CN101187323B - 液式及干式消声装置 - Google Patents

Abstract

一种用于内燃机尾气或管道气流具有降低噪声或又能净化的装置，排气管的一端与筒体连接，排气管的另一端与气缸或气源相连，出气管的一端设在筒体的上部位处，出气管的另一端与大气相通，该筒体内可以设计成1个或几个腔室，根据需要腔室内可储有液体，每个腔室内设有能排气的管口，在管口处设有孔件以许多小孔的结构排出气体，在筒体的上部位处设有能将液体和气体分离而又能降低噪声的气水分离器，该装置降低噪声的效果可以使人的耳朵听不到有声音的感觉，同时在液体中加入有关净化的溶液就可将气体净化。

Description

液式及干式消声装置

技术领域

本发明涉及一种用于内燃机尾气或管道气流具有降低噪声或又能净化的装置。

背景技术

目前，公知的用于内燃机尾气的消声器大体上是抗性消声器利用管道截面的变化，扩张或收缩使声波产生反射而达到消声目的，(见机械工业版社2002年9月版《噪声与振动控制工程手册》消声篇)。

发明内容

为了最大限度的降低噪声，如柴油发动机(发电机、拖拉机、机帆船等)它的噪声达到95分贝左右，为了减少发动机尾气中的火星飞溅到不应该有的部位，以防止火灾的发生，如汽油运输车，在进油与放油时的工作状况下不应该有火星，为了能使空气中的有害气体降低到最小程度，如用柴油发动机的汽车等排放出大量的颗粒物等有害成份对人体的危害，本发明的目的是提供一种液式及干式消声装置来克服现在使用的消声器(注：筒体内无液体)排放出的废气和噪声给人们带来的危害。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：排气管的一端与筒体连接，排气管的另一端与气缸或气源相连，出气管的一端与折板式气水分离器的出气口处相连，出气管的另一端与大气相通，筒体内设1个或1个以上的腔室，腔室内亦可贮有液体，折板式气水分离器安装在筒体的上部位处。

本发明的有益效果是可以做成与现有消声器筒体相似的形状，当腔室内储有液体使用时它所发出的噪声静到使人的耳朵听不到有声音的感觉(除发动机工作时的机械碰撞声以外)腔室内无液体时它也可以降低噪声，根据需要也可在腔室内加入除碳剂或净化气体有关的溶液，在降低噪声的同时又净化气体，它特别适合于机帆船上，柴油发电机、手扶拖拉机、汽、柴油车等，它结构简单，制作简易，可收到事半功倍的效果。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的(立式)筒体内设有2个或3个腔室及在筒体的上部位处设有2个折板式气水分离器的剖视图。

图2是(上层)折板式气水分离器的剖视图，或是图1的A-A剖视图。

图3是(下层)折板式气水分离器的剖视图，或是图1的B-B剖视图。

图4是图1的筒体内设有2个腔室的外腔式结构剖视图，或是图1的C-C剖视图。

图5是(立式)筒体内设有3个腔室的外腔式结构剖视图。

图6是(立式)筒体内设有3个腔室的内腔式结构剖视图。

图7是图1的D-D剖视图。

图8是本发明的(立式)筒体内设有1个腔室及在筒体的上部位处设有1个折板式气水分离器的剖视图。

图9是(立式)筒体内设有折板式气水分离器的剖视图，或是图8的E-E剖视图。

图10是本发明的(卧式)筒体内设有3个腔室的内腔式结构及在筒体的上部位处设有一种(双向式)折板式气水分离器的纵剖面构造图。

图11是图10的F-F剖视图。

图12是图10的G-G剖视图。

图13是本发明的(卧式)筒体内设有3个腔室的外腔式结构及在筒体的上部位处设有折板式气水分离器的纵剖面构造图。

图14是图13的H-H剖视图。

图15是(卧式)筒体一种(单向式)折板式气水分离器的剖视图。

图16是(立式)筒体一种折板式气水分离器的主要零件明细剖视图。

图17是图16的L-L的剖视图。

图中1、筒体，2、排气管，3、出气管，4、上导管，5、侧导管，6、隔板，7、封板，8、腔室，9、导管孔，10、孔件，11、划口，12、侧板，13、气口，14、闷头，15、液体，16、折板式气水分离器，17、平隔板，18、折板，19、出气孔。

具体实施方式

依图1所示垂直于水平方向以下简称(立式)筒体，(以下图中箭头所示方向为气体流动方向)，排气管(2)的一端与筒体连接，出气管(3)的一端与折板式气水分离器(16)的出气口处连接，排气管(2)在筒体内向上伸出后弯曲伸至第一腔室8(A)内，在排气管(2)和上导管(4)的管口处设有孔件(10)，以设有许多小孔的结构排出气体。图1所示的孔件是由穿孔板制成平板形状安放在排气管(2)和上导管(4)的管口处，达到将气体收缩和扩张的作用来减弱噪声，图1所示筒体内设有1个以上的腔室(说明1个以上的腔室含意指的是从第二个腔室起)当筒体内设有2个外腔式结构的腔室时，如图4所示只要在筒体内将设有的第一隔板6(A)和第二隔板6(B)分别相对隔开，隔板(6)的U形周界侧壁(指隔板的2个竖侧壁及底壁)与筒体(1)的内壁和排气管(2)(指筒体中间的向上伸出尚未弯曲部位)的外壁连接就可隔成2个腔位，封板(7)将隔板的上侧壁盖住将筒体分成第一腔室8(A)和第二腔室8(B)。封板面上的第一导管孔9(A)与上导管(4)一端的管口(短管口)连接，(上导管形状象手仗，其弯曲为180°左右，故该管有长短之分)，上导管另一端的管口(长管口)通过封板面上设有的第二导管孔9(B)伸至第二腔室8(B)内，排气管(2)通过封板(7)面上设有的排气管孔(图中均未标出)向上伸出封板后弯曲通过封板面上的另一排气管孔伸至第一腔室8(A)内(图4所示)。排气管(2)的管口与上导管一端的管口(短管口)同在第一腔室8(A)，气口(13)与上导管(4)的另一端的管口(长管口)同在第二腔室8(B)，第二隔板6(B)将上导管(4)的两个管口隔开，第一隔板6(A)将排气管(2)的管口与气口(13)隔开，在封板面上设有气体能通过的气口(13)，气口的大小随意设定，只要在不影响到以形成腔室的有效性的前提下越大越好，它可减少气流带来的阻力。当筒体内设有3个外腔式结构的腔室时，如图5所示只要在筒体内将设有的第一隔板6(A)、第二隔板6(B)和第三隔板6(C)分别相对隔开，隔板(6)的U形周界侧壁与筒体(1)的内壁和排气管(2)的外壁(指筒体中间的向上伸出尚未弯曲部位)连接就可隔成三个腔位，封板(7)将隔板(6)的上侧壁盖住将筒体分成第一腔室8(A)、第二腔室8(B)和第三腔室8(C)，在封板面上的第一导管孔9(A)与第一上导管4(A)一端的管口(短管口)连接，排气管(2)的管口与第一上导管4(A)的一端的管口(短管口)同在第一腔室8(A)，第一上导管4(A)另一端的管口(长管口)通过封板面上设有的第二导管孔9(B)伸至第二腔室8(B)内，在封板面上的第三导管孔9(C)与第二上导管4(B)一端的管口(短管口)连接，第二上导管4(B)另一端的管口(长管口)通过封板面上的第四导管孔9(D)伸至第三腔室8(C)内，气口(13)与第二上导管4(B)另一端的管口(长管口)同在第三腔室8(C)，排气管(2)通过封板(7)面上设有的排气管孔向上伸出封板后弯曲通过封板面上的另一个排气管孔伸至第一腔室8(A)内，在封板面上设有气体能通过的气口(13)，气口的大小随意设定，只要在不影响到以引成腔室的有效性的前提下越大越好。上面所述的2个腔室及3个腔室的结构均是由上导管一端的管口(短管口)在腔室的外面即与封板面上的导管孔连接而成的，本发明中在腔室外连接称为外腔式结构。根据需要也可设计成2个或2个以上的内腔式结构，图6所示是3个腔室的内腔室结构连接的剖视图。该筒体内设有第一侧板12(A)、第二侧板12(B)和第三侧板12(C)，将它们分别相对隔开，侧板的U形周界侧壁与筒体(1)内壁和排气管(2)外壁(指向上伸出尚未弯曲的部位)连接，用折板式气水分离器的下部位的平隔板17(B)将侧板的上侧壁盖住将筒体分成第一腔室8(A)、第二腔室8(B)和第三腔室8(C)，第一侧板12(A)的上部位处设有第一导管孔9(A)与第一侧导管5(A)一端的管口(短管口)连接，(图10所示侧导管的侧视形状象字形，其弯曲为90°左右，故该管在立式筒体内有长短之分)第一侧导管5(A)另一端的管口(长管口)伸至第二腔室8(B)内，第二侧板12(B)的上部位处设有第二导管孔9(B)与第二侧导管5(B)一端的管口(短管口)连接，第二侧导管5(B)另一端的管口(长管口)伸至第三腔室8(C)内，依图1所示排气管(2)向上伸出后弯曲伸至第一腔室8(A)内、第三侧板12(C)不设导管孔(9)将排气管(2)的管口与第二侧导管5(B)另一端的管口(长管口)隔开，用平隔板17(B)将第一腔室8(A)和第二腔室8(B)上面盖住，第三腔室8(C)上面不盖住作为气口(13)。上面所述的侧导管(5)另一端的管口(长管口)处设有孔件(10)。2个腔室的内腔式连接结构可参照上述3个腔室的内腔室连接结构的原理去掉1个第一侧板12(A)和1个第一侧导管5(A)，空间位置适当均衡布置就可，图6所示在2个腔室的情况下腔室8(C)称为第二腔室。上面所述的侧板(12)的下部位处均设有划口(11)以便于液体的流动，依图1、图7、图8所示，伸入腔室内的排气管(2)或上导管(4)或侧导管(5)它们的管口处均设有孔件(10)，以设有许多小孔的结构排出气体，孔件是由穿孔板制成平板形状或管状形状安放在管口处。上面所述的是(立式)筒体内设有的外腔式结构和内腔式结构的2至3个的腔室，根据筒体的大小或使用情况的需要也可以设计成3个以上的腔室，参照上面的腔室结构原理制作就可，这里就不多叙述了。(说明，在(立式)筒体内隔板(6)或侧板(12)与排气管(2)连接而形成腔室的部位指的是排气管向上伸出尚未弯曲的筒体中心的管子)上述图中的筒体为一种圆形，根据需要可以设计成方形，八角形等。图1所示在筒体(1)的上部位处设有一种折板式气水分离器(16)，它是由第一折板式气水分离器16(A)和第二折板式水气分离器16(B)上下层合并使用而成的，它的分离效果比较理想，依图2所示为上层的折板式气水分离器的剖视图，依图3所示为下层的折板式气水分离器的剖视图，图(16)和图(17)是依据图1、图2将折板式气水分离器的主要零件明细的剖视图。依图16所示，折板式气水分离器(16)的折板(18)安放在上部位的平隔板17(A)与下部位的平隔板17(B)之间以引成型腔，平隔板17(B)的边缘部位设有气体能通过的出气孔(19)。依图17所示，折板(18)的数量为8件，折板的折数为10折，折板的拐角处设有倒钩，根据实际情况的需要及设制者的意愿，折板的数量、折数及是否设有倒钩，以及折板的高度、折板的长度，只要在不影响气水分离效果的前提下随意设制，图17、图2、图3中的箭头处为平隔板17(B)的边缘部位水和气能通过的出气孔(19)。依图3所示当水和气从下部位腔室中出来从出气孔进入折板(18)之间的间隙，忽左忽右的不断撞击折板向前流出。依图2所示当水和气从下层的折板式气水分离器而进入到上层的折板式气水分离器后水和气多次数不断的撞击折板壁而将水份引成水膜向下流出，气体就将沿着折板壁通过出气管(3)而进入大气。依图1所示在筒体(1)的下部位处设有闷头(14)〔(说明：闷头指螺母与孔连接在一起的结构，本发明的筒体的下部位处(包括筒体的底部)均设有闷头(14)〕，可接导管，调节阀及竖管(最好透明管)，竖管与筒体相通，通过调节阀起开与关的作用，竖管的管口即是所需控制液面的最高限位，或在筒体内设有在外面能看到液面的透明槽，或在腔室(8)内的上部位处设一导管由其来控制液体的最高限位，(以上关于液位的结构称为液位器下例图面均不画出特此说明)，闷头(14)的作用可以安装液位器或通过螺钉或螺帽起开与关的作用。图8所示是(立式)筒体内设有1个腔室及在筒体的上部位处设有1个折板式气水分离器，排气管(2)的一端与筒体(1)连接，排气管在筒体内向上伸出后弯曲伸至腔室(8)内，图8所示排气管在弯曲后分为2个管口伸至腔室内，也可以将排气管弯曲后设计成1个或几个管口伸至腔室内，在排气管的管口处设有孔件(10)以设有许多小孔的结构排出气体，图中所示的孔件是由穿孔板制成管状形安放在排气管(2)的管口处，图8中所示的排气管(2)向上伸至折板式气水分离器(16)内，这样可增加液面的高度，折板式气水分离器(16)的下面部位称为腔室(8)，图9是图8的筒体上部位处的折板式气水分离器，当气体从腔室内向上进入折板式气水分离器内(沿箭头方向所示)，图9的箭头处为平隔板17(B)的边缘部位水气能通过的出气孔(19)，气体在折板之间的间隙中流出，通过出气管(3)而进入大气、图9中所示的折板为一种不带倒钩的折板，筒体的下部位处设有闷头(14)。图1和图8所示排气管(2)的管口是从筒体的下部位向上伸入到折板式气水分离器里面后向下弯曲伸入腔室内，下面还有多种设计方案可供选择：二、排气管(2)的管口从筒体的下部位向上伸入到靠近折板式气水分离器的下部位处向下弯曲伸入腔室内。三、排气管(2)的管口从筒体的外侧面向里伸入到靠近折板式气水分离器的下部位处向下弯曲伸入腔室内，筒体可制成直筒形。四、排气管(2)的管口从筒体的上面通过折板式气水分离器伸入到腔室内，筒体可制成直筒形。如采用上面所述的第二种或第三种方案的话，折板式气水分离器原来由排气管(2)占用的位置可以安放折板来扩大折板式气水分离器的面积。如需2个腔室只需1个侧板或隔板就可隔成2个腔室，如需3个腔室，可参照图5、图6将靠近排气管中心处的侧板或隔板延伸到交汇处就可。

图10所示是本发明的筒体内设有3个腔室的内腔式结构及在筒体的上部位处设有一种折板式气水分离器的纵剖面构造图(一种平行于水平方向的筒体结构称为卧式)。图10和图12所示为一种长方形的筒体，根据需要也可设计成长圆形筒体，或其它形状的筒体，参照图10和图12所示该筒体(1)内设有2个相对隔开的第一侧板12(A)和第二侧板12(B)，侧板的U型周界侧壁与筒体(1)的内壁连接，而将筒体隔成3个腔位，折板式气水分离器(16)的下部位的平隔板17(B)将侧板的上部侧壁盖住，将筒体分成第一腔室8(A)、第二腔室8(B)和第三腔室8(C)，(见下图11所示)，排气管(2)的管口由筒体的上部直伸至第一腔室8(A)内，(也可以从筒体的侧部位进入后弯至第一腔室8(A)内〕，在排气管(2)的管口处设有孔件(10)，以许多小孔的结构排出气体，该孔件是由穿孔板制成的管状形状安放在排气管的管口处。第一侧板12(A)的上部位处的第一导管孔9(A)与第二腔室8(B)内的第一侧导管5(A)一端的管口连接，第一侧导管5(A)的另一端的管口伸至第二腔室8(B)内，第二侧板12(B)的上部位处的第二导管孔9(B)与第三腔室8(C)内的第二侧导管5(B)一端的管口连接，第二侧导管5(B)另一端的管口伸至第三腔室8(C)内，(说明：立式结构的筒体上、下两端面与卧式结构的筒体前、后端面均属筒体的范畴。)在筒体的上部位处设有一种(双向式)折板式气水分离器(16)，图11所示它为一种(单层)长方形的形状，按箭头方向所示为二种气流方向，图中有6个箭头处的位置为出气口，当气体从腔室内从出气口处的折板之间的间隙顺1个方向流出折板后，(顺1个方向的折板称为甲组)，又从相反的方向(相反方向的折板称为乙组)从折板之间的间隙流出折板后通过出气管(3)进入大气，二个不同方向的折板组合使用是出于考虑到出气管与排气管设置的位置而设制的，折板式水气分离器也可以设制成双层结构，可参照图1的原理制作。卧式筒体与立式筒体上部位处的折板式气水分离器它们的结构原理相同，都是折板(18)安放在上部位的平隔板17(A)与下部位的平隔板17(B)之间以引成型腔，立式筒体上部位处的折板式气水分离器是设在筒体内，由筒体将上部位的平隔板17(A)和下部位的平隔板17(B)围住引成气腔室。卧式筒体上部位处的折板式气水分离器是设在筒体的上面，由四周围板将平隔板17(A)和平隔板17(B)围住引成气腔室安装在筒体的上面，与筒体连为一体的四周围板可以称为筒体，如要将折板式气水分离器分开设置也可以，只要在筒体的上部位安装封板将腔室(8)盖住就可。

图13是本发明的(卧式)筒体内设有3个腔室的外腔式结构及在筒体的上部位处设有折板式气水分离器的纵剖面构造图。该筒体(1)内设有相对隔开的第一隔板6(A)和第二隔板6(B)，隔板的U型周界侧壁与筒体的内壁连接，而将筒体隔成3个腔位，封板(7)将隔板的上部侧壁盖住将筒体分成第一腔室8(A)、第二腔室8(B)和第三腔室8(C)。排气管(2)的管口通过在第一腔室8(A)上面的封板7(A)面上的排气管孔伸至第一腔室8(A)内，图14所示，在第一腔室8(A)上面的封板7(A)面上的第一导管孔9(A)与第一上导管4(A)一端的管口连接，第一上导管4(A)另一端的管口通过第二腔室8(B)上面的封板(7)面上设有的第二导管孔9(B)伸至第二腔室8(B)内，在第二腔室8(B)上面的封板(7)面上设有的第三导管孔9(C)与第二上导管4(B)一端的管口连接，第二上导管4(B)另一端的管口通过第三腔室8(C)上面的封板(7)面上设有的第四导管孔9(D)伸至第三腔室8(C)内，气口(13)与第二上导管4(B)另一端的管口同在第三腔室8(C)。上面所述的卧式筒体为3个腔室的结构，根据需要本发明的卧式筒体内可以设计成1个或1个以上的腔室，在每个腔室内均设有管口，如1个腔室内设有排气管(2)的管口，如2个以上腔室的话，根据内腔式结构和外腔式结构的不同在腔室内设有侧导管或上导管，前面图中所示的均是每个腔室设有一个的管口，根据需要及设制者的意愿及筒体内腔室的大小，可以设1个以上的侧导管或上导管，参照上面的腔室结构原理制作就可达到所需要的要求。图13所示折板式气水分离器安装在筒体的上部位处，其结构如图11所示的一样这里就不重复了。

说明：本发明中所述的排气管(2)或上导管(4)或侧导管(5)的伸入腔室内的管口处的管状形状或平板形状的孔件(10)均适用于上述的管口处。本发明中所述的隔板(6)或侧板(12)的下部位处均设有划口(11)，划口的作用使液体在腔室内可以流动，以达到各腔室的液位高低基本相同。(在卧式筒体内上导管(4)是以180°左右弯曲，侧导管(5)是以90°左右弯曲，上导管是以该管子弯曲处的长短分为长管口与短管口)。图15是(卧式)筒体一种(单向式)折板式气水分离器的剖视图，它为一种长方形的形状，箭头处的位置为出气口，当气体从腔室内从出气口处的折板之间的间隙顺1个方向流出折板后经过出气管(3)流入大气，结构原理可参照前面所述的基本相同，本发明的不同形状的折板式气水分离器(16)的折板(18)设倒钩与不设倒钩可随意设制。本发明筒体里面的腔室内的液位有的是按静态表示，如图1所示，排气管(2)向下弯曲后的管内有液体，静态可指发动机处于关机状态。有的是按动态表示如图8、图10、图13所示。为将闷头表示清楚，螺钉或液位器就未装。本发明筒体内的腔室使用时可储有液体(15)，如不需要筒体的下部位处设有的闷头(14)可以起开与关的作用。

Claims (6)

1.一种液式及干式消声装置，包括筒体(1)和排气管(2)，排气管(2)的管口伸入筒体(1)内，其特征是：在筒体(1)的上部位处安装有折板式气水分离器(16)，折板式气水分离器(16)的出气口处连接出气管(3)；所述筒体(1)内设有相对隔开的第一侧板[12(A)]和第二侧板[12(B)]，第一侧板[12(A)]和第二侧板[12(B)]的U形周界侧壁与筒体(1)的内壁连接，折板式气水分离器(16)下部位的平隔板[17(B)]盖住第一侧板[12(A)]和第二侧板[12(B)]的上侧壁，将筒体(1)分成第一腔室[8(A)]、第二腔室[8(B)]和第三腔室[8(C)]，排气管(2)的管口伸至第一腔室[8(A)]内；所述第一侧板[12(A)]上部位处设有第一导管孔[9(A)]，第一导管孔[9(A)]与第二腔室[8(B)]内的第一侧导管[5(A)]一端的管口连接，第一侧导管[5(A)]另一端的管口伸至第二腔室[8(B)]内；所述第二侧板[12(B)]上部位处设有第二导管孔[9(B)]，第二导管孔[9(B)]与第三腔室[8(C)]内的第二侧导管[5(B)]一端的管口连接，第二侧导管[5(B)]另一端的管口伸至第三腔室[8(C)]内。

2.根据权利要求1所述的液式及干式消声装置，其特征是：所述第一侧板[12(A)]的下部位处设有第一划口[11(A)]，所述第二侧板[12(B)]的下部位处设有第二划口[11(B)]。

3.根据权利要求1所述的液式及干式消声装置，其特征是：所述排气管(2)、第一侧导管[5(A)]和第二侧导管[5(B)]伸至腔室内的管口处均设有孔件(10)。

4.根据权利要求1所述液式及干式消声装置，其特征是：所述筒体(1)的下部位处设有闷头(14)。

5.根据权利要求1所述的液式及干式消声装置，其特征是：所述折板式气水分离器(16)的折板(18)安放在上部位的平隔板[17(A)]与下部位的平隔板[17(B)]之间，以引成型腔。

6.根据权利要求5所述的液式及干式消声装置，其特征是：所述折板式气水分离器(16)的下部位的平隔板[17(B)]的边缘部位设有气体能通过的出气孔(19)。

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