CN220290453U - 消声器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种消声器，包括主管道和消声单元，主管道的周向外壁设置有通道接口，消声单元设置至主管道，消声单元包括外壳和导流隔板，外壳密封连接至主管道，外壳形成有空腔，空腔通过通道接口连通至主管道，外壳包括沿第一方向相对设置的两个侧壁。导流隔板设置在空腔内，导流板构造为折弯板，导流隔板的沿第一方向的两端分别密封连接至两个侧壁，并将空腔分隔为折弯的消声通道。沿消声通道的延伸方向，导流隔板的一个端部靠近通道接口设置并连接至主管道的外壁或外壳，导流隔板的另一个端部构造为自由端并位于空腔内。根据本实用新型的消声器，消声单元的构造简单且消声性能更高。

Description

消声器

技术领域

本实用新型总地涉及噪声防治设备的技术领域，更具体地涉及一种消声器。

背景技术

随着我国经济建设事业的飞速发展，大量工业、民用与公共建筑正在不断兴建，通风空调工程日益增多，对室内室外声环境的要求也越来越高，通风噪声是城市环境的主要噪声污染源之一。

例如，市面上部分高端电子产品的噪声低于10dB(A)，比如手机、电脑、LED灯等，对其进行声学性能测试，则至少需要声学试验室本底噪声低于0dB(A)的。而现在国内大部分的试验室本底噪声≥10dB(A)，只能测试噪声≥25dB(A)的产品，对于低噪声的产品研发来说，远远不够。

根据声波的传递路径可知，影响声学试验室本底噪声的主要因素有空气声、结构声及通道声传递。空气声和结构声，通过多层重质墙体配合单层或多层隔振系统，即可得到有效阻隔；而通道声，尤其是通过空调通风管路传递的噪声，常规的吸声、隔声和消声措施只能达到50-60dB的降噪效果，与双层或多层混凝土墙体70dB以上的降噪效果相比，成为试验室噪声隔离的“短板”。

通风系统降噪的传统做法是设置三级阻性消声器，其中高频消声效果好，低频消声效果差，通风系统噪声经过前两级阻性消声器后，中高频段得到很好抑制，低频噪声较突出，制约通风系统噪声的进一步降低。

在此种情况下，若要提高通风系统的低频降噪效果，必然要增加抗性消声器，常规的抗性消声器有一定的局限性，比如对于50Hz低频噪声，根据四分之一波长理论，对应的四分之一波长管长度为1.7米，如此相应的消声器整体结构会过于庞大，不适合应用于诸如试验室之类的可用空间非常有限的环境，若是减小消声器的整体结构尺寸，那必然要增加通风系统的阻力损失来避免噪声过大，这对通风系统的实际应用不利。采用传统的声学结构，无法合理、有效的解决上述瓶颈。

因此，需要提供一种消声器以至少部分地解决上述问题。

实用新型内容

在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型的实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为至少部分地解决上述问题，本实用新型提供一种消声器，所述消声器包括：

主管道，所述主管道的周向外壁设置有通道接口；以及

消声单元，所述消声单元设置至所述主管道，所述消声单元包括：

外壳，所述外壳密封连接至所述主管道，所述外壳形成有空腔，所述空腔通过所述通道接口连通至所述主管道，所述外壳包括沿第一方向相对设置的两个侧壁；和

导流隔板，所述导流隔板设置在所述空腔内，所述导流板构造为折弯板，所述导流隔板的沿所述第一方向的两端分别密封连接至两个所述侧壁，并将所述空腔分隔为折弯的消声通道；

沿所述消声通道的延伸方向，所述导流隔板的一个端部靠近所述通道接口设置并连接至所述主管道的外壁或所述外壳，所述导流隔板的另一个端部构造为自由端并位于所述空腔内。

根据本实用新型的消声器，空腔利用共振吸声原理进行消声，隔板将空腔分隔为折弯的消声通道，进一步提升消声单元的消声性能，消声单元的构造简单且消声效果更好。

可选地，所述导流隔板包括沿所述消声通道的延伸方向依次连接的至少三个子板，任意相邻的两个所述子板之间的夹角为80°～100°。

可选地，所述导流隔板包括沿所述消声通道的延伸方向依次连接的第一子板、第二子板、第三子板和第四子板，所述第一子板靠近所述通道接口设置，所述第二子板和所述第一子板垂直连接，所述第三子板和所述第一子板平行且位于所述第二子板的同一侧，所述第四子板和所述第二子板平行且位于所述第三子板的同一侧。

可选地，所述消声通道沿顺时针方向或者逆时针方向延伸；

所述外壳还包括：

顶壁，所述顶壁沿第二方向和所述主管道间隔设置；以及

两个端壁，所述两个端壁沿所述主管道的轴向方向间隔设置，所述端壁连接在所述顶壁、所述侧壁和所述主管道的外壁之间；

所述两个端壁分别为第一端壁和第二端壁，所述第一端壁靠近所述通道接口设置。

可选地，所述第一子板和所述第一端壁相对设置并形成有第一通道，

所述第二子板和所述顶壁之间形成有第二通道，

所述第三子板和所述第二端壁之间形成有第三通道，

所述第四子板和所述主管道的外壁之间形成有第四通道，

所述第一子板、所述第二子板、所述第三子板和所述第四子板限定第五通道；

所述第一通道、所述第二通道、所述第三通道、所述第四通道和所述第五通道依次相连通并构成所述消声通道。

可选地，所述主管道的横截面构造为矩形，所述第一方向为所述矩形的宽度方向或者高度方向，所述两个侧壁之间的间距与所述主管道的外壁的尺寸相匹配。

可选地，所述主管道和所述消声单元的连接位置设置有穿孔板。

可选地，所述穿孔板的穿孔率不小于30％。

可选地，所述主管道的轴向端部设置有法兰板。

可选地，所述消声器包括至少两个所述消声单元，沿所述主管道的轴向方向，至少两个所述消声单元间隔设置至所述主管道的外壁。

附图说明

本实用新型实施方式的下列附图在此作为本实用新型的一部分用于理解本实用新型。附图中示出了本实用新型的实施方式及其描述，用来解释本实用新型的原理。在附图中，

图1为根据本实用新型的一种优选实施方式的消声器的结构示意图；

图2为图1的左侧视图；

图3为根据本实用新型的消声器中消声单元的一种结构示意图；

图4为图3的左侧视图；

图5为根据图3中A-A线所截的剖面结构示意图；

图6为根据图3中B-B线所截的剖面结构示意图；以及

图7为根据图1中消声器的主管道的侧面结构示意图。

附图标记说明：

100：消声器 110：主管道

111： 穿孔板 112：通风通道

113： 法兰板 114：通道接口

120：消声单元 121：外壳

121a：侧壁 121b：第一端壁

121c：第二端壁 121d：顶壁

121e：底壁 122：导流隔板

122a：第一子板 122b：第二子板

122c：第三子板 122d：第四子板

123：空腔 124：进口

131：第一通道 132：第二通道

133：第三通道 134：第四通道

135：第五通道 D1：第一方向

D2： 第二方向 D3：轴向方向

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本实用新型实施方式可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型实施方式发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底了解本实用新型实施方式，将在下列的描述中提出详细的结构。显然，本实用新型实施方式的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本实用新型的较佳实施方式详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本实用新型还可以具有其他实施方式，不应当解释为局限于这里提出的实施方式。

应当理解的是，在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施方式并且不作为本实用新型的限制，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。本实用新型中所使用的术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并非限制。

本实用新型中所引用的诸如“第一”和“第二”的序数词仅仅是标识，而不具有任何其他含义，例如特定的顺序等。而且，例如，术语“第一部件”其本身不暗示“第二部件”的存在，术语“第二部件”本身不暗示“第一部件”的存在。

在本文中，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等仅用于表示相关部分之间的相对位置关系，而非限定这些相关部分的绝对位置。

在本文中，“相等”、“相同”等并非严格的数学和/或几何学意义上的限制，还包含本领域技术人员可以理解的且制造或使用等允许的误差。

除非另有说明，本文中的数值范围不仅包括其两个端点内的整个范围，也包括含于其中的若干子范围。

以下，将参照附图对本实用新型的具体实施方式进行更详细地说明，这些附图示出了本实用新型的代表实施方式，并不是限定本实用新型。

如图1至图7所示，根据本实用新型的消声器100的一种实施例，消声器100包括主管道110和消声单元120，消声单元120设置至主管道110。

主管道110的周向外壁设置有通道接口114，消声单元120设置在通道接口114的位置。

具体地，消声单元120包括外壳121和导流隔板122。外壳121密封连接至主管道110，外壳121形成有空腔123，空腔123通过通道接口114连通至主管道110。

外壳121包括沿第一方向D1相对设置的两个侧壁121a。导流隔板122设置在空腔123内，导流隔板122的沿第一方向D1的两端分别密封连接至外壳121的两个侧壁121a。

导流板构造为折弯板，并且导流板将空腔123分隔为折弯的消声通道。沿消声通道的延伸方向，导流隔板122的一个端部靠近通道接口114设置并连接至主管道110的外壁或外壳121，导流隔板122的另一个端部构造为自由端并位于空腔123内。

换句话说，消声通道的一端位于通道接口114的位置，消声通道的另一端位于空腔123内。其中，外壳121可以是连接至主管道110的外壁并和主管道110共同限定空腔123；外壳121也可以单独限定空腔123。

可以理解，空腔123构成共振腔，能够利用共振吸声原理进行消声；而隔板和外壳121将空腔123分隔为折弯的消声通道，限定了气流的流动方向，消声效果可控性更高，从而保证了消声效果。换句话说，本实用新型的消声单元120中的消声通道可以避免因气流乱窜而使目标消声频段及消声效果出现不可控的情况。

参见图1至图3，沿主管道110的轴向方向D3，主管道110的端部设置有法兰板113(见图1和图7)。法兰板113例如可以用于连接至通风系统的出风口，以降低通风系统噪声。主管道110形成有通风通道112，通风通道112用于导出气流，设置在主管道110周向外壁处的消声单元120则起到消声降噪的作用。优选地，当消声器100连接至通风管道时，主管道110与所连接的通风系统的通风管道尺寸一致，且主管道110沿通风管道的延伸方向设置，可以极大的降低通风系统沿途的阻力损失。

外壳121包括沿第一方向D1相对设置的两个侧壁121a、沿第二方向D2和主管道110间隔设置的顶壁121d以及沿主管道110的轴向方向D3间隔设置的两个端壁。端壁连接在顶壁121d、侧壁121a和主管道110的外壁之间。

图1中，外壳121和主管道110的外壁共同限定空腔123，两个端壁可以沿第二方向D2连接在顶壁121d和主管道110的外壁之间，导流隔板122连接至主管道110的外壁。

参见图3至图6，消声单元120中外壳121形成有空腔123，且导流隔板122连接至外壳121。空腔123具有进口124，当图3中的消声单元120密封安装至主管道110时，进口124和通道接口114相对应(进口124和通道接口114重合)，以实现空腔123和通风通道112相连通。

参见图3，两个端壁分别为第一端壁121b和第二端壁121c，第一端壁121b靠近进口124设置。外壳121还包括沿第二方向D2和顶壁121d间隔设置的底壁121e，底壁121e例如可以贴合主管道110的外壁设置。此时，顶壁121d、底壁121e、两个侧壁121a、第一端壁121b和第二端壁121c相连接并围合形成有空腔123。沿第二方向D2，第一端壁121b的两端分别连接顶壁121d和主管道110的外壁，第二端壁121c的两端分别连接顶壁121d和底壁121e。进口124形成于底壁121e和第一端壁121b之间，导流隔板122位于第一端壁121b和第二端壁121c之间，且导流隔板122连接至底壁121e。

具体地，为了实现更好的消声效果，沿消声通道的延伸方向，导流隔板122可以构造为包括依次连接的至少三个子板，任意相邻的两个子板之间的夹角为80°～100°。

优选地，任意相邻的两个子板之间的夹角为90°，这样能够尽可能地提高空间的利用率。并且，当入射声波经过主管道110进入该消声通道内传播时，一方面声波在折弯的消声通道内来回反射，可叠加抵消一部分，实现消声效果；另外一方面，另有一部分声能通过共振系统的摩擦阻尼转化为热能被吸收，进而达到更好的消声效果。在一个示例中，采用本实用新型的消声器时，每个消声单元可实现目标消声频段至少15dB的传递损失。

优选地，导流隔板122的折弯方向(即消声通道的延伸方向)为顺时针或者逆时针(参见图1)。可以利用有限的空腔123尽可能地提高消声通道的卷曲程度，以达到更好的消声效果。在卷曲型的消声通道中，声波在其内部传播时像是在走迷宫，相较于传统的四分之一波长管式消声结构，本实用新型的消声单元120形成迷宫式超结构消声模块，具有尺寸较小、易于安装在有限空间内，且还能够利用共振原理进行消声。

参见图3，本实施方式中，导流隔板122包括沿消声通道的延伸方向依次连接的第一子板122a、第二子板122b、第三子板122c和第四子板122d。第一子板122a靠近进口124设置，第二子板122b和第一子板122a垂直连接。第三子板122c和第一子板122a平行且位于第二子板122b的同一侧。第四子板122d和第二子板122b平行且位于第三子板122c的同一侧。

具体地，第一子板122a沿第二方向D2延伸，第一子板122a和第一端壁121b相对设置并形成有第一通道131，第二子板122b和顶壁121d之间形成有第二通道132，第三子板122c和第二端壁121c之间形成有第三通道133，第四子板122d和主管道110的外壁(底壁121e)之间形成有第四通道134，第一子板122a、第二子板122b、第三子板122c和第四子板122d限定第五通道135。

第一通道131、第二通道132、第三通道133、第四通道134和第五通道135依次相连通并构成消声通道。图3中，消声通道的延伸方向为从进口124处顺时针方向延伸。

优选地，本实施方式中，主管道110的横截面构造为矩形，此时，主管道110的外壁构造为平面，便于设置消声单元120。且通风系统的通风管道的横截面通常构造为矩形，将主管道110的横截面设计为矩形便于和通风管道连接。参考图1和图2，第一方向D1为主管道110(矩形)的宽度方向，第二方向D2为主管道110(矩形)的高度方向，主管道110的轴向方向即为主管道110的长度方向。

参见图2至图6，两个侧壁121a之间的间距为W，顶壁121d和底壁121e之间的间距为h，第一端壁121b和第二端壁121c之间的间距为L；主管道110的宽度为La，主管道110的高度为Lb。

为了便于设置消声单元120，使W的值不超过La或者Lb。例如，参考图2和图4，当消声单元120设置于主管道110的沿高度方向(第二方向D2)的外壁时，可以使W小于或者等于La(与主管道110的外壁的尺寸相匹配)。同样地，当消声单元120设置于主管道110的宽度方向的外壁时，可以使W小于或者等于Lb。

目标消声频段受到共振腔的大小、消声通道的长度和宽度等参数均有关联，本领域技术人员可以根据实际情况进行灵活调整。例如，可以设计通道接口114/进口124沿第一方向D1的尺寸为W，然后通过调节通道接口114/进口124沿轴向方向D3上的尺寸(即图3中的Lp)来调节通道接口114的大小，还可以通过调节L和h的值调节空腔123的尺寸，从而调节消声效果。

优选地，参考图1和图3，在消声单元120和主管道110的连接位置可以设置穿孔板111。穿孔板111可以避免气流风速较大时出现啸叫声，从而避免产生二次噪声污染。具体地，穿孔板111可以设置至通道接口114并与主管道110连接，穿孔板111也可以设置至进口124并与外壳121连接。可选地，穿孔板111的穿孔率不小于30％。

优选地，消声器100可以包括至少两个消声单元120，沿主管道110的轴向方向D3，至少两个消声单元120间隔设置至主管道110的外壁。换句话说，可以在主管道110的周向方向的四个侧面的任意位置设置与消声单元120进口124尺寸相同的通道接口114，然后对应在各个通道接口114处设置消声单元120，此时，各个消声单元120之间通过并联方式与主管道110连接。基于局域共振机理，通过基础共振单元(指单个的消声单元120)之间的耦合效应，可大幅度提升低频宽带消声效果。

参考图1，沿第二方向D2，主管道110的两个外壁分别设置有消声单元120，且各个消声单元120的尺寸不完全相同。

本实施方式中，主管道110和消声单元120采用厚度大于或者等于2mm的金属板制成，确保消声器100满足一定的刚性性能，以避免出现消声器100结构共振。金属板例如可以为镀锌钢板。外壳121、导流隔板122和主管道110之间例如可以采用满焊工艺焊接连接形成，结构强度更好且保证连接位置处的密封性。也可以根据实际情况选择结构胶密封连接。

除非另有定义，本文中所使用的技术和科学术语与本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本实用新型。本文中出现的诸如“设置”等术语既可以表示一个部件直接附接至另一个部件，也可以表示一个部件通过中间件附接至另一个部件。本文中在一个实施方式中描述的特征可以单独地或与其它特征结合地应用于另一个实施方式，除非该特征在该另一个实施方式中不适用或是另有说明。

本实用新型已经通过上述实施方式进行了说明，但应当理解的是，上述实施方式只是用于举例和说明的目的，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施方式范围内。本领域技术人员可以理解的是，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。

Claims (10)

1.一种消声器，其特征在于，所述消声器包括：

主管道，所述主管道的周向外壁设置有通道接口；以及

消声单元，所述消声单元设置至所述主管道，所述消声单元包括：

外壳，所述外壳密封连接至所述主管道，所述外壳形成有空腔，所述空腔通过所述通道接口连通至所述主管道，所述外壳包括沿第一方向相对设置的两个侧壁；和

导流隔板，所述导流隔板设置在所述空腔内，所述导流隔板构造为折弯板，所述导流隔板的沿所述第一方向的两端分别密封连接至两个所述侧壁，并将所述空腔分隔为折弯的消声通道；

沿所述消声通道的延伸方向，所述导流隔板的一个端部靠近所述通道接口设置并连接至所述主管道的外壁或所述外壳，所述导流隔板的另一个端部构造为自由端并位于所述空腔内。

2.根据权利要求1所述的消声器，其特征在于，所述导流隔板包括沿所述消声通道的延伸方向依次连接的至少三个子板，任意相邻的两个所述子板之间的夹角为80°～100°。

3.根据权利要求2所述的消声器，其特征在于，所述导流隔板包括沿所述消声通道的延伸方向依次连接的第一子板、第二子板、第三子板和第四子板，所述第一子板靠近所述通道接口设置，所述第二子板和所述第一子板垂直连接，所述第三子板和所述第一子板平行且位于所述第二子板的同一侧，所述第四子板和所述第二子板平行且位于所述第三子板的同一侧。

4.根据权利要求3所述的消声器，其特征在于，所述消声通道沿顺时针方向或者逆时针方向延伸；

所述外壳还包括：

顶壁，所述顶壁沿第二方向和所述主管道间隔设置；以及

两个端壁，所述两个端壁沿所述主管道的轴向方向间隔设置，所述端壁连接在所述顶壁、所述侧壁和所述主管道的外壁之间；

所述两个端壁分别为第一端壁和第二端壁，所述第一端壁靠近所述通道接口设置。

5.根据权利要求4所述的消声器，其特征在于，所述第一子板和所述第一端壁相对设置并形成有第一通道，

所述第二子板和所述顶壁之间形成有第二通道，

所述第三子板和所述第二端壁之间形成有第三通道，

所述第四子板和所述主管道的外壁之间形成有第四通道，

所述第一子板、所述第二子板、所述第三子板和所述第四子板限定第五通道；

所述第一通道、所述第二通道、所述第三通道、所述第四通道和所述第五通道依次相连通并构成所述消声通道。

6.根据权利要求1所述的消声器，其特征在于，所述主管道的横截面构造为矩形，所述第一方向为所述矩形的宽度方向或者高度方向，所述两个侧壁之间的间距与所述主管道的外壁的尺寸相匹配。

7.根据权利要求1所述的消声器，其特征在于，所述主管道和所述消声单元的连接位置设置有穿孔板。

8.根据权利要求7所述的消声器，其特征在于，所述穿孔板的穿孔率不小于30％。

9.根据权利要求1所述的消声器，其特征在于，所述主管道的轴向端部设置有法兰板。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的消声器，其特征在于，所述消声器包括至少两个所述消声单元，沿所述主管道的轴向方向，至少两个所述消声单元间隔设置至所述主管道的外壁。