專利名稱：安裝于流體管道上的消聲裝置及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及消聲裝置及其方法，特別涉及一種減小管道中的流體的噪聲的裝置及方法。
背景技術：
傳統(tǒng)消聲器一般是安裝在空氣動力設備(如鼓風機、空壓機)的氣流通道上或進、排氣系統(tǒng)中的降低噪聲的裝置，對液體通道中傳播的噪聲沒有作用。按其消聲機理，消聲器可分為六種主要的類型，即阻性消聲器、抗性消聲器、阻抗復合式消聲器、微穿孔板消聲器、小孔消聲器和有源消聲器。
阻性消聲器是利用吸聲材料進行消聲的。當聲波進入阻性消聲器時，聲波引起吸聲材料的空隙中的空氣和細小纖維產(chǎn)生振動，由于摩擦和粘滯阻力的作用，聲能轉化為熱能，從而達到了消聲的目的。這類消聲器能在較寬的中、高頻范圍內(nèi)進行消聲。
抗性消聲器是由突變界面的管和室組合而成的，好象是一個聲學濾波器，與電學濾波器相似，每一個帶管的小室是濾波器的一個網(wǎng)孔，并有自己的固有頻率。當包含有各種頻率成分的聲波進入第一個短管時，只有在第一個網(wǎng)孔固有頻率附近的某些頻率的聲波才能通過網(wǎng)孔到達第二個短管口，而另外一些頻率的聲波則不可能通過網(wǎng)孔。只能在小室中來回反射?？剐韵暺鬟m用于消除中、低頻噪聲。
把阻性結構和抗性結構按照一定的方式組合起來，就構成了阻抗復合式消聲器。
微穿孔板消聲器一般是用厚度小于1mm的純金屬薄板制作，在薄板上用孔徑小于1mm的鉆頭穿孔，穿孔率為1％-3％。選擇不同的穿孔率和板厚不同的腔深，就可以控制消聲器的頻譜性能，使其在需要的頻率范圍內(nèi)獲得良好的消聲效果。
小孔消聲器的結構是一根末端封閉的直管，管壁上鉆有很多小孔。小孔消聲器的原理是以噴氣噪聲的頻譜為依據(jù)，如果保持小孔的總面積不變而增加小孔的數(shù)量，同時減小每個小孔的面積，當氣流經(jīng)過小孔時、噴氣噪聲的頻譜就會移向高頻或超高頻，使頻譜中的人耳可聽聲成分明顯降低，從而減少對人的干擾和傷害。
有源消聲器的基本原理是在原來的聲場中，利用電子設備再產(chǎn)生一個與原來的聲壓大小相等、相位相反的聲波，使其在一定范圍內(nèi)與原來的聲場相抵消。這種消聲器消聲效果有限，而且使用的設備復雜，使其應用受到限制。
綜上所述，傳統(tǒng)的消聲方式，通過形成不同的腔體或利用吸聲材料或制造與原來聲場振幅相等相位相反的聲場來消聲，具有消聲效率低、或消聲頻帶窄、或構造復雜、體積龐大、造價高等缺點，并且由于傳統(tǒng)消聲裝置構造復雜對流體造成的壓力損失大，使得被消聲的裝置(如內(nèi)燃機等)的功率減小。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述缺點，本發(fā)明的一個目的在于提供一種安裝在流體管道上，通過增加噪聲的反射能力以減小沿管道中的流體傳播的噪聲的、更簡便易行并且效率高體積小的消聲裝置。
聲音可以在固體、液體和氣體三種狀態(tài)的介質中傳播，在從一種介質進入另一種介質時，在兩種介質的特性阻抗有差別的情況下，部分(甚至絕大部分)聲音會被反射，從而達到減弱聲音傳播的效果。
本發(fā)明的消聲裝置包括一個殼體，該殼體上有一個入口，使流體可以流入消聲裝置，有一個出口，使流體可以從消聲裝置流出，消聲裝置內(nèi)含有隔聲構件。將含有隔聲構件的消聲裝置安裝于需要消聲的流體管道上，使得流體可以流過消聲裝置，在流體是液體的情況下，本發(fā)明的消聲裝置用固體或氣體作為隔聲構件，在流體是氣體的情況下，本發(fā)明的消聲裝置用固體或液體作為隔聲構件，隔聲構件始終將該消聲裝置入口處的流體與出口處的流體分隔開，從而使得在流體管道中傳播的噪聲被隔聲構件反射，達到降低噪聲的目的。
在使用固體隔聲構件時，固體隔聲構件可旋轉、往復或擺動，使得流入消聲裝置的流體隨著隔聲構件的運動從消聲裝置的入口流動到其出口，然后從出口流出，或者在消聲裝置的入口和出口處分別設置作為隔聲構件的開關，使兩個開關不同時開啟，從而使得在任何時刻，消聲器中的隔聲構件都阻隔著其入口處的流體與出口處的流體，以起到反射噪聲沿流體傳播而減小噪聲的作用，同時又允許流體從該消聲裝置中流過。
當管道中的流體是液體(或氣體)時，本發(fā)明的消聲裝置使該液體(或氣體)產(chǎn)生間斷，即，使該液體(或氣體)被氣體(或液體)分割成若干部分，噪聲在氣液界面被反射，從而達到減小噪聲的效果。
現(xiàn)有技術消聲裝置一般只適用于消除氣體中的噪聲，而本發(fā)明采用固體隔聲構件或氣體隔聲構件的消聲裝置可適用于消除液體中的噪聲，同時，本發(fā)明采用固體隔聲構件或液體隔聲構件的消聲裝置也適用于消除氣體中的噪聲。
現(xiàn)有技術消聲裝置，受其結構等特性的影響，只對特定頻帶的噪聲具有較好的消聲效果，消聲頻帶窄，例如，阻性消聲器對中高頻消聲效果好，抗性消聲器適用于消除中、低頻噪聲，而本發(fā)明的消聲裝置由于利用了聲音在不同物質界面上的反射的原理，通過在噪聲傳播通道中增加噪聲的反射界面來阻止噪聲的傳播，高、中、低頻的噪聲在反射界面上都同樣會被反射，因而本發(fā)明的消聲裝置可以在更寬的頻帶范圍達到良好的消聲效果。
現(xiàn)有消聲器采用吸聲材料、或形成不同尺寸的腔體或小孔來消聲，其構造復雜，流體流經(jīng)具有復雜結構的裝置時受到較大阻力，導致流體壓力損失(即消聲裝置入口和出口處的流體壓力差)較大，可能對被消聲裝置(如內(nèi)燃機)的功率造成不利影響。而本發(fā)明消聲器構造簡單，體積小，在消聲的同時，對流體造成的壓力損失小。


以下將結合附圖對本發(fā)明進行進一步的描述，其中圖1A所示是采用轉子作為固體隔聲構件在流體流入狀態(tài)的消聲裝置的剖面圖；圖1B所示是采用轉子作為固體隔聲構件在流體流出狀態(tài)的消聲裝置的剖面圖；圖1C所示是示出了入口1和出口4法線方向的夾角的消聲裝置中轉子及入口1和出口4的放大剖面圖；圖2所示是采用轉子作為固體隔聲構件的消聲裝置的剖面圖；圖3所示是采用兩個開關作為固體隔聲構件的消聲裝置的剖面圖；圖4A所示是處于流體流入狀態(tài)的采用兩個開關作為固體隔聲構件的消聲裝置的剖面圖；圖4B所示是處于流體流出狀態(tài)的采用兩個開關作為固體隔聲構件的消聲裝置的剖面圖；圖5A所示是采用有三個葉片的轉子作為固體隔聲構件的消聲裝置的剖面圖；圖5B所示是另一種采用有三個葉片的轉子作為固體隔聲構件的消聲裝置的剖面圖；圖6所示是采用圓柱狀并且其中安裝有可伸縮的兩個葉片的轉子作為固體隔聲構件的消聲裝置的剖面圖；圖7A所示是采用液體隔聲構件對管道中的氣體消聲的消聲裝置的剖面圖；圖7B所示是在圖7A中的消聲裝置中加入篩子以確保流入氣體變?yōu)闅馀莸南曆b置的剖面圖；圖7C所示是圖7B中篩子的構造；圖7D所示是在消聲裝置上安裝散熱器后的剖面圖；圖8A所示是采用液體隔聲構件使用一個浮漂對管道中的氣體消聲的消聲裝置的剖面圖；圖8B所示是采用液體隔聲構件使用兩個浮漂對管道中的氣體消聲的消聲裝置的剖面圖；圖9所示是采用氣體隔聲構件對管道中的液體消聲的消聲裝置的剖面圖。
圖中，1.入口，2.殼體，3.轉子，4.出口，5.導孔，6.導孔，7.導孔，8.開關，9.開關，10.轉子，11.葉片，12.氣泡，13.液體，14.篩子，15.小孔，16.散熱裝置，17.浮漂，18.重物，19.浮漂，20.液滴。
具體實施例方式
下面通過具體實施例來詳細介紹本發(fā)明的具體內(nèi)容。
實施例1圖1示出了本發(fā)明第一實施例的采用固體隔聲構件的消聲裝置的橫截面圖。該消聲裝置具有密封殼體2，在殼體2上有連接流體管道的入口1和出口4，在殼體2中有固定于殼體2上的內(nèi)含穿透其橫界面直徑的導孔的圓柱狀轉子3，殼體2上的入口1和出口4以及轉子上的導孔位于轉子的同一橫截面上，當導孔不與入口和出口連通時，轉子3的柱狀表面同時封堵住入口1和出口4。入口1和出口4的法線方向的夾角為，如圖1C所示，為不等于0o和180o的其他值，例如＝90o。轉子3受外部動力裝置(未示出)控制可繞穿過其橫截面的圓心的縱向中心軸轉動，當轉子3轉到一定位置，如圖1A所示，導孔5與入口1接通，同時轉子3關閉出口4，這時流體可以通過入口1和導孔5進入到殼體2內(nèi)部的腔體A中，而不能通過出口4流出該消聲裝置，這樣沿流體傳播來的噪聲被轉子3反射而不能繼續(xù)沿出口4向前傳播；如圖1B所示，當轉子轉動到另一位置時，導孔5與出口4連通，腔體A中的流體通過導孔5和出口4流出該消聲裝置，同時轉子3封閉入口1，使得沿流體傳播的噪聲被轉子3反射，因此從出口4流出的流體中就減少了噪聲。
轉子3在外動力裝置的作用下，在接通入口1并封閉出口4，和接通出口4并封閉入口1的兩個位置不斷切換，從而使流體不斷流過消聲裝置，同時轉子3作為固體隔聲構件始終阻斷著流體中噪聲的傳播，從而達到消聲的效果。
本實施例中的消聲裝置的殼體2可以是由剛性材料制成，也可以由可形變材料，如彈性材料制成，或依靠外力發(fā)生形變，例如殼體2可以沿圖1A中箭頭所示方向壓縮和拉伸，從而使其內(nèi)腔A變小或增大。在這種情況下，當入口1與出口4處的流體壓強差較大時(入口1處的壓強大于出口4處的強)，流體從入口1流入腔體A時，由于流體自身的壓強，使得殼體2向上拉伸，腔體A增加，或者借助外部驅動裝置(未示出)將殼體2拉伸，從而更多的流體進入腔體A；當入口1關閉，出口4接通時，由于腔體A內(nèi)的流體壓強大于出口處的壓強，流體從出口4流出該消聲裝置，同時由于殼體2的材料的彈性，或依靠外部壓力(未示出)壓縮殼體2，使殼體容積減小，這樣就加快了管道中流體流過該消聲裝置。
實施例2圖2示出了本發(fā)明第二實施例中采用固體隔聲構件的消聲裝置的剖面圖。與圖1所示的第一實施例相同的部件用和圖1相同的標號表示，并省略對其描述。本實施例與第一實施例的不同之處僅在于轉子3的結構以及與入口1和出口4的相對位置發(fā)生了變化，在本實施例中轉子3仍是圓柱形，其圓柱形表面封堵著入口1和出口4，但入口1位于轉子3的一端處，而出口4位于轉子3的另一端。在轉子3上，位于入口1和出口4處分別有兩個沿轉子橫截面直徑貫穿轉子3的導孔6和7，導孔6和7中心軸有一夾角。轉子3由外部動力裝置(未示出)驅動可繞其縱向中心軸旋轉，當旋轉到導孔6與入口1接通時，導孔7與出口4不連通，此時流體可以經(jīng)入口1和導孔6進入腔體A；當旋轉到導孔7與出口4接通時，導孔6與入口1不連通，此時腔體A內(nèi)的流體可以經(jīng)導孔7和出口4流出。以與第一實施例相同的道理，本實施例的消聲裝置可以使流體通過該消聲裝置，同時用固體隔聲構件3阻隔噪聲的傳播。
實施例3圖3示出了本發(fā)明第三實施例中的消聲裝置的剖面圖。其中與圖1相同的部件用和圖1相同的標號表示，并省略對其描述。在本實施例中用兩個開關8和9代替了第一實施例中的轉子3。兩個開關8和9的開啟和閉合由外部動力裝置(未示出)控制，使得當兩開關之一處于開啟狀態(tài)時，另一開關處于閉合狀態(tài)。在外部動力裝置控制下，開關8和9在開和閉之間不斷轉換，從而可以使流體不斷流過該消聲裝置的腔體A，而作為隔聲構件的開關8和9之一始終將該消聲裝置兩端的流體管道中流體分隔開，并阻隔噪聲的傳播，達到消聲的效果。
實施例4圖4A、4B示出了本發(fā)明另一實施例的采用固體隔聲構件的消聲裝置的剖面圖，其中箭頭示出了流體流動的方向。入口1和出口4，以及作為隔聲構件的開關8和9均與第三實施例中的對應部件功能相同，而腔體A縮小為與流體管道口徑大約相同的管狀，因此，與第三實施例相比，本實施例的消聲裝置體積小，結構更簡單。
實施例5圖5A示出了本發(fā)明另一實施例的采用固體隔聲構件的消聲裝置的剖面圖。該消聲裝置的殼體2為圓柱形，在殼體2的圓筒形側壁上有入口1和出口4，其功能與上述實施例相同。如圖5A所示，在殼體2內(nèi)的轉子10包括大小形狀相同的三個矩形葉片，這三個葉片由轉子的中心軸向外呈輻射狀設置，三個葉片所在的平面相交于轉子的中心軸，每兩個葉片的夾角均相等，即等于120o，在轉子中心處三個葉片相互固定在一起。在外部驅動裝置(未示出)的驅動下，轉子可以繞其中心軸轉動，轉子中心軸垂直穿過殼體2的圓形橫截面的圓心，從轉子10的中心軸到每個葉片最外端的長度正好與殼體2的圓形橫截面的內(nèi)徑相等，在垂直于圖5A所示的消聲裝置的剖面的方向，每個葉片的長度與殼體2的長度相等，這樣轉子10將殼體2的內(nèi)腔分割成相互隔絕的大小相等的三個空間部分A、B、C。如圖5A所示，入口1和出口4將殼體2的橫截面的圓周分成兩段圓弧DE和FG。入口1和出口4被如此設置，使得兩段圓弧DE和FG對轉子10的中心軸的夾角均大于任何兩個葉片的夾角120o，這樣，在任何時刻入口1和出口4就會分別處于空間A、B和C之中的不同的空間部分之中。隨著轉子10的轉動，流體從入口1流經(jīng)殼體2的內(nèi)腔，并從出口4流出，而在入口1和出口4之間始終隔著轉子10的葉片，作為固體隔聲構件的轉子10的葉片起到阻止噪聲沿流體傳播從而減小噪聲的作用。
圖5B示出了對圖5A中的實施例的改進，連接入口1的流體管道的走向大致與殼體2相切，這樣流體進入殼體2后沿基本垂直于徑向的方向流動，推動葉片轉動，因此，在沒有外部驅動裝置的情況下，轉子10也可以轉動，使流體流過消聲裝置。
在本實施例中，轉子的葉片數(shù)目可以多于3個，使得任何相鄰兩個葉片間的夾角相等，入口1和出口4將殼體2的橫截面的圓分割成的兩段圓弧對圓心的張角均大于相鄰葉片的夾角，這樣作為固體隔聲構件的葉片能夠起到阻止噪聲傳播的作用。
實施例6圖6示出了本發(fā)明另一實施例的采用固體隔聲構件的消聲裝置的剖面圖。與第五實施例相同的組件用相同的標號表示，并省略對其介紹。殼體2內(nèi)的轉子3的橫截面為圓形，其半徑為小于殼體2的內(nèi)腔的半徑，并與殼體2的內(nèi)腔相切于D。轉子3可繞垂直通過其橫截面圓心的自轉軸轉動，同時，始終與殼體2相切于D。如圖6所示，轉子3具有穿過其直徑的扁平槽，扁平槽中插有兩片葉片11，該兩片葉片之間由彈簧連接，在彈簧受力為零時，兩片葉片的最外端的距離大于殼體2內(nèi)腔直徑，當葉片受到徑向擠壓時，可以完全壓入轉子3內(nèi)。這樣在轉子轉動的過程中，葉片11的兩個外端始終與殼體2內(nèi)腔壁緊密接觸，因此轉子3和葉片11將殼體2的內(nèi)腔分隔成3個相互隔絕的部分A、B和C。
入口1和出口4位于轉子與殼體內(nèi)壁的切點D的兩側，并靠近于切點D?？梢岳猛獠框寗友b置轉動轉子3，使得葉片由切點D向入口方向轉動，如圖6所示。這樣由入口1進入殼體2內(nèi)腔的流體隨著轉子3和葉片11的轉動在殼體2內(nèi)流動，并最終從出口4流出。作為隔聲構件的轉子3和兩個葉片11始終將入口1和出口4的流體分隔開，從而阻止了噪聲在流體中的傳播。
在入口1和出口4的流體存在一定壓強差的情況下，A部分的流體壓強大于B部分流體壓強，使得兩個葉片11受力不均衡，導致轉子3沿箭頭所示方向轉動。因此，即使不使用外部驅動裝置，也能使轉子轉動，使流體流經(jīng)該消聲裝置，達到消聲效果。
實施例7當管道中的流體為氣體時，可以用液體作為隔聲構件。圖7A示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例中使用液體作為隔聲構件的消聲裝置的剖面圖。圖中和前面實施例中相同的部件用相同的標號表示，并省略對其描述。殼體2中含有液體13，例如水，作為隔聲構件，該液體沒有充滿殼體2的全部內(nèi)腔。氣體入口1在該液體表面之下，使得流入消聲裝置的氣體全部進入液體中，連通入口1的管道的一部分高于所述液體表面，以使殼體2內(nèi)的液體不會流到殼體外。出口4高于液面。氣體從入口1進入液體后，變成氣泡12，各個氣泡之間有液體13相阻隔，因此，氣體中的噪聲被氣液界面反射，不能沿氣流通道傳播，從而達到減小噪聲的效果。氣泡升到液體表面后，從出口4流出。
為了確保氣流從入口1進入液體后變成氣泡12，而不是以氣流的形式直接升上液體表面，如圖7B所示，在液面以下和入口1以上設置一個篩子14，篩子上有多個小孔15(圖7C)，使得從出口1出來的氣流或氣泡經(jīng)過篩子后變?yōu)樾馀?2。
在所述液體較易揮發(fā)的情況下，例如，該液體是水，可以在該液體表面覆蓋一層不易揮發(fā)的液體，例如油，以降低所屬液體揮發(fā)速度，延長該液體隔聲構件的使用時間。
當流入的氣體溫度較高時，使得作為隔聲構件的液體容易揮發(fā)，可以在氣體進入該消聲裝置之前的管道上和殼體2上安裝散熱裝置16，如圖7D所示，使氣流溫度降低，并使殼體2中的液體溫度降低，從而延長隔聲構件13的使用時間。
實施例8圖8A示出了本發(fā)明另一實施例的采用液體隔聲構件的消聲裝置的剖面圖。與前面實施例相同的組件用相同的標號表示，并省略對其介紹。殼體2內(nèi)有一個可漂浮在液體13上的浮漂17，在浮漂17的空腔內(nèi)壁的一個位置固定有重物18，因此，當浮漂17浮在液體13上時，該浮漂固定有重物18的一側始終位于下端。在殼體2內(nèi)的連接入口1和出口4的氣體管道均為軟管，入口1固定在浮漂17向下的一側，出口4固定在浮漂17向上的一側，這樣即使該消聲裝置處于劇烈顛簸的狀態(tài)，甚至上下顛倒過來(例如，在飛機上使用時)，入口1始終位于液體13之中，出口4始終位于液體13之上，使得液體13總能夠將入口的氣體和出口的氣體分隔開，起到減小噪聲的作用。
也可以使用兩個浮漂17、19，如圖8B所示，入口1固定在浮漂17向下的一側，出口4固定在浮漂19向上的一側。
實施例9圖9示出了本發(fā)明另一實施例中采用氣體隔聲構件對管道中流動的液體消聲的消聲裝置的剖面圖。與前面實施例相同的組件用相同的標號表示，并省略對其介紹。如圖9所示，入口位于殼體2的頂部或接近頂部的部位，出口4位于殼體2的底部。從入口1流入的液體在下落時，由于在重力作用下速度逐漸加快，連續(xù)的流體變成分離的液滴20，空氣將各液滴隔開，從而阻止了噪聲在流體中的傳播。
在以上各實施例中，消聲裝置的殼體以及轉子和轉子的葉片等均可用雙層板制成，雙層板之間的密閉空間可抽真空，或填充隔聲材料，從而達到更好的隔聲效果。
在以固體作為隔聲構件的消聲裝置中，可使殼體外的封閉空間與殼體內(nèi)空間相通，以增大流體的通過能力。
在上述使用葉片的實施例中，葉片與殼體內(nèi)側壁接觸的一端可用彈性裝置構成，例如，用有彈性的橡膠材料制成，以使葉片與殼體內(nèi)側緊密接觸，達到好的密封效果。
上述實施例均為說明性的，而不是限定性的，本領域技術人員可以做出各種改變和變型而不超出本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種安裝于流體管道上的消聲裝置，包括一個殼體，其內(nèi)腔可以容納流體；設置于該殼體上可使流體流入殼體內(nèi)腔的入口(1)，以及使殼體內(nèi)腔中的流體流出的出口(4)；設置于入口和出口處的兩個開關，用于控制入口和出口的開啟和閉合；所述兩個開關受外部驅動裝置的控制，使得當入口開關處于開啟狀態(tài)而使流體流入殼體內(nèi)腔時，出口開關處于閉合狀態(tài)使得殼體內(nèi)腔的流體不能從出口流出；然后，使得出口開關處于開啟狀態(tài)而使殼體內(nèi)腔的流體流出殼體，同時入口開關處于閉合狀態(tài)使得流體不能流入殼體內(nèi)腔；這一過程不斷循環(huán)，因此，在任意時刻所述兩個開關都將入口處的流體和出口處的流體分隔開。
2.根據(jù)權利要求1的消聲裝置，其中，所述兩個開關為固定于殼體內(nèi)的具有一個橫穿其橫截面直徑的導孔(5)的一個圓柱狀轉子，使得入口和出口以及所述導孔位于轉子的同一橫截面內(nèi)，并使轉子的圓柱形外壁可以封堵住入口和出口，該入口和出口對轉子橫截面圓心的張角為不等于0°和180°的任何值；當轉子轉動到一定角度，導孔(5)與入口接通，使流體可流入殼體內(nèi)腔，同時轉子側壁封堵住出口，使得殼體內(nèi)腔中的流體不能從出口流出；當轉子轉動到另一角度，導孔(5)與出口接通，使得殼體內(nèi)腔中的流體可以從出口流出，同時轉子側壁封堵住入口，使流體不能流入殼體內(nèi)腔。
3.一種安裝于流體管道上的消聲裝置，包括圓柱形的殼體(2)；在殼體(2)內(nèi)由大小形狀相同的至少三個矩形葉片組成的轉子(10)，使得該至少三個葉片所在的平面相交于一條直線，即轉子的中心軸(轉動軸)，在轉子中心軸處所述葉片相互固定在一起；所述至少三個葉片由轉子的中心軸向外呈輻射狀設置，每兩個葉片的夾角均相等，從轉子中心線到各轉子外側的距離等于殼體內(nèi)腔半徑；轉子的中心軸與圓柱狀殼體的縱向中心軸重合，這樣轉子(10)將殼體(2)的內(nèi)腔分割成相互隔絕的大小相等的多個空間部分；設置于殼體的圓筒形側壁上的入口(1)和出口(4)，使得流體可以流入和流出該殼體；入口(1)和出口(4)將殼體的橫截面的圓周分隔成兩段圓弧，每段圓弧對轉子轉動軸(即殼體的中心軸)的夾角大于相鄰葉片的夾角，這樣轉子的葉片始終將入口和出口分隔開；在外部動力裝置的驅動下，轉子可以繞其轉軸轉動；流體從入口流入與入口連通而與出口隔絕的由葉片隔開的殼體內(nèi)的空間中，隨著轉子的轉動，該與入口連通的由葉片隔開的殼體內(nèi)的空間會與入口斷開連接，然后與出口連通，從而該空間中的流體從出口流出，這樣作為隔聲構件的轉子的葉片可以減小噪聲在流體中的傳播。
4.根據(jù)權利要求1至3的任何一個的消聲裝置，其中殼體由彈性材料制成，或受外部驅動裝置控制，因而其體積是可變的，當流體流入殼體時，由于流體的壓力，或依靠外部驅動裝置的拉伸作用，殼體容積變大；當流體流出殼體時，由于殼體材料的彈性，或借助外部驅動裝置的壓力，殼體容積減小。
5.一種用于氣體管道的消聲裝置，包括一個殼體，設置于該殼體上可使氣體流入殼體內(nèi)腔的入口(1)，以及使殼體內(nèi)腔中的氣體流出的出口(4)；以及位于殼體內(nèi)作為液體隔聲構件的液體；其中氣體入口位于所述液體液面以下，該入口之前的氣體管道的至少一部分位于液面以上，使得液體不會流出該殼體；氣體出口位于所述液體液面以上。
6.一種用于液體管道的消聲裝置，包括一個殼體，設置于該殼體上可使液體流入殼體內(nèi)腔的入口(1)，以及使殼體內(nèi)腔中的液體流出的出口(4)；其中，入口位于殼體頂部或接近于頂部的位置，出口位于殼體的底部。
7.根據(jù)權利要求1-6的消聲裝置，其中殼體、圓形轉子或轉子的葉片均可由雙層板制成，雙層板之間的空間抽真空，以達到更好的隔音效果。
8.一種減小流體管道中沿流體傳播的噪聲的方法，包括，提供一個殼體；在殼體上設置可以使流體流入殼體內(nèi)腔的入口，和可以使流體從殼體內(nèi)腔流出的出口；在殼體內(nèi)設置包含多個葉片的可轉動的構件，該可轉動的構件將殼體內(nèi)腔分隔成多個相互不連通的獨立空間部分，使得在任何時刻入口和出口分別與不同的空間部分連接；用外部驅動裝置或依靠流體自身的推力或壓力，使該轉動構件轉動，從而使與入口連通的獨立空間部分與入口斷開連接，然后與出口連接；同樣，原來與出口連通的獨立空間部分與出口斷開連接，然后與如口連接；使上述過程不停循環(huán)，從而流體可以流過該消聲裝置，同時，作為隔聲構件的該轉動部件可以減小流體中的噪聲。
9.一種減小氣體管道中傳播的噪聲的方法，包括，提供一個殼體；在殼體上設置可以使氣體進入殼體內(nèi)腔的入口，和可以使氣體從殼體內(nèi)腔流出的出口；在該殼體中放置作為隔聲構件的液體；使氣體入口位于液體液面以下，并使氣體出口位于液體液面以上。
10.一種用于減小液體管道中傳播的噪聲的方法，包括，提供一個殼體；在殼體上設置可以使液體進入殼體內(nèi)腔的入口，和可以使液體從殼體內(nèi)腔流出的出口；將液體入口設置在殼體頂部或接近頂部的位置；將液體出口設置在殼體底部。
全文摘要
噪聲可以在固體、液體和氣體中傳播，但在兩種物質的界面處會被反射。利用該原理，本發(fā)明的消聲裝置利用與管道中的流體不同特性阻抗的材料做隔聲構件，減小管道中流體的噪聲，同時使流體繼續(xù)流動。本發(fā)明的消聲裝置結構簡單，消聲的頻帶范圍寬，體積小，對流體造成的壓力損失小。
文檔編號F01N1/08GK1614202SQ20041005614
公開日2005年5月11日 申請日期2004年8月23日 優(yōu)先權日2004年8月23日
發(fā)明者王洪澤 申請人:王洪澤