CN1311186C - 多孔板消音构造 - Google Patents

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CN1311186C CNB200410047512XA CN200410047512A CN1311186C CN 1311186 C CN1311186 C CN 1311186C CN B200410047512X A CNB200410047512X A CN B200410047512XA CN 200410047512 A CN200410047512 A CN 200410047512A CN 1311186 C CN1311186 C CN 1311186C
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Abstract

本发明提供一种消音构造，该消音构造为小型构造且在较宽的频率带范围内可以可靠发挥充分的消音性能。消音构造(D)备有筒状的配管路(41)、在配管路(41)内部沿配管路(41)的轴方向延伸设置且分隔配管路(41)的配管路截面地配置的多孔板(42)、将由多孔板(42)分隔的配管路(41)的配管路的轴方向分隔为多个小室(44)的隔板(43)。另外，调整隔板(43)的设置间隔以便在令欲消除的噪音的最高频率、介质的声速、隔板(43)的设置间隔分别为f、c、b时，满足b＜c/(4f)的关系，令多孔板(42)的开口率为1～10%。

Description

多孔板消音构造
技术领域
本发明涉及装置或装置间的给气或排气用的配管路中的消音构造的技术。
背景技术
在现有技术中，消音构造的技术是公知的。例如，有在非专利文献1和专利文献2中公开的技术。在该非专利文献1中，公开了图1所示的消音管A和图2所示的共振消音器B等。图1所示的消音管A由截面为四边形的管11和多孔质消音材料12构成。该消音构造为：在管11内多孔质消音材料12(例如，玻璃绒或金属纤维等)沿管11内壁以一定厚度配置，通过该多孔质消音材料12来消散声能。图2所示的共振消音器B由配管路21和包围开设于配管路21上的小孔23的放大室24构成。共振消音器B对通过配管路22的由fp＝(c/2π)√{sp/(V·mp)}的计算式确定的频率的噪音进行选择性消音。在此，fp为欲消除噪音的最高频率，c为介质的声速，Sp为小孔直径，V为放大室体积，mp为小孔深度。
在专利文献2中公开了图3所示的多孔质防音构造体C。图3所示的多孔质防音构造体C将外装板31和具有多个贯通孔32a的内装板32对置地配置。设定内装板32的板厚、孔径和开口率使其满足在流通贯通孔32a的空气上产生粘性作用的设计条件，由其粘性作用消散声波的能量。
[非专利文献1]日本机械学会编《机械噪音手册》工业图书
[专利文献2]特开2003-50586号公报
但是，在上述非专利文献1的消音管A的构成中，存在以下问题：由于配管路的流速变化、温度变化、结露等导致多孔质消音材料本身长年变化或劣化而飞散，不仅消音性能下降，而且进入压缩机、涡轮机、泵等的装置，从而使这些装置的性能显著下降或使其发生故障。另外，在废弃消音管时，由于玻璃绒等的多孔质消音材料成为工业废弃物，所以会产生分离并处理的费用。另外，在上述非专利文献1的共振消音器B的构成中，存在以下问题：由于只能消除指定频率的噪音，所以为了在较大频率范围内获得消音效果，必须连接调节为不同频率的多个共振消音器，另外，需要在配管路外侧设置包围配管路小孔的放大室，整体体积较大。进而，在上述专利文献2的多孔质防音构造体C的构成中，存在以下问题：通常，开口越小消音性能越高，但是如果在压缩机等中使用，则由于开口小，煤灰、垃圾、油滴、液滴堵塞开口的可能性变大，从而使得消音性能降低。
发明内容
本发明要解决的课题如上所述，下面说明用于解决该课题的方法及其效果。
即，在本发明中，一种消音构造，其特征为：备有
配管路；沿上述配管路的轴方向延伸设置的第一分隔部件；将由上述第一分隔部件划分的上述配管路的轴方向的一方分隔为多个小室的第二分隔部件；未被上述第二分隔部件划分的另一方作为气体通过的主流路时，在上述第一分隔部件的面向上述主流路一侧的部分的全部或一部分上形成有贯通的多个孔。
根据该构成，由于备有配管路、沿配管路的轴方向延伸设置的第一分隔部件、将由第一分隔部件划分的配管路的轴方向分隔为多个小室的第二分隔部件，在面向第一分隔部件的主流路一侧的部分的全部或一部分上形成多个孔，所以不影响配管路的正常流动，而将周期的压力变动变换为多孔板的孔部的往复运动，从而可以以压力损失的形式消散压力变动能量，可以消除噪音。另外，在本实施方式中，由于在配管路内部具有消音构造，所以无需在配管路外部设置多余的装置等，所以设备不会大型化。进而，由于不使用例如玻璃绒的多孔质消音材料，所以不存在以下问题：由长年变化或劣化而导致多孔质消音材料本身的飞散，从而使消音性能下降，或者该飞散了的多孔质消音材料进入压缩机、涡轮机、泵等装置，从而使这些装置的性能显著下降或使其发生故障。另外，还具有不产生多孔质消音材料本身的费用或用于保护该多孔质消音材料的表面保护材料等的费用的优点，与使用多孔质消音材料相比可以抑制制造成本。
本发明的消音构造在令欲消除的噪音的最高频率、介质的声速、隔板的间隔分别为f、c、b时，满足b＜c/(4f)的关系。
根据该构成，由于在令欲消除的噪音的最高频率、介质的声速、隔板的间隔分别为f、c、b时，满足b＜c/(4f)的关系，所以不影响配管路的正常流动，而将周期的压力变动可靠地变换为多孔板的孔部的往复运动，从而可以以压力损失的形式消散压力变动能量，可以消除噪音。
本发明的多孔板的开口率为1～10％。由此，由于使多孔板的开口率为1～10％，所以即使在达到130～180dB的区域也可以发挥高的消音效果。
在本发明中，多孔板的开口率从主流路的上游向下游逐渐减小。根据该构成，通过逐渐减小开口率，加快下游一侧变低的声压下的多孔部的空气振动速度，可以得到最适合于吸音的值，可以提高消音性能。
附图说明
图1是表示现有技术的消音管的图。
图2是表示现有技术的共振消音器的图。
图3是表示现有技术的多孔质防音构造体的图。
图4a和图4b是表示本发明的第一实施方式的图。
图5a和图5b是表示本发明的第二实施方式的图。
图6a和图6b是表示本发明的第三实施方式的图。
图7是用于验证多孔板的消音理论的图。
图8a和图8b分别是表示实验1中的条件1和条件3时的排出配管路出口部的压力变动的频率分析结果的图。
图9是表示实验3中的实验结果的图。
图10是表示本发明的第三实施方式的变形例的图。
图11是表示实验4中的实验结果的图。
图12是表示本发明的第三实施方式的变形例的切口侧视图。
图13是表示本发明的第四实施方式的剖视图。
图14是表示本发明的第四实施方式的变形例的剖视图。
图15是表示本发明的第五实施方式的剖视图。
具体实施方式
以下，说明发明的实施方式。图4a和图4b是表示本发明的第一实施方式的图。图4a和图4b的消音构造D具有筒状的配管路41、在配管路41的内部沿配管路41的轴方向延伸设置且划分配管路41的配管路截面地配置的多孔板42、将由多孔板42分隔的配管路41在配管路的轴方向分隔为多个小室44的隔板43。
配管路41形成于压缩机、涡轮机、泵、动力机等给气或排气配管路的中间。该配管路41为具有圆形截面的长条形状。伴随给气或排气产生冲击的气体通过该配管路41。多孔板42为板状，与配管路41的轴方向平行地配置。通过该配置，多孔板42将配管路41的截面划分为通过气体的空间和不通过气体的空间。多孔板42的多个孔开口，孔的开口率优选地为1～10％。隔板43在轴方向上分隔由多孔板42所划分的不通过气体的部分。隔板43在轴方向具有规定间隔b地配置。在此，若用f、c分别表示欲消除的噪音的最高频率、介质的声速，则b＜c/(4f)。
下面说明本实施方式的配管路41内的声波的动作。声波通过主流路45，然后通过多孔板42的孔部46而射入小室44内，在小室44内反射并再次通过孔部46。该声波的入射及反射经由多孔板42的孔部46而在各小室44中反复进行。
根据本实施方式，不影响配管路的正常流动，而将周期的压力变动变换为多孔板的孔部的往复运动，能够以压力损失的形式消散压力变动能量，从而能够消除噪音。特别地，由于使多孔板的开口率为1～10％，所以在达到130～180dB的区域发挥较大的消音效果。另外，在本实施方式中，由于在配管路内部具有消音构造，所以无需在配管路外部设置多余的装置等，所以设备不会大型化。
进而，在本实施方式中，由于不使用例如玻璃绒的多孔质消音材料，所以不存在以下问题：由长年变化或劣化而导致多孔质消音材料本身的飞散，从而使消音性能下降，或者该飞散了的多孔质消音材料进入压缩机、涡轮机、泵等装置，从而使这些装置的性能显著下降或使其发生故障。进而，具有不产生多孔质消音材料本身的费用或用于保护该多孔质消音材料的表面保护材料等的费用的优点，可以抑制制造成本。
此外，上述实施方式中的多孔板42的设置位置可以为，例如在欲使主流路45较宽时接近配管路41内壁，如果不考虑主流路45的宽度则也可以为任意位置。另外，在上述实施方式中，将多孔板42平行设置于配管路41的配管路，但是在不考虑主流路45的宽度时不一定要将其平行设置于配管路41的配管路，可以倾斜任意角度进行设置。这点在以下实施方式中也是同样。
图5a和图5b是表示本发明的第二实施方式的图。图5a和图5b的消音构造E以配管路41的轴为中心，在与上述第一实施方式的消音构造D的小室44对称的一侧的配管路41内部设置了多个同样的小室44′。即，本实施方式的消音构造E由上述消音构造D、在配管路41的内部沿配管路41的轴方向延伸设置且分隔配管路41的配管路截面地配置的多孔板42′、和将由多孔板42′所划分的配管路41的配管路的轴方向分隔为多个小室44′的隔板43′构成。
配管路41形成于压缩机、涡轮机、泵、动力机等给气或排气配管路的中间。该配管路41为具有圆形截面的长条形状。伴随给气或排气产生冲击的气体通过该配管路41。多孔板42′为板状，与配管路41的轴方向平行地配置。通过该配置，多孔板42′将配管路41的截面划分为通过气体的空间和不通过气体的空间。多孔板42′的多个孔开口，孔的开口率优选地为1～10％。隔板43′在轴方向上分隔由多孔板42′所划分的不通过气体的部分。隔板43′在轴方向上具有规定间隔b地配置。在此，用f、c分别表示欲消除的噪音的最高频率、介质的声速，则b＜c/(4f)。
小室44′由多孔板42所划分的不通过气体的部分的配管路41内壁、上述多孔板42′、和以间隔b相邻的上述隔板43′合围而成。
此外，多孔板42、隔板43和小室44与上述第一实施方式的消音构造D相同。
下面说明本实施方式的配管路41内的声波的动作。声波通过主流路55，然后通过多孔板42、42′的各自的孔部46、46′而射入小室44、44′内，在小室44、44′内反射并再次通过孔部46、46′。该声波的入射及反射经由多孔板42、42′的孔部46、46′而在各自的各小室44、44′中反复进行。
通过本实施方式可以得到与第一实施方式同样的效果。
此外，作为本实施方式的变形例，可以是使多孔板42、42′的开口率从主流路55的上游向下游而逐渐减小的构造。具体来讲，多孔板42、42′的开口率在朝向各小室44、44′的每个区域分别不同，随着逐渐朝向下游，开口率逐渐变小。例如，使朝向形成于主流路55的上游一侧的小室的多孔板区域的开口率为8％。另外，使朝向邻接下游一侧的小室的多孔板区域的开口率为5％。以下，同样地反复进行，作出随着逐渐朝向下游一侧，每个小室的开口率逐渐变小的构造。
多孔板42、42′的孔部46、46′中的气体的振动速度由施加在孔部46、46′的声波的声压和开口率所确定。在主流路55中，由于上游一侧的声压高于下游一侧的声压，所以通过减小下游一侧的多孔板42、42′的开口率，可以增大通过孔部46、46′的气体的振动速度，可以提高消音性能。这点在第一实施方式或以下的实施方式中都相同。此外，也可以为开口率与朝向小室44、44′的区域无关而逐渐变小的构造。
图6a和图6b是表示本发明的第三实施方式的图。图6a和图6b的消音构造F具有：配管路41、分隔在配管路41的内部沿配管路41的轴方向延伸设置的配管路41截面的多孔筒62、和以将多孔筒62外壁和配管路41内壁之间的空间沿配管路41的轴方向分隔的方式设置了多个的环状隔板63。
配管路41形成于压缩机、涡轮机、泵、动力机等给气或排气配管路的中间。该配管路41为具有圆形截面的长条形状。伴随给气或排气产生冲击的气体通过该配管路41。多孔筒62为开设有多个孔66的筒状，与配管路41的轴方向平行地配置。通过该配置，多孔筒62将配管路41的截面划分为通过气体的空间和不通过气体的空间。多孔筒62的多个孔开口，孔的开口率优选地为1～10％。隔板63在轴方向上分隔由多孔筒62所划分的不通过气体的部分。隔板63在轴方向具有规定间隔b地配置。在此，用f、c分别表示欲消除的噪音的最高频率、介质的声速，则b＜c/(4f)。
小室64由多孔筒62划分的不通过气体的部分的配管路41内壁、上述多孔筒62、和以间隔b相邻的上述隔板63合围而成。
下面说明本实施方式的消音构造F的制作方法。首先，在筒上开设孔从而形成多孔筒62，将环状的隔板63的内侧焊接在该多孔筒62外侧。一边使相互邻接的隔板63的间隔为b，一边反复进行而达到所需张数。另外，通过将各隔板63的外侧焊接在配管路41的内侧，完成消音构造F。此外，也可以在配管路41自身上开设孔从而将其形成为多孔筒，在其外侧配置其他外管来制作。
下面说明本实施方式的配管路41内的声波的动作。声波通过主流路65，然后通过多孔筒62的各个孔部66而射入小室64内，在小室64内反射并再次通过孔部66。该声波的入射及反射经由多孔筒62的孔部66而在各自的各小室64中反复进行。
通过本实施方式可以得到与第一实施方式同样的效果。
此外，在上述第一、第二实施方式的消音构造中，只设置了一张多孔板，但是其消音构造也可以进而设置一张以上多孔板，与此一致地设置所需张数的隔板，通过进而形成小室，得到不劣于上述第一、第二实施方式的消音构造的消音效果。另外，在上述第三实施方式的消音构造中，只设置了一个多孔筒，但是其消音构造也可以进而设置一个以上半径不同的多孔筒，与此一致地设置所需张数的隔板，通过进而形成小室，得到不劣于上述第三实施方式的消音构造的消音效果。进而，也可以为组合了上述第一至第三实施方式的消音构造。例如，在配管路内同时装入多孔筒和多孔板，由多张隔板形成小室的消音构造等。
图10是表示第三实施方式的变形例的图。省略与第三实施方式相同的部分的说明。如图10所示，第三实施方式的变形例的消音构造F1的配管路为阶梯状地变窄的配管路41a，这点与第三实施方式的消音构造F不同。具体来讲，配管路41a在主流路65的上游一侧形成多个同样大小的小室64a，在下游一侧形成多个配管路的截面方向的长度(高度)小于小室64a的小室64b。通过增大小室，可以增大低音域的消音率，所以通过使消音构造F1的小室阶梯状地变窄，可以使消音范围变宽。
另外，如图12所示，也可以为配管路逐渐变窄的配管路41′的构造。由于通过使消音构造F2的配管路41′逐渐变窄，改变分隔的每个小室64的共振频率，所以可以对应于较大范围的频率的噪音源。另外，这些变形例的作用由于与第三实施方式同样，所以也可以得到与第三
实施方式同样的效果。
此外，虽然未图示，但在第一、第二实施方式中也同样，通过使配管路阶梯状地变窄，或使其逐渐变窄，具有与上述变形例同样的效果。以下的各实施方式和变形例也同样。
图13是表示第四实施方式的配管轴方向的剖视图。省略和上述各实施方式同样部分的说明。如图13所示，消音构造H具有配管路41、在配管路41的内部沿配管路41的轴方向延伸设置且截面分隔为扇形的多孔筒62′、将多孔筒62′内部的轴方向分隔为多个小室104的隔板102、和固定支承多孔筒62′的支承部件101。
多孔筒62′为截面由多个隔板102分隔为8个扇形的筒状部件，与第三实施方式同样地与配管路41的轴方向平行地配置。通过该配置，多孔筒62′将配管路41的截面划分为通过气体的空间和不通过气体的空间。多孔筒62′的多个孔开口，孔的开口率优选地为1～10％。该多孔筒62′由支承部件101固定支承于配管路41。该支承部件101可以做成棒状，只安装在为了固定支承多孔筒62′所需的位置，也可以做成板状来固定支承多孔筒62′。
小室104由多孔筒62′内壁、相邻的2张上述隔板102、和以间隔b相邻的未图示的上述隔板合围而成。
下面说明本实施方式的配管路41内的声波的动作。声波通过主流路105，然后通过多孔筒62′的各个孔部66而射入小室104内，在小室104内反射并再次通过孔部66。该声波的入射及反射经由多孔筒62′的孔部66而在各自的各小室104中反复进行。
通过本实施方式可以得到与第一实施方式同样的效果。
此外，在本实施方式中表示了将多孔筒62′分隔为8个扇形的实施方式，但是不限于此，只要分隔为多个扇形就具有与本实施方式同样的效果。另外，各扇形也可以不均等。
图14是表示第四实施方式的变形例的图。省略与第四实施方式相同的部分的说明。如图14所示，消音构造H1具有大小不同的小室114、115，这点与第四实施方式的消音构造G不同。
小室114，如图14所示，由多孔筒62′内壁、分隔多孔筒62′截面地配置的隔板113、与该隔板113垂直地配置的隔板112、和分隔以间隔b相邻的多孔筒62′内部的轴方向的未图示的隔板合围而成。
小室115，如图14所示，由多孔筒62′内壁、分隔多孔筒62′截面地配置的隔板113、与该隔板113垂直地配置的隔板111和112、分隔以间隔b相邻的多孔筒62′内部的轴方向的未图示的隔板合围而成。
下面说明本实施方式的配管路41内的声波的动作。声波通过主流路105，然后通过多孔筒62′的各个孔部66而射入小室114、115内，在小室114、115内反射并再次通过孔部66。该声波的入射及反射经由多孔筒62′的孔部66而在各自的各小室114、115中反复进行。
通过本实施方式可以得到与第四实施方式同样的效果。另外，由于各个小室的共振频率不同，所以可以对应于不同频率的噪音源。
此外，在本实施方式中小室如上所述地构成，但是如果通过进而设置与隔板111、112平行的隔板从而形成小室，则由于这些小室的共振频率不同，进而可以对应于不同频率的噪音源。
图15是表示第5实施方式的配管轴方向的剖视图。省略和上述各实施方式同样部分的说明。如图15所示，消音构造I具有：配管路41、在配管路41的内部沿配管路41的轴方向延伸设置且截面为四边形、只有一面有孔的多孔筒121、将多孔筒121内部的轴方向分隔为多个小室124的未图示的隔板。
多孔筒121，其截面为四边形，具有只在主流路125侧的一面上开设了多个孔的多孔板122。此外，例如，该多筒孔121的角部123通过焊接等安装于配管路41，从而固定多孔筒121。
下面说明本实施方式的配管路41内的声波的动作。声波通过主流路125，然后通过多孔筒121的各个孔部126而射入小室124内，在小室124内反射并再次通过孔部126。该声波的入射及反射经由多孔筒121的孔部126而在各小室124中反复进行。
通过本实施方式可以得到与第一实施方式同样的效果。
此外，在本实施方式中只配置了1个多孔筒121，但是配置多个该多孔筒121也可以获得同样效果。另外，通过配置多个截面积大小不同的多孔筒121，使它们的共振频率不同，所以可以对应于不同频率的噪音源。
另外，在上述各实施方式或各变形例中配管路为圆筒，但是配管路截面为四边等多边形或椭圆等其他各种形状也具有同样的上述效果。另外，也可以将上述各实施方式或各变形例的多孔板相对于配管路的轴方向倾斜地配置，或阶梯状配置。通过这样配置，由于改变每个分隔空间的共振频率所以可以对应于较大范围的频率的噪音源。进而，上述各实施方式和各变形例优选地在这些配管路的至少一端上设置凸缘等，通过螺栓等将其装拆自如地安装在设有成为消音对象的凸缘等的其他配管路上。
(验证1)
对于本发明的消音条件b＜c/(4f)进行验证。例如在图4a和图4b的第一实施方式中，声波从主流路45通过孔部46而进入小室44，被小室44内的配管路41内壁反射，沿反方向通过孔部46。此时，在孔部46发生压力损失。但是如果小室44的尺寸较长，则声波向尺寸长的方向前进，向孔部46的反射波减少。即，在小室44的最大尺寸相当于声波波长的1/2的频率下，产生小室44的共鸣现象，声波只在小室44内反复行进和反射，向孔部46的反射波消失。因此，为了限制声波在这样的小室44内的预想不到的动作，只要调整隔板43的设置间隔使得在令欲消除的噪音的最高频率为f，介质的声速为c，隔板43的间隔为b时，满足b＜c/(4f)即可。在第二、第三实施方式中也同样。
(验证2)
下面，关于本发明中的多孔板的开口率和消音效果的关系进行验证。消音时的声能消散机构可以大致区别为形成于消音构造表面的边界层的粘性和主流路缩小部的交变流的动压损失。在日常生活空间中的声压水平下，振动振幅微小，与速度平方成正比的动压损失与和速度的一次幂成正比的粘性相比可以忽略不计。因此，在一般的消音构造中，以扩大表面积并增加边界层的粘性为课题，从而成为纤维状(玻璃绒等)或薄膜状(氨基甲酸乙酯等)的形状。但是，在像压缩机的排出配管路那样，压力脉动级到达130～180dB的情况下，不能忽视动压损失。因此，从考虑了粘性和动压损失的多孔板的消音理论出发，对于本实施方式中的多孔板的开口率和消音效果的关系进行验证。
图7是消音构造G的剖视图。消音构造G由筒71和多孔板72构成。在筒71的内部沿纵长方向分隔筒71的内部地设置有一张多孔板72。
使用图7说明多孔板的消音理论。多孔板的消音理论的式子用下式(1)表示，由式(1)导出式(2)。
P 1 U 1 = 1 Γ 0 1 p 2 U 2 - - - ( 1 )
Z 1 = p 1 U 1 = Z 2 + Γ = - j ρc S cot kL + Γ - - - ( 2 )
在此，p1为多孔板72左面的声压，p2为多孔板72右面的声压，U1为多孔板72左面的体积速度，U2为多孔板72右面的体积速度，Γ为多孔部的特性，ρ为空气的密度，c为声速，S为主管的截面积，k为波数。
将上述式(2)的Z1代入，在Im[Z1]＝0，Re[Z1]＝Re[Γ]＝ρc/S时消音率最大。其中，多孔部的特性Γ用下式表示。
Re [ Γ ] = 2 ( t + d ) d 2 ρμω A + 8 3 π ζ 0 ( 1 A ) 2 ρ 2 | U 2 | - - - ( 3 )
Im [ Γ ] = ωρ A { t ( 1 + 2 d 2 μ ωρ ) + 8 3 π d } - - - ( 4 )
在此，t为多孔板的板厚，d为多孔板的细孔直径，ρ为空气的密度，μ为动粘性系数，ω为角频率，A为细孔的总面积，ζ0为压力损失系数，U2为多孔板72右面的体积速度。
理论上，在Re[Γ]＝ρc/S时消音率最大。为了将其有理化，Γ的实数部乘以面积S，比较第一项(粘性项)和第二项(动压项)的值。其中，各常数的代表值使用以下值。t＝1mm，μ＝1.8E-5，f＝1kHz，ρ＝1.2kg/m3，c＝340m/s，ζ0＝2.6，d＝2mm，|U2|＝S|u2|，p＝ρc u2，u2＝2×10-5×10(L/20)。
在常温大气和螺杆压缩机排出配管路的两个条件下计算在各声压水平L下满足上式的开口率并整理在表1中。其中，为了针对开口率为几％的区域，令压力损失系数采用定值，ζ0＝2.6。
【表1】
c＝ρ＝   常温大气中340m/s1.2kg/m3   压缩机中376m/s7.9kg/m3
  SPL[dB]   最佳开孔率A/S[％]  Re[S+1] 第1项[％](粘性项)  第2项[％](动压项)   最佳开孔率A/S[％] Re[S*「]  第1项[％](粘性项)  第2项[％](动压项)
  180170160150140130120110   40.022.612.87.34.22.41.50.9   408408408408408408408408   12359162641   9998979591847459   14.208.004.502.571.480.870.520.33   29702970297029702970297029702970   12359162642   9998979591847458
由表1可知，在两个条件下都是，声压水平在110dB时粘性项和动压项平衡，在120dB时动压项的比率为74％。因此，在两个条件下，都可以认为当声压水平在120dB以上时动压项处于支配地位。此时的开口率为1.5％。大气中观测的最大声压，在喷气发动机出口为150dB左右，开口率为7.3％左右。由此，为了具有富余量而优选地使用开口率为1～10％的多孔板。压缩机的排出配管路中的脉动压水平为130～180dB，可以理解此时也希望使用开口率为1～10％的多孔板。
(实验1)
使用具有与第一实施方式同样的消音构造的螺杆压缩机的排出配管路，进行消音效果的实验。在该排出配管路中，在下述三个条件：1.既使用多孔板又使用隔板，2.不使用隔板，只使用多孔板，3.既不使用多孔板也不使用隔板(只有配管)，下测定该消音构造前后的压力脉动，并将其压力脉动差作为消音量在表2中表示。
【表2】
  倍频带   条件1   条件2   条件3
  250Hz   169-161＝8dB   170-165＝5dB  169-170＝-1dB
  500Hz   170-154＝16dB   170-162＝8dB  170-170＝0dB
  1kHz   173-150＝23dB   172-164＝8dB  173-173＝0dB
  2kHz   168-143＝25dB   168-161＝7dB  168-169＝-1dB
  4kHz   161-143＝18dB   160-153＝7dB  161-160＝1dB
      消音器的前侧的音压级-消音器后方的音压＝消音量
根据表2，条件1的消音量明显较大，特别的，在吵人的高频的1、2kHz的倍频带下可以得到25dB的消音量。另外，在条件2下也可以得到有意义的消音量，但是由于没有隔板，所以压力变动在多孔板背后的整个空间扩散，不像理论所讲那样形成多孔板内外的压力差，压力脉动并未充分衰减。条件3是单纯的配管路，当然没有消音能力。
另外，图8是表示上述条件1和条件3时的排出配管路出口部的压力变动的频率分析结果的图。
根据图8，和不使用任一个的条件3的排出配管路的情况相比，使用了本发明的条件1的排出配管路在宽带范围明显具有消音效果。
由此，由上述实验结果可以确认本发明的第一实施方式的消音构造在宽带范围具有充分的消音效果。
(实验2)
使用具有与第二实施方式同样的消音构造的螺杆压缩机的排出配管路，进行消音效果的实验。在该排出配管路中，将螺杆压缩机的转速分别设定为3000转和4000转，测定该消音构造前后的压力脉动，并将其压力脉动差作为消音量在表3中表示。
【表3】
  3000rpm   4000rpm
  1次250Hz   2次500Hz   3次750Hz   4次1000Hz   1次333Hz   2次666Hz   3次999Hz   4次1333Hz
  消音器前消音器后降低量   161dB14adB13dB   165dB148dB17dB   166dB150dB16dB   176dB159dB17dB   170dB158dB12dB   162dB146dB16dB   182dB164dB18dB   174dB152dB22dB
由表3可知，在螺杆压缩机的转速为3000转和4000转的任一情况下，在宽带范围都平均发挥高的消音效果。由此，可以确认本发明的第二实施方式的消音构造在宽带范围具有充分的消音效果。
(实验3)
采用具有第二实施方式的螺杆压缩机的排出配管路，在多孔板的开口率一定和作为第二实施方式的变形例的开口率从主流路的上游向下游逐渐减小的两种情况下进行消音效果的实验。此外，在图5中，相互对置的小室44、44′大小相同。开口率一定的消音构造在以下参数下进行实验：轴方向的配管路的长度为1.2m，截面方向的小室的长度(高度)为10mm，开口率为5％。此外，在配管路的长度1.2m内包含4个小室。此外，开口率产生变化的消音构造其配管路的长度、小室的高度及数量相同。另外，朝向小室的多孔板的区域的开口率从位于主流路上游的小室开始依次为8％、8％、5％、3％，在此参数下进行实验。
图9是表示消音构造的开口率一定的情况和逐渐减小的情况下的相对于声波的频率的消音量的图表。在此，消音量为从主流路的上游一侧的音量(单位为‘dB’)减去下游一侧的音量的数值，值越大代表消音效果越大。由图9可以确认，与开口率一定的情况相比，开口率逐渐减小的消音构造的消音量较大，即，消音效果较大。
(实验4)
在与第三实施方式相同的消音构造F和图10所示的变形例的消音构造F1中，比较各自的噪音的消音量进行实验。在以下参数下进行实验：多孔筒62的开口率为5％，消音构造F的小室64的高度为10mm，轴方向的配管路的长度为1.2m，消音构造F1的小室64a的高度为10mm，小室64b的高度为5mm，配管路的长度为1.2m。在配管路的长度1.2m内都包含4个小室，关于消音构造F1，分别各包含两个小室64a·64b。图11是表示相对于声波频率的消音量的图。由图可以确认，在声波的频率大于2500Hz的情况下，小室阶梯性变化的消音构造F1的消音量更大，可以消音的频率范围更宽。

Claims (5)

1.一种消音构造，其特征为：备有
配管路；
沿上述配管路的轴方向延伸设置的第一分隔部件；
将由上述第一分隔部件划分的上述配管路的轴方向的一方分隔为多个小室的第二分隔部件；
未被上述第二分隔部件划分的另一方作为气体通过的主流路时，在上述第一分隔部件的面向上述主流路一侧的部分的全部或一部分上形成有贯通的多个孔。
2.如权利要求1所述的消音构造，其特征为：在令欲消除的噪音的最高频率、介质的声速、隔板的间隔分别为f、c、b时，满足b＜c/(4f)的关系。
3.如权利要求1或2所述的消音构造，其特征为：上述多孔板的开口率为1-10％。
4.如权利要求1或2所述的消音构造，其特征为：上述多孔板的开口率从上述主流路的上游朝向下游逐渐减小。
5.如权利要求3所述的消音构造，其特征为：上述多孔板的开口率从上述主流路的上游朝向下游逐渐减小。
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