[实用新型]风道消声结构及电气柜

说明书

本实用新型涉及一种风道消声结构及电气柜，涉及降噪技术领域，用于风机叶片通过频率处峰值噪声的降噪。本实用新型的一种风道消声结构，包括垂直进风流道和承载有风机的风机室，风机室中设置有消声空腔，消声空腔的其中一个侧壁构造为所述垂直进风流道和所述风机室之间的隔板，所述隔板上设置有贯穿所述隔板的消声孔，消声孔和消声空腔形成具有一定质量和弹性的共振系统，因此当入射声波的频率和共振系统的共振频率一致时，消声孔处的空气产生激烈摩擦从而加强了吸收效应，形成吸收峰，使声能显著衰减，因而特别适用于风机叶片通过频率处峰值噪声的降噪。

技术领域

本实用新型涉及风机降噪技术领域，特别地涉及一种风道消声结构及电气柜。

背景技术

轨道交通装备的发展方向为更高速、更安全、更环保、更经济。其中，更环保的要求迫使产品追求更优的噪声水平。其上的电气柜，例如变流器作为轨道车辆动力系统的核心设备，其噪声水平已发展为决定产品核心竞争力的关键指标，业主对变流器的噪声指标要求日益严苛具体，如何改善变流器产品噪声水平已成为设计人员亟待解决的技术难题。

轨道交通变流器散热系统以强迫风冷为主，大流量离心风机为最主要噪声源，其噪声频谱主要表现为叶片通过频率(Blade Passing Frequency，BPF)及其 2倍频、3倍频的单频特征，以叶片通过频率处噪声为主，如图1所示。噪声主要由风道进口和出口向外传播，如何开发出适合变流器结构特点和声源特性的进 /出口消声装置已成为设计难题。

随着小型化和轻量化的趋势，变流器结构紧凑，通用的消声结构难以直接应用。图2a和图2b所示为现有变流器进口风道结构示意图。如图2a所示，气流由两侧顶部吸风，两侧空气随后在风机顶部的狭窄空腔内汇流进入风机，经过风机的增压作用排入风机腔，随后向出风侧风道排风。现有降噪措施为于风机腔铺设吸音棉，能吸收部分声能。这种降噪手段的局限在于：

1)吸声材料的吸声特性决定了其对中高频噪声降噪效果好，对中低频噪声降噪效果有限。目前变流器风机声源主要集中于500Hz以内的单频噪声，吸声材料降噪效果有限；

2)对进出口噪声传播没有消声效果；

3)吸声材料成本较高；

4)铺设吸声材料存在脱落、老化、燃烧等风险，且不易更换。

实用新型内容

本实用新型提供一种风道消声结构及电气柜，用于至少解决上述一个技术问题。

根据本实用新型的第一个方面，本实用新型提供一种风道消声结构，包括垂直进风流道和承载有风机的风机室，空气经过所述垂直进风流道后进入所述风机，并由所述风机侧部排风；

其特征在于，所述风机室中设置有消声空腔，所述消声空腔的其中一个侧壁构造为所述垂直进风流道和所述风机室之间的隔板，所述隔板上设置有贯穿所述隔板的消声孔；

其中，所述消声孔和所述消声空腔形成具有一定质量和弹性的共振系统。

在一个实施方式中，所述共振系统的共振吸声频率与所述消声孔的孔径以及所述隔板的厚度之间满足以及下关系式：

其中，f₀为共振吸声频率；

c为声速；

P为隔板的穿孔率；

d为消声孔的孔径；

t为隔板的板厚；

D为空气层厚度。

在一个实施方式中，所述消声空腔中设置有吸声材料。

在一个实施方式中，所述消声空腔中还设置有加强梁。