CN111816149A - 一种低频蜂窝吸声装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于吸收低频噪声设备技术领域，具体涉及一种低频蜂窝吸声装置；其依次顺序包括：穿孔面板(1)、蜂窝芯(2)和背腔(3)；蜂窝芯(2)位于穿孔面板(1)与背腔(3)之间；所述蜂窝芯(2)包括：若干个单元孔；所述若干个单元孔组合在一起形成蜂窝状结构；其中，每个单元孔径为0.5～4mm；该装置解决现有的吸声结构在低频(50‑400Hz)需要较大安装空间的问题，能有效吸收低频噪声。

Description

一种低频蜂窝吸声装置
技术领域
本发明属于吸收低频噪声设备技术领域，具体涉及一种低频蜂窝吸声装置。
背景技术
随着工业、国防和科学技术的飞速发展，低频噪声对环境的影响已引起社会各界的广泛关注。低频噪声广泛存在于人类居住的环境中，如大型变电站、飞机、高速铁路、船舶等各种运输方式，严重影响人们的日常生活和出行。
现有的常用低频(50-400Hz)吸声结构需要在最大强度上对噪声进行吸收；现有的吸声结构包括：微穿孔板、赫姆霍兹共鸣器和多孔材料。但是，为了在低频取得比较好的的吸声效果，现有的吸声结构需要比较大的背腔或增加材料厚度，需要较大的空间，这在许多应用场景受到严格限制。另外，为了增加结构强度，传统的吸声结构还需要额外的支撑构件，其结构复杂，为工程应用带来了诸多不便。
发明内容
本发明的目的在于，为解决现有的吸声结构存在上述缺陷，本发明提出了一种低频蜂窝吸声装置，该装置解决现有的吸声结构在低频(50-400Hz)需要较大安装空间的问题，能有效吸收低频噪声。
为了实现上述目的，本发明提出了一种低频蜂窝吸声装置，其依次顺序包括：穿孔面板、蜂窝芯和背腔；蜂窝芯位于穿孔面板与背腔之间；所述蜂窝芯包括：若干个单元孔；所述若干个单元孔组合在一起形成蜂窝状结构。
作为上述技术方案的改进之一，所述穿孔面板与蜂窝芯之间通过粘结剂或焊接粘贴在一起；所述蜂窝芯与背腔之间通过粘结剂或焊接粘贴在一起。
作为上述技术方案的改进之一，所述每个单元孔径为0.5～4mm。
作为上述技术方案的改进之一，所述蜂窝芯采用不锈钢、铝或树脂材料制成；蜂窝芯整体的厚度为2～100mm。
作为上述技术方案的改进之一，所述穿孔面板采用轻质金属板或树脂板制成；穿孔面板的厚度为0.1～2mm；穿孔面板上穿孔直径为2～10mm，用于调节蜂窝吸声结构的有效穿孔率。
作为上述技术方案的改进之一，所述穿孔面板呈圆形结构，且其上开有若干圆孔。作为上述技术方案的改进之一，所述圆孔的直径为3～10mm，用于调节穿孔面板的有效穿孔率。
作为上述技术方案的改进之一，所述背腔(3)的厚度由所需吸声的频率确定，对于50～400Hz的低频声，背腔(3)的厚度为5～200mm。
本发明相比于现有技术的有益效果在于：
在满足相同吸声性能要求下,相比于普通微穿孔板,该吸声结构需要更小的安装空间；相比于管束穿孔板结构,该吸声结构重量更轻；另外该吸声结构具有更好的强度；该吸声结构在50-400Hz低频范围内具有更好的吸声效果。
附图说明
图1是本发明的一种低频蜂窝吸声装置的结构示意图；
图2是本发明的一种低频蜂窝吸声装置的面板上开设的圆孔数量对吸声曲线影响的示意图；
图3是本发明的一种低频蜂窝吸声装置的背腔深度对吸声曲线影响的示意图；
图4是本发明的一种低频蜂窝吸声装置的蜂窝芯厚度对吸声曲线影响的示意图；
图5是本发明的一种低频蜂窝吸声装置的吸声曲线与普通蜂窝穿孔板吸声曲线对比图；
图6是本发明的一种低频蜂窝吸声装置的穿孔面板与蜂窝芯的结构示意图。
附图标记：
1、穿孔面板 2、蜂窝芯
3、背腔
具体实施方式
现结合附图对本发明作进一步的描述。
如图1和6所示，本发明提出了一种低频蜂窝吸声装置，其依次顺序包括：穿孔面板1、蜂窝芯2和背腔3；蜂窝芯2位于穿孔面板1与背腔3之间；所述蜂窝芯2包括：若干个单元孔；所述若干个单元孔组合在一起形成蜂窝状圆形结构。
作为上述技术方案的改进之一，所述穿孔面板1与蜂窝芯2之间通过粘结剂或焊接粘贴在一起；所述蜂窝芯2与背腔3之间通过粘结剂或焊接粘贴在一起。
作为上述技术方案的改进之一，所述每个单元孔径为1.6mm。现有蜂窝吸声结构的蜂窝芯孔径通常大于4mm，蜂窝芯仅起到支撑作用，蜂窝芯不具有吸声功能。
作为上述技术方案的改进之一，如图6所示，所述蜂窝芯2采用不锈钢材料制成；蜂窝芯2的厚度为5mm；蜂窝芯2的直径为99mm。
作为上述技术方案的改进之一，如图6所示，所述穿孔面板1采用铝板制成；穿孔面板1的厚度为1mm；穿孔面板1的直径为99mm。
作为上述技术方案的改进之一，如图5所示，所述穿孔面板1呈圆形结构，且其上开有若干个圆孔。
作为上述技术方案的改进之一，所述圆孔的直径为4mm，用于调节穿孔面板1的有效穿孔率。
作为上述技术方案的改进之一，所述背腔3采用不锈钢材料制成。
作为上述技术方案的改进之一，所述背腔3呈圆柱状结构；；背腔的直径为99mm。其中，如图1所示，所述背腔3的轴向长度为50mm。在其他具体实施例中，所述背腔3的轴向长度也可为100mm。
将图1所述低频蜂窝吸声装置放置在标准驻波管内测试，穿孔面板1上开设的圆孔数量、蜂窝芯2厚度和背腔3深度分别对正入射吸声曲线的影响如图2-4所示。其中，图2给出的是通过调节穿孔板面板1上开设的圆孔数量，进而控制蜂窝芯有效穿孔率，得到的吸声曲线变化情况，圆孔数量N为1～4，其吸声峰频率由低到高变化，吸声频率在100Hz-300Hz之间，吸声带宽可达三个倍频程，背腔3深度仅为50mm，而普通微穿孔板，达到同样吸声性能，吸声结构的背腔通常为75mm，大大减少了吸声结构的空间；使其具有更小的安装空间；。
图3给出的是穿孔面板上开设的圆孔数量N＝3，背腔厚度由50mm增加到100mm时，吸声曲线的变化情况，与普通微穿孔面板相比，如果采用相同的背腔深度，则该吸声结果会具有更低的吸声频率。
图4给出的是蜂窝芯2的厚度由5mm增加到10mm时，吸声曲线变化情况，通过增加蜂窝芯厚度，在保持背腔深度不变的情况下，可进一步调整吸声频率到更低频率。
图5给出的是本发明中10mm厚蜂窝芯、50mm背腔的吸声结构吸声曲线与普通蜂窝穿孔板吸声曲线对比情况，在保持吸声性能不变的情况下，本发明的低频蜂窝吸声结构的背腔要比现有的普通的蜂窝穿孔板的背腔小25mm，大大减少了背腔的尺寸，节约了安装空间；如果保持本发明的低频蜂窝吸声结构的背腔尺寸和现有的普通的蜂窝穿孔板的背腔尺寸一致，则本发明的低频蜂窝吸声结构吸声频率会比现有的普通的蜂窝吸声结构低约50Hz。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种低频蜂窝吸声装置，其特征在于，其依次顺序包括：穿孔面板(1)、蜂窝芯(2)和背腔(3)；蜂窝芯(2)位于穿孔面板(1)与背腔(3)之间；所述蜂窝芯(2)包括：若干个单元孔；所述若干个单元孔组合在一起形成蜂窝状结构。
2.根据权利要求1所述的低频蜂窝吸声装置，其特征在于，所述穿孔面板(1)与蜂窝芯(2)之间通过粘结剂或焊接粘贴在一起；所述蜂窝芯(2)与背腔(3)之间通过粘结剂或焊接粘贴在一起。
3.根据权利要求1所述的低频蜂窝吸声装置，其特征在于，所述每个单元孔径为0.5～4mm。
4.根据权利要求3所述的低频蜂窝吸声装置，其特征在于，所述蜂窝芯(2)采用不锈钢、铝或树脂材料制成；蜂窝芯整体的厚度为2～100mm。
5.根据权利要求1所述的低频蜂窝吸声装置，其特征在于，所述穿孔面板(1)采用轻质金属板或树脂板制成；穿孔面板的厚度为0.1～2mm；穿孔面板(1)上穿孔直径为2～10mm。
6.根据权利要求5所述的低频蜂窝吸声装置，其特征在于，所述穿孔面板(1)呈圆形结构，且其上开有若干圆孔。
7.根据权利要求6所述的低频蜂窝吸声装置，其特征在于，所述圆孔的直径为3～10mm。
8.根据权利要求1所述的低频蜂窝吸声装置，其特征在于，所述背腔(3)的厚度为5～200mm。
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