CN216204339U - 集烟罩及燃气热水器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及家用电器技术领域，公开一种集烟罩及燃气热水器。集烟罩包括：集烟罩本体，设有烟气流道；底板，设于在所述集烟罩本体，并与所述集烟罩本体共同围设出消声腔；颈部，连通所述烟气流道和所述消声腔。燃烧室是燃气热水器产生噪音的主要来源，集烟罩与燃烧室的距离小于排烟管与燃烧室的距离，因此本申请将亥姆霍兹共振消声器设于集烟罩，消音效果更好，而且不影响排烟管的体积和美观性。

Description

集烟罩及燃气热水器

技术领域

本申请涉及家用电器技术领域，具体涉及一种集烟罩及燃气热水器。

背景技术

现有的燃气热水器中，在燃气热水器的外部设置消音装置，消音装置距离燃烧室较远，影响消音效果，而且消音装置会占据一定的空间，同时也不太美观。

例如将消音装置设于燃气热水器的外部、与排烟管耦合的方案，由于排烟管离燃烧室较远，消音装置的消音效果较差，而且会增大排烟管的体积，影响排烟管的美观性。

实用新型内容

为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。

本公开实施例提供一种集烟罩及燃气热水器，以解决将消音装置设于燃气热水器的外部导致的消音效果差、消音装置占据一定空间且不太美观的问题。

根据本实用新型实施例的第一方面，提供了一种集烟罩，包括：集烟罩本体，设有烟气流道；底板，设于在所述集烟罩本体，并与所述集烟罩本体共同围设出消声腔；颈部，连通所述烟气流道和所述消声腔。

可选地，所述集烟罩本体包括：罩体；侧围壁，设于所述罩体内，并围设出所述烟气流道；所述底板设于罩体与所述侧围壁之间，所述底板、所述罩体和所述侧围壁共同围设出所述消声腔。

可选地，所述颈部设于所述侧围壁或所述底板。

可选地，所述罩体包括：沿烟气在所述烟气流道中的流动方向依次设置的集烟部、消音部和排烟部，且所述集烟部、所述消音部和所述排烟部的直径依次减小，所述底板连接于所述消音部的内壁面与所述侧围壁之间。

可选地，所述消声腔呈沿所述烟气流道的周向延伸的环形。

可选地，集烟罩还包括：隔板，设于所述消声腔内，并将所述消声腔分隔为多个子消声腔，所述颈部的数量大于或等于所述子消声腔的数量，且每一所述子消声腔内与至少一个所述颈部相对应。

可选地，多个所述子消声腔中至少部分沿所述烟气流道的周向依次设置；或者，多个所述子消声腔中至少部分沿所述烟气流道内烟气的流动方向依次设置。

可选地，所述颈部至少部分位于所述消声腔内；或者，所述颈部全部位于所述烟气流道内。

可选地，所述颈部的数量大于或等于所述消声腔的数量，每一所述消声腔对应至少一所述颈部。

根据本实用新型实施例的第二方面，提供了一种燃气热水器，包括上述实施例中任一项所述的燃气热水器的集烟罩。

本公开实施例提供的集烟罩及燃气热水器，可以实现以下技术效果：

底板与集烟罩本体共同围设出消声腔，颈部连通烟气流道和消声腔，颈部与消声腔共同构成亥姆霍兹共振消声器。烟气流道中的气体通过颈部进入消声腔，通过颈部空气柱的往复运动摩擦消耗声能，实现消音效果。

燃烧室是燃气热水器产生噪音的主要来源，集烟罩与燃烧室的距离小于排烟管与燃烧室的距离，因此本申请将亥姆霍兹共振消声器设于集烟罩，消音效果更好，而且不影响排烟管的体积和美观性。

以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本申请。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件，附图不构成比例限制，并且其中：

图1是本公开实施例提供的一个集烟罩的结构示意图；

图2是本公开实施例提供的一个集烟罩的剖视结构示意图；

图3是本公开实施例提供的一个燃气热水器的结构示意图。

附图标记：

100、集烟罩；10、集烟罩本体；101、罩体；1011、集烟部；1012、消音部；1013、排烟部；1014、第一连接段；1015、第二连接段；102、侧围壁；103、烟气流道；20、底板；30、消声腔；40、颈部；500、燃气热水器；501、排烟管；502、燃烧室。

具体实施方式

为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和装置可以简化展示。

本公开实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开实施例的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

本公开实施例中，术语“上”、“下”、“内”、“中”、“外”、“前”、“后”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。这些术语主要是为了更好地描述本公开实施例及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本公开实施例中的具体含义。

另外，术语“设置”、“连接”、“固定”应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开实施例中的具体含义。

除非另有说明，术语“多个”表示两个或两个以上。

术语“和/或”是一种描述对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，A和/或B，表示：A或B，或，A和B这三种关系。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开实施例中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

结合图1-3所示，本公开实施例提供一种燃气热水器500的集烟罩100。

燃气热水器500包括外壳，外壳限定出容腔，燃气燃气热水器500包括燃烧器、燃烧室和集烟罩100，燃烧器、燃烧室和集烟罩100位于容腔内，燃烧器顶端为燃烧室，燃烧室顶端固定连接有集烟罩100，集烟罩100顶端设有排烟口，排烟管501连接在排烟口处，并至少部分位于容腔外，排烟管501用于将烟气排出。

集烟罩100包括集烟罩本体10、底板20和颈部40。

集烟罩本体10设有烟气流道103，流入集烟罩本体10中的烟气经烟气流道103流入排烟管501，经排烟管501流出至外界。

底板20设于在集烟罩本体10，并与集烟罩本体10共同围设出消声腔 30。

底板20可以设于集烟罩本体10的内侧，也可以设于集烟罩本体10的外侧。相比于底板20设于集烟罩100外侧，将底板20设于集烟罩本体10 内侧，可以不改变集烟罩本体10的外观，也不影响集烟罩本体10的外尺寸，会使得集烟罩100结构紧凑、占用体积小。

颈部40连通烟气流道103和消声腔30。

颈部40呈中空结构，中空结构的一端与消声腔30相连通，中空结构的另一端与烟气流道103相连通，从而实现消声腔30与烟气流道103的连通。烟气流道103的声波通过中空结构进入消声腔30内。

颈部40的长度、横截面积和消声腔30的体积均会影响亥姆霍兹共振消声器的固有频率，在实际应用亥姆霍兹共振消声器时，可以根据亥姆霍兹共振消声器所需要的固有频率来灵活设计颈部40的长度、横截面积和消声腔30的体积。

颈部40连通烟气流道103和消声腔30，当来自烟气流道103的入射声波的频率与亥姆霍兹共振消声器的固有频率相同时，消声腔30内的空气便会发生共振，从而通过空气的摩擦可将声波能量耗散，实现消声。

本申请底板20与集烟罩本体10共同围设出消声腔30，实现将亥姆霍兹共振消声器耦合在集烟罩本体10上，可以节省大量空间。

可选地，集烟罩本体10包括罩体101和侧围壁102。

罩体101呈中空结构，侧围壁102设于罩体101内，侧围壁102呈沿罩体101的周向延伸的环形，侧围壁102的内壁面围设出烟气流道103。

底板20设于罩体101与侧围壁102之间，连接在罩体101的内壁面与侧围壁102的外壁面之间。

底板20、罩体101和侧围壁102共同围设出消声腔30，将侧围壁102 和底板20设于罩体101内，不影响罩体101的外观，而且能够节省大量的空间，保证集烟罩100的外观没有改变。

底板20可以呈平面状，且该平面与烟气流道103的轴向相垂直或大致垂直，一方面，可以使得消声腔30体积较大，从而提高对集烟罩100的利用率；另一方面，使得底板20结构简单，降低底板20的加工成本及底板 20与集烟罩本体10的装配成本。

可选地，颈部40设于侧围壁102或底板20，使得颈部40能够较容易的连通消声腔30和烟气流道103，从而颈部40可以设计为规则的形状，例如圆柱状，而不需要因颈部40设置位置不利于消声腔30与烟气流道103 的连通导致颈部40需要设计为异形(不规则形状)。

可选地，罩体101包括沿烟气在烟气流道103中的流动方向依次设置的集烟部1011、消音部1012和排烟部1013，燃烧室与集烟部1011相连通，排烟部1013限定出排烟口，排烟管501连接于排烟口。

集烟部1011、消音部1012和排烟部1013的直径依次减小，这样有利于烟气快速排出集烟罩100。

底板20连接于消音部1012的内壁面与侧围壁102之间，避免将底板 20设于集烟部1011而影响集烟部1011与燃烧室的连接，也避免将底板20 设于排烟部1013而影响排烟部1013与排烟管501的连接。

消音部1012包括沿烟气在烟气流道103中的流动方向依次设置的第一连接段1014和第二连接段1015，第一连接段1014与集烟部1011相连接，第二连接段1015与排烟部1013相连接。由于集烟部1011的直径大于排烟部1013的直径，第一连接段1014大致沿上下方向(排烟通道的轴线方向) 延伸，因此，第二连接段1015沿由外向内的方向延伸，其中，靠近烟气流动轴线的方向为内，远离烟气流道103轴线的方向为外。

底板20连接在第一连接段1014与侧围壁102之间，侧围壁102连接在第二连接段1015与底板20之间，使得消声腔30的体积较大，尽可能提高对集烟罩本体10的利用率。

可选地，不同用户在安装燃气热水器500的时候往往会使用不同长度的排烟管501，这导致燃气热水器500流道的特征频率会在一定范围内变化，而热声振荡往往就发生在燃气热水器500流道的特征频率上。因此用户安装时候使用的排烟管501不同会导致热声振荡发生在不同的特征频率上。

而亥姆霍兹共振消声器是针对特定频率强力消声的结构，对偏离其设计频率的噪音消声效果会大打折扣。

为保证亥姆霍兹共振消声器对具有不同长度排烟管501的燃气热水器 500均具有较好的消声效果，可以调整亥姆霍兹共振消声器的设计频率(也可以称为固有频率或特征频率)。

亥姆霍兹共振消声器的关键参数主要有消声腔30体积V₀；颈部40截面积A；以及颈部40有效长度Leq。其中颈部40有效长度与颈部40总长度L、颈部40直径d以及修正系数λ(一般取0.3～0.5)有关。

确定以上参数后，亥姆霍兹共振消声器的特征频率f_H可以由下公式计算得到，式子中的c为当地声速。其中：

Leq＝L+λd

颈部40连通烟气流道103和消声腔30，当来自烟气流道103的入射声波的频率与亥姆霍兹共振消声器的固有频率相同时，消声腔30内的空气便会发生共振，从而通过空气的摩擦可将声波能量耗散，实现消声。

通过上述公式可知，可以通过调整消声腔30的体积V₀改变亥姆霍兹共振消声器的特征频率f_H。

可选地，底板20与侧围壁102活动连接，和/或，底板20与罩体101 活动连接，从而通过改变底板20和/或侧围壁102的位置，改变消声腔30 的体积V₀。例如，可以设置底板20能够相对于罩体101上下移动，从而改变消声腔30的体积V₀。

在一个具体的实施例中，底板上固定连接有螺母，集烟罩包括螺杆，螺杆与螺母螺纹连接，从而使得螺杆能够相对于螺母沿螺杆的轴向运动。集烟罩还包括电机，电机与螺杆的一端部驱动连接，螺杆的另一端部螺纹连接于螺母内。当需要调整亥姆霍兹共振消声器的特征频率时，电机带动螺杆转动，螺杆相对于螺母沿螺杆的轴向运动，从而带动底板相对于罩体运动，实现对消声腔体积V₀的调整，进而改变亥姆霍兹共振消声器的特征频率。

可选地，消声腔30呈沿烟气流道103的周向延伸的环形，进一步提高对集烟罩本体10的利用率。

可以理解，消声腔30也可以不呈沿烟气流道103的周向延伸的环形。

可选地，集烟罩100还包括隔板，隔板设于消声腔30内，并将消声腔 30分隔为多个子消声腔30，颈部40的数量大于或等于子消声腔30的数量，且每一子消声腔30内与至少一个颈部40相对应。

至少一颈部40位于一子消声腔30内，该颈部40与该子消声腔30形成一亥姆霍兹共振消声器，每一亥姆霍兹共振消声器具有独立的子消声腔 30和独立的颈部40。

可以设计每一子消声腔30和每一颈部40的参数，使得每一亥姆霍兹共振消声器特征频率不同，使得多个亥姆霍兹共振消声器的消音效果能够覆盖一定的频率范围。

可以理解，多个亥姆霍兹共振消声器也可以有相同的特征频率。

燃气热水器的热声振荡的频率往往不会稳定在一个特定的值上，一般会有正负10Hz的波动，因此设计多个设计频率(特征频率)不同的亥姆霍兹共振消声器是有一定必要的。以燃气热水器500的热声振荡频率主要集中在85Hz附近为例，85Hz可以理解为中心频率，如果亥姆霍兹共振消声器的数量为两个，在设计两个相互配合的亥姆霍兹共振消声器的时候会利用设计频率分别为80Hz和90Hz的亥姆霍兹共振消声器。总结来说就是在测定热声振荡的主要振荡频率(中心频率)后，在该频率正负5Hz处分别设置一个亥姆霍兹共振消声器以覆盖整个振荡范围。

如果亥姆霍兹共振消声器的数量为三个，其中一个的设计频率为中心频率，另外两个的设计频率为中心频率的上限和下限，例如另外两个的设计频率为中心频率±5Hz。以中心频率为85Hz为例，三个亥姆霍兹共振消声器的频率分别为85Hz、90Hz和80Hz。

可选地，多个子消声腔30中至少部分沿集烟罩100的周向依次设置，使得多个子消声腔30沿集烟罩100的周向依次设置，充分利用集烟罩100 周向的空间；或者，多个子消声腔30中至少部分沿集烟罩100的轴向依次设置，使得多个子消声腔30沿集烟罩100的轴向依次设置，充分利用集烟罩100轴向的空间。

可选地，多个子消声腔30中至少部分沿烟气流道103的周向依次设置；或者，多个子消声腔30中至少部分沿烟气流道103内烟气的流动方向依次设置。

关于颈部40与消声腔30的关系，在第一个具体的实施例中，颈部40 至少部分位于消声腔30内，可以减少颈部40占用烟气流道103的空间，一方面减少对烟气流道103尺寸的要求，另一方面避免颈部40对烟气流道 103内的烟气流动形成阻力。

在第二个具体的实施例中，颈部40全部位于烟气流道103内，可以减少颈部40位于消声腔30内的部分，降低对消声腔30尺寸的要求。

可选地，消声腔30内填充有吸收性材料，例如多孔陶瓷、海绵或金属泡沫等。

可选地，颈部40的数量大于或等于消声腔30的数量，每一消声腔30 对应至少一颈部40。

如图2所示，一个消声腔30对应一个颈部40，即消声腔30的数量与颈部40的数量相等，并一一对应。如果颈部40的数量大于消声腔30的数量，每一消声腔30对应至少一个颈部40，这样消声腔30中可以通过颈部40进入更多气体。

可选地，消声腔30内设有弹性板。

设置弹性板后，亥姆霍兹共振消声器除通过颈部40空气柱的往复运动摩擦消耗声能外，气体经颈部40进入消声腔30后，还可以通过空气振动带动弹性板形变，使得亥姆霍兹共振消声器能够吸收更多的声能，从而提高亥姆霍兹共振消声器的吸声能力。

这样与未设置弹性板的亥姆霍兹共振消声器相比，本申请的亥姆霍兹共振消声器可以在消声腔30体积更小的情况下达到相同的吸声效果。从而在相同的吸声效果的前提下，本申请可以减小消声腔30的体积，从而可以减小亥姆霍兹共振消声器的体积。

可选地，消声腔30内设有多个隔离板，多个隔离板连接成螺旋形。

在有限的消声腔30空间内，多个隔离板连接成螺旋形，可以使得从颈部40入射的声波沿由内向外的方向在多圈隔离板的壁面之间进行反射，增大声波与多个隔离板或多个子消声腔30之间的作用，从而增强对声波能量的消耗；另一方面，螺旋形易于设置，能够降低亥姆霍兹共振消声器的制造成本。

如图3所示，本申请第二个方面的实施例提供一种燃气热水器500，包括如上述实施例中任一项的燃气热水器500的集烟罩100。

本申请第二个方面的实施例提供的燃气热水器500，因包括上述实施例中任一项所述的燃气热水器500的集烟罩100，因而具有上述实施例中任一项所述的集烟罩100的全部有益效果，在此不再赘述。

本申请提供的集烟罩100，实现了亥姆霍兹共振消声器与集烟罩100的耦合，在实现消音的同时，不增加集烟罩100的体积，也不影响集烟罩100 的美观。

而且本申请将亥姆霍兹共振消声器设于集烟罩处，由于集烟罩处温度较低，使得消声器不需要使用耐高温的材料，降低消声器的成本。

以上描述和附图充分地示出了本公开的实施例，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施例可以包括结构的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和特征可以被包括在或替换其他实施例的部分和特征。本公开的实施例并不局限于上面已经描述并在附图中示出的结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种集烟罩，其特征在于，包括：

集烟罩本体，设有烟气流道；

底板，设于在所述集烟罩本体，并与所述集烟罩本体共同围设出消声腔；

颈部，连通所述烟气流道和所述消声腔。

2.根据权利要求1所述的集烟罩，其特征在于，所述集烟罩本体包括：

罩体；

侧围壁，设于所述罩体内，并围设出所述烟气流道；

所述底板设于罩体与所述侧围壁之间，所述底板、所述罩体和所述侧围壁共同围设出所述消声腔。

3.根据权利要求2所述的集烟罩，其特征在于，

所述颈部设于所述侧围壁或所述底板。

4.根据权利要求2所述的集烟罩，其特征在于，所述罩体包括：

沿烟气在所述烟气流道中的流动方向依次设置的集烟部、消音部和排烟部，且所述集烟部、所述消音部和所述排烟部的直径依次减小，所述底板连接于所述消音部的内壁面与所述侧围壁之间。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的集烟罩，其特征在于，

所述消声腔呈沿所述烟气流道的周向延伸的环形。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的集烟罩，其特征在于，还包括：

隔板，设于所述消声腔内，并将所述消声腔分隔为多个子消声腔，所述颈部的数量大于或等于所述子消声腔的数量，且每一所述子消声腔内与至少一个所述颈部相对应。

7.根据权利要求6所述的集烟罩，其特征在于，

多个所述子消声腔中至少部分沿所述烟气流道的周向依次设置；或者，多个所述子消声腔中至少部分沿所述烟气流道内烟气的流动方向依次设置。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的集烟罩，其特征在于，

所述颈部至少部分位于所述消声腔内；或者，所述颈部全部位于所述烟气流道内。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的集烟罩，其特征在于，

所述颈部的数量大于或等于所述消声腔的数量，每一所述消声腔对应至少一所述颈部。

10.一种燃气热水器，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的集烟罩。

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