CN110313467A - 一种热声驱散系统 - Google Patents

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杨少柒
李青
刘丰豪
伍继浩
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Abstract

本发明公开了一种热声驱散系统，所述驱散系统包括热声发生器(1)、手持式连接件(2)和动能驱散发生器(3)；所述手持式连接件(2)包括卡箍(4)、双三角支撑(5)和固定卡槽(6)，所述卡箍(4)装卡在热声发生器(1)上，所述固定卡槽(6)装卡在动能驱散发生器(3)的手柄段；卡箍(4)和固定卡槽(6)之间通过双三角支撑(5)连接。本发明与现有技术相比，将强声与动能驱散技术相结合，可以进一步增加热声发生器的功能，能够达到多频段强声刺激与动能驱散效果，实现一体化的复合驱散功能。

Description

一种热声驱散系统
技术领域
本发明总体涉及基于热声原理实现热声转换，且将强声与动能辅助驱散相结合，实现一体化的复合驱散功能。具体地说，本发明属于利用声音驱散和动能驱散装置领域，更具体地说，本发明涉及一种热声驱散系统。
背景技术
热声效应是指可压缩性气体在处于声场中距离固体边界渗透深度层内经历压缩、加热、膨胀和放热的热力学循环，将热能转化为声音，该声音可以向开口空间辐射，形成一种声源，达到强声驱散效果。
2010年，Slaton研制出一台开口式驻波热声系统，该系统仅包括开口赫姆霍兹谐振管、板叠以及冷热端换热器，结构简单，谐振频率依据谐振管长度的不同从9Hz到16Hz可调。该驻波热声发生器在输入热量为275W的条件下，能将声波直接向大气空间输出，出口声压级为81dB。Slaton期待此类开口式热声系统在大幅度提高声压级后，作为一种热声形式的声学换能器，在低频声源研究等方面得到应用。
中国科学院理化技术研究所“开口式热声发生器”，(授权专利号：ZL 2010 10592573.X)提出了一种开口式行波热声发生器，它利用热量实现热量和声能的转化，可大幅度提高Slaton的开口式驻波热声系统的声压级。2011年，谢秀娟等成功研制了这种新型的开口式行波热声发生器，在210W的输入热量下，出口声压级可达到133dB。在此基础上，2017年中国科学院理化技术研究所提出了一种阵列式热声发生器(申请专利号：201710281904X)，该阵列式热声发生器声强高、作用距离长，指向性强，能够进一步解决现有低频声波发生器声压低、装置复杂、声学性能重复性差等问题。但是，这种声波发生器采用声音实现开口空间声音传播，功能单一，在实际应用中，还需要进一步增加其相应功能，扩大其应用场合。
发明内容
本发明的目的是提供一种热声驱散系统，将强声与动能驱散技术相结合，可以进一步增加热声发生器的功能，能够达到多频段强声刺激与动能驱散效果，实现一体化的复合驱散功能。
为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：
一种热声驱散系统，所述驱散系统包括热声发生器1、手持式连接件2和动能驱散发生器3；
所述手持式连接件2包括卡箍4、双三角支撑5和固定卡槽6，所述卡箍4装卡在热声发生器1上，所述固定卡槽6装卡在动能驱散发生器3的手柄段；卡箍4和固定卡槽6之间通过双三角支撑5连接。
优选地，所述热声发生器1为开口式热声发生器或开口式热声发生器阵列。
进一步优选地，所述开口式热声发生器是斯特林型开口式行波热声发生器、同轴型开口式行波热声发生器和无环路的驻波型热声发生器中的一种。
进一步优选地，所述开口式热声发生器阵列是三角形分布、正方形分布、等五边形分布、等六边形分布或矩阵式分布的开口式热声发生器阵列。
优选地，所述卡箍4装卡在热声发生器的谐振室、开口式聚声管、环形圈或多通道汇聚管上。
优选地，所述双三角支撑5包括两个对称的三角形框，该两个对称的三角形框的顶点相接，其中一个三角形框的底边连接卡箍4，另一个三角形框的底边连接固定卡槽6。
优选地，所述卡箍4为圆形卡箍。
本发明提供了一种热声驱散系统，由开口式热声发生器或开口式热声发生器阵列、动能驱散发生器以及手持式连接件共同组成。开口式热声发生器或开口式热声发生器阵列可以将热能转化为声能，并将声能以一定声强传播到3～5m的开口空间，实现声音驱散效果；动能驱散发生器通过发射橡皮子弹，达到3～50米的定点驱散距离；开口式热声发生器或开口式热声发生器阵列与动能驱散发生器之间采用手持式连接件连接，手持式连接件进行特别强度、减震和人工机效设计，形成热声驱散系统。
进一步地，所述的动能驱散发生器由发射器和内置橡皮子弹构成。
更具体地，本发明所述的手持式连接件由圆形卡箍、双三角支撑和固定卡槽，一端通过圆形卡箍可以装卡在开口式热声发生器的谐振室外侧、开口式聚声管外侧或环形圈的外侧，也可以装卡在开口式热声发生器阵列的多通道汇聚管外侧；另一端通过固定卡槽装卡在动能驱散发生器的手柄段；采用双三角支撑，进行特别强度、减震和人工机效设计，不但具有连接作用，而且是便携手持元件，形成人工机效一体化。
与现有开口式热声发生器或开口式热声发生器阵列相比，本发明的优势在于：
本发明与现有技术相比，不但能够实现多频段强声刺激与驱散，而且将强声与动能驱散效果相结合，实现一体化的复合驱散功能。结合附图和具体实施例中的描述，本发明的目的和优势能得到进一步地体现。
本发明针对生物体聚集的特殊场合，为避免安全事件发生，可开启开口式热声发生器，长时间工作产生声波，利用高声强对生物体的生理效应，使生物体产生焦躁、烦闷或器官不舒适感等效应，迫使生物体主动离开既定区域，达到驱散效果。当出现生物体快速移动或驱散作用距离超出开口式热声发生器的有效使用范围时，可开启动能驱散发生器，实现定点和远距离驱散，将强声与动能驱散效果相结合，可有效扩大驱散距离和复合式驱散效果，从而实现一体化的复合驱散功能。
本发明与现有技术相比，不但能够实现多频段强声刺激与驱散，而且将强声与动能驱散技术相结合，实现一体化的复合驱散功能。
附图说明
图1是实施例1的热声驱散系统的结构示意图；
图2是实施例2的热声驱散系统的结构示意图；
图3是实施例3的热声驱散系统的结构示意图；
附图标记：1、热声发生器；2、手持式连接件；3、动能驱散发生器；4、卡箍；5、双三角支撑；6、固定卡槽。
具体实施方式
本说明书中公开得任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或者类似特征中的一个例子而已。所述仅仅是为了帮助理解本发明，不应该视为对本发明的具体限制。
下面的说明和附图将详细阐述本发明的热声驱散系统的应用实施例和典型实施例。但是，可以在不违背本发明的原理的前提下，对具体实施方式做出各种可能的修改和变更。结合附图来描述本发明的具体实施方式：
实施例1
如图1所示，一种热声驱散系统由热声发生器1(热声发生器可以开口式热声发生器，开口式热声发生器是斯特林型开口式行波热声发生器、同轴型开口式行波热声发生器和无环路的驻波型热声发生器中的一种)、手持式连接件2和动能驱散发生器3组成。手持式连接件2由卡箍4(圆形)、双三角支撑5和固定卡槽6组成，手持式连接件2一端通过卡箍4可以装卡在开口式热声发生器的谐振室外侧、开口式聚声管外侧或环形圈的外侧；另一端通过固定卡槽6装卡在动能驱散发生器的手柄段；所述双三角支撑5包括两个对称的三角形框，该两个对称的三角形框的顶点相接，其中一个三角形框的底边连接卡箍4，另一个三角形框的底边连接固定卡槽6。双三角支撑进行特别强度、减震和人工机效设计，不但具有连接作用，而且是便携手持元件，形成人工机效一体化。
实施例2
如图2所示，一种热声驱散系统由热声发生器1(热声发生器可以开口式热声发生器，开口式热声发生器是斯特林型开口式行波热声发生器、同轴型开口式行波热声发生器和无环路的驻波型热声发生器中的一种)、手持式连接件2和动能驱散发生器3组成。手持式连接件2由卡箍4(圆形)、双三角支撑5和固定卡槽6组成，手持式连接件2一端可以由卡箍4装卡在开口式热声发生器的开口式聚声管外侧，另一端通过固定卡槽6装卡在动能驱散发生器的手柄段；所述双三角支撑5包括两个对称的三角形框，该两个对称的三角形框的顶点相接，其中一个三角形框的底边连接卡箍4，另一个三角形框的底边连接固定卡槽6。双三角支撑进行特别强度、减震和人工机效设计，不但具有连接作用，而且是便携手持元件，形成人工机效一体化。
实施例3
如图3所示，一种热声驱散系统由热声发生器1(采用三角形分布、正方形分布、等五边形分布、等六边形分布或矩阵式分布的阵列式热声发生器)、手持式连接件2和动能驱散发生器3组成。手持式连接件2由圆形卡箍4、双三角支撑5和固定卡槽6组成，手持式连接件2一端通过卡箍4(圆形)可以装卡在开口式热声发生器阵列的谐振室外侧、开口式聚声管外侧或环形圈的外侧；另一端通过固定卡槽6装卡在动能驱散发生器的手柄段；所述双三角支撑5包括两个对称的三角形框，该两个对称的三角形框的顶点相接，其中一个三角形框的底边连接卡箍4，另一个三角形框的底边连接固定卡槽6。双三角支撑进行特别强度、减震和人工机效设计，不但具有连接作用，而且是便携手持元件，形成人工机效一体化。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应该理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种热声驱散系统，其特征在于，所述驱散系统包括热声发生器(1)、手持式连接件(2)和动能驱散发生器(3)；
所述手持式连接件(2)包括卡箍(4)、双三角支撑(5)和固定卡槽(6)，所述卡箍(4)装卡在热声发生器(1)上，所述固定卡槽(6)装卡在动能驱散发生器(3)的手柄段；卡箍(4)和固定卡槽(6)之间通过双三角支撑(5)连接。
2.根据权利要求1所述的热声驱散系统，其特征在于，所述热声发生器(1)为开口式热声发生器或开口式热声发生器阵列。
3.根据权利要求2所述的热声驱散系统，其特征在于，所述开口式热声发生器是斯特林型开口式行波热声发生器、同轴型开口式行波热声发生器和无环路的驻波型热声发生器中的一种。
4.根据权利要求2所述的热声驱散系统，其特征在于，所述开口式热声发生器阵列是三角形分布、正方形分布、等五边形分布、等六边形分布或矩阵式分布的开口式热声发生器阵列。
5.根据权利要求1所述的热声驱散系统，其特征在于，所述卡箍(4)装卡在热声发生器的谐振室、开口式聚声管、环形圈或多通道汇聚管上。
6.根据权利要求1所述的热声驱散系统，其特征在于，所述双三角支撑(5)包括两个对称的三角形框，该两个对称的三角形框的顶点相接，其中一个三角形框的底边连接卡箍(4)，另一个三角形框的底边连接固定卡槽(6)。
7.根据权利要求1所述的热声驱散系统，其特征在于，所述动能驱散发生器(3)由发射器和内置橡皮子弹构成。
8.根据权利要求1-7任一项所述的热声驱散系统，其特征在于，所述卡箍(4)为圆形卡箍。
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