一種主被動(dòng)結(jié)合吸聲的門窗通風(fēng)裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種主被動(dòng)結(jié)合吸聲的門窗通風(fēng)裝置，包括進(jìn)出風(fēng)口、通風(fēng)風(fēng)道、軸流排氣扇、被動(dòng)吸聲裝置和有源噪聲控制裝置。所述有源噪聲控制系統(tǒng)包括有源控制器、外圍電路、參考傳感器、誤差傳聲器和控制聲源，所述控制聲源和誤差傳感器置于出風(fēng)口排氣扇背側(cè)，參考傳感器置于進(jìn)風(fēng)口出。本發(fā)明使用軸流排氣扇進(jìn)行強(qiáng)制排風(fēng)，對(duì)室內(nèi)進(jìn)行通風(fēng)換氣。在通風(fēng)通道內(nèi)壁敷設(shè)由吸聲材料和吸聲結(jié)構(gòu)對(duì)中高頻噪聲進(jìn)行吸聲控制，應(yīng)用有源噪聲裝置對(duì)低頻噪聲進(jìn)行控制。本發(fā)明可放置在門窗任意一側(cè)，具有較好地寬頻吸聲性能，既能提供良好通風(fēng)性能，又能防治噪聲污染。
【專利說明】
一種主被動(dòng)結(jié)合吸聲的門窗通風(fēng)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種噪聲控制系統(tǒng)和通風(fēng)系統(tǒng)，特別是關(guān)于一種建筑門窗使用的噪聲控制系統(tǒng)和通風(fēng)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國城鎮(zhèn)化建設(shè)步伐的不斷推進(jìn)，我國城市噪聲污染已經(jīng)成為環(huán)境污染的重要組成部分，城市交通噪聲、施工噪聲、娛樂噪聲等等無一不在影響人們的工作生活。而房屋的80%的噪音都是通過窗戶和門進(jìn)入的，要想獲得寧靜的生活，安裝隔聲門和隔聲窗是較好地選擇。但普通隔聲窗存在“開窗吵死，關(guān)窗憋死”的問題，無法從根本上解決這個(gè)問題。
[0003]近年來興起的通風(fēng)隔聲窗可以在一定程度上起到作用，一般通風(fēng)隔聲窗的吸隔聲裝置通常采用多孔吸聲材料或共振吸聲結(jié)構(gòu)進(jìn)行吸聲，再配合S型的通風(fēng)風(fēng)道設(shè)計(jì)來進(jìn)行噪聲治理。但對(duì)于200Hz以下的低頻噪聲，以上措施很難起到作用。通風(fēng)隔聲窗的低頻吸隔聲能力將大幅度降低，從而極大地影響了隔聲窗的實(shí)用性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種小型的通風(fēng)隔聲裝置，可廣泛用于建筑門窗?？蓪?shí)現(xiàn)室內(nèi)通風(fēng)換氣，同時(shí)對(duì)200Hz以下低頻范圍噪聲具有較高的吸聲性能，在100Hz-4000Hz頻率范圍內(nèi)具有較高隔聲量。本發(fā)明的主被動(dòng)結(jié)合吸聲的門窗通風(fēng)裝置體型小，可安裝在門窗頂部或底部，也可以安裝在隔聲窗中挺位置，裝置結(jié)構(gòu)簡單，便于加工制作。本發(fā)明的主被動(dòng)結(jié)合吸聲的門窗通風(fēng)裝置也可以直接與門窗型材結(jié)合，制作成主被動(dòng)結(jié)合吸聲的通風(fēng)門窗型材，不但增加通風(fēng)裝在與門窗玻璃的密閉性，還不影響窗戶正常采光。
[0005]本發(fā)明的上述目的是通過被動(dòng)吸聲結(jié)合有源噪聲控制系統(tǒng)主動(dòng)吸聲的構(gòu)思來達(dá)到的，其具體技術(shù)方案如下:
[0006]本發(fā)明的主被動(dòng)結(jié)合吸聲的門窗通風(fēng)裝置由通風(fēng)風(fēng)道、進(jìn)風(fēng)口、防塵罩、出風(fēng)口和軸流排氣扇構(gòu)成的通風(fēng)系統(tǒng)，微穿孔板和多孔吸聲材料構(gòu)成的被動(dòng)吸聲裝置，參考傳感器、誤差傳感器、控制聲源、外圍電路和有源控制器構(gòu)成的主動(dòng)吸聲裝置。
[0007]所述軸流排氣扇放置在所述出風(fēng)口處，氣流由所述進(jìn)風(fēng)口流經(jīng)所述通風(fēng)風(fēng)道后由所述出風(fēng)口強(qiáng)制排出，為室內(nèi)通風(fēng)換氣，構(gòu)成通風(fēng)系統(tǒng)。
[0008]所述微穿孔板與所述通風(fēng)風(fēng)道壁面圍成封閉腔體，構(gòu)成微孔共振吸聲結(jié)構(gòu)，所述多孔吸聲材料充滿封閉腔體構(gòu)成了微孔復(fù)合共振吸聲結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)對(duì)中高頻噪聲有較好地寬頻吸聲效果。
[0009]所述控制聲源和所述誤差傳聲器均放置在軸流排氣扇背側(cè)，所述參考傳感器放置在進(jìn)風(fēng)口處。所述誤差傳聲器用于采集誤差信號(hào)，所述參考傳感器用于采集參考信號(hào)，誤差信號(hào)和參考信號(hào)分別傳輸至所述外圍電路，所述外圍電路將接收的誤差信號(hào)放大后傳輸至所述有源控制器，所述有源控制器基于誤差信號(hào)和參考信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算生成控制信號(hào)，并將所述控制信號(hào)傳輸至所述外圍電路，所述外圍電路對(duì)接收的控制信號(hào)放大后輸入所述控制聲源，所述控制聲源以接收的控制信號(hào)對(duì)低頻噪聲進(jìn)行控制吸收。
[0010]本發(fā)明的主被動(dòng)結(jié)合吸聲的門窗通風(fēng)裝置，其中所述軸流排風(fēng)扇為小功率靜音型排風(fēng)扇，其功率為1.0W-10W，背景噪聲級(jí)小于45dB。
[0011]本發(fā)明的主被動(dòng)結(jié)合吸聲的門窗通風(fēng)裝置，其中所述微穿孔板厚度為
0.3mm-1.5mm,其上的孔洞直徑為0.2mm-0.8mm,其穿孔率為3% -10%,與通風(fēng)風(fēng)道壁面圍成封閉腔體，構(gòu)成微孔共振吸聲結(jié)構(gòu).
[0012]本發(fā)明的主被動(dòng)結(jié)合吸聲的門窗通風(fēng)裝置，其中所述多孔吸聲材料，具有阻尼吸聲性能，填充在所述通風(fēng)風(fēng)道壁面與所述微穿孔板構(gòu)成的封閉腔體內(nèi)。填充的吸聲材料為無機(jī)或高分子多孔吸聲材料，如超細(xì)離心玻璃棉、巖棉、三聚氰胺開孔泡沫塑料、聚氨酯開孔泡沫塑料等。
[0013]本發(fā)明的主被動(dòng)結(jié)合吸聲的門窗通風(fēng)裝置，其中所述參考傳感器為駐極體傳聲器，放置在所述進(jìn)風(fēng)口處。
[0014]本發(fā)明的主被動(dòng)結(jié)合吸聲的門窗通風(fēng)裝置，其中所述誤差傳感器為駐極體傳聲器，放置在所述出風(fēng)口處。
[0015]本發(fā)明的主被動(dòng)結(jié)合吸聲的門窗通風(fēng)裝置，其中所述控制聲源為揚(yáng)聲器，放置在所述軸流風(fēng)扇背側(cè)。
[0016]本發(fā)明的主被動(dòng)結(jié)合吸聲的門窗通風(fēng)裝置具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0017]1、裝置的通風(fēng)系統(tǒng)可以使清新的空氣源源不斷的流入室內(nèi)，達(dá)到換氣通風(fēng)的效果，此通風(fēng)器保證在關(guān)窗的情況下一年四季都有清新的空氣。
[0018]2、裝置采用微穿孔板與通風(fēng)風(fēng)道壁面圍成封閉腔體，構(gòu)成微孔共振吸聲結(jié)構(gòu)，同時(shí)在封閉腔體中填充多孔吸聲材料，從而構(gòu)成了微孔復(fù)合共振吸聲結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)對(duì)中高頻噪聲有較好地寬頻吸聲效果。
[0019]3、裝置參考傳感器、誤差傳感器、控制聲源、外圍電路和有源控制器構(gòu)成的主動(dòng)吸聲裝置，運(yùn)用有源噪聲控制技術(shù)，充分利用有源控制技術(shù)在低頻領(lǐng)域的獨(dú)特優(yōu)勢，對(duì)噪聲治理中最難處理的200Hz以下低頻噪聲進(jìn)行針對(duì)性地治理，滿足門窗的低頻隔聲需求。
[0020]4、本發(fā)明的裝置外形美觀，與隔音窗配合使用，與窗溶為一體，操作方便，維護(hù)方便。裝置配置靈活，可根據(jù)建筑的特點(diǎn)選擇最合理的位置。裝置結(jié)構(gòu)簡單，便于規(guī)模化生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明主被動(dòng)結(jié)合吸聲的門窗通風(fēng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2是本發(fā)明主被動(dòng)結(jié)合吸聲的門窗通風(fēng)型材的外形示意圖。
[0023]圖3是本發(fā)明主被動(dòng)結(jié)合吸聲的門窗通風(fēng)裝置的隔聲性能曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0025]如圖2所示，本發(fā)明的主被動(dòng)結(jié)合吸聲的門窗通風(fēng)裝置進(jìn)行型材設(shè)計(jì)，制作成通風(fēng)型門窗型材。所述型材主體為鋁合金材質(zhì)，由通風(fēng)風(fēng)道1、進(jìn)風(fēng)口 2、防塵罩12、出風(fēng)口 3和軸流排氣扇4構(gòu)成的通風(fēng)系統(tǒng)，所述軸流排氣扇為德國進(jìn)口靜音軸流風(fēng)扇，功率為5W，背景噪聲42dB。所述型材上方與墻體相連，型材下方卡槽與玻璃固定連接。
[0026]所述進(jìn)風(fēng)口上方覆蓋防塵罩，所述防塵罩同時(shí)具備擋雨功能，空氣由所述型材下部進(jìn)入。所述出風(fēng)口設(shè)置不銹鋼材質(zhì)風(fēng)扇防護(hù)網(wǎng)，防止異物進(jìn)入風(fēng)道破壞軸流風(fēng)扇，如圖2所示。
[0027]所述微穿孔板與所述通風(fēng)風(fēng)道壁面圍成封閉腔體，構(gòu)成微孔共振吸聲結(jié)構(gòu)，所述多孔吸聲材料充滿封閉腔體構(gòu)成了微孔復(fù)合共振吸聲結(jié)構(gòu)，所述吸聲材料為30.0mm厚的三聚氰胺泡沫塑料，其密度為8kg/m3 ;所述微穿孔板為厚度1.0mm的穿孔鍍鋅鋼板，其上的孔徑0.5mm ;穿孔率3% ο
[0028]所述控制聲源和所述誤差傳聲器均放置在軸流排氣扇背側(cè)，所述參考傳感器放置在進(jìn)風(fēng)口處。所述誤差傳聲器用于采集誤差信號(hào)，所述參考傳感器用于采集參考信號(hào)，誤差信號(hào)和參考信號(hào)分別傳輸至所述外圍電路，所述外圍電路將接收的誤差信號(hào)放大后傳輸至所述有源控制器，所述有源控制器基于誤差信號(hào)和參考信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算生成控制信號(hào)，并將所述控制信號(hào)傳輸至所述外圍電路，所述外圍電路對(duì)接收的控制信號(hào)放大后輸入所述控制聲源，所述控制聲源以接收的控制信號(hào)對(duì)低頻噪聲進(jìn)行控制吸收。
[0029]所述誤差傳聲器采集的誤差信號(hào)是實(shí)際聲壓，在所述控制聲源對(duì)噪聲源發(fā)出的聲音信號(hào)控制前，誤差傳聲器采集的誤差信號(hào)為外界噪聲源的初始噪聲，對(duì)噪聲源聲音信號(hào)控制后，誤差傳聲器采集的誤差信號(hào)為噪聲源初始噪聲信號(hào)和控制聲源輸出的聲音信號(hào)疊加之和。
[0030]在實(shí)施實(shí)例中，所述對(duì)放大后的誤差信號(hào)進(jìn)行控制的步驟包括以下步驟:
[0031 ] 1、使用白噪聲對(duì)所述放大后的誤差信號(hào)進(jìn)行離線建模。
[0032]2、分別以10Hz和200Hz單頻正弦波為參考信號(hào)對(duì)建模后的誤差信號(hào)的10Hz和200Hz線譜分量進(jìn)行模擬。
[0033]3、通過Fx-LMS算法對(duì)誤差信號(hào)進(jìn)行自適應(yīng)控制，以誤差傳感器處聲功率最小為控制目標(biāo)函數(shù)。
[0034]圖3為配置實(shí)施實(shí)例的主被動(dòng)結(jié)合吸聲的通風(fēng)門窗型材的單層推拉窗隔聲性能曲線圖，測試三種狀態(tài)下實(shí)施實(shí)例裝置的隔聲性能。狀態(tài)1:主動(dòng)控制系統(tǒng)關(guān)閉，軸流風(fēng)扇關(guān)閉；狀態(tài)2:主動(dòng)控制系統(tǒng)關(guān)閉，軸流風(fēng)扇開啟；狀態(tài)3:主動(dòng)控制系統(tǒng)開啟，軸流風(fēng)扇開啟。從測試結(jié)果可以看到，狀態(tài)I和狀態(tài)2情況下，實(shí)施實(shí)例的主被動(dòng)結(jié)合吸聲的門窗通風(fēng)裝置在主動(dòng)吸聲系統(tǒng)關(guān)閉時(shí)，該裝置依靠被動(dòng)吸聲系統(tǒng)對(duì)噪聲進(jìn)行治理，裝置A記權(quán)隔聲量為36dB左右，但200Hz以下低頻噪聲的隔聲量不到30dB，無法滿足低頻隔聲需求。當(dāng)實(shí)施實(shí)例的主被動(dòng)結(jié)合吸聲的門窗通風(fēng)裝置在狀態(tài)3時(shí)，主動(dòng)吸聲系統(tǒng)開啟，則裝置的低頻隔聲性能有極大幅度的提升，200Hz以下低頻噪聲的隔聲量超過40dB，裝置A記權(quán)隔聲量達(dá)到44dB，可以在通風(fēng)條件下為建筑室內(nèi)提供高隔聲量的噪聲防護(hù)性能。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.主被動(dòng)結(jié)合吸聲的門窗通風(fēng)裝置，包括由通風(fēng)風(fēng)道(I)、進(jìn)風(fēng)口(2)、防塵罩(12)、出風(fēng)口(3)和軸流排氣扇(4)構(gòu)成的通風(fēng)系統(tǒng)，微穿孔板(5)和多孔吸聲材料(6)構(gòu)成的被動(dòng)吸聲裝置，參考傳感器(7)、誤差傳感器(8)、控制聲源(9)、外圍電路(10)和有源控制器(11)構(gòu)成的主動(dòng)吸聲裝置。其特征在于:所述軸流排氣扇放置在出風(fēng)口處，氣流由所述進(jìn)風(fēng)口流經(jīng)所述通風(fēng)風(fēng)道后由所述出風(fēng)口強(qiáng)制排出，為室內(nèi)通風(fēng)換氣。所述微穿孔板與所述通風(fēng)風(fēng)道壁面圍成封閉腔體，構(gòu)成微孔共振吸聲結(jié)構(gòu)，所述多孔吸聲材料充滿封閉腔體構(gòu)成了微孔復(fù)合共振吸聲結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)對(duì)中高頻噪聲有較好地寬頻吸聲效果。所述控制聲源和所述誤差傳聲器均放置在軸流排氣扇背側(cè)，所述參考傳感器放置在進(jìn)風(fēng)口處。所述誤差傳聲器用于采集誤差信號(hào)，所述參考傳感器用于采集參考信號(hào)，誤差信號(hào)和參考信號(hào)分別傳輸至所述外圍電路，所述外圍電路將接收的誤差信號(hào)放大后傳輸至所述有源控制器，所述有源控制器基于誤差信號(hào)和參考信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算生成控制信號(hào)，并將所述控制信號(hào)傳輸至所述外圍電路，所述外圍電路對(duì)接收的控制信號(hào)放大后輸入所述控制聲源，所述控制聲源以接收的控制信號(hào)對(duì)低頻噪聲進(jìn)行控制吸收。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主被動(dòng)結(jié)合吸聲的門窗通風(fēng)裝置，其特征在于:所述軸流排風(fēng)扇(4)為小功率靜音型排風(fēng)扇，其功率為1.0￥-10胃，背景噪聲級(jí)小于45(^。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主被動(dòng)結(jié)合吸聲的門窗通風(fēng)裝置，其特征在于:所述微穿孔板(5)厚度為0.3mm-1.5mm，其上的孔洞直徑為0.2mm-0.8mm，其穿孔率為3% -10%，與通風(fēng)風(fēng)道(I)壁面圍成封閉腔體，構(gòu)成微孔共振吸聲結(jié)構(gòu)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主被動(dòng)結(jié)合吸聲的門窗通風(fēng)裝置，其特征在于:所述多孔吸聲材料(6)，具有阻尼吸聲性能，填充在通風(fēng)風(fēng)道(I)壁面與微穿孔板(5)構(gòu)成的封閉腔體內(nèi)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的主被動(dòng)結(jié)合吸聲的門窗通風(fēng)裝置，其特征在于:所述吸聲材料(6)為無機(jī)或高分子多孔吸聲材料，如超細(xì)離心玻璃棉、巖棉、三聚氰胺開孔泡沫塑料、聚氨酯開孔泡沫塑料等。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主被動(dòng)結(jié)合吸聲的門窗通風(fēng)裝置，其特征在于:所述參考傳感器(7)為駐極體傳聲器，放置在所述進(jìn)風(fēng)口(2)處。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主被動(dòng)結(jié)合吸聲的門窗通風(fēng)裝置，其特征在于:所述誤差傳感器(8)為駐極體傳聲器，放置在所述出風(fēng)口(3)處。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主被動(dòng)結(jié)合吸聲的門窗通風(fēng)裝置，其特征在于:所述控制聲源(9)為揚(yáng)聲器，放置在軸流風(fēng)扇(4)背側(cè)。
【文檔編號(hào)】E06B5/20GK105986746SQ201510093881
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年3月3日
【發(fā)明人】唐俊
【申請人】蘇州靜聲泰環(huán)?？萍加邢薰?br>