JP4599512B2 - 排気の消音装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、大量かつ高速で排気を間欠的に繰返し排出する場合の騒音を減音乃至消音することを目的とした排気の消音装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来消音装置としては、排気を吸音材中に通過させ、又は吸音壁を設けて反射音を可及的に吸収減衰させ、或いは排気を屈曲流動させて、排気のエネルギーを消費させるなど、多種、多様の努力が払われていた。
【0003】
【発明により解決しようとする課題】
前記従来の消音装置は、夫々の目的に応じた効果をあげているが、多量の多湿空気を高速で、而も間欠的に排出する場合の消音については、未だ有効な解決手段が提案されていない。
【0004】
特に流速が大きいと、排気通路の各部の振動による新しい騒音の発生と、大量の排気による騒音の吸収能力の限界になるなどの問題点があった。
【0005】
【課題を解決するための手段】
然るにこの発明は、消音ケースを少くとも大小2区分に仕切り、前記消音ケース壁に吸音・遮音層を設けると共に、排気通路に消音フィルターを設けることにより、前記従来の問題点を解決したのである。
【0006】
即ちこの発明は、消音ケースを少なくとも大小2区分に分割し、各区分の内壁に吸音、遮音層を内装し、前記小区分へ排気流入パイプを連結すると共に、前記大区分へ排気流出口を開口し、前記大小2区分内へ、前記排気の流れを横切って、少くとも1つの消音フィルターを介装し、前記小区分と、大区分との仕切壁の一部を連通口としたことを特徴とする排気の消音装置であり、大小2区分の容積比は、1:1.2〜1:1.8としたものである。また吸音・遮音層は、多孔質金属板、デミスター及びロックウール又はグラスウールの積層としたものであり、消音フィルターは、多数の通気孔を有する部材よりなる仕切り篭内へ、比重の大きい金属毛を充填して多孔質層としたものである。
【0007】
更に他の発明は、消音ケースを少なくとも大小2区分に分割し、各区分の内壁に吸音、遮音層を内装し、前記小区分へ排気流入パイプを連結すると共に、前記大区分へ排気流出口を開口し、前記大小2区分内へ、前記排気の流動路を横切って、少くとも1つの消音フィルターを介装し、前記小区分と、大区分との仕切壁の一部を連通口とし、前記消音ケースを、脱湿装置の架台下に設置したことを特徴とする排気の消音装置である。
【0008】
この発明に使用するデミスター(Demister)は、これを構成する線条により流体中に含まれている不純物等を捕集し、分離除去する一種の濾過洗浄器である。このデミスターの捕集機構は、微粒子が線条へ慣性衝突するので、粒子の流れを直接遮り、微粒子の電力による沈降、線条表面への微粒子の拡散、静電気による吸引力及びガス吸収などにより、流動気体中のミストを除去し、清浄化する。
【0009】
デミスターは、各種類があるが、この発明においては、次のような仕様を使用する。但し、これに限定されるものではない。例えば、線径0.12mm、接触表面積1.780m/m、空間率94.5%、密度432kg/mであって、0.05〜1μの極細微粒子の凝集に有効である。
【0010】
前記線材としては、通常ステンレスが多用されるが、その他炭素鋼線、クロムステンレス、モリブデンステンレスなどの金属、或いはポリエチレン、ポリプロピレン又はテフロン(登録商標)などの合成樹脂繊維を用いる場合もある。
【0011】
従来乾燥空気を生成する為の脱湿装置は、比較的大きな2本の脱湿槽を並列設置し、必要な配管をすると共に、前記脱湿槽の外側に再成時に使用する排気消音装置が設置されていた。この場合に大量の排気に際し、大きな騒音を出して排気するので、この騒音を可及的に小さな音とする為に、排気の流速を弱めるべく、大容量の消音装置が使用されていた。
【0012】
従って脱湿槽が大きい程大きな消音装置が必要となり、その為に消音装置の設置場所についても大きな床面積を必要としていた。
【0013】
この発明は、消音ケースを少くとも大小2区分に分割し、前記消音ケース内壁へ吸音層を設けると共に、排気通路へ吸音フィルターを介装することによって、消音効率を高め、消音装置の小形化を図ると共に、該消音装置を前記脱湿槽の架台の下部へ収容するようにして、その設置床面積の激減を達成することができた。
【0014】
この発明で使用する吸音・遮音層は、例えばアルミニウム粉末の燒結製で、平均100ミクロンの微小通気孔を有する吸音板(厚さ3.0mm)であり、これに、グラスウール層又はロックウール層(厚さ25mm〜40mm)を層着したものである。前記における吸音板は、化粧板ともなるので、グラスウール等に対し、特別の配慮(支持の為)を必要としない。前記の外、前記デミスターを介装し、消音のみならず、流動気体の清浄化を図ることもある。
【0015】
前記吸音板を通過する空気分子と、吸音板の孔壁との摩擦によってエネルギーが急速に失われ、ついでグラスウール等により吸音される。このグラスウール等により吸音されなかった音は、反射されて再び吸音板を通過してエネルギーを失いケース内へ戻ることになる。前記における吸音板は、例えば気孔率45%、密度1.5g/cmであった。
【0016】
前記消音フィルターは、パンチングメタルなどの多数の通気孔を有する板よりなる篭(容器)内へステンレス片(厚さ0.1mm、長さ10mm、幅1〜3mm)又はデミスターを多数充填して構成する。
【0017】
【発明の実施の形態】
この発明は、消音ケースを少くとも大小2区分に分割し、各区分の内壁に吸音・遮音層を内装し、前記小区分へ排気流入パイプを連結すると共に、前記大区分へ排気流出口を開口し、前記大小2区分内へ、前記排気の流れを横切って、少くとも1つの消音フィルター(デミスター)を介装し、前記小区分と、大区分との仕切壁の一部を連通口とした排気の消音装置である。
【0018】
この発明の排気の消音装置は、例えば、脱湿槽の架台内又は架台の下部へ設けることによって、脱湿装置全体の床面積を減少させることができる。
【0019】
またこの発明によれば、吸音・遮音層と消音フィルターの併用によって消音効果を向上させると共に、排気の清浄化を図ることができるので、同一消音効果のある装置に比し、小型化(例えば容積で50%以下位)することができる。
【0020】
【実施例】
この発明の実施例を図1、2、3に基づいて説明する。高さ160mmに対し、幅1260mm、奥行860mmの割合の扁平な消音ケース1を、仕切壁2により容積1:1.4の割合にa区分3とb区分4に分割し、前記a区分3の一側へ排気の流入パイプ5を連結すると共に、b区分4の一側へ多数の排気孔を有する排気の流出口6を設け、前記仕切壁2の一側へ排気の通過口7を設ける。前記a区分3と、b区分4の内壁には、吸音板8(カルム材)と、ロックウール層9が層着してあって、吸音・遮音層を構成してある。
【0021】
前記実施例において、脱湿槽10、10aからの排気は、図4中矢示11、12、13のように、四方切換弁14を介して消音装置15に排気される。この排気は、図1中流入パイプ5から矢示16のように入り、消音フィルター17を矢示18のように通過し、ついで消音フィルター19(金属版又はデミスター)を矢示20のように通過してから仕切壁2の通過口7を矢示21のように通過し、ついで消音フィルター22を矢示23のように通過した後、流出口6から矢示24のように外界へ排出される。図2中28は消音ケースの蓋で、裏面に前記区分3、4に設けたものと同質の吸音板とロックウール層が設けてある。
【0022】
前記のように排気は消音フィルター17、19、22を通過する毎にエネルギーを消失するのみならず、a区分3と、b区分4の側壁に衝突した音は、吸音板8と、ロックウール9によってエネルギーを消失する。この場合に、排気は直進できないので、2回以上側壁に衝突し、著しく消音される。例えば吸音壁のみを設けた屈曲路に対し、この発明のように、大小の消音室に吸音フィルターを設けた場合には、10〜30%の消音効果が認められる。
【0023】
また消音装置を付けない場合に比較すると、50%以上の消音効果が認められた。
【0024】
前記消音フィルター17、19、22は、パンチングメタル25などの多数の通気孔を有する板よりなる篭(容器)内へステンレス片(厚さ0.1mm、長さ10mm、幅1〜3mm)26又はデミスターを充填して構成する。前記実施例では、充填材としてステンレス片を用いたが、ステンレス片の外に、比較的比重の大きい金属片、例えば銅、真鍮、その他の排気が通過する際、抵抗となってエネルギーを吸収する材質ならば何れも使用することができる。また極細繊維よりなるデミスターを充填する場合もある。
【0025】
前記における吸音板8はアルミニウム粉末の燒結板を使用したが、他の金属燒結板でも無数の微小孔(例えば100ミクロン)を設けた吸音板には同様の効果がある。
【0026】
この実施例は、図3のように、脱湿槽10、10aのフレーム27内へ取付けたので、消音装置15用の床面積は皆無に等しく、設置場所を節減することができる。
【0027】
またこの発明によれば、吸音効果が良いので、消音装置15の容積を小さく(例えば従来の50%以下)することができる。
【0028】
【実験例】
この発明において、区分(消音室)の数及び大小、並びに吸音材の種類について実験した所、下記の結果を得た。
【0029】
架台サイレンサー騒音実験
Figure 0004599512
上記実験機を使って吸音材の増減による騒音値の変化を測定した。
又吹き出し速度の変化による騒音値の変化も測定した。
(スピードコントローラー使用による)
実験データー
1.暗騒音 75dB
2.源騒音 140dB以上(測定不能)
3.計測結果 表1を得た
【表1】
Figure 0004599512
【発明の効果】
この発明によれば、排気を小区分と大区分に分割した消音ケースに導き屈曲流動させると共に、複数の消音フィルターを通過させ、かつ吸音板を側壁に設置したので、排気は流動中に著しくエネルギーを消失し、結局高い効率で消音効果を達成することができる。
【0030】
また排気のエネルギー削減は、総て静的(動力不用)に行われる為に、永く同一能力を保持し、故障のおそれがないなどの諸効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例の一部を省略した開蓋平面図。
【図2】同じく一部を省略した斜視図。
【図3】同じく一部を省略した設置図。
【図4】同じくこの発明を使用する脱湿装置の回路図。
【図5】(a)この発明の比較実験装置の平面図。
(b)同じく他の実験装置の平面図。
【図6】同じく三室にした実験装置の平面図。
【符号の説明】
1 消音ケース
2 仕切壁
3 a区分
4 b区分
5 流入パイプ
6 流出口
7 通過口
8 吸音板
9 ロックウール層
10、10a 脱湿槽
14 四方切換弁
15 消音装置
17、19、22 消音フィルター

Claims (5)

  1. 消音ケースを仕切壁によって少なくとも小区分と大区分との大小2区分に分割し、
    前記小区分内及び、前記大区分内に面する前記仕切壁及び、前記小区分及び前記大区分の内壁に、それぞれ、吸音層と遮音層積層して配備し、
    前記小区分へ排気流入パイプを連結すると共に、前記大区分へ排気流出口を開口し、
    前記排気流入パイプを介して前記小区分内へ前記消音ケース外から流入した排気が、前記消音ケース内を屈曲流動して前記排気流出口を介して前記消音ケース外へ排出されるように前記仕切壁の一部に前記小区分と前記大区分との間の連通口を形成し、
    前記小区分内へ流入した排気が前記連通口に流動するまでの間に当該排気の流れを横切る第一の消音フィルターが前記小区分に配備されているとともに、
    前記連通口を介して前記大区分内へ流入した排気が前記排気流出口に流動するまでの間に当該排気の流れを横切る第二の消音フィルターが前記大区分に配備されている
    ことを特徴とする排気の消音装置。
  2. 前記排気が、前記排気流入パイプを介して前記小区分内へ流入する際に通過する第三の消音フィルターが前記小区分内に更に配備されている
    ことを特徴とする請求項1記載の排気の消音装置。
  3. 前記積層されている吸音層と遮音層とは、多数の微小孔を備えている金属板からなる吸音層と、デミスターロックウール又はグラスウールのいずれかからなる遮音層とが積層されているものである
    ことを特徴とする請求項1又は2記載の排気の消音装置。
  4. 前記第一、第二、第三の消音フィルターは、多数の通気孔を有する部材よりなる容器内へ、金属片又はデミスターを充填したものである
    ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項記載の排気の消音装置。
  5. 消音ケースを仕切壁によって少なくとも小区分と大区分との大小2区分に分割し、
    前記小区分内及び、前記大区分内に面する前記仕切壁及び、前記小区分及び前記大区分の内壁に、それぞれ、吸音層と遮音層積層して配備し、
    前記小区分へ脱湿装置からの排気流入パイプを連結すると共に、前記大区分へ排気流出口を開口し、
    前記排気流入パイプを介して前記小区分内へ前記消音ケース外から流入した排気が、前記消音ケース内を屈曲流動して前記排気流出口を介して前記消音ケース外へ排出されるように前記仕切壁の一部に前記小区分と前記大区分との間の連通口を形成し、
    前記小区分内へ流入した排気が前記連通口に流動するまでの間に当該排気の流れを横切る第一の消音フィルターが前記小区分に配備されているとともに、
    前記連通口を介して前記大区分内へ流入した排気が前記排気流出口に流動するまでの間に当該排気の流れを横切る第二の消音フィルターが前記大区分に配備されている
    構成にし、かかる構成からなる前記消音ケースを、前記脱湿装置の架台下に設置したことを特徴とする排気の消音装置。
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