CN101418820B - 扩散型消声器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种噪声控制技术领域的扩散型消声器，包括吸声风筒和吸声锥体，其中：吸声风筒是通心的，为两个对置的四面体锥台，相互间通过端盖法兰串联；吸声风筒内部为用支承架固定的吸声锥体，吸声锥体为两个对置的棱椎体，吸声锥体中的大头位于吸声风筒内，且为风筒的最大截面处，吸声锥体的小头位于吸声风筒的进或出风口平面上。本发明消声器结构简洁；降低了成本；消声器消声量大，阻力损失小。

Description

扩散型消声器

技术领域

本发明涉及一种风机技术领域的消声器，具体地说，涉及的是一种扩散型消声器。

背景技术

噪声问题是当今世界各国环境保护的重点项目之一。采用消声器进行噪声治理是噪声控制重要措施之一。消声器是允许气流通过、阻断或减少声音通过的装置，主要是降低空气动力性噪声。在生产过程中使用大量的风机等空气动力设备，在使用时运行噪声很高，严重影响了工作人员的听力健康和安全生产。为降低噪声，提高工作效率，保护工作人员的身体健康，为风机配备一台消声器是非常必要的。

另一方面，在工程实践中，在风机排气口下游往往还需添加扩散器。如矿山通风机使用中，由于通风机外壳出口处有较高的动压，随着气流直接抛入大气的同时，其动压散失于大气，无益于通风。配置扩散器后可以将动压的一部分转换为静压，减少动压损失。又如对开展气动试验研究中必不可少的空气动力试验设备——风洞，考虑到风洞的空气动力学性能要求，在风机排气口下游也需添加扩散段，用于将气流的动能恢复为压力能，减小气流的能量损失，节省风洞运行时的能量消耗。

对目前使用的风机来说，风机排气口消声器和扩散器是各自独立的部件的。其缺点是扩散器的扩散角受到保持气流不分离的限制，必须严格控制在很小的角度范围内。为了达到扩散器所需的压力恢复和压力梯度，扩散器的几何长度必须超过一定限值。而常规消声器的消声量也直接与消声通道的几何长度成正比。有限的风机安放空间限制了扩散器和消声器几何尺寸，同时，重复设置的扩散器和消声器又势必造成工作量增加、造价上升。

经对现有技术的文献检索发现，中国专利授权公告号为CN2174567Y，名称为：分流直管式阻性风机消声器，主要由通风管及设在其内、外的吸声柱和吸声套组成。消声器安装在风机进出口处，当含噪声气流进入消声器时，一部分进入装有吸声材料的内腔，声能转化为热能消耗掉，另一部分含噪声气流则未消声而直接排出。这种消声器主要缺点是消声频带不够宽，消声量值偏低，而且流体沿程阻损较大，空气动力学性能不够理想。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种扩散型消声器，把扩散器的设计理论与消声器的降噪理论相结合，设计的消声器消声通道是变截面的类似扩散器的结构，可以实现把一部分动压转换成静压，并达到需要的消声效果。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括吸声风筒和吸声锥体，吸声风筒是通心的，为两个对置的四面体锥台，相互间通过端盖法兰串联；吸声风筒内部为用支承架固定的吸声锥体；吸声锥体为两个对置的棱椎体，它构成剖面为八面体的吸声分流尖劈；吸声锥体中的大头位于吸声风筒内，且为风筒的最大截面处；吸声锥体的小头位于吸声风筒的进或出风口平面上；吸声风筒与吸声锥体处于同一条轴线上。

所述吸声风筒的内壁为穿孔板，筒壁内部填充有吸声材料。

所述吸声椎体设有护面板，在护面板的内部设有吸声材料。

所述吸声椎体的锥面为抛物线形式。

将本发明消声器与风机以法兰连接，气流从吸声风筒和吸声椎体中经过，气流中的噪声能量被吸声材料吸收。由于吸声风筒与吸声椎体的锥形结构，增加了声波在消声器通道内的反射次数，提高吸声材料的吸声机会，改善中高频消声性能。由于气流通道截面的扩大，该结构也同时起到增压的作用，将传统的吸声、增压两级串联结构合二为一。

与通常的阻性消声器相比，主要改进有：消声器的气流通道设计成锥形结构，这既能增加消声器的消声量，同时可减少阻力损失；气流通过吸声通道，发生了扩容、增压和减速作用，增大了噪声气流环绕吸声分流椎体时的接触附壁现象，从而提高了消声效果；消声器吸声椎体的锥面呈抛物线形，使吸声体的厚度逐渐变化，因为对于多孔吸声材料而言，吸声体的厚度与其第一共振频率之积为一常量，这就扩大了消声器的吸声频带宽度，从而提高了消声效果。另外，气流的速度减小，使之与吸声结构的内壁产生的摩擦阻力减小，进一步降低了壁面的风阻。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2是图1中A-A向剖面图。

图3是图1中B-B向剖面图；

图中：吸声风筒1、吸声锥体2、进风口3、出风口4、外壳11、吸声材料12、风筒内壁13、支承架21、吸声材料22、护面板23。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1-图3所示，本实施例包括：吸声风筒1和吸声锥体2。吸声风筒1为两个对置的四面体锥台，相互间通过端盖法兰串联；吸声风筒1内为吸声锥体2，吸声椎体2通过支承架21固定。吸声锥体2中的大头位于吸声风筒1内，且为风筒1的最大截面处；吸声锥体2的小头位于吸声风筒1的进风口3或出风口4。

所述吸声风筒1为通心的、两个对置的四面体锥台。

所述吸声锥体2为两个对置的棱椎体，它的剖面为内凹的八边形。

所述吸声风筒1与吸声锥体2处于同一条轴线上。

所述吸声风筒1的内壁13为穿孔板，筒壁内部填充有吸声材料12。

所述吸声椎体2设有护面板23，在护面板23的内部设有吸声材料22。

所述吸声椎体2的锥面为抛物线形式。

工作时，气流从吸声风筒1和吸声椎体2中经过，气流中的噪声能量被吸声材料12、22吸收。由于气流通道截面的扩大，该结构也同时起到增压的作用，将气流的动能恢复为压力能，减小气流的能量损失。

气流通过吸声增压通道，压力降低，速度减小，增大了噪声气流环绕吸声椎体2时的接触附壁现象，从而提高了消声效果；消声器吸声椎体的锥面呈弧线形，使吸声体的厚度逐渐变化，扩大了消声器的吸声频带宽度，从而提高了消声效果。同时，减少了阻力损失。

本实施例消声器结构简洁，具有流线感；将消声器与扩压器合二为一，节省了空间，降低了成本；消声器消声量大，阻力损失小。

Claims (6)

1.一种扩散型消声器，其特征在于，包括吸声风筒和吸声锥体，其中：吸声风筒是通心的，为两个对置的四面体锥台，相互间通过端盖法兰串联；吸声风筒内部为用支承架固定的吸声锥体，吸声锥体为两个对置的棱锥体，吸声锥体中的大头位于吸声风筒内，且为风筒的最大截面处，吸声锥体的小头位于吸声风筒的进或出风口平面上。

2.根据权利要求1所述的扩散型消声器，其特征是，所述吸声风筒与吸声锥体处于同一条轴线上。

3.根据权利要求1或2所述的扩散型消声器，其特征是，所述吸声风筒的内壁为穿孔板，筒壁内部填充有吸声材料。

4.根据权利要求1或2所述的扩散型消声器，其特征是，所述吸声锥体设有护面板，在护面板的内部设有吸声材料。

5.根据权利要求1或2所述的扩散型消声器，其特征是，所述吸声锥体的剖面为内凹的八边形。

6.根据权利要求1或2所述的扩散型消声器，其特征是，所述吸声锥体的锥面为抛物线形式。

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