專利名稱：超聲式消噪聲裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及消除噪聲的裝置，具體是一種將噪聲聲波頻率轉(zhuǎn)換為超聲波頻率的消除噪聲裝置。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是有一個(gè)器體，器體內(nèi)有(噪聲)氣流通道，該通道的一端為進(jìn)口，另一端為出口，在氣流通道內(nèi)設(shè)置一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置和一個(gè)由該驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)子，以及一個(gè)與轉(zhuǎn)子相對(duì)應(yīng)的、與器體壁成一定密封狀態(tài)連接的定子，所述轉(zhuǎn)子的壁上設(shè)有若干組、且每組由多個(gè)組成的、滿足氣流通過的通孔，每組中相鄰的兩通孔之間的距離等于或大于通孔的兩倍孔徑，每相鄰兩組通孔之間的距離大于通孔的孔徑，所述的定子壁上設(shè)有與轉(zhuǎn)子壁上通孔數(shù)量相等、孔徑大小一致，且一一對(duì)應(yīng)的通孔。其工作原理是在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，轉(zhuǎn)子壁上的通孔與定子壁上的通孔忽而重合，忽而錯(cuò)位，重合時(shí)使氣流接通，錯(cuò)位時(shí)使氣流截至，從而形成相應(yīng)頻率的聲波。依據(jù)“多普勒效應(yīng)”，相當(dāng)于觀察者和媒質(zhì)不動(dòng)，聲源向著觀察者作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)聲源發(fā)出第一個(gè)波后，此波前以聲速C向外傳播，與此同時(shí)，聲源向著觀察者，即沿著波的傳播方向以Vs的速度運(yùn)動(dòng)，在下一個(gè)聲波發(fā)出時(shí)，聲源已向觀察者移動(dòng)了一段距離Vst，即前后兩同相位的波陣面之間距離實(shí)際上變?yōu)棣?Vst。從觀察者的感受來看，這相當(dāng)于聲波波長(zhǎng)λ′變短了。
觀察者接收到的波長(zhǎng)λ′為λ′=λ-Vst=(C-Vs)t=λ(1-VsC)]]>所以觀察者接收到的頻率升高為frfr=cλ=fs-11-Vs/c]]>式中λ-波長(zhǎng)；t-時(shí)間；fs-聲波原來頻率。
因此，在形成聲波的過程中，噪聲聲波的頻率隨之改變而增高，所述結(jié)構(gòu)及工作過程則相當(dāng)于一個(gè)旋迪式超聲發(fā)生器及其工作原理，當(dāng)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)數(shù)達(dá)到一定的高速值時(shí)，即使氣流中的噪聲聲波頻率轉(zhuǎn)換為超聲波的頻率(大于20000HZ，大于20000HZ的聲波為人耳聽不見的聲波)，從而達(dá)到消除噪聲的目的。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所具有的優(yōu)點(diǎn)及積極效果是由于在轉(zhuǎn)子壁上和定子壁上設(shè)置了數(shù)量相等、孔徑大小一致，且一一對(duì)應(yīng)的通孔，通過轉(zhuǎn)子相對(duì)于定子的高速旋轉(zhuǎn)，使得轉(zhuǎn)子壁上的通孔與定子壁上的通孔成脈沖式的接通和截至，則使經(jīng)由氣流通道的氣流噪聲形成相應(yīng)高頻率的聲波，從而將氣流中的噪聲聲波頻率改變?yōu)槌暡ǖ念l率，而且在結(jié)構(gòu)上使得流經(jīng)本實(shí)用新型裝置的噪聲氣流可有效地經(jīng)過聲波頻率轉(zhuǎn)換，從而有效地提高了消除噪聲的效果、提高消聲量，同時(shí)使得結(jié)構(gòu)緊湊而減小體積。


圖1為本實(shí)用新型第一個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)圖，并確定為摘要附圖；圖2為第一個(gè)實(shí)施例中的轉(zhuǎn)子的展開平面視圖，以表明該轉(zhuǎn)子上的通孔的設(shè)置；圖3為第一個(gè)實(shí)施例中的定子的展開平面視圖，以表明該定子上的通孔的設(shè)置；圖4為第二個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖；圖5為圖4的A-A視圖；圖6為第三個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖；圖7為第三個(gè)實(shí)施例中的轉(zhuǎn)子的展開平面視圖，以表明該轉(zhuǎn)子筒體壁上通孔的設(shè)置。
有器體1，器體1內(nèi)有(噪聲)氣流通道2，該通道的一端為進(jìn)口3，另一端為出口4；在氣流通道2內(nèi)設(shè)置一個(gè)通過構(gòu)件5與器體壁連接的驅(qū)動(dòng)裝置6，驅(qū)動(dòng)裝置6宜采用電動(dòng)機(jī)，一個(gè)設(shè)在氣流通道2內(nèi)的、由驅(qū)動(dòng)裝置6驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)子7，本例中轉(zhuǎn)子7的結(jié)構(gòu)為一個(gè)一端為敞口的圓筒體狀構(gòu)件，定子8的結(jié)構(gòu)與圓筒體狀構(gòu)件轉(zhuǎn)子7相對(duì)應(yīng)，即同樣為圓筒體狀構(gòu)件，且與器體壁成一定密封狀態(tài)連接；所述的圓筒體狀構(gòu)件轉(zhuǎn)子的筒體壁上設(shè)有若干組、且每組由多個(gè)組成的、滿足氣流通過的通孔9，參見
圖1、圖2，設(shè)在同一徑向截面上的通孔為一組，如圖2中軸線11上的通孔為一組，軸線12上的通孔則為另一組，每組中相鄰兩通孔的中心距H等于或大于通孔9的兩倍孔徑，每相鄰兩組通孔的中心距M大于通孔9的孔徑；所述定子8的筒體璧上設(shè)有與轉(zhuǎn)子筒體璧上通孔數(shù)量相等、孔徑大小一致，且一一對(duì)應(yīng)的通孔10，參見圖3，通孔10的布局與轉(zhuǎn)子7筒體壁上通孔9的布局對(duì)應(yīng)、相同，即每組中相鄰兩通孔的中心距H等于或大于通孔10的兩倍孔徑，每相鄰兩組通孔的中心距M大于通孔10的孔徑。驅(qū)動(dòng)裝置6的驅(qū)動(dòng)軸外端15通過定子的端壁支撐，以滿足驅(qū)動(dòng)裝置運(yùn)行過程中的穩(wěn)定性。
根據(jù)頻率計(jì)算公式f＝nm/60，設(shè)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)數(shù)n＝2950轉(zhuǎn)/分鐘，轉(zhuǎn)子筒體壁上通孔數(shù)m＝407個(gè)，定子壁上的孔通數(shù)與之相同，則頻率f的計(jì)算值大于20000HZ(頻率大于20000HZ時(shí)為超聲波頻率)，所計(jì)算的結(jié)構(gòu)尺寸是轉(zhuǎn)子的最小直徑為522毫米、轉(zhuǎn)子的最小長(zhǎng)度為116毫米。
與現(xiàn)有應(yīng)用于鍋爐的常規(guī)消噪聲裝置的主要參數(shù)對(duì)比如下

實(shí)施例2，參見圖4、圖5。本例的轉(zhuǎn)子7、定子8均為圓盤狀結(jié)構(gòu)形式，設(shè)置于氣流通道2的橫截面，定子8的周邊與器體壁連接并相應(yīng)地密封，設(shè)在轉(zhuǎn)子7上通孔9的分布見圖5，設(shè)在同一半徑圓周軸線上的通孔為一組，如圖5中的半徑圓周軸線16上的通孔為一組，半徑圓周軸線17上的通孔為另一組，每組中相鄰兩通孔的中心距H等于或大于通孔9的兩倍孔徑，每相鄰兩組通孔的中心距M大于通孔9的孔徑；所述定子8上設(shè)有與所述轉(zhuǎn)子上通孔數(shù)量相等、孔徑大小一致，且一一對(duì)應(yīng)的通孔10，參見圖4。本例的轉(zhuǎn)子7轉(zhuǎn)數(shù)在5000轉(zhuǎn)及其以上為宜，以避免本裝置在徑向方向的結(jié)構(gòu)尺寸過大。其他同實(shí)施例1。
實(shí)施例3，參見圖6、圖7。本例與實(shí)施例1不同的是，本例的轉(zhuǎn)子7設(shè)在定子8的外側(cè)，而實(shí)施例1的轉(zhuǎn)子7則設(shè)在定子8的內(nèi)側(cè)。本例中，轉(zhuǎn)子7為一個(gè)一端為敞口的圓筒體狀構(gòu)件，定子8的結(jié)構(gòu)與圓筒體狀構(gòu)件轉(zhuǎn)子7對(duì)應(yīng)，且與器體壁成一定密封狀態(tài)連接；轉(zhuǎn)子7的筒體壁上設(shè)有由若干組、且每組由多個(gè)組成的、滿足氣流通過的通孔9，參見圖6、圖7，每組通孔沿筒體壁成螺旋設(shè)置，如圖7中螺旋線13上的通孔為一組，螺旋線14上的通孔則為另一組，每組中相鄰兩通孔的中心距H等于或大于通孔9的兩倍孔徑，每相鄰兩組通孔的中心距M大于通孔9的孔徑，而且，每相鄰兩組通孔在軸向方向的中心距S大于通孔9的孔徑；所述定子8筒體璧上的通孔(10)與轉(zhuǎn)子(7)筒體壁上成螺旋設(shè)置的每組通孔對(duì)應(yīng)，且數(shù)量相等、孔徑大小一致，且一一對(duì)應(yīng)。其他同實(shí)施例1。
在例3中，所述的圓筒體狀構(gòu)件轉(zhuǎn)子7的端壁上還設(shè)有一組或多組、且每組由多個(gè)組成的、滿足氣流通過的通孔9，參見圖6；所述的圓筒體狀構(gòu)件定子8的端壁上設(shè)有與轉(zhuǎn)子7端壁上通孔數(shù)量相等、孔徑大小一致、且一一對(duì)應(yīng)的通孔10。在轉(zhuǎn)子及定子的筒體壁上和端壁上同時(shí)設(shè)置數(shù)量相等、孔徑大小一致、且一一對(duì)應(yīng)的通孔，在滿足達(dá)到相同頻率的情況下，可相應(yīng)的減少結(jié)構(gòu)尺寸，使結(jié)構(gòu)更趨緊湊。
在實(shí)施例1所述的結(jié)構(gòu)中，同樣可在其轉(zhuǎn)子7和定子8的端壁上設(shè)置一組或多組數(shù)量相等、孔徑大小一致、且一一對(duì)應(yīng)的通孔。
在本實(shí)用新型技術(shù)方案基礎(chǔ)上所進(jìn)行的任何變型結(jié)構(gòu)均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.超聲式消噪聲裝置，有一個(gè)器體，器體內(nèi)有氣流通道，該通道的一端為進(jìn)口，另一端為出口，其特征是在氣流通道內(nèi)設(shè)有一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置和一個(gè)由該驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)子，以及一個(gè)與轉(zhuǎn)子相對(duì)應(yīng)的、與器體壁成一定密封狀態(tài)連接的定子，所述的轉(zhuǎn)子壁上設(shè)有若干組、且每組由多個(gè)組成的、滿足氣流通過的通孔，每組中相鄰的兩通孔之間的距離等于或大于通孔的兩倍孔徑，每相鄰兩組通孔之間的距離大于通孔的孔徑，所述的定子壁上設(shè)有與轉(zhuǎn)子壁上通孔數(shù)量相等、孔徑大小一致，且一一對(duì)應(yīng)的通孔。
2.按照權(quán)利要求1所述的超聲式消噪聲裝置，其特征是所述的轉(zhuǎn)子(7)的結(jié)構(gòu)為一個(gè)一端為敞口的圓筒體狀構(gòu)件，所述的若干組、且每組由多個(gè)組成的、滿足氣流通過的通孔(9)設(shè)在圓筒體狀構(gòu)件轉(zhuǎn)子的筒體壁上，所述的定子(8)的結(jié)構(gòu)及其筒體壁上的通孔(10)與圓筒體狀構(gòu)件轉(zhuǎn)子(7)相對(duì)應(yīng)的。
3.按照權(quán)利要求2所述的超聲式消噪聲裝置，其特征是所述的轉(zhuǎn)子(7)筒體壁上的每組通孔成螺旋設(shè)置，且每相鄰兩組通孔在軸向方向的中心距S大于通孔(9)的孔徑；所述定子(8)筒體壁上的通孔(10)與轉(zhuǎn)子(7)筒體壁上成螺旋設(shè)置的每組通孔對(duì)應(yīng)。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的超聲式消噪聲裝置，其特征是所述的圓筒體狀構(gòu)件轉(zhuǎn)子(7)的端壁上還設(shè)有一組或多組、且每組由多個(gè)組成的、滿足氣流通過的通孔(9)，所述的圓筒體狀構(gòu)件定子(8)的端壁上設(shè)有與之對(duì)應(yīng)的通孔(10)。
5.按照權(quán)利要求1所述的超聲式消噪聲裝置，其特征是所述的轉(zhuǎn)子(7)、定子(8)均為圓盤狀結(jié)構(gòu)，定子(8)的周邊與器體壁連接。
專利摘要超聲式消噪聲裝置。有一個(gè)器體1，器體內(nèi)有氣流通道2，該通道的一端為進(jìn)口3，另一端為出口4，氣流通道2內(nèi)設(shè)有一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置6和一個(gè)由該驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)子7，以及一個(gè)與轉(zhuǎn)子相對(duì)應(yīng)的、與器體壁成一定密封狀態(tài)連接的定子8，所述轉(zhuǎn)子的壁上設(shè)有若干組、且每組由多個(gè)組成的、滿足氣流通過的通孔9，且每組中相鄰的兩通孔之間的距離等于或大于通孔的兩倍孔徑，每相鄰兩組通孔之間的距離大于通孔的孔徑，所述的定子壁上設(shè)有與轉(zhuǎn)子壁上通孔數(shù)量相等、孔徑大小一致，且一一對(duì)應(yīng)的通孔10。
文檔編號(hào)F22B37/00GK2536905SQ02223929
公開日2003年2月19日 申請(qǐng)日期2002年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月26日
發(fā)明者李欣欣, 賀志勇 申請(qǐng)人:湖南湘牛環(huán)保實(shí)業(yè)有限公司