CN103590999B - 一种吸气消声器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种吸气消声器，旨在提供一种可有效消除不同频率的噪音，消声效果佳，且结构紧凑的吸气消声器。它包括消声器壳体，消声器壳体内设有上气室和下气室，下气室由第一隔板分隔成左下气室和右下气室；所述消声器壳体侧面上设有与左下气室相通的进气口及与上气室相通的排气口；所述左下气室与右下气室之间通过第一通气管道连通，且第一通气管道的一端口延伸至左下气室内并朝向进气口；所述右下气室与上气室之间通过第二通气管道连通。

Description

一种吸气消声器

技术领域

本发明涉及一种消声器，具体涉及一种应用在压缩机上的吸气消声器。

背景技术

噪声己被视为当今世界的严重污染之一，压缩机的噪声问题，以成为衡量其综合性能的一个重要指标。压缩机的主要噪声源由进气和排气辐射的空气动力噪声、机械运动部件产生的机械噪声和驱动电机噪声三部分组成；并且排气噪声比进气噪声弱，因而压缩机的空气动力性噪声一般以进气噪声为主。

目前压缩机通常是通过设置进、排气消声器来降低噪声，且压缩机中的消声器一般为抗性消声器；它通过管道截面的突变或旁接共振腔等在声传播过程中引起阻抗的改变，而产生声能的反射、干涉，从而降低由消声器向外辐射的声能,以达到消声目的。由于压缩机壳体内的体积校小，现有技术中，普遍选用单一形式的抗性消声器，其分为两种类型：其中一种是扩张室消声器，其由各个扩张室与连管连接起来组成，利用横断面积的扩张、收缩引起声波的反射与干涉来进行消声的。另一种是共振腔消声器，其由气管和气管周围的共振腔组成，利用共振结构的阻抗引起声波的反射而进行消声。单一形式的消声器通常是在上述两种类型中选择一种，其结构简单，可靠性高，制造容易，但其存在消声效果不理想的问题。

例如，中国专利公开号CN202326084U，公开日2012年7月11日，发明创造的名称为用于轻型卡车气制动系统空气压缩机的进气消声器，包括圆柱筒状的消声器本体，消声器本体的一端为进气口，另一端为出气口，三者之间形成扩张室消声器；并且消声器本体内近两端处分别设有带气孔的隔板。该申请案的进气消声器为扩张室消声器，其同样存在消声效果不理想的问题。

发明内容

本发明的第一目的是为了克服现有技术中的压缩机吸气消声器存在消声效果不理想的问题，提供一种消声效果佳，且结构紧凑的吸气消声器。

本发明在第一目的基础上的第二目的是为了提供一种吸气消声器，其不仅消声效果佳，而且具有自清洁功能，可避免消音器在长期使用过程中因粉尘的聚集，导致气流的流阻及气压损失的增大。

本发明的技术方案是：

一种吸气消声器，包括消声器壳体，消声器壳体内设有上气室和下气室，下气室由设置在消声器壳体内的第一隔板分隔成左下气室和右下气室；所述消声器壳体侧面上设有与左下气室相通的进气口及与上气室相通的排气口；所述左下气室与右下气室之间通过第一通气管道连通，且第一通气管道的一端口延伸至左下气室内并朝向进气口；所述右下气室与上气室之间通过第二通气管道连通。

本方案的左下气室与第一通气管道配合形成共振腔消声器（左下气室相当于共振腔）；第一通气管道、右下气室和第二通气管道配合形成扩张室消声器（右下气室相当于扩张室）；第二通气管道连通与上气室配合形成抗性消声器；其将多种结构的消声器组合成一体，可有效消除不同频率的噪音，因而消声效果佳。另一方面，本方案吸气消声器的结构紧凑，有利于缩小消声器体积。

作为优选，第二通气管道一端口延伸至上气室内并朝向排气口。本方案的第二通气管道与上气室配合形成共振腔消声器，其可进一步消除低频或中频窄带噪声或峰值噪声。

作为优选，第一通气管道与右下气室连通的端口位于第二通气管道与右下气室连通的端口的下方，并且第一通气管道和第二通气管道中与右下气室连通的端口朝向同一侧。本方案结构可以增大气流在右下气室内的流通行程，从而增加右下气室的扩张比和长度，有利于效消除噪音，进一步提高消声效果。

作为优选，朝向进气口的第一通气管道端口边缘设有一缺口，并且靠该端口的第一通气管道上还设有与消声器壳体内壁连接的支撑块，支撑块与缺口分布在第一通气管道的相对两侧。由于缺口的设置，其使由进气口吸入的气体中的一部分气体进入左下气室发生膨胀，起到消声作用；而支撑块的设置保证了第一通气管道的稳定性。

作为优选，朝向进气口的第一通气管道端口与进气口之间的间距为第一通气管道的口径的1/5至1/2之间。本方案结构有利于提高左下气室与第一通气管道配合形成的消音效果。

作为优选，消声器壳体的底部、位于第一隔板的相对两侧分别设有补气孔，且其中一补气孔连通左下气室与外界，另一补气孔连通右下气室与外界。补气孔的设置有利于提高消音效果。

作为优选，第二通气管呈L形，且第二通气管中有一部分位于左下气室内。

作为优选，朝向排气口的第二通气管道端口处设有网状隔层。网状隔层的设置避免异物进入。

作为优选，消声器壳体包括下包括上端开口的消声器本体，下端开口上盖及设置在消声器本体上端口处的第二隔板；消声器本体的上端口内边缘设有环形凹陷台阶，第二隔板设置在环形凹陷台阶内，且第二隔板上设有往下凹陷的下陷槽；所述上盖的下端扣合在消声器本体上端口上；所述上气室位于上盖与第二隔板之间，所述下气室位于第二隔板下方。本方案结构便于消声器的实际安装制作，提高生产效率，降低制作成本。

作为优选，第一隔板竖向设置并位于第二隔板下方，第一隔板与第二隔板为一体成型结构；所述消声器本体的相对两侧面和底面上分别设有用于插设第一隔板的插槽，第一隔板插设在插槽内。本方案结构便于消声器的实际安装制作，提高生产效率，降低制作成本。

作为优选，左下气室内壁上、靠进气口处设有支撑板，且支撑板上设有与进气口正对设置的第一通气孔；所述第一隔板上设有连通左下气室与右下气室的第二通气孔和第三通气孔，且第二通气孔与第一通气孔正对设置；所述第一通气孔和第二通气孔处分别设有用于控制通气孔通断的电磁开关阀或电动开关阀；所述第三通气孔所在的右下气室内壁上设有导风套，且导风套端口处也设有用于控制第三通气孔通断的电磁开关阀或电动开关阀；所述第一通气管道呈圆筒状，第一通气管道位于支撑板与第一隔板之间，且第一通气管道的一端口朝向第一通气孔，另一端口朝向第二通气孔；第一通气管道一端通过轴承座设置在支撑板上，另一端通过轴承座设置在第一隔板上；第一通气管道设有网状消音装置，网状消音装置包括若干相互平行的圆形网片及连接各圆形网片的连接杆，圆形网片与第一通气管道的旋转轴相垂直，且圆形网片的外径小于第一通气管道的内径；所述左下气室内还设有与第一通气管道相平行的轴杆，轴杆通过轴承座固定在左下气室内壁上，轴杆的一端穿过第三通气孔并延伸至导风套内，且位于导风套内的轴杆上设有叶轮；所述轴杆上还设有主动齿轮，所述第一通气管道上套设有从动齿轮，且从动齿轮与主动齿轮啮合；

所述第一通气管道上还套设有除尘套体，且第一通气管道与除尘套体之间可相对转动；除尘套体内壁上设有两道环形凹槽；所述第一通气管道内壁上分别设有与两环形凹槽相通的导气通孔；两环形凹槽中的一环形凹槽底面上设有进气通孔，另一环形凹槽底面上设有排气通孔；所述左下气室内壁上设有两个与外界空气连通的除尘通孔，所述进气通孔与一除尘通孔之间通过进气管道连接，排气通孔与另一除尘通孔之间通过排气管道连接；所述排气管道与排气通孔之间还设有电磁开关阀或电动开关阀，排气管道内还设有排风扇。

本方案结构的网状消音装置不仅有利于提高对中低频噪音的消音效果，而且对高频噪音也具有良好的消音效果；从而使消音器对中、低、高频噪音都具有良好的消音效果。另一方面，虽然消音器在长期使用过程中网状消音装置上容易聚集粉尘，导致气流的流阻增大以及气压损失的增加大；但本方案结构具有自清洁功能，可避免消音器在长期使用过程中网状消音装置上容易聚集粉尘，导致气流的流阻增大以及气压损失的增加的问题。

作为优选，第一通气管道内壁上设有两道环形凸起，所述网状消音装置位于两环形凸起之间；所述两环形凸起之间的第一通气管道内壁上还设有刷毛，且刷毛沿第一通气管道径向延伸。本方案结构有利于将网状消音装置上聚集的粉尘通过刷毛清除。

作为优选，两环形凹槽中的一环形凹槽位于两环形凸起之间，另一环形凹槽位于两环形凸起外侧；所述排气通孔设置在两环形凸起之间的环形凹槽底面上，进气通孔设置在两环形凸起外侧的环形凹槽底面上。本方案结构有利于将粉尘由第一通气管道内排出到外界空气中。

本发明的有益效果是：具有可有效消除不同频率的噪音，消声效果佳，并具有自清洁功能，可避免消音器在长期使用过程中因粉尘的聚集，导致气流的流阻及气压损失的增大。

附图说明

图1是本发明实施例1的一种吸气消声器的一种立体结构示意图。

图2是本发明实施例1的一种吸气消声器的的一种剖面结构示意图。

图3是图1中A处的局部放大图。

图4是图2中B处的局部放大图。

图5是本发明实施例2的一种吸气消声器的的一种剖面结构示意图。

图6图5中C处的局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

实施例1：如图1、图2所示，一种吸气消声器，包括消声器壳体。消声器壳体包括下包括上端开口的消声器本体1，下端开口上盖3，设置在消声器本体上端口处的第二隔板2及设置在第二隔板下方的消声器本体内的第一隔板7。消声器本体1的上端口内边缘设有环形凹陷台阶。第二隔板2设置在环形凹陷台阶内，且第二隔板上设有往下凹陷的下陷槽。第一隔板7竖向设置，且第一隔板与第二隔板为一体成型结构。消声器本体1的相对两侧面和底面上分别设有用于插设第一隔板的插槽8，第一隔板插设在插槽内。上盖的下端扣合在消声器本体上端口上。

如图2、图4所示，消声器壳体内设有上气室11和下气室12，其中上气室11位于上盖3与第二隔板2之间，下气室12位于第二隔板2下方。下气室12由第一隔板7分隔成左下气室12a和右下气室12b。消声器壳体的底部、位于第一隔板7的相对两侧分别设有补气孔15，且其中一补气孔连通左下气室12a与外界，另一补气孔连通右下气室12b与外界。

如图1、图2、图3所示，消声器壳体侧面上设有与左下气室相通的进气口10及与上气室相通的排气口4。进气口设置在消声器本体侧面上，且进气口呈喇叭状。排气口设置在上盖顶面。左下气室12a与右下气室12b之间通过第一通气管道9连通，且第一通气管道9的一端口延伸至左下气室12a内并朝向进气口10。朝向进气口的第一通气管道端口与进气口之间的间距为第一通气管道的口径的1/5或1/4或1/3或1/2。朝向进气口10的第一通气管道9端口边缘设有一缺口13，并且靠该端口的第一通气管道上还设有与消声器壳体内壁连接的支撑块14。支撑块与缺口分布在第一通气管道的相对两侧。

右下气室12b与上气室11之间通过第二通气管道6连通。第二通气管道6的一端口延伸至上气室11内并朝向排气口4。第二通气管呈L形，且第二通气管中有一部分位于左下气室内。朝向排气口的第二通气管道端口处设有网状隔层5。第一通气管道9与右下气室12b连通的端口位于第二通气管道6与右下气室12b连通的端口的下方，并且第一通气管道9和第二通气管道6中与右下气室12b连通的端口朝向同一侧。

本实施例的压缩机吸气消声器中的第一通气管道9的一端口朝向进气口，并且第一通气管道9的端口与进气口之间设计成狭缝型；从而使其与左下气室12a配合形成共振腔消声器（左下气室相当于共振腔）；

第一通气管道9、右下气室12b和第二通气管道6配合形成扩张室消声器（右下气室相当于扩张室）；

第二通气管道6的一端口朝向排气口4，并且第二通气管道6的端口与排气口4之间设计成狭缝型，其与上气室11配合形成共振腔消声器。本实施例的压缩机吸气消声器将多种形式的消声器结构，可有效消除不同频率的噪音，因而消声效果佳。

实施例2：本实施例的其余结构参照实施例1，其不同之处在于：

如图5所示，左下气室12a内壁上、靠进气口处设有支撑板23。支撑板的板面朝向进气口10，且支撑板上设有与进气口10正对设置的第一通气孔24。第一隔板7上设有连通左下气室12a与右下气室12b的第二通气孔29和第三通气孔17，且第二通气孔与第一通气孔正对设置。第一通气孔，第二通气孔和第三通气孔的横截面均呈圆形。第一通气孔24和第二通气孔29处分别设有用于控制通气孔通断的电磁开关阀或电动开关阀。用于控制第一通气孔24的电磁开关阀18c或电动开关阀与进气口10位于支撑板23的同一侧，且电磁开关阀或电动开关阀的一端口与第一通气孔，另一端口朝向进气口。用于控制第二通气孔29的电磁开关阀18b或电动开关阀位于右下气室12b内，且电磁开关阀或电动开关阀的一端口与第二通气孔相连通，另一端口与右下气室相通。第三通气孔17所在的右下气室12b内壁上设有导风套20，且导风套端口处也设有用于控制第三通气孔通断的电磁开关阀18a或电动开关阀。

第一通气管道9呈圆筒状，且第一通气管道9位于支撑板23与第一隔板7之间。第一通气管道的一端口朝向第一通气孔24，另一端口朝向第二通气孔29。第一通气管道9一端通过轴承座22设置在支撑板上，另一端通过轴承座设置在第一隔板上（本实施例中朝向进气口10的第一通气管道9端口未设缺口13和支撑块14）。左下气室12a内还设有与第一通气管道相平行的轴杆16。轴杆通过轴承座固定在左下气室内壁上。轴杆16的一端穿过第三通气孔17并延伸至导风套20内，且位于导风套内的轴杆上设有叶轮19。轴杆上还设有主动齿轮27。第一通气管道上套设有从动齿轮21，且从动齿轮与主动齿轮啮合。

第一通气管道9内壁上设有两道环形凸起28。两环形凸起之间的第一通气管道内壁上还设有刷毛31，且刷毛沿第一通气管道径向延伸。刷毛的长度为第一通气管道直径的1/4至1/2之间。第一通气管道9设有网状消音装置30。网状消音装置位于两环形凸起28之间。网状消音装置30包括若干相互平行的圆形网片30a及连接各圆形网片的连接杆30b。连接杆与第一通气管道的旋转轴相平行，并将各圆形网片连为一体。圆形网片与第一通气管道的旋转轴相垂直，且圆形网片的外径小于第一通气管道的内径。

第一通气管道9上还套设有除尘套体26，且第一通气管道与除尘套体之间可相对转动。除尘套体26内壁上设有两道环形凹槽25a、25b。第一通气管道9内壁上分别设有与两环形凹槽相通的导气通孔；即第一通气管道内壁上、与两环形凹槽相对的位置处分别设有导气通孔，且导气通孔与对应的环形凹槽连通。两环形凹槽中的一环形凹槽25b位于两环形凸起28之间，另一环形凹槽25a位于两环形凸起外侧。位于两环形凸起之间的环形凹槽25b底面上设有排气通孔36。位于两环形凸起外侧的环形凹槽25a底面上设有进气通孔38。左下气室12a内壁上设有两个与外界空气连通的除尘通孔35a、35b。进气通孔38与一除尘通孔35b之间通过进气管道37连接。排气通孔36与另一除尘通孔35a之间通过排气管道33连接。排气管道与排气通孔之间还设有电磁开关阀18d或电动开关阀。排气管道内还设有排风扇34。进气通孔与进气管道之间也可设置电磁开关阀或电动开关阀。本实施例中的气通孔与进气管道之间未设电磁开关阀或电动开关阀。

本实施例的吸气消声器的具体工作过程如下：

其中：电磁开关阀18b和18c为常开电磁开关阀；电磁开关阀18a和18d为常闭电磁开关阀。

在压缩机常规工作过程中，电磁开关阀18b和18c处于开启状态，即第一通气孔24和第二通气孔29处于导通状态；而电磁开关阀18a和18d处于常闭状态，即第三通气孔17和排气通孔36处于关闭状态；

此过程中气体由进气口10通过电磁开关阀18c和第一通气孔24，进入第一通气管道9并经过网状消音装置30；然后通过电磁开关阀18b和第二通气孔29进入右下气室12b内；再接着，气体通过第二通气管道6由排气口4进入压缩机气缸内。

在这个过程中，第一通气管道9与左下气室12a配合形成共振腔消声器（左下气室相当于共振腔）；网状消音装置30相当于阻性消音器；第一通气管道9、右下气室12b和第二通气管道6配合形成扩张室消声器（右下气室相当于扩张室）；第二通气管道6的一端口朝向排气口4，并且第二通气管道6的端口与排气口4之间设计成狭缝型，其与上气室11配合形成共振腔消声器。本实施例将多种种结构的消声器组合成一体，可有效消除中、低、高等各种不同频率的噪音，其消声效果佳。

另一方面，网状消音装置30的设置虽然有效提高了消音效果，但消音器在长期使用过程中网状消音装置上容易聚集粉尘，这将导致消音器的气流流阻增大以及气压损失的增加；因而本实施例的消音器在压缩机每工作一段时间后（例如，压缩机每工作一个月），都将对网状消音装置30进行自清洁：其自清洁过程如下：

在压缩机开始工作时，将电磁开关阀18b和18c关闭，将电磁开关阀18a和18d开启；同时将排风扇34开启；此时，第一通气孔和第二通气孔处于关闭状态，第三通气孔17和排气通孔36处于导通状态。

此过程中气体由进气口10通过第三通气孔17，导风套20和第三通气孔17进入右下气室12b内；再接着，气体通过第二通气管道6由排气口4进入压缩机气缸内。

当气流经过导风套20的过程中，将带动叶轮19转动；叶轮转动的同时将带动轴杆16和主动齿轮27转动，进而带动从动齿轮21和第一通气管道9转动。在第一通气管道9转动的过程中，网状消音装置30将在第一通气管道9内翻转、抖动，并配合刷毛31使网状消音装置30的各圆形网片30a上附着的粉尘脱落；

同时，排风扇34工作，气流由除尘通孔35b经过进气管道37、进气通孔38、环形凹槽25a及导气通孔进入第一通气管道9内；然后由另一导气通孔、环形凹槽25b、排气通孔36、排气管道33和除尘通孔35a排出。在这个过程中第一通气管道9内的形成气流将网状消音装置30上脱落的粉尘由第一通气管道9内排出到外界，保持网状消音装置30的清洁；因而可避免消音器在长期使用过程中网状消音装置上容易聚集粉尘，导致气流的流阻增大以及气压损失的增加大的问题。

Claims (9)

1.一种吸气消声器，其特征是，包括消声器壳体，消声器壳体内设有上气室（11）和下气室（12），下气室（12）由设置在消声器壳体内的第一隔板（7）分隔成左下气室（12a）和右下气室（12b）；所述消声器壳体侧面上设有与左下气室相通的进气口（10）及与上气室相通的排气口（4）；所述左下气室与右下气室之间通过第一通气管道（9）连通，且第一通气管道的一端口延伸至左下气室内并朝向进气口；所述右下气室与上气室之间通过第二通气管道（6）连通；

所述左下气室内壁上、靠进气口处设有支撑板，且支撑板上设有与进气口正对设置的第一通气孔；所述第一隔板上设有连通左下气室与右下气室的第二通气孔和第三通气孔，且第二通气孔与第一通气孔正对设置；所述第一通气孔和第二通气孔处设有用于控制通气孔通断的电动开关阀；所述第三通气孔所在的右下气室内壁上设有导风套，且导风套端口处也设有用于控制第三通气孔通断的电动开关阀；

所述第一通气管道呈圆筒状，第一通气管道位于支撑板与第一隔板之间，且第一通气管道的一端口朝向第一通气孔，另一端口朝向第二通气孔；第一通气管道一端通过轴承座设置在支撑板上，另一端通过轴承座设置在第一隔板上；第一通气管道设有网状消音装置（30），网状消音装置包括若干相互平行的圆形网片（30a）及连接各圆形网片的连接杆（30b），圆形网片与第一通气管道的旋转轴相垂直，且圆形网片的外径小于第一通气管道的内径；

所述左下气室内还设有与第一通气管道相平行的轴杆，轴杆（16）通过轴承座固定在左下气室内壁上，轴杆的一端穿过第三通气孔并延伸至导风套内，且位于导风套内的轴杆上设有叶轮（19）；所述轴杆上还设有主动齿轮（27），所述第一通气管道上套设有从动齿轮（21），且从动齿轮与主动齿轮啮合；

所述第一通气管道上还套设有除尘套体（26），且第一通气管道与除尘套体之间可相对转动；除尘套体内壁上设有两道环形凹槽（25a、25b）；所述第一通气管道内壁上分别设有与两环形凹槽相通的导气通孔；两环形凹槽（25a、25b）中的一环形凹槽底面上设有进气通孔（38），另一环形凹槽底面上设有排气通孔（36）；所述左下气室内壁上设有两个与外界空气连通的除尘通孔（35a、35b），所述进气通孔与一除尘通孔之间通过进气管道（37）连接，排气通孔与另一除尘通孔之间通过排气管道（33）连接；所述排气管道与排气通孔之间还设有电动开关阀，排气管道内还设有排风扇（34）。

2.根据权利要求1所述的一种吸气消声器，其特征是，所述第二通气管道（6）一端口延伸至上气室（11）内并朝向排气口（4）。

3.根据权利要求1所述的一种吸气消声器，其特征是，所述第一通气管道（9）与右下气室（12b）连通的端口位于第二通气管道（6）与右下气室连通的端口的下方，并且第一通气管道和第二通气管道与右下气室（12b）连通的端口朝向同一侧。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种吸气消声器，其特征是，朝向进气口（10）的第一通气管道（9）端口边缘设有一缺口（13），并且靠第一通气管道（9）端口的第一通气管道上还设有与消声器壳体内壁连接的支撑块（14），支撑块与缺口分布在第一通气管道的相对两侧。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种吸气消声器，其特征是，消声器壳体的底部、位于第一隔板（7）的相对两侧分别设有补气孔（15），且其中一补气孔连通左下气室与外界，另一补气孔连通右下气室与外界。

6.根据权利要求1或2或3所述的一种吸气消声器，其特征是，消声器壳体包括上端开口的消声器本体（1），下端开口上盖（3）及设置在消声器本体上端口处的第二隔板（2）；消声器本体的上端口内边缘设有环形凹陷台阶，第二隔板设置在环形凹陷台阶内，且第二隔板上设有往下凹陷的下陷槽；所述上盖的下端扣合在消声器本体上端口上；所述上气室（11）位于上盖与第二隔板之间，所述下气室（12）位于第二隔板下方。

7.根据权利要求6所述的一种吸气消声器，其特征是，第一隔板（7）竖向设置并位于第二隔板下方，第一隔板与第二隔板为一体成型结构；所述消声器本体的相对两侧面和底面上分别设有用于插设第一隔板的插槽（8），第一隔板插设在插槽内。

8.根据权利要求1所述的一种吸气消声器，其特征是，所述第一通气管道内壁上设有两道环形凸起（28），所述网状消音装置位于两环形凸起之间；所述两环形凸起之间的第一通气管道内壁上还设有刷毛（31），且刷毛沿第一通气管道径向延伸。

9.根据权利要求8所述的一种吸气消声器，其特征是，所述两环形凹槽中的一环形凹槽位于两环形凸起之间，另一环形凹槽位于两环形凸起外侧；所述排气通孔设置在两环形凸起之间的环形凹槽底面上，进气通孔设置在两环形凸起外侧的环形凹槽底面上。