一种共振频率可调式亥姆霍兹消声器的制作方法

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1.本实用新型涉及消声器技术领域，特别涉及一种共振频率可调式亥姆霍兹消声器。

背景技术：

2.市面上的消声器，大多采用阻抗复合式消声器，由于其结构复杂、重量大、高温氧化吸声填料、高速气流冲击吸声填料、水汽渗透吸声填料等原因，消声器很容易出现维修繁琐、消声效果差、使用周期短等问题。而微穿孔板消声器综合了最合理的消声器原理，解决了上述问题，能够在潮湿环境和有限空间条件下吸声使用，但是它吸声频带较窄，对低频吸声效果较差，且此类消声器大多为一体式结构，不可拆卸，消声频率不可调。

技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种消声频带宽且消声频率可调的共振频率可调式亥姆霍兹消声器。
4.为达到上述目的，本实用新型所提出的技术方案为：
5.一种共振频率可调式亥姆霍兹消声器，包括：管体、连接组件和多个亥姆霍兹空腔体，多个所述的亥姆霍兹空腔体通过连接组件可拆卸地环绕设置在管体外周面上，每个所述的亥姆霍兹空腔体相对的管体管壁上设有一组通孔，所述的亥姆霍兹空腔体上设有连通所述通孔的颈口。
6.进一步地，所述的颈口凸伸出亥姆霍兹空腔体的外表面并插入所述通孔中。
7.进一步地，所述的连接组件包括：两个环形卡盘和若干的螺栓，所述的环形卡盘沿周向间隔开设有若干的安装孔，所述的亥姆霍兹空腔体的两端均设有固定孔，两个所述的环形卡盘分别设于管体的两端，所述的螺栓穿过安装孔后连接于固定孔内，所述的螺栓将亥姆霍兹空腔体固定在两环形卡盘之间。
8.进一步地，所述的亥姆霍兹空腔体由泡沫铝制成。
9.进一步地，所述的亥姆霍兹空腔体有十个，所有所述的亥姆霍兹空腔体绕管体外周均匀分布，每组所述的通孔均沿管体轴向间隔分布。
10.优选地，所有所述的亥姆霍兹空腔体中，至少部分所述的亥姆霍兹空腔体不相同。
11.进一步地，至少部分所述的亥姆霍兹空腔体的容积不同或者颈孔数量不同。
12.优选地，所述的亥姆霍兹空腔体上颈口的数量小于等于该亥姆霍兹空腔体对应的一组通孔的数量，所述的颈口孔径小于等于其对应的通孔的孔径。
13.采用上述技术方案，本实用新型的有益效果为：
14.1、本实用新型是运用亥姆霍兹共鸣器原理的共振消声结构，各亥姆霍兹空腔体通过颈口和通孔连通管体，管体将多个亥姆霍兹空腔体并联，形成并联共振消声结构，拓宽了本实用新型的消声器的消声频带。此外，由于各个亥姆霍兹空腔体相互独立，可在管体外周设置不同参数的亥姆霍兹空腔体，以在设计的频段形成多个共振频率，在消声特性中产生
多个消声量峰值，进一步拓宽消声器的消声频带。
15.2、亥姆霍兹空腔体的共振频率与亥姆霍兹空腔体的内腔的容积、颈口数量和孔径等参数相关，本实用新型的亥姆霍兹空腔体通过连接组件可拆卸地设置于管体外周上，根据所需共振频率的大小，通过替换使用不同参数的亥姆霍兹空腔体或增减亥姆霍兹空腔体的数量，改变亥姆霍兹空腔体的共振频率，可实现消声器的消声频率的调节。
附图说明
16.图1为某一优选实施例的消声器的立体结构示意图。
17.图2为某一优选实施例的消声器的爆炸示意图。
18.图3为某一优选实施例的消声器的1/4剖面示意图。
19.图4为某一优选实施例的亥姆霍兹空腔体的结构示意图。
20.图5为另一优选实施例的1/4剖面示意图。
21.其中：1.管体、2.连接组件、3.亥姆霍兹空腔体、4.颈口、5.通孔、6.环形卡盘、7.螺栓、8.安装孔、9.固定孔。
具体实施方式
22.下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型做进一步说明。
23.本实用新型的共振频率可调式亥姆霍兹消声器包括：管体1、连接组件2和多个亥姆霍兹空腔体3。多个亥姆霍兹空腔体3通过连接组件2可拆卸地环绕设置在管体1的外周面上，每个亥姆霍兹空腔体3相对的管体1管壁上的设有一组通孔5，所述的亥姆霍兹空腔体3上设有连通所述通孔5的颈口4，进而使亥姆霍兹空腔体3与管体1连通。进入管体1内腔的声波从颈口4进入亥姆霍兹空腔体3内，使得颈口4空气来回运动压缩亥姆霍兹空腔体3内部空气，形成一个空气弹簧，当入射声波频率与亥姆霍兹空腔体3的固有频率一致时，发生的共振幅度最大，消耗的能量最多，并在中低频有较为显著的消声效果。多个亥姆霍兹空腔体3通过管体1并联，形成并联共振消声结构，拓宽了本实用新型的消声器的消声频带。
24.如图1～4，在本实用新型的某一优选实施例中，亥姆霍兹空腔体3与管体1贴合，颈口4位于亥姆霍兹空腔体3与管体1相贴合的贴合面上，通孔5位于贴合面贴合的管体1管壁上。颈口4凸伸出亥姆霍兹空腔体3外表面并插入通孔5内，凸伸的颈口4极大地方便了亥姆霍兹空腔体3与管体1对齐安装。
25.本实施例中，连接组件2包括：两个环形卡盘6和若干的螺栓7，环形卡盘6沿周向开设有若干的安装孔8，对应地，亥姆霍兹空腔体3的两端开设有固定孔9。环形卡盘6套装在管体1外周，两个环形卡盘6分别设于管体1的两端，螺栓7穿过安装孔8后连接于固定孔9内，螺栓7将亥姆霍兹空腔体3固定在两环形卡盘6之间，两环形卡盘6将亥姆霍兹空腔体3固定在管体1的外周面上，通过连接组件2可将亥姆霍兹空腔体3安装到管体1外周面以及从管体1外周面拆除。
26.本实施例中，管体1外周设有10个绕管体1外周均匀分布的亥姆霍兹空腔体3，亥姆霍兹空腔体3上的颈口4和管体1上的每组通孔5均沿管体1轴向间隔分布。亥姆霍兹空腔体3由具有不燃烧、较好耐热性、轻质、高比刚度、优良的电磁屏蔽性能和良好的声学性能的泡沫铝制成，在减轻消声器重量的同时，提高了消声器整体的吸声性能。
27.根据亥姆霍兹共鸣器的共振频率公式：
[0028][0029]
可知在本实施例中，f0是所有亥姆霍兹空腔体3的共振频率，c是声速，s是颈口4的截面积，d是颈口4的直径，l是颈口4的长度，v是所有亥姆霍兹空腔体3的容积，控制d、l、s、c的参数不变，改变容积v进而改变共振频率f0。在本实施例中，根据所需共振频率的大小，改变容积v，即改变亥姆霍兹空腔体3的数量或改变单个亥姆霍兹空腔体3的容积，可实现共振频率的调节。当消声器所需的亥姆霍兹空腔体3的数量少于10个时，可在空余位置连接亥姆霍兹实心体，封堵通孔5，以避免对计算结果产生影响。
[0030]
当然，除了改变亥姆霍兹空腔体3的数量或改变单个亥姆霍兹空腔体3的容积，实现消声器共振频率的调节，还能通过改变亥姆霍兹空腔体3的颈口4数量或孔径大小来改变消声频率。亥姆霍兹空腔体3的消声频率与其所有颈口4的截面积之和相关，所有颈口4的截面积之和越大，亥姆霍兹空腔体3的消声频率越大。因此，可根据消声频率的要求选择颈口4的数量和孔径。
[0031]
具体而言，管体1上的一组通孔5对应一个亥姆霍兹空腔体3，将亥姆霍兹空腔体3从环形卡盘6上拆卸下来，更换为颈口4数量少于该组通孔5数量的亥姆霍兹空腔体3，或者更换为颈口4孔径更小的亥姆霍兹空腔体3，即可实现亥姆霍兹空腔体3的消声频率调节。如图5所示，在更换为颈口4数量少于该组通孔5数量的亥姆霍兹空腔体3的方案中，对于没有对应颈口4可连通的通孔5，通过亥姆霍兹空腔体3的贴合面将其密封，以免影响计算结果和消声效果。
[0032]
综上，本实用新型结构简单，多个亥姆霍兹空腔体3和管体1形成并联的共振消声结构，拓宽了本实用新型消声器的消声频带，可通过增减亥姆霍兹空腔体3的数量来改变本实用新型的消声器的消声频带的宽度。此外，由于各个亥姆霍兹空腔体3相互独立，可通过改变单个亥姆霍兹空腔体3的容积、颈口4数量和颈口4孔径大小三个参数中的至少一个参数，使各个亥姆霍兹空腔体3各不相同，从而各个亥姆霍兹空腔体3的共振频率不同，形成多频共振消声结构，进一步拓宽本实用新型的消声频带。当然，若亥姆霍兹空腔体3的数量较多时，也可以使部分亥姆霍兹空腔体3相同。
[0033]
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。

技术特征：

1.一种共振频率可调式亥姆霍兹消声器，其特征在于，包括：管体、连接组件和多个亥姆霍兹空腔体，多个所述的亥姆霍兹空腔体通过连接组件可拆卸地环绕设置在管体外周面上，每个所述的亥姆霍兹空腔体相对的管体管壁上设有一组通孔，所述的亥姆霍兹空腔体上设有连通所述通孔的颈口。2.根据权利要求1所述的共振频率可调式亥姆霍兹消声器，其特征在于，所述的颈口凸伸出亥姆霍兹空腔体外表面并插入所述的通孔内。3.根据权利要求2所述的共振频率可调式亥姆霍兹消声器，其特征在于，所述的连接组件包括：两个环形卡盘和若干的螺栓，所述的环形卡盘沿周向间隔开设有若干的安装孔，所述的亥姆霍兹空腔体的两端均设有固定孔，两个所述的环形卡盘分别设于管体的两端，所述的螺栓穿过安装孔后连接于固定孔内，所述的螺栓将亥姆霍兹空腔体固定在两环形卡盘之间。4.根据权利要求3所述的共振频率可调式亥姆霍兹消声器，其特征在于，所述的亥姆霍兹空腔体由泡沫铝制成。5.根据权利要求4所述的共振频率可调式亥姆霍兹消声器，其特征在于，所有所述的亥姆霍兹空腔体绕管体外周均匀分布；每组所述的通孔均沿管体轴向间隔分布。6.根据权利要求5所述的共振频率可调式亥姆霍兹消声器，其特征在于，所述的亥姆霍兹空腔体有十个。7.根据权利要求1～6任意一项所述的共振频率可调式亥姆霍兹消声器，其特征在于，所有所述的亥姆霍兹空腔体中，至少部分所述的亥姆霍兹空腔体不相同。8.根据权利要求7所述的共振频率可调式亥姆霍兹消声器，其特征在于，至少部分所述的亥姆霍兹空腔体的容积不相同。9.根据权利要求7所述的共振频率可调式亥姆霍兹消声器，其特征在于，至少部分所述的亥姆霍兹空腔体的颈口的数量不相同。10.根据权利要求1～6任意一项所述的共振频率可调式亥姆霍兹消声器，其特征在于，所述的亥姆霍兹空腔体上颈口的数量小于等于该亥姆霍兹空腔体对应的一组通孔的数量，所述颈口的孔径小于等于其对应的通孔的孔径。

技术总结

本实用新型公开了一种共振频率可调式亥姆霍兹消声器，其包括：管体、连接组件和多个亥姆霍兹空腔体，多个亥姆霍兹空腔体通过连接组件可拆卸地环绕设置在管体外周面上，每个亥姆霍兹空腔体相对的管体管壁上设有一组通孔，对应地，亥姆霍兹空腔体上设有连通通孔的颈口。本实用新型结构简单，管体和多个亥姆霍兹空腔体构成并联共振消声结构，拓宽了本实用新型的消声器的消声频带，其次，亥姆霍兹空腔体通过连接组件可拆卸地设置在管体外周面上，可根据需要替换使用不同参数的亥姆霍兹空腔体或者增减亥姆霍兹空腔体的数量，实现消声器的消声频率的调节。频率的调节。频率的调节。