一种消声件、消声结构及雾化装置 |
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| 申请号 | CN202211171087.X | 申请日 | 2022-09-23 | 公开(公告)号 | CN117809610A | 公开(公告)日 | 2024-04-02 |
| 申请人 | 深圳市卓力能技术有限公司; | 发明人 | 魏武; 汪泉; 吴伟; 龙太君; 张海波; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供了一种消声件、消声结构及雾化装置，雾化装置包括消声结构，消声结构包括节流母体和消声件，消声件设置有贯穿其顶端和底端的中空通道、与中空通道间隔的共振腔以及连通共振腔和中空通道的旁流通道，旁流通道和共振腔共同构成空气 弹簧 ，消声件和节流母体一体成型或者分体式设置；雾化装置的内部具有至少两个气道，节流母体设置于雾化装置内且位于两个气道之间，中空通道连通两个气道，两个气道的最小横截面面积均大于中空通道的最大横截面面积。本方案可通过共振方式消耗 声波 能量 从而达到消声降噪的目的，可以有效降低中空通道处的最大气流噪声，让用户免于气流噪声困扰，提升用户抽吸体验的舒适度。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种消声件，其特征在于，设置有贯穿其顶端和底端的中空通道、与所述中空通道间隔的共振腔以及连通所述共振腔和所述中空通道的旁流通道，所述旁流通道和所述共振腔共同构成空气弹簧。 |
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| 说明书全文 | 一种消声件、消声结构及雾化装置技术领域背景技术[0002] 在相关技术中，组成雾化装置的结构部件数量众多，由各结构部件形成的气道造型均较复杂，气道横截面形状和大小的变化多样。气道的非圆滑过渡、气道的错位、拐角、小 孔径节流等因素均有可能在用户抽吸时产生气流噪声，过大的气流噪声容易影响用户体验 的舒适度。 发明内容[0003] 本发明的技术目的在于提供一种消声件、消声结构及雾化装置，旨在降低雾化装置中的最大气流噪声，降低用户抽吸时的噪声影响，从而提升用户抽吸体验的舒适度。 [0004] 为解决上述技术问题，本发明是这样实现的，提供一种消声件，设置有贯穿其顶端和底端的中空通道、与所述中空通道间隔的共振腔以及连通所述共振腔和所述中空通道的 旁流通道，所述旁流通道和所述共振腔共同构成空气弹簧。 [0005] 进一步地，所述旁流通道的径向最大宽度小于所述中空通道的最小径向宽度。 [0006] 进一步地，所述旁流通道的径向最大宽度小于所述共振腔的最小宽度。 [0007] 进一步地，所述旁流通道的横截面形状为圆形、椭圆形或多边形。 [0008] 进一步地，所述消声件内设置有至少两个所述共振腔，各所述共振腔均通过旁流通道连通所述中空通道。 [0009] 进一步地，各所述共振腔间隔设置于所述中空通道的周侧且分别由独立的旁流通道连通所述中空通道。 [0010] 进一步地，各所述共振腔的排布位置对称设置于所述中空通道的两侧；和/或， [0011] 各所述共振腔的排布位置以所述中空通道的轴中心对称。 [0012] 进一步地，同一旁流通道串接至少两个间隔设置的所述共振腔。 [0013] 进一步地，所述旁流通道直线延伸或者弯折延伸。 [0014] 进一步地，同一旁流通道包括至少两支路，每一所述支路均连通至少一所述共振腔。 [0015] 进一步地，各所述共振腔的形状相同；或者， [0016] 至少两所述共振腔的形状不同。 [0017] 进一步地，所述共振腔的高径比在0.5‑0.7内，所述高径比为所述共振腔在对应的旁流通道延伸方向上的最大尺寸和所述共振腔在垂直于对应的旁流通道延伸方向的横截 面的最小尺寸的比值。 [0018] 进一步地，所述共振腔在所述旁流通道延伸方向上各处的横截面形状相同；或者， [0019] 所述共振腔在所述旁流通道延伸方向上各处的横截面形状相同且面积朝远离所述中空通道的方向逐渐减小或逐渐增大。 [0020] 进一步地，所述共振腔在垂直于对应的旁流通道延伸方向的横截面形状为圆形、椭圆形、方形、正五边形或正六边形。 [0021] 进一步地，所述消声件采用金属材料或者塑料材料。 [0022] 进一步地，提供一种消声结构，包括节流母体和设置于所述节流母体内的如上任一项所述的消声件，所述中空通道连通所述节流母体的底部空间和顶部空间，所述消声件 和所述节流母体一体成型或者分体式设置。 [0023] 进一步地，提供一种雾化装置，包括如上所述的消声结构，所述雾化装置的内部具有两个气道，所述节流母体设置于所述雾化装置内且位于两个所述气道之间，所述中空通 道连通两个所述气道，两个所述气道的最小横截面面积均大于所述中空通道的最大横截面 面积。 [0024] 本发明中消声件、消声结构及雾化装置与现有技术相比，有益效果在于： [0025] 本方案中的消声件可以设置在雾化装置中形成消声结构，消声件可以设置在雾化装置的两个气道之间，两个气道通过中空通道连通，由于消声件内设置了和中空通道间隔 的共振腔以及连通共振腔和中空通道的旁流通道，用户抽吸过程中，气流声波会从旁流通 道进入到共振腔内，使得旁流通道内的空气来回运动压缩共振腔内的空气，即旁流通道和 共振腔共同构成空气弹簧，当声波频率和空气弹簧的固有频率一致时，即可发生共振以消 耗声波能量从而达到消声降噪的目的，可以有效降低中空通道处的最大气流噪声，让用户 免于气流噪声困扰，提升用户抽吸体验的舒适度。 附图说明 [0026] 图1是本发明实施例中雾化装置的剖开结构示意图； [0027] 图2是本发明实施例中分体式的节流母体和消声件的立体分解结构示意图； [0028] 图3是本发明实施例中一体式的节流母体和消声件的剖开结构示意图； [0029] 图4是本发明实施例中消声件的俯视图； [0030] 图5是本发明实施例中第一种实现方式的消声件的结构布局示意图； [0031] 图6是本发明实施例中第一种实现方式的消声件在图4中A‑A方向的剖视图； [0032] 图7是本发明实施例中第二种实现方式的消声件的结构布局示意图； [0033] 图8是本发明实施例中第二种实现方式的消声件在图4中A‑A方向的剖视图； [0034] 图9是本发明实施例中第三种实现方式的消声件的结构布局示意图； [0035] 图10是本发明实施例中第三种实现方式的消声件在图4中A‑A方向的剖视图； [0036] 图11是本发明实施例中第四种实现方式的消声件的结构布局示意图； [0037] 图12是本发明实施例中第四种实现方式的消声件在图4中A‑A方向的剖视图。 [0038] 在附图中，各附图标记表示：100、雾化装置；10、消声结构；20、进气通道；30、雾化通道；1、节流母体；2、消声件；21、中空通道；22、共振腔；23、旁流通道。 具体实施方式[0039] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制，基于本 发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。 [0040] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“周向”、“径向”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必 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。 [0041] 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 隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上， 除非另有明确具体的限定。 [0042] 发明人经过大量的实践及仿真实验得出：整个雾化装置气道最大气流噪声发生的地方大概率处于气道节流通道(雾化装置气流通道中最小横截面积的通道)及附近，其主要 原因是由于该处气道尺寸较小，用户抽吸体验时，狭小节流通道流速大增，气道附近气流紊 流、涡流强度、气道压力的脉动强度和频率也随之增大，再者由于空气具有粘性，高速气流 与气道内壁摩擦产生噪声。而一个现实情况是：产品研发工程师或设计师仅关注影响流量 大小的节流通道同流面积尺寸大小，通常采用等截面直通设计，却忽视节流通道进气、出气 口的消声降噪设计。为此，本申请提供了节流通道处的结构改进，从而实现对雾化装置的良 好消声降噪效果。 [0043] 在本实施例中，结合图1‑4，提供一种雾化装置100，包括消声结构10；其中，消声结构10包括节流母体1和设置于节流母体1内的消声件2，消声件2设置有贯穿其顶端和底端的 中空通道21、与中空通道21间隔的共振腔22以及连通共振腔22和中空通道21的旁流通道 23，旁流通道23和共振腔22共同构成空气弹簧，中空通道21连通节流母体1的底部空间和顶 部空间，消声件2和节流母体1一体成型或者分体式设置；雾化装置100的内部具有两个气 道，节流母体1设置于雾化装置100内且位于两个气道之间，中空通道21连通两个气道，两个 气道的最小横截面面积均大于中空通道21的最大横截面面积。 [0044] 本方案中的消声件2可以设置在雾化装置100中形成消声结构10，消声件2可以设置在雾化装置100的两个气道之间，两个气道通过中空通道21连通，两个气道可以分别是进 气通道20和雾化通道30，由于消声件2内设置了和中空通道21间隔的共振腔22以及连通共 振腔22和中空通道21的旁流通道23，用户抽吸过程中，气流声波会从旁流通道23进入到共 振腔22内，使得旁流通道23内的空气来回运动压缩共振腔22内的空气，即旁流通道23和共 振腔22共同构成空气弹簧，当声波频率和空气弹簧的固有频率一致时，即可发生共振以消 耗声波能量从而达到消声降噪的目的，可以有效降低中空通道21处的最大气流噪声，让用 户免于气流噪声困扰，提升用户抽吸体验的舒适度。 [0045] 应当理解，本实施例对所提到的雾化装置100的具体结构组成并不做限定，只要雾化装置100中具有进气通道20和雾化通道30即可，其中节流母体1可以是雾化装置100中的 任意部件或者任意部件中的一部分，只要设置在进气通道20和雾化通道30之间，使得中空 通道21的两端分别连通进气通道20和雾化通道30即可。在其他实施例中，节流母体1还可以 设置在其他位置，只要是在两个气体流经的通道之间即可，所以，节流母体1可以是嵌置在 雾化装置100内的独立部件，或者是雾化装置100中雾化器的底座，又或者是雾化装置100的 电池杆的一部分。 [0046] 在本实施例中，结合图1和图2，以消声件2和节流母体1分体式设置为例，其中，节流母体1的底侧或者顶侧可以开设嵌槽，并且，节流母体1开设有竖直方向上连通嵌槽的通 孔，该通孔即雾化装置100气道的节流通道处，消声件2嵌置于嵌槽内，并且中空通道21连通 该通孔，中空通道21的横截面尺寸和该通孔一致，在实际应用中，中空通道21和该通孔共同 构成节流通道，因此，中空通道21和该通孔的尺寸设置为和所需的节流通道直径保持一致。 在一些实施例中，结合图3，消声件2也可以是节流母体1本身的一部分，即消声件2和节流母 体1一体成型。 [0047] 进一步地，结合图5‑12，旁流通道23的径向最大宽度小于中空通道21的最小径向宽度；旁流通道23的径向最大宽度小于共振腔22的最小宽度。如此设置，气流噪声通过旁流 通道23进入到共振腔22后更容易被消耗声波能量，对相应频率的声波降噪效果更好。通常 情况下，共振腔22的容积越大，空气弹簧结构的共振频率呈降低趋势，旁流通道23的内径越 小，空气弹簧结构的共振频率呈升高趋势，旁流通道23的长度越长，空气弹簧结构的共振频 率越低，因此，在实际应用中，根据需要降低的声波的频率范围，可以适应性调整共振腔22 的容积、旁流通道23的内径以及旁流通道23的长度，从而使形成的空气弹簧的共振频率和 对应噪声声波的频率相同或接近，从而达到对该声波的良好降噪效果。 [0048] 在本实施例中，中空通道21的内腔为柱体，优选为圆柱体，旁流通道23的内腔为柱体，优选为圆柱体，即中空通道21和旁流通道23的横截面均为圆形，旁流通道23的直径小于 中空通道21的直径，如此，一方面可以控制整个雾化装置100的吸阻和流量大小，另一方面 可以减少气流紊流、涡流强度、气道压力的脉动强度等，从而防止进一步产生新的噪声，有 利于消声降噪效果的提升。在一些实施例中，旁流通道23的横截面形状可以适应性调整，例 如，为椭圆形和多边形，多边形可以是正方形、矩形、正五边形、正六边形等等，并且，为正多 边形时其角部位置可以倒圆角，从而使得旁流通道23的内壁面较为光滑。 [0049] 进一步地，消声件2内设置有至少两个共振腔22，各共振腔22均通过旁流通道23连通中空通道21。通过多个共振腔22的方式可以实现更为良好的消声降噪效果。当然，在一些 实施例中，消声件2内也可以仅设置一个共振腔22。 [0050] 进一步地，结合图5‑10，各共振腔22间隔设置于中空通道21的周侧且分别由独立的旁流通道23连通中空通道21；各共振腔22的排布位置对称设置于中空通道21的两侧；和/ 或，各共振腔22的排布位置以中空通道21的轴中心对称。优选的，消声件2内设置偶数个共 振腔22，并且，共振腔22两两对称设置于中空通道21相对的两侧，各共振腔22相对于中空通 道21的轴呈中心对称设置，如此，消声件2对气流噪声的消声降噪效果更为均匀，降噪效果 较为良好，例如，消声件2内设置两共振腔22，并且两共振腔22对称设置于中空通道21相对 的两侧，或者，消声件2内设置四个共振腔22，四个共振腔22绕中空通道21等角度间隔排布。 在一些实施例中，消声件2内也可以设置奇数个共振腔22，各共振腔22环绕中空通道21等角 度间隔设置，因此，共振腔22可以均匀地排布在中空通道21外侧，实现对气流噪声在各方向 上的均匀降噪。应当理解，各共振腔22相对于中空通道21在轴向方向上的位置均相同，或 者，各共振腔22相对于中空通道21在轴向方向上的位置均不同，或者，部分共振腔22相对于 中空通道21在轴向方向上的位置和另一部分的位置不同。 [0051] 进一步地，结合图11‑12，同一旁流通道23串接至少两个间隔设置的共振腔22；旁流通道23直线延伸或者弯折延伸。优选的，旁流通道23直线延伸，旁流通道23上串接两个共 振腔22，在一些实施例中，旁流通道23上可以设置三个、四个、五个等相互间隔的共振腔22， 并且间隔可以相同或者不同。通过多个共振腔22的设置方式，从中空通道21进入的气流声 波可以在多个共振腔22内产生共振、反射、衍射等，消声降噪的方式更多，且效果更好。在一 些实施例中，同一旁流通道23可以弯折延伸，例如，旁流通道23的延伸轨迹可以是曲线，或 者，旁流通道23的延伸轨迹可以是多段的折线，对应的共振腔22可以由其串联，如此，共振 腔22的布置位置更为灵活，可以在消声件2有限的空间内设置更多的共振腔22，从而提升消 声件2的利用空间。 [0052] 进一步地，同一旁流通道23包括至少两支路，每一支路均连通至少一共振腔22。优选的，旁流通道23的一端连通中空通道21，旁流通道23的另一端可以设置两个或者更多的 支路，支路上设置一个或者更多的共振腔22，应当理解，旁流通道23可以类似于树状分布， 因此，同一旁流通道23通过多个分支的方式可以实现多个共振腔22的连接，如此，当噪声声 波进入到旁流通道23后可以经过各个支路到达共振腔22内，声波的能量逐渐被消耗，从而 实现良好的消声降噪效果。 [0053] 应当理解，前述共振腔22以及旁流通道23的设置方式可以相互组合从而形成更为多样的共振腔22设置形式。例如，中空通道21可以连接多条绕其排布的旁流通道23，旁流通 道23上可以设置一个共振腔22或者至少两个共振腔22，并且，同一旁流通道23上可以设置 串联形式的共振腔22，也可以以支路形式将多个共振腔22以并联形式相连。并且，消声件2 的形状也可以根据共振腔22的设置形式进行适应性调整，例如，消声件2可以为矩形块状、 圆柱块状、棱柱体、圆台或棱台等等，消声件2优选为对称结构。 [0054] 此外，当消声件2中设置有多个共振腔22时，各共振腔22的形状可以设置为均相同；或者，至少两共振腔22的形状设置为不同。当共振腔22的形状设置为相同时，对应频率 的噪声可以获得更好的消声效果，当共振腔22的形状设置为不相同时，两种类型的共振腔 22可以对不同频率范围内的噪声实现消声作用，因此，在实际应用中，可以根据噪声频率范 围对共振腔22的形状和数量进行适应性设置，例如，对于能量较高的噪声波段，设置的与该 噪声频率对应的共振腔22数量可以更多，对于能量较低的噪声波段，设置的与该噪声频率 对应的共振腔22数量可以更少设置不设置对应的共振腔22，共振腔22设置数量可以根据实 际情况进行适应性调整。 [0055] 进一步地，共振腔22的高径比在0.5‑0.7内，高径比为共振腔22在对应的旁流通道23延伸方向上的最大尺寸和共振腔22在垂直于对应的旁流通道23延伸方向的横截面的最 小尺寸的比值。如此设置可以使共振腔22对噪声的消声量较高，从而达到良好的消声降噪 效果。 [0056] 其中，共振腔22的设置形式可以多样，例如，共振腔22在旁流通道23延伸方向上各处的横截面形状相同，此时，共振腔22为柱状；或者，共振腔22在旁流通道23延伸方向上各 处的横截面形状相同且面积朝远离中空通道21的方向逐渐减小或逐渐增大。 [0057] 共振腔22在垂直于对应的旁流通道23延伸方向的横截面形状可以为圆形、椭圆形、方形、正五边形或正六边形等。当各处的横截面形状相同时，共振腔22的腔体形状依次 为圆柱体(图5和图6)、椭圆柱体、正四棱柱体(图9‑12)、正五棱柱体、正六棱柱体等等。当各 处的横截面形状相同但大小会变化时，共振腔22的形状可以是球状(图7和图8)、台状、橄榄 球状等等。在一些实施例中，共振腔22的形状也可以是异形，只要是腔体即可。 [0058] 从共振频率考虑，矩形体的共振腔22的共振频率最高，圆柱体的次之，球体最低，因此，在设计共振腔22的共振频率时，也可以适应性选择对应的共振腔22形状，并且，共振 腔22尺寸可以根据实际情况进行适应性调整。 [0059] 进一步地，消声件2可以采用硬质材料，优选采用金属材料或塑料材料，旁流通道23和共振腔22的壁面可以实现对一定范围频率的声波实现反射、干涉、共振等现象，从而实 现良好的降噪效果。应当理解，在一些实施例中，消声件2也可以采用多孔材料，例如多孔的 陶瓷材料或者金属材料，如此，一方面共振腔22可以通过对声波反射、干涉和气弹簧共振的 现象实现降噪效果，另一方面，消声件2本身的材料可以通过将声波的机械能转化为热能的 方式消耗声波能量，从而实现降噪，降噪效果更好。 |
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