CN115249471A - 消声结构及具有其的变电站 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种消声结构及具有其的变电站，消声结构包括外壳主体，外壳主体内具有消声通道；消声片，消声片设置在消声通道内，消声片包括多个第一管体，多个第一管体沿第一方向依次布置以组成第一管体排，第一管体排中的相邻两个第一管体之间相互贴合；第一管体排为多个，多个第一管体排沿第二方向依次布置，相邻的两个第一管体排中的一个第一管体排中的第一管体与相邻的两个第一管体排中的另一个第一管体排中的第一管体一一对应地贴合；其中，第一方向与第二方向相互垂直，本发明的消声结构解决了现有技术中的变电站在工作中产生噪声的问题。

Description

消声结构及具有其的变电站

技术领域

本发明涉及变电站领域，具体而言，涉及一种消声结构及具有其的变电站。

背景技术

随着社会的发展，我国城市化建设规模的日益扩大，近年来工业和居民用电量快速迅猛增长，为满足社会发展的需求，变电站建设正在紧张有序的开展。由于部分变电站建在城市人口集中地区，变电站产生的噪声不可避免的将对周边环境造成影响。由于人们提高了对环境污染意识，变电站的噪声问题扰民问题受到了更多人的关注。由于变电站内设备工作原理的原因，设备在运行时会产生一定的噪声，该噪声不但污染环境，而且危害人类身体健康。

目前，变电站噪声的问题，已有一些辅助的降噪措施，但是这些辅助降噪措施仅适用于中高频的噪声治理，对于以低频噪声为主的噪声，降噪效果较差。因此，变电站噪声治理已成为急需解决的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种消声结构及具有其的变电站，以解决现有技术中的变电站在工作中产生噪声的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种消声结构，消声结构包括：外壳主体，外壳主体内具有消声通道；消声片，消声片设置在消声通道内，消声片包括多个第一管体，多个第一管体沿第一方向依次布置以组成第一管体排，第一管体排中的相邻两个第一管体之间相互贴合；第一管体排为多个，多个第一管体排沿第二方向依次布置，相邻的两个第一管体排中的一个第一管体排中的第一管体与相邻的两个第一管体排中的另一个第一管体排中的第一管体一一对应地贴合；其中，第一方向与第二方向相互垂直。

进一步地，消声片包括多个第二管体，多个第二管体沿第一方向依次布置以组成第二管体排，相邻的两个第一管体排之间均设置有第二管体排，第二管体排中的第二管体位于相邻的两个第一管体排之间的空隙中。

进一步地，第一管体包括第一套管和第二套管，第二套管套设在第一套管上；第一套管的制作材料包括铝合金，第二套管由阻尼橡胶板制成；第二管体包括第三套管和第四套管，第四套管套设在第三套管上；第三套管的制作材料包括铝合金，第四套管由阻尼橡胶板制成。

进一步地，第一套管的管壁的厚度的取值范围是0.1mm至1mm，第二套管的管壁的厚度的取值范围是0.1mm至1mm；和/或，第三套管的管壁的厚度的取值范围是0.1mm至1mm，第四套管的管壁的厚度的取值范围是0.1mm至1mm。

进一步地，消声片为多个，多个消声片相间隔地设置在消声通道内；和/或，第一管体的两端均与消声通道连通。

进一步地，消声片包括第一消声片和第二消声片，第一消声片和第二消声片相互平行地设置，以在第一消声片和第二消声片之间形成震动间隙。

进一步地，外壳主体上设置有消声孔，消声孔的一端与消声通道连通，消声孔的另一端连通至外壳主体的外侧，消声孔为多个，多个消声孔相间隔地设置。

进一步地，外壳主体的壁厚的取值范围是6mm至7mm；和/或，消声孔为通孔，消声孔的直径的取值范围是0.001至0.2mm。外壳主体为长方体结构，消声通道为长方体结构。

根据本发明的另一方面，提供了一种变电站，包括消声结构，消声结构为上述的消声结构。

进一步地，变电站包括：变电站室；其中，变电站室的进风口处设置有消声结构，以使变电站室外部的气流经过消声结构的消声通道进入变电站室；和/或，变电站室的出风口处设置有消声结构，以使变电站室内部的气流经过消声结构的消声通道排出变电站室。

应用本发明的技术方案，本发明的消声结构包括外壳主体，外壳主体内具有消声通道；消声片，消声片设置在消声通道内，消声片包括多个第一管体，多个第一管体沿第一方向依次布置以组成第一管体排，第一管体排中的相邻两个第一管体之间相互贴合；第一管体排为多个，多个第一管体排沿第二方向依次布置，相邻的两个第一管体排中的一个第一管体排中的第一管体与相邻的两个第一管体排中的另一个第一管体排中的第一管体一一对应地贴合；其中，第一方向与第二方向相互垂直。采用上述设置，当气流通过消声通道时，第一管体收到气流的扰动可以转动，多个第一管体之间相互挤压，可以产生变形，从而能够吸收气流发出的声音，解决了现有技术中的变电站在工作中产生噪声的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的消声结构的实施例的结构示意图；

图2示出了本发明的消声结构的消声片的结构示意图；

图3示出了本发明的消声结构的消声片的俯视图；

图4示出了本发明的消声结构的外壳主体的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、外壳主体；11、消声通道；12、消声孔；2、消声片；201、第一消声片；202、第二消声片；21、第一管体；22、第二管体。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

参见图1至图4，本实施例的消声结构包括外壳主体1，外壳主体1内具有消声通道11；消声片2，消声片2设置在消声通道11内，消声片2包括多个第一管体21，多个第一管体21沿第一方向依次布置以组成第一管体排，第一管体排中的相邻两个第一管体21之间相互贴合；第一管体排为多个，多个第一管体排沿第二方向依次布置，相邻的两个第一管体排中的一个第一管体排中的第一管体21与相邻的两个第一管体排中的另一个第一管体排中的第一管体21一一对应地贴合；其中，第一方向与第二方向相互垂直。采用上述设置，当气流通过消声通道11时，第一管体21收到气流的扰动可以转动，多个第一管体21之间相互挤压，可以产生变形，从而能够吸收气流发出的声音，解决了现有技术中的变电站在工作中产生噪声的问题。

在本实施例的消声结构中，参见图1至图3，消声片2包括多个第二管体22，多个第二管体22沿第一方向依次布置以组成第二管体排，相邻的两个第一管体排之间均设置有第二管体排，第二管体排中的第二管体22位于相邻的两个第一管体排之间的空隙中。采用上述设置，能够进一步地提高消声片2的消音功能。

参见图1至图3，在本实施例的消声结构中，第一管体21包括第一套管和第二套管，第二套管套设在第一套管上；第一套管的制作材料包括铝合金，第二套管由阻尼橡胶板制成；第二管体22包括第三套管和第四套管，第四套管套设在第三套管上；第三套管的制作材料包括铝合金，第四套管由阻尼橡胶板制成。

在本实施例的消声结构中，参见图1至图3，第一套管的管壁的厚度的取值范围是0.1mm至1mm，第二套管的管壁的厚度的取值范围是0.1mm至1mm；和/或，第三套管的管壁的厚度的取值范围是0.1mm至1mm，第四套管的管壁的厚度的取值范围是0.1mm至1mm。

参见图1至图3，在本实施例的消声结构中，消声片2为多个，多个消声片2相间隔地设置在消声通道11内；和/或，第一管体21的两端均与消声通道11连通。

在本实施例的消声结构中，参见图1至图3，消声片2包括第一消声片201和第二消声片202，第一消声片201和第二消声片202相互平行地设置，以在第一消声片201和第二消声片202之间形成震动间隙。采用上述设置，震动间隙能够使得消声结构产生共振，从而消耗声能。

参见图1、图4，在本实施例的消声结构中，外壳主体1上设置有消声孔12，消声孔12的一端与消声通道11连通，消声孔12的另一端连通至外壳主体1的外侧，消声孔12为多个，多个消声孔12相间隔地设置。

在本实施例的消声结构中，参见图1、图4，外壳主体1的壁厚的取值范围是6mm至7mm；和/或，消声孔12为通孔，消声孔12的直径的取值范围是0.001至0.2mm。外壳主体1为长方体结构，消声通道11为长方体结构。

本实施例的变电站，包括消声结构，消声结构为上述的消声结构。

在本实施例的消声结构中，变电站包括：变电站室；其中，变电站室的进风口处设置有消声结构，以使变电站室外部的气流经过消声结构的消声通道11进入变电站室；和/或，变电站室的出风口处设置有消声结构，以使变电站室内部的气流经过消声结构的消声通道11排出变电站室。

在一些实施例中，消声结构包含外壳主体1和消声片2部分，的外壳主体1的材质是一种外板为超微孔结构的护面板。消声片2的材质是一种外板为超微孔结构护面板、内部填充手性周期吸声超结构、内板为超微孔结构护面板的双层夹心结构板材。

第一消声片201和第二消声片202采用超微孔吸声单板，其选用优质的铝合金作为基材，利用吸声面板的超微孔和密闭型吸声背腔共同组成共振腔。面板采用0.6mm至0.7mm厚的铝板，穿制0.001至0.2mm的超微孔。在不添加任何纤维材料的情况下，降噪系数NRC达到0.7以上，防火性能达到A级。

本实施例的外壳主体1是由0.1至1mm厚的金属铝板与0.1至1mm厚的阻尼橡胶材料经过弯压成型形成的、具有周期性结构的、满足手性或反手性周期性布置的填充结构。超结构内部空隙可以填充隔声及吸声材料。

本实施例的消声结构装置，手性周期吸声超结构在受到声波和气流作用时，会发生变形。当声波和气流入射到消声器内部时，圆形刚体受横向切向梁的作用力而发生逆时针旋转，进而带动纵向切向梁收缩/旋转实现结构的压扭、拉扭、负泊松比等特殊变形。通过改变切向梁数量、圆形刚体形状或将柔性直切向梁替换为弯曲形梁可得到更多手性超结构手性周期超结构，从而有效吸收和消耗声波和气流能量，有效消除各频段噪声和气流噪声；同时，手性周期吸声超结构在受到声波和气流作用时发生变形，也会有效清理消声器外板和内板上的尘土，避免外板和内板微孔堵塞，并有效清理积存在结构里的各种物质，从而达到免维护的功能。

本实施例的消声结构具备防水、耐腐蚀、免维护功能。

本实施例的工作原理如下：利用超微孔亥母赫兹共振腔和手性周期超结构的耗能作用，对小声结构进行优化设计，可以有效降低变电站中低频频段内的噪声，达到提高消声水平的目的。声波和气流进入消声通道11内时，管道与超微孔亥母赫兹共振结构构成了一个声学共振系统，各个超微孔孔内的空气柱在声波的作用下像活塞一样做往复运动，从而产生摩擦和阻尼，使部分声能转变为热能，达到消声的目的。手性周期超结构，在受到声波和气流作用时，会发生变形，圆形刚体受横向切向梁的作用力而发生逆时针旋转，进而带动纵向切向梁收缩或者旋转，从而实现结构的压扭、拉扭、负泊松比等特殊变形。通过改变切向梁数量、圆形刚体形状或将柔性直切向梁替换为弯曲形梁可得到更多手性超结构手性周期超结构，从而有效吸收和消耗声波和气流能量，有效消除各频段噪声和气流噪声。同时，手性周期吸声超结构在受到声波和气流作用时发生变形，也会有效清理消声器外板和内板上的尘土，避免外板和内板微孔堵塞，并有效清理积存在结构里的各种物质，从而达到免维护的功能。

实施例一：

在本实施例中，第一消声片201和第二消声片202采用超微孔吸声单板，其选用优质的铝合金作为基材，利用吸声面板的超微孔和密闭型吸声背腔共同组成共振腔。面板采用0.6mm厚的铝板、0.01mm的超微孔结构。手性周期吸声超结构是由1mm厚的金属铝板与1mm厚的阻尼橡胶材料经过弯压成型形成的、具有周期性结构的、满足手性或反手性周期性布置的填充结构。试验结果表明，该消声器低频100-500Hz平均插入损失值可达25dB，总插入损失值可达40dB，在沙尘、雨淋试验后的性能保留率可达98％，防火性能达到A级，与传统玻璃棉消声器消声器相比，各项性能均有大幅提升。(传统玻璃棉消声器：低频100-500Hz平均插入损失值可达8dB，总插入损失值可达15dB，在沙尘、雨淋试验后的性能保留率可达30％，防火性能达到B级)。

实施例二：

按本发明的消声结构装置，第一消声片201和第二消声片202采用超微孔吸声单板，其选用优质的铝合金作为基材，利用吸声面板的超微孔和密闭型吸声背腔共同组成共振腔。面板采用0.7mm厚的铝板、0.08mm的超微孔结构。手性周期吸声超结构是由0.5mm厚的金属铝板与1mm厚的阻尼橡胶材料经过弯压成型形成的、具有周期性结构的、满足手性或反手性周期性布置的填充结构。超结构内部空隙填充吸声材料。试验结果表明，该消声器低频100-500Hz平均插入损失值可达28dB，总插入损失值可达45dB，在沙尘、雨淋试验后的性能保留率可达97％，防火性能达到A级，与传统玻璃棉消声器消声器相比，各项性能均有大幅提升。(传统玻璃棉消声器：低频100-500Hz平均插入损失值可达8dB，总插入损失值可达15dB，在沙尘、雨淋试验后的性能保留率可达30％，防火性能达到B级)。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

本发明的消声结构包括外壳主体1，外壳主体1内具有消声通道11；消声片2，消声片2设置在消声通道11内，消声片2包括多个第一管体21，多个第一管体21沿第一方向依次布置以组成第一管体排，第一管体排中的相邻两个第一管体21之间相互贴合；第一管体排为多个，多个第一管体排沿第二方向依次布置，相邻的两个第一管体排中的一个第一管体排中的第一管体21与相邻的两个第一管体排中的另一个第一管体排中的第一管体21一一对应地贴合；其中，第一方向与第二方向相互垂直。采用上述设置，当气流通过消声通道11时，第一管体21收到气流的扰动可以转动，多个第一管体21之间相互挤压，可以产生变形，从而能够吸收气流发出的声音，解决了现有技术中的变电站在工作中产生噪声的问题。

本发明的消声结构的手性周期超结构，在受到声波和气流作用时，会发生变形，圆形刚体受横向切向梁的作用力而发生逆时针旋转，进而带动纵向切向梁收缩/旋转实现结构的压扭、拉扭、负泊松比等特殊变形。通过改变切向梁数量、圆形刚体形状或将柔性直切向梁替换为弯曲形梁可得到更多手性超结构手性周期超结构，从而有效吸收和消耗声波和气流能量。

本发明的消声结构的手性周期吸声超结构在受到声波和气流作用时发生变形，也会有效清理消声器外板和内板上的尘土，避免外板和内板微孔堵塞，并有效清理积存在结构里的各种物质，从而达到免维护的功能。

本发明的消声结构的超微孔共振腔可有效消除各频段噪声和气流噪声蜂窝孔结构具有较好的限流作用，能够改善风口的气流脉动。

本发明的消声结构的超微孔共振腔可有效增加亥母赫兹共振腔中空气柱的容积，产生更多的摩擦和阻尼，有效降低问题频段噪声问题，提高消声性能。

本发明的消声结构的的不同方向及位置的超微孔结构与手性周期超结构的组合可以有效控制消声量的大小及目标消声频段范围。

本发明的消声结构利用超微孔结构与手性周期超结构限流作用，气流缓冲效果好，可改善中高频的消声效果。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。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讨论。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

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)

1.一种消声结构，其特征在于，所述消声结构包括：

外壳主体(1)，所述外壳主体(1)内具有消声通道(11)；

消声片(2)，所述消声片(2)设置在所述消声通道(11)内，所述消声片(2)包括多个第一管体(21)，多个所述第一管体(21)沿第一方向依次布置以组成第一管体排，所述第一管体排中的相邻两个所述第一管体(21)之间相互贴合；所述第一管体排为多个，多个所述第一管体排沿第二方向依次布置，相邻的两个所述第一管体排中的一个所述第一管体排中的所述第一管体(21)与相邻的两个所述第一管体排中的另一个所述第一管体排中的所述第一管体(21)一一对应地贴合；

其中，所述第一方向与所述第二方向相互垂直。

2.根据权利要求1所述的消声结构，其特征在于，所述消声片(2)包括多个第二管体(22)，多个所述第二管体(22)沿第一方向依次布置以组成第二管体排，相邻的两个所述第一管体排之间均设置有第二管体排，所述第二管体排中的所述第二管体(22)位于相邻的两个第一管体排之间的空隙中。

3.根据权利要求2所述的消声结构，其特征在于，

所述第一管体(21)包括第一套管和第二套管，所述第二套管套设在所述第一套管上；所述第一套管的制作材料包括铝合金，所述第二套管由阻尼橡胶板制成；

所述第二管体(22)包括第三套管和第四套管，所述第四套管套设在所述第三套管上；所述第三套管的制作材料包括铝合金，所述第四套管由阻尼橡胶板制成。

4.根据权利要求3所述的消声结构，其特征在于，

所述第一套管的管壁的厚度的取值范围是0.1mm至1mm，所述第二套管的管壁的厚度的取值范围是0.1mm至1mm；和/或，

所述第三套管的管壁的厚度的取值范围是0.1mm至1mm，所述第四套管的管壁的厚度的取值范围是0.1mm至1mm。

5.根据权利要求1所述的消声结构，其特征在于，

所述消声片(2)为多个，多个所述消声片(2)相间隔地设置在所述消声通道(11)内；和/或，

所述第一管体(21)的两端均与所述消声通道(11)连通。

6.根据权利要求1所述的消声结构，其特征在于，所述消声片(2)包括第一消声片(201)和第二消声片(202)，所述第一消声片(201)和所述第二消声片(202)相互平行地设置，以在所述第一消声片(201)和所述第二消声片(202)之间形成震动间隙。

7.根据权利要求1所述的消声结构，其特征在于，所述外壳主体(1)上设置有消声孔(12)，所述消声孔(12)的一端与所述消声通道(11)连通，所述消声孔(12)的另一端连通至所述外壳主体(1)的外侧，所述消声孔(12)为多个，多个所述消声孔(12)相间隔地设置。

8.根据权利要求7所述的消声结构，其特征在于，

所述外壳主体(1)的壁厚的取值范围是6mm至7mm；和/或，

所述消声孔(12)为通孔，所述消声孔(12)的直径的取值范围是0.001至0.2mm；和/或，

所述外壳主体(1)为长方体结构，所述消声通道(11)为长方体结构。

9.一种变电站，包括消声结构，其特征在于，所述消声结构为权利要求1至8中任一项所述的消声结构。

10.根据权利要求9所述的变电站，其特征在于，所述变电站包括：

变电站室；

其中，所述变电站室的进风口处设置有所述消声结构，以使所述变电站室外部的气流经过所述消声结构的消声通道(11)进入所述变电站室；和/或，

所述变电站室的出风口处设置有所述消声结构，以使所述变电站室内部的气流经过所述消声结构的消声通道(11)排出所述变电站室。

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