CN106782480B - 一种双通道泡沫铝消声器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种双通道泡沫铝消声器，包括截面为椭圆形的筒形外壳，筒形外壳为钢制外壳，筒形外壳的一端设置有消声器入口，另一端设置有消声器出口，筒形外壳内设置有两个穿孔管和两个泡沫铝板，泡沫铝板为椭圆形的开孔泡沫铝板，两个泡沫铝板均与筒形外壳的轴线相垂直，且两个泡沫铝板与筒形外壳的内壁间封闭固定，两个穿孔管均沿筒形外壳的长度方向偏心设置，且两个穿孔管的两端均分别穿过两个泡沫铝板，两个泡沫铝板之间的穿孔管上开设有消声孔。以解决现有消声器材料易造成环境污染、危害人体健康，且容易吸潮、风化，使用寿命短，效果差等问题。本发明属于消声器技术领域。

Description

一种双通道泡沫铝消声器
技术领域
本发明涉及一种以开孔泡沫铝空心圆板和穿孔管作为内部消声结构配合使用的消声器，属于消声器技术领域。
背景技术
传统消声器常采用实心和穿孔的钢板作为消声结构或使用玻璃棉、岩棉等多孔阻性消声材料来消除噪声，但实心和穿孔的钢板质量大，不利于产品的轻量化，并且本身是不吸声的，主要是通过声波来回反射和气体的粘滞性来衰减声波。阻性消声材料容易造成环境污染、危害人体健康且带来吸潮、容易风化、寿命短等问题，使用到后期效果越来越差，对环境的噪声污染也会加重。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种双通道泡沫铝消声器，以解决现有消声器材料易造成环境污染、危害人体健康，且容易吸潮、风化，使用寿命短，效果差等问题。
为解决上述问题，拟采用这样一种双通道泡沫铝消声器，包括截面为椭圆形的筒形外壳，筒形外壳为钢制外壳，筒形外壳的一端设置有消声器入口，另一端设置有消声器出口，筒形外壳内设置有两个穿孔管和两个泡沫铝板，泡沫铝板为椭圆形的开孔泡沫铝板，两个泡沫铝板均与筒形外壳的轴线相垂直，且两个泡沫铝板与筒形外壳的内壁间封闭固定，两个穿孔管均沿筒形外壳的长度方向偏心设置，且两个穿孔管的两端均分别穿过两个泡沫铝板，两个泡沫铝板之间的穿孔管上开设有消声孔。
前述泡沫铝消声器中，消声器入口和消声器出口均与筒形外壳同轴设置，且穿孔管与消声器入口和消声器出口均不同轴；
前述泡沫铝消声器中，两个穿孔管对称设置于泡沫铝板横截面的长径上；
前述泡沫铝消声器中，泡沫铝板上开设有两个通孔，穿孔管穿设于两个泡沫铝板的通孔上；
为了充分利用穿孔管消声器的消声特点，刚进入消声器的气流速度比较快，用一段较长的空腔来降低流速，增强消声能力，两个泡沫铝板之间的距离大于消声器入口与相近泡沫铝板的距离，消声器入口与相近泡沫铝板的距离大于消声器出口与相近泡沫铝板的距离，用来配合最后阶段的消声，设置不同的空腔长度同时也是为了避免抗性消声器在某些频段上消声性能差的缺点；
前述泡沫铝消声器中，两个穿孔管穿过靠近消声器入口的泡沫铝板的长度大于两个穿孔管穿过靠近消声器出口的泡沫铝板的长度；
前述泡沫铝消声器中，两个泡沫铝板之间的两个穿孔管上的孔隙率为4％～16％，可根据不同的需求进行调整，调整的原则是孔隙率越大，其功能越接近膨胀腔消声器的特性，孔隙率越小越接近直通非穿孔管的特性；
前述泡沫铝消声器中，泡沫铝板采用压渗法制备，或由熔体发泡法制备的闭孔泡沫铝材料制作，闭孔泡沫铝材料进行打孔处理，以在泡沫铝板内形成连通的孔道。
开孔的泡沫铝由于其结构本身的特点，在中高频域具有优越的吸声性能，配合穿孔管使用，可以获得良好的综合消声能力。泡沫铝的孔隙率为0.75左右时吸声能力最强，因此还具质量轻的优点。同时，其克服了玻璃棉等吸声材料对人体有害的缺陷，具有较高的强度，耐压能力和连接性能。研究表明泡沫铝通过合理的结构组合可以实现优良的声学性能，泡沫铝在消声器中可以具有良好的应用。本发明是一种以开孔泡沫铝圆板和穿孔管作为内部吸声结构配合使用以用来提高消声性能的消声器，具有结构简单，质量相对较轻，消声频域宽，综合消声性能好等特点。
本发明存在的主要声波衰减机理有2种：1.气流流经横截面积急剧变化的腔室或空腔引起的阻抗失配，达到了衰减声波的效果；2.泡沫铝是一种很好的吸声材料，气流从泡沫铝椭圆板和穿孔管上的通孔流过时，由于骨架的振动、空气的粘滞性、摩擦、热交换等因素，噪声会得到明显衰减。
与现有技术相比，本发明使用带有通孔的泡沫铝材料作为消声结构，既发挥多孔材料本身的吸声能力，又通过共振结构吸声，且通过气流通道面积的变化兼具抗性消声的一些特性，低频消声效果好，消声频带宽；通过三段消声器空腔来衰减声波，并利用泡沫铝板和穿孔管的消声特性，发挥其消声优势；消声器的出入口与穿孔管偏心设置，能够最大限度地对声波进行消减，消声效果最好；本发明避免了玻璃棉、岩棉等多孔阻性消声材料易造成环境污染、危害人体健康且吸潮、容易风化、寿命短等问题，也解决了一般抗性消声器结构复杂、体积大、质量大、频率狭窄、造价高的问题。泡沫铝材料本身为金属材料，使用中无污染，不易吸潮和风化，寿命较长。
附图说明
图1为本发明所述泡沫铝消声器的结构示意图；
图2为图1的左视图；
图3为泡沫铝板的正面结构示意图；
图4为本发明泡沫铝消声器声波反射示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将通过附图对发明作进一步地详细描述。
实施例：
参照图1至图4，本实施例提供一种双通道泡沫铝消声器，包括截面为椭圆形的筒形外壳1，筒形外壳1为钢制外壳，筒形外壳1的一端设置有消声器入口11，另一端设置有消声器出口12，消声器入口11和消声器出口12均与筒形外壳1同轴设置。
筒形外壳1内设置有两个穿孔管2和两个泡沫铝板3：
泡沫铝板3为椭圆形的开孔泡沫铝板，泡沫铝板3采用压渗法制备，或由熔体发泡法制备的闭孔泡沫铝材料制作，闭孔泡沫铝材料进行打孔处理，以在泡沫铝板内形成连通的孔道，两个泡沫铝板3均与筒形外壳1的轴线相垂直，且两个泡沫铝板3与筒形外壳1的内壁间封闭固定，两个泡沫铝板3之间的距离大于消声器入口11与相近泡沫铝板3的距离，消声器入口11与相近泡沫铝板3的距离大于消声器出口12与相近泡沫铝板3的距离；
两个穿孔管2均沿筒形外壳1的长度方向偏心设置，两个穿孔管2对称设置于泡沫铝板3横截面的长径上，且穿孔管2与消声器入口11和消声器出口1均不同轴，两个穿孔管2的两端均分别穿过两个泡沫铝板3(泡沫铝板3上开设有两个通孔31，穿孔管2穿设于两个泡沫铝板3的通孔31上)，两个穿孔管2穿过靠近消声器入口11的泡沫铝板3的长度大于两个穿孔管2穿过靠近消声器出口12的泡沫铝板3的长度，两个泡沫铝板3之间的穿孔管2上开设有消声孔21，且两个泡沫铝板3之间的两个穿孔管2上的孔隙率为4％～16％，可根据不同的需求进行调整，调整的原则是孔隙率越大，其功能越接近膨胀腔消声器的特性，孔隙率越小越接近直通非穿孔管的特性。

Claims (8)

1.一种双通道泡沫铝消声器，包括截面为椭圆形的筒形外壳(1)，筒形外壳(1)为钢制外壳，筒形外壳(1)的一端设置有消声器入口(11)，另一端设置有消声器出口(12)，筒形外壳(1)内设置有两个穿孔管(2)和两个泡沫铝板(3)，泡沫铝板(3)为椭圆形的开孔泡沫铝板，两个泡沫铝板(3)均与筒形外壳(1)的轴线相垂直，且两个泡沫铝板(3)与筒形外壳(1)的内壁间封闭固定，两个穿孔管(2)均沿筒形外壳(1)的长度方向偏心设置，且两个穿孔管(2)的两端均分别穿过两个泡沫铝板(3)，两个泡沫铝板(3)之间的穿孔管(2)上开设有消声孔(21)。
2.根据权利要求1所述一种双通道泡沫铝消声器，其特征在于：消声器入口(11)和消声器出口(12)均与筒形外壳(1)同轴设置，且穿孔管(2)与消声器入口(11)和消声器出口(12)均不同轴。
3.根据权利要求1所述一种双通道泡沫铝消声器，其特征在于：两个穿孔管(2)对称设置于泡沫铝板(3)横截面的长径上。
4.根据权利要求1所述一种双通道泡沫铝消声器，其特征在于：泡沫铝板(3)上开设有两个通孔(31)，穿孔管(2)穿设于两个泡沫铝板(3)的通孔(31)上。
5.根据权利要求1所述一种双通道泡沫铝消声器，其特征在于：两个泡沫铝板(3)之间的距离大于消声器入口(11)与相近泡沫铝板(3)的距离，消声器入口(11)与相近泡沫铝板(3)的距离大于消声器出口(12)与相近泡沫铝板(3)的距离。
6.根据权利要求1所述一种双通道泡沫铝消声器，其特征在于：两个穿孔管(2)穿过靠近消声器入口(11)的泡沫铝板(3)的长度大于两个穿孔管(2)穿过靠近消声器出口(12)的泡沫铝板(3)的长度。
7.根据权利要求1所述一种双通道泡沫铝消声器，其特征在于：两个泡沫铝板(3)之间的两个穿孔管(2)上的孔隙率为4％～16％。
8.根据权利要求1所述一种双通道泡沫铝消声器，其特征在于：泡沫铝板(3)通过压渗法制备，或由熔体发泡法制备的闭孔泡沫铝材料制作，闭孔泡沫铝材料进行打孔处理，以在泡沫铝板上形成相互连通的孔道。
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