[發明專利]阻抗復合式消聲器

有效

• 申請號: 201210109752.2
• 申請日: 2012-04-16
• 公開（公告）號: CN102606269A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 陳爾斌
• 申請（專利權）人: 陳爾斌
• 主分類號: F01N13/02
• 分類號: F01N13/02;F01N1/10;F01N1/06
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所 51124
• 代理人: 陳澤斌

技術領域

本發明涉及消聲器，尤其是一種阻抗復合式消聲器。

背景技術

消聲器是一種允許氣流通過而衰減噪聲的裝置，安裝在管道中或進、排氣口上。消聲器性能主要包括三個方面：一、消聲性能，包括消聲量的大小和頻譜特性；二、空氣動力性能，通常是用消聲器入口和出口的全壓差來表示；三、結構性能，是指其的外形尺寸、堅固程度、維護要求、使用壽命等。評價消聲器的上述三個方面的性能，既互相聯系又互相制約，從消聲器的消聲性能考慮，在所需頻率范圍內的消聲量越大越好；但是同時必須考慮空氣動力性能的要求，例如：內燃機的排氣消聲器，如果阻損過大，會使功率損失增加、增加油耗，甚至影響車輛行駛。在兼顧消聲器聲學性能和空氣動力性能的同時，還必須考慮結構性能的要求，不但要耐用，還應避免體積過大、安裝困難等情況。

消聲器的種類很多，但究其消聲機理，主要包括如下三種：

一、阻性消聲器是一種能量吸收性消聲器，通過在氣流通過的途徑上固定多孔性吸聲材料，利用多孔吸聲材料對聲波的摩擦和阻尼作用將聲能量轉化為熱能，達到消聲的目的；常用的吸聲材料有玻璃纖維絲、低碳鋼絲網、毛氈等；根據吸聲材料設置方式的不同，常用的阻性消聲結構包括直管式、片式、蜂窩式、折板式、聲流式、彎頭、迷宮式。

二、抗性消聲器利用聲波的反射和干涉效應等，通過改變聲波的傳播特性，阻礙聲波能量向外傳播，主要適合于消除低、中頻率的窄帶噪聲，對寬帶高頻率噪聲則效果較差；抗性消聲，根據消聲原理分為擴張室式和共振腔式，常用的抗性消聲結構包括：進口內插管、出口內插管、直通穿孔管、穿孔板、反向擴張、反向收縮。

三、阻抗復合式消聲器，按阻性與抗性兩種消聲原理通過適當結構復合構成，常用的阻抗復合式消聲器有“阻性-擴張室復合式”消聲器、“阻性-共振腔復合式”消聲器、“阻性-擴張室-共振腔復合式”消聲器以及“微穿孔板”消聲器。

阻性消聲器適用于消除中、高頻率的噪聲，且消聲頻帶范圍較寬，但對低頻噪聲的消聲效果較差；抗性消聲器適用于消除低中頻噪音，但對高頻噪音的消聲作用較差；而阻抗復合式消聲器，能同時得到高、中、低頻率范圍內的消聲效果。

內燃機排氣噪音的頻帶較寬，因此通常采用阻抗復合式消聲器。但由于吸聲材料易被內燃機排出的高溫廢氣所熔化，導致使用壽命短，且易被積炭、油泥等阻塞而降低或失去消聲作用，因此，用于內燃機的阻抗復合式消聲器的主要是“微穿孔板”消聲器。以常見的筒式消聲器為例，包括排氣管、連接螺套、消聲筒和筒芯，排氣管和消聲筒經連接螺套連接；消聲筒內焊接隔板將其內腔分隔為多個消聲腔，隔板上設置有節流孔；筒芯上設置有小孔，由筒芯連通各消聲腔；由各消聲腔分別構成擴張室式抗性消聲結構或者共振腔式抗性消聲結構。工作時，高溫廢氣經排氣管進入消聲筒，由于隔板的阻擋，氣流只能從隔板上的節流孔以及筒芯通過，因此氣流經多次壓縮、分流、膨脹，從而實現降低排氣噪音的目的。但“微穿孔板”消聲器，加工復雜，造價高，且同樣存在易被積炭、油泥等阻塞的問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種加工方便、造價低，且同樣能用于內燃機排氣消聲的阻抗復合式消聲器。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：阻抗復合式消聲器，包括殼體、由殼體包圍構成的腔體、分別位于腔體軸向兩端的氣體的入口和出口、安裝在腔體內的消聲單元，所述殼體包括筒體和出口側的端蓋，所述出口設置在端蓋上，所述消聲單元包括一級消聲單元和二級消聲單元；所述二級消聲單元呈柱狀或片狀并由火山石制成，由二級消聲單元將由殼體包圍構成的腔體分隔為入口側腔體和出口側腔體；所述一級消聲單元位于入口側腔體內，包括一端與入口連通、另一端與二級消聲單元相連的內管；在所述內管管壁上整列有一級孔，由一級孔連通內管的管內和管外；在所述二級消聲單元上設置有氣流通道，所述氣流通道的一端同內管和殼體之間的入口側腔體相連通、另一端同出口側腔體相連通。

進一步的，所述二級消聲單元呈柱狀，所述二級消聲單元上設置有孔道，由孔道連通內管管內和氣流通道。

進一步的，所述消聲單元包括位于出口側腔體的三級消聲單元，所述三級消聲單元呈柱狀或片狀并由火山石制成；所述三級消聲單元與出口側的端蓋緊貼，所述三級消聲單元上開設有通孔，所述通孔一端同二級消聲單元和三級消聲單元之間的的出口側腔體相連通、另一端和出口連通。

進一步的，所述二級消聲單元和三級消聲單元之間設置有壓緊彈簧。

進一步的，所述筒體和出口側的端蓋可拆卸固定連接。