CN113847735B - 一种风道降噪装置及具有其的空调 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种风道降噪装置及具有的空调，风道降噪装置包括降噪舱；降噪舱形成有风道，风道在进风段和出风段之间形成有多个扩压腔；气流流经扩压腔时流速和压力发生变化，延长气流的流动路径，增大气流与降噪舱壁面之间的接触面积，提高了降噪效果；风道降噪装置还包括壳体，壳体的进风板形成有第一进风孔和第二进风孔，壳体的出风板形成有第一排风孔和第二排风孔，降噪舱设置于壳体的进风板和出风板之间，进风段和出风段分别与第一进风孔、第一排风孔对应连通；在壳体和降噪舱之间形成有三条降噪通道，使得气流与降噪舱壁面及壳体壁面充分接触，大大损耗了气流的能量，风道降噪装置的出风均匀，降低了排风孔处产生的气流扰动，消音作用明显。

Description

一种风道降噪装置及具有其的空调

技术领域

本发明涉及风道降噪技术领域，具体涉及一种风道降噪装置及具有其的空调。

背景技术

风噪是水冷柜和空调等设备的主要噪声之一，现有的降噪措施主要从风机、风叶和流道等方面进行技术攻关，噪音得到了一定的控制；但在风机出口到出风百叶窗之间主要通过贴海绵、吸音棉等辅助措施降噪，由于该处的风道流场短、流速快、风噪大，现有的降噪设备结构设计不合理导致出风量不均匀、会产生更大噪音、降噪效果有限和消音作用不明显。

发明内容

鉴于此，本发明提供一种风道降噪装置及具有其的空调，以解决现有技术中降噪设备结构设计不合理导致出风口处产生更大噪音、降噪效果有限和消音作用不明显等问题。

本发明提供一种风道降噪装置，包括降噪舱；所述降噪舱的内部形成风道，所述风道的两端分别形成有与所述风道连通的进风段和出风段；所述风道在所述进风段和出风段之间依次形成有N段扩压腔，其中N≥3且为自然数；每两段相邻的所述扩压腔之间形成缩颈结构，其中第一段所述扩压腔与所述进风段连接，第N段所述扩压腔与所述出风段连接；第二段所述扩压腔至第N-1段所述扩压腔在第一段所述扩压腔与第N段所述扩压腔之间依次连接；

所述降噪舱设有多个出风孔，从所述进风段进入所述风道的气流可经多个所述出风孔排出，所述出风孔开在第二段所述扩压腔至第N-1段所述扩压腔中的一个或多个上。

进一步可选地，所述N为奇数，所述出风孔开在第（N+1）/2段所述扩压腔上。

进一步可选地，第（N+1）/2段所述扩压腔的长度最长。

进一步可选地，第（N+1）/2段所述扩压腔设有等流通面积段，第一段所述扩压腔和第N段所述扩压腔均设有变流通面积段。

进一步可选地，每段所述扩压腔沿气流的流动方向至少包括流通面积逐渐增大段和流通面积逐渐减小段；所述缩颈结构的流通面积小于所述扩压腔的最大流通面积。

进一步可选地，所述扩压腔包括沿气流的流动方向依次设置且连通的第一扩压腔、第二扩压腔和第三扩压腔；所述第二扩压腔沿气流的流动方向的长度均大于所述第一扩压腔沿气流的流动方向的长度和所述第三扩压腔沿气流的流动方向的长度，所述第二扩压腔包括等流通面积段，多个所述出风孔形成在所述等流通面积段的侧壁。

进一步可选地，所述出风孔的孔径为R1、所述进风段的孔径为R2、所述出风段的孔径为R3，其中0.2≤R1/R2≤0.8，0.3≤R1/R3≤0.6。

进一步可选地，所述第一扩压腔的最大流通面积S1、所述第一扩压腔与第二扩压腔之间的缩颈结构的最小流通面积S12、所述第二扩压腔的最大流通面积S2、所述第二扩压腔与第三扩压腔之间的缩颈结构的最小流通面积S23、所述第三扩压腔的最大流通面积S3，其中1.5≤S1/S12≤3，1.3≤S2/S12≤3，1.3≤S2/S23≤3，1.2≤S3/S23≤2.5。

进一步可选地，所述第一扩压腔的长度L1、所述第二扩压腔的长度L2、所述第三扩压腔的长度L3，其中0.3≤L1/L2≤0.6，0.2≤L3/L2≤0.5。

进一步可选地，所述风道降噪装置还包括壳体，所述壳体围设成一腔体，在所述腔体内设有多个并联或串联的所述降噪舱。

进一步可选地，所述壳体设有进风板和出风板；所述进风板设置在进风段的进风端，所述出风板设置在出风段的出风端，所述进风板形成有多个第一进风孔，所述出风板形成有多个第一排风孔；所述第一进风孔、第一排风孔均连通所述腔体和外部环境；

所述第一进风孔的数量、第一排风孔的数量与所述降噪舱的数量相同；所述进风段与对应的所述第一进风孔连通，所述出风段与对应的所述第一排风孔连通；

气流经所述第一进风孔、进风段进入所述降噪舱，再经所述出风段、第一排风孔排出。

进一步可选地，所述第一进风孔的孔径为R4，所述第一排风孔的孔径为R5，其中1.2≤R4/R5≤5.0。

进一步可选地，所述进风板还形成有多个第二进风孔，所述出风板形成有多个第二排风孔；所述第二进风孔、第二排风孔均连通所述腔体和外部环境；

气流经所述第二进风孔进入所述腔体，再经所述第二排风孔排出；和/或

气流经所述第一进风孔、进风段进入所述降噪舱，再经所述出风孔排至腔体，后经所述第二排风孔排出。

本发明还提供一种空调，包括上述任一项所述的风道降噪装置。

本发明提供一种风道降噪装置，包括降噪舱；降噪舱形成有风道，风道的两端分别形成有进风段和出风段；风道在进风段和出风段之间形成有多个流通面积变化的扩压腔；气流流经扩压腔时流速和压力可发生变化，延长了气流的流动路径，增大了气流与降噪舱壁面之间的接触面积，优化了风道内气流的流动，使气流之间接触碰撞，降低了气流强度，提高了降噪效果；两个相邻的扩压腔的连接处的流通面积小于扩压腔的最大流通面积；扩压腔包括依次设置的第一扩压腔、第二扩压腔和第三扩压腔，第二扩压腔的侧壁形成有多个出风孔；风道降噪装置还包括壳体，壳体的进风板形成有第一进风孔和第二进风孔，壳体的出风板形成有第一排风孔和第二排风孔，降噪舱设置于壳体的进风板和出风板之间，进风段和出风段分别与第一进风孔、第一排风孔对应连通；在壳体和降噪舱之间形成有三条降噪通道，使得气流与降噪舱壁面及壳体壁面充分接触，增大气流与降噪舱壁面及壳体壁面之间的摩擦力，大大损耗了气流的能量，扩大了降噪范围，风道降噪装置的出风均匀，降低了排风孔处产生的气流扰动，消音作用明显。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明提供的降噪舱实施例结构示意图；

图2为本发明提供的风道降噪装置实施例结构示意图；

图中：

1-降噪舱；11-第一扩压腔；12-第二扩压腔；121-出风孔；13-第三扩压腔；141-流通面积增大段；142-流通面积不变段；143-流通面积减小段；15-进风段；16-出风段；

2-壳体；21-腔体；22-进风板；221-第一进风孔；222-第二进风孔；23-出风板；231-第一排风孔；232-第二排风孔；24-侧板。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种的情况。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

现有的水冷柜和空调等设备中，在风机出口到出风百叶窗之间的风噪主要通过贴海绵、吸音棉等辅助措施降噪，由于流场短、流速快、风噪大，降噪效果有限，且排风孔结构设计不合理导致出风量不均匀，进而会产生更大噪音，消音作用不明显。本发明创造性地提供一种包括降噪舱；降噪舱的内壁形成有风道，风道的两端分别形成有进风段和出风段；风道在进风段和出风段之间形成有N段扩压腔，其中N≥3且为自然数；每两段相邻的扩压腔之间形成缩颈结构，其中第一段扩压腔与进风段连接，第N段扩压腔与出风段连接；降噪舱设有多个出风孔，进入风道的气流可经多个出风孔排出；气流进入降噪舱，在流经扩压腔时流速和压力可发生变化，随后由出风段排出；延长了气流的流动路径，增大了气流与降噪舱壁面之间的接触面积，通过气流与降噪舱壁面之间的摩擦消耗能量，优化了风道内气流的流动，使气流之间接触碰撞，降低了气流强度，提高了降噪效果；气流由出风段均匀排出，避免了产生更大的噪音，消音作用明显。

如图1所示，本实施例提供一种风道降噪装置，包括降噪舱1；降噪舱1的内部形成有贯通的风道，风道的两端分别形成有与风道连通的进风段15和出风段16；风道在进风段15和出风段16之间形成有多段扩压腔，其中N≥3且为自然数；每两段相邻的扩压腔之间形成缩颈结构，其中第一段扩压腔与进风段连接，第N段扩压腔与出风段连接；第二段扩压腔至第N-1段扩压腔在第一段扩压腔与第N段扩压腔之间依次连接；降噪舱设有多个出风孔，从进风段进入风道的气流可经多个出风孔排出，出风孔开在第二段扩压腔至第N-1段扩压腔中的一个或多个上；

气流由进风段15进入降噪舱1，在流经扩压腔时流速和压力可发生变化，随后由出风段16排出；延长了气流的流动路径，增大了气流与降噪舱1壁面之间的接触面积，通过气流与降噪舱1壁面之间的摩擦消耗能量，优化了风道内气流的流动，使气流之间接触碰撞，降低了气流强度，提高了降噪效果；气流由出风段均匀排出，避免了产生更大的噪音，消音作用明显。

进一步，N为奇数，出风孔开在第（N+1）/2段扩压腔上；第（N+1）/2段扩压腔的长度最长；第（N+1）/2段扩压腔设有等流通面积段，第一段扩压腔和第N段扩压腔均设有变流通面积段。

进一步，每段扩压腔沿气流的流动方向至少包括流通面积逐渐增大段141和流通面积逐渐减小段143；缩颈结构的流通面积小于扩压腔的最大流通面积；气流流经扩压腔的流通面积逐渐增大段141时压力小和速度大，流经扩压腔的流通面积逐渐减小段143时压力大和速度小，有利于气流与扩压腔的壁面之间的充分接触，延长了气流与扩压腔的壁面之间的接触时间，通过气流与扩压腔的壁面的摩擦消耗能量，气流速度方向改变，使得不同流向和不同流速的气流相互接触碰撞，大大降低气流的强度，提高了降噪效果。

优选地，扩压腔包括沿气流的流动方向依次设置且连通的第一扩压腔11、第二扩压腔12和第三扩压腔13；第二扩压腔12沿气流的流动方向的长度大于第一扩压腔11沿气流的流动方向的长度和第三扩压腔13沿气流的流动方向的长度；具体地，进风段15与第一扩压腔11连通，且进风段15的流通面积小于第一扩压腔11的流通面积；出风段16与第三扩压腔13连通，且出风段16的流通面积小于第三扩压腔13的流通面积；

气流由进风段15进入第一扩压腔11时压力和速度发生第一次变化，气流由第一扩压腔11进入第二扩压腔12时压力和速度发生第二次变化，气流由第二扩压腔12进入第三扩压腔13时压力和速度发生第三次变化，气流由第三扩压腔13进入出风段16时压力和速度发生第四次变化，气流经过多次压力和速度的变化，通过气流与扩压腔的壁面的摩擦消耗能量，通过不同流向和不同流速的气流相互接触碰撞消耗能量，有效降低气流强度，消音作用明显。

为了扩大降噪舱1的降噪范围，第二扩压腔12还包括流通面积不变段142，在流通面积不变段142的侧壁形成有多个出风孔121；进入风道的气流可经多个出风孔121排出；具体地，沿气流流动方向，第二扩压腔12包括依次设置的流通面积增大段141、流通面积不变段142和流通面积减小段143，且第二扩压腔12为对称结构，流通面积增大段141和流通面积减小段143相对第二扩压腔12的径向对称轴对称；气流流经第二扩压腔12时，先经过流通面积增大段141，后经过流通面积不变段142，随后一部分气流经过流通面积减小段143排走，另一部分气流经出风孔121排出，增加了气流的流动路径，进而增加了降噪通道，扩大了降噪范围，提高了降噪效果。

出风孔的孔径为R1、进风段的孔径为R2、出风段的孔径为R3，其中0.2≤R1/R2≤0.8，0.3≤R1/R3≤0.6。

优选地，5mm≤R1≤10mm。

为了避免气流由出风段16排出时，流速过大会产生一定的噪音，优选地，20mm≤R2≤30mm，5mm≤R3≤10mm。

第一扩压腔的最大流通面积S1、第一扩压腔与第二扩压腔之间的缩颈结构的最小流通面积S12、第二扩压腔的最大流通面积S2、第二扩压腔与第三扩压腔之间的缩颈结构的最小流通面积S23、第三扩压腔的最大流通面积S3，其中1.5≤S1/S12≤3，1.3≤S2/S12≤3，1.3≤S2/S23≤3，1.2≤S3/S23≤2.5。

第一扩压腔的长度L1、第二扩压腔的长度L2、第三扩压腔的长度L3，其中0.3≤L1/L2≤0.6，0.2≤L3/L2≤0.5。

气流与降噪舱1的外侧壁接触时，也起到一定的降噪效果，降噪舱1的外侧壁设有吸音材料，通过吸音材料吸收气流的能量，进而达到降噪的目的。

如图2所示，在一些实施例中，风道降噪装置还包括壳体2，壳体2围设成一腔体21，在腔体21内设有多个并联或串联的降噪舱1；具体地，壳体2包括进风板22和出风板23；进风段15的进风端设置在进风板22上，出风段16的出风端设置在出风板23上；在与气流方向垂直的方向上按照一定规律设有多个降噪舱1，由出风孔121排出的气流可进入腔体21；具体地，壳体2可为正方体结构或圆柱型结构，可根据实际需要设定。

气流与壳体2的内侧壁接触时，也起到一定的降噪效果，壳体2的内侧壁设有吸音材料，通过吸音材料吸收气流的能量，进而达到降噪的目的。

进一步，进风板22形成有多个第一进风孔221，出风板23形成有多个第一排风孔231；第一进风孔221、第一排风孔231均连通腔体21和外部环境；外部环境中的气流可经第一进风孔221进入腔体21，腔体21内的气流可经第一排风孔231排至外部环境；第一进风孔221的数量、第一排风孔231的数量与降噪舱1的数量相同；进风段15与对应的第一进风孔221连通，出风段16与对应的第一排风孔231连通；

气流经第一进风孔221、进风段15进入降噪舱1，在降噪舱1的降噪作用下气流能量降低，随后气流再经出风段16、第一排风孔231排出，由此形成第一条降噪通道。

为了避免气流由第一排风孔231排出时，流速过大会产生一定的噪音，同时避免出风速度小导致送风距离不够，第一进风孔221的孔径为R4，第一排风孔231的孔径为R5，其中1.2≤R4/R5≤5.0。

优选地，10mm≤R4≤20mm，8mm≤R5≤15mm。

为了进一步壳体2的降噪效果，进风板22还形成有多个第二进风孔222，出风板23形成有多个第二排风孔232；第二进风孔222、第二排风孔232均连通腔体21和外部环境；

气流经第二进风孔222进入腔体21，并与降噪舱1的外侧壁和壳体2的内侧壁接触摩擦，进而能量降低，再经第二排风孔232排出，由此形成第二条降噪风道；

气流经第一进风孔221、进风段进入降噪舱1，在降噪舱1的降噪作用下消耗一部分气流能量，后气流经出风孔16排至腔体21，与降噪舱1的外侧壁和壳体2的内侧壁摩擦消耗一部分能量，后经第二排风孔232排出，由此形成第三条降噪风道。

综上所述，在壳体2和降噪舱1之间形成有三条降噪风道，且第一条降噪通道的降噪效果明显高于其它两条降噪通道的降噪效果；优化了气流流场，使得气流与降噪舱1的外侧壁及壳体2的内侧壁充分接触，增大了气流与降噪舱1壁面及壳体2壁面之间的接触面积和接触时间，增大气流与降噪舱1壁面及壳体2壁面之间的摩擦力，大大耗散气流的能量；气流经过降噪风道时压力和速度发生多次改变，不同压力和流速的气流接触碰撞进一步消耗一部分能量，扩大了降噪范围，使得气流噪声降低，使降噪装置可适用不同压力和不同流速的气流；第一排风孔231和第二排风孔232均匀设置，使得出风均匀，出风量稳定，降低了排风孔处产生的气流扰动，消音作用明显。

为了进一步提高降噪装置的降噪效果，在进风板22和出风板23均为微穿孔板，微穿孔板具有相同或不同孔径的穿孔，且穿孔的孔径大小或孔深或穿孔率是可调节的，使穿孔板具有不同的降噪频率；气流由微穿孔板的穿孔进入壳体，一方面可以过滤掉气流中的毛屑，另一方面可不同程度地降低气流噪声。

进一步，壳体2在进风板22和出风板23之间围设有侧板24，使壳体2形成封闭的腔体21。

降噪舱1与壳体2可拆卸连接或整体注塑成型；降噪舱1可为金属材料或非金属材料，采用阻尼比大的材料时，降噪效果更好。

经过试验验证，本申请相对于传统风道可降噪5dB(A)以上。

本实施例还提供一种空调，包括上述任一项所述的风道降噪装置。

以上具体地示出和描述了本公开的示例性实施例。应可理解的是，本公开不限于这里描述的详细结构、设置方式或实现方法；相反，本公开意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设置。

Claims (12)

1.一种风道降噪装置，其特征在于，包括降噪舱和壳体；所述降噪舱的内部形成风道，所述风道的两端分别形成有与所述风道连通的进风段和出风段；所述风道在所述进风段和出风段之间依次形成有N段扩压腔，其中N≥3且为自然数；每两段相邻的所述扩压腔之间形成缩颈结构，其中第一段所述扩压腔与所述进风段连接，第N段所述扩压腔与所述出风段连接；第二段所述扩压腔至第N-1段所述扩压腔在第一段所述扩压腔与第N段所述扩压腔之间依次连接；

所述降噪舱设有多个出风孔，从所述进风段进入所述风道的气流可经多个所述出风孔排出，所述出风孔开在第二段所述扩压腔至第N-1段所述扩压腔中的一个或多个上；

所述壳体围设成一腔体，在所述腔体内设有多个并联的所述降噪舱；所述壳体设有进风板和出风板，所述进风板设置在进风段的进风端，所述出风板设置在出风段的出风端；所述进风板形成有多个第一进风孔和多个第二进风孔，所述出风板形成有多个第一排风孔和多个第二排风孔；所述第一进风孔连通所述进风段和外部环境，所述第一排风孔连通所述出风段和外部环境连通；所述第二进风孔和第二排风孔均连通所述腔体和外部环境；

外部环境中的一部分气流经所述第一进风孔和进风段进入所述降噪舱，所述降噪舱内的一部分气流经所述出风段和第一排风孔排出，所述降噪舱内的另一部分气流经所述出风孔排至腔体并经所述第二排风孔排出；外部环境中的另一部分气流经所述第二进风孔进入所述腔体，再经所述第二排风孔排出。

2.根据权利要求1所述的风道降噪装置，其特征在于，所述N为奇数，所述出风孔开在第（N+1）/2段所述扩压腔上。

3.根据权利要求2所述的风道降噪装置，其特征在于，第（N+1）/2段所述扩压腔的长度最长。

4.根据权利要求3所述的风道降噪装置，其特征在于，第（N+1）/2段所述扩压腔设有等流通面积段，第一段所述扩压腔和第N段所述扩压腔均设有变流通面积段。

5.根据权利要求1-4任一项所述的风道降噪装置，其特征在于，每段所述扩压腔沿气流的流动方向至少包括流通面积逐渐增大段和流通面积逐渐减小段；所述缩颈结构的流通面积小于所述扩压腔的最大流通面积。

6.根据权利要求5所述的风道降噪装置，其特征在于，所述扩压腔包括沿气流的流动方向依次设置且连通的第一扩压腔、第二扩压腔和第三扩压腔；所述第二扩压腔沿气流的流动方向的长度均大于所述第一扩压腔沿气流的流动方向的长度和所述第三扩压腔沿气流的流动方向的长度，所述第二扩压腔包括等流通面积段，多个所述出风孔形成在所述等流通面积段的侧壁。

7.根据权利要求6所述的风道降噪装置，其特征在于，所述出风孔的孔径为R1、所述进风段的孔径为R2、所述出风段的孔径为R3，其中0.2≤R1/R2≤0.8，0.3≤R1/R3≤0.6。

8.根据权利要求6所述的风道降噪装置，其特征在于，所述第一扩压腔的最大流通面积S1、所述第一扩压腔与第二扩压腔之间的缩颈结构的最小流通面积S12、所述第二扩压腔的最大流通面积S2、所述第二扩压腔与第三扩压腔之间的缩颈结构的最小流通面积S23、所述第三扩压腔的最大流通面积S3，其中1.5≤S1/S12≤3，1.3≤S2/S12≤3，1.3≤S2/S23≤3，1.2≤S3/S23≤2.5。

9.根据权利要求7所述的风道降噪装置，其特征在于，所述第一扩压腔的长度L1、所述第二扩压腔的长度L2、所述第三扩压腔的长度L3，其中0.3≤L1/L2≤0.6，0.2≤L3/L2≤0.5。

10.根据权利要求1所述的风道降噪装置，其特征在于，所述第一进风孔的数量、第一排风孔的数量与所述降噪舱的数量相同。

11.根据权利要求10所述的风道降噪装置，其特征在于，所述第一进风孔的孔径为R4，所述第一排风孔的孔径为R5，其中1.2≤R4/R5≤5.0。

12.一种空调，其特征在于，包括权利要求1-11任一项所述的风道降噪装置。