CN102110442B - 一种通信设备单板区消声装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开一种通信设备单板区消声装置，所述装置插装在单板区的单板槽位上，包括：沿单板区气流方向平行设置的第一平板和第二平板；所述第一平板和第二平板通过固定连接件装配成一体；所述第一平板上按一定的开孔规则开有消声孔；所述开孔规则具体为：孔径为0.05～0.5mm，板厚为0.05～0.5mm，开孔率为0.08～1％，后空腔深度为2～15mm。采用本发明实施例，在不影响设备散热效果的前提下，降低设备噪声。

Description

一种通信设备单板区消声装置

技术领域

本发明涉及通信设备领域，特别是涉及一种通信设备单板区消声装置。

背景技术

现有通信设备中，在单板区设置有风扇框，进行抽风散热，保证设备的散热。随着设备功耗的不断增加，需要相应的增大风扇的功耗以满足设备的散热需求。

随着风扇功耗的增加，带来的噪声也随之增大，如何降低通信设备的高噪声是本领域技术人员继续解决的技术问题。目前常用的通信设备降噪方案是，对散热风扇进行调速，在温度较低时减小风扇的转速，以使风扇噪声降低。

发明人在实现本发明的过程中发现，现有采用对风扇调速的方法，对风扇性能的依赖性比较大，一旦风扇调速装置发生故障，则无法实现降噪；另外，现有方法对通信设备散热所需风量影响较大，致使设备散热效果不佳。

发明内容

本发明提供一种通信设备单板区消声装置，在不影响设备散热效果的前提下，降低设备噪声。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：一种通信设备单板区消声装置，其特征在于，所述装置插装在单板区的单板槽位上，包括：沿单板区气流方向平行设置的第一平板和第二平板；

所述第一平板和第二平板固定连接；

所述第一平板上按一定的开孔规则开有消声孔；

所述开孔规则具体为：孔径为0.05～0.5mm，板厚为0.05～0.5mm，开孔率为0.08～1％，后空腔深度为2～15mm。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明实施例所述装置，插装在单板区的单板槽位上，包括沿单板区气流方向平行设置的第一平板和第二平板；第一平板上按照一定的规则开设消声孔，使得第一平板和第二平板之间夹成自然吸声空腔。

本发明实施例所述装置，能够自然吸收散热风扇带来的噪声，实现消声降噪的目的；同时，由于第一平板和第二平板沿单板区气流方向平行设置，因此将其插装在单板区时，并不会影响单板区气流的流量和流速，不会对设备散热造成影响，能够在保持设备散热效果的同时，实现消声降噪。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所述通信设备的单板区示意图；

图2为本发明实施例一提供的通信设备单板区消声装置的立体图；

图3为本发明实施例一提供的通信设备单板区消声装置的正视图；

图4为本发明实施例一提供的通信设备单板区消声装置的左视图；

图5为本发明实施例二提供的通信设备单板区消声装置立体图；

图6为本发明实施例三提供的通信设备单板区消声装置正视图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

本发明的目的是提供一种通信设备单板区消声装置，在不影响设备散热效果的前提下，降低设备噪声。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参照图1所示，为本发明实施例所述通信设备的单板区示意图。所述单板区1a用于在该通信设备上插装单板；所述单板区1a一般为一框体，在框体内设有多个用于安装单板的槽位空间；每个槽位空间设置一个单板槽位1b；每个单板槽位1b由相对设置在框体内壁两侧的导轨构成，用于安装一个单板1c，如图1所示。图1中箭头所示方向为单板区气流方向。

安装时，采用插接的方式将单板安装在相对设置在框体内壁两侧的到导轨内，每个单板槽位配置一块单板。其中，单板槽位的尺寸大小根据需要安装的单板尺寸大小而定。

本发明实施例所述通信设备单板区消声装置，采用两块沿单板区气流方向平行设置的平板，在其中一块平板上开有多个消声孔，并将其插接在所述单板区的一个单板槽位上，利用微孔消声，实现对通信设备的消声作用，使得在不影响设备散热效果的前提下，降低设备噪声。

这里需要解释说明的是，微孔消声一般是指：在厚度小于1mm的纯金属薄板上，用孔径小于1mm的1钻头穿孔，穿孔率为1％一3％，称该孔为消声孔；消声孔具有自孔口向内扩张的孔腔。其消声原理在于：由于消声孔的孔口小而孔腔大，呈向内扩张的孔腔结构，声波进入消声孔后，在孔腔壁面，经多次反射和折射而迅速衰减，从孔口逸出的几率非常小。因此，分布在金属薄板上的一个个消声孔形成声波的“黑洞”，只能进不能出，实现消声目的。在实际应用中，可以通过选择不同的穿孔率和板厚不同的腔深，控制消声的频谱性能，使其在需要的频率范围内获得良好的消音效果。

参照图2至4所示，分别为本发明实施例一提供的通信设备单板区消声装置的立体图、正视图和左视图。

所述消声装置插装在通信设备单板区的一个单板槽位上，其包括沿单板区气流方向(如图1中箭头所示方向)平行设置的第一平板10和第二平板20。所述第一平板10和第二平板20固定连接。

具体的，可以如图2所示，第一平板10和第二平板20通过固定连接件30装配成一体。

固定连接件30可以为多个，分别安装在第一平板10和第二平板20的左右侧或上下侧。如图2所示，在第一平板10和第二平板20的左右两侧各安装两个固定连接件，使得第一平板10和第二平板20能固定连接，避免发生相对位移。

优选地，所述固定连接件30具体可以为螺丝或铆钉等。

其中，第一平板10上按照一定的开孔规则开有多个消声孔101；所述多个消声孔101按一定顺序排列。

如图4所示，消声孔一般均按矩阵形式均匀分布；优选地，消声孔还可以呈菱形交错分布；或是不规则分布。

第一平板10开设消声孔101，使得第一平板10和第二平板20平行放置时，二者之间夹成自然吸声空腔。根据微孔消声原理可知，第一平板10和第二平板20构成微穿孔消声装置，将其插装在通信设备单板区的单板槽位上时，能够自然吸收散热风扇带来的噪声，实现消声降噪的目的。同时，由于第一平板10和第二平板20沿单板区气流方向平行设置，因此将其插装在单板区时，并不会影响单板区气流的流量和流速，不会对设备散热造成影响，能够在保持设备散热效果的同时，实现消声降噪。

根据微孔消声原理可知，消声孔101的消声效果由四个元素决定，分别是孔径、板厚、开孔率和后空腔深度。

其中，孔径是指消声孔101的直径；板厚是指第一平板10的厚度；开孔率是指第一平板10上消声孔101的体积占第一平板10体积的百分比；后空腔深度是指第一平板10和第二平板20夹成空腔的深度。

值得说明的是，由于本发明实施例中，第一平板10和第二平板20是平行放置的，故后空腔深度即为第一平板10和第二平板20之间的间距。

根据微孔消声原理可知，决定消声孔消声效果的四个元素可以由以下公式共同决定：

$r=\frac{32\mathrm{\ηt}}{\mathrm{\σ}{\mathrm{\ρ}}_{0}c{d}^2}\mathrm{Kr}---\left(1\right)$

$m=\frac{0.294\×{10}^{-3}t}{P}\mathrm{Km}---\left(2\right)$

$\mathrm{Kr}={(1+\frac{k^2}{32})}^{\frac{1}{2}}+0.1768\frac{\mathrm{kd}}{t}---\left(3\right)$

$\mathrm{Km}=1+{(9+\frac{k^2}{2})}^{-\frac{1}{2}}+0.85\frac{d}{t}---\left(4\right)$

$k=10d\sqrt{f_0}---\left(5\right)$

$\mathrm{\α}=\frac{4r}{{(1+r)}^2+{[\mathrm{\ωm}-\mathrm{ctg}(\mathrm{\ωD}/c)]}^2}---\left(6\right)$

其中，r为相对声阻系数；m为相对声质量系数；Kr为声阻系数；Km为声质量系数；k是；α为吸声系数；

σ为消声孔穿孔面积；P为穿孔率；t为第一平板的板厚；d为消声孔孔径；D为后空腔深度；

η为空气粘滞系数；ρ₀为空气密度；c为空气中的声速；ω为噪声角频率；f₀为噪声频率。

上述各参数中，η、ρ₀、c、ω、f₀为固定值。

本发明实施例中，根据通信设备的特点，预先设定孔径、板厚、开孔率和后空腔深度的取值，结合上述公式(1)至公式(6)，反推得到吸声系数α的值，判断该吸声系数α的值是否达到预期的效果，如果是，可以按照当前孔径、板厚、开孔率和后空腔深度的取值开设消声孔；如果否，对当前孔径、板厚、开孔率和后空腔深度的取值分别进行修正，再进行计算，得到新的吸声系数α，并进一步判断新的吸声系数α是否达到预期效果；以此类推，直至得到理想的吸声系数α为止。记录下得到理想吸声系数α时对应的孔径、板厚、开孔率和后空腔深度值，依次确定各元素的取值范围。再根据实际应用的情况，在该取值范围内确定各元素的实际取值，对第一平板10进行微穿孔，以便获得理想的消声效果。

本发明实施例中，为了使得通信设备获得较佳的消声效果，结合通信设备的特点，可以得到第一平板10上开设消声孔101的开孔规则为：孔径为0.05～0.5mm、板厚为0.05～0.5mm、开孔率0.08～1％、后空腔深度2～15mm。

优选地，为了进一步增强消声效果，可以将第一平板10和第二平板20夹成空腔的四边均封闭，使其形成一密闭的合体。参照图5所示，为本发明实施例二提供的通信设备单板区消声装置立体图。

图5所示装置中，第一平板10和第二平板20的四边分别通过第一连接板401、第二连接板402、第三连接板403、第四连接板404相互连接，使得第一平板10和第二平板20之间夹成一密闭空腔。

优选的，实施例二所述装置中，第一平板10和第二平板20之间可以不再采用固定连接件30连接，如图5所示。

优选地，本发明实施例中，可以在第一平板10和第二平板20夹成的空腔内填充消声材料，能够增加消声效果。其中，所述消声材料可以但不限于包括聚氨酯泡沫、三聚氰胺、纤维类材料等。

优选地，本发明实施例中，所述第一平板10可以为金属板或消声膜。

本发明实施例所述消声装置，插装在通信设备单板区的单板槽位上；在消声装置的第一平板10开设多个消声孔101，第一平板10和第二平板20沿单板区气流方向平行放置，使得二者之间夹成自然吸声空腔，能够自然吸收散热风扇带来的噪声，实现消声降噪的目的。

但是本发明上述实施例所述消声装置，需要占用通信设备单板区的单板槽位，由此使得通信设备资源浪费。为了节约单板槽位，本发明实施例三提供的消声装置中，采用单板作为第二平板，直接利用单板本身构成消声装置，此时，只需包括单板的消声装置插装在通信设备的单板区，在单板正常工作的同时即可实现对通信设备的消声降噪，同时还节省了单板槽位，节约通信设备资源。

参照图6，为本发明实施例三提供的通信设备单板区消声装置正视图。

图6所示消声装置中，利用单板50作为消声装置的第二平板。

单板50的正面一般用于布置元器件501。第一平板10设置在单板50的背面，与单板50平行放置。所述单板50和第二平板20通过固定连接件30装配成一体。

在单板50的下底端设置拉手条60，所述拉手条60与第一平板10连接，构成一托盘，在实现消声降噪的同时，还能进一步加强单板50的承重能力，并起到防火的作用。

所述第一平板10上开有消声孔101，其开孔情况与实施例一相同，不再赘述。

优选地，拉手条60可以与第一平板10一体成型，也可以通过连接件实现固定连接。

优选地，为了进一步增强消声效果，可以将第一平板10和单板50夹成空腔的四边均封闭，使其形成一密闭的合体。

需要注意的是，在实际应用中，单板50的背面(面对第一平板10的一面)也可能布置有元器件，此时，考虑到元器件的散热问题，就不能对第一平板10和单板50夹成空腔进行封闭。

优选地，本发明实施例二中，可以在第一平板10和单板50夹成的空腔内填充消声材料，能够增加消声效果，同时也加大了单板50正面元器件区域的流量，利于元器件的散热。

采用本发明实施例三，直接利用单板50构成消音装置，在应用时，对于通信设备的单板区，插装有几块单板，就相当于装设了几个消声装置。由此，在实现设备正常工作的同时实现对设备的消音去噪，同时也不会影响单板区气流的流量和流速，不会对设备散热造成影响，能够在保持设备散热效果的同时，实现消声降噪。

以上对本发明所提供的一种通信设备单板区消声装置，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (11)

1.一种通信设备单板区消声装置，其特征在于，所述装置插装在单板区的单板槽位上，包括：沿单板区气流方向平行设置的第一平板和第二平板；

所述第一平板和第二平板固定连接；

所述第一平板上按一定的开孔规则开有消声孔；

所述开孔规则具体为：孔径为0.05～0.5mm，板厚为0.05～0.5mm，开孔率为0.08～1％，后空腔深度为2～15mm。

2.根据权利要求1所述的通信设备单板区消声装置，其特征在于，所述第二平板为单板。

3.根据权利要求2所述的通信设备单板区消声装置，其特征在于，所述单板下底端设置有拉手条；所述拉手条与第一平板连接。

4.根据权利要求3所述的通信设备单板区消声装置，其特征在于，所述拉手条与第一平板一体成型或通过连接件固定连接。

5.根据权利要求1至4任一项所述的通信设备单板区消声装置，其特征在于，所述第一平板和第二平板夹成的空腔内填充消声材料。

6.根据权利要求5所述的通信设备单板区消声装置，其特征在于，所述消声材料包括聚氨酯泡沫、和/或三聚氰胺、和/或纤维类材料。

7.根据权利要求1至4任一项所述的通信设备单板区消声装置，其特征在于，所述第一平板为金属板或消声膜。

8.根据权利要求1所述的通信设备单板区消声装置，其特征在于，所述第一平板上的消声孔按一定顺序排列。

9.根据权利要求1所述的通信设备单板区消声装置，其特征在于，所述第一平板和第二平板固定连接具体为：

所述第一平板和第二平板通过固定连接件装配成一体。

10.根据权利要求9所述的通信设备单板区消声装置，其特征在于，所述固定连接件为螺丝或铆钉。

11.根据权利要求1所述的通信设备单板区消声装置，其特征在于，所述装置还包括第一连接板、第二连接板、第三连接板、第四连接板，用于依次连接所述第一平板和第二平板的四边。

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