ВОЗДУХООЧИСТИТЕЛЬ Российский патент 1994 года по МПК F02M35/14 

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для снижения шума воздушного потока во впускных устройствах различных машин.

Установлено, что основным источником шума различных транспортных компрессоров является шум впуска воздуха, причем у отдельных моделей он на 10-12 дБА выше, чем все остальные источники шума (например у моделей компрессоров ЭК-46, ЭК-7, 628, 637).

Трудности в разработке эффективного воздухоочистителя с глушителем шума для транспортных компрессоров заключаются в том, что необходимо в небольшом объеме разместить фильтр для очистки воздуха и глушитель шума, причем как можно меньшей массой и с наименьшим сопротивлением потоку воздуха в системе впуска (эти параметры влияют на эффективность работы машины в целом). Кроме того, шум впуска широкополосный и поэтому снижать шум впуска традиционными конструкциями глушителей шума не эффективно.

Известен воздухоочиститель-глушитель, содержащий корпус, соединенный с глушителем-воздухоочистителем при помощи патрубка, выполненного из эластичного материала и снабженного упорами, фиксирующими от перемещения фильтрующий элемент [1] . Такая конструкция воздухоочистителя-глушителя не может эффективно снижать шум в широком частотном диапазоне (возможно эффективное снижение в какой-то узкой полосе частот), так как нет многократного изменения направления потока воздуха и его различного дросселирования.

Известен воздухоочиститель содержащий разъемный корпус с входным отверстием, выходной и демпфирующей полостями, закрепленный на корпусе выходной штуцер, а также установленные внутри корпуса цилиндрической фильтр и перегородку, изменяющую направление потока воздуха [2] . У такого воздухоочистителя глушения шума происходит в широком частотном диапазоне, но недостаточно эффективно, так как резонансные частоты глушения шума выражены неявно.

Целью изобретения является повышение эффективности путем расширения частотного диапазона эффективного глушения шума.

Это достигается тем, что внутри цилиндрического фильтра концентрично ему установлена гильза с отверстием со стороны, противоположной входному отверстию корпуса, а демпфирующая полость образована внутри гильз и ограничена жестко закрепленной на стенках гильзы перегородкой, в отверстии которой на оси, связанной с выходным штуцером, смонтирована перфорированная труба с различными по диаметру и количеству отверстиями на входе и выходе. С целью снижения пульсации столба воздуха перегородка в зоне отверстия гильзы выполнена перфорированной, а в выходной полости гильзы за перфорированной перегородкой установлен звукопоглощающий материал в сетчатой оболочке.

На фиг. 1 изображен предложенный воздухоочиститель в разрезе; на фиг. 2 - гильза воздухоочистителя; на фиг. 3 - график зависимости уровня звукового давления от частоты, полученный при стендовых испытаниях.

Воздухоочиститель состоит из разъемного полимерного корпуса 1, имеющего на верхней крышке одно входное отверстие 2. На нижней части корпуса 1 установлен сменный цилиндрический воздушный фильтр 3, концентрично ему внутри установлена гильза 4 с отверстием 5 со стороны, противоположной входному отверстию 2. Внутри гильзы 4 образована демпфирующая 6 и выходная 7 полости, ограниченные жестко закрепленной на стенках гильзы 2 перегородкой 8, в отверстии которой 9 на оси 10, связанной с выходным штуцером 11, смонтирована перфорированная труба 12, имеющая в выходной полости 7 отверстия перфорации 13 диаметром в двое меньшим, чем отверстия перфорации 14 в демпфирующей полости 6. Сверху на ось 10 выходного штуцера 11 надета конусовидная часть разъемного корпуса 1 так, что плотно закрывает верхнюю часть гильзы 4 и воздушного фильтра 3 за счет резиновых прокладок 15 и 16 уплотнительной шайбы 17, внутри корпуса образована входная полость 18. Перегородка 8 в зоне отверстия гильзы 5 выполнена перфориpованной, а выходной полости 7 гильзы 4 за перегородкой 8 устанавливается звукопоглощающий материал 19 в сетчатой оболочке 20. Для герметизации элементов воздухоочистителя установлены прокладки 21-24.

Забираемый компрессором воздух проходит через входное отверстие 2, диаметр которого равен диаметру впускного отверстия компрессора. Воздух попадает во входную полость 18 и через сменный цилиндрический воздушный фильтр 3 проходит в демпфирующую полость 6 через отверстие 5 в гильзе 4, которое расположено диаметрально противоположно входному отверстию 2, тем самым создаются значительные углы поворота воздушного потока внутри воздухоочистителя. Площадь отверстия 5 в 1,2-1,5 раза больше площади впускного отверстия компрессора для снижения сопротивления потоку проходящего воздуха в глушителе. Воздух попадает в компрессор, пройдя демпфирующую 6 и выходную 7 полости, через перфорированную трубу 12 с разной перфорацией в каждой полости в результате он проходит через два резонатора, настроенных на различные резонансные частоты, на которых наблюдается максимальный эффект снижения шума. Отверстия в перфорированной трубе 12 выполнены так, что суммарная площадь отверстий в той и другой полостях должна быть не менее площади впускного отверстия компрессора, чем достигается наименьшее сопротивление потоку воздуха.

Для снижения пульсации столба воздуха выходная полость 7 дополнительно через звукопоглощающий материал 19 в сетчатой оболочке 20 и перфорацию в перегородке 8 сообщается с демпфирующей полостью 6. В результате шум не усиливается на низких частотах.

Линия 25 (см. фиг. 3) показывает полученную экспериментально зависимость уровня звукового давления от частоты при отсутствии воздухоочистителя, а линия 26 - то же, при установке предложенного воздухоочистителя. Как видно из графиков, снижение шума происходит по всему исследуемому частотному диапазону. Максимальное снижение шума наблюдается на резонансных частотах резонаторов резонансной и выходной полостей.

(56) 1. Авторское свидетельство СССР 775367, кл. F 02 M 35/14, опублик. 1978.

2. Авторское свидетельство СССР N 806889, кл. F 02 M 35/00, опублик. 1979.

Использование: область машиностроения, а именно воздухоочистители. Сущность изобретения: воздухоочиститель содержит разъемный корпус 1 с отверстием 2 в его крышке, коаксиально расположенные в корпусе цилиндрический фильтр 3 и гильзу 4 с отверстием 5 со стороны, противоположной входному отверстию 2. В гильзе установлена перегородка 8 с отверстием 9 для перфорированной трубы 12, которая закреплена на оси 10 и имеет перфорацию разного диаметра для демпфирующей 6 и выходной 7 полостей, разделенных перфорацией 8. 3 ил.

1. ВОЗДУХООЧИСТИТЕЛЬ, содержащий разъемный корпус с выходным отверстием и выходным патрубком, выходной и демпфирующей полостями, разделенными перегородкой и цилиндрическим фильтром, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности путем расширения частотного диапазона эффективного глушения шума, он снабжен гильзой с отверстием, выполненным со стороны, противоположной входному отверстию корпуса, установленной коаксиально внутри цилиндрического фильтра, осью, прикрепленной к выходному патрубку и расположенной коаксиально в гильзе, и перфорированной трубой, установленной перпендикулярно оси и закрепленной на последней, причем перегородка выполнена с отверстием для перфорированной трубы и жестко закреплена на внутренней стенке гильзы, а диаметр отверстий перфорации в части перфорированной трубы, расположенной в выходной полости, выполнен меньшим диаметра отверстий перфорации в части перфорированной трубы, расположенной в демпфирующей полости, причем суммарные площади отверстий перфорации в каждой части перфорированной трубы равны. 2. Воздухоочиститель по п. 1, отличающийся тем, что часть перегородки напротив отверстия гильзы выполнена перфорированной, а в выходной полости за перфорированной частью перегородки размещен звукопоглощающий материал в сетчатой оболочке.