CN102235390A - 用于涡轮压缩机的消音器以及敷设消音器的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于涡轮压缩机的消音器和一种敷设消音器的方法，其中所述消音器包括：外壳(10)，其具有作为表面遮盖部件的后壁(11)和前壁(12)，还具有在后壁(11)与前壁(12)之间构成的内部空间(13)，其中后壁(11)具有通到内部空间(13)中的连接孔(11a)，还具有用来把消音器(1)装配在涡轮压缩机上的器件(11b)；多个分别具有内圆周(21)和外圆周(22)的环形衰减元件(20)，它们在外壳(10)轴向(AR)上相互间分别以距离(A)相互分层地设置在内部空间(13)中，并且它们分别具有多个衰减扇形区(23)；多个在外壳(10)周向(UR)上分别相互间隔设置的、射线形径向穿过内部空间(13)延伸的分隔壁(30)，它们使每个衰减元件(20)的衰减扇形区(23)保持位置，并且它们将内部空间(13)分成多个空间扇形区(13a)，其特征在于，所述衰减元件(20)在轴向(AR)上至少部分地相互间以不同的距离(A)进行设置。

Description

用于涡轮压缩机的消音器以及敷设消音器的方法
技术领域
本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的用于涡轮压缩机的消音器，还涉及一种敷设消音器的方法。
背景技术
例如由EP 0574605A1已知一种上述形式的消音器。
发明内容
本发明的目的是，提供一种如权利要求1前序部分所述的消音器，它在外尺寸一致的前提下在保持消音特性的条件下具有与现有技术相比减小的进气压力损失，或者在不改变进气压力损失的情况下具有提高的介入衰减。本发明的目的还在于，提供一种敷设这种消音器的方法。
上述目的通过按照权利要求1的消音器以及按照权利要求11的方法得以实现。在各个从属权利要求中定义了本发明的改进方案。
按照本发明的第一方面，提供一个用于涡轮压缩机吸入侧的消音器，其中该消音器包括：优选圆柱形的外壳，它具有作为表面遮盖部件的后壁和前壁，还具有在后壁与前壁之间构成的内部空间，其中后壁具有通到内部空间的连接孔，还具有用来把消音器装配在涡轮压缩机上的器件；多个分别具有内圆周和外圆周的环形衰减元件，它们在外壳轴向上相互间分别以距离相互分层地设置在内部空间中，并且它们分别具有多个衰减扇形区；多个在外壳周向上分别相互间隔设置的射线形且优选星形径向穿过内部空间延伸的分隔壁，它们使每个衰减元件的衰减扇形区保持切向相互排列的位置上，并且它们将内部空间分成多个空间扇形区。按照本发明的消音器的特征在于，所述衰减元件在轴向上至少部分地相互间以不同的距离进行设置。
按照本发明使所述衰减元件在轴向上至少部分地相互间以不同的距离进行设置，即，轴向非等距地设置，由此使消音器在其在轴向上产生的分压损失方面适配于特殊应用的消音要求。
即，所述消音器的衰减元件可以在内部空间的轴向区域(在其中可以实现消音器的总消音的较少部分)中，相互间具有比在内部空间的轴向区域(在其中可以实现消音器的总消音的较大部分)中更大的距离。
通过衰减元件的更大距离，即使在总消音最佳的情况下，也可以减少一些分压损失，并由此也减少消音器的总进气压力损失。另一方面，由于衰减元件在内部空间轴向区域(在其中以主要的模型大部分地进行声音传播)中的距离更小，可以定位更多消音的表面或者说实现更高的反射部分，由此总体上改善消音器的介入衰减
Figure BSA00000496626900021
因此优选使所述衰减元件在内部空间的轴向区域(在其中可以实现消音器的总消音的最小部分)相互间在轴向上具有比在其余(verbleibend)内部空间轴向区域中更大的距离。此外，优选使所述衰减元件在内部空间的轴向区域(在其中可以实现消音器的总消音的最大部分)相互间在轴向上具有比在其余内部空间轴向区域中更小的距离。
按照本发明的消音器的另一实施例，以外壳中心轴线为基准靠近前壁设置的衰减元件相互间在轴向上具有比以中心轴线为基准靠近后壁设置的衰减元件更大的距离。
按照本发明已经认识到，通过以外壳中心轴线为基准靠近前壁设置的衰减元件可以实现消音器总消音的相对较小部分。因此在这里可以不使消音器的介入衰减变差地通过加大衰减元件的距离，来降低例如气体的压缩流体(例如空气)的流速，并降低分压损失并由此降低总进气压力损失。
优选使所述衰减元件相互间在轴向上的距离分别在5mm至150mm范围内。
按照本发明的消音器的另一实施例，所述衰减元件的各内圆周至少部分地以不同的直径构成。换言之，衰减元件之间的径向距离可以是不均匀的，用于考虑应用特有的流体特性或流体要求，并且以最佳的方式(即以最小的损失和旋流)使压缩流体通过后壁中的连接孔导引到涡轮压缩机中。因此通过有针对性地定位衰减元件，实现最佳的压缩机入流。
按照本发明的消音器的另一实施例，所述衰减元件的吸收材料厚度等于或大于5mm。按照本发明已经认识到，为了在对于本发明重要的声学上的空气声音激励谱中实现最佳的吸收特性，材料厚度不能小于5mm。
例如可以使每个衰减元件的衰减扇形区分别由两个相邻的孔板部件组成，它们容纳在吸收材料或吸音材料之间，其中使两个孔板部件间隔开来的吸收材料的材料厚度等于或大于5mm。
按照本发明的消音器的另一实施例，每个衰减元件从其外圆周开始以波浪形状向着其内圆周延伸。
通过衰减元件的波浪形状或蜿蜒形状，防止在压缩流体中逆着流动方向传播的声波直接通过，以及提高衰减元件与压缩流体之间的接触面，由此改善在衰减元件中的吸收。
优选使每个衰减元件的波浪形状具有至少两个相反的波相，即，波峰和波谷。
按照本发明的消音器的另一实施例，所述衰减元件的波浪形状在内圆周区域中这样延伸，使得分别以各自的距离在相邻衰减元件之间形成的消音器的流体进入通道在朝向后壁连接孔的方向上弯曲。
因此通过衰减元件的有针对性的造型，以简单的方式实现最佳的压缩机入流，其中无需附加的导流部件。
按照本发明的第二方面，提供一种方法，用来敷设按照上述一个、多个或所有的本发明实施例以各种可设想的组合的消音器，在该方法中根据在涡轮压缩机运行范围中显示出来的空气传播声音-模型结构及其在消音器中的传播，限定了衰减元件的各波浪形状的弯曲半径以及各衰减元件之间在轴向上的各自距离。
按照本发明的方法的实施例，这样限定衰减元件在消音器的外壳内部空间中的各自的波浪形状和各自的位置，使得在涡轮压缩机上通过消音器待输送的压缩流体实现最大的体积流。
附图说明
下面借助于优选的实施例并参照附图详细描述了本发明。附图中：
图1以局部剖视的立体图示出了按照本发明实施例的消音器。
参考标记清单：
1消音器
10外壳
11后壁
11a连接孔
11b环法兰
12前壁
13内部空间
13a空间扇形区
20衰减元件
21内圆周
22外圆周
23衰减扇形区
24孔板部件
25孔板部件
26吸收材料
27流体进入通道
27a流体入口
30分隔壁
31缺口
40中心管
A距离
AR轴向
UR周向
MA中心轴线
具体实施方式
图1以局部剖视的立体图示出了按照本发明实施例的用于(未示出的)涡轮压缩机的消音器1。
如图1所示，用于装配在涡轮压缩机吸入侧的按照本发明的消音器1具有圆柱形的外壳10、多个环形的衰减元件20和多个分隔壁30。
所述外壳10具有后壁11和前壁12，作为由外壳10形成的圆柱体的表面遮盖部件。在后壁11与前壁12之间形成外壳10的内部空间13，其中后壁11具有通到内部空间13的连接孔11a。
在后壁11的外侧面设有环法兰11b，通过它可以将消音器1装配在涡轮压缩机的吸入侧上。
所述衰减元件20分别具有内圆周21和外圆周22，并且在外壳10的轴向AR上相互间分别以距离A相互分层地设置在内部空间13中。
每个衰减元件20都具有多个(在这里是八个)圆扇形的衰减扇形区23，它们切向的或者在外壳10的周向UR上相互排列成圆环。
在这里是八个的分隔壁30在外壳10的周向UR上相互间分别以相同的角间距进行设置，并且从中心管40开始射线形且尤其星形地径向穿过内部空间13向外延伸，此中心管40居中地在内部空间13中设置在外壳10中心轴线MA上且固定在前壁12上，由此分隔壁30使每个衰减元件20的衰减扇形区23保持在相互排列的位置上，并且将内部空间13分成多个空间扇形区13a。所述分隔壁30分别固定在后壁11和前壁12上，由此使外壳10具有稳定的结构。
在后壁11的连接孔11a处，所述分隔壁30分别具有波浪形状的缺口31，它这样成形，如图1所示，所述缺口31的限制边缘作为围绕中心轴线MA的旋转体来看定义了一个钟罩形状，其敞开的侧面通到连接孔11a中，并且其封闭的侧面连接在中心管40上并且尤其通到其中。这个钟罩形主要提供了机械结构上的优点。
尽管在图1中没有这样示出，但是所述衰减元件20在轴向AR上至少部分地相互间以不同的距离A进行设置。
准确地说，所述衰减元件20在内部空间13的轴向区域(沿着轴向AR的区域)(在其中可以实现消音器1的总消音的最少部分)相互间在轴向AR上具有比在其余内部空间13轴向区域中更大的距离A。
另一方面，所述衰减元件20在内部空间13的轴向区域(在其中可以实现消音器1的总消音的最大部分)相互间在轴向AR上具有比在其余内部空间13轴向区域中更小的距离A。
按照借助于附图1所述的本发明实施例，以外壳10中心轴线(外壳10在轴向AR上延伸的中心位置)为基准靠近或最近于前壁12设置的衰减元件20相互间在轴向AR上具有比以中心轴线为基准靠近后壁11设置的衰减元件20更大的距离A。
因此参照在图1中所示的本发明实施例，例如两个或三个在图1中设置在最右边的衰减元件20相互间具有比其余更左边设置的衰减元件20更大的距离A。
按照本发明，在衰减元件20之间的各距离A在轴向上为5mm至150mm。
尽管在图1中同样没有这样示出，但是所述衰减元件20的各内圆周21至少部分地以不同的直径构成，即相互间具有不同的径向距离。
每个衰减元件20的衰减扇形区23分别由两个相邻的孔板部件24，25组成，它们容纳在材料厚度(吸收材料厚度)等于或大于5mm的吸收材料26之间。
每个衰减元件20从其外圆周22开始向着其内圆周21以波浪形状延伸，该波浪形状具有至少两个相反的波相，即波峰和波谷。
如图1所示，所述衰减元件20的波浪形状在内圆周21区域中这样延伸，使得分别以各自的距离A在相邻衰减元件20之间形成的消音器1的流体进入通道27在朝向后壁11连接孔11a的方向上弯曲。
通过这种方式，从径向外部开始使通过流体进入通道27的流体入口处27a流入到外壳10内部空间13中的压缩流体(如空气)无旋流地(verwirbelungsarm)导入到后壁11的连接孔11a中，并且从那里输送到涡轮压缩机的吸入侧。
尽管在图1中看不到，但是作为由外壳10形成的圆柱体的壳部件在圆周上设有过滤材料，此过滤材料覆盖流体进入通道27的流体入口27a，用于在涡轮压缩机入口前过滤压缩流体。
按照本发明的用于敷设消音器1的方法，根据在涡轮压缩机运行范围中显示出来的空气传播声音-模型结构和其在消音器1中的传播，来限定衰减元件20各波浪形状的弯曲半径和在轴向AR上衰减元件20之间各自的距离A。
此外，按照本发明的用于敷设消音器1的方法，这样限定衰减元件20的各个波浪形状以及衰减元件20在消音器1外壳10内部空间13中的各个位置，使得在涡轮压缩机上通过消音器1待输送的压缩流体实现最大的体积流。

Claims (12)

1.一种用于涡轮压缩机的消音器(1)，包括：
外壳(10)，其具有作为表面遮盖部件的后壁(11)和前壁(12)，还具有在后壁(11)与前壁(12)之间构成的内部空间(13)，其中后壁(11)具有通向内部空间(13)的连接孔(11a)，还具有用来把消音器(1)装配在涡轮压缩机上的器件(11b)；
多个分别具有内圆周(21)和外圆周(22)的环形衰减元件(20)，它们在外壳(10)轴向(AR)上相互间分别以距离(A)相互分层地设置在内部空间(13)中，并且它们分别具有多个衰减扇形区(23)；
多个在外壳(10)周向(UR)上分别相互间隔设置的、射线形径向穿过内部空间(13)延伸的分隔壁(30)，它们使每个衰减元件(20)的衰减扇形区(23)保持位置，并且它们将内部空间(13)分成多个空间扇形区(13a)，
其特征在于，所述衰减元件(20)在轴向(AR)上至少部分地相互间以不同的距离(A)进行设置。
2.如权利要求1所述的消音器(1)，其特征在于，所述衰减元件(20)在内部空间(13)的、能够实现消音器(1)的总消音的最少部分的轴向区域中相互间在轴向(AR)上具有比在内部空间(13)的其余轴向区域中更大的距离(A)。
3.如权利要求1或2所述的消音器(1)，其特征在于，所述衰减元件(20)在内部空间(13)的、能够实现消音器(1)的总消音的最大部分的轴向区域中相互间在轴向(AR)上具有比在内部空间(13)的其余轴向区域中更小的距离(A)。
4.如权利要求1至3中任一项所述的消音器(1)，其特征在于，以外壳(10)中心轴线为基准靠近前壁(12)设置的衰减元件(20)相互间在轴向(AR)上具有比以中心轴线为基准靠近后壁(11)设置的衰减元件(20)更大的距离(A)。
5.如权利要求1至4中任一项所述的消音器(1)，其特征在于，所述衰减元件(20)相互间在轴向(AR)上的距离(A)分别在5mm至150mm范围内。
6.如权利要求1至5中任一项所述的消音器(1)，其特征在于，所述衰减元件(20)的各内圆周(21)至少部分地以不同的直径构成。
7.如权利要求1至6中任一项所述的消音器(1)，其特征在于，所述衰减元件(20)的吸收材料厚度等于或大于5mm。
8.如权利要求1至7中任一项所述的消音器(1)，其特征在于，每个衰减元件(20)都从其外圆周(22)开始以波浪形状向着其内圆周(21)延伸。
9.如权利要求8所述的消音器(1)，其特征在于，每个衰减元件(20)的波浪形状具有至少两个相反的波相。
10.如权利要求8或9中任一项所述的消音器(1)，其特征在于，所述衰减元件(20)的波浪形状在内圆周(21)区域中这样延伸，使得分别以各自的距离(A)在消音器(1)的于相邻衰减元件(20)之间形成的流体进入通道(27)在朝向后壁(11)连接孔(11a)的方向上弯曲。
11.一种用于敷设如权利要求8至10中任一项所述消音器(1)的方法，其特征在于，根据在涡轮压缩机运行范围中显示出来的空气传播声音-模型结构及其在消音器(1)中的传播，来限定衰减元件(20)各波浪形状的弯曲半径以及衰减元件(20)之间在轴向(AR)上的各自距离(A)。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，衰减元件(20)在消音器(1)的外壳(10)内部空间(13)中的各自的波浪形状和各自的位置限定成，使得在涡轮压缩机上通过消音器(1)待输送的压缩流体实现最大的体积流。
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