CN103123786A - 消音器及带有消音器的超声波流量计 - Google Patents

消音器及带有消音器的超声波流量计 Download PDF

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CN103123786A CN2012104582905A CN201210458290A CN103123786A CN 103123786 A CN103123786 A CN 103123786A CN 2012104582905 A CN2012104582905 A CN 2012104582905A CN 201210458290 A CN201210458290 A CN 201210458290A CN 103123786 A CN103123786 A CN 103123786A
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Abstract

本发明目的在于提供一种比以往紧凑且超声波噪声的消音效果高的消音器及带有消音器的超声波流量计。本发明的消音器(10)具备与管(90)连接而流体通过内部的消音筒(11),在该消音筒(11)中的与超声波流量计(80)相反侧的端部的边界壁(11K)上形成有比消音筒(11)的内部剖面积小的边界开口(12)。而且,在消音筒(11)的内侧,与边界开口(12)对置的第一中央障碍板(61)和与形成在第一中央障碍板(61)与消音筒(11)的内侧面之间的一对侧部开口(61A、61A)对置的一对第一侧部障碍板(71、71)沿着消音筒(11)的轴向交替排列。

Description

消音器及带有消音器的超声波流量计
技术领域
本发明涉及用于使在管内流动的流体中传播而朝向超声波流量计的超声波噪声衰减的消音器及带有消音器的超声波流量计。
背景技术
作为以往的消音器,利用副管将主管的长度方向的两位置之间连接,在第一连接位置处向主管和副管分开的超声波在所述主管内和副管内传播后到达第二连接位置时,噪声的波以相互错开半波长量的状态重合,实现噪声的衰减(例如,参照专利文献1)。
【在先技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】日本特开平9-177535号公报(段落[0041],图1~图5)
【发明的概要】
【发明要解决的课题】
然而,在噪声为超声波噪声时,与通常的音域的噪声相比,直线前进性高,因此在上述的以往的消音器中,超声波噪声难以进入到从主管分支的副管内,存在无法起到充分的消音效果的问题。而且,在上述的以往的消音器中,副管向侧方突出而体积增大,因此存在需要广阔的设置空间的问题。
发明内容
本发明鉴于上述情况而作出,目的在于提供一种与以往相比紧凑且超声波噪声的消音效果高的消音器及带有消音器的超声波流量计。
【用于解决课题的手段】
为了实现上述目的,本发明第一方面的消音器在流体流动的管的中途具备与超声波流量计串联地排列连接的消音筒,使流体通过消音筒内而减少在该流体中传播的噪音,其特征在于,具备:边界壁,其配置在消音筒中的与超声波流量计相反侧的端部,且与消音筒的轴向正交;边界开口,其贯通形成于边界壁,且开口面积比消音筒的内部剖面积小;管连接部,其形成在边界壁的外表面中的边界开口的缘部,且用于将消音筒与管连接;中央障碍板,其设置在消音筒的内侧,呈现与边界壁平行的板状且与边界开口对置,成为能够供该边界开口整体投影的大小,并且在其与消音筒的内侧面之间形成一对侧部开口或环状的侧部开口;外侧障碍板,其成为与边界壁平行的板状,从边界壁的相反侧与侧部开口对置,且成为能够供该侧部开口整体投影的大小,并且具有与中央障碍板对置的中央开口。
本发明第二方面以第一方面记载的消音器为基础,其特征在于,消音筒的内侧剖面形状为四边形,中央障碍板架设在消音筒的内侧面上,成为与消音筒的剖面形状即四边形的长宽中的一方的边为相同宽度且比另一方的边小的四边形,并且四边形的侧部开口形成一对,外侧障碍板由呈四边形且与一对侧部开口分别对置配置的一对侧部障碍板构成,从消音筒中的架设有中央障碍板的一对内侧面的对置方向观察到的边界壁与中央障碍板的间隔为H1,中央障碍板与侧部障碍板的间隔为H2,一方的侧部开口的开口宽度为H3,另一方的侧部开口的开口宽度为H4,中央开口的开口宽度为H5,并且架设有中央障碍板的一对内侧面的间隔为L,边界开口的开口面积为S1时,成为S1=2·L·H1=2·L·H2=L·(H3+H4)=L·H5。
本发明第三方面以第二方面记载的消音器为基础,其特征在于,边界开口为圆形。
本发明第四方面以第二方面记载的消音器为基础,其特征在于,边界开口成为与消音筒的内侧的剖面形状即四边形的长宽的一方的边为相同宽度且比另一方的边小的四边形,管连接部成为从边界壁的外表面突出的筒状且其基端部的内侧的剖面形状成为与边界开口相同的四边形,并且前端部的内侧的剖面形状呈圆形,从前端部朝向基端部而内部剖面积维持为恒定且同时内侧的剖面形状从圆形逐渐变为四边形。
本发明第五方面以第二至第四方面中任一方面记载的消音器为基础,其特征在于,从消音筒中的架设有中央障碍板的一对内侧面的对置方向观察时,从边界开口通过一方的侧部开口而到达中央开口为止的第一流路的宽度方向的中心的超声波的传播距离与从边界开口通过另一方的侧部开口而到达中央开口为止的第二流路的宽度方向的中心的超声波的传播距离相差超声波的半波长的奇数倍。
本发明第六方面以第一方面记载的消音器为基础,其特征在于,消音筒的内侧剖面形状呈圆形,外侧障碍板成为在中心部具有圆形的中央开口的圆环状,并与消音筒的内侧嵌合,中央障碍板呈圆形,且在其与消音筒的内侧面之间形成圆环状的侧部开口,消音器具备支柱夹设固定机构,该支柱夹设固定机构将边界壁与中央障碍板之间、及中央障碍板与外侧障碍板之间分别经由多个支柱进行固定。
本发明第七方面以第六方面记载的消音器为基础,其特征在于,具备:追加中央障碍板,其与中央障碍板为同一形状,在中央障碍板的相对于外侧障碍板的相反侧对置配置;追加外侧障碍板,其与外侧障碍板为同一形状,在外侧障碍板的相对于追加中央障碍板的相反侧对置配置,其中,通过支柱夹设固定机构,将外侧障碍板与追加中央障碍板之间、及追加中央障碍板与追加外侧障碍板之间分别经由多个支柱进行固定。
本发明第八方面以第六或第七方面记载的消音器为基础,其特征在于,设有贯通过中央障碍板、外侧障碍板及支柱的轴心部贯通的螺栓插通孔,并且在边界壁中的支柱的延长线上设有阴螺纹孔,将一起穿过中央障碍板、外侧障碍板及支柱的螺栓插通孔的螺栓紧固于阴螺纹孔。
本发明第九方面以第一至第八方面中任一方面记载的消音器为基础,其特征在于,具备沿着中央障碍板的侧部开口侧的开口缘和外侧障碍板的中央开口侧的开口缘而突出形成的缘部突条、或使这些开口缘鼓出的缘部鼓出部中的任一者。
本发明第十方面以第九方面记载的消音器为基础,其特征在于,具备:侧部连通槽,其将形成于中央障碍板的缘部突条或缘部鼓出部沿着宽度方向横切且与侧部开口连通;中央连通槽,其将形成于外侧障碍板的缘部突条或缘部鼓出部沿着宽度方向横切且与中央开口连通。
本发明第十一方面以第九或第十方面记载的消音器为基础,其特征在于,在中央障碍板及外侧障碍板上突出形成有与缘部突条或缘部鼓出部交叉的肋。
本发明第十二方面以第九至第十一方面中任一方面记载的消音器为基础,其特征在于,缘部突条为剖面多边形或剖面半圆形。
本发明第十三方面以第九至第十一方面中任一方面记载的消音器为基础,其特征在于,缘部鼓出部为剖面多边形或剖面圆形。
本发明第十四方面以第二至第五方面中任一方面记载的消音器为基础,其特征在于,具备:一对圆弧形侧部引导件,它们在各侧部开口的内部,与中央障碍板平行而架设在消音筒的内侧面上,从架设有中央障碍板的一对内侧面的对置方向观察到的剖面形状成为以中央障碍板的缘部为中心而弯曲的圆弧状;一对圆弧形中央引导件,它们在中央开口的内部,与一对侧部障碍板平行而架设在消音筒的内侧面上,从架设有侧部障碍板的一对内侧面的对置方向观察到的剖面形状成为以各侧部障碍板的缘部为中心而弯曲的圆弧状。
本发明第十五方面的带有消音器的超声波流量计的特征在于,具备第一至第十四方面中任一方面记载的消音器。
【发明效果】
[本发明第一、第十五方面]
在本发明第一、第十五方面中,消音筒在管的中途与超声波流量计串联地排列连接,超声波噪声从消音筒中的与超声波流量计相反侧的端部的边界壁上形成的边界开口进入到消音筒内。在此,在消音筒中的与边界开口对置的对置位置具备中央障碍板,该中央障碍板成为能够供边界开口整体投影的大小,因此防止超声波噪声直接通过消音筒的情况,并且超声波噪声与中央障碍板碰撞而衰减。然后,超声波噪声在到达外侧障碍板具有的中央开口为止期间多次改变行进方向,因此每当其行进方向发生改变时,与壁发生碰撞而衰减。如此,在本发明的消音器的消音筒内没有超声波噪声直线前进而通过的路径,从而能够有效地使直线前进性高的超声波噪声衰减。而且,不会像以往那样副管向侧方突出,因此体积不会增大。即,在本发明的消音器中,与以往相比,变得紧凑且对超声波噪声的消音效果提高。
[本发明第二至四方面]
根据本发明第二方面,流体从管向消音器流入而通过中央开口为止的通过剖面积大致均匀,因此能够抑制流体的压力损失。
另外,在本发明第三方面的结构中,由于边界开口呈圆形,因此能够容易地将剖面圆形的管与边界开口的开口缘具备的管连接部连接。
此外,在本发明第四方面的结构中,边界开口呈四边形,该边界开口的开口缘具备的管连接部的基端部的内侧的剖面形状呈四边形,而前端部的内侧的剖面形状呈圆形,从前端部朝向基端部而内部剖面积维持恒定且同时内侧的剖面形状从圆形逐渐变为四边形,因此,在管与消音筒之间,也能够抑制流体的压力损失。
[本发明第五方面]
在本发明第五方面的消音器中,在第一流路中传播的超声波噪声和在第二流路中传播的超声波噪声到达了中央开口时,错开半波长量而重合,从而能够使超声波噪声彼此相抵。
[本发明第六方面]
根据本发明第六方面,能够将边界壁与中央障碍板的间隔、及中央障碍板与外侧障碍板的间隔保持为恒定。
[本发明第七方面]
根据本发明第七方面,通过追加中央障碍板和追加外侧障碍板,能够提高对超声波噪声的消音效果。而且,追加中央障碍板和追加外侧障碍板分别与中央障碍板和外侧障碍板成为同一形状,因此能实现构件的通用化。
[本发明第八方面]
在本发明第八方面中,将中央障碍板及外侧障碍板与边界壁螺合结合,因此能容易地进行中央障碍板及外侧障碍板的向消音筒的拆装。
[本发明第九至第十三方面]
根据本发明第九方面的消音器,在中央障碍板的开口缘和外侧障碍板的中央开口侧的开口缘具备缘部突条或缘部鼓出部,由此能够防止流体的流动的偏流,从而抑制压力损失。
另外,如本发明第十方面那样,若具备将中央障碍板具备的缘部突条或缘部鼓出部沿着宽度方向横切且与侧部开口连通的侧部连通槽和将外侧障碍板具备的缘部突条或缘部鼓出部沿着宽度方向横切且与中央开口连通的中央连通槽,则能防止流体中的污物等滞留在中央障碍板中的由缘部突状彼此或缘部鼓出部彼此夹持的部分、外侧障碍板中的由缘部突条或缘部鼓出部与消音筒的内侧面夹持的部分。
此外,如本发明第十一方面那样,若在中央障碍板及外侧障碍板突出形成与缘部突条或缘部鼓出部交叉的肋,则能实现中央障碍板及外侧障碍板的加强。
在此,缘部突条可以是剖面多边形或剖面半圆形中的任一者,缘部鼓出部可以是剖面多边形或剖面圆形中的任一者(本发明第十二、十三方面)。
[本发明第十四方面]
根据本发明第十四方面的消音器,在各侧部开口的内部设置一对圆弧形侧部引导件,并在中央开口的内部设置一对圆弧形中央引导件,由此能够防止流体的流动的偏流,从而抑制压力损失。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式的消音器的连接状态的概要图。
图2是消音器的侧剖视图。
图3中,(A)是图2中的A-A剖切面的消音筒的剖视图,(B)是图2中的B-B剖切面的消音筒的剖视图,(C)是图2中的C-C剖切面的消音筒的剖视图。
图4是第二实施方式的消音器的侧剖视图。
图5是第三实施方式的消音器的侧剖视图。
图6是第四实施方式的消音器的侧剖视图。
图7是第五实施方式的消音器的侧剖视图。
图8是第六实施方式的消音器的侧剖视图。
图9是第七实施方式的消音器的侧剖视图。
图10中,(A)是中央障碍板的俯视图,(B)是其D-D剖切面的剖视图。
图11中,(A)是外侧障碍板的俯视图,(B)是其E-E剖切面的剖视图。
图12是板材层叠体的立体图。
图13是板材层叠体的支柱及边界壁的侧剖视图。
图14中,(A)是第一实施方式的消音筒的压力分布图,(B)是第三实施方式的压力分布图。
图15中,(C)是第四实施方式的消音筒的压力分布图,(D)是第五实施方式的压力分布图。
图16中,(A)是第一实施方式的消音筒的流速分布图,(B)是第三实施方式的流速分布图。
图17中,(C)是第四实施方式的消音筒的流速分布图,(D)是第五实施方式的流速分布图。
图18中,(A)是第一实施方式的消音筒的流线图,(B)是第三实施方式的流线图。
图19中,(C)是第四实施方式的消音筒的流线图,(D)是第五实施方式的流线图。
图20是带有消音器的超声波流量计的侧剖视图。
【符号说明】
10、10V、10W、10X、10Y、10Z、110  消音器
11、111  消音筒
11K、111K  边界壁
12、112  边界开口
17、117  噪声导入筒(管连接部)
61  第一中央障碍板(中央障碍板)
61A、161A  侧部开口
71、71C、71D  第一侧部障碍板(外侧障碍板)
71A、171A  中央开口
65  圆弧形侧部引导件
66  圆弧形中央引导件
67  侧部缘部突条(缘部突条)
68  中央缘部突条(缘部突条)
73  侧部缘部鼓出部(缘部鼓出部)
74、174  中央缘部鼓出部(缘部鼓出部)
80  超声波流量计
90  管
100  带有消音器的超声波流量计
121A  第一支柱(支柱)
121B  第二支柱(支柱)
121C  螺栓插通孔
126A  阴螺纹孔
161  中央板(中央障碍板、追加中央障碍板)
171  外侧板(外侧障碍板、追加外侧障碍板)
173  外侧缘部鼓出部(缘部鼓出部)
173M  侧部连通槽
174M  中央连通槽
175  中央肋
176  外侧肋
B  螺栓
具体实施方式
[第一实施方式]
以下,基于图1~图3,说明本发明的第一实施方式。图1中示出在构成气体配管网的管90的中途连接的减压阀91、92和设置在所述减压阀91、92之间的超声波流量计80。减压阀91、92是公知的结构的所谓调节器,由减压阀91一次减压后的气体朝向超声波流量计80流动,然后再次由减压阀92减压而向下游侧流动。而且,超声波流量计80是公知的结构,具备在与呈直线状延伸的计测管81的轴向倾斜交叉的方向上对置配置的一对超声波传感器82、82,通过该超声波流量计80来计测减压阀91的下游侧的流量。
在上述的减压阀91、92中,在气体被减压时会产生超声波噪声。并且,该超声波噪声在管90内的气体中传播而朝向超声波流量计80。而且,在气体配管网上连接有除了减压阀91、92以外的成为噪声产生源的气体器具(例如,流量调整阀、快速耦合器、减速器等),来自所述气体器具的超声波噪声也在管90内的气体中传播而朝向超声波流量计80。即,朝向超声波流量计80而从上游侧及下游侧这双方传递超声波噪声。相对于此,以下详细说明的本发明的消音器10成对而与超声波流量计80的流入侧端部和流出侧端部这双方连接。
如图2所示,消音器10将消音筒11和噪声导入筒17配置在同轴上。如图3(A)所示,消音筒11呈现出剖面四边形的方筒结构,而噪声导入筒17呈现出比消音筒11的剖面的四边形小的圆形剖面的圆筒结构。而且,如图2所示,在消音筒11的一端部设有与消音筒11的轴向正交的板状的边界壁11K,在该边界壁11K的中央部连接有噪声导入筒17的一端部。并且,消音筒11的内部与噪声导入筒17的内部连通,边界壁11K的内表面中的噪声导入筒17的内侧面交叉而成的开口成为本发明的边界开口12。而且,与边界壁11K同样地,在消音筒11的另一端部设有与消音筒11的轴向正交的终端壁11L,在该终端壁11L的中央贯通形成有与噪声导入筒17的内径相同大小的直径的圆形的边界孔13。
如图1所示,固定凸缘11F从消音筒11中的远离噪声导入筒17的端部外表面向侧方突出。并且,在超声波流量计80的从计测管81的两端部向侧方突出的固定凸缘80F、80F上分别重合有一对消音器10、10的固定凸缘11F、11F,通过所述各固定凸缘11F、80F的未图示的多个螺栓插通孔内穿过的螺栓的紧固,而一对消音器10、10被对称地固定在超声波流量计80的两端部。而且,固定凸缘17F从各消音器10的噪声导入筒17中的远离消音筒11的端部外表面向侧方突出。并且,从管90的末端向侧方突出的固定凸缘90F与各消音器10的固定凸缘17F重合,通过所述固定凸缘17F、90F的未图示的多个螺栓插通孔内穿过的螺栓的紧固,而各消音器10被固定于管90。
需要说明的是,在本实施方式中,包括固定凸缘17F在内的噪声导入筒17相当于本发明的“管连接部”。
鉴于超声波比通常的声波的直线前进性高的情况,在消音筒11的内部,从边界壁11K朝向终端壁11L,依次设有第一中央障碍板61(相当于本发明的“中央障碍板”)、一对第一侧部障碍板71、71、第二中央障碍板62、一对第二侧部障碍板72、72、第三中央障碍板63(以下,将它们总称为“障碍壁60”),由于所述障碍壁60的存在而气体在消音筒11内蛇行流动。具体而言,第一中央障碍板61与边界壁11K平行且呈四边形的平板状,架设在消音筒11中的沿着图3(B)的左右方向对置的一对第一筒内侧面11A、11A之间。而且,第一中央障碍板61位于消音筒11中的沿着图3(B)的上下方向对置的一对第二筒内侧面11B、11B之间的中央而与边界开口12对置,且为能够供边界开口12整体投影的大小。此外,一对四边形的侧部开口61A、61A在第一中央障碍板61与一对第二筒内侧面11B、11B之间开口,所述侧部开口61A、61A彼此为相同的大小。
一对第一侧部障碍板71、71呈现出配置在与边界壁11K平行的通用的基准面(未图示)内的一对四边形的平板状。所述一对第一侧部障碍板71、71为相同的大小,在消音筒11中的沿着图3(C)的上下方向对置的一对第二筒内侧面11B、11B中的一方的第二筒内侧面11B和一对第一筒内侧面11A、11A上连接有一方的第一侧部障碍板71的三条边,而在另一方的第二筒内侧面11B和一对第一筒内侧面11A、11A上连接有另一方的第一侧部障碍板71的三条边。并且,一对第一侧部障碍板71、71之间成为四边形的中央开口71A,且与第一中央障碍板61和后述的第二中央障碍板62对置。而且,各第一侧部障碍板71为与各侧部开口61A对置且能够供各侧部开口61A整体投影的大小。需要说明的是,一对第一侧部障碍板71、71相当于本发明的“外侧障碍板”。
第二中央障碍板62呈现出与第一中央障碍板61相同的大小·形状的平板状,且配置在与第一中央障碍板61相对于一对第一侧部障碍板71、71成对称的位置上。而且,与一对侧部开口61A、61A相同大小的一对侧部开口62A、62A在第二中央障碍板62与一对第二筒内侧面11B、11B之间开口。
一对第二侧部障碍板72、72呈现出与一对第一侧部障碍板71、71相同的大小·形状的平板状,且配置在与一对第一侧部障碍板71、71相对于第二中央障碍板62成对称的位置上。而且,与中央开口71A相同大小的中央开口72A在一对第二侧部障碍板72、72之间开口。
第三中央障碍板63呈现出与第一及第二中央障碍板61、62相同的大小·形状的平板状,且配置在与第二中央障碍板62相对于一对第二侧部障碍板72、72成对称的位置上。而且,与一对侧部开口61A、61A相同大小的一对侧部开口63A、63A在第三中央障碍板63与一对第二筒内侧面11B、11B之间开口。
然而,在气体的通过剖面积增减的部位会产生气体的压力损失。在本实施方式中,为了抑制气体的压力损失,作为超声波流量计80,使用具有与其前后的管90、90的内径相同内径的计测管81的结构,作为消音器10,使用具有与其连接对方的管90的内径相同内径的噪声导入筒17的结构。并且,在消音筒11中,第一侧部障碍板71、71之间的中央开口71A的开口面积成为与管90的内侧剖面积即边界开口12的开口面积相同的大小,并且第一中央障碍板61的侧方的一对侧部开口61A、61A相加的开口面积成为与边界开口12的开口面积相同的大小。关于第二侧部障碍板72、72之间的中央开口72A、第二中央障碍板62的侧方的一对侧部开口62A、62A、第三中央障碍板63的侧方的一对侧部开口63A、63A也同样。更详细而言,在边界开口12的开口面积为S1,一对第一筒内侧面11A、11A的间隔为L时,以下说明的消音筒11的各部位的间隔设定为通过下式(1)求出的间隔H。
H=(S1/L)/2  ·····(1)
即,在消音筒11的轴向上,边界壁11K与第一中央障碍板61的对置面间的间隔H1、第一中央障碍板61与各第一侧部障碍板71的对置面间、各第一侧部障碍板71与第二中央障碍板62的对置面间、第二中央障碍板62与各第二侧部障碍板72的对置面间、第二侧部障碍板72与第三中央障碍板63的对置面间、及第三中央障碍板63与终端壁11L的对置面间的间隔H2全部成为相同的间隔H(即,H=H1=H2)。而且,第一~第三的各中央障碍板61、62、63与消音筒11的各第二筒内侧面11B的对置面间的间隔H3、H4也全部成为相同的间隔H(即,H=H3=H4)。而且,一对第一侧部障碍板71、71彼此的对置面间及一对第二侧部障碍板72、72彼此的对置面间的间隔H5全部成为间隔H的2倍(即,2×H)。即,从边界开口12沿着第一中央障碍板61的侧面通过一方的侧部开口61A而到达一对第一侧部障碍板71、71之间的中央开口71A为止期间的一方的分流路径的流体通过剖面积在该分流路径整体上大致均匀且成为边界开口12的开口面积S1的一半的大小,并且,通过另一方的侧部开口61A的另一方的分流路径的流体通过剖面积也在该分流路径整体上大致均匀且成为边界开口12的开口面积S1的一半的大小。而且,关于从一对第一侧部障碍板71、71之间的中央开口71A到终端壁11L的边界孔13为止期间也同样。
需要说明的是,在本实施方式中,上述的间隔H设定为消音对象的超声波噪声的波长的3倍。
关于本实施方式的消音器10的结构的说明如以上那样。接着,说明本实施方式的消音筒10的作用效果。通过了减压阀91的气体流通一方的消音器10、超声波流量计80、另一方的消音器10。并且,在超声波流量计80的上游侧的一方的消音器10中,气体从边界开口12进入到消音筒11内而与第一中央障碍板61发生碰撞,向第一中央障碍板61的侧方的一对侧部开口61A、61A分流后在一对第一侧部障碍板71、71之间的中央开口71A处合流。在此,如上所述,一对第一侧部障碍板71、71之间的中央开口71A的开口面积成为与边界开口12的开口面积S1相同的大小,且沿着第一中央障碍板61的侧面通过一方的侧部开口61A而到达中央开口71A的一方的分流路径的流体通过剖面积和通过另一方的侧部开口61A而到达中央开口71A的另一方的分流路径的流体通过剖面积都是在各分流路径整体上大致均匀且成为边界开口12的开口面积S1的一半的大小,因此在从边界开口12到一对第一侧部障碍板71、71之间的中央开口71A为止期间能将气体的压力损失抑制得较小。而且,从一对第一侧部障碍板71、71之间的中央开口71A到终端壁11L的边界孔13为止期间也与从边界开口12到中央开口71A为止期间同样地,反复进行分流与合流,但该合流部分的一对第二侧部障碍板72、72之间的中央开口72A及边界孔13的开口面积与边界开口12的开口面积S1相同,各分流路径的流体通过剖面积在各分流路径整体上大致均匀且成为边界开口12的开口面积S1的一半的大小,因此同样地能将气体的压力损失抑制得较小。
并且,通过了上游侧的消音器10之后的气体通过超声波流量计80的计测管81而从下游侧的消音器10的终端壁11L的边界孔13进入到消音筒11内。并且,按照与上游侧的消音器10相反的顺序,通过第三中央障碍板63的侧方的一对侧部开口63A、63A、一对第二侧部障碍板72、72之间的中央开口72A等而从边界开口12向下游侧的管90流出。这种情况下,也与上游侧的消音器10同样地,能将气体的压力损失抑制得较小。
就气体而言,在超声波流量计80的计测管81内,一方的超声波传感器82输出的超声波在计测管81内的气体中传播而由另一方的超声波传感器82接受,基于所述超声波传感器82、82之间的超声波的到达时间,来计测在计测管81内流动的气体的流量。此时,若超声波噪声从计测管81的上游侧或下游侧传播到计测管81内,则会妨碍流量测定。
然而,在本实施方式的消音器10中,利用超声波噪声的直线前进性高的情况如以下那样使超声波噪声衰减,从而防止基于超声波流量计80的流量计测受到超声波噪声妨碍的情况。即,超声波噪声从各消音器10的消音筒11中的与超声波流量计80相反侧的端部的边界壁11K的边界开口12进入到消音筒11内。在此,在与边界开口12对置的对置位置设有第一中央障碍板61,该第一中央障碍板61成为能够供边界开口12整体投影的大小,因此防止超声波噪声直接通过消音筒11的情况,并且超声波噪声与第一中央障碍板61碰撞而衰减。然后,超声波噪声在到达一对第一侧部障碍板71、71之间的中央开口71A为止期间多次改变行进方向,因此每当其行进方向发生改变时,与壁发生碰撞而衰减。并且,超声波噪声从一对第一侧部障碍板71、71之间的中央开口71A到终端壁11L的边界孔13期间也同样地多次改变行进方向而衰减。如此的话,超声波噪声衰减至不会对计测管81的计测造成坏影响的程度的大小。如此,在本实施方式的消音器10的消音筒11内没有超声波噪声直线前进而通过的路径,从而能够有效地使直线前进性高的超声波噪声衰减。而且,不会像以往那样副管向侧方突出,因此体积不会增大。即,在本实施方式的消音器10中,与以往相比,变得紧凑且对超声波噪声的消音效果提高。
需要说明的是,在本实施方式的消音器10中,确认到了存在如下的整流效果的情况,即:在消音器10的入口侧,即使气体的流速分布的中心从管90的中心偏离,在消音器10的出口侧,也能够使气体的流速分布的中心靠近超声波流量计80的计测管81的中心。
[第二实施方式]
以下,基于图4,说明本发明的第二实施方式。本实施方式的消音器10V的一对第一侧部障碍板71C、71D的大小不同,第一侧部障碍板71C、71D的对置方向上的中央开口71B的中心相对于同方向的边界开口12的中心,向图4的下侧的侧部开口61A侧偏离了偏移量X量而配置,详细而言,偏离了超声波噪声的波长的1/4而配置。其他的结构与上述第一实施方式相同,因此省略重复的说明。
根据本实施方式的消音器10V,除了与上述第一实施方式同等的作用效果之外,当在通过第一中央障碍板61的一方的侧部开口61A的一方的分流路径(相当于本发明的“第一流路”)中传播的超声波噪声和在通过另一方的侧部开口61A的另一方的分流路径(相当于本发明的“第二流路”)中传播的超声波噪声到达了中央开口71B的中心时,错开半波长量而重合,超声波噪声彼此相抵。而且,即便假设超声波噪声的一部分在中央开口71B未完全相抵,从中央开口71B向第二中央障碍板62的两侧方分开前进的超声波噪声在通过各侧部开口62A而到达一对第二侧部障碍板72、72之间的中央开口72A的中心时,又错开半波长量而重合,从而在此超声波噪声彼此也会相抵。由此,对于超声波噪声的消音效果进一步提高。
[第三实施方式]
以下,基于图5,说明本申请发明的第三实施方式。本实施方式的消音器10W成为在所述第一实施方式的消音器10中追加了圆弧形侧部引导件65和圆弧形中央引导件66的结构。圆弧形侧部引导件65及圆弧形中央引导件66均架设在第一筒内侧面11A、11A(参照图3(A))之间且成为剖面半圆形的槽形结构。并且,圆弧形侧部引导件65分别设置在第一中央障碍板61的两侧方的侧部开口61A、61A内,所述圆弧形侧部引导件65的槽开口朝向第一中央障碍板61侧,而各圆弧形侧部引导件65正好以第一中央障碍板61的缘部为中心而弯曲配置。而且,圆弧形侧部引导件65也同样地设置在第二中央障碍板62的两侧方的侧部开口62A、62A内及第三中央障碍板63的两侧方的侧部开口63A、63A内。
另一方面,圆弧形中央引导件66在一对第一侧部障碍板71、71之间的中央开口71A内成对设置,所述各圆弧形中央引导件66的槽开口朝向各第一侧部障碍板71侧,各圆弧形中央引导件66正好以第一侧部障碍板71的缘部为中心而弯曲配置。而且,圆弧形中央引导件66在一对第二侧部障碍板72、72之间的中央开口72A内也同样地成对设置。
需要说明的是,圆弧形侧部引导件65及圆弧形中央引导件66的板厚比第一中央障碍板61、第一侧部障碍板71等的板厚变薄。其他的结构与上述第一实施方式相同,因此省略重复的说明。
根据本实施方式的消音器10W,除了与上述第一实施方式同等的作用效果之外,还能够防止消音器10W内的气体的流动的偏流,从而抑制压力损失。
[第四实施方式]
以下,基于图6,说明本发明的第四实施方式。本实施方式的消音器10X的设有侧部缘部突条67及中央缘部突条68的点与所述第一实施方式的消音器10不同。侧部缘部突条67沿着第一中央障碍板61中的边界开口12侧的侧面上的各侧部开口61A侧的开口缘而突出形成,呈剖面半圆形状。而且,侧部缘部突条67在第二中央障碍板62中的边界开口12侧的侧面上的各侧部开口62A侧的开口缘及第三中央障碍板63中的边界开口12侧的侧面上的各侧部开口63A侧的开口缘也同样地设置。
另一方面,中央缘部突条68沿着一对各第一侧部障碍板71、71中的边界开口12侧的侧面上的中央开口71A侧的开口缘而突出形成,呈剖面半圆形状。而且,中央缘部突条68在一对各第二侧部障碍板72、72中的边界开口12侧的侧面上的中央开口71A侧的开口缘也同样地设置。
需要说明的是,所述侧部缘部突条67及中央缘部突条68的半径均设定为间隔H的1/4。而且,侧部缘部突条67及中央缘部突条68并不局限于剖面半圆形状,也可以是剖面三角形或四边形等剖面多边形。而且,侧部缘部突条67及中央缘部突条68并不局限于沿着开口缘连续的结构,也可以局部性地设置。其他的结构与上述第一实施方式相同,因此省略重复的说明。
根据本实施方式的消音器10X,除了与上述第一实施方式同等的作用效果之外,还能够防止消音器10X内的气体的流动的偏流,从而抑制压力损失。
[第五实施方式]
以下,基于图7,说明本发明的第五实施方式。在本实施方式的消音器10Y上设有侧部缘部鼓出部73和中央缘部鼓出部74的点与所述第一实施方式的消音器10不同。侧部缘部鼓出部73使第一中央障碍板61的各侧部开口61A侧的开口缘呈剖面圆形状地鼓出。而且,侧部缘部鼓出部73在第二中央障碍板62的各侧部开口62A侧的开口缘及第三中央障碍板63的各侧部开口63A侧的开口缘也同样地设置。
另一方面,中央缘部鼓出部74使一对各第一侧部障碍板71、71的中央开口71A侧的开口缘呈剖面圆形状地鼓出。而且,中央缘部鼓出部74在一对各第二侧部障碍板72、72的中央开口71A侧的开口缘也同样地设置。
需要说明的是,所述侧部缘部鼓出部73及中央缘部鼓出部74的半径均设定为间隔H的1/4。而且,侧部缘部鼓出部73及中央缘部鼓出部74并不局限于剖面圆形状,也可以是剖面三角形或四边形等剖面多边形。而且,侧部缘部鼓出部73及中央缘部鼓出部74并不局限于沿着开口缘连续的结构,也可以局部性地设置。其他的结构与上述第一实施方式相同,因此省略重复的说明。
根据本实施方式的消音器10Y,除了与上述第一实施方式同等的作用效果之外,能够防止消音器10Y内的气体的流动的偏流,从而抑制压力损失。
[第六实施方式]
以下,基于图8,说明本发明的第六实施方式。本实施方式的消音器10Z将上述第二实施方式与上述第五实施方式组合而成。具体而言,如图8所示,消音器10Z中,一对第一侧部障碍板71C、71D的大小不同,第一侧部障碍板71C、71D的对置方向上的中央开口71B的中心相对于同方向的边界开口12的中心,偏离了偏移量X量,详细而言,向图8的下侧的侧部开口61A侧偏离了超声波噪声的波长的1/4而配置。
另外,消音器10Z与上述第五实施方式同样地,具备侧部缘部鼓出部73和中央缘部鼓出部74。需要说明的是,详细而言,中央缘部鼓出部74使第一侧部障碍板71C、71D及一对第二侧部障碍板72、72的中央开口71A、71B侧的开口缘呈剖面圆形状鼓出而成。其他的结构与上述第二实施方式相同,因此省略重复的说明。
根据本实施方式的消音器10Z,除了与上述第二实施方式同等的作用效果之外,还能够防止消音器10Z内的气体的流动的偏流,抑制压力损失。
[第七实施方式]
如图9~图13所示,本实施方式使第一实施方式的消音器10变形。如图9所示,本实施方式的消音器110呈现出整体的宽度在轴向上大致均匀的筒状,并将消音筒111和噪声导入筒117排列在同轴上。具体而言,消音器110在轴向的中间位置具有内侧面成为台阶状的高低差部110D,管90侧(图9的左侧)的内部剖面积比超声波流量计80侧(图9的右侧)的内部剖面积减小。并且,其内部剖面积小的管90侧的部分形成噪声导入筒117,内部剖面积大的超声波流量计80侧的部分形成消音筒111。消音筒111及噪声导入管117的内部剖面形状均呈圆形。
另外,高低差部110D成为面向消音筒111的内侧的面与消音器110的轴向(消音筒111的轴向)正交的结构,并通过该高低差部110D来形成本发明的边界壁111K。并且,在高低差部110D的内侧形成的开口成为本发明的边界开口112。需要说明的是,噪声导入筒117相当于本发明的“管连接部”。
消音筒111中的与噪声导入筒117相反侧的端部成为具有比边界开口112的开口面积大的开口的大径开口部111D,通过在该大径开口部111D嵌合超声波流量计80的计测管81,而能够将消音器111与超声波流量计80连接。需要说明的是,在大径开口部111D的外表面设有与计测管81的端面能够抵接的高低差。
在噪声导入管117中的从消音筒111分离的端部内表面上形成有阴螺纹部117N,通过将该阴螺纹部117N与形成在管90的端部外表面上的阳螺纹部(未图示)螺合结合,而将消音器110与管90连接,从而使在管90中流动的流体通过消音筒111内。
如图9所示,在消音筒111的内部,多个障碍壁160与边界壁111K平行地配置。具体而言,多个障碍壁160从边界壁111K朝向大径开口部111D依次与中央板161和外侧板171交替配置的结构。需要说明的是,位于最靠边界壁111K侧的中央板161相当于本发明的“中央障碍板”,位于最靠边界壁111K侧的外侧板171相当于本发明的“外侧障碍板”。而且,从边界壁111K开始计数的第二个以后的中央板161相当于本发明的“追加中央障碍板”,从边界壁111K开始计数的第二个外侧板171相当于本发明的“追加外侧障碍板”。
如图9及图10(A)所示,中央板161呈圆形的平板状,其中心轴配置成与消音筒111的中心轴一致。中央板161呈现出能够供边界开口112整体投影的大小,多个中央板161中的最靠边界壁111K侧的中央板161与边界开口112对置配置。而且,圆环状的侧部开口161A在中央板161与消音筒111的内侧面之间开口。
在中央板161的外缘部(即,侧部开口161A侧的开口缘)突出形成有向中央板161的表侧(图9的左侧)和背侧(图9的右侧)这双方突出的外侧缘部鼓出部173。需要说明的是,在图9中示出了外侧缘部鼓出部173的剖面形状为圆形的例子,也可以是剖面三角形或四边形等剖面多边形。
如图10(A)所示,外侧缘部鼓出部173呈现出沿着中央板161的周向的环状,且在其径向上具备多个横切外侧缘部鼓出部173(即,将外侧缘部鼓出部173沿着宽度方向横切)而与侧部开口161A连通的侧部连通槽173M。侧部连通槽173M在外侧缘部鼓出部173的表侧(图9的左侧)和背侧(图9的右侧)这双方各设置相同个数,表侧的侧部连通槽173M和背侧的侧部连通槽173M以在中央板161的板厚方向上不重叠的方式配置。
如图9及图11(A)所示,外侧板171成为剖面形状呈圆环状的平板状,其中心轴配置成与消音筒111的中心轴一致,并与消音筒111的内侧面嵌合。外侧板171与侧部开口161A对置,并成为能够供侧部开口161A投影的大小。而且,在外侧板171的中心部形成有与中央板161对置的中央开口171A。
在外侧板171的中心侧的端部(即,中央开口171A侧的开口缘)突出形成有向外侧板171的表侧(图9的左侧)和背侧(图9的右侧)这双方突出的中央缘部鼓出部174。需要说明的是,在图9中示出了中央缘部鼓出部174的剖面形状为圆形的例子,也可以是剖面三角形或四边形等剖面多边形。
如图11(A)所示,中央缘部鼓出部174呈现出沿着外侧板171的周向的环状,且在其径向上具备多个横切中央缘部鼓出部174(即,将中央缘部鼓出部174沿着宽度方向横切)而与中央开口171A连通的中央连通槽174M。中央连通槽174M与上述的侧部连通槽173M同样地在表侧和背侧这双方各设置相同个数,表侧的中央连通槽174M和背侧的中央连通槽174M以在外侧板171的板厚方向上不重叠的方式配置。
然而,多个中央板161和多个外侧板171以在板厚方向上重合的状态由第一支柱121A及第二支柱121B连结(参照图12)。第一支柱121A及第二支柱121B通过将一体形成于中央板161的第一支轴122(参照图10(B))和一体形成于外侧板171的第二支轴123(参照图11(B))结合而构成。需要说明的是,第一支柱121A及第二支柱121B相当于本发明的“支柱”。
具体而言,第一支轴122呈现出沿着中央板161的中心轴向延伸的圆筒状,配置在将中央板161的外周部沿着周向进行多等分(例如,2等分)的位置(参照图10(A))。如图10(B)所示,第一支轴122向中央板161的表侧(图10(B)的上侧)和背侧(图10(B)的下侧)这双方突出,表侧的突出量增大,而第一支轴122的背侧的端面配置在与外侧缘部鼓出部173的背侧的顶点位置相同的位置。而且,第一支轴122在表侧的端部具备呈台阶状缩径而成的第一卡合突部122B,并且在背侧的端部具备形成在第一支轴122的内侧的第一贯通孔122A扩径而成的第一收容凹部122C。
另外,第二支轴123配置在外侧板171中的与第一支轴122对置的位置(参照图11(A)),与第一支轴122同样地,具备:呈现出在内侧具有第二贯通孔123A的圆筒状,向外侧板171的表侧和背侧这双方突出,且形成在表侧的端部上的第二卡合突部123B;形成在背侧的端部上的第二收容凹部123C(参照图11(B))。该第二卡合突部123B能够与第一支轴122的第一收容凹部122C进行凹凸卡合。而且,第二收容凹部123C能够与第一支轴122的第一卡合突部122B进行凹凸卡合。
并且,如图13所示,使中央板161与外侧板171沿着板厚方向交替重合,并使第二支轴123的第二卡合突部123B与第一支轴122的第一收容凹部122C进行凹凸卡合,由此形成第一支柱121A,并使第一支轴122的第一卡合突部122B与第二支轴123的第二收容凹部123C进行凹凸卡合,由此形成第二支柱121B,由此,形成将中央板161与外侧板171沿着板厚方向层叠的板材层叠体120。而且,第一支轴122的第一贯通孔122A与第二支轴123的第二贯通孔123A连通,由此形成供第一支柱121A及第二支柱121B一起贯通的螺栓插通孔121C。
需要说明的是,在此,通过第一支轴122的第一卡合突部122B与第二支轴123的第二收容凹部123C的凹凸卡合,中央板161也能够连结在外侧板171中的与边界壁111K相反侧,因此能够形成将中央板161与外侧板171交替排列任意的个数的板材层叠体120。
此外,如图13所示,板材层叠体120安装在消音筒111的边界壁111K上。具体而言,在边界壁111K中的边界开口112的开口缘形成有板材安装部125,该板材安装部125具有朝向消音筒111的内部而沿着消音筒111的轴向突出的安装突部125T,在安装突部125T的前端部形成有与第一支轴122的第一卡合突部122B能够进行凹凸卡合的卡合凹部126。在该卡合凹部126的里面开设有与消音筒111的轴向平行的阴螺纹孔126A。并且,在使板材层叠体120中的位于最靠边界壁111K侧的中央板161的第一支轴122与板材安装部125对接而使第一卡合突部122B与卡合凹部126进行了凹凸卡合的状态下,从边界壁111K的相反侧使螺栓B穿过螺栓插通孔121C而与阴螺纹孔126A螺合,由此将板材层叠体120固定于边界壁111K。
如此,在本实施方式中,在消音筒111内,仅通过将板材层叠体120固定于边界壁111K,就能够将中央板161及外侧板171一起设置在消音筒111内。而且,板材层叠体120通过螺栓B与阴螺纹孔126A的螺合结合而被固定,因此能容易地进行中央板161及外侧板171的向消音筒111内的拆装。
需要说明的是,在中央板161的表侧和背侧这两面上突出形成有用于对中央板161进行加强的多个中央肋175。如图10(A)所示,形成在中央板161的表侧的面上的多个中央肋175从中央板161的中心朝向外侧呈放射状地延伸,其中的几个中央肋175(图10(A)中沿着横向延伸的肋175)与第一支轴122连接,其余的中央肋175与外侧缘部鼓出部173交叉。而且,背侧的中央肋175与表侧的中央肋175为相同个数,表侧与背侧的中央肋175以在中央板161的板厚方向上不重合的方式错开配置。详细而言,外侧缘部鼓出部173的与中央肋175连接的部分和形成有侧部连通槽173M的部分在板厚方向上重合。
另外,关于外侧板171也同样地在外侧板171的表侧和背侧的两面上突出形成有多个外侧肋176。如图11(A)所示,形成在外侧板171的表侧的面上的外侧肋176配置在从外侧板171的中心朝向外侧呈放射状地延伸的直线上,其中的几个外侧肋176(图11(A)中的沿着横向延伸的外侧肋176)与第二支轴123连接,其余的外侧肋176与中央缘部鼓出部174交叉。背侧的外侧肋176与表侧的外侧肋176为相同个数,表侧与背侧的外侧肋176以在板厚方向上不重合的方式配置,中央缘部鼓出部174的与外侧肋176连接的部分和形成有中央连通槽174M的部分在板厚方向上重合。
关于消音器110的结构的说明如以上所述。接下来,说明消音器110的作用效果。在本实施方式的消音器110中,超声波噪声从消音筒111中的与超声波流量计80相反侧的端部的边界壁111K的边界开口112进入消音筒111内。在此,在与边界开口112的对置位置上具备中央板161,该中央板161形成为能够供边界开口112整体投影的大小,因此能防止超声波噪声直接通过消音筒111的情况,并使超声波噪声与中央板161碰撞而衰减。并且,超声波噪声在到达外侧板171具有的中央开口171A之前期间,多次改变行进方向,因此每当其行进方向改变时与壁碰撞而衰减。并且,超声波噪声在从中央开口171A到大径开口部111D的开口期间也同样地多次改变行进方向而衰减。如此,超声波噪声衰减至不会对计测管81的计测造成坏影响的程度的大小。如此,在本实施方式的消音器110的消音筒111内,没有超声波噪声直线前进而通过的路径,从而能够有效地使直线前进性高的超声波噪声衰减。而且,也没有以往那样副管向侧方突出的情况,因此体积不会增大。即,在本实施方式的消音器110中,比以往紧凑且对超声波噪声的消音效果升高。
另外,在中央板161的侧部开口161A侧的开口缘形成有外侧缘部鼓出部173,在外侧板171的中央开口171A侧的开口缘形成有中央缘部鼓出部174,因此能够防止消音器110内的气体的流动的偏流,从而抑制压力损失。而且,在本实施方式中,通过加强用的中央肋175及外侧肋176也能实现气体的流动的紊乱,从而实现压力损失的进一步减少。而且,由于在各缘部鼓出部173、174形成有侧部连通槽173M、中央连通槽174M,因此能防止气体中的污物等滞留在中央板161中的由外侧缘部鼓出部173包围的部分及外侧板171中的由外侧缘部鼓出部174和消音筒111的内侧面包围的部分。
需要说明的是,通过本实施方式的消音器110,也确认到了与第一实施方式的消音器10同样的整流效果。即,在消音器110中,在消音器110的入口侧,即使气体的流速分布的中心从管90的中心偏离,在消音器110的出口侧,也能够使气体的流速分布的中心靠近计测管81的中心。
[基于模拟的确认实验]
使用模拟软件确认了本发明的消音器10、10W、10X、10Y的效果。具体而言,将各消音器10、10W、10X、10Y与超声波流量计80的上游侧和下游侧这双方连接,从上游侧朝向下游侧赋予一定流速,模拟了以从下游侧的消音器10、10W、10X、10Y流出的气体的压力成为大气压的方式设定时的上游侧的消音器10、10W、10X、10Y的消音筒11内的压力分布、流速分布。需要说明的是,模拟的实验条件及实验结果如下述所示。
[实验条件]
温度20[℃],气体的种类为空气,管90的内径16[mm],间隔H=4[mm],一对第一筒内侧面11A、11A的间隔L=26[mm],入口的气体(空气)的流速为13.8[m/sec],从下游侧的消音器10、10W、10X、10Y流出的气体的压力为101300[Pa]。需要说明的是,第一~第三的中央障碍板61、62、63及一对第一及第二侧部障碍板71、72的板厚为1[mm],圆弧形侧部引导件65及圆弧形中央引导件66的半径为2[mm],板厚为0.1[mm],侧部缘部突条67及中央缘部突条68的半径为1[mm],侧部缘部鼓出部73及中央缘部鼓出部74的半径为1[mm]。
[实验结果]
图14及图15中,各消音器10、10W、10X、10Y的压力分布由等高线表示。需要说明的是,图14及图15记载的数值表示由计测地点的压力减去从下游侧的消音器10、10W、10X、10Y流出的气体的压力(101300[Pa])所得到的量规压,即差压。由此,向消音器10流入时的气体的压力以量规压计为4650[Pa],相对于此,在消音器10W、10X、10Y中,与消音器10相比,确认到了能够减小向消音器10W、10X、10Y流入时的量规压,并抑制了气体的压力损失。尤其是在消音器10W中,确认到了能够使向消音筒11流入时的气体的压力以量规压计为2350[Pa],抑制了压力损失。图16及图17中,各消音器10、10W、10X、10Y的流速分布由颜色的浓淡来表示。而且,图18及图19表示各消音器10、10W、10X、10Y的流线。由此,在消音器10W、10X、10Y中,确认到了能够使因流路的弯曲而产生的偏流向流路的宽度方向的中心移动。
[其他的实施方式]
本发明并未限定为所述实施方式,例如,以下说明的实施方式也包含在本发明的技术范围内,此外,下述以外在不脱离主旨的范围内能够进行各种变更来实施。
(1)在上述第一~第七实施方式中,在超声波流量计80的上游侧及下游侧这双方设置减压阀91、92,在超声波流量计80的上游侧及下游侧这双方直接连接消音器10、10V、10W、10X、10Y、10Z、110(消音筒11、111),但本发明并不局限于此。例如,在将能产生超声波噪声的减压阀和气体器具仅设置在超声波流量计80的上游侧及下游侧中的任一方的情况下,可以仅在设有所述减压阀和气体器具的上游侧或下游侧设置消音器10、10V、10W、10X、10Y、10Z、110。而且,虽然将超声波流量计80(计测管81)与消音器10、10V、10W、10X、10Y、10Z、110(消音筒11、110)直接连接,但超声波流量计80与消音器10、10V、10W、10X、10Y、10Z、110也可以将管90置于期间而间接连接。
(2)此外,消音器10、10V、10W、10X、10Y、10Z、110(消音筒11、111)与超声波流量计80(计测管81)也可以成为一体。具体而言,例如,可以是消音筒11、111由计测管81兼用而在消音筒11、111中内置有一对超声波传感器82、82的结构,或计测管81由消音筒11、111兼用而在计测管81内具备多个障碍壁60、160的结构。
在此,在具备上述第一~第七实施方式中说明的消音器10、10V、10W、10X、10Y、10Z、110的本发明的“带有消音器的超声波流量计100”中,作为超声波流量计80而发挥功能的部分的结构并未特别限定。例如上述第一实施方式那样,可以将一对超声波传感器82、82在与气体的流动倾斜交叉的方向上对置配置,也可以配置成利用计测管81的内表面使超声波反射而发送接收声波,还可以如图20所示在与气体的流动平行的方向上对置配置。需要说明的是,在图20所示的带有消音器的超声波流量计100中,超声波流量计80具备:与消音器10的消音筒11连接,收容在仪表箱83内而使气体向内侧流动的计测管81;相对于该计测管81的两端部的开口而分离配置,并隔着计测管81的内侧区域而相互对置的一对超声波传感器82、82(例如,参照日本特开2006-337059号公报),而且,在各超声波传感器82、82的发送接收声波面的背侧具备用于对气体的流动进行修整的圆锥形或方锥形的整流部84、84。而且,在图15所示的带有消音器的超声波流量计100中,仅在超声波流量计80的上游侧具备消音器10,但也可以仅在超声波流量计80的下游侧,或者在上游侧和下游侧这双方具备消音器10。
(3)在上述第一~第六实施方式中,边界开口12呈圆形,在该边界开口12的开口缘设有呈圆筒形状的噪声导入部17,本申请发明并不局限于此。具体而言,例如,边界开口12呈现出与消音筒11的内侧的剖面形状即四边形的长宽中的一方的边为相同宽度且比另一方的边小的四边形,噪声导入部17是从其前端部朝向基端部而将内部剖面积维持恒定且同时内部的剖面形状从圆形逐渐变化为四边形的筒形状。
(4)在上述第六实施方式中,示出了将上述第二实施方式与上述第五实施方式组合的结构,但也可以将上述第二实施方式与上述第三、四实施方式的任一个组合。
(5)在上述第一~第七实施方式中,消音筒11、111的内表面或障碍壁60、160也可以由无纺布、玻璃棉、发泡树脂等的吸音材料覆盖。
(6)在上述第一~第七实施方式中,障碍壁60、160的个数并未特别限定,只要具备第一中央障碍板61或中央板161、及一对侧部障碍板71、71或外侧板171中的至少1个即可。这种情况下,障碍壁60、160的个数例如只要根据超声波噪声的强度而分别任意设定即可。
(7)在上述第七实施方式中,第一支轴122设置在将中央板161的外周部沿着周向进行2等分的位置,但也可以设置在进行3以上等分的位置。
(8)在上述第七实施方式中,在第一支轴122及第二支轴123的轴向的一端部设有突部,且在另一端部设有凹部,但也可以是在第一支轴122的两端部设置突部而在第二支轴123的两端部设置凹部的结构,还可以是在第一支轴的两端部设置凹部而在第一支轴的两端部设置突部的结构。
(9)可以将上述第七实施方式的侧部连通槽173M及中央连通槽174M适用于第四实施方式的侧部缘部突条67及中央缘部突条68,也可以适用于第五实施方式的侧部缘部鼓出部73及中央缘部鼓出部74。即,在第四实施方式中,也可以设置将侧部缘部突条67横切而与侧部开口61A~63A连通的侧部连通槽,并设置将中央缘部突条68横切而与中央开口71A、72A连通的中央连通槽,在第五实施方式中,也可以设置将侧部缘部鼓出部73横切而与侧部开口61A~63A连通的侧部连通槽,并设置将中央缘部鼓出部74横切而与中央开口71A、72A连通的中央连通槽。
(10)在上述第七实施方式中,也可以取代外侧缘部鼓出部173及中央缘部鼓出部174,沿着中央板161的侧部开口161A侧的开口缘及外侧板171的中央开口171A侧的开口缘而突出形成缘部突条。
(11)在上述第七实施方式中,也可以不设置连通槽和肋。需要说明的是,在从该结构中再去除支柱121(第一支轴122及第二支轴123)而进行了与上述的模拟的实验同样的模拟实验时,与消音器10相比,确认到了能够抑制气体的压力损失,能够使因流路的弯曲而产生的偏流向流路的宽度方向的中心移动。
(12)在上述第七实施方式中,多个障碍壁160(中央板161和外侧板171)沿着消音筒111的轴向而等间隔地配置,但障碍壁160彼此的间隔也可以不同。
(13)在上述第七实施方式中,相邻的障碍壁160(中央板161和外侧板171)彼此的间隔和最接近边界壁111K的中央板161与边界壁111K的间隔相同,但也可以不同。
(14)在上述第七实施方式中,将板材层叠体120螺合于边界壁111K,但也可以通过粘接剂而固定在边界壁111K或消音筒111的内侧面上。

Claims (15)

1.一种消音器,在流体流动的管的中途具备与超声波流量计串联地排列连接的消音筒,使所述流体通过所述消音筒内而减少在该流体中传播的噪音,所述消音器的特征在于,具备:
边界壁,其配置在所述消音筒中的与所述超声波流量计相反侧的端部,且与所述消音筒的轴向正交;
边界开口,其贯通形成于所述边界壁,且开口面积比所述消音筒的内部剖面积小;
管连接部,其形成在所述边界壁的外表面中的所述边界开口的缘部,且用于将所述消音筒与所述管连接;
中央障碍板,其设置在所述消音筒的内侧,呈现与所述边界壁平行的板状且与所述边界开口对置,成为能够供该边界开口整体投影的大小,并且在其与所述消音筒的内侧面之间形成一对侧部开口或环状的侧部开口;
外侧障碍板,其呈现与所述边界壁平行的板状,从所述边界壁的相反侧与所述侧部开口对置,且成为能够供该侧部开口整体投影的大小,并且具有与所述中央障碍板对置的中央开口。
2.根据权利要求1所述的消音器,其特征在于,
所述消音筒的内侧剖面形状为四边形,
所述中央障碍板架设在所述消音筒的内侧面上,成为与所述消音筒的剖面形状即四边形的长宽中的一方的边为相同宽度且比另一方的边小的四边形,并且四边形的所述侧部开口形成一对,
所述外侧障碍板由呈四边形且与一对所述侧部开口分别对置配置的一对侧部障碍板构成,
从所述消音筒中的架设有所述中央障碍板的一对内侧面的对置方向观察到的所述边界壁与所述中央障碍板的间隔为H1,所述中央障碍板与所述侧部障碍板的间隔为H2,一方的所述侧部开口的开口宽度为H3,另一方的所述侧部开口的开口宽度为H4,所述中央开口的开口宽度为H5,并且架设有所述中央障碍板的一对内侧面的间隔为L,所述边界开口的开口面积为S1时,成为
S1=2·L·H1=2·L·H2=L·(H3+H4)=L·H5。
3.根据权利要求2所述的消音器,其特征在于,
所述边界开口为圆形。
4.根据权利要求2所述的消音器,其特征在于,
所述边界开口成为与所述消音筒的内侧的剖面形状即四边形的长宽的一方的边为相同宽度且比另一方的边小的四边形,
所述管连接部成为从所述边界壁的外表面突出的筒状且其基端部的内侧的剖面形状成为与所述边界开口相同的四边形,并且前端部的内侧的剖面形状呈圆形,从前端部朝向基端部而内部剖面积维持为恒定且同时内侧的剖面形状从圆形逐渐变为四边形。
5.根据权利要求2~4中任一项所述的消音器,其特征在于,
从所述消音筒中的架设有所述中央障碍板的一对内侧面的对置方向观察时,第一流路的宽度方向的中心的超声波的传播距离与第二流路的宽度方向的中心的超声波的传播距离相差超声波的半波长的奇数倍,该第一流路为从所述边界开口通过一方的所述侧部开口而到达所述中央开口为止的流路,该第二流路为从所述边界开口通过另一方的所述侧部开口而到达所述中央开口为止的流路。
6.根据权利要求1所述的消音器,其特征在于,
所述消音筒的内侧剖面形状呈圆形,
所述外侧障碍板成为在中心部具有圆形的所述中央开口的圆环状,并与所述消音筒的内侧嵌合,
所述中央障碍板呈圆形,且在其与所述消音筒的内侧面之间形成圆环状的所述侧部开口,
所述消音器具备支柱夹设固定机构,该支柱夹设固定机构将所述边界壁与所述中央障碍板之间、及所述中央障碍板与所述外侧障碍板之间分别经由多个支柱进行固定。
7.根据权利要求6所述的消音器,其特征在于,具备:
追加中央障碍板,其与所述中央障碍板为同一形状,在所述中央障碍板的相对于所述外侧障碍板的相反侧对置配置;
追加外侧障碍板,其与所述外侧障碍板为同一形状,在所述外侧障碍板的相对于所述追加中央障碍板的相反侧对置配置,
通过所述支柱夹设固定机构,将所述外侧障碍板与所述追加中央障碍板之间、及所述追加中央障碍板与所述追加外侧障碍板之间分别经由多个支柱进行固定。
8.根据权利要求6或7所述的消音器,其特征在于,
设有贯通过所述中央障碍板、所述外侧障碍板及所述支柱的轴心部的螺栓插通孔,并且在所述边界壁中的所述支柱的延长线上设有阴螺纹孔,将一起穿过所述中央障碍板、所述外侧障碍板及所述支柱的所述螺栓插通孔的螺栓紧固于所述阴螺纹孔。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的消音器,其特征在于,
具备沿着所述中央障碍板的所述侧部开口侧的开口缘和所述外侧障碍板的所述中央开口侧的开口缘而突出形成的缘部突条、或使这些开口缘鼓出的缘部鼓出部。
10.根据权利要求9所述的消音器,其特征在于,具备:
侧部连通槽,其将形成于所述中央障碍板的所述缘部突条或所述缘部鼓出部沿着宽度方向横切且与所述侧部开口连通;
中央连通槽,其将形成于所述外侧障碍板的所述缘部突条或所述缘部鼓出部沿着宽度方向横切且与所述中央开口连通。
11.根据权利要求9或10所述的消音器,其特征在于,
在所述中央障碍板及所述外侧障碍板上突出形成有与所述缘部突条或所述缘部鼓出部交叉的肋。
12.根据权利要求9~11中任一项所述的消音器,其特征在于,
所述缘部突条为剖面多边形或剖面半圆形。
13.根据权利要求9~11中任一项所述的消音器,其特征在于,
所述缘部鼓出部为剖面多边形或剖面圆形。
14.根据权利要求2~5中任一项所述的消音器,其特征在于,具备:
一对圆弧形侧部引导件,它们在各所述侧部开口的内部,与所述中央障碍板平行而架设在所述消音筒的内侧面上,从架设有所述中央障碍板的一对内侧面的对置方向观察到的剖面形状成为以所述中央障碍板的缘部为中心而弯曲的圆弧状;
一对圆弧形中央引导件,它们在所述中央开口的内部,与所述一对侧部障碍板平行而架设在所述消音筒的内侧面上,从架设有所述侧部障碍板的一对内侧面的对置方向观察到的剖面形状成为以各所述侧部障碍板的缘部为中心而弯曲的圆弧状。
15.一种带有消音器的超声波流量计,其特征在于,
具备权利要求1~14中任一项所述的消音器。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105465537A (zh) * 2015-12-31 2016-04-06 山东思达特测控设备有限公司 一种具有消噪功能的整流器
CN106153133A (zh) * 2016-09-07 2016-11-23 深圳西大仪器有限公司 一种超声波烟气流量计及其传感器消声装置
CN107165297A (zh) * 2017-04-06 2017-09-15 上海声望声学科技股份有限公司 空间延展高效复合隔声结构
CN108550362A (zh) * 2018-04-28 2018-09-18 天津航天瑞莱科技有限公司 一种用于高声强行波管试验的排气消声通道
CN109458514A (zh) * 2018-12-31 2019-03-12 杭州富阳科威钢业有限公司 一种隔音降噪排水管
CN110578671A (zh) * 2019-09-23 2019-12-17 云南玉溪玉昆钢铁集团有限公司 一种高压消音箱
WO2024033764A1 (en) * 2022-08-10 2024-02-15 Jaroslav Mikan Assembly for attenuation of parasitic ultrasonic waves propagating in fluid and ultrasonic flowmeter

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58103100U (ja) * 1982-01-06 1983-07-13 横河電機株式会社 空気パ−ジ用消音器
JPS6048122U (ja) * 1983-09-12 1985-04-04 オ−バル機器工業株式会社 雑音減衰器
JP2003120253A (ja) * 2001-10-05 2003-04-23 Yoshino:Kk 削岩機用消音器及びその取付構造
CN2842144Y (zh) * 2005-09-30 2006-11-29 秦雨藜 减少噪声的整流端口

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58103100U (ja) * 1982-01-06 1983-07-13 横河電機株式会社 空気パ−ジ用消音器
JPS6048122U (ja) * 1983-09-12 1985-04-04 オ−バル機器工業株式会社 雑音減衰器
JP2003120253A (ja) * 2001-10-05 2003-04-23 Yoshino:Kk 削岩機用消音器及びその取付構造
CN2842144Y (zh) * 2005-09-30 2006-11-29 秦雨藜 减少噪声的整流端口

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105465537A (zh) * 2015-12-31 2016-04-06 山东思达特测控设备有限公司 一种具有消噪功能的整流器
CN106153133A (zh) * 2016-09-07 2016-11-23 深圳西大仪器有限公司 一种超声波烟气流量计及其传感器消声装置
CN107165297A (zh) * 2017-04-06 2017-09-15 上海声望声学科技股份有限公司 空间延展高效复合隔声结构
CN108550362A (zh) * 2018-04-28 2018-09-18 天津航天瑞莱科技有限公司 一种用于高声强行波管试验的排气消声通道
CN109458514A (zh) * 2018-12-31 2019-03-12 杭州富阳科威钢业有限公司 一种隔音降噪排水管
CN109458514B (zh) * 2018-12-31 2023-09-05 杭州富阳科威钢业有限公司 一种隔音降噪排水管
CN110578671A (zh) * 2019-09-23 2019-12-17 云南玉溪玉昆钢铁集团有限公司 一种高压消音箱
WO2024033764A1 (en) * 2022-08-10 2024-02-15 Jaroslav Mikan Assembly for attenuation of parasitic ultrasonic waves propagating in fluid and ultrasonic flowmeter

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