JP2002327612A

JP2002327612A - 消音装置

Info

Publication number: JP2002327612A
Application number: JP2001130912A
Authority: JP
Inventors: Shintaro Yamada; 新太郎山田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-04-27
Filing date: 2001-04-27
Publication date: 2002-11-15

Abstract

(57)【要約】【課題】吸音材を管の外周に配置することなく、低コス
トで十分な消音効果を発揮できる構造の消音装置を得
る。【解決手段】円柱状筒体１１の両開口部を前面端部板１
２と後面端部板１３とで塞いだ本体１０と、前記前面端
部板に設けた導入管１４と、前記後面端部板に設けた排
出管１５と、前記本体内を導入管側の拡散室と排出管側
の拡散室とに区画する区画壁１６と、前記区画壁をその
周辺位置で本体の軸方向に貫通し本体内の端部間を連通
させるガス流路を形成する複数の長尺状連通体２０と、
前記円柱状筒体の周囲を包囲するよう装着した外筒体３
１とを有することにより、円柱状筒体１１と外筒体３１
との間に環状空間部３３を形成して透過音の減少を図
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼルエンジ
ンの排気騒音を消去するための消音装置に係り、特に小
型のディーゼルエンジンに装着するための小型且つ製作
が容易な消音装置の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関における排気騒音を除去する消
音装置においては、管内を流れる排気ガスを体積の大き
い室へ拡散させたり、管の壁面に多数の小孔を設け管の
外側周囲に吸音材を配置して管内に流れる排気騒音を吸
収させることが一般的に行われている。

【０００３】本発明者は、長年にわたり消音装置の構成
についての研究を重ねた結果、排気経路を絞ることによ
り低周波数の騒音を有効に消去できることを見出し、こ
の現象を応用した消音装置を提案するに至った（実公平
３−２９５３０号公報参照）。この消音装置は、外被筒
体内において、排気経路の絞りと拡散及び音波の相互干
渉を有効に行わせるとともに、吸音材への吸収効率を高
めるように内部の構成を工夫し、装置の小型化を図りな
がら十分な消音効果を発揮させるものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、周囲に
多孔が形成された内筒の外周に吸音材（グラスウール）
を配置し、内筒内に流れるガスの排気騒音を除去する構
成であると、内筒と外被筒体との間に吸音材を詰め込む
煩雑な作業が必要となり、作業コストの上昇を招くとい
う問題点があった。また、拡散室等を形成するため、内
筒の内部を仕切る場合には、その外側の外被筒体内も仕
切る必要があり（内筒周囲の多孔を通って排気ガスが漏
れる）、溶接箇所が増えて加工コストの上昇を招くとい
う問題点があった。特に、製造コストの軽減が叫ばれる
近年においては、低コストで十分な消音効果を発揮でき
る構造の消音装置が望まれていた。

【０００５】本発明は上記実情に鑑みてなされたもので
あり、吸音材を管の外周に配置することなく、低コスト
で十分な消音効果を発揮できる構造の消音装置を提供す
ることを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明に係る消音装置は、円柱状筒体の両開口部を前面
端部板と後面端部板とで塞いだ本体と、前記前面端部板
に設けた導入管と、前記後面端部板に設けた排出管と、
前記本体内を導入管側の拡散室と排出管側の拡散室とに
区画する区画壁と、前記区画壁をその周辺位置で本体の
軸方向に貫通し本体内の端部間を連通させるガス流路を
形成する複数の長尺状連通体と、前記円柱状筒体の周囲
を包囲するよう装着した外筒体と、を具備することを特
徴としている。

【０００７】また、円柱状筒体外壁と外筒体内壁との距
離は、４〜８ｍｍとすることが好適である。

【０００８】本発明の消音装置によれば、円柱状筒体の
周囲を包囲するよう外筒体を装着することで、円筒柱筒
体周囲に音が漏れることを遮断する層が形成され、円柱
状筒体の内部から外側へ透過する透過音を効果的に減少
させることができる。また、円柱状筒体外壁と外筒体内
壁との距離を４〜８ｍｍとすることで、透過音を最小限
に抑えることが可能となる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の一例につい
て、図面を参照しながら説明する。図１は消音装置の軸
方向に沿った断面説明図であり、図２は図１のＡ−Ａ線
断面説明図である。

【００１０】この消音装置は、円柱状筒体１１の両開口
部を前面端部板１２と後面端部板１３とで塞いで有底形
状とした本体１０に対し、前記前面端部板１２を貫通す
る導入管１４及び前記後面端部板１３を貫通する排出管
１５をそれぞれ設けて構成されている。導入管１４及び
排出管１５は円柱状筒体で構成され、本体１０に対して
同心円状となるようにそれぞれ装着されている。また、
導入管１４及び排出管１５には、連結用のフランジ部１
４ａ，１５ａがそれぞれ形成されている。

【００１１】本体１０内には前面端部板１２及び後面端
部板１３の各面に平行となる区画壁１６が導入管側寄り
に設けられ、本体１０内を導入管側の小拡散室１７と排
出管側の大拡散室１８とに区画している。また、導入管
１４のガス流出端部と区画壁１６との距離ｔは、導入管
１４の直径以上となるように区画壁１６を設置する。こ
れは、導入管１４より流出する排気ガスが区画壁１６に
衝突する際において、排気ガスの流れをスムーズにし、
区画壁１６が排気抵抗として作用すること抑制するとと
もに、排出管側の大拡散室１８の体積を大きく設定する
ためである。

【００１２】本体１０内においては、本体１０内の端部
間を連通させるガス流路となる一対の長尺状連通体２０
が、円柱状筒体１１の内壁に沿って区画壁１６の周辺位
置で本体１０の軸方向に貫通して装着されている。各連
通体２０は、排気ガスを絞るためのものである。これら
各連通体２０は、区画壁１６において互に対称位置とな
るように区画壁１６の上下の位置（１８０度ずれた位
置）に設けられている。

【００１３】各連通体２０は、軸方向に二つの折曲部２
１，２１を有し、湾曲した円弧面２２を有する略コ字形
片で構成され、本体１０の内側面と連通体２０の内側三
面とでガス流路を形成するようになっている。円弧面２
２の断面は、導入管１４及び排出管１５と同心円となる
円の一部を構成するようになっている。このような構成
とすることにより、連通体２０を筒体で形成するのに比
較し、円柱状筒体１１の内壁側の空間をガス流路として
有効に利用することにより、ガス流路面積が広くとれる
とともに連通体２０自体の加工を容易にし、且つ材料の
節減を図ることが可能となる。

【００１４】また、各連通体２０のガス流路に対応する
断面積（図２における連通体２０内の斜線面積部分）の
総和は、導入管１４の断面積（排気ガス流路面積）より
大きくなるように設定されている。この結果、連通体２
０で排気ガスが絞られる際においても排気ガスの流れを
スムーズにし、連通体２０が排気抵抗として作用するこ
とを抑制する効果がある。

【００１５】本体１０に対しては、円柱状筒体１１の周
囲を包囲するように外筒体３１が装着されている。すな
わち、円柱状筒体１１の両端にリング状の支持体３２，
３２を固定し、支持体３２間に架設するように軸方向の
長さが円柱状筒体１１と同じ長さの外筒体３１を装着す
ることにより、円柱状筒体１１の外壁と外筒体３１の内
壁との間に環状空間部３３を形成している。

【００１６】この環状空間部３３は、円柱状筒体１１の
外壁の振動により生じる音が、外筒体３１の外側に漏れ
ることを防止するためのものであり、透過音を減少させ
て消音装置の駆動時の騒音低下を図ることにより、消音
効果を発揮させるものである。環状空間部３３の隙間ｄ
（円柱状筒体外壁と外筒体内壁との距離）は、実験によ
り狭すぎたり広すぎたりすると透過音を遮断する効果が
減少することが確認でき、隙間ｄが４〜８ｍｍの長さ
（距離）で最大の消音効果が発揮できることが確認でき
た。

【００１７】次に、上記構造の消音装置の作用について
説明する。導入管１４より消音装置の本体１０内に導入
された排気ガスは、導入管１４の流出口から小拡散室１
７に拡散して騒音中の高周波成分が除去されるととも
に、流出口を直進して区画壁１６に衝突して逆転乱反射
された排気ガスと相互干渉して消音が行われる。

【００１８】区画壁１６で反射された排気ガスは、前面
端部板１２に衝突し２つの連通体２０に導かれ、これら
連通体２０をガス流路として大拡散室１８に導かれる。
連通体２０内においては、ガス流路が絞られることによ
り、低周波成分の騒音が除去される。また、２つの連通
体２０の断面積の総和は、導入管１４の断面積より大き
く設定しているので、連通体２０で排気ガスが絞られる
際においても排気ガスの流れをスムーズにし、連通体２
０が排気抵抗として作用するのを防止することができ
る。

【００１９】各連通体２０の流出口から大拡散室１８へ
排気ガスが流れる際には、拡散作用により排気ガスに残
存する高周波成分が除去される。このとき一度絞られた
排気ガスが拡散するので、拡散による消音効果を増大さ
せることができる。また、大拡散室１８は距離ｔの設定
により排気抵抗が増大しない範囲で最大体積となってい
るので、限られた本体１０内で効率のよい消音効果が得
られる。また、各連通体２０を区画壁に対して互に対称
位置となるように設けているので、各連通体２０から流
出する排気ガスが効率よく衝突し、高周波の排気騒音に
ついて相互干渉による消音効果が高められる。

【００２０】消音が行われる本体１０の周囲には外筒体
３１が装着されているので、環状空間部３３の存在によ
り円柱状筒体１１内からの音の伝達が遮断され、円柱状
筒体１１内部からの透過音が外部に漏れることを防止す
ることができる。そして、環状空間部３３の隙間ｄを４
〜８ｍｍの長さ（距離）とすることにより、透過音の漏
れ量を最少とすることができる。

【００２１】そして、後面端部板側で反射された排気ガ
スは、区画壁１６に衝突し相互干渉して消音が行われ、
最終的に排出管１５に導かれる。

【００２２】以上のような排気ガスのガス流出経路中
の、拡散作用、乱反射による相互干渉、ガス流路の絞り
込みにより、低周波から高周波までの広い範囲の音波を
確実に消音し、騒音が除去された排気ガスが排出管から
外部に放出されるとともに、消音装置からの透過音の発
生を減少させることができる。

【００２３】

【発明の効果】本発明の消音装置によれば、円柱状筒体
の周囲を包囲するよう外筒体を装着することで、円筒状
筒体周囲に音を遮断するための層が形成でき、円柱状筒
体の内部から外側へ透過する透過音を効果的に減少させ
て騒音が少ない消音装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る消音装置の実施形態の一例を示す
断面説明図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面説明図である。

【符号の説明】

１０…本体、１１…円柱状筒体、１２…前面端部板、
１３…後面端部板、１４…導入管、１５…排出管、
１６…区画壁、１７…小拡散室、１８…大拡散室、
２０…連通体、２１…折曲部、２２…円弧面、３１
…外筒体、３３…環状空間部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円柱状筒体の両開口部を前面端部板と後面
端部板とで塞いだ本体と、前記前面端部板に設けた導入管と、前記後面端部板に設けた排出管と、前記本体内を導入管側の拡散室と排出管側の拡散室とに
区画する区画壁と、前記区画壁をその周辺位置で本体の軸方向に貫通し本体
内の端部間を連通させるガス流路を形成する複数の長尺
状連通体と、前記円柱状筒体の周囲を包囲するよう装着した外筒体
と、を具備することを特徴とする消音装置。
【請求項２】円柱状筒体外壁と外筒体内壁との距離が４
〜８ｍｍである請求項１に記載の消音装置。