CN1566734A - 阻隔着流体通道的声波传播途径使流体通过的方法及其装置 - Google Patents

Abstract

一种阻隔着流体通道的声波传播途径使流体通过的方法及其装置。其方法是：利用固体或液体作为隔声构件，阻隔着流体通道的声波传播途径使流体通过。其装置是：壳体上设置有输入、输出管；与相应的工作空间相通或分别交替着与每一个工作空间相通或交替着与工作空间相通；壳体内具有工作空间和阻隔着流体通道的声波传播途径的固体隔声构件或液体隔声构件。本发明将传统的消声方式改进为利用隔声的消声方式，不仅打破了消声器对其结构和/或材料的种种限制，大大增大了消声量和降低了压力损失及气流再生噪声，而且拓宽了消声器的消声频带和应用范围；本发明还提供了阻隔着液体通道的声波传播途径使液体通过的方法及其装置，避免了不良后果的发生。

Description

阻隔着流体通道的声波传播途径使流体通过的方法及其装置

所属技术领域

本发明涉及隔声方法及其装置，特别涉及一种阻隔着流体(气体和/或液体，下同)通道的声波传播途径使流体通过的方法及其装置。

背景技术

消声器是控制空气动力性噪声的有效措施之一，应用极其广泛。如通常可以看到的气动工具、通风空调设备、内燃机、压力容器、管道阀门等都产生声级很高的空气动力性噪声，对这些空气动力性噪声(以下空气动力性噪声简称为噪声)的治理主要依靠消声器。

消声器的种类很多，按其消声原理及结构的不同，大体分为五大类：一是阻性消声器；二是抗性消声器；三是微穿孔板消声器；四是各种复合式消声器；五是扩容减压、小孔喷注、排气放空消声器。

其中，阻性消声器是利用吸声材料进行消声的(声抗的影响忽略不计)。当声波进入阻性消声器时，引起吸声材料的空隙中的空气和细小纤维产生振动，由于摩擦和粘滞阻力的作用，声能转化为热能，从而达到了消声的目的。这类消声器能在较宽的中、高频范围内进行消声，特别是能有效的消减刺耳的高频噪声。

抗性消声器是根据声学滤波原理，通过控制声抗的大小进行消声的，而声阻的大小可以忽略不计。这类消声器在中、低频消声效果较好，而在高频消声效果较差。它包括常见的扩张室式消声器、共振式消声器、干涉式消声器等。

复合式消声器是为了拓宽消声频带，达到良好的消声性能，综合阻性消声器和抗性消声器特点，而将阻性消声器和抗性消声器进行的有机组合，由抗性消声器消减中、低频噪声，阻性消声器消减中、高频噪声。

微穿孔板消声器是八十年代后兴起的一种新式消声器，在许多领域得到了应用。它同复合式消声器有些类似，是既有阻性又有抗性的共振式消声器，可以说，它是复合式消声器的一种特殊型式。通过合理的设计，微穿孔板消声器可在全频带收到满意的消声效果。

扩容减压消声器是使排气的一次大压降改为多层孔板扩容的多次小压降，在保持总压降不变的情况下而把流速控制到临界流速以下进行消声的。

小孔喷注消声器是将喷口辐射噪声能量从人耳敏感中低频移向人耳不敏感的高频。

综上所述，传统的消声方式在实质上是通过采用不同的构造和/或材料进行消声的，本发明人认为，传统的消声方式虽然具有种种优点或可取之处，但总体看来，传统的消声方式，不仅消声效率低(即构造复杂、体积和压力损失大，而消声量小和消声频带窄)，而且应用范围受一定的限制。

例如，有些装置有消声器的空气动力设备，虽然产生的噪声较低，但其消声器的构造复杂，体积较大，如某些车辆的内燃机虽然产生的排气噪声较低，但其消声器是由若干个消声单元组成，不仅构造复杂，而且占据着车辆下部相当大的空间，严重影响着车辆车体结构的布置；又如有些通风空调，虽然通风管道噪声较低，但其消声器是由众多的吸声片组成，构造相当复杂，而且体积达若干立方米；有些消声器构造简单和体积尚可(相对较小)，但装置有这种消声器的空气动力设备产生的噪声很大，如某些卡车、摩托车和工程车等的内燃机产生的排气噪声接近100(A)分贝，特别应该指出的是：目前数量较大的农用机动三轮车(或农用机动车)和小航道里的小机动船只，其产生的排气噪声在110(A)分贝左右，有的甚至已接近或达到120(A)分贝(痛阀)，让人触“耳”惊心。

从对上述的总结可以断言：传统的消声方式要么构造复杂，体积庞大，才能使空气动力设备产生的噪声较低；要么构造简单，体积尚可，而使空气动力设备产生的噪声较大，这充分表明了传统的消声方式存在着消声效率低的问题，同时也解释了在我们的周围，在我们的生活中，为什么有那么多装置有消声器的空气动力设备，消声器极具有装饰效果，使人心悦；构造和体积尚可(可以让人接受)，而使空气动力设备产生的声级很高的噪声总让人难以接受。

人们为了远离噪声，防止室内噪声传至室外或室外噪声传入室内，采用了通风隔声窗。通风隔声窗可以说是变相的消声器，也是以传统的消声方式进行消声的，同样存在着由于消声效率低而导致的消声量小、消声频带窄和体积宠大的问题。

有些大型噪声控制工程和大型机房，由于不能利用传统的消声方式对噪声进行控制，而无夸的采用了消声道、消声坑、消声塔或消声房等措施来控制噪声，这样不仅既不经济又不方便，而且还存在着这样或那样的问题。

有些气动工具或具有排气放空功能的锅炉，尽管具有很大的排气噪声，由于供装置消声器的空间有限和/或消声器的消声量满足不了需要，而没有装置消声器。

上述是流体为气体时，传统的消声方式对噪声控制所存在的不足，以下涉及流体为液体时，声波沿流体通道传播所造成的不良后果。

有一例：有一企业，对车间内的工业用水进行了处理，用于水产养殖。水质良好，而鱼儿生长缓慢并经常成群的死去。人们不得其解，经长期调查，其原因是：车间内具有声级较高的噪声源，其噪声通过泵水传播至鱼塘，鱼儿承受不了如此噪声的侵扰，因受“惊吓”而生长缓慢或成群的死去。

又一例：有一居民，室内暖气片(水循环式)爆裂，其原因是：锅炉房泵水时，水泵噪声通过泵水传播至各暖气片，恰与该暖气片产生共振，因而使其爆裂。

还有一例，后果严重：二战时，一潜水艇为了更好的隐蔽自己，关闭了所有的机器准备继续下沉，后来因用很小的动力设备打开进水阀蓄水时，没注意使一很小的声波沿进水水流传播至外部的海水里，被敌方声纳探知，将其击毁。

以上三例是声波沿流体(液体)通道进行传播(传播至鱼塘或各暖气片或外部的海水里)所造成的不良后果(鱼儿死去或暖气片爆裂或潜水艇被毁)，由此可见，在更多的场合，对声波沿液体(流体)通道进行传播应该给予考虑并有效的加以控制。

发明内容

为了克服传统的消声方式消声效率低、应用范围受一定的限制和声波沿液体通道传播造成不良后果的不足，本发明提供一种阻隔着流体通道的声波传播途径使流体通过的方法及其装置，它不仅改进了消声器的消声方式，大大提高了消声器的消声效率、扩大了消声器的应用范围，而且可以阻隔着声波沿液体通道的传播途径使液体通过。

阻隔着流体通道的声波传播途径使流体通过的方法是：

在流体通道中，利用固体或液体作为隔声构件，阻隔着流体通道的声波传播途径使流体通过，即当流体为气体时，使气体从固体隔声装置(以固体作为隔声构件的隔声装置称为固体隔声装置)中通过，固体隔声构件阻隔着气流通道的声波传播途径，通过改变工作空间容积或将工作空间内气体压力交替着转换为输入管内气体压力或输出管内气体压力的方式使气体通过，或使气体从液体隔声装置(以液体作为隔声构件的隔声装置称为液体隔声装置)中通过，液体作为隔声构件，阻隔着气流通道的声波传播途径，通过将通过气体(即通过的气体，下同)转化为气泡的方式使气体通过；当流体为液体时，使液体从固体隔声装置中通过，固体隔声构件阻隔着液体通道的声波传播途径，通过改变工作空间容积的方式使液体通过；通过上述方法，达到了阻隔着流体通道的声波传播途径使流体通过的目的。

阻隔着流体通道的声波传播途径使流体通过的装置是：

在封闭的壳体内具有工作空间；壳体上设置有输入、输出管，与相应的工作空间相通或在流体通道中设置的固体隔声构件的控制下，交替着与工作空间相通或交替着分别与每一个工作空间相通；流体通道中设置有固体隔声构件，阻隔着流体通道的声波传播途径。工作时，固体隔声构件阻隔着流体通道的声波传播途径，在其参与和/或配合下，通过改变工作空间容积或将工作空间内气体压力交替着转换为输入管内气体压力或输出管内气体压力的方式使流体通过；或在封闭的壳体上设置有输入管、输出管；壳体内具有作为隔声构件的液体(为叙述方便，除另有说明，以下液体即为作为隔声构件的液体)；装置内的部分输入管高于液面(防止液体通过输入管逸出)，输入管的输入口在液面以下，而输出管的输出口在液面以上；液体阻隔着输入口至输出口间的气流通道的声波传播途径。工作时，气体从输入管流入液体，液体作为隔声构件，阻隔着气流通道的声波传播途径，将通过气体(通过的气体，下同)转化为互不联通的气泡，气泡从液体逸出后从输出管排出。

本发明的有益效果是：

当流体为气体时，本发明将传统的消声方式改进为利用隔声构件进行消声的消声方式，不仅打破了传统的消声方式对消声器构造和/或材料的种种限制，大大的提高了消声器的消声效率(即不仅简化了消声器的构造和减小了其体积和压力损失，而且提高了其消声量和拓宽了其消声频带)，而且扩大了消声器的应用范围；由于这种消声方式使消声器的构造简单，在对消声器构造的安排布置方面随意性增大，致使消声器的压力损失和气流再生噪声大大降低；在制造过程中这种消声方式使消声器的材料消耗少、价格便宜；对外形及装饰的安排随意性增大。

当流体为液体时，本发明提供了阻隔着液体通道的声波传播途径使液体通过的方法及其装置，可避免一些不良后果的发生。

下面结合附图和实施例，对本发明进行祥细说明。

附图说明

图1a-1u是例举的不同种类的固体隔声装置的构造示意图。

图2a-2b是容器式固体隔声装置使流体通过的工作原理示意图。

图3a-3b是压力式固体隔声装置使流体通过的工作原理示意图。

图4是第一种分体式固体隔声构件的工作方式示意图。

图5是第二种分体式固体隔声构件的工作方式示意图。

图6是变容积容器式装置的工作过程示意图。

图7a-7e是通道式装置的工作过程示意图。

图8是转动式装置的工作过程示意图。

图9a-9e是径流式装置的工作过程示意图。

图10是径流式装置在气体动能作用下的工作过程示意图。

图11是转动式装置在流体压力作用下的工作过程示意图。

图12是势能换能器的工作过程示意图。

图13是动能换能器的工作过程示意图。

图14是弹力换能器的工作过程示意图。

图15a-15c是非单固体隔声装置的进出口出现缝隙时的示意图。

图16是液体通过压力式固体隔声装置的工作过程示意图。

图17是第一种增大流体通过能力的工作过程示意图。

图18是第二种增大流体通过能力的工作过程示意图。

图19是第三种增大流体通过能力的工作过程示意图。

图20是第四种增大流体通过能力的工作过程示意图。

图21是液体隔声装置的构造示意图。

图22a-22g是为使通过气体更好的转换为气泡对液体隔声装置所采取的措施示意图。

图23a-23d是为防止气泡破裂产生的噪声对液体隔声装置的影响所采取的措施示意图。

图24a-24e是为减少液体蒸发对液体隔声装置所采取的措施示意图。

图25a-25b是为使液体隔声装置在振动和/或倾斜状态下可以正常工作对其所采取的措施示意图。

图26a-26d是具有真空层的固体隔声装置和液体隔声装置的构造示意图。

图27a-27b是具有一个媒质层的固体隔声装置和液体隔声装置的构造示意图。

图28是具有两个媒质层的固体隔声装置的构造示意图。

图29是一个媒质层的布置型式示意图。

图30是具有阻尼涂层和吸声材料层的固体隔声装置的构造示意图。

图中1.输入管，2.壳体或作为壳体的变容积容器，3.单体固体隔声构件或作为单体固体隔声构件的转子、叶轮，4.输出管，5.分体式隔声构件，6.分体式隔声构件，7.气缸盖，8.气缸，9.活塞，10.气孔，11.滑板，12.翼片(12)，13.叶片，14.叶片，15.叶片，16.物体，17.换能器，18.飞轮，19.弹簧，20.壳体上的进出口，21.容器，22.变容积容器，23.输入口，24.气泡，25.液体或水，26.输出口，27.多孔物料，28.隔板，29，吸声材料，30.传统的消声器，31.润滑油，32.散热器，33.重心效低的浮子，34.重心效低的浮子，35.真空层，36.媒质层，37.媒质层，38.媒质层，39.阻尼涂层，40.吸声材料层。

具体实施方式

固体隔声装置按其所具有工作空间数目的不同，分两种。一种固体隔声装置中只有一个工作空间，这种固体隔声装置称为单容固体隔声装置，简称单容隔声装置；另一种固体隔声装置具有一个以上的工作空间，这种固体隔声装置称为非单容式固体隔声装置，简称非单隔声装置。

图1a-1n所示的固体隔声装置(其中，图1h和图1l为固体隔声构件)只具有一个工作空间(工作空间A)，为单容隔声装置；图1o-1q所示的固体隔声装置具有两个工作空间(工作空间A和工作空间B)，图1r-1u所示的固体隔声装置具有三个工作空间(工作空间A、工作空间B和工作空间C)，都为非单隔声装置。

固体隔声装置按其使流体通过方式的不同，分为容积式固体隔声装置和压力式固体隔声装置两种。容积式固体隔声装置简称容积式隔声装置；压力式固体隔声装置简称压力式隔声装置。

容积式隔声装置工作时，固体隔声构件阻隔着流体通道的声波传播途径，通过改变工作空间容积的方式使流体通过，即工作空间容积增大时使流体流入，工作空间容积容积减小时使流体排出。

通过改变工作空间容积的方式使流体通过如图2a-2b所示。

图2a所示：转子(3)使输入管(1)开启、输出管(4)关闭，变容积容器(2)容积增大，工作空间A内压力下降，流体从输入管(1)流入工作空间A内。

图2b所示：转子(3)使输出管(4)开启、输入管(1)关闭，变容积容器(2)容积减小，工作空间A内压力上升，流体从工作空间A内通过输出管(4)排出。

图1a-1d和图1o-1q所示的固体隔声装置为容积式隔声装置。

压力式隔声装置工作时，固体隔声构件阻隔着气流通道的声波传播途径，通过将工作空间内的气体压力交替着转换为输入管内气体压力或输出管内气体压力的方式使气体通过，即工作空间与输入管相通时，在压力差(输入管内气体压力与输出管内气体压力的差)作用下(之前工作空间内的气体压力为输出管内气体压力)，气体流入工作空间，工作空间内的气体压力转换为输入管内气体压力；工作空间与输出管相通时，在压力差作用下(之前工作空间内的气体压力为输入管内气体压力)，气体从工作空间内排出，工作空间内的气体压力转换为输出管内气体压力。图1e-1n和图1r-1u所示为压力式隔声装置。

通过将工作空间内的气体压力交替着转换为输入管内气体压力或输出管内气体压力的方式使气体通过如图3a-3c所示。

图3a所示：固体隔声构件(6)关闭着输出管(4)，固体隔声构件(5)将输入管(1)开启，在压力差(之前工作空间A内的气体压力为输出管内的气体压力，压力差即为输入管内的气体流入工作空间A内，使工作空间A内的气体压力转换为输入管(1)内的气体压力。

图3b所示：固体隔声构件(5)将输入管(1)关闭，工作空间A内的气体压力为输入管(1)内的气体压力。

图3c所示：固体隔声构件(6)将输出管(4)开启，在压力差(之前工作空间A内的气体压力为输入管内气体压力)作用下，工作空间A内的气体通过输出管(4)排出，工作空间A内的气体压力转换为输出管(4)内的气体压力。

图1e-1n和图1r-1u所示的固体隔声装置为压力式隔声装置。

由以上所述，固体隔声装置按其所具有工作空间数目和使流体通过方式的不同，可分为单容容积式隔声装置、单容压力式隔声装置、非单容积式隔声装置和非单压力式隔声装置四种。

固体隔声构件按其构造的不同，分为单体式固体隔声构件和分体式固体隔声构件两种。

可以单独实现阻隔着流体通道的声波传播途径功能的固体隔声构件，称为单体式固体隔声构件。

图1a、图1e-1i和图1r-1u所示的固体隔声装置具有的固体隔声构件为单体式固体隔声构件。

一个以上的固体隔声构件配合才能实现阻隔着流体通道的声波传播途径功能的固体隔声构件，称为分体式固体隔声构件(对分体式固体隔声构件进行说明时，以两个分体式固体隔声构件为例)。

图1b-1d和图1j-1q所示的固体隔声装置具有的固体隔声构件为分体式固体隔声构件。

分体式固体隔声构件有两种工作方式：

A、一个分体式固体隔声构件在任意时刻都阻隔着流体通道的声波传播途径；如图4所示的非单容积式隔声装置具有的分体式固体隔声构件即偏心装置的转子和用弹簧控制的单根滑板，在工作过程的任意时刻偏心装置的转子或用弹簧控制的单根滑板都阻隔着流体通道的声波传播途径；

B、每一个分体式固体隔声构件都是以间断的方式阻隔着流体通道的声波传播途径，这些(全部)分体式固体隔声构件再相互配合，最终实现在任意时刻都阻隔着流体通道的声波传播途径，也就是一部分的分体式固体隔声构件阻隔着流体通道的声波传播途径，另部分的分体式固体隔声构件使流体通过，使流体通过的过程结束，使流体通过的分体式固体隔声构件再阻隔着流体通道的声波传播途径，使原来阻隔着流体通道的声波传播途径的分体式固体隔声构件使流体通过，这样交替着一部分的分体式固体隔声构件阻隔着流体通道的声波传播途径，另部分的分体式固体隔声构件使流体通过，相互配合最终实现既在任意时刻都阻隔着流体通道的声波传播途径，又使流体通过。

如图5a所示的固体隔声构件(6)关闭着输出管(4)，并阻隔着工作空间A至输出管(4)间的声波传播途径；固体隔声构件(5)将输入管(1)开启，在压力差(之前工作空间A内的气体压力为输出管内气体压力)作用下，输入管(1)内的气体流入工作空间A内；图5b所示为固体隔声构件(5)将输入管(1)关闭，和固体隔声构件(6)双重阻隔着工作空间A与输入、输出管间流体通道的声波传播途径；由于固体隔声构件(5)将输入管关闭，阻隔着气体通道的声波传播途径，如图5c所示的固体隔声构件(6)才能将输出管(4)开启，使工作空间A内的气体排出，两者配合最终实现在任意时刻都阻隔着气体通道的声波传播途径。

为满足分体式固体隔声构件对运动相位的要求，可采用机械控制和/或电子控制的方式来实现对每一个分体式固体隔声构件的控制。本发明以机械控制的方式作以说明。

固体隔声构件按其运动形式的不同，分为旋转式固体隔声构件和非旋转式固体隔声构件两种，其中，非旋转式固体隔声构件又分为往复式固体隔声构件和摆动式固体隔声构件两种。

图1a-1c、图1e-1g、图1j-1k和图1o-1u所示的固体隔声装置具有的固体隔声构件为旋转式固体隔声构件；图1d、图1i和图1m-1n所示的固体隔声装置具有的固体隔声构件为非旋转式固体隔声构件，其中，图1i和图1m所示的固体隔声装置具有的固体隔声构件为非旋转式的往复式固体隔声构件，简称往复式固体隔声构件；图1d和图1n所示的固体隔声构件为非旋转式的摆动式固体隔声构件，简称摆动式固体隔声构件。

以下对本发明例举的固体隔声装置的构造及特点进行简要说明：

图1a所示的单容容积式隔声装置：封闭的壳体(2)主要为变容积容器组成，其上设置有输入(1)、输出管(4)，壳体(2)内具有工作空间A并设置有单体旋转式的转子(3)作为固体隔声构件。转子(3)以交替的方式控制着输入(1)、输出管(4)的通断和阻隔着工作空间A与输入(1)、输出管(4)间流体通道的声波传播途径。

为叙述方便，称图1a所示的单容容积式隔声装置为变容积容器式装置。

图1b所示的单容容积式隔声装置：封闭的壳体(2)主要为变容积容器组成，其上设置有输入(1)、输出管(4)，壳体(2)内具有工作空间A；输入(1)、输出管(4)内分别设置有一个分体旋转式固体隔声构件(5和6)，并分别控制着输入(1)、输出管(4)的通断和阻隔着工作空间A与输入(1)、输出管(4)间流体通道的声波传播途径。

从图1a和图1b所示的固体隔声装置中具有的隔声构件的工作过程可以得出：隔声构件型式的不同，决定了其工作方式。也就是说，单体式隔声构件是以交替的方式控制着输入、输出管的通断和阻隔着工作空间A与输入、输出管间流体通道的声波传播途径，而分体式隔声构件是以分别控制着输入、输出管的通断和阻隔着工作空间A与输入、输出管间流体通道的声波传播途径。

图1c所示的单容容积式隔声装置，与现有的空压机和内燃机相仿，气缸(8)、活塞(9)和气缸盖(7)构成了工作空间A；气缸盖上设置有输入(1)、输出管(4)，其内分别设置有一个分体旋转式固体隔声构件(5和6)。

图1d所示的单容容积式隔声装置和以下图1j-1n所示的单容压力式隔声装置(其中图1l所示为固体隔声构件)在结构相仿，都类似于通常的通道、管道之类，即壳体(2)内具有工作空间A并设置有两个分体式隔声构件(5和6)，隔声构件(5和6)以外的壳体(2)分别为输入(1)、输出管(4)。图1d所示的单容容积式隔声装置是封闭的壳体(2)主要为变容积容器组成，壳体(2)内具有工作空间A并设置有两个非旋转摆动式的分体式隔声构件(5和6)，隔声构件(5和6)以外的壳体(2)分别为输入(1)、输出管(4)。

图1e所示的单容压力式隔声装置：封闭的壳体(2)上设置有输入(1)、输出管(4)，壳体(2)内具有工作空间A并设置有单体旋转式的转子(3)作为固体隔声构件。

图1f-n同图1e所示的单容压力式隔声装置构造相仿，其中，图1f-1i所示的单容压力式隔声装置中具有的固体隔声构件为单体式的固体隔声构件。图1f所示的单容压力式隔声装置中具有的固体隔声构件为旋转式的滚筒，图1g所示的单容压力式隔声装置中具有的固体隔声构件为旋转式的膜片，其构造如图1h所示，其上有两层气孔作圆形排列，分别与其固体隔声装置上的孔相对应。

图1i所示的单容压力式隔声装置中具有的固体隔声构件为往复式固体隔声构件，构造为板状。图1j-1n所示的单容压力式隔声装置，具有的固体隔声构件为两个分体式固体隔声构件，其外的壳体(2)即为输入(1)、输出管(4)。

图1j所示的单容压力式隔声装置中具有的固体隔声构件为两个与壳体(2)轴线垂直旋转的固体隔声构件。

为叙述方便，称图1j所示的单容压力式隔声装置为通道式装置。

图1k所示的单容压力式隔声装置中具有的固体隔声构件为两个同轴且其轴与壳体(2)轴线相平行的固体隔声构件(此两个固体隔声构件视为分体式固体隔声构件)，此两个固体隔声构件的构造为膜片，其构造如图1l所示，其上有气孔，与固体隔声装置上的孔相对应。

图1m所示的单容压力式隔声装置中具有的固体隔声构件为两个往复式运动的分体式固体隔声构件。

图1n示的单容压力式隔声装置中具有的固体隔声构件为两个摆动式运动的分体式固体隔声构件。

图1o-1q所示的非单容积式隔声装置为现有装置。图1o和图1p所示的非单容积式隔声装置是现有的转子真空泵，有定子式转子真空泵和旋转式转子真空泵两种。

定子式转子真空泵的构造如图1o所示：在一个圆筒形的壳体(2)上设置有输入(1)、输出管(4)，壳体(2)内设置有作为隔声构件的一个偏心装置的转子(3)和用弹簧控制的单根滑板(11)；转子(3)和滑板(11)使壳体(2)内部空间分隔为工作空间A和工作空间B。

为叙述方便，称图1o所示的非单容积式隔声装置为转动式装置。

图1p与图1o所示的非单容积式隔声装置构造相仿，是现有的旋转式转子真空泵，不过将固体隔声装置内空间分隔为工作空间A和工作空间B的是作为固体隔声构件的两块用弹簧撑住的翼片(12)和转子(3)。转子(3)与壳体(2)的接触点为D。

图1q所示的非单容积式隔声装置是现有的罗茨鼓风机(以两叶轮式罗茨鼓风机为例)，其构造为：在桶形壳体(2)上设置有输入(1)、输出管(4)，壳体(2)内为作为固体隔声构件的一对互相垂直啮合的腰形叶轮(5和6)，将壳体(2)内部空间分隔为工作空间A和工作空间B。

图1r-1u所示的非单压力式隔声装置为旋转式机械，与现有的风机(或某些泵类，下同)构造相仿或相同，其壳体(2)内具有工作空间并设置有作为隔声构件的叶轮(3)(单体式隔声构件)，叶轮将壳体(2)内的工作空间分隔为工作空间A、工作空间B和工作空间C，壳体(2)上设置有输入(1)、输出管(4)。

叶轮与输入(1)、输出管(4)的布置关系为：

叶轮的相邻(即相近，下同)叶片所对的叶轮夹角小于输入管与输出管的相邻侧边所对最大的叶轮夹角。当非单压力式隔声装置采用多个输入、输出管时，叶轮的相邻叶片所对的叶轮夹角小于任意输入管与输出管的相邻侧边所对的叶轮夹角。叶轮中叶片的使用片数目的多少取决于输入管与输出管的使用数目、布置型式和口径大小。

图1r-1u所示的非单压力式隔声装置，按其流体通过叶轮方向的不同，分为径流式(包括离心式)、轴流式和混流式三种。三种非单压力式隔声装置工作原理和基本构造相同，只是输入(1)、输出管(4)的设置位置不同。

图1r-1u所示的非单压力式隔声装置中，图1r所示为非单径流压力式隔声装置，图1s所示为非单离心压力式隔声装置，图1t所示为非单轴流压力式隔声装置，图1u所示为非单混流压力式隔声装置。

图1r所示的非单径流压力式隔声装置的输入(1)、输出管(4)，设置在其周缘的壳体(2)上。

为叙述方便，称图1r所示的非单径流压力式隔声装置为径流式装置。

图1s所示的非单离心压力式隔声装置的输入管(1)设置在叶轮中心位置的管道内(即通过叶轮中心位置的管道向固体隔声装置输入气体)，输出管(4)设置在其周缘的壳体(2)上。

图1t所示的非单轴流压力式隔声装置的壳体(2)前盖板上设置有输出管(4)，后盖板设置有输入管(1)。

非单混流压力式隔声装置的输入(1)、输出管(4)的布置型式是图1r所示的非单径流压力式隔声装置和图1t所示的非单轴流压力固体隔声装置两者的组合，即在壳体(2)的前盖板上设置有输出管，周缘壳体(2)上设置有输入管，或在壳体(2)的前盖板上设置有输入管，周缘壳体(2)上设置有输出管。图1u所示的非单混流压力式隔声装置，壳体(2)前盖板上设置有输出管(1)，周缘壳体(2)上设置有输入管(4)。

从以上的举例得出：单容固体隔声装置的输入、输出管，在固体隔声构件的控制下交替着与工作空间相通；非容积式固体隔声装置的输入、输出管直接与相应的工作空间相通；而非单压力式固体隔声装置的输入、输出管，在固体隔声构件的控制下分别交替着与每一个工作空间相通。

以下分别以变容积容器式装置、通道式装置、转动式装置和径流式装置为例，对本发明的固体隔声装置进行说明。

图6a-6b是变容积容器式装置的工作过程示意图。

图6a所示：转子(3)使输入管(1)开启、输出管(4)关闭，并阻隔着工作空间A至输出管(4)间的声波传播途径；在外力作用下，变容积容器容积增大，工作空间A内压力下降，流体从输入管(1)流入工作空间A内。

图6b所示：转子(3)使输出管(4)开启、输入管(1)关闭，并阻隔着工作空间A至输入管(1)间的声波传播途径；在外力作用下，变容积容器容积减小，工作空间A内压力增大，工作空间A内的流体通过输出管(4)排出。

图7a-7e是通道式装置的工作过程示意图。

图7a所示：固体隔声构件(6)关闭着输出管(4)，并阻隔着工作空间A至输出管(4)间的声波传播途径；固体隔声构件(5)将输入管(1)开启，在压力差(之前工作空间A内的气体压力为输出管内气体压力)作用下，输入管(1)内的气体流入工作空间A内，使其内的气体压力为(即转换为，下同)输入管(1)内的气体压力。

图7b所示：固体隔声构件(5)将输入管(1)关闭，和固体隔声构件(6)双重阻隔着输入(1)、输出管(4)间的流体通道的声波传播途径；工作空间A内的气体压力为输入管(1)内的气体压力。

图7c所示：固体隔声构件(5)关闭着输入管(1)，并阻隔着工作空间A至输入管(1)间的声波传播途径；固体隔声构件(6)将输出管(4)开启，在压力差(之前工作空间A内的气体压力为输入管内气体压力)作用下，工作空间A内的气体通过输出管(4)排出，工作空间A内的气体压力为输出管(4)内的气体压力。

图7d所示：固体隔声构件(6)将输出管(4)关闭，和固体隔声构件(5)双重阻隔着输入(1)、输出管(4)间的流体通道的声波传播途径；工作空间A内的气体压力为输出管(4)内的气体压力。

图7e所示：固体隔声构件(6)关闭着输出管(4)，并阻隔着工作空间A至输出管(4)间的声波传播途径；固体隔声构件(5)将输入管(1)开启，在压力差(之前工作空间A内的气体压力为输出管内气体压力)作用下，输入管(1)内的气体流入工作空间A内，使其内的气体压力为输入管(1)内的气体压力，此时已流入到下一个工作循环。

图8所示是转子式装置的工作过程示意：壳体(2)内的偏心装置的转子(3)和用弹簧控制的单根滑 板(11)作为固体隔声构件，阻隔着输入(1)、输出管(4)间的流体通道的声波传播途径；转子(3)以壳体(2)的中心为轴心而沿箭头指示的方向旋转时，工作空间A的容积不断扩大而使流体从输入管(1)流入；工作空间B的容积不断缩小而使流体通过输出管(4)排出，转子如此循环着工作，使流体通过。本发明固体隔声装置是在外力和/或流体能(流体压力和流体动能，下同)的作用下进行工作的。以下对在流体能的作用下进行工作作以说明：

图9a-9e是径流式装置的工作过程示意图，图中，叶轮(3)按箭头指示的方向旋转，以下以工作空间A内的气体压力的转换过程为例进行说明。

图9a所示：叶轮(3)旋转至工作空间A与输入管(1)相通，叶片(13)和叶片(14)阻隔着气流通道的声波传播途径，在压力差(之前工作空间A内的气体压力为输出管内气体压力)作用下，输入管(1)内的气体流入工作空间A内，使其内的气体压力为输入管(1)内的气体压力。

图9b所示：叶轮(3)旋转至工作空间A介于输入管(1)与输出管(4)之间的位置(径流式装置的下侧)；叶片(13)、叶片(14)和叶片(15)共同阻隔着气流通道的声波传播途径，工作空间A内的气体压力为输入管(1)内的气体压力。

图9c所示：叶轮(3)旋转至工作空间A与输出管(4)相通，叶片(13)和叶片(14)阻隔着气流通道的声波传播途径，在压力差(之前工作空间A内的气体压力为输入管(1)内的气体压力)作用下，工作空间A内的气体通过输出管(4)排出，其内的气体压力为输出管(4)的气体压力。

图9d所示：叶轮(3)旋转至工作空间A介于输入管(1)和输出管(4)之间的位置(径流式装置的上侧)，叶片(13)、叶片(14)和叶片(15)共同阻隔着气流通道的声波传播途径，其内的气体压力为输出管(4)的气体压力。

图9e所示：叶轮(3)旋转至工作空间A与输入管(1)相通，叶片(13)和叶片(14)阻隔着气流通道的声波传播途径，在压力差(之前工作空间A内的气体压力为输出管内气体压力)作用下，输入管(1)内的气体流入工作空间A内，使其内的气体压力为输入管(1)内的气体压力，此时已流入了下一个工作循环。

当压力式隔声装置的固体隔声构件为旋转式的叶轮时，压力式隔声装置可在气体动能作用下进行工作(即阻隔着气体通道的声波传播途径使气体通过，下同)，而非单容积式隔声装置可在流体压力作用下进行工作。

图10所示是压力式隔声装置的固体隔声构件为旋转式叶轮的径向式装置即压力式装置在气体动能作用下工作的示意图，叶轮的叶片(13、14和15)交替着(有时三个，有时两个)阻隔着气流通道的声波传播途径，在气体动能作用下，转子3按箭头指示的方向旋转，使工作空间A、工作空间B和工作空间C内的气体压力交替着转换为输入管(1)内气体压力或输出管(4)内气体压力，使气流通过。为更好的使气体动能转化为机械功，输入管(1)选用为截面渐缩形且气流以切向流入压力式隔声装置。

图11所示是非单容积式隔声装置的转子式装置的工作过程示意：转子(3)和滑板(11)作为固体隔声构件，阻隔着输入(1)、输出管(4)间的流体通道的声波传播途径；在流体压力作用下，转子(3)以壳体的中心为轴心而沿箭头指示的方向旋转，使工作空间A的容积不断扩大而使流体从输入管(1)流入；工作空间B的容积不断缩小而使流体通过输出管(4)排出，转子(3)在流体压力作用下如此循环着工作，使流体通过。

以下对本发明将要涉及的换能器和非单隔声装置的进出口出现缝隙时的情况进行说明。

换能器是以改变容积的方式使流体压力与机械能相互转化的装置，它是由变容积容器和其上装置的物体组成，变容积容器起能的转化作用，而物体用于贮能。

换能器通过工作空间与输入、输出管相通。当换能器通过工作空间与输入管相通时，在输入管内流体压力作用下，换能器容积增大或减小，将输入管内流体压力转化为换能器物体的势能、动能、弹力能或其他形式的能；当换能器通过工作空间与输出管相通时，换能器容积减小或增大，将输入管内流体压力转化的换能器物体的势能、动能、弹力能或其他形式的能再转化为输出管内流体压力。

图12所示是将流体压力能转化为物体势能的换能器：隔声构件(6)关闭着输出管(4)并阻隔着工作空间A至输出管(4)间的气流通道的声波传播途径，隔声构件(5)将输入管(1)开启，工作空间A与输入管(1)相通，在输入管(1)内流体压力作用下，换能器的容积增大，使工作空间A的容积增大，同时换能器(17)使其物体(16)上升，将输入管(1)内流体压力能转化为物体(16)的势能；待隔声构件(5)将输入管(1)关闭并阻隔着工作空间A至输入管(1)间的气流通道的声波传播途径，隔声构件(6)将输出管(4)开启，工作空间A与输出管(4)相通，换能器在转化的物体(16)的势能作用下，其容积减小，使工作空间A的容积减小，同时换能器(17)使其物体(16)下降而将转化的物体(16)的势能再转化为输出管(4)内流体压力能。

图13所示是将流体压力能转化为物体动能的换能器：隔声构件(6)关闭着输出管(4)并阻隔着工作空间A至输出管(4)间的气流通道的声波传播途径，隔声构件(5)将输入管(1)开启，工作空间A与输入管(1)相通，在输入管(1)内流体压力作用下，换能器的容积减小，使工作空间A的容积增大，同时换能器(17)推动曲柄连杆机构使其内的飞轮(18)转动，将输入管(1)内流体压力能转化为飞轮(18)的动能；待隔声构件(5)将输入管(1)关闭并阻隔着工作空间A至输入管(1)间的气流通道的声波传播途径，隔声构件(6)将输出管(4)开启，工作空间A与输出管(4)相通，换能器在转化的飞轮(18)的动能作用下，曲柄连杆机构推动换能器(17)使其容积增大，使工作空间A的容积减小，而将飞轮(18)的动能再转化为输出管(4)内流体压力能。

图14所示是将流体压力能转化物体弹力能的换能器：隔声构件(6)阻隔着气流通道的声波传播途径，隔声构件(5)将输入管(1)开启，工作空间A与输入管(1)相通时，在输入管(1)内流体压力作用下，换能器的容积减小，使工作空间A的容积增大，同时换能器(17)使弹簧(19)压缩而将输入管(1)内流体压力能转化为弹簧(19)的弹力能；换能器在转化的弹簧(19)的弹力能作用下，其容积增大，使工作空间A的容积减小，弹簧(19)扩张通过换能器(17)容积增大将弹簧(19)的弹力能再转化为输出管(4)内流体压力能。

图15a-15c是非单隔声装置的进出口出现缝隙时的示意图。

如图15a图所示，当非单隔声装置的壳体(2)上具有进出口(20)与外部的空间相通时，较窄的固体隔声构件(3)与壳体(2)的接触部分通过进出口(20)的过程中，固体隔声构件(3)的接触部分周围会出现缝隙(如虚线所示)，使声波通过缝隙在输入(1)、输出管(4)间的流体通道进行传播。为便于观察，对图15所示的虚圆内部分进行了适当放大，如图15b所示。

为了防止声波通过此流体通道进行传播，在非单隔声装置中装置有与壳体的接触部分的面积大于进出口面积的隔声构件，使其在通过非单隔声装置的进出口过程中，将进出口完全遮住不出现缝隙。

图15c所示是隔声构件(3)与壳体(2)的接触部分的面积大于进出口的面积，使其通过进出口(20)的过程中，接触部分的两侧不会出现缝隙。

由于液体的压缩性小，当流体为液体时，液体不能通过压力式隔声装置。为了使液体可以通过压力式隔声装置，在压力式隔声装置上装置有换能器，使液体可以通过压力式隔声装置。

如图16a所示，隔声构件(6)关闭着输出管(4)并阻隔着工作空间A至输出管(4)间流体通道的声波传播途径，隔声构件(5)将输入管(1)开启，工作空间A与输入管(1)相通，在液体压力作用下，换能器(17)容积减小，使工作空间A容积增大，其内压力下降，输入管(1)内的液体流入工作空间A内，换能器将输入管(1)内液体压力能转化为换能器的弹力能；如图16b所示，隔声构件(5)关闭着输入管(1)并阻隔着工作空间A至输入管(1)间流体通道的声波传播途径，隔声构件(6)将输出管(4)开启，工作空间A与输出管(4)相通，换能器(17)在自身弹力作用下容积增大，使工作空间A容积减小，其内压力上升，工作空间A内的液体通过输出管(4)排出。

为提高固体隔声装置的流体通过能力，在固体隔声装置上装置有变容积容器和/或换能器和/或容器，使其内空间通过工作空间交替着与输入管或输出管相通，通过增大工作空间容积或增大工作空间容积的变化范围的方式来提高固体隔声装置的流体通过能力。

当变容积容器和/或换能器和/或容器内的空间与输入管相通时，输入管内流体(或气体)，通过工作空间流入变容积容器和/或换能器和/或容器；当变容积容器和/或换能器和/或容器与输出管相通时，变容积容器和/或换能器和/或容器内的流体(或气体)通过工作空间排出。变容积容器和/或换能器和/或容器通过多(同固体隔声装置上不装置变容积容器和/或换能器和/或容器相比而言)流入、排出流体(或气体)的方式，来提高固体隔声装置的流体(或气体)通过能力。

在固体隔声装置上装置有变容积容器和/或换能器和/或容器，不仅提高固体隔声装置的流体(或气体)通过能力，而且大大提高了固体隔声装置的容积效率、降低了固体隔声装置材料消耗和固体隔声构件的能源消耗、简化了固体隔声装置的构造布置。

在固体隔声装置上装置有变容积容器和/或换能器和/或容器时，可对变容积容器和/或换能器和/或容器可任意组合，容器是通过增大工作空间容积的方式来提高固体隔声装置的气体通过能力的，而变容积容器或换能器是通过增大工作空间容积的变化范围的方式来提高固体隔声装置的流体通过能力。

图17a-17b中，通道式装置装置有容器(21)，只能使气体通过(在压力式隔声装置上装置容器，只能增大工作空间容积而不能使液体通过)。图17a所示：隔声构件(6)将输出管(4)关闭并阻隔着工作空间A至输出管(4)间气流通道的声波传播途径，隔声构件(5)将输入管(1)开启，容器(21)内空间通过工作空间A与输入管(1)相通，在压力差作用下(之前工作空间内的气体压力为输出管内气体压力)，气体通过工作空间A流入容器(21)；图17b所示：隔声构件(5)将输入管关闭并阻隔着工作空间A至输入管(1)间气流通道的声波传播途径，隔声构件(6)将输出管(4)开启，容器(21)内空间通过工作空间A与输出管(4)相通，在压力差作用下(之前工作空间内的气体压力为输入管内气体压力)，容器(21)内的气体通过工作空间A排出。通道式装置装置有容器(21)，增大了工作空间A的容积。在工作空间A与输入(1)、输出管(4)相通的过程中，同不装置容器(21)的通道式装置相比较，装置有容器(21)的通道式装置多通过一个容器(21)容积的气体。

图18a-18b中，通道式装置装置有变容积容器(22)。图18a所示：隔声构件(6)将输出管(4)关闭并阻隔着工作空间A至输出管(4)间气流通道的声波传播途径，隔声构件(5)将输入管(1)开启，变容积容器(22)内空间通过工作空间A与输入管(1)相通，在输入管(1)内流体压力和/或外力作用下，变容积容器(22)容积增大，使工作空间A容积增大，流体流入变容积容器(22)；图18b所示：隔声构件(5)将输入管(1)关闭并阻隔着工作空间A至输入管(1)间气流通道的声波传播途径，隔声构件(6)将输出管(4)开启，变容积容器(22)内空间通过工作空间A与输出管(4)相通，在输出管(4)内流体压力和/或外力作用下，变容积容器(22)容积减小，使工作空间A容积减小，其内的流体通过工作空间A排出。通道式装置装置有变容积容器(22)增大了工作空间A的容积变化范围，在变容积容器(22)通过工作空间A与输入、输出管(4)相通的过程中，同不装置变容积容器(22)的通道式装置相比较，装置有变容积容器(22)的通道式装置多通过一个变容积容器(22)容积的气体。

图19a-19b中，通道式装置装置有换能器(17)。图所19a示：隔声构件(6)将输出管(4)关闭并阻隔着工作空间A至输出管(4)间气流通道的声波传播途径，隔声构件(5)将输入管(1)开启，换能器(17)内空间通过工作空间A与输入管(1)相通，在输入管(1)内流体压力作用下，换能器(17)容积增大，流体通过工作空间A流入换能器(17)，流体压力转化为换能器(17)内的弹簧弹力；图19b所示：隔声构件(5)将输入管(1)关闭并阻隔着工作空间A至输入管(1)间气流通道的声波传播途径，隔声构件(6)将输出管(4)开启，换能器(17)内空间通过工作空间A与输出管(4)相通，在换能器(17)内的弹簧弹力作用下，换能器(17)容积减小，其内的流体通过工作空间A排出。换能器(17)在流体压力作用下即可进行工作；通道式装置装置有换能器(17)增大了工作空间A的容积变化范围。在换能器(17)通过工作空间A与输入、输入管(1)相通的过程中，同不装置换能器(17)的通道式装置相比较，装置有换能器(17)的通道式装置多通过一个换能器(17)容积的气体。

图20a-20b中，通道式装置装置有容器(21)和换能器(容器和换能器的空间相通)。

图20a所示：隔声构件(6)将输出管(4)关闭并阻隔着工作空间A至输出管(4)间气流通道的声波传播途径，隔声构件(5)将输入管(1)开启，容器(21)和换能器(17)内空间通过工作空间A与输入管(1)相通，在输入管(1)内气体压力作用下，换能器(17)容积增大，气体通过工作空间A流入容器(21)和换能器(17)，气体压力转化为换能器(17)内的弹簧弹力；图20b所示：隔声构件(5)将输入管(1)关闭并阻隔着工作空间A至输入管(1)间气流通道的声波传播途径，隔声构件(6)将输出管(4)开启，容器(21)和换能器(17)内空间通过工作空间A与输出管(4)相通，在容器(21)内气体压力和换能器(17)内的弹簧弹力作用下，换能器(17)容积减小，容器(21)和换能器(17)内的气体通过工作空间A排出。容器(21)和换能器(17)组合在气体压力作用下即可进行工作，容器(21)增大了工作空间A的容积，换能器(17)增大了工作空间A的容积变化范围。在容器(21)和换能器(17)通过工作空间A与输入、输入管(1)相通的过程中，同不装置容器(21)和换能器(17)的通道式装置相比较，装置有容器(21)和换能器(17)的通道式装置多通过一个容器(21)和换能器(17)容积的气体。

图21所示是液体隔声装置的构造示意图：在封闭的壳体(2)上设置有输入(1)、输出管(4)；壳体(2)内具有作为隔声构件的液体(25)；部分装置内的输入管高于液面(防止液体通过输入管逸出)，输入管(1)的输入口(23)在液面以下，而输出管的输出口(26)在液面以上；液体(25)阻隔着输入口(23)至输出口(26)间的气流通道。气体从输入管(1)流入液体(25)内，液体(25)将通过气体转化为互不联通的气泡(24)，阻隔着气流通道的声波传播途径，气泡(24)从液体(25)逸出后从输出管排出。

为使通过气体更好的转化为气泡，可采取以下措施，供选用：

A、增大通过气体与液体的接触面积，使通过气体更好的转化为气泡；

a.使通过气体从液体内具有的多孔物料中排出，通过气体经多孔物料扩散后，与液体的接触面积增大，流速及驻点压力降低，使通过气体更好的转化为气泡。

如图22a所示，在输入口(23)以上的液体(25)中装置有多孔物料(27)，气体从多孔物料(27)排出，与液体(25)的接触面积增大，流速及驻点压力降低，使通过气体更好的转化为气泡(24)。图22b所示的多孔板材(27)为图22a所示的液体隔声装置中选用的多孔物料(为多孔板材)。

b.以增大输入口的流通截面积的方式，增大通过气体与液体的接触面积，减小气体流速，使通过气体更好的转化为气泡。

如图22c所示，在液体隔声装置中装置有扩张管式输入管(1)，通过增大输入口(23)流通面积的方式增大了通过气体与液体(25)的接触面积，使通过气体更好的转化为气泡(24)。

c.适当调整输入口的排气方向，以廷长通过气体在液体中的流通距离的方式，增大通过气体与液体的接触面积，使通过气体更好的转化为气泡。

如图22d所示，使输入管(1)内的气体朝液体(25)内对角或距离最长的方向排出，通过廷长通过气体在液体(25)中的流通距离的方式，增大通过气体与液体(25)的接触面积，使通过气体更好的转化为气泡(24)。

d.使液体以多个输入口排出的方式增大通过气体与液体的接触面积，使通过气体更好的转化为气泡。

如图22e所示，在输入管(1)上设置有多个输入口(23)并在其上设置多层隔板(28)(越接近输入口隔板越低)，使通过气体从多个输入口(23)排出，通过变相增大输入口(23)流通面积的方式增大了通过气体与液体(25)的接触面积，使通过气体更好的转化为气泡(24)。

B、以增大和/或变相增大输入管容积的方式，减小通过气体的脉动性，降低气体的最大流速，使通过气体更好的转化为气泡；

如图22f所示，在液体隔声装置中，装置有较大横截面的输入管(1)，以增大输入管(1)容积的方式，减小了通过气体的脉动性，降低了气体的最大流速，使通过气体更好的转化为气泡(24)。

如图22g所示，在液体隔声装置上，装置有一个容器(21)，其空间与输入管(1)相通，变相的增大了输入管(1)的容积，以增大输入管(1)容积的方式，减小了通过气体的脉动性，降低了气体的最大流速，使通过气体更好的转化为气泡(24)。

C、使液体具有足够的流动性，使通过气体更好的转化为气泡；

为防止气泡破裂时噪声及其对液体隔声装置产生不良影响，可采取以下措施，供选用：

A、使气泡破裂时不产生(尽少的产生，下同)噪声；

使通过气体从液体中具有的多孔物料中排出，多孔物料使气泡分隔开来进行破裂，避免了气泡破裂时相互冲击产生噪声。

如图23a所示，在液体(25)中装置有多孔物料(27)，使通过气体从多孔物料(27)中排出，多孔物料(27)使气泡(24)分隔开来进行破裂，避免了气泡(24)破裂时相互冲击产生噪声。

B、对噪声声场即液面以上的空间进行吸声处理，以降低声源噪声；

在液面以上的空间内或液面上的壳体(2)内壁上装置有吸声材料(29)，以降低声源噪声，如图23b所示。

C、对噪声的传播途径进行消声处理；

a.在噪声的传播途径即输出管(4)上装置传统的消声器或本发明固体隔声构件，使噪声不能(或尽少的，下同)向外传播。

如图23c所示，针对气泡(24)破裂时产生的噪声频谱，在液体隔声装置的输出管(4)上装置有传统的消声器(30)，使气泡(24)破裂时产生的噪声不能向外传播。

如图23d所示，在液体隔声装置的输出管(4)内装置有本发明固体隔声构件(5和6)，使气泡(24)破裂时产生的噪声不能向外传播。

b.使输出管内气体温度高于噪声声场的气体温度，使噪声的传播途径向噪声声场处发生弯曲，而不利于噪声向外传播。

为减小液体的蒸发量，可采取以下措施，供选用：

A、减小液体与通过气体的接触面积；

a.在液体上复盖比重小、不相溶、挥发性小的液体(此液体也将作为液体隔声构件)，将原来作为隔声构件的液体尽可能的与通过气体隔离开来，以减小液体的蒸发量。

例如在作为隔声构件的水(25)上复盖比重小、不易挥发的润滑油(31)，将原来作为隔声构件的水(25)尽可能的与通过气体隔离开来，以减小水的蒸发量，如图24a所示。

b.减小液体表面积，使其尽少的向通过气体蒸发。

如图24b所示，液体隔声装置的壳体为扩张型壳体(2)，即上横截面积小于下横截面积(直线形或阶梯形)，减小了液体(25)表面积，使其尽少的向通过气体蒸发。

使液体的高度较低，以减少气泡在液体中的逗留时间，减小液体的蒸发量。

B、降低液体温度，减小其向通过气体蒸发的速度；

a.将液体的热量散发和/或降低通入气体的温度，使液体温度降低。

如图24c所示，在液体隔声装置上装置有散热器(32)，散发液体(25)的热量，以降低其温度，使其尽少的向通过气体蒸发。为进一步降低液体(25)的温度，在输入管(1)上装置有散热器(32)，散发输入管(1)中通过气体的热量，如图24d所示。

C、通过减小液体高度来减少气泡在液体中的逗留时间的方式，减小液体的蒸发量；

如图24e所示，液体隔声装置的壳体(2)高度较低(高度小于任意长或宽或直径的二分之一视为高度较低)，使液体(25)的高度较低，以减少气泡(24)在液体(25)中的逗留时间，减小液体(25)的蒸发量。

D、改变液体的性质，以减小液体的蒸发量；

例如，在作为隔声构件的水中加入盐可减小水的蒸发量。

E、使蒸发的液体尽少的排出液体隔声装置，以增大该物质的蒸气密度，减小液体的蒸发量。

为使通过气体中不需要的成分(指某些不需要的气体和/或杂质)尽少的通过液体隔声装置，可以选用合适的液体作为隔声构件，使通过气体中不需要的成分溶解或散布在液体内，形成溶液或浊液，达到净化通过气体的目的。

例如，内燃机以液体隔声装置作消声器时，选用某些液体作为隔声构件，将排气中含有的烟雾、炭粒、燃油和油污溶解或散布在液体内形成溶液或浊液，净化了内燃机的排气，避免了对环境的污染。

又例如，排放氨气的化工厂以液体隔声装置治理噪声时，选用水作为隔声构件，并对水作循环处理可使氨不能通过。

为了使液体隔声装置在振动和/或倾斜状态可以正常的工作(即不使液体通过输入、输出管逸出)，在液体隔声装置内装置有可弯曲和伸缩的输入、输出管与重心较低的浮子(浮子为所受浮力大于自身重量的物体，由于重心较低，在浮力作用下，浮子总竖直浮立着)组合在一起，在振动和/或倾斜状态，使输入口总在液面以下，而输出口总在液面以上，从而保证了使液体隔声装置在振动和/或倾斜状态可以正常的工作。

可弯曲和伸缩的输入、输出管与重心较低的浮子组合在一起有两种形式：

A、可弯曲和伸缩的输入、输出管共同与重心较低的浮子组合在一起，如图25a所示为可弯曲和伸缩的输入(1)、输出管(4)共同与重心较低的浮子(33)组合在一起，由于重心较低的浮子(33)总竖直浮立着，固使输入口(23)总在液面以下，而输出口(26)总在液面以上；

B、可弯曲和伸缩的输入、输出管分别与重心较低的浮子组合在一起，如图25b所示为可弯曲和伸缩的输入管(1)与重心较低的浮子(33)组合在一起，输出管(4)与重心较低的浮子(34)组合在一起，由于重心较低的浮子(33)和重心较低的浮子(34)总竖直浮立着，固使输入口(23)总在液面以下，而输出口(26)总在液面以上；

为提高固体隔声装置和液体隔声装置的隔声性能，可采取以下措施，供选用：

A、使固体隔声装置和液体隔声装置(即固体隔声装置的固体隔声构件和/或壳体和/或输入管和/或输出管，液体隔声装置的壳体和/或输入管和/或输出管，下同)的基体(即基体的内和/或外)具有真空层，使声波不能通过固体隔声装置和液体隔声装置，以提高固体隔声装置和液体隔声装置的隔声性能；

B、使固体隔声装置和液体隔声装置的基体具有不同特性阻抗的媒质层，通过增多分界面的数目和/或增大相邻媒质的特性阻抗差异的方式来减小声波的透射能力，提高固体隔声装置和液体隔声装置的隔声性能；

C、使固体隔声装置和液体隔声装置的基体外具有阻尼涂层，以提高固体隔声装置和液体隔声装置在共振区和吻合效应区的隔声性能；

D、使固体隔声装置和液体隔声装置的基体外具有吸声材料，以减小声波向固体隔声装置和液体隔声装置的入射，以提高固体隔声装置和液体隔声装置的隔声性能；

上述措施实施时，应根据具体情况，按“等传声”原则确定采取措施的型式及部位。

图26a所示的固体隔声装置中固体隔声构件(3)、壳体(2)、输入管(1)和输出管(4)和图26b所示的液体隔声装置中壳体(2)、输入管(1)和输出管(4)的基体内都设置有真空层(35)，图26c所示的固体隔声装置(为便于观察，对图26c-26d、图28和图30作以适度放大)中固体隔声构件(3)、壳体(2)、输入管(1)和输出管(4)和图26d所示的液体隔声装置中壳体(2)、输入管(1)和输出管(4)的基体外都设置有真空层(35)，使声波不能通过固体隔声装置和液体隔声装置，以提高固体隔声装置和液体隔声装置的隔声性能。

图27a所示的固体隔声装置中固体隔声构件(3)、壳体(2)、输入管(1)和输出管(4)和图27b所示的液体隔声装置中壳体(2)和输入(1)、输出管(4)的基体内都设置有一个媒质层(36)，媒质层(36)在其基体内形成了两个分界面，以减小声波的透射能力，提高固体隔声装置和液体隔声装置的隔声性能。

图28所示的固体隔声装置(固体隔声装置为例)中固体隔声构件(3)、壳体(2)、输入管(1)和输出管(4)的基体内都设置有两个媒质层(36和37)，其中，媒质层(36)包含在媒质层(37)之内，两个媒质层(36和37)在基体内形成了四个分界面，以减小声波的透射能力，提高固体隔声装置和液体隔声装置的隔声性能。

当固体隔声装置和液体隔声装置的基体设置有一个以上的媒质层时，媒质层可以相互包含和/或相互并列(可以是固体、液体或气体)。

如图29a所示的固体隔声构件(5)的基体内媒质层(37)包含在媒质层(36)之内，在基体内形成了四个分界面；图29b所示的固体隔声构件(5)的基体内媒质层(36)和媒质层(38)并列布置又包含在媒质层(37)之内，三个媒质层(36、37和38)在基体内形成了六个分界面。

图30所示的固体隔声装置的壳体(2)基体外都设置有阻尼涂层(39)和吸声材料层(40)。为便于观察，只在输出管(4)处标出阻尼涂层和吸声材料层并对图30作以适度放大。

上面通过附图和实施例的方式，对本发明进行了描述；但本发明并不仅限于上述实施例，本领域的技术人员应该认识到可通过多种方式来实现本发明，在不脱离本发明的精神实质和范围的情况下，对本发明进行的变更和改变均落入本发明的范围之内，本发明范围由权利要求书所限定的范围确定的。

Claims (10)

1、一种阻隔着流体通道的声波传播途径使流体通过的方法，其特征在于：

在流体通道中，利用固体或液体作为隔声构件，阻隔着流体通道的声波传播途径使流体通过，即当流体为气体时，使气体从固体隔声装置中通过，固体隔声构件阻隔着气流通道的声波传播途径，通过改变工作空间容积或将工作空间内气体压力交替着转换为输入管内气体压力或输出管内气体压力的方式使气体通过，或使气体从液体隔声装置中通过，液体作为隔声构件，阻隔着气流通道的声波传播途径，通过将通过气体转化为气泡的方式使气体通过；当流体为液体时，使液体从固体隔声装置中通过，固体隔声构件阻隔着液体通道的声波传播途径，通过改变工作空间容积的方式使液体通过。

2、一种阻隔着流体通道的声波传播途径使流体通过的装置，其特征在于：

在封闭的壳体(2)内具有工作空间；壳体(2)上设置有输入(1)、输出管(4)，与相应的工作空间相通或在流体通道中设置的固体隔声构件(3或5和6)的控制下，交替着与工作空间相通或交替着分别与每一个工作空间相通；流体通道中设置有固体隔声构件(3或5和6)，阻隔着流体通道的声波传播途径；或在封闭的壳体上设置有输入管(1)、输出管(4)；壳体(2)内具有作为隔声构件的液体(25)；装置内的部分输入管(1)高于液面，输入管(1)的输入口(23)在液面以下，而输出管(4)的输出口(26)在液面以上；液体(25)阻隔着输入口(23)至输出口(26)间的气流通道的声波传播途径。

3、根据权利要求2所述的阻隔着流体通道的声波传播途径使流体通过的装置，其特征在于：为了使液体可以通过压力式固体隔声装置，在压力式固体隔声装置上装置有换能器(17)，使液体可以通过压力式固体隔声装置。

4、根据权利要求2所述的阻隔着流体通道的声波传播途径使流体通过的装置，其特征在于：为提高固体隔声装置的流体通过能力，在固体隔声装置上装置有变容积容器(22)和/或换能器(17)和/或容器(21)，使其内空间通过工作空间交替着与输入管或输出管相通，通过增大工作空间容积或增大工作空间容积的变化范围的方式来提高固体隔声装置的流体通过能力。

5、根据权利要求2所述的阻隔着流体通道的声波传播途径使流体通过的装置，其特征在于：为使通过气体更好的转化为气泡，可采取以下措施：

A、增大通过气体与液体(25)的接触面积，使通过气体更好的转化为气泡；

B、以增大和/或变相增大输入管(1)容积的方式，减小通过气体的脉动性，降低气体的最大流速，使通过气体更好的转化为气泡；

C、使液体(25)具有足够的流动性，使通过气体更好的转化为气泡。

6、根据权利要求2所述的阻隔着流体通道的声波传播途径使流体通过的装置，其特征在于：为防止气泡破裂时产生噪声及其对液体隔声装置的不良影响，可采取以下措施：

A、使气泡破裂时不产生噪声；

B、对噪声声场即液面以上的空间进行吸声处理，以降低声源噪声；

C、对噪声的传播途径进行消声处理。

7、根据权利要求2所述的阻隔着流体通道的声波传播途径使流体通过的装置，其特征在于：为减小液体的蒸发量，可采取以下措施：

A、减小液体(25)与通过气体的接触面积，以减小液体的蒸发量；

B、降低液体(25)温度，减小其向通过气体蒸发量；

C、通过减小液体(25)高度来减少气泡在液体中的逗留时间的方式，减小液体(25)的蒸发量；

D、改变液体(25)的性质，以减小液体的蒸发量；

E、使蒸发的液体(25)尽少的排出液体隔声装置，以增大该物质的蒸气密度，减小液体的蒸发量。

8、根据权利要求2所述的阻隔着流体通道的声波传播途径使流体通过的装置，其特征在于：为使通过气体中不需要的成分尽少的通过液体隔声装置，可以选用合适的液体作为隔声构件，使通过气体中不需要的成分溶解或散布在液体内，形成溶液或浊液，达到净化通过气体的目的。

9、根据权利要求2所述的阻隔着流体通道的声波传播途径使流体通过的装置，其特征在于：为了使液体隔声装置在振动和/或倾斜状态可以正常的工作，在液体隔声装置内装置有可弯曲和伸缩的输入(1)、输出管(4)与重心较低的浮子(33或34)组合在一起，在振动和/或倾斜状态，输入口(23)总在液面以下，而输出口(26)总在液面以上。

10、根据权利要求2所述的阻隔着流体通道的声波传播途径使流体通过的装置，其特征在于：为提高固体隔声装置和液体隔声装置的隔声性能，可采取以下措施：

A、使固体隔声装置和液体隔声装置的基体具有真空层(35)，使声波不能通过固体隔声装置和液体隔声装置，以提高固体隔声装置和液体隔声装置的隔声性能；

B、使固体隔声装置和液体隔声装置的基体具有不同特性阻抗的媒质层(36)，通过增多分界面的数目和/或增大相邻媒质的特性阻抗差异的方式来减小声波的透射能力，提高固体隔声装置和液体隔声装置的隔声性能；

C、使固体隔声装置和液体隔声装置的基体外具有阻尼涂层(39)，以提高固体隔声装置和液体隔声装置在共振区和吻合效应区的隔声性能；

D、使固体隔声装置和液体隔声装置的基体外具有吸声材料(40)，以减小声波向固体隔声装置和液体隔声装置的入射，以提高固体隔声装置和液体隔声装置的隔声性能。

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