CN101063458A - 过滤消声器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种在废气涡轮增压器压缩机的进气侧的过滤消声器，它有圆柱形消声器外壳，由一前壁和一可与压缩机连接的后壁组成，它们将一外部的、由一孔板制成的圆柱形外罩封闭住，并有多个布置在消声器外壳内腔里的环形消声元件，其中元件数量明显减少，压缩机抽吸空气压力损失很低，抽吸空气在过滤消声器的流出孔里的速度场均匀，压缩机的声平令人满意地降低，为此建议：环形消声元件是至少一个外消声元件和至少一个内消声元件的形式，其相互同轴并相互间隔开，并包括前壁和后壁(它们用于垂直于消声器外壳轴线地流过外壳的外部圆柱形外罩的新鲜空气)构成一基本同轴和迷宫式延伸的流动通道21，使新鲜空气至少围绕外消声元件流向压缩机。

Description

过滤消声器
技术领域
本发明涉及一种按权利要求1的前序部分所述的在一个废气涡轮增压器的压缩机的进气侧的过滤消声器(Filterschalldmper)。
背景技术
用于给内燃发动机、尤其是大柴油发动机进行增压的废气涡轮增压器包括有压缩机，它在完成其功能时发出废气涡轮增压器的主要的声平。因此有必要借助于有效的过滤消声器来降低压缩机抽吸的这种声平。
这种型式的过滤消声器例如使用一种压缩机的吸气侧，该压缩机将燃烧空气压缩并输送给内燃发动机。一种这样的压缩机由废气涡轮增压器的废气涡轮来驱动。
尽管如此，但也必须达到压缩机最佳的参数，为此必须使压缩机抽吸的压力损失最小化，并确保抽吸空气在压缩机的导轮入口里有尽可能有利的速度分布。
这些要求也必须在设计一种有效的消声器时加以考虑，该消声器在废气涡轮增压器中通常设有一个过滤插件并确保吸入空气的清洁。
由DE 195 14 990 B4例如已知有一种具有一个外壳的过滤消声器，在该过滤消声器中布置了多个由消声板和吸收元件组成的消声元件，其中消声元件分别具有一个消声板和一个吸收元件，而且消声元件布置在外壳壁的径向槽里，消声元件的消声面平行于外壳的中央轴线。
由EP 0 574 605 B1已知另外一种具有多个环形消声元件的过滤消声器，这些消声元件相互之间具有恒定的间距，并由多个在圆周方向上排列成行的消声段组成，其外壳设计成具有辐射状筋板的铸造整块，其中筋板具有槽，在该槽里可以径向推入消声元件，并因此固定在压缩机的轴向方向上。
但在这些已知的过滤消声器中，元部件数量多，而且有压缩机吸收的不受人欢迎的压力损失。
发明内容
本发明的目的是排除所有这些缺点。因此本发明的任务是：设计提出一种开头所述型式的过滤消声器，其中元部件数量比较而言大大减少，其中比较而言实现了压缩机吸气的很低的压力损失，在过滤消声器的出口里的吸气速度场得到均匀化，并且也使压缩机的声平令人满意地降低了。
按照本发明，这项任务通过按权利要求1所述的一种过滤消声器来解决。
由于在一种过滤消声器中环形的消声器元件设计成至少一种外消声元件和至少一种内消声元件的形式，它们相互同轴地并相互间隔距离地设置，并在包括了前壁和后壁—它们用于垂直于消声器外壳的轴线穿过外壳的圆柱形外罩而流入的新鲜空气—的情况下构成一种基本上在消声元件之间同轴地并迷宫式地延伸的流动通道，从而使新鲜空气至少围绕外消声元件周围流向压缩机，因此导引吸气的通道的几何形状可以设定成使吸气流入到压缩机中的通道的几何形状，吸气确保了很低的压力损失，并且比较而言在选择外壳的前壁和后壁的、外部的孔板状圆柱壁的、以及用于内消声元件和外消声元件的孔板的材料粗细/厚度时有大的自由度，以便使过滤消声器的整个外壳有足够的刚性。
从属权利要求涉及本发明的优选方案。
附图说明
以下根据附图中所示的一种实施例的简图对本发明详细地加以说明。所示为：
图1：在外壳里具有一个外消声元件和内消声元件的一种按照本发明的过滤消声器的依据图2的纵向剖视图S1；
图2：按照本发明的过滤消声器在一个纵向方向正中间平面里的按图1的一个横断面图S2。
具体实施方式
图1表示了一种基本为圆柱形的过滤消声器20，其外壳基本由一个前壁1和一个与这里未示出的压缩机可以连接的后壁2构成，它们将一个位于外部的由一块孔板构成的圆柱形外罩4封闭住。
为了缓冲来自压缩机的声波，在外壳里设有多个、在本实施例中为2个环形的消声元件5，6，环形消声元件5，6设计成一个外消声元件5和一个内消声元件6的形式，它们相互同轴地并相互间隔距离地进行布置，并在包括了前壁1和后壁2—它们用于垂直于消声器外壳20的轴线穿过外壳圆柱形外罩4流入的新鲜空气—的情况下，构成一个基本上在它们之间同轴和迷宫式延伸的流动通道21，从而使新鲜空气至少围绕外消声元件5周围流向压缩机。
为此内消声元件6垂直固定在前壁1上，外消声元件垂直固定在后壁2上。
当然也可以考虑：外消声元件5垂直固定在前壁1上，而内消声元件6垂直固定在后壁2上。
为了提高按照本发明的过滤消声器的刚性，还规定了：前壁1和外消声元件5的邻接正面借助于跨接位于其间的流动通道21的螺钉8或筋板或其它增强刚性的连接元件相互连接起来。
消声元件5，6一般由一个孔板形状的支承件和一个由消声材料制成的消声件组成。为此，外消声元件5和内消声元件6分别由一个孔板22，23形状的外罩件构成，该外罩件包围住一个圆形空心体元件(hohles Krperelement)。该空心体元件又借助于已被装入的消声物质24，25装满。孔板22，23的孔表面与各自孔板22，23的整个表面分别调整成所希望的比例。
此外消声器外壳的圆柱形外罩4设有一个透气的、可以更换的过滤盖板3。
被抽吸的空气因此沿着箭头S(见图1)、经过置于圆柱形外罩4的圆周上的过滤盖板3流入到消声器20的内腔中，并在消声元件5，6旁边流过经过过滤消声器20的流出孔10流向压缩机。也就是说，吸入空气在径向上流过过滤盖板3和圆柱形外罩4的孔板的外圆周、流入到弯曲的流动通道21里，该流动通道21由同轴相互间距布置的消声元件5，6和外壳的前壁1和后壁2构成，并从那里流入到流出孔10里，在这里铰接有压缩机的抽吸管路。
其中也可以考虑一种变型方案，此时吸入空气轴向通过一个由孔板制成的前壁1吸入，或者通过两个面(前壁1和外圆柱4)吸入。
由于有了比较长的、迷宫式的流动通道21，就可以实现一种良好的消声，因为众所周知当声波出现压力峰值时就使旁边流过的空气压入到消声元件5，6的消声物质24，25里，并在出现压力低谷时又吸出来，从而按此方式大大降低了声波振幅。在设计流动通道时，必须注意使通道长度I和通道宽度b之间的比例关系匹配于所要消声的声频。
由于前面所述的原因，通过如下方法又有另一种优点：孔表面与消声元件5，6的各自孔板22，23的整个表面分别调整到一种所希望的比例。在此，孔板22和23的结构型式也可以考虑为亥姆霍兹谐振器，正如它例如已在DE 198 18 873 A1中所描述的那样。
对于所应用的用于消声物质24，25的材料，可以指一种开式格状泡沫材料，如在DE 195 14 990 B4中所述的，是纤维垫或其它吸声材料。对于圆柱形外罩4的过滤盖板3可以如在EP 0 574 605 B1中所述那样，应用一种塑料、金属织物、过滤纸或者由不同材料制成的复合过滤器。
此外过滤消声器20可以装有其它附件。那么例如在前壁1的外侧面上可以设有封盖用来安设传感器9，或者在后壁2的外侧面上设有用于一种清洗介质的输送装置7。
图2再次示出了一种按照本发明的过滤消声器20的实施例在根据图1的平面S2-S2里的横断面图。与图2不同地也可以考虑消声器的一种非旋转对称的构造，例如以矩形或椭圆形的形式。

Claims (7)

1.在废气涡轮增压器的压缩机吸气侧的过滤消声器(20)，具有一优先为圆柱形的消声器外壳，它由一前壁(1)和一可以与压缩机连接的后壁(2)组成，它们将一位于外的、由一孔板制成的圆柱形外罩(4)封闭住，并具有多个布置在消声器外壳的内腔里的环形消声元件(5，6)，其特征在于，环形消声元件(5，6)以至少一个外消声元件(5)和至少一个内消声元件(6)的形式构成，它们相互同轴并互相间隔距离地设置，并在包括用于流入到消声器外壳里的新鲜空气的前壁(1)和后壁(2)的情况下，构成一个基本在它们之间同轴地和迷宫式地布置的流动通道(21)，使新鲜空气至少部分地围绕外消声元件(5)周围流向压缩机。
2.按权利要求1所述的过滤消声器，其特征在于，内消声元件(6)垂直固定在前壁(1)上，外消声元件(5)垂直固定在后壁(2)上。
3.按权利要求1所述的过滤消声器，其特征在于，前壁(1)和外消声元件(5)的邻接正面借助于跨接了位于其间的流动通道(21)的连接元件(8)相互连接。
4.按权利要求1所述的过滤消声器，其特征在于，外消声元件(5)垂直固定在前壁(1)上，内消声元件(6)垂直固定在后壁(2)上。
5.按权利要求1所述的过滤消声器，其特征在于，消声器外壳的圆柱形外罩(4)设有一透气的、可更换的过滤器盖板(3)。
6.按权利要求1所述的过滤消声器，其特征在于，外消声元件(5)和内消声元件(6)分别具有一种孔板(22，23)形状的外罩件，它包围住一个圆形空心体元件，该空心体元件借助于一种被装入的消声物质(24，25)装料，并使孔表面相对于各自孔板(22，23)的总面积调整至一种所希望的比例。
7.按权利要求6所述的过滤消声器，其特征在于，孔板(22)或孔板(23)做成亥姆霍兹谐振器。
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