JP2003020926A - 消音装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】小型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】導入管１１から排出管１２へ排気ガスが流
れるガス流路を有する円筒状の筒体１０で形成された消
音装置であって、前記ガス流路の中心近傍位置を含む略
半円形状の複数の遮蔽板２１，２２を前記筒体の内側に
おいてガス流路方向に間隔を存しさせてガス流路の中心
線に対して交互に配置する一方、多数のパンチング孔を
有する中間筒体１３で筒体の周囲を包囲して筒体と中間
筒体との間に環状空間部１４を形成し、前記中間筒体の
周囲を包囲する外筒体を装着して該外筒体と前記中間筒
体との間に吸音材１６を充填して成ることにより、ガス
が流れるに際して、遮蔽板で反射及び拡散を繰り返しな
がら導かれ、ガス流路の周囲に環状空間部１４を介在さ
せて吸音材１６が配置されているので、周囲壁及び中間
筒体のパンチング孔１０ａ，１３ａから騒音が吸音され
るとともに、外部へ音が漏れること（透過音の発生）を
効率良く防止することを可能とする。

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のに適した消音効果
の高い消音装置の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】中型から大型の内燃機関（ディーゼルエ
ンジン）における排気騒音を除去する消音装置において
は、円筒管内を複数の室に区分し、円筒管内を流れる排
気ガスを体積の大きい室へ拡散させたり、円筒管の壁面
に多数の小孔を設け円筒管の外側周囲に吸音材を配置し
て円筒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】これに対して小型船舶や発電機に使用され
る小型のディーゼルエンジンに関しては、中型や大型の
ものに比較して騒音レベルが低かったので、特別な消音
装置を装着することなく使用していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】近年、騒音に対する世
間の認識が変化し、小型のディーゼルエンジンについて
も騒音を小さくすることが要望されてきた。しかしなが
ら、前記した従前の消音装置のように、内部を区画形成
して排気ガスのガス流路を変化させたり、吸音材を使用
することで消音効果を発揮させる消音装置は、構造が複
雑であるとともに装置が大型化し、小型のディーゼルエ
ンジンに装着する場合には適していないという問題点が
あった。

【０００５】本発明は上記実情に鑑みてなされたもので
あり、小型のディーゼルエンジンに装着する消音装置と
して、小型で且つ十分な消音効果を発揮できる構造を提
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
請求項１の消音装置は、導入部から排出部へ排気ガスが
流れるガス流路を有する円筒状の筒体で形成された消音
装置であって、次の構成を含むことを特徴としている。
前記ガス流路の中心近傍位置を含む略半円形状の複数の
遮蔽板を前記筒体の内側においてガス流路方向に間隔を
存しさせて装着する。前記各遮蔽板板は前記ガス流路の
中心線に対して交互に配置される。前記筒体の周囲壁に
多数のパンチング孔を形成する。前記筒体に多数のパン
チング孔を有して前記筒体の周囲を包囲する中間筒体を
装着して前記筒体と中間筒体との間に空間部を形成す
る。前記中間筒体の周囲を包囲する外筒体を装着し該外
筒体と前記中間筒体との間に吸音材を充填する。

【０００７】請求項２は、請求項１に記載の消音装置に
おいて、前記各遮蔽板は、筒体の周囲壁に対して導入部
側に２５〜３５度の角度傾斜させて装着されていること
を特徴としている。

【０００８】請求項３は、請求項１又は請求項２に記載
の消音装置において、前記筒体の周囲壁と中間筒体との
距離が４〜８ｍｍであることを特徴としている。

【０００９】請求項１の消音装置によれば、導入部から
排出部へ流れる排気ガスに対して、ガス流路面積の略半
分程度を遮断するために複数の遮蔽板を設けることによ
り、これら遮蔽板で反射及び拡散を繰り返しながら排出
部側へ導かれるので、効率良く拡散を繰り返すことによ
り消音効果を発揮させることができる。

【００１０】その際、ガス流路の周囲に空間部を介在さ
せて吸音材が配置されているので、周囲壁及び中間筒体
のパンチング孔から騒音が吸音されるとともに、外部へ
音が漏れること（透過音の発生）を効率良く防止するこ
とができる。

【００１１】請求項２の消音装置によれば、各遮蔽板の
傾斜角度を筒体の周囲壁に対して２５〜３５度とするこ
とで、導入側からの排気ガスと遮蔽板で反射する排気ガ
スとが効率よく拡散するので、排気ガスの流路を効率良
く消音効果が発揮できる経路とすることができる。

【００１２】請求項３の消音装置によれば、筒体の周囲
壁と中間筒体との距離を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。

【００１３】

【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、図２は図１のＡ−Ａ線断面説
明図、図４（ａ）（ｂ）は消音装置内部に装着される遮
蔽板の斜視説明図である。

【００１４】消音装置１は、長尺の円筒状筒体で形成さ
れた内筒管（筒体）１０と、この内筒管１０の一端の外
周に連結されて排気ガスの導入部となる筒状の導入管１
１と、前記内筒管１０の他端の外周に連結され排出部と
なる筒状の排出管１２とを有して構成されている。導入
管１１及び排気管１２の内筒管装着側の内筒管端に対応
する位置に、それぞれフランジ部１１ａ，１２ａが形成
されている。導入管１１の内径及び排出管１２の内径は
同一径で形成され、導入管１１はディーゼルエンジンの
排気管（図示せず）に連結されるように構成されること
により、内筒管１０内に導入管１１から排出管１２へ排
気ガスが流れるガス流路が形成される。

【００１５】また、内筒管１０の周囲を包囲するよう
に、前記導入管１１の外壁と排出管１２の外壁との間を
繋ぐように中間筒体１３が装着され、内筒管１０と中間
筒体１３との間に環状空間部１４を形成している。した
がって、環状空間部１４の隙間ｄは、導入管１１及び排
出管１２の肉厚に等しい長さとなっている。

【００１６】中間筒体１３の周囲には、その周囲を包囲
する円筒状の外筒体１５を装着している。この外筒体１
５は、導入管１１のフランジ部１１ａ及び排出管１２の
フランジ部１２ａに連結固定させることで、前記中間筒
体１３との間に室を形成し、この室にグラスウールなど
の吸音材１６が充填されている。内筒管１１及び中間筒
体１３には多数のパンチング孔１１ａ，１３ａが穿孔さ
れ、ガス流路を流れる排気ガスが環状空間部１４から吸
音材１６に接触可能なように構成されている。

【００１７】また、中間筒体１３の外側中央には、補強
用の区画壁１７が形成され、各フランジ部１１１ａ，１
２ａと区画壁との間には円盤体１８が装着されている。
この円盤体１８の存在により前記した吸音材１６が排気
ガスの流速の影響を受けて移動して一箇所に偏ることを
防止する構造となっている。

【００１８】内筒管１０内には、ガス流路面積を半分遮
断するように、導入管側に２つの遮蔽板２１，２１、排
出管側に２つの遮蔽板２２、２２がガス流路方向に間隔
を存しさせて装着されている。導入管側の遮蔽板２１は
導入管１１側へ傾斜して装着されるとともに、排出管側
の遮蔽板２２は排出管側へ傾斜して装着されている。ま
た、各遮蔽板２１，２２は、ガス流路の中心線３０が遮
蔽板端部内に位置する（中心線３０の近傍位置が遮蔽板
２１，２２に含まれる）ように内筒管１０の内壁の略半
周部分で固定されて装着されている。また、遮蔽板２１
又は遮蔽板２２は、前記したガス流路の中心線３０に対
して、ガス流路の遮断部分が交互になるように配置され
るとともに、内筒管１０の中心に対して軸方向で対称位
置となるように装着されている。

【００１９】遮蔽板２１及び遮蔽板２２は、図４（ａ）
（ｂ）に示すように、円筒管１０の断面積の半分が含ま
れる略半円形状をなす扇形板で構成され、導入管１１側
に装着される遮蔽板２１，２１には、多数のパンチング
孔２３が穿孔されている。このパンチング孔２３は、導
入管１１から導入される水分を含む排気ガスに対して水
分を除去し、遮蔽板２２での拡散効果を効率良く発揮さ
せるために形成される。

【００２０】また、内筒管１０内に装着される遮蔽板２
１及び遮蔽板２２の傾斜角度は、それぞれ内筒管１０の
内壁１０ａに対して２５〜３５度としている。ガス流路
において各遮蔽板で反射するガス経路は遮蔽板の傾斜角
度で決まるため、効率良く拡散が行なわれるガス経路と
するため、導入管側に装着される遮蔽板２１は導入管側
に傾斜させ、排出管側に装着される遮蔽板２２は排出管
側に傾斜させている。

【００２１】内筒管１０と中間筒体１３との間に設けた
環状空間部１４の隙間ｄ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。

【００２２】次に、上記構造を有する消音装置の作用に
ついて説明する。導入管１１より内筒管１０内に導入さ
れた排気ガスの一部は、第１段目の遮蔽板２１に衝突し
て逆転乱反射して拡散し、更に第２段目の遮蔽板２１に
衝突して反射し拡散しながら遮蔽板２２側へ導かれる。
また、一対となる遮蔽板２１，２１によりガス流路全体
が遮断されるとともに、遮蔽板２１にそれぞれ形成され
たパンチング孔２３の作用により、導入管１１側から導
入される排気ガス中の水分の除去が行なわれる。除去さ
れた水分は内筒管１０の下部に流れるが、排気ガスが継
続して導入されることによる内筒管１０の温度上昇によ
り蒸発する。

【００２３】遮蔽板２２においては、排気ガスが衝突し
て反射し拡散を繰り返しながら排出管１２へ導かれ、排
気ガスが相互干渉して消音が行なわれる。この際、遮蔽
板２１の傾斜角度は内筒体１０の内壁に対して導入管側
に２５〜３５度となり、遮蔽板２２の傾斜角度が内筒体
１０の内壁に対して排出管側に２５〜３５度となってい
るので、導入側からの排気ガスに対して各遮蔽板で反射
する排気ガスの流路方向を効率良く消音効果が発揮でき
る経路とし、排出管側においては抵抗となることなく相
互干渉が効率よく行なわれて、排気抵抗を少なく維持し
ながら拡散することで効果的な消音作用を発揮させるこ
とができる。

【００２４】また、遮蔽板２１は、排気ガスが連続して
導入されることで焼き状態となり、不完全燃焼ガスが導
入された場合にこれを気化させて燃焼させることができ
るので、不完全燃焼ガスが排出管１２から排出されるこ
とを防止するという効果がある。

【００２５】導入管１１から導入された排気ガスが排出
管側に流れるに際して、内筒体１０のパンチング孔１０
ａから環状空間部１４に入り込み、中間筒体１３のパン
チング孔１３ａから吸音材１６に接することで消音効果
が発揮される。また、環状空間部１４を設けたことによ
り、外部に漏れる排気ガスからの透過音を効率よく遮断
することが可能となる。

【００２６】上記例では、導入管側の遮蔽板２１を２
枚、排出管側の遮蔽板２２を２枚設ける構成としたが、
導入される排気ガスの量等により、遮蔽板の枚数を調整
して装着することができる。また、各遮蔽板２１，２２
を傾斜させて装着しているが、各遮蔽板について周囲壁
に対して垂直に配置してもよい。また、水分含有量が少
ない排気ガスが導入管１１より導入される場合には、遮
蔽板２１にパンチング孔２３を設けない構造であっても
よい。

【００２７】

【発明の効果】本発明の消音装置によれば、消音装置内
において導入部から排出部へ流れる排気ガスに対して、
ガス流路面積の略半分程度を遮断するために複数の遮蔽
板を設け、排気ガスは遮蔽板で反射拡散を繰り返しなが
ら排出部側へ導かれ、また排出過程で環状空間部を介し
て吸音材に接するので、効率良く拡散を繰り返すことが
できるとともに透過音を防止でき、小型で有効な消音作
用を発揮させることができる消音装置とすることができ
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。

【図３】（ａ）（ｂ）は消音装置内に装着される遮蔽板
の斜視説明図である。

【符号の説明】

１…消音装置、１０…内筒管、 １０ａ…パンチン
グ孔、１１…導入管、 １２…排出管、１３…中間
筒体、 １３ａ…パンチング孔、１４…環状空間部、
１５…外筒体、 １６…吸音材、２１…遮蔽板、
２２…遮蔽板、 ２３…パンチング孔、３０…中心線

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】導入部から排出部へ排気ガスが流れるガス
   流路を有する円筒状の筒体で形成された消音装置であっ
   て、 前記ガス流路の中心近傍位置を含む略半円形状の複数の
   遮蔽板を前記筒体の内側においてガス流路方向に間隔を
   存しさせて装着し、 前記各遮蔽板板は前記ガス流路の中心線に対して交互に
   配置され、 前記筒体の周囲壁に多数のパンチング孔を形成する一
   方、 前記筒体に多数のパンチング孔を有して前記筒体の周囲
   を包囲する中間筒体を装着して前記筒体と中間筒体との
   間に空間部を形成し、 前記中間筒体の周囲を包囲する外筒体を装着し該外筒体
   と前記中間筒体との間に吸音材を充填して成ることを特
   徴とする消音装置。
2. 【請求項２】前記各遮蔽板は、筒体の周囲壁に対して２
   ５〜３５度の角度傾斜させて装着される請求項１に記載
   の消音装置。
3. 【請求項３】前記筒体の周囲壁と中間筒体との距離が４
   〜８ｍｍである請求項１又は請求項２に記載の消音装
   置。