RU2008503C1

RU2008503C1 - Air cleaner

Info

Publication number: RU2008503C1
Authority: RU
Inventors: А.Н. Берестюков; А.Г. Шальнов; Е.Е. Сафонова; И.И. Тужилкин
Original assignee: Государственный научно-исследовательский институт вагоностроения
Priority date: 1991-06-27
Filing date: 1991-06-27
Publication date: 1994-02-28

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: air cleaner has split housing 1 with hole 2 in its cover and cylindrical filter 3 has sleeve 4 with hole 5 arranged coaxially in housing. Sleeve 4 has hole 5 at side opposite to inlet hole 2. Fitted in sleeve is partition 8 with hole 9 for perforated tube 12 secured on axle 10. Perforated tube has holes of different diameters for damping space 6 and outlet space 7, spaces being separated by perforation 8. EFFECT: enhanced cleaning of air. 3 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для снижения шума воздушного потока во впускных устройствах различных машин. The invention relates to the field of mechanical engineering and is intended to reduce air flow noise in the inlet devices of various machines.

Установлено, что основным источником шума различных транспортных компрессоров является шум впуска воздуха, причем у отдельных моделей он на 10-12 дБА выше, чем все остальные источники шума (например у моделей компрессоров ЭК-46, ЭК-7, 628, 637). It has been established that the main noise source of various transport compressors is the air inlet noise, and for some models it is 10-12 dBA higher than all other noise sources (for example, models of compressors EK-46, EK-7, 628, 637).

Трудности в разработке эффективного воздухоочистителя с глушителем шума для транспортных компрессоров заключаются в том, что необходимо в небольшом объеме разместить фильтр для очистки воздуха и глушитель шума, причем как можно меньшей массой и с наименьшим сопротивлением потоку воздуха в системе впуска (эти параметры влияют на эффективность работы машины в целом). Кроме того, шум впуска широкополосный и поэтому снижать шум впуска традиционными конструкциями глушителей шума не эффективно. The difficulties in developing an effective air purifier with a silencer for transport compressors are that it is necessary to place a filter for air purification and a silencer in a small amount, and with as little mass as possible and with the least resistance to air flow in the intake system (these parameters affect the efficiency cars in general). In addition, the inlet noise is broadband and therefore it is not effective to reduce the inlet noise by traditional silencer designs.

Известен воздухоочиститель-глушитель, содержащий корпус, соединенный с глушителем-воздухоочистителем при помощи патрубка, выполненного из эластичного материала и снабженного упорами, фиксирующими от перемещения фильтрующий элемент [1] . Такая конструкция воздухоочистителя-глушителя не может эффективно снижать шум в широком частотном диапазоне (возможно эффективное снижение в какой-то узкой полосе частот), так как нет многократного изменения направления потока воздуха и его различного дросселирования. Known air cleaner-muffler, comprising a housing connected to a muffler-air cleaner using a pipe made of elastic material and equipped with stops that fix the filter element from movement [1]. Such a design of an air cleaner-muffler cannot effectively reduce noise in a wide frequency range (an effective reduction in some narrow frequency band is possible), since there is no multiple change in the direction of air flow and its different throttling.

Известен воздухоочиститель содержащий разъемный корпус с входным отверстием, выходной и демпфирующей полостями, закрепленный на корпусе выходной штуцер, а также установленные внутри корпуса цилиндрической фильтр и перегородку, изменяющую направление потока воздуха [2] . У такого воздухоочистителя глушения шума происходит в широком частотном диапазоне, но недостаточно эффективно, так как резонансные частоты глушения шума выражены неявно. Known air cleaner containing a detachable housing with an inlet, an outlet and damping cavities, an outlet fitting fixed to the housing, as well as a cylindrical filter installed inside the housing and a partition that changes the direction of air flow [2]. With such an air cleaner, noise suppression occurs in a wide frequency range, but is not effective enough, since the resonance frequencies of noise suppression are implicitly expressed.

Целью изобретения является повышение эффективности путем расширения частотного диапазона эффективного глушения шума. The aim of the invention is to increase efficiency by expanding the frequency range of effective noise suppression.

Это достигается тем, что внутри цилиндрического фильтра концентрично ему установлена гильза с отверстием со стороны, противоположной входному отверстию корпуса, а демпфирующая полость образована внутри гильз и ограничена жестко закрепленной на стенках гильзы перегородкой, в отверстии которой на оси, связанной с выходным штуцером, смонтирована перфорированная труба с различными по диаметру и количеству отверстиями на входе и выходе. С целью снижения пульсации столба воздуха перегородка в зоне отверстия гильзы выполнена перфорированной, а в выходной полости гильзы за перфорированной перегородкой установлен звукопоглощающий материал в сетчатой оболочке. This is achieved by the fact that inside the cylindrical filter a sleeve is installed concentrically with a hole on the side opposite to the inlet of the housing, and a damping cavity is formed inside the sleeves and is limited by a partition rigidly fixed to the walls of the sleeve, in which a perforated hole is mounted on an axis connected to the outlet fitting pipe with various in diameter and number of holes at the inlet and outlet. In order to reduce the pulsation of the air column, the partition in the region of the sleeve opening is perforated, and sound-absorbing material in a mesh shell is installed in the outlet cavity of the sleeve behind the perforated partition.

На фиг. 1 изображен предложенный воздухоочиститель в разрезе; на фиг. 2 - гильза воздухоочистителя; на фиг. 3 - график зависимости уровня звукового давления от частоты, полученный при стендовых испытаниях. In FIG. 1 shows the proposed air purifier in the context; in FIG. 2 - a sleeve of an air cleaner; in FIG. 3 is a graph of the sound pressure level versus frequency obtained during bench tests.

Воздухоочиститель состоит из разъемного полимерного корпуса 1, имеющего на верхней крышке одно входное отверстие 2. На нижней части корпуса 1 установлен сменный цилиндрический воздушный фильтр 3, концентрично ему внутри установлена гильза 4 с отверстием 5 со стороны, противоположной входному отверстию 2. Внутри гильзы 4 образована демпфирующая 6 и выходная 7 полости, ограниченные жестко закрепленной на стенках гильзы 2 перегородкой 8, в отверстии которой 9 на оси 10, связанной с выходным штуцером 11, смонтирована перфорированная труба 12, имеющая в выходной полости 7 отверстия перфорации 13 диаметром в двое меньшим, чем отверстия перфорации 14 в демпфирующей полости 6. Сверху на ось 10 выходного штуцера 11 надета конусовидная часть разъемного корпуса 1 так, что плотно закрывает верхнюю часть гильзы 4 и воздушного фильтра 3 за счет резиновых прокладок 15 и 16 уплотнительной шайбы 17, внутри корпуса образована входная полость 18. Перегородка 8 в зоне отверстия гильзы 5 выполнена перфориpованной, а выходной полости 7 гильзы 4 за перегородкой 8 устанавливается звукопоглощающий материал 19 в сетчатой оболочке 20. Для герметизации элементов воздухоочистителя установлены прокладки 21-24. The air purifier consists of a detachable polymer housing 1 having one inlet opening on the top cover 2. A replaceable cylindrical air filter 3 is installed on the lower part of the housing 1, a sleeve 4 is installed concentrically inside it with a hole 5 from the side opposite to the inlet 2. Inside the sleeve 4 is formed a damping 6 and an outlet 7 cavity, limited by a partition 8 rigidly fixed to the walls of the sleeve 2, in the opening of which 9 on the axis 10 connected to the outlet fitting 11, a perforated pipe 12 is mounted, having in the outlet cavity 7, the perforation holes 13 are two smaller in diameter than the perforation holes 14 in the damping cavity 6. On top of the axis 10 of the outlet fitting 11, the conical part of the detachable housing 1 is fitted so that it tightly closes the upper part of the sleeve 4 and the air filter 3 due to rubber gaskets 15 and 16 of the sealing washer 17, an inlet cavity 18 is formed inside the housing. The partition 8 in the region of the opening of the sleeve 5 is perforated, and the soundproofing material 19 in the mesh is installed in the outlet cavity 7 of the sleeve 4 behind the partition 8. the shell 20. To seal the elements of the air cleaner installed gaskets 21-24.

Забираемый компрессором воздух проходит через входное отверстие 2, диаметр которого равен диаметру впускного отверстия компрессора. Воздух попадает во входную полость 18 и через сменный цилиндрический воздушный фильтр 3 проходит в демпфирующую полость 6 через отверстие 5 в гильзе 4, которое расположено диаметрально противоположно входному отверстию 2, тем самым создаются значительные углы поворота воздушного потока внутри воздухоочистителя. Площадь отверстия 5 в 1,2-1,5 раза больше площади впускного отверстия компрессора для снижения сопротивления потоку проходящего воздуха в глушителе. Воздух попадает в компрессор, пройдя демпфирующую 6 и выходную 7 полости, через перфорированную трубу 12 с разной перфорацией в каждой полости в результате он проходит через два резонатора, настроенных на различные резонансные частоты, на которых наблюдается максимальный эффект снижения шума. Отверстия в перфорированной трубе 12 выполнены так, что суммарная площадь отверстий в той и другой полостях должна быть не менее площади впускного отверстия компрессора, чем достигается наименьшее сопротивление потоку воздуха. The air drawn by the compressor passes through the inlet 2, the diameter of which is equal to the diameter of the compressor inlet. The air enters the inlet cavity 18 and passes through a removable cylindrical air filter 3 into the damping cavity 6 through the hole 5 in the sleeve 4, which is located diametrically opposite the inlet 2, thereby creating significant angles of rotation of the air flow inside the air cleaner. The area of the hole 5 is 1.2-1.5 times the area of the compressor inlet to reduce the resistance to the flow of passing air in the muffler. Air enters the compressor, passing the damping 6 and the outlet 7 of the cavity, through a perforated pipe 12 with different perforations in each cavity; as a result, it passes through two resonators tuned to different resonant frequencies at which the maximum effect of noise reduction is observed. The holes in the perforated pipe 12 are made so that the total area of the holes in one and the other cavities should be not less than the area of the compressor inlet, which achieves the least resistance to air flow.

Для снижения пульсации столба воздуха выходная полость 7 дополнительно через звукопоглощающий материал 19 в сетчатой оболочке 20 и перфорацию в перегородке 8 сообщается с демпфирующей полостью 6. В результате шум не усиливается на низких частотах. To reduce the pulsation of the air column, the output cavity 7 additionally through sound-absorbing material 19 in the mesh shell 20 and the perforation in the partition 8 communicates with the damping cavity 6. As a result, the noise is not amplified at low frequencies.

Линия 25 (см. фиг. 3) показывает полученную экспериментально зависимость уровня звукового давления от частоты при отсутствии воздухоочистителя, а линия 26 - то же, при установке предложенного воздухоочистителя. Как видно из графиков, снижение шума происходит по всему исследуемому частотному диапазону. Максимальное снижение шума наблюдается на резонансных частотах резонаторов резонансной и выходной полостей. Line 25 (see Fig. 3) shows the experimentally obtained dependence of the sound pressure level on frequency in the absence of an air purifier, and line 26 is the same when installing the proposed air purifier. As can be seen from the graphs, noise reduction occurs throughout the studied frequency range. The maximum noise reduction is observed at the resonant frequencies of the resonators of the resonant and output cavities.

(56) 1. Авторское свидетельство СССР 775367, кл. F 02 M 35/14, опублик. 1978. (56) 1. USSR author's certificate 775367, cl. F 02 M 35/14, published. 1978.

2. Авторское свидетельство СССР N 806889, кл. F 02 M 35/00, опублик. 1979. 2. USSR author's certificate N 806889, cl. F 02 M 35/00, published. 1979.

Claims

1. The air purifier, comprising a detachable housing with an outlet and outlet, outlet and damping cavities separated by a partition and a cylindrical filter, characterized in that, in order to increase efficiency by expanding the frequency range of effective noise suppression, it is equipped with a sleeve with a hole made with side opposite to the inlet of the housing, mounted coaxially inside the cylindrical filter, with an axis attached to the outlet and located coaxially in the guill and a perforated pipe mounted perpendicular to the axis and fixed to the latter, the partition being made with an opening for the perforated pipe and rigidly fixed to the inner wall of the sleeve, and the diameter of the perforation holes in the part of the perforated pipe located in the outlet cavity is made smaller than the diameter of the perforation holes in parts of the perforated pipe located in the damping cavity, and the total area of the perforation holes in each part of the perforated pipe is equal.

2. The air purifier according to claim 1, characterized in that the part of the partition opposite the opening of the sleeve is perforated, and a sound-absorbing material is placed in the mesh shell in the outlet cavity behind the perforated part of the partition.