降噪模块和家电设备的制作方法

1.本实用新型涉及降噪技术领域，特别涉及一种降噪模块和家电设备。


背景技术：

2.目前，大多数电器设备在运行时会存在较大的噪音，以燃气热水器为例，其噪音主要来源于三方面，燃烧噪音、风机转动噪音和气动噪音，燃烧噪音是燃烧时受热的强热烟气在密闭的燃烧室内，产生剧烈的振荡从而发出较响的声音；风机转动噪音是由于燃气热水器在燃气燃烧期间，需要不断补充空气，风机持续旋转，导致外壳共振，从而产生机械噪音；气动噪音是由于紊流或者流通面积变化导致压力变化，从而产生的噪音。其中，风机转动噪音可以通过对风机结构进行优化来降低噪音，而气动噪音和燃烧噪音则比较难进行针对性的降低，且这类低频噪音穿透力较强，从而一般的降噪技术对其的降噪效果较为不佳。
3.鉴于此，如何提高电器设备的降噪效果成为了亟待解决的一项难题。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的是提出一种降噪模块，旨在提高电器设备的降噪效果。
5.为实现上述目的，本实用新型提出的降噪模块，包括：
6.聚能件，所述聚能件具有相对的第一侧和第二侧，所述聚能件自所述第一侧至所述第二侧方向开设有呈渐缩设置以呈声学黑洞状的聚能槽，所述聚能槽具有大口径端和小口径端，所述聚能槽的大口径端用于朝向噪音源；以及，
7.阻尼件，所述阻尼件贴设于所述聚能件的第二侧，并于所述聚能件的第二侧至少覆盖所述聚能槽的小口径端所对应的位置，用以将穿透所述聚能件的声波能量进行耗散。
8.可选地，所述聚能槽自所述第一侧至所述第二侧方向的内壁为朝向所述聚能槽的中心线的弧形凸面。
9.可选地，所述聚能槽贯穿所述聚能件的第二侧设置并形成一个或者多个贯通口，以使所述聚能槽汇集的声波能量传输至所述阻尼件进行耗散。
10.可选地，所述贯通口是直径不大于5毫米的圆形口。
11.可选地，所述聚能件呈板状，所述聚能槽的数量为多个，多个所述聚能槽在板状的所述聚能件上阵列设置。
12.可选地，所述阻尼件于所述聚能件的第二侧覆盖多个所述聚能槽的小口径端所对应的位置设置；或者，
13.所述阻尼件为多个，且数量与所述聚能槽的数量对应，并在所述聚能件的第二侧分别与多个所述聚能槽的位置一对一设置。
14.可选地，所述阻尼件粘接于所述聚能件的第二侧。
15.可选地，所述聚能件的材质为泡沫板、光敏树脂、kt板或橡胶；和/或，
16.所述阻尼件的材质为氯丁橡胶、环氧树脂或沥青。
17.可选地，所述噪音源的声速和所述聚能槽的大口径端的直径以及所述聚能件的厚
度满足以下公式；
[0018][0019][0020][0021]
其中，cb为所述噪音源的声速，f为所述噪音源的声波频率，h为所述聚能件的厚度，e为所述聚能件的弹性模量，ρ为所述聚能件的密度，γ为所述聚能件的泊松比，d为所述聚能槽的大口径端的槽口直径。
[0022]
本实用新型还提出一种家电设备，包括外壳，形成有容置腔；家电设备主体，设于所述外壳的容置腔内以及一种降噪模块，该降噪模块包括：
[0023]
聚能件，所述聚能件具有相对的第一侧和第二侧，所述聚能件自所述第一侧至所述第二侧方向开设有呈渐缩设置以呈声学黑洞状的聚能槽，所述聚能槽具有大口径端和小口径端，所述聚能槽的大口径端用于朝向噪音源；以及，
[0024]
阻尼件，所述阻尼件贴设于所述聚能件的第二侧，并于所述聚能件的第二侧至少覆盖所述聚能槽的小口径端所对应的位置，用以将穿透所述聚能件的声波能量进行耗散；
[0025]
所述降噪模块贴设于所述外壳的内壁，所述降噪模块的阻尼件位于所述降噪模块的聚能件与所述外壳的内壁之间，以阻滞所述家电设备主体所产生的噪音朝所述外壳的外部传导。
[0026]
可选地，所述外壳具有多个内壁，每一所述内壁均设置有所述降噪模块。
[0027]
可选地，所述家电设备主体包括：
[0028]
燃烧器，形成有依次连通的第一燃烧室和第二燃烧室；
[0029]
预热燃烧器，所述预热燃烧器设于所述燃烧器，用于接入燃气和空气进行燃烧，以将所述第一燃烧室内的空气加热至预设温度，并输送至所述第二燃烧室；
[0030]
气体喷射组件，所述气体喷射组件用于向所述第二燃烧室内喷射气体，以使所述第二燃烧室内进行高温空气燃烧反应；以及
[0031]
换热器，所述换热器与所述燃烧器换热设置。
[0032]
本实用新型技术方案的聚能件具有相对的第一侧和第二侧，其中，聚能件自第一侧至第二侧方向开设有呈渐缩设置以呈声学黑洞状的聚能槽，聚能槽具有大口径端和小口径端，聚能槽的槽口位于大口径端，并朝向噪音源设置，以聚集噪音声波能量，阻尼件由阻尼材料构成，其在聚能件的第二侧覆盖聚能槽的小口径端所对应的位置设置，声波能量靠近聚能件时，由聚能槽的大口径端聚集而朝聚能槽的小口径端传播，传播过程中由于声学黑洞效应，从而可减小声波能量的声速，声波能量穿透聚能件后再经过阻尼件，而由于阻尼件的阻尼材料特性，从而将声波能量耗散，进而进一步减小声波能量的传播距离，而相比于现有降噪技术，本实用新型技术方案有效提高了降噪模块的降噪效果。
附图说明
[0033]
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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本实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
[0034]
图1为本实用新型降噪模块一实施例的结构示意图；
[0035]
图2为本实用新型降噪模块又一实施例的结构示意图；
[0036]
图3为本实用新型燃烧器一实施例中燃烧器的俯视图(剖面)；
[0037]
图4为本实用新型燃烧器一实施例中燃烧器的侧视图(剖面)。
[0038]
附图标号说明：
[0039]
标号名称标号名称10聚能件13聚能槽11第一侧14大口径端12第二侧15小口径端20阻尼件16贯通口51预热燃烧器52第一燃烧室53气体喷射组件54第二燃烧室55喷嘴
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[0040]
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0041]
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0042]
需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0043]
另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案，或b方案，或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
[0044]
本实用新型提出一种降噪模块。
[0045]
在本实用新型实施例中，如图1所示，该降噪模块包括：
[0046]
聚能件10，所述聚能件10具有相对的第一侧11和第二侧12，所述聚能件10自所述
第一侧11至所述第二侧12方向开设有呈渐缩设置以呈声学黑洞状的聚能槽13，所述聚能槽13具有大口径端14和小口径端15，所述聚能槽13的大口径端14用于朝向噪音源；以及，
[0047]
阻尼件20，所述阻尼件20贴设于所述聚能件10的第二侧12，并于所述聚能件10的第二侧12至少覆盖所述聚能槽13的小口径端15所对应的位置，用以将穿透所述聚能件10的声波能量进行耗散。
[0048]
在本实施例中，聚能件10用于隔档噪音的传播，其设于噪音源周侧，以减小噪音声波能量的传播距离，具体可呈板状，从而具有相对的两板面，即上述相对的第一侧11和第二侧12，其中，聚能件10自第一侧11朝向第二侧12的方向开设有呈渐缩设置以呈声学黑洞状的聚能槽13。
[0049]
需要解释的是，声波在穿过声学黑洞结构时会产生声学黑洞效应，声学黑洞(acoustic black hole，abh)效应是利用薄壁结构几何参数或者材料特性参数的梯度变化，使波在结构中的传播速度逐渐减小，理想情况下波速可减小至零从而不发生反射的现象，而实现声学黑洞效应的主要方法是将薄板结构的厚度按照一定规律裁剪，利用声学黑洞可以将结构中传播的波动能量聚集在特定的位置。在实际应用中，声学黑洞对波的聚集具有宽频高效、实现方法简单灵活等特点，在薄壁结构的减振降噪、能量回收等应用中具有明显的优势。
[0050]
同时，呈声学黑洞状的聚能槽13具有大口径端14和小口径端15，大口径端14位于聚能件10的第一侧11，并朝向噪音源，为声波能量聚集的入口，小口径端15靠近聚能件10的第二侧12设置，为声波能量导出的出口，可以理解，噪音源发射噪音声波，噪音声波在靠近聚能件10上的聚能槽13时，会由聚能槽13的大口径端14聚集而朝聚能槽13的小口径端15传播，传播过程中由于声学黑洞效应，从而减小声波的传播速度，进而可减小声波的传播距离，达到降噪效果。
[0051]
阻尼件20用于吸收声学黑洞结构所聚集的能量，达到降低结构振动，声辐射的功能，其贴设于聚能件10的第二侧12，且在聚能件10的第二侧12至少覆盖聚能槽13的小口径端15所对应的位置，从而将穿透聚能槽13的声波能量进行耗散，具体为，阻尼件20由阻尼材料构成，阻尼材料是用于将固体机械振的动能转变为热能而耗散的材料，主要用于振动和噪声控制。声波能量穿过阻尼材料时，由于阻尼材料的特性，声波能量在阻尼材料中不断反射，从而声波能量不断进行耗散，进而有效阻滞了声波能量继续朝远离噪音源的方向传播，因此进一步减小了声波能量的传播距离，提高了降噪效果。
[0052]
本实用新型技术方案的聚能件10具有相对的第一侧11和第二侧12，其中，聚能件10自第一侧11至第二侧12方向开设有呈渐缩设置以呈声学黑洞状的聚能槽13，聚能槽13具有大口径端14和小口径端15，聚能槽13的槽口位于大口径端14，并朝向噪音源设置，以聚集噪音声波能量，阻尼件20由阻尼材料构成，其在聚能件10的第二侧12覆盖聚能槽13的小口径端15所对应的位置设置，声波能量靠近聚能件10时，由聚能槽13的大口径端14聚集而朝聚能槽13的小口径端15传播，传播过程中由于声学黑洞效应，从而可减小声波能量的声速，声波能量穿透聚能件10后再经过阻尼件20，而由于阻尼件20的阻尼材料特性，从而将声波能量耗散，进而进一步减小声波能量的传播距离，而相比于现有降噪技术，本实用新型技术方案有效提高了降噪模块对电器设备的降噪效果。
[0053]
进一步地，如图1和图2所示，所述聚能槽13自所述第一侧11至所述第二侧12方向
的内壁为朝向所述聚能槽13的中心线的弧形凸面。在本实施例中，聚能槽13在聚能件10自第一侧11至第二侧12方向呈渐缩设置，可以理解，聚能槽13自槽口至槽底两端，一端为大口径端14，一端为小口径端15，而聚能槽13的槽壁自槽口自槽底具有多种表现形式，例如，呈朝向聚能槽13的中心线的弧形凸面，或呈朝向聚能槽13的中心线的直平面，或呈朝向聚能槽13的中心线的弧形凹面等，而不同表现形式对声波的影响也不同，本实施例采用聚能槽13的内壁为朝向聚能槽13的中心线的弧形凸面，相比于聚能槽13的内壁呈其他形状，其对声波的减弱效果更佳，因此可有效提高降噪模块的降噪效果。
[0054]
进一步地，如图1和图2所示，所述聚能槽13贯穿所述聚能件10的第二侧12设置并形成一个或者多个贯通口16，以使所述聚能槽13汇集的声波能量传输至所述阻尼件20进行耗散。在本实施例中，聚能槽13可不贯穿聚能件10设置，也可贯穿聚能件10设置，当聚能槽13不贯穿聚能件10设置时，若声波传播速度过快，会撞击聚能件10，即撞击聚能槽13底壁，从而声波会产生反射效应，进而朝聚能槽13的大口径端14反射，并与聚能槽13大口径端14处的声波相撞，造成聚能槽13内的声波能量紊乱，可能会引起更大的噪音，影响降噪效果；当聚能槽13贯穿聚能件10设置时，聚能件10的第二侧12形成一个或多个与聚能槽13连通的贯通口16，而声波穿过该贯通口16后可直接被阻尼件20吸收，并在阻尼件20内部进行耗散，从而可有效提高了声波能量耗散的稳定性，进而提高了降噪模块的降噪效果。
[0055]
进一步地，所述贯通口16是直径不大于5毫米的圆形口。在本实施例中，由于本技术方案的降噪模块一般是安装于小型电器设备，以解决低频噪音，因此若聚能槽13的口径过大，而噪音源较小时，会降低声学黑洞结构的效应，影响降噪效果，因此本实施例设置聚能槽13的贯通口16为直径不大于5毫米的圆形口，从而可以有效利用声学黑洞效应，提高降噪模块安装于小型电器设备上的降噪效果。
[0056]
进一步地，如图1和图2所示，所述聚能件10呈板状，所述聚能槽13的数量为多个，多个所述聚能槽13在板状的所述聚能件10上阵列设置。在本实施例中，聚能件10呈板状可均匀的聚集声波能量，以保持聚能槽13内声波能量的稳定性，同时，聚能槽13的数量为多个，且多个聚能槽13在聚能件10上呈阵列设置，进而可有效增大降噪模块的分布范围，以提高降噪效果。
[0057]
进一步地，所述阻尼件20于所述聚能件10的第二侧12覆盖多个所述聚能槽13的小口径端15所对应的位置设置。在本实施例中，阻尼件20的形状可以与聚能件10的形状相同，以将阻尼件20贴设于聚能件10的第二侧12并覆盖多个聚能槽13的小口径端15，进而将穿过个聚能槽13的声波能量进行耗散。
[0058]
不是一般性，阻尼件20的数量还可为多个，并与聚能槽13的数量相同，且在聚能件10的第二侧12与各聚能槽13的小口径端15一一对应设置，进而将穿透各聚能槽13的声波能量进行吸收并在其内部耗散，以提高降噪模块的降噪效果。
[0059]
进一步地，如图1和图2所示，所述阻尼件20粘接于所述聚能件10的第二侧12。在本实施例中，阻尼件20粘接于聚能件10的第二侧12，需要解释的是，此处粘接可以为胶水粘接，也可以为双面胶粘接，还可以通过工艺压合粘接，具体在此不作限制，其主要目的是将阻尼件20固定于聚能件10的第二侧12，以提高降噪模块的结构稳定性。
[0060]
进一步地，如图1和图2所示，所述聚能件10的材质为泡沫板、光敏树脂、kt板或橡胶。在本实施例中，聚能件10的材质为易切割加工材质，以便于通过切割聚能件10使降噪模
块适用更多场所，进而提高降噪模块的实用性，其具体材质可以为泡沫板、光敏树脂、kt板或橡胶，而在本实施例中不作具体限制。
[0061]
进一步地，如图1和图2所示，所述阻尼件20的材质为氯丁橡胶、环氧树脂或沥青。在本实施例中，阻尼件20的材质为多孔或缝隙的材质，从而阻尼件20吸收声波能量后，声波能量在阻尼件20内部可进行不断反射运动，在反射过程中声波能量逐渐耗散，从而阻滞声波的传播，进而有效提高了降噪模块的降噪效果，其具体材质可以为氯丁橡胶、环氧树脂或沥青，而在本实施例中不作具体限制。
[0062]
进一步地，如图1和图2所示。在本实施例中，不同的场所或设备所产生的噪音频率不同，而针对不同频率的噪音所采用的降噪参数也不同，本实施例通过设置聚能槽13的口径及聚能件10的厚度，从而使该降噪模块应用于不同场所时，所达到的降噪效果不变。
[0063]
其中，噪音源的声速和聚能槽13的大口径端14的直径以及聚能件10的厚度满足以下公式；
[0064][0065][0066][0067]
需要解释的是，cb为噪音源的声速，f为噪音源的声波频率，h为聚能件10的厚度，e为聚能件10的弹性模量，ρ为聚能件10的密度，γ为聚能件10的泊松比，d为聚能槽13的大口径端14的槽口直径。
[0068]
本实用新型还提出一种家电设备，尤其是热水器等，该家电设备包括外壳、家电设备主体和一种擦拭巾降噪模块，该降噪模块的具体结构参照上述实施例，由于家电设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，外壳形成有容置腔；家电设备主体设于所述外壳的容置腔内；所述降噪模块贴设于所述外壳的内壁，所述降噪模块的阻尼件20位于所述降噪模块的聚能件10与所述外壳的内壁之间，以阻滞所述热水器主体所产生的噪音朝所述外壳的外部传导。
[0069]
在本实施例中，降噪模块应用于热水器时，具体为，家电设备包括外壳，外壳形成有容置腔，容置腔用于为热水器的其他部件提供安装空间，家电设备主体安装于容置腔内，用于加热水，其中，家电设备主体在运行时会产生噪音，并向热水器外部传导，而将降噪模块贴设于外壳的内壁可以阻滞噪音向热水器外部传导。可以理解，阻尼件20两相对侧中的一侧与聚能件10粘接，另一侧粘接于热水器外壳的内壁，从而有效将降噪模块固定于热水器上，其中，降噪模块可适配热水器外壳的形状进行切割，进而降噪模块可在噪音源的多方位进行设置，因此可以有效减小噪音的传播距离，进而提高热水器的降噪效果。
[0070]
进一步地，所述外壳具有多个内壁，每一所述内壁均设置有所述降噪模块。在本实施例中，热水器的外壳具有多个，多个外壳围合形成容置腔，同时，每一外壳均具有内壁，本
实施例在每一外壳的内壁均设置降噪模块，从而可以对热水器的多方向进行降噪，进而有效提高了热水器的降噪效果。
[0071]
进一步地，如图3和图4所示，当该家电设备为热水器时，家电设备主体包括：
[0072]
燃烧器，形成有依次连通的第一燃烧室52和第二燃烧室54；
[0073]
预热燃烧器51，所述预热燃烧器51设于所述燃烧器，用于接入燃气和空气进行燃烧，以将所述第一燃烧室52内的空气加热至预设温度，并输送至所述第二燃烧室54；
[0074]
气体喷射组件53，所述气体喷射组件53用于向所述第二燃烧室54内喷射气体，以使所述第二燃烧室54内进行高温空气燃烧反应；以及
[0075]
换热器，所述换热器与所述燃烧器换热设置。
[0076]
在本实施例中，热水器为燃气热水器，热水器在进行燃烧工作时为高温空气燃烧，即分布式燃烧，燃烧噪音较低，但为实现高温空气燃烧状态，需采取高速射流的方式以达到该燃烧状态，具体为：先通过预热燃烧器51接入燃气和空气，并在第一燃烧室52内进行混合燃烧，将第一燃烧室52的气体温度预加热至目标温度，然后输送至燃烧器的第二燃烧室54，同时，通过气体喷射组件53朝第二燃烧室54喷射燃气和/或空气，以使得在第二燃烧室54内发生高温空气燃烧反应。其中，换热器接入冷水与燃烧器或者与第二燃烧室54排出的高温烟气进行换热工作，从而制得热水。高温空气燃烧由于燃烧均匀，没有燃烧的爆破音，所以燃烧噪音较低，同时燃烧充分，二氧化硫和一氧化碳排放少，但是实现高温空气燃烧时，需要喷射气体，气动噪音比较大。而在本实施例中，通过降噪模块，能够较大的降低该气动噪音，进而提高了使用高温空气燃烧的燃气热水器的降噪效果。
[0077]
进一步地，气体喷射组件53可包括多个喷嘴55，多个喷嘴55在第二燃烧室54内间隔设置，以朝向第二燃烧室54内喷射气体，而由于气体喷射组件53喷射气体的方式为高速射流的方式，且喷嘴55较多，噪音累加较大，现有采用贴消音棉的方式，效果不明显，还存在安全问题，而通过将上述实施例中的降噪模块贴设在外壳上，利用声学黑洞的降噪原理，能够较大的降低该气动噪音，也避免了安全问题。
[0078]
以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。