消声器、发动机及发电机组的制作方法

1.本发明涉及消声器技术领域，尤其涉及消声器、发动机及发电机组。


背景技术：

2.随着人们生活品质的不断提高，对发电机组噪音要求也越来越高，低噪音的排气消声器成为发电机组不可或缺的一部分。而对于开架式发电机组，其不具有封闭式的外壳，要降低排气噪音，只能从消声器结构优化来实现。现有的消声器，通常是在壳体内设置一个扩散管达到消声目的，该结构的消声器难以满足开架式发电机组对噪音的需求。
3.因此，需要改进现有的消声器结构，以进一步提高消声器的降噪效果。


技术实现要素：

4.鉴于此，本发明提供一种消声器、发动机及发电机组，发动机作为发电机组的动力部分，消声器作为发动机的消声结构，消声器内部分隔为多个腔室且配合多个降噪部件形成多重降噪结构，提高了消声器的降噪效果。
5.本发明的消声器，包括机壳以及设置于机壳内的多个串联并用于吸收噪声的消声组件，所述机壳内分隔有若干个独立的腔室，各所述消声组件分散设于各个腔室内，以使得气体可在消声组件内与机壳腔室之间扩张或压缩以损耗气体能量。通过多级消声组件配合多个独立腔室结构，极大的降低了排气噪音，优化了排气噪声音质。
6.进一步，各所述消声组件呈回转分布的方式设置于机壳内。利于增大废气的流通路径，同时在有效的机壳空间内分布更多个消声组件，利于提高消声器机壳的空间利用率，并且提高消声效果。
7.进一步，所述机壳中部设置有隔板并将机壳内分隔为一号腔室和二号腔室，所述消声组件设置有三组分别包括一号消声组件、二号消声组件和三号消声组件，所述一号消声组件设置于一号腔室内，一号消声组件的进气端与机壳上的进气口连接、出气端与二号腔室连通以将气流引导至二号腔室，所述二号消声组件设置于二号腔室内，二号消声组件的进气口与二号腔室内腔连通、出气口与一号腔室连通，所述三号消声组件设置于一号腔室内，所述三号消声组件的进气口与一号腔室内腔连通、出气口与机壳上的出气口连接。废气在进入消声器时，首先经过两级扩张，损失废气的部分能量，同时也可减小废气对消声器的冲击，而后进入二号腔室，废气从二号腔室流通到一号腔室时二号消声组件进一步扩张和压缩降低噪音能量后进入三号消声组件，废气进入三号消声组件后通过三号消声组件自身损耗能量，进一步降低噪音后排出。
8.进一步，所述一号消声组件包括一号谐振管和二号谐振管，所述二号谐振管内套于一号谐振管内，所述一号谐振管内壁与二号谐振管外壁之间形成封闭的一号谐振腔，所述二号谐振管管壁上设有多个使二号谐振管内腔与一号谐振腔连通的一号谐振气孔，所述二号谐振管的进气口与机壳上的进气口连接、出气口与二号腔室内腔连通。当废气进入二号谐振管内时，会通过一号谐振气孔进入一号谐振腔内，实现废气的一次扩张，随后废气经
过二号谐振管的出气端流动至二号腔室内。
9.进一步，所述二号消声组件包括三号谐振管和四号谐振管，所述四号谐振管内套于三号谐振管内，所述三号谐振管内壁和四号谐振管外壁之间形成封闭的二号谐振腔，所述三号谐振管管壁上设有多个使二号腔室与三号谐振管连通的三号谐振气孔，所述四号谐振管上设有多个使二号谐振腔与四号谐振管内腔连通的四号谐振气孔，所述四号谐振管的一端作为出气端与一号腔室连通。二号腔室内的废气通过三号谐振气孔进入二号谐振腔内压缩碰撞损失能量后再经四号谐振气孔进入四号谐振管压缩碰撞后损耗能量，随后经过四号谐振管近端即出气端进入一号腔室内。
10.进一步，所述三号消声组件包括网孔管，所述网孔管管壁上设有多个使一号腔室与网孔管内腔连通的气孔，所述网孔管的一端作为出气端与机壳上的出气口连接。进入一号腔室内的废气，通过气孔进入至网孔管内压缩，通过碰撞和压缩过程中损耗能量进一步降低噪音后通过出气口排出消声器；
11.进一步，所述一号消声组件还包括消音棉，所述消音棉填充于一号谐振腔内。废气通过进入一号谐振腔内扩张后损失部分能量并且通过消音棉进一步吸收部分能量，从而最大限度的降低进入消声器内的废气能量，保证消声器整体的稳定性，同时也有利于废气向后流动时，其他消声组件对废气的能量损耗。
12.进一步，所述隔板竖向设置于机壳中部位置，并将机壳在其长度方向上分隔为一号腔室和二号腔室。该结构利于三个消声组件的空间布局，有利于三个消声组件形成回转式布局结构。
13.进一步，所述三号谐振气孔和四号谐振气孔在轴向方向错开设置且在周向方向交错设置。通过上述结构，使得气流向二号消声组件内流动过程中，增长气流的流动路径，并通过各个谐振气孔的排布，提高气流能量的损耗，以有效降低噪音。
14.进一步，所述一号消声组件和所述二号消声组件沿机壳长度方向设置，所述三号消声组件沿机壳宽度方式设置，所述机壳上的进气口设于机壳长度方向对应的一侧壁上，所述机壳上的出气口设于机壳宽度方向对应的一侧壁上。
15.进一步，所述一号消声组件和二号消声组件沿机壳的高度方向交错设置，所述一号消声组件和三号消声组件沿机壳的高度方向交错设置。三个消声组件的设置方式适配于机壳内独立腔室的布局，使得各消声组件与两个独立腔室可有效配合，既兼顾了各个消声组件的空间布局，同时也保证了消声效果。
16.本发明还提供了一种发动机，所述发动机安装有权利要求1至权利要求11任意一项所述的消声器。
17.本发明还提供了一种发电机组，所述发电机组安装有权利要求12所述的发动机。
18.本发明的有益效果：
19.本发明的消声器中设置多个消声组件以及多个独立腔室，使得废气流动过程中，通过多级压缩、扩张以及碰撞逐级消耗能量，结合多级谐振腔室及孔管结构，极大的降低了排气噪音，优化了噪音音质；装配此消声器的发电机组噪音优于市场上同功率的发电机组噪音2db以上，使得消声器满足开架式发电机组对噪音的需求；而且各个消声组件空间回转分布结构，利于增大废气的流通路径，同时在有限的机壳空间内分布更多个消声组件，利于提高消声器机壳的空间利用率，并且提高消声效果。
附图说明
20.下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
21.图1为消声器结构示意图；
22.图2为消声器爆炸结构示意图；
23.图3为消声器局部结构示意图；
24.图4为消声器局部剖视结构示意图；
25.图5为发动机结构示意图；
26.图6为发电机组结构示意图；
具体实施方式
27.本实施例中提供了一种消声器、发动机及发电机组，包括机壳10以及设置于机壳内的多个串联并用于吸收噪声的消声组件，所述机壳内分隔有若干个独立的腔室，各所述消声组件分散设于各个腔室内，以使得气体可在消声组件内与机壳腔室之间扩张或压缩以损耗气体能量。
28.结合图1至图4所示，各个独立腔室的设置利于各消声组件分区布置，独立腔室的个数与消声组件的个数可以相同，此时每个独立腔室各设有一个消声组件，独立腔室的个数与消声组件的个数也可以不同，此时会有多个消声组件共用一个独立腔室；废气在独立腔室和第一组消声组件内流动，废气进行压缩和扩张，使其损失一部分能量从而降低一部分噪音后在进入第二组消声器内并通过消声器自身腔室或者配合机壳内的独立腔室进一步使得废气扩张和压缩降低噪音能量后进入下一组消声器，以此类推，逐级降低噪音后排出机壳；通过多级消声组件配合多个独立腔室结构，极大的降低了排气噪音，优化了排气噪声音质。
29.本实施例中，各所述消声组件呈回转分布的方式设置于机壳内。
30.回转分布区别于直线排列方式而言，回转分布可以为l型回转方式，或者u型回转方式，或者其他更为复杂的空间回转结构。结合图3所示，本实施例中设置有三组消声组件，其中一号消声组件20和二号消声组件30平行设置呈u形回转设置的方式，二号消声组件30和三号消声组件40呈空间垂直回转方式设置，通过各个消声组件空间回转分布结构，利于增大废气的流通路径，同时在有限的机壳空间内分布更多个消声组件，利于提高消声器机壳的空间利用率，并且提高消声效果。
31.本实施例中，所述机壳10中部设置有隔板13并将机壳内分隔为一号腔室11和二号腔室12，所述消声组件设置有三组分别包括一号消声组件20、二号消声组件30和三号消声组件40，所述一号消声组件20设置于一号腔室11内，一号消声组件20的进气端与机壳10上的进气口14连接、出气端与二号腔室12连通以将气流引导至二号腔室，所述二号消声组件30设置于二号腔室12内，二号消声组件30的进气口与二号腔室12内腔连通、出气口与一号腔室11连通，所述三号消声组件30设置于一号腔室11内，所述三号消声组件40的进气口与一号腔室11内腔连通、出气口与机壳10上的出气口15连接。
32.结合图2所示，进气口14外接进气管16，进气管16外端连接有连接盘17，连接盘用于与发动机出气口连接，使得发动机的废气通过进气管进入一号消声组件20，此时废气经过一次扩张消耗废气能量，隔板13上对应于一号消声组件20开设有一号气口，一号消声组
件20的出气端与一号气口连接，使得废气经过一号消声组件20后进入二号腔室12内，此时废气经过二次扩张进一步消耗能量，废气由二号腔室12进入二号消声组件30内后，实现一次压缩，隔板13上对应于二号消声组件30开设有二号气口，二号消声组件30的出气端与二号气口连接，废气经过二号消声组件30后进入一号腔室11内，使得废气形成三次扩张，而后废气流动至三号消声组件40内，实现二次压缩后，经过出气口15排出消声器；一号腔室11既作为废气扩张的空间使用，同时也用于一号消声组件20和三号消声组件40的安装。废气在进入消声器时，首先经过两级扩张，损失废气的部分能量，同时也可减小废气对消声器的冲击，而后进入二号腔室12，废气从二号腔室12流通到一号腔室11时二号消声组件30进一步扩张和压缩降低噪音能量后进入三号消声组件40，废气进入三号消声组件40后通过三号消声组件40自身损耗能量，进一步降低噪音后排出。
33.本实施例中，所述一号消声组件20包括一号谐振管21和二号谐振管22，所述二号谐振管22内套于一号谐振管21内，所述一号谐振管21内壁与二号谐振管22外壁之间形成封闭的一号谐振腔，所述二号谐振管22管壁上设有多个使二号谐振管22内腔与一号谐振腔连通的一号谐振气孔23，所述二号谐振管22的进气口与机壳10上的进气口14连接、出气口与二号腔室12内腔连通。
34.结合附图2所示，一号谐振管21的两个开口端呈逐渐缩小的锥形口，当二号谐振管22内套于一号谐振管21内时，一号谐振管21的两开口端的内壁与二号谐振管22的外壁密封贴合，使得一号谐振管21外圆面与二号谐振管22内圆面之间形成了环形且封闭的一号谐振腔，二号谐振管22上阵列排布有多个一号谐振气孔23，使得二号谐振管22形成类似花管结构，二号谐振管22的进气口与进气管16连通、出气口与隔板13上的一号气口连接，当废气进入二号谐振管22内时，会通过一号谐振气孔23进入一号谐振腔内，实现废气的一次扩张，随后废气经过二号谐振管22的出气端流动至二号腔室12内。
35.本实施例中，所述二号消声组件30包括三号谐振管31和四号谐振管32，所述四号谐振管32内套于三号谐振管31内，所述三号谐振管31内壁和四号谐振管32外壁之间形成封闭的二号谐振腔33，所述三号谐振管31管壁上设有多个使二号腔室12与三号谐振管31连通的三号谐振气孔34，所述四号谐振管32上设有多个使二号谐振腔33与四号谐振管32内腔连通的四号谐振气孔35，所述四号谐振管32的一端作为出气端与一号腔室11连通。
36.结合图2和图4所示，三号谐振气孔34阵列排布设置于三号谐振管31外壁上，四号谐振气孔35阵列排布设置于四号谐振管32外壁上，使得三号谐振管31和四号谐振管32形成类似花管结构，三号谐振管31内为两端开口结构，三号谐振管31的远端侧密封盖有堵头36，同时该堵头也将四号谐振管32远端密封，三号谐振管31的近端密封连接于隔板13上并罩在隔板上的二号气口上，四号谐振管32的近端作为出气端密封内套于二号气口内，使得四号谐振管32内腔与一号腔室11连通，二号腔室12内的废气通过三号谐振气孔34进入二号谐振腔33内压缩碰撞损失能量后再经四号谐振气孔35进入四号谐振管32再一次压缩碰撞后损耗能量，随后经过四号谐振管32出气端进入一号腔室11内。
37.本实施例中，所述三号消声组件40包括网孔管41，所述网孔管管壁上设有多个使一号腔室11与网孔管41内腔连通的气孔42，所述网孔管41的一端作为出气端与机壳10上的出气口15连接。
38.气孔42阵列排布设置于网孔管41上，使得网孔管41形成类似花管结构，进入一号
腔室11内的废气，通过气孔42进入至网孔管41内压缩，通过碰撞和压缩过程中损耗能量进一步降低噪音后通过出气口15排出消声器；通过此消声器的多级谐振腔室及孔管结构，极大的降低了排气噪音，优化了噪音音质；装配此消声器的发电机组噪音优于市场上同功率的发电机组噪音2db以上；而且可在此消声器上装配与此消声器匹配的火花收集器60，消声器噪音可以比市场上同功率的发电机组噪音降低3db左右，使得消声器满足开放式发电机组对噪音的需求。
39.本实施例中，所述一号消声组件20还包括消音棉24，所述消音棉24填充于一号谐振腔内。结合图2和图4所示，消音棉24为圆筒状结构，消音棉24适形填充于一号谐振腔内，本实施中消音棉24采用吸音玻纤棉，消音棉也可采用其他已知的耐高温消音棉，具体不在赘述；废气通过进入一号谐振腔内扩张后损失部分能量并且通过消音棉进一步吸收部分能量，从而最大限度的降低进入消声器内的废气能量，保证消声器整体的稳定性，同时也有利于废气向后流动时，其他消声组件对废气的能量损耗。
40.本实施例中，所述隔板13竖向设置于机壳10中部位置，并将机壳在其长度方向上分隔为一号腔室和二号腔室。结合图2所示，隔板的设置方式使得机壳10在长度方向分隔成独立的腔室，利于三个消声组件的空间布局，也利于三个消声组件形成回转式布局结构。
41.本实施例中，所述三号谐振气孔34和四号谐振气孔35在轴向方向错开设置且在周向方向交错设置。
42.轴向错开设置是指三号谐振气孔34的设置位置和四号谐振气孔35的设置位置轴向错开，结合图2所示，三号谐振气孔34的设置位置位于三号谐振管31的轴向左侧，四号谐振气孔35的设置位置位于四号谐振管32的轴向右侧，三号谐振管31和四号谐振管32大概等长，故四号谐振管32内套于三号谐振管31内形成配合关系后，三号谐振气孔34位于装配后部件的轴向左侧，四号谐振气孔35位于装配后部件的轴向右侧，两个位置不在径向投影方向重合；周向方向交错设置是指三号谐振气孔34和四号谐振气孔35径向不正对，允许三号谐振气孔34和四号谐振气孔35在周向方向间隔交错设置或者完全错开设置，结合图2所示，三号谐振气孔34沿周向设置有多个排，四号谐振气孔35也沿周向设置有若干排，但四号谐振气孔35各排与三号谐振气孔34各排间隔交错设置，通过上述结构，使得气流向二号消声组件30内流动过程中，增长气流的流动路径，并通过各个谐振气孔的排布，提高气流能量的损耗，以有效降低噪音。
43.本实施例中，所述一号消声组件20和所述二号消声组件30沿机壳长度方向设置，所述三号消声组件40沿机壳宽度方式设置，所述机壳10上的进气口14设于机壳长度方向对应的一侧壁上，所述机壳10上的出气口15设于机壳宽度方向对应的一侧壁上。
44.其中一号消声组件20和二号消声组件30呈u形回转设置的方式，二号消声组件30和三号消声组件40呈空间垂直回转方式设置，三个消声组件的设置方式适配于机壳内独立腔室的布局，使得各消声组件与两个独立腔室可有效配合，既兼顾了各个消声组件的空间布局，同时也保证了消声效果。
45.本实施例中，所述一号消声组件20和二号消声组件30沿机壳10的高度方向交错设置，所述一号消声组件20和三号消声组件40沿机壳10的高度方向交错设置。结合图3所示，该结构利于各个消声组件在有限空间内的布局，而且也利于增长废气的流动路径，同时也兼顾了气流流向的设计，有利于提高消声效果。
46.本实施例还提供了一种发动机，所述发动机安装有权利要求1至权利要求11任意一项所述的消声器。结合图1和图5所示，机壳上连接有y字形的支架50，支架固定于曲轴箱盖上方对消声器形成支撑加强；另外发动机还包括曲轴箱61、曲轴、曲柄、活塞、化油器62以及空滤器63等部件，发动机的其他部件与现有结构相同，不同之处在于安装于发动机上的消声器不同，此处不在赘述；
47.本实施例还提供了一种发电机组，所述发电机组安装有权利要求12所述的发动机。结合图6所示，发电机组为开架式结构，包括发电机开放式的发电机支架71、安装于发电机支架上的发电机、发动机以及油箱72等结构，发电机组的整体结构与现有结构相同，不同之处在于安装于发动机上的消声器不同，此处不在赘述。
48.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。