CN218667988U - 开孔发泡陶瓷阻性消声器单元和消声器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种开孔发泡陶瓷阻性消声器单元和消声器，其中，开孔发泡陶瓷阻性消声器单元包括壳体以及设在所述壳体内的消声结构，所述壳体具有气流通道，所述消声结构形成有多个分割所述气流通道的消声通道，所述消声结构至少表层被设置成开孔发泡陶瓷结构。本实用新型的开孔发泡陶瓷阻性消声器单元耐候性强，使用寿命长，具有良好的消声效果。

Description

开孔发泡陶瓷阻性消声器单元和消声器

技术领域

本实用新型涉及消声器技术领域，尤其涉及一种开孔发泡陶瓷阻性消声器单元和消声器。

背景技术

目前工程中常用的吸隔声板主要为金属吸隔声板，常见结构形式从内到外依次为金属穿孔板+多孔吸声材料+金属背板。该结构得到了大规模的工程化应用，既可手工打造也可以生产线一次组装成型，吸隔声性能也得到了业内的普遍认可。但随着时间的推移，该结构的问题也不断凸显，尤其是当该类型吸隔声板应用在室外时，内部的多孔吸声材料受到紫外线的长期照射和雨水的反复侵浸，出现纤维断裂和自然下沉的问题，造成声学性能大幅下降。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种开孔发泡陶瓷阻性消声器单元。

本实用新型还提出一种消声器。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：

一种开孔发泡陶瓷阻性消声器单元，其特征在于，包括壳体以及设在所述壳体内的消声结构，所述壳体具有气流通道，所述消声结构形成有多个分割所述气流通道的消声通道，所述消声结构至少表层被设置成开孔发泡陶瓷结构。

可选地，所述消声结构包括多个间隔设置的消声柱体，所述消声柱体的朝向所述消声通道的表层被设置成所述陶瓷结构，所述消声柱体的内部适于设置吸声材料，所述吸声材料适于吸收自所述陶瓷结构投射的声音。

可选地，所述吸声材料被配置为纤维类多孔吸声材料或经过烧制的改性无机矿物颗粒，无机矿物颗粒的粒径为1mm～5mm。

可选地，所述消声结构通体均设置为开孔发泡陶瓷结构。

可选地，所述消声通道被构造成曲折通道，所述曲折通道包括延伸方向不同的多段通道。

可选地，所述消声结构包括多个间隔设置的消声柱体，多个所述消声柱体沿所述气流通道纵向布置，多个所述消声柱体呈矩阵式分布。

可选地，所述消声结构靠近所述气流通道的一端设置有导流装置。

可选地，所述壳体的至少表层设置成所述陶瓷结构。

本实用新型第二方面实施例提出的一种消声器，其包括上述任意一项的开孔发泡陶瓷阻性消声器单元，所述开孔发泡陶瓷阻性消声器单元被设置为多个。

本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：本实用新型提供的开孔发泡陶瓷阻性消声器单元包括有开孔发泡陶瓷材料(设置在消声结构上的开孔发泡陶瓷结构)，可通体使用该材料作为阻性消声器单元或只利用该材料作为护面层。开孔发泡陶瓷基材为无机材料，具有与多孔纤维类材料(如玻璃棉、岩棉、聚酯纤维等)类似的吸声性能。由于开孔发泡陶瓷的原料取自各类矿石的尾矿，属于天然固体废料的循环利用，无二次污染问题。且加工工艺简单，可一次成型，最主要的是由于发泡陶瓷的耐水耐酸性好，因此与传统阻性消声器单元所采用的金属穿孔板护面层相比，寿命更长，性能更加稳定。另外地，陶瓷材料无二次污染问题。且加工工艺简单，可一次成型。

附图说明

图1是本实用新型一些实施例的开孔发泡陶瓷阻性消声器单元的结构示意图(朝向气流通道的视角)；

图2是图1所示的开孔发泡陶瓷阻性消声器单元剖视图；

图3是本实用新型一些实施例的开孔发泡陶瓷阻性消声器单元的结构示意图(朝向气流通道的视角)；

图4是图3所示的开孔发泡陶瓷阻性消声器单元剖视图；

图5是本实用新型一些实施例的开孔发泡陶瓷阻性消声器单元的结构示意图(朝向气流通道的视角)；

图6是图5所示的开孔发泡陶瓷阻性消声器单元剖视图；

图7是本实用新型一些实施例的开孔发泡陶瓷阻性消声器单元的结构示意图(朝向气流通道的视角)；

图8是图7所示的开孔发泡陶瓷阻性消声器单元剖视图；

图9是开孔发泡陶瓷阵列式阻性消声器与金属穿孔板阵列式阻性消声器的消声损失数据；

图10是开孔发泡陶瓷与离心玻璃棉的吸声系数数据。

附图中标记：

100为壳体；

120为消声结构；

121为气流通道；

122为消声通道；

124为消声柱体；

125为锥形面。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的系统或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“装配”、“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型第一方面提供一种开孔发泡陶瓷阻性消声器单元，第二方面提供一种消声器，该消声器包括多个开孔发泡陶瓷阻性消声器单元，多个开孔发泡陶瓷阻性消声器单元可以进行选择性组装，也即可以根据需要挑选不同类型的开孔发泡陶瓷阻性消声器单元进行组合拼装。

本实用新型第一方面提供的开孔发泡陶瓷阻性消声器单元可以至少部分由开孔发泡陶瓷材料构成，也即可通体使用该材料作为阻性消声器单元或只利用该材料作为护面层，芯层填充纤维类多孔吸声材料或经过烧制的改性无机矿物颗粒(粒径1mm～5mm)。当采取第二种组成形式时，由于开孔发泡陶瓷材料护面层具有一定的厚度，可有效遮挡紫外线对内部填充物的照射，无纤维断裂的风险，可长期保证声学性能的稳定。

本实用新型还具有至少以下的有益效果：

一、原料取自各类矿石的尾矿，属于天然固体废料的循环利用，无二次污染问题。且加工工艺简单，可一次成型，最主要的是由于发泡陶瓷的耐水耐酸性好，因此与传统阻性消声器单元所采用的金属穿孔板护面层相比，耐候性强，使用寿命长，具有良好的消声效果。

二、开孔发泡陶瓷基材为无机材料，当阻性消声器单元均由该材料组成时，其具有与多孔纤维类材料(如玻璃棉、岩棉、聚酯纤维等)类似的声学性能。

下面，结合附图对本实用新型实施例提供的开孔发泡陶瓷阻性消声器单元进行详细的说明。

实施例1：

参照图1至8所示，根据本实施例的开孔发泡陶瓷阻性消声器单元，其包括：壳体100以及设在所述壳体100内的消声结构120，所述壳体100具有气流通道121，所述消声结构120形成有多个连通所述气流通道121的消声通道122，所述消声结构120通体被设置成开孔发泡陶瓷结构，开孔发泡陶瓷结构具有朝向所述消声通道122的网孔。外部声源从气流通道121透进消声结构120形成的消声通道122内，然后可以透进陶瓷结构上的网孔。

值得指出的是，消声结构120通体设置成陶瓷结构，适于一体成型，从而易于加工。

可选地，在本实施例中，所述消声结构120包括多个间隔设置的消声柱体124，参照图7所示，消声柱体124之间形成有消声通道122，当然，消声柱体124与壳体100的内侧壁面之间也可以形成有上述的消声通道122，声音在消声通道122内传播可以受到消声通道122的壁面阻挡而不断反射并弱化。

可选地，所述消声通道122被构造成曲折通道，所述曲折通道包括延伸方向不同的多段通道。参照图3至图6所示，消声通道122包括依次想连通的多段通道，此时的消声结构120可以理解为波浪形的折板，消声通道122也呈波浪状。可以理解地，声音在此种形状的消声通道122中传播时，其被传播路径更加复杂、弱化效果更好，声音更易透进陶瓷结构上的网孔。

可选地，参照图7及图8所示，所述消声结构120包括多个间隔设置的消声柱体124，多个所述消声柱体124自所述气流通道121沿气流通道纵向布置，多个所述消声柱体124呈矩阵间隔分布。可以想到地，多个消声柱体124呈沿直线延伸的柱形，多个消声柱体124地一端适于固定在壳体100或者其他结构上，另一端延伸至气流通道121处，多个消声柱体124之间形成地间隔空间作为消声通道122。

需要说明的是，上述的消声结构120的形状可以作为一些优选的实施方式，在其他实施例中，消声结构120也可以是其他的形状，例如，如图1及图2所示的直片形。

可选地，参照图2所示，在本实施例中，所述消声结构120靠近所述气流通道121的一端设置有导流装置，该导流装置可以是图2所示的向外凸出的锥形面125，该锥形面125的两个斜面朝向靠近其的消声通道122而适于将声波导进消声通道122内。

可选地，在本实施例中，所述壳体100的至少表层设置成所述陶瓷结构。示例性地，参照图1及图2所示，当壳体100与消声结构120之间形成有消声通道122，壳体100的朝向消声通道122的一侧设置有上述的陶瓷结构，也即，该陶瓷结构设置有上述的适于消声的网孔等结构。

实施例2：

与实施例1类似但不同的在于，所述消声结构120包括多个间隔设置的消声柱体124，每一消声柱体124的内部可以具有容置空间用于设置吸声材料，消声柱体124上具有的网孔连通消声通道122和该容置空间，声音透过网孔后可以被吸声材料吸收，从而具有很好的消声效果。

进一步地，在本实施例中，所述吸声材料被配置为纤维类多孔吸声材料或经过烧制的改性无机矿物颗粒(粒径1mm～5mm)。陶瓷结构可以保护设在内部的纤维类多孔吸声材料或经过烧制的改性无机矿物颗粒(粒径1mm～5mm)，可有效遮挡紫外线对内部填充物的照射，无纤维断裂的风险，可长期保证声学性能的稳定。然本设计不限于此，在其他实施例中，本领域技术人员可以根据实际需要选用其他的吸声材料替代上述的纤维类多孔吸声材料或经过烧制的改性无机矿物颗粒(粒径1mm～5mm)。

可选地，在本实施例中，位于消声结构120面层的开孔发泡陶瓷结构常用厚度选自范围25mm～50mm。

本实用新型实施例中的开孔发泡陶瓷阻性消声器单元与传统金属穿孔板阵列式阻性消声器传声损失和全压损失测试数据如下表以及图9所示，其中开孔发泡陶瓷阵列式阻性消声器单元护面层为厚度25mm的开孔发泡陶瓷板，内部填充容重40kg/m3的玻璃棉，消声柱体124外形截面尺寸300mm×300mm，有效消声长度1800mm，柱间距为150mm；金属穿孔板阵列式阻性消声器单元护面层为镀锌穿孔钢板(厚度0.8mm，孔径3mm，穿孔率23％)，内部填充容重40kg/m3的玻璃棉，消声单元柱外形截面尺寸300mm×300mm，有效消声长度1800mm,柱间距为150mm。

从对比数据来看，在整体声学性能上开孔发泡陶瓷阻性消声器单元略优于金属穿孔护面板阵列式阻性消声器，其250Hz以下的低频和2000Hz以上的高频消声性能优势明显，但500Hz～1000Hz的中频段较金属穿孔护面板阵列式阻性消声器有一定差距，这是由于开孔发泡陶瓷和玻璃棉本身的吸声性能差异噪声的。从空气动力性能实测数据来看，二者无明显差异。

消声器类型	全压损失系数
		开孔发泡陶瓷阵列式阻性消声器	1.26
金属穿孔板阵列式阻性消声器	1.35

开孔发泡陶瓷(厚度50mm，密度285kg/m³)、离心玻璃棉(厚度50mm，容重40kg/m³)、改性无机矿物颗粒的混响室法吸声系数测试数据如下表以及图10所示，从数据可以看到，相同厚度的吸声层，开孔发泡陶瓷在250Hz以下的低频和2000Hz以上的高频吸声性能更具优势，在500Hz～1000Hz的中频段与玻璃棉和改性无机矿物颗粒相比具有一定差距，趋势与消声器性能实测数据类似。

开孔发泡陶瓷的一些实测特征参数：

实施例3：

本实用新型第二方面实施例的消声器包括上述的任意一项开孔发泡陶瓷阻性消声器单元，并且地，开孔发泡陶瓷阻性消声器单元设置为多个。多个开孔发泡陶瓷阻性消声器单元可以进行选择性组装，选择不同数量、不同类型的开孔发泡陶瓷阻性消声器单元组装后，形成的消声器可以具有不同的消声效果。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种开孔发泡陶瓷阻性消声器单元，其特征在于，包括壳体以及设在所述壳体内的消声结构，所述壳体具有气流通道，所述消声结构形成有多个分割所述气流通道的消声通道，所述消声结构至少表层被设置成开孔发泡陶瓷结构。

2.根据权利要求1所述的开孔发泡陶瓷阻性消声器单元，其特征在于，所述消声结构包括多个间隔设置的消声柱体，所述消声柱体的朝向所述消声通道的表层被设置成所述陶瓷结构，所述消声柱体的内部适于设置吸声材料，所述吸声材料适于吸收自所述陶瓷结构透进的声音。

3.根据权利要求2所述的开孔发泡陶瓷阻性消声器单元，其特征在于，所述吸声材料被配置为纤维类多孔吸声材料或经过烧制的改性无机矿物颗粒，无机矿物颗粒的粒径为1mm～5mm。

4.根据权利要求1所述的开孔发泡陶瓷阻性消声器单元，其特征在于，所述消声结构通体均设置为开孔发泡陶瓷结构。

5.根据权利要求1所述的开孔发泡陶瓷阻性消声器单元，其特征在于，所述消声通道被构造成曲折通道，所述曲折通道包括延伸方向不同的多段通道。

6.根据权利要求1所述的开孔发泡陶瓷阻性消声器单元，其特征在于，所述消声结构包括多个间隔设置的消声柱体，多个所述消声柱体沿所述气流通道纵向布置，多个所述消声柱体呈矩阵式分布。

7.根据权利要求1所述的开孔发泡陶瓷阻性消声器单元，其特征在于，所述消声结构靠近所述气流通道的一端设置有导流装置。

8.根据权利要求1至7任一项所述的开孔发泡陶瓷阻性消声器单元，其特征在于，所述壳体的至少表层设置成所述陶瓷结构。

9.一种消声器，其特征在于，包括权利要求1至8任一项所述的开孔发泡陶瓷阻性消声器单元，所述开孔发泡陶瓷阻性消声器单元被设置为多个。

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