的结合是本发明的特征，并在所有实施例中都存在，除了仅提供延长声波路径的第一实施例。

图5示出图2A和图2B的实施例的改进实施例。

在该实施例中，在隔音板锋面16中设置隔离电机的腔室，由于隔音板锋面16通过轴结构17相对塑料外壳部分悬吊安装，因此，该用于隔离电机的隔离腔19可隔离塑料外壳中的电机的振动。

优选地，该隔离腔19通过热管与内部结构13（也称为吸入腔）之前的空间12相连。这不仅可对电机散热，也可对空气预热。

最后，需要注意的是，根据本发明的原则可实现多种变化的应用。特别地，这里需要注意的是，在附图中，外壳10由为构成机身的元件和构成支承风扇的内部结构13的元件制造为单片形式。然而，非常可能的是，这些模制的元件分开制造，然后组装，从而形成如图所示的吹风机，而不是背离本发明的实质的这样一个实施例。

Claims (10)

1.一种吹风机，该吹风机（1）包括位于后端和前端之间的锥形塑料外壳（10），从中流出由吹风机（1）加热并流动气流，该塑料外壳（10）限定至少一个进气口（EA）和一个出风口（SA），并用于容纳至少一个电机和一个风扇，该风扇的轴由附加在机身（10）的中央部分的内部结构（13）承载，

其特征在于，该塑料外壳（10）用于在进气口和支承风扇的内部结构（13）之间接收空气，其中，进气口和支承风扇的内部结构之间的声波路径长度大于后端和支承风扇的内部结构（13）之间的声波路径长度。

2.根据权利要求1所述的吹风机（1），其特征在于，进气口（EA）设置在手柄（11）的远端，该手柄在外壳（10）的机身上形成侧向突起。

3.根据权利要求1所述的吹风机（1），其特征在于，进气口（EA）位于机身（10）的后端，在进气口（EA）和支承风扇的内部结构（13）之前的内部空间（12）之间构造隔音板，该隔音板通过在机身的内表面上特别模制出旋转对称的凸缘（15）的轮廓，以及通过特别模制出同样也旋转对称的隔音板锋面（16）而构成，该隔音板锋面（16）的轮廓匹配凸缘（15）的轮廓，位于机身（10）后端的中央开口，并由支承风扇轴的内部结构（13）承载。

4.根据权利要求3所述的吹风机（1），其特征在于，由内部结构（13）承载的隔音板锋面（16）包括悬架腔（19），该悬架腔用于放置电机。

5.根据权利要求1所述的吹风机（1），其特征在于，在围绕机身（10）后部的塑料盖（14）中形成至少一个贯通的螺旋（18），该螺旋（18）贯通至支承风扇的内部结构（13）之前的内部空间（12）内，螺旋（18）的入口为吹风机（1）的进气口（EA）。

6.根据权利要求5所述的吹风机（1），其特征在于，在该盖中形成至少两个贯通的螺旋（18），并贯通至内部空间（12）中，螺旋（18）的入口为吹风机（1）的进气口（EA）。

7.根据权利要求1所述的吹风机（1），其特征在于，进气口（EA）形成在机身（10）外围，靠近机身（10）前端，与通过吹风机（1）推进的空气方向相反。

8.根据权利要求7所述的吹风机（1），其特征在于，塑料外壳（10）包括第一内部机身（10a），在该内部机身的前端开有出风口（SA），该第一内部机身（10a）的后部被第二覆盖机身（10b）部分覆盖，该第二覆盖机身（10b）尺寸大于第一内部机身（10a）的尺寸，该第二覆盖机身（10b）由支承风扇轴的内部结构（13）承载，覆盖机身（10b）的前端在内部机身（10a）外围、内部机身（10a）和覆盖机身（10b）之间，形成吹风机（1）的进气口（EA）。

9.根据权利要求1所述的吹风机（1），其特征在于，塑料外壳（10）的构造由模制完成。

10.根据上述权利要求之一所述的吹风机（1），其特征在于，其包括用于预热空气的装置，该装置位于空气覆盖的延长的声波路径上。

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