專利名稱：聲壓縮器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于氣體的聲壓縮器，其中，基于聲音的共振來利用氣體壓力振幅變化。
背景技術(shù)：
在公知的一種聲壓縮器中，活塞通過聲共振器的大直徑底座中的致動(dòng)器以微小振幅軸向地往復(fù)運(yùn)動(dòng)，由此通過小直徑的端部由聲共振器中隨活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的壓力變化將吸入到聲共振器中的氣體排出。
這種聲壓縮器是基于聲音駐波的壓力變化振幅所構(gòu)成的，該壓力變化振幅是由管中氣體柱的共振所產(chǎn)生的，該氣體柱的共振涉及該活塞以微小振幅所做的軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。操作部分僅是用于使活塞在聲共振器的底座里作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的致動(dòng)器。因此，結(jié)構(gòu)是非常簡單且不太可能發(fā)生誤操作。預(yù)期這種聲壓縮器在將來會(huì)被廣泛地使用。
但是，在這種聲壓縮器中，氣體的吸入和排出僅是通過微幅振動(dòng)的活塞而進(jìn)行的。基本的問題在于所獲得的壓縮比是小的。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種聲壓縮器，其中的高壓的壓縮氣體是通過非常簡單的裝置所獲得，該壓縮器小，因此極大地增加了它的應(yīng)用。


通過結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例所作的說明會(huì)使本發(fā)明的特點(diǎn)和優(yōu)勢更加顯而易見。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的一種聲壓縮器實(shí)施例的垂直剖面圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的另一種聲壓縮器實(shí)施例的垂直剖面圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是根據(jù)本發(fā)明的一種聲壓縮器實(shí)施例的垂直剖面圖。在該種聲壓縮器中，致動(dòng)器2被安裝到聲共振器1下端的大直徑底座，而閥3被安裝在小直徑的上端。
該聲共振器1具有共振腔4，共振腔4的下端直徑大而上端直徑小。共振腔4的內(nèi)表面由下列公式所示出r(x)=rp-r02cos(πLx)+rp+r02]]>其中L是共振腔的長度，rp是下端的半徑，r0是上端的半徑，上端用于吸入和排出氣體。
致動(dòng)器2的功能是作為支撐并且使活塞5往復(fù)運(yùn)動(dòng)。該活塞5由輕質(zhì)合金制成并且與共振腔4的下端相接合。密封件6接合在活塞5的外軸面上。
該聲共振器1具有放置在致動(dòng)器2上表面的向外的凸緣7。該向外的凸緣7通過使用適當(dāng)數(shù)量的螺釘被緊固在致動(dòng)器2上。
閥3包括吸入腔12，其包括入口9和具有吸氣式向內(nèi)止回閥10的吸入孔12，該止回閥位于底壁3a的下表面；吸入腔12還包括排出腔16，該排出腔具有排氣孔15，排氣孔15具有壓縮氣體向外的止回閥14，該止回閥位于底壁3a的上表面。閥3被安裝在聲共振器1的上端。
向內(nèi)和向外的止回閥10、14包括簧片閥和橡膠板閥，它們分別由安裝在吸入腔12底壁下表面和安裝在排出腔16底壁上表面的薄鋼板所制成。向內(nèi)和向外的止回閥10、14也可以制成球狀或其它形狀。
向外止回閥14的打開阻力要遠(yuǎn)大于向內(nèi)止回閥10的打開阻力。該原因會(huì)在下面進(jìn)行描述。
吸入腔12和排出腔16由分隔壁17分隔開來。
致動(dòng)器2的驅(qū)動(dòng)頻率由函數(shù)合成器(未示出)被控制在大約0.1Hz。
活塞5在聲共振器1下端的大直徑底座處以微小振幅軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。因此，當(dāng)聲共振器1中的壓力振幅變成非常小的數(shù)值時(shí)，空氣通過入口9被吸入，引入到吸入腔12并且通過吸入孔11和向內(nèi)止回閥10被吸入到聲共振器1。另外，當(dāng)聲共振器1中的壓力振幅變成非常大的數(shù)值時(shí)，空氣從聲共振器1傳送出來并且從排出腔16的出口13通過排出孔15和向外止回閥14，在壓力作用下被排出。
如上所述，在示出的實(shí)施例中，排出孔15的向外止回閥14的打開阻力要遠(yuǎn)大于在吸入孔11中的向內(nèi)止回閥10的打開阻力。
在操作開始時(shí)，通過吸入孔11和向內(nèi)止回閥10吸入到共振腔4中的空氣不會(huì)從排出孔15直接地排出，而是只有在共振腔4中的壓力升高至某一數(shù)值后空氣才會(huì)通過排出孔15和出口13通過打開的向外止回閥14被排出。
于是，在活塞5移動(dòng)前，空氣通過吸入腔12的入口9和吸入孔11被引入到共振腔4。然后，空氣由活塞5的往復(fù)運(yùn)動(dòng)被壓縮，當(dāng)共振腔4中的壓力超過某一數(shù)值時(shí)通過打開止回閥14，被壓縮的孔器通過排出孔15排出。因此，可以獲得通過出口13排出的高壓空氣。
因此，與止回閥10、14的打開阻力彼此相等的情況相比，隨著往復(fù)運(yùn)動(dòng)而吸入以及排出共振腔4中的氣體密度變大，因此增加了排出壓力和數(shù)量。
圖2是本發(fā)明的另一種實(shí)施例。
壓力橡膠袋18被放置在聲共振器1的共振腔4的內(nèi)表面上，其上端18a稍低于吸入孔11和排出孔15，壓縮氣體19通過位于聲共振器1側(cè)壁中的饋送孔21經(jīng)由閥20被饋送到壓力袋18。
隨著活塞5往復(fù)運(yùn)動(dòng)，通過吸入孔4吸入到共振腔4中的氣體壓在壓力袋18的上端18a而產(chǎn)生一定量的變形，并且隨著上端18a的上下運(yùn)動(dòng)，外部氣體被吸入到位于共振腔4中的小直徑的上端。當(dāng)處于此部分的氣體壓力超過某一數(shù)值時(shí)，氣體從排出孔15排出。與活塞5相比，壓力袋18的小直徑的上端18a以更大的沖程進(jìn)行強(qiáng)烈的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，因此共振腔4的上端內(nèi)部空間被壓縮而獲得更大的排出壓力。
上面所述僅涉及本發(fā)明的實(shí)施例。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，可以在不背離權(quán)利要求的范圍內(nèi)進(jìn)行各種改變和修改。
權(quán)利要求
1.一種聲壓縮器，其包括聲共振器；位于聲共振器底座中的活塞；連接到活塞的致動(dòng)器，使活塞作往復(fù)運(yùn)動(dòng)以振動(dòng)聲共振器中的空氣；位于聲共振器上端的閥裝置，外部空氣通過該閥裝置被供應(yīng)到所述共振器中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲壓縮器，其中，所述閥裝置包括吸入腔和排出腔，所述吸入腔具有外部空氣的入口以及吸入孔，所述吸入腔通過所述吸入孔與所述聲共振器連通，所述吸入孔具有向內(nèi)的止回閥，所述排出腔具有排出孔和向外排出空氣的出口，所述聲共振器通過所述排出孔與所述排出腔連通，所述排出孔具有向外的止回閥，所述向外的止回閥的打開阻力大于所述向內(nèi)的止回閥的打開阻力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲壓縮器，其中，在所述聲共振器中設(shè)有壓力袋，該壓力袋的外表面被放置在除了所述壓力袋上端和所述閥裝置下表面之間的空間以外的所述聲共振器的內(nèi)表面上。
全文摘要
本發(fā)明公開一種聲壓縮器，其包括聲共振器和由聲共振器底座處的致動(dòng)器所致動(dòng)的作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞。閥裝置設(shè)置在聲共振器的上端。該閥裝置包括吸入腔和排出腔。外部空氣通過入口被饋送到吸入腔，并且通過吸入孔被吸入到聲共振器。然后，聲共振器中的空氣由往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞壓縮。排出腔具有排出孔和通向外部的出口。向外止回閥的閥打開阻力要大于位于吸入孔中的向內(nèi)止回閥。當(dāng)共振器中的空氣壓力大于某一數(shù)值時(shí)，通過打開向外止回閥高壓空氣通過排出孔被傳送到排出腔并通過所述出口排出到外側(cè)。
文檔編號(hào)F04B49/22GK1727675SQ20041005495
公開日2006年2月1日 申請(qǐng)日期2004年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月26日
發(fā)明者川橋正昭, 藤岡完, 齋藤昌之 申請(qǐng)人:阿耐斯特巖田株式會(huì)社