CN220507226U - 一种主动消声器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种主动消声器，包括：与管道连接的外部消声壳体，外部消声壳体具有一进气管与一出气管，外部消声壳体包括一外壳筒，贴合在外壳筒内侧的减振层，固定安装在减振层内侧的消声层，设置于消声层内侧的安装层；悬挑设置在安装层中的内安装壳体；一次级声源，水平设置在内安装壳体内且与进气管、出气管的轴心垂直线设置在同一直线上，利用小体积的外部消声壳体的被动吸声材料来控制管道内的中高频噪声，进而通过在外部消声壳体内设置次级声源的方式，以有源控制的方式，对管道内的低频噪声进行控制，从而达到全频带的噪声控制效果。

Description

一种主动消声器

技术领域

本实用新型涉及一种管道消声器结构，特别是一种主动消声器。

背景技术

新风系统是由送风系统和排风系统组成的一套独立空气处理系统，在其运行过程中会产生噪声，产生的噪声对安装的环境会造成较大的影响，并且也对安装结构的要求更高。

管道内的空气动力噪声如进气口的辐射噪声，管内流动噪声，排气口辐射噪声，通常为低频噪声，受材料尺寸和体积的限制，管道隔声包扎对低频噪声控制效果不佳，阻性消声器具有较宽的消声频率范围，在中、高频段消声性能尤为显著，上述的两种方法对低频管道噪声的抑制作用较差。

市面上有部分采用次级声源对低频噪声处理的方式，但是，现有的主动消声器次级声源摆放位置产生的声波原有噪声声波不是在同一水平面上相互抵消，次级声源产生的声波与原有噪声声波无法达到幅值相等、相位相反的声波，无法相互抵消，甚至会形成更加杂乱的声波。

故本案旨在提供一种能够采用次级声源或作动器来抵消掉初级噪声或振动的主动消声器，以能够更具针对性的消除管道的噪声。

实用新型内容

本实用新型提供了一种主动消声器，可以有效解决上述问题。

本实用新型是这样实现的：

一种主动消声器，包括：

与管道连接的外部消声壳体，所述外部消声壳体具有一进气管与一出气管，所述外部消声壳体包括一外壳筒，贴合在所述外壳筒内侧的减振层，固定安装在减振层内侧的消声层，设置于消声层内侧的安装层；

悬挑设置在所述安装层中的内安装壳体；

一次级声源，水平设置在所述内安装壳体内且与所述进气管、出气管的轴心垂直线设置在同一直线上。

作为进一步改进的，进一步包括安装在内安装壳体上的参考传感器与误差传感器，所述参考传感器位于次级声源靠近进气管的一侧，所述误差传感器位于级声源靠近出气管的一侧。

作为进一步改进的，所述参考传感器、次级声源、误差传感器与所述进气管、出气管的轴心垂直线设置在同一直线上。

作为进一步改进的，所述安装层为镀锌穿孔板，所述镀锌穿孔板上开设有若干均匀的通孔。

作为进一步改进的，所述消声层为硅酸铝吸声棉，所述硅酸铝吸声棉的厚度为30mm。

作为进一步改进的，所述减振层为阻尼层，所述阻尼层的厚度为3mm。

作为进一步改进的，所述消声层与安装层之间还设置有一无纺布。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型在外部消声壳体采用了安装层、消声层与减振层，管道内的噪声能够经安装层深入至消声层中进行消声，同时再经减振层缓解噪声对管道内的震动，从而能够缓解噪声对管道本身的影响。

本实用新型采用有源控制系统来降低管道内的噪声值，首先，利用小体积的外部消声壳体的被动吸声材料来控制管道内的中高频噪声，进而通过在外部消声壳体内设置次级声源的方式，以有源控制的方式，对管道内的低频噪声进行控制，从而达到全频带的噪声控制效果。

在现有技术中为了便于安装，次级声源往往采用垂直设置的方式，则导致次级声源发出的声波与管道产生的噪声垂直交替，会形成更乱的杂音，对此，本实用新型将次级声源与所述进气管、出气管的轴心垂直线设置在同一直线上，让次级声源发出的声波能够与噪声直线接触，从而能够抵消管道内的噪声，且不再对管道内侧进行多余的碰撞，也不产生多余的回音。

为了提高次级声源主动降噪的精确程度，使其发出的声波幅值能够大幅度抵消掉噪声源，发出更加接近噪声源的声波，在次级声源的前端设置参考传感器，利用参考传感器获取噪声源的具体声波样式并反馈到次级声源的位置，使次级声源能够根据参考传感器获得的数据及时调整输出的声波，让输出的反声波抵消效果更佳。

经参考传感器反馈后次级声源调节输出的反声波虽然与噪声声波幅值相等、相位相反，但是由于管道内结构以及安装的误差，参考传感器接收到的信号能出现偏差，或者次级声源发出的反声波可能不是那么精准，对此，在次级声源的后端设置误差传感器，通过误差传感器能够获取噪声声波与反声波抵消后的声波，识别抵消后的声波波段，从而判断发出的反声波的误差量，再反馈至次级声源进行微调节，采用后端反馈的方式，提高反声波的精准度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型一种主动消声器的立体结构示意图。

图2是本实用新型一种主动消声器的俯视结构示意图。

图3是本实用新型一种消声器外壳体的内部结构示意图。

图4是本实用新型图2中A-A处的剖切图。

图5是现有技术中次级声源安装在外部消声壳体上的声波示意图。

图6是本实用新型一种主动消声器的声波示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

参照图1～图4所示，一种主动消声器，包括：与管道连接的外部消声壳体10，所述外部消声壳体10具有一进气管11与一出气管12，所述外部消声壳体10包括一外壳筒13，贴合在所述外壳筒13内侧的减振层14，固定安装在减振层14内侧的消声层15，设置于消声层15内侧的安装层16；悬挑设置在所述安装层16中的内安装壳体20；一次级声源30，水平设置在所述内安装壳体20内且与所述进气管11、出气管12的轴心垂直线设置在同一直线上。

在本实施例中，外部消声壳体10的进气管11、出气管12均连接在管道上，由此对管道中流通的空气进行降噪。

管道内的噪声分为中高频以及低频，为全频带的噪声，相对于中高频的处理，在本实施例中，直接通过外部消声壳体10进行处理，故外部消声壳体10不能仅是单纯的金属结构，首先，消声器外壳体10的最外层为一金属材质的外壳筒13，在本实施例中为厚镀锌钢板，尔后，需要依次设置减振层14、消声层15、安装层16，让管道内产生的噪声经过层层处理，直至其中的中、高频段的噪声的影响达到最小。

在本实施例中，必须在安装层16上开孔，否则噪声无法通过安装层16传输到消声层15以及减振层14上，故安装层16为镀锌穿孔板，所述镀锌穿孔板上开设有若干均匀的通孔161，由此可让安装层16具备可安装空间的同时，又能够将噪声经通孔161传输到消声层15以及减振层14上。

为了达到消声的目的，所述消声层15为硅酸铝吸声棉，所述硅酸铝吸声棉的厚度为30mm，而为了减轻整个管道的振动，所述减振层14为阻尼层，所述阻尼层的厚度为3mm，为了避免消声层15与安装层16之间完全贴合在一起，减少通孔161的空间，所述消声层15与安装层16之间还设置有一无纺布17。

而在设置了消声器外壳体10的基础上，本实施例中引入了主动有源控制机系统对噪声进行控制，采用有源控制系统来降低管道内的噪声值，首先，利用小体积的消声器外壳体10的被动吸声材料来控制管道内的中高频噪声，进而通过在消声器外壳体10内设置次级声源30的方式，以有源控制的方式，对管道内的低频噪声进行控制，从而达到全频带的噪声控制效果。

若只是单纯的设置次级声源30，而罔顾其的具体设置方案，则可能反而起到反效果，在现有技术中为了便于安装，次级声源30往往采用垂直设置的方式，则导致次级声源30发出的声波与管道产生的噪声垂直交替，会形成更乱的杂音，对此，本实用新型将次级声源30与所述进气管11、出气管12的轴心垂直线设置在同一直线上，让次级声源30发出的声波能够与噪声直线接触，从而能够抵消管道内的噪声，且不再对管道内侧进行多余的碰撞，也不产生多余的回音。

在不同的管道环境中以及不同的工作状态下产生的噪音是不同频次的，若只是单纯的设置固定频次的次级声源30显然是不合理的，故本实施例中为了提高次级声源30主动降噪的精确程度，使其发出的声波幅值能够大幅度抵消掉噪声源，发出更加接近噪声源的声波，在次级声源30的前端设置参考传感器40，利用参考传感器40获取噪声源的具体声波样式并反馈到次级声源30的位置，使次级声源30能够根据参考传感器40获得的数据及时调整输出的声波，让输出的反声波抵消效果更佳。

但是，经参考传感器40反馈后次级声源30调节输出的反声波虽然与噪声声波幅值相等、相位相反，但是由于管道内结构以及安装的误差，参考传感器40接收到的信号能出现偏差，或者次级声源30发出的反声波可能不是那么精准，对此，在次级声源30的后端设置误差传感器50，通过误差传感器50能够获取噪声声波与反声波抵消后的声波，识别抵消后的声波波段，从而判断发出的反声波的误差量，再反馈至次级声源30进行微调节，采用后端反馈的方式，提高反声波的精准度。

在实际的应用阶段中，也有部分现有技术想到将次级声源30应用在管道中，通常为了便于安装，通常将次级声源30直接安装在消声器的外侧，有部分嵌入至消声器的内部，即完成声波的抵消，但是，采用此种设置方式，如图5所示，由于新型主动消声器的次级噪声源是纵向放置的，次级声源与管壁之间多次反射，与初级噪声互相干扰，影响新型主动消声器的降噪效果，故本实施例中将次级声源30与与所述进气管11的轴心垂直线处于同一直线上，产生与初级噪声等幅反相的声波，基于相消干涉原理在误差传感器处实现降噪，具体的图示参照图6。

当次级声源向管道下游发出声波的同时，将向管道上游传输声波，参考传声器在拾取参考信号时，同时拾取了次级声源辐射声波，造成了系统的不稳定。这种现象被称为次级声反馈，因气流在管道运动，气流与管道壁摩擦会产生次级声反馈，同时管道内壁的气体流速也会影响数据采集，因此参考传感器40采集到数据并不是系统真实的参考信号，而不准确的参考信号会大大影响系统的降噪性能，因此，本实施例将所述参考传感器40、次级声源30、误差传感器50与所述进气管11的轴心垂直线设置在同一直线上，让传感器和次级声源30、远离因气体与消声器侧壁接触而产生的紊流。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种主动消声器，其特征在于，包括：

与管道连接的外部消声壳体(10)，所述外部消声壳体(10)具有一进气管(11)与一出气管(12)，所述外部消声壳体(10)包括一外壳筒(13)，贴合在所述外壳筒(13)内侧的减振层(14)，固定安装在减振层(14)内侧的消声层(15)，设置于消声层(15)内侧的安装层(16)；

悬挑设置在所述安装层(16)中的内安装壳体(20)；

一次级声源(30)，水平设置在所述内安装壳体(20)内且与所述进气管(11)、出气管(12)的轴心垂直线设置在同一直线上。

2.根据权利要求1所述的一种主动消声器，其特征在于，进一步包括安装在内安装壳体(20)上的参考传感器(40)与误差传感器(50)，所述参考传感器(40)位于次级声源(30)靠近进气管(11)的一侧，所述误差传感器(50)位于级声源(30)靠近出气管(12)的一侧。

3.根据权利要求2所述的一种主动消声器，其特征在于，所述参考传感器(40)、次级声源(30)、误差传感器(50)与所述进气管(11)、出气管(12)的轴心垂直线设置在同一直线上。

4.根据权利要求1所述的一种主动消声器，其特征在于，所述安装层(16)为镀锌穿孔板，所述镀锌穿孔板上开设有若干均匀的通孔(161)。

5.根据权利要求4所述的一种主动消声器，其特征在于，所述消声层(15)为硅酸铝吸声棉，所述硅酸铝吸声棉的厚度为30mm。

6.根据权利要求1所述的一种主动消声器，其特征在于，所述减振层(14)为阻尼层，所述阻尼层的厚度为3mm。

7.根据权利要求5所述的一种主动消声器，其特征在于，所述消声层(15)与安装层(16)之间还设置有一无纺布(17)。