一種主被動結合吸聲的門窗通風裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種主被動結合吸聲的門窗通風裝置，包括進出風口、通風風道、軸流排氣扇、被動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口排氣扇背側，參考傳感器置于進風口出。本發(fā)明使用軸流排氣扇進行強制排風，對室內進行通風換氣。在通風通道內壁敷設由吸聲材料和吸聲結構對中高頻噪聲進行吸聲控制，應用有源噪聲裝置對低頻噪聲進行控制。本發(fā)明可放置在門窗任意一側，具有較好地寬頻吸聲性能，既能提供良好通風性能，又能防治噪聲污染。
【專利說明】
一種主被動結合吸聲的門窗通風裝置
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種噪聲控制系統(tǒng)和通風系統(tǒng)，特別是關于一種建筑門窗使用的噪聲控制系統(tǒng)和通風系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]隨著我國城鎮(zhèn)化建設步伐的不斷推進，我國城市噪聲污染已經成為環(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，關窗憋死”的問題，無法從根本上解決這個問題。
[0003]近年來興起的通風隔聲窗可以在一定程度上起到作用，一般通風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構進行吸聲，再配合S型的通風風道設計來進行噪聲治理。但對于200Hz以下的低頻噪聲，以上措施很難起到作用。通風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用性。

【發(fā)明內容】

[0004]針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種小型的通風隔聲裝置，可廣泛用于建筑門窗?？蓪崿F(xiàn)室內通風換氣，同時對200Hz以下低頻范圍噪聲具有較高的吸聲性能，在100Hz-4000Hz頻率范圍內具有較高隔聲量。本發(fā)明的主被動結合吸聲的門窗通風裝置體型小，可安裝在門窗頂部或底部，也可以安裝在隔聲窗中挺位置，裝置結構簡單，便于加工制作。本發(fā)明的主被動結合吸聲的門窗通風裝置也可以直接與門窗型材結合，制作成主被動結合吸聲的通風門窗型材，不但增加通風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吸聲結合有源噪聲控制系統(tǒng)主動吸聲的構思來達到的，其具體技術方案如下:
[0006]本發(fā)明的主被動結合吸聲的門窗通風裝置由通風風道、進風口、防塵罩、出風口和軸流排氣扇構成的通風系統(tǒng)，微穿孔板和多孔吸聲材料構成的被動吸聲裝置，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成的主動吸聲裝置。
[0007]所述軸流排氣扇放置在所述出風口處，氣流由所述進風口流經所述通風風道后由所述出風口強制排出，為室內通風換氣，構成通風系統(tǒng)。
[0008]所述微穿孔板與所述通風風道壁面圍成封閉腔體，構成微孔共振吸聲結構，所述多孔吸聲材料充滿封閉腔體構成了微孔復合共振吸聲結構，該結構對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，所述參考傳感器放置在進風口處。所述誤差傳聲器用于采集誤差信號，所述參考傳感器用于采集參考信號，誤差信號和參考信號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和參考信號進行運算生成控制信號，并將所述控制信號傳輸至所述外圍電路，所述外圍電路對接收的控制信號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對低頻噪聲進行控制吸收。
[0010]本發(fā)明的主被動結合吸聲的門窗通風裝置，其中所述軸流排風扇為小功率靜音型排風扇，其功率為1.0W-10W，背景噪聲級小于45dB。
[0011]本發(fā)明的主被動結合吸聲的門窗通風裝置，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%,與通風風道壁面圍成封閉腔體，構成微孔共振吸聲結構.
[0012]本發(fā)明的主被動結合吸聲的門窗通風裝置，其中所述多孔吸聲材料，具有阻尼吸聲性能，填充在所述通風風道壁面與所述微穿孔板構成的封閉腔體內。填充的吸聲材料為無機或高分子多孔吸聲材料，如超細離心玻璃棉、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)明的主被動結合吸聲的門窗通風裝置，其中所述參考傳感器為駐極體傳聲器，放置在所述進風口處。
[0014]本發(fā)明的主被動結合吸聲的門窗通風裝置，其中所述誤差傳感器為駐極體傳聲器，放置在所述出風口處。
[0015]本發(fā)明的主被動結合吸聲的門窗通風裝置，其中所述控制聲源為揚聲器，放置在所述軸流風扇背側。
[0016]本發(fā)明的主被動結合吸聲的門窗通風裝置具有以下優(yōu)點:
[0017]1、裝置的通風系統(tǒng)可以使清新的空氣源源不斷的流入室內，達到換氣通風的效果，此通風器保證在關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風道壁面圍成封閉腔體，構成微孔共振吸聲結構，同時在封閉腔體中填充多孔吸聲材料，從而構成了微孔復合共振吸聲結構，該結構對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成的主動吸聲裝置，運用有源噪聲控制技術，充分利用有源控制技術在低頻領域的獨特優(yōu)勢，對噪聲治理中最難處理的200Hz以下低頻噪聲進行針對性地治理，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，維護方便。裝置配置靈活，可根據(jù)建筑的特點選擇最合理的位置。裝置結構簡單，便于規(guī)模化生產。
【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明主被動結合吸聲的門窗通風裝置的結構示意圖。
[0022]圖2是本發(fā)明主被動結合吸聲的門窗通風型材的外形示意圖。
[0023]圖3是本發(fā)明主被動結合吸聲的門窗通風裝置的隔聲性能曲線圖。
【具體實施方式】
[0024]為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實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)明的主被動結合吸聲的門窗通風裝置進行型材設計，制作成通風型門窗型材。所述型材主體為鋁合金材質，由通風風道1、進風口 2、防塵罩12、出風口 3和軸流排氣扇4構成的通風系統(tǒng)，所述軸流排氣扇為德國進口靜音軸流風扇，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]所述進風口上方覆蓋防塵罩，所述防塵罩同時具備擋雨功能，空氣由所述型材下部進入。所述出風口設置不銹鋼材質風扇防護網(wǎng)，防止異物進入風道破壞軸流風扇，如圖2所示。
[0027]所述微穿孔板與所述通風風道壁面圍成封閉腔體，構成微孔共振吸聲結構，所述多孔吸聲材料充滿封閉腔體構成了微孔復合共振吸聲結構，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，所述參考傳感器放置在進風口處。所述誤差傳聲器用于采集誤差信號，所述參考傳感器用于采集參考信號，誤差信號和參考信號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和參考信號進行運算生成控制信號，并將所述控制信號傳輸至所述外圍電路，所述外圍電路對接收的控制信號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對低頻噪聲進行控制吸收。
[0029]所述誤差傳聲器采集的誤差信號是實際聲壓，在所述控制聲源對噪聲源發(fā)出的聲音信號控制前，誤差傳聲器采集的誤差信號為外界噪聲源的初始噪聲，對噪聲源聲音信號控制后，誤差傳聲器采集的誤差信號為噪聲源初始噪聲信號和控制聲源輸出的聲音信號疊加之和。
[0030]在實施實例中，所述對放大后的誤差信號進行控制的步驟包括以下步驟:
[0031 ] 1、使用白噪聲對所述放大后的誤差信號進行離線建模。
[0032]2、分別以10Hz和200Hz單頻正弦波為參考信號對建模后的誤差信號的10Hz和200Hz線譜分量進行模擬。
[0033]3、通過Fx-LMS算法對誤差信號進行自適應控制，以誤差傳感器處聲功率最小為控制目標函數(shù)。
[0034]圖3為配置實施實例的主被動結合吸聲的通風門窗型材的單層推拉窗隔聲性能曲線圖，測試三種狀態(tài)下實施實例裝置的隔聲性能。狀態(tài)1:主動控制系統(tǒng)關閉，軸流風扇關閉；狀態(tài)2:主動控制系統(tǒng)關閉，軸流風扇開啟；狀態(tài)3:主動控制系統(tǒng)開啟，軸流風扇開啟。從測試結果可以看到，狀態(tài)I和狀態(tài)2情況下，實施實例的主被動結合吸聲的門窗通風裝置在主動吸聲系統(tǒng)關閉時，該裝置依靠被動吸聲系統(tǒng)對噪聲進行治理，裝置A記權隔聲量為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。當實施實例的主被動結合吸聲的門窗通風裝置在狀態(tài)3時，主動吸聲系統(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記權隔聲量達到44dB，可以在通風條件下為建筑室內提供高隔聲量的噪聲防護性能。
【主權項】
1.主被動結合吸聲的門窗通風裝置，包括由通風風道(I)、進風口(2)、防塵罩(12)、出風口(3)和軸流排氣扇(4)構成的通風系統(tǒng)，微穿孔板(5)和多孔吸聲材料(6)構成的被動吸聲裝置，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)構成的主動吸聲裝置。其特征在于:所述軸流排氣扇放置在出風口處，氣流由所述進風口流經所述通風風道后由所述出風口強制排出，為室內通風換氣。所述微穿孔板與所述通風風道壁面圍成封閉腔體，構成微孔共振吸聲結構，所述多孔吸聲材料充滿封閉腔體構成了微孔復合共振吸聲結構，該結構對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，所述參考傳感器放置在進風口處。所述誤差傳聲器用于采集誤差信號，所述參考傳感器用于采集參考信號，誤差信號和參考信號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和參考信號進行運算生成控制信號，并將所述控制信號傳輸至所述外圍電路，所述外圍電路對接收的控制信號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對低頻噪聲進行控制吸收。2.根據(jù)權利要求1所述的主被動結合吸聲的門窗通風裝置，其特征在于:所述軸流排風扇(4)為小功率靜音型排風扇，其功率為1.0￥-10胃，背景噪聲級小于45(^。3.根據(jù)權利要求1所述的主被動結合吸聲的門窗通風裝置，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%，與通風風道(I)壁面圍成封閉腔體，構成微孔共振吸聲結構。4.根據(jù)權利要求1所述的主被動結合吸聲的門窗通風裝置，其特征在于:所述多孔吸聲材料(6)，具有阻尼吸聲性能，填充在通風風道(I)壁面與微穿孔板(5)構成的封閉腔體內。5.根據(jù)權利要求4所述的主被動結合吸聲的門窗通風裝置，其特征在于:所述吸聲材料(6)為無機或高分子多孔吸聲材料，如超細離心玻璃棉、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)權利要求1所述的主被動結合吸聲的門窗通風裝置，其特征在于:所述參考傳感器(7)為駐極體傳聲器，放置在所述進風口(2)處。7.根據(jù)權利要求1所述的主被動結合吸聲的門窗通風裝置，其特征在于:所述誤差傳感器(8)為駐極體傳聲器，放置在所述出風口(3)處。8.根據(jù)權利要求1所述的主被動結合吸聲的門窗通風裝置，其特征在于:所述控制聲源(9)為揚聲器，放置在軸流風扇(4)背側。
【文檔編號】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>