CN203867666U - 一种排气净化、消声一体化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种排气净化、消声一体化装置，壳体的内部通过穿孔隔板分为3个空腔，依次为进气消声腔、微粒净化腔和排气消声腔，在进气消声腔处设有进气内插管，在排气消声腔处设有排气穿孔管，在微粒净化腔内填充有净化泡沫陶瓷滤芯，同时设有简易拆卸装置，采用生活中的常用设备如吹风机、柔毛刷加清洗液等对净化泡沫陶瓷进行微粒清除，实现再生以循环使用。本实用新型可以实现三次消声及一次净烟，达到了净化消声的良好效果，且结构简单紧凑，拆装方便，成本较低能满足要求，可在单缸柴油机上自由拆装使用。

Description

一种排气净化、消声一体化装置

技术领域

本实用新型涉及一种排气消声器，尤其涉及小型单缸柴油机尾气净化、消声双重功能装置。

背景技术

柴油机凭借其良好的动力性、经济性和耐久性被广泛应用。单缸柴油机具有结构简单、成本低等特点，因此被广范使用。随着单缸柴油机市面保有量的逐年增加，碳烟微粒排放及排气噪声较高造成的污染显得越来越严重。随着环境法规日益严格，尾气噪声限值和污染物排放限制都有更加严格的规定，因此对小型单缸柴油机必须采取切实可行的降噪净烟措施。目前排气净烟措施在多缸发动机尾气排放控制方法上得到采用，且控制效果也较好，但其存在成本较高，体积较大而占位多，结构组成部分多且较复杂，不便于简易拆装的问题，导致并不适用在小型单缸柴油机上推广；同时小型单缸柴油机上尾气排放长期以来未受到足够重视，甚至市面所用的一些小型单缸柴油机基本没有采取尾气净烟措施，而安装的消声器也存在寿命较短、消声效果不佳的问题。因此急需一种适用于小型单缸柴油机的低成本、结构简易且易于拆装的排气净烟消声器，使其达到降低噪声和净化烟粒的双重功能，具有非常重要的实用价值。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种排气净化、消声一体化装置，该装置结构简单紧凑，成本较低且易于拆装，可以有效处理其尾气烟粒及排放噪声。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种排气净化、消声一体化装置，其特征在于：包括壳体，所述壳体的内部通过穿孔隔板分为3个空腔，依次为进气消声腔、烟粒净化腔和排气消声腔，在进气消声腔处设有进气内插管，在排气消声腔处设有排气穿孔管，在烟粒净化腔内填充有净化泡沫陶瓷滤芯。

对上述结构作进一步说明，在进气消声腔和烟粒净化腔之间的隔板为第一穿孔隔板，所述第一穿孔隔板中心位置设有分流孔，分流孔周围有嵌入式的多穿孔管，所述的多穿孔管把进气消声腔和烟粒净化腔连通，多穿孔管的侧壁上设有多通气孔；在排气消声腔和烟粒净化腔之间的隔板为第二穿孔隔板，第二穿孔隔板的中心区域与排气穿孔管的一端接触，第二穿孔隔板上分布有通气孔。

对上述结构作进一步说明，所述的壳体为分体式结构，在烟粒净化腔部分外侧设有连接法兰，壳体的边采用圆角过渡形式。

对上述结构作进一步说明，所述的进气内插管进入壳体的方向与穿孔隔板平行，在进气内插管进口处设有安装螺钉与安装托架，进气内插管插入壳体部分开有三组进气消声孔。

对上述结构作进一步说明，所述的排气穿孔管垂直第二穿孔隔板插入壳体内部，排气穿孔管插入壳体部分设有排气消声孔，排气穿孔管的排气尾嘴设置为弯折孔径渐变的形式，在排气穿孔管与壳体连接处设置有锥形固定托板。

对上述结构作进一步说明，所述的净化泡沫陶瓷滤芯与壳体接触面的两端设有固定钢板，固定钢板采用短薄钢板切绕壳体布置。

对上述结构作进一步说明，所述的净化泡沫陶瓷滤芯的滤芯孔隙率为75%～85%、平均微孔径为在2～50nm之间的介孔材料。

对上述结构作进一步说明，所述的泡沫陶瓷净化烟粒过程中，当吸附的烟粒达到一定量时，会使排气阻力增加，影响发动机的动力和经济性能，需要定期清除其吸附的烟粒即泡沫陶瓷的再生，其再生问题解决，可采取吹风机吹风、毛刷轻刷、清洗液的洗涤的方法。

本实用新型中的进气消声腔，主要负责消声作用，通过进气内插管的旁插形式，其上三组均布消声孔以及两组多孔管的作用实现首次降噪；烟粒净化腔设计主要为烟粒净化腔并兼顾消声功能，通过泡沫陶瓷滤芯的吸附作用达到净烟效果，泡沫陶瓷的微小多孔结构结达到再次降噪；排气消声腔，通过排气内插管及其上两组消声孔，再结合穿孔隔板及其上均布通气孔最后消声。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

（1）本实用新型可以实现三次消声及一次净烟，达到了净化消声的良好效果，且结构简单紧凑，拆装方便，成本较低能满足要求，可在单缸柴油机上自由拆装使用；

（2）本实用新型的排气尾嘴部设计为弯折，口径渐变大的形式，益于降低最后尾气流速；

（3）本实用新型中烟粒净化腔内的泡沫陶瓷材料，在长时间使用后，泡沫陶瓷内会吸附大量的炭粒，导致微粒过滤效果变差，需要及时更换新的泡沫陶瓷，因此壳体的拆装位置设在装置外壳体烟粒净化腔部分，实现过滤材料的快速更换；

（4）本实用新型的泡沫陶瓷吸附的烟粒清除过程即再生问题，可通过简单可行的风吹、软毛轻刷以及洗涤液清洗的方式解决，实现净化材料能循环多次使用。

（5）本实用新型装置在发动机工作过程中会产生振动，此时会引起净化消声装置的晃动不定，设计泡沫陶瓷滤芯占烟粒净化腔的绝大部分空间并通过短钢板紧密固定，能使泡沫陶瓷滤芯避免晃动。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1 为本实用新型一种优选方案的剖视图；

图2  为图1中分体式壳体连接部分的放大结构示意图；

图3  为第一穿孔隔板结构示意图；

图4  为第二穿孔隔板结构示意图；

图中：1为安装螺钉，2为壳体，3为进气内插管，3-1为进气消声孔，4为安装托架，5为排气穿孔管，5-1为排气消声孔，6为分流孔，7为第一穿孔隔板，8为多穿孔管，8-1为多通气孔，9为第二穿孔隔板，10为固定托板，11为排气尾嘴，12为通气孔，13为净化泡沫陶瓷滤芯，14为固定钢板，15拆装螺栓，16为密封垫片，17为拆装螺母，18为螺母垫圈。

具体实施方式

本实用新型具体涉及一种排气净化、消声一体化装置，该装置用于小型单缸柴油机上，可实现尾气净化及消声双重功能装置，该装置具体包括进气内插管3、排气穿孔管5和壳体2，其中壳体2被第一穿孔隔板7和第二穿孔隔板9分隔为三个腔室，每个腔室的功能各不相同，第一腔室为进气消声腔，第二腔室为烟粒净化腔，第三腔室为排气消声腔，进气消声腔处设有进气内插管3，排气消声腔处设有排气穿孔管5，烟粒净化腔内填充有净化泡沫陶瓷滤芯13。

有附图1可以看出，进气内插管3采用旁插形式，能避免尾气进入腔内与装置内壁发生直接正面的冲击，能够缓冲气流起到降低气流流速的作用，排气消声管5则采用沿中心线直插的方式，同第二隔板9紧密贴合并结合锥形固定托板10二次固定，保证气流不经消声直接进入排气消声管5流出，排气尾嘴11设计为弯折口径渐变大的形式，可以降低尾气出口流速。在进气内插管3上分布的三组进气消声孔3-1，采用等距等径设计能使尾气经过进气消声孔时被规则分流，并发生共振消声，达到降低噪声效果，在排气消声管5上分布有两组排气消声孔5-1，尾气经过消声后，在排气消声孔出聚集，前面削弱后的噪音经过会再次得到削弱。

如图2所示，净化泡沫陶瓷滤芯13被安装在烟粒净化腔内，并通过拆装螺栓15，拆装螺母17，螺母垫圈18的简易可行拆装装置实现连续更换，拆装位置设在装置外壳体中心处；为了保证拆装的密度效果设计了密封垫片16，选取滤芯孔隙率为75%～85%、平均微孔径为在2～50nm之间的介孔材料的泡沫陶瓷滤芯，确保烟粒在净化腔内吸附效果最佳，并通过简易可行的风吹、软毛轻刷及洗涤液清洗的再生方式实现对其循环使用。

如图3所示，第一穿孔隔板7上对称分布有多通气孔8-1，并开有一分流孔6；如图4所示，第二穿孔隔板9，圆形分布一圈通气孔12，两隔板同腔体内壁紧密贴合，两组多穿孔管8通过第一穿孔隔板7紧密固定后对称插入进气消声腔与烟粒净化腔内，尾气经过的时候，一部分噪音会被圆形穿孔隔板阻挡而发生反射现象被削弱，另一部分在流经通气孔、分流孔及穿孔管时波峰、波谷相互干涉抵消削减，从而到达良好的消声效果。

本实用新型的工作原理简述如下：尾气流经进气内插管3进入进气消声腔，通过其上三组分布的进气消声孔3-1，使尾气噪声得到第一次削减；接着通过对称穿插布置的两组多穿孔管8的微孔消声，同时第一穿孔隔板7及其分流孔6的阻碍分流达到二次消声效果；进入烟粒净化腔后，流经净化泡沫陶瓷滤芯13达到尾气净化效果，同时其多孔结构再次对噪声进行消声减弱；最后通过第二穿孔隔板9的阻挡及其通气孔12的分流，使得气流变速，噪声值再次降降低。在此期间实现了三次消声及一次净烟，达到了净化消声的良好效果，且结构简单紧凑，拆装方便，成本较低能满足要求，可在单缸柴油机上进行推广使用。

Claims (8)

1.一种排气净化、消声一体化装置，其特征在于：包括壳体（2），所述壳体（2）的内部通过穿孔隔板分为3个空腔，依次为进气消声腔、微粒净化腔和排气消声腔，在进气消声腔腔处设有进气内插管（3），在排气消声腔处设有排气穿孔管（5），在微粒净化腔内填充有净化泡沫陶瓷滤芯（13）。

2.根据权利要求1所述的一种排气净化、消声一体化装置，其特征在于：在进气消声腔和微粒净化腔之间的隔板为第一穿孔隔板（7），所述第一穿孔隔板（7）中心位置设有分流孔（6），分流孔（6）周围有嵌入式的多穿孔管（8），所述的多穿孔管（8）把进气消声腔和微粒净化腔连通，多穿孔管（8）的侧壁上设有多通气孔（8-1）；在排气消声腔和微粒净化腔之间的隔板为第二穿孔隔板（9），第二穿孔隔板（9）的中心区域与排气穿孔管（5）的一端接触，第二穿孔隔板（9）上分布有通气孔（12）。

3.根据权利要求2所述的一种排气净化、消声一体化装置，其特征在于：所述的壳体（2）为分体式结构，在微粒净化腔部分外侧设有连接法兰，壳体（2）的边采用圆角过渡形式。

4.根据权利要求3所述的一种排气净化、消声一体化装置，其特征在于：所述的进气内插管（3）进入壳体（2）的方向与穿孔隔板平行，在进气内插管（3）进口处设有安装螺钉（1）与安装托架（4），进气内插管（3）插入壳体（2）部分开有三组进气消声孔（3-1）。

5.根据权利要求4所述的一种排气净化、消声一体化装置，其特征在于：所述的排气穿孔管（5）垂直第二穿孔隔板（9）插入壳体（2）内部，排气穿孔管（5）插入壳体（2）部分设有排气消声孔（5-1），排气穿孔管（5）的排气尾嘴（11）设置为弯折孔径渐变的形式，在排气穿孔管（5）与壳体（2）连接处设置有锥形固定托板（10）。

6.根据权利要求5所述的一种排气净化、消声一体化装置，其特征在于：所述的净化泡沫陶瓷滤芯（13）与壳体（2）接触面的两端设有固定钢板（14），固定钢板（14）采用短薄钢板切绕壳体（2）布置。

7.根据权利要求6所述的一种排气净化、消声一体化装置，其特征在于：所述的净化泡沫陶瓷滤芯（13）的滤芯孔隙率为75%～85%、平均微孔径为在2～50nm之间的介孔材料。

8.根据权利要求7所述的一种排气净化、消声一体化装置，其特征在于：通过手动拆卸泡沫陶瓷方式，采用吹风机两向吹气，柔毛刷轻刷以及清洗液洗涤的方式进行微粒清除，实现泡沫陶瓷的再生以循环使用。