本實(shí)用新型涉及消聲裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種管路消聲器。

背景技術(shù)：

消聲器是能夠阻止聲波的傳播，而允許氣流通過(guò)的一種器件，是控制噪聲的有效工具。根據(jù)消聲原理的不同，消聲器大致可以分為阻性消聲器、抗性消聲器和阻抗復(fù)合型消聲器。阻性消聲器是利用敷設(shè)在消聲器管道內(nèi)的吸聲材料吸收聲能，以達(dá)到減小出口處的輻射聲能。

抗性消聲器主要是利用通道中聲抗的突變反射部分聲能，從而起到消聲的作用。抗性消聲器的頻率選擇性較強(qiáng)、適合消除低中頻范圍內(nèi)的窄帶噪聲?？剐韵暺饕话惴譃閿U(kuò)張式、干涉式和共振式三種類型，赫姆霍茲消聲器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、消聲量高、壓力損失小，是一種應(yīng)用非常廣泛的共振式消聲器。

流體在管路中流動(dòng)，不可避免的會(huì)發(fā)出噪聲，擴(kuò)張式消聲器、赫姆霍茲消聲器是常用在管道中用于消除噪聲的管路消聲器。但是，不同消聲器具有不同的消聲特性，無(wú)論是擴(kuò)張式消聲器還是赫姆霍茲消聲器，都只能消除特定頻段范圍內(nèi)的噪聲。管路中流體所發(fā)出的噪聲在各個(gè)頻段都不盡相同，采用現(xiàn)有技術(shù)中的管路消聲器無(wú)法有效消除管路中多個(gè)頻段上的噪聲。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型解決的問(wèn)題是現(xiàn)有的管路消聲器無(wú)法有效消除管路中多個(gè)頻段上的噪聲。

為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種管路消聲器，包括：沿軸向方向依次設(shè)置的赫姆霍茲消聲段、擴(kuò)張消聲段；所述赫姆霍茲消聲段包括：第一連接環(huán)、第二連接環(huán)，所述第一連接環(huán)、第二連接環(huán)沿所述軸向方向依次設(shè)置，且所述第一連接環(huán)、第二連接環(huán)的中心孔相對(duì)；導(dǎo)流管，位于所述第一連接環(huán)、第二連接環(huán)之間，導(dǎo)流管的兩個(gè)管口分別與所述第一連接環(huán)、第二連接環(huán)的中心孔連通，所述導(dǎo)流管的管壁上具有通孔；所述擴(kuò)張消聲段包括：第三連接環(huán)、第四連接環(huán)，所述第三連接環(huán)、第四連接環(huán)沿所述軸向方向依次設(shè)置，且所述第三連接環(huán)、第四連接環(huán)的中心孔相對(duì)；所述第三連接環(huán)、第四連接環(huán)固定連接。

可選的，沿所述軸向方向，所述赫姆霍茲消聲段、擴(kuò)張消聲段交替排布。

可選的，相鄰的所述赫姆霍茲消聲段、擴(kuò)張消聲段共用一個(gè)連接環(huán)。

可選的，沿所述軸向方向，所述管路消聲器的第一個(gè)消聲段為赫姆霍茲消聲段；所述管路消聲器的進(jìn)口端設(shè)置所述第一連接環(huán)，沿所述軸向方向，從位于管路消聲器進(jìn)口端的第一連接環(huán)與導(dǎo)流管連接的一端至第一連接環(huán)的另一端，所述第一連接環(huán)的中心孔的直徑遞增。

可選的，沿所述軸向方向，所述管路消聲器的最后一個(gè)消聲段為赫姆霍茲消聲段；所述管路消聲器的出口端設(shè)置所述第二連接環(huán)，沿所述軸向方向，從位于管路消聲器出口端的第二連接環(huán)與導(dǎo)流管連接的一端至第二連接環(huán)的另一端，所述第二連接環(huán)的中心孔的直徑遞增。

可選的，所述第三連接環(huán)、第四連接環(huán)的表面為平面，且垂直于所述管路消聲器的中心軸。

可選的，所有的連接環(huán)為同軸設(shè)置的圓環(huán)，且所有的連接環(huán)具有相同的外徑。

可選的，一個(gè)所述赫姆霍茲消聲段內(nèi)，所述通孔至少為兩個(gè)，沿所述導(dǎo)流管周向均勻分布。

可選的，所述第三連接環(huán)、第四連接環(huán)通過(guò)筋連接，所述筋位于所述第三連接環(huán)、第四連接環(huán)的外徑邊緣。

可選的，當(dāng)管路消聲器具有多個(gè)所述赫姆霍茲消聲段時(shí)，各所述赫姆霍茲消聲段具有不同的長(zhǎng)度；和/或，各所述赫姆霍茲消聲段的導(dǎo)流管具有不同的內(nèi)徑。

可選的，當(dāng)管路消聲器具有多個(gè)所述擴(kuò)張消聲段時(shí)，各擴(kuò)張消聲段具有不同的長(zhǎng)度。

可選的，所述管路消聲器還包括第一套管，所述第一套管套設(shè)在所述導(dǎo)流管外，所述第一套管的兩端固定連接所述第一連接環(huán)、第二連接環(huán)；和/或，所述管路消聲器還包括第二套管，所述第二套管的兩端固定連接所述第三連接環(huán)、第四連接環(huán)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本技術(shù)方案的管路消聲器，包括沿軸向方向依次設(shè)置的赫姆霍茲消聲段、擴(kuò)張消聲段；赫姆霍茲消聲段包括相對(duì)設(shè)置的第一連接環(huán)、第二連接環(huán)，導(dǎo)流管設(shè)置在第一連接環(huán)、第二連接環(huán)之間；擴(kuò)張消聲段包括相對(duì)設(shè)置的第三連接環(huán)、第四連接環(huán)，第三連接環(huán)、第四連接環(huán)固定連接。當(dāng)管路消聲器插入管路中時(shí)，管路的管壁與第一連接環(huán)、第二連接環(huán)相貼，赫姆霍茲消聲段和管壁組合形成赫姆霍茲消聲器；管路的管壁與第三連接環(huán)、第四連接環(huán)相貼，擴(kuò)張消聲段、導(dǎo)流管和管壁組合形成擴(kuò)張式消聲器；因此，根據(jù)赫姆霍茲消聲器、擴(kuò)張式消聲器的特性，能夠消除不同頻段上的不同噪聲。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型第一實(shí)施例管路消聲器的結(jié)構(gòu)立體圖；

圖2是本實(shí)用新型第一實(shí)施例管路消聲器的剖面圖；

圖3是本實(shí)用新型第一實(shí)施例管路消聲器設(shè)置在管路中時(shí)的剖面圖；

圖4是本實(shí)用新型第二實(shí)施例管路消聲器的結(jié)構(gòu)立體圖。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例做詳細(xì)的說(shuō)明。

第一實(shí)施例

參照?qǐng)D1至圖3，本實(shí)施例提供一種管路消聲器10，包括赫姆霍茲消聲段10a和擴(kuò)張消聲段10b，赫姆霍茲消聲段10a、擴(kuò)張消聲段10b沿管路消聲器10的軸向方向x依次設(shè)置。這里的軸向方向x，即為流體在管路消聲器10中的流動(dòng)方向。

赫姆霍茲消聲段10a包括第一連接環(huán)11和第二連接環(huán)12，兩個(gè)連接環(huán)沿管路消聲器10的軸向方向x依次設(shè)置，且兩個(gè)連接環(huán)的中心孔相對(duì)；赫姆霍茲消聲段10a還包括導(dǎo)流管13，導(dǎo)流管13位于第一連接環(huán)11、第二連接環(huán)12之間，且導(dǎo)流管13的兩個(gè)管口分別與第一連接環(huán)11、第二連接環(huán)12的中心孔連通，導(dǎo)流管13的管壁上還具有通孔13a。

擴(kuò)張消聲段10b包括第三連接環(huán)14、第四連接環(huán)15，兩個(gè)連接環(huán)沿管路消聲器10的軸向方向x依次設(shè)置，且兩個(gè)連接環(huán)的中心孔相對(duì)；第三連接環(huán)14、第四連接環(huán)15固定連接。

參照?qǐng)D1，管路消聲器10具有三個(gè)赫姆霍茲消聲段10a，兩個(gè)擴(kuò)張消聲段10b。為了能夠更好地起到消聲的效果，優(yōu)選的，赫姆霍茲消聲段10a、擴(kuò)張消聲段10b交替排布。在其他實(shí)施例中，沿軸向方向x，赫姆霍茲消聲段可以連續(xù)的設(shè)置多個(gè)，擴(kuò)張消聲段也可以連續(xù)的設(shè)置多個(gè)。

本實(shí)施例中，相鄰的赫姆霍茲消聲段10a、擴(kuò)張消聲段10b共用一個(gè)連接環(huán)，因此，第二連接環(huán)12、第三連接環(huán)14為同一個(gè)連接環(huán)，第四連接環(huán)15既是第一個(gè)擴(kuò)張消聲段10b流體出口處的連接環(huán)，也是第二個(gè)赫姆霍茲消聲段10a的第一連接環(huán)11；同理，第二個(gè)赫姆霍茲消聲段10a的第二連接環(huán)12同時(shí)也是第二個(gè)擴(kuò)張消聲段10b的第三連接環(huán)14；第二個(gè)擴(kuò)張消聲段10b的第四連接環(huán)15同時(shí)也是第三個(gè)赫姆霍茲消聲段10a的第一連接環(huán)11。

參照?qǐng)D3，當(dāng)管路消聲器10安裝至管路20內(nèi)時(shí)，第一連接環(huán)11、第二連接環(huán)12的外周與管路20的內(nèi)壁相貼，第一連接環(huán)11、第二連接環(huán)12、導(dǎo)流管13的外壁和管路20的內(nèi)壁圍成第一空腔aa，第一空腔aa僅通過(guò)通孔13a與導(dǎo)流管13連通；因此，第一空腔aa、導(dǎo)流管13和通孔13a組合形成赫姆霍茲消聲器，當(dāng)流體沿軸向方向x流經(jīng)導(dǎo)流管13時(shí)，在共振頻率上，通孔13a處的流體和導(dǎo)流管13內(nèi)的流體之間產(chǎn)生劇烈的共振作用損耗了聲能，起到吸收聲音的作用。

本實(shí)施例中，第一連接環(huán)11、第二連接環(huán)12、導(dǎo)流管13的外壁和管路20的內(nèi)壁圍成第一空腔aa；在其他實(shí)施例中，可以在導(dǎo)流管外套設(shè)第一套管，并使第一套管的兩端固定連接第一連接環(huán)、第二連接環(huán)，使第一連接環(huán)、第二連接環(huán)、導(dǎo)流管的外壁和第一套管圍成第一空腔。

第三連接環(huán)14(即第二連接環(huán)12)、第四連接環(huán)15(即第一連接環(huán)11)的外周與管路20的內(nèi)壁相貼，第三連接環(huán)14、第四連接環(huán)15和管路20的內(nèi)壁圍成第二空腔bb，第二空腔bb通過(guò)第三連接環(huán)14的中心孔與導(dǎo)流管13連通；因此，導(dǎo)流管13、第二空腔bb組合形成擴(kuò)張式消聲器，當(dāng)流體沿軸向方向x流經(jīng)導(dǎo)流管13進(jìn)入第二空腔bb及流體沿軸向方向x流出第二空腔bb時(shí)，管道的截面發(fā)生突變，一部分沿管道傳播的聲波被反射回聲源，使得向前傳播的聲波與反射波之間產(chǎn)生相位差，相互干涉，從而損耗聲能，起到吸收聲音的作用。

本實(shí)施例中，第三連接環(huán)14、第四連接環(huán)15和管路20的內(nèi)壁圍成第二空腔bb；在其他實(shí)施例中，可以在第三連接環(huán)、第四連接環(huán)之間設(shè)置第二套管，第二套管的兩端固定連接第三連接環(huán)、第四連接環(huán)，使第三連接環(huán)、第四連接環(huán)和第二套管圍成第一空腔。

本實(shí)用新型的管路消聲器兼具赫姆霍茲消聲器、擴(kuò)張式消聲器的特性，能夠消除不同頻段上的不同噪聲；而且可以根據(jù)需要設(shè)置多個(gè)赫姆霍茲消聲段、擴(kuò)張消聲段，從而覆蓋更寬的噪聲頻段，起到更好的消聲效果。

本實(shí)施例中，沿軸向方向x，管路消聲器10的第一個(gè)消聲段為赫姆霍茲消聲段，管路消聲器10具有進(jìn)口端，即流體進(jìn)入管路消聲器10的端部；進(jìn)口端處設(shè)置第一連接環(huán)11，第一連接環(huán)11呈喇叭狀，沿軸向方向x，從第一連接環(huán)11與導(dǎo)流管13連接的一端至第一連接環(huán)11的另一端，第一連接環(huán)11的中心孔的直徑遞增。其作用在于：引導(dǎo)流體，減小流體進(jìn)入導(dǎo)流管13時(shí)的阻力，使管路20中的流體能夠更順暢的進(jìn)入導(dǎo)流管13。優(yōu)選的，第一連接環(huán)11的內(nèi)表面與管路消聲器10的中心軸呈45度夾角。

在其他實(shí)施例中，若管路消聲器的第一個(gè)消聲段為擴(kuò)張消聲段，則可在擴(kuò)張消聲段之前設(shè)置一段導(dǎo)管，使導(dǎo)管的管口與第三連接環(huán)的中心孔連通。導(dǎo)管呈喇叭狀，沿軸向方向x，從導(dǎo)管與第三連接環(huán)連接的一端至導(dǎo)管的另一端，導(dǎo)管的內(nèi)徑遞增。

本實(shí)施例中，沿軸向方向x，管路消聲器10的最后一個(gè)消聲段也為赫姆霍茲消聲段。管路消聲器10具有出口端，即流體流出管路消聲器10的端部；出口端處設(shè)置第二連接環(huán)12，第二連接環(huán)12呈喇叭狀，沿軸向方向x，從第二連接環(huán)12與導(dǎo)流管13連接的一端至第二連接環(huán)12的另一端，第二連接環(huán)12的中心孔的直徑遞增。其作用在于：引導(dǎo)流體進(jìn)入管路20，避免由于流體的擾動(dòng)，增加流體在管路20中流動(dòng)時(shí)的阻力。優(yōu)選的，第二連接環(huán)12的內(nèi)表面與管路消聲器10的中心軸呈45度夾角。

在其他實(shí)施例中，若管路消聲器的最后一個(gè)消聲段為擴(kuò)張消聲段，則可在擴(kuò)張消聲段之后設(shè)置一段導(dǎo)管，使導(dǎo)管的管口與第四連接環(huán)的中心孔連通。導(dǎo)管呈喇叭狀，沿軸向方向x，從導(dǎo)管與第四連接環(huán)連接的一端至導(dǎo)管的另一端，導(dǎo)管的內(nèi)徑遞增。

需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例中設(shè)置成喇叭狀的第一連接環(huán)11、第二連接環(huán)12均設(shè)置在管路消聲器10的兩端；設(shè)置在管路消聲器10的中間部位的第一連接環(huán)11(即第三連接環(huán)14)、第二連接環(huán)12(即第四連接環(huán)15)由于需要形成截面的突變，以損耗聲能，起到吸收聲音的作用；因此，管路消聲器10的中間部位的第一連接環(huán)11(即第三連接環(huán)14)、第二連接環(huán)12(即第四連接環(huán)15)不能設(shè)置成與管路消聲器10兩端的第一連接環(huán)11、第二連接環(huán)12相同的形狀。優(yōu)選的，第三連接環(huán)14、第四連接環(huán)15的表面為平面，且垂直于管路消聲器10的中心軸。

一般情況下，導(dǎo)通流體的管路20為圓管，且在各個(gè)位置具有相同的內(nèi)徑，為了使第一連接環(huán)11、第二連接環(huán)12、第三連接環(huán)14、第四連接環(huán)15均能與管路20的內(nèi)壁相貼合；因此，本實(shí)施例中的管路消聲器10的所有連接環(huán)為同軸設(shè)置的圓環(huán)，且所有連接環(huán)具有相同的外徑。

參照?qǐng)D1、圖3，通孔13a的作用在于連通第一空腔aa和導(dǎo)流管13，為了使流體能夠在第一空腔aa和導(dǎo)流管13之間更順暢的流通，在導(dǎo)流管13的管壁上至少設(shè)置兩個(gè)通孔13a，通孔13a沿導(dǎo)流管13的周向均勻分布。具體在本實(shí)施例中，在導(dǎo)流管13的管壁上設(shè)置四個(gè)通孔13a，四個(gè)通孔13a沿導(dǎo)流管13的周向均勻分布。

繼續(xù)參照?qǐng)D1，第三連接環(huán)14、第四連接環(huán)15通過(guò)筋16連接，筋16位于第三連接環(huán)14、第四連接環(huán)15的外徑邊緣。筋16的作用在于固定連接第三連接環(huán)14和第四連接環(huán)15。具體在本實(shí)施例中，在第三連接環(huán)14、第四連接環(huán)15之間設(shè)置有四條筋16，且沿管路消聲器10的周向均勻分布；筋16還具有一定的撓度，即筋16能夠發(fā)生一定的折彎變形，因此，能夠減小管路消聲器10發(fā)生斷裂的可能。

參照?qǐng)D2，當(dāng)管路消聲器10具有多個(gè)赫姆霍茲消聲段10a時(shí)，沿軸向方向x，各赫姆霍茲消聲段10a具有不同的長(zhǎng)度，各導(dǎo)流管13具有不同的直徑；這是因?yàn)椋汉漳坊羝澫暺髦荒芟欢l率范圍內(nèi)的噪聲，但通過(guò)調(diào)節(jié)導(dǎo)流管13的長(zhǎng)度和內(nèi)徑，可以調(diào)節(jié)具體所要消除的噪聲頻段值。

當(dāng)管路消聲器10具有多個(gè)擴(kuò)張消聲段10b時(shí)，沿所述軸向方向x，各擴(kuò)張消聲段10b具有不同的長(zhǎng)度；這是因?yàn)椋簲U(kuò)張式消聲器也只能消除一定頻率范圍內(nèi)的噪聲，但通過(guò)調(diào)節(jié)擴(kuò)張消聲段10b的長(zhǎng)度，可以調(diào)節(jié)具體所要消除的頻段值。

本實(shí)施例中，第一連接環(huán)11、第二連接環(huán)12、第三連接環(huán)14、第四連接環(huán)15均具有相同的外徑D₀。沿軸向方向x，分別設(shè)置第一個(gè)赫姆霍茲消聲段10a、第一個(gè)擴(kuò)張消聲段10b、第二個(gè)赫姆霍茲消聲段10a、第二個(gè)擴(kuò)張消聲段10b、第三個(gè)赫姆霍茲消聲段10a。以下第一個(gè)赫姆霍茲消聲段10a、第一個(gè)擴(kuò)張消聲段10b為例，具體說(shuō)明不同尺寸對(duì)管路消聲器10所能消聲的頻段以及幅值進(jìn)行說(shuō)明。

繼續(xù)參照?qǐng)D2，第一個(gè)赫姆霍茲消聲段10a的長(zhǎng)度為L(zhǎng)₁，第一個(gè)擴(kuò)張消聲段10b的長(zhǎng)度為L(zhǎng)₂；第一個(gè)導(dǎo)流管13的內(nèi)徑為D₁，第一個(gè)導(dǎo)流管13上的通孔的內(nèi)徑為d₁，高度為h₁。

赫姆霍茲消聲段10a，其消除噪聲具有頻域窄帶特性，即可對(duì)相對(duì)窄頻帶的噪聲進(jìn)行消音。若增大L₁、D₁，則能夠通過(guò)增大導(dǎo)流管13的管內(nèi)容積，從而使赫姆霍茲消聲段10a所能消除的噪聲所對(duì)應(yīng)的頻率降低，即能夠消除相對(duì)低頻段的噪聲；若減小L₁、D₁，則能夠通過(guò)減小導(dǎo)流管13的管內(nèi)容積，從而使赫姆霍茲消聲段10a所能消除的噪聲所對(duì)應(yīng)的頻率升高，即能夠消除相對(duì)高頻段的噪聲。

通孔13a的內(nèi)徑d₁和高度h₁也對(duì)赫姆霍茲消聲段10a所要消除的噪聲頻段值產(chǎn)生影響。若增大內(nèi)徑d₁，則能夠通過(guò)增大通孔13a的截面積，從而使赫姆霍茲消聲段10a所能消除的噪聲所對(duì)應(yīng)的頻率升高，即能夠消除相對(duì)高頻段的噪聲；若增大高度h₁，則能夠使赫姆霍茲消聲段10a所能消除的噪聲所對(duì)應(yīng)的頻率降低，即能夠消除相對(duì)低頻段的噪聲。

擴(kuò)張消聲段10b，其消除噪聲具有頻域?qū)掝l特性，即可對(duì)相對(duì)寬頻帶的噪聲進(jìn)行消音。若增大擴(kuò)張消聲器的擴(kuò)張比(D₀/D₁)，則能夠增加噪聲傳遞損失的幅值，即具有更好的消聲效果。

若增大L₂，則能夠使擴(kuò)張消聲段10b所能消除的噪聲所對(duì)應(yīng)的頻率降低，即能夠消除相對(duì)低頻段的噪聲。

因此，通過(guò)調(diào)節(jié)管路消聲器10中各個(gè)赫姆霍茲消聲段10a、擴(kuò)張消聲段10b的尺寸參數(shù)，結(jié)合赫姆霍茲消聲器、擴(kuò)張式消聲器的特性，能夠消除不同頻段上的不同噪聲。

第二實(shí)施例

相較于第一實(shí)施例，本實(shí)施例的不同之處在于：相鄰的赫姆霍茲消聲段10a、擴(kuò)張消聲段10b不共用連接環(huán)。

參照?qǐng)D4，管路消聲器10具有兩個(gè)赫姆霍茲消聲段10a，一個(gè)擴(kuò)張消聲段10b。赫姆霍茲消聲段10a包括沿軸向方向x依次設(shè)置的第一連接環(huán)11和第二連接環(huán)12，第一連接環(huán)11、第二連接環(huán)12之間設(shè)置導(dǎo)流管13；擴(kuò)張消聲段10b包括沿軸向方向x依次設(shè)置的第三連接環(huán)14、第四連接環(huán)15，第三連接環(huán)14、第四連接環(huán)15固定連接。第一個(gè)赫姆霍茲消聲段10a的第二連接環(huán)12與第三連接環(huán)14固定連接，第四連接環(huán)15與第二個(gè)赫姆霍茲消聲段10a的第一連接環(huán)11固定連接。

本實(shí)施例中的管路消聲器10的消聲原理與第一實(shí)施例中的管路消聲器的消聲原理類似，不再贅述。

雖然本實(shí)用新型披露如上，但本實(shí)用新型并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動(dòng)與修改，因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。