【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、発電設備など内燃機関を用いた装置の機関部から発生する排気音や、エアポンプの排出空気音などを効率よく消音する排気音消音装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関の排気音やエアポンプの排出空気音などは、内燃機関やエアポンプなどの排気圧送源にて発生する圧力の脈動が大気に開放されるときに発生する。従って、この脈動に対して位相が１８０°（すなわち二分の一波長）異なる脈動を生成して同時に大気中に放出することにより、排気音や排出空気音を低減することが可能になる。例えば、特許文献１に開示された技術もこのような手段により排気音を低減するものである。
【０００３】
特許文献１に開示された技術は、排気圧送源から内径がほぼ等しい二本の排気管を引き出し、排気をこの二本の排気管に分流させた後に合流させるようにし、この二本の排気管のうち一本は脈動を遅延させるために屈曲部を設けて長さを他の一本とは異ならせ、両者の長さの差を脈動の位相差が１８０°になるようにして合流空間に接続すると共に、合流空間から排出用の排気管を介して大気中に放出するようにしたものである。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−１１９２９号公報（第３頁、第１図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術はこのように構成することにより、排出音の低減を可能にしているが、音圧の位相を遅延部（屈曲部）により１８０°遅らせるためには排気管の長さの差を音波の１／２波長とする必要があることから、排気音の基本周波数によってはこの差が比較的大きくなってしまい、排気音消音装置を大型化しなければ対応できないという問題があった。
【０００６】
この発明は、このような課題を解決するためになされたもので、波長の長い排気音を消音する場合においても小型化が可能であり、効果的に排気音を低減することが可能な排気音消音装置を得ることを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係わる排気音消音装置は、排気圧送源から排気を導入する排気取り出し通路と、排気取り出し通路に導入された排気を二分して通過させる第一の排気通路と第二の排気通路と、第一の排気通路からの排気と第二の排気通路からの排気とを合流させる合流空間とを備え、第一の排気通路と第二の排気通路とを外装部材内において、少なくとも一方を多重に屈曲した排気通路として形成し、それぞれの屈曲数の差により第一の排気通路と第二の排気通路との通路長さを異ならせるようにしたものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１および図２は、この発明の実施の形態１による排気音消音装置の構成を説明するもので、図１は構成を示す透視図、図２は排気通路の説明図であり、図の矢印は排気の流れ方向を示すものである。図において、鎖線で示した内燃機関、または、エアポンプなどの排気圧送源１の排気排出口には排気音消音装置２が取り付けられている。
【０００９】
排気音消音装置２は図１および図２に示すように、角形中空の外装部材３と、外装部材３の内部に形成される排気通路とから構成され、排気通路は排気圧送源１から排気を取り出す排気取り出し通路４と、ほぼ同一断面積を有する第一の排気通路５および第二の排気通路６と、第一の排気通路５と第二の排気通路６とからの排気が合流する合流空間７とから形成される。
【００１０】
第一の排気通路５は仕切り板８と仕切り板９とで囲まれて排気通路を形成し、第二の排気通路６は仕切り板１０と仕切り板１１とで囲まれて排気通路を形成すると共に、特に第二の排気通路６は外装部材３内の多重屈曲部１２において多重に屈曲されて構成され、第一の排気通路５と第二の排気通路６とは両者の配列と多重屈曲部１２とにより、それぞれ異なった長さの排気通路として形成されている。そして、第一の排気通路５と第二の排気通路６とを通過した排気は合流空間７にて合流し、放出口１３から大気に放出される。
【００１１】
このように構成された実施の形態１による排気音消音装置において、排気圧送源１からの排気は排気取り出し通路４に排出され、ここで長さが異なりほぼ同一断面積を有する第一の排気通路５と第二の排気通路６とに分流し、合流空間７において両排気通路からの排気が合流する。第一の排気通路５と第二の排気通路６とに分流する排気は排気取り出し通路４から直接分岐され、両排気通路の断面積がほぼ同一であるため、排気取り出し通路４に排出された排気の音圧波形は崩れることなく合流空間７に導入される。
【００１２】
多重屈曲部１２における両排気通路の屈曲、特に第二の排気通路６の屈曲は、両排気通路の長さの差が排気圧送源１から排出される音圧波形の基本波波長に対して１／２波長となるように屈曲数が設定され、そのために合流空間７に排出される第一の排気通路５からの音圧波形と第二の排気通路６からの音圧波形とは位相が１８０°ずれることとなって放出口１３から大気に放出される排気の音圧レベルは大きく低減されることになる。
【００１３】
以上のように構成されたこの発明の実施の形態１による排気音消音装置においては、排気圧送源１から排出される音圧の周波数に応じて多重屈曲部１２における屈曲数を設定することにより、容易に各種の排気圧送源１からの排気音を低減することができると共に、多重に屈曲された多重屈曲部１２を構成したことによりスペースを大きくすることなく、狭いスペース内で有効に両排気通路に対する長さの差を設定することができ、小型で効果的に排気音を低減することが可能な排気音消音装置を得ることができるものである。
【００１４】
実施の形態２．
図３は、この発明の実施の形態２による排気音消音装置の構成を示す説明図である。この実施の形態による排気音消音装置においては図に示すように、排気圧送源１からの排気は排気取り出し通路４に排出され、排気取り出し通路４で分割されて第一の排気通路１４と第二の排気通路１５とに分流され、合流空間７にて合流する。第一の排気通路１４は中空円筒管にて形成されて合流空間７に最短距離で接続され、第二の排気通路１５は中空円筒管により螺旋状に巻回された螺旋状遅延部１６を経由して合流空間７に接続されるように構成される。
【００１５】
螺旋状遅延部１６の展開長さを含む第二の排気通路１５の長さと、第一の排気通路１４の長さとの差は、排気圧送源１から排出される音圧波形の基本波に対してほぼ１／２波長となるように螺旋状遅延部１６の巻回数が決められ、合流空間７に排出される第一の排気通路１４と第二の排気通路１５とからの各音圧波形は位相が１８０°ずれるように設定されている。
【００１６】
この発明の実施の形態２による排気音消音装置は以上のように構成することにより、実施の形態１の場合と同様に小型化が可能になり、合流空間７から大気に放出される排気の音圧レベルが効果的に低減されると共に、螺旋状遅延部１６が中空円筒管により形成されているため、排気の流動抵抗が少なくなり、排気効率の低下を防止することができるものである。
【００１７】
実施の形態３．
図４は、この発明の実施の形態３による排気音消音装置の構成を示す説明図である。図４において、排気音消音装置２の外装部材３内には円柱状消音材１７が配列されている。円柱状消音材１７の配列は、一本の円柱状消音材１７の周囲に正六角形をなすように他の円柱状消音材１７が密集して配列され、周期構造を形成すると共に、この密集して配列された周期構造には欠損部が設けられ、この欠損部を適宜配列することにより、第一の排気通路１８および第二の排気通路１９と、排気取り出し通路２０と、合流空間２１とが形成される。
【００１８】
そして、第一の排気通路１８および第二の排気通路１９は、円柱状消音材１７の欠損部の配列構成により排気取り出し通路２０から合流空間２１に至る通路長さが変えられ、両者の差が排気圧送源１から排出される音圧波形の基本波に対してほぼ１／２波長となるように形成される。
【００１９】
このように構成された実施の形態３による排気音消音装置によれば、上記の実施の形態１および実施の形態２と同様に、小型化と、合流空間２１における位相の異なる音波の干渉による消音効果とが得られると共に、各排気通路の周囲が円柱消音材１７により包囲されているため、音波の透過を防止でき、より優れた消音効果を得ることができるものである。
【００２０】
実施の形態４．
図５は、この発明の実施の形態４による排気音消音装置に使用する消音材の外形形状を示すもので、この実施の形態による排気音消音装置は、実施の形態３にて説明した排気音消音装置の構成において、円柱状消音材１７に代わり、図５に示すような外周に円周方向の波形２２が形成された波形消音材２３を使用するようにしたものである。
【００２１】
このように波形消音材２３を使用し、周期構造の欠損部において相隣る波形消音材２３との波形２２を適宜組合せることにより、実施の形態３にて説明した第一の排気通路１８と第二の排気通路１９との長さの差が効果的に作り出せ、排気音消音装置をより小型化することができると共に、相隣る波形消音材２３の波形２２を噛み合わせることにより、第一の排気通路１８と第二の排気通路１９との隔離が充分に行えるものである。
【００２２】
実施の形態５．
図６は、この発明の実施の形態５による排気音消音装置に使用する円柱状消音材２４の形状を示す説明図であり、この実施の形態による排気音消音装置は、実施の形態３にて説明した排気音消音装置の構成を用い、排気通路を構成するために用いる円柱状消音材２４を中空の管状とし、中空部２５に水流を通過させるようにしたものである。
【００２３】
このように構成することにより、円柱状消音材２４の内部に伝播する音波を水流により吸収減衰させ、排気通路の長さの差による消音効果と相俟って、消音効果をさらに高めることができると共に、中空部２５を流れる水流により排気熱を吸収して排気温度を低下することができ、さらに、吸収した排気熱により温水源を得るという効果をも有するものである。なお、実施の形態４にて説明した波形消音材２３の内部を中空の管状とし、水流を通過させても同様の効果が得られるものである。
【００２４】
【発明の効果】
以上に説明したように、この発明の排気音消音装置において、請求項１に記載の発明によれば、排気圧送源から排気を導入する排気取り出し通路と、この排気取り出し通路に導入された排気を二分して通過させる第一の排気通路と第二の排気通路と、これら二つの排気通路からの排気を合流させる合流空間とを備え、第一の排気通路と第二の排気通路とを外装部材内において、少なくとも一方を多重に屈曲した排気通路として形成し、それぞれの屈曲数の差により第一の排気通路と第二の排気通路との通路長さを異ならせるようにしたので、通路長さの差を排気圧送源が発生する排気音に対してほぼ二分の一波長に設定することにより効果的に排気音を低減することができると共に、この通路長さの差を多重に屈曲された屈曲部により構成したので、小さなスペース内で設定することができ、波長の長い排気音に対しても小型で効果的に排気音を低減することが可能な排気音消音装置を得ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による排気音消音装置の構成を示す透視図である。
【図２】この発明の実施の形態１による排気音消音装置の排気通路の説明図である。
【図３】この発明の実施の形態２による排気音消音装置の構成を示す説明図である。
【図４】この発明の実施の形態３による排気音消音装置の構成を示す説明図である。
【図５】この発明の実施の形態４による排気音消音装置に使用する波形消音材の説明図である。
【図６】この発明の実施の形態５による排気音消音装置に使用する円柱状消音材の説明図である。
【符号の説明】
１ 排気圧送源、２ 排気音消音装置、３ 外装部材、
４、２０ 排気取り出し通路、５、１４、１８ 第一の排気通路、
６、１５、１９ 第二の排気通路、７、２１ 合流空間、
８、９、１０、１１ 仕切り板、１２ 多重屈曲部、１３ 放出口、
１６ 螺旋状遅延部、１７、２４ 円柱消音材、 ２２ 波形、
２３ 波形消音材、２５ 中空部。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust noise silencer that efficiently silences exhaust noise generated from an engine section of a device using an internal combustion engine such as a power generation facility, and exhaust air noise of an air pump.
[0002]
[Prior art]
The exhaust noise of the internal combustion engine, the air noise of the air pump, and the like are generated when the pulsation of the pressure generated by the exhaust pressure source such as the internal combustion engine or the air pump is released to the atmosphere. Therefore, it is possible to reduce exhaust noise and exhaust air noise by generating a pulsation having a phase different from that of the pulsation by 180 ° (that is, a half wavelength) and simultaneously releasing the pulsation into the atmosphere. For example, the technology disclosed in Patent Document 1 also reduces exhaust noise by such means.
[0003]
The technique disclosed in Patent Document 1 draws out two exhaust pipes having substantially the same inner diameter from an exhaust pressure feed source, divides exhaust gas into the two exhaust pipes, and then joins the two exhaust pipes. One of them has a bent part to delay the pulsation and makes the length different from the other one, and the difference in length between the two is set so that the phase difference of the pulsation becomes 180 °, and the confluence space In addition to the connection, the air is discharged from the confluence space to the atmosphere via an exhaust pipe for discharge.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei 7-11929 (page 3, FIG. 1)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The conventional technology makes it possible to reduce the exhaust sound by configuring in this way. However, in order to delay the phase of the sound pressure by 180 ° by the delay portion (bent portion), the difference in the length of the exhaust pipe must be reduced by the sound wave. Therefore, this difference becomes relatively large depending on the fundamental frequency of the exhaust sound, and there is a problem that it is not possible to cope with this unless the exhaust sound silencer is increased in size.
[0006]
The present invention has been made to solve such a problem, and it is possible to reduce the size of the exhaust sound even when the exhaust sound having a long wavelength is muted, and to reduce the exhaust sound effectively. It is intended to obtain a silencer.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
An exhaust sound silencer according to the present invention includes an exhaust take-out passage for introducing exhaust gas from an exhaust pressure supply source, a first exhaust passage and a second exhaust passage for allowing the exhaust gas introduced into the exhaust take-out passage to pass in two. A merging space for merging exhaust gas from the first exhaust passage and exhaust gas from the second exhaust passage, wherein at least one of the first exhaust passage and the second exhaust passage is multiplexed in the exterior member. The exhaust passages are formed as bent exhaust passages, and the lengths of the first exhaust passage and the second exhaust passage are made different depending on the difference in the number of bends.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
1 and 2 illustrate the configuration of an exhaust noise silencer according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 1 is a perspective view showing the configuration, FIG. 2 is an explanatory view of an exhaust passage, and arrows in the figure. Indicates the flow direction of the exhaust gas. In the figure, an exhaust sound silencer 2 is attached to an exhaust outlet of an internal combustion engine or an exhaust pressure feed source 1 such as an air pump indicated by a chain line.
[0009]
As shown in FIGS. 1 and 2, the exhaust sound silencer 2 includes a rectangular hollow exterior member 3 and an exhaust passage formed inside the exterior member 3, and the exhaust passage receives exhaust gas from the exhaust pressure source 1. An exhaust take-out passage 4 to be taken out, a first exhaust passage 5 and a second exhaust passage 6 having substantially the same cross-sectional area, and a merging space where the exhaust from the first exhaust passage 5 and the second exhaust passage 6 merge. 7 is formed.
[0010]
The first exhaust passage 5 is surrounded by a partition plate 8 and a partition plate 9 to form an exhaust passage, and the second exhaust passage 6 is surrounded by a partition plate 10 and a partition plate 11 to form an exhaust passage. In particular, the second exhaust passage 6 is configured to be bent multiple at the multiple bent portion 12 in the exterior member 3, and the first exhaust passage 5 and the second exhaust passage 6 are arranged in the same manner and the multiple bent portion 12 is formed. Thus, exhaust passages having different lengths are formed. Then, the exhaust gas that has passed through the first exhaust passage 5 and the second exhaust passage 6 joins in the joining space 7 and is discharged from the discharge port 13 to the atmosphere.
[0011]
In the exhaust sound silencer according to the first embodiment thus configured, the exhaust gas from the exhaust pressure feed source 1 is exhausted to the exhaust extraction passage 4, where the first exhaust passages having different lengths and substantially the same cross-sectional area. 5 and the second exhaust passage 6, and the exhaust from both exhaust passages merges in the merge space 7. Exhaust gas diverted to the first exhaust passage 5 and the second exhaust passage 6 is directly branched from the exhaust take-out passage 4, and the two exhaust passages have substantially the same cross-sectional area. Is introduced into the confluence space 7 without collapse.
[0012]
The bending of the two exhaust passages at the multiple bending portion 12, particularly the bending of the second exhaust passage 6, is such that the difference between the lengths of the two exhaust passages is one with respect to the fundamental wavelength of the sound pressure waveform discharged from the exhaust pressure source 1. The sound pressure waveform from the first exhaust passage 5 and the sound pressure waveform from the second exhaust passage 6 discharged into the merge space 7 have a phase of 180. Therefore, the sound pressure level of the exhaust gas discharged from the discharge port 13 to the atmosphere is greatly reduced.
[0013]
In the exhaust noise silencer according to Embodiment 1 of the present invention configured as described above, by setting the number of bends in the multiple bends 12 according to the frequency of the sound pressure discharged from the exhaust pressure feed source 1, Exhaust noise from various exhaust pressure feed sources 1 can be easily reduced, and the multiple bent portions 12 that are bent multiple times make it possible to effectively use both exhaust passages in a narrow space without increasing the space. Therefore, it is possible to obtain a small exhaust noise muffler capable of effectively setting a difference in length with respect to the exhaust noise.
[0014]
Embodiment 2 FIG.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a configuration of an exhaust noise silencer according to Embodiment 2 of the present invention. In the exhaust sound silencer according to this embodiment, as shown in the figure, the exhaust from the exhaust pressure supply source 1 is discharged to an exhaust extraction passage 4, divided by the exhaust extraction passage 4, and divided into a first exhaust passage 14 and a second exhaust passage 14. And merges in the junction space 7. The first exhaust passage 14 is formed by a hollow cylindrical tube and is connected to the junction space 7 at the shortest distance, and the second exhaust passage 15 passes through a spiral delay portion 16 spirally wound by the hollow cylindrical tube. And is connected to the joining space 7.
[0015]
The difference between the length of the second exhaust passage 15 including the developed length of the spiral delay portion 16 and the length of the first exhaust passage 14 is different from the fundamental wave of the sound pressure waveform discharged from the exhaust pressure source 1. The number of turns of the helical delay portion 16 is determined so that the wavelength becomes approximately 1/2 wavelength, and the sound pressure waveforms from the first exhaust passage 14 and the second exhaust passage 15 discharged into the merge space 7 are The phase is set so as to be shifted by 180 °.
[0016]
By configuring the exhaust noise silencer according to the second embodiment of the present invention as described above, it is possible to reduce the size of the exhaust noise silencing device as in the case of the first embodiment, and to reduce the noise of the exhaust gas released from the junction space 7 to the atmosphere. Since the pressure level is effectively reduced and the spiral delay portion 16 is formed of a hollow cylindrical tube, the flow resistance of the exhaust is reduced, and a decrease in the exhaust efficiency can be prevented.
[0017]
Embodiment 3 FIG.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a configuration of an exhaust noise silencer according to Embodiment 3 of the present invention. In FIG. 4, cylindrical silencers 17 are arranged in the exterior member 3 of the exhaust noise silencer 2. The arrangement of the columnar silencers 17 is such that the other columnar silencers 17 are densely arranged around the one columnar silencer 17 so as to form a regular hexagon, thereby forming a periodic structure. The periodic structure is provided with a deficient portion, and by appropriately arranging the deficient portion, the first exhaust passage 18 and the second exhaust passage 19, the exhaust outlet passage 20, and the confluent space 21 are formed. It is formed.
[0018]
In the first exhaust passage 18 and the second exhaust passage 19, the length of the passage from the exhaust outlet passage 20 to the junction space 21 is changed by the arrangement of the defective portions of the columnar silencing member 17, and the difference between the two is reduced. The sound pressure waveform is formed so as to have substantially a half wavelength with respect to the fundamental wave of the sound pressure waveform discharged from the exhaust pressure sending source 1.
[0019]
According to the exhaust noise silencer according to the third embodiment configured as described above, similarly to the first and second embodiments, downsizing and noise reduction due to interference of sound waves having different phases in the converging space 21 are achieved. The effect can be obtained, and at the same time, since the periphery of each exhaust passage is surrounded by the cylindrical sound deadening material 17, transmission of sound waves can be prevented, and a more excellent sound deadening effect can be obtained.
[0020]
Embodiment 4 FIG.
FIG. 5 shows the external shape of a noise reduction material used in an exhaust noise reduction device according to Embodiment 4 of the present invention. The exhaust noise reduction device according to this embodiment is similar to the exhaust noise reduction device described in Embodiment 3. In the configuration of the noise reduction device, a waveform noise reduction material 23 having a circumferential waveform 22 formed on the outer circumference as shown in FIG. 5 is used instead of the columnar noise reduction material 17.
[0021]
As described above, by using the waveform silencer 23 and appropriately combining the waveforms 22 with the adjacent waveform silencer 23 in the defective portion of the periodic structure, the first exhaust passage 18 described in the third embodiment can be used. The difference in length between the second exhaust passage 19 and the second exhaust passage 19 can be effectively created, and the exhaust noise silencer can be made more compact. The exhaust path 18 and the second exhaust path 19 can be sufficiently separated from each other.
[0022]
Embodiment 5 FIG.
FIG. 6 is an explanatory view showing the shape of a columnar silencer 24 used in an exhaust sound silencer according to Embodiment 5 of the present invention. The exhaust sound silencer according to this embodiment differs from Embodiment 3 in Embodiment 3. Using the configuration of the exhaust noise silencer described above, the cylindrical silencer 24 used to form the exhaust passage is formed into a hollow tubular shape, and a water flow passes through the hollow portion 25.
[0023]
With this configuration, the sound wave propagating inside the columnar silencing member 24 is absorbed and attenuated by the water flow, and the silencing effect due to the difference in the length of the exhaust passage can be further enhanced. At the same time, the exhaust heat can be reduced by absorbing the exhaust heat by the water flow flowing through the hollow portion 25, and further, there is an effect that a hot water source is obtained by the absorbed exhaust heat. Note that the same effect can be obtained even when the inside of the waveform silencer 23 described in the fourth embodiment is formed as a hollow tube and is allowed to pass through a water flow.
[0024]
【The invention's effect】
As described above, in the exhaust sound silencer of the present invention, according to the first aspect of the present invention, the exhaust gas introduction passage for introducing the exhaust gas from the exhaust pressure supply source and the exhaust gas introduced to the exhaust gas passage are provided. A first exhaust passage and a second exhaust passage through which the exhaust gas flows from the two exhaust passages, and a merging space for joining the exhaust gas from the two exhaust passages are provided, and the first exhaust passage and the second exhaust passage are exterior members. Inside, at least one is formed as an exhaust passage bent in multiples, and the passage length between the first exhaust passage and the second exhaust passage is made different depending on the difference in the number of bends, so that the passage length By setting the difference between the two to approximately one-half the wavelength of the exhaust noise generated by the exhaust pressure feed source, the exhaust noise can be effectively reduced, and the difference in the length of this passage is bent multiple times. Composed of Because, it is possible to set a small space, in which it is possible to obtain the exhaust sound muffler which can reduce effectively exhaust noise small even for a long exhaust sound wavelength.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of an exhaust noise silencer according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of an exhaust passage of the exhaust sound silencer according to Embodiment 1 of the present invention;
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a configuration of an exhaust noise silencer according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a configuration of an exhaust noise silencer according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a waveform silencer used in an exhaust noise silencer according to Embodiment 4 of the present invention.
FIG. 6 is an explanatory diagram of a columnar silencing material used for an exhaust noise silencing device according to Embodiment 5 of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Exhaust pressure source, 2 Exhaust sound silencer, 3 Exterior member,
4, 20 exhaust passage, 5, 14, 18 first exhaust passage,
6, 15, 19 Second exhaust passage, 7, 21 Merging space,
8, 9, 10, 11 partition plate, 12 multiple bends, 13 discharge port,
16 spiral delay section, 17, 24 cylindrical sound-absorbing material, 22 waveforms,
23 Waveform silencer, 25 hollow.
