消聲器的製作方法

2023-12-08 08:49:41 1

專利名稱:消聲器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種消聲器，尤其是消除或有效降低氣流脈動及相關的噪聲。
技術背景
消聲器主要利用吸聲、擴張、共振等空氣動力衰減原理來降低噪聲，對消聲器的結構和原理的研究、開發已到很高水平，據專利檢索與消聲器有關的專利中僅中國專利就有 600餘項。這些專利消聲器可謂千變萬化，但有一點他們是相同的那就是消聲器的結構是固定的，若有調節裝置也僅限於手工調節，沒有能自動隨脈衝氣流變化進行自我調節的裝置。固定結構的消聲器其消聲特性是固定的，而脈衝氣流的變化卻是隨機的，固定結構的消聲器在消除隨機變化的脈衝氣流噪聲時，始終處在被動狀態，其消聲效果就不可能是完美的。目前還未找到一種能針對脈動氣流的隨機變化自動進行自我調節的消聲器。日常生活中，消聲器常用於降低往復式發動機和氣體壓縮機排氣的噪聲，這些噪聲主要來源於排氣中的氣流脈動。一般而言要減少和消除排出氣體的低頻、中頻範圍內的脈動要比高頻範圍內更困難，目前仍然沒有提出重量輕、尺寸小能夠有效減少中低頻範圍內氣流脈動的最新消聲器。

發明內容
本發明的目的是設計一種能夠隨脈衝氣流的隨機變化自動進行自我調節；能在低頻、中頻範圍內消除或有效降低氣流脈動及相關噪聲的消聲器。
為實現本發明的目的，採取的技術方案如下在氣流管路上設置由被消聲氣流自身能量控制的節流裝置。
本發明與現有消聲器相比，具有以下明顯優點和積極效果1、實現了能根據脈衝氣流的隨機變化消聲器自動進行自我調節。2、能夠消除或有效降低較難消除的低頻、中頻範圍內氣流脈動及相關的噪聲。3、消聲效果與消聲器的體積相關性不大，能夠縮小消聲器的體積。


下面結合附圖和實施例對本發明進一步描述。
附圖是本發明消聲器的結構原理示意圖。
具體實施方式
如附圖所示，消聲器殼體14內被隔板3分隔成進氣腔2及出氣腔4，啟閉件1與隔板3上的固定件12構成一個節流裝置，圖中啟閉件1向上移動時，過流面積將變小，反之變大。被消聲氣流從進氣口 13進入進氣腔2，經節流裝置節流後進入出氣腔4從出氣口 5出氣。本實施例的能量敏感元件7為一種薄膜，主要對被消聲氣流的勢能敏感，能量敏感元件 7還可以選擇活塞、波紋管等。能量敏感元件7 —邊是出氣腔4另一邊是彈簧腔11，彈簧腔11通過平衡孔10與大氣相通。能量敏感元件7在出氣腔4內通過連接杆6與節流裝置的啟閉件1連接固定，在彈簧腔11內連接彈簧8，彈簧8另一端與固定在殼體14上的手工調節裝置9連接，該裝置通過調節彈簧8預壓縮量的方式調節彈簧8作用在能量敏感元件7 上的彈簧力。若以P代表出氣腔4內氣體壓力，S代表膜片(能量敏感元件7)有效面積，F 代表彈簧力，G代表重力，由於膜片變形力、節流處流體力相對較小忽略不計，分析能量敏感元件7在平衡位置處受力，出氣腔4內氣體作用力與彈簧力、重力相平衡P*S = F+G，P = (F+G)/S，出氣腔4內氣體壓力取決於彈簧力的大小，所以通過手工調節裝置9調節彈簧力即可調節出氣腔4平衡點壓力。工作中啟閉件1的位移量很小，彈簧力變化就很小，出氣腔 4內氣體壓力變化也就很小。消聲器不工作時能量敏感元件7在彈簧力、重力的作用下處在最下位置，此時節流裝置過流面積最大。脈衝氣流進入消聲器後，出氣腔4內氣體能量增加，壓力也就上升，當氣體作用力大於彈簧力時，則能量敏感元件7帶動啟閉件1向上位移， 節流裝置開始起作用，實現了被消聲氣體自身能量對節流裝置的控制。在平衡位置，若被消聲氣流能量繼續增加，壓力繼續上升，則能量敏感元件7將帶動啟閉件1向上位移，減少過流面積，使壓力下降，出氣腔4壓力將有下降到平衡點壓力的趨勢，反之若能量減少，壓力下降，啟閉件1下移，過流面積增大，使出氣腔4壓力有回升到平衡點壓力的趨勢。可以確定出氣腔內壓力的波動將很小。由於出氣管路固定，因此可以確定出氣氣流基本連續穩定無脈衝。從脈衝氣流的角度來分析，大於平衡點壓力的脈衝波形將被截掉，被截掉脈衝的能量將儲存在進氣腔2及其以前的管道內，使低於平衡點壓力的脈衝能量得以提高，再配合增加過流面積的措施，使氣流的能量更均勻，相當於脈衝氣流的波形被整流成一條近似直線。出氣腔4平衡點壓力可根據脈衝氣流的平均壓力值及對已消聲氣流的連續性穩定性要求、氣阻等因素綜合考慮設定。從其工作原理可以看出消聲器的消聲效果與消聲器的體積相關性不大，體積不是主要因素，縮小消聲器的體積對消聲效果的影響不大。消聲器內啟閉件1、膜片(能量敏感元件7)、彈簧8可理解為一個質量彈簧振動系統，有其固有頻率，氣流脈動對其來說是一種激勵力，當氣流脈動在低頻中頻範圍內啟閉件、膜片、彈簧構成的振動系統能夠充分響應起到調節的作用，高頻脈動時系統響應將較小，調節作用也就較小，消聲器對低頻更有效。本裝置可串聯使用，進一步提高氣流穩定性降低噪聲；並聯使用增加過流能力，也可以與普通消聲器配合使用。
權利要求
1.一種消聲器，包括消聲器殼體(14)、進氣腔O)、出氣腔(4)及進出氣口(5、13)，其特徵在於在氣流管路上設置的由被消聲氣流自身能量控制的節流裝置，該節流裝置包括啟閉件(1)、隔板⑶和能量敏感元件(7)，隔板(3)開有過流孔並將消聲器殼體(14)分隔成進氣腔⑵出氣腔G)，啟閉件⑴與隔板⑶上的過流孔配合，能量敏感元件(7)與啟閉件⑴連接，彈簧⑶連接能量敏感元件(7)與啟閉件⑴的組件，當被消聲氣流壓力上升時節流裝置的過流面積減小。
2.如權利要求
1所述的消聲器，其特徵在於能量敏感元件(7)選用薄膜、活塞或波紋管。
3.如權利要求
1所述的消聲器，其特徵在於隔板(3)過流孔上設置有控制啟閉件⑴ 過流面積的固定件(12)。
4.如權利要求
2所述的消聲器，其特徵在於隔板(3)過流孔上設置有控制啟閉件⑴ 過流面積的固定件(12)。
5.如權利要求
1或2或3或4所述的消聲器，其特徵在於消聲器殼體(14)設置彈簧 (8)的部位形成彈簧腔(11)。
6.如權利要求
1或2或3或4所述的消聲器，其特徵在於消聲器殼體(14)設置彈簧 (8)的部位設有手工調節裝置(9)，調節裝置(9)連接於彈簧(8)。
7.如權利要求
5所述的消聲器，其特徵在於消聲器殼體(14)設置彈簧(8)的部位設有手工調節裝置(9)，調節裝置(9)連接於彈簧(8)。
8.如權利要求
5所述的消聲器，其特徵在於彈簧腔(11)設有平衡孔(10)。
9.如權利要求
1或2或3或4所述的消聲器，其特徵在於能量敏感元件(7)與啟閉件(1)通過連接杆(6)相連。
10.如權利要求
9所述的消聲器，其特徵在於消聲器殼體(14)設置彈簧(8)的部位設有手工調節裝置(9)，調節裝置(9)連接於彈簧(8)。
11.如權利要求
9所述的消聲器，其特徵在於消聲器殼體(14)設置彈簧(8)的部位形成彈簧腔(11)。
專利摘要
本發明公開了一種消聲器。該種消聲器在需消聲氣流的管路上設置由被消聲氣流自身能量控制的節流裝置。根據脈衝氣流的隨機變化消聲器進行自我調整，能夠在低頻、中頻範圍內消除或有效降低氣流脈動及相關的噪聲。該消聲器的消聲效果與消聲器的體積相關性不大，能夠縮小消聲器的體積。
文檔編號F04B53/00GKCN1408990 B發布類型授權 專利申請號CN 02128462
公開日2012年4月25日 申請日期2002年9月8日
發明者章國標 申請人:章國標導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (2), 非專利引用 (1),