專利名稱:消聲器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)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(guān)的噪聲。
技術(shù)背景
消聲器主要利用吸聲、擴(kuò)張、共振等空氣動力衰減原理來降低噪聲，對消聲器的結(jié)構(gòu)和原理的研究、開發(fā)已到很高水平，據(jù)專利檢索與消聲器有關(guān)的專利中僅中國專利就有 600余項。這些專利消聲器可謂千變?nèi)f化，但有一點他們是相同的那就是消聲器的結(jié)構(gòu)是固定的，若有調(diào)節(jié)裝置也僅限于手工調(diào)節(jié)，沒有能自動隨脈沖氣流變化進(jìn)行自我調(diào)節(jié)的裝置。固定結(jié)構(gòu)的消聲器其消聲特性是固定的，而脈沖氣流的變化卻是隨機(jī)的，固定結(jié)構(gòu)的消聲器在消除隨機(jī)變化的脈沖氣流噪聲時，始終處在被動狀態(tài)，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(jī)變化自動進(jìn)行自我調(diào)節(jié)的消聲器。日常生活中，消聲器常用于降低往復(fù)式發(fā)動機(jī)和氣體壓縮機(jī)排氣的噪聲，這些噪聲主要來源于排氣中的氣流脈動。一般而言要減少和消除排出氣體的低頻、中頻范圍內(nèi)的脈動要比高頻范圍內(nèi)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范圍內(nèi)氣流脈動的最新消聲器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是設(shè)計一種能夠隨脈沖氣流的隨機(jī)變化自動進(jìn)行自我調(diào)節(jié)；能在低頻、中頻范圍內(nèi)消除或有效降低氣流脈動及相關(guān)噪聲的消聲器。
為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，采取的技術(shù)方案如下在氣流管路上設(shè)置由被消聲氣流自身能量控制的節(jié)流裝置。
本發(fā)明與現(xiàn)有消聲器相比，具有以下明顯優(yōu)點和積極效果1、實現(xiàn)了能根據(jù)脈沖氣流的隨機(jī)變化消聲器自動進(jìn)行自我調(diào)節(jié)。2、能夠消除或有效降低較難消除的低頻、中頻范圍內(nèi)氣流脈動及相關(guān)的噪聲。3、消聲效果與消聲器的體積相關(guān)性不大，能夠縮小消聲器的體積。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步描述。
附圖是本發(fā)明消聲器的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
具體實施方式
如附圖所示，消聲器殼體14內(nèi)被隔板3分隔成進(jìn)氣腔2及出氣腔4，啟閉件1與隔板3上的固定件12構(gòu)成一個節(jié)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(jìn)氣口 13進(jìn)入進(jìn)氣腔2，經(jīng)節(jié)流裝置節(jié)流后進(jìn)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(nèi)通過連接桿6與節(jié)流裝置的啟閉件1連接固定，在彈簧腔11內(nèi)連接彈簧8，彈簧8另一端與固定在殼體14上的手工調(diào)節(jié)裝置9連接，該裝置通過調(diào)節(jié)彈簧8預(yù)壓縮量的方式調(diào)節(jié)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(nèi)氣體壓力，S代表膜片(能量敏感元件7)有效面積，F(xiàn) 代表彈簧力，G代表重力，由于膜片變形力、節(jié)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(nèi)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(nèi)氣體壓力取決于彈簧力的大小，所以通過手工調(diào)節(jié)裝置9調(diào)節(jié)彈簧力即可調(diào)節(jié)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(nèi)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(jié)流裝置過流面積最大。脈沖氣流進(jìn)入消聲器后，出氣腔4內(nèi)氣體能量增加，壓力也就上升，當(dāng)氣體作用力大于彈簧力時，則能量敏感元件7帶動啟閉件1向上位移， 節(jié)流裝置開始起作用，實現(xiàn)了被消聲氣體自身能量對節(jié)流裝置的控制。在平衡位置，若被消聲氣流能量繼續(xù)增加，壓力繼續(xù)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?？梢源_定出氣腔內(nèi)壓力的波動將很小。由于出氣管路固定，因此可以確定出氣氣流基本連續(xù)穩(wěn)定無脈沖。從脈沖氣流的角度來分析，大于平衡點壓力的脈沖波形將被截掉，被截掉脈沖的能量將儲存在進(jìn)氣腔2及其以前的管道內(nèi)，使低于平衡點壓力的脈沖能量得以提高，再配合增加過流面積的措施，使氣流的能量更均勻，相當(dāng)于脈沖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(jù)脈沖氣流的平均壓力值及對已消聲氣流的連續(xù)性穩(wěn)定性要求、氣阻等因素綜合考慮設(shè)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(guān)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(nèi)啟閉件1、膜片(能量敏感元件7)、彈簧8可理解為一個質(zhì)量彈簧振動系統(tǒng)，有其固有頻率，氣流脈動對其來說是一種激勵力，當(dāng)氣流脈動在低頻中頻范圍內(nèi)啟閉件、膜片、彈簧構(gòu)成的振動系統(tǒng)能夠充分響應(yīng)起到調(diào)節(jié)的作用，高頻脈動時系統(tǒng)響應(yīng)將較小，調(diào)節(jié)作用也就較小，消聲器對低頻更有效。本裝置可串聯(lián)使用，進(jìn)一步提高氣流穩(wěn)定性降低噪聲；并聯(lián)使用增加過流能力，也可以與普通消聲器配合使用。
權(quán)利要求
1.一種消聲器，包括消聲器殼體(14)、進(jìn)氣腔O)、出氣腔(4)及進(jìn)出氣口(5、13)，其特征在于在氣流管路上設(shè)置的由被消聲氣流自身能量控制的節(jié)流裝置，該節(jié)流裝置包括啟閉件(1)、隔板⑶和能量敏感元件(7)，隔板(3)開有過流孔并將消聲器殼體(14)分隔成進(jìn)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(dāng)被消聲氣流壓力上升時節(jié)流裝置的過流面積減小。
2.如權(quán)利要求
1所述的消聲器，其特征在于能量敏感元件(7)選用薄膜、活塞或波紋管。
3.如權(quán)利要求
1所述的消聲器，其特征在于隔板(3)過流孔上設(shè)置有控制啟閉件⑴ 過流面積的固定件(12)。
4.如權(quán)利要求
2所述的消聲器，其特征在于隔板(3)過流孔上設(shè)置有控制啟閉件⑴ 過流面積的固定件(12)。
5.如權(quán)利要求
1或2或3或4所述的消聲器，其特征在于消聲器殼體(14)設(shè)置彈簧 (8)的部位形成彈簧腔(11)。
6.如權(quán)利要求
1或2或3或4所述的消聲器，其特征在于消聲器殼體(14)設(shè)置彈簧 (8)的部位設(shè)有手工調(diào)節(jié)裝置(9)，調(diào)節(jié)裝置(9)連接于彈簧(8)。
7.如權(quán)利要求
5所述的消聲器，其特征在于消聲器殼體(14)設(shè)置彈簧(8)的部位設(shè)有手工調(diào)節(jié)裝置(9)，調(diào)節(jié)裝置(9)連接于彈簧(8)。
8.如權(quán)利要求
5所述的消聲器，其特征在于彈簧腔(11)設(shè)有平衡孔(10)。
9.如權(quán)利要求
1或2或3或4所述的消聲器，其特征在于能量敏感元件(7)與啟閉件(1)通過連接桿(6)相連。
10.如權(quán)利要求
9所述的消聲器，其特征在于消聲器殼體(14)設(shè)置彈簧(8)的部位設(shè)有手工調(diào)節(jié)裝置(9)，調(diào)節(jié)裝置(9)連接于彈簧(8)。
11.如權(quán)利要求
9所述的消聲器，其特征在于消聲器殼體(14)設(shè)置彈簧(8)的部位形成彈簧腔(11)。
專利摘要
本發(fā)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(shè)置由被消聲氣流自身能量控制的節(jié)流裝置。根據(jù)脈沖氣流的隨機(jī)變化消聲器進(jìn)行自我調(diào)整，能夠在低頻、中頻范圍內(nèi)消除或有效降低氣流脈動及相關(guān)的噪聲。該消聲器的消聲效果與消聲器的體積相關(guān)性不大，能夠縮小消聲器的體積。
文檔編號F04B53/00GKCN1408990 B發(fā)布類型授權(quán) 專利申請?zhí)朇N 02128462
公開日2012年4月25日 申請日期2002年9月8日
發(fā)明者章國標(biāo) 申請人:章國標(biāo)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (2), 非專利引用 (1),