JP3061817U

JP3061817U - 消音装置

Info

Publication number: JP3061817U
Application number: JP1999001149U
Authority: JP
Inventors: 新太郎山田
Original assignee: 新太郎山田
Priority date: 1999-03-03
Filing date: 1999-03-03
Publication date: 1999-09-24
Anticipated expiration: 2005-03-03

Abstract

(57)【要約】【課題】消音装置において、簡単な構成で十分な消音効
果を発揮できる構造を得る。【解決手段】円柱状筒体１１の両開口部を前面端部板１
２と後面端部板１３とで塞いだ本体１０に対して導入管
１４及び排出管１５を設け、前記本体内を導入管側の小
拡散室１７と排出管側の大拡散室１８とに区画壁１６で
区画し、区画壁で隔たれた本体内の端部間を二対以上の
長尺状連通体２０で連通させてガス流路を形成する際、
各対の連通体同士を互に対向するように配設するととも
に、円柱状筒体の内壁面に沿った弓状面２１ｂを有する
略コ字形片２１で各連通体を形成することにより、ガス
流路中での排気ガスの反射効率及び相互干渉を高めて消
音効果を良好とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、ディーゼルエンジンの排気騒音を消去するための消音装置に係り、低周波から高周波までの広い範囲の音波を消去する効果を維持しながら、小型且つ製作が容易な消音装置の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

内燃機関における排気騒音を除去する消音装置においては、管内を流れる排気ガスを体積の大きい室へ拡散させたり、管の壁面に多数の小孔を設け管の外側周囲に吸音材を配置して管内に流れる排気騒音を吸収させることが一般的に行われている。

【０００３】本考案者は、長年にわたり消音装置の構成についての研究を重ねた結果、排気経路を絞ることにより低周波数の騒音を有効に消去できることを見出し、この現象を応用した消音装置を提案するに至った（実公平３−２９５３０号公報参照）。この消音装置は、外被筒体内において、排気経路の絞りと拡散及び音波の相互干渉を有効に行わせるとともに、吸音材への吸収効率を高めるように内部の構成を工夫し、装置の小型化を図りながら十分な消音効果を発揮させるものである。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、周囲に多孔が形成された内筒の外周に吸音材（グラスウール）を配置し、内筒内に流れるガスの排気騒音を除去する構成であると、内筒と外被筒体との間に吸音材を詰め込む煩雑な作業が必要となり、作業コストの上昇を招くという問題点があった。

【０００５】また、拡散室等を形成するため、内筒の内部を仕切る場合には、その外側の外被筒体内も仕切る必要があり（内筒周囲の多孔を通って排気ガスが漏れる）、溶接箇所が増えて加工コストの上昇を招くという問題点があった。特に、製造コストの軽減が叫ばれる近年においては、低コストで十分な消音効果を発揮できる構造の消音装置が望まれていた。

【０００６】本考案は上記実情に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で十分な消音効果を発揮できる構造の消音装置を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため請求項１の消音装置は、円柱状筒体の両開口部を前面端部板と後面端部板とで塞いだ本体と、前記前面端部板に設けた導入管と、前記後面端部板に設けた排出管と、前記本体内を導入管側の小拡散室と排出管側の大拡散室とに区画する区画壁と、前記区画壁をその周辺位置で本体の軸方向に貫通し本体内の端部間を連通させてガス流路を形成する二対以上の複数対の長尺状連通体と、前記前面端部板の裏面側に装着した吸音材と、を有している。そして、前記各対の連通体同士は互に対向するように区画壁に配設する一方、前記各連通体は、略コ字形片から成り前記円柱状筒体の内壁面に沿った弓状面を有して形成することを特徴としている。

【０００８】また、前記連通体で形成されたガス流路の断面形状は、区画壁の半径に直交する方向に長い形状とし、区画壁の半径方向における前記断面形状の長さは本体の半径の１／４以下であることが良好である。

【０００９】そして、前記導入管のガス流出端部と区画壁との距離は、導入管の直径以上であることが好ましい。

【００１０】更に、各連通体のガス流路に対応する断面積の総和は、導入管の断面積以上であることが好ましい。

【００１１】本考案の消音装置によれば、ガス流路を形成する二対以上の複数対の長尺状連通体について、各対の連通体同士が互に対向するように区画壁に配設されているので、各連通体から流出する排気ガスが効率よく衝突し、高周波の排気騒音について相互干渉による消音効果が高められる。

【００１２】また、各連通体は、略コ字形片から成り前記円柱状筒体の内壁面に沿った弓状面を有しているので、前記内壁に沿った空間がガス流路となることにより、連通体内における絞り込みによる反射効率を高め、低周波の排気騒音についての消音効果を良好にする。

【００１３】また、連通体を略コ字形片で構成し、本体の内側面と連通体の内側三面とでガス流路を形成しているので、連通体を筒体で形成するのに比較して加工を容易にするとともに、材料の節減を図ることができる。

【００１４】導入管のガス流出端部と区画壁との距離を導入管の直径以上とすることにより、導入管より流れ出る排気ガスが区画壁に衝突する際においても排気ガスの流れをスムーズにし、区画壁が排気抵抗として作用することを抑制する。

【００１５】各連通体の断面積の総和を導入管の断面積以上としたので、連通体で排気ガスが絞られる際においても排気ガスの流れをスムーズにし、連通体が排気抵抗として作用することを抑制する。

【００１６】

【考案の実施の形態】

本考案の実施の形態の一例について、図面を参照しながら説明する。図１は消音装置の軸方向に沿った断面説明図であり、図２は図１のＡ−Ａ線断面説明図である。

【００１７】この消音装置は、円柱状筒体１１の両開口部を前面端部板１２と後面端部板１３とで塞いで有底形状とした本体１０に対し、前記前面端部板１２を貫通する導入管１４及び前記後面端部板１３を貫通する排出管１５をそれぞれ設けて構成されている。導入管１４及び排出管１５は円柱状筒体で構成され、本体１０に対して同心円状となるようにそれぞれ装着されている。

【００１８】本体１０内には前面端部板１２及び後面端部板１３の各面に平行となる区画壁１６が導入管側寄りに設けられ、本体１０内を導入管側の小拡散室１７と排出管側の大拡散室１８とに区画している。また、導入管１４のガス流出端部と区画壁１６との距離ｔは、導入管１４の直径以上となるように区画壁１６を設置する。これは、導入管１４より流出する排気ガスが区画壁１６に衝突する際において、排気ガスの流れをスムーズにし、区画壁１６が排気抵抗として作用すること抑制するとともに、排出管側の大拡散室１８の体積を大きく設定するためである。

【００１９】本体１０内においては、本体１０内の端部間を連通させるガス流路となる二対の長尺状連通体２０が、円柱状筒体１１の内壁に沿って区画壁１６の周辺位置で本体１０の軸方向に貫通して装着されている。各連通体２０は、排気ガスを絞るためのものである。

【００２０】これら各連通体２０は、図２に示されるように、区画壁１６において互に対向して配置されるように区画壁１６の上下左右の位置（それぞれ９０度ずれた位置）に設けられている。また、各連通体２０は、軸方向に二つの折曲部２１ａ，２１ａを有する略コ字形片２１で構成され、その上面は円柱状筒体１１の内壁面に沿った弓状面２１ｂとなっている。したがって、各連通体２０によるガス流路は、本体１０の内側面と連通体２０の内側三面とで形成されるとともに、ガス流路の空間が内壁に沿って一定の高さｈを有し、内壁と弓状面２１ｂとが互に平行に位置するように構成されている。

【００２１】上記構成により、排気ガスを連通体２０で絞り込むに際して、内壁及び弓状面２１ｂが互に平行に位置することによるこれらの面での排気ガスの反射効率を高め、低周波の排気騒音についての消音効果を良好にする。また、連通体２０を筒体で形成するのに比較し、円柱状筒体１１の内壁側の空間をガス流路として有効に利用することにより、ガス流路面積が広くとれるとともに連通体２０自体の加工を容易にし、且つ材料の節減を図ることが可能となる。

【００２２】また、各連通体２０のガス流路に対応する断面積（図２の点線斜線面積部分）の総和は、導入管１４の断面積（排気ガス流路面積）より大きくなるように設定されている。この結果、連通体２０で排気ガスが絞られる際においても排気ガスの流れをスムーズにし、連通体２０が排気抵抗として作用することを抑制する効果がある。

【００２３】また、連通体２０のガス流路の断面形状は、区画壁１６の半径に直交する方向に長い形状（略長方形状）とし、区画壁１６の半径方向における前記断面形状の長さ（高さｈ）は本体１０の半径Ｌの１／４以下に設定している。前面端部板１２の裏面側には、グラスウール等を固めて構成された円板ドーナル状の吸音材２２が装着配置されている。吸音材２２は、円柱状筒体１１の前面端部板１２側に蓋体として設けた隔壁２３と前面端部板１２との間に収納され、隔壁２３に設けた多数のパンチング孔２４から小拡散室１７に臨むようにしている。

【００２４】吸音材２２は、所定位置に装着した後に蓋体としての隔壁２３を固定すればよいので、従来例で述べたような内筒と外被筒体との間に吸音材を詰め込む作業に比較して簡単に装着配置でき、消音装置の製造コストの軽減を図ることが可能となる。

【００２５】次に、上記構造の消音装置の作用について説明する。導入管１４より消音装置の本体１０内に導入された排気ガスは、導入管１４の流出口から小拡散室１７に拡散して騒音中の高周波成分が除去されるとともに、流出口を直進して区画壁１６に衝突して逆転乱反射された排気ガスと相互干渉して消音が行われる。区画壁１６で反射された排気ガスは、前面端部板１２裏面に装着された吸音材２２にパンチング孔２４を介して衝突し、高周波成分の騒音が除去される。

【００２６】続いて、排気ガスが、４つの連通体２０をガス流路として大拡散室１８に導かれる。各連通体２０内においては、ガス流路が絞られることにより、低周波成分の騒音が除去される。この際、ガス流路において、円柱状筒体１１の内壁及び弓状面２１ｂが互に平行に位置することにより、これらの面での排気ガスの反射効率を高め、低周波の排気騒音についての消音効果を良好にする。

【００２７】また、４つの連通体２０の断面積の総和は、導入管１４の断面積より大きく設定しているので、連通体２０で排気ガスが絞られる際においても排気ガスの流れをスムーズにし、連通体２０が排気抵抗として作用するのを防止することができる。

【００２８】各連通体２０の流出口から大拡散室１８へ排気ガスが流れる際には、拡散作用により排気ガスに残存する高周波成分が除去される。このとき一度絞られた排気ガスが拡散するので、拡散による消音効果を増大させることができる。また、大拡散室１８は距離ｔの設定により排気抵抗が増大しない範囲で最大体積となっているので、限られた本体１０内で効率のよい消音効果が得られる。また、各連通体２０を区画壁１６に対して互に対向する位置となるように設けているので、各連通体２０から流出する排気ガスが効率よく衝突し、高周波の排気騒音について相互干渉による消音効果が高められる。

【００２９】以上のような排気ガスのガス流出経路中の、拡散作用、乱反射による相互干渉、吸音材による吸音作用、ガス流路の絞り込みにより、低周波から高周波までの広い範囲の音波を確実に消音し、騒音が除去された排気ガスが排出管１５から外部に放出される。

【００３０】上述した消音装置の実施形態によれば、次のような効果を奏することができる。排気ガスを各連通体２０で絞り込むに際して、円柱状筒体１１の内壁及び弓状面２１ｂが互に平行に位置することによるこれらの面での排気ガスの反射効率を高め、低周波の排気騒音についての消音効果を高めることができる。

【００３１】導入管１４のガス流出端部と区画壁１６との距離ｔを導入管１４の直径以上としているので、導入管１４より流れ出る排気ガスが区画壁１６に衝突する際においても排気ガスの流れをスムーズにし、区画壁１６が排気抵抗として作用することを抑制し、且つ大拡散室１８の体積を大きく設定し大きな消音効果を発揮させることができる。

【００３２】また、各連通体２０の断面積の総和を導入管１４の断面積以上としたので、連通体２０で排気ガスが絞られる際においても排気ガスの流れをスムーズにし、連通体２０が排気抵抗として作用することを抑制することができる。

【００３３】連通体２０を略コ字形片で構成し、本体１０の内側面と連通体２０の内側三面とでガス流路を形成しているので、連通体２０を筒体で形成するのに比較して加工を容易にするとともに、材料の節減を図ることができる。

【００３４】上述の例では、二対の連通体２０が区画壁１６に対して互に対向位置となるよう装着されているが、複数対の連通体が区画壁周囲において互に対向するよう配置するため、連通体の数を６以上の偶数としてもよい。すなわち、各連通体２０から流出する排気ガスが効率よく衝突して高周波の排気騒音について相互干渉による消音効果が高められるように、各連通体が互に円柱状筒体１１の中心に対して対向して配置するように構成すればよい。

【００３５】

【考案の効果】

本考案の消音装置によれば、排気ガスを各連通体で絞り込むに際してのガス流路を、円柱状筒体の内壁に対して平行に位置する連通体の弓状面で形成したので、内壁及び弓状面での排気ガスの反射効率を高め、低周波の排気騒音についての消音効果を高めることができ、また、各連通体は互に対向位置となるように配置されているので、各連通体２０から流出する排気ガスが効率よく衝突して高周波の排気騒音について相互干渉による消音効果が高められ、全体として簡単な構成で十分な消音効果を発揮できる構造とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る消音装置の実施形態の一例を示す
断面説明図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面説明図である。

【符号の説明】

１０…本体、１１…円柱状筒体、１２…前面端部
板、１３…後面端部板、１４…導入管、１５…排
出管、１６…区画壁、１７…小拡散室、１８…大
拡散室、２０…連通体、２１…略コ字形片、２１
ａ…折曲部、２１ｂ…弓状面（上面）、２２…吸音
材、２３…隔壁、２４…パンチング孔

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】円柱状筒体の両開口部を前面端部板と後面
端部板とで塞いだ本体と、前記前面端部板に設けた導入管と、前記後面端部板に設けた排出管と、前記本体内を導入管側の小拡散室と排出管側の大拡散室
とに区画する区画壁と、前記区画壁をその周辺位置で本体の軸方向に貫通し本体
内の端部間を連通させてガス流路を形成する二対以上の
複数対の長尺状連通体と、前記前面端部板の裏面側に装着した吸音材と、を有し、前記各対の連通体同士は互に対向するように区画壁に配
設する一方、前記各連通体は、略コ字形片から成り前記円柱状筒体の
内壁面に沿った弓状面を有することを特徴とする消音装
置。
【請求項２】円柱状筒体の両開口部を前面端部板と後面
端部板とで塞いだ本体と、前記前面端部板に設けた導入管と、前記後面端部板に設けた排出管と、前記本体内を導入管側の小拡散室と排出管側の大拡散室
とに区画する区画壁と、前記区画壁をその周辺位置で本体の軸方向に貫通し本体
内の端部間を連通させてガス流路を形成する二対以上の
複数対の長尺状連通体と、前記前面端部板の裏面側に装着した吸音材と、を有し、前記各対の連通体同士は互に対向するように区画壁に配
設する一方、前記各連通体は、略コ字形片から成り前記円柱状筒体の
内壁面に沿った弓状面を有し、前記連通体で形成されたガス流路の断面形状は、区画壁
の半径に直交する方向に長い形状とし、区画壁の半径方
向における前記断面形状の長さは本体の半径の１／４以
下であることを特徴とする消音装置。
【請求項３】円柱状筒体の両開口部を前面端部板と後面
端部板とで塞いだ本体と、前記前面端部板に設けた導入管と、前記後面端部板に設けた排出管と、前記本体内を導入管側の小拡散室と排出管側の大拡散室
とに区画する区画壁と、前記区画壁をその周辺位置で本体の軸方向に貫通し本体
内の端部間を連通させてガス流路を形成する二対以上の
複数対の長尺状連通体と、前記前面端部板の裏面側に装着した吸音材と、を有し、前記各対の連通体同士は互に対向するように区画壁に配
設する一方、前記各連通体は、略コ字形片から成り前記円柱状筒体の
内壁面に沿った弓状面を有し、前記導入管のガス流出端部と区画壁との距離は、導入管
の直径以上であることを特徴とする消音装置。
【請求項４】円柱状筒体の両開口部を前面端部板と後面
端部板とで塞いだ本体と、前記前面端部板に設けた導入管と、前記後面端部板に設けた排出管と、前記本体内を導入管側の小拡散室と排出管側の大拡散室
とに区画する区画壁と、前記区画壁をその周辺位置で本体の軸方向に貫通し本体
内の端部間を連通させてガス流路を形成する二対以上の
複数対の長尺状連通体と、前記前面端部板の裏面側に装着した吸音材と、を有し、前記各対の連通体同士は互に対向するように区画壁に配
設する一方、前記各連通体は、略コ字形片から成り前記円柱状筒体の
内壁面に沿った弓状面を有し、前記各連通体のガス流路に対応する断面積の総和は、導
入管の断面積以上であることを特徴とする消音装置。
【請求項５】円柱状筒体の両開口部を前面端部板と後面
端部板とで塞いだ本体と、前記前面端部板に設けた導入管と、前記後面端部板に設けた排出管と、前記本体内を導入管側の小拡散室と排出管側の大拡散室
とに区画する区画壁と、前記区画壁をその周辺位置で本体の軸方向に貫通し本体
内の端部間を連通させてガス流路を形成する二対以上の
複数対の長尺状連通体と、前記前面端部板の裏面側に装着した吸音材と、を有し、前記各対の連通体同士は互に対向するように区画壁に配
設する一方、前記各連通体は、略コ字形片から成り前記円柱状筒体の
内壁面に沿った弓状面を有し、前記連通体で形成されたガス流路の断面形状を区画壁の
半径に直交する方向に長い形状として、区画壁の半径方
向における前記断面形状の長さを本体の半径の１／４以
下とし、前記導入管のガス流出端部と区画壁との距離を導入管の
直径以上とし、前記各連通体のガス流路に対応する断面積の総和を導入
管の断面積以上としたことを特徴とする消音装置。