CN105370343A - 消音器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种消音器，该消音器可避免大型化且减小压损，同时，对于宽幅的频率带的噪音可提高消音效果。该消音器具有：回旋室(11)，该回旋室(11)通过在筒状体的内部交叉配置至少两块板状的导向部件(13、14)而构成；共鸣室(15)，该共鸣室(15)将通过回旋室(11)的流体作为媒介而传导的声波通过孔(16)而进行导入。导向部件(13、14)为两块半圆形板状的部件。共鸣室(15)设于回旋室(11)的排出侧。导向部件(13、14)安装有吸音材料。消音器(11)连接于内燃机、与内燃机组合的余热锅炉、通风管道、船舶的船体内设备等。

Description

消音器

技术领域

本发明涉及一种消音器，该消音器对从内燃机、发电机等产生的排气音、通风管道等产生的噪音进行消音。

背景技术

一直以来，作为对排气音等进行消音的消音器的代表，公知有多段膨胀式与直线式的消音器。多段膨胀式消音器一般比直线式消音器的消音效果好，但是因为是反复进行膨胀与压缩的机构，压力损失(以下，称为压损)有变大的倾向，为了降低压损，消音器主体的尺寸必须设计得较大。对此，直线式消音器的压损虽然小，但消音效果也小。

一方面，在专利文献1中记载了关于内燃机用消音器的发明，其中，穿设有多个排气孔9的排气管10架设于共鸣室6内，在排气管10的导入侧安装引导板13，以将导入到排气管10中的排气从排气孔9引导到共鸣室6内。

又，在专利文献2中记载有关于消音器的发明，在密集地贯通设置有小孔群4的冲孔管2的外周设置吸音材料层3，同时，在冲孔管2的入口侧设置回旋导向板10，以赋予排气5回旋流。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平8-334011号公报

专利文献2：日本特开平10-311211号公报

发明内容

发明想要解决的课题

虽然以前的多段膨胀式消音器的消音效果较大，但是压损也大，为了降低压损则必须增大消音器主体的尺寸。但是，如果从连接消音器的装置的设置环境、成本的方面考虑，由于消音器本身优选为小尺寸，所以维持压损减小与消音效果增大的平衡是困难的。又，直线式消音器具有虽然压损小但是消音效果也差的问题。

进而，如下面所述，多段膨胀式消音器应对低频率的噪音效果好，直线式消音器应对高频率的噪音效果好，那么，根据消音器的构造，消音效果好的频率带也不同。因此，为了增大整体的消音效果，需对宽幅的频率带的噪音进行对应。

一方面，专利文献1以及专利文献2所记载的发明为下述结构，使排气回旋而导向共鸣室、吸音材料层，以提高消音效果。但是，使排气进行回旋的构造的目的仅是对共鸣室、吸音材料层导向排气，并没有降低压损的观点。

本发明为了解决上述一直以来的课题，提供一种消音器，该消音器可避免大型化且降低压损，同时，对于宽幅的频率带的噪音能够提高消音效果。

用于解决问题的方案

为了解决上述课题，本发明的消音器的特征在于，具有：回旋室，该回旋室通过在筒状体的内部交叉配置至少两块板状的导向部件而构成；共鸣室，该共鸣室将通过上述回旋室的流体作为媒介而传导的声波通过孔而进行导入。

又，优选为，上述导向部件为两块半圆形板状的部件。

又，优选为，上述共鸣室设于回旋室的排出侧。

又，优选为，上述共鸣室设于回旋室的周围。

又，优选为，上述导向部件安装有吸音材料。

又，优选为，上述消音器连接于内燃机。

又，优选为，上述消音器连接于与上述内燃机组合的余热锅炉。

又，优选为，上述消音器连接于通风管道。

又，优选为，上述消音器连接于船舶的船体内设备。

发明的效果

根据本发明的消音器具有回旋室，该回旋室通过在筒状体的内部配置至少两块板状的导向部件而构成，由此，使将流体作为媒介而传导的声波与导向部件接触，进而可进行衰减、消音。又，在导向部件产生回旋流，可在抑制压损的同时将流体导向排出口。

又，本发明的消音器具有共鸣室，该共鸣室将通过上述回旋室的流体作为媒介而传导的声波通过孔而进行导入，因此，对于仅用回旋室难以进行消音的频率带的噪音，可通过共鸣室进行消音。对于以共鸣室进行消音的频率带，可以通过导入声波的孔的大小和数量进行调整。

又，通过导向部件产生了回旋流，由此可以将内部流体的速度分布平均化。据此，能够使流体流向共鸣室附近，可靠地将声波通过共鸣室进行消音。如果在流体没有回旋流的场合，筒状体的内部壁面成为阻力，产生壁面附近的流动变慢、中心附近的流动变快的所谓不均匀速度分布。通过有意制造回旋流，使速度分布变得均一，能够在壁面附近高效地产生具有流量的流动。

又，导向部件由两块半圆形板状的部件构成，构造简单且容易制造，并且在产生回旋流的同时，将压损降低到最低限度，消音器本身没有大型化的必要。

又，通过将共鸣室设置在回旋室的排出侧，可以将回旋室以较粗的方式构成，从而提高导向部件产生的消音效果。

又，通过将共鸣室设置在回旋室的周围，可将共鸣室按照较长的方式构成，能够提高共鸣室产生的消音效果。

又，通过在导向部件安装吸音材料，能够更进一步提高导向部件所产生的消音效果。

又，通过将消音器连接于内燃机，内燃机的排气音能够被消音。

又，通过将消音器连接于与上述内燃机组合的余热锅炉，即使是通过余热锅炉而产生压损的排气，也能够在抑制进一步的压损的同时，得到消音效果。

又，通过将上述消音器连接于通风管道，从通风管道所产生的噪音可被消音。

又，通过将上述消音器连接于船舶的船体内设备，即使是船体内的狭小部分所配置的设备的噪音，也能够以避免消音器大型化的方式进行消音。

综上，根据本发明，可提供能避免大型化且降低压损，同时对于宽幅的频率带的噪音能提高消音效果的消音器。

附图说明

图1表示本发明的一个实施方式的消音器的主视图。

图2表示实施方式1中的消音器的纵向剖视图。

图3表示实施方式1中的消音器的横向剖视图。

图4表示实施方式1中的导向部件的俯视图。

图5表示实施方式1中的消音器的变形例的纵向剖视图。

图6表示实施方式2中的消音器的纵向剖视图。

图7表示实施方式2中的消音器的横向剖视图。

图8表示实施方式2中的导向部件的俯视图。

具体实施方式

接着，参照图1至图8，对本发明的实施方式的消音器进行说明。图1为本发明的实施方式的消音器1的主视图。本实施方式的消音器1以与锅炉2连接的方式使用。锅炉2在船舶中，从节省能源的观点来看为用于主内燃机、发电机的排热回收的余热锅炉，例如为JP特开2014-16135号公报所公开的船舶用锅炉。

(实施方式1)

基于图2至图4，对实施方式1的消音器进行说明。图2表示实施方式1中的消音器10的纵向剖视图、图3表示消音器10的横向剖视图、图4表示导向部件13、14的俯视图。

如图2以及图3所示那样，消音器10连接于锅炉2上，从锅炉2流出的流体(排气)通过消音器10从排出口17排出。消音器10为筒状体，由上游侧(图2中的左侧)的回旋室11、下游侧(图2中的右侧)的排出管12构成。

回旋室11的内部配置有导向部件13、14，其使从锅炉2流出的流体回旋。导向部件13如图4所示那样，为俯视呈半圆形的板状部件，其由圆弧部13a、直线部13b构成。同样，导向部件14为俯视呈半圆形的板状部件，其由圆弧部14a、直线部14b构成。而且，两者以在回旋室11的内部相互交叉的方式配置。又，图3表示图2的各位置的横向剖视图。图3(a)表示A-A剖面图；图3(b)表示B-B剖面图；图3(c)表示C-C剖面图；3(d)表示D-D剖面图。

如图2以及图3所示的那样，两块导向部件中的导向部件13以下述方式配置，即，半圆形的圆弧部13a部分沿着回旋室11的筒状体的一方单侧的内周(图3中的左侧)而且从回旋室11的入口向出口上升。又，导向部件14以下述方式配置，即，半圆形的圆弧部14a部分沿着回旋室11的另一方单侧的内周(图3中的右侧)而且从回旋室11的入口向出口下降。而且，导向部件13的直线部13b部分与导向部件14的直线部14b部分在回旋室11的中央处交叉。

导向部件13、14中最好设置吸音材料。比如，作为吸音材料，可在表面贴附石棉。又，为了进一步降低消音器10的压损，导向部件13、14优选以从回旋室11的入口到出口而横跨整个长度来配置。

回旋室11的排出侧(下游侧)形成为排出管12，排出管12的下游侧形成为排出口17。排出管12的周围设置有共鸣室15。共鸣室15以围绕排出管12的方式配置，在共鸣室15与排出管12之间的壁面上形成多个孔16。而且，使声波通过多个孔16而被导入共鸣室15，该声波将通过回旋室11的流体作为媒介而被传导。又，关于孔16的大小和数量，可根据通过共鸣室15来实现消音的频率带，适当确定合适的大小和数量。

从锅炉2流出的流体与配置于回旋室11的内部的导向部件13、14接触，一边产生回旋流一边通过排出管12。而且，使将流体作为媒介而传导的声波接触于导向部件13、14，由此被衰减、消音，进而，声波通过多个孔16而被导入共鸣室15以进行消音。又，通过导向部件13、14产生回旋流，由此压损变小。导向部件13、14为半圆状的板状部件，因此结构简单、容易制造，而且横跨回旋室11的整个长度，缓慢地上升或下降，故对于在产生回旋流的同时降低压损而言，也是合适的形状。

又，通过导向部件13、14产生回旋流，由此能够使内部的流体的速度分布均匀化。由此，可允许流体流到共鸣室15附近，能可靠地通过共鸣室15对声波进行消音。如果在流体没有回旋流的场合，筒状体的内部壁面成为阻力，产生壁面附近的流动变慢、中心附近的流动变快的所谓不均匀速度分布。通过有意制造回旋流，速度分布变得均一，能够在壁面附近高效地产生具有流量的流动。

图5表示实施方式1中的消音器的变形例的纵向剖视图。关于图5所示的变形例的消音器10’，为与消音器10基本相同的构成，但是，在排出管12的入口侧设置倾斜面18这一点上是不同的。如此，通过设置倾斜面18，可以使流体的流动顺畅，能够进一步减小压损。

(实施方式2)

参照图6至图8对实施方式2的消音器进行说明。图6为表示实施方式2的消音器20的纵向剖视图；图7表示消音器20的横向剖视图；图8表示导向部件23、24的俯视图。

如图6以及图7所示那样，消音器20连接于锅炉2，从锅炉2流出的流体(排气)通过消音器20从排出口27而排出。消音器20呈筒状，由上游侧(图6中的左侧)的回旋室21、下游侧(图6中的右侧)的排出管22构成。

回旋室21的内部配置有导向部件23、24，其将从锅炉2流出的流体回旋。导向部件23如图8所示那样，为俯视图呈半圆形的板状部件，其由圆弧部23a、直线部23b构成。同样，导向部件24为俯视图呈半圆形的板状部件，其由圆弧部24a、直线部24b构成。而且，两者按照在回旋室21的内部相互交叉的方式配置。又，图7表示图6的各位置的横向剖视图。图7(e)表示E-E剖面图；图7(f)表示F-F剖面图；图7(g)表示G-G剖面图。

如图6以及图7所示的那样，两块导向部件中的导向部件23以下述方式配置，即，半圆形的圆弧部23a部分沿着回旋室21的筒状体的一方单侧的内周(图7中的左侧)，而且从回旋室21的入口向出口上升。又，导向部件24以下述方式配置，即，半圆形的圆弧部24a部分沿着回旋室21的另一方单侧的内周(图7中的右侧)，而且从回旋室21的入口向出口下降。而且，导向部件23的直线部23b部分与导向部件24的直线部24b部分在回旋室21的中央处交叉。

优选在导向部件23、24中设置吸音材料。比如，作为吸音材料，可在表面贴附石棉。又，为了进一步降低消音器20的压损，导向部件23、24优选配置于从回旋室21的入口到出口而横跨整个长度。

回旋室21的排出侧(下游侧)形成为排出管22，排出管22的下游侧形成为排出口27。回旋室21的周围设置有共鸣室25。共鸣室25以围绕回旋室21的方式配置，在共鸣室25与回旋室21之间的壁面上形成多个孔26。而且，将通过回旋室21的流体作为媒介而传导的声波通过多个孔26而导入共鸣室25。又，关于孔26的大小和数量，可根据通过共鸣室25来实现消音的频率带，适当确定合适的大小和数量。

从锅炉2流出的流体，与配置于回旋室21的内部的导向部件23、24接触，一边产生回旋流一边通过回旋室21。而且，使将流体作为媒介而传导的声波接触于导向部件23、24，由此被衰减、消音，进而，声波通过多个孔26被导入共鸣室25，由此被消音。另外，通过导向部件23、24产生回旋流，由此压损变小。导向部件23、24呈合适的形状，其为半圆状的板状部件，因此在结构简单、制造容易的同时，由于横跨回旋室21的整个长度，缓慢地上升或下降，所以在产生回旋流的同时，降低压损。

又，通过导向部件23、24产生回旋流，由此能够将内部的流体的速度分布均匀化。由此，可使流体流到共鸣室25附近，能可靠地以共鸣室25对声波进行消音。如果在流体没有回旋流的场合，筒状体的内部壁面成为阻力，产生壁面附近的流动变慢、中心附近的流动变快的所谓不均匀速度分布。通过有意制造回旋流，速度分布变得均一，能够在壁面附近高效地产生具有流量的流动。

又，在回旋室21的入口侧设置倾斜面28。如此，通过设置倾斜面28，可以使流体的流动顺畅，能够进一步减小压损。

【实施例】

显示关于本实施方式的消音器的消音效果的测定结果。

(测定方法)

关于具有实施方式1的消音器10(10’)的结构以及实施方式2的消音器20的结构的消音器，作为实施例，一边变化孔16、26的数量，一边测量噪音水平。测量采用插入损失法，将【排气原音】、【多段式消音器】、【仅为锅炉】作为比较例。又，将排气温度设定为350℃，在进行测量数据的温度补正的基础上进行评价。

各比较例以及各实施例的详细情况如表1所示。

【表1】

	结构	孔的个数	吸音材料
				比较例1	排气原音	-	-
比较例2	多段式消音器	-	-
				比较例3	仅为锅炉	-	-
实施例1	消音器10	9	有
				实施例2	消音器10	15	有
实施例3	消音器10	21	有
				实施例4	消音器10’	15	有
实施例5	消音器20	24	-
				实施例5’	消音器20	24	有
实施例6	消音器20	40	-
				实施例7	消音器20	60	-

表2表示测量结果。测量值记载了总值。消音效果表示了与比较例3(仅为锅炉)的差。关于压损，比较例1～3为单独值，实施例1～7为含有比较例3(仅为锅炉)的值。

【表2】

	OA(dB)	减音效果	压损(mmAq)
				比较例1(排气原音)	112.0	-	-
比较例2(多段式消音器)	109.4	-	104
				比较例3(仅为锅炉)	108.5	-	130
实施例1	101.9	-6.6	161
				实施例2	102.0	-6.5	161
实施例3	102.3	-6.2	161
				实施例4	102.1	-6.4	160
实施例5	106.3	-2.2	155
				实施例5’	103.4	-5.1	155
实施例6	105.7	-2.8	155
				实施例7	104.9	-3.6	155

如表2所示那样，所有的实施例中，被认为是与仅为锅炉比较的减音效果。又，关于压损，与仅为锅炉的压损值比较，为+25～+31mmAq的程度，没有产生比较例2(多段式消音器)那样的较大压损。

在本实施方式的消音器10(20)中具有回旋室11(21)，该回旋室11(21)通过在筒状体的内部配置至少两块板状的导向部件13、14(23、24)而构成，由此，可使将流体作为媒介而传导的声波接触导向部件13、14(23、24)，从而进行衰减、消音。又，在导向部件13、14(23、24)产生回旋流，可在抑制压损的同时将流体导向排出口。

又，具有共鸣室15(25)，该共鸣室15(25)将通过回旋室11(21)的流体作为媒介而传导的声波通过孔16(26)而进行导入，因此，对于仅以回旋室11(21)难以进行消音的频率带的噪音，可通过共鸣室15(25)进行消音。对于以共鸣室15(25)进行消音的频率带，可以通过导入声波的孔16(26)的大小和数量进行调整。

又，通过以导向部件13、14(23、24)产生回旋流，可以将内部流体的速度分布平均化。据此，能够使流体流向共鸣室15(25)附近，可靠地将声波通过共鸣室15(25)进行消音。如果在流体没有回旋流的场合，筒状体的内部壁面成为阻力，产生壁面附近的流动变慢、中心附近的流动变快的所谓不均匀速度分布。通过有意制造回旋流，速度分布变得均一，能够在壁面附近高效地产生具有流量的流动。

又，导向部件13、14(23、24)通过以两块半圆形板状的部件构成，构造简单且容易制造，同时，可在产生回旋流的同时，将压损抑制在最低限度，消音器本身没有大型化的必要。

又，通过将共鸣室15设置在回旋室11的排出侧，可以将回旋室11以较粗的方式构成，可以提高导向部件13、14产生的消音效果。

又，通过将共鸣室25设置在回旋室21的周围，可将共鸣室25以较长的方式构成，能够提高共鸣室25产生的消音效果。

又，通过在导向部件13、14(23、24)安装有吸音材料，能够更进一步提高导向部件13、14(23、24)所产生的消音效果。

又，像本实施方式那样，通过将消音器连接于与内燃机组合的余热锅炉2，即使是通过余热锅炉2而产生压损的排气，也能够在抑制进一步的压损的同时，取得消音效果。

以上，根据本发明可提供能以避免大型化的方式降低压损，同时对应宽幅的频率带的噪音可以提高消音效果的消音器。

又，本发明不限于上述实施方式，可以进行其它各种的变更。比如，在上述实施方式中，虽然为将消音器连接于锅炉的结构，但是本发明的消音器可以连接于各种各样的装置。

首先，通过将上述消音器连接于汽油发动机或柴油发动机等的内燃机，能够对内燃机的排气音进行消音。

又，通过将上述消音器连接于通风管道，从通风管道所产生的噪音可被消音。

又，通过将上述消音器连接于船舶的船体内设备，即使是船体内的狭小部分所配置的设备的噪音，也能够以避免消音器大型化的方式进行消音。

又，在本实施方式中，导向部件为两块半圆形板状的部件，但是也可以是三块以上的构成，如果是板状的部件，并不限于半圆形。但是，通过形成两块半圆形板状的部件，构造简单且能容易制造，而且对于压损的抑制也是有效的。

附图标记说明：

1消音器

2锅炉

10消音器

11回旋室

12排出管

13导向部件

14导向部件

15共鸣室

16孔

17排出口

18倾斜面

20消音器

21回旋室

22排出管

23导向部件

24导向部件

25共鸣室

26孔

27排出口

28倾斜面。

Claims (9)

1.一种消音器，其特征在于，具有：回旋室，该回旋室通过在筒状体的内部交叉配置至少两块板状的导向部件而构成；共鸣室，该共鸣室声波声波将通过上述回旋室的流体作为媒介而传导的声波通过孔而进行导入。

2.如权利要求1所述的消音器，其特征在于，上述导向部件为两块半圆形板状的部件。

3.如权利要求1或2所述的消音器，其特征在于，上述共鸣室设于上述回旋室的排出侧。

4.如权利要求1或2所述的消音器，其特征在于，上述共鸣室设于上述回旋室的周围。

5.如权利要求1～4中任意一项所述的消音器，其特征在于，上述导向部件安装有吸音材料。

6.如权利要求1～5中任意一项所述的消音器，其特征在于，上述消音器连接于内燃机。

7.如权利要求1～5中任意一项所述的消音器，其特征在于，上述消音器连接于与上述内燃机组合的余热锅炉。

8.如权利要求1～5中任意一项所述的消音器，其特征在于，上述消音器连接于通风管道。

9.如权利要求1～5中任意一项所述的消音器，其特征在于，上述消音器连接于船舶的船体内设备。