JP2022020449A - サイレンサ - Google Patents

Abstract

【課題】騒音の低減効果を維持又は高めつつ、小型化及び低コスト化を図ることができる。【解決手段】流体が吸入される圧縮機の吸入口に連結されるサイレンサは、圧縮機のインペラの回転軸線と交差する方向に沿って延在する第１側壁と、第１側壁と圧縮機との間に位置し、圧縮機の吸入流路に連通される開口が形成される第２側壁と、第１側壁の内壁面から第２側壁の開口に向かって突出する凸部と、インペラの前縁が通過する投影面と互いに対向する凸部の外周面である回転軸側外周面に形成される開口端面を含むレゾネータと、を備える。【選択図】 図２

Description

本開示は、サイレンサに関する。

従来から、過給機は、圧縮機と、該圧縮機から発生する騒音を低減するためのサイレンサと、を備える。例えば、特許文献１には、圧縮機の空気取り入れ口に連結されるサイレンサが開示されている。このサイレンサの内部には圧縮機の空気取り入れ口に外気を導くための外気導入空間が形成され、該外気導入空間に吸音材を使用したサイレンサエレメントが設けられている。

特開２０１６－１８３６２０号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、騒音の低減効果は、サイレンサのサイズや吸音材の量が支配的になる。このため、騒音の低減効果を維持しつつ、サイレンサの小型化及び低コスト化を図ることは容易ではない。他方で、騒音の低減効果を高めようとすると、サイレンサの大型化及び高コスト化を招いてしまう。

本開示は、上述の課題に鑑みなされたものであって、騒音の低減効果を維持又は高めつつ、小型化及び低コスト化を図ることができるサイレンサを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本開示に係るサイレンサは、流体が吸入される圧縮機の吸入口に連結されるサイレンサであって、前記圧縮機のインペラの回転軸線と交差する方向に沿って延在する第１側壁と、前記第１側壁と前記圧縮機との間に位置し、前記圧縮機の吸入流路に連通される開口が形成される第２側壁と、前記第１側壁の内壁面から前記第２側壁の前記開口に向かって突出する凸部と、前記インペラが回転することで形成される投影面と互いに対向する前記凸部の外周面である回転軸側外周面に形成される開口端面を含むレゾネータと、を備える。

本開示のサイレンサによれば、騒音の低減効果を維持又は高めつつ、小型化及び低コスト化を図ることができる。

本開示の第１実施形態に係るエンジンシステムの全体構成を示す概略図である。 本開示の第１実施形態に係る過給機の一部を示す断面図である。 本開示の第１実施形態に係る投影面を説明するための図である。 過給機内部の音圧分布を示す図である。 本開示の一実施形態に係る開口端面の形成位置を示す概略図である。 本開示の一実施形態に係る開口端面の形成位置を示す概略図である。 本開示の一実施形態に係るレゾネータの構成を示す図である。 本開示の一実施形態に係る開口端面を説明するための図である。 本開示の一実施形態に係るレゾネータの構成を示す図である。 本開示の一実施形態に係るレゾネータの構成を示す図である。 本開示の第２実施形態に係る過給機の一部を示す断面図である。 本開示の第２実施形態に係る反射角制御装置の構成を示す概略図である。

以下、本開示の実施の形態によるサイレンサについて、図面に基づいて説明する。かかる実施の形態は、本開示の一態様を示すものであり、この開示を限定するものではなく、本開示の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。

＜第１実施形態＞
（構成）
図１は、本開示の第１実施形態に係るエンジンシステム１００の全体構成を示す概略図である。図１に示すように、エンジンシステム１００は、エンジン１０２と、エンジン１０２の吸気を過給する過給機１０４と、を含む。尚、エンジンシステム１００を搭載する移動体は特に限定されないが、本開示では移動体が船舶である場合を例にして説明する。

過給機１０４は、外気（吸気）のような外部から吸入した流体を圧縮し、この圧縮した流体をエンジン１０２に供給する圧縮機１０６と、エンジン１０２から排出される排ガスによって回転駆動するタービン１０８と、圧縮機１０６から発生する騒音を低減するためのサイレンサ１と、を含む。圧縮機１０６は、船舶に搭載される遠心圧縮型の舶用圧縮機である。

図１に例示する形態では、圧縮機１０６は、回転軸１１０によってタービン１０８と連結されており、タービン１０８の回転駆動と連動して駆動するようになっている。つまり、過給機１０４は、排気タービン式の過給機である。

図２は、本開示の第１実施形態に係る過給機１０４の一部を示す断面図である。まずは、過給機１０４が備える圧縮機１０６の構成について説明する。図２に示すように、圧縮機１０６は、流体を圧縮するための羽根車１１２と、羽根車１１２を収容し流体を案内するための案内ケーシング１１４と、案内ケーシング１１４を通過した流体を外部へ案内するためのスクロール室１１６を形成するスクロール室フレーム１１８と、を備える。

羽根車１１２は、回転軸１１０の端部に取り付けられたハブ１２０と、ハブ１２０の該表面から回転軸１１０の延在方向（インペラ１２２の回転軸線Ｓが延在する方向）と直交する径方向の外側に向かって延びるとともに、周方向に沿って設けられた複数のインペラ１２２とを含む。

案内ケーシング１１４には、流体が吸入される吸入口１１５が形成されている。吸入口１１５から吸入された流体は、羽根車１１２のインペラ１２２の間を通ってスクロール室１１６に向かうように導かれる。つまり、圧縮機１０６の吸入流路１１３は、吸入口１１５からスクロール室１１６までを含む。

スクロール室１１６は、案内ケーシング１１４よりも、羽根車１１２のインペラ１２２の回転軸線Ｓに関して外周側（即ち径方向の外側）に設けられる。スクロール室フレーム１１８は、スクロール室１１６の内周側壁面を形成するスクロール室内側形成部１２４と、スクロール室１１６の外周側壁面を形成するスクロール室外側形成部１２６と、を含む。

案内ケーシング１１４よりも径方向の外側、且つスクロール室内側形成部１２４よりも径方向の内側には、回転軸線Ｓと同中心線を有する円筒形状の円筒支持部１２８が設けられる。そして、スクロール室内側形成部１２４と案内ケーシング１１４とは、円筒支持部１２８を介して接続される。尚、羽根車１１２の出口には、ディフューザ１３０が形成されていてもよい。

（サイレンサ）
本開示の第１実施形態に係るサイレンサ１の構成について説明する。サイレンサ１は圧縮機１０６の吸入口１１５に連結される。図２に例示する形態では、後述する第２側壁４に一体的に形成されているサイレンサ１のフランジ部３と、スクロール室フレーム１１８のフランジ部１３２と、がボルト１３４で締結されている。尚、スクロール室内側形成部１２４と、スクロール室外側形成部１２６とは、フランジ部１３２においてボルト１３４で締結されている。

サイレンサ１は、第１側壁２と、第２側壁４と、凸部６と、レゾネータ８と、を備える。

第１側壁２は、圧縮機１０６のインペラ１２２の回転軸線Ｓと交差する方向に沿って延在し、例えば、円板状の部材である。この第１側壁２は、回転軸線Ｓと同中心線を有している。

図２に例示する形態では、第１側壁２は、後述する第２側壁４の第１延在部１２と互いに対向する第１対向部５２、第２側壁４の第２延在部１６と互いに対向する第２対向部５４を含む。以下において、「対向する」と記載すると、回転軸線Ｓが延在する方向（以下、軸線方向）視において、第１面と第２面（例えば、第１延在部１２の内壁面と第１対向部５２の内壁面）とが互いに重なり合っていることを指す。

第２側壁４は、軸線方向において、第１側壁２と圧縮機１０６との間に位置する。第２側壁４は、圧縮機１０６の吸入流路１１３に連通される開口１０が形成される。この第２側壁４は、回転軸線Ｓと同中心線を有している。

図２に例示する形態では、第２側壁４は、第１側壁２とともに回転軸線Ｓと交差する方向に沿って延在する第１延在部１２と、インペラ１２２の径方向における第１延在部１２の内側端１４からインペラ１２２に近づくにつれて回転軸線Ｓとの距離が小さくなるように延在する第２延在部１６と、を含む。そして、第２延在部１６の圧縮機１０６側の先端によって圧縮機１０６の吸入口１１５に面する開口１０が形成されている。サイレンサ１を流通する流体は、このサイレンサ１の開口１０を通って、圧縮機１０６の吸入口１１５に吸入される。

凸部６は、第１側壁２の内壁面１１から第２側壁４の開口１０に向かって突出する。この凸部６は、回転軸線Ｓと同中心線を有している。この凸部６は、第１側壁２に取り付けられていてもよい。

図２に例示する形態では、凸部６は、支柱１８と、該支柱１８によって支持される錐台状の内筒部２０と、を含む。支柱１８は、棒形状を有し、第１側壁２からインペラ１２２に向かって回転軸線Ｓに沿って延在する。この支柱１８は、回転軸線Ｓと同中心線を有している。内筒部２０は、インペラ１２２に近づくにつれて外径が小さくなるように傾斜する傾斜面２２と、回転軸線Ｓに対して直交する径方向に延在する先端面２４と、を含む。内筒部２０は支柱１８によって貫通されている。つまり、軸線方向において、内筒部２０の先端面２４は支柱１８の圧縮機１０６側の先端面２６より圧縮機１０６側とは反対側に位置している。

図２に示すように、サイレンサ１の内部には、第１側壁２、第２側壁４、及び凸部６によって画定されるサイレンサ流路２８が形成されている。外部からサイレンサ１に流入する流体の流入方向は、径方向の外側から内側に向かう方向となっている。一方、圧縮機１０６の吸入口１１５は、軸線方向に沿って流体を吸入するように構成されている。このため、サイレンサ１は、径方向に流入する流体の流通方向を、サイレンサ１の内部に凸部６を設けることで変化させている。

レゾネータ８は、筒形状を有し、インペラ１２２が回転することで形成される投影面Ａと互いに対向する凸部６の外周面である回転軸側外周面３０に形成される開口端面３２を含む。

図２に例示する形態では、レゾネータ８の開口端面３２は、回転軸側外周面３０に含まれる内筒部２０の先端面２４に形成されている。内筒部２０の内部には空間が形成さており、該空間がレゾネータ８の内部空間３６として機能している。この内部空間３６は、開口端面３２を介して、サイレンサ流路２８と連通している。

図３を参照して、投影面Ａについて説明する。図３は、本開示の第１実施形態に係る投影面Ａを説明するための図である。図３に示すように、投影面Ａは、インペラ１２２の前縁１３６の径方向外側端１３８が回転軸線Ｓを中心として回転することで形成される円形状の断面である。

回転軸側外周面３０は、凸部６を軸線方向視したときに、投影面Ａと互いに重なり合っている。言い換えると、サイレンサ１の子午面において、回転軸線Ｓに対して径方向一方側に位置するインペラ１２２の前縁の径方向外側端１３８を通過する回転軸線Ｓに平行な直線を第１直線、回転軸線Ｓに対して径方向他方側に位置するインペラ１２２の前縁の径方向外側端１３８を通過する回転軸線Ｓに平行な直線を第２直線と定義した場合に、回転軸側外周面３０は第１直線と第２直線との間に位置する。図２に例示する形態では、凸部６は、軸線方向視において、投影面Ａと互いに重なり合う回転軸側外周面３０と、投影面Ａと重なりあっていない非投影外周面３４とを含んでいる。つまり、非投影外周面３４は、回転軸側外周面３０より径方向の外側に位置している。

（作用・効果）
本開示の第１実施形態に係るサイレンサ１の作用・効果について説明する。図４は、過給機内の音圧分布を示す図である。図４において、音圧の違いは濃淡で示されており、色が濃くなるにつれて音圧が高くなっている。

本発明者らの知見によれば、図４に示すように、圧縮機１０６から発生する騒音の音圧は、インペラ１２２の前縁１３６が通過する投影面Ａと互いに対向する凸部６の回転軸側外周面３０付近で大きくなる。

このため、第１実施形態に係るサイレンサ１によれば、サイレンサ１は、回転軸側外周面３０に形成される開口端面３２を含むレゾネータ８を備えるので、相対的に大きくなりやすい回転軸側外周面３０付近の音圧を低減する。よって、効率的に圧縮機１０６から発生する騒音を低減することができる。また、レゾネータ８を採用することで、吸音材による騒音の低減を主とするサイレンサと比較して、騒音の低減効果に対するサイレンサ自体のサイズや吸音材の量を小さくする。よって、騒音の低減効果を維持又は高めつつ、小型化及び低コスト化を図ることができる。

第１実施形態に係るサイレンサ１によれば、回転軸線Ｓに対して直交する方向に延在する内筒部２０の先端面２４にレゾネータ８の開口端面３２が形成される。このため、レゾネータ８の開口端面３２とインペラ１２２の投影面Ａとを互いに向き合わせることが容易である。よって、レゾネータ８の共鳴周波数と圧縮機１０６の主な騒音源であるインペラ１２２から発生する騒音の周波数とのずれを小さくし、騒音の低減効果を高めることができる。

舶用圧縮機のインペラは、定格の回転数に達すると回転数の変化は小さくなるが、翼通過周波数（ＢＰＦ：Ｂｌａｄｅ－Ｐａｓｓｉｎｇ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）音と呼ばれる騒音を発生させる。この翼通過周波数音は、１．５ｋＨｚ、３．２ｋＨｚ、４．８ｋＨｚなど離散的な周波数において大きなピークを持つ。レゾネータ８の共鳴周波数をこの翼通過周波数に設定することで、効率的に舶用圧縮機から発生する騒音を低減することができる。

尚、レゾネータ８は、レゾネータ８の開口端面３２が投影面Ａと互いに対向する回転軸側外周面３０に形成されるのであれば、レゾネータ８の開口端面３２の形成位置は内筒部２０の先端面２４に限定されない。例えば、一実施形態では、図５に示すように、レゾネータ８の開口端面３２は、支柱１８の先端面２６に形成されてもよい。このような構成によれば、凸部６の支柱１８の先端面２６にレゾネータ８の開口端面３２が形成されることで、レゾネータ８の開口端面３２とインペラ１２２の投影面Ａとを互いに向き合わせることが容易である。このため、レゾネータ８の共鳴周波数と圧縮機１０６の主な騒音源であるインペラ１２２から発生する騒音の周波数とのずれを小さくし、騒音の低減効果を高めることができる。尚、別の一実施形態では、図６に示すように、レゾネータ８の開口端面３２は、内筒部２０の傾斜面２２に形成されてもよい。

レゾネータ８は、レゾネータ８の開口端面３２が回転軸側外周面３０に対して傾斜していてもよい。例えば、図７に示すように、レゾネータ８Ａ（８）の開口端面３２が内筒部２０の傾斜面２２に形成される場合、レゾネータ８Ａの開口端面３２は回転軸線Ｓに対して直交する径方向に延在してもよい。つまり、レゾネータ８Ａは、傾斜面２２から突出している。

レゾネータ８の開口端面３２が回転軸側外周面３０に形成されるのであれば、レゾネータ８の内部空間３６の延在方向は特に限定されない。例えば、図７に示すように、レゾネータ８Ｂ（８）の内部空間３６は、内筒部２０の傾斜面２２に沿って延在する第１内部空間３６Ａと、内筒部２０の傾斜面２２に対して直交する方向に延在し、第１内部空間３６Ａと連通可能に構成される第２内部空間３６Ｂと、を含む。この第２内部空間３６Ｂは、開口端面３２を介してサイレンサ流路２８と連通する。

図２に例示して説明した第１実施形態では、レゾネータ８の開口端面３２は、回転軸線Ｓに対して直交する径方向に延在する内筒部２０の先端面２４に形成されていた。このため、レゾネータ８の開口端面３２と回転軸線Ｓに対して直交する仮想の平面３８とによって形成される角度θは０度となるが、本開示はこの実施形態に限定されない。図８に示すように、レゾネータ８の開口端面３２は、角度θが０度以上２５度以下の範囲となるように、平面３８に対して傾斜していてもよい。

レゾネータ８を採用するサイレンサ１は、レゾネータ８の共鳴周波数と圧縮機１０６から発生する騒音の周波数とのずれが小さくなるように設計されることが望ましい。レゾネータ８の開口端面３２が平面３８に対して０度以上２５度以下の範囲で傾斜することで、レゾネータ８の共鳴周波数と圧縮機１０６から発生する騒音の周波数とのずれを小さくし、騒音の低減効果を高めることができる。

一実施形態では、図９に示すように、レゾネータ８の内部空間３６には、吸音材４０が充填されている。吸音材４０は、網状又は不織布状を有しており、例えば、グラスウールである。このような構成によれば、圧縮機１０６から発生した騒音がレゾネータ８の内部に充填されている吸音材４０に入射すると、この騒音の音速が低下する。騒音の音速が低下すると、騒音の周波数も低下するので、レゾネータ８の共鳴周波数を小さく設定することができる。つまり、レゾネータ８を小型化することができる。尚、図９に例示する形態では、内部空間３６の全部に吸音材４０が充填されているが、内部空間３６の一部に吸音材４０が充填されてもよい。この場合、吸音材４０は、内部空間３６の延在方向視において、レゾネータ８の内部空間３６の断面全体に吸音材４０が含まれるように内部空間３６の一部に充填される（吸音材４０とレゾネータ８の内壁面との間に隙間が形成されない）。

一実施形態では、図１０に示すように、レゾネータ８の内部空間３６に充填される吸音材４０は、第１層４２と、第１層４２に対して開口端面３２とは反対側に位置する第２層４４と、を含む。そして、第１層４２は、第２層４４よりもかさ密度が低い。尚、図１０に例示する形態では、第２層４４は、第１層４２と当接するように配置されているが、第１層４２と第２層４４とは互いに離間していてもよい。

吸音材４０のかさ密度を大きくすることで、騒音の音速をより低下させる（小型化する）ことはできる。しかし、騒音の一部が、吸音材４０によって反射され、レゾネータ８の外部に排出されてしまう場合がある。この場合、騒音の低減効果を低下させてしまう虞がある。図１０に例示した構成によれば、吸音材４０は、かさ密度が開口端面３２から離れるにつれて段階的に大きくなる。このため、騒音の一部が吸音材４０によって反射されることによる騒音の低減効果の低下を抑えつつ、吸音材４０のかさ密度を大きくすることによるレゾネータ８の小型化を図ることができる。

＜第２実施形態＞
本開示の第２実施形態に係るサイレンサ１について説明する。第２実施形態は、反射角制御装置５０がさらに設けられている点で第１実施形態とは異なるが、それ以外の構成は第１実施形態で説明した構成と同じである。第２実施形態において、第１実施形態の構成要件と同じものは同じ参照符号を付し、その詳細な説明は省略する。

図１１は、本開示の第２実施形態に係る過給機の一部を示す断面図である。図１１に示すように、サイレンサ１は、反射角制御装置５０をさらに備える。反射角制御装置５０は、インペラ１２２から発生する騒音を第２延在部１６に向かって反射可能な領域Ｂに配置される。図１１に例示する形態では、領域Ｂは、第１対向部５２の径方向の内側端部及び第２対向部５４を含んでいる。この反射角制御装置５０は、領域Ｂに入射する音波の反射角を入射角より小さくするように構成されている。

図１２を参照して、反射角制御装置５０の構成について説明する。図１２は、本開示の第２実施形態に係る反射角制御装置５０の構成を示す概略図である。図１２に示すように、反射角制御装置５０は、回転軸線Ｓが延在する軸線方向と直交する径方向に沿って配列される複数の内部空間５６を含む。この内部空間５６のそれぞれは、連通孔５８を介して、サイレンサ流路２８と連通している。

図１２に例示する形態では、反射角制御装置５０は、回転軸線Ｓに近い順番に、第１内部空間５６Ａ（５６）、第２内部空間５６Ｂ（５６）、第３内部空間５６Ｃ（５６）、第４内部空間５６Ｄ（５６）、第５内部空間５６Ｅ（５６）、第６内部空間５６Ｆ（５６）を含んでいる。第１内部空間５６Ａ～第５内部空間５６Ｅには、吸音材６０が充填されている。この吸音材６０は、網状又は不織布状を有してる。吸音材６０は、レゾネータ８の内部空間３６に充填した吸音材４０と同じであってもよいし、この吸音材４０とは異なるものであってもよい。第１内部空間５６Ａから第５内部空間５６Ｅの順に、吸音材６０のかさ密度が小さくなっている。第６内部空間５６Ｆには、吸音材６０が充填されていない。このように内部空間５６に充填される吸音材６０のかさ密度を調整することで、複数の内部空間５６のそれぞれは、回転軸線Ｓに近いほど内部空間５６内の音速ｖが小さくなるように構成される。この結果、反射角制御装置５０は、領域Ｂによって反射された音波（反射波６２）の反射角を領域Ｂに入射する音波（入射波６４）の入射角より小さくする。

第２実施形態によれば、反射角制御装置５０は、圧縮機１０６から発生した騒音の音波の反射角を入射角より小さくすることで、領域Ｂに入射した騒音の音波を第１延在部１２ではなく第２延在部１６に向かわせることができる。そして、第２延在部１６がこの騒音の音波をさらに反射し、該騒音の音波がサイレンサ１の外部に出ることを抑制することができる。よって、騒音の低減効果をさらに高めることができる。

尚、反射角制御装置５０は、領域Ｂに入射した音波の反射角を入射角より小さくするように構成されるのであれば、図１２に例示した形態に限定されない。例えば、反射角制御装置５０は、回転軸線Ｓに近づくにつれて、連通孔５８の開口面積が小さくなるように構成されてもよい。

尚、第２実施形態では、サイレンサ１は、レゾネータ８と反射角制御装置５０とを備えていたが、反射角制御装置５０の設置はサイレンサ１にレゾネータ８が設置されていることを前提とするものではない。サイレンサ１は、レゾネータ８ではなく反射角制御装置５０によって騒音の音波を流体の流通方向下流側に戻すことで、圧縮機１０６から発生する騒音を低減してもよい。

上記各実施形態に記載の内容は、例えば以下のように把握される。

（１）本開示に係るサイレンサ（１）は、流体が吸入される圧縮機（１０６）の吸入口（１１５）に連結されるサイレンサであって、前記圧縮機のインペラ（１２２）の回転軸線（Ｓ）と交差する方向に沿って延在する第１側壁（２）と、前記第１側壁と前記圧縮機との間に位置し、前記圧縮機の吸入流路に連通される開口（１０）が形成される第２側壁（４）と、前記第１側壁の内壁面（１１）から前記第２側壁の前記開口に向かって突出する凸部（６）と、前記インペラが回転することで形成される投影面（Ａ）と互いに対向する前記凸部の外周面である回転軸側外周面（３０）に形成される開口端面（３２）を含むレゾネータ（８）と、を備える。

本発明者らの知見によれば、図４に示すように、圧縮機から発生する騒音の音圧は、インペラが回転することで形成される投影面と互いに対向する凸部の回転軸側外周面付近で大きくなる。上記（１）に記載の構成によれば、サイレンサは、回転軸側外周面に形成される開口端面を含むレゾネータを備えるので、相対的に大きくなりやすい回転軸側外周面付近の音圧を低減する。このため、効率的に圧縮機から発生する騒音を低減することができる。また、レゾネータを採用することで、騒音の低減効果に対するサイレンサ自体のサイズや吸音材の量の影響を小さくする。よって、騒音の低減効果を維持又は高めつつ、小型化及び低コスト化を図ることができる。

（２）幾つかの実施形態では、上記（１）に記載の構成において、前記レゾネータの前記開口端面は、前記回転軸線に対して直交する平面（３８）に対して、０度以上２５度以下の範囲で傾斜している。

レゾネータを採用するサイレンサは、レゾネータの共鳴周波数と圧縮機から発生する騒音の周波数とのずれが小さくなるように設計されることが望ましい。上記（２）に記載の構成によれば、レゾネータの開口端面は、回転軸線に対して直交する平面に対して、０度以上２５度以下の範囲で傾斜しているので、レゾネータの共鳴周波数と圧縮機から発生する騒音の周波数とのずれを小さくし、騒音の低減効果を高めることができる。

（３）幾つかの実施形態では、上記（１）又は（２）に記載の構成において、前記凸部は、前記インペラに近づくにつれて外径が小さくなるように傾斜する傾斜面（２２）と、前記回転軸線に対して直交する方向に延在する先端面（２４）と、を含み、前記レゾネータの前記開口端面は、前記凸部の前記先端面に形成された。

上記（３）に記載の構成によれば、回転軸線に対して直交する方向に延在する凸部の先端面にレゾネータの開口端面が形成されることで、レゾネータの開口端面とインペラの投影面とを互いに向き合わせることが容易である。このため、レゾネータの共鳴周波数と圧縮機の主な騒音源であるインペラから発生する騒音の周波数とのずれを小さくし、騒音の低減効果を高めることができる。

（４）幾つかの実施形態では、上記（１）から（３）の何れか１つに記載の構成において、前記凸部は、前記第１側壁から前記インペラに向かって前記回転軸線に沿って延在する支柱（１８）を含み、前記レゾネータの前記開口端面は、前記支柱の先端面（２６）に形成された。

上記（４）に記載の構成によれば、第１側壁からインペラに向かって回転軸線に沿って延在する凸部の支柱の先端面にレゾネータの開口端面が形成されることで、レゾネータの開口端面とインペラの投影面とを互いに向き合わせることが容易である。このため、レゾネータの共鳴周波数と圧縮機の主な騒音源であるインペラから発生する騒音の周波数とのずれを小さくし、騒音の低減効果を高めることができる。

（５）幾つかの実施形態では、上記（１）から（４）の何れか１つに記載の構成において、前記レゾネータは、内部に吸音材（４０）が充填されている。

上記（５）に記載の構成によれば、圧縮機から発生した騒音がレゾネータの内部に充填されている吸音材に入射すると、この騒音の音速が低下する。騒音の音速が低下すると、騒音の周波数も低下するので、レゾネータの共鳴周波数を小さく設定することができる。つまり、レゾネータを小型化することができる。

（６）幾つかの実施形態では、上記（５）に記載の構成において、前記吸音材は、第１層（４２）と、前記第１層に対して前記開口端面とは反対側に位置する第２層（４４）と、を含み、前記第１層は、前記第２層よりもかさ密度が低い。

吸音材のかさ密度を大きくすることで、騒音の音速をより低下させる（小型化する）ことはできる。しかし、騒音の一部が、吸音材によって反射され、レゾネータの外部に排出されてしまう場合がある。この場合、騒音の低減効果を低下させてしまう虞がある。上記（６）に記載の構成によれば、吸音材は、かさ密度が開口端面から離れるにつれて段階的に大きくなる。このため、騒音の一部が吸音材によって反射されることによる騒音の低減効果の低下を抑えつつ、吸音材のかさ密度を大きくすることによるレゾネータの小型化を図ることができる。

（７）幾つかの実施形態では、上記（１）から（６）の何れか１つに記載の構成において、前記第２側壁は、前記第１側壁とともに前記回転軸線と交差する方向に沿って延在する第１延在部（１２）と、前記インペラの径方向における前記第１延在部の内側端（１４）から前記インペラに近づくにつれて前記回転軸線との距離が小さくなるように延在する第２延在部（１６）と、を含み、前記第１側壁は、前記第１延在部と互いに対向する第１対向部（５２）と、前記第２延在部と互いに対向する第２対向部（５４）と、を含み、前記第１側壁における少なくとも前記第２対向部を含む領域（Ｂ）に配置され、入射する音波の反射角を入射角より小さくするように構成された反射角制御装置（５０）と、をさらに備える。

上記（７）に記載の構成によれば、反射角制御装置は、圧縮機から発生した騒音の音波の反射角を入射角より小さくすることで、第１側壁における少なくとも第２対向部を含む領域に入射した騒音の音波を第２延在部に向かわせることができる。そして、第２延在部が騒音の音波をさらに反射し、該騒音の音波がサイレンサの外部に出ることを抑制することができる。よって、騒音の低減効果をさらに高めることができる。

（８）幾つかの実施形態では、上記（７）に記載の構成において、前記反射角制御装置は、前記インペラの径方向に沿って配列される複数の内部空間（５６）を含み、前記複数の内部空間のそれぞれは、前記インペラの前記回転軸線に近いほど前記内部空間内の音速（ｖ）が小さくなるように構成された。

上記（８）に記載の構成によれば、反射角制御装置は、第１側壁における少なくとも第２対向部を含む領域に入射した音波の反射角を入射角より小さくすることができる。

（９）幾つかの実施形態では、上記（１）から（８）の何れか１つに記載の構成において、前記圧縮機は、船舶に搭載される舶用圧縮機である。

上記（９）に記載の構成によれば、本開示に係るサイレンサを舶用圧縮機に適用することができる。

１ サイレンサ
２ 第１側壁
４ 第２側壁
６ 凸部
８ レゾネータ
１０ 開口
１１ 第１側壁の内壁面
１２ 第１延在部
１４ 第１延在部の内側端
１６ 第２延在部
１８ 支柱
２２ 傾斜面
２４ 凸部の先端面
２６ 支柱の先端面
３０ 回転軸側外周面
３２ 開口端面
３８ 回転軸線に対して直交する平面
４０ 吸音材
４２ 第１層
４４ 第２層
５０ 反射角制御装置
５２ 第１対向部
５４ 第２対向部
５６ 反射角制御装置の内部空間

１０６ 圧縮機
１１３ 圧縮機の吸入流路
１１５ 圧縮機の吸入口
１２２ インペラ

Ａ 投影面
Ｓ 回転軸線
ｖ 音速

Claims (9)

1. 流体が吸入される圧縮機の吸入口に連結されるサイレンサであって、
   前記圧縮機のインペラの回転軸線と交差する方向に沿って延在する第１側壁と、
   前記第１側壁と前記圧縮機との間に位置し、前記圧縮機の吸入流路に連通される開口が形成される第２側壁と、
   前記第１側壁の内壁面から前記第２側壁の前記開口に向かって突出する凸部と、
   前記インペラが回転することで形成される投影面と互いに対向する前記凸部の外周面である回転軸側外周面に形成される開口端面を含むレゾネータと、を備える、
   サイレンサ。
2. 前記レゾネータの前記開口端面は、前記回転軸線に対して直交する平面に対して、０度以上２５度以下の範囲で傾斜している
   請求項１に記載のサイレンサ。
3. 前記凸部は、前記インペラに近づくにつれて外径が小さくなるように傾斜する傾斜面と、前記回転軸線に対して直交する方向に延在する先端面と、を含み、
   前記レゾネータの前記開口端面は、前記凸部の前記先端面に形成された、
   請求項１又は２に記載のサイレンサ。
4. 前記凸部は、前記第１側壁から前記インペラに向かって前記回転軸線に沿って延在する支柱を含み、
   前記レゾネータの前記開口端面は、前記支柱の先端面に形成された、
   請求項１から３の何れか１項に記載のサイレンサ。
5. 前記レゾネータは、内部に吸音材が充填されている、
   請求項１から４の何れか一項に記載のサイレンサ。
6. 前記吸音材は、第１層と、前記第１層に対して前記開口端面とは反対側に位置する第２層と、を含み、
   前記第１層は、前記第２層よりもかさ密度が低い、
   請求項５に記載のサイレンサ。
7. 前記第２側壁は、
   前記第１側壁とともに前記回転軸線と交差する方向に沿って延在する第１延在部と、
   前記インペラの径方向における前記第１延在部の内側端から前記インペラに近づくにつれて前記回転軸線との距離が小さくなるように延在する第２延在部と、を含み、
   前記第１側壁は、
   前記第１延在部と互いに対向する第１対向部と、
   前記第２延在部と互いに対向する第２対向部と、を含み、
   前記第１側壁における少なくとも前記第２対向部を含む領域に配置され、入射する音波の反射角を入射角より小さくするように構成された反射角制御装置と、をさらに備える、
   請求項１から６の何れか一項に記載のサイレンサ。
8. 前記反射角制御装置は、前記インペラの径方向に沿って配列される複数の内部空間を含み、
   前記複数の内部空間のそれぞれは、前記インペラの前記回転軸線に近いほど前記内部空間内の音速が小さくなるように構成された、
   請求項７に記載のサイレンサ。
9. 前記圧縮機は、船舶に搭載される舶用圧縮機である、
   請求項１から８の何れか一項に記載のサイレンサ。

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