[实用新型]一种三层串联微穿孔管消声器

说明书

技术领域

本实用新型涉及消声器领域，具体提供了一种应用于抽气泵排气消声的三层串联微穿孔管消声器。

背景技术

抽气泵工作时噪声主要由气体流动噪声和机械部件运动噪声组成，噪声频率范围较宽。在消除气体流动噪声中的高频部分的同时，机械噪声中的中低频部分同样不可忽视。传统的阻性消声器需填充吸声材料达到降噪的目的；抗性消声器通过复杂结构产生阻抗失配达到消声的目的。前者不适用于相对封闭环境工作，因为在排气流的长期冲刷下吸声材料不可避免的会漂浮在工作室中，从而对人员的健康产生不利影响；长期冲刷使得消声器内的吸声材料减少，消声效果降低，因此其使用寿命不长。抗性消声器需要利用复杂的空腔或者共鸣腔设计，使消声器体积较大，排气背压较大。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种可在相对封闭工作环境中长期使用的，具耐高温、耐腐蚀、耐气流冲击、使用寿命长、消声效果好、排气压力损失小、结构简单、加工简便、成本较低的消声器，能够在包括低中高频率的较宽频段内进行消声。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：

一种三层串联微穿孔管消声器，包括进气端（7）、排气端（8）以及在进气端（7）和排气端（8）之间的消声器主体，其特征在于：所述消声器主体由外至内由外壳（5）、微穿孔外管（4）、微穿孔中管（3）、微穿孔内管（2）四部分同轴套接组成，且微穿孔外管（4）、微穿孔中管（3）、微穿孔内管（2）管壁上布满微孔，且各微孔均为垂直于四部分的中心轴线的直通微孔；消声器主体的各管层之间以及微穿孔外管（4）与外壳（5）之间为空腔且各空腔均无任何填充材料；进气端（7）与消声器主体之间通过前端盖（1）封闭连接，排气端（8）与消声器主体之间通过后端盖（6）封闭连接，前端盖（1）和后端盖（6）中心设置与微穿孔内管（2）直径相等的中心通孔，微穿孔内管（2）与进气端（7）和排气端（8）直径相等，直接导通进气端（7）和排气端（8），或者微穿孔内管（2）的一端直接从后端盖（6）中心通孔伸出形成排气端（8）。

按上述技术方案，消声器主体的各管层之间以及微穿孔外管（4）与外壳（5）之间的空腔深度均不相等。

按上述技术方案，消声器主体的外壳（5）和微穿孔外管（4）、微穿孔中管（3）、微穿孔内管（2）的横截面均为圆形；或者外壳（5）、微穿孔外管（4）以及微穿孔中管（3）的横截面为正方形，而微穿孔内管（2）的横截面为圆形。

按上述技术方案，各管层的微孔的孔径和孔隙率均不相同。

按上述技术方案，各管层的微孔的孔径为0.1-0.5mm，孔隙率小于5%。

按上述技术方案，消声器主体的外壳（5）和各管层均为金属材质。

按上述技术方案，消声器主体的各管层的管壁厚度相同或不同。

本实用新型利用较小体积达到较大消声效果，消声器主体采用三层微穿孔管，各层微穿孔管之间为空腔，空腔内无填充材料，通过三层微穿孔板孔径、孔隙率、各空腔深度合理匹配，实现对不同频段噪声的消除。消声器工作时气流直接通过管路流动，背压损失小。工作时，气流从前端盖上的进气端流入，径向流过外壳和三层串联微穿孔管间的空腔层，经过三层微穿孔管消声后从后端盖上的排气端排出。气流在经过消声器时，管壁上的微孔直径和孔隙率小，表面相对光滑，对气流流动阻力较小，主要气体沿管轴线方向流动，因此压力损失小。声波通过微孔时，由于空气和微孔的摩擦作用使声能转化为热能，从而实现消声的目的。同时通过优化计算发现，微孔管结构中，孔径大小会影响消声的频率；在相同的孔径下孔隙率增大消声频率会往高频移动；改变空腔深度，即变化各层微穿孔管之间的距离可以提高消声频段宽度，并提高消声量。三层微穿孔管结构中，合理的设计各层穿孔板的孔隙率、孔径和空腔体深度可以获得更宽的消声频率和更大的消声量，消声量可达到15dB。

作为本实用新型的变形设计，可以设计两层或四层的串联微穿孔管消声器，但是相对于两层来说，本实用新型三层的结构通过各层穿孔板的孔隙率、孔径和空腔体深度的合理匹配能够获得较宽频段的消声频率和更大的消声量，而四层以上的串联微穿孔管结构基本无消声效果。

本实用新型的有益效果是：在不设置缓冲腔室的情况下，使用三层串联微穿孔管就能够达到较宽频段的消声效果，比传统阻抗结构消声器的体积减小；进气端和排气端直接相通，气流无任何转弯与缓冲，最大程度的减小了气流经过消声器时的流动阻力；纯金属结构，可以耐高温、耐腐蚀、耐气流冲击、使用寿命长；没有采用吸音棉等易燃、易吸入物，保证了消声器在相对封闭环境中工作时人的安全。

附图说明