CN209444474U - 一种消声箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种消声箱。消声箱用于船用柴油机，船用柴油机包括至少两个进气管道，消声箱包括箱体和中间吸声体，箱体包括箱壁、气体进口和至少两个气体出口，箱壁包括相对的进口壁和出口壁，箱壁设置有壁面吸声体，气体进口设置在进口壁上，至少两个气体出口均设置在出口壁上，以用于分别与至少两个进气管道连通，至少两个气体出口与气体进口之间形成噪声传播通道，中间吸声体设置在箱体的内部并且位于噪声传播通道中。根据本实用新型的消声箱，壁面吸声体结合中间吸声体可以共同构造形成迷宫型消声通道，既提高了消声箱的消声效果，又可减少消声箱的尺寸，使得消声箱能够设置在有限的空间中，能够有效地降低船用柴油机产生的噪声。

Description

一种消声箱

技术领域

本实用新型涉及消声装置技术领域，更具体地涉及一种消声箱。

背景技术

船用柴油机噪声是船舶最主要的噪声来源。船用柴油机噪声主要包括进气噪声、排气噪声和辐射噪声，为了降低和控制船用柴油机噪声，通常在进气系统和排气系统中安装消声器，并且在船用柴油机的外侧安装隔声罩。而对于舱室进气船用柴油机来说，船用柴油机设置在舱室中，受到舱室的空间限制，很难在船用柴油机的进气系统中布置进气消声器。考虑到舱室内的空间布置、操作维修的方便性以及内部散热等问题，也很难实现船用柴油机的外侧安装隔声罩。

在2014年7月1日起实施的，由国际海事组织(IMO)的修订的“船上噪声等级规则”中规定，机舱中的噪声限值为110dB(A)。通常情况下，船用柴油机的进气噪声比辐射噪声高出5-10dB，船用柴油机的进气噪声成为舱室进气船用柴油机最主要的噪声来源，这样控制船用柴油机噪声主要是降低进气噪声。

船用柴油机的进气系统通常包括进气过滤器和连接管路，进气过滤器能够一定程度的衰减进气噪声，但仍无法满足日益严格的噪声限值要求。而传统的进气消声器很难设置在船用柴油机上。

因此，需要一种消声箱，以至少部分地解决现有技术中存在的问题。

实用新型内容

在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型的实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为了至少部分地解决上述问题，根据本实用新型的第一方面，提供了一种消声箱，用于船用柴油机，所述船用柴油机包括至少两个进气管道，所述消声箱包括：

箱体，所述箱体包括：

箱壁，所述箱壁包括相对的进口壁和出口壁，所述箱壁设置有壁面吸声体，所述壁面吸声体包括第一吸声材料；

气体进口，所述气体进口设置在所述进口壁上；

至少两个气体出口，所述至少两个气体出口均设置在所述出口壁上，以用于分别与所述至少两个进气管道连通，所述至少两个气体出口与所述气体进口之间形成噪声传播通道；以及

中间吸声体，所述中间吸声体包括第二吸声材料，所述中间吸声体设置在所述箱体的内部并且位于所述噪声传播通道中。

根据本实用新型的消声箱，消声箱包括箱体和设置在箱体内的中间吸声体，箱体的箱壁设置有壁面吸声体，中间吸声体位于噪声传播通道中，壁面吸声体结合中间吸声体可以共同构造形成迷宫型消声通道，可以避免消声箱在吸收噪声时出现“声短路”和“高频失效”等现象，既提高了消声箱的消声效果，又可减少消声箱的尺寸，使得消声箱能够设置在有限的空间中，能够有效地降低船用柴油机产生的噪声。

可选地，所述中间吸声体与所述至少两个气体出口相对布置。由此可以较好地吸收噪声。

可选地，包括至少两个中间吸声体，每一个所述中间吸声体与一个所述气体出口相对布置。由此可以较好地吸收噪声。

可选地，所述中间吸声体还包括：

第二穿孔板和第三穿孔板，所述第二穿孔板和所述第三穿孔板相对地间隔设置，所述第二吸声材料设置在所述第二穿孔板和所述第三穿孔板之间；以及

框架，所述框架用于支撑所述第二穿孔板和所述第三穿孔板并且覆盖所述第二穿孔板和所述第三穿孔板之间的间隔。

由此可以较好地吸收噪声。

可选地，所述框架中设置有开口朝向所述框架的内侧的凹槽，所述第二穿孔板插入所述凹槽中，所述第三穿孔板的一侧插入所述凹槽中，另一侧位于所述凹槽外侧。由此便于安装。

可选地，包括大于等于所述至少两个气体出口的数量的多个所述气体进口，每一个气体出口与一个所述气体进口相对布置。由此可以较好地吸收噪声。

可选地，所述箱壁包括底壁，所述出口壁的底部和所述进口壁的底部均与所述底壁可拆卸地连接，所述中间吸声体的底部连接至所述底壁。由此便于清洁、检查和维修中间吸声体。

可选地，所述箱壁还包括连接壁，所述连接壁用于连接所述进口壁和所述出口壁，所述壁面吸声体设置在所述连接壁的内表面上。由此可以较好地吸收噪声。

可选地，所述壁面吸声体还包括设置在所述第一吸声材料内侧的第一穿孔板。由此可以很好地保护第一吸声材料。

可选地，所述连接壁和所述第一穿孔板之间设置有加强筋。由此增强结构强度。

附图说明

本实用新型的下列附图在此作为本实用新型的一部分用于理解本实用新型。附图中示出了本实用新型的实施例及其描述，用来解释本实用新型的装置及原理。在附图中，

图1为根据本实用新型的消声箱的主视图；

图2为图1所示的消声箱的俯视图；

图3为沿图1中的线A-A所截的截面图；

图4为图3所示的连接壁的局部放大图；

图5为图3所示的中间吸声体的主视图；

图6为沿图5中的线B-B所截的截面图；

图7为图6中的M部分的局部放大图；

图8为图6中的N部分的局部放大图；

图9为沿图5中的线C-C所截的截面图；以及

图10为图9中的P部分的局部放大图。

附图标记说明：

100：消声箱 110：箱体

111：箱壁 112：法兰

113：安装支座 120：出口壁

121：进口壁 122：壁面吸声体

123：连接壁 124：第一吸声材料

125：底壁 126：加强筋

127：第一穿孔板 130a、130b：气体出口

131a、131b、131c：气体进口 140：中间吸声体

141：框架 142：凹槽

155：第二吸声材料 160a：第三穿孔板

160b：第二穿孔板

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底理解本实用新型，将在下列的描述中提出详细的结构，以便阐释本实用新型。显然，本实用新型的施行并不限定于该技术领域的技术人员所熟习的特殊细节。本实用新型的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本实用新型还可以具有其他实施方式，不应当解释为局限于这里提出的实施例。

应当理解的是，在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本实用新型的限制，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。本实用新型中所使用的术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并非限制。

本实用新型中所引用的诸如“第一”和“第二”的序数词仅仅是标识，而不具有任何其他含义，例如特定的顺序等。而且，例如，术语“第一部件”其本身不暗示“第二部件”的存在，术语“第二部件”本身不暗示“第一部件”的存在。

以下，将参照附图对本实用新型的具体实施例进行更详细地说明，这些附图示出了本实用新型的代表实施例，并不是限定本实用新型。

船用柴油机的进气噪声包括进气阀门噪声和涡轮增压器噪声。进气阀门噪声主要是由于进气阀门周期性开启与闭合所产生的压力起伏变化而形成的噪声。因此，船用柴油机进气阀门噪声通过进气阀进气管道传播，并且通过进气阀的进气口向外辐射，从而形成较强的管口辐射噪声。

由于船用柴油机均带涡轮增压器，而涡轮增压器噪声是由于涡轮增压器中的叶片周期性地切割空气产生的旋转噪声和高速气流形成的湍流噪声形成的。涡轮增压器噪声是一种连续性的中高频噪声，并且主要分布在500～10000Hz的频率范围。因此，涡轮增压器噪声通过涡轮增压器进气管道传播，并分别通过涡轮增压器的进气口向外辐射，从而形成较强的管口辐射噪声。

因此，本实用新型提供一种消声箱100，以能够减少船用柴油机产生的噪声。下面将结合图1至图10详细描述根据本实用新型提供的消声箱100。

如图1至图3所示，消声箱100包括箱体110和中间吸声体140，中间吸声体140设置在箱体110的内部。箱体110可以构造为长方体，以便于制造。箱体110可以包括箱壁111，箱壁111包括相对的进口壁121和出口壁120。进口壁121和出口壁120可以大致平行。进口壁121和出口壁120的延伸方向即为箱体110的长度方向。箱体110的长度可以为500mm，以能够应用到狭小空间中。

进口壁121上可以设置有气体进口，以使得箱体110的内部和外部连通。这样，箱体110外部(例如大气或外部气体源)的气体可以进入到箱体110的内部。出口壁120上可以设置有两个气体出口130a和130b。两个气体出口130a和130b可以分别与船用柴油机的两个进气管道(比如进气阀进气管道和涡轮增压器进气管道)连通。可选地，气体出口可以通过卡箍与进气管道连通。

当然，船用柴油机的进气管道的数量还可以为多于两个，比如三个、四个、五个或更多个，相应地，消声箱100的出口壁120上可以设置有多于两个的气体出口。消声箱100的气体出口的数量可以多于或等于进气管道的数量，从而使得每个进气管道分别能够与其中的一个气体出口连通，从而使得消声箱100能够减少船用柴油机的每个进气管道产生的噪声。

为了便于描述，仅以出口壁120上设置有两个气体出口130a和130b的实施方式为例进行描述。来自船用柴油机的进气管道的噪声经由两个气体出口130a和130b进入消声箱100，并且经由气体进口向外辐射。如此，消声箱100的两个气体出口130a、130b与气体进口之间形成噪声传播通道。由于已知的消声箱具有“高频失效”的特征，为了能够很好地吸收噪声(比如进气阀门噪声和涡轮增压器噪声)，如图3所示，箱壁111设置有壁面吸声体122，箱体110的内部设置有中间吸声体140并且位于噪声传播通道中，以提高消声箱100的消声性能。

如图4、图6至图10所示，壁面吸声体122包括第一吸声材料124，中间吸声体140包括第二吸声材料155。这样，消声箱100能够很好地吸收噪声。可选地，第一吸声材料124和第二吸声材料155可以为相同的吸声材料。当然，第一吸声材料124和第二吸声材料155也可以不同。

根据本实用新型的消声箱100，消声箱100包括箱体110和设置在箱体110内的中间吸声体140，箱体110的箱壁111设置有壁面吸声体122，中间吸声体140位于噪声传播通道中，壁面吸声体122结合中间吸声体140可以共同构造形成迷宫型消声通道，可以避免消声箱100在吸收噪声时出现“声短路”和“高频失效”等现象，既提高了消声箱100的消声效果，又可减少消声箱100的尺寸，使得消声箱100能够设置在有限的空间中，能够有效地降低船用柴油机产生的噪声。

下面对于箱壁111进行更具体地描述。

如图3所示，进口壁121上还可以设置有多个气体进口131a、131b和131c。气体进口的数量可以根据进气量、进口管直径、允许压力损失等确定。气体进口的数量可以大于等于气体出口的数量。每一个气体出口与其中一个气体进口相对布置。气体出口130a可以与气体进口131a相对布置，气体出口130b可以与气体进口131b相对布置。这样可以使得足够多的气体通过气体进口进入到消声箱100中，再经过气体出口进入船用柴油机的进气管道中。

在本实用新型的消声箱100的设计制造过程中，采用了仿真计算结合试验测量的方法，消声箱100的吸声效果较好。消声箱100包括多个气体进口和多个气体出口，可以构造为紧凑型的进气消声箱100，尺寸小，消声量高，阻力损失小，可以较好地应用到舱室进气的船用柴油机上。

现返回图1，为了提高进入消声箱100中的气体的质量和净度，每一个气体进口均可以通过法兰112与进气过滤器连通。为了便于安装和移动消声箱100，消声箱100的顶部还设置有安装支座113，安装支座113可以与吊架通过螺栓连接。

箱壁111还包括底壁125，出口壁120的底部和进口壁121的底部均可以与底壁125可拆卸地连接。气体通过气体进口131a、131b和131c进入到消声箱100中，再进入到气体出口130a和130b中。由于中间吸声体140设置在消声箱100的内部，为了增强中间吸声体140与箱体110连接的稳定性，中间吸声体140的底部可以连接至底壁125。为了便于更换中间吸声体140或者对中间吸声体140进行检查维修，箱壁111可以包括两个可拆卸的底壁125，每一个底壁125上均设置有一个中间吸声体140。这样，可以通过将底壁125拆卸下来从而将中间吸声体140拆卸下来，进而可以对中间吸声体140清洁，安全可靠，使用灵活。

如图3所示，箱壁111还包括连接壁123，连接壁123用于连接进口壁121和出口壁120。连接壁123的底部可以与底壁125可拆卸地连接。连接壁123可以垂直于箱体110的长度方向。壁面吸声体122设置在连接壁123的内表面上。

具体地，如图4所示，壁面吸声体122可以包括第一吸声材料124和第一穿孔板127，第一吸声材料124可以设置在连接壁123的内表面，第一穿孔板127设置在第一吸声材料124内侧。由此能够很好地吸收噪声。连接壁123和第一穿孔板127之间还设置有加强筋126，以提高结构强度。可选地，壁面吸声体122的厚度可以根据消声量、压力损失和消声箱100的尺寸确定，譬如壁面吸声体122的厚度可以为50-100mm，以良好地吸收噪声。在本实施方式中，壁面吸声体122的厚度为沿箱体110的长度方向的厚度。

可选地，消声箱100可以布置在进气过滤器的下游，为了保证船用柴油机的进气安全，确保消声箱100的内部干净，因此，气体不允许携带焊渣、铁屑等难燃材料进入船用柴油机的气缸中，以避免发生拉缸事故。因此，第一吸声材料124可以设置有无纺布和第一穿孔板，形成双重防护。同时第一吸声材料124还可以由可燃型吸声材料(比如羊毛毡)制成，即使第一吸声材料124被气体携带进入气缸也能被燃烧掉，从而确保船用柴油机的进气安全。

为了使得壁面吸声体122和中间吸声体140共同构造形成迷宫型消声通道，从而能够很好地破坏“声短路”和“高频失效”等现象，如图3所示，中间吸声体140可以与至少两个气体出口相对布置。进一步地，为了更好地提高吸声效率，消声箱100包括至少两个中间吸声体140，每一个中间吸声体140均与一个气体出口相对布置。这样，从气体出口释放的噪声可以直接被中间吸声体140吸收，从而提高吸声效率。

为了便于描述，图3中示出的消声箱100包括两个中间吸声体140。当然，消声箱100还可以包括多个中间吸声体140，以与壁面吸声体122形成更多个迷宫型的消声通道，从而提高吸声效率。可选地，中间吸声体140的沿箱体110的长度方向的尺寸可以大于与中间吸声体140对应的气体出口的直径，以降低气体的损失压力以及良好地吸收噪声。

下面结合图5至图10对于中间吸声体140的具体结构进行描述。

中间吸声体140还包括第二穿孔板160b、第三穿孔板160a和框架141，第二穿孔板160b和第三穿孔板160a相对地间隔设置，第二吸声材料155设置在第二穿孔板160b和第三穿孔板160a之间。框架141用于支撑第二穿孔板160b和第三穿孔板160a并且覆盖第二穿孔板160b和第三穿孔板160a之间的间隔。

可选地，第二吸声材料155设置在第二穿孔板160b和第三穿孔板160a之间，优选地，第二吸声材料155还可以包裹有无纺布，以使得无纺布与第二穿孔板160b形成双重防护，并且无纺布与和第三穿孔板160a也能够形成双重防护。同时第二吸声材料155还可以由可燃型吸声材料(比如羊毛毡)制成，即使第二吸声材料155被气体携带进入气缸也能被燃烧掉，从而确保船用柴油机的进气安全。

框架141中设置有开口朝向框架141的内侧的凹槽142。如图7、图8和图10所示，第二穿孔板160b插入凹槽142中。如图7所示，第三穿孔板160a的一侧插入凹槽142中，另一侧可以位于凹槽142外侧。这样可以便于安装。

可选地，中间吸声体140的厚度可以为壁面吸声体122的厚度的2倍。在本实施方式中，中间吸声体140的厚度是指沿箱体110的宽度方向的尺寸。消声箱100的宽度方向可以垂直于箱体110的长度方向。

根据本实用新型的消声箱100，消声量可达到12dB，远高于常规阻性消声器5dB左右的消声效果。气体经过消声箱100时压力损失小于400Pa，满足船用柴油机的进气消声要求。

除非另有定义，本文中所使用的技术和科学术语与本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本实用新型。本文中出现的诸如“部”、“件”等术语既可以表示单个的零件，也可以表示多个零件的组合。本文中出现的诸如“安装”、“设置”等术语既可以表示一个部件直接附接至另一个部件，也可以表示一个部件通过中间件附接至另一个部件。本文中在一个实施方式中描述的特征可以单独地或与其他特征结合地应用于另一个实施方式，除非该特征在该另一个实施方式中不适用或是另有说明。

本实用新型已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本实用新型并不局限于上述实施例，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。本实用新型的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (10)

1.一种消声箱，用于船用柴油机，所述船用柴油机包括至少两个进气管道，其特征在于，所述消声箱包括：

箱体，所述箱体包括：

箱壁，所述箱壁包括相对的进口壁和出口壁，所述箱壁设置有壁面吸声体，所述壁面吸声体包括第一吸声材料；

气体进口，所述气体进口设置在所述进口壁上；

至少两个气体出口，所述至少两个气体出口均设置在所述出口壁上，以用于分别与所述至少两个进气管道连通，所述至少两个气体出口与所述气体进口之间形成噪声传播通道；以及

中间吸声体，所述中间吸声体包括第二吸声材料，所述中间吸声体设置在所述箱体的内部并且位于所述噪声传播通道中。

2.根据权利要求1所述的消声箱，其特征在于，所述中间吸声体与所述至少两个气体出口相对布置。

3.根据权利要求1所述的消声箱，其特征在于，包括至少两个中间吸声体，每一个所述中间吸声体与一个所述气体出口相对布置。

4.根据权利要求1所述的消声箱，其特征在于，所述中间吸声体还包括：

第二穿孔板和第三穿孔板，所述第二穿孔板和所述第三穿孔板相对地间隔设置，所述第二吸声材料设置在所述第二穿孔板和所述第三穿孔板之间；以及

框架，所述框架用于支撑所述第二穿孔板和所述第三穿孔板并且覆盖所述第二穿孔板和所述第三穿孔板之间的间隔。

5.根据权利要求4所述的消声箱，其特征在于，所述框架中设置有开口朝向所述框架的内侧的凹槽，所述第二穿孔板插入所述凹槽中，所述第三穿孔板的一侧插入所述凹槽中，另一侧位于所述凹槽外侧。

6.根据权利要求1所述的消声箱，其特征在于，包括大于等于所述至少两个气体出口的数量的多个所述气体进口，每一个气体出口与一个所述气体进口相对布置。

7.根据权利要求1所述的消声箱，其特征在于，所述箱壁包括底壁，所述出口壁的底部和所述进口壁的底部均与所述底壁可拆卸地连接，所述中间吸声体的底部连接至所述底壁。

8.根据权利要求1所述的消声箱，其特征在于，所述箱壁还包括连接壁，所述连接壁用于连接所述进口壁和所述出口壁，所述壁面吸声体设置在所述连接壁的内表面上。

9.根据权利要求8所述的消声箱，其特征在于，所述壁面吸声体还包括设置在所述第一吸声材料内侧的第一穿孔板。

10.根据权利要求9所述的消声箱，其特征在于，所述连接壁和所述第一穿孔板之间设置有加强筋。