專利名稱：用于壓縮機(jī)的吸收式消聲器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按權(quán)利要求1前序部分所述的壓縮機(jī)以及一種按權(quán)利要求8前序部分所述的吸收式消聲器。
背景技術(shù)：
在由內(nèi)燃機(jī)和廢氣渦輪增壓器組成的系統(tǒng)中，廢氣渦輪增壓器以及與其連接的組件對總噪聲級有巨大的貢獻(xiàn)。
尤其是連接在壓縮機(jī)出口上的組件如導(dǎo)管、冷卻器和接受器反射由廢氣渦輪增壓器引入導(dǎo)管中的噪聲。為了降低所反射的噪聲級的水平，這些組件是部分隔離的。
在當(dāng)今的廢氣渦輪增壓器中，壓力比的增大以及流量的增加導(dǎo)致聲音發(fā)射也越來越高。
用于降低壓縮機(jī)出口噪聲的方案一方面是一些基本措施，在這些基本措施中影響聲源，使得降低聲音的產(chǎn)生，并且另一方面是一些二次措施，在這些二次措施中消除已經(jīng)產(chǎn)生的噪聲，或者阻止(抑制)反射。
在壓縮機(jī)出口，噪聲主要由旋轉(zhuǎn)聲音(Drehton)和其諧波構(gòu)成，其中旋轉(zhuǎn)聲音的頻率為轉(zhuǎn)速和主葉片數(shù)量的乘積。在此壓縮機(jī)出口側(cè)的噪聲的大部分在從壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子的運(yùn)行葉片組到導(dǎo)向器(擴(kuò)散器)的導(dǎo)向葉片組的過渡部分上形成。
到目前為止，在這些位置上大多數(shù)降低噪聲的措施對于一些高技術(shù)要求如壓力、溫度以及尤其是高的流動速度來說是失敗的。
重要的是在這些區(qū)域中，就在壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子后面或者在壓縮機(jī)出口上主要是流動介質(zhì)的非常高的速度。該速度在導(dǎo)向器后面為80到100m/s，在導(dǎo)向器前面甚至達(dá)到幾百m/s。這不僅阻礙了傳統(tǒng)的諧振消聲器的使用，而且也阻礙了吸收式消聲器的使用。傳統(tǒng)的吸收式消聲器的使用不超過50m/s，因為否則的話其吸聲材料會被洗掉。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種壓縮機(jī)，其在盡可能靠近噪聲源的地方配有一種吸收式消聲器。另外本發(fā)明的任務(wù)是提供一種吸收式消聲器，其在壓縮機(jī)中盡可能靠近噪聲源使用。
根據(jù)本發(fā)明，壓縮機(jī)的吸收式消聲器在流動通道的區(qū)域內(nèi)布置在壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子的下游，其中吸收式消聲器可以布置在導(dǎo)向器前面，也就是在壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子和導(dǎo)向器的導(dǎo)向葉片之間，也可以布置在導(dǎo)向器后面，例如在螺旋殼體的壓力容器中，或者壓縮機(jī)出口管接頭中，或者例如作為導(dǎo)向器集成的組成部分布置在導(dǎo)向器的高度上。
二次措施按本發(fā)明直接在噪聲源上實現(xiàn)使得只存在少量未受消聲的對總反射起主導(dǎo)作用的區(qū)域。
吸收式消聲器在壓縮機(jī)殼體內(nèi)部的布置還有這樣的優(yōu)點，即為了抑制噪聲的目的不必干涉不屬于壓縮機(jī)或者廢氣渦輪增壓器的組件。
吸收式消聲器具有一個由一種聲學(xué)上透明的金屬網(wǎng)制成的封蓋，其避免出口上的吸聲材料進(jìn)入流動通道。該金屬網(wǎng)最好具有光滑的表面，特別是朝流動通道具有光滑的表面，由此流動不會遭受明顯的損失。
為了額外地避免由強(qiáng)烈的流動引起將吸聲材料沖走，消聲器尤其在具有高壓差的區(qū)域中額外地通過隔板分成單獨的分段。
其它優(yōu)點由從屬權(quán)利要求獲得。


下面根據(jù)附圖示意性地示出了按本發(fā)明的吸收式消聲器的不同實施方式，下面對這些實施方式進(jìn)行更詳細(xì)地解釋。在所有附圖中相同作用的元件用相同的附圖標(biāo)記表示。附圖示出圖1是具有按本發(fā)明的第一種實施方式的吸收式消聲器的壓縮機(jī)的示意剖面圖，該吸收式消聲器具有一個由一種織網(wǎng)制成的封蓋；圖2是具有按本發(fā)明的第二種實施方式的吸收式消聲器的壓縮機(jī)的示意剖面圖；圖3是具有一個集成的按本發(fā)明的吸收式消聲器的導(dǎo)向器的剖面圖；圖4是按圖1的封蓋的織網(wǎng)的一種可能結(jié)構(gòu)方案的細(xì)節(jié)圖。
具體實施例方式
圖1示意示出了一個壓縮機(jī)的一個截取部分。在僅僅部分示出的包括一個進(jìn)氣側(cè)殼體部分21和一個出氣側(cè)殼體部分22的壓縮機(jī)殼體中設(shè)置了一個壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子1，該壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子1同樣僅僅以附件的形式示出。壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子通過一根軸與一個驅(qū)動機(jī)構(gòu)連接，例如與一個由廢氣驅(qū)動的渦輪機(jī)連接。有待壓縮的介質(zhì)例如用于內(nèi)燃機(jī)的空氣通過一個流入通道3進(jìn)行導(dǎo)引，并且在此通過一個旋轉(zhuǎn)的壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子進(jìn)行加工。該流動通道在壓縮機(jī)中從進(jìn)氣側(cè)的吸入管接頭經(jīng)過壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子一直通到一般螺旋形的壓力容器中，被壓縮過的介質(zhì)從該壓力容器導(dǎo)出壓縮機(jī)，例如通入內(nèi)燃機(jī)的氣缸中。
壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子由一個輪轂和設(shè)置在該輪轂上的運(yùn)行葉片組成。在壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子后面將介質(zhì)導(dǎo)引到一個在圖1中同樣沒有示出的具有導(dǎo)向葉片的導(dǎo)向器(擴(kuò)散器)。在從壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子的運(yùn)行葉片組到導(dǎo)向器的導(dǎo)向葉片組的過渡部分上產(chǎn)生了壓縮機(jī)的大部分噪聲，因為被加速的介質(zhì)撞擊到橫向設(shè)置在流動通道中的導(dǎo)向葉片上，并在此得到顯著的減緩。
按本發(fā)明的布置在這個區(qū)域中的吸收式消聲器在圖1中所示的第一實施方式中包括一個用一種吸聲材料44填充的腔室。這種實施方式的吸聲材料例如是一種高精致不銹鋼纖維(例如作為產(chǎn)品名稱Bekinox眾所周知)制成的毛氈。為了使吸聲材料不被流動通道中的急速的流動一起沖走并從腔室中沖出，腔室朝著流動通道3通過蓋板42蓋住。該蓋板例如包括一種具有精密網(wǎng)眼的抗流動織網(wǎng)，并且在理想情況下在聲學(xué)方面對于壓縮機(jī)的整個運(yùn)行溫度范圍、例如高達(dá)200-300℃的溫度范圍都是透明的。
例如一種金屬網(wǎng)適合用作蓋板，如在圖4中詳細(xì)示出。在此它是一種所謂的斜紋織網(wǎng)。這種形式的織網(wǎng)是以斜紋織物織成的緯線(每第三根金屬絲被綁定)，然后相互頂靠在一起。這種形式的織網(wǎng)的優(yōu)點是非常光滑的表面以及極其精密的過濾性。其它形式的在抗流動、過濾性和聲學(xué)透明性方面具有類似特性的織網(wǎng)同樣可以使用。
為了防止在任何情況下剛度都不是很大的蓋板變形，在腔室和蓋板之間、或者作為替代方案在蓋板和流動通道之間可以設(shè)置一個由較堅固的材料制成的支撐板43。例如一種多孔板，其不會消弱吸收式消聲器的聲學(xué)效果，或者一種金屬絲格柵。蓋板在此可以固定在支撐板上，例如通過鉚接或者粘接。
消聲器可以在流動通道的一側(cè)或者兩側(cè)環(huán)形地沿著流動通道的整個圓周布置，或者也可以僅僅以弓形段的形式沿著流動通道的圓周的一個部分或者多個部分布置。在此，消聲器可以沿著流動通道的圓周方向或者沿著流動方向分成多個腔室，從而避免在消聲器內(nèi)部由可能出現(xiàn)的大的壓力降引起的不期望的循環(huán)流動。
按本發(fā)明的吸收式消聲器在圖2中所示的實施方式中也包括一個腔室41。但是在該實施方式中，封蓋通過一個吸聲板45或者一個由吸聲材料制成的層或者板、例如一種由燒結(jié)鋁制成的板實現(xiàn)。精確的厚度取決于流動負(fù)荷和對吸收性能的要求。在吸聲板后面腔室41的深度與需要進(jìn)行消聲的頻率相協(xié)調(diào)。在此該腔室41可以是空的，也就是說充有空氣，或者包括另一種吸聲材料。這種消聲器也可以通過肋條(隔板)劃分成單個的腔室。在此各個腔室與不同的頻率相協(xié)調(diào)，并且通過這種方式對更大的頻率范圍進(jìn)行消聲處理。
圖3示出了按本發(fā)明的吸收式消聲器4作為導(dǎo)向器(擴(kuò)散器)5的組成部分的應(yīng)用方案。導(dǎo)向器包括一個或者兩個殼體壁51和52以及導(dǎo)向葉片53，導(dǎo)向葉片在導(dǎo)向器的安裝狀態(tài)下布置在壓縮機(jī)的流動通道中。圖示的吸收式消聲器也包括一個腔室41以及一個吸聲封蓋45。消聲器也可以布置在流動通道的一側(cè)或者兩側(cè)。因為吸收式消聲器可以作為獨立的嵌件制造，其作為附加的構(gòu)件可以插入導(dǎo)向器中，該吸收式消聲器還包括一個后壁46，其對空腔進(jìn)行限界。
在所示的實施方式中，吸收式消聲器布置在流動方向的下游，也就是在導(dǎo)向葉片之后。作為附加方案或者替代方案，吸收式消聲器也可以布置在上游，也就是布置在導(dǎo)向葉片前面或者布置在導(dǎo)向器的導(dǎo)向葉片的高度上。
按本發(fā)明的具有抗流動的封蓋的消聲器也可以布置在壓縮機(jī)的其它位置上，例如在進(jìn)氣側(cè)的吸入?yún)^(qū)域中，或者布置在壓縮機(jī)的螺旋殼體壓力容器中導(dǎo)向器的更下游，或者布置在壓縮機(jī)殼體的出口處。由于大的吸收表面以及與噪聲源較近，螺旋殼體特別適合用于按本發(fā)明所述類型的吸收式消聲器。在壓縮機(jī)殼體的出口上、在出氣管接頭中可以將消聲器類似于按圖3的實施方式作為獨立的嵌件進(jìn)行制造，然后在安裝時將其作為附加構(gòu)件從壓縮機(jī)的外部插入出口管接頭中。
附圖標(biāo)記列表1 壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子21、22 壓縮機(jī)殼體3 流動通道4 吸收式消聲器41 腔室42 蓋板43 支撐板44 吸聲材料45 吸聲蓋板46 后壁5 導(dǎo)向器，擴(kuò)散器51、52 擴(kuò)散器壁53 導(dǎo)向葉片
權(quán)利要求
1.用于壓縮介質(zhì)的壓縮機(jī)，包括一個壓縮機(jī)殼體(21、22)；一個設(shè)置在該壓縮機(jī)殼體中的可旋轉(zhuǎn)地支承的壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子(1)，該壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子具有一個輪轂和設(shè)置在該輪轂上的運(yùn)行葉片；一個流動通道(3)，用于有待壓縮的介質(zhì)，該流動通道從一個壓縮機(jī)入口側(cè)的吸入?yún)^(qū)域經(jīng)過一個運(yùn)行葉片區(qū)域?qū)虿⑼ǖ揭粋€壓縮機(jī)出口側(cè)的壓力容器中，其中該流動通道在運(yùn)行葉片區(qū)域中由輪轂和壓縮機(jī)殼體(21)進(jìn)行限界；一個導(dǎo)向器(5)，其在流動通道中在有待壓縮的介質(zhì)的流動方向上布置在運(yùn)行葉片區(qū)域和壓力容器之間；一個消聲器(4)，用于降低由壓縮機(jī)產(chǎn)生的噪聲；其特征在于所述消聲器在有待壓縮的介質(zhì)的流動方向上布置在運(yùn)行葉片區(qū)域的下游，并且所述消聲器在該區(qū)域中至少部分地限界流動通道。
2.按權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)，其特征在于所述消聲器是一種吸收式消聲器，并且所述吸收式消聲器包括一種吸聲材料(44)，其借助于聲學(xué)上透明的封蓋(42)與流動通道隔開。
3.按權(quán)利要求2所述的壓縮機(jī)，其特征在于所述封蓋(42)包括一種聲學(xué)上透明的金屬網(wǎng)。
4.按權(quán)利要求3所述的壓縮機(jī)，其特征在于所述聲學(xué)上透明的金屬網(wǎng)固定在支撐板(43)上。
5.按權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)，其特征在于所述消聲器是一種吸收式消聲器，并且至少該吸收式消聲器的部件(44、45)包括一種具有吸聲結(jié)構(gòu)的材料。
6.按權(quán)利要求5所述的壓縮機(jī)，其特征在于至少所述吸收式消聲器的部件(44、45)包括一種多孔金屬。
7.按權(quán)利要求6所述的壓縮機(jī)，其特征在于所述多孔金屬包括一種泡沫鋁合金。
8.按權(quán)利要求1至7中任一項所述的壓縮機(jī)，其特征在于所述消聲器包括至少一個腔室(41)，該腔室至少部分圍住所述流動通道(3)，其中所述至少一個腔室朝著流動通道通過一個蓋板(42、45)完全蓋住，并且所述蓋板由一種抗流動的材料制成，并且/或者具有一種抗流動結(jié)構(gòu)。
9.按權(quán)利要求8所述的壓縮機(jī)，其特征在于所述蓋板(45)由一種吸聲材料制成，并且/或者具有一種吸聲材料。
10.按權(quán)利要求9所述的壓縮機(jī)，其特征在于所述蓋板(45)是一種由吸聲的多孔金屬制成的層。
11.按權(quán)利要求8至10中任一項所述的壓縮機(jī)，其特征在于所述腔室至少部分用一種吸聲材料(44)所填充。
12.按權(quán)利要求8至11中任一項所述的壓縮機(jī)，其特征在于所述腔室通過至少一塊隔板分成至少兩個部分。
13.按權(quán)利要求1至12中任一項所述的壓縮機(jī)，其特征在于所述消聲器(4)作為可單獨插入壓縮機(jī)殼體中的構(gòu)件制造。
14.廢氣渦輪增壓器，包括一種按權(quán)利要求1至13中任一項所述的壓縮機(jī)。
全文摘要
所述廢氣渦輪增壓器的壓縮機(jī)的吸收式消聲器在流動通道的區(qū)域中布置在壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子的下游，其中所述吸收式消聲器可以設(shè)置在導(dǎo)向器的前面或者后面，或者例如作為導(dǎo)向器集成的組成部分設(shè)置在該導(dǎo)向器的高度上。所述二次措施根據(jù)本發(fā)明直接在噪聲源上實現(xiàn)使得僅僅存在很少未受消聲處理的對于整個反射起主導(dǎo)作用的區(qū)域。
文檔編號F04D29/66GK1965154SQ200580018173
公開日2007年5月16日 申請日期2005年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月4日
發(fā)明者H·-J·費(fèi)爾德, R·吉爾斯伯杰 申請人:Abb渦輪系統(tǒng)有限公司