CN106150601A - 组合式消声器 - Google Patents

Abstract

本发明属于降噪领域，涉及一种组合式消声器，包括消声器的本体，本体包括依次连通的共振室、反射室、吸收室，共振室内设置有截面积逐渐缩小的锥形管，锥形管内沿母线依次设有若干开有小孔的隔板，两两相邻的隔板上的小孔不共线；反射室内设有球形腔，球形腔内壁密布有表面粗糙的凸块；吸收室内填充有多孔性吸音材料。本专利申请利用多个不同功能的工作室有机联合，采用声学的共振、反射、衍射等手段对噪声进行消除，结构简单，体积小，降噪效果好。

Description

组合式消声器

技术领域

本发明属于降噪领域，涉及一种组合式消声器。

背景技术

随着经济社会的发展，汽车越来越多的走入到人们的生活当中，并且随着人们对环境的关注度的提高，人们对汽车的环保要求也越来越高。汽车发动机在排出燃烧后的高温高压气体时会产生巨大的声响，噪声可达100分贝以上，是汽车噪声的主要来源，因此有必要在汽车排气系统中加装消声器以降低汽车发动机噪声污染。汽车消声器按原理与结构可分为抗性消声器、阻性消声器和阻抗复合型消声器三种类型。抗性消声器是在内部通过管道、隔板等部件组成扩张室、共振室等各种消声单元，声波在传播时发生反射和干涉，降低声能量以达到消声目的；阻性消声器是在内部排气通过的管道周围填充吸声材料来吸收声能量以达到消声目的；阻抗复合型消声器是分别由消声单元和吸声材料组合以达到消声目的。

然而目前的消声设备，为了实现降噪，往往从外到内设置多层结构，十分复杂，导致消声器体积较大，不利于汽车有限空间的安放，而且体积过大降噪手段单一使得噪声的降低效果不好。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、体积小且降噪效果好的组合式消声器。

为达到上述目的，本发明的基础技术方案是提供一种组合式消声器，包括消声器的本体，本体包括依次连通的共振室、反射室、吸收室，共振室内设置有截面积逐渐缩小的锥形管，锥形管内沿母线依次设有若干开有小孔的隔板，两两相邻的隔板上的小孔不共线；反射室内设有球形腔，球形腔内壁密布有表面粗糙的凸块；吸收室内填充有多孔性吸音材料。

采用上述方案时，消声器的本体包括依次连通的共振室、反射室、吸收室，共振室利用共振的原理进行降噪。反射室利用反射或者衍射的原理使噪声在大量的反射或者衍射过程中被消耗，达到降噪的目的。吸收室利用填充的多孔吸收材料是噪声在其中被吸收达到降噪的目的。共振室内设置有截面积逐渐缩小的锥形管，锥形管是噪声的通道，锥形管内沿母线依次设有若干开有小孔的隔板，隔板与隔板之间形成的间隙和隔板上的小孔的会形成特定的固有频率波段，锥形管内的空气振动产生的噪声中的某一段与该固有频率波段相等或者相近时会产生共振，使得该段频率的噪声能通过小孔进入隔板与隔板之间的形成的腔内，而其他频率的噪声将被阻隔，然后在锥形管来回反射或者与管壁摩擦最后消除。两两相邻的隔板上的小孔不共线，使得隔板与隔板形成的腔内的噪声传递的路径由直线变成了折线，增大了噪声传播的难度，增加了传播的时间使得噪声更容易在传播途中被吸收和反射掉。反射室内设有球形腔，球形腔内壁密布有表面粗糙的凸块，进入球形腔内的噪声，会在球形结构的腔体内反复反射或者衍射，并且与密布在球形腔内壁的表面粗糙的凸块发生摩擦，将噪声的能量通过摩擦变成热能耗散掉，从而达到降噪的目的。吸收室内填充有多孔性吸音材料，用于对剩余的遗留的噪声进行吸收，噪声进入多孔性吸音材料后，会与之产生摩擦或者漫反射，进而被吸收。三个室是横向依次连通，结构简单，没有纵向的重叠，使得本装置体积小，而且各个室各自分工均对噪声产生吸收，采用声学的共振、反射、漫反射等手段对噪声进行消除，降噪手段多样化，降噪效果好。

对基础方案的改进得到的优选方案1，隔板之间的间隙和小孔直径而形成的固有频率段沿锥形管母线逐渐缩小，使得锥形管前端的固有频率的波段为最大波段，进而筛选出大部分的噪音，然后固有频率段逐渐减小，使得共振频率段也渐渐缩小，进而层层递进的剃筛掉大部分波段的噪音，使得他们在隔板与隔板件的空腔内反复的反射或者摩擦进而被消耗。

对基础方案的改进得到的优选方案2，多孔吸音材料为矿渣棉，矿渣面市面常见，价格便宜，成本低，易更换。

附图说明

图1为本发明多结构消音器实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式和附图标记对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：共振室1、反射室2、吸收室3、锥形管4、隔板5、小孔6、球形腔7、凸块8。

实施例基本如附图1所示：一种组合式消声器，从左到右包括依次连通的共振室1、反射室2、吸收室3，共振室1内横向设置有截面积逐渐缩小的锥形管4，锥形管4的截面积大的一端为气体或者噪音的入口，锥形管4截面积小的一端与反射室2的球形腔7连通。锥形管4内沿母线依次设有若干开有小孔6的隔板5，每两两相邻的隔板5上的小孔6不共线；隔板5之间的间隙和小孔6直径而形成的固有频率段沿锥形管4母线逐渐缩小，反射室2内设有球形腔7，球形腔7内壁密布有表面粗糙的凸块8；球形腔7的出口与吸收室3连通；吸收室3内填充有多孔性吸音材料矿渣棉。

工作方式：噪声从共振室1中的锥形管4的大端进入，某一部分频率波段的噪声与锥形管4中的隔板5之间的间隙和小孔6直径而形成的固有频率段形成了共振，这部分波段的噪音得以在隔板之间通行，其他的噪声被阻挡无法通过。随着固有频率波段逐渐减小，被阻挡的噪音波段就越多。只有一小部分进入了球形腔7，并且在球形腔7中来回反射或者与器壁摩擦逐渐消除。最后进入吸收室的噪音已经十分微弱了，在吸收室3被吸收后，实现了整个装置的降噪目的。

本装置中的三个工作的室是横向依次连通，结构简单，没有纵向的重叠，使得本装置体积小，而且各个室各自分工均对噪声产生吸收，采用声学的共振、反射、漫反射等手段对噪声进行消除，降噪手段多样化，降噪效果好。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容 。

Claims (3)

1.组合式消声器，包括消声器本体，其特征在于，所述本体包括依次连通的共振室、反射室、吸收室，所述共振室内设置有截面积逐渐缩小的锥形管，所述锥形管内沿母线依次设有若干开有小孔的隔板，所述的相邻的隔板上的小孔不共线；所述反射室内设有球形腔，所述球形腔内壁密布有表面粗糙的凸块；所述吸收室内填充有多孔性吸音材料。

2.根据权利要求1所述的组合式消声器，其特征在于，所述的隔板之间的间隙和小孔直径而形成的固有频率段沿锥形管母线逐渐缩小。

3.根据权利要求1所述的组合式消声器，其特征在于，所述多孔吸音材料为矿渣棉。