1.本实用新型涉及一种基于粒子阻尼结构的泡沫铝空腔共振消声器。


背景技术：

2.工业和建筑领域，许多大中小型风机设备频繁使用，该类设备在运行过程中产生振动和噪声，这类振动噪声由设备或结构本身发出，通过风管结构传播，产生二次噪声。另一方面，由于风管排布不合理，风管弯头、三通等结构产生气流再生噪声，在很多情况向下，通风设备直接通过风管连接住户各个室内，这时，设备工作时产生的噪声未经有效消声处理，直接通过风管结构传播，造成噪声隐患，对生活环境的舒适性产生了极大的噪声影响。
3.随着人们对工作、生活环境的舒适性要求不断提高，所用通风设备越来愈多，设备运行必然产生噪声，它已成为影响人们居住环境的大问题。同时人们对于生活质量要求的不断提高，需要解决的噪音问题越来越多。
4.市面上消声器的类型有很多，现有阻性消声器的吸声材料主要有聚酯纤维、岩棉、矿棉、玻璃丝绵、聚氨酯泡沫等。该类消声器主要针对中高频噪声具有较好吸声性能，而对低频的吸声效果不佳，通常通风设备的运行噪声主要为中低频，使用目前市场上的消声器无法满足需求，即使安装了消声器仍然存在噪声困扰。无法彻底解决噪音问题。


技术实现要素：

5.本实用新型为解决上述技术问题，提出一种能够有效消除通风设备噪音的消声器。
6.一种基于粒子阻尼结构的泡沫铝空腔共振消声器，包括外壳、泡沫铝结构层、阻尼粒子层和内部网孔板。
7.所述内部网孔板围成管状；所述阻尼粒子层、泡沫铝结构层和外壳依次包覆所述内部网孔板周部，形成两端开口的管状消声器。
8.所述阻尼粒子层包含阻尼粒子。
9.该消声器适用于各种通风系统的管道。该消声器利用粒子阻尼体之间形成的微孔吸声腔体与闭孔泡沫铝的孔隙结构形成孔径突变的空腔共振吸声结构，即通过一定深度的微孔和声场空间连通，当声波传递至孔径突变的吸声腔体时，声波振动引起腔体内的空气与孔壁之间发生非弹性碰撞与摩擦，通过声能转换为热能消耗，从而具备低频消声作用。另一方面，由于闭孔泡沫铝的内部不规则的孔隙结构，致使声波进行多次的反射和折射，进一步消耗能量，提升消声性能。
10.该消声器采用阻尼粒子和闭孔泡沫铝作为消声器的主要吸声材料，可使消声器长期使用不吸水、保持高效的吸声效果，延长消声器的使用寿命，同时，使用具备环保性的材料，能降低对人体健康危害。
11.优选的，所述外壳的外部设有连接件，用于安装固定。
12.优选的，所述连接件为两片法兰连接板，设置在所述外壳的两端。
13.优选的，所述管状消声器呈圆形、方形、椭圆形或异型结构，可以根据实际使用需求设计形状。
14.优选的，所述泡沫铝结构层和阻尼粒子层之间粘接、铆接或者螺栓连接。
15.优选的，所述阻尼粒子为金属材料、非金属材料、金属复合材料、非金属复合材料或高分子复合材料中的一种或一种以上的组合。
16.优选的，所述阻尼粒子粒径统一，或者包含一种以上粒径的混合。
17.优选的，所述泡沫铝的孔径间隙大于等于阻尼粒子之间所形成的间隙。
18.优选的，所述泡沫铝的孔径间隙与阻尼粒子之间所形成的间隙构成共振吸声腔体结构；其共振频率f0满足：
[0019][0020]
其中，c—声速；
[0021]
s—粒子阻尼体的间隙宽度；
[0022]
t—粒子阻尼层的厚度；
[0023]
v—泡沫铝的腔体容积：
[0024]
δ—粒子阻尼体的间隙宽度修正量。
[0025]
优选的，δ＝0.8s。
[0026]
由上述对本实用新型的描述可知，本实用新型具有以下有益效果：
[0027]
1、利用阻尼粒子和泡沫铝本身材质具有减振吸振的特性，提高消声器的消声性能；
[0028]
2、利用粒子阻尼体之间形成的微孔吸声腔体与闭孔泡沫铝的孔隙结构形成孔径突变的空腔共振吸声结构，进一步提升消声性能；
[0029]
3、采用环保材料，降低对消费者健康影响。
附图说明
[0030]
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，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。
[0031]
其中：
[0032]
图1是一种基于粒子阻尼结构的泡沫铝空腔共振消声器的轴侧视图；(矩形)
[0033]
图2是一种基于粒子阻尼结构的泡沫铝空腔共振消声器的正视图；(矩形)
[0034]
图3是一种基于粒子阻尼结构的泡沫铝空腔共振消声器的侧视图；(矩形)
[0035]
图4是一种基于粒子阻尼结构的泡沫铝空腔共振消声器在图2a
‑
a处的剖视图；(矩形)
[0036]
图5是一种基于粒子阻尼结构的泡沫铝空腔共振消声器的轴侧视图；(圆形)
[0037]
图6是一种基于粒子阻尼结构的泡沫铝空腔共振消声器的正视图；(圆形)
[0038]
图7是一种基于粒子阻尼结构的泡沫铝空腔共振消声器在图6b
‑
b处的剖视图；(圆形)
[0039]
图1到图7中的标识分别是：外壳1、法兰连接板11、泡沫铝结构层2、阻尼粒子层3、内部网孔板4。
具体实施方式
[0040]
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，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。
[0041]
一种基于粒子阻尼结构的泡沫铝空腔共振消声器，包括外壳1、泡沫铝结构层2、阻尼粒子层3和内部网孔板4。
[0042]
所述内部网孔板4围成管状，其横截面可以是方形、矩形、圆形或者其它形状，根据现场使用需求，本实施例采用矩形，参阅图1到图4，在其他实施例中采用圆形，参阅图5到图7。
[0043]
所述阻尼粒子层3、泡沫铝结构层2和外壳1依次包覆所述内部网孔板4周部，形成两端开口的管状消声器。所述泡沫铝结构层2和阻尼粒子层3之间粘接、铆接或者螺栓连接。
[0044]
所述阻尼粒子层3包含阻尼粒子。所述阻尼粒子为金属材料、非金属材料、金属复合材料、非金属复合材料或高分子复合材料中的一种或一种以上的组合。所述阻尼粒子粒径统一，或者包含一种以上粒径的混合。当阻尼粒子的材料种类和尺寸型号不同，其吸声效果不同。
[0045]
该消声器适用于各种通风系统的管道，为此，所述外壳1的外部设有连接件，用于安装固定。
[0046]
本实施例中，所述连接件为两片法兰连接板11，设置在所述外壳1的两端。
[0047]
该消声器利用粒子阻尼体之间形成的微孔吸声腔体与闭孔泡沫铝的孔隙结构形成孔径突变的空腔共振吸声结构，即通过一定深度的微孔和声场空间连通，当声波传递至孔径突变的吸声腔体时，声波振动引起腔体内的空气与孔壁之间发生非弹性碰撞与摩擦，通过声能转换为热能消耗，从而具备低频消声作用，当腔体越大，吸声频率越低，即低频率噪音的降噪效果越好。
[0048]
另一方面，由于闭孔泡沫铝的内部不规则的孔隙结构，致使声波进行多次的反射和折射，进一步消耗能量，提升消声性能。
[0049]
优选的，所述泡沫铝的孔径间隙大于等于阻尼粒子之间所形成的间隙。所述泡沫铝的孔径间隙与阻尼粒子之间所形成的间隙构成共振吸声腔体结构；其共振频率f0满足：
[0050][0051]
其中：c—声速；
[0052]
s—粒子阻尼体的间隙宽度；
[0053]
t—粒子阻尼层的厚度；
[0054]
v—泡沫铝的腔体容积：
[0055]
δ—粒子阻尼体的间隙宽度修正量，一般取δ＝0.8s。
[0056]
该消声器采用阻尼粒子和闭孔泡沫铝作为消声器的主要吸声材料，可使消声器长
期使用不吸水、保持高效的吸声效果，延长消声器的使用寿命，同时，使用具备环保性的材料，能降低对人体健康危害。
[0057]
上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。