[发明专利]一种声波发射装置

说明书

本发明公开了一种声波发射装置，包括谐振系统、至少一个热发声单元和至少一个调频单元，谐振系统为管件，管件的一端为封闭端，管件的另一端为开口端，热发声单元和调频单元均设置于管件内，且热发声单元和调频单元自封闭端向开口端的延伸方向上依次布置；当热发声单元的数量为两个或者两个以上时，热发声单元以递进传递声波的方式设置于管件内。该声波发射装置，能够适用更多场合，并且可通过调频单元调整谐振系统的结构尺寸、边界条件或气体工质等方式，灵活调整谐振系统发声频率；并且可通过调整输入热源的功率(即回热器温差)和边界条件，灵活调整声波强度；可稳定地连续地将热能转换为大功率声波，工作稳定连续且功率高。

技术领域

本发明涉及声波发射技术领域，更具体地说，涉及一种声波发射装置。

背景技术

现代声波发生技术，在人群驱散、驱虫驱鸟和消防灭火等领域应用广泛。

声波灭火技术是低音频率在30至60Hz之间的声波能够产生最适合于灭火的能量，声波可将可燃物质与氧气隔离，从而消除一些火势不大的火情。这种声波技术搭载在无人机上后，很适合处理公园中无人照看的营火产生的火灾威胁、以及在高层建筑中为消防员开辟小型的灭火通道等。

声波驱虫驱鸟新技术基于声波共振原理，当声波频率与农作物害虫和鸟类的固有频率相同时会引起害虫组织器官强烈共振，声压级达到一定阈值水平时，虫鸟死亡或者被驱离。全世界每年病虫害对谷物量造成的损失为预计收成量的20％至40％，声波驱虫技术在防治害虫过程中具有保护环境和减少化肥使用的功能。常见的蚜虫、白粉虱、蓟马等小型害虫的固有频率在超声波范围内，而卷叶蛾和潜叶蝇的固有频率在可听声范围之间，声波驱虫装置通过产生害虫固定频率和高强度的声波进行防治。

然而目前的大功率声波发声器主要是利用压电材料在通电时的变形特性来产生声波，强度受到材料的制约，声波武器作用距离和威力也有限，频率调节有限，特殊场合下存在取电不方便的问题，无法满足场合对多个频率段声波的需求。

综上所述，如何解决声波发射装置频率调节和应用场合受限的问题已经成为本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种声波发射装置，以解决声波发射装置频率调节和应用场合受限的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种声波发射装置，包括谐振系统、至少一个热发声单元和至少一个调频单元，所述谐振系统为管件，所述管件的一端为封闭端，所述管件的另一端为开口端，所述热发声单元和所述调频单元均设置于所述管件内，且所述热发声单元和所述调频单元自所述封闭端向所述开口端的延伸方向上依次布置；

当所述热发声单元的数量为两个或者两个以上时，所述热发声单元以递进传递声波的方式设置于所述管件内。

优选地，所述管件包括环形管和与所述环形管连通的旁支管，所述热发声单元设置于所述环形管内，所述调频单元设置于旁支管内，所述旁支管的末端开口形成所述开口端；当所述热发声单元的数量为两个或者两个以上时，所述热发声单元共同作用产生管内声波振荡，声波传递方向为从前一个所述热发声单元的加热器所发出的声波随所述环形管的管腔导向下一个所述热发声单元的冷换热器。

优选地，所述管件包括U型管、分别连接于所述U型管两端的第一直管段和第二直管段，所述第一直管段远离所述U型管的一端封闭形成所述封闭端，所述热发声单元设置于所述第一直管段内，所述调频单元设置于所述U 型管内，所述第二直管段远离所述U型管的一端开口形成所述开口端。

优选地，所述调频单元为装载于所述U型管内的液体柱。

优选地，所述管件为线性管。

优选地，所述热发声单元包括依次连接的加热器、回热器和冷换热器。

优选地，所述调频单元为薄膜、活塞、液体柱、声衬、吸声材料或声阻抗阶梯匹配层。