JP2003528248A - 単数又は複数の多孔体を収容した消音器 - Google Patents

単数又は複数の多孔体を収容した消音器

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フレデリクセン，スベン
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Abstract

(57)【要約】 排気ガスの消音及びフィルタ処理のための消音器は、少なくとも１つの音響共鳴チャンバ（１３，１４，１５，１６）（ヘルムホルツ周波数）と、チャンバの少なくとも一部を占める少なくとも１つの多孔体（７，８）と、音響チャンバの各々からガスを導出するための少なくとも１つの接続通路（１７）とを備えており、接続通路（１７）は、螺旋状の流路（１９）に沿って導くように、多孔体の外側表面に沿って延びている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 技術分野 本発明は、ケーシングと、このケーシングにガスを導入するための少なくとも
１つの導入路と、このケーシングからガスを導出するための少なくとも１つの吐
出口とを有する消音器に関する。消音器は、例えば排気ガスの浄化用に設けられ
た少なくとも１つの多孔体を収容している。消音器は、例えば、乗物の排気系や
、発電装置のような定置装置に組み込まれる。
【０００２】 発明の背景 例えば自動車の排気系の用途など多くの用途においてコンパクトに搭載すると
いう要求と重ねて、燃焼エンジンの排気を浄化することに対する要求が高まった
結果、現在では、消音器は、セラミック・モノリスに基づく粒子フィルタ及び触
媒のような組み込み型の浄化装置を収容するように設計されることが多い。また
、熱駆動型冷却装置（ｈｅａｔ−ｄｒｉｖｅｎ ｃｈｉｌｌｅｒ）又は吸収型冷
却装置（ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｃｈｉｌｌｅｒ）による車室暖房又は冷房用に
、排気熱を抽出するための熱交換器を消音器に収容することが必要になることも
ある。このようなセラミック・モノリス及び熱交換器を通じて排気ガスが流れる
とき、その流れは、通常、数々の小さな並行した部分流に分割される。したがっ
て、これら構成要素は多孔体として設計可能である。
【０００３】 基本的に、リアクティブ消音器は、音響学的ローパスフィルタとして機能する
。すなわち、リアクティブ消音器は、下側遮断周波数ｆ″以上の周波数の騒音を
低減させ、下側遮断周波数ｆ″以下の周波数では減衰しないか、あるいはしたと
してもわずかである。また、減衰のないところから充分な減衰が得られるまでの
遷移は、漸進的であることが多く、第２の遮断周波数ｆ´により特徴づけられて
おり、ｆ´は、ｆ″よりもやや高くなっている。このような第２の遮断周波数は
、通常、内部管によって接続された２つの音響チャンバを有する消音器の場合に
現れる。音響学理論によると、ｆ´及びｆ″は、ヘルムホルツ周波数として知ら
れる固有振動数と、ある程度一致することが知られている。
【０００４】 図１に関して以下に説明するように、接続管長さＬ´が長くなると、固有（及
び遮断）周波数は低くなる。このことにより、図１に関して以下に説明するよう
に、低周波数騒音の低減が改善されるようになる。
【０００５】 しかしながら、図で模式的に示されるような単純な幾何形状の消音器では、と
りうる長さＬ´に限界があり、これは、結局のところケーシングの長さ、すなわ
ち、２つのチャンバの長さの合計である。実際には、チャンバに対する流れの流
入及び流出は、無理のないようになされる必要があるため、限界長は、現実には
より短くなり、典型的には、ケーシング長の半分かそれよりやや長い程度となる
。
【０００６】 国際特許出願公開公報第ＷＯ９８／１４６９３号及び同第ＷＯ９９／５０５３
９号では、この問題に対する解決策が提供されている。これら特許出願で開示さ
れた主な発想は、直線状通路に代えて、湾曲した内部通路を用いるというもので
ある。消音器内においてケーシングに近接して延び、例えば３６０°回巻する螺
旋状通路がいかにして有効通路長を実質的に増加させることができるかが示され
ている。有効通路長は、入口（第１のチャンバに連通）から通路の出口（第２チ
ャンバに連通）に至る湾曲した通路に沿って測定される。
【０００７】 これら引用文献は、２つ以上のチャンバを有したリアクティブ消音器の低周波
音響性能を向上させる目的で用いられる湾曲した通路についての原理が、旧型の
消音器及びモノリスを収容した消音器の両者に適用可能であることを、示してい
る。後者の場合、モノリスは、このような湾曲した通路に直列に接続されて、音
響チャンバ内に収容され、ケーシングよりもわずかに小さい直径を有し、直接あ
るいは耐熱の柔軟な層を介して、そのケーシングに固定されていることが示され
ている。しかしながら、湾曲した通路及びモノリスをこのように直列に接続する
ことに対しては、チャンバに対する流入及び流出を無理なく抑制しないようにす
べきであることを仮定すると、モノリスが消音器のケーシング内の全容積のあま
り大きな部分を占有しないことが求められる。
【０００８】 モノリスを収容した消音器では、音響チャンバ同士を接続する通路は、管の代
わりに、このようなモノリスを取り囲む環状の通路として設計されてもよい。例
えば、米国特許第５４２６２６９号明細書は、筒状ケーシングの実質的に同一の
端部に導入管及び吐出管を有した消音器／触媒の複合体において、触媒モノリス
の外筒に沿って該モノリスを通じた流れとは反対の流れとしてガスを導くために
、このような通路が使用され得ることを教示している。
【０００９】 さらに、国際特許出願公開公報第ＷＯ９７／４３５２８号には、消音器内に配
置され且つ中央管が貫通する単数又は複数のモノリスを取り囲む環状通路が、２
つのチャンバを接続するいくぶん長い通路に対応させて組み合わされ得ることが
、さらに説明されている。ここでは、湾曲した内部通路によって遮断周波数を低
くすることが、主な目的となっている。導入管及び吐出管は、ケーシングの両端
部に接続されている。その実施形態の１つでは、２つのモノリス、例えば粒子フ
ィルタ及びＮＯｘ低減触媒が、この発明による極めて小型の複合ユニット内にど
のように適用可能となるのかが示されている。
【００１０】 この後者の概念は、いくぶん長めのケーシングを使用するスペースがある場合
に、特に魅力的である。これは、このような装置では、環状通路により、ある実
質的な長さが得られるためであり、この実質的な長さが、環状通路に対応する遮
断周波数がいくぶん低くなるという性質につながる。但し、短い消音器では、遮
断周波数が上昇してしまう。
【００１１】 発明の説明 本発明の目的は、単数又は複数の多孔体を含むリアクティブ消音器の内部に適
したタイプの幾何形状を提供することにある。非常に優れた減衰性能が低い騒音
周波数にまで必要とされる場合、多孔体は、例えばモノリスとなる。かなり短い
ケーシングで、単一又は複数の多孔体が全容積のうちの実質的にほんの少しの部
分しか構成せず、これが、消音器の音響チャンバ同士を接続する長い内部通路を
収容することを困難とされる場合であってもそうである。他の観点からすると、
このような長い通路は、低周波の減衰のためには有用である。
【００１２】 したがって、本発明は、ケーシングと、該ケーシングにガスを導入する少なく
とも１つの導入路と、前記ケーシングからガスを導出する少なくとも１つの吐出
口とを有する消音器において、 前記ケーシング内に収容された少なくとも１つの音響チャンバと、 前記チャンバの内部に配置されており、該チャンバの少なくとも一部を占める
少なくとも１つの多孔体と、 前記少なくとも１つの音響チャンバの各々から、前記少なくとも１つの音響チ
ャンバのうちの他のもの又は外部環境若しくは外部のチャンバへ、ガスを導く少
なくとも１つの接続通路と、を含み、 前記少なくとも１つの接続通路の少なくとも１つの少なくとも一部が、螺旋状
の流路に沿ってガスを導くように、前記多孔体の外側表面に沿って延びているこ
とを特徴とする消音器を提供する。
【００１３】 多孔体の外側表面に沿った螺旋状流路に沿ってガスを導くことにより、より長
い接続通路を得ることができ、したがって、より低い遮断／固有周波数が得られ
、それにより、低周波減衰性が向上する。
【００１４】 少なくとも１つの音響チャンバは、第１の音響チャンバ及び第２の音響チャン
バからなってもよく、この場合、少なくとも１つの接続通路が少なくとも２つの
音響チャンバを相互に接続することが好ましい。
【００１５】 少なくとも１つの多孔体は、ガス中に含まれる粒子を保持するように構成され
たフィルタを備えていてもよく、セラミック・モノリスを含んでいてもよい。少
なくとも１つの多孔体は、ガスと接触するように構成されている内部表面部分を
有することが好ましい。内部表面部分は、ガスの有害成分を低減させる１つ又は
複数の種類の化学反応を促進する触媒物質を有していてもよい。触媒物質は、Ｎ
Ｏｘの触媒による転化を促進してもよい。
【００１６】 触媒物質を有した表面を有する少なくとも１つの多孔体は、流れが貫通するよ
うになっているスルーフローモノリス（ｔｈｒｏｕｇｈ−ｆｌｏｗ ｍｏｎｏｌ
ｉｔｈ）を備えていてもよい。多孔体は、例えば乗物の排気系のような稼動して
いる適用対象に消音器が設けられたときに、ガスを貫流させることが好ましい。
【００１７】 少なくとも１つの多孔体は熱交換器を備え、この熱交換器では、ガスがこの熱
交換器を通過する第２の流体と熱エネルギを交換してもよい。
【００１８】 少なくとも１つの多孔体は、 触媒作用を用いたフィルタ処理、 熱交換を用いたフィルタ処理、 熱交換を用いた触媒作用、又は、 触媒作用及び熱交換の双方を用いたフィルタ処理を併用することが好ましい。
【００１９】 本発明による消音器内に２つの多孔体が配列されている場合、それら２つの多
孔体は、直列に、すなわち、一方が他方の下流側に配置されることが好ましい。
【００２０】 多孔体の１つは触媒転化器を備え、多孔体の他のものは、ガスに含まれる粒子
を保持するように構成されたフィルタを備えていてもよい。フィルタは、触媒転
化器の下流側に配置されることが好ましい。触媒転化器は、フィルタ内に蓄積さ
れる粒子の酸化を促進するために、ＮＯ2を発生するように構成されていること
が好ましい。フィルタは、粒子フィルタからなり、実質的に炭化珪素から作成さ
れていてもよい。また、フィルタは、実質的に菫青石から作成されていてもよい
。
【００２１】 本発明による消音器では、２つ以上のモノリスが、並行したガス流が貫流する
ように配置されると共に、相互に隣接させるか又は各モノリス間に間隔をあけて
配置されてもよい。好ましくは、流れの不必要な迂回の実質的な防止と共に強固
且つ柔軟な取り付けを行わせる機械設計にて、このことがなされる。
【００２２】 ケーシング内に２つの音響チャンバが設けられている場合、単一かつ唯一の通
路がこれら２つの音響チャンバを相互に接続することが可能である。あるいはま
た、２つ以上の通路がこれら２つの音響チャンバを相互に接続してもよく、その
場合には、通路は、１つのチャンバから他のチャンバへ２つ以上の並行流れとし
てガスを導き得る。
【００２３】 接続通路は、多孔体の外側表面領域の少なくとも５０％の表面面積を覆うこと
ができる。多孔体の外側表面領域のうちの概略全ての表面積が、接続通路によっ
て覆われてもよい。
【００２４】 少なくとも１つの接続通路は、該接続通路が外側表面に沿って延びている少な
くとも１つの多孔体に、機械的に接続されていてもよい。機械的な接続は、直接
的であってもよく、単数又は複数の機械的接続部材を介して間接的になされても
よい。
【００２５】 少なくとも１つの接続通路と少なくとも１つの多孔体との間に距離が与えられ
てもよい。少なくとも１つの接続通路と少なくとも１つの多孔体との間に間隔が
与えられてもよく、この間隔は、音が実質的に接続通路を迂回しないように構成
されているか、近接していてもよい。
【００２６】 少なくとも１つの接続通路の半径方向の範囲は、該接続通路を流れるガスの流
れ方向に該接続通路の長さ全体に亘って実質的に一定であることが好ましい。あ
るいはまた、接続通路のうちの１つの少なくとも一部は、流れ領域が流れ方向に
増大するように構成されており、流れ領域の増大は、圧力回復のディフューザ効
果が得られるようになされることが好ましい。少なくとも１つの接続通路の半径
方向の範囲が流れ方向に漸進的且つ／又は急激に増大することにより、流れ領域
が増大させられてもよい。流れ方向に通路の幅が漸進的且つ／又は急激に増大す
ることにより、流れ領域が増大させられる又は増大の度合いが高められてもよい
。
【００２７】 少なくとも１つの接続通路は、概略円筒状の（仮想的な）外包部上に延びてい
てもよい。すなわち、接続通路の外側の境界が、円筒形状を規定していてもよい
。あるいはまた、外包部は、長円形状であってもよい。
【００２８】 少なくとも１つの接続通路は、単数又は複数の接続通路内で流れが急激に方向
転換しないように、湾曲部分のみによって構成されているか又は一部が湾曲し一
部が直線状になっている部分によって構成されている閉じた形状を規定する断面
を有した外包部上に延びていてもよい。
【００２９】 単数又は複数の接続通路は、回旋する管として形成されていてもよい。回旋す
る管の個々の回旋部は、互いに隣接して配置されていてもよく、個々の回旋部は
、共通の仕切壁によって分離されていてもよい。回旋する管は、回旋部同士の間
に軸方向の間隔があるようなピッチで巻かれていてもよい。
【００３０】 単数又は複数の接続通路は、螺旋状であってもよく、螺旋状通路は、単数又は
複数の仕切部材又は仕切壁を環状空間に挿入することにより、形成されていても
よい。仕切部材は、環状空間の一部にのみ延びていてもよい。仕切部材の少なく
とも１つの少なくとも一部の幅は、通路を流れるガスの流れ方向に螺旋状通路の
幅を増大させるように、流れ方向に減少していてもよい。
【００３１】 仕切部材又は仕切壁は、ガスが環状空間へ軸方向成分及び周方向成分を併せた
方向に流入するように形成されると共に、通路内で軸方向の流速が減少するよう
に、環状空間に流入するガス流の周方向成分よりも小さな周方向成分を有した方
向に間隔を残すことが好ましい。
【００３２】 仕切部材又は仕切壁によって形成された通路内の全ての流れが、概略同一であ
ること、すなわち、速度及び速度分布、流量、圧力等のような流体力学的特性が
同じであることが好ましい。
【００３３】 少なくとも１つの接続通路の一部は、例えば、接続通路の第１の部分が、接続
通路の第２の部分を取り囲むように、接続通路の他の部分の外側に延びていても
よい。第１の接続通路及び第２の接続通路が設けられている場合、第１の接続通
路は、例えば第１の接続通路が第２の接続通路を取り囲むように、第２の接続通
路の外側表面に沿って延びていてもよい。
【００３４】 少なくとも１つの多孔体は、少なくとも１つの外部管若しくは外部通路におけ
る消音器への延長部により、又はガスを多孔体内へ導く接続通路により、貫かれ
ていてもよい。
【００３５】 ２つの音響チャンバが消音器内に設けられている場合、及び、多孔体が下流側
のチャンバに設けられている場合、接続通路からの流れが、多孔体の周囲に沿っ
た複数の位置にて当該通路から出ることにより、多孔体の上流側の流れ領域への
入口を形成し、この流れ領域にて、ガス分子は、多孔体の入口断面全体に分散さ
れてもよい。
【００３６】 多孔体を収容したチャンバの下流側に接続通路が設けられている場合、少なく
とも１つの通路への流れが、多孔体の周囲に沿った複数の位置にて該通路へ入る
ことにより、多孔体の下流側における出口流れ領域を形成し、この流れ領域にて
、ガス分子は、多孔体の出口断面全体に分散されてもよい。
【００３７】 上記２つのいずれの場合にも、流れは、少なくとも１つの通路から多孔体へ又
はその逆に進むときに、空洞部内で方向転換し、この空洞部は、例えば直線的に
又は湾曲して半径方向に延びる羽根板等の流れ案内手段を含んでいてもよい。
【００３８】 ガスがケーシングに対してそのケーシングの同一端部又はその近傍にて流入及
び流出するように、導入路が、ケーシングの一方の端部又はその近傍に設けられ
ていてもよく、吐出口が、ケーシングの同一の端部又はその近傍に設けられてい
てもよい。あるいはまた、ガスがケーシングに対してそのケーシングの両端部又
はその近傍にて流入及び流出するように、導入路及び吐出口は、ケーシングの反
対に位置する両端部又はその近傍に設けられていてもよい。
【００３９】 吐出口は、管又は通路を備えているか又はこれらに接続されていてもよい。
【００４０】 好ましくは、少なくとも１つの接続通路の入口と出口との間の有効距離は、入
口と出口との間の直線距離のＦ倍であり、Ｆは少なくとも１．１である。このよ
うに、少なくとも１つの接続通路のうちの少なくとも１つの入口と出口との間の
有効距離は、流れ方向に測定されるものであり、消音器における全体の流れ方向
と一致させて規定された螺旋の軸方向に測定された入口と出口との間の直線距離
のＦ倍であり、係数Ｆは少なくとも１．１である。
【００４１】 Ｆは、少なくとも１．２５とすることができる。例えば、少なくとも１．５、
少なくとも２．０、少なくとも３．０、又は少なくとも５．０とすることができ
る。
【００４２】 少なくとも１つの接続通路は、少なくとも１８０°、例えば、回転角が少なく
とも３６０°、少なくとも６００°の流路の回転角を規定することができる。
【００４３】 本発明による消音器では、少なくとも２つの音響チャンバが設けられていても
よく、これら２つの音響チャンバは、単数又は複数の接続通路によって相互に接
続されていてもよい。このような場合には、消音器は、内部にて周波数ｆpulse
の顕著な騒音を発生させる往復機関又はエンジンに接続されている配管系に取り
付けるのに適しており、その場合、少なくとも１つの接続通路が、接続通路及び
２つの音響チャンバにより定められるヘルムホルツ固有周波数ｆ´が、条件 ｆ´＜φｆpulse、ここで、φ＜１ を満たすように、形成され、そのサイズを調整されていてもよい。
【００４４】 配管系は、例えば、ある最低速度より高い様々な回転速度で稼動するようにな
っている燃焼エンジンの排気系を備えており、周波数の等式は、その最低速度で
有効になる。
【００４５】 係数φは、０．７５未満、例えば、０．５未満、０．２５未満とすることがで
きる。
【００４６】 上記のヘルムホルツ固有周波数は、理論を音響学的試験と組み合わせることに
より、決定されてもよい。
【００４７】 少なくとも１つの多孔体が粒子フィルタを備えている場合、ヘルムホルツ固有
周波数は、粒子状物質が大量に蓄積されている粒子フィルタに関して決定されて
もよい。
【００４８】 本発明は、さらに、本発明による消音器を備えた乗物を提供する。乗物は、例
えば、自動車、トラック、バス、機関車、船舶若しくはボート、又は他の可動／
駆動装置であってもよい。
【００４９】 本発明は、また、例えば発電所における定置エンジンやガスタービン等のよう
な本発明による消音器を備えた定置装置を提供する。
【００５０】 図面の詳細な説明 図１は、リアクティブ消音器の基本的な減衰／周波数図を示している。騒音の
低減は、下側遮断周波数ｆ″より高い周波数でなされ、下側遮断周波数ｆ″より
下では、減衰しないか、あるいはしたとしてもわずかである。また、減衰のない
ところから充分な減衰が得られるまでの遷移は、漸進的であり、第２の遮断周波
数ｆ´により特徴づけられ、ｆ´は、ｆ″よりもやや高くなっている。このよう
な第２の遮断周波数は、通常、内部管によって接続・連通された２つの音響チャ
ンバを有する消音器の場合に現れる。音響学理論によると、ｆ´及びｆ″は、ヘ
ルムホルツ周波数として知られる固有振動数と、ある程度一致することが知られ
ている。
【００５１】 これら周波数の近似式は、接続管及びテールパイプ（第２のチャンバから周囲
へガスを導く）内のガス質量を、容積Ｖ´及びＶ″の２つのチャンバ内に収容さ
れたガスの分量に対してピストンとして働く集中した振動する質量とみなすこと
により得られる。振動動作において、容積を満たすガスの分量は、ほぼ等エント
ロピー的（断熱、可逆）な状態変化で、交互に（わずかに）圧縮及び膨張する作
用を受け、振動する質量に取り付けられたバネとして働く。
【００５２】 従って、振動挙動は、２チャンバ型リアクティブ消音器の模式図として以下に
示されるように、機械的質量−バネに相似させることによって考察され得る。上
には、テールパイプ（長さＬ″、及び横断面積Ａ″）内に収容されたガスの質量
が、第２のチャンバの柔軟性を構成するバネに接続され、下側固有周波数ｆ″を
もたらすことが示されている。下には、内部接続管（長さＬ´、及び横断面積Ａ
´）内に収容されたガスの質量が、両チャンバによって与えられる柔軟性を構成
するバネに接続されていることが示されている。示されている例では、テールパ
イプ系の固有周波数ｆ″は、内部接続管のそれよりも低い。別の側面を考慮する
と、例えばテールパイプが短くなると、それは逆になりうる。厳密には、２つの
ヘルムホルツ周波数のどちらが下側であるかに拘わらず、以下では、ｆ´が、内
部接続管に関連したヘルムホルツ周波数として取り扱われる。
【００５３】 両式において、ｃは音速で、ガス温度の関数である。ｆ´に関する式をみるこ
とにより、接続管長Ｌ´が長くなった場合には、接続管内のガス質量が増加し、
この固有（及び遮断）周波数が低くなり得ることがわかる。このことにより、図
１の斜線領域で示された低周波騒音の低減が改善される。
【００５４】 図２では、ケーシング１が、導入管２及び吐出管３に接続されている。ケーシ
ングは、外筒４とエンドキャップ５及び６とによって構成されている。粒子フィ
ルタとすることができる第１のモノリス７と、ＮＯｘ低減触媒とすることができ
る第２のモノリス８は両者とも内筒９内に収容されている。
【００５５】 本特許出願において、用語「モノリス」は全体形状に関するものと解され、モ
ノリスは、幾つかの連結若しくは並置した部分、又は並列に貫通して流れるよう
になったより多くのモノリスから、構成されてもよい。
【００５６】 通常、ＮＯｘ低減触媒は、ユニットの上流側又はユニットの入口にあるアンモ
ニア又は尿素を噴射するためのシステム（図示せず）と併用される。モノリス７
には、消音器ユニット内に延びる導入管２の延長部分が貫通しており、モノリス
８には、消音器ユニット内へに延びる吐出管３の延長部分が貫通している。両モ
ノリスは、柔軟な耐熱層１０及び１１によって、これら管の延長部分及び内筒９
に接続されている。さらに、機械的な詳細部分（図示せず）が、モノリスをより
柔軟に固定するために追加されてもよく、モノリスは、そこを通過するガス流か
らの軸方向の力の作用を受ける。
【００５７】 モノリシックな本体（モノリス体）はいずれも、円錐状の入口表面及び出口表
面を有した回転円筒形状（回転対称な円筒形状）であり、この円錐状表面は流体
の流れの観点から有益である。あるいはまた、製造コストを低減し且つ設計を単
純化するために、これら４つの表面の１つ以上に対して従来の平坦なモノリス端
部表面を用いることもできる。仕切壁１２により、ケーシング内に、実質的に２
つの音響チャンバが形成される。この仕切壁及とモノリスとの間、並びにエンド
キャップ５及び６とモノリスとの間に、４つの小さい空洞部１３，１４，１５，
１６が配設されている。ここで、流れの方向がモノリスの入口表面及び出口表面
全域に亘って分散／集約されている。
【００５８】 音波、特に低周波音波は、モノリス、特に流路閉鎖（channel closing）体及
び開放気孔を有した他の有効多孔体（open porous bodies）のないモノリスを、
むしろ自由に通る傾向があることから、空洞部１３及び１４は、第１のモノリス
７の内部のガス収容容積と共に、第１の音響チャンバを構成する。同様に、空洞
部１５及び１６は、第２のモノリス８の内部のガス収容容積と共に、第２の音響
チャンバを構成する。このように、モノリスの容積は音響学的用途に使用される
。一例が示されているコンパクトな設計では、容積が小さいと遮断周波数が高く
なる（Ｖ´及びＶ″は、ｆ´及びｆ″の式の分母に出てくる（図１参照））こと
から、上記事項は重要である。
【００５９】 消音器が、音の伝播の自由度に劣る他のタイプの多孔体を収容することになる
なら、図２Ａに示されたものよりも大きな空洞部が必要となる。それは、伝熱壁
及び受熱流体が、多孔体の全容積のかなりの部分を占める熱交換器の場合である
。
【００６０】 ケーシングの外筒４と内筒９との間には、環状通路１７が形成されており、環
状通路１７は空洞部１４及び１５を接続して連通させ、従ってリアクティブ消音
器の２つの音響チャンバを接続し連通させている。この環状通路の内部には、螺
旋状に延びる仕切部材１８が取り付けられており、それにより、長い螺旋状通路
１９が形成されている。仕切部材１８（環状通路１７の展開図である図２Ｃを参
照）は幅がｓであり、その幅ｓは、流れの入口側の方が流れの出口側よりも大き
くなっている。これにより、流れの通路幅ｗは、流れの方向に増加するので、圧
力を回復させるディフューザが形成される。通路１９への入口が狭いと、流れが
チャンバから接続通路へ通過するときに流れの断面積の変化によって引き起こさ
れる音響反射を増加させるので、これは有益なことである。同時に、ディフュー
ザにおいて起こる圧力回復により、複合消音ユニット全体に亘る圧力損失を低減
させる。これは、通路に沿って圧力が上昇することと、通路から音響チャンバへ
流出するときにガスの力学的エネルギの損失が比較的少ないこととの両方による
。
【００６１】 モノリス８に一様な流れが流入することを助けるため且つ空洞部１５内で過剰
な渦のない滑らかな流れになることを助けるために、流れ案内手段が設けられて
もよい（図２Ａ，図２Ｂ参照）。流れ案内手段は、湾曲して半径方向に延びた羽
根板２０を備えていてもよい。あるいはまた、端部プレート６にくぼみを設けて
、空洞部内の案内手段としてもよい。
【００６２】 図２Ｃによると、環状流路１７内の流れの通路を、単純な軸方向流れとする代
わりに、螺旋状に旋回するように設計することにより、有効通路長Ｌ´は、３倍
程度に増加することが分かり、このことは、約１．７（通路長Ｌ´は、ｆ´の式
の平方根内にある（図１参照））の係数Ｆによって、遮断（固有）周波数ｆ´を
低下させることに対応する。
【００６３】 有効通路長Ｌ´は、流れの方向における螺旋状通路１９の入口と出口との間の
平均距離として得られたものであることが、理解されるであろう。単純な幾何学
的距離は、螺旋の軸方向に測定され、環状通路の入口から出口までの消音器全体
の流れの方向に一致している。螺旋通路の入口と出口が傾斜していることにより
、ある意味で、その音響学的長さが際立って現れることがなくなる。従って、例
えば半波長共鳴のような通路内の定常波が、あまり顕著でなくなる。これは、消
音器の音響学的性能の観点から有益なことである。
【００６４】 上記で指摘したように、図１に与えられたＬ´の式は、単純化されたものであ
る。以下の幾つかの現象によって、固有周波数ｆ´の変化が引き起こされる。 ・チャンバ及び通路内における波動力学 ・通路内での摩擦減衰 ・モノリス、特に、粒子が装填されたフィルタ・モノリスにより生じる音響学
的波動抵抗
【００６５】 本発明による消音器を設計するとき、単純なｆ´の式に従って寸法を選択する
ことによって開始した後、上記の現象を考慮して、ｆ´を実験的に決定して設計
を修正してもよい。
【００６６】 図３Ａ及び図３Ｂは、本発明の第２の実施形態を示している。ここで、単一で
完全なモノリス７が環状で螺旋状の通路１７によって包囲されており、通路１７
は、空洞部１３及び１４並びにモノリスの内部容積によって構成された第１の音
響チャンバを第２音響チャンバ１５に接続して連通させている。導入管２及び吐
出管３は、実質的に、ケーシング１の同一端部に配置されている。内部部材９（
図２の第１の実施形態における内筒９に対応する）は厚さがｔであり、この厚さ
ｔが流れの方向に従ってわずかに減少しており、これにより、環状通路の高さｈ
、すなわち通路の径方向の範囲（延長部）が増加するので、ディフューザ効果が
得られる。
【００６７】 図３Ｂは環状通路１７の展開図を含んでいる。３つの仕切壁１８が、環状通路
の流れを３つの並行した螺旋状に延びる流れ１９に分割している。仕切壁１８は
湾曲しているので、通路の入口から出口へ流れの方向が変化してゆく。よって、
通路の出口では、流れが小さな周速度成分を有する。通路の高さｈが、通路内の
流れに沿って増加しなくとも、仕切壁の湾曲が、周速度成分及び軸方向速度成分
を結合した合成速度である絶対流速の減少を引き起こさせる。従って、ディフュ
ーザ効果が向上する。仕切壁に沿った大きな流れの剥離が発生しないように、仕
切壁の数は多いことが好ましい。図３で示された寸法では、環状通路１７を通る
単純な軸方向の流れと比べて、接続通路長Ｌ´は、係数Ｆ＝２（倍）の程度で増
加する。
【００６８】 軸方向に延びたプレート２０が、チャンバ１５内に取り付けられ、流体運動に
おける過剰な渦を防止している。
【００６９】 図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃ及び図４Ｄは、本発明の第３の実施形態を示している
。図４Ｂ及び図４Ｃは、図４ＡのＩ−Ｉ及びＩＩ−ＩＩで示される断面図である
。図４Ｄは、螺旋状接続通路１７の展開図である。
【００７０】 本実施形態では、消音器は立方体状であり、これは、与えられた幾何学的制約
内で最大の消音器の容積を得るために、近年のトラックに多く用いられている形
状である。さらに、本実施形態は、触媒転化器７及び粒子フィルタ８の両者をケ
ーシング内で直列的に接続して収容するのに、本発明をどのように用いるかを示
している。触媒転化器は、例えば、欧州特許第ＥＰ０３４１８３２号に開示され
ている原理に従って、フィルタに蓄積された粒子の酸化を促進するために、ＮＯ 2 を生成させるように設計されている。
【００７１】 螺旋状通路１７は、２つのモノリスの外側に回旋させられ、内筒９と外筒２０
との間に配置されている。この通路は、第１のチャンバ１３を第２のチャンバに
接続して連通させている。第２のチャンバは、実質的に、容積が集まって構成さ
れたもので、空洞部１５及び１６と、モノリス７及び８のガスで満ちた空隙とに
よって構成されている。外側壁５（図４Ａにおける左側）の近傍では、内筒９が
、第１のチャンバと第２のチャンバとの間の仕切を構成している。反対側の外側
壁６の近傍では、外筒２０が仕切壁を構成している。第１のチャンバ１３は、上
記両側壁の間、並びに、外側の矩形状のケーシングと該ケーシング内の内筒及び
外筒との間の全域に亘って延びている。
【００７２】 螺旋通路１７は、長方形横断面の湾曲した管に見える。この管は、一定の高さ
ｈとなっているが、その幅ｗが通路の後半部で徐々に増大して、ディフューザを
形成している。ガスは、入口１７ｉで通路に入る。通路１７の管部分は、３６０
°回転した後、開口１７ｏで終端する。そこから、流れは、出口１７ｐの空洞部
１５に向かって開いた環状空間に入ってゆく。
【００７３】 本発明の第２の実施形態（図３Ｂ）では、共に延びる多くの通路（並行流路１
９）が、両チャンバを接続して連通させているが、第１の実施形態（図２Ｃ参照
）及び第３の実施形態（図４Ｄ参照）では、このような通路は１つしかない。特
に図４Ａを見ると分かるように、単一の回旋した通路を選択するように本発明を
用いることで、横断面積が等しく環状部（主にモノリスの直径によって与えられ
る）の平均直径が等しい単純な環状の流れと比較して、高さと幅との比ｈ／ｗを
増加させる。このことにより、通路の流体直径が増加し、単位流れ長さ（ｕｎｉ
ｔ ｆｌｏｗ ｌｅｎｇｔｈ）当たりの圧力損失が減少する。
【００７４】 端部壁６には、着脱可能なディスク６ａが取り付けられており、保守のために
モノリス７及び８を取り出すことを可能とさせている。空洞部１５内において、
流体が滑らかで渦巻くことなく方向転換することを助けるために、半径方向に延
びた直線的な案内羽根板２２が設けられている。穿孔を施された湾曲板によって
保護された吸音材２１が、図４Ｃに示すように、四角形の四隅のうちの３つを占
有している。
【００７５】 示されている実施形態では、仕切壁１８は、螺旋状通路の隣接した２つの回旋
部分に共通である。あるいはまた、螺旋状通路が、完全な管からできており、隣
接する管部分の側壁が互いと接触するように巻き付けられていてもよい。あるい
は、より大きい巻き付けのピッチを選択して、回旋部分の間の軸方向の間隔を空
けるようにすることもできる。
【００７６】 第１の音響チャンバのサイズを犠牲にして、図面に示されたサイズ比と比較し
て、第２の音響チャンバの有効サイズを増大させることが望ましい。これは、筒
２０を短く設計すること、すなわち、側壁６へとまっすぐ伸ばさずに、代わりに
開口を残すとともに、筒２０とケーシングとの間、例えば側壁５と側壁６との間
の半分のところに、仕切壁を挿入することによってなされ得る。
【００７７】 図５Ａ、図５Ｂ及び図５Ｃは本発明の第４の実施形態を示しており、２つのモ
ノリス７及び８を取り巻く環状流路１７内の長い仕切壁１８によって形成されて
いる特に長い螺旋状通路１９が、消音器に取り付けられている。消音器の外殻は
、乗物の下側に取り付けるのに多く用いられるように長円形状となっている。バ
ッフル２０が、チャンバ１５内での過度の渦流を防止している。
【００７８】 モノリス７は、消音器の上流側における管２への尿素噴射（図示せず）と組み
合わせたＮＯｘ低減触媒であってもよい。モノリス８は、粒子フィルタであって
もよい。エンドキャップ６は、着脱及び清掃のためにモノリス８へのアクセスを
容易にする目的で、着脱可能なロックを備えて構成されてもよい。
【００７９】 通路１９は、モノリスの周囲に、２回、すなわち７２０°巻かれている。従っ
て、図５Ｃの展開図は、２回の回旋を網羅するように延びている。かなり長い接
続通路が、その一例として示されており、特に、乗用車に適用される消音器の場
合に適切である。乗用車のエンジンの排気系では、例えばトラックのエンジンと
比べて、ガス流が少ないので、一般に、触媒モノリス、フィルタ・モノリス、及
び消音器の外形が小さい。従って、内部通路によって接続・連通された２つの消
音器音響チャンバに対して低いヘルムホルツ固有周波数ｆ´を得るには、このよ
うにかなり長い通路が必要とされる。
【００８０】 示されている本発明の４つの実施形態では、様々な幾何形状が示されており、
様々な係数Ｆによって、通路の音響学的な有効長を増加させるために、螺旋状通
路がどのように取り入れられ得るかを示している。Ｆの最小値である１．１を指
定することにより、有効長Ｌ´をわずかではあるが必要なだけ調節することがで
きる。通常、例えばトラック及びバス用途では、Ｆ＞１．２５，１．５，又は２
．０の値が必要となろう。Ｆ＞３．０，又は５．０といった、より大きな値は、
例えば、乗用車用途に適切であろう。乗用車の場合、消音器が小さいので、有効
な接続通路長Ｌ´をさらに増加させることが必要となる。
【００８１】 ターボチャージャ付きエンジン用の消音器の場合、エンジンに対する背圧が過
剰となることを回避するために、消音器ユニット全体の圧力損失をある限度内に
保つことが重要である。ターボチャージャのないエンジンの場合、より大きい圧
力損失が許容され得るが、もちろん、それに限定されるものではない。例えば、
ターボチャージャなしの芝刈り器エンジン用の小型モノリスを収容した消音器を
設計するとき、本発明により長さを延長した接続通路を選択することを、特に入
口において通路の流れ面積を狭くすることと組み合わせてもよい。これにより、
消音器の容積がかなり小さい場合でも、低いヘルムホルツ固有周波数ｆ´を得る
ことが可能となる。
【００８２】 ある意味で、しかし絶対にではないが、螺旋通路の回旋角度の選択は、係数Ｆ
の選択につながる。異なる用途に対して、少なくとも１８０°、３６０°の回旋
角度あるいは６００°の回旋角度さえもが必要とされる。
【００８３】 本発明による装置は、多孔体を収容するコンパクトな消音器が、ある種の配管
系に取り付けられる場合に、特に有用である。この配管系は、該配管系内で、主
としてパルスノイズ周波数ｆpulseを発生する往復機関にガスを通すものである
。燃焼機関エンジン、例えば乗物の原動機の場合、このパルスノイズ周波数を、
エンジンのイグニッション周波数と称することが多い。イグニッション周波数は
、エンジンの回転速度に追従する。すなわち、エンジンが低速で稼動すると、イ
グニッション周波数は低くなり、それにつれて低周波騒音の減衰に対する要求が
増大する。通常、エンジンが稼動する最低回転速度が決められおり、これは、低
周波排気音を減衰させる観点から、最も難しい場合となる。
【００８４】 単数又は複数の螺旋状通路を充分に長く（そして狭く）選択することができれ
ば、ヘルムホルツ固有周波数ｆ´は、２つのチャンバを接続して連通させている
少なくとも１つのこのような通路によって決まり、搭載された原動機の最低の回
転数においてさえも、ｆpulseよりも低くなる。
【００８５】 従って、単数又は複数のヘルムホルツ固有周波数がｆ´＜φｆpulseとなるよ
うに、本発明を適用することができる。ある場合には、φ＜１で与えられる単純
な仕様で充分であろう。しかしながら、多くの場合、マージン（余裕）を指定し
ておく方がよい。非常にコンパクトな設計では、大きなマージンをとることがで
きない。このような場合には、φ＜０．９を選択することができる。消音器の減
衰スペクトルにおける騒音吸収の遮断は、急激ではないので（図１参照）、余裕
があれば、φ＜０．７５で与えられるより大きなマージンが望ましい。
【００８６】 主要なパルス周波数よりも小さい周波数においてさえも、低周波騒音減衰が要
請されることが、実験により示されている。一例は、大型の２気筒Ｖ型エンジン
である。この場合、ｆpulseの０．５倍の排気音がかなり強くなり得る。他の例
は、乗物の車室内の騒音によって与えられる。この場合、排気音により発生する
様々な低周波成分が聴こえて不快感を引き起こさせる。このような場合には、φ
＜０．５、又はさらにφ＜０．２５を指定することが適切である。
【００８７】 さらに、図２〜５の４つの実施形態は、モノリスを取り囲む環状通路内のディ
フューザを組み込んだ様々な幾何形状をさらに示している。
【図面の簡単な説明】
【図１】 リアクティブ消音器の基本的な減衰／周波数図を示している。
【図２Ａ】 本発明による消音器の第１の実施形態を示しており、導入管及び吐出管がケー
シングの両端部に配設されており、螺旋状に回旋し且つ２つの管が貫通したモノ
リスの筒状外側部に沿って延びる単一の環状通路が、２つのチャンバを接続して
いる。
【図２Ｂ】 本発明による消音器の第１の実施形態を示しており、導入管及び吐出管がケー
シングの両端部に配設されており、螺旋状に回旋し且つ２つの管が貫通したモノ
リスの筒状外側部に沿って延びる単一の環状通路が、２つのチャンバを接続して
いる。
【図２Ｃ】 本発明による消音器の第１の実施形態を示しており、導入管及び吐出管がケー
シングの両端部に配設されており、螺旋状に回旋し且つ２つの管が貫通したモノ
リスの筒状外側部に沿って延びる単一の環状通路が、２つのチャンバを接続して
いる。
【図３Ａ】 第２の実施形態を示しており、導入管及び吐出管がケーシングの同一端部に配
設されており、２つのチャンバを接続する環状通路が、単一のモノリス全体に沿
って延びており、通路の流れが湾曲した仕切壁によってより多くの並行した螺旋
状の流れに分割されている。
【図３Ｂ】 第２の実施形態を示しており、導入管及び吐出管がケーシングの同一端部に配
設されており、２つのチャンバを接続する環状通路が、単一のモノリス全体に沿
って延びており、通路の流れが湾曲した仕切壁によってより多くの並行した螺旋
状の流れに分割されている。
【図４Ａ】 第３の実施形態を示しており、単一の螺旋状通路が、立方体状のケーシングの
内側且つ２つのモノリスの外側に延びている。
【図４Ｂ】 第３の実施形態を示しており、単一の螺旋状通路が、立方体状のケーシングの
内側且つ２つのモノリスの外側に延びている。
【図４Ｃ】 第３の実施形態を示しており、単一の螺旋状通路が、立方体状のケーシングの
内側且つ２つのモノリスの外側に延びている。
【図４Ｄ】 第３の実施形態を示しており、単一の螺旋状通路が、立方体状のケーシングの
内側且つ２つのモノリスの外側に延びている。
【図５Ａ】 第４の実施形態を示しており、チャンバを接続する螺旋状通路が特に長く、長
円形状消音器内のモノリスを取り囲んでいる。
【図５Ｂ】 第４の実施形態を示しており、チャンバを接続する螺旋状通路が特に長く、長
円形状消音器内のモノリスを取り囲んでいる。
【図５Ｃ】 第４の実施形態を示しており、チャンバを接続する螺旋状通路が特に長く、長
円形状消音器内のモノリスを取り囲んでいる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０１Ｎ 1/12 Ｆ０１Ｎ 1/12 3/24 3/24 Ｅ Ｊ Ｌ 3/28 3/28 Ｎ ３０１ ３０１Ｇ 5/02 5/02 Ａ Ｃ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＯ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ， ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，Ｉ Ｓ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ， ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，Ｐ Ｔ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ， ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ Ｆターム(参考） 3G004 AA01 AA05 AA06 BA01 BA06 CA01 CA02 CA04 CA13 DA08 EA05 FA02 FA07 3G090 AA01 AA02 AA03 AA04 BA01 EA01 EA02 3G091 AA02 AA04 AA06 AB01 AB13 BA01 BA04 BA14 BA39 GA00 GA06 GA08 GB13X GB16X HA04 HA05

Claims (64)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ケーシングと、前記ケーシングにガスを導入するための少な
    くとも１つの導入路と、前記ケーシングからガスを導出するための少なくとも１
    つの吐出口とを有する消音器において、 前記ケーシング内に収容された少なくとも１つの音響チャンバと、 前記チャンバ内に配置されており、該チャンバの少なくとも一部を占める少な
    くとも１つの多孔体と、 前記の少なくとも１つの音響チャンバの各々から、前記少なくとも１つの音響
    チャンバのうちの他のもの又は外部環境又は外部チャンバに、ガスを導くための
    少なくとも１つの接続通路と、を含み、 前記少なくとも１つの接続通路の少なくとも１つの少なくとも一部が、螺旋状
    の流路に沿ってガスを導くように、前記多孔体の外側表面に沿って延びているこ
    とを特徴とする消音器。
  2. 【請求項２】 前記少なくとも１つの多孔体のうちの少なくとも１つが、ガ
    スに含まれる粒子を保持するように構成されたフィルタを備える、請求項１に記
    載の消音器。
  3. 【請求項３】 前記少なくとも１つのフィルタ多孔体が、セラミック・モノ
    リスを備える、請求項２に記載の消音器。
  4. 【請求項４】 前記少なくとも１つの多孔体は、ガスと接触するように構成
    されている内部表面部分を有し、該内部表面部分が、前記ガスの有害成分を低減
    させる１つ又は複数の種類の化学反応を促進する触媒物質を有している、請求項
    １から請求項３のいずれか一項に記載の消音器。
  5. 【請求項５】 前記少なくとも１つの多孔体は、ＮＯｘの触媒による転化を
    促進する触媒物質を有している、請求項４に記載の消音器。
  6. 【請求項６】 触媒物質を有した表面を有する前記少なくとも１つの多孔体
    は、流れが貫通するようになっているスルーフローモノリスを備える、請求項４
    又は請求項５に記載の消音器。
  7. 【請求項７】 前記少なくとも１つの多孔体は熱交換器を備え、該熱交換器
    では、ガスが該熱交換器を通過する第２の流体と熱エネルギを交換する、請求項
    １から請求項６のいずれか一項に記載の消音器。
  8. 【請求項８】 前記少なくとも１つの多孔体のうちの少なくとも１つは、 触媒作用を用いたフィルタ処理、 熱交換を用いたフィルタ処理、 熱交換を用いた触媒作用、又は、 触媒作用及び熱交換の双方を用いたフィルタ処理を併用する、請求項１から請
    求項７のいずれか一項に記載の消音器。
  9. 【請求項９】 流れが貫通するようになった少なくとも２つのスルーフロー
    多孔体を含み、該少なくとも２つのスルーフロー多孔体が直列に配置されている
    、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の消音器。
  10. 【請求項１０】 前記スルーフロー多孔体の１つは触媒転化器を備え、他の
    多孔体は、ガスに含まれる粒子を保持するように構成されたフィルタを備える、
    請求項９に記載の消音器。
  11. 【請求項１１】 前記フィルタは、前記触媒転化器の下流側に配置されてい
    る、請求項１０に記載の消音器。
  12. 【請求項１２】 前記触媒転化器は、フィルタ内に蓄積される粒子の酸化を
    促進するために、ＮＯ2を発生するように構成されている、請求項１１に記載の
    消音器。
  13. 【請求項１３】 前記フィルタは粒子フィルタからなる、請求項１０〜請求
    項１２のいずれか一項に記載の消音器。
  14. 【請求項１４】 前記フィルタは、実質的に、炭化珪素から作成されている
    、請求項１０〜請求項１３のいずれか一項に記載の消音器。
  15. 【請求項１５】 前記フィルタは、実質的に、菫青石から作成されている、
    請求項１０〜請求項１３のいずれか一項に記載の消音器。
  16. 【請求項１６】 前記少なくとも１つの多孔体の少なくとも１つは２つ以上
    のモノリスを備え、該モノリスは、並行したガス流が貫流するように配置されて
    いると共に、相互に隣接させるか又は各モノリス間に間隔をあけて配置されてい
    る、請求項１から請求項１５のいずれか一項に記載の消音器。
  17. 【請求項１７】 前記消音器が前記ケーシング内に２つの音響チャンバを備
    え、単一かつ唯一の通路が該２つの音響チャンバを相互に接続している、請求項
    １から請求項１６のいずれか一項に記載の消音器。
  18. 【請求項１８】 前記消音器が前記ケーシング内に２つの音響チャンバを備
    え、２つ以上の通路が該２つの音響チャンバを相互に接続しており、該通路は、
    １つのチャンバから他のチャンバへ２つ以上の並行流れとしてガスを導く、請求
    項１〜請求項１６のいずれか一項に記載の消音器。
  19. 【請求項１９】 前記少なくとも１つの接続通路は、前記多孔体の前記外側
    表面領域の少なくとも５０％の表面積を覆っている、請求項１から請求項１８の
    いずれか一項に記載の消音器。
  20. 【請求項２０】 前記少なくとも１つの通路は、前記多孔体の前記外側表面
    領域のうちの概略全ての表面積を覆っている、請求項１から請求項１９のいずれ
    か一項に記載の消音器。
  21. 【請求項２１】 前記少なくとも１つの接続通路は、該接続通路が外側表面
    に沿って延びている前記少なくとも１つの多孔体に、機械的に接続されている、
    請求項１から請求項２０のいずれか一項に記載の消音器。
  22. 【請求項２２】 前記少なくとも１つの接続通路と前記少なくとも１つの多
    孔体との間に距離がある、請求項１から請求項２１のいずれか一項に記載の消音
    器。
  23. 【請求項２３】 前記少なくとも１つの接続通路と前記の少なくとも１つの
    多孔体との間に間隔があいており、該間隔は、音が実質的に前記接続通路を迂回
    しないように構成されている、請求項２２に記載の消音器。
  24. 【請求項２４】 前記少なくとも１つの接続通路の半径方向の範囲は、該接
    続通路の長さ全体に亘って概略一定である、請求項１から請求項２３のいずれか
    一項に記載の消音器。
  25. 【請求項２５】 前記接続通路のうちの１つの少なくとも一部は、流れ領域
    が流れ方向に増大するように構成されている、請求項１から請求項２４のいずれ
    か一項に記載の消音器。
  26. 【請求項２６】 前記少なくとも１つの接続通路の半径方向の範囲が流れ方
    向に漸進的且つ／又は急激に増大することにより、前記流れ領域が増大させられ
    る、請求項２５に記載の消音器。
  27. 【請求項２７】 流れ方向に前記通路の幅が漸進的且つ／又は急激に増大す
    ることにより、前記流れ領域が増大させられる又は増大の度合いが高められる、
    請求項２５又は請求項２６に記載の消音器。
  28. 【請求項２８】 前記少なくとも１つの接続通路は、概略円筒状の外包部上
    に延びている、請求項１から請求項２７のいずれか一項に記載の消音器。
  29. 【請求項２９】 前記少なくとも１つの接続通路は、長円形状の外包部上に
    延びている、請求項１〜請求項２７のいずれか一項に記載の消音器。
  30. 【請求項３０】 前記少なくとも１つの接続通路は、単数又は複数の前記接
    続通路内で流れが急激に方向転換しないように、湾曲部分のみによって構成され
    ているか又は一部が湾曲し一部が直線状になっている部分によって構成されてい
    る閉じた形状を規定する断面を有した外包部上に延びている、請求項１〜請求項
    ２７のいずれか一項に記載の消音器。
  31. 【請求項３１】 単数又は複数の前記接続通路は、回旋する管として形成さ
    れている、請求項１から請求項３０のいずれか一項に記載の消音器。
  32. 【請求項３２】 前記回旋する管の個々の回旋部が、互いに隣接して配置さ
    れている、請求項３１に記載の消音器。
  33. 【請求項３３】 個々の前記回旋部が共通の仕切壁によって分離されている
    、請求項３２に記載の消音器。
  34. 【請求項３４】 前記回旋する管は、回旋部同士の間に軸方向の間隔がある
    ようなピッチで巻かれている、請求項３１に記載の消音器。
  35. 【請求項３５】 前記螺旋状通路のうちの単数又は複数のものは、単数又は
    複数の仕切部材又は仕切壁を環状空間に挿入することにより、形成されている、
    請求項１から請求項３４のいずれか一項に記載の消音器。
  36. 【請求項３６】 前記仕切部材は、前記環状空間の一部にのみ延びている、
    請求項３５に記載の消音器。
  37. 【請求項３７】 前記仕切部材の少なくとも１つの少なくとも一部の幅は、
    螺旋状通路の幅を流れ方向に増大させるように、流れ方向に減少している、請求
    項２５及び請求項３５又は請求項３６に記載の消音器。
  38. 【請求項３８】 前記仕切部材又は仕切壁は、ガスが前記環状空間へ軸方向
    成分及び周方向成分を併せた方向に流入するように形成されると共に、前記通路
    内で流速が減少するように、軸方向に近い方向に間隔を残している、請求項２５
    及び請求項３５又は請求項３６に記載の消音器。
  39. 【請求項３９】 前記仕切部材又は仕切壁によって形成された通路内の全て
    の流れが、概略実質的に同一である、請求項３５から請求項３８のいずれか一項
    に記載の消音器。
  40. 【請求項４０】 前記少なくとも１つの接続通路の一部は、前記接続通路の
    他の部分の外側に延びている、請求項１から請求項３９のいずれか一項に記載の
    消音器。
  41. 【請求項４１】 前記少なくとも１つの接続通路は、第１の接続通路及び第
    ２の接続通路を含み、前記第１の接続通路は、前記第２の接続通路の外側表面に
    沿って延びている、請求項１〜請求項１６又は請求項１８〜請求項３９のいずれ
    か一項に記載の消音器。
  42. 【請求項４２】 前記少なくとも１つの多孔体の少なくとも１つは、少なく
    とも１つの外部管若しくは外部通路における消音器への延長部により、又はガス
    を前記多孔体内へ導く前記の少なくとも１つの接続通路の少なくとも１つにより
    、貫かれている、請求項１から請求項４１のいずれか一項に記載の消音器。
  43. 【請求項４３】 前記少なくとも１つの通路からの流れが、前記少なくとも
    １つの多孔体の周囲に沿った複数の位置にて当該通路から出ることにより、前記
    多孔体の上流側の流れ領域への入口を形成し、該流れ領域にて、ガス分子は、前
    記多孔体の入口断面全体に分散される、請求項１から請求項４２のいずれか一項
    に記載の消音器。
  44. 【請求項４４】 前記少なくとも１つの通路内への流れが、前記少なくとも
    １つの多孔体の少なくとも１つの周囲に沿った複数の位置にて該通路へ入ること
    により、前記多孔体の下流側における出口流れ領域を形成し、該流れ領域にて、
    ガス分子は、前記多孔体の出口断面全体に分散される、請求項１から請求項４３
    のいずれか一項に記載の消音器。
  45. 【請求項４５】 前記流れは、前記少なくとも１つの通路から前記多孔体へ
    又はその逆に進むときに、空洞部内で方向転換し、該空洞部は流れ案内手段を含
    む、請求項４３又は請求項４４に記載の消音器。
  46. 【請求項４６】 前記導入路は、実質的に前記ケーシングの一方の端部に設
    けられ、前記吐出口は、実質的に前記ケーシングの同一端部に設けられている、
    請求項１から請求項４５のいずれか一項に記載の消音器。
  47. 【請求項４７】 前記導入路は、実質的に前記ケーシングの一方の端部に設
    けられ、前記吐出口は、実質的に前記ケーシングの反対側の端部に設けられてい
    る、請求項１から請求項４５のいずれか一項に記載の消音器。
  48. 【請求項４８】 前記吐出口は、管又は通路を備えている、請求項１から請
    求項４７のいずれか一項に記載の消音器。
  49. 【請求項４９】 前記少なくとも１つの接続通路の入口と出口との間の有効
    距離は、前記入口と前記出口との間の直線距離のＦ倍であり、Ｆは少なくとも１
    ．１である、請求項１から請求項４８のいずれか一項に記載の消音器。
  50. 【請求項５０】 前記Ｆは少なくとも１．２５である、請求項４９に記載の
    消音器。
  51. 【請求項５１】 前記Ｆは少なくとも１．５である、請求項４９に記載の消
    音器。
  52. 【請求項５２】 前記Ｆは少なくとも２．０である、請求項４９に記載の消
    音器。
  53. 【請求項５３】 前記Ｆは少なくとも３．０である、請求項４９に記載の消
    音器。
  54. 【請求項５４】 前記Ｆは少なくとも５．０である、請求項４９に記載の消
    音器。
  55. 【請求項５５】 前記少なくとも１つの接続通路は、少なくとも１８０°の
    流路の回転角を規定する、請求項１から請求項５４のいずれか一項に記載の消音
    器。
  56. 【請求項５６】 前記回転角は、少なくとも３６０°である、請求項５５に
    記載の消音器。
  57. 【請求項５７】 前記回転角は、少なくとも６００°である、請求項５５に
    記載の消音器。
  58. 【請求項５８】 前記少なくとも１つの音響チャンバは、前記少なくとも１
    つの接続通路によって相互に接続された少なくとも２つの音響チャンバからなり
    、前記消音器は、内部にて周波数ｆpulseの顕著な騒音を発生させる往復機関又
    はエンジンに接続されている配管系に取り付けるのに適しており、前記少なくと
    も１つの接続通路は、前記接続通路及び前記２つの音響チャンバにより定められ
    るヘルムホルツ固有周波数ｆ´が、条件 ｆ´＜φｆpulse、ここで、φ＜１ を満たすように形成され、そのサイズを調整されている、請求項１から請求項５
    ７のいずれか一項に記載の消音器。
  59. 【請求項５９】 φ＜０．７５である、請求項５８に記載の消音器。
  60. 【請求項６０】 φ＜０．５である、請求項５８に記載の消音器。
  61. 【請求項６１】 φ＜０．２５である、請求項５８に記載の消音器。
  62. 【請求項６２】 前記消音器が少なくとも２つの音響チャンバを備え、前記
    少なくとも１つの接続通路は、前記少なくとも２つの音響チャンバを相互に接続
    させる、請求項１から請求項６１のいずれか一項に記載の消音器。
  63. 【請求項６３】 請求項１から請求項６２のいずれか一項に記載の消音器を
    備えた乗物。
  64. 【請求項６４】 請求項１から請求項６２のいずれか一項に記載の消音器を
    備えた定置装置。
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