专利名称：一种用于暖通空调通风系统的消声器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种消声器，特别是关于一种用于暖通空调通风系统的消声器。
背景技术：
对暖通空调通风系统噪声控制的研究不只是考虑降低噪声，同时要创造安全、舒适的声环境，使用健康、安全的吸声材料是取得理想声环境所不可缺少的一种措施。目前广泛使用的吸声材料大多为矿物纤维性材料，其主要特点是成本低、吸声系数高、生产简单，所以其一直作为暖通空调、通风系统消声器的主要吸声材料。随着社会发展，绿色安全成为社会关注热点，国际暖通界普遍达成一种共识，认为矿物纤维性吸声材料是暖通空调、通风系统在绿色安全方面的一大隐患，其中原因是矿物纤维性吸声材料易形成有害的飘尘和可吸入颗粒物。近年来，在欧美环境卫生、健康保健界、特殊制作行业人士更明确指出了此类矿物纤维所形成的可吸入颗粒物污染环境并可能威胁人体健康。
目前，我国在民用及工业暖通空调通风系统使用的大量吸声材料多为矿物性吸声材料。2003年非典以后，人们在对暖通空调、通风系统噪声控制的同时，才开始考虑到暖通空调、通风系统消声器中采用矿物纤维吸声材料所产生的“二次污染”问题。由此，业内人士甚至提出二十一世纪的建筑应向无矿物纤维隐患的方向发展，这个问题也成为暖通空调界追求绿色安全目的的一个瓶颈。
普通微孔板消声器作为一种全金属消声器，在传统的暖通空调通风系统中也有使用，其中微孔金属板的孔径一般为0.8～1mm，开孔率在1～3％，其主要问题是消声效果比矿物纤维吸声材料消声器低，而且外形体积大，占有建筑楼层之间的设备层空间较大，特别是在高层和超高层建筑中，各设备层允许使用空间量有限，因此这类全金属消声器的推广十分困难。造成即使矿物纤维吸声材料存在上述问题，但是追求商业效益的各高层建筑商们仍纷纷继续大面积使用，其存在的隐患触目惊心。
发明内容
针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种外形体积较小，消声效果好，不使用矿物纤维吸声材料的用于暖通空调通风系统中的消声器。
为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案一种用于暖通空调通风系统中的消声器，它包括一刚性壳体，其两端分别设置一与暖通空调管路连接的进、出口法兰，与所述刚性壳体的周向外壁相隔一间距设置有至少一圈由骨架支撑的穿孔金属板，其特征在于所述穿孔金属板为超微孔板，所述超微孔板的厚度为0.3～0.5mm，孔径≤0.3mm，开孔率＜3％。
所述开孔率≤1％。
设置在所述刚性壳体内的穿孔金属板为两层，且两层均为超微孔板。
设置在所述刚性壳体内的穿孔金属板为两层，其中内层为普通微孔板，外层为超微孔板。
所述骨架与骨架间的距离在100～300mm。
所述刚性壳体围设的截面形状呈方形或圆形之一。
所述穿孔金属板围设的截面形状呈方形或圆形之一。
本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点1、本实用新型由于采用超微孔金属板制作的消声器，其孔径仅为0.3mm或0.3mm以下，开孔率为3％以下，即使整个板体的开孔率降至1％以下，细而密微的超微孔均比普通微孔板的声阻大得多，而声质量要小得多，声阻与声质量之比大为提高，同时根据中科院马大猷院士微穿孔板精确理论，孔径为0.3mm以下的微孔板将具有较宽的吸声频带，因此可以有效地解决现有技术中难以消除的低频噪声。2、使用本申请人目前所有的特有的加工微孔金属板的方法(专利号为ZL00128297.2)规模化批量生产的超微孔板，与机械加工出的微孔板在成本上相比略高10％左右，但由于超微孔板消声器具有高效宽频的消声特性，使得在消声性能和有效通流面积相同的情况下，其外形尺寸可有效缩小，从而在一定程度上降低了消声器的成本；与多孔纤维消声器相比较，由于用超微孔板取代了纤维吸声材料、护面板及玻璃丝布等，因此超微孔板消声器的成本与其基本相当。3、本实用新型的消声器使用超微孔金属板，所以其表面结构的流阻很小，压力损失远远小于多孔护面板+纤维棉式阻性消声器，空气动力性能也优于普通微孔板消声器，特别是低频消声效果好的特点是它较纤维棉式消声器的一大优势；在消声器体积相同的情况下，本实用新型的消声效果明显优于目前普通的微孔板消声器，在流通面积和消声性能相同的条件下，其外形结构尺寸明显小于目前使用的微孔板消声器。4、本实用新型可以根据空间、性能、成本等具体要求，采用单层型、双层型、复合型等多种超微孔板消声器结构形式，而且具有不怕水、油、高温等特性，不会产生有害的飘尘和可吸入颗粒物，是一种安全、高效、环保型的噪声控制设备，特别是本实用新型可以有效地节省空间，使其在高层和超高层建筑中的推广使用成为可能。本实用新型可广泛用于地铁、医院、运动场馆、民用建筑等公共场所的空调、通风系统中，还可以用于特殊工业生产等领域的暖通空调、通风系统中。
图1是本实用新型结果示意图图2是图1的侧视示意图图3是图1局部放大示意图图4是本实用新型的另一实施例图5是图4局部放大示意图图6是单层超微孔板与单层微孔板消声器(100mm)的插入损失图7是双层超微孔板与双层微孔板消声器(200mm)的插入损失图8是双层复合消声器与双层微孔板消声器(200mm)的插入损失图9是单层超微孔板消声器(100mm)与单层微孔板消声器(150mm)的插入损失图10是单层超微孔板消声器(150mm)与双层微孔板消声器(200mm)的插入损失具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进行详细描述。
实施例1如图1、图2、图3所示，本实用新型包括一刚性壳体1，刚性壳体1的两端分别设置一与暖通空调管路连接的进、出口法兰2、3，与刚性壳体1的周向外壁相隔一定距离设置有一圈穿孔金属板，该穿孔金属板为微超微孔板4，超微孔板4采用不锈钢材料，其厚度在0.3～0.5mm，孔径≤0.3mm，开孔率为0.5～1％。对于单层超微孔板消声器，超微孔板4与刚性壳体1之间的空腔5深度一般≤200mm，常用的几种空腔5深分别为50mm、100mm、150mm、200mm，空腔5深度的变化对吸声效果影响是较大的。
上述实施例中，刚性外壳1的材料一般是采用镀锌板，其厚度在0.8～1.2mm。刚性外壳1和超微孔板的截面形状都是可以变化的，比如其截面形状都是方形或圆形，又比如刚性外壳1截面形状是方形，而穿孔金属板截面形状是圆形，或刚性外壳1截面形状是圆形，而穿孔金属板截面形状是方形。
由于超微孔板的厚度一般在0.3～0.5mm，比普通微孔板薄，在流体激励下易振颤，所以在消声器内胆中骨架9分布比较密集，骨架与骨架间的距离在250～300mm之间。
实施例2如图4、图5所示，本实施例中超微孔板4可以设置两层，其消声效果更好。也可以内层使用普通微孔板6，孔径为0.8mm，开孔率在1～3％，外层使用超微孔板4，孔径≤0.3mm，开孔率≤1％，开孔率还可以再提高，但不超过3％；此时内层普通微孔板6与外层超微孔板4之间的空腔为前腔7，外层超微孔板4与刚性外壳1之间的空腔为后腔8，对于双层超微孔板消声器、复合消声器，则其前后腔7、8的腔深比要等于大于1/3，常用的几个腔深值分别为40/60、50/50、50/100、50/150、80/120(mm)。
实施例3消声器外形尺寸(长×宽×高)是可以根据实际需要进行设计和变化的，但是无论如何变化，其与现有普通微孔板消声器相比，其有益效果都是非常突出的，比如在同样消声效果的情况下(1)300×300×900单层超微孔板消声器可替代400×400×900单层普通微孔板消声器，体积仅为原来的9/16，约为原来的0.56倍。
(2)400×400×900单层超微孔板消声器可替代500×500×900单层普通微孔板消声器，体积仅为原来的16/25，约为原来的0.64倍。
(3)500×500×900单层超微孔板消声器可替代600×600×900双层普通微孔板消声器，体积仅为原来的25/36，约为原来的0.69倍。
本实用新型使用超微孔板组成的消声器是一种纯金属结构的消声器，其消声机理是利用其内部的超微孔板共振吸声结构来实现的。超微孔板吸声结构是从单个空腔共振吸声结构即赫姆霍兹共振腔演变而来的，它相当于多个单独的孔径和空腔并联，因此可以看作是由质量和弹簧组成的一个共振系统。超微穿孔板吸声结构由于其孔细而密，因此比普通微孔板的声阻大得多，而声质量要小得多，其声阻与声质量之比大为提高，具有高效宽频带的吸声性能。以下是各种情况下吸声效果的比较图例。
如图6所示，是使用单层超微孔板4与单层普通微孔板6制作的消声器在空腔深度均为100mm情况下的插入损失比较，从图中比较可以看出，单层超微孔板消声器在低频63Hz附近有10dB的消声量，通过改变空腔深度，可进一步提高低频消声效果，这是纤维阻性消声器难以达到的；在流通面积、外形尺寸相同下，其消声性能在倍频带、A声级、L声级上不同程度地都优于普通微孔板消声器。
如图7所示，是使用双层超微孔板4与双层微孔板6制作的消声器在空腔深度为200mm时的插入损失比较，如图8所示，是由一层普通微孔板6和一层超微孔板4组成的双层复合消声器与双层普通微孔板消声器在空腔深度为200mm时的插入损失比较，从两图的比较可以看出双层超微孔板消声器和复合消声器的消声性能在倍频程中心频率、A声级、L声级上不同程度地要好于同结构尺寸的双层普通微孔板消声器。
如图9所示，是单层超微孔板消声器在空腔深度为100mm时与单层普通微孔板消声器在空腔深度为150mm时的插入损失比较，从图中的比较可以看出，在消声器的通流面积相同的情况下，在频率250Hz附近，单层超微孔板消声器在空腔深度为100mm时的消声量略低于普通微孔板消声器在空腔深度为150mm时的消声量，但在其它频率段以及A、L声级都明显高于空腔深度为150mm的微孔板消声器。
如图10所示，是单层超微孔板消声器在空腔深度为150mm时与双层微孔板消声器在空腔深度为200mm时的插入损失比较，从图中的比较可以看出，在消声器的通流面积相同的情况下，消声器消声特性的两条曲线也比较接近，从A声级来看，它们的消声效果相当。这表明超微孔板消声器在消声性能优于或等同普通微孔板消声器的情况下，其体积可显著缩小，这为受空间限制而不能有效进行噪声控制的场合提供了有效解决途径和方法。
权利要求1.一种用于暖通空调通风系统中的消声器，它包括一刚性壳体，其两端分别设置一与暖通空调管路连接的进、出口法兰，与所述刚性壳体的周向外壁相隔一间距设置有至少一圈由骨架支撑的穿孔金属板，其特征在于所述穿孔金属板为超微孔板，所述超微孔板的厚度为0.3～0.5mm，孔径≤0.3mm，开孔率＜3％。
2.如权利要求1所述的一种用于暖通空调通风系统中的消声器，其特征在于所述开孔率≤1％。
3.如权利要求1所述的一种用于暖通空调通风系统中的消声器，其特征在于设置在所述刚性壳体内的穿孔金属板为两层，且两层均为超微孔板。
4.如权利要求1所述的一种用于暖通空调通风系统中的消声器，其特征在于设置在所述刚性壳体内的穿孔金属板为两层，其中内层为普通微孔板，外层为超微孔板。
5.如权利要求1或2或3或4所述的一种用于暖通空调通风系统中的消声器，其特征在于所述骨架与骨架间的距离在100～300mm。
6.如权利要求1或2或3或4所述的一种用于暖通空调通风系统中消声器，其特征在于所述刚性壳体围设的截面形状呈方形或圆形之一。
7.如权利要求5所述的一种用于暖通空调通风系统中消声器，其特征在于所述刚性壳体围设的截面形状呈方形或圆形之一。
8.如权利要求1或2或3或4或7所述的一种用于暖通空调通风系统中消声器，其特征在于所述穿孔金属板围设的截面形状呈方形或圆形之一。
9.如权利要求5所述的一种用于暖通空调通风系统中消声器，其特征在于所述穿孔金属板围设的截面形状呈方形或圆形之一。
10.如权利要求6所述的一种用于暖通空调通风系统中消声器，其特征在于所述穿孔金属板围设的截面形状呈方形或圆形之一。
专利摘要本实用新型涉及一种用于暖通空调通风系统中的消声器，它包括一刚性壳体，其两端分别设置一与暖通空调管路连接的进、出口法兰，与所述刚性壳体的周向外壁相隔一间距设置有至少一圈由骨架支撑的穿孔金属板，其特征在于所述穿孔金属板为超微孔板，所述超微孔板的厚度为0.3～0.5mm，孔径≤0.3mm，开孔率＜3％。本实用新型采用超微孔板制作的消声器，孔径细而密，比普通微孔板的声阻大得多，而声质量要小得多，声阻与声质量之比大为提高。本实用新型具有不怕水、油、高温，高效宽频带吸声等特点。与金属结构微孔板消声器相比同流量参数情况下，设备体积小，不会产生有害的飘尘和可吸入颗粒物，是一种安全、高效、环保型的噪声控制设备，它可广泛用于各种暖通空调通风系统中。
文档编号F24F13/24GK2876612SQ200620000850
公开日2007年3月7日 申请日期2006年1月11日 优先权日2006年1月11日
发明者耿晓音, 李孝宽, 富喜, 张斌 申请人:北京绿创声学工程股份有限公司