CN111933100A - 一种吸声装置 - Google Patents

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黄志华
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Abstract

本发明公开了一种吸声装置，属于降噪技术领域，用于解决目前降噪装置结构复杂以及降噪效果差的问题，吸声装置具体包括内板、外蒙板和隔板；所述内板与所述外蒙板之间形成腔室；所述隔板位于所述腔室内，用于将腔室分隔成一个以上的迷宫型腔室；所述内板上设有一个以上的第一通孔，各第一通孔与各迷宫型腔室一一对应连通，且各第一通孔均位于对应所述迷宫型腔室的起点处。本发明具有结构简单、降噪效果好、降噪频段宽且可调等优点。

Description

一种吸声装置
技术领域
本发明主要涉及降噪技术领域，特指一种吸声装置。
背景技术
在工业和制造业中,机械设备是一个必需的组件.由于机械设备运转时，部件间的摩擦力、撞击力或非平衡力，使机械部件和壳体产生振动而辐射噪声。同时，较多的机械设备的噪声集中在低频段，而目前的声学材料要有效抑制低频噪声需要大幅增加其厚度,而通常机械设备结构复杂且装配后剩余的空间较小。因此，如何在有限的狭小空间内改善机械设备低频噪声，已成为一个难题。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的问题，本发明提供一种结构简单、吸声效果好的吸声装置。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
一种吸声装置，包括内板、外蒙板和隔板；所述内板与所述外蒙板之间形成腔室；所述隔板位于所述腔室内，用于将腔室分隔成一个以上的迷宫型腔室；所述内板上设有一个以上的第一通孔，各第一通孔与各迷宫型腔室一一对应连通，且各第一通孔均位于对应所述迷宫型腔室的起点处。
作为上述技术方案的进一步改进：
各所述迷宫型腔室的终点处均设有亥姆霍兹共振器或多孔吸声材料或微穿孔板。
所述亥姆霍兹共振器包括位于迷宫型腔室终点处的空腔，所述空腔与所述迷宫型腔室之间通过第二通孔相连通。
所述空腔的数量为多个。
各所述空腔的大小不同。
各所述第一通孔处均设置有导管，所述导管的一端与所述第一通孔对接，另一端则伸入至对应的迷宫型腔室的起点处。
所述导管的另一端呈折弯状。
所述迷宫型腔室为对称式迷宫型腔室、变截面式迷宫型腔室、回旋式迷宫型腔室或折弯式迷宫型腔室。
所述外蒙板为金属面板。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)本发明的内板、迷宫型腔室和外蒙板之间形成共振吸声单元，用于吸收低频噪声，其中迷宫型腔室能够延长整个腔室的长度，更有利于吸声；在迷宫型腔室的末端再设置有亥姆霍兹共振器，使内板、迷宫型腔室和外蒙板之间形成的共振吸声单元与亥姆霍兹共振器串联，达到多共振吸声频率的效果，同时提高了整体结构的吸声频率范围；其中第一通孔位于迷宫型腔室的起点处，使声波经过迷宫型腔室的全程，保证吸声效果。
(2)本发明通过在内板的第一通孔上连接导管，延长第一通孔的长度，相当于增加内板的厚度(根据吸声理论可知，内板越厚，结构共振吸声频率越低)，即内板与导管的组合可替代较厚的内板，吸声频率更低，且在实际使用时节省空间和成本；基于上述原理，可根据降噪性能要求，调整第一通孔处导管的长度，等效于调整面板厚度，进而调整共振吸声频率。
(3)本发明的导管的另一端呈折弯状，折弯后的导管的轴线与内板表面平行，其中折弯状的导管在延长导管长度(即等效增加内板厚度)的同时，不会影响迷宫型空腔的深度设置(过长的导管会使迷宫型空腔的深度同步加长)。
(4)本发明的外蒙板采用密实的金属面板，可以避免内部噪声泄漏，进一步提升整体的降噪性能。
(5)本发明可以通过调整第一通孔的大小、导管的长度、迷宫型腔室的类型、亥姆霍兹共振器的结构(空腔和第二通孔的数量、大小等，或者采用多孔吸声材料、微穿孔板等)，从而可以适用于不同噪声频段的降噪处理，即具有较宽的吸声频段且更有针对性，同时整体结构简单、调整方式灵活多变。
附图说明
图1为本发明在实施例的立体结构示意图。
图2为本发明在实施例的透视结构示意图。
图3为本发明在实施例的爆炸结构示意图。
图4为本发明的迷宫型腔室在实施例的结构示意图。
图中标号表示：1、内板；101、第一通孔；2、导管；3、隔板；4、迷宫型腔室；5、亥姆霍兹共振器；501、空腔；502、第二通孔；6、外蒙板。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
如图1所示，本实施例的吸声装置，用于吸收机械设备产生的低频噪声，具体结构包括内板1、外蒙板6和隔板3；内板1与外蒙板6之间围合形成腔室；其中隔板3位于腔室内，用于将腔室分隔成多个迷宫型腔室4，多个迷宫型腔室4规则分布在腔室内；内板1上设有多个第一通孔101，各第一通孔101与各迷宫型腔室4一一对应连通，且各第一通孔101与迷宫型腔室4的连通处均位于对应迷宫型腔室4的起点处，第一通孔101用于将声波引导至迷宫型腔室4内；在各迷宫型腔室4的终点处则均设有亥姆霍兹共振器5。本发明的内板1、迷宫型腔室4和外蒙板6之间形成共振吸声单元，用于吸收低频噪声，其中迷宫型腔室4能够延长整个腔室的长度，更有利于吸声；在迷宫型腔室4的末端再设置有亥姆霍兹共振器5，使内板1、迷宫型腔室4和外蒙板6之间形成的共振吸声单元与亥姆霍兹共振器5串联，达到多共振吸声频率的效果，同时提高了整体结构的吸声频率范围；其中第一通孔101位于迷宫型腔室4的起点处，保证声波经过迷宫型腔室4的全程，保证吸声效果。
本实施例中，各第一通孔101处均设置有导管2，导管2的一端与第一通孔101对接，另一端则伸入至对应的迷宫型腔室4的起点处。其中导管2用于引导声波，通过在内板1的第一通孔101上连接导管2，延长第一通孔101的长度，相当于增加内板1的厚度(根据吸声理论可知，内板1越厚，结构共振吸声频率越低)，即内板1与导管2的组合可替代较厚的内板1，吸声频率更低，且在实际使用时节省空间和成本。基于上述原理，可根据降噪性能要求，调整第一通孔101处导管2的长度，等效于调整面板厚度，进而调整共振吸声频率。在具体应用时，也可以调整第一通孔101的大小，也能够调整对应的吸声频率。
进一步地，导管2的另一端呈折弯状，折弯后的导管2的轴线与内板1表面平行，其中折弯状的导管2在延长导管2长度(即等效增加内板1厚度)的同时，不会影响迷宫型空腔501的深度设置(过长的导管2会使迷宫型空腔501的深度同步加深)。
本实施例中，亥姆霍兹共振器5包括位于迷宫型腔室4终点处的空腔501，空腔501与迷宫型腔室4之间通过第二通孔502相连通。具体地，空腔501的数量为两个，且两个空腔501的大小不同，整体结构简单且易于实现。在其它实施例中，空腔501的数量也可以为一个、三个、四个或更多个。当然，也可以采用多孔吸声材料或微穿孔板来代替上述的亥姆霍兹共振器5，同样能够达到上述效果。具体地，亥姆霍兹共振器5具有特定的共振频率，当噪声与此特定的共振频率相近时，亥姆霍兹共振器5共振消耗声能，其吸声效果几乎达到100％。声波先通过迷宫型腔室4后，再经过亥姆霍兹共振器5，使内板1与迷宫型腔室4组成的共振器与亥姆霍兹共振器5串联，达到多共振吸声频率的效果，从而提高整体结构的吸声频率范围。
本实施例中，通过调整迷宫型腔室4内隔板3的长度和方向，可以构成对称式迷宫型腔室、变截面式迷宫型腔室、回旋式迷宫型腔室或折弯式迷宫型腔室，如图4所示，其中对称式迷宫型腔室、变截面式迷宫型腔室、回旋式迷宫型腔室和折弯式迷宫型腔室在图4中从左至右依次布置。其中不同类型的迷宫型腔室4所吸收的噪声频率不同，在具体应用时，通过针对设备不同部位的辐射噪声频率不同，在对应的位置处设置相对应类型的迷宫型腔室，从而使得降噪更具有针对性。
本实施例中，外蒙板6采用密实的金属面板，可以避免内部噪声泄漏，进一步提升整体的降噪性能。
在上述整个结构中，可以通过调整第一通孔101的大小、导管2的长度、迷宫型腔室4的类型、亥姆霍兹共振器5的结构(空腔501和第二通孔502的数量、大小等，或者采用多孔吸声材料、微穿孔板等)，从而可以适用于不同噪声频段的降噪处理，即具有较宽的吸声频段且更有针对性，同时整体结构简单、调整方式灵活多变。如设计针对某一型真空断路器的吸声装置(如吸声罩形状)，真空断路器的主要噪声在中低频率范围，且在其不同部位辐射的噪声频率不同，可根据实际设备形状划分区域。例如真空断路器顶部噪声在低频附近，四周边噪声在中低频附近，则通过调整顶部吸声装置各部件的形式来使得共振频率在相应噪声频率附近，同样调整四边面板的吸声装置的各部件使得共振频率在相应噪声频率附近，从而实现对真空断路器的针对性降噪。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种吸声装置，其特征在于，包括内板(1)、外蒙板(6)和隔板(3)；所述内板(1)与所述外蒙板(6)之间形成腔室；所述隔板(3)位于所述腔室内，用于将腔室分隔成一个以上的迷宫型腔室(4)；所述内板(1)上设有一个以上的第一通孔(101)，各第一通孔(101)与各迷宫型腔室(4)一一对应连通，且各第一通孔(101)均位于对应所述迷宫型腔室(4)的起点处。
2.根据权利要求1所述的吸声装置，其特征在于，各所述迷宫型腔室(4)的终点处均设有亥姆霍兹共振器(5)或多孔吸声材料或微穿孔板。
3.根据权利要求2所述的吸声装置，其特征在于，所述亥姆霍兹共振器(5)包括位于迷宫型腔室(4)终点处的空腔(501)，所述空腔(501)与所述迷宫型腔室(4)之间通过第二通孔(502)相连通。
4.根据权利要求3所述的吸声装置，其特征在于，所述空腔(501)的数量为多个。
5.根据权利要求4所述的吸声装置，其特征在于，各所述空腔(501)的大小不同。
6.根据权利要求1～5中任意一项所述的吸声装置，其特征在于，各所述第一通孔(101)处均设置有导管(2)，所述导管(2)的一端与所述第一通孔(101)对接，另一端则伸入至对应的迷宫型腔室(4)的起点处。
7.根据权利要求6所述的吸声装置，其特征在于，所述导管(2)的另一端呈折弯状。
8.根据权利要求1～5中任意一项所述的吸声装置，其特征在于，所述迷宫型腔室(4)为对称式迷宫型腔室、变截面式迷宫型腔室、回旋式迷宫型腔室或折弯式迷宫型腔室。
9.根据权利要求1～5中任意一项所述的吸声装置，其特征在于，所述外蒙板(6)为金属面板。
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