CN111022814A - 一种矩阵式消声器 - Google Patents

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CN111022814A CN201911301703.7A CN201911301703A CN111022814A CN 111022814 A CN111022814 A CN 111022814A CN 201911301703 A CN201911301703 A CN 201911301703A CN 111022814 A CN111022814 A CN 111022814A
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赵迎九
邱兆国
沈建永
李庆建
魏普
石鑫
郭江海
任玉凤
于雅楠
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Abstract

本发明公开了一种矩阵式消声器，包括多个消声单体，相邻消声单体之间的间距为100mm～150mm，消声单体包括第一降噪段体、第二降噪段体和第三降噪段体，第一降噪段体与第二降噪段体连接，第二降噪段体和第三降噪段体连接，第三降噪段体的外形为锥形状或梯形状结构，第一降噪段体和第二降噪段体的横截面为正方形或长方形状。本发明通过第一降噪段体、第二降噪段体和第三降噪段体结合设计而成消声单体，由多个这种结构的消声单体构成矩阵型的消声器，该消声器结构简单，制作成本低，结构比例设计合理、降噪效果更佳。

Description

一种矩阵式消声器
技术领域
本发明涉及一种矩阵式消声器，属于消声器技术领域。
背景技术
冷却塔是工业和民用项目中常用的制冷设备，运行时会产生较高的噪声，容易对周边的环境产生噪声污染，也经常引发居民的噪声投诉，因此须采取相应的噪声治理措施。冷却塔的进出风口处通常装有消声器以阻止或减小噪声传播。但传统消声器存在结构复杂、消声效果差的问题。图7所示为现有技术中所使用的一种降噪消声结构，其包括有半圆形部件，制造工艺复杂，与噪声气流接触面积大、气流阻力大。
专利号为201822089962.5的中国专利，公开了一种片式消声器，该消声器包括座体和消声片，消声片安装在座体的内腔中，其所公开消声器虽然声称具有更好的消声效果，但是存在气流混流的问题，影响其消声效果。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种矩阵式消声器，其结构简单，气流阻力小、无气流混流问题，具有更佳的消声效果。
为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：一种矩阵式消声器，外腔体和置于外腔体内的多个消声单体，相邻消声单体之间的间距为100mm～150mm，消声单体包括第一降噪段体、第二降噪段体和第三降噪段体，第一降噪段体与第二降噪段体连接，第二降噪段体和第三降噪段体连接，第一降噪段体和第二降噪段体的横截面为正方形或长方形状，第一降噪段体横截面的面积小于第二降噪段体横截面的面积，第一降噪段体、第二降噪段体和第三降噪段体上均布设有消音孔。
前述的这种矩阵式消声器中，所述第三降噪段体包括尖端部和由尖端部延伸至第二降噪段体的导流面。
前述的这种矩阵式消声器中，所述第一降噪段体内设置有第一消声空腔；第二降噪段体内设置有第二消声空腔；第三降噪段体内设置有第三消声空腔。
前述的这种矩阵式消声器中，所述第一消声空腔内填充有消音棉，和/或第二消声空腔内设置有消声棉，和/或第三消声空腔内设置有消声棉。
前述的这种矩阵式消声器中，所述消音棉为玻璃棉。
前述的这种矩阵式消声器中，所述第一降噪段体的长度D1为200mm～300mm；第二降噪段体的长度D2为1000mm～2000mm。
前述的这种矩阵式消声器中，所述第三降噪段体的长度D3为100mm～300mm。
前述的这种矩阵式消声器中，所述第一降噪段体和第二降噪段体的中心轴为重合设置。
前述的这种矩阵式消声器中，所述第一降噪段体由薄铁板、铝板或钢板制成，所述第二降噪段体由薄铁板、铝板或钢板制成，所述第三降噪段体由薄铁板、铝板或钢板制成。
前述的这种矩阵式消声器中，所述消音孔为圆形状孔、方形状孔、三角形状孔、长方形状孔、椭圆形状孔和菱形状孔。
与现有技术相比，本发明通过第一降噪段体、第二降噪段体和第三降噪段体结合设计而成消声单体，由多个这种结构的消声单体构成矩阵型的消声器，气流阻力小，结构简单，消除了气流混流的问题，消声效果更佳。
本发明第三降噪段体由尖端部和导流面构成，与现有技术中半圆形部件或等腰梯形部件相比，本发明中的尖端部与噪声气流的接触面积更小，气流阻力更低，结构更简单，制造成本更低。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限制。在附图中：
图1是本发明一种实施例的结构示意图；
图2是本发明的呈矩阵型排布的消声单体的结构示意图；
图3是本发明的消声单体的结构示意图：
图4是本发明的另一种实施例的结构示意图；
图5是本发明与片式消声器的对比实验降噪效果图；
图6是本实用型消声单体平面结构示意图；
图7是现有技术中所使用的一种降噪消声结构。
附图标记：1-第一降噪段体，2-第二降噪段体，3-第三降噪段体，301-尖端部，302-导流面，4-消声单体，5-第一消声空腔，6-第二消声空腔，7-第三消声空腔，8-消音孔，9-外腔体。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
本发明的实施例1：一种矩阵式消声器，包括外腔体9和置于外腔体9内的多个消声单体4，相邻消声单体4之间的间距为100mm，消声单体4包括第一降噪段体1、第二降噪段体2和第三降噪段体3，第一降噪段体1与第二降噪段体2连接，第二降噪段体2和第三降噪段体3连接，第一降噪段体1和第二降噪段体2的横截面为正方形。为降低气流阻力，第三降噪段体3包括尖端部301和由尖端部301延伸至第二降噪段体2的导流面302，由尖端部301和导流面302构成的第三降噪段体3其制造工艺更简单，使得本发明的消声器的生产成本更低。第三降噪段体3的尖端部301与噪声气流的接触面积更小，当气流进入消声器时，首先接触尖端部301，经尖端部301依次流经导流面302和第二降噪段体2的外壁面，通过均布在第一降噪段体1和第二降噪段体2上的消音孔8进入第一消声腔5、第二消声腔6内，进而利用内置于第一消声腔5和第二消声腔6的消音棉来降低噪声。第一降噪段体1、第二降噪段体2和第三降噪段体3上均布设有消音孔8，具体的，在第一降噪锻体1的导流面302上均布有消音孔8；在第二降噪段体2的外壁面上均布有消音孔8，在第三降噪段体3的外壁面上均布有消音孔8。第一降噪段体1横截面的面积小于第二降噪段体2横截面的面积，使得第一降噪段体1和第二降噪段体2之间的连接处形成一个阶梯状结构，同时第一降噪段体1采用小矩形结构，由此能够避免在消声单体4尾部(即第一降噪段体1远离第二降噪锻体2一端)产生再生噪声。噪声气流通过均布在第一降噪段体1外壁面上的消音孔8进入第一空腔6中，进而利用内置于第一空腔6内的消音棉可进一步降低噪声，并避免再生噪声的产生。本例中，消音孔8为菱形状孔。
本发明的实施例2：一种矩阵式消声器，包括外腔体9和置于外腔体9内的多个消声单体4，相邻消声单体4之间的间距为150mm，消声单体4包括第一降噪段体1、第二降噪段体2和第三降噪段体3，第一降噪段体1与第二降噪段体2连接，第二降噪段体2和第三降噪段体3连接，第三降噪段体3的外形为梯形状结构，第一降噪段体1和第二降噪段体2的横截面为长方形状，第三降噪段体3包括尖端部301和由尖端部301延伸至第二降噪段体2的导流面302。第一降噪段体1、第二降噪段体2和第三降噪段体3上均布设有消音孔8。具体的，第一降噪段体1内设置有第一消声空腔5；第二降噪段体2内设置有第二消声空腔6；第三降噪段体3内设置有第三消声空腔7。进一步的，第一消声空腔5内填充有消音棉，和第二消声空腔6内设置有消声棉。为降低气流阻力，第三降噪段体3包括尖端部301和由尖端部301延伸至第二降噪段体2的导流面302，由尖端部301和导流面302构成的第三降噪段体3其制造工艺更简单，使得本发明的消声器的生产成本更低。第三降噪段体3的尖端部301与噪声气流的接触面积更小，当气流进入消声器时，首先接触尖端部301，经尖端部301依次流经导流面302和第二降噪段体2的外壁面，通过均布在第一降噪段体1和第二降噪段体2上的消音孔8进入第一消声腔5、第二消声腔6内，进而利用内置于第一消声腔5和第二消声腔6的消音棉来降低噪声。第一降噪段体1、第二降噪段体2和第三降噪段体3上均布设有消音孔8，具体的，在第一降噪锻体1的导流面302上均布有消音孔8；在第二降噪段体2的外壁面上均布有消音孔8，在第三降噪段体3的外壁面上均布有消音孔8。第一降噪段体1横截面的面积小于第二降噪段体2横截面的面积，使得第一降噪段体1和第二降噪段体2之间的连接处形成一个阶梯状结构，同时第一降噪段体1采用小矩形结构，由此能够避免在消声单体4尾部(即第一降噪段体1远离第二降噪锻体2一端)产生再生噪声。本例中，消音孔8为椭圆形状孔。
本发明的实施例3：一种矩阵式消声器，包括外腔体9和置于外腔体9内的多个消声单体4，相邻消声单体4之间的间距为125mm，消声单体4包括第一降噪段体1、第二降噪段体2和第三降噪段体3，第一降噪段体1与第二降噪段体2连接，第二降噪段体2和第三降噪段体3连接，第三降噪段体3的外形为锥形状结构，第一降噪段体1和第二降噪段体2的横截面为正方形，为降低气流阻力，第三降噪段体3包括尖端部301和由尖端部301延伸至第二降噪段体2的导流面302，由尖端部301和导流面302构成的第三降噪段体3其制造工艺更简单，使得本发明的消声器的生产成本更低。第一降噪段体1、第二降噪段体2和第三降噪段体3上均布设有消音孔8。第三降噪段体3的尖端部301与噪声气流的接触面积更小，当气流进入消声器时，首先接触尖端部301，经尖端部301依次流经导流面302和第二降噪段体2的外壁面，通过均布在第一降噪段体1和第二降噪段体2上的消音孔8进入第一消声腔5、第二消声腔6内，进而利用内置于第一消声腔5和第二消声腔6的消音棉来降低噪声。本例中，消音孔8为方形状孔。
具体的，第一降噪段体1内设置有第一消声空腔5；第二降噪段体2内设置有第二消声空腔6；第三降噪段体3内设置有第三消声空腔7。进一步的，第一消声空腔5内填充有消音棉，和第二消声空腔6内设置有消声棉，和第三消声空腔7内设置有消声棉。本例中消音棉采用玻璃棉。具体的，第一降噪段体1的长度D1为200mm；第二降噪段体2的长度D2为1000mm。第三降噪段体3的长度D3为100mm。进一步的，第一降噪段体1和第二降噪段体2的中心轴为重合设置。具体的，第一降噪段体1由薄铁板制成，第二降噪段体2由薄铁板制成，第三降噪段体3由薄铁板制成。第一降噪段体1、第二降噪段体2和第三降噪段体3上均布设有消音孔8，具体的，在第一降噪锻体1的导流面302上均布有消音孔8；在第二降噪段体2的外壁面上均布有消音孔8，在第三降噪段体3的外壁面上均布有消音孔8。第一降噪段体1横截面的面积小于第二降噪段体2横截面的面积，使得第一降噪段体1和第二降噪段体2之间的连接处形成一个阶梯状结构，同时第一降噪段体1采用小矩形结构，由此能够避免在消声单体4尾部(即第一降噪段体1远离第二降噪锻体2一端)产生再生噪声。噪声气流通过均布在第一降噪段体1外壁面上的消音孔8进入第一空腔6中，进而利用内置于第一空腔6内的消音棉可进一步降低噪声，并避免再生噪声的产生。本例中，消音孔8为三角形状孔。
本发明的实施例4：一种矩阵式消声器，包括外腔体9和置于外腔体9内的多个消声单体4，相邻消声单体4之间的间距为100mm～150mm，消声单体4包括第一降噪段体1、第二降噪段体2和第三降噪段体3，第一降噪段体1与第二降噪段体2连接，第二降噪段体2和第三降噪段体3连接，第一降噪段体1和第二降噪段体2的横截面为正方形，为降低气流阻力，第三降噪段体3包括尖端部301和由尖端部301延伸至第二降噪段体2的导流面302，由尖端部301和导流面302构成的第三降噪段体3其制造工艺更简单，使得本发明的消声器的生产成本更低。第一降噪段体1、第二降噪段体2和第三降噪段体3上均布设有消音孔8。具体的，第一降噪段体1内设置有第一消声空腔5；第二降噪段体2内设置有第二消声空腔6；第三降噪段体3内设置有第三消声空腔7。进一步的，第一消声空腔5内填充有消音棉，和/或第二消声空腔6内设置有消声棉，和/或第三消声空腔7内设置有消声棉。具体的，消音棉为玻璃棉。具体的，第一降噪段体1的长度D1为300mm；第二降噪段体2的长度D2为2000mm。第三降噪段体3的长度D3为300mm。进一步的，第一降噪段体1和第二降噪段体2的中心轴为重合设置。具体的，第一降噪段体1由铝板制成，第二降噪段体2由铝板制成，第三降噪段体3由铝板制成。第三降噪段体3的尖端部301与噪声气流的接触面积更小，当气流进入消声器时，首先接触尖端部301，经尖端部301依次流经导流面302和第二降噪段体2的外壁面，通过均布在第一降噪段体1和第二降噪段体2上的消音孔8进入第一消声腔5、第二消声腔6内，进而利用内置于第一消声腔5和第二消声腔6的消音棉来降低噪声。第一降噪段体1、第二降噪段体2和第三降噪段体3上均布设有消音孔8，具体的，在第一降噪锻体1的导流面302上均布有消音孔8；在第二降噪段体2的外壁面上均布有消音孔8，在第三降噪段体3的外壁面上均布有消音孔8。第一降噪段体1横截面的面积小于第二降噪段体2横截面的面积，使得第一降噪段体1和第二降噪段体2之间的连接处形成一个阶梯状结构，同时第一降噪段体1采用小矩形结构，由此能够避免在消声单体4尾部(即第一降噪段体1远离第二降噪锻体2一端)产生再生噪声。噪声气流通过均布在第一降噪段体1外壁面上的消音孔8进入第一空腔6中，进而利用内置于第一空腔6内的消音棉可进一步降低噪声，并避免再生噪声的产生。本例中，消音孔8为长方形状孔。
本发明的实施例5：一种矩阵式消声器，包括外腔体9和置于外腔体9内的多个消声单体4，相邻消声单体4之间的间距为100mm～150mm，消声单体4包括第一降噪段体1、第二降噪段体2和第三降噪段体3，第一降噪段体1与第二降噪段体2连接，第二降噪段体2和第三降噪段体3连接，第三降噪段体3的外形为锥形状结构，第一降噪段体1和第二降噪段体2的横截面为正方形。为降低气流阻力，第三降噪段体3包括尖端部301和由尖端部301延伸至第二降噪段体2的导流面302，由尖端部301和导流面302构成的第三降噪段体3其制造工艺更简单，使得本发明的消声器的生产成本更低。第一降噪段体1、第二降噪段体2和第三降噪段体3上均布设有消音孔8。具体的，第一降噪段体1内设置有第一消声空腔5；第二降噪段体2内设置有第二消声空腔6；第三降噪段体3内设置有第三消声空腔7。进一步的，第一消声空腔5内填充有消音棉，和/或第二消声空腔6内设置有消声棉，和/或第三消声空腔7内设置有消声棉。具体的，消音棉为玻璃棉。具体的，第一降噪段体1的长度D1为125mm；第二降噪段体2的长度D2为1550mm。第三降噪段体3的长度D3为125mm。进一步的，第一降噪段体1和第二降噪段体2的中心轴为重合设置。具体的，第一降噪段体1由钢板制成，第二降噪段体2由钢板制成，第三降噪段体3由钢板制成。第三降噪段体3的尖端部301与噪声气流的接触面积更小，当气流进入消声器时，首先接触尖端部301，经尖端部301依次流经导流面302和第二降噪段体2的外壁面，通过均布在第一降噪段体1和第二降噪段体2上的消音孔8进入第一消声腔5、第二消声腔6内，进而利用内置于第一消声腔5和第二消声腔6的消音棉来降低噪声。第一降噪段体1、第二降噪段体2和第三降噪段体3上均布设有消音孔8，具体的，在第一降噪锻体1的导流面302上均布有消音孔8；在第二降噪段体2的外壁面上均布有消音孔8，在第三降噪段体3的外壁面上均布有消音孔8。第一降噪段体1横截面的面积小于第二降噪段体2横截面的面积，使得第一降噪段体1和第二降噪段体2之间的连接处形成一个阶梯状结构，同时第一降噪段体1采用小矩形结构，由此能够避免在消声单体4尾部(即第一降噪段体1远离第二降噪锻体2一端)产生再生噪声。噪声气流通过均布在第一降噪段体1外壁面上的消音孔8进入第一空腔6中，进而利用内置于第一空腔6内的消音棉可进一步降低噪声，并避免再生噪声的产生。本例中，消音孔8为圆形状孔。
对本发明中矩阵式消声器和201822089962.5的中国专利所公开片式消声器的结构阻力和消声量进行了模拟预测，得到如图5所示消声曲线图，图5中数据曲线a为本发明矩阵式消声器的消声曲线，图5中数据曲线b为片式消声器的消声曲线，通过对比数据曲线a和数据曲线b可得出，与此片式消声器相比,本发明这种矩阵式消声器具有更佳的降噪效果。
本发明的工作原理：
本发明通过第一降噪段体1、第二降噪段体2和第三降噪段体3依次连接形成三段结构式的消声单体4，利用这种内置有消音棉的消声单体4构成本发明矩阵式消声器，可有效减小通过本发明矩阵式消声器的噪声。为了减少噪声发射，减小气流阻力，本发明中的第三段降噪段体3设计成由尖端部301和从尖端部301延伸至第二降噪段体2的导流面302构成的锥状结构段体。使用本发明时，噪声气流穿过第三降噪段体3、第二降噪段体2和第一降噪段体1，本发明第一降噪段体1采用小矩形结构，其能够破坏尾部气流引发的再生噪声，与专利号为201822089962.5的中国专利所公开的一种片式消声器相比，相同降噪量的情况下，本发明的用钢量更少，重量更轻，经济效益更高。

Claims (10)

1.一种矩阵式消声器，其特征在于，包括外腔体(9)和置于外腔体(9)内的多个消声单体(4)，相邻消声单体(4)之间的间距为100mm～150mm，所述消声单体(4)包括第一降噪段体(1)、第二降噪段体(2)和第三降噪段体(3)，所述第一降噪段体(1)与第二降噪段体(2)连接，第二降噪段体(2)和第三降噪段体(3)连接，所述第一降噪段体(1)和第二降噪段体(2)的横截面为正方形或长方形状，第一降噪段体(1)横截面的面积小于第二降噪段体(2)横截面的面积，所述第一降噪段体(1)、第二降噪段体(2)和第三降噪段体(3)上均布设有消音孔(8)。
2.根据权利要求1所述的一种矩阵式消声器，其特征在于，所述第三降噪段体(3)包括尖端部(301)和由尖端部(301)延伸至第二降噪段体(2)的导流面(302)。
3.根据权利要求1所述的一种矩阵式消声器，其特征在于，所述第一降噪段体(1)内设置有第一消声空腔(5)；第二降噪段体(2)内设置有第二消声空腔(6)；第三降噪段体(3)内设置有第三消声空腔(7)。
4.根据权利要求2所述的一种矩阵式消声器，其特征在于，所述第一消声空腔(5)内填充有消音棉，和/或第二消声空腔(6)内设置有消声棉，和/或第三消声空腔(7)内设置有消声棉。
5.根据权利要求4所述的一种矩阵式消声器，其特征在于，所述消音棉为玻璃棉。
6.根据权利要求1所述的一种矩阵式消声器，其特征在于，所述第一降噪段体(1)的长度D1为200mm～300mm；第二降噪段体(2)的长度D2为1000mm～2000mm。
7.根据权利要求1所述的一种矩阵式消声器，其特征在于，所述第三降噪段体(3)的长度D3为100mm～300mm。
8.根据权利要求1所述的一种矩阵式消声器，其特征在于，所述第一降噪段体(1)和第二降噪段体(2)的中心轴为重合设置。
9.根据权利要求1所述的一种矩阵式消声器，其特征在于，所述第一降噪段体(1)由薄铁板、铝板或钢板制成，所述第二降噪段体(2)由薄铁板、铝板或钢板制成，所述第三降噪段体(3)由薄铁板、铝板或钢板制成。
10.根据权利要求1所述的一种矩阵式消声器，其特征在于，所述消音孔(8)为圆形状孔、方形状孔、三角形状孔、长方形状孔、椭圆形状孔和菱形状孔。
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