CN101270712B - 消音管 - Google Patents

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Abstract

一种管，其合并到进气***中并具有第一孔，用于将进气***中的噪音通过该第一孔释放。覆盖物覆盖所述管以衰减噪音，且具有沿所述管的周向与第一孔重合的第二孔。

Description

消音管
相关申请
本申请基于并要求2007年3月22日递交的日本专利申请No.2007-74536的利益和优先权；该申请的全部内容在此并入作为参考。
技术领域
本发明涉及一种消音管(muffle duct)，可用于例如内燃机、空调或空气压缩机的进气***。
背景技术
一般的进气管会在允许空气通过其吸入或排放时造成噪声。
相关的进气管包括用于消减噪音的共振器。该共振器需要用于低频率的4L至8L(公升)和用于中频率的0.2L至0.5L(公升)(参见专利文件1)。
另一种进气管包括粘接到其内部的无纺织物。该无纺织物产生防止噪音在管内共振的效果(参见专利文件2)。
另一种进气管包括缠绕在外周缘周围的吸声材料(参见专利文件3)
另一种进气管包括扩展腔(expansion chamber)。该扩展腔产生消减高频范围噪音的效果(参见专利文件4)。
专利文件1：日本已公开专利申请No.Hei 6-159174
专利文件2：日本已公开专利申请No.2003-343373
专利文件3：已公开实用新型申请No.Hei 5-38352
专利文件4：日本已公开专利申请No.Hei 9-144986
然而，这些进气管中的任一种产生消减预定频率范围噪音的效果。尚未开发出产生消减所有频率范围噪音的效果的进气管。
本发明涉及一种用以消减高、中、低频范围噪音的消音管。
发明内容
本发明的第一方面提供以下消音管。该消音管包括管，该管结合在进气***中并具有第一孔，进气***中的噪音通过该第一孔释放。该消音管包括覆盖物，其覆盖所述管以衰减噪音，且具有沿所述管的周向与第一孔重合的第二孔。
所述覆盖物包括引导部，用于引导来自所述第二孔的噪音。
所述第二孔具有狭槽。
所述第一孔具有狭槽。
附图说明
图1为进气***示意图，该进气***中应用了根据本发明第一实施例的消音管；
图2A为如图1所示的消音管的透视图；
图2B为消音管的截面图；
图2C为修改的消音管的引导部的放大图；
图3A为消音管的分解透视图；
图3B为外部管的放大透视图；
图3C为消音管的截面图；
图4A为消音管的示意性平面图；
图4B为具有修改的内部管的消音管的示意性平面图；
图4C为具有修改的内部管的消音管的示意性平面图；
图5A为显示了比较实例和对比例1消音效果的曲线图；
图5B为显示了比较实例和对比例2消音效果的曲线图；
图6A为根据第二实施例的消音管的平面图；
图6B为消音管的截面图；
图6C为根据修改实施例的消音管的截面图；
图7A为图6所示的消音管的分解透视图；
图7B为内部管的透视图；和
图7C为消音管的截面图。
具体实施方式
参考所附附图对本发明的实施例描述如下。
第一实施例
参考图1，进气***1包括用于空气进入的进气管2、连接至进气管2的空气滤清器3、连接至空气滤清器3并放置在发动机侧的空气流动管4和合并在进气管2中的消音管5。
参考图2A和2B，消音管5包括连接至进气管2的内部管11、包围内部管11的吸声材料12、和外部管13，该外部管13作为包围吸声材料12的覆盖物。
参考图3A，圆柱形的内部管11具有在沿圆柱轴线方向(称为轴向方向)的两端处的一对法兰11b。内部管11具有圆形孔11a，每个圆形孔11a作为在法兰11b之间沿轴向方向布置的第一孔。这些圆形孔11a允许进气管内的噪音通过其释放，防止在进气管2内共振。
参考图4B和4C，描述根据修改实施例的内部管11A和11B。内部管11A具有在圆形孔11a之间的圆形孔11c，定位在四个成矩形的顶点处(参见图4B)。
内部管11B具有沿轴向方向布置成两排的狭槽11d(参考图4C)。狭槽11d沿圆周方向以预定间隔布置。
参考图2A和2B，圆柱形吸声材料12容纳在法兰11b之间，覆盖圆形孔11a。吸声材料12采用例如具有连续泡沫(continuous foams)的聚安酯泡沫、聚乙烯泡沫、黑素(melanine)树脂泡沫、无纺织物或纤维体。
圆柱形外部管13放置在内部管11的法兰11b之间，覆盖吸声材料12。外部管13具有狭槽13a，狭槽13a作为沿轴向方向延伸的第二孔(参见图2B)。狭槽13a与圆形孔11a在直线上定位。即，狭槽13a在圆周位置上(角位置)与圆形孔11a重合。因此，狭槽13a与圆形孔11a重合，面向孔11a。外部管可以是薄膜。
参考图2B，外部管13具有从狭槽13a外延伸出来的引导部15。该引导部15包括从狭槽13a径向向外延伸的引导管15a。该引导部15包括从引导管15a横向延伸的第一引导板15b。该引导部15包括从第一引导板15b朝向外部管13延伸的第二引导板15c。该引导部15包括从第二引导板15c倾斜延伸的第三引导板15d。
参考图2C，引导部15可以被包括引导管15a和第一引导板15b的引导部15A代替。
接下来，描述操作进气***1的方法。
参考图1，例如，当发动机启动时，进气阀允许空气通过其进入。空气流进进气管2，以穿过空气滤清器3，从空气流动管4进入发动机侧。空气在进气阀中产生脉动(pulsation)，造成进气噪音。进气噪音经由与上述路径相反的路径传播，以从进气口处放出。
随后，参考图2，内部管11允许进气噪音从圆形孔11a释放到外部管13中。吸声材料12从释放的进气声音中吸收1000Hz或更高的高频率范围的进气噪音。外部管13由于膛室的效果(chamber effect)衰减高频范围的噪音。外部管13的狭槽13a允许50Hz至1000Hz的中频范围的进气噪音释放出来，防止在膛管(chamber duct)5中共振，由此减少中频范围的进气噪音。此处，狭槽13a在圆周位置上(角位置)与圆形孔11a重合。该结构允许150Hz或更小的低频范围的进气噪音从狭槽13a释放。
被释放的进气噪音被引导管15a引导到外部管13之外，以撞在第一引导板15b上。第一引导板15b将进气噪音的行进方向相对于引导管15a弯曲一直角。第二引导板15c将进气噪音的行进方向相对于第一引导板15b弯曲一直角。进气噪音撞击在外部管13上，以沿第三引导板15d行进，以放出到外界。
当水趋于进入消音管5时，引导管15a包围狭槽13a的入口，且第一至第三引导板15b、15c和15d使水的进入路径复杂化，由此防止水进入。
根据上述消音管5，其有效地衰减从20Hz至2000Hz的低频、中频和高频范围的进气噪音。
引导部15使通往外部管13的狭槽13a的路径复杂化，由此防止水进入。
狭槽13a为进气噪音的放出方向提供导向功能。
接下来，参考图5，描述消音管1的实验结果。
图5A所示的曲线图提供了实例与对比例1之间比较的结果。实例包括如图1所示放置在进气管2中的实施例的消音管5。对比例1包括不带有任何消音器的管。水平轴线代表进气噪音的频率。垂直轴线代表某一频率的进气噪音的衰减。
与对比例1相比，实例表现出对20Hz至1000Hz的基本整个低频和中频范围的噪音有最大约20dB的巨大衰减。
图5B所示的曲线图提供了实例与对比例2之间比较的结果。对比例2包括类似于实施例中的一个的消音管，其具有外部管上不带任何孔的结构。实例和对比例2表现出对600Hz或更高的进气噪音的同等衰减。对于600Hz或更低范围的进气噪音，实例表现出的衰减比对比例2的衰减更大。特别地，对于在100Hz或更低的低频范围中的约80Hz的进气噪音，实例表现出的衰减比对比例的衰减约大出10dB。
根据以上说明，示出的是实例能衰减20Hz至2000Hz的低频和中频范围的进气噪音。实例对高频范围的进气噪音表现出更优越的衰减。
第二实施例
参考图6A、6B和6C，消音管5A包括作为管的内部管21、放置在内部管21上的吸声材料22和作为吸声材料22周缘上的覆盖物的外部管23。
内部管21包括在沿轴向方向的两端处的一对法兰21b。
内部管21具有在法兰21b之间沿轴向方向延伸的狭槽21a(参见图6B)。内部管21包括从狭槽21a径向向外延伸的引导部21c。
内部管21具有与狭槽21a相对放置的圆形孔21d。圆形孔21d沿轴向方向布置。
参考图7A、7B和7C，吸声材料22被保持在法兰21b之间。吸声材料22具有与内部管21的狭槽21a重合的长孔22a。该长孔22a让内部管21的引导部21c***其中。
外部管23覆盖吸声材料22的圆周表面。外部管23具有沿轴向方向排列的释放孔23a。这些释放孔23a与内部管21的狭槽21a和吸声材料22的长孔22a在直线上定位。因此，释放孔23a与狭槽21a和长孔22a重合，面向它们21a和22a。
上述消音管5如第一实施例那样消减低频、中频和高频范围的进气噪音。
狭槽21a为进气噪音的放出方向提供导向功能。
吸声材料22的长孔22a允许从外部而来的灰尘穿过狭槽21a从内部管21中出来，由此防止吸声材料22阻塞。
参考图6C，消音管5A可由根据修改实施例的消音管5B代替。消音管5B采用经模制的吸声材料22B。吸声材料22B的采用允许省略内部管，使得装置的结构简化。
尽管已经通过参考本发明的某些实施例对本发明进行了描述，但是本发明并不限于上述实施例。本领域技术人员在上述教导下可作出上述实施例的修改例和改变例。本发明的范围参考所附权利要求来确定。
根据第一实施例和第二实施例的消音管5和5A不仅可应用于进气***还可应用于排气***。
消音管5和5A不仅可应用于内燃机还可应用到例如空调或空气压缩机这样的引起噪音的装置。根据本发明的一个方面，进气***中的噪音通过管的第一孔行进，以进入覆盖物中。该覆盖物衰减中频和高频的噪音。覆盖物从第二孔放出低频范围的噪音。由此，在进气***中的噪音在低频、中频和高频范围内被衰减。
引导部使通往第二孔的路径复杂化，使得水的进入更困难。
第一孔和第二孔形成为狭槽，对进气噪音的放出方向提供导向功能。

Claims (5)

1.一种消音管，包括：
管，合并到进气***中并具有第一孔，所述进气***中的噪音通过该第一孔释放；和
覆盖物，其圆周环绕覆盖所述管以衰减噪音，且具有沿所述管的周向与所述第一孔重合的第二孔；
其中所述覆盖物包括引导部，其用于引导来自所述第二孔的噪音，
其中所述引导部包括从所述第二孔径向向外延伸的引导管，以及从所述引导管横向延伸的第一引导板。
2.如权利要求1所述的消音管，
其中，所述第二孔具有狭槽。
3.如权利要求1所述的消音管，
其中，所述第一孔具有狭槽。
4.如权利要求1所述的消音管，
其中所述引导部包括从所述第一引导板朝向所述覆盖物延伸的第二引导板。
5.如权利要求4所述的消音管，
其中所述引导部包括从所述第二引导板倾斜延伸的第三引导板。
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