超聲式消噪聲裝置的製作方法
2023-10-05 16:10:04
專利名稱：超聲式消噪聲裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及消除噪聲的裝置，具體是一種將噪聲聲波頻率轉換為超聲波頻率的消除噪聲裝置。
本實用新型的技術方案是有一個器體，器體內有(噪聲)氣流通道，該通道的一端為進口，另一端為出口，在氣流通道內設置一個驅動裝置和一個由該驅動裝置驅動的轉子，以及一個與轉子相對應的、與器體壁成一定密封狀態連接的定子，所述轉子的壁上設有若干組、且每組由多個組成的、滿足氣流通過的通孔，每組中相鄰的兩通孔之間的距離等於或大於通孔的兩倍孔徑，每相鄰兩組通孔之間的距離大於通孔的孔徑，所述的定子壁上設有與轉子壁上通孔數量相等、孔徑大小一致，且一一對應的通孔。其工作原理是在轉子轉動的過程中，轉子壁上的通孔與定子壁上的通孔忽而重合，忽而錯位，重合時使氣流接通，錯位時使氣流截至，從而形成相應頻率的聲波。依據「都卜勒效應」，相當於觀察者和媒質不動，聲源向著觀察者作相對運動，當聲源發出第一個波後，此波前以聲速C向外傳播，與此同時，聲源向著觀察者，即沿著波的傳播方向以Vs的速度運動，在下一個聲波發出時，聲源已向觀察者移動了一段距離Vst，即前後兩同相位的波陣面之間距離實際上變為λ-Vst。從觀察者的感受來看，這相當於聲波波長λ′變短了。
觀察者接收到的波長λ′為=-Vst=(C-Vs)t=(1-VsC)]]>所以觀察者接收到的頻率升高為frfr=c=fs-11-Vs/c]]>式中λ-波長；t-時間；fs-聲波原來頻率。
因此，在形成聲波的過程中，噪聲聲波的頻率隨之改變而增高，所述結構及工作過程則相當於一個旋迪式超聲發生器及其工作原理，當轉子的轉數達到一定的高速值時，即使氣流中的噪聲聲波頻率轉換為超聲波的頻率(大於20000HZ，大於20000HZ的聲波為人耳聽不見的聲波)，從而達到消除噪聲的目的。
與現有技術相比，本實用新型所具有的優點及積極效果是由於在轉子壁上和定子壁上設置了數量相等、孔徑大小一致，且一一對應的通孔，通過轉子相對於定子的高速旋轉，使得轉子壁上的通孔與定子壁上的通孔成脈衝式的接通和截至，則使經由氣流通道的氣流噪聲形成相應高頻率的聲波，從而將氣流中的噪聲聲波頻率改變為超聲波的頻率，而且在結構上使得流經本實用新型裝置的噪聲氣流可有效地經過聲波頻率轉換，從而有效地提高了消除噪聲的效果、提高消聲量，同時使得結構緊湊而減小體積。
圖1為本實用新型第一個實施例結構圖，並確定為摘要附圖；圖2為第一個實施例中的轉子的展開平面視圖，以表明該轉子上的通孔的設置；圖3為第一個實施例中的定子的展開平面視圖，以表明該定子上的通孔的設置；圖4為第二個實施例的結構圖；圖5為圖4的A-A視圖；圖6為第三個實施例的結構圖；圖7為第三個實施例中的轉子的展開平面視圖，以表明該轉子筒體壁上通孔的設置。
有器體1，器體1內有(噪聲)氣流通道2，該通道的一端為進口3，另一端為出口4；在氣流通道2內設置一個通過構件5與器體壁連接的驅動裝置6，驅動裝置6宜採用電動機，一個設在氣流通道2內的、由驅動裝置6驅動的轉子7，本例中轉子7的結構為一個一端為敞口的圓筒體狀構件，定子8的結構與圓筒體狀構件轉子7相對應，即同樣為圓筒體狀構件，且與器體壁成一定密封狀態連接；所述的圓筒體狀構件轉子的筒體壁上設有若干組、且每組由多個組成的、滿足氣流通過的通孔9，參見
圖1、圖2，設在同一徑向截面上的通孔為一組，如圖2中軸線11上的通孔為一組，軸線12上的通孔則為另一組，每組中相鄰兩通孔的中心距H等於或大於通孔9的兩倍孔徑，每相鄰兩組通孔的中心距M大於通孔9的孔徑；所述定子8的筒體璧上設有與轉子筒體璧上通孔數量相等、孔徑大小一致，且一一對應的通孔10，參見圖3，通孔10的布局與轉子7筒體壁上通孔9的布局對應、相同，即每組中相鄰兩通孔的中心距H等於或大於通孔10的兩倍孔徑，每相鄰兩組通孔的中心距M大於通孔10的孔徑。驅動裝置6的驅動軸外端15通過定子的端壁支撐，以滿足驅動裝置運行過程中的穩定性。
根據頻率計算公式f＝nm/60，設轉子轉數n＝2950轉/分鐘，轉子筒體壁上通孔數m＝407個，定子壁上的孔通數與之相同，則頻率f的計算值大於20000HZ(頻率大於20000HZ時為超聲波頻率)，所計算的結構尺寸是轉子的最小直徑為522毫米、轉子的最小長度為116毫米。
與現有應用於鍋爐的常規消噪聲裝置的主要參數對比如下
實施例2，參見圖4、圖5。本例的轉子7、定子8均為圓盤狀結構形式，設置於氣流通道2的橫截面，定子8的周邊與器體壁連接並相應地密封，設在轉子7上通孔9的分布見圖5，設在同一半徑圓周軸線上的通孔為一組，如圖5中的半徑圓周軸線16上的通孔為一組，半徑圓周軸線17上的通孔為另一組，每組中相鄰兩通孔的中心距H等於或大於通孔9的兩倍孔徑，每相鄰兩組通孔的中心距M大於通孔9的孔徑；所述定子8上設有與所述轉子上通孔數量相等、孔徑大小一致，且一一對應的通孔10，參見圖4。本例的轉子7轉數在5000轉及其以上為宜，以避免本裝置在徑向方向的結構尺寸過大。其他同實施例1。
實施例3，參見圖6、圖7。本例與實施例1不同的是，本例的轉子7設在定子8的外側，而實施例1的轉子7則設在定子8的內側。本例中，轉子7為一個一端為敞口的圓筒體狀構件，定子8的結構與圓筒體狀構件轉子7對應，且與器體壁成一定密封狀態連接；轉子7的筒體壁上設有由若干組、且每組由多個組成的、滿足氣流通過的通孔9，參見圖6、圖7，每組通孔沿筒體壁成螺旋設置，如圖7中螺旋線13上的通孔為一組，螺旋線14上的通孔則為另一組，每組中相鄰兩通孔的中心距H等於或大於通孔9的兩倍孔徑，每相鄰兩組通孔的中心距M大於通孔9的孔徑，而且，每相鄰兩組通孔在軸向方向的中心距S大於通孔9的孔徑；所述定子8筒體璧上的通孔(10)與轉子(7)筒體壁上成螺旋設置的每組通孔對應，且數量相等、孔徑大小一致，且一一對應。其他同實施例1。
在例3中，所述的圓筒體狀構件轉子7的端壁上還設有一組或多組、且每組由多個組成的、滿足氣流通過的通孔9，參見圖6；所述的圓筒體狀構件定子8的端壁上設有與轉子7端壁上通孔數量相等、孔徑大小一致、且一一對應的通孔10。在轉子及定子的筒體壁上和端壁上同時設置數量相等、孔徑大小一致、且一一對應的通孔，在滿足達到相同頻率的情況下，可相應的減少結構尺寸，使結構更趨緊湊。
在實施例1所述的結構中，同樣可在其轉子7和定子8的端壁上設置一組或多組數量相等、孔徑大小一致、且一一對應的通孔。
在本實用新型技術方案基礎上所進行的任何變型結構均屬於本實用新型的保護範圍。
權利要求1.超聲式消噪聲裝置，有一個器體，器體內有氣流通道，該通道的一端為進口，另一端為出口，其特徵是在氣流通道內設有一個驅動裝置和一個由該驅動裝置驅動的轉子，以及一個與轉子相對應的、與器體壁成一定密封狀態連接的定子，所述的轉子壁上設有若干組、且每組由多個組成的、滿足氣流通過的通孔，每組中相鄰的兩通孔之間的距離等於或大於通孔的兩倍孔徑，每相鄰兩組通孔之間的距離大於通孔的孔徑，所述的定子壁上設有與轉子壁上通孔數量相等、孔徑大小一致，且一一對應的通孔。
2.按照權利要求1所述的超聲式消噪聲裝置，其特徵是所述的轉子(7)的結構為一個一端為敞口的圓筒體狀構件，所述的若干組、且每組由多個組成的、滿足氣流通過的通孔(9)設在圓筒體狀構件轉子的筒體壁上，所述的定子(8)的結構及其筒體壁上的通孔(10)與圓筒體狀構件轉子(7)相對應的。
3.按照權利要求2所述的超聲式消噪聲裝置，其特徵是所述的轉子(7)筒體壁上的每組通孔成螺旋設置，且每相鄰兩組通孔在軸向方向的中心距S大於通孔(9)的孔徑；所述定子(8)筒體壁上的通孔(10)與轉子(7)筒體壁上成螺旋設置的每組通孔對應。
4.按照權利要求1或2所述的超聲式消噪聲裝置，其特徵是所述的圓筒體狀構件轉子(7)的端壁上還設有一組或多組、且每組由多個組成的、滿足氣流通過的通孔(9)，所述的圓筒體狀構件定子(8)的端壁上設有與之對應的通孔(10)。
5.按照權利要求1所述的超聲式消噪聲裝置，其特徵是所述的轉子(7)、定子(8)均為圓盤狀結構，定子(8)的周邊與器體壁連接。
專利摘要超聲式消噪聲裝置。有一個器體1，器體內有氣流通道2，該通道的一端為進口3，另一端為出口4，氣流通道2內設有一個驅動裝置6和一個由該驅動裝置驅動的轉子7，以及一個與轉子相對應的、與器體壁成一定密封狀態連接的定子8，所述轉子的壁上設有若干組、且每組由多個組成的、滿足氣流通過的通孔9，且每組中相鄰的兩通孔之間的距離等於或大於通孔的兩倍孔徑，每相鄰兩組通孔之間的距離大於通孔的孔徑，所述的定子壁上設有與轉子壁上通孔數量相等、孔徑大小一致，且一一對應的通孔10。
文檔編號F22B37/00GK2536905SQ02223929
公開日2003年2月19日 申請日期2002年4月26日 優先權日2002年4月26日
發明者李欣欣, 賀志勇 申請人:湖南湘牛環保實業有限公司