一种两端进出气式消音器及使用其的氧氮分离装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种消音器，特别涉及一种两端进出气式消音器以及使用该消音器的氧氮分离装置。


背景技术：

2.氧氮分离装置是一种分离空气中氮气和氧气的装置。这种装置分为制氮机和制氧机，其中制氧机是一种可提供人呼吸使用的高浓度氧气的设备，其一般是由压缩机、吸附塔部件、换向装置、存储装置、进排气消音器、电路控制装置和壳体组成，运用psa变压吸附原理，由换向装置分配气体流向，经吸附塔收集成品气至存储装置，从而实现连续出氧。其中，进排气消音器起到了降低压缩机进气和吸附塔排氮气流噪声的效果。
3.传统消音方法多为在压缩机的外面围挡一圈封闭空间，使噪声不易通过内机箱传出，在压缩机的进气口布置一个消音器，消音器里面布置一串同心开孔的海绵，利用多孔材料的吸声消音，将声能装换为热能耗散掉，降低压缩机的进气噪声，一般可以消除中高频段的噪声，消音量与消音通道长度成正比，与消音通道横截面积成反比。但对于制氧机整机噪声分析，在1/3倍频程处315hz、400hz时声压级最高。
4.因此，需要设计一种消音器及使用其的氧氮分离装置，满足在400hz处可以有较大消音能力，进而降低整机平均噪声，满足用户低噪音的需求，同时应可降低成本、提高生产效率、增强市场竞争力。


技术实现要素：

5.本实用新型提供一种两端进出气式消音器及使用其的氧氮分离装置，其目的是要解决原有消音器及使用其的氧氮分离装置消音能力不佳以及结构复杂和成本高的问题。
6.为达到上述目的，本实用新型消音器采用的技术方案是：一种两端进出气式消音器，其创新在于：由左壳体和右壳体两者拼合构成，其中：
7.所述左壳体上设有左腔体，左腔体具有一个朝右侧开放的左腔体端面，左壳体上设有左腔体外管和左腔体内管，左腔体外管位于左壳体的外侧，左腔体内管位于左壳体的内侧，左腔体外管通过左腔体内管与左腔体连通；所述左腔体内管的管壁上开设有通孔。
8.所述右壳体上设有右腔体，右腔体具有一个朝左侧开放的右腔体端面，右壳体上设有右腔体外管和右腔体内管，右腔体外管位于右壳体的外侧，右腔体内管位于右壳体的内侧，右腔体外管通过右腔体内管与右腔体连通。
9.在装配状态下，左壳体上的左腔体端面与右壳体上的右腔体端面拼合并密封连接构成消音器。
10.上述技术方案中的有关内容解释如下：
11.1.上述方案中，所述左腔体内管为直管，右腔体内管为直管，左腔体内管与右腔体内管面对面同轴布置。
12.2.上述方案中，以左腔体内管的中心线为基准，所述左腔体和右腔体垂直于所述
中心线的横截面为圆形或椭圆形。
13.3.上述方案中，所述左腔体在对应左腔体内管的横截面的截面积为左腔体内管截面积的9
‑
30倍。右腔体在对应右腔体内管的横截面的截面积为右腔体内管截面积的9
‑
30倍。
14.4.上述方案中，所述通孔至少为两个，各通孔在左腔体内管管壁上沿轴向相隔布置。
15.5.上述方案中，所述左腔体端面和右腔体端面两者中，一者在端面上设有一圈凸型边，另一者在端面上设有一圈凹型边，在装配状态下左壳体和右壳体两者拼合，其中，一圈凸型边与一圈凹型边配合并通过粘结或者焊接实现密封连接。
16.6.上述方案中，所述左腔体端面和右腔体端面之间设有螺纹，在装配状态下左壳体和右壳体两者拼合并通过螺纹实现密封连接。
17.7.上述方案中，所述左腔体端面和右腔体端面之间设有卡扣和密封圈，在装配状态下左壳体和右壳体两者拼合并通过卡扣和密封圈实现密封连接。
18.为达到上述目的，本实用新型氧氮分离装置采用的技术方案是：一种氧氮分离装置，包括空气压缩机和吸附塔装置，其创新在于：所述空气压缩机的进气口或/和吸附塔装置的废气排出口中串联有以上所述的两端进出气式消音器。
19.本实用新型的有益效果在于：
20.1.本实用新型利用抗性消声的原理，选择在腔体的内管上合适位置布置合适大小的开孔，既最大程度的消除了氧氮分离装置在中频的噪音，也充分考虑了减少气体的总压损失，改善了空气动力学性能。试验比较采用此技术方案的消音器比背景资料的传统消音器噪音降低5db（a）。
21.2.此外本实用新型采用塑料件，结构单一新颖简洁，不采用复杂机构的模具即可实现，模具成本低，可以根据氧氮分离装置内部空间设计适合形状的消声器，便于氧氮分离装置的小型化，成本降低、便于大批量生产，经济效益明显。
22.3.本实用新型结构简单，结构设计合理，工作可靠性强，具有实质性特点和技术进步。
附图说明
23.附图1是本实用新型实施例消音器结构的主视示意图；
24.附图2是本实用新型实施例消音器结构的俯视示意图；
25.附图3是图2 的a
‑
a剖视图；
26.附图4是图3中的i处放大图。
27.以上附图中：1.左壳体；2.右壳体；3.连接座；4.左腔体内管；5.通孔；6.右腔体内管；7.腔体中拼缝；8.左腔体端面；9.右腔体端面；10.左腔体外管；11.右腔体外管；12.左腔体；13.右腔体。
具体实施方式
28.下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：
29.实施例1：一种两端进出气式消音器
30.如图1
‑
4所示，该两端进出气式消音器由左壳体1和右壳体2两者拼合构成（见图1和图2），其中：所述左壳体1上设有左腔体12（见图3），左腔体12具有一个朝右侧开放的左腔体端面8（见图4），左壳体1上设有左腔体外管10和左腔体内管4（见图3），左腔体外管10位于左壳体1的外侧，左腔体内管4位于左壳体1的内侧，左腔体外管10通过左腔体内管4与左腔体12连通（见图3）。所述左腔体内管4的管壁上开设有通孔5，在本实施例中通孔5为四个（见图3），四个通孔5在左腔体内管4管壁上沿轴向相隔布置。通孔5贯通内管，开孔直径小于左腔体内管4的内直径，且开孔处位置满足中频消声的需求。所述右壳体2上设有右腔体13（见图3），右腔体13具有一个朝左侧开放的右腔体端面9（见图4），右壳体2上设有右腔体外管11和右腔体内管6（见图3），右腔体外管11位于右壳体2的外侧，右腔体内管6位于右壳体2的内侧，右腔体外管11通过右腔体内管6与右腔体13连通（见图3）。在装配状态下，左壳体1上的左腔体端面8与右壳体2上的右腔体端面9拼合并密封连接构成消音器。
31.在本实施例中，所述左腔体外管10和右腔体外管11为90度弯管，这是为了节省空间，可以不受此限制。所述左腔体内管4为直管，右腔体内管6为直管，左腔体内管4与右腔体内管6面对面同轴布置（见图3），左腔体内管4与右腔体内管6的管端面之间存在小间隙（见图3）。所述左腔体内管4的长度大于右腔体内管6的长度，通孔5位于右腔体13空间中（见图3）。以左腔体内管4的中心线为基准，所述左腔体12和右腔体13垂直于所述中心线的横截面为圆形或椭圆形。所述左腔体12在对应左腔体内管4的横截面的截面积为左腔体内管4截面积的9
‑
30倍。右腔体13在对应右腔体内管6的横截面的截面积为右腔体内管6截面积的9
‑
30倍。
32.所述左腔体端面8和右腔体端面9两者中，一者在端面上设有一圈凸型边，另一者在端面上设有一圈凹型边（见图4），在装配状态下左壳体1和右壳体2两者拼合，其中，一圈凸型边与一圈凹型边配合并通过粘结或者焊接实现密封连接。在本实施例中，左腔体端面8上设有一圈凹型边，右腔体端面9上设有一圈凸型边（见图4），拼合后形成腔体中拼缝7（见图3），成为完整的消声器。
33.本实施例左腔体端面8与右腔体端面9密封连接方式不局限于上述粘结或者焊接，也可以在左腔体端面8和右腔体端面9之间设有螺纹，在装配状态下左壳体1和右壳体2两者拼合并通过螺纹实现密封连接。还可在左腔体端面8和右腔体端面9之间设有卡扣和密封圈，在装配状态下左壳体1和右壳体2两者拼合并通过卡扣和密封圈实现密封连接。只要能实现左腔体端面8和右腔体端面9之间固定密封连接均可。组合完成后应根据实际的使用情况选择合适的压力进行泄漏性试验。此外，左腔体外管10和右腔体外管11在使用时可以互换，可以选择任意一端作为进气口，均可达到相同的消音效果。
34.本实施例的工作原理是：空气经过左壳体1的左腔体外管10进入后，沿着左腔体内管4进入到腔体空间，然后气体通过横向通孔5扩散到整个腔体空间中，在横向通孔5处形成了旋涡，又重新进入右腔体内管6，横向通孔5属于穿孔管，在左腔体内管4前后管壁均有（见图3），一组通孔5可以降低空气的总压损失，最后气体从右腔体外管11排出。需要注意的是，在排气端使用该类型的消声器会提高排气背压，可能会影响吸附塔装置的吸附效率。
35.本实施例消声器腔体空间的等效内径与腔体内管的直径之比约为5:1，腔体的横截面可以为方形、圆形、椭圆形、马鞍形等，灵活的根据安装空间的大小选择横截面的形状，整个消声器消声量的大小与扩张面积的比值成正相关。左腔体端面8和右腔体端面9包括但
不限于螺纹密封连接、卡扣加密封圈连接、凸型边和凹型边匹配套接，左腔体端面8上的凹型边和右腔体端面9的凸型边可以通过上胶或者超声波焊接在一起，组合完成后应根据实际的使用情况选择合适的压力进行泄漏性试验。
36.上述实施例中消音器的材质，优选的采用塑料件，不采用复杂机构的模具即可实现生产。
37.整个消音器为一组声学滤波器，通过调整消音器的轴向长度，可以过滤掉氧氮分离装置倍频程段特定频段的噪声，从而降低整个面的平均声压级，为用户带来更好的使用感受，享受静音吸氧体验。
38.实施例2：一种氧氮分离装置
39.该氧氮分离装置包括空气压缩机和吸附塔装置，在所述空气压缩机的进气口或/和吸附塔装置的废气排出口中串联有实施例1所述的两端进出气式消音器。由于在氧氮分离装置中，在空气压缩机的进气口或/和吸附塔装置的废气排出口中串联有消音器其目的是为了降低空气压缩机和吸附塔装置工作中的噪音，这是现有技术因此未作详细描述。
40.上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。