[发明专利]吸声结构及消音通道

说明书

技术领域

本发明涉及消音技术，尤其涉及一种吸声结构及消音通道。

背景技术

铁路客车的风道体结构如图1-4所示，风道体10内部通过隔板1分割成多个断面较小的风道2，风道2内部风速接近8m/s，空气在风道2内流动时噪声较大，目前客车上采用多孔消音体3挂设在风道2内壁形成多孔消音风道，，多孔消音体3由多孔吸声材料构成，通过多孔吸声材料吸收风道内的噪音以减少风道内噪声。

风道内风速较小(风度小于4m/s)时多孔消音风道的降噪效果较为明显，但风道内风速接近8m/s时，多孔消音风道内的噪音仍然较大，风速大，风道内噪声偏大，因此客车的舒适性受到影响。

发明内容

本发明提供一种吸声结构及消音通道，用于克服现有技术中的缺陷，对风速较大的小截面风道的降噪效果显著。

本发明提供一种吸声结构，该吸声结构由多个吸声单元拼组形成，所述吸声单元由底座层和多个吸声尖劈构成，该吸声尖劈由基部和尖端两部分一体构成，尖端的横截面积小于基部的横截面积，所有基部均间隔固定在所述底座层上，所述尖端均悬置并向远离该底座层的方向延伸。

本发明提供的吸声结构，将底座层没有固定吸声尖劈的一面挂设于风道内壁上，并距离风道有0-0.2m的空气间隔，吸声尖劈利用阻抗的逐渐变化，从吸声尖劈的尖端到基部，声阻抗从空气的阻抗逐步过渡到底座层材料的阻抗，因而实现了很好的阻抗匹配，使各个方向、很宽频段的入射声均能得到高效的吸收，从而起到高效降噪效果。

本发明还提供一种消音通道，该消音通道至少包括风道，所述风道内壁至少有局部挂设有吸声结构，所述吸声结构为上述的吸声结构，所述吸声结构的底座层背离吸声尖劈的一面挂设在所述风道内壁上。

本发明提供的消音通道，通过利用带有吸声尖劈的吸声结构，能够对小截面、高风速通道内的全频段噪声进行有效吸收。

附图说明

图1为现有技术中铁路客车风道的主视图；

图2为图1的俯视图；

图3为图1的左视图；

图4为图2中沿A-A向剖视图；

图5为本发明提供的吸声结构实施例一的俯视图；

图6为图5沿B-B向剖视图；

图7为本发明提供的吸声结构实施例二的剖视图；

图8为本发明提供的消声通道的结构示意图；

图9为本发明提供的吸声结构实施例三的主视图；

图10为图9中沿C-C向剖视图。

具体实施方式

如图5、图6所示，本发明实施例提供一种吸声结构，该吸声结构由多个吸声单元拼组形成，吸声单元由底座层4和多个吸声尖劈5构成，该吸声尖劈5由基部51和尖端52两部分一体构成，尖端52的横截面积小于基部51的横截面积，所有基部51均间隔固定在底座层4上，尖端52均悬置并向远离该底座层4的方向延伸。吸声尖劈5可以呈针状，如图5-7所示，也可以呈条状，如图9、图10所示。

本发明提供的吸声结构，将底座层没有固定吸声尖劈的一面挂设于风道内壁上，吸声尖劈利用阻抗的逐渐变化，从吸声尖劈的尖端到基部，声阻抗从空气的阻抗逐步过渡到底座层材料的阻抗，因而实现了很好的阻抗匹配，使入射声能得到高效的吸收，从而起到高效降噪效果。其平均吸声系数可达到1.0。吸声尖劈5长度无固定值，越长越好，吸声尖劈低频吸声性能好，尖端宽度一般取0.3～0.4m，底座层4厚度为0.1m。一般两个或三个吸声尖劈5间隔排成一排与底座层4组成一个单元，根据现场设计要求，可采用多个单元。图5中为四个单元。

作为本实施例的优选实施方式，吸声尖劈5由多孔材料构成。可以进一步增加降噪效果。根据风道流速，为了提高吸声结构的低频特性，设计吸声尖劈的弹性模量；另外，为了提高吸声尖劈的低频吸声的特性，在其内部增加了空腔，利用其共振吸声，提高低频作用。

如图6所示，吸声尖劈5为圆台形。

如图7所示，吸声尖劈5由多个圆柱体50沿轴线方向排列构成阶梯状，且自基部51至尖端52圆柱体50的直径依次变小。

如图9、10所示，吸声尖劈5呈条状，且其横截面为三角形。彼此相邻的两吸声单元的吸声尖劈纵横交错排列，如图8所示，图8中每个吸声单元有两个横截面呈三角形的吸声尖劈排列构成，并且吸声尖劈的两侧面为由多个多边形连接形成的曲面。