JP2016142232A

JP2016142232A - 消音器

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Publication number: JP2016142232A
Application number: JP2015020473A
Authority: JP
Inventors: 政寛菊池; Masahiro Kikuchi; 次橋　一樹; Kazuki Tsugibashi; 一樹次橋; 洋輔福島; Yosuke Fukushima; 平田　和也; Kazuya Hirata; 和也平田; 優木内; Masaru Kiuchi
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2015-02-04
Filing date: 2015-02-04
Publication date: 2016-08-08
Anticipated expiration: 2035-02-04
Also published as: TW201638458A; CN107208508B; TWI608162B; KR102000858B1; CN107208508A; WO2016125505A1; JP6480741B2; KR20170100618A; US20180025714A1; US10403257B2

Abstract

【課題】消音器において、音波の共鳴を弱めて消音器の内部音圧の上昇を抑制し、消音効果の低下を防止する。【解決手段】消音器２は、導入減衰部１０を有する。導入減衰部１０は、流体を導入する導入部２４と、拡張室２６と、導出部１６とを備える。拡張室２６は、導入部２４と連通し、導入部２４の流路断面よりも大きな流路断面を有し、共鳴を抑制すべき音波の進行方向に沿った面に凸部３２を有する。導出部１６は、拡張室と連通し、拡張室２６の流路断面よりも小さな流路断面を有し、流体の導入方向とは異なる方向に流体を導出する。【選択図】図２

Description

本発明は、消音器に関する。

圧縮機の出口空間では大きな音波が生じていることが知られている。これら音波を減衰できることは種々の理由から有用である。

このような音波の減衰機能を備える消音器が、例えば特許文献１に開示されている。

特許文献１の消音器は、導入パイプと、排出パイプと、これらと連通する膨張室とを備える。この消音器では、導入パイプ、膨張室、及び排出パイプの断面変化によりインピーダンスの急激な変化が生じて、その境界で音波が反射することにより消音効果が発揮される。

しかし、特許文献１の消音器では、膨張室から流体を排出する方向の対向面において共鳴が生じる。従って出口付近の音圧が高くなり消音効果が低下する。

実開平０２−１２４２１４号公報

本発明は、消音器において、音波の共鳴を抑制し、消音効果を向上することを課題とする。

本発明は、流体を導入する導入部と、前記導入部と連通し、前記導入部の流路断面よりも大きな流路断面を有し、共鳴を抑制すべき音波の進行方向に沿った面に非平坦部を有する拡張室と、前記拡張室と連通し、前記拡張室の流路断面よりも小さな流路断面を有し、前記流体の導入方向とは異なる方向に前記流体を導出する導出部とを備える、導入減衰部を含む消音器を提供する。

この構成によれば、消音器の内壁面に非平坦部を備えることで音波の共鳴を弱め、消音器の内部音圧の上昇を抑制し、消音効果の低下を防止できる。消音器は、導入部、拡張室、及び導出部の断面変化によりインピーダンスの急激な変化が生じて、その境界で音波が反射することによる消音効果を発揮する。しかし、所定の周波数の音波は拡張室内で所定の周波数の共鳴を起こす。この共鳴を起こす周波数の音波に対し、非平坦部が干渉することで共鳴を抑制する。従って、内部音圧の上昇を抑制し、消音効果の低下を防止できる。

前記非平坦部は凸部を備えることが好ましい。

前記凸部の高さは、前記流体の導入方向から見て前記流体の流路に干渉しない高さであることが好ましい。

この構成によれば、圧力損失の増大を防止できる。流体の流路に凸部が存在すると、流れに対する障害物となるため圧力損失が増大するおそれがある。凸部の高さを流路に干渉しない高さ未満に規定することで、圧力損失の増大を防止できる。

前記非平坦部は凹部を備えていてもよい。

この構成によれば、凹部を設けることより凸部と同様に拡張室内での共鳴を弱め、消音器の内部音圧の上昇を抑制し、消音効果の低下を防止できる。また、凹部を設けることよりサイドブランチの効果が追加される。

前記凹部は、孔部と、前記孔部を閉塞する閉塞板とで構成されていることが好ましい。

この構成によれば、簡易な構成で凹部を実現できる。また、導入減衰部を鋳造で製造する場合、孔部を使用して拡張室内の砂などを排出できる。また、消音器の組み立て及びユニットに設置した後においても棒などを孔部から挿入して各部に接触し、各部の状態や動作を確認することもできる。

前記非平坦部は、凸部及び凹部を備えていてもよい。また、前記凸部の高さは、前記流体の導入方向から見て前記流体の流路に干渉しない高さであることが好ましい。また、前記凹部は、孔部と、前記孔部を閉塞する閉塞板とで構成されていることが好ましい。

前記閉塞板を固定するためのねじ穴が前記凸部に設けられていることが好ましい。

この構成によれば、消音器本体の板厚を厚くせず、ねじ山を十分に掛けてボルトで固定することができる。

前記非平坦部が形成されている面積は、前記非平坦部が形成されている内壁面における前記非平坦部が形成されていない面積に対して半分以下であることが好ましい。

この構成によれば、非平坦部の形成面積を非形成面積の半分以下に規定することで、拡張室本来の周波数特性を保持できる。拡張室本来の周波数特性とは、非平坦部が形成されている内壁面に垂直な方向の音波の干渉による消音特性をいう。非平坦部の形成面積が規定値を超えると、非平坦部自体が壁面として作用するため、拡張室本来の周波数特性が失われる（変化する）。

前記非平坦部の一部は、前記流体の導入方向において前記拡張室を形成する対向面間の中央に設けられていることが好ましい。

非平坦部の一部が共鳴を生じさせる対向面間の中央の位置に設けられることで、拡張室の共鳴をより効果的に抑制できる。対向面間の中央となる位置では粒子速度が最も速いため、この粒子速度の速い粒子に非平坦部が干渉して作用することでより大きな消音効果を発揮できる。

前記流体の流れ方向に配置された音の複数の減衰部を備え、前記複数の減衰部のうち、最上流の前記減衰部は前記導入減衰部であり、前記複数の減衰部のうち、最下流の前記減衰部は排出減衰部であり、前記排出減衰部は、前記排出減衰部に隣接する隣接減衰部と連通する部分である第２中間連通部と、前記排出減衰部に配置され、前記第２中間連通部を閉塞可能な弁部と、前記弁部を、前記第２中間連通部を閉じる方向に弾性的に付勢する付勢部材と、前記弁部を保持し、前記複数の減衰部を備える筐体に着脱可能な弁保持部と、前記弁保持部とは異なる部分に設けられ、前記排出減衰部から前記流体を導出する排出部とを備えることが好ましい。

この構成によれば、弁部を最下流の排出減衰部の内部に配置しているので、消音器をコンパクトに構成できる。また、複数の減衰部を流体の流れ方向に配置し、減衰部間の仕切部に中間連通部を設けることにより、広範囲の周波数領域の音波を減衰させることができる。また、筐体の弁保持部に、中間連通部を閉塞可能な弁部を設けているので、流体の逆流を防止できる。また、弁部を、筐体に着脱可能な弁保持部に設け、排出部を筐体の弁保持部以外の部分に設けているので、排出部の下流の配管を取り外すことなく、弁部のメンテナンスができる。すなわち、広範囲の周波数領域の音を減衰させること、及び流体の逆流を防止する弁部のメンテナンスを容易に行えるようにすることをコンパクトな構造で実現できる。

本発明によれば、消音器の内壁面に非平坦部を備えることで音波の共鳴を抑制でき、消音効果を向上できる。

本発明の第１実施形態の消音器を適用した装置の一部を示す概略図。本発明の第１実施形態の消音器を示す縦断面模式図。図２の平坦面及び凸部を軸方向から見た横断面模式図。流入部から導入減衰部の拡張室を見た模式図。凸部の有無による消音器の減音量を示すグラフ。本発明の第２実施形態の消音器を示す縦断面模式図。図６の平坦面及び凹部を軸方向から見た横断面模式図。図６の閉塞板を外して整備を行う例を示す図。本発明の第３実施形態の消音器を示す縦断面模式図。図９の平坦面、凸部、及び凹部を軸方向から見た横断面模式図。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。なお、以下の説明では、方向や位置を表す用語（例えば、「上流側」、「下流側」等）を便宜上用いるが、これらは発明の理解を容易にするためであり、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が限定されるものではない。また、以下の説明は、本発明の一形態の例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の消音器２を適用した装置（スクリュ圧縮機）の一部を示す概略図である。消音器２は、流体の流れに重畳して音波が伝搬される流路に組み込まれる。本実施例では、流体である圧縮空気の流通により生じる音を消音するために、消音器２がスクリュ圧縮機本体４の吐出流路６に配置されている。

図２を参照して、第１実施形態の消音器２の構成を説明する。

図２は、第１実施形態の消音器２を示す縦断面模式図である。図２に示すように、消音器２は、内部に圧縮空気（流体）を流通させるように、軸Ｐを中心とした円筒状に消音器本体（筐体）８が形成されている。消音器本体８は、円筒形状の側面を形成する側壁９を有し、側壁９の上流側端部は円形状の閉塞部２８によって閉塞されており、対向する下流側端部には円形状の開口部４４が設けられている。開口部４４は、着脱可能な蓋部（弁保持部）４６によって閉塞されている。蓋部４６は、外形が消音器本体８の開口部４４と略同形状であり、ボルト４８を用いて消音器本体８に締結されている。

消音器本体８は、閉塞部２８から軸Ｐの方向（図において左側）に所定距離（例えば全長の１／３程度）離れた位置に、側壁９から径方向内側へ突出した仕切壁１５が設けられている。仕切壁１５には、軸Ｐの方向から見て、軸Ｐと同心の円形の貫通孔である第１中間連通部（導出部）１６が形成されている。また、仕切壁１５と開口部４４の間には、円環状の仕切部２０が軸Ｐと同心に配置されている。仕切部２０は、軸Ｐの方向から見て、軸Ｐと同心の円形の貫通孔である第２中間連通部１８を有し、ボルト２２を用いて着脱可能に消音器本体８に締結されている。

消音器本体８内には、軸Ｐの方向に上流側から下流側へ向かって順に、導入減衰部１０、隣接減衰部１２、及び排出減衰部１４が設けられている。導入減衰部１０と隣接減衰部１２は、仕切壁１５によって仕切られており、これらを連通する第１中間連通部１６を共有している。また、隣接減衰部１２と排出減衰部１４は、仕切部２０によって仕切られており、これらを連通する第２中間連通部１８を共有している。なお、本実施形態では消音器本体８は円筒状に形成されているが、多角筒状に形成されていてもよい。

導入減衰部１０は、最上流に配置されており、軸Ｐに直交する方向に圧縮空気を導入する円形状の導入部２４と、導入部２４及び第１中間連通部１６と連通している拡張室２６とを備える。導入部２４は、拡張室２６の軸Ｐの方向の端部以外の消音器本体８、即ち側壁９に配置されている。拡張室２６は、側壁９、閉塞部２８、及び仕切壁１５のそれぞれの内面によって画定されており、導入部２４及び第１中間連通部１６の流路断面よりも大きな流路断面を有している。閉塞部２８の内壁面には、軸Ｐに直交する平坦面３０、及び平坦面３０から軸Ｐの方向（図において左側）に凸の形状を有する凸部（非平坦部）３２が形成されている。

図３は、平坦面３０及び凸部３２を軸Ｐの方向から見た横断面模式図である。図２及び図３に示すように、本実施形態では、円柱形状の凸部３２が４つ配置されている。４つの凸部３２は、軸Ｐを中心とし、拡張室２６の内径に対して３／４程度の径の円周上に等間隔で配置されている。このような閉塞部２８の内壁面における凸部３２の配置において、凸部３２の形成面積は、凸部３２の非形成面積（即ち平坦面３０の面積）に対して半分以下であるように凸部３２は配置されている。

この面積関係を満たしていれば図３に示す配置に限定されず、任意の配置としてもよい。好ましくは、凸部３２の配置は、凸部３２の一部が図２の上下方向（導入部２４における圧縮流体の導入方向）における対向面３４ａ，３４ｂの中央に配置されている方がよい。これは対向面３４ａ，３４ｂ間の中央付近では壁面３４ａ，３４ｂから遠いので粒子速度が速くなっているため、より大きな干渉効果が期待できるためである。本実施形態のように消音器本体８が円筒状である場合、対向面３４ａ，３４ｂは実質的に１つの面であるが、この場合、対向面３４ａ，３４ｂは、拡張室２６の内壁面における上部と下部を示す。即ち本実施形態では、拡張室２６の内壁面における上部と下部の中央である円筒状の中心軸Ｐを含むように凸部３２が配置されていることが好ましい。

また、本実施形態では、４つの凸部３２を設けたが、凸部３２の数はこれに限定されず、１つであってもよいし複数であってもよい。凸部３２の形状も円柱形状に限定されず、例えば、三角形や四角形のような多角形又はリング形状の柱体もしくは錐体であってもよい。

図４は、導入部２４から導入減衰部１０の拡張室２６を見た模式図である。図４に示すように、凸部３２の高さ（軸Ｐの方向の凸量）は、導入部２４から導入される圧縮空気と干渉しないように規定されている。即ち、導入部２４から圧縮空気を導入する方向から見て、導入部２４の円形状と凸部３２の長方形状は干渉していない。本実施形態では、凸部３２の高さは、拡張室２６の軸Ｐの方向の長さに対して１／５程度としている。

なお、本実施形態では、４つの凸部３２の高さを同じ高さとしているが、凸部３２の高さは導入部２４から導入される圧縮空気と干渉しなければよく、各凸部３２が別々の高さを有していてもよいし、いくつかの凸部３２が同じ高さであってもよい。また、凸部３２は、消音器本体８と一体に形成されていることが好ましいが、別体で構成されていてもよく、その材質も特に限定されない。また、凸部３２は閉塞部２８の内壁面（消音器２の端部）にのみ配置されているが、導入減衰部１０の拡張室２６においてこれに対向する第１中間連通部１６側の面にも配置することが好ましい。これによりさらなる消音効果が期待できるためである。

図２を参照して、隣接減衰部１２は、導入減衰部１０及び排出減衰部１４に隣接して配置されている。即ち、隣接減衰部１２は、導入減衰部１０及び排出減衰部１４の間に配置されている。隣接減衰部１２は、第１中間連通部１６及び第２中間連通部１８と軸Ｐの方向に連通している拡張室３５を備える。隣接減衰部１２の拡張室３５は、側壁９、仕切壁１５、及び仕切部２０のそれぞれの内面によって画定されており、第１中間連通部１６及び第２中間連通部１８の流路断面よりも大きな流路断面を有している。

隣接減衰部１２の拡張室３５は、多孔板３６を有する吸音室である。多孔板３６は、鉄やアルミニウム等の金属や合成樹脂により形成されている。多孔板３６は、第１中間連通部１６及び第２中間連通部１８の間で軸Ｐの方向に延びるように、第１中間連通部１６及び第２中間連通部１８の径方向外側に配置されている。即ち、多孔板３６は拡張室３５を径方向に分割する。多孔板３６には圧縮空気が通過する複数の貫通孔３８が軸Ｐの方向に延在している。拡張室３５の、多孔板３６よりも径方向外側であり、かつ、消音器本体８よりも径方向内側である空間には、背後空気層４０が形成されている。

貫通孔３８を有する多孔板３６及び背後空気層４０によって、音波に対して貫通孔３８内における媒質（空気など）と内壁面との粘性摩擦による圧力減衰が発生する。さらに、媒質が貫通孔３８から噴出する際に生じる渦による圧力減衰も発生する。これにより、吸音効果が発揮される。特に、内壁面との粘性摩擦による圧力減衰に関しては、共振周波数の音に対してその効果が大きく、共振周波数は、背後空気層４０の厚さ、貫通孔３８の断面積や開口率、及び多孔板３６の板厚によって任意に設計できる。本実施形態では、多孔板３６及び背後空気層４０の構成であるが、これに代えて、グラスウールやロックウールなどの多孔質材料からなる吸音材を使用してもよい。これに加えて、使用環境が高温の場合には、鉄やステンレス等の金属繊維材料を使用してもよい。

図２を参照して、排出減衰部１４は、最下流に配置されており、軸Ｐに直交する方向に圧縮空気を導出する円形状の排出部４２と、排出部４２及び第２中間連通部１８と連通している拡張室４３とを備える。排出部４２は、拡張室４３の軸Ｐの方向の端部以外の消音器本体８、即ち側壁９に配置されている。排出減衰部１４の拡張室４３は、側壁９、仕切部２０、及び蓋部４６のそれぞれの内面によって画定されており、排出部４２及び第２中間連通部１８の流路断面よりも大きな流路断面を有している。蓋部４６には、第２中間連通部１８を閉塞可能な弁部５０が設けられている。なお、本実施形態では排出部４２における圧縮空気の導出方向は、軸Ｐに直交する方向としているが、導出方向はこれに限らず、例えば軸Ｐに対して傾斜した方向に導出してもよい。

弁部５０は、弁本体５２及び付勢部材５４を備える。弁部５０は、軸Ｐと同軸に配置されている。弁本体５２は軸Ｐの方向の先端側部分５２ａが第２中間連通部１８を押圧することにより第２中間連通部１８を閉塞可能である。弁部５０は、一端５６が蓋部４６に固定され、他端５８が弁本体５２に固定されている。付勢部材５４は、蓋部４６を消音器本体８の開口部４４に取り付けた状態で、弁本体５２を軸Ｐの方向に弾性的に付勢し、弁本体５２により第２中間連通部１８を閉塞する大きさである。

次に、第１実施形態の消音器２の作用を説明する。

図１及び図２を参照して、スクリュ圧縮機が作動すると、スクリュ圧縮機本体４の吐出口５９から吐出流路６に圧縮空気が吐出され、該圧縮空気は軸Ｐに直交する方向に導入部２４から消音器２に導入される。従って、圧縮機の出口空間に生じている音波を減衰でき、消音できる。導入部２４から拡張室２６へ導入された圧縮空気は、拡張室２６内で軸Ｐの方向へ進行方向が曲げられ、第１中間連通部１６から隣接減衰部１２へと流動する。

導入部２４から拡張室２６への導入の際、圧縮空気の流路断面積は大きくなる。即ち、インピーダンスが急激に変化するため、音波は導入減衰部１０の内部で反射を生じて減衰する。具体的には、導入部２４と拡張室２６との境界部、第１中間連通部１６と拡張室２６との境界部で反射を生じて減衰する。このように、拡張室２６を設けることにより流路断面積を変化させることで、圧縮空気が流通する際に生じる音を減衰させることができる。本実施形態の導入減衰部１０は、低周波数領域の音波を減衰させる低周波数側減衰部である。

また、導入減衰部１０において閉塞部２８の内壁面に凸部３２を備えることで音波の共鳴を弱め、消音器２の内部音圧の上昇を抑制し、消音効果の低下を防止できる。通常、このような消音器２において、導入部２４から導入された圧縮空気は、拡張室２６の対向面３４ａ，３４ｂ間で所定の周波数の共鳴が発生する。この所定の周波数の共鳴は、音波の波長λの半波長１／２λが対向面３４ａ，３４ｂ間の距離又はその整数倍に一致するときに起こり、これらの場合には消音効果が低下する。本実施形態では、凸部３２がこの共鳴を起こす周波数の音波に対し、干渉することで共鳴を抑制できる。従って内部音圧の上昇を抑制し、消音効果の低下を防止できる。

圧縮空気の流路に凸部３２が存在すると、流れに対する障害物となるため圧力損失が増大するおそれがある。これを防止するため、凸部３２の高さを流路に干渉しない高さ未満に規定することで、圧力損失の増大を防止できる（図４参照）。

また、閉塞部２８の内壁面において、凸部３２の形成面積を非形成面積（即ち平坦面３０の面積）の半分以下に規定する（図３参照）ことで、拡張室２６本来の周波数特性を保持できる。拡張室２６本来の周波数特性とは、軸Ｐの方向の音波の干渉による消音特性をいう。凸部３２の形成面積が規定値を超えると、凸部３２自体が壁面として作用するため、拡張室２６本来の周波数特性が失われる（変化する）。

また、共鳴を生じさせる上下方向の対向面３４ａ，３４ｂ間の中央の位置に凸部３２の一部が設けられた場合、拡張室２６の共鳴をより効果的に抑制できる。対向面３４ａ，３４ｂ間の中央となる位置では粒子速度が最も速いため、凸部３２が干渉して作用することでより大きな消音効果を発揮できる。

図５は、凸部３２の有無による消音器の減音量を示すグラフである。図５に示すように凸部３２を備えることで、拡張室２６で共鳴が生じる周波数（１２５０Ｈｚ及び２５００Ｈｚ）において共鳴が弱まり、減音量が大きくなっている。

図２を参照して隣接減衰部１２では、第１中間連通部１６から流入した圧縮空気は、複数の貫通孔３８を通過する。この際、貫通孔３８内における圧縮空気と内壁面との粘性摩擦による圧力減衰が発生し、さらに、圧縮空気が貫通孔３８から噴出する際に生じる渦による圧力減衰が発生することで、吸音効果が発揮される。その後、背後空気層４０領域の圧縮空気は、複数の貫通孔３８を通過して多孔板３６の内部へと戻り、第２中間連通部１８から排出減衰部１４へ流入する圧縮空気に合流する。本実施形態の隣接減衰部１２は、高周波数領域の音波を減衰させる高周波数側減衰部である。特に、高周波領域の音波はビーム状にすり抜けることがあるため、圧縮空気が一方向に前進する構造では十分な消音効果が得られないことがある。導入減衰部１０で流路の方向を変えていることで、音の方向を変化させ、多孔板３６に角度を持って音波を入射させることができる。これにより、高周波の音であっても低減が可能となる。

このように低周波数領域及び高周波数領域の音波が減衰した圧縮空気は、第２中間連通部１８を通過し、付勢部材５４の付勢力に抗して弁部５０の弁本体５２を開口部４４側に押し下げ、流路断面積が大きくなる排出減衰部１４の拡張室４３へ流入する。

排出減衰部１４では、第２中間連通部１８から流入した圧縮空気は、圧縮空気が導入減衰部１０に導入された場合と同様に、特に低周波数領域の音波が排出減衰部１４の内部で反射を生じて減衰する。このように、流路断面積を変化させることにより、圧縮空気を生成する際に生じ、下流に伝播してきた音波を減衰させることができる。従って、排出減衰部１４は、低周波数領域の音波を減衰させる低周波数側減衰部である。そして圧縮空気は、軸Ｐの方向に流通していた進行方向が、軸Ｐの方向と直交する方向に曲げられ、排出部４２から導出される。

これらの構成によれば、弁部５０を最下流の排出減衰部１４の内部に配置しているので、消音器２をコンパクトに構成できる。また、複数の減衰部１０，１２，１４を圧縮空気の流れ方向に配置し、これらの間に第１中間連通部１６及び第２中間連通部１８をそれぞれ設けることにより、広範囲の周波数領域の音波を減衰させることができる。また、消音器本体８の弁保持部４６に、第２中間連通部１８を閉塞可能な弁部５０を設けているので、圧縮空気の逆流を防止できる。また、弁部５０を、消音器本体８に着脱可能な弁保持部４６に設け、排出部４２を消音器本体８の弁保持部４６以外の部分に設けているので、排出部４２の下流の配管を取り外すことなく、弁部５０のメンテナンスができる。すなわち、広範囲の周波数領域の音波を減衰させること、及び圧縮空気の逆流を防止する弁部５０のメンテナンスを容易に行えるようにすることをコンパクトな構造で実現できる。

（第２実施形態）
図６は、第２実施形態の消音器２を示す縦断面模式図である。本実施形態の消音器２は、導入減衰部１０の端部に関する部分以外の構成は図２の第１実施形態と同様である。従って、図１に示した構成と同様の部分については同様の符号を付して説明を省略する。

図６に示すように、第２実施形態の消音器２は、導入減衰部１０の拡張室２６の軸Ｐの方向の端部において凹部（非平坦部）６２及び平坦面３０が形成されている。凹部６２は消音器本体８を貫通する円形状の孔部６４、及び孔部６４を閉塞する閉塞板６６から構成されている。従って、導入減衰部１０の軸Ｐの方向の端部は第１実施形態のように閉塞部２８を有しておらず、孔部６４によって開口した開口部６８を有している。

凹部６２を設けることより第１実施形態の凸部３２と同様に拡張室２６内での共鳴を弱め、消音器２の内部音圧の上昇を抑制し、消音効果の低下を防止できる。また、凹部６２を設けることによりサイドブランチの効果が追加される。

また、凹部６２を孔部６４及び閉塞板６６により構成することで、消音器本体８を鋳造で製造する場合など、閉塞板６６を取り外して孔部６４から拡張室２６内の砂などを排出できる。また、消音器２の組み立て及びユニットに設置した後においても棒７０などを孔部６４から挿入して各部に接触し、例えば、弁部５０の状態や動作を確認することもできる（図７参照）。

図８は、図６の平坦面３０及び凹部６２を軸Ｐの方向から見た横断面模式図である。図６及び図８に示すように、凹部６２は、拡張室２６の図６の上下方向（導入部２４において流体を導入する方向）の対向面３４ａ，３４ｂ間の中央に軸Ｐと同心に配置されている。このような開口部６８の内壁面における凹部６２の配置において、凹部６２の形成面積は、凹部６２の非形成面積（即ち平坦面３０の面積）に対して半分以下であるように凹部６２は配置されている。

なお、凹部６２の配置は、この面積関係を満たしていれば図７に示す配置に限定されず、任意の配置としてもよい。ただし、本実施形態のように凹部６２の一部は拡張室２６の対向面３４ａ，３４ｂ間の中央に配置されていることが好ましい。また、本実施形態では、１つの凹部６２を設けたが、凹部６２の数はこれに限定されず、１つであってもよいし複数であってもよい。凹部６２の形状も円形状に限定されず、例えば、三角形や四角形のような多角形状又はリング形状の柱状もしくは錐状であってもよい。

（第３実施形態）
図９は、第３実施形態の消音器２を示す縦断面模式図である。本実施形態の消音器２は、導入減衰部１０の端部に関する部分以外の構成は図２の第１実施形態と同様である。従って、図１に示した構成と同様の部分については同様の符号を付して説明を省略する。

図９に示すように、第３実施形態の消音器２は、導入減衰部１０において凸部（非平坦部）３２及び凹部（非平坦部）６２を有している。凹部６２は消音器本体８を貫通する円形状の孔部６４、及び孔部６４を閉塞する閉塞板６６から構成されている。従って、導入減衰部１０の端部は第１実施形態のように閉塞部２８を有しておらず、第２実施形態のように孔部６４によって開口した開口部６８を有している。

このように、導入減衰部１０において共鳴を抑制する部分は凸部３２及び凹部６２が組み合わされた態様であってもよい。凸部３２及び凹部６２が組み合わされた場合も第１実施形態の凸部３２の場合及び第２実施形態の凹部６２の場合と同様に拡張室２６内で共鳴する音波に干渉して共鳴を抑制できるためである。

凸部３２の内部には、閉塞板６６を固定するためのねじ穴７２が設けられている。この構成により、消音器本体８の厚みを厚くせず、ねじ山を十分に掛けてボルト２２で固定できる。また、凸部３２の高さ（軸Ｐの方向の凸量）は、第１実施形態と同様に導入部２４から導入される圧縮空気と干渉しないように規定されている。

図１０は、図９の平坦面３０、凸部３２、及び凹部６２を軸Ｐの方向から見た横断面模式図である。図９及び図１０に示すように、凹部６２は、軸Ｐと同心に拡張室２６の上下方向の対向面３４ａ，３４ｂ間の中央に配置されている。このような開口部６８の内壁面における凸部３２及び凹部６２の配置において、凸部３２及び凹部６２の形成面積は、凸部３２及び凹部６２の非形成面積（平坦面３０の面積）に対して半分以下であるように凸部３２及び凹部６２は配置されている。

なお、凸部３２及び凹部６２の配置は、この面積関係を満たしていれば図１０に示す配置に限定されず、任意の配置としてもよい。ただし、凸部３２又は凹部６２の一部は拡張室２６の対向面３４ａ，３４ｂ間の中央に配置されていることが好ましい。また、本実施形態では、４つの凸部３２及び１つの凹部６２を設けたが、凸部３２及び凹部６２の数はこれに限定されず、それぞれ１つであってもよいし複数であってもよい。凸部３２及び凹部６２の形状も円形状に限定されず、例えば、三角形や四角形のような多角形状又はリング形状の柱状もしくは錐状であってもよい。

また、第１から第３実施形態では圧縮空気の導入方向に沿った面に凸部３２又は凹部６２が配置されているが、配置場所はこれに限らず、共鳴を抑制すべき音波の進行方向に沿った面であればよい。従って、例えば、導入方向に対向する面（対向面３４ａ，３４ｂ）等であってもよい。

また、第１から第３実施形態では、導入減衰部１０、隣接減衰部１２、及び排出減衰部１４の３つの減衰部を備える消音器２を説明したが、例えば導入減衰部１０のみであっても消音効果は期待できる。従って、必ずしも複数の減衰部を要するわけではなく、減衰部は１つであってもよい。

上記の実施形態では、圧縮機を例に説明したが、消音器２は、圧縮機以外、例えば、エンジン等を有する自動車、鉄道車両、船舶等に組み込んでもよい。

２消音器
４圧縮機本体
６吐出流路
８消音器本体（筐体）
９側壁
１０導入減衰部
１２隣接減衰部
１４排出減衰部
１５仕切壁
１６第１中間連通部（導出部）
１８第２中間連通部
２０仕切部
２２ボルト
２４導入部
２６拡張室
２８閉塞部
３０平坦面
３２凸部（非平坦部）
３４ａ，３４ｂ対向面（壁面）
３５拡張室
３６多孔板
３８貫通孔
４０背後空気層
４２排出部
４３拡張室
４４開口部
４６蓋部（弁保持部）
４８ボルト
５０弁部
５２弁本体
５２ａ先端側部分
５４付勢部材
５６一端
５８他端
５９吐出口
６２凹部（非平坦部）
６４孔部
６６閉塞板
６８開口部
７０棒
７２ねじ穴
７４ボルト

Claims

流体を導入する導入部と、
前記導入部と連通し、前記導入部の流路断面よりも大きな流路断面を有し、共鳴を抑制すべき音波の進行方向に沿った面に非平坦部を有する拡張室と、
前記拡張室と連通し、前記拡張室の流路断面よりも小さな流路断面を有し、前記流体の導入方向とは異なる方向に前記流体を導出する導出部と
を備える、前記音波を減衰させる導入減衰部を含む、消音器。
前記非平坦部は、凸部を備える、請求項１に記載の消音器。
前記凸部の高さは、前記流体の導入方向から見て前記流体の流路に干渉しない高さである、請求項２に記載の消音器。
前記非平坦部は、凹部を備える、請求項１に記載の消音器。
前記凹部は、孔部と、前記孔部を閉塞する閉塞板とで構成されている、請求項４に記載の消音器。
前記非平坦部は、凸部及び凹部を備える、請求項１に記載の消音器。
前記凸部の高さは、前記流体の導入方向から見て前記流体の流路に干渉しない高さである、請求項６に記載の消音器。
前記凹部は、孔部と、前記孔部を閉塞する閉塞板とで構成されている、請求項６に記載の消音器。
前記閉塞板を固定するためのねじ穴が前記凸部に設けられている、請求項８に記載の消音器。
前記非平坦部が形成されている面積は、前記非平坦部が形成されている内壁面における前記非平坦部が形成されていない面積に対して半分以下である、請求項１から９のいずれか１項に記載の消音器。
前記非平坦部の一部は、前記流体の導入方向において前記拡張室を形成する対向面間の中央に設けられている、請求項１から１０のいずれか１項に記載の消音器。
前記流体の流れ方向に配置された音の複数の減衰部を備え、
前記複数の減衰部のうち、最上流の前記減衰部は前記導入減衰部であり、
前記複数の減衰部のうち、最下流の前記減衰部は排出減衰部であり、
前記排出減衰部は、
前記排出減衰部に隣接する隣接減衰部と連通する部分である第２中間連通部と、
前記排出減衰部に配置され、前記第２中間連通部を閉塞可能な弁部と、
前記弁部を、前記第２中間連通部を閉じる方向に弾性的に付勢する付勢部材と、
前記弁部を保持し、前記複数の減衰部を備える筐体に着脱可能な弁保持部と、
前記弁保持部とは異なる部分に設けられ、前記排出減衰部から前記流体を導出する排出部と
を備える、請求項１から１１のいずれか１項に記載の消音器。