專利名稱：蝸舌裝置、包含其的貫流風(fēng)機(jī)、降低貫流風(fēng)機(jī)氣動(dòng)噪聲的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及貫流風(fēng)機(jī)(或稱橫流風(fēng)機(jī))用的蝸舌裝置，具體地說(shuō)，涉及采用多孔壁 板與容腔結(jié)構(gòu)的蝸舌裝置，以及包括該蝸舌裝置的貫流風(fēng)機(jī)。本發(fā)明還涉及降低貫流風(fēng)機(jī) 氣動(dòng)噪聲的方法。
背景技術(shù)：
貫流風(fēng)機(jī)廣泛應(yīng)用于室內(nèi)空調(diào)與通風(fēng)系統(tǒng)。例如在分體式空調(diào)的室內(nèi)機(jī)中，貫流 風(fēng)機(jī)擔(dān)負(fù)著將冷量或熱量散發(fā)到房間的任務(wù)，這時(shí)貫流風(fēng)機(jī)的工作效率直接影響到空調(diào)器 的功率消耗，而貫流風(fēng)機(jī)的噪聲則直接關(guān)系到室內(nèi)環(huán)境的噪聲水平。醫(yī)學(xué)證據(jù)表明，空調(diào)室 內(nèi)機(jī)的噪聲對(duì)人的心腦血管與免疫系統(tǒng)都有著重要的傷害，是造成室內(nèi)環(huán)境噪聲污染最主 要的因素。因此控制和降低貫流風(fēng)機(jī)的噪聲，一直是貫流風(fēng)機(jī)研究和空調(diào)研發(fā)與生產(chǎn)的重 要課題。為了抑制貫流風(fēng)機(jī)的噪聲，國(guó)內(nèi)外研究者近年來(lái)提出了若干方案。幾種有代表性 的方案如下1)改變蝸舌(流動(dòng)穩(wěn)定器)的幾何外形形狀或位置；2)在葉輪圓周方向使用非均勻分布的葉片；3)在葉輪軸向方向?qū)⑷~輪按旋轉(zhuǎn)軸向分段，段與段之間葉片有錯(cuò)位角度；4)使用葉片沿著軸向扭斜的葉輪。這些降噪方案的出發(fā)點(diǎn)在于通過(guò)機(jī)械方式擾動(dòng)流體改變壓力的頻譜特性，但是它 們存在的不足之處是1)由于聲源中單極子、偶極子和四極子聲源的同時(shí)存在，即使對(duì)于單極子點(diǎn)聲源 的發(fā)聲，各個(gè)頻率分量同時(shí)存在、不同頻率分量之間的相位差不可避免等等實(shí)際困難，試圖 使用機(jī)械方法干預(yù)流動(dòng)以便使聲波疊加、達(dá)到降低噪聲振幅的目的，實(shí)現(xiàn)起來(lái)將十分困難， 甚至是不可能的，因此這些降噪措施的有效性還需要進(jìn)一步考核和檢驗(yàn)；2)與沒(méi)有采用上述降噪方案的貫流風(fēng)機(jī)相比，上述各種方案中，或要求在加工制 作葉輪時(shí)采用更為復(fù)雜的工藝與更多工序(例如軸向分段、軸向扭斜、軸向非均勻葉片節(jié) 距)，或者要求改變蝸舌的幾何外形形狀。這些要求使得單個(gè)空調(diào)貫流風(fēng)機(jī)的制作成本大幅 度提高?？傊?，在現(xiàn)有貫流風(fēng)機(jī)的降噪措施中存在著上述有效性有待進(jìn)一步檢驗(yàn)且制作成 本的問(wèn)題，迫切需要開(kāi)發(fā)一種易于從聲學(xué)理論解釋同時(shí)又在實(shí)際生產(chǎn)中易于采用的貫流風(fēng) 機(jī)降噪措施，同時(shí)須考慮貫流風(fēng)機(jī)的使用量巨大(例如廣東美的家用空調(diào)每小時(shí)生產(chǎn)量以 千臺(tái)為計(jì)量單位)，單個(gè)降噪措施的制作成本須易于控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種新的貫流風(fēng)機(jī)用蝸舌裝置，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題。一方面，本發(fā)明提供了一種蝸舌裝置，它包括由蝸舌的折狀壁板與無(wú)孔后壁板圍 成的容腔，以及冷凝水槽，其中，所述折狀壁板的迎風(fēng)面上分布有穿透壁板的小孔，所述小 孔的直徑為0. 3-lmm ；所述折狀壁板與無(wú)孔后壁板密封粘結(jié)，使得容腔(30)的兩端密封，氣 流僅通過(guò)所述迎風(fēng)面上的小孔流入或流出容腔。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述小孔在迎風(fēng)面上均勻分布。在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述小孔的數(shù)量為800-1000。在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述容腔為三棱柱形。另一方面，本發(fā)明提供了 一種貫流風(fēng)機(jī)，它包括上述蝸舌裝置。再一方面，本發(fā)明提供了一種降低貫流風(fēng)機(jī)氣動(dòng)噪聲的方法，該方法包括在貫流 風(fēng)機(jī)中使用上述蝸舌裝置。


圖IA是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的蝸舌裝置的截面示意圖。圖IB是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的蝸舌裝置的三維效果圖。圖IC是圖IA中A-A線所示的蝸舌裝置的迎風(fēng)面上小孔分布的示意圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的包括蝸舌裝置的貫流風(fēng)機(jī)的流道整體的截 面示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的發(fā)明人在經(jīng)過(guò)了廣泛而深入的研究之后發(fā)現(xiàn)，在貫流風(fēng)機(jī)中，在氣體流 動(dòng)經(jīng)過(guò)的通道中，對(duì)某些存在氣流與固體壁面發(fā)生沖擊干涉的地方采用這樣的蝸舌裝置， 其中使用多孔壁板與容腔結(jié)構(gòu)組合替代常規(guī)的無(wú)孔壁板結(jié)構(gòu)，從而可以有效地降低貫流風(fēng) 機(jī)的氣動(dòng)噪聲，并且對(duì)貫流風(fēng)機(jī)的壓力與能源效率沒(méi)有影響?；谏鲜霭l(fā)現(xiàn)，本發(fā)明得以完 成。本發(fā)明的原理如下根據(jù)氣動(dòng)聲學(xué)理論，氣流噪聲是由于旋渦運(yùn)動(dòng)而造成的；當(dāng) 氣流與固體結(jié)構(gòu)干涉沖擊時(shí)，產(chǎn)生旋渦，因此就有氣動(dòng)噪聲的發(fā)生；使用多孔壁板與容腔 結(jié)構(gòu)替代原有的無(wú)孔壁板結(jié)構(gòu)后，當(dāng)氣流沖擊壁面時(shí)，氣流可以透過(guò)多孔壁板出入容腔，從 而對(duì)氣流的沖擊起到緩沖作用，減弱氣流旋渦，達(dá)到降低氣動(dòng)噪聲的目的。因此，這個(gè)原理 可以簡(jiǎn)單理解為通過(guò)減弱氣流與固體壁面結(jié)構(gòu)的沖擊來(lái)減弱噪聲源的強(qiáng)度，從而使噪聲降 低。在本發(fā)明的第一方面，提供了一種蝸舌裝置，它包括以常規(guī)的固體壁板蝸舌為基 礎(chǔ)，在蝸舌迎風(fēng)面布置貫通的小孔，小孔的直徑為0. 3-lmm ；然后在蝸舌后增加一塊無(wú)孔后 壁板，使之與蝸舌折板之間圍成一個(gè)容腔，容腔兩端封死，氣流只能通過(guò)蝸舌迎風(fēng)面的小孔 流入或流出容腔。較佳地，所述小孔在迎風(fēng)面上均勻分布。較佳地，所述小孔的數(shù)量為800-1000。較佳地，所述容腔為三棱柱形。在本發(fā)明中，蝸舌折狀壁板與無(wú)孔后壁板可以使用膠水密封粘結(jié)。
在本發(fā)明的第二方面，提供了 一種貫流風(fēng)機(jī)，它包括上述蝸舌裝置。在本發(fā)明的第三方面，提供了一種降低貫流風(fēng)機(jī)氣動(dòng)噪聲的方法，該方法包括在 貫流風(fēng)機(jī)中使用上述蝸舌裝置。以下參看附圖。圖IA是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的蝸舌裝置的截面示意圖。如圖IA所示，該 蝸舌裝置包括由蝸舌的折狀壁板與無(wú)孔后壁板20圍成的三棱柱形的容腔30，以及冷凝水 槽40，在所述折狀壁板的迎風(fēng)面10上均勻分布有穿透壁板的小孔50，所述小孔的數(shù)量為 800-1000，直徑為0. 3-lmm ；所述折狀壁板與無(wú)孔后壁板20密封粘結(jié)，使得容腔30的兩端 封死，氣流僅通過(guò)所述迎風(fēng)面10上的小孔50流入或流出容腔30。所述蝸舌裝置是一個(gè)整 體件，其安裝和定位是通過(guò)螺釘和搭扣等與相鄰的組件接觸并固定來(lái)進(jìn)行的。圖IB是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的蝸舌裝置的三維效果圖。如圖IB所示，迎 風(fēng)面多孔壁板上的小孔均勻布局。圖IC是圖IA中A-A線所示的蝸舌裝置的迎風(fēng)面上小孔分布的示意圖。如圖IC所 示，小孔在迎風(fēng)面上均勻分布，其總數(shù)在800-1000個(gè)左右，小孔的直徑在0. 3-1毫米之間。圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的包括蝸舌裝置的貫流風(fēng)機(jī)的流道整體的截 面示意圖。如圖2所示，該貫流風(fēng)機(jī)包括旋轉(zhuǎn)葉輪1，出口導(dǎo)流后板2，上述蝸舌裝置3，條折 狀蒸發(fā)器4，以及進(jìn)風(fēng)格柵5組成，所述旋轉(zhuǎn)葉輪1由位于貫流風(fēng)機(jī)一側(cè)的直連變頻電機(jī)驅(qū) 動(dòng)。本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)在于1)能夠有效地降低貫流風(fēng)機(jī)的氣動(dòng)噪聲；2)本發(fā)明的貫流風(fēng)機(jī)蝸舌裝置能夠具體實(shí)施，而且具有加工制作容易、工藝簡(jiǎn)單、 經(jīng)濟(jì)性好、設(shè)備投資成本低的特點(diǎn)，容易推廣實(shí)施；3)采用本發(fā)明的貫流風(fēng)機(jī)蝸舌裝置，與未采用該蝸舌裝置的貫流風(fēng)機(jī)相比，噪聲 降低一般可以達(dá)到1-3分貝。實(shí)施例下面結(jié)合具體的實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明。但是，應(yīng)該明白，這些實(shí)施例僅用于說(shuō) 明本發(fā)明而不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明范圍的限制。下列實(shí)施例中未注明具體條件的試驗(yàn)方法，通常 按照常規(guī)條件，或按照制造廠商所建議的條件。實(shí)施例1 將本發(fā)明的蝸舌裝置用于貫流風(fēng)機(jī)中，在符合GB-1236的風(fēng)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行 了測(cè)試，其中，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1200rpm，小孔直徑為0.3毫米，小孔數(shù)目為800。與未使用本發(fā) 明蝸舌裝置的常規(guī)貫流風(fēng)機(jī)相比，本發(fā)明的貫流風(fēng)機(jī)蝸舌裝置對(duì)貫流風(fēng)機(jī)的效率和壓力特 性未造成傷害。進(jìn)一步在按照IS0-3745和GB-6882-86標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的半消聲室內(nèi)進(jìn)行了聲學(xué) 測(cè)試(消聲室本底噪聲20分貝，截止頻率100Hz)，結(jié)果顯示使用本發(fā)明的蝸舌裝置使得風(fēng) 機(jī)的噪聲降低了3分貝。在本發(fā)明提及的所有文獻(xiàn)都在本申請(qǐng)中引用作為參考，就如同每一篇文獻(xiàn)被單獨(dú) 引用作為參考那樣。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明的上述講授內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可 以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。
權(quán)利要求
一種蝸舌裝置，它包括由蝸舌的折狀壁板與無(wú)孔后壁板(20)圍成的容腔(30)，以及冷凝水槽(40)，其中，所述折狀壁板的迎風(fēng)面(10)上分布有穿透壁板的小孔(50)，所述小孔的直徑為0.3 1mm；所述折狀壁板與無(wú)孔后壁板(20)密封粘結(jié)，使得容腔(30)的兩端密封，氣流僅通過(guò)所述迎風(fēng)面(10)上的小孔(50)流入或流出容腔(30)。
2.如權(quán)利要求1所述的蝸舌裝置，其特征在于，所述小孔(50)在迎風(fēng)面(10)上均勻分布。
3.如權(quán)利要求1或2所述的蝸舌裝置，其特征在于，所述小孔(50)的數(shù)量為800-1000。
4.如權(quán)利要求1所述的蝸舌裝置，其特征在于，所述容腔(30)為三棱柱形。
5.一種貫流風(fēng)機(jī)，它包括權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的蝸舌裝置。
6.一種降低貫流風(fēng)機(jī)氣動(dòng)噪聲的方法，該方法包括在貫流風(fēng)機(jī)中使用權(quán)利要求1-4中 任一項(xiàng)所述的蝸舌裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及蝸舌裝置、包含其的貫流風(fēng)機(jī)、以及降低貫流風(fēng)機(jī)氣動(dòng)噪聲的方法，提供了一種蝸舌裝置，它包括由蝸舌的折狀壁板與無(wú)孔后壁板(20)圍成的容腔(30)，以及冷凝水槽(40)，其中，所述折狀壁板的迎風(fēng)面(10)上分布有穿透壁板的小孔(50)，所述小孔的直徑為0.3-1mm；所述折狀壁板與無(wú)孔后壁板(20)密封粘結(jié)，使得容腔(30)的兩端密封，氣流僅通過(guò)所述迎風(fēng)面(10)上的小孔(50)流入或流出容腔(30)。
文檔編號(hào)F04D29/66GK101956730SQ200910055068
公開(kāi)日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2009年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月20日
發(fā)明者云楚燁, 王孟, 賴煥新 申請(qǐng)人:華東理工大學(xué)