一种即可降低设备制造成本又可节省使用空间的用于消声器中的防雨结构及应用该结构的排气消声器。其是在消声器的机壳内的顶部设排水机构，该排水机构由中空外壳、整流网、挡雨板和将挡雨板上积水导出的排水管构成，在整流网的上端还固接有导雨部件。本发明将防雨水和排雨水结构设置在排气消声器机壳的内部，既不影响消声器降低噪声的功能，又节省外部使用空间，从整体上来讲，其在添加了新功能的情况下，费用并没增加多少，因此，其有效的降低了设备制造成本。本发明结构简单、布局合理、安装方便。其既实现了船用柴油机的多功能化，又降低了船舶的制造成本，还节省了船舶设备空间的利用率。
1.一种用于消声器中的防雨结构，其特征在于：在该消声器的机壳(4)内的顶部设有排水机构，该排水机构由中空并呈圆柱圆台同轴连体形的外壳(11)、与外壳(11)同轴并设置于其内的下部呈网孔状的整流网(12)、安装在该外壳(11)底部沿该外壳(11)圆周设置并呈倾斜状的中央为通孔的挡雨板(13)和一端连接在挡雨板(13)上另一端设置于机壳(4)外并将挡雨板(13)上积水导出的排水管(3)构成，该消声器的排气衔接管(2)的顶端穿过所述的通孔置于整流网(12)之内；所述外壳(11)分上部和下部，上部为上小下大的圆台形，上部的顶端为进雨口(6)，该进雨口(6)的周边固接在排气消声器气体出口的法兰(7)上，其间密封连接，下部为圆柱形，所述挡雨板(13)沿径向由内向外朝下倾斜，挡雨板(13)的外端与外壳(11)下部的底端密封连接，所述整流网(12)为两端是敞口的中空圆筒，整流网(12)的下端固接在挡雨板(13)上所述的通孔周边，所述通孔的内缘与所述排气衔接管(2)密封连接，在整流网(12)的上端还固接有具有锥形尖端且与整流网(12)同轴的导雨部件(14)，在所述外壳(11)下部、挡雨板(13)与所述排气衔接管(2)顶端之间形成一个积水浅槽(16)。
2.根据权利要求1所述的用于消声器中的防雨结构，其特征在于：所述外壳(11)壳壁分上部的网孔壁和下部的非网孔壁，该网孔壁由其上部延伸至所述积水浅槽(16)的上方。
3.根据权利要求2所述的用于消声器中的防雨结构，其特征在于：所述导雨部件(14)为截面是菱形的中空双圆锥体，在其下端设有半圆形的气体导流罩(15)，在导雨部件(14)的双圆锥体上直径较大部位，沿其圆周方向均匀设有四个直径为4mm的排气孔(17)。
4.根据权利要求2所述的用于消声器中的防雨结构，其特征在于：整流网(12)上网孔区域的最上一层网孔至所述导雨部件(14)的径向距离应大于整流网(12)上的网孔孔径的二倍。
5.根据权利要求1－4中任一项所述的用于消声器中的防雨结构，其特征在于：所述排气衔接管(2)的顶端至所述积水浅槽(16)的上限距离不小于10mm。
6.根据权利要求5所述的用于消声器中的防雨结构，其特征在于：所述排气衔接管(2)的顶端至所述整流网(12)的底端之间的距离不小于10mm。
7.根据权利要求6所述的用于消声器中的防雨结构，其特征在于：所述整流网(12)上部未设网孔区域的高度与网孔壁的高度之比为1:15。
8.根据权利要求7所述的用于消声器中的防雨结构，其特征在于：所述整流网(12)的半径大于所述排气衔接管(2)的半径，其差值不小于10mm。
9.一种防雨型排气消声器，包括消声器的机壳(4)，安装于该机壳(4)内的吸声材料(5)和可连接在船用柴油机排气口上的排气衔接管(2)，其特征在于：在该机壳(4)内的顶部设有排水机构，该排水机构由中空并呈圆柱圆台同轴连体形的外壳(11)、与外壳(11)同轴并设置于其内的下部呈网孔状的整流网(12)、安装在该外壳(11)底部沿该外壳(11)圆周设置并呈倾斜状的中央为通孔的挡雨板(13)和一端连接在挡雨板(13)上另一端设置于机壳(4)外并将挡雨板(13)上积水导出的排水管(3)构成，所述排气衔接管(2)的顶端穿过所述的通孔置于整流网(12)之内；所述外壳(11)分上部和下部，上部为上小下大的圆台形，上部的顶端为进雨口(6)，该进雨口(6)的周边固接在排气消声器气体出口的法兰(7)上，其间密封连接，下部为圆柱形，所述挡雨板(13)沿径向由内向外朝下倾斜，挡雨板(13)的外端与外壳(11)下部的底端密封连接，所述整流网(12)为两端是敞口的中空圆筒，整流网(12)的下端密封固接在挡雨板(13)上所述的通孔周边，所述通孔的内缘与所述排气衔接管(2)密封连接，在整流网(12)的上端还固接有具有锥形尖端且与整流网(12)同轴的导雨部件(14)，在所述外壳(11)下部、挡雨板(13)与所述排气衔接管(2)顶端之间形成一个积水浅槽(16)。
10.根据权利要求9所述的防雨型排气消声器，其特征在于：所述排气衔接管(2)的顶端至所述积水浅槽(16)的上限距离不小于10mm；所述排气衔接管(2)的顶端至所述整流网(12)的底端之间的距离不小于10mm。
用于消声器中的防雨结构及应用该结构的消声器
技术领域
[0001] 本发明涉及一种用于消声器中的防雨结构，特别涉及一种用于安装在船用柴油机上的排气消声器使用的防雨结构及应用该结构的消声器。
背景技术
[0002] 目前，国内外常见的船用柴油机排气消声器只有单一的降低噪声的功能，少数消声器厂家在排气消声器出口处安装一个简单的防雨帽或者弯头罩，这种排雨水做法的效率低下，往往还需要在柴油机排气系统里再安装其它除雨水设备。采用这种做法，既增加船舶制造成本，又占用船用排气消声器周围的空间。所以设计新型多功能设备是当前各种船舶设备的发展趋势。船用柴油机排气消声器也是在不断发展更新中，除满足排气消声器自身具有的降低噪声的功能外，还必须具有其它的功能。
发明内容
[0003] 本发明要解决的技术问题是提供一种即可降低设备制造成本又可节省使用空间的用于消声器中的防雨结构及应用该结构的排气消声器。
[0004] 为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
[0005] 本发明的用于消声器中的防雨结构，在该消声器的机壳内的顶部设有排水机构，该排水机构由中空并呈圆柱圆台同轴连体形的外壳、与外壳同轴并设置于其内的下部呈网孔状的整流网、安装在该外壳底部沿该外壳圆周设置并呈倾斜状的中央为通孔的挡雨板和一端连接在挡雨板上另一端设置于机壳外并将挡雨板上积水导出的排水管构成，该消声器的排气衔接管的顶端穿过所述的通孔置于整流网之内；所述外壳分上部和下部，上部为上小下大的圆台形，上部的顶端为进雨口，该进雨口的周边固接在排气消声器气体出口的法兰上，其间密封连接，下部为圆柱形，所述挡雨板沿径向由内向外朝下倾斜，挡雨板的外端与外壳下部的底端密封连接，所述整流网为两端是敞口的中空圆筒，整流网的下端固接在挡雨板上所述的通孔周边，所述通孔的内缘与所述排气衔接管密封连接，在整流网的上端还固接有具有锥形尖端且与整流网同轴的导雨部件，在所述外壳下部、挡雨板与所述排气衔接管顶端之间形成一个积水浅槽。
[0006] 所述外壳壳壁分上部的网孔壁和下部的非网孔壁，该网孔壁由其上部延伸至所述积水浅槽的上方。
[0007] 所述导雨部件为截面是菱形的中空双圆锥体，在其下端设有半圆形的气体导流罩，在导雨部件的双圆锥体上直径较大部位，沿其圆周方向均匀设有四个直径为4mm的排气孔。
[0008] 整流网上网孔区域的最上一层网孔至所述导雨部件的径向距离应大于整流网上的网孔孔径的二倍。
[0009] 所述排气衔接管的顶端至所述积水浅槽的上限距离不小于10mm。
[0010] 所述排气衔接管的顶端至所述整流网的底端之间的距离不小于10mm。
[0011] 所述整流网上部未设网孔区域的高度与网孔壁的高度之比为1:15。
[0012] 所述整流网的半径大于所述排气衔接管的半径，其差值不小于10mm。
[0013] 本发明的防雨型排气消声器，包括消声器的机壳，安装于该机壳内的吸声材料和可连接在船用柴油机排气口上的排气衔接管，在该机壳内的顶部设有排水机构，该排水机构由中空并呈圆柱圆台同轴连体形的外壳、与外壳同轴并设置于其内的下部呈网孔状的整流网、安装在该外壳底部沿该外壳圆周设置并呈倾斜状的中央为通孔的挡雨板和一端连接在挡雨板上另一端设置于机壳外并将挡雨板上积水导出的排水管构成，所述排气衔接管的顶端穿过所述的通孔置于整流网之内；所述外壳分上部和下部，上部为上小下大的圆台形，上部的顶端为进雨口，该进雨口的周边固接在排气消声器气体出口的法兰上，其间密封连接，下部为圆柱形，所述挡雨板沿径向由内向外朝下倾斜，挡雨板的外端与外壳下部的底端密封连接，所述整流网为两端是敞口的中空圆筒，整流网的下端密封固接在挡雨板上所述的通孔周边，所述通孔的内缘与所述排气衔接管密封连接，在整流网的上端还固接有具有锥形尖端且与整流网同轴的导雨部件，在所述外壳下部、挡雨板与所述排气衔接管顶端之间形成一个积水浅槽。
[0014] 所述排气衔接管的顶端至所述积水浅槽的上限距离不小于10mm；所述排气衔接管的顶端至所述整流网的底端之间的距离不小于10mm。
[0015] 与现有技术相比，本发明将防雨水和排雨水结构设置在排气消声器机壳的内部，该结构既不影响该消声器降低噪声的功能，又节省外部使用空间省去了现有技术中的防雨帽或弯头罩的结构，而且在排气消声器制作过程中将该防雨水结构内置其中，相对来讲，其制作要简单了很多，从整体上来讲，其在添加了新功能的情况下，费用并没增加多少，因此，其有效的降低了设备制造成本。本发明结构简单、布局合理、安装方便。其既实现了船用柴油机的多功能化，又降低了船舶的制造成本，还节省了船舶设备空间的利用率。
附图说明
[0016] 图1为本发明消声器的剖视图。
[0017] 图2为图1中的防雨结构放大图。
[0018] 图3为导雨部件的放大示意图。
[0019] 附图标记如下：
[0020] 防雨结构1、外壳11、整流网12、挡雨板13、导雨部件14、导流罩15、积水浅槽16、排气孔17、排气衔接管2、排水管3、机壳4、吸声材料5、进雨口6、法兰7。
具体实施方式
[0021] 本发明的用于消声器中的防雨结构1及应用该结构的消声器，主要用于船用柴油机排气装置上。其包括消声器的机壳4、置于机壳4内的吸声材料5、安装于船用柴油机排气口上的排气衔接管2和设置于机壳4内上部的防雨结构1。
[0022] 所述防雨结构1由外壳11、挡雨板13、整流网12、导雨部件14、排气衔接管2和排水管3道等六个部分组成。
[0023] 所述外壳11由304不锈钢材料所制，其分上部和下部，上部和下部连为一体，上部形状为上小下大的圆台形，上部的顶端为进雨口6，该进雨口6的周边焊接在排气消声器气体出口的法兰7上，该进雨口6的管壁与法兰7之间密封连接。外壳11的下部为中空圆柱形，为了能有效降低由排气衔接管2出来的流动气体产生的噪声，可将外壳11的上部和绝大部分的下部的壳壁制作成网孔状(即流动气体产生的噪声穿过网孔被设于外壳11外的吸声材料5吸收)，该网孔状所占区域由上至下延伸至设于外壳11下部的积水浅槽16的上缘。外壳下部上的未设网孔区域的高度与网孔壁的高度之比为1:2。
[0024] 所述挡雨板13由304不锈钢材料所制，其形状为切掉锥角的上下两端面为敞口的圆锥筒，该圆锥筒的上小下大，上端面为圆形通孔，该圆锥筒的底端与所述外壳11下部的底端密封焊接，该圆锥筒上端面的通孔内缘与穿过该通孔的所述排气衔接管2的管壁密封焊接。
[0025] 所述的积水浅槽16是由外壳11下部壳壁(非网孔壁)、挡雨板13与所述通孔之上的排气衔接管2管壁之间形成的空间构成。下雨时，由该消声器顶部的出气口漂入的雨水会积存于此。
[0026] 在挡雨板13上靠近挡雨板13周边位置，沿圆周方向均匀(均匀设置可防止积存在积水浅槽16中的水深浅不一)设有若干个排水孔，本发明优选为四个，积存在所述积水浅槽16中的雨水可通过这些排水孔和与该排水孔密封连接且设置在挡雨板13下方的排水管3排往该消声器机壳4之外。
[0027] 所述整流网12由304不锈钢材料所制，其为两端是敞口的中空圆筒，整流网12的内径要大于所述排气衔接管2的外径，即穿过所述通孔向上延伸出来的排气衔接管2部分是置于整流网12内，这样可避免进入外壳11内的雨水进入排气衔接管2内。整流网12靠上的一部分为实心壁(即未设网孔区域)，其下部为可使排气衔接管2内的流动气体排出的网孔壁。本发明优选整流网12上的实心壁部分的高度不小于20mm，本发明优选该实心壁与网孔壁的高度之比为1:15。
[0028] 整流网12的下端以与所述通孔相同轴线设置的方式焊接在挡雨板13上。
[0029] 在整流网12的上端还固接有一个由304不锈钢材料所制的导雨部件14，其为截面是菱形的中空双圆锥体，该双圆锥体与整流网12为同轴设置，导雨部件14以其上最大径向部分与整流网12上端口相接的方式与该整流网12焊接在一起。导雨部件14的主要作用是引导漂入外壳11内且打在其上的雨水顺着整流网12壁向下流动，不要进入排气衔接管2内。
[0030] 为降低由排气衔接管2内流出的流动气体的阻力，在所述导雨部件14的下端设有半圆形的气体导流罩15，在导雨部件14的双圆锥体上直径较大部位，沿其圆周方向均匀设有四个直径为4mm的排气孔17(如图3所示)，其作用是防止由排气衔接管2内喷出的较高温度的气体流喷射至该导流罩15上再使内部为空腔的导雨部件14骤然升温，导致导雨部件14内的气体因快速膨胀而致开裂或者爆炸。
[0031] 所述排气衔接管2可为消声器的排气主管，也可为与该消声器的排气主管过渡连接的变径管，使用哪种结构的连接管可根据不同的消声器所用的排气主管与本发明所用的整流管、挡雨板13的具体结构而定。
[0032] 为了防止沿整流网12向下流动的雨滴由其上的网孔壁最上层网孔进入排气衔接管2中，本发明的进一步改进是将整流网12的网孔壁区域的上沿至所述导雨部件14的径向最短距离设为应大于整流网12上的网孔孔径的二倍。
[0033] 其原因如下：为了防止排气衔接管2在排气时不产生紊流，要求排气衔接管2的截面面积尽可能不变或者是缓慢变化，因此导雨部件14的下锥体的锥角不能太大，本发明的导雨部件14下锥体的锥角优选为40度。这样导雨部件14的下锥体的上缘至整流网12的网孔壁最上一层网孔的水平距离就很小，如果该水平距离小于网孔的直径甚至更小，那么滞留在整流网12的网孔壁最上一层网孔上的雨滴可能会因吸附作用而被导雨部件14的下锥体导走，继而流入排气衔接管2内。
[0034] 进一步的，为了避免积水浅槽16中的水在较多时漫入排气衔接管2中，可将排气衔接管2的顶端至积水浅槽16上限的距离设定为不小于10mm(即所述外壳11上非网孔壁的上限)。
[0035] 进一步的，整流网12的半径应大于排气衔接管2的半径，其差值不小于10mm。其作用是：通常，由整流网12向下流动的水滴，在落到其底端时，水滴会因撞击挡雨板13而产生少量飞溅，当上述差值太小时，飞溅的水滴就会落入排气衔接管2内，因此，为了防止该飞溅的水滴进入排气衔接管2，应将整流网12的半径设计的大些，与其同轴的排气衔接管2的半径设计的小些。
[0036] 进一步的，为了避免沿着整流网12网壁顺流而下的雨水由其底端进入排气衔接管2中，可将整流网12的底端设置为比排气衔接管2的顶端低，其间的距离差值不小于10mm。
[0037] 为了确保由排气衔接管2流出的流动气体的通畅，可将外壳11内壁至整流网12外壁之间的横截面面积设计成大于整流网12的网孔壁的整个流通面积；整流网12的网孔壁的整个流通面积大于排气衔接管2的横截面面积。
[0038] 本发明的防雨过程如下：
[0039] 当雨水由排气消声器的气体出口漂入所述的外壳11时，雨滴落在导雨部件14的锥体部位上，然后顺着导雨部件14锥体的斜面向下滑落至整流网12，然后顺流而下至积水浅槽16中，最后由所述的排水管3流出该消声器的机壳4之外。
