模態(tài)衰減器的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種模態(tài)衰減器，其包括具有通過連接段連接的引入段和引出段的衰減器主體，設(shè)置在衰減器主體內(nèi)并與衰減器主體間隔以形成環(huán)形空間的多孔網(wǎng)篩，和設(shè)置在多孔網(wǎng)篩和衰減器主體之間的多個環(huán)。當(dāng)流體流經(jīng)模態(tài)衰減器時，聲波經(jīng)過多孔網(wǎng)篩并且通過多個環(huán)反射回來以破壞其它聲波，從而降低模態(tài)衰減器中的流體噪音。本實用新型的模態(tài)衰減器通過多個環(huán)反射聲波以破壞其它聲波，從而降低所述模態(tài)衰減器中的噪音，該模態(tài)衰減器在降噪方面效率很高。而且，本實用新型的模態(tài)衰減器要比現(xiàn)有降噪裝置小得多和/或輕得多，可用在調(diào)節(jié)器或具有較小閥體的控制閥中。
【專利說明】模態(tài)衰減器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型大體涉及一種用于控制閥和調(diào)節(jié)器的降噪裝置，更具體來說，涉及一種用于控制閥或調(diào)節(jié)器的進油管路模態(tài)衰減器。
【背景技術(shù)】
[0002]流體閥控制流體從一個位置到另一個位置的流動。當(dāng)流體閥處于關(guān)閉位置時，阻止一側(cè)的高壓流體流向位于該閥的另一側(cè)的低壓位置?？刂崎y的進口和出口之間的壓差以及經(jīng)過該控制閥的湍流通路在控制閥下游產(chǎn)生湍流流動，這將引起不需要的潛在有害的噪
曰?
[0003]企圖降低噪音，多端口閥罩或閥內(nèi)件已經(jīng)用在某些調(diào)節(jié)器中來減小經(jīng)過閥罩的壓降以及使下游流動平穩(wěn)。然而，這些閥罩式降噪器同時降低了經(jīng)過閥罩的流體流速，這可能降低調(diào)節(jié)器的效率。
[0004]其它類型的降噪裝置包括設(shè)在流動路徑中、吸收聲波并將聲波轉(zhuǎn)化為熱能的材料。然而，這種吸聲材料具有有限的有效頻率并且同時降低經(jīng)過該材料的流體流量。
[0005]最近，已經(jīng)進行某些嘗試來利用位于調(diào)節(jié)器下游的衰減裝置來降低噪音。尤其是，在 Ali E.Broukhiyan 的"The Modal Coincidence Suppression Device (MCSD) For TheReduction Of Noise From Control Valves (用于減少來自控制閥噪音的模態(tài)一致抑制裝置(MCSD))"中描述了一種模態(tài)一致的抑制裝置，("MCSD")在下文中引入以供參考。然而，MCSD中公開的這種模態(tài)抑制裝置很重并且很難組裝。
實用新型內(nèi)容
[0006]為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中`的問題，本實用新型提供一種簡化的模態(tài)衰減器，其提供調(diào)節(jié)器或控制閥下游的降噪，同時具有微小的流動限制。
[0007]根據(jù)本實用新型的一個示例性方面，模態(tài)衰減器包括:具有通過連接段連接的引入段和引出段的衰減器主體，設(shè)置在衰減器主體內(nèi)部、與衰減器主體間隔以形成環(huán)形空間的多孔網(wǎng)篩，以及設(shè)置在多孔網(wǎng)篩和衰減器主體之間的多個環(huán)。當(dāng)流體流經(jīng)模態(tài)衰減器時，聲波經(jīng)過多孔網(wǎng)篩并且通過多個環(huán)反射回來以破壞其它聲波，從而降低模態(tài)衰減器中的流體噪音。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的另一個示例性方面，降低流經(jīng)管路的流體噪音的方法包括:將多個環(huán)設(shè)置在衰減器主體內(nèi)，將多孔網(wǎng)篩設(shè)置在衰減器主體內(nèi)使得多孔網(wǎng)篩和多個環(huán)中的環(huán)的內(nèi)表面之間的距離限定環(huán)形空間，以及將多個環(huán)中相對的環(huán)以與聲波的特定頻率的破壞相對應(yīng)的距離設(shè)置。
[0009]進一步根據(jù)上述方面中的任何一個或多個，模態(tài)衰減器可進一步包括任何一個或多個如下的優(yōu)選形式。
[0010]在某些優(yōu)選形式中，模態(tài)衰減器可進一步包括多個壁，其設(shè)置在大體垂直于經(jīng)過衰減器主體的流體流動方向延伸的衰減器主體的內(nèi)表面上，該壁在網(wǎng)篩主體和衰減器主體之間限定出多個腔。在其它優(yōu)選形式中，模態(tài)衰減器在多個腔內(nèi)包括至少兩個體積不同的腔。在其它實施例中，模態(tài)衰減器包括從進口向著連接段體積增大的腔。仍舊在其它優(yōu)選實施例中，模態(tài)衰減器包括從連接段向著出口體積減小的腔。仍舊在其它優(yōu)選實施例中，模態(tài)衰減器包括在橫截面上看時近似曲線的多個腔。
[0011]在其它優(yōu)選形式中，模態(tài)衰減器可以包括圓錐形的引入段。仍舊在其它優(yōu)選形式中，模態(tài)衰減器可以包括圓錐形的引出段。仍舊在其它優(yōu)選形式中，模態(tài)衰減器包括位于第一端的第一凸緣和位于第二端的第二凸緣。
[0012]在其它優(yōu)選形式中，多孔網(wǎng)篩包括多個孔。仍舊在其它優(yōu)選形式中，多個孔中的至少一個孔是圓形的。
[0013]在其它優(yōu)選形式中，模態(tài)衰減器包括設(shè)置在多個環(huán)中的一個環(huán)與衰減器主體的進口部分之間的彈簧。
[0014]在其它優(yōu)選形式中，多孔網(wǎng)篩具有與衰減器主體的內(nèi)直徑基本相同的內(nèi)直徑。
[0015]在其它優(yōu)選形式中，模態(tài)衰減器包括設(shè)置在衰減器主體內(nèi)部的多孔板，該多孔板大致垂直于經(jīng)過衰減器主體的流體流動方向延伸。仍舊在其它優(yōu)選形式中，模態(tài)衰減器包括位于相對的環(huán)之間、與聲波的特定頻率的破壞相對應(yīng)的距離。
[0016]本實用新型的模態(tài)衰減器通過多個環(huán)反射聲波以破壞其它聲波，從而降低所述模態(tài)衰減器中的噪音，該模態(tài)衰減器在降噪方面效率很高。而且，本實用新型的模態(tài)衰減器要比現(xiàn)有降噪裝置小得多和/或輕得多，可用在調(diào)節(jié)器或具有較小閥體的控制閥中。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是模態(tài)衰減器的剖面透視圖；
[0018]圖2是圖1中模態(tài)衰減器的側(cè)面示意性橫截面視圖；
[0019]圖3是比較直管和模態(tài)衰減器的一個實施例的噪音降低量的數(shù)據(jù)曲線圖；
[0020]圖4是模態(tài)衰減器的可選實施例的側(cè)面橫截面視圖；和
[0021]圖5是模態(tài)衰減器的另一個實施例的側(cè)面橫截面視圖。
【具體實施方式】
[0022]在此描述的模態(tài)衰減器有利地提供調(diào)節(jié)器或控制閥下游的降噪，同時具有微小的流動限制。因此，公開的模態(tài)衰減器在降噪方面效率很高。公開的模態(tài)衰減器要比現(xiàn)有降噪裝置小得多和/或輕得多。因此，公開的模態(tài)衰減器可用在調(diào)節(jié)器或具有較小閥體的控制閥中。
[0023]另外，公開的模態(tài)衰減器中的多孔管可通過調(diào)整多孔管的傳動比定制用于特殊應(yīng)用。此外，公開的模態(tài)衰減器可與多個常規(guī)噪聲抑制設(shè)備相結(jié)合，例如降噪閥內(nèi)件，以獲得更全面的降噪。
[0024]一般而言，在此描述的模態(tài)衰減器通過使用聲波干涉破壞或者減小管路中的聲波振幅來減少流經(jīng)管路或管道的流體噪音。公開的模態(tài)衰減器使用一些不同尺寸或形狀的間隙，這些間隙是由不同樣式的內(nèi)板形成。這些間隙的總長度和/或間隔可以被優(yōu)化用于特定的氣體或者流動結(jié)構(gòu)，以針對于特定聲波頻率。
[0025]除非另外規(guī)定，在此公開的模態(tài)衰減器的任何一個實施例的任何部件或特征可與模態(tài)衰減器的任何一個其它實施例的部件或特征相結(jié)合。
[0026]現(xiàn)在轉(zhuǎn)至圖1，模態(tài)衰減器10的一個示例性實施例包括中空的衰減器主體12，位于中空衰減器主體12的第一端16的第一連接法蘭14和位于中空衰減器主體12的第二端20的第二連接法蘭18。第一連接法蘭14和第二連接法蘭18可附接進油管路和工藝管路和/或使進油管路在一端附接調(diào)節(jié)器而在另一端附接工藝管路。因此，公開的模態(tài)衰減器10容易在實際中任何一個工藝系統(tǒng)上進行改造，因為沒有必要替換或者改變調(diào)節(jié)器并且模態(tài)衰減器10類似地附接于任何一種其它管段。
[0027]中空的衰減器主體12包括連接到第一連接法蘭14的進口部分22和連接到第二連接法蘭18的出口部分24。進口部分22和出口部分24大體為圓柱形，具有大體不變的內(nèi)直徑。圓錐形引入段26可附接于進口部分22并且圓錐形引出段28可附接于出口部分24。引入段26具有緊鄰進口 22的較小直徑而引出段28具有緊鄰出口 24的較小直徑。換言之，引入段擴張而引出段28縮窄。引入段26可通過大體圓柱形的連接段30連接到引出段28上。
[0028]穿孔的中空網(wǎng)篩32位于衰減器主體12內(nèi)，并且該網(wǎng)篩32具有與進口 22和/或出口 24的內(nèi)直徑大體相同的內(nèi)直徑。該網(wǎng)篩32具有包括多個孔36的圓柱形網(wǎng)篩主體34。在一個示例性實施例中，至少一個孔36是圓形的。在其他實施例中，孔36可采用其他形狀，舉例來說，例如正方形、矩形、三角形、多邊形、橢圓形或不規(guī)則形。在其他實施例中，網(wǎng)篩主體34可完全或者部分地涂有吸聲材料。
[0029]多個壁38設(shè)置在衰減器主體12的內(nèi)表面上。這些壁38將衰減器主體12的內(nèi)表面和網(wǎng)篩主體34的外表面之間的空間分成多個腔40。至少兩個腔40限定出不同體積。在圖1的實施例中，腔的體積在衰減器主體12的引入段26從進口 22向著連接段30增加。另一方面，腔40的體積在引出段28從連接部分30向著出口 24減小。壁38和腔40被設(shè)置為將移動經(jīng)過模態(tài)衰減器10的流體中的聲波反射至網(wǎng)篩主體34的內(nèi)部，由于這些聲波與網(wǎng)篩主體34內(nèi)部的其他聲波相沖突，導(dǎo)致聲波破壞或消失。開口 36允許聲波在網(wǎng)篩主體34的內(nèi)部和腔40之間來回傳播。通過控制腔40的體積和和寬度，以及相對腔之間的距離，聲波的某些頻率以破壞為目標(biāo)。每個腔40在網(wǎng)篩主體34和衰減器主體12之間限定出環(huán)形空間46。每個環(huán)形空間46具有寬度47和高度49。腔40與腔40的寬度和高度可以不同。
[0030]現(xiàn)在轉(zhuǎn)至圖2，衰減器主體12是以縱向橫截面示意性圖示的。在圖2中，陰影部分41圖示出中空的腔或室40。腔40從靠近進口 22和出口 24的較小體積前進到靠近連接段30的較大體積。體積增加和減少接近曲線51。曲線51可由橢圓的數(shù)學(xué)公式來限定。
[0031]曲線51可被調(diào)節(jié)來針對特定聲波頻率，因此被定制用于任何一種特定應(yīng)用。
[0032]圖3是典型直管中聲級100和模態(tài)衰減器中聲級101之間的比較圖?？v軸是以dB表示的內(nèi)部聲級，橫軸是以Hz表示的三分之一倍頻帶的中心頻率。如圖所示，在高于大約IOOOHz的頻率處，模態(tài)衰減器中的聲級明顯降低。
[0033]圖4是模態(tài)衰減器110的另一個實施例的縱向橫截面視圖。在圖4中，X部分圖示為實心環(huán)180。在圖4的實施例中，衰減器主體112為大體圓柱形并且網(wǎng)篩主體134設(shè)置在衰減器主體112內(nèi)。多個環(huán)180設(shè)置在衰減器主體112和網(wǎng)篩主體134之間。多個環(huán)180中的至少兩個環(huán)180具有不同環(huán)形厚度。環(huán)180與網(wǎng)篩主體134間隔以在環(huán)180和網(wǎng)篩主體134之間形成環(huán)形空間182。正如上所示的實施例，環(huán)形空間182接近曲線，在尺寸上從網(wǎng)篩主體134的一端(鄰近進口部分122)朝向衰減器主體112的中間部分增加，然后從衰減器主體112的中間部分朝向出口 124減小。另外，彈簧184設(shè)在第一環(huán)180a和衰減器主體112的第一端116之間。
[0034]圖5中所示的模態(tài)衰減器210的示例性實施例與圖4的實施例類似。在圖5中，X部分圖示實心環(huán)280。該模態(tài)衰減器210包括衰減器主體212和設(shè)置在衰減器主體212內(nèi)以形成環(huán)形空間282的網(wǎng)篩主體234。多個環(huán)280也限定出環(huán)形空間282。然而，模態(tài)衰減器210包括多孔板290形式的預(yù)衰減裝置。多孔板290可穿過衰減器主體212的內(nèi)部，大體上垂直于由箭頭圖示的流體流動方向。在一個實施例中，多孔板290包括多個孔292，這些孔破壞流經(jīng)模態(tài)衰減器210的流體內(nèi)的聲波。多孔板290以與模態(tài)衰減器210的其他部分不同的噪音頻率為目標(biāo)。在某些實施例中，多孔板290可完全或者部分地涂有吸聲材料。另外，多孔板290可表現(xiàn)在到達網(wǎng)篩主體234之前的流體流動，因此該模態(tài)衰減器210的其余部分的降噪特性能夠被優(yōu)化。
[0035]第一距離291可被計算為與第一噪音頻率的破壞相對應(yīng)，而第二距離293被計算為與第二噪音頻率的破壞相對應(yīng)。通過將環(huán)形空間282設(shè)計為對應(yīng)于不同噪音頻率的不同距離，模態(tài)衰減器可被調(diào)整為以存在于特定工作環(huán)境中的特定噪音頻率為目標(biāo)。
[0036]減少流經(jīng)管路的流體中的噪音的方法包括制造和設(shè)計任何一個上述公開的實施例的模態(tài)衰減器并將該模態(tài)衰減器安裝在處理系統(tǒng)中。更具體地說，該方法包括:將多個環(huán)設(shè)置在衰減器主體內(nèi)，將多孔網(wǎng)篩設(shè)置在衰減器主體內(nèi)使得多孔網(wǎng)篩和多個環(huán)中的環(huán)的內(nèi)表面之間的距離限定出環(huán)形空間，以及將相對的環(huán)以與聲波的特定頻率的破壞相對應(yīng)的距離設(shè)置在多個環(huán)中。
[0037]在其他實施例中，在此描述的模態(tài)衰減器可通過用不同材料制成板或者以不同方法或不同材料涂敷/涂飾板進行定制，以改變聲波在該裝置中反射的路徑。混合板和/或涂層有效地形成一個或多個聲透鏡，該聲透鏡以特定方式引導(dǎo)聲波來改進聲波破壞和/或以特定頻率為目標(biāo)。
[0038]雖然某些模態(tài)衰減器已經(jīng)在此根據(jù)本公開內(nèi)容的教導(dǎo)進行描述，但是所附權(quán)利要求的范圍并不限于此。相反，權(quán)利要求涵蓋了明確落入允許等效物范圍內(nèi)的本公開內(nèi)容教導(dǎo)的所有實施例。
【權(quán)利要求】
1.一種模態(tài)衰減器，其用來降低具有流經(jīng)管路的流體的處理系統(tǒng)中的噪音，其特征在于，所述模態(tài)衰減器包括: 衰減器主體，其具有通過連接段連接的引入段和引出段； 多孔網(wǎng)篩，其設(shè)置在所述衰減器主體內(nèi)并與所述衰減器主體間隔開以形成環(huán)形空間；以及 多個環(huán)，其設(shè)置在所述多孔網(wǎng)篩和所述衰減器主體之間； 其中，聲波經(jīng)過所述多孔網(wǎng)篩并且通過所述多個環(huán)反射回來以破壞其它聲波，從而降低所述模態(tài)衰減器中的噪音。
2.如權(quán)利要求1所述的模態(tài)衰減器，其特征在于，進一步包括設(shè)置在所述衰減器主體的內(nèi)表面上的多個壁，所述多個壁大致垂直于通過所述衰減器主體的流體流動方向延伸，并且所述多個壁在網(wǎng)篩主體和所述衰減器主體之間限定出多個腔。
3.如權(quán)利要求2所述的模態(tài)衰減器，其特征在于，所述多個腔中至少兩個腔的體積不同。
4.如權(quán)利要求3所述的模態(tài)衰減器，其特征在于，所述多個腔的體積從進口向著連接段增大。
5.如權(quán)利要求4所述的模態(tài)衰減器，其特征在于，所述多個腔的體積從所述連接段向著出口減小。
6.如權(quán)利要求5所述的模態(tài)衰減器，其特征在于，所述多個腔在橫截面上看時接近曲線。
7.如權(quán)利要求1所述的模態(tài)衰減器，其特征在于，所述衰減器主體包括圓錐形引入段。
8.如權(quán)利要求7所述的模態(tài)衰減器，其特征在于，所述衰減器主體包括圓錐形引出段。
9.如權(quán)利要求1所述的模態(tài)衰減器，其特征在于，所述衰減器主體包括位于第一端的第一凸緣和位于第二端的第二凸緣。
10.如權(quán)利要求1所述的模態(tài)衰減器，其特征在于，所述多孔網(wǎng)篩包括多個孔。
11.如權(quán)利要求10所述的模態(tài)衰減器，其特征在于，所述多個孔中的至少一個孔是圓形的。
12.如權(quán)利要求1所述的模態(tài)衰減器，其特征在于，在所述多個環(huán)中的一個環(huán)與所述衰減器主體的進口部分之間設(shè)置有彈簧。
13.如權(quán)利要求1所述的模態(tài)衰減器，其特征在于，所述多孔網(wǎng)篩具有與所述衰減器主體的內(nèi)直徑大致相同的內(nèi)直徑。
14.如權(quán)利要求1所述的模態(tài)衰減器，其特征在于，進一步包括設(shè)置在所述衰減器主體內(nèi)的多孔板，所述多孔板大致垂直于經(jīng)過所述衰減器主體的流體流動方向延伸。
15.如權(quán)利要求1所述的模態(tài)衰減器，其特征在于，相對的環(huán)之間的距離與特定聲波頻率的破壞相對應(yīng)。
【文檔編號】F16K47/02GK203585530SQ201320692401
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月28日
【發(fā)明者】A·C·法格倫德, J·L·戈塞特 申請人:費希爾控制國際公司