CN109707670B - 一种离心用降噪蜗舌结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种离心用降噪蜗舌结构，蜗舌结构包括蜗舌本体和位于蜗舌本体下方的腔体结构，蜗舌本体包括蜗舌弯折部和位于弯折部下方的腔体壁，蜗舌弯折部的内侧面和腔体壁的端面连接形成腔体结构，蜗舌弯折部的左右两端分别连接蜗壳的出口侧壁，腔体壁的左右两端与蜗壳的出口侧壁形成封闭的腔体，蜗舌弯折部的弯折处设置通孔。此降噪蜗舌通孔配合腔体结构，可以精准控制蜗舌附近空气流动，平衡风机出口处蜗舌附近气流流量分布和低压侧附近气流压力分布，让蜗舌附近气流压力更加均匀，并减少压力脉动，降低旋转噪声，同时通孔对蜗舌附近气流调节，可以使得蜗舌附近涡流减少，降低了风机涡流噪声。

Description

一种离心用降噪蜗舌结构

技术领域

本发明涉及风机领域，具体涉及一种离心用降噪蜗舌结构。

背景技术

在通风行业中，传统风机中的蜗舌结构设计简单，大多为封闭式蜗舌结构，离心叶轮送出的高速和高压的气流冲击到蜗舌上，蜗舌处空气就会出现周期性压力和速度脉动，产生较高的气动噪声，污染环境，对于对噪声要求较高的设备如空调等产品，蜗舌附近的空气产生的气动噪声还可能导致设备有明显的啸叫声，降低声音品质。行业内现有的离心风机噪声降噪蜗舌结构设计，需要非常复杂的结构腔体，其设计和优化需要耗费大量时间和精力，制造成本较高，制造难度较大。

公开号为CN207879699U的专利公开了一种离心用新型蜗舌结构，包括蜗壳和蜗壳上蜗舌，所述蜗舌为中空结构，蜗舌包括有朝向蜗壳内侧的弧线部，所述弧线部包括有外层部和内层部，其中所述外层部和内层部之间留有空隙，所述外层部和内层部上均开有通孔；通过改良后的蜗舌设计，吸收了蜗舌区域附近的气体能力，减弱了蜗舌壁面附近的压力脉动，从而改善蜗舌区域附近的流动状况，起到了降低旋转噪音的目的。该专利仅在蜗舌的弧线部设置通孔，并没有对外层部和内层部结构做进一步的改进，其制造成本较高，制造难度较大，对离心风机的降噪效果有限。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种离心用降噪蜗舌结构，通过在蜗舌结构的折弯处添加通孔结构，让部分气流从蜗舌高压侧通孔进入腔体，并从腔体低压处通孔流出，返回到风机出风口处，利用腔体结构的调节作用，结合优化设计的通孔，调节蜗舌附近空气流动，平衡蜗舌附近气流流量分布，压力分布，降低气动噪声。

为实现上述发明目的，本发明采取的技术方案如下：

一种离心用降噪蜗舌结构，所述蜗舌结构包括蜗舌本体和位于所述蜗舌本体下方的腔体结构，所述蜗舌本体包括蜗舌弯折部和位于所述弯折部下方的腔体壁，所述蜗舌弯折部的内侧面和所述腔体壁的端面连接形成所述腔体结构，所述蜗舌弯折部的左右两端分别连接蜗壳的出口侧壁，所述腔体壁的左右两端与所述蜗舌弯折部的内侧面形成所述腔体结构的腔体出口，所述腔体壁的左右两端与所述蜗壳的出口侧壁形成封闭的腔体，所述蜗舌本体设置通孔，具体的，所述蜗舌弯折部的弯折处设置通孔。弯折处为弯折部发生弯折的位置。其中蜗舌中心为高压侧，蜗舌两端为低压侧，设置在高压侧附近的通孔为蜗舌高压侧通孔，设置在低压侧附近的通孔为蜗舌低压侧通孔。从叶轮出来的气流流至蜗舌附近位置时，部分气流从蜗舌高压侧通孔进入腔体，并从腔体低压侧通孔流出，返回到风机出风口处，调节风机出口处蜗舌附近气流流量分布，增大蜗舌低压侧气流压力。此降噪蜗舌结构利用通孔和腔体结构，精准调节蜗舌附近的流动，平衡蜗舌附近压力分布，让蜗舌附近气流压力更加均匀，并减少压力脉动，降低旋转噪声。

优选的，弯折部的弯折处为圆弧过渡或平面过渡。

优选的，所述蜗舌结构为平舌结构、V型蜗舌结构或弧型蜗舌结构中的一种，所述平舌结构的弯折部从左端至右端为直线延伸设置，所述平舌结构的弯折部从左端至右端为水平或保持一个方向倾斜设置，所述V型蜗舌结构的弯折部从左端至右端为V型线延伸设置，所述弧型蜗舌结构的弯折部从左端至右端为弧线延伸设置。

优选的，所述弧型蜗舌结构的弯折部从左端至右端的型线为上弧线或下弧线。

优选的，所述V型蜗舌结构弯折部的弯折处从左端至右端先向下倾斜再向上倾斜，弯折部的最底端为弯折部的中心点，沿弯折部的中心点所述弯折部为左右对称结构。V型蜗舌结构的弯折部包括一个侧壁和顶壁，所述侧壁上方设置V型口，所述顶壁为V型壁，侧壁上的V型口和顶壁连接处的折弯部为V型设计。

优选的，所述通孔分布的位置包括中心通孔区域和端部通孔区域，所述端部通孔区域设置在所述弯折处的左右两端，所述中心通孔区域设置在所述弯折处的中心，所述中心通孔区域与所述端部通孔区域之间的弯折处为封闭面，所述通孔分布在所述弯折部的左右两端和所述弯折部中心位置的两侧，在中心通孔区域与端部通孔区域之间的弯折处不设置通孔。通孔的位置设计和形状设置根据不同的风机进行不同设计，设计时结合蜗舌附近气体流动状况，配合腔体形状进行优化设计，得到最优设计时，风机声学性能达到最好，同时兼顾风机气动性能。

优选的，所述通孔在所述弯折部从左端至右端连续等间隔分布设置。通孔的位置设计和形状设置根据不同的风机进行不同设计。

优选的，所述蜗舌结构为平舌结构，所述腔体壁为水平底壁或弯折壁，所述弯折壁沿宽度方向的两个端面与所述弯折部的内侧面连接。沿从左至右的方向为弯折壁的长度方向，与长度方向垂直的方向为宽度方向。

优选的，所述蜗舌结构为V型蜗舌结构，设置在所述弯折部左右两端的通孔大于设置在所述弯折部中心附近的通孔。其中在V型蜗舌结构中心附近通孔为圆孔，孔径小，在V型蜗舌结构的左右两端通孔为圆孔，孔径更大，增大从腔体流出的气体流量。蜗舌中间区域更高压力区域的气流流速高，配合小孔，保证气流流入腔体气体流量均匀。

优选的，通孔贯穿所述弯折处，所述通孔为圆孔。

优选的，所述腔体壁的底部为波纹型结构，所述波纹型结构包括沿所述腔体壁的左端至右端的方向设置的若干个波峰和波谷。气体从叶轮出来的气流流至蜗舌附近出位置时，部分气流经过通孔从蜗舌高压侧进入低压侧，气流在具有波浪型底部的腔体结构中流动后，从腔体结构两侧流出，波浪型腔体在一定程度调节通孔的进气状态，具有通孔的蜗舌吸收了蜗舌附近区域部分气体，减弱了蜗舌壁面附近的压力脉动，降低了旋转噪声。同时通孔具有调节蜗舌表面附近流动状态作用，蜗舌附近涡流也因此被减少，降低了风机涡流噪声。

优选的，所述波纹结构为圆弧波纹或锯齿波纹。

优选的，所述腔体壁为V型弯折壁，所述V型弯折壁的形状与所述弯折部的形状相同，所述V型弯折壁包括两个呈夹角的侧壁，所述V型弯折壁的两个侧壁沿弯折部宽度方向的端面与所述弯折部的内侧面连接，所述V型弯折壁与所述弯折部形成的所述腔体结构为V型腔体结构。所述V型弯折壁的两个侧壁从左至右均为V型线延伸设置。

更优选的，所述腔体壁包括两个呈夹角的平壁，两个所述平壁沿弯折部宽度方向的端面与所述弯折部的内侧面连接，两个所述平壁从左端至右端均为直线延伸设置。所述腔体壁与所述弯折部形成的所述腔体结构为单通道直通腔体结构，单通道直通腔体结构底部为直线型通道。两个平壁之间呈直角设置，其中一个平壁上端设置V型口与V型蜗舌结构中弯折部的V型壁内表面连接，另一个平壁与弯折部的侧壁内表面连接。

更优选的，所述腔体壁包括两个呈夹角的平壁，两个所述平壁沿弯折部宽度方向的端面与所述弯折部的内侧面连接，两个所述平壁从左端至右端均为直线延伸设置。所述腔体壁与所述弯折部形成的所述腔体结构为单通道直通腔体结构，单通道直通腔体结构底部为直线型通道。其中在V型蜗舌结构中心附近的降噪孔为圆孔，孔径小，在V型蜗舌结构两端，孔径更大，气体从叶轮出来的气流流至蜗舌附近通孔位置时，气流从通孔流入蜗舌低压侧，结合通孔分布在中心通孔区域和端部通孔区域，蜗舌通孔调节作用发挥到更好，平衡了蜗舌附近气体压力分布，减弱了蜗舌避免附近的压力脉动，降低了风机旋转噪声和涡流噪声。腔体结构可以更好调节蜗舌附近区域气体流动状态，并且工艺制造简单。

优选的，所述腔体壁的底部为波纹型结构。

优选的，所述腔体结构内设置降噪材料。用于消除特殊频率段的噪声，比如高频噪声，可以降低噪声或者提高声品质。

优选的，降噪材料为吸音棉。

优选的，蜗舌结构为塑料或金属。

优选的，蜗舌结构用于后向带蜗壳离心风机或前向多翼离心风机。

相对于现有技术，本发明取得了有益的技术效果：

本发明针对前向多翼离心风机和后向带蜗壳离心风机，提出蜗舌打孔配合腔体结构设计，通过在蜗舌结构上的折弯处设置通孔，风机工作时，部分气流从蜗舌高压侧通孔进入腔体，并从低压处通孔流出，返回到风机出风口处，调节风机出口处蜗舌附近气流流量分布，增大蜗舌低压侧气流压力。让风机出风口处蜗舌附近气流流量、压力更加均匀，并减少压力脉动，降低旋转噪声。同时通孔对蜗舌附近气流调节，可以使得蜗舌附近涡流减少，降低了风机涡流噪声。

本发明采用通孔配合腔体，利用腔体结构的调节作用，结合不同数目、不同孔径、不同孔型的通孔，实现对气流减速和精准调节，最大程度控制风机噪声，并且兼顾保证风机气动性能。本发明蜗舌表面附近高压侧气流通过通孔进入腔体结构中，腔体结构两侧与蜗壳侧板连接，气流无法从腔体两侧流出，只能从蜗舌低压侧通孔流出。在没有蜗壳侧板的时候，蜗舌和腔体本身不能够封闭，这样的结构设计可以方便加工生产，在使用注塑工艺时，可以方便出模，减低生产成本。本发明也可以采用金属工艺实现。

附图说明

图1为本发明一种离心用降噪蜗舌结构第1实施例的结构示意图；

图2为本发明一种离心用降噪蜗舌结构第2实施例的结构示意图；

图3为本发明一种离心用降噪蜗舌结构第2实施例的立体结构示意图；

图4为本发明一种离心用降噪蜗舌结构第3实施例的立体结构示意图；

图5为本发明一种离心用降噪蜗舌结构第4实施例的立体结构示意图；

图6为本发明一种离心用降噪蜗舌结构第6实施例的立体结构示意图；

图7为本发明一种安装有离心用新型降噪蜗舌结构的风机的结构示意图；

图8为本发明一种安装有离心用新型降噪蜗舌结构的风机的侧视图。

附图标记：

1.弯折部；11.弯折处；12.侧壁；13.顶壁；2.腔体壁；21.波纹型结构；22.平壁；3.腔体结构；4.通孔。

具体实施方式

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。

如图1、3、7、8所示，一种离心用降噪蜗舌结构，蜗舌结构为是塑料或金属。蜗舌结构用于后向带蜗壳离心风机或前向多翼离心风机。所述蜗舌结构包括蜗舌本体和位于所述蜗舌本体下方的腔体结构3，所述蜗舌本体包括蜗舌弯折部1和位于所述弯折部1下方的腔体壁2，所述蜗舌弯折部1的内侧面和所述腔体壁2的端面连接形成所述腔体结构3，所述蜗舌弯折部1的左右两端分别连接蜗壳的出口侧壁12，所述腔体壁2的左右两端与所述蜗舌弯折部1的内侧面形成所述腔体结构3的腔体出口，所述腔体壁2的左右两端分别连接于蜗壳出口侧壁12，，所述蜗舌弯折部1的弯折处11设置通孔4。

弯折处11为弯折部1弯折的位置，其中弯折处11的中间区域为高压侧，弯折处11的两端区域为低压侧，设置在高压侧附近的通孔为蜗舌高压侧通孔，设置在低压侧附近的通孔为蜗舌低压侧通孔。从叶轮出来的气流流至蜗舌附近位置时，部分气流通过通孔4从蜗舌进入腔体结构3，气流在优化设计的腔体结构3内流动后，从腔体结构3两侧上方的蜗舌低压侧通孔流出，返回到风机出风口处，调节风机出口处蜗舌附近气流流量分布，增大蜗舌低压侧气流压力，让蜗舌附近气流压力更加均匀，并减少压力脉动，降低旋转噪声，在兼顾保证风机气动性能的通同时提高风机声学性能。

弯折部1的弯折处11为圆弧过渡或平面过渡。通孔4贯穿所述弯折处11，所述通孔4为圆孔、三角孔、多边孔中的一种，本实施例优选的，通孔4为圆孔。

所述蜗舌结构为V型蜗舌结构，所述V型蜗舌结构的弯折部1从左端至右端为V型线延伸设置，所述V型蜗舌结构弯折部1的弯折处11从左端至右端先向下倾斜再向上倾斜，弯折部1的最底端为弯折部1的中心点，沿弯折部1的中心点所述弯折部1为左右对称结构。V型蜗舌结构的弯折部1包括一个侧壁12和顶壁13，所述侧壁12上方设置V型口，所述顶壁13为V型壁，侧壁12上的V型口和顶壁13连接处的折弯部为V型设计。

所述通孔4分布的位置包括中心通孔区域和端部通孔区域，所述端部通孔区域设置在所述弯折处11的左右两端，所述中心通孔区域设置在所述弯折处11的中心，所述中心通孔区域与所述端部通孔区域之间的弯折处11为封闭面，所述通孔4分布在所述弯折部1的左右两端和所述弯折部1中心位置的两侧，即通孔4设置在中心通孔区域和端部通孔区域，在中心通孔区域与端部通孔区域之间的弯折处11不设置通孔。通孔4的位置和形状设置根据不同的风机进行不同设计，设计时结合蜗舌附近气体流动状况，配合腔体形状进行优化设计，得到最优设计时，风机声学性能达到最好，同时兼顾风机气动性能。

设置在所述弯折部1左右两端的通孔4大于设置在所述弯折部1中心附近的通孔4。即端部通孔区域上的通孔孔径大于所述中心通孔区域上的通孔孔径，其中在V型蜗舌结构中心附近通孔为圆孔，孔径小，在V型蜗舌结构的左右两端通孔为圆孔，孔径更大，增大从腔体流出的气体流量。蜗舌中间区域更高压力区域的气流流速高，配合小孔，保证气流流入腔体气体流量均匀。

所述弯折部1左右两端的通孔4大于所述弯折部1中心附近的通孔4。其中在V型蜗舌结构中心附近通孔4为圆孔，孔径小，在V型蜗舌结构的左右两端，孔径更大。孔径小的通孔4加快了气流的进入速度，并使从蜗舌中间区域进入的气流可以更快的朝着腔体结构3两端的通孔流出。

所述腔体壁2为V型弯折壁，所述V型弯折壁的形状与所述弯折部1的形状相同，所述V型弯折壁包括两个呈夹角的侧壁12，所述V型弯折壁的两个侧壁12沿弯折部1宽度方向的端面与所述弯折部1的内侧面连接，所述V型弯折壁与所述弯折部1形成的所述腔体结构3为V型腔体结构3。所述V型弯折壁的两个侧壁12从左至右均为V型线延伸设置。

所述腔体结构3内降噪材料。用于消除特殊频率段的噪声，比如高频噪声，可以降低噪声或者提高声品质。本实施例优选的，降噪材料为吸音棉。

实施例2

如图2所示，该实施例仅描述与上述实施例的不同之处，其余技术特征与上述实施例相同。在本实施例中，所述通孔4在所述弯折部1从左端至右端连续等间隔分布设置。通孔4的位置和形状设置根据不同的风机进行不同设计，设计时结合蜗舌附近气体流动状况，配合腔体形状进行优化设计，得到最优设计时，风机声学性能达到最好，同时兼顾风机气动性能。

实施例3

如图4所示，该实施例仅描述与上述实施例的不同之处，其余技术特征与上述实施例相同。在本实施例中，所述腔体壁2的底部为波纹型结构21，所述波纹型结构21包括沿所述腔体壁2的左端至右端的方向设置的若干个波峰和波谷。气体从叶轮出来的气流流至蜗舌附近出位置时，部分气流从蜗舌高压侧通孔进入腔体结构3中，气流在具有波浪型底部的腔体结构3中流动后，从腔体结构3两侧的蜗舌低压侧通孔流出，波浪型腔体在一定程度调节通孔4的进气状态，具有通孔4的蜗舌吸收了蜗舌附近区域部分气体，减弱了蜗舌壁面附近的压力脉动，降低了旋转噪声。同时通孔4具有调节蜗舌表面附近流动状态作用，蜗舌附近涡流也因此被减少，降低了风机涡流噪声。所述波纹结构为圆弧波纹或锯齿波纹。

实施例4

如图5所示，该实施例仅描述与上述实施例的不同之处，其余技术特征与上述实施例相同。在本实施例中，所述蜗舌结构为平舌结构，所述平舌结构的弯折部1从左端至右端为直线延伸设置，所述平舌结构的弯折部1从左端至右端为水平或保持一个方向倾斜设置，所述腔体壁2为水平底壁或弯折壁，所述弯折壁沿宽度方向的两个端面与所述弯折部1的内侧面连接。沿从左至右的方向为弯折壁的长度方向，与长度方向垂直的方向为宽度方向。所述水平底壁或弯折壁底部为波浪形结构或水平结构。

实施例5

该实施例仅描述与上述实施例的不同之处，其余技术特征与上述实施例相同。在本实施例中，所述蜗舌结构为弧型蜗舌结构，所述弧型蜗舌结构的弯折部1从左端至右端为弧线延伸设置，所述弧型蜗舌结构的弯折部1从左端至右端的型线为上弧线或下弧线。

实施例6

如图6所示，该实施例仅描述与上述实施例的不同之处，其余技术特征与上述实施例相同。在本实施例中，所述蜗舌结构为V型蜗舌结构，所述腔体壁2包括两个呈夹角的平壁22，两个所述平壁22沿弯折部1宽度方向的端面与所述弯折部1的内侧面连接，两个所述平壁22从左端至右端均为直线延伸设置。所述腔体壁2与所述弯折部1形成的所述腔体结构3为单通道直通腔体结构3，单通道直通腔体结构3底部为直线型通道。两个平壁22之间呈直角设置，其中一个平壁22上端设置V型口与V型蜗舌结构中弯折部1的V型壁内表面连接，另一个平壁22与弯折部1的侧壁12内表面连接。

实施例7

该实施例仅描述与实施例6的不同之处，其余技术特征与上述实施例相同。腔体壁2中与弯折部1的侧壁12内表面连接的一个平壁22上设置与实施例3相同的波纹型结构21。

本发明针对前向多翼离心风机和后向带蜗壳离心风机，提出蜗舌打孔配合腔体结构3设计，通过在蜗舌结构上的折弯处设置通孔4，风机工作时，部分气流通过通孔4从蜗舌高压侧通孔进入腔体，并从腔体低压侧通孔4流出，返回到风机出风口处，调节风机出口处蜗舌附近气流流量分布，增大蜗舌低压侧附近压力。让风机出风口处蜗舌附近气流流量、压力更加均匀，并减少压力脉动，降低旋转噪声。同时通孔4对蜗舌附近气流调节，可以使得蜗舌附近涡流减少，降低了风机涡流噪声。安装使用时，蜗舌表面附近高压侧气流通过通孔4进入腔体结构中，腔体结构3两侧与蜗壳侧板连接，气流无法从腔体结构3两侧流出，只能从蜗舌低压侧通孔流出。在没有蜗壳侧板的时候，蜗舌和腔体本身不能够封闭，这样的结构设计可以方便加工生产，在使用注塑工艺时，可以方便出模，减低生产成本。本发明也可以采用金属工艺实现。

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。

Claims (8)

1.一种离心用降噪蜗舌结构，所述蜗舌结构包括蜗舌本体和位于所述蜗舌本体下方的腔体结构，其特征在于，所述蜗舌本体包括蜗舌弯折部和位于所述弯折部下方的腔体壁，所述蜗舌弯折部的内侧面和所述腔体壁的端面连接形成所述腔体结构，所述蜗舌弯折部的左右两端分别连接蜗壳的出口侧壁，所述腔体壁的左右两端与所述蜗舌弯折部的内侧面形成所述腔体结构的腔体出口，所述腔体壁的左右两端与所述蜗壳的出口侧壁形成封闭的腔体，所述蜗舌本体上设置通孔；

通孔设置在所述蜗舌弯折部的弯折处，所述弯折处为弯折部发生弯折的位置，所述通孔分布的位置包括中心通孔区域和端部通孔区域，所述端部通孔区域设置在所述弯折处的左右两端，所述中心通孔区域设置在所述弯折处的中心，所述中心通孔区域与所述端部通孔区域之间的弯折处为封闭面。

2.根据权利要求1所述的一种离心用降噪蜗舌结构，其特征在于，所述蜗舌结构为平舌结构、V型蜗舌结构或弧型蜗舌结构中的一种，所述平舌结构的弯折部从左端至右端为直线延伸设置，所述V型蜗舌结构的弯折部从左端至右端为V型线延伸设置，所述弧型蜗舌结构的弯折部从左端至右端为弧线延伸设置。

3.根据权利要求1所述的一种离心用降噪蜗舌结构，其特征在于，所述蜗舌结构为平舌结构，所述腔体壁为水平底壁或弯折壁，所述弯折壁沿宽度方向的两个端面与所述弯折部的内侧面连接。

4.根据权利要求1所述的一种离心用降噪蜗舌结构，其特征在于，所述蜗舌结构为V型蜗舌结构，设置在所述弯折部左右两端的通孔大于设置在所述弯折部中心附近的通孔。

5.根据权利要求4所述的一种离心用降噪蜗舌结构，其特征在于，所述腔体壁的底部为波纹型结构，所述波纹型结构包括沿所述腔体壁的左端至右端的方向设置的若干个波峰和波谷。

6.根据权利要求4所述的一种离心用降噪蜗舌结构，其特征在于，所述腔体壁为V型弯折壁，所述V型弯折壁的形状与所述弯折部的形状相同，所述V型弯折壁包括两个呈夹角的侧壁，所述V型弯折壁的两个侧壁沿弯折部宽度方向的端面与所述弯折部的内侧面连接，所述V型弯折壁与所述弯折部形成的所述腔体结构为V型腔体结构。

7.根据权利要求4所述的一种离心用降噪蜗舌结构，其特征在于，所述腔体壁包括两个呈夹角的平壁，两个所述平壁沿弯折部宽度方向的端面与所述弯折部的内侧面连接，两个所述平壁从左端至右端均为直线延伸设置。

8.根据权利要求1所述的一种离心用降噪蜗舌结构，其特征在于，所述腔体结构内设置降噪材料。

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