專利名稱：降噪設(shè)備和降噪方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有至少一個要消音的區(qū)域的設(shè)備和一種降噪方法。
背景技術(shù)：
在機械或電器設(shè)備中的平板結(jié)構(gòu)，通過直接或間接激振(力加入、聲導(dǎo)入)，可激 發(fā)彎曲振動，尤其在激起自振時平板結(jié)構(gòu)有強烈的表面振動和與之相關(guān)聯(lián)的不希望的聲發(fā) 射。為提高靜態(tài)和/或動態(tài)承載能力，這種平板結(jié)構(gòu)往往通過筋或彎折加強。若這些加強 定位在那些在板未加強時會在這里出現(xiàn)振動峰值(波腹)的板區(qū)域內(nèi)，則與之相關(guān)聯(lián)地局 部提高抗彎剛性，促使當(dāng)?shù)仫@著減小振幅和聲發(fā)射以及改變整個板結(jié)構(gòu)的自振特性。彎曲 偏移和聲發(fā)射的峰值，在有加強的板結(jié)構(gòu)內(nèi)定位在加強之間各分板區(qū)的中心。無加強或有加強的薄壁板結(jié)構(gòu)意味著是一種能振動的系統(tǒng)。板內(nèi)慣性力導(dǎo)致縱向 波、膨脹波、剪切波和彎曲波。在薄壁板結(jié)構(gòu)中(其中板垂直于平面的尺寸比在此平面內(nèi)的 尺寸小得多)和/或在垂直于板表面激振時，僅出現(xiàn)對于聲發(fā)射有重要意義的彎曲波。要 消音的板結(jié)構(gòu)彎曲振動的特征是，振幅(撓度)以及振動速度與地點和時間有關(guān)。由此在 彎曲振動的板周圍的流體(氣體或液體)激發(fā)縱向振動，該振動使人覺察到不希望聽到的 在音頻區(qū)內(nèi)聲音。聲發(fā)射度主要取決于振動面的大小、沿表面法向的振動速度以及振幅在 空間的分布以及振動相位。減小噪聲發(fā)射迄今采取被動性或主動性措施實現(xiàn)。作為被動性措施已知(1)例如通過加裝使頻率漂移的附加質(zhì)量，或通過加裝加強構(gòu)件(筋、彎折、雙層 壁、夾層結(jié)構(gòu))，使彎曲振動的板結(jié)構(gòu)(例如桶結(jié)構(gòu))失調(diào)，避免激起本機方式。這些措施有 總質(zhì)量顯著增大以及對表面美學(xué)起負(fù)面作用的缺點。(2)包圍(Einhausimg)振動的板/桶結(jié)構(gòu)。在這里的缺點包括高成本和大的位置 需求。此外，往往不可能有效消聲地完美包圍(有輸入管線、進(jìn)口)。此外需要排出廢熱往 往妨礙完全包圍。(3)安裝高消音能力的隔音板，例如通過多孔吸音劑、隔音棉、包括強力消音和聲 反射層的夾層結(jié)構(gòu)。在這里存在的缺點是，當(dāng)板在由剛度和質(zhì)量決定的頻率范圍內(nèi)振動時 隔音效能低下。(4)通過減小激振力(例如在變壓器中借助降低磁感應(yīng))或通過減小機器功率或 傳輸功率，降低振動源的強度或其聲導(dǎo)入。然而這是一種成本很高和非常不利于用戶使用 的方案。作為主動性措施已知(5)通過在振動的板上加入借助壓電、電磁或磁致致動器激發(fā)的主動力，主動減振 和消音，以及(6)通過反聲主動消音。S.langer,"Schalltransmission durch Isolierverglasung", Dissertation, Braunschweiger Schriften Zur Mechanik Nr. 41, Braunschweig, 2001,介紹了一禾中 FEM/REM計算模型，用于計算通過多重玻璃窗的聲波傳播和聲音通過及動力相互作用過程。在這 里，基于環(huán)境空氣的聲壓變化遭受彎曲振動以及模擬為教堂玻璃(Kirchhoffplatten)Jn 充填氣體的玻璃間隔和建筑物的充填空氣的封閉空間那樣，同樣用FEM處理。在這里利用 聲為了傳播需要一種媒介。隨著空腔內(nèi)氣體壓力下降，空氣密度改變。由此可預(yù)期音速 發(fā)生變化，其中P表示氣體密度，P表示氣體壓力以及k表示等熵系數(shù)。雖然等 熵系數(shù)是溫度和氣體壓力的函數(shù)，但是在簡化假設(shè)為理想氣體的情況下，可以忽略與壓力 的關(guān)系。因此在空腔充氣時氣體壓力的變化只導(dǎo)致改變氣體密度。當(dāng)假定在空氣中聲音無 損失傳播時，音速保持不變。聲音通過仍取決于兩種媒介聲阻抗之比。根據(jù)玻璃板的幾何 尺寸、材料特性以及在施加負(fù)壓的空腔內(nèi)氣體的聲特性(壓縮模式、密度和由此得到的音 速)，隔離窗有取決于頻率的隔音指數(shù)(SchalldammaP )。在正常條件下充填有空氣的空腔 與處于負(fù)壓條件下隔音曲線典型的變化過程基本相同，但是隔音的水平差別很大。尤其是， 空腔內(nèi)較低的壓力減小玻璃板之間的耦合，還介紹了使用復(fù)合玻璃，由此造成進(jìn)一步減少 聲音通過。尤其附加的吸音材料的消音特性，導(dǎo)致隔音曲線非常光滑的頻率變化過程，也就 是說，減小在某些頻率下大的隔音缺口。按C. Filthaut"Schwingungsdampfungmittels
Verbundblechen ausstahl und Kunststoff，，;Haus der Technik(Veranst.) ,Essen, 1999,
這種復(fù)合板的消音作用在于，在彎曲振動時迫使中間層脈動變形，由此在那里基于內(nèi)摩擦 吸收振動能量。按 A.Meier "Die Bedeutung des Verlustfaktors bei der Bestimmungen der Schalldammung im Prufstand" ；Dissertation ；Shaker Aachen 2000, Jp-Mll WPBh" 指數(shù)按實驗確定的Bergerschen質(zhì)量定律
權(quán)利要求
1.一種有至少一個要消音的區(qū)域(6)的設(shè)備(1)，該區(qū)域(6)至少部分被至少一塊真 空板(11 ；22 ；25)覆蓋。
2.按照權(quán)利要求1所述的設(shè)備(1)，其中，所述至少一塊真空板(11；22 ；25)借助在要 消音的區(qū)域(6)與真空板(11 ；22 ；25)之間至少一個施加負(fù)壓的空腔(13)固定在要消音的 區(qū)域(6)上。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備(1)，其中，所述至少一塊真空板(11;22;25)固定 在所述設(shè)備(1)的振動小的區(qū)域(7)上。
4.按照權(quán)利要求1或2之一所述的設(shè)備(1)，其中，至少一個被至少一塊真空板(11; 22 ；25)覆蓋的要消音的區(qū)域(6)至少部分構(gòu)造為板狀和/或薄殼狀。
5.按照權(quán)利要求3和4所述的設(shè)備(1)，其中，真空板(11；22 ；25)安裝在與要消音的 區(qū)域(6)相鄰的加強構(gòu)件⑷上或附近。
6.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的設(shè)備(1)，還有至少一個負(fù)壓缺失固定裝置(16; 17)，用于在真空板(11 ；22 ；25)與設(shè)備(1)之間負(fù)壓過低或缺失時固定至少一塊真空板 (11 ；22 ；25)。
7.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的設(shè)備(1)，其中，在要消音的區(qū)域(6)與所述至少一 塊真空板(11 ；22 ；25)之間的空腔(13)至少局部充填至少一種吸音材料。
8.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的設(shè)備(1)，其中，真空板02；25)設(shè)計為多層的。
9.按照權(quán)利要求8所述的設(shè)備(1)，其中，至少一個板層06)有吸音材料，尤其一種粘 彈性塑料。
10.按照權(quán)利要求8或9所述的設(shè)備(1)，其中，在至少兩個板層03)之間存在一個至 少在正常工作時可施加負(fù)壓的空腔(13)。
11.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的設(shè)備(1)，其中，在要消音的區(qū)域(6)外側(cè)或兩側(cè) 安裝真空板(11 ；22 ；25)。
12.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的設(shè)備(1)，該設(shè)備設(shè)計為外殼(1)。
13.按照權(quán)利要求12所述的設(shè)備(1)，其中，所述外殼(1)設(shè)計用于安裝電器設(shè)備，尤 其用于安裝變壓器、特別是油浸變壓器。
14.一種降噪方法，其中，真空板(11 ；22 ；25)通過負(fù)壓被抽吸在要消音的區(qū)域(6)上， 使在真空板(11 ；22 ；25)與要消音的區(qū)域(6)之間形成一個施加負(fù)壓的空腔(13)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種有至少一個要消音的區(qū)域6，尤其壁區(qū)的設(shè)備9，該區(qū)域至少部分被至少一塊真空板11覆蓋。按一種降噪方法，真空板11通過負(fù)壓被抽吸在要消音的區(qū)域6上，使在真空板11與要消音的區(qū)域6之間形成一個施加負(fù)壓的空腔13。
文檔編號G10K11/168GK102132339SQ200880130799
公開日2011年7月20日 申請日期2008年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月19日
發(fā)明者邁克爾.厄特爾 申請人:西門子公司