[实用新型]一种多层复式腔体宽频吸声装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及消音吸声设备领域，尤其涉及一种多层复式腔体宽频吸声装置。

背景技术

实际工程中应用的吸声材料和吸声结构大致可以分多孔型吸声材料、共振式吸声材料以及二者的结合物，实践中发现多孔纤维吸声材料其低频吸声性能欠佳，而共振式吸声结构的频率选择性较强，吸声频带较窄。自从我国著名声学专家马大猷教授提出微穿孔板吸声结构以来，微孔吸声结构和理论都有了飞速的发展；微孔板吸声结构已经作为新型的吸声体而被广泛的应用于各种降噪场合，如建筑行业、管道消声器和医疗器械等。

典型的微孔板吸声结构由一个穿有丝米级微孔的薄板和板后空腔以及腔后刚性背板组成。虽然微孔板的吸声性能较其他类型的共振吸声体较高，但是其吸声带宽仍然只有一到两个倍频程，作为通用吸声结构还远远不够。为了拓宽吸声带宽，提高吸声性能，常用的方法是使用多层微孔板结构，常见的有双层和三层微孔板结构；随着微孔板层数的增加，结构的吸声性能随之提高，吸声带宽增加，但是其厚度也随之显著增加，这就大大增加了纵向尺寸，严重限制了其应用场合。

目前检索到的相关专利有：张倩等申请的“一种内置共振腔体的复合吸声装置”，公开号为CN101727894，其结构是在由穿孔板、背板以及侧板和空腔组成，在空腔内放置共振腔体，通过共振腔体在封闭空间内形成的声散射和多腔耦合共振提高吸声效果；李伟等申请的“多腔并联旁支型消声器”，公开号为CN00264613，其结构为不同深度的2～4个空腔构成的赫姆霍兹共振器，是一种抗性消声器；南京大学焦其金等申请的“基于微穿孔板和腔内共振系统的组合吸声结构”公开号为CN102646414A，该结构由微穿孔板和空腔内共振系统组成，通过调节共振系统的阻尼系数、弹簧劲度系数和微穿孔板参数来实现在较宽的频带内吸声。这些研究工作，利用声波在腔内共振吸声，虽然通过增加散射结构、多腔和增加共振结构等措施增加了一定的带宽和吸声特性，但总体的降噪系数还不够，中低频吸声系数较低，吸声带宽不理想。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是如何克服现有技术的不足，提供一种降噪系数高、吸声频带宽且不含多孔纤维材料、同时具有阻燃、防水、防腐、抗老化、性能稳定的宽频吸声装置。

本实用新型为实现上述目的采用的技术方案是：一种多层复式腔体宽频吸声装置，包括微孔板、复式腔体、背板和侧板，所述复式腔体内部设有若干个空腔，多个所述空腔在复式腔体内部形成多层复式结构，所述微孔板位于所述复式腔体上端，所述侧板和背板分别位于所述复式腔体的两侧和底端。

进一步地：所述微孔板的材质为钢板、铝板、铝合金板、PC板、PMMA板、PVC板、PP板或木板中的任一种。

进一步地：所述微孔板的外形为圆形或多边形。

进一步地：所述微孔板的穿孔率的变化范围为0.5％～20％，微孔板上微孔的孔径变化范围为0.3～2mm，微孔板的板厚变化范围为0.3～3mm。

进一步地：所述复式腔体的材料是钢板、不锈钢板、铝板、铝镁合金板、PC板、PMMA板、PVC板、PP板或木板中的任一种。

进一步地：所述复式腔体内空腔的最大外形深度尺寸为300mm，空腔的壁厚为1～10mm。

本实用新型的优点在于：

(1)本实用新型通过设计复式腔体能够使其具有不同深度度的空腔，从而使整个吸声装置具有不同的吸声峰值频率，这些吸声峰值同时存在；不同深度的空腔可以调节同时出现在低频、中频和高频段的吸声峰值，显著拓宽了吸声带宽。

(2)本实用新型通过设计复式腔体使其具有数量不同且深度不同的空腔，利用空腔自身及空腔之间的耦合作用，使本实用新型在低频段出现吸声峰值，显著增加了低频吸声效果，弥补了空间无法达到足够的空腔高度时低频噪声吸收效果不佳的缺点。

(3)本实用新型微孔板上的微孔板能够提供足够的声阻和声质量，因此在本发明中完全没有应用多孔吸声材料，同时采用耐腐、耐高温材料制作微孔板和复式空腔，广泛应用在轻轨、铁路、公路声屏障、电梯井、建筑室内、管道等需消声领域。

附图说明

图1本实用新型内部结构示意图。

图2本实用新型微孔板上的微孔均匀分布示意图。

图3本实用新型微孔板上的微孔非均匀分布示意图。

图4本实用新型整体结构示意图。

图5本实用新型复式腔体中的空腔结构并联单元示意图。

图6本实用新型以图5中的空腔结构并联单元相互组合的结构示意图。

图7本实用新型吸声系数曲线(一)。