CN110939818A - 一种消声降噪装置及风机 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种消声降噪装置及风机，涉及管道消声降噪技术领域。消声降噪装置包括管道和至少两个消声件。消声件设置于管道内，至少两个消声件间隔布置使管道内的气流沿相邻两个消声件之间的通道流经消声件，消声件由至少一个消声板合围得到，消声件中部具有消声腔，消声板具有呈阵列分布的消声孔，消声腔通过消声孔与管道连通。消声孔的内径为0.2～4mm，消声孔的内径与相邻两个消声孔的间距的比为1：2～1：5。当管道内的气流流经消声件时，气流在受到消声件的阻挡后，沿相邻两个消声件之间的通道流经消声件，声波被消声件吸收、降低和抵消后，气流的噪音达到降噪的目的。

Description

一种消声降噪装置及风机

技术领域

本申请涉及管道消声降噪技术领域，具体而言，涉及一种消声降噪装置及风机。

背景技术

气体在管道系统内的流速较高，一般在几十米每秒到一百多米每秒不等，气体容易与风机叶片、蜗壳内表面、管道系统的固壁面相互作用形成偶极子噪声，当气体从壁面脱落发生流动分离的时候会产生旋涡形成四极子噪声。

管道系统产生的噪音容易对周边生活的人群产生较大影响。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种消声降噪装置及风机，其能够有效降低管道内由气体产生的噪音。

第一方面，本申请实施例提供一种消声降噪装置，其包括管道和至少两个消声件。

管道具有沿气流流动的第一预设方向，以及沿管道横切的第二预设方向。

至少两个消声件设置于管道内，每个消声件沿第一预设方向延伸，至少两个消声件沿第二预设方向间隔布置使管道内的气流沿相邻两个消声件之间的通道流经消声件，消声件由至少一个消声板合围得到，消声件中部具有消声腔，消声板具有呈阵列分布的消声孔，消声腔通过消声孔与管道连通。

消声孔的内径为0.2～4mm，消声孔的内径与相邻两个消声孔的间距的比为1：2～1：5。

在上述实现过程中，消声件沿第一预设方向设置于管道内，至少两个消声件沿第二预设方向间隔布置，当管道内的气流流经消声件时，气流在受到消声件的阻挡后，沿相邻两个消声件之间的通道流经消声件，声波被消声件吸收、降低和抵消后，气流的噪音达到降噪的目的。

在一种可能的实施方案中，消声腔内填充有吸声材料，吸声材料包括玻璃棉。

在上述实现过程中，声波穿过消声板的消声孔和吸声材料，声能被吸收，从而降低声压级。

在一种可能的实施方案中，消声孔的内径为2～4mm，消声孔的内径与相邻两个消声孔的间距的比为1：2～1：3。

在上述实现过程中，当消声腔内填充有吸声材料时，消声降噪装置通过消声孔和吸声材料共同实现消声降噪，此时消声孔的内径为2～4mm，消声孔的内径与相邻两个消声孔的间距的比为1：2～1：3，有利于消声孔和吸声材料配合吸声降噪。

在一种可能的实施方案中，消声孔的内径为0.2～1mm，消声孔的内径与相邻两个消声孔的间距的比为1：3～1：5。

在上述实现过程中，当消声腔内没有填充吸声材料时，消声腔为空心，把消声孔的内径控制在一毫米以下，单独由消声板构成的消声件的吸声系数提高，吸声频率范围增大。

在一种可能的实施方案中，消声孔为圆孔。

在上述实现过程中，圆形的消声孔有利于降低管道内的噪音。

在一种可能的实施方案中，消声板包括多行分布的消声孔，任意相邻两个消声孔之间的间距相等，任意相邻两行的消声孔一一对应。

在上述实现过程中，消声孔呈现多行横向分布，其中相邻两行横向分布的四个相邻的消声孔构成正方形，有利于降低管道内的噪音。

在一种可能的实施方案中，消声板包括多行分布的消声孔，任意相邻两个消声孔之间的间距相等，任意相邻两行的消声孔交错分布。

在上述实现过程中，消声孔呈现多行横向分布，其中相邻两行横向分布的三个相邻的消声孔构成正三角形，有利于降低管道内的噪音。

在一种可能的实施方案中，消声件通过消声板的两端分别连接于管道的顶内壁和底内壁。

在上述实现过程中，消声件通过消声板的两端分别连接于管道的顶内壁和底内壁固定于管道内，使管道内的气流流经消声件时，气流在受到消声件的阻挡后，只能沿相邻两个消声件之间的通道流经消声件，提高消声效率和效果。

在一种可能的实施方案中，消声件具有进风端和出风端，消声件的进风端设置有倒角使气流在遇到消声件阻挡时平滑流动至相邻两个消声件之间的通道。

在上述实现过程中，倒角使气流在遇到消声件的阻挡后平滑流动至相邻两个消声件之间的通道并且被消声件消声降噪，避免减小气流冲击造成的流动损失。

第二方面，本申请实施例提供一种消声降噪风机，其包括风机和上述的消声降噪装置，消声降噪装置设置于风机的出风口。

在上述实现过程中，在风机的出风口设置消声降噪装置，通过在噪声传播路径上拦截噪声，降低声功率从而使消声降噪风机的管道出口噪音降低。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，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申请的某些实施例，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为本申请实施例的消声降噪装置的结构示意图；

图2为本申请实施例的消声降噪装置的第一种剖视图；

图3为本申请实施例的消声板的第一种结构示意图；

图4为本申请实施例的消声板的第二种结构示意图；

图5为本申请实施例的消声板的第三种结构示意图；

图6为本申请实施例的消声降噪装置的第二种剖视图；

图7为本申请实施例的消声件的剖视图；

图8为本申请实施例的消声降噪风机的结构示意图。

图标：10-消声降噪装置；100-管道；101-第一预设方向；102-第二预设方向；200-消声件；210-消声板；211-消声孔；212-倒角；220-消声腔；230-吸声材料；300-通道；20-消声降噪风机；400-风机；500-进风管道；501-进风口；600-出风管道；601-出风口。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请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申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

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。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“左”、“右”、“内”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，或者是该申请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申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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。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申请中的具体含义。

实施例1

请参阅图1和图2，本申请实施例提供一种消声降噪装置10，其包括管道100和至少两个消声件200，至少两个消声件200设置于管道100内。

管道100具有沿气流流动的第一预设方向101，以及沿管道100横切的第二预设方向102。

消声件200设置于管道100内，每个消声件200均沿第一预设方向101延伸，即每个消声件200沿管道100内的气流的流动方向延伸。

至少两个消声件200沿第二预设方向102间隔布置，当部分气流在遇到消声件200的阻挡后流向最近的相邻两个消声件200之间的通道300。

当管道100内的气流流经消声件200时，气流在受到消声件200的阻挡后，沿相邻两个消声件200之间的通道300流经消声件200，声波被消声件200吸收、降低和抵消后，气流的噪音达到降噪的目的。

本申请并不限定消声件200的数量，在如图1和图2的实施例中，消声件200的数量为四个，四个消声件200沿第二预设方向102间隔设置于管道100内，留出五条可供气流流经的通道300。在本申请其他一些实施例中，消声件200的数量还可以为两个、三个或五个及以上。

可选地，任意两个消声件200之间的通道300宽度相等。

消声件200由至少一个消声板210合围得到，消声件200中部具有消声腔220。

为了增大消声件200和气流的接触面积，以及减少被消声件200阻挡的气流，消声件200为厚度较薄、正面较大的长方体，其中，厚度为消声板210沿第二预设方向102的长度，正面为消声板210沿第一预设方向101的用于消声的面。

可选地，一般情况下，消声件200的厚度为250mm，正面为1800mm*2210mm。

在如图1所示的实施例中，长方体的消声件200由四块消声板210依次首尾连接合围得到，中部空腔为消声腔220。在本申请其他一些实施例中，消声件200还可以为其他形状，并且由至少一个消声板210合围得到。

需要说明的是，当消声件200由一个消声板210合围得到时，消声板210具有弯曲的结构，并且消声板210具有较好的韧性和延展性。

当消声板210的材质为金属时，包括钢、铝或铝镁合金，多个消声板210之间可以通过焊接合围得到消声件200。

当消声板210的材质为高分子材料时，包括聚乙烯、聚氯乙烯或聚丙烯，多个消声板210可以直接一体成型或粘接。

为了使消声件200稳定连接于管道100内，消声件200通过消声板210的两端分别连接于管道100的顶内壁和底内壁，使管道100内的气流流经消声件200时，气流在受到消声件200的阻挡后，只能沿相邻两个消声件200之间的通道300流经消声件200，而不会沿管道100的顶内壁和底内壁和消声件200的空隙通过，提高消声效率和效果。

消声板210具有呈阵列分布的消声孔211，消声腔220通过消声孔211与管道100连通，消声孔211的内径为0.2～4mm，消声孔211的内径与相邻两个消声孔211的间距的比为1：2～1：5。

需要说明的是，消声板210上的消声孔211可以以任意阵列分布，以下列举两种常见的阵列形状。

请参阅图3，在如图3所示的实施例中，消声板210上的消声孔211呈现多行横向分布，任意相邻两个消声孔211之间的间距相等，任意相邻两行的消声孔211一一对应。即任意相邻的两个横向的四个相邻的消声孔211构成一个正方形。

请参阅图4，在如图4所示的实施例中，消声板210上的消声孔211呈现多行横向分布，任意相邻两个消声孔211之间的间距相等，任意相邻两行的消声孔211交错分。即任意两个相邻的横向的三个相邻的消声孔211构成一个等边三角形，任意相邻的两个横向的四个相邻的消声孔211构成一个菱形。

请参阅图2和图5，当消声腔220内不填空任何吸声材料230时，消声腔220为空心的。

可选地，消声孔211可以为圆形、正方形、三角形或菱形。

在如图5所示的实施例中，当消声腔220为空心时，消声孔211的内径为0.2～1mm，消声孔211的内径与相邻两个消声孔211的间距的比为1：3～1：5。本申请通过消声孔211的内径控制在一毫米以下，单独由消声板210构成的消声件200的吸声系数提高，吸声频率范围增大。

其中，相邻两个消声孔211的间距为相邻两个消声孔211的中心点的连线的长度。

消声板210的声质量大致只和穿孔率有关，而声阻则与孔径成反比，因此声阻和声质量可以分别控制，如果把孔径减小到10^-4m级，就可以获得足够的声阻，做成宽频带的且吸声效果良好的吸声结构而不必另加多孔吸声材料230。

需要说明的是，当消声腔220为空心时，消声孔211的内径可以为0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm或1mm；相邻两个消声孔211的距离可以为0.6mm、0.9mm、1.2mm、1.5mm、1.8mm、2.1mm、2.4mm、2.7mm或3mm，还可以为1.0mm、2.0mm、2.5mm、3.5mm、4mm、4.5mm或5mm。

请参阅图3、图4、图6和图7，可以在消声腔220内填充吸声材料230，吸声材料230包括玻璃棉、矿渣棉和高阻燃吸声材料中的任意一种或多种。

需要说明的是，可以在消声腔220中单独填充玻璃棉、矿渣棉或高阻燃吸声材料，也可以在消声腔220中同时填充玻璃棉和矿渣棉，或矿渣棉和高阻燃吸声材料，或玻璃棉和高阻燃吸声材料，或玻璃棉、矿渣棉和高阻燃吸声材料。

在如图3和图4所示的实施例中，当消声腔220内填充有吸声材料230时，消声孔211的内径为2～4mm，消声孔211的内径与相邻两个消声孔211的间距的比为1：2～1：3。

发明人发现声波穿过消声板210和吸声材料230，声能被吸收，从而降低声压级。吸声腔体厚度、消声板210的孔径，穿孔率及消声板210厚度对吸声的共振频率有直接影响，当空气动力噪声的基频接近共振频率时，腔体所能吸收的声能最多，此时消声效果最好。

需要说明的是，当消声腔220填充有吸声材料230时，消声孔211的内径可以为2mm、2.5mm、3mm、3.5mm或4mm；相邻两个消声孔211的距离可以为4mm、5mm、6mm、7mm或8mm，还可以为7.5mm、9mm、10.5mm或12mm。

消声件200具有进风端和出风端，如图2所示的实施例中，进风端为气流流入消声件200的左端，出风端为气流流出消声件200的右端。

消声件200的进风端设置有倒角212使气流在遇到消声件200阻挡时平滑流动至相邻两个消声件200之间的通道300。倒角212使气流在遇到消声件200的阻挡后平滑流动至相邻两个消声件200之间的通道300并且被消声件200消声降噪，避免减小气流冲击造成的流动损失。

其中，倒角212可以为圆倒角212或平面倒角212。

上述消声降噪装置10可以应用于任何噪音较大的管道100内用于消声降噪。

实施例2

请参阅图8，本申请实施例还提供一种消声降噪风机20，其包括风机400和上述的消声降噪装置10，消声降噪装置10设置于风机400的出风口。

在风机400的出风口601设置消声降噪装置10，通过在噪声传播路径上拦截噪声，降低声功率从而使消声降噪风机20的出风口601的噪音降低。

在如图8所示的实施例中，消声降噪风机20包括进风管道500、出风管道600、风机400和上述的消声降噪装置10，进风管道500具有进风口501，出风管道600具有出风口601，进风管道500与出风管道600连通，风机400设置于进风管道500内，消声降噪装置10设置于进风管道500和出风管道600之间。

当气流由于风机400的工作从进风口501进入到进风管道500内，流经风机400后，进一步流入消声降噪装置10中消声降噪后，气流流入出风管道600，并最后由出风管道600的出风口601流出。

需要说明的是，本申请并不限定消声降噪装置10中的管道100是由消声降噪装置10从外带入还是消声降噪风机20中已有的管道100，只要消声降噪风机20中存在消声降噪装置10的管道100和消声件200配合的结构即可。

本申请的消声降噪风机20中的消声件200的消声腔220中填充有玻璃棉，消声板210为如图3所示的消声板210，其中消声板210的消声孔211的内径为2mm，相邻两个消声孔211的距离4mm。

实施例3

本申请实施例提供一种消声降噪风机20，其结构与实施例2的消声降噪风机20的结构相同，唯一的区别点在于消声件200。

本申请实施例的消声降噪风机20中的消声件200的消声腔220为空心，消声板210为如图5所示的消声板210，其中消声板210的消声孔211的内径为0.2mm，相邻两个消声孔211的距离1mm。

对比例1

本申请对比例提供一种风机，其结构与实施例2的消声降噪风机20的结构相同，唯一的区别点在于没有消声降噪装置10。

对比例2

本申请对比例提供一种消声降噪风机20，其结构与实施例2的消声降噪风机20的结构相同，唯一的区别点在于消声件200。

本申请对比例的消声降噪风机20中的消声件200的消声腔220中填充有玻璃棉，消声板210为如图3所示的消声板210，其中消声板210的消声孔211的内径为1.5mm，相邻两个消声孔211的距离4mm。

对比例3

本申请对比例提供一种消声降噪风机20，其结构与实施例2的消声降噪风机20的结构相同，唯一的区别点在于消声件200。

本申请对比例的消声降噪风机20中的消声件200的消声腔220为空心，消声板210为如图5所示的消声板210，其中消声板210的消声孔211的内径为1.5mm，相邻两个消声孔211的距离4mm。

试验例

分别测得实施例2～3和对比例1～3的消声降噪风机20的出风口601的降低的声音强度(dB)，其结果如表1所示。

表1实施例2～3和对比例1～3消声降噪风机20的出风口601的降低的声音强度(dB)

	实施例2	实施例3	对比例1	对比例2	对比例3
						降低的声音强度(dB)	15	13.6	0	14.3	4.3

由上可知，当消声腔220内填充有吸声材料230时，消声孔211的内径为2～4mm，消声孔211的内径与相邻两个消声孔211的间距的比为1：2～1：3，其消声降噪效果更好；

当消声腔220为空心时，消声孔211的内径为0.2～1mm，消声孔211的内径与相邻两个消声孔211的间距的比为1：3～1：5，其消声降噪效果更好。

综上所述，本申请实施例提供的一种消声降噪装置及风机，当管道100内的气流流经消声件200时，气流在受到消声件200的阻挡后，沿相邻两个消声件200之间的通道300流经消声件200，声波被消声件200吸收、降低和抵消后，气流的噪音达到降噪的目的。当消声腔220内填充有吸声材料230时，消声降噪装置10通过消声孔211和吸声材料230共同实现消声降噪；当消声腔220内没有填充吸声材料230时，把消声孔211的内径控制在一毫米以下，单独由消声板210构成的消声件200的吸声系数提高，吸声频率范围增大。在风机400的出风口601设置消声降噪装置10，通过在噪声传播路径上拦截噪声，降低声功率从而使消声降噪风机20的出风口601的噪音降低。

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

Claims (10)

1.一种消声降噪装置，其特征在于，所述消声降噪装置包括：

管道，所述管道具有沿气流流动的第一预设方向，以及沿管道横切的第二预设方向；

设置于所述管道内的至少两个消声件，每个所述消声件沿所述第一预设方向延伸，所述至少两个消声件沿所述第二预设方向间隔布置使所述管道内的气流沿相邻两个所述消声件之间的通道流经所述消声件，所述消声件由至少一个消声板合围得到，所述消声件中部具有消声腔，所述消声板具有呈阵列分布的消声孔，所述消声腔通过所述消声孔与所述管道连通；

所述消声孔的内径为0.2～4mm，所述消声孔的内径与相邻两个所述消声孔的间距的比为1：2～1：5。

2.根据权利要求1所述的消声降噪装置，其特征在于，所述消声腔内填充有吸声材料，所述吸声材料包括玻璃棉。

3.根据权利要求2所述的消声降噪装置，其特征在于，所述消声孔的内径为2～4mm，所述消声孔的内径与相邻两个所述消声孔的间距的比为1：2～1：3。

4.根据权利要求1所述的消声降噪装置，其特征在于，所述消声孔的内径为0.2～1mm，所述消声孔的内径与相邻两个所述消声孔的间距的比为1：3～1：5。

5.根据权利要求1所述的消声降噪装置，其特征在于，所述消声孔为圆孔。

6.根据权利要求1～5任一项所述的消声降噪装置，其特征在于，所述消声板包括多行分布的所述消声孔，任意相邻两个所述消声孔之间的间距相等，任意相邻两行的所述消声孔一一对应。

7.根据权利要求1～5任一项所述的消声降噪装置，其特征在于，所述消声板包括多行分布的所述消声孔，任意相邻两个所述消声孔之间的间距相等，任意相邻两行的所述消声孔交错分布。

8.根据权利要求1～5任一项所述的消声降噪装置，其特征在于，所述消声件通过所述消声板的两端分别连接于所述管道的顶内壁和底内壁。

9.根据权利要求1～5任一项所述的消声降噪装置，其特征在于，所述消声件具有进风端和出风端，所述消声件的进风端设置有倒角使气流在遇到所述消声件阻挡时平滑流动至相邻两个所述消声件之间的通道。

10.一种消声降噪风机，其特征在于，所述消声降噪风机包括风机和权利要求1～9任一项所述的消声降噪装置，所述消声降噪装置设置于所述风机的出风口。

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