JP3969793B2

JP3969793B2 - 改良された消音器

Info

Publication number: JP3969793B2
Application number: JP21021897A
Authority: JP
Inventors: クリストファー・ジェイ・ステッガー; デイヴッド・アール・ハルト; ジェフリー・エル・ヤング
Original assignee: エマーソンエレクトリックカンパニー
Priority date: 1996-08-01
Filing date: 1997-07-22
Publication date: 2007-09-05
Anticipated expiration: 2017-07-22
Also published as: US5765257A; JPH1071110A; CA2187659A1; MX9705860A; CA2187659C

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、改良された消音器に係り、更に詳細には真空掃除機や他の装置用に設計された消音器であって、真空掃除機の排気口や他の装置より発散する騒音を吸収し減衰させると共に騒音を偏向させる改良された消音器に係る。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
消音器は一般に、原動機より発生する騒音の量を低減すべく、自動車、芝刈り機、ガソリンエンジン又はディーゼルエンジンにより駆動される他の装置に使用されている。しかし真空掃除機、特に乾湿式実用真空掃除機より発生する騒音は消音器を使用することが妥当であるほど高いにも拘らず、消音器は真空掃除機には一般に使用されていない。電気モータにより駆動される真空掃除機より発生する騒音のレベルは、電気モータや送風ファンの振動及び真空掃除機内を高速度にて移動する空気の振動に起因して比較的高いレベルである。しかるに改良された消音器は広く使用されるには至っていない。幾つかの種々の構造が試みられてはいるが、それらの何れの構造も広く採用されてはいない。
【０００３】
従来開発されている改良された消音器や騒音減衰装置には幾つかの種類のものがある。例えば米国特許第４，１９５，９６９号、同第４，４１８，４４３号、同第４，９７０，７５３号に記載されている如く、改良された消音器や騒音減衰装置が真空掃除機それ自身の内部に組み込まれるものもある。また米国特許第４，２８０，２４５号及び同第４，３５６，５９１号に記載されている如く、ハウジングそれ自身又は付属する振動絶縁装置が騒音減衰用のサウンドドームを形成しているものもある。また米国特許第４，１２０，６１６号に記載されている如く、静粛に作動する改良された電気モータや送風機を開発する試みも行われている。勿論米国特許第４，０１５，６８３号に記載されている如く、真空掃除機のための排気口取り付け型の消音器や騒音抑制装置も開発されている。
【０００４】
本発明の改良された消音器は、真空掃除機の独立のアクセサリとして或いは一体的なアタッチメントとして真空掃除機の排気ポートに直接使用されるよう構成されている。本発明の消音器は真空掃除機の騒音レベルを大きく低減し、これにより使用者の快適性を増大させるよう構成されている。更に真空掃除機の騒音レベルの低減により真空掃除機の性能が顕著に低下されることもない。本発明の消音器はもし必要ならば真空掃除機以外の用途にも使用可能である。
【０００５】
【発明の概要】
本発明の目的は、真空掃除機や他の装置用の新規にして改良された消音器を提供することである。
【０００６】
本発明の他の一つの目的は、真空掃除機の騒音レベルを大きく低減する新規にして改良された消音器を提供することである。
【０００７】
本発明の他の一つの目的は、真空掃除機の騒音を低減し、しかも真空掃除機の性能や効率を損なうことのない新規にして改良された消音器を提供することである。
【０００８】
本発明の他の一つの目的は、種々の大きさ及び型式の真空掃除機に使用可能な新規にして改良された消音器を提供することである。
【０００９】
本発明の他の一つの目的は、構造が単純且つ経済的であり、少数の部品にて構成され、真空掃除機の排気口に容易に取り付け可能であり、もし必要ならば真空掃除機にその一部として組み込み可能であり、所期の目的に好適な新規にして改良された消音器を提供することである。
【００１０】
端的にいえば、本発明の改良された消音器は拡大されたヘッド部を有する消音器本体を含み、ヘッド部は一端に横断方向の端壁を有し他端に開口端を有している。消音器本体は小径の中空軸の内端に接続され、中空軸は横断方向の端壁の近傍まで消音器本体の開口端内に延在している。中空軸は真空掃除機の排気口に取り付けられ若しくはこれと共働するよう消音器本体外に延在する外端を有している。真空掃除機の排気口より伝達される騒音が小径の中空軸を経て消音器本体内へ至り、横断方向の端壁により消音器本体の開口端を経て反対方向へ方向転換される前に騒音減衰要素によって吸収されるよう、騒音減衰要素が横断方向の端壁に隣接して消音器本体内に配置されている。
【００１１】
小径の中空軸は半径方向に延在する接続フィンにより消音器本体に一体的に接続されていることが好ましい。
【００１２】
横断方向の端壁は消音器本体に取り外し可能に取り付けられる独立のカバーであることが好ましい。
【００１３】
騒音減衰要素は消音器本体の横断方向の端壁に隣接して延在すると共に消音器本体の内周壁面に沿って延在していることが好ましい。騒音減衰要素は独立のカバーと消音器本体との間に拘束されるよう構成される。また騒音減衰要素は小径の中空軸を消音器本体に一体的に接続する半径方向に延在するフィンを受け入れるスリットを含んでいる。
【００１４】
騒音減衰要素は発砲プラスチック材料にて構成されていることが好ましい。一つのかかる発砲プラスチック材料はオープンセルのポリエステルポリウレタン発砲材である。
【００１５】
横断方向の端壁に隣接する騒音減衰要素及び消音器本体の内周壁面に隣接する騒音減衰要素は、一つの要素として互いに接続されていることが好ましい。
【００１６】
消音器本体に取り付けられる独立のカバーは、該カバーを消音器本体に取り付けるための固定要素を含んでいる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を好ましい実施形態について詳細に説明する。
【００１８】
以下の説明に於いては、本発明の消音器を真空掃除機の消音器として説明するが、本発明の消音器は必要ならば他の装置に使用されてもよい。
【００１９】
本発明の改良された消音器１は、消音器本体３と騒音減衰要素５と独立のカバー７とを含んでいる。図示の如く、騒音減衰要素５は消音器本体３内に配置され、次いで騒音減衰要素５を消音器本体３内に拘束し保持すべく、独立のカバー７が消音器本体に対し組み付けられる。
【００２０】
消音器本体３は開いた両端１１及び１３を有する中空円筒部、即ち拡大されたヘッド部９を含んでいる。小径の中空軸１５が中空円筒部９の一方の開口端１１内に延在し、一連の半径方向に延在するフィン１９により中空円筒部９の内周壁面１７に一体的に接続されている。図４に最もよく示されている如く、小径の中空軸１５を中空円筒部９の内周壁面１７に一体的に接続する５個の半径方向に延在するフィン１９が存在する。中空軸１５は真空掃除機の排気口（図示せず）に取り付けられるよう消音器本体３外に延在する外端２１を有している。かくして中空軸１５は真空掃除機の排気チューブ（図示せず）に取り付けられる独立のアクセサリであってもよく、また真空掃除機の排気口の一体的な一部として形成されてもよい。中空軸１５は後に説明する目的で中空円筒部９の他方の開口端１３の近傍に位置する内端２３を有している。
【００２１】
騒音減衰要素５は、まず発泡プラスチック材料（その好ましい例はオープンセルのポリエステルポリウレタン発泡材である）より図６に示されている如く平坦な形状に形成される。騒音減衰要素５はディスク部２５と矩形部２７とを含み、これらは接続部２９にて互いに一体的に接続されている。矩形部２７はその一方の側縁より延在する一連の五個のスリット３１を含んでいる。騒音減衰要素５は、消音器本体３を構成する中空円筒部９の開口端１３内に組み込まれるよう、図６に示された平坦な状態より図２に示された形状に変形される。騒音減衰要素５の矩形部２７に設けられた各スリット３１は、騒音減衰要素５のディスク部２５が開いた上端１３を横切って延在し、しかも騒音減衰要素が中空円筒部９の内周壁面１７に沿って延在するよう、半径方向に延在するフィン１９を受け入れるようになっている。
【００２２】
騒音減衰要素５が消音器本体３内に配置されると、独立のカバー７が消音器本体３に取り付けられる。この目的で、消音器本体３は一連の互いに隔置され長手方向に延在し半径方向に変形可能な締結タブ３３を含んでおり、各タブ３３は独立のカバー７に設けられた溝３５に係合解除可能に係合するようになっている。かくして独立のカバー７は消音器本体に取り外し可能に取り付けられ、騒音減衰要素５を消音器本体内に保持する。
【００２３】
図４及び図５に示されている如く、騒音減衰要素５は消音器本体３のための横断方向の端壁として作用する独立のカバー７の下方にて中空円筒体９の開いた上端１３を横切って延在している。他の一つの実施形態に於いては、独立のカバー７は消音器本体３と一体に形成され、これにより一体的な横断方向の端壁として作用する。何れの場合にも、騒音減衰要素５のディスク部２５は小径の中空軸１５の内端２３を横切って延在し、中空軸１５の内端２３は図５に示されている如く騒音減衰要素５のディスク部２５より隔置される。
【００２４】
本発明の消音器１は以下の如く機能する。真空掃除機の排気口（図示せず）より伝達される騒音は小径の中空軸１５を通過して消音器本体３内へ至り、横断方向の端壁、即ち独立のカバー７により消音器本体３の開口端１１を経て逆方向へ方向転換される前に騒音減衰要素５により吸収される。かくして真空排気空気及び騒音は騒音減衰要素５により吸収され減衰された後に、消音器本体３の開口端１１を経て排出されるよう、横断方向の端壁、即ち独立のカバー７により１８０°方向転換される。騒音及び真空排気空気の実質的な部分が１８０°方向転換されるのではなく、ディスク部２５を含む騒音減衰要素より吸収される。この場合小径の中空軸１５の開いた内端２３を経て吐出される排気空気はディスク部２５に直接曝され、また消音器本体３の内周壁面１７に当接して配置された矩形部２７に曝される。
【００２５】
本発明による改良された消音器を使用する場合及び使用しない場合について行われた騒音試験により、騒音のレベルが実質的に、恐らくは大きく低減されることが判った。乾湿式真空掃除機にホースが取り付けられた場合に於いて、本発明の消音器が使用されない場合の騒音レベルは８６．９６ dＢであるのに対し、本発明の改良された消音器が使用された場合の騒音レベルは８０．８４ dＢであった。これらの結果は６．１２ dＢの軽減、即ち７％の改善を示している。固定されたホースの場合には、本発明の消音器を使用しない場合の騒音レベルは９７．９３ dＢであるのに対し、本発明の改良された消音器が使用された場合の騒音レベルは８８．０６ dＢであった。騒音の変化は９．８７ dＢであり、１０％の改善が得られた。３ dＢの変化は雑音電力レベルの点で見て５０％の改善に相当する。従って固定されてないホースについての６．１２ dＢの騒音変化は約７５％の雑音電力レベルの改善に相当し、固定されたホースについて得られた改善は約８７．５％の雑音電力レベルの改善に相当する。上述の試験は例示のためのものであり、本発明を限定するものではない。
【００２６】
真空掃除機の性能や効率を殆ど低下させることなく騒音レベルを上述の如く大きく改善することができた。本発明の改良された消音器を使用する場合及び使用しない場合の両方について行われた空気流試験に於いて、真空掃除機の性能や効率に顕著な差異は認められなかった。空気流試験によれば、真空掃除機の性能や効率が僅かに改善される場合があるが、真空掃除機の性能や効率に顕著な差異はなかった。
【００２７】
以上の説明より、本発明の改良された消音器は少ない部品にて構成された比較的単純な構造を有するにも拘らず、真空掃除機の排気口より発生する騒音のレベルを大きく低減し、使用者の快適さを向上させることが理解されよう。また本発明の消音器は真空掃除機の性能や効率を殆ど低下させることなく騒音レベルを低減する。本発明の改良された消音器が真空掃除機の独立のアクセサリとして使用される場合や真空掃除機の一体的な一部として使用され場合には、様々な大きさ及び機能の種々の真空掃除機に使用可能である。前述の如く本発明の消音器は真空掃除機以外の用途にも使用可能である。
【００２８】
以上の説明より、本発明の幾つかの目的及び利点が達成され、他の有利な結果が得られることが理解されよう。
【００２９】
以上に於いては本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による改良された消音器の斜視図である。
【図２】本発明による改良された消音器を構成する部品の分解斜視図である。
【図３】本発明による改良された消音器の側面図である。
【図４】図３の線４−４に沿う断面図である。
【図５】図３の線５−５に沿う断面図である。
【図６】本発明による改良された消音器に組み込まれる騒音減衰要素を示す平面図である。
【符号の説明】
１…消音器
３…消音器本体
５…騒音減衰要素
７…カバー
９…中空円筒部
１５…小径の中空軸
１７…内周壁面
１９…フィン
２５…ディスク部
２７…矩形部
３１…スリット
３３…タブ
３５…溝

Claims

消音器であって、
一端に横断方向の端壁を有し他端に開口端を有する消音器本体にして、前記消音器本体の前記開口端内にて前記横断方向の端壁の近傍まで延在し真空掃除機の排気口に取り付けられるよう前記消音器本体外に延在する外端を有する小径の中空軸の内端に接続された消音器本体と、
前記横断方向の端壁に隣接して前記消音器本体内に配置された騒音減衰要素と、
を含み、真空掃除機の排気口より伝達される騒音が前記中空軸を経て該中空軸よりも大径の前記消音器本体内へ至って放射方向に拡がり、前記横断方向の端壁にて反対方向へ方向転換され、前記消音器本体の開口端を通過する前に前記騒音減衰要素によって吸収されることを特徴とする改良された消音器。
前記中空軸は半径方向に延在する接続フィンにより前記消音器本体に一体的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の改良された消音器。
前記横断方向の端壁は前記消音器本体に取り外し可能に取り付けられる独立のカバーであることを特徴とする請求項１に記載の改良された消音器。
前記騒音減衰要素は前記消音器本体の前記横断方向の端壁に隣接して延在すると共に前記消音器本体の周壁に沿って延在していることを特徴とする請求項１に記載の改良された消音器。
前記騒音減衰要素は前記独立のカバーと前記消音器本体との間に拘束されることを特徴とする請求項３に記載の改良された消音器。
前記横断方向の端壁は前記騒音減衰要素を前記消音器本体に対し拘束する独立のカバーであることを特徴とする請求項４に記載の改良された消音器。
前記消音器本体の内周壁面に沿って延在する前記騒音減衰要素は前記中空軸を前記消音器本体に一体的に接続する半径方向に延在するフィンを受け入れるスリットを含んでいることを特徴とする請求項６に記載の改良された消音器。
前記騒音減衰要素は発砲プラスチック材料であることを特徴とする請求項７に記載の改良された消音器。
前記発砲プラスチック材料はオープンセルのポリエステルポリウレタン発砲材であることを特徴とする請求項８に記載の改良された消音器。
前記横断方向の端壁に隣接する前記騒音減衰要素及び前記消音器本体の前記周壁に隣接する前記騒音減衰要素は一つの要素として互いに接続されていることを特徴とする請求項７に記載の改良された消音器。
消音器であって、
開いた両端部を備えた中空円筒部を有する消音器本体にして、一方の開いた端部内へ他方の開いた端部の近傍まで延在する小径の中空軸の内端に一体的に接続され、前記中空軸が該中空軸と前記中空円筒部との間に半径方向に延在する接続フィンにより前記中空円筒部に一体的に接続されており、前記中空軸が真空掃除機の要素に取り付けられるよう前記消音器本体外に延在する外端を有している消音器本体と、
前記中空軸より隔置された前記中空円筒部の前記他方の開いた端部に隣接して前記消音器本体内に配置された騒音減衰要素と、
前記騒音減衰要素を覆う独立のカバーであって、前記中空円筒部に取り付けられた独立のカバーと、
を含み、真空掃除機の排気口より伝達される騒音が前記中空軸を経て前記消音器本体内へ至り前記独立のカバーにより反対方向へ方向転換され、前記小径の中空軸の外側に沿って前記中空円筒部の前記一方の開いた端部を経るまでに前記騒音減衰要素によって吸収されることを特徴とする改良された消音器。
前記独立のカバー及び前記中空円筒部の前記他方の開いた端部はこれらを互いに取り外し可能に固定するための互いに共働する固定要素を含んでいることを特徴とする請求項１１に記載の改良された消音器。
前記騒音減衰要素は前記中空円筒部の内周壁面に沿って延在していることを特徴とする請求項１１に記載の改良された消音器。
前記中空円筒部の内周壁面に沿って延在する前記騒音減衰要素は前記中空軸を前記中空円筒部に一体的に接続する半径方向に延在するフィンを受け入れるスリットを含んでいることを特徴とする請求項１３に記載の改良された消音器。
前記騒音減衰要素はオープンセルのポリエステルポリウレタン発砲材であることを特徴とする請求項１３に記載の改良された消音器。