CN111853966A

CN111853966A - 一种降噪装置及室外机

Info

Publication number: CN111853966A
Application number: CN201910365430.6A
Authority: CN
Inventors: 赵海霞; 范强; 孙兴朋; 项红荧; 闫茂松
Original assignee: Qingdao Haier Co Ltd; Qingdao Haier Smart Technology R&D Co Ltd
Current assignee: Qingdao Haier Co Ltd; Qingdao Haier Smart Technology R&D Co Ltd
Priority date: 2019-04-30
Filing date: 2019-04-30
Publication date: 2020-10-30

Abstract

本发明公开了一种降噪装置及室外机，降噪装置包括：本体，其中部开设有贯通的导风孔；消音腔，其位于所述本体内，所述导风孔的侧壁上开设有与所述消音腔连通的消音进口，所述消音腔的深度为（2n‑1）λ/4，其中，λ为待消除噪音的波长，n为正整数，所述消音腔的深度为自所述消音进口到所述消音腔的腔底的长度,λ的取值范围为（A,B）,O＜A＜B。本发明的降噪装置，导风孔的周方向形成消音腔，所述消音腔的进音口开设在导风孔的内侧壁上，消音腔的深度为四分之一待消除噪声波长的奇数倍，通过导风孔向外传递的噪声可被消音腔进行吸收，从而有效防止声音导风孔中传出，有效降低噪声。另外，该导风孔起到导风的作用，无需设置导风圈。

Description

一种降噪装置及室外机

技术领域

本发明涉及一种降噪装置及具有该降噪装置的室外机。

背景技术

对于热泵系统以及空调系统，室外换热器需要设置风机加快空气的流通，以提高换热能力，室外机主要噪声源为压缩机噪声、风机噪声和结构振动噪声，其中风机噪声占整机噪声的50%以上，因此降低风机噪声是热泵热水器或空调室外机改进的一个重要方向。针对室外机风机噪声的控制，现有解决方案大多集中在使用大风机，通过降低转速来实现降噪，或改变叶片数量、优化叶片形状来降低噪音，但受限于空间及风压要求，降噪效果非常有限。

发明内容

本发明针对现有技术中风机噪声大的技术问题，提出了一种降噪装置，可以将噪音吸收，有效降低向外传播的噪声。

为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：

一种降噪装置，包括：

本体，其中部开设有贯通的导风孔；

消音腔，其位于所述本体内，所述导风孔的侧壁上开设有与所述消音腔连通的消音进口，所述消音腔的深度为（2n-1）λ/4，其中，λ为待消除噪音的波长，n为正整数，所述消音腔的深度为自所述消音进口到所述消音腔的腔底的长度, λ的取值范围为（A,B）,O＜A＜B。

进一步的，所述消音腔内设置有若干个与所述导风孔的轴向相平行的隔板，将所述消音腔隔断成若干个子消音腔，所述子消音腔的形状为直筒形、L形和U形的任意组合。

进一步的，所述子消音腔为U形时，其具有第一边L1、第二边L2以及第三边L3，其深度L1+ L2+ L3=（2n-1）λ/4。

进一步的，L1、L2以及L3满足以下等式的任意组合：

L1 =（2n₁-1）λ₁/4，且（2n₁-1）λ₁＜（2n-1）λ；

L2 =（2n₂-1）λ₂/4，且（2n₂-1）λ₂＜（2n-1）λ；

L3 =（2n₃-1）λ₃/4，且（2n₃-1）λ₃＜（2n-1）λ；

L1+L2=（2n₄-1）λ₄/4，且（2n₄-1）λ₄＜（2n-1）λ；

L2+L3=（2n₅-1）λ₅/4，且（2n₅-1）λ₅＜（2n-1）λ；

其中，n₁、n₂、n₃、n₄、n₅的取值范围均为正整数；λ₁、λ₂、λ₃、λ₄、λ₅的取值范围为（A,B）。

进一步的，所述子消音腔为L形时，其具有第四边L4和第五边L5，其深度L4+ L5=（2n-1）λ/4。

进一步的，L4和L5满足以下等式的任意组合：

L4 =（2n₆-1）λ₆/4，且（2n₆-1）λ₆＜（2n-1）λ；

L5 =（2n₇-1）λ₇/4，且（2n₇-1）λ₇＜（2n-1）λ；

L4+L5=（2n₈-1）λ₈/4，且（2n₈-1）λ₈＜（2n-1）λ；

其中，n₆、n₇、n₈的取值范围均为正整数；λ₆、λ₇、λ₈的取值范围为（A,B）。

进一步的，所述本体内还设置有多个与所述导风孔的轴向垂直的层板，所述层板将所述消音腔隔档成独立的多层。

进一步的，位于同一层的消音腔沿所述导风孔的周向均匀布设。

进一步的，所述导风孔为圆形，所述本体为方形，所述消音腔分别位于所述本体的四个角部。

本发明同时提出了一种室外机，包括外壳和设置在所述外壳中的风机，所述外壳上开设有与所述风机相对的装配孔，还包括前面任一条所记载的降噪装置，所述降噪装置装配在所述装配孔中。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明的降噪装置，导风孔的周方向形成消音腔，所述消音腔的进音口开设在导风孔的内侧壁上，消音腔的深度为四分之一待消除噪声波长的奇数倍，通过导风孔向外传递的噪声可被消音腔进行吸收，从而有效防止声音导风孔中传出，有效降低噪声。另外，该导风孔起到导风的作用，无需设置导风圈。

结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1 本发明所提出的室外机的一种实施例的结构示意图；

图2是图1的A部放大图；

图3是本发明所提出的降噪装置的一种实施例的结构示意图；

图4是图3的侧面视图；

图5是图4的B向剖视图；

图6是图5的C部放大图；

图7是本发明所提出的降噪装置消音原理示意图；

图8是本发明所提出的降噪装置的U形子消音腔的结构示意图；

图9是本发明所提出的降噪装置的L形子消音腔的结构示意图；

图10是本发明所提出的降噪装置的直筒形子消音腔的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合附图和实施例，对本发明作进一步详细说明。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖”、“横”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语"安装"、"相连'、"连接"应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接: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。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一，如图1所示，为一种室外机的结构示意图，其中，该室外机可以是空调室外机、热泵型空气调节装置的室外机、热泵热水机的室外机等，其至少包括外壳2，外壳2内设置有风机3和换热器（由于角度原因图中未示出），外壳2上与风机3相对的位置处开设有装配孔21，该室外机在工作时，换热器进行换热，吸收周围空气中的热量或者冷量，为了提高换热效率，风机3开启，用于加速空气流动，外壳2内、外侧的空气通过装配孔21进行流通，风机3多采用图1中所示的轴流风机，其为室外机的主要噪声源，风机噪声严重影响了人们的生活品质，经测试发现，风机噪声主要通过装配孔21向外传出，因此，本方案在装配孔21中设置有降噪装置1，该降噪装置1能够将向外传递的噪音吸收，以减少传递至外壳2外部的噪音。

如图2所示，降噪装置1至少包括本体11和消音腔12，本体11的中部开设有贯通的导风孔13，消音腔12位于本体11内，降噪装置1装配在外壳2上时，导风孔13的侧壁130上开设有与消音腔12连通的消音进口120，消音腔12的深度为（2n-1）λ/4，其中，λ为待消除噪音的波长，n为正整数，消音腔12的深度为自消音进口120到消音腔12的腔底的长度,λ的取值范围为（A,B）,O＜A＜B。当噪音经过装配孔21向外传递时，经过消音进口120进入消音腔12中，如图7所示，进入消音腔12的噪音沿着消音腔12的深度方向传递，遇到消音腔12的腔底123时，被反射回来，入射噪音声波的声压

为：

反射噪音声波的声压为：

入射噪音声波和反射噪音声波叠加后的声压和为：

公式中

为消音腔12的深度，当

时，此时叠加后的声压和最小，也即噪音的能量最小。因此，本实施例中设定消音腔12的深度为（2n-1）λ/4，也即四分之一待消除噪音波长的奇数倍，当噪音传递至腔底被反射时，与入射的噪音声波进行叠加，能量能够被抵消达到最大，达到消最大化除噪音的目的。

外壳2内外的空气穿过导风孔12流通，导风孔13的侧壁130同时起到导风的作用，无需室外机另外设置导风圈。

对于噪音叠加消除而言，只要是消音腔12的深度满足四分之一待消除噪音波长的奇数倍，从能量叠加抵消角度而言，消音的效果是一样的，例如深度满足四分之一待消除噪音波长的1倍与5倍都能最大化的消除噪音，两者区别在于消音腔12的深度越大，噪音在消音腔12中传播的路径越长，在传播过程中衰减消耗的能量越多，越有利于消除噪音，但是受产品的体积限制，不允许将消音腔12的深度做的太长，因此，本方案中需要在有限的空间内设计消音腔，以寻求最大化的消音效率，采用将消音腔隔断成若干形状的方式。

由于待消除噪音的频率集中在一个范围内，若消音腔只设置单个的话，其只能消除某一频率或者某一小范围频率的噪音，为了增加能够消除噪音的频率的范围，本实施例中优选设置多个消音腔，通过设定不同消音腔的深度满足不同波长噪音的四分之一奇数倍，进而达到消除不同频率噪音的目的。如图3-图6所示，本实施例中可以在消音腔12内设置有若干个隔板121，该隔板121与导风孔13的轴向I相平行，隔板121将消音腔隔断成若干个子消音腔，为了充分合理利用消音腔12内的空间，使得各子消音腔的深度能够满足降低不同频率的噪音的同时，使消音腔12内部的每一部分都不会浪费，子消音腔可以根据消音腔12的内部形状被隔断为直筒形、L形和U形的任意组合。

实施例二，图8示出了U形的子消音腔12a的剖视图，其具有第一边L1、第二边L2以及第三边L3，该子消音腔12a的深度为L1+ L2+ L3，从其消音进口进入的噪音首先顺着第一边L1围成的腔道向内传递，到达第二边L2后一部分被第二边L2反射，另外一部分顺着第二边L2围成的腔道继续向内部传递，到达第三边L3后一部分被第三边L3反射，另外一部分顺着第三边L3围成的腔道继续向内部传递，直至到达腔底123，被腔底123反射回来，反射的噪音声波与入射的噪音声波叠加，设置子消音腔12a的深度L1+ L2+ L3为四分之一待消除噪音波长的奇数倍，也即L1+ L2+ L3=（2n-1）λ/4。待消除噪音的频率f范围为300Hz～2500Hz，频率f与波长λ的关系为：λ=C/f，其中，C为声速，空气中声速C为340m/s。由以上公式可知，频率f越低的噪音，若达到最大化的消除，需要消音腔12的深度越大，经计算，若消除300Hz频率的噪声，需要的深度至少（n=1时）约为283mm，而U形的子消音腔相与L形、直筒形相比，在有限的消声腔12中可以实现的深度最深，因此，优选U形的子消音腔12a用于消除频率范围为300 Hz～1000 Hz的低频噪声。只需从上述频率范围选择待消除的噪声频率，根据所选定的噪音频率计算出噪音波长λ，即可计算出U形子消音腔12a的具体深度，使其各边长之和满足所计算得到的深度值即可。n的取值越大要求的深度也越大，由于受空间限制，n的取值为1或者数值较小的奇数。

由以上波长公式可计算出：A=C/2500;B=C/300。

对于U形的子消音腔12a，在噪声传播过程中，部分声波还会被第一边L1或者第二边L2反射一次，因此，为了充分利用噪声在子消音腔12a传播在每次反射时都能够与入射的噪音声波叠加进行最大限度的消除，优选第一边L1、第二边L2满足以下等式的任意组合：

等式一：L1 =（2n₁-1）λ₁/4，且（2n₁-1）λ₁＜（2n-1）λ；

当满足该等式时，部分声波在消音腔中传播了路径长度为L1的距离后，被第二边L2反射，若使得L1 满足（2n₁-1）λ₁/4，被第二边L2反射的声波与入射声波叠加进行最大化的能量抵消，λ₁的取值范围为（A,B）中的任一波长，λ的取值范围为频率范围为300 Hz～1000 Hz所对应的波长。因此，通过设置λ₁与λ不同，经第一边L1的反射与经子消音腔12a的腔底反射，可消除两种不同波长的噪音。

等式二：L1+L2=（2n₂-1）λ₂/4，且（2n₂-1）λ₂＜（2n-1）λ；

部分声波在消音腔中传播了路径长度为L1的距离后，沿着第二边L2继续传播，在到达第三边L3之后，被第三边L3反射，此时声波传输的距离为L1+L2，若使得L1+L2满足（2n₂-1）λ₂/4，被第三边L3反射的声波与入射声波叠加进行最大化的能量抵消，λ₂的取值范围为（A,B）中的任一波长，λ的取值范围为频率范围为300 Hz～1000 Hz所对应的波长。因此，可进一步设定λ2与λ1、λ均不相同，经第三边L3的反射与第二边L2经的反射以及子消音腔12a的腔底反射，所消除噪音的波长均不相同，本方案进一步扩大了可消除噪音的频率范围。通过限定（2n₂-1）λ₂＜（2n-1）λ，是根据L1+ L2＜L1+ L2+ L3计算得到的。

等式一和等式二可单独满足任一等式，也可以两个等式同时满足，当两个等式同时满足时，能够消除的噪声频率范围最大。

实施例三，图9示出了L形的子消音腔12b的剖视图，其具有第四边L4和第五边L5，该子消音腔12b的深度为L4+ L5，从其消音进口进入的噪音首先顺着第四边L4围成的腔道向内传递，到达第五边L5后一部分被第五边L5反射，另外一部分顺着第五边L5围成的腔道继续向内部传递，直至到达腔底123，被腔底123反射回来，反射的噪音声波与入射的噪音声波叠加，设置子消音腔12b的深度L4+ L5=（2n-1）λ/4。待消除噪音的频率f范围为300Hz～2500Hz，由于待消除噪音的频率f与波长成反比关系，带消除噪音的频率f越小，所要求的消音腔的深度越大，L形的子消音腔12b较直筒形的子消音腔，在有限的消声腔12中可以实现较大的深度，因此，优选L形的子消音腔12b用于消除频率范围为1000 Hz～1800 Hz的噪音。只需从上述频率范围选择待消除的噪声频率，根据所选定的噪音频率计算出噪音波长λ，即可计算出L形的子消音腔12b的具体深度，使其两条边长之和满足所计算得到的深度值即可。由波长-频率公式可计算得到λ的取值范围为C/4*1800～C/4*1000。

对于L形的子消音腔12b，在噪声传播过程中，部分声波还会被第五边L5反射一次，因此，为了充分利用噪声在子消音腔12b传播在每次反射时都能够与入射的噪音声波叠加进行最大限度的消除，优选第四边L4满足以下等式：

L4 =（2n₃-1）λ₃/4，且（2n₃-1）λ₃＜（2n-1）λ；

其中，n₃的取值范围均为正整数；λ₃的取值范围为（A,B）中的任一波长，λ的取值范围为频率范围为1000 Hz～1800 Hz所对应的波长。通过设置λ₃与λ不同，该L形的子消音腔12b可消除两种不同波长的噪音。进一步的，通过设置λ₃与U形的子消音腔12a可消除的任一种噪音的波长均不相同，进一步扩大了消音腔12可消除噪音的范围。

实施例四，图10示出了直筒形的子消音腔12c的剖视图，其具有第六边L6，该子消音腔12c的深度即为L6，从其消音进口进入的噪音顺着第六边L6向内传递至腔底123，被腔底123反射回来，反射的噪音声波与入射的噪音声波叠加，设置子消音腔12c的深度L6=（2n-1）λ/4。由于受空间限制，直筒形的子消音腔12c的深度无法做的太深，由于待消除噪音的频率f与波长成反比关系，带消除噪音的频率f越大，所要求的消音腔的深度越小，因此，直筒形的子消音腔12c更适合消除高频段的噪音，对于本方案而言，优选直筒形的子消音腔12c用于消除频率范围为1800 Hz～2500 Hz的噪音。只需从上述频率范围选择待消除的噪声频率，根据所选定的噪音频率计算出噪音波长λ，即可计算出直筒形的子消音腔12c的具体深度，使其边长满足所计算得到的深度值即可。由波长-频率公式可计算得到λ的取值范围为C/4*2500～C/4*1800。

实施例五，由以上实施例可知，所能够隔成的子消音腔的数量越多，所能够实现的各种样式的子消音腔的组合越多，最终能够消除噪音的频率范围越大，因此，如图2所示，本实施例中本体11内还设置有多个与导风孔13的轴向I垂直的层板14，层板14将消音腔12隔档成独立的多层，本实施例中采用了两层的层板，将消音腔格成了独立的3层，每一层的消音腔又被隔板121隔断成若干个子消音腔，如此可最大化的增加子消音腔的数量，进而可增加能够消除噪音的频率范围。所使用层板14的数量可根据实际产品的空间合理设置，在此不做限制，且各层之间的厚度可以相同或者不相同。

从外壳2中向外传递的噪音具有随机性，为了从各个方向的消音腔吸收噪音均匀，优选位于同一层的消音腔沿导风孔13的周向均匀布设。

对于传统的室外机而言，室外机的外壳2形状基本设计成方形，为了提高本降噪装置的普适性，无需更改室外机的外形即可适配于大多数的室外机，本实施降噪装置的本体11为方形，导风孔13为圆形，导风孔13与本体11的四条边几乎相切，不适合开设消音腔，因此，本方案中消音腔12分别位于本体11的四个角部，既能够减小降噪装置在室外机的占用空间，又可以充分利用角部空间，达到消除噪音的作用。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种降噪装置，其特征在于，包括：

本体，其中部开设有贯通的导风孔；

2.根据权利要求1所述的降噪装置，其特征在于，所述消音腔内设置有若干个与所述导风孔的轴向相平行的隔板，将所述消音腔隔断成若干个子消音腔，所述子消音腔的形状为直筒形、L形和U形的任意组合。

3.根据权利要求2所述的降噪装置，其特征在于，所述子消音腔为U形时，其具有第一边L1、第二边L2以及第三边L3，其深度L1+ L2+ L3=（2n-1）λ/4。

4.根据权利要求3所述的降噪装置，其特征在于，L1、L2满足：

L1 =（2n₁-1）λ₁/4，且（2n₁-1）λ₁＜（2n-1）λ；

和/或，

L1+L2=（2n₂-1）λ₂/4，且（2n₂-1）λ₂＜（2n-1）λ；

其中，n₁、n₂的取值范围均为正整数；λ₁、λ₂的取值范围为（A,B）。

5.根据权利要求2所述的降噪装置，其特征在于，所述子消音腔为L形时，其具有第四边L4和第五边L5，其深度L4+ L5=（2n-1）λ/4。

6.根据权利要求5所述的降噪装置，其特征在于，L4和L5满足以下等式：

L4 =（2n₃-1）λ₃/4，且（2n₃-1）λ₃＜（2n-1）λ；

其中，n₃的取值范围均为正整数；λ₃的取值范围为（A,B）。

7.根据权利要求1-6任一项所述的降噪装置，其特征在于，所述本体内还设置有多个与所述导风孔的轴向垂直的层板，所述层板将所述消音腔隔档成独立的多层。

8.根据权利要求1-6任一项所述的降噪装置，其特征在于，位于同一层的消音腔沿所述导风孔的周向均匀布设。

9.根据权利要求1-6任一项所述的降噪装置，其特征在于，所述导风孔为圆形，所述本体为方形，所述消音腔分别位于所述本体的四个角部。

10.一种室外机，包括外壳和设置在所述外壳中的风机，所述外壳上开设有与所述风机相对的装配孔，其特征在于，还包括权利要求1-9任一项所述的降噪装置，所述降噪装置装配在所述装配孔中。