JP2017227201A - Silencer and supercharger - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、サイレンサおよび過給機に関する。 The present invention relates to a silencer and a supercharger.
圧縮機や過給機等における騒音を低減するための技術が知られている。特許文献1に記載された圧縮機では、ケーシングの中央部と上部との間に空洞が形成されている。ケーシングの中央部には、空洞と流入流路とを連通させるスロット等の開口が形成されている。特許文献2に記載された圧縮機では、ハウジングの入口が消音器の役目を果たしており、その入口の長さに沿って、ハウジングの内面に複数の騒音減衰開口が形成されている。騒音減衰開口は、吸音材で内側を覆われている。特許文献3に記載された吸気サイレンサカバーは、排気タービン過給機の空気吸込口に接続された吸気サイレンサを覆っている。吸気サイレンサカバーの外周板の内面には、吸音材が設けられている。吸音材は、外周板の内面と、外周板の内面に着脱可能に固定された多孔板との間に保持されている。
A technique for reducing noise in a compressor, a supercharger, or the like is known. In the compressor described in
従来、吸音材が用いられる場合、吸音材の厚みや量を増やすことで吸音量が高められ、低騒音化が実現されている。一方、スペースの制約を受ける場合があり、設置され得る吸音材の量(設置面積や厚みなど)には限界がある。 Conventionally, when a sound absorbing material is used, the sound absorption volume is increased by increasing the thickness and amount of the sound absorbing material, and noise reduction is realized. On the other hand, there are cases where space is limited, and there is a limit to the amount of sound absorbing material (installation area, thickness, etc.) that can be installed.
圧縮機などで発生し得る騒音は、何らかの周波数特性を有する。上記したように吸音材の量を増やすだけでは、特定周波数の騒音を効果的に低減することは難しい。本発明は、特定周波数の音を含む場合においても、騒音を効果的に低減することができるサイレンサおよび過給機を提供することを目的とする。 Noise that can be generated by a compressor or the like has some frequency characteristics. As described above, it is difficult to effectively reduce noise at a specific frequency only by increasing the amount of the sound absorbing material. An object of the present invention is to provide a silencer and a supercharger that can effectively reduce noise even when sound of a specific frequency is included.
本発明の一態様は、過給機のコンプレッサの吸入口側に取り付けられるサイレンサであって、コンプレッサの翼車の回転軸線方向の軸をもつと共に外部からのガスの導入口を含む筒状部と、筒状部の一端を閉鎖する蓋部と、を含む本体部と、筒状部を覆うようにして筒状部の外周側に設けられ、回転軸線方向におけるコンプレッサの反対側において開口する開口端部を含むカバー部と、回転軸線を中心とする円形をなし、コンプレッサの吸入口側の位置において本体部に設けられた送気口と、本体部内に設けられ、送気口の周囲から蓋部に向けて回転軸線方向に突出するように湾曲した湾曲壁部と、を備え、本体部の蓋部、カバー部、および湾曲壁部の範囲において、吸音特性の異なる少なくとも2種類の吸音材が配置されている。 One aspect of the present invention is a silencer that is attached to the compressor inlet side of a turbocharger, and has a cylindrical portion that has an axis in the rotational axis direction of an impeller of the compressor and includes a gas inlet from the outside. An opening end that is provided on the outer peripheral side of the cylindrical portion so as to cover the cylindrical portion and opens on the opposite side of the compressor in the rotational axis direction. A cover part including a part, a circular shape centering on the rotation axis, an air supply port provided in the main body part at a position on the suction port side of the compressor, and a cover part provided in the main body part from the periphery of the air supply port And a curved wall portion curved so as to protrude in the direction of the rotation axis, and at least two types of sound absorbing materials having different sound absorption characteristics are disposed in the range of the lid portion, the cover portion, and the curved wall portion of the main body portion Has been.
このサイレンサは、本体部の筒状部を覆うカバー部を備えている。過給機が作動すると、カバー部の開口端部、筒状部の導入口、および送気口を経て、ガスはコンプレッサの吸入口に送られる。一方、コンプレッサの翼車の回転に伴って発生した音は、送気口を通り、本体部の蓋部、湾曲壁部、またはカバー部等に当たりながら、外部に放出される。このサイレンサによれば、本体部の蓋部、カバー部、および湾曲壁部の範囲に、吸音特性の異なる少なくとも2種類の吸音材が配置されている。吸音材の吸音特性は、周波数に応じた吸音率を示す。たとえば、ある吸音材は高音域または中高音域において吸音率が高く、ある吸音材は中音域または低音域において吸音率が高い。吸音特性の異なる少なくとも2種類の吸音材が配置されることで、特定周波数の音を含んだ騒音が発生する場合においても、その騒音を効果的に低減することができる。この特定周波数は、あらゆる周波数であり得る。たとえば、過給機で主に問題となる翼通過周波数(BPF;Blade Pass Frequency)音等に対しても、効果的な吸音が可能である。 The silencer includes a cover portion that covers the cylindrical portion of the main body portion. When the supercharger operates, the gas is sent to the suction port of the compressor through the opening end of the cover part, the introduction port of the cylindrical part, and the air supply port. On the other hand, the sound generated with the rotation of the impeller of the compressor passes through the air supply port and is emitted to the outside while hitting the lid portion, the curved wall portion, the cover portion, or the like of the main body portion. According to this silencer, at least two types of sound absorbing materials having different sound absorbing characteristics are disposed in the range of the lid portion, the cover portion, and the curved wall portion of the main body portion. The sound absorption characteristic of the sound absorbing material indicates a sound absorption rate corresponding to the frequency. For example, a certain sound absorbing material has a high sound absorption coefficient in a high sound range or a medium high sound range, and a certain sound absorbing material has a high sound absorption coefficient in a medium sound range or a low sound range. By arranging at least two kinds of sound absorbing materials having different sound absorption characteristics, even when noise including sound of a specific frequency is generated, the noise can be effectively reduced. This specific frequency can be any frequency. For example, effective sound absorption is possible even with respect to a blade passing frequency (BPF) sound, which is a major problem in a turbocharger.
いくつかの態様において、少なくとも2種類の吸音材は、羊毛、中綿素材からなる不織構造体、パンチングメタル、および発泡ゴムのうちの2つを含む。羊毛、中綿素材からなる不織構造体、パンチングメタル、および発泡ゴムは、それぞれ異なる吸音特性を持つ。これらを組み合わせることで、幅広い範囲で効果的な吸音が可能である。 In some embodiments, the at least two types of sound absorbing materials include two of wool, a non-woven structure made of batting material, punched metal, and foamed rubber. Nonwoven structures made of wool, batting material, punching metal, and foamed rubber have different sound absorption characteristics. By combining these, effective sound absorption in a wide range is possible.
いくつかの態様において、蓋部、カバー部、および湾曲壁部のいずれかと、吸音材のいずれかと、空気層を形成する有孔の板状部材とが重ねられた層構造を備える。この場合、空気の共鳴を利用し、特定周波数において高い吸音率を示す構造が実現される。 Some embodiments include a layered structure in which any one of a lid, a cover, and a curved wall, any one of a sound absorbing material, and a perforated plate-like member that forms an air layer are stacked. In this case, a structure showing a high sound absorption rate at a specific frequency is realized by utilizing the resonance of air.
いくつかの態様において、発泡ゴムは厚み方向に延びる複数の孔部を含む。この場合、孔部を含む発泡ゴムが設けられることにより、音波に対する発泡ゴムの表面の振動が、孔部の開口によって調整され得る。これにより、吸音対象となる周波数を調整することができる。 In some embodiments, the foam rubber includes a plurality of holes extending in the thickness direction. In this case, by providing the foamed rubber including the hole, the vibration of the surface of the foamed rubber with respect to the sound wave can be adjusted by the opening of the hole. Thereby, the frequency used as sound absorption object can be adjusted.
いくつかの態様において、孔部の厚み方向に垂直な断面は多角形状である。この場合、吸音材としての発泡ゴムに、断面多角形状の孔部が設けられることにより、発泡ゴムの露出面積が大きくなっている。これにより、限りあるスペースの中で発泡ゴムの吸音性能を発揮させることができる。 In some embodiments, the cross section perpendicular to the thickness direction of the hole is polygonal. In this case, the exposed area of the foamed rubber is increased by providing the foamed rubber as the sound absorbing material with a hole having a polygonal cross section. Thereby, the sound absorption performance of the foamed rubber can be exhibited in a limited space.
本発明の過給機は、上記の何れかのサイレンサを備える。この過給機によれば、コンプレッサで生じる騒音を効果的に低減することができる。 The supercharger of the present invention includes any of the above silencers. According to this supercharger, noise generated in the compressor can be effectively reduced.
本発明のいくつかの態様によれば、特定周波数の音を含んだ騒音が発生する場合においても、その騒音を効果的に低減することができる。 According to some aspects of the present invention, even when noise including sound of a specific frequency is generated, the noise can be effectively reduced.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant descriptions are omitted.
図1は、第1実施形態に係る過給機1の、回転軸線Aを含む断面を取った断面図である。過給機1は、例えば、船舶や車両の内燃機関に適用されるものである。図1に示されるように、過給機1は、タービン2とコンプレッサ3とを備えている。タービン2は、タービンハウジング4と、タービンハウジング4に収納されたタービン翼車6と、を備えている。タービンハウジング4は、タービン翼車6の周囲において周方向に延びるスクロール流路16を有している。コンプレッサ3は、コンプレッサハウジング5と、コンプレッサハウジング5に収納されたコンプレッサ翼車7と、を備えている。コンプレッサハウジング5は、コンプレッサ翼車7の周囲において周方向に延びるスクロール流路17を有している。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a
タービン翼車6は回転軸14の一端に設けられており、コンプレッサ翼車7は回転軸14の他端に設けられている。タービンハウジング4とコンプレッサハウジング5との間には、軸受ハウジング13が設けられている。回転軸14は、軸受15を介して軸受ハウジング13に回転可能に支持されており、回転軸14、タービン翼車6及びコンプレッサ翼車7が一体の回転体12として回転軸線A周りに回転する。
The
タービンハウジング4には、排気ガス流入口(図示せず)及び排気ガス流出口10が設けられている。内燃機関(図示せず)から排出された排気ガスが、排気ガス流入口を通じてタービンハウジング4内に流入し、スクロール流路16を通じてタービン翼車6に流入し、タービン翼車6を回転させる。その後、排気ガスは、排気ガス流出口10を通じてタービンハウジング4外に流出する。
The
コンプレッサハウジング5には、吸入口9及び吐出口(図示せず)が設けられている。上記のようにタービン翼車6が回転すると、回転軸14を介してコンプレッサ翼車7が回転する。回転するコンプレッサ翼車7は、吸入口9を通じて外部の空気を吸入し、圧縮して、スクロール流路17を通じて吐出口から吐出する。吐出口から吐出された圧縮空気は、前述の内燃機関に供給される。
The
更に、過給機1は、コンプレッサ3の吸入口9に取り付けられたサイレンサ21を備えている。外部からコンプレッサ3に供給される空気は、サイレンサ21を経由してコンプレッサ3の吸入口9に吸入される。サイレンサ21はコンプレッサ翼車7で発生する騒音の外部への放出を低減する。サイレンサ21は、いわゆる「反転型」と呼ばれるタイプのものである。図1では、サイレンサ21の断面図が示されているが、サイレンサ21は図1に示される断面を回転軸線A周りに回転させて形成される回転体の三次元形状をなしている。
Further, the
サイレンサ21の本体部23は、円筒状をなす円筒状部27と、円筒状部27の一端を閉鎖する円形の蓋部29と、を備える。サイレンサ21は、円筒状部27の筒軸と回転軸線Aとがほぼ一致するように、コンプレッサハウジング5に取り付けられる。蓋部29は空気を透過させない。これに対し円筒状部27は、空気を透過させる構造の金属板(例えばパンチングメタル)からなり、外部からの空気は円筒状部27を径方向に通過して本体部23内に導入される。すなわち、円筒状部27の周壁面全体が、外部からの空気を径方向に導入する導入口として機能する。円筒状部27の外周面には、円筒状部27を覆うようにしてフィルタ39が設けられてもよい。
The
サイレンサ21は、コンプレッサ3の吸入口9側の位置において本体部23に設けられた送気口30を備えている。送気口30は外部から導入された空気をコンプレッサ3側に送出する。送気口30は回転軸線Aを中心とする円形をなし、コンプレッサ3の吸入口9に接続されている。
The
サイレンサ21は、本体部23内において、送気口30の周囲から蓋部29に向けて回転軸線A方向に突出するように湾曲した湾曲壁部31を備えている。湾曲壁部31は、吸入口9に接続されて送気口30を形成する円筒状の内筒部31aと、内筒部31aの径方向外側に設けられて円筒状部27に連結された外筒部31bと、内筒部31aおよび外筒部31bの間でこれらを接続する頂部31cとを含む。湾曲壁部31の内部には、内筒部31aと外筒部31bと頂部31cとによって、環状の空洞が画成されている。
The
内筒部31aは、多数の孔部を含むパンチングメタルで形成されている。一例として、内筒部31aには、孔部の直径が3mm、孔部のピッチが4mm、厚みが0.8mmのパンチングメタルが用いられ得る。一方、外筒部31bは、円錐面の一部に相当する形状を有している。外筒部31bにおいて、円筒状部27に連結されたコンプレッサ3側の端部は大径であり、蓋部29側の端部(すなわち頂部31c側の端部)に向かうにつれて、直径は小さくなっている。回転軸線Aに対する傾斜面をなす外筒部31bは、たとえば、多数の孔部を含むパンチングメタルで形成されている。外筒部31bを形成するパンチングメタルは、たとえば放射状に配列された多数の孔部を含む。一例として、外筒部31bには、孔部の直径が3mm、孔部のピッチが6mm、厚みが1.2mmのパンチングメタルが用いられ得る。なお、頂部31cには、孔部は形成されていない。
The
サイレンサ21は、円筒状部27の外周側に設けられたカバー部25を備える。カバー部25は、たとえば、筒状の金属板(例えば、アルミニウム板)で形成されている。カバー部25は、円筒状部27の外周側に設けられて円筒状部27を覆う周壁25aと、周壁25aの他端(回転軸線A方向におけるコンプレッサ3側の端部)と円筒状部27との間の隙間を閉鎖する円環状の端壁25cとを含む。周壁25aは、円筒状部27に対して径方向に離間した状態で、円筒状部27に対面している。周壁25aと円筒状部27との間には、径方向に所定の幅をもった筒状の空間が形成されている。周壁25aは、円錐面の一部に相当する形状を有している。周壁25aにおいて、円筒状部27に連結されたコンプレッサ3側の端部は小径であり、開口端部25b側の端部に向かうにつれて、直径は大きくなっている。
The
周壁25aの一端(回転軸線A方向におけるコンプレッサ3の反対側の端部)には、円環状に開口する開口端部25bが設けられている。周壁25aおよび端壁25cは、空気を透過させない。よって、外部からの空気は、開口端部25bを通過する。なお、周壁25aの一端には、径方向内方に延びるフランジ部が形成されてもよい。その場合、フランジ部の内周端と蓋部29の外周端との間に開口端部25bが形成される。
An
図2に示されるように、外部の空気は、開口端部25bからサイレンサ21内に取り込まれ、上記した円筒状部27および内筒部31a内の送気口30を通過して、コンプレッサ3の吸入口9に送出される。円筒状部27から送気口30に向かう空気の一部は、湾曲壁部31を迂回するために、一旦蓋部29側に流動した後、流動方向を反転させて送気口30に向かうことになる。より厳密には、湾曲壁部31は、円筒状部27から送気口30に向かう空気の一部について、流動方向の回転軸線A方向成分の向きを反転させる。
As shown in FIG. 2, external air is taken into the
本実施形態のサイレンサ21では、本体部23の蓋部29、カバー部25、および湾曲壁部31の範囲において、吸音特性の異なる2種類またはそれ以上の吸音材が配置されている。図1および図3に示されるように、サイレンサ21は、蓋部29に設けられた吸音構造S1と、湾曲壁部31に設けられた吸音構造S2と、カバー部25に設けられた吸音構造S3とを備える。
In the
ここでいう吸音特性とは、周波数に対する吸音率の関係(相関)を意味する。周波数に対する吸音率の関係(相関)が異なる2つの吸音材があれば、これら2つの吸音材の吸音特性は異なる。2つの吸音材の材料が同じ場合でも、吸音特性が異なる場合もある。2つの吸音材の材料が異なる場合でも、通常、吸音特性は異なる。以下、各構造について説明する。 Here, the sound absorption characteristic means the relationship (correlation) of the sound absorption rate with respect to the frequency. If there are two sound-absorbing materials having different relationships (correlations) of sound-absorbing rates to frequencies, the sound-absorbing characteristics of these two sound-absorbing materials are different. Even when the materials of the two sound absorbing materials are the same, the sound absorbing characteristics may be different. Even when the materials of the two sound absorbing materials are different, the sound absorbing characteristics are usually different. Hereinafter, each structure will be described.
吸音構造S1は、蓋部29の内面側に設けられた第1吸音材32を含む。第1吸音材32は、たとえば、蓋部29の略全面に対して設けられている。第1吸音材32は、円形をなし、所定の厚みを有する。第1吸音材32としては、羊毛フェルトが用いられる。第1吸音材32としての羊毛フェルトの厚みは、たとえば10mmである。第1吸音材32は、ビス、リベット、ボルト等によって蓋部29に固定される。より具体的には、羊毛フェルトとして、R23Mのフェルトが用いられてもよい。この点は、以下に説明される羊毛フェルトについても同様である。
The sound absorbing structure S <b> 1 includes a first
吸音構造S2は、内筒部31a、頂部31cおよび外筒部31bの裏面側に設けられた第2吸音材33を含む。第2吸音材33は、たとえば、湾曲壁部31の略全面に対して設けられている。第2吸音材33は、所定の厚みを有する。第2吸音材33としては、羊毛フェルトが用いられる。第1吸音材32としての羊毛フェルトの厚みは、たとえば10mmである。第1吸音材32は、内筒部31a、頂部31cおよび外筒部31bの内面に密着している。
The sound absorbing structure S2 includes a second
さらに、吸音構造S2は、湾曲壁部31内の環状の空洞に充填された第3吸音材34を含む。第3吸音材34は、湾曲壁部31内(第2吸音材33で囲まれた空間内)において隙間なく設けられてもよく、多少の隙間をもって設けられてもよい。第3吸音材34としては、中綿素材からなる不織構造体が用いられる。より具体的には、第3吸音材34として、シンサレート(登録商標)が用いられる。
Furthermore, the sound absorbing structure S <b> 2 includes a third
上記したように、内筒部31aおよび外筒部31bには、パンチングメタルが用いられているが、湾曲壁部31を構成する板部材そのものも、吸音材の一種として設けられている。すなわち、パンチングメタルからなる湾曲壁部31は、吸音構造S2の一部を構成している。
As described above, punching metal is used for the
吸音構造S3は、周壁25aの内面側に設けられた第4吸音材36と、第4吸音材36の内面側に設けられた押さえ板37とを含む。第4吸音材36および押さえ板37は、開口端部25bの近傍または開口端部25bに達する位置まで設けられる。第4吸音材36および押さえ板37は、端壁25cの近傍または端壁25cに達する位置まで設けられる。第4吸音材36および押さえ板37は、周壁25aと端壁25cとを接合するためのボルト等の締結部材との干渉を避けるため、それらの締結部材を除いた領域に延在する。
The sound absorbing structure S3 includes a fourth
第4吸音材36は、たとえば、周壁25aの略全面に対して設けられている。第4吸音材36は、所定の厚みを有する。第4吸音材36としては、中綿素材からなる不織構造体が用いられる。より具体的には、第4吸音材36として、シンサレートが用いられる。第4吸音材36としてのシンサレートの厚みは、たとえば13mmである。第4吸音材36は、周壁25aと押さえ板37との間に挟まれ、ビス、リベット、ボルト等によって周壁25aに固定される。
For example, the fourth
押さえ板37は、たとえば、周壁25aの略全面に対面している。押さえ板37は、周壁25aと平行をなすように配置されるが、開口端部25b側の端部において折り曲げられ、径方向内方に傾斜している。押さえ板37としては、パンチングメタルが用いられる。一例として、押さえ板37には、孔部の直径が3mm、孔部のピッチが4mm、厚みが1.0mmのパンチングメタルが用いられ得る。押さえ板37が折り曲げられた端部では、押さえ板37と周壁25aとの間隔は広くなっており、その分、第4吸音材36の厚み(径方向の幅)が増している。
For example, the
押さえ板37を構成する板部材そのものも、吸音材の一種として設けられている。すなわち、パンチングメタルからなる押さえ板37は、吸音構造S3の一部を構成している。言い換えれば、吸音構造S3は、周壁25aと第4吸音材36と押さえ板37とによって形成された3層構造を有する。
The plate member itself constituting the
吸音構造S3は、さらに、端壁25cに設けられた第5吸音材38を含む。第5吸音材38は、たとえば、端壁25cの略全面に対して設けられている。第5吸音材38は、円環状をなし、所定の厚みを有する。第5吸音材38としては、羊毛フェルトが用いられる。第5吸音材38としての羊毛フェルトの厚みは、たとえば4mmである。第5吸音材38は、たとえば接着等によって端壁25cに固定される。
The sound absorbing structure S3 further includes a fifth
以上の構成を有するサイレンサ21が取り付けられた過給機1では、図2に示されるように、空気は、カバー部25の開口端部25b、円筒状部27の導入口、および送気口30を経て、コンプレッサ3の吸入口9に送られる。一方、図3に示されるように、コンプレッサ翼車7の回転に伴って発生した音は、送気口30を通り、本体部23の蓋部29、湾曲壁部31、またはカバー部25等に当たりながら、開口端部25bを通じて外部に放出される(一部の音は蓋部29等の壁部を通過する)。このサイレンサ21によれば、本体部23の蓋部19、カバー部25、および湾曲壁部31の範囲に、吸音特性の異なる少なくとも2種類の吸音材(羊毛フェルト、シンサレート、およびパンチングメタル)が配置されている。吸音材の吸音特性は、周波数に応じた吸音率を示す。たとえば、ある吸音材は高音域または中高音域において吸音率が高く、ある吸音材は中音域または低音域において吸音率が高い。吸音特性の異なる少なくとも2種類の吸音材が配置されることで、特定周波数の音を含んだ騒音が発生する場合においても、その騒音を効果的に低減することができる。
In the
この特定周波数は、あらゆる周波数であり得る。たとえば、過給機で主に問題となる翼通過周波数(BPF)音等に対しても、効果的な吸音が可能である。たとえば、エンジンの回転数が6万rpmであってコンプレッサ翼車7の羽根の枚数(たとえば、長羽根の枚数)が8枚であると、コンプレッサ3の音源周波数は約8000Hz(1000Hz×8)と算定され得る。よって、8000Hz辺りを吸音領域とする吸音材または吸音構造・吸音機構を適宜の箇所に設けることにより、効率的な騒音の低減が可能である。吸音材を単に増やすのに比べて、省スペースで騒音の低減が実現可能である。 This specific frequency can be any frequency. For example, effective sound absorption is possible even for blade passing frequency (BPF) sound, which is a major problem in superchargers. For example, if the engine speed is 60,000 rpm and the number of blades of the compressor wheel 7 (for example, the number of long blades) is 8, the sound source frequency of the compressor 3 is about 8000 Hz (1000 Hz × 8). Can be calculated. Therefore, it is possible to efficiently reduce noise by providing a sound absorbing material or a sound absorbing structure / sound absorbing mechanism having a sound absorbing region around 8000 Hz at an appropriate location. Compared to simply increasing the number of sound absorbing materials, it is possible to reduce the noise in a small space.
羊毛、中綿素材からなる不織構造体(たとえばシンサレート)、およびパンチングメタルは、それぞれ異なる吸音特性を持つ。これらを組み合わせることで、幅広い範囲で効果的な吸音が可能である。 Nonwoven structures made of wool, batting material (for example, synthalate), and punching metal have different sound absorption characteristics. By combining these, effective sound absorption in a wide range is possible.
孔あき板(パンチングメタル)と吸音材を組み合わせることで、各々の吸音率の低い領域をカバーし、幅広い範囲で効果的な吸音が可能になっている。 By combining a perforated plate (punching metal) and a sound absorbing material, it is possible to cover a region where each sound absorption coefficient is low and to effectively absorb sound in a wide range.
サイレンサ21を備える過給機1によれば、コンプレッサ3で生じる騒音を効果的に低減することができる。流体性能を維持しつつ、騒音低減が実現されている。
According to the
続いて、第2実施形態に係るサイレンサ21Aについて説明する。図4に示されるように、サイレンサ21Aでは、複数の箇所において、空気層を含む共鳴構造体が採用されている。具体的には、吸音構造S1Aは、蓋部29の内面側に設けられた板状のスペーサ(板状部材)41と、スペーサ41の内面側に設けられた第1吸音材42と、第1吸音材42の内面側に設けられて、スペーサ41および第1吸音材42を押さえる押さえ板43とを含む。言い換えれば、吸音構造S1Aは、蓋部29とスペーサ41と第1吸音材42と押さえ板43とが重ねられた多層構造(積層構造)を有している。スペーサ41は、多数の孔部を含む。スペーサ41としては、たとえば、厚みが1.5mmのハニカムパネルが用いられ得る。第1吸音材42としては、たとえば、厚みが5mmの羊毛フェルトが用いられ得る。押さえ板43としては、たとえば、孔部の直径が3mm、孔部のピッチが4mm、厚みが1.0mmのパンチングメタルが用いられ得る。
Next, the
吸音構造S2Aは、内筒部31aの裏面側に設けられた第6吸音材48と、第6吸音材48の裏面側に設けられた板状のスペーサ(板状部材)47と、スペーサ47の裏面側に設けられて、第6吸音材48およびスペーサ47を押さえる押さえ板49とを含む。言い換えれば、吸音構造S2Aは、内筒部31aと第6吸音材48とスペーサ47と押さえ板49とが重ねられた多層構造を有している。スペーサ47は、多数の孔部を含む。スペーサ47としては、たとえば、厚みが1.5mmのハニカムパネルが用いられ得る。第6吸音材48としては、たとえば、厚みが5mmの羊毛フェルトが用いられ得る。押さえ板49としては、たとえば、孔部の直径が3mm、孔部のピッチが4mm、厚みが0.8mmのパンチングメタルが用いられ得る。なお、吸音構造S2Aにおいて、外筒部31bの裏面側には第2吸音材33が設けられるが、内筒部31aの裏面側には第2吸音材33は設けられていない。
The sound absorbing structure S <b> 2 </ b> A includes a sixth
吸音構造S3Aは、周壁25aの内面側に設けられた板状のスペーサ(板状部材)51と、スペーサ51の内面側に設けられた第4吸音材52と、第4吸音材52の内面側に設けられて、スペーサ51および第4吸音材52を押さえる押さえ板53とを含む。言い換えれば、吸音構造S3Aは、周壁25aとスペーサ51と第4吸音材52と押さえ板53とが重ねられた多層構造を有している。スペーサ51は、多数の孔部を含む。スペーサ51としては、たとえば、厚みが1.5mmのハニカムパネルが用いられ得る。第4吸音材52としては、たとえば、厚みが5mmの羊毛フェルトが用いられ得る。押さえ板53としては、たとえば、孔部の直径が3mm、孔部のピッチが4mm、厚みが1.0mmのパンチングメタルが用いられ得る。
The sound absorbing structure S3A includes a plate-like spacer (plate-like member) 51 provided on the inner surface side of the
これらの吸音構造S1A、S2A,S3Aにおいては、吸音材の層(すなわち羊毛フェルトの層)とスペーサの層(すなわちハニカムパネルの層)とを合わせてトータルで空気層とみなし、共鳴構造体を構成している。たとえば、図5に示されるように、厚みh1を有するスペーサ51と厚みh2を有する第4吸音材52とによって、厚みHを有する空気層Lが形成される。厚みh2は厚みh1よりも大きい。厚みh1(空気層Lの厚みに相当)は1〜1.5mm程度であり、厚みh2は5〜5.5mm程度である。吸音構造S1A、S2A,S3Aにおけるパンチングメタルの孔径やピッチ、羊毛フェルトの厚み、空気層Lの厚みは、吸音構造をヘルムホルツ共鳴の周波数に基づく共鳴吸音機構とみなした場合に、固有振動数(固有周波数)の式から導かれ得る。この共鳴構造体の吸音領域は、中低音域である。吸音構造S3Aを例に挙げて説明したが、吸音構造S1Aや吸音構造S2Aでも、同様の構成とすることができる。
In these sound absorbing structures S1A, S2A, and S3A, the sound absorbing material layer (that is, the wool felt layer) and the spacer layer (that is, the honeycomb panel layer) are regarded as a total air layer to form a resonance structure. doing. For example, as shown in FIG. 5, an air layer L having a thickness H is formed by the
さらに、吸音構造S1A、S2A,S3Aにおいては、多孔質材料である第4吸音材52(すなわち羊毛フェルトの層)を用いている。多孔質材料の吸音領域は、高温域である。このように、多孔質材料および剛壁からなる高温域で吸音率の高い構造と、共鳴構造体および孔あき板からなる中低音域で吸音率の高い構造とが組み合わされている。 Furthermore, in the sound absorbing structures S1A, S2A, and S3A, the fourth sound absorbing material 52 (that is, a layer of wool felt) that is a porous material is used. The sound absorption region of the porous material is a high temperature region. As described above, a structure having a high sound absorption coefficient in a high temperature range composed of a porous material and a rigid wall is combined with a structure having a high sound absorption coefficient in a mid-low sound range composed of a resonance structure and a perforated plate.
サイレンサ21Aによっても、上記したサイレンサ21と同様の作用・効果が奏され得る。さらに、空気の共鳴を利用し、特定周波数において高い吸音率を示す構造が実現される。
Also with the
続いて、第3実施形態に係るサイレンサ21Bについて説明する。図6に示されるように、サイレンサ21Bでは、多数の孔部を含む発泡ゴムが用いられている。吸音構造S1Bは、蓋部29の内面側に設けられた第1吸音材32と、第1吸音材32の内面側に設けられた発泡ゴム56とを含む。発泡ゴム56としては、半独立発泡(気泡)のタイプが用いられ得る。独立発泡(気泡)や連続発泡(気泡)のタイプも存在するが、半独立発泡(気泡)のタイプを用いることが望ましい。発泡ゴム56の厚みは、たとえば10mm程度である。発泡ゴム56は、たとえばEPDMからなる。発泡ゴム56の孔部は、たとえば円柱状である。孔部の直径は、たとえば10mm程度である。より具体的には、発泡ゴム56として、エプトシーラー(登録商標)が用いられ得る。発泡ゴム56として、PORON(登録商標)L―24(イノアックコーポレーション製)が用いられてもよい。吸音構造S3Bは、周壁25aの内面側に設けられた第4吸音材36と、第4吸音材36の内面側に設けられた発泡ゴム57とを含む。発泡ゴム57の材料、厚み、具体例は、上記した発泡ゴム56と同じであってもよい。なお、吸音構造S2Bは、サイレンサ21の吸音構造S3と同じ構成を有する。
Next, the
サイレンサ21Bによっても、上記したサイレンサ21と同様の作用・効果が奏され得る。さらに、孔部を含む発泡ゴム57が設けられることにより、音波に対する発泡ゴム57の表面の振動が、孔部の開口によって調整され得る。これにより、吸音対象となる周波数を調整することができる。
Also with the
図7の(a)および図7の(b)に示されるように、発泡ゴム57の孔部57aは、厚み方向に垂直な断面が星形等の多角形状であってもよい。発泡ゴム57に、断面多角形状の孔部57aが設けられることにより、発泡ゴム57の露出面57bの表面積が大きくなっている。露出面57bの表面積が最大となることにより、限りあるスペースの中で発泡ゴム57の吸音性能を最大限に発揮させることができる。発泡ゴム57を例に挙げて説明したが、発泡ゴム56に、星形等の断面多角形状の孔部が設けられてもよい。
As shown in FIGS. 7A and 7B, the
続いて、図8〜図10を参照して、騒音レベルの比較結果について説明する。図8〜図10は、それぞれ、実施例1〜3と比較例とに係る吸音試験結果を示す図である。 Subsequently, a comparison result of the noise level will be described with reference to FIGS. 8-10 is a figure which shows the sound-absorption test result based on Examples 1-3 and a comparative example, respectively.
図8に示される実施例1は、上記した第1実施形態に係るサイレンサ21と同様の構成を有する。図8に示されるように、複数の周波数において、比較例では得ることのできなかった騒音の落ち込み(すなわち低減)が確認された。13kHz以上の広範囲にわたって、吸音性能の向上が確認された。
Example 1 shown in FIG. 8 has the same configuration as the
図9に示される実施例2は、上記した第2実施形態に係るサイレンサ21Aと同様の構成を有する。図9に示されるように、複数の周波数において、比較例では得ることのできなかった騒音の落ち込み(すなわち低減)が確認された。
Example 2 shown in FIG. 9 has the same configuration as the
図10に示される実施例3は、上記した第3実施形態に係るサイレンサ21B(円柱状の孔部を有する形態)と同様の構成を有する。図10に示されるように、複数の周波数において、比較例では得ることのできなかった騒音の落ち込み(すなわち低減)が確認された。
Example 3 shown in FIG. 10 has a configuration similar to that of the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られない。中綿素材からなる不織構造体として、シンサレート以外の材料が適用されてもよい。羊毛は、上記した羊毛フェルトに限られず、他の種類の羊毛であってもよい。パンチングメタルの孔径やピッチは、上記した具体例に限られず、適宜変更可能である。発泡ゴムと他の吸音材との位置関係を上記と逆にしてもよい。空気層に吸音材が重ねられる場合に限られず、空気層のみとしてもよい。孔あき板と空気層とを重ねてもよい。羊毛、中綿素材からなる不織構造体、パンチングメタル、発泡ゴム以外の吸音材が用いられてもよい。吸音特性の異なる2種類のみの吸音材が設けられてもよく、3種類以上の吸音材が設けられてもよい。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment. As the non-woven structure made of the batting material, a material other than synthetic acid may be applied. The wool is not limited to the above-mentioned wool felt, but may be other types of wool. The hole diameter and pitch of the punching metal are not limited to the specific examples described above, and can be changed as appropriate. The positional relationship between the foamed rubber and other sound absorbing material may be reversed. It is not limited to the case where the sound absorbing material is stacked on the air layer, and only the air layer may be used. A perforated plate and an air layer may be stacked. A sound absorbing material other than a non-woven structure made of wool, batting material, punching metal, or foamed rubber may be used. Only two types of sound absorbing materials having different sound absorbing characteristics may be provided, or three or more types of sound absorbing materials may be provided.
1 過給機
3 コンプレッサ
7 コンプレッサ翼車
9 吸入口
21 サイレンサ
23 本体部
25 カバー部
25b 開口端部
27 円筒状部(筒状部)
29 蓋部
30 送気口
31 湾曲壁部
32 第1吸音材
33 第2吸音材
34 第3吸音材
36 第4吸音材
38 第5吸音材
41 スペーサ(板状部材)
47 スペーサ(板状部材)
51 スペーサ(板状部材)
56 発泡ゴム
57 発泡ゴム
57a 孔部
A 回転軸線
L 空気層
DESCRIPTION OF
29
47 Spacer (plate member)
51 Spacer (plate member)
56
Claims (6)
前記コンプレッサの翼車の回転軸線方向の軸をもつと共に外部からのガスの導入口を含む筒状部と、前記筒状部の一端を閉鎖する蓋部と、を含む本体部と、
前記筒状部を覆うようにして前記筒状部の外周側に設けられ、前記回転軸線方向における前記コンプレッサの反対側において開口する開口端部を含むカバー部と、
前記回転軸線を中心とする円形をなし、前記コンプレッサの前記吸入口側の位置において前記本体部に設けられた送気口と、
前記本体部内に設けられ、前記送気口の周囲から前記蓋部に向けて前記回転軸線方向に突出するように湾曲した湾曲壁部と、を備え、
前記本体部の前記蓋部、前記カバー部、および前記湾曲壁部の範囲において、吸音特性の異なる少なくとも2種類の吸音材が配置されている、サイレンサ。 A silencer attached to the suction side of the turbocharger compressor,
A main body including a cylindrical portion having an axis in the direction of the rotation axis of the impeller of the compressor and including a gas introduction port from the outside, and a lid for closing one end of the cylindrical portion;
A cover part including an opening end provided on the outer peripheral side of the cylindrical part so as to cover the cylindrical part and opening on the opposite side of the compressor in the rotational axis direction;
A circular shape centering on the rotational axis, and an air supply port provided in the main body at a position on the suction port side of the compressor,
A curved wall portion provided in the main body portion and curved so as to protrude from the periphery of the air supply port toward the lid portion in the rotation axis direction;
A silencer in which at least two types of sound absorbing materials having different sound absorbing characteristics are disposed in the range of the lid portion, the cover portion, and the curved wall portion of the main body portion.
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