CN207865663U - 一种棱柱体微孔岩消声器 - Google Patents

Abstract

本实用新型的一种棱柱体微孔岩消声器，其特征在于由若干个棱柱体微孔岩消声单元按照一定间隔呈多排、多列分布在支撑架上而形成，每个所述棱柱体微孔岩消声单元由侧面的至少三块微孔岩吸隔声板以及前导流板、后导流板围成的中空棱柱体，所述中空棱柱体内部具有第一空腔，每块所述微孔岩吸隔声板沿风道或风管内的风流动方向延伸，所述前导流板和后导流板分别固定在所述支撑架的前面和后面。消声效果显著提高，尤其是低频吸声效果非常理想，而且抗腐蚀，不存在孔眼因腐蚀被堵塞的现象。

Description

一种棱柱体微孔岩消声器

技术领域

本实用新型涉及一种消声器，具体涉及一种棱柱体微孔岩消声器，属于环境噪声与振动领域。

背景技术

在地铁和建筑风道等大风量系统中需要设置消声器以降低噪声，通常消声器安装在地铁或电厂等大型建筑的通风系统风管或风道内，最广泛使用的地方为地铁的进出风管口、电力系统锅炉风机的进出风管道口等。在大风量系统中安装消声器的代价之一是消声器阻碍通风设备内的气流流通，增加了通风阻力，导致通风效果以及连带的空调效果、制冷效果、散热效果等下降。通常采用提升通风设备的压头，来稳定通风效果，但这会增加运行时的耗电量，运行成本提高。

目前，在大风量系统中应用的消声器按着结构划分通常包括管式、片式以及阵列式消声器等，通常采用金属材质作为消声体。与传统的管式、片式消声器相比，在保证隔声量不变的前提下，阵列式消声器由于流通面积更大，风速更低，阵列式消声器阻力更小，气流再生噪声也更小。而且基于其消声单元矩阵式布置特点，比较有利于避免常规管式、片式消声器特有的“高频失效”问题，因而能在中高频段获得一定的消声优势。

但是阵列消声器对低频消声效果差，频率范围为20Hz--200Hz为低频噪音，频率在500Hz～2kHz为中频，而高频的频率范围2kHz～16kHz。低频噪声由压缩机、传送带、变压器、地震等的振动产生，对人的健康危害最重。主要通过建筑物的基础结构大梁、承重梁、空气或驻波传声，驻波是指低频噪音在传播过程中经过多次反射形成驻波。由于低频噪声递减得很慢，声波又较长，具有较强的绕射和透射能力，一方面低频噪声容易直接在环绕矩形消声单元周边的环状空隙间“绕行”通过；另一方面因为构成常规阵列式消声单元的金属穿孔板和玻璃丝棉在声学上都是通透的，低频噪声很容易从矩形消声单元体内斜向“透射”通过。工程实践和测试检验都证明，在低频噪声绕射与透射双重作用下，阵列式消声器的低频消声效果较差，是其先天不足的软肋。另外现有技术中的消声器还存在以下缺点：随着运行时间的推移，消声体表面的金属穿孔板容易发生生锈、吸声孔堵塞的现象，使消声效果变差，通常金属消声器仅具备单一的隔声作用而吸声作用很差，降噪效果不够理想，内部需要填充玻璃丝棉等吸声材料，但玻璃丝棉会随着振动从金属孔中飞出来，若进入设备，将带来很大的危害。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种棱柱体微孔岩消声器，由若干个棱柱体微孔岩消声单元间隔排布在支撑架上所组成，消声效果显著提高，尤其是低频吸声效果非常理想，而且抗腐蚀，不存在孔眼因腐蚀被堵塞的现象。

本实用新型的技术内容：

一种棱柱体微孔岩消声器，其特征在于由若干个棱柱体微孔岩消声单元按照一定间隔呈多排、多列分布在支撑架上而形成，每个所述棱柱体微孔岩消声单元由侧面的至少三块微孔岩吸隔声板以及前导流板、后导流板围成的中空棱柱体，所述中空棱柱体内部具有第一空腔，每块所述微孔岩吸隔声板沿风道或风管内的风流动方向延伸，所述前导流板和后导流板分别固定在所述支撑架的前面和后面。

所述棱柱体为三菱柱体，所述棱柱体微孔岩消声单元为三菱柱体微孔岩消声单元，竖直截面为三角形。

所述微孔岩吸隔声板的孔径范围为0.1-0.8mm。

所述棱柱体微孔岩消声单元之间的间距为300mm～550mm。

所述微孔岩吸隔声板为实心的微孔岩平板，包括面板、背板和四块侧板。

所述微孔岩平板的厚度为10mm～350mm，消声器整体的高为1000～4000mm，宽为1000～7000mm，长为1500～4000mm。

所述微孔岩吸隔声板为空心的一体式微孔岩吸隔声板，包括面板、背板和四块侧板，所述一体式微孔岩吸隔声板包括外部的一体式微孔岩框架和内部的第二空腔，所述一体式微孔岩框架由所述面板、背板和四块侧板通过模具一体成型，围成了所述第二空腔。

所述第一空腔和所述第二空腔内填充有柔性多孔的吸隔声材料。

所述一体式微孔岩吸隔声板的厚度为20mm～140mm，消声器整体的高为1000～4000mm，宽为1000～7000mm，长为1500～4000mm。

每个所述微孔岩消声单元包括一组微孔岩金属边框，每组所述微孔岩金属边框为具有夹角的双层结构，所述夹角与相邻的两块微孔岩吸隔声板的夹角相同，相邻两块所述微孔岩吸隔声板的边缘分别插入到所述金属边框的夹角两侧的双层结构内，用胶粘固定。

所述微孔岩吸隔声板的面板的表面为平面、波浪或凹凸不规则的纹理。

所述前导流板和后导流板均为凸面。

本实用新型的有益技术效果：

本实用新型的一种棱柱体微孔岩消声器，微孔岩吸隔声板的内部具有无穷多个不规则的微孔结构，声音在接触消声器时，可有效进入无穷多个微孔结构内，明显减弱声音的直接反射效果，而且由于棱柱体消声单元之间间隔分布，微孔岩吸隔声板沿风道或风管内的风流动方向延伸，就形成沿风流动方向延伸且彼此之间间隔排布的若干个吸声体，一方面允许风从间隔中通过，降低风阻力，另一方面使得声音不仅会在经过棱柱体消声单元时产生漫反射，同时还具有一定的穿透功能，从微孔岩吸隔声板本身的微孔结构以及消声单元之间的间隔通过，并被微孔结构有效吸收，从而减弱了驻波的形成，还可有效减弱噪声对设备结构的影响，减弱了结构传声。另外，微孔岩吸隔声板本身具有一定的面密度，每个微孔岩消声单元以及整个消声器也具有一定的面密度，根据质量定律又使得整个消声器具有了较好的隔声功能，使空气流动受到一定的阻力，从而减缓了空气传声效果。从而本实用新型的一种棱柱体微孔岩消声器不仅减弱和阻止了低频噪声传播的三种途径，达到微孔岩消声器对低频噪声有效处理的效果，由于同时也吸收和降低空气传声，因此可有效处理中高频噪声。在此基础上，棱柱体微孔岩消声单元内部的第一空腔会吸收和转化穿透进入空腔内部的噪声，从而使得消声器的低频以及中高频消声效果更加明显。另外，棱柱体微孔岩消声器主要为非金属结构，而且选材为自然砂粒和硅基聚合剂，取材广泛，材料环保，抗腐蚀，而且不存在金属消声体易生锈从而堵塞筛孔的现象，也不会出现金属吸声孔内的玻璃丝棉轻易飞出来的现象。

优选的，微孔岩吸隔声板的孔径范围为0.1-0.8mm以及消声单元间隔为300mm～550mm。这些特征的设置都综合考虑了整体的吸声和隔声性能以及对低频噪声的降噪效果，更够在保持消声器整体的良好的吸隔声性能的前提下进一步增强了对低频噪声的降噪效果。

优选的，每个消声单元的微孔岩吸隔声板选择实心的微孔岩吸隔声板或一体式微孔岩吸隔声板，第一种情况可以降低制作工序，同时消声器即可实现较好的吸隔声效果。第二种情况的第二空腔作为有效的吸声腔体，使得声音可穿透一体式微孔岩框架进入第二空腔内，有效吸收和转化声音，有助于减弱驻波的形成，进一步增强低频消声效果。

优选的，微孔岩吸隔声板的面板的表面为平面、波浪或凹凸不规则的纹理，所述第一空腔和第二空腔内填充有柔性多孔的吸隔声材料，以进一步提高微孔岩的吸声性能。

优选的，所述实心的微孔岩平板的厚度为10mm～350mm，消声器整体的高为1000～4000mm，宽为1000～7000mm，长为1500～4000mm。

优选的，所述一体式微孔岩吸隔声板的厚度为20mm～140mm，消声器整体的高为1000～4000mm，宽为1000～7000mm，长为1500～4000mm。

优选的，所述前导流板和后导流板为凸面以降低风阻。

本实用新型的一种棱柱体微孔岩消声器可应用于电厂通风系统、隧道通风系统、地铁通风系统、航空发动机测试台和各种尺寸断面风道等。

附图说明

图1为本实用新型的一种棱柱体微孔岩消声器的第一实施例的立体示意图；

图2为竖直截面为正方形的正四棱柱体微孔岩消声单元的立体示意图；

图3为微孔岩金属边框的第一实施例的细节图；

图4为本实用新型的一种棱柱体微孔岩消声器的第二实施例的立体示意图；

图5为竖直截面为三角形的三棱柱体微孔岩消声单元的立体图；

图6为微孔岩金属边框的第二实施例的细节图。

附图标号：11-长方体微孔岩消声单元；13-三菱柱体微孔岩消声单元；31-微孔岩平板；41-前导流板；42-后导流板；5-支撑架；51-前支撑板；52-后支撑板；6-微孔岩金属边框；7-螺母和螺栓；8-第一空腔。

具体实施方式

为了更清楚的描述本实用新型的内容，下面将结合附图和具体实施例进行说明。

实施例1：正四棱柱体微孔岩消声器

如图1-3图所示，本实施例为正四棱柱体微孔岩消声器，由9个竖直截面为正方形的长方体微孔岩消声单元11间隔分布在支撑架5上而组成，呈三排三列，长方体微孔岩消声单元11之间的上下和左右间隔为450mm。每个长方体微孔岩消声单元11由侧面的四块实心的微孔岩平板31以及前导流板41和后导流板42围成空心长方体结构，每块微孔岩平板31的孔径为0.1mm，厚度为20mm。消声器整体的高×宽×长尺寸为3000mm×4000mm×3500mm。放置时，微孔岩平板31的最长边3500mm沿风管内的风流动方向延伸，前导流板41作为“阻力面”面向风。

前导流板41和后导流板422均为凸面设计，是为了在保证隔声量不变的前提下，降低风阻。

如图3所示，每个长方体微孔岩消声单元11包括一组微孔岩金属边框6。每组所述微孔岩金属边框6包括四对互相垂直的双层结构，相邻的两块微孔岩平板31的边缘分别插入到互相垂直的一对双层结构内，并用胶粘固定。微孔岩金属边框6的材质可优选铝合金。

如图3所示，为了增加消声器的消声效果，在所述长方体微孔岩消声单元11的内部第一空腔8中可填充有玻璃丝棉(未示出)，不填充也能达到满足要求的消声能力。

所述消声器还包括螺母和螺栓7，固定所述前导流板41与所述支撑架5的前支撑板51，以及后导流板422与所述支撑架5后支撑板522。若长方体微孔岩消声器安装的位置无管壁，则在支撑架5的外围固定法兰板，将所述消声器的侧面围起来。若安装在风道里，可不使用法兰板。

竖直截面为正方形的长方体微孔岩消声器的生产实施过程：首先做好一个长方体微孔岩消声单元11的侧面四个面的四块微孔岩平板31，先用挤压成型的微孔岩金属边框6固定两侧面和底面的微孔岩板2，再胶粘使固定更加牢靠，将玻璃丝棉填充在三块微孔岩平板31形成的槽中，再安装固定上面的一块微孔岩平板31形成两头开口的长方体结构。然后将前导流板41和后导流板42浇铸成型，将四块微孔岩平板31插入挤压成型的微孔岩金属边框61的胶内，前导流板41和后导流板42与侧面扣接在一起，再用燕尾钉连接，就成了一个长方体微孔岩消声单元11。按上述步骤做好其它的长方体微孔岩消声单元11，按照450mm的间距将其通过螺栓和螺母7与支撑架5连接组装在一起，形成上述长方体微孔岩消声器。

实施例2：三棱柱体微孔岩消声器

如图4-6所示，本实施例的一种三棱柱微孔岩消声器包括由9个竖直截面为三角形的三棱柱体微孔岩消声单元13间隔分布在支撑架5上而组成，呈三排三列，三棱柱体微孔岩消声单元13之间的上下和左右间隔均为550mm。每个三棱柱体微孔岩消声单元13由侧面的三块实心的微孔岩平板31以及前导流板41和后导流板42围成空心三棱柱体结构，每块微孔岩平板31的孔径为0.5mm，厚度为80mm。消声器整体的高×宽×长尺寸为4010mm×7040mm×3800mm。放置时，微孔岩平板31的最长边3800mm沿风管内的风流动方向延伸，前导流板41作为“阻力面”面向风。

前导流板41和后导流板42均为凸面设计，也是为了在保证隔声量不变的前提下，降低风阻。

如图6所示，每个三棱柱体微孔岩消声单元13包括一组微孔岩金属边框6。每组所述微孔岩金属边框6包括三对具有60°夹角的双层结构，相邻的两块微孔岩平板31的边缘分别插入到一对具有60°夹角的双层结构内，并用胶粘固定。微孔岩金属边框6的材质可优选铝合金。

如图6所示，为了增加消声器的消声效果，在所述三棱柱体微孔岩消声单元13的内部的第一空腔8中可填充有玻璃丝棉，不填充也能达到满足要求的消声能力。

所述消声器还包括螺母和螺栓7，固定所述前导流板41与所述支撑架5的前支撑板51，以及后导流板42与所述支撑架5的后支撑板52，以将所述消声体固定在所述支撑架5上。若三棱柱体微孔岩消声器安装的位置无管壁，则在支撑架5的外围固定法兰板，将所述消声器的侧面围起来。若安装在风道里，可不使用法兰板。

三棱柱体微孔岩消声器的生产实施过程：首先做好一个三棱柱体微孔岩消声单元13的侧面三个面的三块微孔岩平板31，先用挤压成型的微孔岩金属边框6固定两侧面和底面的微孔岩平板31，用胶粘使固定更加牢靠，将玻璃丝棉填充在两块微孔岩平板31形成的槽中，再安装固定最后一块的微孔岩平板31形成两头开口的三棱柱体结构。然后将前导流板41和后导流板42浇铸成型，三块微孔岩平板31插入挤压成型的微孔岩金属边框6的胶内，前导流板41和后导流板42与侧面扣接在一起，再用燕尾钉连接，就成了一个三棱柱体微孔岩消声单元13。按上述步骤做好其它的三棱柱体微孔岩消声单元13，以550mm的间隔通过用螺栓和螺母7将其与支撑架5连接组装在一起，形成上述三棱柱体微孔岩消声器。

对实施例1-2的微孔岩消声器进行消声性能测试，具有数据见表1-2。经实验测试该棱柱体微孔岩消声器对低频噪声有突出的降噪效果。

表1.竖直截面为正方形的长方体微孔岩消声器的插入损失[Di](dB)

表2.三棱柱体微孔岩消声器的插入损失[Di](dB)

以上所述仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，例如微孔岩消声单元的个数和形状、尺寸等都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种棱柱体微孔岩消声器，其特征在于由若干个棱柱体微孔岩消声单元按照一定间隔呈多排、多列分布在支撑架上而形成，每个所述棱柱体微孔岩消声单元由侧面的至少三块微孔岩吸隔声板以及前导流板、后导流板围成的中空棱柱体，所述中空棱柱体内部具有第一空腔，每块所述微孔岩吸隔声板沿风道或风管内的风流动方向延伸，所述前导流板和后导流板分别固定在所述支撑架的前面和后面，每个所述微孔岩消声单元包括一组微孔岩金属边框，每组所述微孔岩金属边框为具有夹角的双层结构，所述夹角与相邻的两块微孔岩吸隔声板的夹角相同，相邻两块所述微孔岩吸隔声板的边缘分别插入到所述金属边框的夹角两侧的双层结构内，用胶粘固定。

2.根据权利要求1所述的一种棱柱体微孔岩消声器，其特征在于所述棱柱体为三菱柱体，所述棱柱体微孔岩消声单元为三菱柱体微孔岩消声单元，竖直截面为三角形。

3.根据权利要求1所述的一种棱柱体微孔岩消声器，其特征在于所述微孔岩吸隔声板为实心的微孔岩平板，包括面板、背板和四块侧板。

4.根据权利要求1所述的一种棱柱体微孔岩消声器，其特征在于所述微孔岩吸隔声板为空心的一体式微孔岩吸隔声板，包括面板、背板和四块侧板，所述一体式微孔岩吸隔声板包括外部的一体式微孔岩框架和内部的第二空腔，所述一体式微孔岩框架由所述面板、背板和四块侧板通过模具一体成型，围成了所述第二空腔。

5.根据权利要求4所述的一种棱柱体微孔岩消声器，其特征在于所述一体式微孔岩吸隔声板的厚度为20mm～140mm，消声器整体的高为1000～4000mm，宽为1000～7000mm，长为1500～4000mm。