Глушитель шума
Изобретение позволяет повысить эффективность шумоглушения путем разделения и последующего смешивания газового потока. Глушитель содержит корпус 1 с торцевыми стенками и внутреннюю трубу 2, треугольные в поперечном сечении, и патрубки 3 и 4. Внутренняя труба снабжена заглушкой 5 со стороны впускного патрубка 3 и поперечными ребрами 9, выполнена с длиной, меньшей длины корпуса 1, и установлена коаксиально с образованием зазора с внутренней поверхностью средней части корпуса 1 и впускной и выпускной 8 камер в зоне торцевых стенок последнего, поперечные ребра 9 размещены в зазоре и выполнены с длиной, равной длине граней 6 трубы 2, и высотой, равной ширине зазора. Ребра на смежных гранях 6 трубы 2 смещены друг относительно друга в осевом направлении. Шаг между ребрами 9 выполнен переменным и увеличивающимся в сторону выпускного патрубка 4. Ребра 9 установлены наклонно относительно продольной оси и в одном направлении. Заглушка 5 выполнена в форме пирамиды, соединенной основанием с торцем внутренней трубы 2, по периметрам соответствующих граней 6. Отработавшие газы через патрубок 3 попадают в камеру 7, где заглушкой 5 разделяются на три потока и направляются в зазор между корпусом 1 и трубой 2 по каналам 10 и продольным каналам 11. 8 з.п. ф-лы, 9 ил.
Изобретение относится к области машиностроения, в частности, двигателестроению, а именно к глушителям шума, преимущественно двигателя внутреннего сгорания как при выхлопе, так и при нагнетании газов. Целью изобретения является повышение эффективности шумоглушителя. На фиг.1 представлен продольный разрез корпуса, вид сбоку; на фиг.2 продольный разрез корпуса, вид сверху; на фиг.3 разрез А-А на фиг.1; на фиг.4 схема движения газового потока (глушитель, вид сбоку); на фиг.5 схема движения газового потока, вид сверху; на фиг.6 разрез Б-Б на фиг.4; на фиг.7 продольный разрез корпуса (вид сбоку, вариант выполнения корпусам и трубы в виде усеченных пирамид); на фиг.8 продольный разрез корпуса (вид сверху, вариант с переменным шагом между ребрами); на фиг.9 разрез В-В фиг.7. Глушитель шума содержит корпус 1 с торцевыми стенками и внутреннюю трубу 2, треугольные в поперечном сечении, и расположенные в осевом направлении впускной 3 и выпускной 4 патрубки. Внутренняя труба 2 снабжена со стороны впускного патрубка заглушкой 5 в виде трехгранной пирамиды, соединенной (например, сваркой) основанием с торцем внутренней трубы 2, последняя по периметрам соответствующих граней 6 выполнена с длиной, меньшей длины корпуса 1, и установлена коаксиально, с образованием зазора с внутренней поверхностью, средней части корпуса 1 и впускной 7 и выпускной 8 камер в зоне торцевых стенок последнего. Внутренняя труба 2 снабжена также поперечными ребрами 9, которые размещены в зазоре, выполнены с длиной, равной длине граней трубы 2, и высотой, равной ширине зазора, и образуют на гранях каналы 10 вокруг внутренней трубы 2 и продольные каналы 11 вдоль углов пересечения граней 6. Ребра 9 на смежных гранях трубы 2 могут быть смещены друг относительно друга в осевом направлении. Шаг между ребрами 9 может быть переменным с увеличением в сторону выпускного патрубка 4. Ребра 9 могут быть наклонены в одном направлении (угол 
) относительно продольной оси. Изменением шага между ребрами 9 обеспечивается многозаходность каналов на гранях. Во втором варианте глушителя корпус 1 и внутренняя труба 2 могут быть выполнены в форме усеченных пирамид и расположены большими основаниями в сторону выпускного патрубка 4. Работает глушитель следующим образом. Газовый поток через впускной патрубок 3 попадает во впускную камеру 7, где заглушкой 5 в виде пирамиды разделяется на три потока и направляется в полость зазора между корпусом 1 и внутренней трубой 2, в которой дополнительно разделяется ребрами 9 и направляется по каналам 10 на гранях и по трем продольным каналам 11, вдоль углов пересечения граней 6. В конце пути перемещения по каждой грани потоки газов каждого канала 10 встречаются с потоками каналов 11, взаимно разрушаются и создаются новые потоки в каналах 10 с измененной энергией, на сопряженных гранях в каналах 11 в своем продолжении. Потоки в каналах 10 при переходе на смежную грань и встрече со смещенными ребрами 9 делятся на два потока каждый, одновременно смешиваясь с потоками смежных каналов 10 и также до выхода в выпускную камеру 8. В последней газовые потоки из каналов 10 и 11 дополнительно смешиваются и заполняют полость внутренней трубы 2 и выходят через выпускной патрубок 4. Давление газов в полости внутренней трубы 2 стабилизирует (демпфирует) выход газов в выпускной патрубок 4. Эффективность шумоглушения повышается за счет многократного смешивания газовых преломляющихся потоков в каналах 10, движущихся по закону спирали, путем пересечения потоками в каналах 11. Вместе с тем, несмотря на интенсивное смешивание газов, с наличием пересекающихся потоков, снижается гидравлическое сопротивление, поскольку все газопроводные каналы имеют тенденцию односторонней направленности, а также за счет увеличения шага между ребрами или варианта корпуса 1 и трубы 2 в форме усеченной пирамиды, в которых большие основания ориентированы в сторону выпускного патрубка. Выбор формы корпуса 1 и трубы 2 треугольных в поперечном сечении позволяет получить: самый большой объем газопроводящих каналов 11, обеспечивающих наиболее эффективное смешивание газов; наибольший угол преломления спиралеобразных потоков в каналах 10; самые малые объем и габаритные размеры глушителя. Глушитель отличается также простотой конструкции, включающей прямые трубы и перегородки, не требующие дополнительных операций по изменению их формы типа изгиба труб, что обеспечивает улучшение технологичности. Трубы в заявленной конструкции глушителя могут быть изготовлены любым доступным способом, например из цельнотянутого материала, сварными из отдельных частей, литыми, как сами по себе, так и совместно с ребрами, одной из труб или отдельных граней, а также металло- или минералокерамическими, что также улучшает их технологичность и долговечность. Эффективность снижения шума и уменьшения гидравлического сопротивления позволяют значительно уменьшить габариты глушителя, вибрацию и увеличить его долговечность.
Формула изобретения
1. ГЛУШИТЕЛЬ ШУМА преимущественно для двигателей внутреннего сгорания, содержащий корпус с торцевыми стенками и внутреннюю трубу, выполненные многоугольными в поперечном сечении, и расположенные в осевом направлении впускной и выпускной патрубки, отличающийся тем, что, с целью эффективности шумоглушения, внутренняя труба снабжена заглушкой со стороны впускного патрубка и поперечными ребрами, выполнена с длиной, меньшей длины корпуса, и установлена коаксиально с образованием зазора с внутренней поверхностью средней части корпуса и впускной и выпускной камер в зоне торцевых стенок последнего, а поперечные ребра размещены в зазоре и выполнены с длиной, равной длине граней трубы, и высотой, равной ширине зазора. 2. Глушитель по п. 1, отличающийся тем, что корпус и внутренняя труба выполнены в форме треугольников. 3. Глушитель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что корпус и внутренняя труба выполнены в форме равносторонних треугольников. 4. Глушитель по пп. 1 3, отличающийся тем, что поперечные ребра на смежных гранях трубы смещены друг относительно друга в осевом направлении. 5. Глушитель по пп. 1 4, отличающийся тем, что шаг между ребрами выполнен переменным. 6. Глушитель по пп. 1 5, отличающийся тем, что шаг между ребрами выполнен увеличивающимся в сторону выпускного патрубка. 7. Глушитель по пп. 1 6, отличающийся тем, что ребра установлены наклонно относительно продольной оси и в одном направлении. 8. Глушитель по пп. 1 7, отличающийся тем, что заглушка выполнена в виде пирамиды, соединенной основанием с торцем внутренней трубы, по периметрам соответствующих граней. 9. Глушитель по пп. 1 8, отличающийся тем, что корпус и внутренняя труба выполнены в форме усеченных пирамид и ориентированы большим основанием в сторону выпускного патрубка.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Номер и год публикации бюллетеня: 29-2000
Извещение опубликовано: 20.10.2000
