本發明涉及污水處理領域，特別地，涉及一種中、高頻復合式消聲器，以及包括上述中、高頻復合式消聲器的鼓風機。

背景技術：

隨著我國建設資源節約型和環境友好型社會的要求，以及裝備制造業的快速發展，應用于污水處理領域的高速高效鼓風機市場占有率越來越大。但是，高速高效鼓風機的高頻氣動噪聲問題也越來越凸顯，高速高效鼓風機的高頻氣動噪聲較大，對現場工作人員的損傷大，所以要把噪聲值控制在合理的范圍之內。但是，在現有技術中，阻性消聲器要把噪音降到合理的范圍之內，對消聲材料的要求比較高，另外，消聲器本身的體積比較大，占用空間多，對于鼓風機整機的性能影響較大。抗性消聲器具有高頻噪音的降噪能力，但是其體積較大、結構比較復雜、加工難度大、制造成本高、對于鼓風機整機的氣動性能影響較大。

因此，現有的阻性消聲器和抗性消聲器體積較大、結構比較復雜、加工難度大、制造成本高、對于鼓風機整機的氣動性能影響較大，是一個亟待解決的技術問題。

技術實現要素：

本發明提供了一種中、高頻復合式消聲器和鼓風機，以解決現有的阻性消聲器和抗性消聲器體積較大、結構比較復雜、加工難度大、制造成本高、對于鼓風機整機的氣動性能影響較大的技術問題。

本發明采用的技術方案如下：

根據本發明的一個方面，提供一種中、高頻復合式消聲器，包括用于導入鼓風機高速氣流的進氣口、與進氣口相通用于改變導入的高速氣流流動方向的進氣口端空腔、與進氣口端空腔相通用于將改變流動方向后的高速氣流的聲能轉換為熱能的阻性材料腔、與阻性材料腔相通且用于改變聲能轉換后的高速氣流流動方向的出氣口端空腔、以及與出氣口端空腔相通用于將出氣口端空腔內的高速氣流進行引出的出氣口。

進一步地，中、高頻復合式消聲器，還包括設置在進氣口端空腔和阻性材料腔之間，用于對改變流動方向后的高速氣流進行節流消聲的進氣口端孔板；以及設置在阻性材料腔和出氣口端空腔之間，用于對聲能轉換后的高速氣流進行節流消聲的出氣口端孔板。

進一步地，中、高頻復合式消聲器，進氣口端孔板和出氣口端孔板上設置有呈等間隔排列的微孔，微孔的孔中心間距為孔徑的四倍。

進一步地，微孔的個數為：

n＝INT(L/4R)*INT(W/4R)

進氣口端孔板和出氣口端孔板沿長度方向的邊距為：

D_L＝0.5[L-(4*INT(L/4R)-2)R]

進氣口端孔板和出氣口端孔板沿寬度方向的邊距為：

D_W＝0.5[W-(4*INT(W/4R)-2)R]

其中，n為微孔的個數，R為孔徑，L為長度，W為寬度，D_L為沿長度方向的邊距，D_W為沿寬度方向的邊距。

進一步地，進氣口端空腔的體積大于阻性材料腔的體積，阻性材料腔的體積大于出氣口端空腔的體積。

進一步地，中、高頻復合式消聲器，還包括上箱蓋和下箱體，進氣口端空腔、阻性材料腔和出氣口端空腔由上箱蓋和下箱體合圍而成。

進一步地，進氣口端孔板和出氣口端孔板焊接在下箱體上，上箱蓋和下箱體通過鉚釘固定連接。

進一步地，進氣口安裝在下箱體上，出氣口安裝在上箱蓋上，進氣口與下箱體相互呈90度角設置，出氣口與上箱蓋相互呈90度角設置。

進一步地，阻性材料腔填充有阻性材料，阻性材料采用耐腐蝕的不銹鋼絲，不銹鋼絲的絲徑小于或等于1mm。

根據本發明的另一方面，還提供了一種鼓風機，包括上述的中、高頻復合式消聲器。

本發明具有以下有益效果：

本發明提供的中、高頻復合式消聲器和鼓風機，采用進氣口、進氣口端空腔、阻性材料腔、出氣口端空腔和出氣口，結合了阻性消聲器和變向消聲的優點，能夠有效地降低高速高效鼓風機的高頻噪聲。在允許氣流通過的同時，又能有效地阻止或減弱聲能向外傳播，具有中、高頻的消聲性能，主要用于鼓風機設備的進、排氣管道或通風管道的噪聲控制。本發明提供的中、高頻復合式消聲器，體積小、結構簡單、易于加工、制造成本低、對于鼓風機整機的氣動性能影響小。

除了上面所描述的目的、特征和優點之外，本發明還有其它的目的、特征和優點。下面將參照圖，對本發明作進一步詳細的說明。

附圖說明

構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1是本發明中、高頻復合式消聲器優選實施例的剖示圖；

圖2是圖1中進氣口端孔板或出氣口端孔板優選實施例的結構示意圖。

附圖標號說明：

10、進氣口；20、進氣口端空腔；30、阻性材料腔；40、出氣口端空腔；50、出氣口；60、進氣口端孔板；70、出氣口端孔板；80、上箱蓋；90、下箱體；61、微孔。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發明。

參照圖1，本發明的優選實施例提供了一種中、高頻復合式消聲器，包括用于導入鼓風機高速氣流的進氣口10、與進氣口10相通用于改變導入的高速氣流流動方向的進氣口端空腔20、與進氣口端空腔20相通用于將改變流動方向后的高速氣流的聲能轉換為熱能的阻性材料腔30、與阻性材料腔30相通且用于改變聲能轉換后的高速氣流流動方向的出氣口端空腔40、以及與出氣口端空腔40相通用于將出氣口端空腔40內的高速氣流進行引出的出氣口50。其中，阻性材料腔30填充有阻性材料，阻性材料采用耐腐蝕的不銹鋼絲，不銹鋼絲的絲徑小于或等于1mm。細軟的不銹鋼絲作為阻性材料填滿了阻性材料腔30，高速氣流會引起阻性材料的振動，使氣流將部分的能量轉化為阻性材料的機械能，進而轉化為熱量向四周擴散，減弱了氣流的能量，有效減小了聲壓的強度，降低了噪聲。在本實施例中，采用絲徑不大于1mm的不銹鋼鋼絲，剛度不大，比較柔軟，當有氣流沖擊時可以很容易產生振動，消耗聲能，達到降低噪聲的目的。若絲徑較大，則不銹鋼鋼絲剛度較大，不易變形，消聲效果不好，且填充時比較困難。進氣口10與鼓風機的管道通過卡箍相連，鼓風機的管道中的氣體通過進氣口10進入消聲器。進氣口10與進氣口端空腔20互呈夾角設置，出氣口端空腔40和出氣口50互呈夾角設置。

本實施例提供的中、高頻復合式消聲器，采用進氣口10、進氣口端空腔20、阻性材料腔30、出氣口端空腔40和出氣口50，結合了阻性消聲器和變向消聲的優點，能夠有效地降低高速高效鼓風機的高頻噪聲；在允許氣流通過的同時，又能有效地阻止或減弱聲能向外傳播，具有中、高頻的消聲性能，主要用于鼓風機設備的進、排氣管道或通風管道的噪聲控制，本實施例提供的中、高頻復合式消聲器，體積小、結構簡單、易于加工、制造成本低、對于鼓風機整機的氣動性能影響小的特點。

進一步地，如圖1所示，本實施例提供的中、高頻復合式消聲器，還包括設置在進氣口端空腔20和阻性材料腔30之間，用于對改變流動方向后的高速氣流進行節流的進氣口端孔板60；以及設置在阻性材料腔30和出氣口端空腔40之間，用于對聲能轉換后的高速氣流進行節流消聲的出氣口端孔板70。具體地，如圖2所示，本實施例提供的中、高頻復合式消聲器，進氣口端孔板60和出氣口端孔板70上設置有呈等間隔排列的微孔61。本實施例提供的中、高頻復合式消聲器，進氣口端的氣流速度大、聲壓強、噪音大，在進氣口端的氣流在進氣口端空腔20內被迫改變了流動方向，導致氣流的局部損失增大，氣體能量部分轉化為熱能向四周擴散，進而使聲壓下降；進氣口端孔板60和出氣口端孔板70會減弱氣流的聲壓，降低噪聲。

具體地，如圖2所示，本實施例提供的中、高頻復合式消聲器，微孔61的孔中心間距為孔徑的四倍，則微孔的個數為：

n＝INT(L/4R)*INT(W/4R) (1)

進氣口端孔板60和出氣口端孔板70沿長度方向的邊距為：

D_L＝0.5[L-(4*INT(L/4R)-2)R] (2)

進氣口端孔板60和出氣口端孔板70沿寬度方向的邊距為：

D_W＝0.5[W-(4*INT(W/4R)-2)R] (3)

其中，n為微孔的個數，R為孔徑，L為長度，W為寬度，D_L為沿長度方向的邊距，D_W為沿寬度方向的邊距。

在本實施例中，沿長度方向的邊距D_L和沿寬度方向的邊距D_W的設計，主要是考慮到進氣口端孔板60和出氣口端孔板70安裝空間的需要。為方便安裝，另外，為了不影響氣流的氣體動力學性，且將微孔61的位置集中到通道中間位置處，而對進氣口端孔板60和出氣口端孔板70的邊緣處進行不開孔處理。

本實施例提供的中、高頻復合式消聲器，氣流在進氣口端空腔20改變流動方向后穿過進氣口端孔板60和出氣口端孔板70上的微孔61，進氣口端孔板60和出氣口端孔板70的具體結構，如圖2所示。本實施例提供的中、高頻復合式消聲器，結合了阻性消聲器和多孔擴散消聲器的優點，經過微孔61的節流作用，使氣流的能量轉化為熱量向四周擴散，從而減小了氣流的聲壓，降低了噪聲。

本實施例提供的中、高頻復合式消聲器，進氣口端孔板60和出氣口端孔板70上的微孔半徑為2～3mm，若微孔61的孔徑太小對氣流的氣體動力學性能影響較大，微孔61的孔徑太大則消聲性能不佳。微孔中心間距C為孔半徑R的四倍，保證了微孔61的直徑與孔邊距之間的距離相等。本實施例提供的中、高頻復合式消聲器，進氣口端孔板60和出氣口端孔板70上的微孔61布置均勻，對氣流的氣體動力學性能影響不大，能有效地減弱氣流的聲壓，降低噪聲。

可選地，如圖1所示，本實施例提供的中、高頻復合式消聲器，進氣口端空腔20的體積大于阻性材料腔30的體積，阻性材料腔30的體積大于出氣口端空腔40的體積。鼓風機的高速氣流進入進氣口10后，聚集在進氣口端空腔20內，進而進入阻性材料腔30引起阻性材料的振動，使鼓風機的氣動噪聲的氣流將部分的能量轉化為阻性材料的機械能，進而轉化為熱量向四周擴散，減弱了氣流的能量，有效減小了聲壓的強度，降低了噪聲。

本實施例提供的中、高頻復合式消聲器，在考慮消聲器總體體積最小的情況下，將進氣口端空腔20、阻性材料腔30和出氣口端空腔40的體積依次減小，并將阻性材料腔30設計成足夠大，以保證能填充足夠的阻性材料以消除高頻噪聲。另外，氣流進入進氣口端空腔20，為了避免氣流壓力的急劇變化，增大噪音，故增大進氣口端空腔20體積，使氣流的壓力平穩變化，降低噪音。相應地，為了保證消聲器體積最小，故壓縮了出氣口端空腔40的體積，使其體積最小。

優選地，如圖1所示，本實施例提供的中、高頻復合式消聲器，還包括上箱蓋80和下箱體90，其中，進氣口端空腔20、阻性材料腔30和出氣口端空腔40由上箱蓋80和下箱體90合圍而成。具體地，如圖1所示，進氣口端孔板60和出氣口端孔板70焊接在下箱體90上，上箱蓋80和下箱體90通過鉚釘固定連接。本實施例提供的中、高頻復合式消聲器，裝配時只需將進氣口端孔板60和出氣口端孔板70焊接在下箱體90上，然后通過鉚釘將上箱蓋80和下箱體90固定連接即可，結構簡單，且易于裝配。

優選地，如圖1所示，本實施例提供的中、高頻復合式消聲器，進氣口10安裝在下箱體90上，出氣口50安裝在上箱蓋80上，進氣口10與下箱體90相互呈90度角設置，出氣口50與上箱蓋80相互呈90度角設置。在本實施中，通過互呈90度設置的進氣口10和下箱體90、以及互呈90度設置的下箱體90和出氣口50，改變導入的氣動噪聲的流動方向，從而有效降低了噪聲。

本實施例提供的中、高頻復合式消聲器，如圖1和圖2所示，其工作原理如下所示：

鼓風機葉輪高速旋轉帶動氣流旋轉，并產生高頻氣動噪聲。當氣流進入消聲器后，進氣口端孔板60和出氣口端孔板70會減弱氣流的聲壓，降低噪聲，同時高頻氣動噪聲會引起阻性材料腔30中的阻性材料的快速振動，將氣流的部分聲能轉化為阻性材料的熱能，向四周擴散。氣動噪聲頻率越高，阻性材料消耗的聲能越多，從而達到降低高頻噪聲的目的。

本實施例還提供一種鼓風機，包括上述的中、高頻復合式消聲器，在此不再贅述。

以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。