CN218467736U - 通风降噪单元和通风降噪装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种通风降噪单元和通风降噪装置，通风降噪单元包括扩张消声单元和共振吸声单元，扩张消声单元具有连通的开口和扩张通道，扩张通道的截面积大于开口的面积，能够通过阻抗变化消耗噪声能量，共振吸声单元包括第一端盖和共振吸声主体，第一端盖与共振吸声主体围成共振腔，共振腔通过共振孔与扩张通道连通，共振吸声单元上设有与扩张通道连通的通风通道，噪声在共振吸声单元发生共振吸声效应，符合共振频率的噪声被吸收，能够达到较好的隔音效果，共振吸声单元分体设置，各分体设置的零件上均不设置封闭腔体，结构简单，方便通过注塑或机加工等常规的加工方式实现通风降噪单元的量产，具有广泛的适用性。

Description

通风降噪单元和通风降噪装置

技术领域

本实用新型属于降噪技术领域，尤其涉及一种通风降噪单元和通风降噪装置。

背景技术

随着社会的进一步发展，人们对车辆的NVH性能要求也进一步提升，对车辆的车内噪音水平、乘客的舒适性越来越关注。车辆发动机中，气体在随进排气管路运输的过程中，噪声也会随着管路进行传播，进排气通风管路的噪声直接影响车辆的NVH性能。

现有技术公开了一种超材料通风降噪元胞，包括同轴设置的内、外筒体，内、外筒体的左右两侧分别通过环形的左侧面板和右侧面板封闭，内、外筒体之间设有中间隔板将内、外筒体之间的空腔划分为第一、第二声学腔体，第一声学腔体与主通风道之间的腔壁上设有声学开口，第二声学腔体内填充有高孔隙吸能介质，第二声学腔体与主通风道之间的腔壁上设有穿孔板，主通风道通过声学开口与第一声学腔体连通，形成声学共振效应，将声波能量反射到主通风道中，主通风道通过穿孔板上的微穿孔与第二声学腔体连通，第二声学腔体具有较强的声学吸收效应。多个超材料通风降噪元胞串接，构成超材料通风降噪管路，具有低频、宽带、小尺寸的优良消声性能。

但是现有的超材料通风降噪元胞仅能够应用在管路中，其应用场合有限，并且现有的超材料通风降噪元胞中零件结构复杂，不能直接通过常规加工方式如注塑、机加工等实现量产。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：现有的通风降噪装置结构复杂，不适合通过常规加工方式实现量产的技术问题，提供一种通风降噪单元和通风降噪装置。

为解决上述技术问题，一方面，本实用新型实施例提供一种通风降噪单元，所述通风降噪单元包括扩张消声单元和共振吸声单元，所述扩张消声单元与所述共振吸声单元连接；

所述扩张消声单元具有扩张通道，所述扩张消声单元的背向所述共振吸声单元的端部设有与所述扩张通道连通的开口，所述扩张通道的截面积大于所述开口的面积；

所述共振吸声单元包括第一端盖和共振吸声主体，所述第一端盖与所述共振吸声主体围成共振腔，所述共振腔的朝向所述扩张通道的腔壁上设有共振孔，所述共振孔与所述扩张通道连通，所述共振吸声单元上设有与所述扩张通道连通的通风通道。

可选地，所述扩张消声单元包括第二端盖和通道壁，所述通道壁围成所述扩张通道，所述第二端盖连接在所述通道壁的背向所述共振吸声单元的端部。

可选地，所述第一端盖连接在所述共振吸声主体的背向所述扩张消声单元的端部。

可选地，所述开口的尺寸与所述通风通道的截面尺寸相同，所述开口的轮廓形状与所述通风通道的截面轮廓形状相同。

可选地，所述通风通道与所述开口在所述扩张消声单元与所述共振吸声单元的布置方向上错开布置。

可选地，所述通风降噪单元为四方体结构，所述扩张消声单元与所述共振吸声单元在所述通风降噪单元的高度方向上排列，所述开口和所述通风通道分别位于所述通风降噪单元的两个对角。

可选地，所述共振腔至少设置有两个。

可选地，所述共振孔为圆孔，至少两个所述共振孔的孔径大小不同。

可选地，所述通风降噪单元为四方体结构，所述扩张消声单元与所述共振吸声单元在所述通风降噪单元的高度方向上排列，所述共振腔为四方腔体，所述共振腔在所述通风降噪单元的宽度和/或长度方向上排列。

根据本实用新型实施例的通风降噪单元，通风降噪单元包括相互连接的扩张消声单元和共振吸声单元，扩张消声单元上设置扩张通道和开口，扩张通道的截面积大于开口的面积，噪音从开口进入到扩张通道，在扩张通道进行一次扩张，由于阻抗变化，噪声的部分能量在扩张消声单元内耗散；共振吸声单元包括第一端盖和共振吸声主体，第一端盖与共振吸声主体围成共振腔，共振腔上设有与扩张通道连通的共振孔，共振吸声单元上设有与扩张通道连通的通风通道，扩张通道内的噪声在共振吸声单元发生共振吸声效应，符合共振频率的噪声被吸收，未被吸收的部分从通风通道流出，这样，通过扩张消声以及共振吸声组合，以达到较好的隔音效果。

并且上述通风降噪单元中，共振吸声单元分体设置，各分体设置的零件上均不设置封闭腔体，结构简单，方便通过注塑或机加工等常规的加工方式实现通风降噪单元的量产，具有广泛的适用性。

另一方面，本实用新型实施例还提供一种通风降噪装置，包括多个上述的通风降噪单元，相邻两个通风降噪单元连接以形成通风降噪面，述开口方向与所述通风降噪面或与所述通风降噪面的切平面垂直。

附图说明

图1是本实用新型第一实施例提供的通风降噪单元的立体图；

图2是本实用新型第一实施例提供的通风降噪单元的主视图；

图3是本实用新型第一实施例提供的通风降噪单元的俯视图；

图4是本实用新型第一实施例提供的通风降噪单元的部分分解结构示意图；

图5是不同频率的噪音在通过不同半径尺寸的共振孔时的噪声传递损失曲线图；

图6是第二实施例提供的通风降噪单元的立体图；

图7是第三实施例提供的通风降噪单元的立体图；

图8是本实用新型提供的多个由第一实施例中的通风降噪单元组成的通风降噪装置的结构示意图；

说明书中的附图标记如下：

1、扩张消声单元；11、第二端盖；12、开口；13、通道壁；14、扩张通道；2、共振吸声单元；21、第一端盖；22、共振吸声主体；23、共振腔；24、共振孔；25、通风通道；

3、扩张消声单元；32、开口；4、共振吸声单元；

5、扩张消声单元；52、开口；6、共振吸声单元。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型第一实施例提供的通风降噪吸声单元，包括扩张消声单元1和共振吸声单元2，扩张消声单元1与共振吸声单元2连接。

如图1至图4所示，通风降噪吸声单元整体成正方体结构，扩张消声单元1和共振吸声单元2在通风降噪单元的高度方向上排列，扩张消声单元1和共振吸声单元2分别为长方体结构，扩张消声单元1的高度方向、共振吸声单元2的高度方向分别与通风降噪吸声单元的高度方向一致，扩张消声单元1的宽度方向、共振吸声单元2的宽度方向分别与通风降噪吸声单元的宽度方向一致，扩张消声单元1的长度方向、共振吸声单元2的长度方向分别与通风降噪吸声单元的长度方向一致。

扩张消声单元1包括第二端盖11和通道壁13，第二端盖11为方形板状结构，第二端盖11连接在通道壁13的背向共振吸声单元2的端部，通道壁13围成在扩张消声单元1高度方向上延伸布置的扩张通道14，第二端盖11的中间位置设置有开口12，开口12为矩形结构，开口12方向与扩张消声单元1的高度方向一致，且开口12与扩张通道14连通，扩张通道14的截面面积大于开口12的面积。

共振吸声单元2包括第一端盖21和共振吸声主体22，第一端盖21连接在共振吸声主体22的背向扩张消声单元1的端部，共振吸声单元2上设有在其高度方向上贯通的通风风道，通风风道设置在共振吸声单元2的中心位置，通风风道连通扩张通道14，通风风道与开口12在通风降噪吸声单元的高度方向上对应布置，以方便气流从开口12沿扩张通道14、通风风道穿过整个通风降噪吸声单元。

本实施例中，通风风道的截面形状和尺寸均与开口12的截面形状和尺寸相同，通风风道的截面轮廓形状与开口12的轮廓形状相同，以确保通过通风降噪吸声单元后气流的压力和流速不发生较大的改变。

本实施例中，如图1至图4所示，第一端盖21与共振吸声主体22围成共振腔23，共振腔23为四方腔体，共振腔23有八个，且围绕通风风道设置，共振腔23在共振吸声单元2的长度和宽度方向上排列，且相邻两个共振腔23共用腔壁。各共振腔23的朝向扩张通道14的腔壁上设有共振孔24，共振孔24为圆孔，共振孔24与扩张通道14连通。

本实施例中，第一端盖21、第二端盖11、通道壁13和共振吸声主体22均由硬质塑胶材料通过注塑形成，相连接的两个零件之间通过紧固件连接。其他实施例中，还可以通过焊接或粘接。本实施例中，各零件结构简单，方便通过常规的加工方式如注塑或机加工实现量产，与现有技术相比，具有广泛的适用性。

本实施例中，含有噪声的气流从开口12进入到扩张通道14，在扩张通道14进行一次扩张，由于扩张通道14的截面积比开口12截面积大，噪声在经过扩张消声单元1时，阻抗发生变化，噪声的部分能量在扩张消声单元1内耗散，气流携带噪声在通过通风通道25时，噪声与共振吸声单元2发生共振吸声效应，符合共振频率的噪声被共振腔23吸收，未被吸收的部分随气流从通风通道25流出。这样，通风降噪单元通过扩张消声以及共振吸声组合，能够有效吸收噪音，以达到较好的隔音效果。

本实施例中，共振孔24的孔径大小不同。如图5所示，其中一条曲线为模拟实验中，不同频率的噪声通过现有的扩张消声器时的噪声传递损失曲线图，另外四条曲线为模拟试验中，对应共振孔24的半径分别为2.4mm、2mm、1mm、0.5mm时，不同频率的噪声通过本实施例的通风降噪单元时噪声的能量损失曲线图。

由图5中显示的数据可知，特定频率的噪声通过具有不同半径共振孔24的通风降噪单元时，其噪声能量损失不同。在设置共振吸声单元2中共振孔24的大小时，根据通风降噪单元所适用的环境中噪音频率的范围，设置使该频率范围内的噪声传递能量损失最大的共振孔24的半径大小，以满足通风降噪单元具有较好的隔音效果。本实施例中，通过在共振吸声单元2中设置具有不同孔径大小的共振孔24，使通风降噪单元适应具有较宽频率范围的噪声场合，提高通风降噪单元的适用范围。

本实用新型第二实施例提供一种通风降噪吸声单元，其与第一实施例的不同之处在于，如图6所示，扩张消声单元3中第二端盖上的开口32为圆形，对应的共振吸声单元4中的通风通道的截面为圆形。开口32的直径与通风通道的直径相等，且开口32与通风通道在通风降噪吸声单元的高度方向上对应布置。这样方便开口32和通风通道的加工制作。

本实用新型第三实施例提供一种通风降噪吸声单元，其与第一实施例的不同之处在于，如图7所示，扩张消声单元5上第二端盖上的开口52为圆形，对应的共振吸声单元6中的通风通道的截面为圆形。开口52的直径与通风通道的直径相等，第二端盖为方形板状结构，第二端盖的长、宽方向分别与通风降噪吸声单元的长、宽方向相同，开口与通风通道分别位于通风降噪单元的两个对角位置，以增加噪声的传播距离，提升吸声效果，进而提高通风降噪吸声单元的隔声量。

本实用新型第四实施例提供一种通风降噪吸声单元，其与第一实施例的不同之处在于，第一端盖连接在共振吸声主体的朝向扩张消声单元的端部，第一端盖与共振吸声主体围成共振腔，共振孔设置在第一端盖上。

本实用新型第五实施例提供一种通风降噪吸声单元，其与第一实施例的不同之处在于，设置在第二端盖上的开口的尺寸与通风通道的截面尺寸不同，以改变通过通风降噪吸声单元的流速和压力大小。

本实用新型第六实施例提供一种通风降噪吸声单元，其与第一实施例的不同之处在于，共振腔的数量为3个，相邻两个共振腔在共振吸声单元的长度或宽度方向上排列。其他实施例中，共振腔还可以仅在共振吸声单元的长度方向排列或仅在共振吸声单元的宽度方向上排列。

其他实施例中，根据所适用场合的噪声的频率范围，共振腔的数量可以设置4个、5个或6个以上的其他数量，具体此处不作限定。

本实用新型第七实施例提供一种通风降噪吸声单元，其与第一实施例的不同之处在于，通风降噪单元整体成圆柱形，对应的扩张消声单元中的第二端盖为圆形板状结构，通道壁为两端开口的圆筒结构，共振吸声单元为圆柱形，且内部设有圆柱形的共振腔，共振腔围绕通风通道设置。

其他实施例中，通风降噪单元整体成圆台形，对应的扩张消声单元和共振吸声单元均为圆台形，共振吸声单元中的共振腔为圆柱形，且围绕通风通道设置。

本实用新型的实施例还提供一种通风降噪装置，如图8所示，该通风降噪装置包括多个通风降噪单元，该通风降噪单元为第一实施例中的通风降噪单元，相邻两个通风降噪单元连接以形成通风降噪平面，六个的通风降噪平面连接可以围成通风降噪舱，应用在需要隔音的封闭环境中，具有较好的隔音效果。其他实施例中，上述通风降噪单元还可以是第二实施例至第六实施例中任一实施例中的通风降噪单元。

其他实施例中，通风降噪装置还包括框架结构，框架结构为平面结构或者两端开口的筒状结构，框架结构上设有开孔，第一实施例至第七实施例中任一实施例中的通风降噪单元嵌在开孔中，以通过框架结构实现相邻两个通风降噪单元连接，形成通风降噪曲面或通风降噪平面，应用在电机、空调压缩机等需要通风降噪的场合。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种通风降噪单元，其特征在于，包括扩张消声单元和共振吸声单元，所述扩张消声单元与所述共振吸声单元连接；

所述扩张消声单元具有扩张通道，所述扩张消声单元的背向所述共振吸声单元的端部设有与所述扩张通道连通的开口，所述扩张通道的截面积大于所述开口的面积；

所述共振吸声单元包括第一端盖和共振吸声主体，所述第一端盖与所述共振吸声主体围成共振腔，所述共振腔的朝向所述扩张通道的腔壁上设有共振孔，所述共振腔与所述扩张通道通过所述共振孔连通，所述共振吸声单元上设有与所述扩张通道连通的通风通道。

2.根据权利要求1所述的通风降噪单元，其特征在于，所述扩张消声单元包括第二端盖和通道壁，所述通道壁围成所述扩张通道，所述第二端盖连接在所述通道壁的背向所述共振吸声单元的端部。

3.根据权利要求1或2所述的通风降噪单元，其特征在于，所述第一端盖连接在所述共振吸声主体的背向所述扩张消声单元的端部。

4.根据权利要求1所述的通风降噪单元，其特征在于，所述开口的尺寸与所述通风通道的截面尺寸相同，所述开口的轮廓形状与所述通风通道的截面轮廓形状相同。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的通风降噪单元，其特征在于，所述通风通道与所述开口在所述扩张消声单元与所述共振吸声单元的布置方向上错开布置。

6.根据权利要求5所述的通风降噪单元，其特征在于，所述通风降噪单元为四方体结构，所述扩张消声单元与所述共振吸声单元在所述通风降噪单元的高度方向上排列，所述开口和所述通风通道分别位于所述通风降噪单元的两个对角。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的通风降噪单元，其特征在于，所述共振腔至少设置有两个。

8.根据权利要求7所述的通风降噪单元，其特征在于，所述共振孔为圆孔，至少两个所述共振孔的孔径大小不同。

9.根据权利要求7所述的通风降噪单元，其特征在于，所述通风降噪单元为四方体结构，所述扩张消声单元与所述共振吸声单元在所述通风降噪单元的高度方向上排列，所述共振腔为四方腔体，所述共振腔在所述通风降噪单元的宽度和/或长度方向上排列。

10.一种通风降噪装置，其特征在于包括多个权利要求1至9中任一项所述的通风降噪单元，相邻两个通风降噪单元连接以形成通风降噪平面或通风降噪曲面。

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