JP2594274Y2

JP2594274Y2 - 能動型消音器

Info

Publication number: JP2594274Y2
Application number: JP1993042586U
Authority: JP
Inventors: 尚文佐伯; 良久竹森; 普相馬
Original assignee: カルソニック株式会社
Priority date: 1993-08-03
Filing date: 1993-08-03
Publication date: 1999-04-26
Anticipated expiration: 2008-08-03
Also published as: JPH0714113U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、排気ガスの騒音を、二
次音源により積極的に消音するようにした能動型消音器
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、排気ガスの騒音を、二次音源によ
り積極的に消音するようにした能動型消音器としては、
例えば、特開平３−１７４１９８号公報に開示されるも
のが知られている。

【０００３】図６は、この種の能動型消音器を示すもの
で、図において符号１１は、消音器本体を示している。
この消音器本体１１は、所定間隔を置いて配置される隔
壁１３により３分割され、中央に消音室１５が形成さ
れ、この消音室１５の両側にスピーカ室１７が形成され
ている。

【０００４】そして、消音室１５内には、排気ガスＧを
流通する排気管１９が挿通されており、この排気管１９
には、消音室１５内に位置する部分に、全体にわたって
多数の小孔２１が形成されている。

【０００５】一対の隔壁１３には、排気管１９を中心に
して対向する位置に開口部２３が形成され、この開口部
２３に二次音源であるスピーカ２５が配置されている。
隔壁１３の開口部２３には、スピーカ２５を保護するた
めの保護板２７が配置され、この保護板２７には、多数
の小孔２９が形成されている。

【０００６】消音室１５およびスピーカ室１７には、例
えば、グラスウールからなる吸音材３１が収容されてい
る。また、消音室１５内には、マイクロホン３３が配置
されている。

【０００７】このような能動型消音器では、マイクロホ
ン３３により排気ガスＧの騒音を検出し、この検出され
た騒音と逆位相の消去音をスピーカ２５から放射するこ
とにより、いわゆる能動的な消音が行われる。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の能動型消音器では、スピーカ２５の近くに位
置する排気管１９の小孔２１からの排気ガスの熱が、比
較的短い距離でスピーカ２５に到達するため、スピーカ
２５に多大な熱負荷がかかり、特に、スピーカ２５を構
成する永久磁石の機能が低下する虞れがあるという問題
があった。

【０００９】本考案は、かかる従来の問題を解決すべく
なされたもので、二次音源にかかる熱負荷を従来より大
幅に低減することができる能動型消音器を提供すること
を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本考案の能動型消音器
は、高温気体搬送用の排気管が接続される排気管用箱体
と、消去所望の排気騒音と逆位相の消去音を放射する二
次音源が収容される二次音源用箱体とを備えた能動型消
音器において、前記排気管は、前記排気管用箱体内に位
置する部分に多数の小孔が形成されていると共に、この
排気管用箱体の略中央部に挿通されて成り、前記排気管
用箱体は、前記排気管と平行する側面に絞り開口部を一
体的に形成されて成り、この絞り開口部は、連通孔の形
成される断熱板を介して、二次音源用箱体に形成した連
通管部に接続されて成り、前記排気管の中心から前記二
次音源までの距離は、消音対象音の最高基本周波数で決
まる波長以下に設定されて成っているものである。

【００１１】

【作用】本考案の能動型消音器では、二次音源が収容さ
れる二次音源用箱体を、排気管が接続される排気管用箱
体と所定距離を置いて分離したので、二次音源にかかる
熱負荷が低減される。

【００１２】また、排気管用箱体に絞り開口部を形成し
たので、二次音源用箱体側への熱の通過面積が低減し、
二次音源にかかる熱負荷がより低減される。さらに、絞
り開口部を、連通孔の形成される断熱板を介して、二次
音源用箱体の連通管部に接続したので、絞り開口部を形
成する部材を伝わって排気管用箱体から二次音源用箱体
へ流れ込む熱の伝導が阻止されるため、二次音源にかか
る熱負荷がより低減される。そして、排気管の中心から
スピーカまでの距離Ｌを、平面波条件を考慮して、消音
対象音の最高基本周波数で決まる波長以下の長さにした
ので、位相差を等価的に無視することが可能になり、消
音対象音が確実に消音される。

【００１３】

【実施例】以下、本考案の詳細を図面に示す実施例につ
いて説明する。図１および図２は、本考案の能動型消音
器の第１の実施例を示しており、この能動型消音器は、
排気管用箱体４１と二次音源用箱体４３とを有してい
る。

【００１４】排気管用箱体４１には、排気管４５が挿通
されており、排気管４５の排気管用箱体４１内に位置す
る部分には、多数の小孔４５ａが形成されている。ま
た、排気管用箱体４１の二次音源用箱体４３側には、絞
り開口部４１ａが一体に形成され、この絞り開口部４１
ａにマイクロホン４７が配置されている。

【００１５】絞り開口部４１ａの開口端には、多数の小
孔からなる連通孔４９ａの形成される矩形状のフランジ
４９が形成されている。一方、二次音源用箱体４３に
は、隔壁５１が形成されている。

【００１６】この隔壁５１には、開口部５１ａが形成さ
れ、この開口部５１ａに二次音源である、例えば、スピ
ーカ５３が配置されている。隔壁５１の開口部には、ス
ピーカ５３を保護するための保護板５５が配置され、こ
の保護板５５には、多数の小孔５５ａが形成されてい
る。

【００１７】スピーカ室５７内には、例えば、グラスウ
ールからなる吸音材５９が収容されている。また、二次
音源用箱体４３の排気管用箱体４１側には、連通管部４
３ａが一体に形成され、この連通管部４３ａの開口端に
は、図示しない円形の連通孔の形成される矩形状のフラ
ンジ６１が形成されている。

【００１８】しかして、この実施例では、排気管用箱体
４１および二次音源用箱体４３のフランジ４９，６１の
間には、円形の連通孔６３ａの形成される矩形状の断熱
板６３が固定されている。

【００１９】これ等の断熱板６３は、例えば、セラミッ
クス，石綿等により形成されている。そして、排気管用
箱体４１および二次音源用箱体４３のフランジ４９，６
１とが、断熱板６３を介して、ボルト６７とナット６９
により連結されている。

【００２０】そして、この実施例では、排気管４５の中
心からスピーカ５３までの距離Ｌが、平面波条件を考慮
して、消音対象音の最高基本周波数で決まる波長以下と
なっている。

【００２１】例えば、４サイクル６気筒のエンジンにお
いて、エンジンの回転が６０００ｒ．ｐ．ｍまで、か
つ、二次成分音までの消音を目的とした場合には、（６０００／６０）×（６／２）×２＝６００Ｈｚまでが、消音対象になるから、音速が３４０ｍ／ｓの場
合、距離Ｌが約５７ｃｍ以下になる。

【００２２】また、二次音源用箱体４３におけるスピー
カ５３前面の空間の主要寸法Ｈも同様に、消音対象音の
最高基本周波数で決まる波長以下となっている。ここ
で、前記主要寸法Ｈとは、スピーカ５３前面の矩形面の
対角線の長さを示し、上述の条件の場合は、この距離Ｈ
も約５７cm以下になる。

【００２３】なお、前記二次音源用箱体４３が、円形の
場合は、前記寸法Ｈは、その直径を指し、上述の条件の
場合は、同様に約５７cm以下となる。さらに、排気管４
５を囲む断面空間の最も長い寸法である排気管用箱体４
１の対角長ｌも、上記距離Ｌ，Ｈと同様であり、上述の
条件の場合は、約５７cm以下になる。

【００２４】さらに、この実施例では、絞り開口部４１
ａの最小径部の断面積Ｓ₁が、最大径部の断面積Ｓ₂の
２／３以下にされている。上述した能動型消音器では、
マイクロホン４７により排気管４５の排気ガスの騒音を
検出し、この騒音と逆位相の消去音をスピーカ５３から
放射することにより、いわゆる能動的な消音が行われ
る。

【００２５】しかして、上述した能動型消音器では、排
気管４５が接続される排気管用箱体４１に絞り開口部４
１ａを形成し、この絞り開口部４１ａを、連通孔６３ａ
の形成される断熱板６３を介して、スピーカ５３が収容
される二次音源用箱体４３の連通管部４３ａに接続した
ので、スピーカ５３にかかる熱負荷を従来より大幅に低
減することができる。

【００２６】すなわち、上述した能動型消音器では、ス
ピーカ５３が収容される二次音源用箱体４３を、排気管
４５が挿通される排気管用箱体４１と所定距離を置いて
分離したので、スピーカ５３にかかる熱負荷が低減さ
れ、一般に市販されているスピーカ５３を使用すること
ができる。

【００２７】また、洗車および風雨等により管端から排
気管用箱体４１に水等が浸入した場合にも、スピーカ５
３が濡れることを防止することができる。そして、スピ
ーカ５３を、排気管４５の排気ガスの熱から確実に分離
しながら、従来の一体型の能動型消音器とほぼ同様の消
音性能を得ることが容易に可能になる。

【００２８】また、排気管用箱体４１に絞り開口部４１
ａを形成したので、二次音源用箱体４３側への熱の通過
面積が低減し、スピーカ５３にかかる熱負荷がより低減
される。

【００２９】さらに、絞り開口部４１ａを、連通孔６３
ａの形成される断熱板６３を介して、二次音源用箱体４
３の連通管部４３ａに接続したので、絞り開口部４１ａ
を形成する部材を伝わって排気管用箱体４１から二次音
源用箱体４３へ流れ込む熱の伝導が阻止されるため、ス
ピーカ５３にかかる熱負荷がより低減される。

【００３０】また、この実施例では、フランジ４９に多
数の小孔からなる連通孔４９ａを形成したので、スピー
カ５３からの放射音を最小限の損失で排気管用箱体４１
側に伝達することが可能になる。

【００３１】さらに、この実施例では、排気管４５の中
心からスピーカ５３までの距離Ｌを、平面波条件を考慮
して、消音対象音の最高基本周波数で決まる波長以下の
長さにしたので、位相差を等価的に無視することが可能
になる。

【００３２】すなわち、距離Ｌが前述の波長以下の寸法
になると、音波はモードを持たなくなって、一体として
振動する固まりのようになり、図１のＰ₀点とＰ₁点に
おいては、Ｐ₀点が膨張（圧力が減る）している時に
は、Ｐ₁点も膨張過程になって、位相差を等価的に無視
することが可能になる。

【００３３】また、この実施例では、排気管４５を囲む
断面空間の最も長い寸法である排気管用箱体４１の対角
長ｌを、消音対象音の最高基本周波数で決まる波長以下
の長さにしたので、音波が断面方向にモードを持つこと
がなくなり、各位置で、音圧と位相とが同じになり、消
音対象音の確実な消音を行うことが可能になる。

【００３４】さらに、この実施例では、絞り開口部４１
ａの最小径部の断面積Ｓ₁を、最大径部の断面積Ｓ₂の
２／３以下にしたので、排気管用箱体４１から二次音源
用箱体４３側に流入する熱量を充分に低減することがで
きる。

【００３５】なお、本実施例では、マイクロホン４７を
絞り開口部４１ａに設置したが、このマイクロホン４７
は、排気管用箱体４１内であれば何処に設置しても良
い。これは、排気管用箱体４１内に置けば、消音対象音
の波長に対して断面のどの長さをとっても波長以下のと
ころにマイクロホン４７を置くことになり、これにより
音圧と位相を、排気管４５の軸で検知したのと等価な働
きをするからである。

【００３６】図３は、本考案の能動型消音器の第２の実
施例を示すもので、この実施例では、排気管用箱体４１
の絞り開口部４１ａおよび二次音源用箱体４３の連通管
部４３ａには、長方形状の連通孔４９ａが形成される長
方形状のフランジ４９，６１が形成されている。

【００３７】そして、断熱板６３に、長方形状の連通孔
６３ａが形成されている。この実施例の能動型消音器に
おいても、第１の実施例とほぼ同様の効果を得ることが
できる。

【００３８】図４は、本考案の能動型消音器の第３の実
施例を示すもので、この実施例では、排気管用箱体４１
の上部に絞り開口部４１ａが形成され、二次音源用箱体
４３の上部に連通管部４３ａが形成されている。

【００３９】そして、二次音源用箱体４３には、水平方
向に隔壁５１が形成され、この隔壁５１の下面にスピー
カ５３が固定されている。この実施例の能動型消音器に
おいても、第１の実施例とほぼ同様の効果を得ることが
できる。

【００４０】図５は、本考案の能動型消音器の第４の実
施例を示すもので、この実施例では、二次音源用箱体４
３には、隔壁５１が、連通管部４３ａ側に向けて傾斜し
て配置され、この隔壁５１にスピーカ５３が固定されて
いる。

【００４１】この実施例の能動型消音器においても、第
１の実施例とほぼ同様の効果を得ることができる。これ
等第３および第４の実施例においては、連通管部４３ａ
が排気管４５よりも上方に設けられているので、スピー
カ５３を濡らす虞れが一層防止される。

【００４２】なお、以上述べた第１の実施例では、フラ
ンジ４９に多数の小孔からなる連通孔４９ａを形成した
例について説明したが、本考案はかかる実施例に限定さ
れるものではなく、例えば、断熱板６３に形成しても良
いことは勿論である。

【００４３】

【考案の効果】以上述べたように、本考案の能動型消音
器では、排気管が接続される排気管用箱体に絞り開口部
を形成し、この絞り開口部を、連通孔の形成される断熱
板を介して、二次音源が収容される二次音源用箱体の連
通管部に接続したので、二次音源にかかる熱負荷を従来
より大幅に低減することができる。また、排気管の中心
からスピーカまでの距離Ｌを、平面波条件を考慮して、
消音対象音の最高基本周波数で決まる波長以下の長さに
したので、位相差を等価的に無視することが可能にな
り、消音対象音の確実な消音を行うことができるという
利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の能動型消音器の第１の実施例を示す断
面図である。

【図２】図１の絞り開口部および連通管部の詳細を示す
分解斜視図である。

【図３】本考案の能動型消音器の第２の実施例を示す分
解斜視図である。

【図４】本考案の能動型消音器の第３の実施例を示す断
面図である。

【図５】本考案の能動型消音器の第４の実施例を示す断
面図である。

【図６】従来の能動型消音器の一例を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

４１排気管用箱体４１ａ絞り開口部４３二次音源用箱体４３ａ連通管部４５排気管５３スピーカ（二次音源）６３断熱板６３ａ連通孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平７−77992（ＪＰ，Ａ) 特開平４−347312（ＪＰ，Ａ) 特開昭50−62001（ＪＰ，Ａ) 特開平５−257483（ＪＰ，Ａ) 実開平４−42210（ＪＰ，Ｕ) 実開昭63−190513（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F01N 1/00 ZAB F01N 7/14

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】高温気体搬送用の排気管（４５）が接続
される排気管用箱体（４１）と、消去所望の排気騒音と
逆位相の消去音を放射する二次音源（５３）が収容され
る二次音源用箱体（４３）とを備えた能動型消音器にお
いて、前記排気管（４５）は、前記排気管用箱体（４１）内に
位置する部分に多数の小孔（４５ａ）が形成されている
と共に、この排気管用箱体（４１）の略中央部に挿通さ
れて成り、前記排気管用箱体（４１）は、前記排気管（４５）と平
行する側面に絞り開口部（４１ａ）を一体的に形成され
て成り、この絞り開口部（４１ａ）は、連通孔（６３ａ）の形成
される断熱板（６３）を介して、二次音源用箱体（４
３）に形成した連通管部（４３ａ）に接続されて成り、前記排気管（４５）の中心から前記二次音源（５３）ま
での距離（Ｌ）は、消音対象音の最高基本周波数で決ま
る波長以下に設定されて成っていることを特徴とする能
動型消音器。