一种通风机消声器的制作方法

本实用新型涉及船舶减振降噪技术领域，具体而言，涉及一种通风机消声器。

背景技术：

船舶机舱内柴油机燃烧时需要大量的空气，机舱内所有机械设备和电气设备工作时也将产生大量的热量，为了保证以上设备的正常运行，需要大风量的机械通风设备通过机舱通风系统进行送风和排风。船舶舱室布置时，常常设置一个有大风量通风机和百叶窗的风机房作为与外界空气进行交换的媒介。大风量的机舱通风机在连续运转过程中将产生较大的振动噪声，通过出风口和百叶窗等传递到上层建筑各级甲板。通过对风机房的噪声测试显示，大风量通风机运转时风机房内噪声呈现中高频宽带特性，并伴随有与风机轴频对应的低频线谱。

随着噪声控制法规的日益严格和环境保护意识的增强，人们对噪声的要求越来越高。一方面机械设备长时间的振动和辐射噪声会引起船舶结构的疲劳与破坏，同时对船员的听力甚至身体机能造成损伤；另一方面，对于豪华邮轮和客滚船，其舒适性要求远超普通船舶，风机房噪声过大将直接影响甲板观光人员的体验感。对于某些工程船如科考船，因科考人员和部分仪器设备需要在甲板上开展工作，设备的振动和噪声将直接影响科考人员的正常工作，以及科考仪器设备采集数据的准确性和可靠性。因此，在船舶设计阶段，有必要对机舱风机房通风设备的噪声采取有效的控制措施。

采用通风机消声器是控制通风机噪声的有效措施，在舱室噪声控制中具有广泛的应用。目前常用的通风机消声器的结构型式为一体式的单极片式或双级片式消声器，消声片厚度和间距固定，消声效果较差，需要通过增加消声器的长度来提高消声量。然而，通风机消声器的安装节点通常在风机房建造完成后，对于大尺寸的一体式通风机消声器，因风机房空间及门或百叶窗的尺寸限制，会给安装带来巨大挑战，甚至会导致无法安装的情况。同时，大尺寸的一体式消声器多为固定式安装，无法满足百叶窗或风机检修时需拆装消声器的需求。

为此，需要提供一种通风机消声器，以至少部分地解决上述问题。

技术实现要素：

在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为了至少部分地解决上述问题，本实用新型公开了一种通风机消声器，用于设置在风机房内，所述风机房包括通风机、百叶窗、顶板和底板，所述百叶窗设置在所述风机房的远离所述通风机的侧壁上，其特征在于，所述通风机消声器包括：

至少三个消声片，所述至少三个消声片平行间隔地设置在所述通风机和所述百叶窗之间，并由所述通风机向所述百叶窗的方向延伸，所述消声片的顶部与所述顶板相连接，所述消声片的底部与所述底板相连接，每个所述消声片的厚度均不相同，每两个相邻的所述消声片之间的间距均不相同。

根据本实用新型的通风机消声器，通风机消声器的消声片直接安装至风机房的顶板和底板之间，便于安装和拆卸，解决了大尺寸一体式消声器的安装难题；每个消声片的厚度均设置为不相同，且每两个相邻的消声片之间的间距也均设置为不相同，使得通风机消声器的整体布置有利于改善风机房内流场的分布，在保证通风机消声器消声效果的同时提高流场分布的均匀性，降低通风机消声器的阻力。

优选地，所述消声器还包括连接方钢，所述连接方钢沿所述消声片的长度方向设置于所述消声片的两端，且与所述消声片相连接，用于固定所述消声片。

由此，可提高消声片的强度，保证消声器的稳定性和可靠性。

优选地，所述消声器还包括：

第一基座，所述第一基座设置在所述顶板上，并与所述连接方钢的顶部相连接；

第二基座，所述第二基座设置在所述底板上，并与所述连接方钢的底部相连接。

由此，通过连接方钢与第一基座和第二基座的连接，可方便快捷地将消声片安装至风机房的顶板和底板之间，降低安装难度。

优选地，所述消声片包括阻性段，所述阻性段包括第一穿孔面板和设置于所述第一穿孔面板内的吸声材料。

由此，通过阻性段有利于消除风机房内的中高频噪声。

优选地，所述消声片还包括共振段，所述共振段与所述阻性段并排相邻设置，所述共振段包括第二穿孔面板和设置于所述第二穿孔面板内的隔板，且所述第二穿孔面板和所述隔板之间形成共振腔。

由此，通过阻性段和共振段的共同作用，有利于消除风机房内的中高频和低频的噪声，使通风机消声器达到全频段的消声效果。

优选地，所述阻性段和/或所述共振段的数量至少为一个。

由此，可根据风机的噪声频谱特性选择所需的阻性段和/或共振段的数量，保证消声器的消声效果。

优选地，所述至少三个消声片中的至少一个所述消声片包括第一消声片和第二消声片，所述第二消声片设置在所述第一消声片的上方。

由此，能够根据风机房的现场安装条件选择消声片的安装形式，有利于降低安装难度。

优选地，所述至少三个消声片中的至少一个所述消声片构造为一体式。

由此，能够根据风机房的现场安装条件选择消声片的安装形式，有利于降低安装难度。

优选地，所述消声片的厚度t的范围为：50mm≤t≤400mm；

所述消声片的间距d的范围为：50mm≤d≤400mm；

所述阻性段的长度l1的范围为：400mm≤l1≤2000mm；

所述共振段的长度l2的范围为：800mm≤l2≤1200mm。

由此，通过合理设置消声片的厚度和间距以及阻性段和共振段的长度，能够提高消声器的消声效果，使得消声片能够适用于不同布置形式的风机房和不同噪声特性的风机。

附图说明

本实用新型实施方式的下列附图在此作为本实用新型的一部分用于理解本实用新型。附图中示出了本实用新型的实施方式及其描述，用来解释本实用新型的原理。

附图中：

图1为根据本实用新型的一个实施方式的通风机消声器的俯视示意图；以及

图2为根据图1的通风机消声器的侧视示意图。

附图标记说明：

100：风机房110：通风机消声器

111：消声片112：连接方钢

113：第一基座114：第二基座

120：顶板130：底板

123：第一侧壁124：第二侧壁

125：第一端壁126：第二端壁

127：加强筋128：连接件

141：阻性段142：第一穿孔面板

151：共振段152：第二穿孔面板

153：隔板154：第一共振腔

155：第二共振腔161：第一消声片

162：第二消声片170：通风机

180：百叶窗

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本实用新型实施方式可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型实施方式发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底理解本实用新型，将在以下提出详细的描述，以说明本实用新型的通风机消声器。显然，本实用新型的施行并不限于通风机消声器领域的技术人员所熟习的特殊细节。本实用新型的较佳实施方式详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本实用新型还可以具有其他实施方式。

本实用新型中所引用的诸如“第一”和“第二”的序数词仅仅是标识，而不具有任何其它含义(例如：特定的顺序等)。而且，例如，术语“第一部件”其本身不暗示“第二部件”的存在，术语“第二部件”本身不暗示“第一部件”的存在。本实用新型中所使用的术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明清楚，并非限制。

以下，将参照附图对本实用新型的具体实施方式进行更详细地说明，这些附图示出了本实用新型的代表实施方式，并不是限定本实用新型。

参考图1和图2，船舶机舱的风机房100包括第一侧壁123、与第一侧壁123相对的第二侧壁124、第一端壁125、与第一端壁125相对的第二端壁126以及分别与上述两个侧壁和上述两个端壁的顶部和底部相连接的顶板120和底板130。为了提高风机房100的强度，在风机房100的顶板120上设置有加强筋127。

风机房100内安装有通风机170，在图1所示实施方式中，通风机170安装在风机房100的靠近第一端壁125和第二侧壁124的位置。在风机房100的远离通风机170的侧壁上，也就是在第一侧壁123上，安装有百叶窗180。本实施方式中的通风机170具有正转模式和反转模式，风机房100通过通风机170和百叶窗180为船舶系统进行送风和排风。

在本实施方式中限定平行于第一侧壁123和第二侧壁124的方向为第一方向d1，垂直于第一侧壁123和第二侧壁124的方向为第二方向d2。为了最大化的降低通风机170运行时风机房100的噪声，在通风机170和百叶窗180之间安装有通风机消声器110。通风机消声器110包括至少三个沿第一方向d1平行间隔地设置在通风机170和百叶窗180之间的消声片111。

参考图1，在图示实施方式中，通风机消声器110包括六个消声片111，六个消声片111沿第一方向d1平行间隔地设置在通风机170和百叶窗180之间，并由通风机170向百叶窗180的方向(即第二方向d2)延伸。参考图2，为了便于通风机消声器110的安装和拆卸，解决大尺寸一体式通风机消声器的安装难题，将消声片111的顶部与风机房100的顶板120相连接，消声片111的底部与风机房100的底板130相连接。也就是说，将通风机消声器110的消声片111直接安装至风机房100的顶板120和底板130之间。

在对通风机消声器110的消声片111进行具体设计时，首先根据风机房100的结构布置和通风机170的风速，对风机房100内的流场进行仿真计算或理论计算；然后根据计算结果，结合风机房100的安装要求和阻力损失要求对消声片111的数量和尺寸进行设计。

为了使风机房100内的流场分布更加均匀，在流速越高的区域，也就是沿第二方向d2靠近通风机170的区域，相邻的消声片111之间的间距d越小，在流速越低的区域，也就是远离通风机170的区域，相邻的消声片111之间的间距d越大。相应地，流速高的区域，消声片111的厚度t也小，流速低的区域(沿第二方向d2远离通风机170的区域)，消声片111的厚度t也大，以保证每个消声片111单元具有相同的通流面积比，使气流在消声片111的各个流道中的流速均匀。根据上述设计原则，通风机消声器110的每个消声片111的厚度均不相同，每两个相邻的消声片111之间的间距也均不相同，综合考虑了通风机消声器110的消声效果和流阻特性，使得通风机消声器110兼具高消声量和低流动阻力的特性。

继续参考图1，在图示实施方式中，沿远离通风机170且平行于第一方向d1的方向(由第一端壁125向第二端壁126延伸的方向)，每个消声片111的厚度逐渐增加，每两个相邻的消声片111之间的间距也在逐渐增加。六个消声片111的厚度t均不相同，厚度t的范围可以为：50mm≤t≤400mm。每两个相邻的消声片111之间的间距d也均不相同，相邻的消声片111之间的间距d的范围可以为：50mm≤d≤400mm。消声片111的具体的厚度t和相邻的消声片111之间的间距d由风机房100的流场分布特征决定。

根据上述方案的通风机消声器110，通风机消声器110的消声片111直接安装至风机房100的顶板120和底板130之间，有利于通风机消声器110的安装和拆卸，解决了大尺寸一体式通风机消声器的安装难题。根据风机房100内流场的分布特性设计消声片111的厚度t和每两个相邻的消声片111之间的间距d，使得每个消声片111的厚度t均不相同，且每两个相邻的消声片111之间的间距d也均不相同，使得通风机消声器110的整体布置有利于改善风机房100内流场的分布，在保证通风机消声器110消音降噪的效果的同时提高流场分布的均匀性，降低通风机消声器110的阻力。

优选地，通风机消声器110还包括连接方钢112，连接方钢112沿每个消声片111的长度方向设置在消声片111的两端，对消声片111起到固定的作用，同时也能够增强消声片111的强度。连接方钢112与消声片111采用螺接或者卡接等可拆卸的方式相连接，以便于消声片111的安装和拆卸。当然，也可以根据需要，采用焊接或者铆接等的连接方式。

优选地，通风机消声器110还包括固定基座，用于将消声片111连接固定至风机房100的顶板120和底板130之间。具体地参考图2，在风机房100的顶板120上设置有第一基座113，具体可以通过焊接的方式将第一基座113安装在顶板120上。在风机房100的底板130上设置有第二基座114，具体可以通过埋设或者焊接的方式将第二基座114安装在底板130上。通过将连接方钢112的顶部与第一基座113相连接，连接方钢112的底部与第二基座114相连接，就可以将消声片111安装至顶板120和底板130之间。为了降低消声片111在顶板120和底板130之间安装和拆卸的难度，连接方钢112与第一基座113和第二基座114的连接方式优选地设置为螺接或者卡接等可拆卸的连接方式。如此也便于对百叶窗180和通风机170进行检修。当然，也可以根据需要，采用焊接或者铆接等的连接方式。

更进一步地，通风机消声器110的消声片111的具体结构形式可根据风机房100实际的门窗尺寸确定。可以将通风机消声器110的至少一个消声片111构造为一体式，也可以将通风机消声器110的至少一个消声片111设计为拼接的形式。

具体参考图2，在图示实施方式中，拼接形式的消声片111包括第一消声片161和第二消声片162，第二消声片162设置在第一消声片161的上方，二者通过连接件128进行连接。连接件128的形式可以为螺栓螺母等。第一消声片161的高度h1的范围可以为：300mm≤h1≤1500mm；第二消声片162的高度h2的范围可以为：300mm≤h2≤1500mm。第一消声片161的高度和第二消声片162的高度可以设计为相同或者不同，具体可根据风机房100现场的安装条件调节第一消声片161或者第二消声片162的高度。在如图2所示实施方式中，为了避免在安装时消声片111与顶板120上的加强筋127相互干涉，将与加强筋127位置相对应的第二消声片162的高度调整至与加强筋127相适应的高度。

为了使通风机消声器110能够达到全频段的消声降噪效果，在对通风机消声器110进行设计时，还应根据风机房100的结构布置和通风机170的噪声特性，对风机房100内的声场进行仿真计算或理论计算；然后根据计算结果，结合风机房100的安装要求和降噪要求对消声片111的结构形式进行设计。

参考图1，在图示实施方式中，每个消声片111包括两个阻性段141和位于两个阻性段141中间并与阻性段141并排相邻设置的共振段151。

阻性段141包括第一穿孔面板142和设置于第一穿孔面板142内的吸声材料，用于消除风机房100中的高频段和中频段的噪声。吸声材料多为多孔纤维材料。阻性段141的长度l1的范围可以为：400mm≤l1≤2000mm。

共振段151包括第二穿孔面板152和设置于第二穿孔面板152内的隔板153，且第二穿孔面板152和隔板153之间形成第一共振腔154和第二共振腔155，用于消除风机房100中的低频段的噪声。共振段151的长度l2的范围可以为：800mm≤l2≤1200mm。

可以理解，消声片111的阻性段141和共振段151的数量和排列方式可以根据实际需要确定。例如，可以将消声片111构造为只有阻性段141形式的消声片111，也可以构造为即包括阻性段141又包括与阻性段141并排相邻设置的共振段151的形式，其中阻性段141和/或共振段151的数量至少为一个，具体的数量以及阻性段141和共振段151的长度可根据实际需要确定。

在一个具体的实施方式中，风机房100的截面尺寸为2400mm×2650mm，参考图1和图2，即第一侧壁123的宽度为2400mm，第一端壁125的高度为2650mm。设计的通风机消声器110共有6片消声片111，每个消声片111均包括阻性段141和共振段151，每个消声片111的总长度为2000mm，其中，阻性段141的长度l1为1200mm，共振段151的长度l2为800mm。由第一端壁125向第二端壁126延伸的方向，消声片111的厚度t分别为200mm、240mm、260mm、280mm、300mm和320mm，每两个相邻的消声片111之间的间距d分别为110mm、120mm、130mm、145mm和150mm。其中，与第一端壁125相邻的消声片111和第一端壁125之间的距离为50mm，与第二端壁126相邻的消声片111和第二端壁126之间的距离为75mm。在该具体实施方式中，每个消声片111均采用拼接的形式，即每个消声片111均包括第一消声片161和第二消声片162。参考图2，第一消声片161的高度h1为1100mm，第二消声片162的高度h2为1100mm。在图示实施方式中，右边第二个消声片111在安装时为了避免与顶板120的加强筋127相干涉，将该消声片111的第二消声片162的高度调整为800mm。

风机房100内的通风机170在额定工况下(60000m³/h)运行时产生的噪声约为102db(a)(频率范围20hz-20khz)，将该具体实施方式中的通风机消声器110应用于风机房100后，实测的通风机170在额定工况下运行时产生的噪声约为68db(a)(频率范围20hz-20khz)，该通风机消声器110的阻力约为60pa。由此可见，该通风机消声器110的消声量高达34db(a)，有效的改善了船用机舱的风机房100的噪声水平，能够为船员提供舒适的工作环境和生活环境，同时也能有效减少风机噪声对放置在甲板上科考仪器设备采集数据的影响。

除非另有定义，本文中所使用的技术和科学术语与本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本实用新型。本文中出现的诸如“设置”等术语既可以表示一个部件直接附接至另一个部件，也可以表示一个部件通过中间件附接至另一个部件。本文中在一个实施方式中描述的特征可以单独地或与其它特征结合地应用于另一个实施方式，除非该特征在该另一个实施方式中不适用或是另有说明。

本实用新型已经通过上述实施方式进行了说明，但应当理解的是，上述实施方式只是用于举例和说明的目的，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施方式范围内。本领域技术人员可以理解的是，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。