关于一种新型换气系统低噪声控制装置的研究

蒋媛媛，黄金婷，谭艺，黄斌妮，韩辉

桂林电子科技大学商学院，广西桂林， 541004

摘要：本项目立足于低噪声室内的换气系统，通过采用大直径、低转速的扇叶和增设噪音吸收器，分别减弱了风扇主要噪声源和提高了噪声的吸收率。该项目提供一种用于低噪声室内的换气系统噪声控制装置，这种装置具有空间较小、成本较低、噪声的过滤效果好的优点。本装置在对于噪声有严格要求的工作场所有较大的需求。

关键词：噪声控制 换气风扇 室内降噪

1. 概述

随着我国经济社会的持续发展与人们生活水平的不断提高，人们对噪音的控制要求日趋严格。对于噪声有严格要求的工作场所，例如小型录音棚。其要求在密闭的空间内录制出的声音清晰，层次分明，失真小，还需要消除各种噪声的干扰。例如录音棚内空调系统，灯光控制系统工作时产生的噪声，机器产生的噪音无法消除。由此提供一种用于低噪声室内的换气系统噪声控制装置，这个装置是针对有低噪声要求的室内进行设计的换气装置，这种装置不仅能保障房间换气口的密闭性，还能减轻风量与风压的同时作用可能产生细微的噪声。本装置通过采用大直径扇叶的换气风扇，增大空气入口，换气风扇扇叶以较低速度旋转，在换气的同时也排除了扇叶大幅度转动带来的噪声干扰。除此之外，其中特殊的噪声吸收器还可以吸收室内细微的噪声，噪声过滤效果较好。

2. 行业前景与现状特点

目前噪声污染日趋严重，客观上对市场提出了巨大需求，随着经济持续发展，广大民众的环保意识和对自己生活环境质量的关注也空前提高。噪音防治行业是一个充满竞争的市场，企业众多，但由于行业规范的执法力度还不到位，目前处于无序竞争的状态。

噪声是发生体无规则发出的声音。凡是不需要的声音，统称为噪声。当噪声对人及周围环境造成不良影响时，就形成噪声污染。产业革命以来，各种机械设备的创造和使用，给人类带来了繁荣和进步，但同时也产生了越来越多而且越来越强的噪声，噪声防治显得尤为重要。

对于噪声有严格要求的工作场所，例如小型录音棚，由于要与外界完全封闭，所以要加装换气系统，换气装置的消音管一般采用3-5m长的管道，并且管道多弯折，虽然在管道内壁有吸音材料，但整个管道占用较大空间、成本高、噪声过滤效果较差。

随着降噪设备行业竞争的不断加剧，国内优秀的行业企业愈来愈重视对市场的研究，特别是对企业发展环境和客户需求趋势变化的深入研究。噪声控制技术的研究及设备的开发将得到迅速发展，世界发达国家的噪声振动控制设备的产值年均以10%～15%的速度增加。本实用新型的目的是针对上述情况，提供一种用于低噪声室内的换气系统噪声控制装置，这种噪声控制装置无需采用长管道，占用空间较小、成本较低、噪声过滤效果较好，具有广阔的发展前景。

3. 技术水平及装置特点

3.1换气系统低噪声控制装置的结构示意图

换气系统低噪声控制装置是由装置的结构示意图（图1）、装置的排气管道与噪声吸收器连接的示意图（图2）组成。图一是一种用于低噪声室内的换气系统噪声控制装置，包括换气风扇1，以及与换气风扇1连通的出气管道2，所述换气风扇1的扇叶1-1直径为32cm，指扇叶旋转时成的圆形的直径，换气风扇1的转速为450转/分钟；还包括噪声吸收器3，所述噪声吸收器3为空腔柱状体，其直径为出气管道2直径的4-8倍，本例为7倍，出气管道2直径为3cm，噪声吸收器3直径为21cm，所述空腔柱状体内填充有吸音材料4；所述噪声吸收器3串接在出气管道2上，出气管道2与室内连通。所述出气管道2的内壁设有吸音层5，采用无机泡沫吸音材料。所述空腔柱状体的内壁设有吸音层5。所述吸音材料4为直孔吸音材料，采用有机纤维、无机纤维或无机泡沫吸音材料，如图所示加工成有直的通孔的圆柱状体。其中各数字表示的内容分别是：1.换气风扇，1-1.扇叶，2.出气管道，3.噪声吸收器，4.吸音材料，5.吸音层，6.排气管道，箭头表示空气流通的方向。

图1实施例的结构示意图

3.2换气系统低噪声控制装置的排气管道与噪声吸收器连接的示意图

包括排气管道6，所述排气管道6串接有所述噪声吸收器3，排气管道6与室内连通。所述排气管道6的内壁设有吸音层5。吸音层5的厚度为0.6cm。换气风扇1通过出气管道2、噪声吸收器3将室外的空气引入室内，室内的空气通过噪声吸收器3、排气管道6排出室外，达到低噪声室内换气的目的。噪声吸收器3直径为空气管道2的5倍，其通气面积为空气管道2的25倍，这样虽然内置细的直孔吸音材料，其通气量也足够多，不影响密闭空间的空气流量。本装置采用大直径扇叶1-1，增大空气入口，换气风扇扇叶1-1以较低速度旋转，由于风扇叶直径大，即使较低转速也可以为较细的出气管道2提供足够气压，风扇旋转速度与风扇噪声和涡流噪声成几何级数关系，低转速可大大减弱换气风扇1这个主要噪声源；2、增设噪声吸收器3，通过声波作用于吸音材料表面，使声能转化为吸音材料热能和势能，噪声吸收器使吸音材料与气流接触表面积很大，其吸收噪声的效率非常高，进一步降低了噪声。

图2换气系统低噪声控制装置的排气管道与噪声吸收器连接的示意图

4. 结语

本装置（一种用于低噪声室内的换气系统噪声控制装置）通过进一步降低噪声的产生、增加噪音的吸收，使有低噪声要求的室内换气系统的噪音减少，该装置具有空间较小、成本较低、噪声的过滤效果好的优点。运用此装置可以让低噪声室内的换气更好地减少噪声的产生和输入，以此能让需要具有低噪声室内的工作能具有更好低噪环境。

参考文献

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5. 李俊丽,谭治永,修传胜..多孔吸音材料在扬声器系统中的的研究进展[J].广东化工,2018,45(11):178-179.

本文用于广西桂林电子科技大学大学生创新创业训练项目：关于一种新型的用于低噪声室内的换气系统噪声控制装置（项目编号：202010595097）