CN110482650B - 一种降噪效果好的净水机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种降噪效果好的净水机，包括机壳，机壳内设反渗透滤芯、降噪元件和具有泵头的增压泵，增压泵设于反渗透滤芯的上游，降噪元件的两端分别设有进水口和出水口，所述增压泵竖直设置且泵头位于上端，降噪元件在增压泵的下游竖直设置且进水口位于下端，以依靠水流重力降低水流速度。采用本技术方案能够减少空气在增压泵或者降噪元件内驻留而与水流撞击产生的脉动噪音，同时还能够降低水流速度并形成稳定的水流，进一步减少脉动的水流冲击管路产生的振动和噪音。

Description

一种降噪效果好的净水机

技术领域

本发明涉及一种降噪元件，尤其涉及一种降噪效果好的净水机。

背景技术

现有的净水机中通常都会设置增压泵来对自来水进行增压，以此来解决现有技术中一些地方自来水水压不足的问题。但是，增压泵在泵水过程中会形成脉动的水流冲击管路，因而当净水机工作时会产生较大的振动而引发噪声，尤其是在夜间工作时，影响用户的使用体验。

经过对净水机的振动噪音源分析，振动噪音主要来源于增压泵，由于自来水中参混有空气，当这些水进入泵头的增压腔时由于压力变化，这些空气驻留在增压腔中并与水流碰撞冲击从而产生较大的脉动噪音。因此，需要尽可能减少或者避免空气在增压腔内驻留以减少噪音的产生。

此外，现有技术中还提出了一种在增压泵的下游设置具有缓冲空间的阻尼器，水流在流经缓冲空间时驱动其中的弹性阻尼件变形，以此减轻振动进而降低噪音。但是，现有技术中的阻尼器通常为水平放置，如图1所示，当启动进水时，缓冲空间内的水不断汇聚，由于水流的流速相对较快，使得缓冲空间上部的空气不能够及时排出，进入缓冲空间的水流与空气产生混合、挤压进而引发二次噪音。

发明内容

本发明旨在至少部分解决上述技术问题，提供一种结构简单，降噪效果好的净水机。

本发明采用的技术方案如下：

一种降噪效果好的净水机，包括机壳，机壳内设反渗透滤芯、降噪元件和具有泵头的增压泵，增压泵设于反渗透滤芯的上游，降噪元件的两端分别设有进水口和出水口，所述增压泵竖直设置且泵头位于上端，降噪元件在增压泵的下游竖直设置且进水口位于下端，以依靠水流重力降低水流速度。

进一步的，所述增压泵与反渗透滤芯之间设有所述降噪元件。

进一步的，所述反渗透滤芯设有入水口，反渗透滤芯竖直设置且入水口位于上端。

进一步的，所述降噪元件依次设有进水腔、缓冲腔、出水腔，所述缓冲腔的截面积大于进水腔和出水腔的截面积。

进一步的，所述进水腔和/或出水腔的内壁上设有螺旋筋。

进一步的，所述进水腔和/或出水腔的直径与螺旋筋的高度比值范围为5～10。

进一步的，所述缓冲腔包括中空腔与过水腔，所述中空腔设于过水腔的外周。

进一步的，包括弹性体，所述弹性体设于缓冲腔内以使其外周与壳体内壁之间形成中空腔。

进一步的，所述反渗透滤芯还设有废水口，所述废水口接有废水阀，所述废水阀的下游设有所述降噪元件。

进一步的，所述净水机还包括具有容纳腔的泵壳，所述泵壳与机壳固定，所述泵壳的两个相对的内壁夹持所述增压泵沿其轴向的两端以将增压泵固定在容纳腔内，且所述增压泵的两端与所述泵壳的内壁之间分别设有减振垫。

采用上述技术方案的有益效果包括：

1)在本实施例中，一方面，通过将泵头朝上设置，使得密度比水小的空气能够在泵水增压过程中随着水流一同从上部排出增压腔，相对于增压泵水平放置和泵头下置的安装方式，减少空气在第一空腔或者第二空腔内驻留而与水流撞击产生脉动噪音。而且，泵头中的出水橡胶阀由于受到水的重力和水的压力双重作用，能够更好的利用出水橡胶阀对出水孔的密封，相较于水平放置和泵头下置的方式，密封效果更好。另一方面，经过增压泵后产生的高压高速水流中仍然混有空气，在后续的管路中脉动冲击依然还会产生振动噪音，因此还在增压泵的下游还设置降噪元件，并将其竖直设置以从位于下端的净水口向位于上端的出水口进水，从从增压泵出来的高压高速水流进入降噪元件，使得每次脉动进入降噪元件中的水流在重力的作用下减速与积聚，多次脉动产生的水流在缓冲腔内填充满之后再流出降噪元件，从而使水流速度降低并形成稳定的水流，减少脉动的水流冲击产生的振动和噪音。此外，在进水过程中，随着水流源源不断的进入降噪元件，由于空气密度小，缓冲腔内的空气受到挤压而体积不断减小并向出水口方向移动并通过出水口排出，一定程度上减少进水过程中缓冲腔内的空气与水流混合产生噪音。

2)由于经过增压泵增压后的高压水流脉动最为显著，尤其是在增压泵与反渗透滤芯之间的管路上，通过将降噪元件设置在增压泵与反渗透滤芯之间，能够有效的减少这段管路中的振动噪音。

3)通过将反渗透滤芯的入水口上置，不仅能减少增压泵排水口与反渗透滤芯的入水口之间的管路弯曲，保证水流稳定、顺畅，还能有效的缩短增压泵排水口与反渗透滤芯的入水口之间的管路长度，减少脉动水流冲击管路产生噪音的可能，同时还可以减少管路中的压力损失。而且，还将泵头设置为低于反渗透滤芯的入水口，使得从下往上泵水，进一步依靠水的重力减速。

4)通过将缓冲腔的截面积设置为大于进水腔的截面积，使得脉动的水流进入缓冲腔之后流速降低，从而进一步减少脉动水流与管路的冲击振动噪音，起到稳定水流的作用；通过将缓冲腔的截面积设置为大于出水腔的截面积，使得稳定后的水流能够重新加速后排出降噪元件。

5)通过在进水腔和/或出水腔的内壁上设螺旋筋，使得增压泵中流出的高压脉动水流经过进水腔时受到螺旋导流筋的导流作用，贴近腔壁的水流首先沿着螺旋方向流动，进而带动远离壁面即靠近中心轴线位置的水流一起沿着螺旋方向形成稳定的流动，水流到达进水腔和缓冲腔的交界处时，水流仍然在惯性作用下螺旋流动，但由于腔室截面面积变大，增压泵流量一定，因此水流流速进一步减慢。具体的，还将所述进水腔和/或出水腔的直径与螺旋筋的高度比值范围为5～10，能够更好的形成稳定水流，减少振动噪音。倘若所述比值大于10，则会使螺旋筋的螺旋导流作用显著降低，无法形成稳定的水流，其效果无益于未设螺旋筋的情况；倘若所述比值小于5，则所述螺旋筋的高度太高，使得脉动的高压水流受螺旋筋的阻挡而受到较大的冲击力，反而会增加冲击时的振动。

6)通过在所述过水腔的外周设置中空腔，使得所述中空腔形成隔音层并将过水腔包覆其中，脉动水流冲击过水腔内壁的振动噪音在中空腔内形成来回反射或者衍射而抵消，减少振动噪音向外传递。具体的，还在缓冲腔内设置弹性体以使其外周与壳体内壁之间形成中空腔，使得具有压力的脉动水流进入缓冲腔后驱动弹性体，弹性体发生变形而形成一级缓冲，抵消脉动水流冲击弹性体时产生的振动，进一步降低噪音。

7)由于废水阀的节流作用，使得废水阀下游的废水流速快，与空气碰撞形成噪音。通过将其设置在废水阀的下游，能够减少排废水时产生的噪音。

8)通过将增压泵设置于泵壳内，可以通过泵壳阻隔增压泵产生的噪音的传递、阻隔震动的传递，进而起到降噪的效果。而且，泵壳仅在增压泵的两端固定，增压泵的侧壁与泵壳之间具有间隙，可进一步的防止增压泵向泵壳传递振动和噪声。尤其是本发明中的泵壳对增压泵的两端进行固定，能够有效的抑制增压泵在其轴向上的震动，相较于单端固定的增压泵，使得泵壳对于增压泵施加的固定力矩较大，还可有效的抑制增压泵在径向上的振动，而且无需在增压泵上设置连接结构，例如，无需在增压泵上设置法兰座等结构部件，从而使得整个净水机的安装更加方便。

附图说明

作为本申请技术方案一部分的说明书附图用于对本发明进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是现有技术中降噪元件水平设置时的进水状态剖面结构示意图；

图2是本发明实施例一中的增压泵泵头进水状态时的剖面结构示意图；

图3是本发明实施例一中的净水机结构示意图；

图4是本发明实施例一中的增压泵与降噪元件装配结构示意图；

图5是图4中A部的局部放大图；

图6是本发明实施例一中的降噪元件的剖面结构示意图；

图7是本发明实施例一中的泵壳结构示意图；

图8是本发明实施例一中的泵壳剖面结构示意图；

图9是本发明实施例二中的降噪元件的剖面结构示意图；

图10是图9中B部的局部放大图；

图11是本发明实施例二中的降噪元件的缓冲段局部剖面结构示意图；

图12是本发明实施例三中的降噪元件的剖面结构示意图；

图13是图12中C部的局部放大图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的说明。

需要说明的是，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，而不应当作为本申请及其应用的限制。

如图1-8所示，本实施例中提供了一种用于净水机，所述净水机包括机壳100，所述机壳内设有增压泵200、反渗透滤芯300，所述增压泵200包括电机210和泵头220，增压泵200与反渗透滤芯300同时固定安装在机壳100的底面上，增压泵200和位于下游的反渗透滤芯300之间通过管路连接，增压泵200竖直设置且泵头220位于上端。所述增压泵200的泵头220包括端盖221、阀盖222、隔膜片223、活塞推块224和摆轮组件(图中未示出)，所述隔膜片223、阀盖222以及端盖221之间配合形成有第一空腔226和第二空腔227，所述阀盖222上设有出水橡胶阀225，电机210驱动摆轮组件往复运动以将水依次泵经第一空腔226、第二空腔227增压。所述增压泵200的泵头220上还设有排水口，所述排水口与反渗透滤芯300的入水口(未示出)通过管路连接，排水口与渗透滤芯之间的管路上连接有降噪元件400，所述降噪元件400包括壳体480，所述壳体480两端分别设有进水口410和出水口460，降噪元件400竖直设置且进水口410位于下端以从下向上进水。

在本实施例中，一方面，通过将泵头朝上设置，使得密度比水小的空气能够在泵水增压过程中随着水流一同从上部排出增压腔，相对于增压泵水平放置和泵头下置的安装方式，减少空气在第一空腔或者第二空腔内驻留而与水流撞击产生脉动噪音。而且，泵头中的出水橡胶阀由于受到水的重力和水的压力双重作用，能够更好的利用出水橡胶阀对出水孔的密封，相较于水平放置和泵头下置的方式，密封效果更好。另一方面，经过增压泵后产生的高压高速水流中仍然混有空气，在后续的管路中脉动冲击依然还会产生振动噪音，因此还在增压泵的下游还设置降噪元件，并将其竖直设置以从位于下端的净水口向位于上端的出水口进水，从从增压泵出来的高压高速水流进入降噪元件，使得每次脉动进入降噪元件中的水流在重力的作用下减速与积聚，多次脉动产生的水流在缓冲腔内填充满之后再流出降噪元件，从而使水流速度降低并形成稳定的水流，减少脉动的水流冲击产生的振动和噪音。此外，在进水过程中，随着水流源源不断的进入降噪元件，由于空气密度小，缓冲腔内的空气受到挤压而体积不断减小并向出水口方向移动并通过出水口排出，一定程度上减少进水过程中缓冲腔内的空气与水流混合产生噪音。

可以理解的，在实际的安装过程中，降噪元件可能无法保证绝对的竖直设置。在本实施例中，所述降噪元件与垂直水平面的轴线夹角在30度范围内均应属于本技术方案的保护范围。

在本实施例中，所述降噪元件400设置在增压泵200与反渗透滤芯300之间。

由于经过增压泵增压后的高压水流脉动最为显著，尤其是在增压泵与反渗透滤芯之间的管路上，通过将降噪元件设置在增压泵与反渗透滤芯之间，能够有效的减少这段管路中的振动噪音。

基于反渗透净水的原理，具有高于渗透压的压力才能推动自来水从选择性膜中透过，在该渗透过程中水流的流速显著降低，脉动水流的脉动影响显著减弱。因此，为了进一步提升降噪的效果，需要缩短降噪元件与增压泵之间的管路长度，以尽快消减从增压泵出来的高压水流的脉动。优选的，所述增压泵与反渗透滤芯之间的管路长度不大于30cm。

为了进一步提升降噪的效果，需要缩短降噪元件与增压泵之间的管路长度，以尽快消减从增压泵出来的高压水流的脉动。可选的，所述降噪元件的进水口与增压泵的排水口之间的距离不大于15cm。优选的，所述降噪元件的进水口端通过转接头直接与增压泵的排水口对接。

进一步的，结合图3、4、5所示，所述反渗透滤芯300设有入水口310，所述反渗透滤芯300竖直设置且入水口310位于上端，所述增压泵200的排水口230与反渗透滤芯300的入水口310通过管路连接。具体的，所述增压泵200的泵头220低于所述反渗透滤芯300的入水口310。

通过将反渗透滤芯的入水口上置，不仅能减少增压泵排水口与反渗透滤芯的入水口之间的管路弯曲，保证水流稳定、顺畅，还能有效的缩短增压泵排水口与反渗透滤芯的入水口之间的管路长度，减少脉动水流冲击管路产生噪音的可能，同时还可以减少管路中的压力损失。而且，还将泵头设置为低于反渗透滤芯的入水口，使得从下往上泵水，进一步依靠水的重力减速。

进一步的，如图6所示，所述降噪元件内设有缓冲腔430，所述缓冲腔430内设有弹性体440。优选的，所述弹性体440内设有空腔。

通过在所述消音缓冲腔内设置弹性体，所述高压水流脉动的冲击弹性体时挤压弹性体并迫使其发生弹性变形，从而进一步减缓脉冲的水流，以此稳定水流并降低噪音。具体还在弹性体内设置中空腔，利用中空腔能够适应更大范围内的脉动水流冲击。

进一步的，如图6所示，所述壳体480内还设有位于缓冲腔430两端的进水腔420、出水腔450，缓冲腔430的截面积大于进水腔420和出水腔450的截面积。

通过将缓冲腔的截面积设置为大于进水腔的截面积，使得脉动的水流进入缓冲腔之后流速降低，从而进一步减少脉动水流与管路的冲击振动噪音，起到稳定水流的作用；通过将缓冲腔的截面积设置为大于出水腔的截面积，使得稳定后的水流能够重新加速后排出降噪元件。

进一步的，所述净水机还包括具有容纳腔的泵壳500，所述泵壳500与机壳100固定，所述泵壳500的两个相对的内壁夹持所述增压泵以将增压泵固定在容纳腔内，且所述增压泵的两端与所述泵壳的内壁之间分别设有减振垫(图中未示出)。具体的，所述泵壳500包括上壳510与下壳520，所述上壳510、下壳520上的两个相对的内壁上分别设有环形的第一隔离筋511和第二隔离筋521，所述减振垫分别设于所述第一隔离筋511、第二隔离筋521所围成的区域内，所述第一隔离筋511、第二隔离筋521与内壁共同将净水泵的两端罩住固定。

通过将增压泵设置于泵壳内，可以通过泵壳阻隔增压泵产生的噪音的传递、阻隔震动的传递，进而起到降噪的效果。而且，泵壳仅在增压泵的两端固定，增压泵的侧壁与泵壳之间具有间隙，可进一步的防止增压泵向泵壳传递振动和噪声。尤其是本发明中的泵壳对增压泵的两端进行固定，能够有效的抑制增压泵在其轴向上的震动，相较于单端固定的增压泵，使得泵壳对于增压泵施加的固定力矩较大，还可有效的抑制增压泵在径向上的振动，而且无需在增压泵上设置连接结构，例如，无需在增压泵上设置法兰座等结构部件，从而使得整个净水机的安装更加方便。

进一步的，所述反渗透滤芯300还设有废水口(图中未示出)，所述废水口接有废水阀(图中未示出)，废水阀的下游设有所述降噪元件400。

由于废水阀的节流作用，使得废水阀下游的废水流速快，与空气碰撞形成噪音。通过将其设置在废水阀的下游，能够减少排废水时产生的噪音。

实施例二：

如图9、10、11所示，本实施例与实施例一的区别在于：所述缓冲腔430包括中空腔431和过水腔432，所述中空腔431设于过水腔432的外周。具体的，所述降噪元件400与进水腔420、缓冲腔430和出水腔450分别相对应的壳体480上分别设有进水481段、缓冲段482和出水段483。具体的，所述缓冲段482包括内壳482a与外壳482b，所述内壳482a具有所述过水腔432，所述内壳482a与外壳482b之间形成所述中空腔431，中空腔431环设于过水腔432的外周。

通过在所述过水腔的外周设置中空腔，使得所述中空腔形成隔音层并将过水腔包覆其中，脉动水流冲击过水腔内壁的振动噪音在中空腔内形成来回反射或者衍射而抵消，减少振动噪音向外传递。

进一步的，所述降噪元件400还包括弹性体，所述弹性体设于缓冲腔内以使其外周与壳体内壁之间形成中空腔431。也就是说，本实施例中的内壳482a即为所述弹性体，具体可以是硅胶等材质制成的。

具有压力的脉动水流进入缓冲腔后驱动弹性体，弹性体发生变形而形成一级缓冲，抵消脉动水流冲击弹性体时产生的振动，进一步降低噪音。

进一步的，所述中空腔431内的壳体内壁上设有支承弹性体的支撑筋。具体的，所述外壳482b的内壁设有向内凸起的支撑筋482c。

如此，使得弹性体在消音腔内受力均匀，在受到脉动水流冲击时保持稳定。

优选的，所述中空腔431密封设置。

通过将中空腔密封设置，使得脉动水流冲击弹性体时，弹性体变形后挤压中空腔内的空气从而形成二级缓冲。倘若中空腔与外部连通则较难实现二级缓冲。

进一步的，所述过水腔432上还设有分流板470，所述分流板上设有圆形的通孔。

所述分流板上的圆形通孔形成小孔消音板，水流经过中腔分流板上的圆形小孔后进一步被分流成多条稳定流，水流在经过螺旋筋、小孔消音板过程中水流逐渐趋于稳定，而且管道中截面的变化导致的声阻抗变化，产生反射、干涉等现象，使得水流波动和噪音明显降低。

实施例三：

如图12、13所示，本实施例与实施例一、二的区别在于：所述进水腔420和/或出水腔450的内壁上设有螺旋筋421。

增压泵中流出的高压波动水流经过进水腔，在螺旋导流筋的导流作用下，贴近腔壁的水流首先沿着螺旋方向流动，进而带动远离壁面即靠近中心轴线位置的水流一起沿着螺旋方向形成稳定的流动。然后水流到达进水腔和缓冲腔的交界处时，水流仍然在惯性作用下螺旋流动，但由于腔室截面面积变大，增压泵流量一定，因此水流流速进一步减慢。

通过在进水腔和/或出水腔的内壁上设置螺旋筋，所述脉动的高压水流在螺旋筋的旋转导流作用下形成稳定的水流，同时降低高压波动水流冲击上下腔内部通道壁面时的撞击力，进而减少振动和噪音。

进一步的，所述进水腔420和/或出水腔450的内直径D1与螺旋筋421的高度H1比值范围为5～10。

倘若所述比值大于10，则会使螺旋筋的螺旋导流作用显著降低，无法形成稳定的水流，其效果无益于未设螺旋筋的情况；倘若所述比值小于5，则所述螺旋筋的高度太高，使得脉动的高压水流受螺旋筋的阻挡而受到较大的冲击力，反而会增加冲击时的振动。通过将该比值范围限定为5～10，能够更好的形成稳定水流，减少振动噪音。

进一步的，所述螺旋筋421的螺旋角度范围为30～45度。

在导流筋高度一定的情况下，螺旋筋的螺旋角越大分流效果越好，但同样也会导致水流流经螺旋筋时受到的阻力越大。因此，将所述螺旋筋的螺旋角度范围为30～45度，既能够保证较好的分流效果，有能够保证水流顺畅的通过。

进一步的，所述进水腔420和出水腔450的内壁上同时设有螺旋筋421，且旋向相同。

通过在进水腔和出水腔的内壁上同时设置旋向相同的螺旋筋，能够进一步稳定水流，减少水流对管壁的脉动冲击。

优选的，所述螺旋筋421的长度不大于一个螺距。

倘若所述螺旋筋的长度大于一个螺距，会导致脉动的高压水流受螺旋筋的长距离阻挡而受到较大的冲击力，反而会增加冲击时的振动。

在本发明中，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

Claims (10)

1.一种降噪效果好的净水机，包括机壳，机壳内设反渗透滤芯、降噪元件和增压泵，增压泵设于反渗透滤芯的上游，降噪元件的两端分别设有进水口和出水口，增压泵包括电机和泵头，泵头包括端盖、阀盖、隔膜片、活塞推块和摆轮组件，隔膜片、阀盖以及端盖之间配合形成有第一空腔和第二空腔，阀盖上设有出水橡胶阀，电机驱动摆轮组件往复运动以将水依次泵经第一空腔、第二空腔增压，其特征在于，所述增压泵竖直设置且泵头位于上端，降噪元件在增压泵的下游竖直设置且进水口位于下端，以依靠水流重力降低水流速度。

2.根据权利要求1所述降噪效果好的净水机，其特征在于，所述增压泵与反渗透滤芯之间设有所述降噪元件。

3.根据权利要求1所述降噪效果好的净水机，其特征在于，所述反渗透滤芯设有入水口，反渗透滤芯竖直设置且入水口位于上端。

4.根据权利要求1或2或3所述降噪效果好的净水机，其特征在于，所述降噪元件依次设有进水腔、缓冲腔、出水腔，所述缓冲腔的截面积大于进水腔和出水腔的截面积。

5.根据权利要求4所述降噪效果好的净水机，其特征在于，所述进水腔和/或出水腔的内壁上设有螺旋筋。

6.根据权利要求4所述降噪效果好的净水机，其特征在于，所述进水腔和/或出水腔的直径与螺旋筋的高度比值范围为5～10。

7.根据权利要求4所述降噪效果好的净水机件，其特征在于，所述缓冲腔包括中空腔与过水腔，所述中空腔设于过水腔的外周。

8.根据权利要求7所述降噪效果好的净水机，其特征在于，包括弹性体，所述弹性体设于缓冲腔内以使其外周与壳体内壁之间形成中空腔。

9.根据权利要求1或2或3中任意一项所述降噪效果好的净水机，其特征在于，所述反渗透滤芯还设有废水口，所述废水口接有废水阀，所述废水阀的下游设有所述降噪元件。

10.根据权利要求1或2或3中任意一项所述降噪效果好的净水机，其特征在于，还包括具有容纳腔的泵壳，所述泵壳与机壳固定，所述泵壳的两个相对的内壁夹持所述增压泵沿其轴向的两端以将增压泵固定在容纳腔内，且所述增压泵的两端与所述泵壳的内壁之间分别设有减振垫。

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