一种基于内插管结构的并联复合式列车空调风道消声器

本发明涉及噪声被动控制技术，具体涉及一种基于内插管结构的并联复合式列车空调风道消声器。

背景技术：

1、列车技术飞速发展的同时，人们对列车乘坐体验的舒适度要求也越来越高。列车空调在提供舒适乘坐体验上发挥了重要作用。列车空调可以调节列车车厢内的气体温度、湿度，保证空气的流通，让客室始终保持令人舒适的状态。但与此同时列车空调带来的噪声问题也一直困扰着人们，极大地影响了乘坐舒适度。

2、列车空调系统主要由蒸发器、压缩机、冷凝器、风机、驱动电机以及冷媒输送管路组成，其噪声也主要由这些部件产生，根据噪声产生形式主要可分为三类：各部件的振动或管路中液体冲击产生的振动噪声、电机产生的电磁噪声以及风机运行时产生的气动噪声。其中前两种噪声随着隔振技术的发展和电机的不断优化已经得到很好的控制，但是空调气动噪声的控制问题一直以来还困扰着研究人员。只有更好的改善列车空调系统气动噪声水平，才能进一步提高列车乘坐舒适度。

3、空调气动噪声由进气噪声、排气噪声、旋转噪声组成。进气噪声是由于压缩器在运行过程中吸气阀开闭导致气管内形成压力脉动气流产生；排气噪声因排出气体在风道内传播时发生振动而产生；旋转噪声由涡轮叶片旋转产生。为治理空调气动噪声，可以从声源上降低噪声、从噪声传播途径上降低噪声和对接收者进行防护，对应的降噪措施分别是：1、声源降噪，将发声大的设备改造成发声小的设备，包括优化机械设计、优化工艺和维护保养设备，适用于降低进气噪声与旋转噪声。2、从传播途径上降噪，即在传播途径上增设吸声、隔声等方式来快速衰减声能，达到降噪目的，适用于降低排气噪声。3、对于在接收点进行防护，最简单有效的办法就是要求接收噪声的个人佩戴耳塞、防声棉、耳罩等来降低噪声对接受者的危害。从以上降噪措施可以看出，空调气动噪声控制最理想的方法就是改进吸气阀与涡轮叶片结构或者装配精度，从而降低进气噪声及旋转噪声，达到“一劳永逸”的作用。但对于已经运行的设备，此种方法实施起来难度较大。此外，针对接收者的噪声防护保护群体有限，难以全面覆盖。因此，空调气动噪声问题最简单的控制方式便是从传播路径即空调风道上进行控制，降低排气噪声。

4、空调排气噪声为宽频带噪声，传统的阻性消声器可以有效吸收大部分高频噪声，但对中低频消声效果不理想；微穿孔消声结构可以实现良好的中低频消声且消声性能精确可控，但高频消声效果不理想。因此为了有效解决空调排气噪声问题，需设计出一款在宽频域内有良好消声效果的新型复合式消声装置。

技术实现思路

1、发明目的：本发明的目的在于提供一种基于内插管结构的并联复合式列车空调风道消声器，能够解决单个消声器消声频带狭窄问题。

2、技术方案；本发明的一种基于内插管结构的并联复合式列车空调风道消声器，其特征在于：包括基板，基板内部的中间区域为风道，沿风道的轴线对称布设在风道两侧的两个复合式消声器；所述复合式消声器用于对风道中的噪声进行宽频带降噪。

3、优选地，所述复合式消声器包括阻性消声器以及连接在阻性消声器两侧的连接件。

4、优选地，所述连接件包括双层微穿孔板以及固定连接在双层微穿孔板末端的内插管。

5、优选地，所述双层微穿孔板中两层微穿孔板的穿孔参数设置为不同。

6、优选地，所述双层微穿孔板中外层微穿孔板依据原始风道噪声频率确定穿孔参数，内层微穿孔板依据经外层微穿孔板消声处理后的噪声频率确定穿孔参数。

7、优选地，所述阻性消声器内部的每一面均铺设多孔吸声材料。

8、优选地，所述内插管的端口为弧形结构。

9、优选地，所述内插管的端口设置多个滑槽。

10、优选地，所述基板顶部覆盖顶板，顶板中央开设风道入口，基板两端开设风道出口，风道入口与风道出口之间通过风道连通。

11、优选地，所述内插管与双层微穿孔板之间、双层微穿孔板与阻性消声器间均采用滑槽固定。

12、有益效果：本发明的技术方案与现有技术相比，其有益效果在于：

13、(1)该消声器能够满足降噪要求，实现宽频带降噪。通过实验，该消声器在频率大于200hz区域内均可实现10db降噪；

14、(2)该消声器结构简单，而且部分零件能够直接购买得到，包括：多孔吸声材料等。所需加工的零件较少，包括微穿孔板板件、内插管等部件。因此，与已有的消声装置相比，该消声器能够以较低的成本，较高效率实现降噪要求；

15、(3)本发明的消声器，部件之间采用滑槽固定，与其他消声装置相比，装配过程简单，无需特殊技巧，且后期方便调整；

16、(4)本方案采用内插管可明显改善结构声学性能，消除大部分无内插管存在时的通过频率噪声。

技术特征：

1.一种基于内插管结构的并联复合式列车空调风道消声器，其特征在于：包括基板，基板内部的中间区域为风道(5)，沿风道(5)的轴线对称布设在风道(5)两侧的两个复合式消声器(4)；所述复合式消声器(4)用于对风道(5)中的噪声进行宽频带降噪。

2.根据权利要求1所述的基于内插管结构的并联复合式列车空调风道消声器，其特征在于：所述复合式消声器包括阻性消声器(3)以及连接在阻性消声器(3)两侧的连接件。

3.根据权利要求2所述的基于内插管结构的并联复合式列车空调风道消声器，其特征在于：所述连接件包括双层微穿孔板(2)以及固定连接在双层微穿孔板(2)末端的内插管(1)。

4.根据权利要求3所述的基于内插管结构的并联复合式列车空调风道消声器，其特征在于：所述双层微穿孔板(2)中两层微穿孔板的穿孔参数设置为不同。

5.根据权利要求4所述的基于内插管结构的并联复合式列车空调风道消声器，其特征在于：所述双层微穿孔板(2)中外层微穿孔板依据原始风道噪声频率确定穿孔参数，内层微穿孔板依据经外层微穿孔板消声处理后的噪声频率确定穿孔参数。

6.根据权利要求2所述的基于内插管结构的并联复合式列车空调风道消声器，其特征在于：所述阻性消声器(3)内部的每一面均铺设多孔吸声材料。

7.根据权利要求3所述的基于内插管结构的并联复合式列车空调风道消声器，其特征在于：所述内插管(1)的端口为弧形结构。

8.根据权利要求3所述的基于内插管结构的并联复合式列车空调风道消声器，其特征在于：所述内插管(1)的端口设置多个滑槽。

9.根据权利要求1所述的基于内插管结构的并联复合式列车空调风道消声器，其特征在于：所述基板顶部覆盖顶盖，顶板中央开设风道入口(6)，基板两端开设风道出口(7)，风道入口(6)与风道出口(7)之间通过风道(5)连通。

10.根据权利要求3所述的基于内插管结构的并联复合式列车空调风道消声器，其特征在于：所述内插管(1)与双层微穿孔板(2)之间、双层微穿孔板(2)与阻性消声器(3)间均采用滑槽固定。

技术总结本发明公开了一种基于内插管结构的并联复合式列车空调风道消声器，包括基板，基板内部的中间区域为风道，沿风道的轴线对称布设在风道两侧的两个复合式消声器；所述复合式消声器用于对风道中的噪声进行宽频带降噪。本发明的技术方案能够解决单个消声器消声频带狭窄的问题，适用于列车空调风道噪声的综合治理。技术研发人员：张建润,林成,孙蓓蓓,卢熹受保护的技术使用者：东南大学技术研发日：技术公布日：2024/1/5