CN110861628A - 气流消音装置及具有该气流消音装置的卸荷阀 - Google Patents

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王国刚
李凯
王金立
赵帅
高东东
袁飞
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郑超
葛成伟
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Abstract

本发明提供了一种气流消音装置及具有该气流消音装置的卸荷阀，所述气流消音装置包括：出气管道，所述出气管道的管壁上设有气孔；消音壁，所述消音壁对应于所述气孔的位置包围在所述出气管道的外壁上；其中，所述消音壁与所述出气管道的外壁形成一密闭的消音腔，所述气孔与消音腔连通。本发明提供的气流消音装置中，当气流从出气管道流过时经气孔进入消音腔，气流进入消音腔后产生振动，消音腔内的气流振动频率与出气管道内流动气体的振动频率相同或相近，产生共振现象，从而达到消音的目的，以提高乘客或驾驶员的舒适性。

Description

气流消音装置及具有该气流消音装置的卸荷阀
技术领域
本发明涉及消音领域，特别涉及一种气流消音装置及具有该气流消音装置的卸荷阀。
背景技术
汽车制动供气系统主要由空气滤清器、空气压缩机、供气管路、干燥器和储气筒等零部件组成，空气压缩机从空气滤清器的排气口获取空气并向干燥器、储气筒、整车制动系统供气，当储气筒内充满气体后，干燥器卸荷阀打开，高压气体直接经过干燥器的卸荷阀通向大气，不再向储气筒供气，卸荷阀向大气卸荷时气流脉冲辐射出明显的噪声，影响驾驶舒适性。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种气流消音装置，旨在解决现有技术中在高压气体直接经过干燥器的卸荷阀向大气卸荷时，气流脉冲辐射出明显的噪声，影响驾驶舒适性的问题。
为实现上述目的，本发明提出一种气流消音装置，气流消音装置，所述气流消音装置包括：
出气管道，所述出气管道的管壁上设有气孔；
消音壁，所述消音壁对应于所述气孔的位置包围在所述出气管道的外壁上；
其中，所述消音壁与所述出气管道的外壁形成一密闭的消音腔，所述气孔与消音腔连通。
可选的，所述气孔沿所述出气管道的管壁环向均匀分布。
可选的，所述气流消音装置的共振频率处于1000Hz-2000Hz范围内。
可选的，所述气孔的数量大于或等于50，小于或等于100；所述气孔的孔径大于或等于1mm，小于或等于5mm；所述消音壁的直径大于或等于30mm，小于或等于60mm；所述出气管道的直径大于或等于20mm，小于或等于50mm；所述消音腔沿所述出气管道的轴向长度大于或等于20mm，小于或等于100mm。
可选的，所述气流消音装置还包括吸音件，所述吸音件设置在所述消音腔内和/或所述出气管道内。
可选的，所述吸音件设置在所述出气管道的外壁上并覆盖所述气孔。
可选的，位于所述出气管道内的所述吸音件与所述出气管道内的气体流动方向垂直。
可选的，所述吸音件为多孔棉。
本发明还提出一种卸荷阀，所述卸荷阀包括如上任一项所述的气流消音装置，所述气流消音装置固定在所述卸荷阀的出气口和/或进气口上。
可选的，所述卸荷阀的出气口和/或进气口上设有螺纹，所述气流消音装置的出气管道上设有螺纹。
本发明技术方案通过在出气管道的管壁上设置气孔，消音壁对应于气孔的位置包围在出气管道的外壁上，消音壁与出气管道的外壁形成一密闭的消音腔，气孔与消音腔连通。当气流从出气管道流过时经气孔进入消音腔，气流进入消音腔后产生振动，消音腔内的气流振动频率与出气管道内流动气体的振动频率相同或相近，产生共振现象，从而达到消音的目的，以提高乘客或驾驶员的舒适性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明气流消音装置的一实施例的结构示意图；
图2为本发明气流消音装置的安装结构示意图。
附图标号说明：
Figure BDA0002296807720000021
Figure BDA0002296807720000031
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
如图1及图2所示，为实现上述目的，本发明提出一种气流消音装置10，气流消音装置10，所述气流消音装置10包括：出气管道11，所述出气管道11的管壁上设有气孔14；消音壁12，所述消音壁12对应于所述气孔14的位置包围在所述出气管道11的外壁上；其中，所述消音壁12与所述出气管道11的外壁形成一密闭的消音腔15，所述气孔14与消音腔15连通。
本实施例中，出气管道11用于流通需要外卸的空气，出气管道11的管壁上开设有气孔14，消音壁12对应于气孔14的位置包围在出气管道11的外壁上，并与出气管道11的外壁合围形成消音腔15，消音腔15通过气孔14与出气管道11连通，从而形成一个可以与出气管道11内的气流产生共振的共振消音结构。气流从出气管道11流过时经气孔14进入消音腔15，气流进入消音腔15后产生振动，消音腔15内的气流振动频率与出气管道11内流动气体的振动频率相同或相近，产生共振现象，从而达到消音的目的，以提高乘客或驾驶员的舒适性。
在具体的实施中，消音腔15内的气流振动频率与出气管道11内流动气体的振动频率越接近，达到的消音效果越明显。当消音腔15内的气流振动频率与出气管道11内流动气体的振动频率一致时，消音腔15内的空气产生振动摩擦，加强了吸收效应，从而达到消声的目的。
消音壁12对应于气孔14的位置设置，使经过气孔14的气流能够全部进入消音腔15中，气体在消音腔15内振动以与出气管道11内的气流共振，达到消音目的。因此，消音壁12与出气管道11的连接位置可以设置密封胶(图中未标示)，以密封消音壁12与出气管道11间的安装间隙；或者，消音壁12与出气管道11也可以一体成型，再在对应于消音臂的位置安装分隔环(图中未标示)，此时，气孔14开设在分隔环上，消音腔15由消音壁12与分隔环合围形成，为保证气流只从气孔14进入消音腔15，分隔环与消音壁12的连接位置可以设置密封胶密封消音壁12与分隔板间的安装间隙。
进一步的，所述气孔14沿所述出气管道11的管壁环向均匀分布。
气孔14沿出气管道11的管壁环向均匀分布能够保证消音腔15各个方向上的气流流速一致，使消音腔15各个方向上的气体振动频率一致，达到良好的共振效果。
在一实施例中，所述气流消音装置10的共振频率处于1000Hz-2000Hz范围内。
本气流消音装置10可安装在干燥器30的卸荷阀20上，经实验测试，干燥器30卸荷阀20打开时，气体在出气管道11内流动时的频率处于1000Hz-2000Hz范围内，因此，为使消音腔15内的气体与出气管道11内的气体共振，气流消音装置10的共振频率也应当处于1000Hz-2000Hz范围，以达到良好的共振效果。
在结构上，所述气孔14的数量大于或等于50，小于或等于100；所述气孔14的孔径大于或等于1mm，小于或等于5mm；所述消音壁12的直径大于或等于30mm，小于或等于60mm；所述出气管道11的直径大于或等于20mm，小于或等于50mm；所述消音腔15沿所述出气管道11的轴向长度大于或等于20mm，小于或等于100mm。振动频率的计算如下：
Figure BDA0002296807720000051
式中，faim为消音腔15内气体的振动频率，d1为出气管道11的直径，d2为消音壁12的直径，d3为气孔14的孔径，tlocal为出气管道11的进气口温度，h为气孔14的厚度，n为气孔14的数量，I为消音腔15沿所述出气管道11的轴向长度，k1为常数0.03616。出气管道11的进气口温度tlocal一般大于或等于-20℃，小于或等于50℃，环境温度处于-20℃-50℃的范围内，以使消音腔15内气体的振动频率faim处于1000Hz-2000Hz范围内，达到良好的消音效果。
具体的，所述气流消音装置10还包括吸音件，所述吸音件设置在所述消音腔15内和/或所述出气管道11内。
吸音件可以设置在消音腔15内或出气管道11内，或者出气管道11与消音腔15内均设置消音件13，位于出气管道11内的消音件13可贴设在出气管的内壁上并覆盖气孔14(当消音件13为层状结构时)，气体从出气管道11进入消音腔15内时流经消音件13，起到辅助消音的作用。位于出气管道11内的消音件13还可沿出气管道11的径向设置，与所述出气管道11内的气体流动方向垂直，气体流入出气管道11时从消音件13穿过，以增加消音效果。位于消音腔15内的吸音件设置在出气管道11在外壁上并覆盖气孔14(当消音件13为层状结构时)，气体从出气管道11进入消音腔15内时流经消音件13，起到辅助消音的作用。
吸音件可以为多孔棉或是具有蜂窝状结构的消音材料，气流流经消音件13后流速减缓，能够有效降低气流脉冲噪声。在一实施例中，消音件13还可以为消声器，此时，消声器也可直接安装在气孔14内，气体经消声器进入消音腔15，或是消声器安装在出气通道的流通路径上。同时，吸音件还可以过滤气流中携带的油，能够进一步清洁或干燥气流。
本发明还提出一种卸荷阀20，所述卸荷阀20包括如上所述的气流消音装置10，所述气流消音装置10固定在所述卸荷阀20的出气口和/或进气口上。
本实施例中，气流消音装置10固定在所述卸荷阀20的出气口和/或进气口上，对进入卸荷阀20或流出卸荷阀20的气流进行消音处理。卸荷阀20可以安装在汽车的干燥器30上，当气流从气流消音装置10的出气管道11流过时经气孔14进入消音腔15，气流进入消音腔15后产生振动，消音腔15内的气流振动频率与出气管道11内流动气体的振动频率相同或相近，产生共振现象，从而达到消音的目的，以提高乘客或驾驶员的舒适性。
在具体的实施中，所述卸荷阀20的出气口和/或进气口上设有螺纹，所述气流消音装置10的出气管道11上设有螺纹。
卸荷阀20的出气口和/或进气口上设有螺纹，气流消音装置10的出气管道11上设有螺纹，卸荷阀20与气流消音装置10之间以螺纹形成固定连接。
以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种气流消音装置，其特征在于，所述气流消音装置包括：
出气管道，所述出气管道的管壁上设有气孔；
消音壁，所述消音壁对应于所述气孔的位置包围在所述出气管道的外壁上；
其中，所述消音壁与所述出气管道的外壁形成一密闭的消音腔，所述气孔与消音腔连通。
2.根据权利要求1所述的气流消音装置，其特征在于，所述气孔沿所述出气管道的管壁环向均匀分布。
3.根据权利要求1所述的气流消音装置，其特征在于，所述气流消音装置的共振频率处于1000Hz-2000Hz范围内。
4.根据权利要求3所述的气流消音装置，其特征在于，所述气孔的数量大于或等于50，小于或等于100；所述气孔的孔径大于或等于1mm，小于或等于5mm；所述消音壁的直径大于或等于30mm，小于或等于60mm；所述出气管道的直径大于或等于20mm，小于或等于50mm；所述消音腔沿所述出气管道的轴向长度大于或等于20mm，小于或等于100mm。
5.根据权利要求1所述的气流消音装置，其特征在于，所述气流消音装置还包括吸音件，所述吸音件设置在所述消音腔内和/或所述出气管道内。
6.根据权利要求5所述的气流消音装置，其特征在于，所述吸音件设置在所述出气管道的外壁上并覆盖所述气孔。
7.根据权利要求5所述的气流消音装置，其特征在于，位于所述出气管道内的所述吸音件与所述出气管道内的气体流动方向垂直。
8.根据权利要求5-7任一项所述的气流消音装置，其特征在于，所述吸音件为多孔棉。
9.一种卸荷阀，其特征在于，所述卸荷阀包括如权利要求1-8任一项所述的气流消音装置，所述气流消音装置固定在所述卸荷阀的出气口和/或进气口上。
10.根据权利要求9所述的卸荷阀，其特征在于，所述卸荷阀的出气口和/或进气口上设有螺纹，所述气流消音装置的出气管道上设有螺纹。
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