CN107025904A - 吸声装置及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种吸声装置及其系统，涉及环保材料技术领域。一种吸声装置，包括设置有变直径消音孔的本体，消音孔的开口设置于本体的表面，本体的表面设置有吸声材料，吸声材料包括碳纳米管。该装置具有良好的吸声效果，结构简单，加工简单，成本低廉，外形多样，重量轻，便于运输，使用范围广。一种吸声系统，包括上述吸声装置。提高吸声装置的吸声效率，增强吸声装置的吸声效果，可应用于道路降噪等领域。

Description

吸声装置及其系统

技术领域

本发明涉及环保材料技术领域，具体而言，涉及一种吸声装置及其系统。

背景技术

城市噪声污染是四大环境公害之一，是21世纪环境污染控制的主要对象。在我国城市环境噪声污染已成为干扰人们正常生活的主要环境问题之一。全国已有四分之三以上的城市交通干线噪声平均值超过70dB。在城市噪声源中，交通噪声占46.18％，社会生活噪声占28.19％，建筑施工噪声占5.11％，工业噪声占8.13％，其它噪声占10.19％。但交通噪声所占的比例有逐年上升的趋势，近年来达到60％以上。在欧美一些发达国家和地区，这一比例高达70％以上。随着城市的规模不断扩大和城市交通的日渐繁忙，城市道路交通噪声问题会逐渐加剧并成为制约城市人居环境质量提高的重要因素。

噪音对人们生活的影响主要体现在影响人们的睡眠质量，引起失眠、烦躁、心神不宁等，长时间则会影响身体的健康。所以，我们应加强对噪音的重视，找出减小噪音的解决途径。

发明内容

本发明的目的在于提供一种吸声装置，该装置具有良好的吸声效果，结构简单，加工简单，成本低廉，外形多样，重量轻，便于运输，使用范围广。

本发明的另一目的在于提供一种吸声系统，该系统包括上述吸声装置，提高吸声装置的吸声效率，增强吸声装置的吸声效果，可应用于道路降噪等领域。

本发明的实施例是这样实现的：

一种吸声装置，包括设置有变直径消音孔的本体，消音孔的开口设置于本体的表面，本体的表面设置有吸声材料，吸声材料包括碳纳米管。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，消音孔包括多个斜孔，多个斜孔以阵列的方式布置。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，多个斜孔中，任意相邻的两个斜孔的轴向线具有不同的朝向。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，消音孔为盲孔。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，吸声装置还包括与本体连接的隔音体，本体与隔音体间具有空腔。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，吸声材料还包括塑料泡沫和/或水泥。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，碳纳米管包括单壁碳纳米管、双壁碳纳米管、多壁碳纳米管中的任意一种。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，本体为板状结构或块状结构或管状结构或絮状结构。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，本体由铜或铝材料制成。

一种吸声系统，包括上述吸声装置。

本发明实施例的有益效果：

本发明提供一种吸声装置及其系统，一种吸声装置包括设置有变直径消音孔及吸声材料的本体。本发明将吸声材料设置于本体表面，一方面起到吸声降噪的效果，另一方面简化结构，使吸声装置的厚度减小，增加实用性。吸声材料采用碳纳米管，利用其结构，实现吸声降噪的效果，同时碳纳米管具有耐磨、重量轻、强度高、导热性能好的特点，提高吸声效果，扩大吸声装置的应用范围，应用于恶劣环境中。消音孔为变直径，利用声波与空气间相互作用及能量与动能、热能的转换，增强吸声装置的吸声效果。

一种吸声系统，提高吸声装置的吸声效率，增强吸声装置的吸声效果，可应用于道路降噪等领域。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例1提供的吸声装置的第一视角的结构示意图；

图2为本发明实施例1提供的吸声装置的第二视角的结构示意图；

图3为本发明实施例2提供的吸声装置的结构示意图；

图4为本发明实施例3提供的吸声装置的结构示意图。

图标：100-吸声装置；110-本体；111-第一表面；112-第二表面；120-消音孔；121-开口；130-吸声材料；200-吸声装置；300-吸声装置；310-隔音体；320-空腔。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。

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。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1

请参照图1，本实施例提供一种吸声装置100，包括设置有变直径消音孔120的本体110，消音孔120的开口121设置于本体110的表面，本体110的表面设置有吸声材料130，吸声材料130包括碳纳米管。

在本实施例中，吸声装置100的本体110为板状结构，便于安装于墙面、地面等。为了满足不同需要，在本发明的其他实施例中，本体110也可以为块状结构或管状结构或絮状结构，本发明对其不做限定。

具体的，吸声装置100的本体110具有第一表面111、与第一表面111相对的第二表面112。本体110设有若干消音孔120，消音孔120的开口121设置于本体110的第一表面111。为了提高消音效果，在本实施例中，消音孔120为变直径。具体地，消音孔120由设置于第一表面111的开口121向第二表面112延伸而成。消音孔120沿其延伸方向的孔径不相同。在本发明的其他实施例中，消音孔120沿其延伸方向的孔径均相同。本发明对其不做限定。

较优的，如图1，消音孔120的孔径沿开口121向第二表面112延伸的延伸方向逐渐减小。当声音传入消音孔120中，声波的振动推动空气分子，由于消音孔120的孔径逐渐减小，空气压缩产生热量，将动能转换为热能，热能传递到本体110，由本体110继续传递出去，消耗了声波的能量，使得声音减小。利用热声效应达到吸声的目的。在本发明的其他实施例中，消音孔120的孔径变化可以与本实施例的相反，或是孔径由大变小后，再变大。本发明对其不做限定。

在本实施例中，消音孔120为盲孔。具体的，消音孔120的开口121设置于第一表面111，消音孔120的孔底设置于第一表面111与第二表面112之间。盲孔使声音无法穿透本体110，未完全消除的声音留在第一表面111的一侧，使本体110起到隔音的效果。在本发明的其他实施例中，消音孔120可以为通孔，本发明对其不做限定。

为了使吸声装置100具有更好的吸声效果，在本体110表面设有吸声材料130。吸声材料130靠从表面至内部许多细小的敞开孔道使声波衰减的多孔材料，或靠共振作用吸声的柔性材料吸收声波。

在本实施例中，吸声材料130包括碳纳米管。碳纳米管作为一维纳米材料，重量轻，六边形结构连接完美，具有良好的传热性能。在本发明的其他实施例中，吸声材料130包括塑料泡沫、或水泥，本发明对其不做限定。塑料泡沫内部具有很多微小气孔，质量轻，具有吸音隔音性能。水泥为粉状水硬性无机凝胶材料，强度高，由其制备的水泥吸声材料具有高密度、高硬度、高孔洞率的特性，并且具有较好的弯曲、抗冲击性能。便于安装，不受气候制约，使用范围广，既可作室外建筑，也可作室内装置，起到美观又降噪的作用。

在本实施例中，碳纳米管材料具体地为双壁碳纳米管，在本发明的其他实施例中，碳纳米管材料可以为单壁碳纳米管或多壁碳纳米管，本发明对其不做限定。

请参照图2，具体的，吸声材料130设置于第一表面111。在本实施例中，吸声材料130采用涂覆的方法设置于第一表面111。涂覆的方法包括：清洗干燥本体110表面，降温冷却后，用密封胶均匀涂覆本体110，再将碳纳米管材料均匀覆盖在本体110上。较优的，使碳纳米管覆盖在消音孔120的内壁，增强吸声效果。在本发明的其他实施例中，吸声材料130与本体110的连接方式可以采用其他化学或物理方法，本发明对其不做限定。

实施例2

请参照图3，本实施例提供一种吸声装置200。

吸声装置200与吸声装置100的不同之处主要在于：

在本实施例中，消音孔120包括多个斜孔，多个斜孔以阵列的方式布置于第一表面111。在本实施例中，多个斜孔中，任意相邻的两个斜孔的轴向线具有不同的朝向。斜孔可以接收不同方位的声波，消除不同的方位的声音，增强吸声装置200的吸声效果。在本发明的其他实施例中，斜孔的轴向线的朝向可以全部相同，也可以以其他方式布置，本发明对其不做限定。

为了更好的利用热声效应达到吸声的目的，在本实施例中，吸声装置200的本体110具有良好的导热性能，具体的，本体110由铜制作而成。在本发明的其他实施例中，本体110可以由铝、金、碳等导热性能好的材料制作而成，本发明对其不做限定。

为简化表示，本实施例中未提及处，请参阅实施例1中相应内容。

实施例3

请参照图4，本实施例提供一种吸声装置300。

吸声装置300与吸声装置200的不同之处主要在于：

吸声装置300包括与本体110连接的隔音体310，本体110与隔音体310间具有空腔320。空腔320主要用于消除从本体110传递至隔音体310的声音。在本实施例中，空腔320为椭球体，提高吸声效果。在本发明的其他实施例中，空腔320可以为矩形体等，本发明对其不做限定。

具体的，隔音体310的材质与本体110的材质相同，在本实施例中，隔音体310与本体110为一体成型，在本发明的其他实施例中，隔音体310可以与本体110可拆卸连接，当在噪音较大的环境中，选择性连接隔音体310。本发明对其不做限定。

本实施例还提供一种换热系统(图未示)，包括吸声装置300和散热装置(图未示)。由于吸声装置300利用热声效应，即将声波的能量转换成热能来达到吸声的目的，及时散去吸声装置300的热量，有助于提高吸声装置300的散热效果。因此，散热装置用于降低吸声装置300的温度。

在本实施例中，散热装置为冷却降温装置，通过冷却介质吸收吸声装置300中的热量，并排出吸声装置300。在本发明的其他实施例中，散热装置可以为风扇等，本发明对其不做限定。

本实施例中，冷却降温装置、风扇为本领域的通用设备，本发明对其不做限定。

为简化表示，本实施例中未提及处，请参阅实施例2中相应内容。

综上所述，本发明将吸声材料130设置于本体110表面，一方面起到吸声降噪的效果，另一方面简化结构，使吸声装置300的厚度减小，增加实用性。吸声材料130采用碳纳米管，利用其结构，实现吸声降噪的效果，同时碳纳米管具有耐磨、重量轻、强度高、导热性能好的特点，提高吸声效果，扩大吸声装置300的应用范围，应用于恶劣环境中。消音孔120为变直径，利用声波与空气间相互作用及能量与动能、热能的转换，增强吸声装置300的吸声效果。消音孔120采用斜孔，接收不同方位的声波，消除不同的方位的声音，增强吸声装置300的吸声效果。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种吸声装置，其特征在于，包括设置有变直径消音孔的本体，所述消音孔的开口设置于所述本体的表面，所述本体的表面设置有吸声材料，所述吸声材料包括碳纳米管。

2.根据权利要求1所述的吸声装置，其特征在于，所述消音孔包括多个斜孔，所述多个斜孔以阵列的方式布置。

3.根据权利要求2所述的吸声装置，其特征在于，所述多个斜孔中，任意相邻的两个所述斜孔的轴向线具有不同的朝向。

4.根据权利要求1所述的吸声装置，其特征在于，所述消音孔为盲孔。

5.根据权利要求1至4任一项所述的吸声装置，其特征在于，所述吸声装置还包括与所述本体连接的隔音体，所述本体与所述隔音体间具有空腔。

6.根据权利要求1所述的吸声装置，其特征在于，所述吸声材料还包括塑料泡沫和/或水泥。

7.根据权利要求1或6所述的吸声装置，其特征在于，所述碳纳米管包括单壁碳纳米管、双壁碳纳米管、多壁碳纳米管中的任意一种。

8.根据权利要求1所述的吸声装置，其特征在于，所述本体为板状结构或块状结构或管状结构或絮状结构。

9.根据权利要求8所述的吸声装置，其特征在于，所述本体由铜或铝材料制成。

10.一种吸声系统，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的吸声装置。