CN221304257U - 消声器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种消声器，包括：本体部，本体部具有消声入口、消声出口以及与消声入口和消声出口均连通的消声腔；消声结构，设置在消声腔内，消声结构包括相互连接的薄膜消声单元和背腔消声单元；附加重量结构，附加重量结构与薄膜消声单元远离背腔消声单元的一侧固定连接，附加重量结构的重量可调节地设置，以调整薄膜消声单元和附加重量结构的整体共振频率。通过本实用新型提供的技术方案，能够解决现有技术中的对于变频声源的消声效果较差的技术问题。

Description

消声器

技术领域

本实用新型涉及消声器技术领域，具体而言，涉及一种消声器。

背景技术

目前，噪声对人体具有不良影响，因此优化噪声是家用电器设计中一个不可省略的重要一步。以变频空调为例，其噪声源包括风机、风道以及变频压缩机，其中空调压缩机的噪声尤其难以治理，原因如下：(1)压缩机的工作频率并非恒值，而是会随着环境温度的变化而改变；(2)压缩机的最高工作频率一般为80Hz，因此其所产生的噪声频率以中低频段为主。

然而，现有技术中的消声器主要针对固定频率的结构噪声而言，对于变频结构的而言，消声效果较差。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种消声器，以解决现有技术中的对于变频声源的消声效果较差的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种消声器，包括：

本体部，本体部具有消声入口、消声出口以及与消声入口和消声出口均连通的消声腔；

消声结构，设置在消声腔内，消声结构包括相互连接的薄膜消声单元和背腔消声单元；

附加重量结构，附加重量结构与薄膜消声单元远离背腔消声单元的一侧固定连接，附加重量结构的重量可调节地设置，以调整薄膜消声单元和附加重量结构的整体共振频率。

进一步地，消声器还包括：

第一检测件，设置在消声入口处，第一检测件用于检测消声入口处的声音情况；和/或，

第二检测件，设置在消声出口处，第二检测件用于检测消声出口处的声音情况。

进一步地，消声器还包括：

重量检测件，重量检测件用于检测附加重量结构的重量，重量检测件根据检测到重量信息对附加重量结构的重量进行调节。进一步地，附加重量结构包括可调水箱，可调水箱内的液体重量大小可调节地设置。

进一步地，消声器还包括：

水泵，与可调水箱连接，以通过水泵提供流入至可调水箱的进水动力或从可调水箱流出的出水动力；和/或，

储水箱，储水箱与可调水箱连通，以使储水箱内的液体流入至可调水箱或使可调水箱内的液体流入至储水箱。

进一步地，储水箱设置在消声腔内，储水箱安装在本体部的内壁上。

进一步地，消声结构还包括：

多孔材料，填充在背腔消声单元内。

进一步地，多孔材料贴设在背腔消声单元的靠近薄膜消声单元的一侧，多孔材料与背腔消声单元远离薄膜消声单元的一侧间隔设置；和/或，

多孔材料由海绵、或泡沫铜、或泡沫铝、或多孔碳化硅制成。

进一步地，附加重量结构为多个，多个附加重量结构间隔设置在薄膜消声单元上；和/或，

消声结构安装在本体部的底部，薄膜消声单元的外缘和背腔消声单元的外缘与本体部的侧壁连接，背腔消声单元位于薄膜消声单元的下方；和/或，

消声腔的流通截面大于消声入口的流通截面；和/或，

消声腔的流通截面大于消声出口的流通截面。

进一步地，薄膜消声单元由PET膜、或硅胶膜、或尼龙膜制成；和/或，

本体部由ABS树脂、或铝、或钢制成。

应用本实用新型的技术方案，通过在薄膜消声单元上固定设置有附加重量结构，并使得附加重量结构为重量大小可调的结构，这样可以根据实际需要，对附加重量结构的重量大小进行适应性的调节，从而调整薄膜消声单元和附件重量件的整体共振频率，从而能够便于适应于不同的噪声环境，以更好地起到降噪效果。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的实施例一提供的消声器的主视图；

图2示出了根据本实用新型的实施例一提供的消声器的侧视图；

图3示出了根据本实用新型的实施例一提供的具有多个附加重量结构的消声器的主视图；

图4示出了根据本实用新型的实施例二提供的控制方法的流程图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、本体部；11、消声入口；12、消声出口；13、消声腔；

20、消声结构；21、薄膜消声单元；22、背腔消声单元；23、多孔材料；

30、附加重量结构；

41、第一检测件；42、第二检测件；

50、控制件；

60、水泵；

70、储水箱；

80、水管。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1至图3所示，本实用新型的实施例一提供了一种消声器，该消声器包括：本体部10、消声结构20和附加重量结构30，本体部10具有消声入口11、消声出口12以及与消声入口11和消声出口12均连通的消声腔13。消声结构20设置在消声腔13内，消声结构20包括相互连接的薄膜消声单元21和背腔消声单元22。附加重量结构30与薄膜消声单元21远离背腔消声单元22的一侧固定连接，附加重量结构30的重量可调节地设置，以调整薄膜消声单元21和附加重量结构30的整体共振频率。

采用本实施例提供的消声器，通过在薄膜消声单元21上固定设置有附加重量结构30，并使得附加重量结构30为重量大小可调的结构，这样可以根据实际需要，对附加重量结构30的重量大小进行适应性的调节，从而调整薄膜消声单元21和附加重量结构30的整体共振频率，从而能够便于适应于不同的噪声环境，以更好地起到降噪效果。

需要说明的是，“附加重量结构30的重量可调节地设置”可以为附加重量结构由多个重量块组成，通过增加重量块或减小重量块来改变附加重量结构30的重量；“附加重量结构30的重量可调节地设置”还可以为附加重量结构存储有流体，通过增加或减小流体来改变附加重量结构30的重量。

在本实施例中，消声器还包括第一检测件41，第一检测件41设置在消声入口11处，第一检测件41用于检测消声入口11处的声音情况。具体地，第一检测件41可以为声音频率检测件，以检测消声入口11处的入射声波频率。

具体地，消声器还包括第二检测件42，第二检测件42设置在消声出口12处，第二检测件42用于检测消声出口12处的声音情况。具体地，第二检测件42可以为声音频率检测件，以检测消声出口12处的透射声波频率。

在本实施例中，消声器还包括控制件50，第一检测件41与控制件50连接、或第二检测件42与控制件50连接、或第一检测件41和第二检测件42均与控制件50连接，以使控制件50根据第一检测件41、或第二检测件42、或第一检测件41和第二检测件42检测到的声音情况信息对附加重量结构30的重量进行调节。采用这样的结构设置，能够便于根据消声入口11的声音情况、或消声出口12的声音情况、或消声入口11处的声音情况以及消声出口12处的声音情况对附加重量结构30的重量进行调节，提高对附加重量结构30的调节精准性，以使得薄膜消声单元21和附加重量结构30的整体共振频率满足消声需求，从而提高消声效果。

具体地，消声器还包括重量检测件，重量检测件用于检测附加重量结构30的重量，重量检测件与控制件50连接，以使控制件50根据重量检测件检测到重量信息对附加重量结构30的重量进行调节。这样，能够便于提高控制件50对附加重量结构30的重量调节的精准性，以便于对重量进行实时控制。

具体地，本实施例中将控制件50设置在消声腔13内，控制件50安装在本体部10的内壁上。采用这样的结构设置，能够便于保证消声器的一体化程度，提高了整体结构的外观美观性。具体地，控制件50设置在本体部10的顶壁上，以避免控制件50对其他部件的干涉作用。

在本实施例中，附加重量结构30包括可调水箱，可调水箱内的液体重量大小可调节地设置。采用这样的结构设置，结构简单，便于操作和调节，便于有效对可调水箱的重量大小进行适应性的调节。

具体地，消声器还包括水泵60，水泵60与可调水箱连接，以通过水泵60提供流入至可调水箱的进水动力或从可调水箱流出的出水动力。

在本实施例中，消声器还包括储水箱70，储水箱70与可调水箱连通，以使储水箱70内的液体流入至可调水箱或使可调水箱内的液体流入至储水箱70。

具体的，储水箱70设置在消声腔13内，储水箱70安装在本体部10的内壁上。采用这样的结构设置，能够便于保证消声器的一体化程度，提高了整体结构的外观美观性。

具体地，储水箱70安装在控制件50远离本体部10的顶壁的一侧，便于储水箱70与水泵60等结构的连接，也避免储水箱70对其他部件的干涉作用。

在本实施例中，消声结构20还包括多孔材料23，多孔材料23填充在背腔消声单元22内。采用这样的结构设置，通过薄膜消声单元21与附加重量结构30可以在低频段发生局域共振、通过多孔材料23能够在中高频段进行吸声作用，实现低频宽带消声目标。

具体地，多孔材料23贴设在背腔消声单元22的靠近薄膜消声单元21的一侧，多孔材料23与背腔消声单元22远离薄膜消声单元21的一侧间隔设置，以提高消声效果。

具体地，多孔材料23由海绵、或泡沫铜、或泡沫铝、或多孔碳化硅制成。

在本实施例中，附加重量结构30为多个，多个附加重量结构30间隔设置在薄膜消声单元21上，以便于更好地对共振频率进行调节，以便于更好地起到消声效果。具体地，可以在薄膜消声单元21上均布多个体积相等的可调水箱，每个可调水箱的分别通过水管80和水泵60与顶部的储存水箱连通。由于薄膜上不同的重量分布对应不同的结构共振频率，因此三个可调水箱的重量并不要求完全相同，三者各自的大小将通过控制件50的具体运算得到。再者，由于薄膜上整体的重量变大，主动消声器所对应的工作频率范围可以变得更低。

具体地，本体部10的底部具有安装口，消声结构20安装在安装口处，薄膜消声单元21的周缘与安装口的周缘相适配，以使薄膜消声单元21安装在安装口处并与本体部10连接。这样，便于薄膜消声单元21的安装，也便于更好地进行消声。

具体地，消声腔13的流通截面大于消声入口11的流通截面，以便于使消声腔13形成扩张室结构。

具体地，消声腔13的流通截面大于消声出口12的流通截面，以便于增加消声出口12处的流动压力，以尽量使消声出口12处的流动压力与消声进口处的流动压力保持一致。

在本实施例中，薄膜消声单元21由PET膜、或硅胶膜、或尼龙膜制成，结构简单，消声效果好。

具体地，本体部10由ABS树脂、或铝、或钢制成，结构简单，消声效果好，便于制作。具体地，本体部10可以为壳体结构。

本实用新型提供消声器面对不同频率的入射声波，如空调压缩机不同工作频率下所产生的不同噪声，薄膜消声单元21上的附加重量结构30可随频率的变化而变化，进而消声器的工作频率范围也随之变化，从而实现低频宽带的消声目标。具体地，例如空调压缩机的工作频率随环境发生变化，其噪声的主要频率不仅数值较低还随时变化，从而实现空调压缩机降噪中低频宽带的消声目标。

如图1和图2所示，本实施例中的消声器为主动消声器，消声器整体包括一个单节扩张室，各部分结构依次为进风口、进风口声传感器(对应第一检测件41)、控制件50、储水箱70、水管80、水泵60、附加重量结构30的可调水箱、可调水箱处的重量传感器、薄膜消声单元21、多孔材料23、空气背腔、出风口声传感器(对应第二检测件42)以及出风口。进风口声传感器用于测量入射声波的频率，出风口声传感器用于测量透射声波的频率。控制件50处于扩张室的顶部，其接收进/出风口处声传感器的声波频率信号以及可调水箱处重量传感器的重量信号，同时控制件50也会发出控制信号给储水箱70、可调水箱以及水泵60来控制三者的开关。

具体地，控制件50又可以称为控制器。控制件50下方的储水箱70用于储存液体，液体并不仅限于水。水管80是储水箱70、水泵60和可调水箱之间的液体输送与抽取的通道，处于消声器后侧壁面的附近，因此并不会阻碍消声器的通风性能。水泵60处于储水箱70与可调水箱之间，用于将可调水箱中的液体抽取至顶部储水箱70中，用尺寸偏小的微型水泵60即可。可调水箱作为附加重量固定在薄膜消声单元21的薄膜上，其重量大小可通过液体输送来灵活改变，并在其上放置了重量传感器来实时测量可调水箱重量。薄膜是固定在消声器扩张室的下半部分，其四边均与消声器壳体内壁面相连，其中膜的材料包括如下任一：PET膜、硅胶膜和尼龙膜，消声器壳体的材料包括如下任一：ABS树脂、铝和钢。在消声器空气背腔中填充的是多孔材料23，其材料包括如下任一：海绵、泡沫铜、泡沫铝和多孔碳化硅。

如图4所示，本实用新型的实施例二提供了一种控制方法，采用上述实施例一提供的消声器，控制方法包括：获取消声器的消声入口11处的声音信息，获取消声器的消声出口12处的声音信息；根据消声入口11处的声音信息以及消声出口12处的声音信息对消声器的附加重量结构30的重量进行调节。采用这样的控制方法，能够便于精准对附加重量结构30的重量进行调节，以便于更好地对薄膜消声单元21和附加重量结构30的整体共振频率进行调节。

在本实施例中，根据消声入口11处的声音信息以及消声出口12处的声音信息对消声器的附加重量结构30的重量进行调节，包括：将消声入口11处的声波频率作为参考信号，将消声出口12处的声波频率作为误差信号，根据参考信号和误差信号获取待消声的目标频率段；根据目标频率段获取附加重量结构30的目标重量，以对附加重量结构30的重量进行调节。采用这样的方法，能够便于进一步提高对附加重量结构30的重量的调节准确性，以便于使得薄膜消声单元21与附加重量结构30的整体共振频率调节至目标频率段内，从而有效提高消声效果。

具体地，根据目标频率段获取附加重量结构30的重量大小，以对附加重量结构30的重量进行调节，包括：将目标重量与附加重量结构30的当前重量进行比较；当目标重量大于当前重量时，增加附加重量结构30的重量；当目标重量等于当前重量时，控制附加重量结构30的重量保持不变；当目标重量小于当前重量时，减小附加重量结构30的重量。采用这样的方法，能够便于有效对附加重量结构30的重量进行适应性的调节。

在本实施例中，消声器为上述提供的消声器，控制方法包括：当目标重量大于当前重量时，控制消声器的储水箱70内的水流向至消声器的可调水箱内；当目标重量小于当前重量时，控制可调水箱内的水流向至储水箱70内。采用这样的控制方法，操作简单，便于对附加重量结构30的重量大小进行实时调控。

进风口处的声传感器测量入射声波频率，此为发送给控制件50的参考信号，出风口的声传感器测量透射声波频率，此为发送给控制件50的误差信号。控制件50根据参考信号和误差信号提取初需要进行消声的目标频率段，并根据局域共振原理计算出薄膜上附加重量的大小。以下是薄膜与附加重量结构30整体的等效重量m与结构共振频率f之间的关系式：

其中，k为薄膜结构等效刚度，由上述公式可知当薄膜上的附加重量越大，消声器所对应的工作频率越小。

然后需要比较控制件50计算所得的附加重量与当前可调水箱重量的大小关系，若计算所得的附加重量大于当前重量，则控制件50控制储水箱70开启，储水箱70中的液体将输送至可调水箱中；若计算所得的附加重量小于当前重量，则控制件50控制水泵60和可调水箱开启，将可调水箱中的液体抽取至储水箱70中。在输送液体期间，重量传感器实时测量可调水箱的重量，并将其反馈至控制件50中，当可调水箱重量与计算所得附加重量相同时，控制件50控制储水箱70及水泵60关闭。此时附加重量与薄膜结构整体的共振频率将与目标频率相等，薄膜消声单元21将发生局域共振实现对入射声波的有效且灵活的阻隔。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：本实用新型将微型小水箱(即为可调水箱)作为薄膜上的附加重量块，根据不同的入射声波频率，对可调水箱采用实时输送或抽取液体的技术，以此实时改变薄膜上附加重量结构30重量的大小，进而使薄膜与附加重量结构30的共振频率与入射声波频率相等，令其发生局域共振来实现声波的阻隔，此实用新型中薄膜上可变的附加重量结构30可以使消声器的工作频率范围变得更低和更宽。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，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 (8)

1.一种消声器，其特征在于，包括：

本体部(10)，所述本体部(10)具有消声入口(11)、消声出口(12)以及与所述消声入口(11)和所述消声出口(12)均连通的消声腔(13)；

消声结构(20)，设置在所述消声腔(13)内，所述消声结构(20)包括相互连接的薄膜消声单元(21)和背腔消声单元(22)；

附加重量结构(30)，所述附加重量结构(30)与所述薄膜消声单元(21)远离所述背腔消声单元(22)的一侧固定连接，所述附加重量结构(30)的重量可调节地设置，以调整所述薄膜消声单元(21)和所述附加重量结构(30)的整体共振频率；

所述附加重量结构(30)包括可调水箱，所述可调水箱内的液体重量大小可调节地设置；

所述消声器还包括水泵(60)，所述水泵(60)与所述可调水箱连接，以通过所述水泵(60)提供流入至所述可调水箱的进水动力或从所述可调水箱流出的出水动力。

2.根据权利要求1所述的消声器，其特征在于，所述消声器还包括：

第一检测件(41)，设置在所述消声入口(11)处，所述第一检测件(41)用于检测所述消声入口(11)处的声音情况；和/或，

第二检测件(42)，设置在所述消声出口(12)处，所述第二检测件(42)用于检测所述消声出口(12)处的声音情况。

3.根据权利要求1所述的消声器，其特征在于，所述消声器还包括：

重量检测件，所述重量检测件用于检测所述附加重量结构(30)的重量，所述重量检测件根据检测到重量信息对所述附加重量结构(30)的重量进行调节。

4.根据权利要求1所述的消声器，其特征在于，所述消声器还包括：

储水箱(70)，所述储水箱(70)与所述可调水箱连通，以使所述储水箱(70)内的液体流入至所述可调水箱或使所述可调水箱内的液体流入至所述储水箱(70)。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的消声器，其特征在于，所述消声结构(20)还包括：

多孔材料(23)，填充在所述背腔消声单元(22)内。

6.根据权利要求5所述的消声器，其特征在于，

所述多孔材料(23)贴设在所述背腔消声单元(22)的靠近所述薄膜消声单元(21)的一侧，所述多孔材料(23)与所述背腔消声单元(22)远离所述薄膜消声单元(21)的一侧间隔设置；和/或，

所述多孔材料(23)由海绵、或泡沫铜、或泡沫铝、或多孔碳化硅制成。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的消声器，其特征在于，

所述附加重量结构(30)为多个，多个所述附加重量结构(30)间隔设置在所述薄膜消声单元(21)上；和/或，

所述消声结构(20)安装在所述本体部(10)的底部，所述薄膜消声单元(21)的外缘和所述背腔消声单元(22)的外缘与所述本体部(10)的侧壁连接，所述背腔消声单元(22)位于所述薄膜消声单元(21)的下方；和/或，

所述消声腔(13)的流通截面大于所述消声入口(11)的流通截面；和/或，

所述消声腔(13)的流通截面大于所述消声出口(12)的流通截面。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的消声器，其特征在于，

所述薄膜消声单元(21)由PET膜、或硅胶膜、或尼龙膜制成；和/或，

所述本体部(10)由ABS树脂、或铝、或钢制成。