CN114165881A - 一种新风机及其降噪方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于新风降噪技术领域，公开了一种新风机及其降噪方法，新风机包括风机组，包括至少两个风机；转速传感器，设置于每个风机处；第一噪音检测装置，设置于主风机处，用于采集主风机运行时的第一噪音；第二噪音检测装置，设置于其他风机处，用于采集其他风机运行时的第二噪音；控制器，控制器，用于接收第一噪音以及第二噪音的数据，并根据第一噪音以及第二噪音调节风机的转速，以使调整后采集到的第一噪音的频率与调整后采集到的第二噪音的频率相同，且新风机产生的噪音的振幅处于预设振幅范围内。本发明能有效降低新风机噪音，降噪效果更佳。

Description

一种新风机及其降噪方法
技术领域
本发明涉及新风降噪技术领域，尤其涉及一种新风机及其降噪方法。
背景技术
新风机是一种空气净化设备，能够使室内空气产生循环，一方面把室内污浊的空气排出室外，另一方面把室外富氧空气经过杀菌、消毒、过滤等措施送入室内。在新风机运行过程中会产生噪声，导致降低用户的体验感，尤其在夜间、低噪声环境中尤为明显。新风机的噪声来源主要为：风机高速转动引起的结构振动所产生的噪声；气体高速流动在机体内部产生的湍流和流经风道产生的噪声。
针对上述新风机噪声问题，现有技术通常采用减少设备振动或增加消音棉等被动降噪措施，但是该类措施降噪效果较差，因此急需一种新风机降噪方法，来提高降噪效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新风机及其降噪方法，能够有效降低新风机运行过程中噪音，提高用户体验。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种新风机，包括：
风机组，包括至少两个风机；
转速传感器，设置于每个所述风机处，用于检测所述风机的转速；
第一噪音检测装置，用于采集其中一个启动的所述风机运行时的第一噪音；
第二噪音检测装置，用于采集其他启动的所述风机运行时的第二噪音，所述第二噪音的相位与所述第一噪音的相位相反；
控制器，用于接收所述第一噪音以及所述第二噪音的数据，并根据所述第一噪音以及所述第二噪音调节所述风机的转速，以使调整后采集到的第一噪音的频率与调整后采集到的第二噪音的频率相同，且所述新风机产生的噪音的振幅处于预设振幅范围内。
作为优选，还包括壳体，所述壳体设有热交换器，所述热交换器包括均连通外界和室内的第一换热通道以及第二换热通道，所述新风风机置于所述第一换热通道处，所述排风风机置于所述第二换热通道处。
作为优选，所述壳体设有滤网，所述滤网设置于所述第一换热通道的进口处。
作为优选，所述第一噪音检测装置以及所述第二噪音检测装置均为双麦克风。
通过第一噪音检测装置采集其中一个风机运行时的第一噪音，通过第二噪音检测装置用于采集其他风机运行时的第二噪音，随后根据第一噪音以及第二噪音调节风机的转速(转速由转速传感器检测获得)，以使调整后采集到的第一噪音的频率与调整后采集到的第二噪音的频率相同，且新风机产生的噪音的振幅处于预设振幅范围内，进而使得噪音被减弱，通过上述方式能够有效实现新风机的主动降噪。
本发明还提供一种上述的新风机的降噪方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、根据所述新风机的通风量要求，控制启动至少两个风机，且控制所述风机的启动时间，以使其中一个启动的所述风机产生的噪音的相位与其他启动的所述风机产生的噪音的相位相反；
S2、通过第一噪音检测装置采集其中一个启动的风机的第一噪音，通过第二噪音检测装置采集其他启动的风机的第二噪音；
S3、通过控制器接收所述第一噪音的数据并获取所述第一噪音的频率，以及接收所述第二噪音的数据并获取所述第二噪音的频率；
S4、在保证通风量满足预设要求的基础上，根据所述第一噪音的频率以及所述第二噪音的频率，由控制器计算并调整风机的转速，以使得调整后采集到的第一噪音的频率与调整后采集到的第二噪音的频率相同，且所述新风机产生的噪音的振幅处于预设振幅范围内。
作为优选，所述S4包括：
在步骤S3中获取的所述第一噪音的频率与获取的所述第二噪音的频率不相同，和/或所述新风机产生的噪音的振幅未处于预设振幅范围内时，在保证通风量满足预设要求的基础上，通过控制器计算并调整风机的转速。
作为优选，所述S4包括：
在步骤S3中获取的所述第一噪音的频率与获取的所述第二噪音的频率相同，且所述新风机产生的噪音的振幅处于预设振幅范围内时，保持当前风机运行状态。
作为优选，所述通过控制器计算并调整风机的转速包括：
通过所述控制器根据当前的通风量，重新计算分配当前运行的风机的转速；
通过所述控制器控制当前运行的风机按照分配后的转速运行。
作为优选，所述通过控制器计算并调整风机的转速包括：
通过所述控制器根据当前的通风量，通过所述控制器控制启动新的风机并分配新的风机的转速；
通过所述控制器控制新的风机按照分配后的转速运行。
作为优选，所述通风量是否满足预设要求通过以下方法判断：
根据调节后的风机的转速，确定风机转速增加量或减小量，并对所有调整后的风机的转速增加量或减小量进行求和，以获取新风机的转速变化量，根据所述转速变化量获取新风机的通风量变化值，在所述通风量变化值处于预设变化值范围时，确定所述新风机的通风量满足预设要求，否则，不满足预设要求。
本发明的有益效果：在保证通风量满足预设要求的基础上，通过控制器计算并调整风机的转速，以使得调整后采集到的第一噪音的频率与调整后采集到的第二噪音的频率相同，且所述新风机产生的噪音的振幅处于预设振幅范围内能够实现主动降噪，有效提高了新风机的降噪效果和精度，提高了新风机舒适性。
附图说明
图1是本发明提供的新风机的主视图；
图2是本发明提供的新风机的侧视图；
图3是本发明提供的新风机的降噪方法的流程图。
图中：
1、壳体；2、风机；3、热交换器；4、滤网。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
本发明提供一种新风机，其能够实现新风机的主动降噪，而且降噪效果更好。如图1和图2所示，该新风机包括风机组、转速传感器、第一噪音检测装置、第二噪音检测装置、控制器以及壳体1，其中：
上述风机组包括至少两个风机2，其中一部分风机2为新风风机，另一部分风机2为排风风机，其中新风风机用于将外界空气输送至室内，排风风机用于将室内空气输送至室外。
上述转速传感器设置与每个风机2处，其用于检测风机2的转速，进而根据转速的调节实现对风机2噪音大小的调整，也就是说风机2转速改变，风机2产生的噪音大小也会发生改变，本实施例中，所述的噪音大小指的是噪音的频率和振幅。
上述第一噪音检测装置设置于其中一个启动的风机处，用于采集该其中一个启动的风机运行时的第一噪音，且该第一噪音检测装置与控制器相连，能够将第一噪音的数据传输至控制器。
上述第二噪音检测装置设置于其他启动的风机2处，用于采集其他启动的风机2运行时的第二噪音，且该第二噪音检测装置与控制器相连，能够将第二噪音的数据传输至控制器。本实施例中，在控制其他风机2启动时，需要使其他风机2产生的第二噪音与第一噪音的相位相反，上述相位指的是某一个时刻噪音声波处于一个周期内的位置，相位相反指的是两个噪音中，其中一个噪音的声波的波峰与另一个噪音的声波的波谷相对，其中一个噪音的声波的波谷与另一个噪音的声波的波峰相对。而相位相反的控制，与在后的风机2启动的时间有关，即通过控制在后的风机2的启动时间，能够使得在后的风机2产生的第二噪音的相位与第一个风机2产生的第一噪音的相位相反。
本实施例中，优选地，第一噪音检测装置以及所述第二噪音检测装置可以是传感器，也可以是其他能够实现噪音检测的装置，如可以是双麦克风。
上述控制器用于接收第一噪音以及第二噪音的数据，并根据第一噪音以及第二噪音调节风机2的转速，以使调整后采集到的第一噪音的频率与调整后采集到的第二噪音的频率相同，且新风机产生的噪音的振幅处于预设振幅范围内。
本实施例中，需要指出的是，上述控制器可以是现有技术中常见的结构，只要能实现对第一噪音检测装置采集的第一噪音以及第二噪音检测装置采集的第二噪音进行接收以及转换为数值即可，例如该控制器可以包括微计算单位、主动降噪处理芯片、模数转换模块、数模转换模块和功率放大器等，第一噪音和第二噪音可以通过数模转换模块转换为第一噪音值和第二噪音值。
上述热交换器3设置于壳体1内，且热交换器3包括均连通外界和室内的第一换热通道以及第二换热通道，新风风机置于第一换热通道处，排风风机置于第二换热通道处，通过该热交换器3，能够在将室内空气排出之前，对室内空气中包含的热能进行重新回收利用，然后将这些能量通过新进来的室外空气输送回室内，这样，新风机在进行换气的时候，室内的温度和湿度就不会有太多的变化。
可选地，在壳体1设有滤网4，滤网4设置于所述第一换热通道的进口处，以对进入室内的空气进行过滤净化。
本发明还提供一种上述新风机的降噪方法，具体可参考图3，该新风机的降噪方法包括以下步骤：
S1、根据新风机的通风量要求，控制启动至少两个风机，且控制风机的启动时间，以使其中一个启动的风机产生的噪音的相位与其他启动的风机产生的噪音的相位相反。
即控制器根据用户输入的通风量要求，选择控制至少两个风机2启动(该至少两个风机2可以都是新风风机，也可以都是排风风机，还可以既有新风风机也有排风风机)，且由于至少两个风机2启动先后顺序不同，因此产生的噪音的相位也不同，通过控制器控制风机2的启动时间，使其中一个启动的风机2产生的噪音的相位与其他启动的风机2产生的噪音的相位相反。
本实施例中，上述通风量要求包括进风风量和/或排放风量，具体根据用户需求确定。而且在新风机运行时，首先确定新风机的运行模式，该运行模式可以是新风模式，也可以是循环模式，不同的运行模式，所使用的风机2的数量也不同。
S2、通过第一噪音检测装置采集其中一个启动的风机的第一噪音，通过第二噪音检测装置采集其他启动的风机的第二噪音。
S3、通过控制器接收所述第一噪音的数据并获取第一噪音的频率，以及接收所述第二噪音的数据并获取第二噪音的频率。
第一噪音检测装置将采集到的第一噪音的数据传输给控制器，第二噪音检测装置将采集到的第二噪音的数据传输给控制器，控制器接收到第一噪音的数据后获取第一噪音的频率，同时接收第二噪音的数据后获取第二噪音的频率。
S4、在保证通风量满足预设要求的基础上，根据所述第一噪音的频率以及所述第二噪音的频率，由控制器计算并调整风机的转速，以使得调整后采集到的第一噪音的频率与调整后采集到的第二噪音的频率相同，且新风机产生的噪音的振幅处于预设振幅范围内。
于本步骤中，为了能够在保证通风量的基础上实现降噪，需要根据步骤S3中第一噪音的频率以及第二噪音的频率，协同调整风机2的转速来实现降噪。具体地，本步骤中，通过两个判断条件来确定是否进行风机2的转速调节。其中第一个判断条件为：判断步骤S3中获取的第一噪音的频率与获取的第二噪音的频率是否相同，第二个判断条件为新风机产生的噪音的振幅处于预设振幅范围内，该新风机产生的噪音具体为新风机整体运行过程中发出的唯一的噪音，该噪音具体由多个运行的风机2产生的噪音相互抵消叠加后所形成的噪音。
当步骤S3中获取的第一噪音的频率与获取的第二噪音的频率不相同，或者新风机产生的噪音的振幅未处于预设振幅范围内，或者步骤S3中获取的第一噪音的频率与获取的第二噪音的频率不相同，且新风机产生的噪音的振幅未处于预设振幅范围内时，则需要调整风机2的转速，以使得调整后采集到的第一噪音的频率与调整后采集到的第二噪音的频率相同，且新风机产生的噪音的振幅处于预设振幅范围内。
而在步骤S3中获取的第一噪音的频率与获取的第二噪音的频率相同，且新风机产生的噪音的振幅处于预设振幅范围内时，则说明当前风机2的运行状态是符合要求的且不需要进行调整的，此时保持当前风机2的运行状态。
本步骤中，具体采用以下两种方式来调整风机的转速：
1)仅调整当前运行的风机2的转速。
具体地，通过控制器根据当前的通风量以及当前运行的风机2的数量和转速情况，重新计算分配当前运行的风机2的转速，此时可能是其中一个风机2进行转速调整，也可能是多个风机2均需要转速调整。随后通过控制器控制当前运行的风机2按照分配后的转速运行。
需要指出的是，在调整风机2的转速后，依旧需要通过上述两个判断条件(即断步骤S3中获取的第一噪音的频率与获取的第二噪音的频率是否相同，第二个判断条件为新风机产生的噪音的振幅处于预设振幅范围内)来确定当前的调整是否满足要求，如果不能满足上述两个判断条件，则依旧需要重新进行风机2的转速调整，直至满足调整后采集到的第一噪音的频率与调整后采集到的第二噪音的频率相同，且新风机产生的噪音的振幅处于预设振幅范围内。
2)启动新的风机2。
具体地，控制器根据当前的通风量以及当前运行的风机2的数量和转速情况，选择启动新的风机2，来实现噪音的减弱或消除。此时控制器会对新的风机2的转速进行分配控制，以使得新的风机2按照分配后的转速运行。
需要指出的是，在调整风机2的转速后，依旧需要通过上述两个判断条件(即断步骤S3中获取的第一噪音的频率与获取的第二噪音的频率是否相同，第二个判断条件为新风机产生的噪音的振幅处于预设振幅范围内)来确定当前的调整是否满足要求，如果不能满足上述两个判断条件，则依旧需要重新进行风机2的转速调整，直至满足调整后采集到的第一噪音的频率与调整后采集到的第二噪音的频率相同，且新风机产生的噪音的振幅处于预设振幅范围内。
进一步地，上述通风量是否满足预设要求通过以下方法判断：
在调节风机2转速后，判断新风机的通风量是否满足预设要求，如果不满足，则重新调节至少两个风机2的转速，直至新风机的通风量满足预设要求。具体地，根据调节后的风机2的转速，确定该风机2的转速增加量或减小量，并对所有调整后的风机2的转速增加量或减小量进行求和，以获取新风机的转速变化量，根据转速变化量获取新风机的通风量变化值，在通风量变化值处于预设变化值范围时，确定新风机的通风量满足预设要求，否则，不满足预设要求。通过上述判断方法，能够在保证新风机整体流通量满足预设要求的基础上，对新风机进行降噪处理。
需要指出的是，在调整风机2转速以使得新风机的通风量满足预设要求时，由于风机2转速发生改变，相对于的噪音的频率也会发生改变，此时依旧需要通过上述两个判断条件(即断步骤S3中获取的第一噪音的频率与获取的第二噪音的频率是否相同，第二个判断条件为新风机产生的噪音的振幅处于预设振幅范围内)来确定当前的调整是否满足要求，如果不能满足上述两个判断条件，则依旧需要重新进行风机2的转速调整，直至满足调整后采集到的第一噪音的频率与调整后采集到的第二噪音的频率相同，且新风机产生的噪音的振幅处于预设振幅范围内。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种新风机，其特征在于，包括：
风机组，包括至少两个风机；
转速传感器，设置于每个所述风机处，用于检测所述风机的转速；
第一噪音检测装置，用于采集其中一个启动的所述风机运行时的第一噪音；
第二噪音检测装置，用于采集其他启动的所述风机运行时的第二噪音，所述第二噪音的相位与所述第一噪音的相位相反；
控制器，用于接收所述第一噪音以及所述第二噪音的数据，并根据所述第一噪音以及所述第二噪音调节所述风机的转速，以使调整后采集到的第一噪音的频率与调整后采集到的第二噪音的频率相同，且所述新风机产生的噪音的振幅处于预设振幅范围内。
2.根据权利要求1所述的新风机，其特征在于，还包括壳体，所述壳体设有热交换器，所述热交换器包括均连通外界和室内的第一换热通道以及第二换热通道，所述新风风机置于所述第一换热通道处，所述排风风机置于所述第二换热通道处。
3.根据权利要求2所述的新风机，其特征在于，所述壳体设有滤网，所述滤网设置于所述第一换热通道的进口处。
4.根据权利要求1-3任一所述的新风机，其特征在于，所述第一噪音检测装置以及所述第二噪音检测装置均为双麦克风。
5.一种权利要求1-4任一所述的新风机的降噪方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、根据所述新风机的通风量要求，控制启动至少两个风机，且控制所述风机的启动时间，以使其中一个启动的所述风机产生的噪音的相位与其他启动的所述风机产生的噪音的相位相反；
S2、通过第一噪音检测装置采集其中一个启动的风机的第一噪音，通过第二噪音检测装置采集其他启动的风机的第二噪音；
S3、通过控制器接收所述第一噪音的数据并获取所述第一噪音的频率，以及接收所述第二噪音的数据并获取所述第二噪音的频率；
S4、在保证通风量满足预设要求的基础上，根据所述第一噪音的频率以及所述第二噪音的频率，由控制器计算并调整风机的转速，以使得调整后采集到的第一噪音的频率与调整后采集到的第二噪音的频率相同，且所述新风机产生的噪音的振幅处于预设振幅范围内。
6.根据权利要求5所述的新风机的降噪方法，其特征在于，所述S4包括：
在步骤S3中获取的所述第一噪音的频率与获取的所述第二噪音的频率不相同，和/或所述新风机产生的噪音的振幅未处于预设振幅范围内时，在保证通风量满足预设要求的基础上，通过控制器计算并调整风机的转速。
7.根据权利要求6所述的新风机的降噪方法，其特征在于，所述S4包括：
在步骤S3中获取的所述第一噪音的频率与获取的所述第二噪音的频率相同，且所述新风机产生的噪音的振幅处于预设振幅范围内时，保持当前风机运行状态。
8.根据权利要求5或6所述的新风机的降噪方法，其特征在于，所述通过控制器计算并调整风机的转速包括：
通过所述控制器根据当前的通风量，重新计算分配当前运行的风机的转速；
通过所述控制器控制当前运行的风机按照分配后的转速运行。
9.根据权利要求5或6所述的新风机的降噪方法，其特征在于，所述通过控制器计算并调整风机的转速包括：
通过所述控制器根据当前的通风量，通过所述控制器控制启动新的风机并分配新的风机的转速；
通过所述控制器控制新的风机按照分配后的转速运行。
10.根据权利要求9所述的新风机的降噪方法，其特征在于，所述通风量是否满足预设要求通过以下方法判断：
根据调节后的风机的转速，确定风机转速增加量或减小量，并对所有调整后的风机的转速增加量或减小量进行求和，以获取新风机的转速变化量，根据所述转速变化量获取新风机的通风量变化值，在所述通风量变化值处于预设变化值范围时，确定所述新风机的通风量满足预设要求，否则，不满足预设要求。
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