一种流线型通风消声窗制造技术

本发明专利技术涉及一种流线型通风消声窗，由上侧窗体(1)和下侧窗体(2)两部分组成，上侧窗体(1)为双层中空内凸结构，下侧窗体(2)为单层平开式结构，上侧窗体(1)上设置有可启闭的进风外窗(3)作为通风道进口，上侧窗体(1)内设有消声单元(4)，上侧窗体(1)与下侧窗体(2)的连接面上设有垂直出风口(5)作为通风道出口，空气经进风外窗(3)进入上侧窗体(1)内，经消声单元(4)消声后，由垂直出风口(5)进入到室内。与现有技术相比，本发明专利技术不仅能降低气流的进出阻力，而且拓宽了通风消声窗的降噪频谱，提高了降噪量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术于建筑物外部噪声控制和治理领域，尤其是涉及一种流线型通风消声窗，适用于紧邻道路两侧建筑物的通风、采光和隔声。
技术介绍
近年来，城市交通迅速发展，由此带来的交通噪声污染也日益严重。同时，良好的室内通风是日常生活的必需要求。为此，通风消声窗技术成为噪声污染区建筑物普遍采用的室内降噪措施。通常，通风消声窗按其通风特性可以分为机械通风和自然通风两种。例如专利号为200820171334.5的双层中空玻璃的机械通风隔声窗，利用窗框体两侧作为风机的通风通道，虽然同时具有隔声，通风，采光的特点，但是能源消耗、后期维修养护费用较高和易产生二次噪声是此类机械通风隔声窗后期所面临的问题。因此在隔声基础上实现风力驱动的自然通风成为了目前的该项技术的发展方向。依靠自然通风方式进行通风换气的技术，基本都是让气流通过内部设计专门的吸声材料或吸声结构的消声通道，使得室外噪声在通过消声通道时大幅衰减，但此时消声通道对气流一般都具有较大的阻力系数(压力损失)。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种低气流的进出阻力，拓宽了通风消声窗的降噪频谱，提高降噪量的流线型通风消声窗。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种流线型通风消声窗，由上侧窗体和下侧窗体两部分组成，所述的上侧窗体为双层中空内凸结构，所述的下侧窗体为单层平开式结构，上侧窗体上设置有可启闭的进风外窗作为通风道进口，上侧窗体内设有消声单元，上侧窗体与下侧窗体的连接面上设有垂直出风口作为通风道出口，空气经进风外窗进入上侧窗体内，经消声单元消声后，由垂直出风口进入到室内。所述的消声单元为穿孔板或微穿孔板组成隔音前后板与设置在其中间的吸音层组合形成的变腔深往复振荡耗能结构，结构弯曲表面所包络的空间形成变腔深空腔，空腔深度为50-100mm。所述的消声单元为椭圆形、梭形或流线形，设有数个，嵌设在上侧窗体内部形成的空间中。穿孔板上开孔的孔径为1-3mm，微穿孔板上开孔的孔径为0.8-1mm。所述的消声单元材质为亚克力、有机玻璃或聚氨酯透明材料。所述的上侧窗体的窗挺中还设置提高降噪效果的吸声单元。所述的吸声单元为玻璃棉，聚氨酯泡沫或聚酯泡沫。与现有技术相比，本专利技术在上侧窗体中设置流线形消声单元，不仅能降低气流的进出阻力，而且拓宽了通风消声窗的降噪频谱，提高了降噪量。本专利技术在自然通风的条件下实现声能的有效衰减，声波在通风通道内传播时常伴随气流，而气流速度大小与方向的不同，导致气流对降噪性能的影响程度也不同，通常流速越高，气流对降噪性能的影响就越大。当本专利技术的通风消声窗由内而外出风时，气流方向与声传播方向相反，根据矢量叠加原理，声波的传播速度得到抑制；又由于窗体结构的限制缩减了流通截面积，进气流速明显提高，导致声波传播过程中的衰减系数增大。当本专利技术的通风消声窗由外而内进风时，气流方向与声传播方向相同，但是由于气流在通道中的流动速度并不均匀，在同一截面上，通道中央流速最高，离开中心位置越远流速越低，在靠近壁面处流速近似为零。根据折射原理，声波要向管壁弯曲，导致声波与消声单元接触机会增加。除此之外，更重要的是本专利技术采用的消声单元为变腔深结构，变腔深结构的渐变腔深使得微穿孔/穿孔板抗性结构的共振频率范围相互覆盖，从而拓宽了消声单元的降噪频段；同时变腔深结构的弯曲表面减少了空气在消声通道中的流动阻力，本专利技术可作为城区道路紧邻建筑的噪声治理措施。经测试表明，外窗全关情况下，消声量为33dB；在外窗开启的情况下，通风量达到67m3/h，消声量为28dB，其中对中、低频声波的降噪效果显著，在100-500Hz的频段范围内降噪量可达到18.1～25.8dB。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术的主视结构示意图。图中，1为上侧窗体、2为下侧窗体、3为进风外窗、4为消声单元、5为垂直出风口。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。实施例一种流线型通风消声窗，其结构如图1-2所示，由上侧窗体1和下侧窗体2两部分组成，其中上侧窗体为双层中空内凸结构，下侧窗体2为单层平开式结构。在上侧窗体1上设置有可启闭的进风外窗3作为通风道进口，上侧窗体1内设有消声单元4，上侧窗体1与下侧窗体2的连接面上设有垂直出风口5作为通风道出口。空气经进风外窗3进入上侧窗体1内，经消声单元4消声后，由垂直出风口5进入到室内。使用的消声单元4为穿孔板或微穿孔板结构组合形成的变腔深往复振荡耗能结构，可以为椭圆形、梭形或流线形，本实施例中使用的消声单元4为四个椭圆形结构的穿孔板，嵌设在上侧窗体1内部形成的空间中。消声单元4的材质为亚克力、有机玻璃或聚氨酯透明材料。除此之外，为了达到更好的消音效果，在上侧窗体1的窗挺中还可以设置提高降噪效果的吸声单元。本专利技术在自然通风的条件下实现声能的有效衰减，声波在通风通道内传播时常伴随气流，而气流速度大小与方向的不同，导致气流对降噪性能的影响程度也不同，通常流速越高，气流对降噪性能的影响就越大。当本专利技术的通风消声窗由内而外出风时，气流方向与声传播方向相反，根据矢量叠加原理，声波的传播速度得到抑制；又由于窗体结构的限制缩减了流通截面积，进气流速明显提高，导致声波传播过程中的衰减系数增大。当本专利技术的通风消声窗由外而内进风时，气流方向与声传播方向相同，但是由于气流在通道中的流动速度并不均匀，在同一截面上，通道中央流速最高，离开中心位置越远流速越低，在靠近壁面处流速近似为零。根据折射原理，声波要向管壁弯曲，导致声波与消声单元接触机会增加。本专利技术的通风消声窗经测试，关窗时的插入损失达到33dB；开窗通风时，通风量达到67m3/h，插入损失达到28dB，降噪效果显著，具体数据可见表1。表1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流线型通风消声窗，由上侧窗体(1)和下侧窗体(2)两部分组成，所述的上侧窗体(1)为双层中空内凸结构，所述的下侧窗体(2)为单层平开式结构，其特征在于，所述的上侧窗体(1)上设置有可启闭的进风外窗(3)作为通风道进口，上侧窗体(1)内设有消声单元(4)，上侧窗体(1)与下侧窗体(2)的连接面上设有垂直出风口(5)作为通风道出口，空气经进风外窗(3)进入上侧窗体(1)内，经消声单元(4)消声后，由垂直出风口(5)进入到室内。

【技术特征摘要】
1.一种流线型通风消声窗，由上侧窗体(1)和下侧窗体(2)两部分组成，
所述的上侧窗体(1)为双层中空内凸结构，
所述的下侧窗体(2)为单层平开式结构，
其特征在于，所述的上侧窗体(1)上设置有可启闭的进风外窗(3)作为通风
道进口，上侧窗体(1)内设有消声单元(4)，上侧窗体(1)与下侧窗体(2)的
连接面上设有垂直出风口(5)作为通风道出口，空气经进风外窗(3)进入上侧窗
体(1)内，经消声单元(4)消声后，由垂直出风口(5)进入到室内。
2.根据权利要求1所述的一种流线型通风消声窗，其特征在于，所述的消声
单元(4)为穿孔板或微穿孔板组成隔音前后板与设置在其中间的吸音层组合形成
的变腔深往复振荡耗能结构，结构弯曲表面所包络的空间形成变腔深空腔，空腔深
度为50-100mm。
3.根据权利要求2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡俊，王亚晨，刘胜楠，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31