CN105390131A - 一种消声装置及机电设备 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种消声装置及机电设备，涉及消声技术领域。主要采用的技术方案为：一种消声装置，其中，消声装置为一密闭腔体结构。其中，消声装置包括第一侧板和第二侧板。第一侧板上设置有多个孔，用于使束状声波进入密闭腔体内；第二侧板与第一侧板相对设置；其中，第二侧板设置为导声结构，用于改变进入密闭腔体内束状声波的传播方向，使其在密闭腔体内发散传播，以使声波在发散传播方向上的阻尼作用下逐渐转化为内能。一种机电设备包括上述的消声装置，以消除机电设备所产生的噪音。本发明主要用于提供一种消声装置，在达到消除噪音目的的同时，还能减小消声装置的厚度，以改善消声装置在机电设备中有限空间内的使用情况。

Description

一种消声装置及机电设备

技术领域

本发明涉及一种消声技术领域，特别是涉及一种消声装置及具有该消声装置的机电设备。

背景技术

机电设备运行时所发出的噪音会给人们的生活和工作带来噪音污染。

以空调设备为例，空调设备运行时，其上的风机产生的逸入房间的噪音、风管末端处的再生噪音以及压缩机工作时所产生的噪音等等，均给人们的生活及工作带来了困扰。为了降低空调设备运行时的噪音，通常会在空调设备中的隔板处粘贴吸音棉。但是，现有的大冷量侧出风多联机中隔板处是一单层钣金件，无吸收噪音功能，由于该处需要多道焊接动火作业，所以，无法粘贴吸音棉。

除了吸音棉之外，现有技术还采用消声器消除空调设备运行时的噪音。如，微孔穿板消声器，它是在共振式吸声结构的基础上发展而来的，其消音原理是利用微孔板小孔处的声阻和穿孔板后的“气垫弹簧”将声能转化为热能耗散掉达到消声目的。其具体结构特征为：微孔(直径0.2-1mm)、薄板(0.5-1mm)、低穿孔率(P＝0.5-3％)和一定的空腔深度(5-20cm)。通过选择不同穿孔率和腔深的微孔板消声器，就可以控制消声器的频谱性能，使其在需要的频率范围内获得良好的消声效果。

但是，本发明的发明人发现微孔穿板消声器存在如下缺陷：

第一，薄板上的微孔很容易被飞尘堵塞，影响吸声效果，需要经常维护；

第二，薄板容易变形，腐蚀和褪色；

第三，对低、高频噪声区段的吸声系数较低，总体吸声频带宽度不大，虽然利用双层微孔穿板形式可以增大频带宽带，但需要较厚的空腔，从结构和经济的角度考虑不合适；

第四，穿孔后的“气垫弹簧”太厚，限制了其在有空间要求场合的使用。

另外，CN912088222公开一种组合式高效消声器，其结构由声音反射锥和周围的吸音材料构成，该种消声器虽能有效吸收垂直而来的噪音，但本发明的发明人发现由于其结构和吸声原理的限制，使其存在如下缺点：第一无法做薄；第二，无法运用于宽平面吸声场合；第三，其内部的吸音材料限制了其在高温潮湿多尘的环境下工作。

综上，由于上述现有的消声器存在以上缺陷，从而限制了其在机电设备上的应用。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种消声装置和消声方法以及机电设备，主要目的在于减小消声装置的厚度，以改善消声装置在有限空间内的使用情况。

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

一方面，本发明的实施例提供一种消声装置，所述消声装置为一密闭腔体结构；其中，所述消声装置包括：

第一侧板，所述第一侧板上设置有多个孔，用于使束状声波进入密闭腔体内；

第二侧板，所述第二侧板与所述第一侧板相对设置；

其中，所述第二侧板设置为导声结构，用于改变进入密闭腔体内束状声波的传播方向，使其在密闭腔体内发散传播，以使声波在发散传播方向上的阻尼作用下逐渐转化为内能。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

优选地，所述第二侧板包括：

第二侧板本体，所述第二侧板本体为平板结构；

导声部，所述导声部的数量与所述孔的数量一致，且所述导声部设置在所述第二侧板本体上与所述孔对应的位置处；

其中，所述导声部用于改变由孔进入密闭腔体内束状声波的传播方向，使其沿着所述第二侧板本体所在平面方向进行发散传播。

优选地，所述导声部具有第一端和第二端；其中，所述导声部的第一端设置在所述第二侧板本体上；所述导声部的第二端为指向与其对应孔的尖端。

优选地，所述导声部为锥体结构，且所述锥体结构的母线为曲线；其中，所述导声部的第一端的端部为锥体结构的底面，所述导声部的第二端为锥体结构的顶部。

优选地，所述导声部与所述第二侧板本体为一体式结构。

优选地，所述第二侧板为波纹状结构。

优选地，所述孔上安装有插入管；且所述插入管的一端伸入密闭腔体内，用于防止进入密闭腔体内的声波经反射后而逃脱密闭腔体。

优选地，所述第一侧板为平板结构或波纹板状结构。

优选地，所述消声装置还包括设置在密闭腔体内的至少一波纹状隔板，用于增加进入密闭腔体内声波的反射程度。

优选地，所述波纹状隔板垂直于所述第一侧板和/或第二侧板。

优选地，所述波纹状隔板上粘贴有吸声材料。

优选地，多个所述孔均匀地分布在所述第一侧板上，且所述孔为圆孔。

优选地，所述孔的直径大于所需消除噪音的波长。

另一方面，本发明实施例还提供一种机电设备，所述机电设备包括上述任一项所述的消声装置，以消除所述机电设备所产生的噪音。

借由上述技术方案，本发明的消声装置至少具有下列有益效果：

1、本发明实施例提供的消声装置使外界产生的声波以束状形式由第一侧板上的孔进入密闭腔体中，且该束状声波在进入孔时的传播方向为垂直于孔位于密闭腔体外侧一端的端面；而设置成消声结构的第二侧板能改变由孔进入密闭腔体中束状声波的传播方向，使其在密闭腔体内进行发散传播(如沿着第二侧板所在面的方向发散传播、如在密闭腔体中多次反射传播)，最终使声波在发散传播方向上“气垫弹簧”的阻尼作用下逐渐转化为内能而被耗散掉。与现有技术相比，本实施例提供的消声装置由于改变了进入密闭腔体中声波的传播方向，所以无需加厚密封空腔的厚度(即，加宽第一侧板和第二侧板之间的距离)，就能实现消除噪音的目的。因此，本实施例提供的消声装置的应用领域广，改善消声装置在机电设备中有限空间内的使用情况。

2、本发明实施例中第一侧板上的孔的直径大于消声装置所需要消除噪音的波长。由于声波波长远小于孔直径的高频音穿过孔时，是以束状通过的；相对于现有技术，本实施例通过使孔的直径增大，将使以束状通过孔的声波的频率向低频转移，从而使更多的声波能够直接进入消声装置的密闭腔体中。因此，本发明实施例提供的消声装置拓宽了有效消音的音频带宽。

3、本发明实施例提供的消声装置与现有技术的微穿孔板的消音原理完全不同，所以第一侧板的厚度可以适当的增加，从而使得第一侧板不易变形，且第一侧板上的孔也不易堵塞，从而使本发明实施例中的消声装置更易于维护，进一步拓宽了其应用范围。

4、本发明实施例提供的消声装置的第二侧板包括平板结构的第二侧板本体及设置在第二侧板本体上的导声部。通过在第二侧板本体上与孔的对应位置处增设一导声部，改变以束状垂直进入孔的声波的传播方向，使其沿着第二侧板本体所在平面方向发散传播，并在第二侧板本体所在平面方向的气垫弹簧”的阻尼作用下逐渐转化为内能而被耗散掉，进一步达到消除噪音的同时，减小消声装置的厚度，改善消声装置在有限空间内的使用情况。

5、本发明实施例提供的消声装置通过将第二侧板设置为波纹状结构，并在孔上安装一端插入密闭腔体内的插入管，以增加进入密闭腔体内声波的反射及吸收程度，并且还防止进入密闭腔体后经反射后而逃脱密闭腔体的声波，从而提高了消声装置的消声效果，且还能减小消声装置的厚度。

6、本发明实施例中消声装置通过在密闭腔体中的至少一波纹状隔板，用于增加进入密闭腔体内声波的反射和吸收，从而提高消声装置的消声效果。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本发明的实施例提供的一种消声装置的结构示意图；

图2是本发明的实施例提供的另一种消声装置的结构示意图；

图3是本发明的实施例提供的消声装置中波纹状隔板的平面示意图；

图4是本发明的实施例提供的消声装置中波纹状隔板的另一平面示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

实施例1

一方面，本实施例提供一种消声装置，用在易于产生噪音的机电设备(如，空调设备)中，以消除机电设备中的工作部件运行时所产生的噪音，从而给人们的生活或工作营造一个较好的环境。

具体地，如图1和图2所示，该消声装置为一密闭腔体结构。其中，消声装置包括第一侧板1和第二侧板2。其中，第一侧板1上设置有多个孔11。第二侧板2与第一侧板1相对设置；且第二侧板2和第一侧板1构成密闭腔体的两个相对的侧壁。其中，第一侧板1上的多个孔11用于使束状声波由小孔进入密闭腔体内。其中，第二侧板2设置成导声结构，用于改变进入密闭腔体内束状声波的传播方向，使其在密闭腔体内发散传播，以使声波在发散传播方向上的阻尼作用下逐渐转化为内能。

本实施例提供的消声装置通过上述设置，使外界产生的声波以束状形式由第一侧板1上的孔11进入密闭腔体中，且该束状声波在进入孔11时的传播方向为垂直于小孔位于密闭腔体外侧一端的端面。而设置成消声结构的第二侧板2能改变由孔11进入密闭腔体中束状声波的传播方向，使其在密闭腔体内进行发散传播(如沿着第二侧板2所在面的方向发散传播、在密闭腔体中多次反射传播)，最终使声波在发散传播方向上“气垫弹簧”的阻尼作用下逐渐转化为内能而被耗散掉。与现有技术相比，本实施例提供的消声装置由于改变了进入密闭腔体中声波的传播方向，所以无需加厚密封空腔的厚度(即，加宽第一侧板1和第二侧板2之间的距离)，就能实现消除噪音的目的。因此，本实施例提供的消声装置的应用领域广，改善消声装置在有限空间内的使用情况。

较佳地，本实施例中的多个孔11为均匀分布在第一侧板1上的圆孔。

较佳地，本实施例中的孔11的直径的大小与所需消除噪音的波长有关。在此，本实施例中的小孔11的直径大于消声装置所需要消除噪音的波长。由于声波波长远小于孔直径的高频音穿过孔时，是以束状通过的；相对于现有技术，本实施例通过使孔11的直径增大，将使以束状通过孔11的声波的频率向低频转移，从而使更多的声波能够直接进入消声装置的密闭腔体中。

综上所述，本实施例提供的消声装置与现有技术的微穿孔板的消音原理完全不同，所以第一侧板的厚度可以适当的增加，从而使得第一侧板不易变形，且第一侧板上的孔也不易堵塞，从而易于维护，使得消声装置还能够应用于道路两旁。

实施例2

较佳地，本实施例提供一种消声装置，与实施例1相比，如图1所示，本实施例中消声装置的第二侧板2包括第二侧板本体和导声部21。其中，第二侧板本体为平板结构。导声部21的数量与孔11的数量一致，且设置在第二侧板本体上与孔11对应的位置处。其中，导声部21用于改变垂直进入小孔的束状声波的传播方向，使其沿着第二侧板本体所在平面方向进行发散传播，最终使声波在沿着第二侧板本体所在平面方向上“气垫弹簧”的阻尼作用下逐渐转化为内能而被耗散掉。

本实施例提供的消声装置通过在第二侧板本体上与孔11的对应位置处增设一导声部21，改变以束状垂直进入小孔的声波的传播方向，使其沿着第二侧板本体所在平面方向发散传播，并在第二侧板本体所在平面方向的“气垫弹簧”的阻尼作用下逐渐转化为内能而被耗散掉，以达到消除噪音的同时，减小消声装置的厚度。

在此，第一侧板1与第二侧板2之间的距离只需确保第二侧板2的导声部21不可影响声波从第一侧板上的孔11以束状形式进入即可。

较佳地，本实施例中的消声装置的孔11上还可以安装插入管，且插入管的一端伸入密闭腔体内(插入管的具体结构参考下述实施例4所述的插入管)，用于减小进入密闭腔体后经反射后而逃脱密闭腔体的声波，从而提高了消声装置的消声量。本实施例通过设置插入管，使插入管和第二侧板本体上的导声部21同时配合消声，可适用于能安装较厚消声装置的机电装置中。

另外，为了加强声波在密闭腔体中的发散程度，本实施例中的第二侧板本体也可设置成波纹状结构。

实施例3

较佳地，本实施例提供一种消声装置，与实施例2相比，如图1所示，本实施例中的导声部21具有相对设置的第一端和第二端。其中，导声部21的第一端设置在第二侧板2上，导声部21的第二端设置为指向与其对应孔11的尖端。

较佳地，导声部21为锥体结构，且锥体的母线为曲线，该曲线优选为抛物线，以更好的将由孔11垂直入射到腔体内的声波转化为沿着第二侧板本体所在平面发散传播的声波。其中，导声部21的第一端的端部锥体结构的底面，且导声部21的第二端为锥体结构的顶部。

本实施例提供的消声装置通过将导声部设置成上述结构，以实现对声波进行导向的目的，使声波在腔体内更好地发散传播，以尽快地在阻尼作用下转化为内能而被耗散掉。

较佳地，导声部21与第二侧板本体为一体式结构。

实施例4

较佳地，本实施例提供一种消声装置，与实施例1相比，如图2所示，本实施例中消声装置的第二侧板2为波纹状结构。本实施例通过将第二侧板设置成波纹状结构，用于增加由孔11垂直进入密闭腔体内束状声波在密闭腔体内的反射程度，使声波能量被转化为内能而被耗散掉。

较佳地，本实施例提供的消声装置的孔11上还安装有插入管12，且插入管12的一端伸入密闭腔体内。本实施例提供的消声装置通过在孔11处安装插入管12，用于减小进入密闭腔体后经反射后而逃脱密闭腔体的声波，从而提高了消声装置的消声量。插入管12伸入密闭腔体内的长度为设定长度，该设定长度根据第一侧板1和第二侧板2之间夹层的厚度而定。

较佳地，本实施例中的第一侧板1为平板状结构或波纹状结构。通过将第一侧板1设置为波纹状结构可进一步增强声波在密闭腔体内的反射程度。

实施例5

较佳地，本实施例提供一种消声装置，与上述实施例相比，如图3和图4所示，本实施例中消声装置还包括设置在密闭腔体中的至少一波纹状隔板3，用于增加进入密闭腔体内声波的反射和吸收程度。

较佳地，波纹状隔板3垂直于第一侧板、第二侧板设置。具体地，波纹状隔板3在密闭腔体中的排布方式如图3和图4所述，但不限于此。

另外，波纹状隔板3在密闭腔体内的排布需保证不影响导声部21对由孔密闭腔体内声波的导向即可。

较佳地，为了进一步提高声波在密闭腔体内的反射和吸收程度，还可以增加波纹状隔板3表面的粗糙度。

较佳地，为了进一步提高声波在密闭腔体内的反射和吸收程度，还可以在波纹状隔板3表面贴有吸声材料，从而进一步提高消声装置的消声效果。在此，可根据消声装置的使用环境，判断是否在波纹状隔板3上贴吸声材料。

实施例6

另一方面，本实施例提供一种机电设备，该机电设备为易产生噪音的机械、电子设备，如空调设备、冰箱、洗衣机等等。机电设备包括上述任一项实施例所述的消声装置，以消除机电设备所产生的噪音，从而给人们的生活或工作营造一个较好的环境。

以空调设备为例，可用上述实施例提供的消声装置替代空调设备中的隔板，这样使空调设备中的风机、压缩机等产生的噪音被消声装置所消除，从而不会对人们生活及工作产生噪音污染。同时，由于消声装置无需做厚就能实现较好的消声效果，所以，采用上述实施例的消声装置不会对空调设备的内部空间造成影响。

综上，本发明实施例提供的消声装置及机电设备主要利用声波遇到孔和障碍物的传播特性进行设计，通过在消声装置的小孔后增设一声波导向结构，改变以束状垂直进入小孔的声波的传播方向，使其发散传播，并在传播方向上的“气垫弹簧”的阻尼作用下被慢慢转化为内能耗散掉，以达到消除噪音的同时，减小消声装置的厚度。另外，通过在小孔处安装插入管的方式，以延伸消声装置第一侧板上的小孔深度，来减小密闭腔体中声波经反射而逃脱的声波，以达到增大消声量的目的。

本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (14)

1.一种消声装置，其特征在于，所述消声装置为一密闭腔体结构；其中，所述消声装置包括：

第一侧板，所述第一侧板上设置有多个孔，用于使束状声波进入密闭腔体内；

第二侧板，所述第二侧板与所述第一侧板相对设置；

其中，所述第二侧板设置为导声结构，用于改变进入密闭腔体内束状声波的传播方向，使其在密闭腔体内发散传播，以使声波在发散传播方向上的阻尼作用下逐渐转化为内能。

2.根据权利要求1所述的消声装置，其特征在于，所述第二侧板包括：

第二侧板本体，所述第二侧板本体为平板结构；

导声部，所述导声部的数量与所述孔的数量一致，且所述导声部设置在所述第二侧板本体上与所述孔对应的位置处；

其中，所述导声部用于改变由孔进入密闭腔体内束状声波的传播方向，使其沿着所述第二侧板本体所在平面方向进行发散传播。

3.根据权利要求2所述的消声装置，其特征在于，所述导声部具有第一端和第二端；其中，所述导声部的第一端设置在所述第二侧板本体上；所述导声部的第二端为指向与其对应孔的尖端。

4.根据权利要求3所述的消声装置，其特征在于，所述导声部为锥体结构，且所述锥体结构的母线为曲线；其中，所述导声部的第一端的端部为锥体结构的底面，所述导声部的第二端为锥体结构的顶部。

5.根据权利要求2所述的消声装置，其特征在于，所述导声部与所述第二侧板本体为一体式结构。

6.根据权利要求1所述的消声装置，其特征在于，所述第二侧板为波纹板状结构。

7.根据权利要求2-6任一项所述的消声装置，其特征在于，所述孔上安装有插入管；且所述插入管的一端伸入密闭腔体内，用于防止进入密闭腔体内的声波经反射后而逃脱密闭腔体。

8.根据权利要求6所述的消声装置，其特征在于，所述第一侧板为平板结构或波纹板状结构。

9.根据权利要求1所述的消声装置，其特征在于，所述消声装置还包括设置在密闭腔体内的至少一波纹状隔板，用于增加进入密闭腔体内声波的反射程度。

10.根据权利要求9所述的消声装置，其特征在于，所述波纹状隔板垂直于所述第一侧板和/或第二侧板。

11.根据权利要求9所述的消声装置，其特征在于，所述波纹状隔板上粘贴有吸声材料。

12.根据权利要求1所述的消声装置，其特征在于，多个所述孔均匀地分布在所述第一侧板上，且所述孔为圆孔。

13.根据权利要求1所述的消声装置，其特征在于，所述孔的直径大于所需消除噪音的波长。

14.一种机电设备，其特征在于，所述机电设备包括权利要求1-13任一项所述的消声装置，以消除所述机电设备所产生的噪音。