CN2367806Y - 低噪音风机－滤网机组 - Google Patents

Abstract

一种低噪音风机—滤网机组,用于提供一种低噪音的空气滤净装置,一般的风机—滤网机组几乎都是属于长时间使用的设计,但却一直无法有效解决其伴随的噪音问题,尤其是人们需要长时间处于其中者,像无尘室、医院等场所。本实用新型用隔板重新安排风道,并于适当处安置吸音结构,通过增加气流与吸音结构的接触面积,以达到减低噪音的目的。

Description

低噪音风机-滤网机组

本实用新型涉及一种低噪音风机-滤网机组，特别涉及一种向无尘室、医院等有人员活动的场所提供洁净气流，并且具备低噪音效果的空气滤净装置。

风机-滤网机组(Fan-Filter Unit，FFU)是指一种将离心式风机与空气滤网合而为一的空气滤净装置，主要的用途在提供清净的气流供给室内空间(如无尘室)。FFU从工业界、医药界乃至家庭均有广泛地应用，尤其是工业界的无尘室近来大量地采用FFU，主要着眼点为节省空间与能源消耗，并且具有施工方便等特性。然而在使用时，风机的噪音为一个恼人的问题。即使是使用在工业中的超清净滤网，对噪音的隔绝效果亦不理想，在精密的半导体无尘室中，这种噪音对于处在该环境之工作人员的生理与心理所产生的影响也很大。因此，如何有效的降低FFU的噪音，是这种FFU在实际应用阶段中需要考虑的重要课题之一。

由于FFU所使用的风机为离心式风机，空气在被吸入FFU之后，将会在FFU的内部风道的引导之下，通过设于FFU内部的空气滤网，然后被排放至配属的环境中。这种构造关系，使得整个FFU的内部在轴向的可利用空间要小于其径向的可利用空间，也造成了在有限空间中配置减噪构造的难度。在传统的设计中，气流自风机出口流至空气滤网出口之前，气流与吸音材料之间的接触面积相当有限，因此所能消减的噪音也有限。

在这类无尘室风机单元之中有关如何有效减少噪音的问题是相当重要的，也是大家一直试图解决的；例如在美国专利第5,803,721号中披露了一种在风机单元之内，介于风机与过滤材料之间的气流通道处配置一多孔板，致使气流在流经过滤材料之前由于多孔板的作用而产生漫射，借此达到减少噪音的效果便是一例。

本实用新型的主要目的在提供一种低噪音的风机-滤网机组，降低这类空气滤净装置的噪音。

为达上述的目的，本实用新型提供的低噪音风机-滤网机组，包括有：一中空机壳，至少具有在同一轴向的进气口与排气口；一配置在机壳内的离心式风机，用于将空气自进气口吸入再从排气口排出至无尘室；一介于风机与排气口之间的空气过滤器，用以滤除流经机壳的气流中的污染物质；一导风隔板，安装在前述机壳内，设于前述风机的下方，使得自前述进气口进入的气流转折；一介于风机与空气过滤器之间的减噪机构；以及一吸音材料，配置于前述导风隔板与前述减噪隔板间的前述曲折风道表面，用以吸收流经该曲折风道中流体的噪音。其中的机壳可以是包括有前后壁面、左右侧壁以及上壁面，其中的前后壁面与左右侧壁沿着与风机的轴向平行的方向延伸，在上壁面设有进气口；离心式风机被安装在机壳的内部，且位于进气口的下方，空气过滤器被配置在机壳内部靠近排气口处，而减噪机构则是配置在机壳内介于风机与空气过滤器之间的风道中。

减噪机构可以是包括有由导风隔板及减噪隔板所形成的一种曲折风道，以及配置在这种曲折风道的壁面的吸音材料。其中的导风隔板安装在风机的下方，并在机壳的前后壁面之间沿着与风机的径向平行的方向延伸，减噪隔板可以由二片构成，分别紧接于机壳的左右侧壁，而在机壳的前后壁面之间沿着与风机的径向平行的方向延伸，该二片减噪隔板在风机轴向延伸方向的位置则是介于导风隔板与空气过滤器之间，借由导风隔板与减噪隔板在风机与空气过滤器之间形成一种曲折的风道。其中导风隔板是用以引导风机排出的气流沿着平行于风机的径向的方向流动至左右侧壁，再经由左右侧壁导引沿着平行于风机的轴向的方向流向减噪隔板，借由减噪隔板再导引气流沿着平行于风机的径向的方向流动，气流最后再通过该二片减噪隔板间，此时的气流局部再扩散至减噪隔板的下方，流经空气过滤器而排出至无尘室。因此、气流在通过空气过滤器之前先流经曲折风道，经过数次的转折，利用增长的曲折风道以及配置在曲折风道中的吸音材料，增加气流与吸音材料的接触面积，即可获得较佳的减噪效果。

根据本实用新型所披露的减噪机构，其中配置在曲折风道中的吸音材料可以是贴附在曲折风道的壁面的发泡吸音棉，此一发泡吸音棉并且具有垂直于曲折风道壁面的多个齿状突起，借此吸收曲折风道中的噪音。

根据本发明所披露的减噪机构，其中配置在曲折风道中的吸音材料也可以是一种具有光滑表面的穿孔板，这种穿孔板与曲折风道的壁面之间保持有一空气层的存在，故透过穿孔板的声波会在穿孔板的空气层中形成多次反射，由此引起的内部摩擦可以将声能转换成热能耗散掉，达到减噪的效果。另一方面由于穿孔板的光滑表面与空气的摩擦阻力较小，还可以减小气流的摩擦损失。

根据本实用新型所披露的减噪机构，若以风机单元的纵断面观看，曲折风道的宽度与离心式风机的出风口处的曲折风道宽度宜尽量保持相等，但是由于在离心式风机的径向相对侧皆为空气流动的风道，因此在空气流入空气过滤器之前的曲折风道宽度(即为减噪隔板之间所保持的间隔)应为离心风机之出风口处的风道宽度的两倍以上，以使曲折风道中的压力损失减至最小。

本实用新型的有益效果是，通过隔板与吸音材料的组合，本实用新型中的气流在流入空气过滤器前已经过两次约180°的转折，因此加长了气流与吸音材料的接触面积，可以使得减噪的效果更加提高。

以下结合附图说明本实用新型的较佳实施例。

图1A为本实用新型第一实施例的构造剖面图，说明风机单元的机壳，风机，过滤器，以及减噪机构的构造关系；

图1B为图1A在A-A位置的横剖面图；

图2为本实用新型第二实施例的构造剖面图，显示以图1A的构造为基础的另一种可行实施例；

图3为本实用新型第三实施例的构造剖面图，显示以图1A的构造为基础的另一种可行实施例；

图4为本实用新型第四实施例的构造剖面图，显示以穿孔板作为吸音材料的例子；

图5为本实用新型第五实施例的构造剖面图，显示以图4的构造为基础的另一种可行实施例。

图6为本实用新型的第六实施例的构造剖面图，显示以图4的构造为基础的另一种可行实施例；

图7为本实用新型第七实施例的构造剖面图，显示减噪隔板的另一种形态；

图8为本实用新型第八实施例的构造剖面图，显示减噪隔板的又一种形态。

如图1A所示，中空机壳10，至少具有在同一轴向的进气口11与排气口12，利用离心式风机20将空气自进气口11吸入，经过空气过滤器30过滤之后，再从排气口12排出至无尘室。其中的机壳10包括有前后壁面13a，13b(见图1B)、左右侧壁14a，14b以及上壁面15(见图1B)，其中的前后壁面13a，13b与左右侧壁14a，14b沿着与风机20的轴向平行的方向延伸，在上壁面15设有进气口11；离心式风机20被安装在机壳10的内部，且位于进气口11的下方，空气过滤器30被配置在机壳10内部靠近排气口12处，而减噪机构则是配置在机壳10内介于风机20与空气过滤器30之间的风道中。在矩型机壳10的进气口11可装设一具有导流作用的钟形入口21(bell mouth)，用以引导空气进入风机20。一般而言，空气过滤器30是由一种多孔且孔隙密致的透气材料构成，填塞在机壳10内部并且靠近排气口12处，而这种透气材料不限于海棉或是滤纸。若是要获得更好的过滤效果，则可以再利用或是加装如具有静电集尘功能的过滤设备来达成，也是一种可行的变化。

减噪机构至少包括有：安装在机壳10内部的导风隔板40、减噪隔板50、以及吸音材料80，利用导风隔板40、减噪隔板50，协同机壳10的壁面形成一种曲折风道70，而吸音材料80则是被配置在这种曲折风道70的壁面，用以减少气流的噪音。

为达成上述之目的与效果，减噪机构可以借由下列的几种实施形状加以实现；说明如后。

实施例一

在图1A所示形态中，导风隔板40被配置在风机20的下方，并在机壳的前后壁面13a，13b之间沿着与风机20的径向平行的方向延伸，借此在靠近风机20的叶片22的末稍处形成出风口201。减噪隔板50在风机20的轴向延伸方向上的位置是介于导风隔板40与空气过滤器30之间，并且与导风隔板40之间保持有一构成曲折风道70的宽度的间距c，减噪隔板50间并不相接而且保持有一间隔d，减噪隔板50紧接于机壳10的左右侧壁14a，14b，并在机壳10的前后壁面13a，13b之间沿着与风机20的径向平行的方向延伸，借此协同导风隔板40与机壳10的前后壁面13a，13b与左右侧壁14a，14b构成一种曲折风道70。

在减噪隔板50与左右侧壁14a，14b的连接处设有导角，较佳的例子是一种弧形导角51，61，使得曲折风道70之中的气流可以最平滑的状态转折流动。

吸音材料80在图1A的实施形态中是一种发泡吸音棉，吸音材料80被贴附在导风隔板40的下方表面，以及减噪隔板50的上方表面，这种发泡吸音棉最好具有多个垂直于风道70的壁面的齿状突起81，借此吸收曲折风道70中的噪音。

自风机20的出风口201排出的气流，被导风隔板40导引沿着平行于风机20的径向的方向流动至左右侧壁14a，14b，再经由左右侧壁14a，14b导引沿着平行于风机20的轴向的方向流向减噪隔板50，利用减噪隔板50再导引气流沿着平行于风机20之径向的方向流动，至此气流已转折了约180°，气流最后再通过减噪隔板50彼此之间的间隔d处，此时由于风道的横断面积增加，将使得局部的气流扩散至减噪隔板50的下方，至此气流又一次的转折了约180°，流经空气过滤器30而排出至无尘室。

实施例二

图2所示为减噪机构的第二种可行形态，基本上是以图1A的实施形态为基础变化而成，主要是在导风隔板40面向风机20的一侧的表面边缘具有一朝向风机20的方向突起的圆弧表面202，利用气流通道收缩的效应，增加出风口201的出口风压，并将风机20所推出的气流导向与机壳10的上壁面15平行的方向，圆弧表面202的边缘最后以直线向下延伸，使在曲折风道70中的气流再经由机壳10的左右侧壁14a，14b的引导而转向平行于该风机20的轴向的方向流动。

另一可行形态则是在减噪隔板50面向过滤器30的一侧表面设置吸音材料80a。当气流流经减噪隔板50的间隔处d之后，由于曲折风道70变宽以及压力的作用，会使得部分气流从减噪隔板50下方沿着其表面通过，因此可在气流进入空气过滤器30前再进行一次吸音减噪的作用。

实施例3

如图3所示，减噪机构的第三种可行形态，基本上是根据图2的实施形态变化而成，由图中可以看出其中的变化，就是在曲折风道70的第一转角处均设有一弧形导角，例如在机壳10之上壁面15与左右侧壁14a，14b的相接处设一弧形导角16，并在这个弧形导角16的表面设置吸音材料80，更可增加气流在曲折风道70之内流动的平滑度以及减噪的效果。

实施例四～六

如图4～图6所示，减噪机构的第四种至第六种可行形态，其基本的构造分别与图1A～图3所示的三种实施态相似，其中的差异仅在于吸音材料80的变更。在图4～6所示的实施形态中所使用的吸音材料是一种具有多个穿孔91的穿孔板90，这种穿孔板90与曲折风道70的壁面之间至少还具有一空气层92，具体的实现方式可以在穿孔板90的边缘设置支撑部93将穿孔板90固定在相距曲折风道70的壁面某一间隔距离的位置而达成，而此一间隔距离的大小又以噪音的1/4波长为佳。故透过穿孔板90的声波会在穿孔板90的空气层中形成多次反射，由此引起的内部摩擦可以将声能转换成热能耗散掉，达到减噪的效果。

穿孔板90最好具有光滑的表面，由于穿孔板90的光滑表面与气流接触时的摩擦阻力较小，因此可以降低摩擦损失，以及减低对流经曲折风道70的气流的影响。

原则上，在前述的数中实施形态中，曲折风道70的宽度b及c应尽量与出风口201的宽度a保持相等，而且由于在风机20的径向两侧皆为空气流通的曲折风道70，因此在气流进入空气过滤器30之前，介于减噪隔板50之间的间隔d应为b的两倍以上，利用此种措施可使压力损失减到最小。

至于减噪隔板50的安装方式可以是与机壳10的上壁面15保持平行(如图1)，或是自边接处渐渐朝向空气过滤器30的方向倾斜(如图7)，或是自边接处向空气过滤器30的方向弯曲的弧形板(如图8)等不同型式，以配合流场的流动特性，但仍应以不增加曲折风道70的压力损失为主，所以第二隔板50与导风隔板40之间的最小曲折风道宽度c不得小于出风口201的宽度a。

而机壳10应采用音频穿透性低的材质，并在其壁面粘贴吸音材料，以避免风机单元的噪音由机壳10传递至外界。

本实用新型的有益效果是，通过隔板与吸音材料的组合，本实用新型中的气流在流入空气过滤器前已经过两次约180°的转折，因此加长了气流与吸音材料的接触面积，可以使得减噪的效果更加提高。

本实用新型的风机单元，基本上均包括有：一中空机壳，该中空机壳可以是矩形构成的立方体；配置在机壳内用以推动空气的离心式风机；用以过滤空气的空气过滤器；以及用于降低噪音的减噪机构。其中的减噪机构尚包括有配置在机壳内部的隔板，利用隔板在机壳内部介于风机的出风口与空气过滤器之间形成一种曲折风道，以及配设在曲折风道的壁面适当位置的吸音材料，使气流在流经曲折风道时，经过多次的转折，通过增长的曲折风道以及配置在曲折风道中的吸音材料，增加气流与吸音材料的接触面积，而产生较佳的减噪效果。

Claims (29)

1.一种低噪音风机-滤网机组，用以供应洁净气流，其特征在于，至少包含：

一机壳，它为一矩形中空壳体，在该壳体的一面设有一进气口，在该进气口的对面，设有一排气口；

一风机，安装在前述机壳的内部，与前述气口相接连，用于将空气自该进气口吸入；

一空气过滤器，设于前述机壳内，介于前述风机与前述排气口之间，用以滤除流经前述机壳的气流中的污染物质；

一导风隔板，安装在前述机壳内，设于前述风机的下方，使得自前述进气口进入的气流转折；

一减噪隔板，安装在前述机壳内，设于前述导风隔板与前述空气过滤器之间，使与该导风隔板间形成一曲折风道；以及

一吸音材料，配置于前述导风隔板与前述减噪隔板间的前述曲折风道表面，用以吸收流经该曲折风道之中流体的噪音。

2.如权利要求1所述低噪音风机-滤网机组，其特征在于，机壳的前述进气口处还具有一个钟形入口，用以引导空气进入该风机。

3.如权利要求1所述低噪音风机-滤网机组，其特征在于，前述导风隔板与前述减噪隔板平行。

4.如权利要求1所述低噪音风机-滤网机组，其特征在于，前述导风隔板与前述减噪隔板为减除噪音隔板且不平行。

5.如权利要求1所述低噪音风机-滤网机组，其特征在于，前述减噪隔板为向该空气过滤器方向弯曲的弧形板。

6.如权利要求1所述低噪音风机-滤网机组，其特征在于，该曲折风道为截面积大小相等的风道，使得流经该曲折风道的气流不致减速或加速。

7.如权利要求1所述低噪音风机-滤网机组，其特征在于，曲折风道通过前述减噪隔板处的截面积，为通过前述导风隔板处的截面积之总和，使得流经该减噪隔板处的气流不致因截面积变化不当，而造成气流汇集挤压从而减速或加速。

8.如权利要求6所述低噪音风机-滤网机组，其特征在于，曲折风道在通过前述减噪隔板处的截面积，为通过前述导风隔板处的截面积之总和，使得流经该减噪隔板处的气流不致因截面积变化不当，而造成气流汇集挤压从而减速或加速。

9.如权利要求1所述低噪音风机-滤网机组，其特征在于，前述吸音材料还设于前述减噪隔板靠近排气口的一面，更进一步吸收流经该处气流的噪音。

10.如权利要求1所述低噪音风机-滤网机组，其特征在于，吸音材料又设于前述减噪隔板靠近排气口的一面，更进一步吸收流经该处气流的噪音。

11.如权利要求6、7或8的其中任何一项所述低噪音风机-滤网机组，其特征在于，其中吸音材料又设于前述减噪隔板靠近排气口的一面，更进一步吸收流经该处气流的噪音。

12.如权利要求1所述低噪音风机-滤网机组，其特征在于，前述导风隔板面向该风机的一侧的表面边缘具有一向该风机的方向突起的圆弧表面。

13.如权利要求6、7或8项的其中任何一项所述低噪音风机-滤网机组，其特征在于，导风隔板面向该风机的一侧的表面边缘具有一向该风机的方向突起的圆弧表面。

14.如权利要求11所述低噪音风机-滤网机组，其特征在于，前述吸音材料又设于前述减噪隔板靠近排气口的一面，更进一步吸收流经该处气流的噪音。

15.如权利要求1所述低噪音风机-滤网机组，其特征在于，前述曲折风道在前述机壳内面转折处设有一弧形导角，借以导引气流平滑通过。

16.如权利要求6、7或8的其中任何一项所述低噪音风机-滤网机组，其特征在于，曲折风道在前述机壳内面转折处设有一弧形导角，借以导引气流平滑通过。

17.如权利要求11所述低噪音风机-滤网机组，其特征在于，曲折风道在前述壳内面转折处设有一弧形导角，借以导引气流平滑通过。

18.如权利要求14所述低噪音风机-滤网机组，其特征在于，吸音材料又设于前述弧形导角的表面。

19.如权利要求15所述低噪音风机-滤网机组，其特征在于，其中吸音材料又设于前述弧形导角的表面。

20.如权利要求1所述低噪音风机-滤网机组，其特征在于，曲折风道的第一转角处均具有一弧形导角，借以引导气流平滑地通过该曲折风道。

21.如权利要求6、7或8的其中任何一项所述低噪音风机-滤网机组，其特征在于，曲折风道的每一转角处均具有一弧形导角，借以引导气流平滑地通过该曲折风道。

22.如权利要求1所述低噪音风机-滤网机组，其特征在于，吸音材料为发泡吸音棉。

23.如权利要求6、7或8的其中任何一项所述低噪音风机-滤网机组，其特征在于，吸音材料为发泡吸音棉。

24.如权利要求11所述低噪音风机-滤网机组，其特征在于，吸音材料为发泡吸音棉。

25.如权利要求21所述低噪音风机-滤网机组，其特征在于，发泡吸音棉具有多个在垂直于前述曲折风道壁面的方向的齿状突起。

26.如权利要求1所述低噪音风机-滤网机组，其特征在于，吸音材料为具有多个穿孔的穿孔板，该穿孔板与前述曲折风道的壁面之间至少还具有一空气层。

27.如权利要求6、7或8项的其中任何一项所述低噪音风机-滤网机组，其特征在于，吸音材料为具有多个穿孔的穿孔板，该穿孔板与前述曲折风道的壁面之间至少还具有一空气层。

28.如权利要求11所述低噪音风机-滤网机组，其特征在于，吸音材料为具有多个穿孔的穿孔板，该穿孔板与前述曲折风道的壁面之间至少还具有一空气层。

29.如权利要求1所述低噪音风机-滤网机组，其特征在于，前述空气过滤器为一种多孔性的透气材料。

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