本發(fā)明涉及氣流噪聲的消聲裝置，具體是一種用于降低氣流噪聲的渦流式消聲器。

背景技術(shù)：

公告號CN1629457A文獻(xiàn)公開了一種“渦流式消聲器”，該消聲器有圓柱形筒體，筒體內(nèi)腔的軸線方向并列設(shè)置若干“碗狀”弧形隔板，噪聲氣流進(jìn)入筒體內(nèi)后，依次與各弧形隔板進(jìn)行碰擊，并沿“碗狀”弧形壁圓周形成渦流而消耗聲能。其不足是，一是作業(yè)中，噪聲氣流先后與每一個“碗狀”弧形隔板發(fā)生碰擊，氣流阻力較大，氣流壓力損失大，能耗較大；二是筒體為圓柱形筒體，氣流通道的軸線方向?yàn)榈冉孛娣e，當(dāng)氣流速度較大時，消聲器的出口容易產(chǎn)生較大的再生噪聲，而且對于部分高頻噪聲，因波長較短，存在直接穿透消聲器的可能，影響消聲效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)不足，本發(fā)明提出一種可減小氣流阻力和提高消聲效果的渦流式消聲器。

本發(fā)明技術(shù)方案，包括蝸殼體和進(jìn)氣管，蝸殼體內(nèi)有由內(nèi)向外呈漸擴(kuò)式的渦流式氣道，渦流式氣道外端有氣流出口，所述進(jìn)氣管內(nèi)端與蝸殼體內(nèi)的渦流式氣道內(nèi)端相通，所述蝸殼體的內(nèi)壁面上設(shè)有第一吸聲結(jié)構(gòu)層。噪聲氣流由進(jìn)氣管進(jìn)入蝸殼體內(nèi)的渦流式氣道內(nèi)端后，沿渦流式氣道流向氣流出口，噪聲氣流在渦流式氣道內(nèi)流動過程中，氣流中的噪聲聲波被吸聲結(jié)構(gòu)層吸收而有效降低氣流噪聲，提高消聲效果。

與現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明具有以下特點(diǎn)與技術(shù)效果：

1、由于本發(fā)明的殼體為蝸殼體結(jié)構(gòu)，氣流通道為由內(nèi)向外呈漸擴(kuò)式的渦流式氣道，渦流式氣道的截面積由內(nèi)向外逐漸增大，因此氣流阻力小，氣流壓力損失小，可減少能耗。

2、由于渦流式氣道的截面積由內(nèi)向外逐漸增大，噪聲氣流在渦流式氣道內(nèi)的氣流速度相應(yīng)的逐漸降低，氣流通過渦流式氣道時氣流再生噪聲隨之逐漸減小，有利于提高消聲效果。

3、由于氣流通道為漸擴(kuò)式的渦流式氣道，噪聲氣流在整個渦流式氣道內(nèi)的流向呈渦流狀態(tài)，因此可避免部分高頻噪聲的直接穿透，有利于降低氣流中的高頻噪聲，提高消聲器的整體消聲效果。

4、由于氣流通道為漸擴(kuò)式的渦流式氣道，噪聲氣流隨渦流式氣道的渦旋方向逐漸改變流向，噪聲氣流流向的逐漸改變，使得氣流中的噪聲聲波在渦流式氣道內(nèi)相對于吸聲結(jié)構(gòu)層產(chǎn)生多次反射而被吸聲結(jié)構(gòu)層多次吸收，可有效提高消聲效果。

5、由于本發(fā)明的殼體為蝸殼狀，蝸殼體內(nèi)的氣流通道為渦流式氣道，在水平方向所占空間小。

本發(fā)明的其它特點(diǎn)與技術(shù)效果將結(jié)合具體實(shí)施方式進(jìn)一步說明。

附圖說明

圖1為本發(fā)明方案結(jié)構(gòu)示意圖，展示了一種實(shí)施結(jié)構(gòu)；

圖2為圖1的A-A結(jié)構(gòu)放大圖；

圖3為本發(fā)明方案的一種變型結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖3的左視圖；

圖5為本發(fā)明方案基礎(chǔ)上的進(jìn)一步結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為圖5中的B-B結(jié)構(gòu)放大圖；

圖7為本發(fā)明的另一種實(shí)施結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為圖1、圖3、圖5、圖7中I部結(jié)構(gòu)放大圖，為吸聲結(jié)構(gòu)層的一種實(shí)施結(jié)構(gòu)；

圖9為吸聲結(jié)構(gòu)層的另一種實(shí)施結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施結(jié)構(gòu)1，參見圖1、圖2。包括蝸殼體1和進(jìn)氣管2，蝸殼體1內(nèi)有由內(nèi)向外呈漸擴(kuò)式的渦流式氣道3，即所述渦流式氣道3的截面積由內(nèi)向外逐漸增大，渦流式氣道外端有氣流出口3a，所述進(jìn)氣管2內(nèi)端與蝸殼體內(nèi)的渦流式氣道3內(nèi)端相通，所述蝸殼體1的內(nèi)壁面上設(shè)有第一吸聲結(jié)構(gòu)層4。所述進(jìn)氣管2的內(nèi)壁面上設(shè)置第二吸聲結(jié)構(gòu)層2a。所述蝸殼體1由蝸殼狀構(gòu)件1a和位于兩端的端板1b構(gòu)成，參見圖2，圖示中的兩端端板1b為直板式結(jié)構(gòu)，實(shí)施中，所述兩端的端板1b的結(jié)構(gòu)不是唯一的；所述進(jìn)氣管2內(nèi)端由蝸殼體1中一端的端板1b上的孔1c進(jìn)入渦流式氣道3的內(nèi)端，并與所述渦流式氣道3的內(nèi)端相通；具體實(shí)施中，所述進(jìn)氣管2內(nèi)端上可設(shè)置用于氣流導(dǎo)向的導(dǎo)流短管2b，導(dǎo)流短管2b的出口朝向噪聲氣流流動的方向，有利于減小氣流阻力，同時因?yàn)閷?dǎo)流短管2b對氣流中聲波的反射作用，可提高消聲效果，而且，導(dǎo)流短管2b出口的截面小于渦流式氣道3內(nèi)端的截面積，噪聲氣流由進(jìn)氣管2內(nèi)端的導(dǎo)流短管2b出口進(jìn)入渦流式氣道3內(nèi)端后，因截面突然擴(kuò)張，引起聲波反射和干涉，產(chǎn)生抗性消聲作用，有利于提高消聲效果。實(shí)施中，首先分別制作所述的蝸殼狀構(gòu)件1a和兩件端板1b，以及進(jìn)氣管2，并相應(yīng)制作和連接所述吸聲結(jié)構(gòu)層，然后進(jìn)行組裝與連接，所述蝸殼狀構(gòu)件1a由多件拼接構(gòu)成。

實(shí)施結(jié)構(gòu)2，參見圖3、圖4。包括蝸殼體1和進(jìn)氣管2，蝸殼體1內(nèi)有由內(nèi)向外呈漸擴(kuò)式的渦流式氣道3，即所述渦流式氣道3的截面積由內(nèi)向外逐漸增大，即所述渦流式氣道3的截面積由內(nèi)向外逐漸增大，渦流式氣道外端有氣流出口3a，所述進(jìn)氣管2內(nèi)端與蝸殼體內(nèi)的渦流式氣道3內(nèi)端相通，所述蝸殼體1的內(nèi)壁面上設(shè)有第一吸聲結(jié)構(gòu)層4。所述進(jìn)氣管2的內(nèi)壁面上設(shè)置第二吸聲結(jié)構(gòu)層2a；所述蝸殼體1由蝸殼狀構(gòu)件1a和位于兩端的端板1b構(gòu)成，參見圖4，圖示中的兩端端板1b為直板式結(jié)構(gòu)；所述進(jìn)氣管2內(nèi)端由所述蝸殼狀構(gòu)件1a上的通孔1d進(jìn)入蝸殼體內(nèi)與所述渦流式氣道3的內(nèi)端壁連接并相通，進(jìn)氣管2內(nèi)端的出口朝向噪聲氣流流動的方向，有利于減小氣流阻力和提高消聲效果，而且，進(jìn)氣管2內(nèi)端出口的截面小于渦流式氣道3內(nèi)端的截面積，噪聲氣流由進(jìn)氣管2內(nèi)端的出口進(jìn)入渦流式氣道3內(nèi)端后，因截面突然擴(kuò)張，引起聲波反射和干涉，產(chǎn)生抗性消聲作用，有利于提高消聲效果；實(shí)施中，分別制作蝸殼狀構(gòu)件1a和兩端板1b，以及進(jìn)氣管2，包括相應(yīng)吸聲結(jié)構(gòu)層的制作與連接，然后進(jìn)行組裝與連接，所述蝸殼狀構(gòu)件1a由多件拼接構(gòu)成，在拼接過程中并考慮便于進(jìn)氣管2進(jìn)入渦流式氣道3內(nèi)、以及與渦流式氣道3內(nèi)端的連接。

實(shí)施結(jié)構(gòu)3。參見圖5、圖6，為本發(fā)明方案的進(jìn)一步實(shí)施結(jié)構(gòu)，當(dāng)對氣流量較大的氣流噪聲進(jìn)行消聲、需要較大氣流通道截面時，在所述渦流式氣道3外端的氣流出口3a內(nèi)設(shè)置吸聲板件3b；所述吸聲板件3b包括板件3c，板件3c的兩端分別于與蝸殼體兩端的端板1b連接，板件3c的板面上設(shè)有吸聲層，參見圖6，該結(jié)構(gòu)對氣流量較大的氣流噪聲進(jìn)行消聲、需要較大氣流通道截面時，可以防止高頻失效，有利于提高消聲效果。

圖7所示為本發(fā)明方案的另一種實(shí)施結(jié)構(gòu)，相對于圖1、圖3、圖5所示，圖7中的渦流式氣道3的長度大，即表明，在本發(fā)明的具體實(shí)施方式中，渦流式氣道3的長度不是唯一的，渦流式氣道3的長度可根據(jù)噪聲氣流的頻譜特性、要求的消聲量等來確定。

本發(fā)明中的吸聲結(jié)構(gòu)層4有多種實(shí)施結(jié)構(gòu)。圖8展示了吸聲結(jié)構(gòu)層4的一種實(shí)施結(jié)構(gòu)，如圖所示，所述吸聲結(jié)構(gòu)層4包括穿孔板4a，穿孔板4a通過骨架與所述蝸殼體1內(nèi)壁連接，穿孔板4a與蝸殼體1內(nèi)壁面之間有空腔4b，空腔4b內(nèi)設(shè)有吸聲材料4c。作業(yè)中，噪聲氣流在沿渦流式氣道流動過程中，噪聲氣流經(jīng)由穿孔板4a上的孔進(jìn)入吸聲材料的孔隙中，引起細(xì)小的吸聲材料(如纖維絲)產(chǎn)生振動，由于摩擦和粘滯阻力作用，氣流噪聲的聲能轉(zhuǎn)換為熱能，被吸收和耗散，從而降低噪聲。實(shí)施中，所述吸聲結(jié)構(gòu)層4的厚度，根據(jù)氣流噪聲的頻譜特性和所選擇的吸聲材料類型和密度等來確定。

圖9展示了所述吸聲結(jié)構(gòu)層4的另一種實(shí)施結(jié)構(gòu)，所述吸聲結(jié)構(gòu)層4包括微孔板4d，微孔板4d通過骨架與所述蝸殼體1內(nèi)壁連接，微孔板4d與所述蝸殼體1內(nèi)壁面之間有空隙4e，由微孔板和所述的空隙4e組成共振吸聲結(jié)構(gòu)，，根據(jù)微孔吸聲理論，降低氣流噪聲。實(shí)施中，微孔板一般采用0.2～1.0mm的金屬板，孔徑0.2～1.0mm，穿孔率為1～5％，所述空隙4e的大小，根據(jù)氣流噪聲的頻譜特性和要求的消聲量等來確定。采用該吸聲結(jié)構(gòu)的消聲器，可用于高溫、高濕或有氣流潔凈要求的場所。

所述進(jìn)氣管2內(nèi)壁面上的第二吸聲結(jié)構(gòu)層2a的實(shí)施結(jié)構(gòu)與所述吸聲結(jié)構(gòu)層4的實(shí)施結(jié)構(gòu)類同。

本說明書具體實(shí)施方式中所描述的實(shí)施結(jié)構(gòu)并非包括本發(fā)明方案覆蓋的所有實(shí)施方式，除具體實(shí)施方式中描述的各種實(shí)施結(jié)構(gòu)外，在本發(fā)明方案基礎(chǔ)上的其他任何變形實(shí)施結(jié)構(gòu)均屬于本發(fā)明的范圍。