吸声装置

技术领域

本申请涉及降噪应用技术领域，特别是涉及吸声装置。

背景技术

随着我国城镇规模的不断扩张，以特高压为代表的电力工程建设迅猛推进，变电站、换流站已成为电力输送的核心枢纽。近些年来，很多变电站和换流站离居民生活区、学校、医院等环境敏感区很近，变电站和换流站噪声污染严重影响了周边居民的工作和生活。针对变电站和换流站这种特殊环境场所，研制一种高效便捷的降噪措施，具有重要的社会价值和现实意义，然而现有的一些降噪装置大多结构较为复杂，造价成本较高。

发明内容

基于此，有必要针对现有的降噪装置的结构较为复杂，且造价成本较高的问题，提供一种吸声装置。

一种吸声装置，其包括：

壳体，所述壳体构造有具有开口的安装腔；

超构吸声组件，所述超构吸声组件设置于所述安装腔内并与所述安装腔的腔壁连接，且所述超构吸声组件上构造有连通孔；所述超构吸声组件与所述安装腔的腔壁共同形成吸声腔。

在其中一些实施例中，所述超构吸声组件包括安装架和超构吸声件；

所述安装架的一端与所述壳体的第一端面连接，所述安装架的另一端与所述壳体的第二端面连接，所述第一端面和所述第二端面沿第一方向相对设置；

所述超构吸声件安装于所述安装架上。

在其中一些实施例中，所述安装架的数量为多个，多个所述安装架沿第二方向间隔设置，所述第二方向与所述第一方向呈角度设置；

所述超构吸声件的数量与所述安装架的数量相适应，多个所述安装架彼此之间的间隔形成所述连通孔。

在其中一些实施例中，所述安装架包括第一安装板和第二安装板；

所述第一安装板和所述第二安装板连接且呈角度设置，所述第一安装板和所述第二安装板沿所述第一方向的两端与所述壳体连接，所述第一安装板用于与所述超构吸声件抵接，所述第二安装板与所述超构吸声件的侧边共同形成所述连通孔的孔壁。

在其中一些实施例中，所述超构吸声件内具有相互贯通的孔隙，所述孔隙用于使得声波进入并耗散所述声波的能量。

在其中一些实施例中，所述超构吸声件沿第三方向的厚度h

8mm≤h

在其中一些实施例中，每个所述超构吸声件沿第二方向的长度L小于噪声的波长，所述第二方向与所述第一方向呈角度设置。

在其中一些实施例中，所述超构吸声件在预设平面内的投影为平板、折板或圆弧的任一者结构，所述预设平面为所述超构吸声件的厚度方向所在的平面。

在其中一些实施例中，所述连通孔沿第二方向的宽度d满足条件：

3mm≤d≤5mm；

其中，所述第二方向与所述第一方向呈角度设置。

在其中一些实施例中，所述超构吸声组件的数量为多个，多个所述超构吸声组件沿第三方向间隔设置；其中，所述第三方向与所述第一方向呈角度设置；

每个所述超构吸声组件与所述壳体所形成的吸声腔通过所述连通孔所连通。

当通过上述吸声装置对变电站或换流站这种特殊环境场所进行降噪时，由于超构吸声组件构造有连通孔，且超构吸声组件与安装腔的腔壁共同形成有吸声腔，因而吸声腔与连通孔连通并形成一个共振吸声结构，如此使得噪声的声波在进入本吸声装置时，能够在共振吸声结构中利用共振吸声原理进行吸声操作，从而使得噪声的分贝被有效降低，进而实现了降噪操作。本吸声装置的结构较为简单，因而造价成本较低，更加易于大面积推广使用。

附图说明

图1为本申请一实施例提供的吸声装置的俯视图。

图2为图1所示的吸声装置的A-A处的剖视图。

图3为图2所示的吸声装置的B-B处的剖视图。

图4为图2所示的C处的局部放大图。

图5为图3所示的D处的局部放大图。

图6为图3所示的E处的局部放大图。

图7为本申请第二实施例提供的吸声装置的示意图。

图8为本申请第三实施例提供的吸声装置的示意图。

附图标记：100-壳体；110-安装腔；111-吸声腔；120-第一端面；130-第二端面；200-超构吸声组件；210-安装架；211-第一安装板；212-第二安装板；220-超构吸声件；230-连通孔。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，若有出现这些术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等，这些术语指示的方位或位置关系为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，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，若有出现这些术语“第一”、“第二”，这些术语仅用于描述目的，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至少一个该特征。在本申请的描述中，若有出现术语“多个”，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等，这些术语应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现第一特征在第二特征“上”或“下”等类似的描述，其含义可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，若元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。若一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。如若存在，本申请所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参阅图1-图4和图7-图8，图1示出了本申请一实施例提供的吸声装置的俯视图。图2示出了图1所示的吸声装置的A-A处的剖视图。图3示出了图2所示的吸声装置的B-B处的剖视图。图4示出了图2所示的C处的局部放大图。图7示出了本申请第二实施例提供的吸声装置的示意图。图8示出了本申请第三实施例提供的吸声装置的示意图。本申请一实施例提供的吸声装置，其包括壳体100和超构吸声组件200。壳体100构造有具有开口的安装腔110；超构吸声组件200设置于安装腔110内并与安装腔110的腔壁连接，且超构吸声组件200上构造有连通孔230；超构吸声组件200与安装腔110的腔壁共同形成吸声腔111。

当通过本申请实施例提供的吸声装置对变电站或换流站这种特殊环境场所进行降噪时，由于超构吸声组件200构造有连通孔230，且超构吸声组件200与安装腔110的腔壁共同形成有吸声腔111，因而吸声腔111与连通孔230连通并形成一个共振吸声结构，如此使得噪声的声波在进入本吸声装置时，能够在共振吸声结构中利用共振吸声原理进行吸声操作，从而使得噪声的分贝被有效降低，进而实现了降噪操作。本吸声装置的结构较为简单，因而造价成本较低，更加易于大面积推广使用。

在其中一些实施例中，壳体100采用镀锌钢板制成，锌层厚度为60g/㎡，厚度为2.0mm，锌层厚度为60g/㎡。不仅能够起到反射噪声，使得噪声在壳体100的安装腔110的腔壁与超构吸声组件200之间来回反射，起到吸声加强的目的；而且也能够使得对于超构吸声组件200的支撑效果更好，使得整个吸声装置的整体性更好，不易发生变形。

需要说明的是，吸声腔111的厚度h

以下针对吸声装置的结构进行具体的描述。请参阅图5和图6，图5示出了图3所示的D处的局部放大图。图6示出了图3所示的E处的局部放大图。

请参阅图2和图4-图8，在其中一些实施例中，超构吸声组件200包括安装架210和超构吸声件220；安装架210的一端与壳体100的第一端面120连接，安装架210的另一端与壳体100的第二端面130连接，第一端面120和第二端面130沿第一方向相对设置，具体的，第一方向为图3中的yy'方向；超构吸声件220安装于安装架210上。通过将安装架210与壳体100的第一端面120和第二端面130连接，并将超构吸声件220安装于安装架210上，从而实现了超构吸声组件200与安装腔110的腔壁的连接。在其中一些实施例中，安装架210与第一端面120和第二端面130焊接连接，且焊点之间的间距小于100mm。超构吸声件220与安装架210粘接连接，具体的，可以通过结构胶粘接方式固定在安装架210上。

请参阅图2、图7和图8，在其中一些实施例中，安装架210的数量为多个，多个安装架210沿第二方向间隔设置，第二方向与第一方向呈角度设置，具体的，第二方向为图1、图2、图4、图7和图8中的xx'方向；超构吸声件220的数量与安装架210的数量相适应，多个安装架210彼此之间的间隔形成连通孔230。通过设置多个安装架210，且多个超构吸声件220的数量与安装架210的数量相适应，从而使得每个超构吸声件220均能通过一个安装架210与安装腔110的腔壁连接，进而使得超构吸声件220与壳体100的连接较为稳固。

请参阅图4-图6，在其中一些实施例中，安装架210包括第一安装板211和第二安装板212；第一安装板211和第二安装板212连接且呈角度设置，第一安装板211和第二安装板212沿第一方向的两端与壳体100连接，第一安装板211用于与超构吸声件220抵接，第二安装板212与超构吸声件220的侧边共同形成连通孔230的孔壁。通过将安装架210设置为互相连接的第一安装板211和第二安装板212，从而使得整个安装架210在保证与超构吸声件220和壳体100的连接较为稳固的同时，整个安装架210的重量较轻，更加符合轻量化设计要求，也节约了整个吸声装置的制备成本。同时由于第二安装板212与超构吸声件220的侧边共同形成了连通孔230的孔壁，从而使得连通孔230为一个狭长细缝结构，进而使得连通孔230与吸声腔111连通所形成的共振吸声结构的共振吸声效果更好，降噪效果更好。

在其中一个具体的实施例中，第一安装板211和第二安装板212呈90°设置。当然在其他实施例中，第一安装板211和第二安装板212也可以呈75°或100°设置，对此不做特殊限定，其可以根据实际情况进行适应性选择。

在其中一些实施例中，第一安装板211和第二安装板212采用1.0mm厚镀锌钢板折成形，锌层厚度为60g/㎡，第一安装板211和第二安装板212与壳体100利用点焊固定，焊点间距小于100mm。

在其中一些实施例中，超构吸声件220内具有相互贯通的孔隙，孔隙用于使得声波进入并耗散声波的能量。由于在超构吸声件220内具有相互贯通的孔隙，从而使得噪声的声波在进入到孔隙内时，能够在孔隙内进行传播并进行耗散声波的能量，如此实现超构吸声件220的吸声功能。在其中一些实施例中，超构吸声件220由风积砂颗粒和粘接剂组成，其中风积砂的质量百分比约95%，粘接剂的质量百分比约5%，通过特定的加工工艺，使得风积沙与粘接剂实现粘接，并使得超构吸声件220的材料内部具有相互贯通的孔隙。

与现有技术相比，本申请所采用的吸声装置较为简单，而且超构吸声件220本身也是一种声学超构材料，由于超构吸声件220采用风积砂颗粒和粘接剂组成，因而成本较为低廉，且吸声性能优异。且多个超构吸声件220沿第二方向间隔设置，进而利用周期排列的方式，有效针对特性频率进行吸声。

需要说明的是，本申请实施例所述提供的吸声装置是通过声学超构材料所形成的超构吸声件220来实现的。通过风积沙颗粒的微粒吸声超构材料周期性的排列，构成了一种特性吸声频率的吸声结构，并且与其后端的吸声腔111形成一定的共振吸声结构，同时由于沿第二方向的超构吸声件220的周期排列，使得整个吸声装置的阻性吸声性能增加，同时又可以扩展吸声频带，使得本吸声装置不仅能针对特性频率进行吸声，而且通过阻性和共振吸声结构的加入，大大拓展了吸声频率。

请参阅图4，在其中一些实施例中，超构吸声件220沿第三方向的厚度h

在其中一些实施例中，超构吸声件220沿第三方向的厚度h

请参阅图4，在其中一些实施例中，每个超构吸声件220沿第二方向的长度L小于噪声的波长，第二方向与第一方向呈角度设置，具体的，第二方向为图4中的xx'方向。通过将每个超构吸声件220沿第二方向的长度L设置为小于噪声的波长，从而使得超构吸声件220对于噪声的吸声效果较好。

请参阅图2、图7和图8，在其中一些实施例中，超构吸声件220在预设平面内的投影为平板（图2）、折板（图7）或圆弧（图8）的任一者结构，预设平面为超构吸声件的厚度方向所在的平面，具体的，预设平面为图2、图7和图8中的xx'zz'所指代的平面。通过改变超构吸声件220的形状，从而使得超构吸声件220在预设平面内的投影既可以为易加工的平板状，也可以为能够增加吸声面积的异形结构状的折板状或圆弧状，从而使得整个超构吸声件220能够根据实际情况选择易于加工的平板结构，还是选择吸声效果更好的异形结构，适应性更强。

请参阅图4，在其中一些实施例中，连通孔230沿第二方向的宽度d满足条件：3mm≤d≤5mm；其中，第二方向与第一方向呈角度设置，具体的，第二方向为图4中的xx'方向。通过将连通孔230沿第二方向的宽度d设置我大于等于3mm，且小于等于5mm的范围内，从而使得连通孔230能够保证为一个狭长细缝结构，进而使得连通孔230与吸声腔111连通所形成的共振吸声结构的共振吸声效果更好，降噪效果更好。

在其中一些实施例中，连通孔230沿第二方向的宽度d为3mm。在其中另一些实施例中，连通孔230沿第二方向的宽度d为5mm。在其中还有一些实施例中，连通孔230沿第二方向的宽度d为4mm。

请参阅图2、图3、图7和图8，在其中一些实施例中，超构吸声组件200的数量为多个，多个超构吸声组件200沿第三方向间隔设置；其中，第三方向与第一方向呈角度设置，具体的，第三方向为图2、图3、图7和图8中的zz'方向；每个超构吸声组件200与壳体100所形成的吸声腔111通过连通孔230所连通。通过设置多个超构吸声组件200，且多个超构吸声组件200沿第三方向间隔设，并且每个超构吸声组件200所形成的吸声腔111通过连通孔230连接，从而使得本吸声装置能够形成多个共振吸声结构，对于噪声的吸声效果更好。

在其中一些实施例中，超构吸声组件200的数量大于等于4个，从而有效保证了对于噪声的吸声效果。具体的，请参阅图2、图3、图7和图8，在其中一些实施例中，超构吸声组件200的数量为四个，当然，在其他实施例中，超构吸声组件200的数量也可以为五个、六个或七个等，对此不做特殊限定，其可以根据实际需求进行选择性适配。

需要说明的是，当超构吸声组件200的数量为多个时，多个超构吸声组件200的超构吸声体220在预设平面（预设平面为图2、图7和图8中的xx'zz'所指代的平面）内的投影可以为相同，例如图2、图7和图8中所示那般。也可以为不同的，例如其中一层为图2所示的平板结构，其中另一层为图7所示的折板结构，其中还有一层为图8所示的圆弧结构，对此不做特殊限定。

需要说明的是，当超构吸声组件200的数量为多个时，当每层超构吸声组件200的超构吸声件220沿第三方向的厚度h

需要说明的是，当超构吸声组件200的数量为多个时，每层吸声腔111的厚度h

本申请实施例所提供的吸声装置，所采用的超构吸声组件200可以通过不同的周期排列实现禁带，而且随着周期排列的微粒吸声板增加，其本身的阻性吸声性能增强，能实现更宽的吸声频率，应用范围广。

本申请实施例所提供的吸声装置，可以用于变电站、换流站等低频噪声较为突出的场景，可以有针对性的设计针对100Hz、200Hz这样的典型频率进行加强吸声设计，由具有一定的中高频吸声性能，是较为理想的应用场景。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。