JP5526999B2 - 消音器及び過給機 - Google Patents

Description

本発明は、消音器及び過給機に関するものである。

内燃機関から排出される燃焼ガスの流動エネルギーを回転駆動力に変換し、この回転駆動力を用いて圧縮された空気を上記内燃機関に供給する過給機が知られている。このような過給機には、吸気口から外部の空気を吸入して圧縮する圧縮部が設けられている。圧縮部の吸気口側には、例えば特許文献１に示すような、圧縮部内で生じる騒音を減衰させる消音器が接続されている。消音器は、空気が流入する流入部を有し環状に形成される環状部と、該環状部の中心軸線方向での一方側の開口部を閉塞する閉塞部と、中心軸線方向での他方側に向けて空気が排出される排出口とを備え、排出口から入る音を減衰させるものである。なお、消音器の排出口は、圧縮部の吸入口と連通する位置に設けられている。消音器の内部には、音を吸収して減衰させる吸音材が設置されており、吸音材の吸音作用によって排出口から入る音を減衰させている。

また、特許文献１に示す消音器と異なる構成を有する消音器も知られている。このような消音器は、流入した空気の流れの向きを閉塞部側に調整した後に排出口側に調整する調整部（いわゆる反転部）を備えている。調整部は、環状部の径方向内側で排出口側から閉塞部に向けて突出して設けられ、排出口を囲む環状に形成されている。調整部の径方向内側には吸音材が設置されており、排出口から入る音を効果的に減衰させることができる。

特開２００８−２０２４３６号公報

ところで、過給機の設置スペースを縮小するため、過給機の小型化が要請される場合がある。そして消音器に対しては、特に中心軸線方向での長さを短縮することが要請される。しかしながら、消音器の中心軸線方向での長さを短縮すると、消音器の内部に設置される吸音材の量が少なくなるため、消音器の消音性能が低下し、十分な消音性能を確保できなくなる虞があった。

本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、消音器を小型化しても十分な消音性能を確保できる消音器及び過給機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明に係る消音器は、気体が流入する流入部を有し環状に形成される環状部と、該環状部の中心軸線方向での一方側の開口部を閉塞する閉塞部と、中心軸線方向での他方側に向けて気体が排出される排出口とを備え、排出口から入る音を減衰させる消音器であって、環状部の径方向内側で排出口側から閉塞部に向けて突出して設けられ流入した気体の流れの向きを閉塞部側に調整する環状の第１壁部と、第１壁部の閉塞部側の端部と排出口の周縁部とのそれぞれに接続して設けられ第１壁部によって流れの向きが調整された気体の流れの向きを排出口側に調整する環状の第２壁部と、第１壁部と第２壁部とに亘って設けられる吸音材とを備える、という構成を採用する。
本発明によれば、吸音材が第１壁部と第２壁部とに亘って設けられており、消音器において吸音材が設置される箇所が従来よりも増加している。

また、本発明に係る消音器は、第１壁部及び第２壁部が、流入部から流入した気体が流れる空間の逆側に収容空間を形成するとともに、空間と収容空間とを連通する連通孔を有し、吸音材が収容空間に設けられる、という構成を採用する。
本発明によれば、第１壁部及び第２壁部に形成される連通孔を介して、上記空間内の音が吸音材に吸収される。また、吸音材と上記空間との間に第１壁部及び第２壁部が設けられているため、流入部から流入した気体の流動による吸音材の損傷が抑制される。

また、本発明に係る消音器は、環状部における径方向内側の一部に設けられる第２吸音材を備える、という構成を採用する。
本発明によれば、第２吸音材が環状部に設けられていることから、消音器に設置される吸音材の量が従来よりも増加する。

また、本発明に係る消音器は、第２吸音材が、環状部の閉塞部側に設けられる、という構成を採用する。
環状部の閉塞部側は、排出口から入る音が僅かに回折するのみで到達可能な部分である。すなわち、環状部の閉塞部側に到達する音量は多い。本発明によれば、この部分に第２吸音材を設置しているため、排出口から入る音が効率よく吸収される。

また、本発明に係る消音器は、第２吸音材が、中心軸線方向に関して少なくとも第１壁部及び第２壁部の非配置の範囲に設けられる、という構成を採用する。
本発明によれば、径方向外側に向かって進む音が、吸音材及び第２吸音材の少なくともいずれか一方によって吸収されやすくなるため、排出口から入る音が効率よく吸収される。

また、本発明に係る過給機は、内燃機関から排出される燃焼ガスの流動エネルギーを回転駆動力に変換するタービン部と、該タービン部の回転駆動力により駆動され気体を圧縮して内燃機関に供給する圧縮部とを備える過給機であって、圧縮部には、請求項１から５のいずれか一項に記載の消音器を介して気体が流入する、という構成を採用する。

本発明によれば、以下の効果を得ることができる。
本発明によれば、消音器において吸音材が設置される箇所が従来よりも増加しているため、同じ外形を有する消音器であれば、その消音性能を従来に比べて向上できる。したがって、消音器を小型化したとしても、設置される吸音材の量を従来と同程度とすることが可能となり、十分な消音性能を確保できるという効果がある。

本発明の第１の実施形態における過給機の概略構成を示す垂直断面図である。 図１における消音器を拡大した垂直断面図である。 図２のＡ−Ａ線視断面図である。 従来の消音器と第１の実施形態における消音器とで消音性能を比較した結果を示すものであり、閉塞部を挟んだコンプレッサ部の逆側での音圧の測定結果を示すグラフである。 従来の消音器と第１の実施形態における消音器とで消音性能を比較した結果を示すものであり、環状部の径方向外側の位置での音圧の測定結果を示すグラフである。 本発明の第２の実施形態における消音器の構成を示す垂直断面図である。 本発明の第３の実施形態における消音器の構成を示す垂直断面図である。

以下、本発明の実施の形態を、図１及び図７を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。

〔第１実施形態〕
図１は、本実施形態における過給機１の概略構成を示す垂直断面図である。
過給機１は、不図示の内燃機関から排出される燃焼ガスの流動エネルギーを回転駆動力に変換し、この回転駆動力を用いて圧縮された空気を内燃機関に供給することで、内燃機関の性能（出力や燃費等）を向上させるものである。図１に示すように、過給機１は、タービン部２と、軸受部３と、コンプレッサ部４（圧縮部）と、消音器５とを備えている。タービン部２、軸受部３、コンプレッサ部４及び消音器５は、一方向に並んで連結されている。

タービン部２は、内燃機関から排出される燃焼ガスの流動エネルギーを回転駆動力に変換するものである。タービン部２は、燃焼ガスの流動を受けて回転する回転翼であるタービンインペラ２１と、タービンインペラ２１をその回転軸線周りで囲んで設けられるタービンスクロール室２２と、タービンインペラ２１を挟んで軸受部３の逆側に設けられるとともに燃焼ガスが排出されるタービン部排出口２３とを備えている。タービンスクロール室２２及びタービン部排出口２３は、タービンケーシング２４に形成されている。

軸受部３は、タービンインペラ２１に固定される回転軸３１を回転自在に支持するものである。回転軸３１は、タービン部２及び軸受部３の連結方向に延びる軸部材であって、軸受３２を介して軸受ケーシング３３に回転自在に支持されている。軸受３２には潤滑のための潤滑油が供給されている。本実施形態の軸受３２にはすべり軸受が用いられているが、例えば転がり軸受であってもよい。

コンプレッサ部４は、回転軸３１を介して伝達されるタービン部２の回転駆動力で駆動されて空気を圧縮し、圧縮した空気を不図示の内燃機関に供給するものである。コンプレッサ部４は、コンプレッサインペラ４１と、コンプレッサ部吸入口４２と、ディフューザ４３と、コンプレッサスクロール室４４とを備えている。

コンプレッサインペラ４１は、回転軸３１に固定される回転翼であって、その回転により外部から吸引した空気を径方向外側に送り出すものである。コンプレッサ部吸入口４２は、コンプレッサインペラ４１を挟んで軸受部３の逆側に設けられ、コンプレッサインペラ４１に向けて吸入される空気の吸入口である。ディフューザ４３は、コンプレッサインペラ４１をその回転軸線周りで囲んで設けられる環状の流路であって、コンプレッサインペラ４１の回転により送り出された空気を圧縮して昇圧させる流路である。コンプレッサスクロール室４４は、コンプレッサインペラ４１をその回転軸線周りで囲んで設けられる環状の流路であって、ディフューザ４３と連通して設けられ、圧縮された空気が導入されるとともに不図示の内燃機関に向けて圧縮された空気を送り出すための流路である。

コンプレッサ部吸入口４２及びコンプレッサスクロール室４４は、コンプレッサケーシング４５に形成され、ディフューザ４３は、コンプレッサケーシング４５とシールプレート４６との間に形成されている。シールプレート４６は、軸受３２に供給される潤滑油のコンプレッサインペラ４１側への流入を防止するための部材であるとともに、コンプレッサケーシング４５と軸受ケーシング３３とを互いに連結させるための円板状の部材である。

消音器５は、外部から流入した空気が内部を流動してコンプレッサ部吸入口４２に向けて排出されるとともに、コンプレッサ部４の内部で生じコンプレッサ部吸入口４２を介して入る音を減衰させるものである。消音器５は、空気が流入する流入部５１を有し回転軸３１の軸線周りで環状に形成される環状部５２と、環状部５２の中心軸線Ｌ方向でのコンプレッサ部４と逆側の開口部を閉塞する閉塞部５３と、中心軸線Ｌ方向でのコンプレッサ部４側に向けて空気が排出される排出口５４を有し環状部５２の閉塞部５３と逆側に接続される背面板５５とを備えている。消音器５は、排出口５４がコンプレッサ部吸入口４２に対向して連通する位置で、コンプレッサ部４に連結されている。背面板５５は、円環状に形成された板部材である。消音器５の内部には、環状部５２、閉塞部５３及び背面板５５に囲まれて形成されるとともに流入部５１から流入した空気が流動する空間である空間５６が設けられている。なお、本実施形態における消音器５は、従来の消音器よりも中心軸線Ｌ方向での長さが短く形成されている。よって、消音器５を含めた過給機１は小型化されている。

続いて、本実施形態の特徴部分を備える消音器５について、より詳細に説明する。
図２は、図１における消音器５を拡大した垂直断面図である。また、図３は、図２のＡ−Ａ線視断面図である。
図２及び図３に示すように、環状部５２は、環状板５２ａと、フィルタ５２ｂとを有している。環状板５２ａは、回転軸３１（図１参照）の軸線周りで環状に形成された円筒状の部材である。環状板５２ａは、板厚方向で貫通する複数の孔部が形成された板部材（いわゆるパンチング板）を環状に湾曲させて形成されている。フィルタ５２ｂは、その内部で空気を流動させて、空気中の塵埃を取り除くスポンジ状のフィルタ部材である。フィルタ５２ｂは、環状板５２ａの外周面に接着剤等を用いて接着されており、少なくとも環状板５２ａの複数の孔部を全て覆う位置に設けられている。なお、外部の空気が空間５６に流入する流入部５１は、複数の孔部が形成された環状板５２ａとフィルタ５２ｂとで形成されている。また、環状部５２は、従来の消音器における環状部よりも中心軸線Ｌ方向での長さが短く形成されている。

閉塞部５３は、閉塞板５３ａと、閉塞部吸音材５３ｂとを有している。閉塞板５３ａは、環状板５２ａとリベットや溶接等によって接合されており、環状板５２ａの中心軸線Ｌ方向での一方側の開口部を閉塞する円板状の部材である。閉塞部吸音材５３ｂは、空間５６内の音を吸収して減衰させるフェルト材である。閉塞部吸音材５３ｂは、閉塞板５３ａの空間５６に臨む面に接着剤によって接着されている。また、閉塞板５３ａと閉塞部吸音材５３ｂとを挟持してそれらの接着強度を補強するリベット５３ｃが複数設けられている。

背面板５５は、環状板５２ａにおける中心軸線Ｌ方向での閉塞部５３の逆側に、リベットや溶接等によって接合されている。背面板５５はその中央部に排出口５４を有しており、排出口５４は中心軸線Ｌ周りに形成されている。
背面板５５には、環状部５２の径方向内側で背面板５５から閉塞部５３に向けて突出する環状の調整部５７が設けられている。調整部５７は、排出口５４を囲む位置に設けられており、流入部５１から流入した空気の流れＧの方向を閉塞部５３側に調整した後に排出口５４側に調整するものである。

なお、流入部５１から流入した空気が流れる流路の幅は、調整部５７の閉塞部５３側の端部と、閉塞部５３との間で最も狭くなっている。調整部５７の端部と閉塞部５３との間における流路面積Ｓは、中心軸線Ｌ方向での調整部５７の端部と閉塞部５３との間の距離を幅Ｈとし、中心軸線Ｌから調整部５７の端部までの径方向での距離を半径Ｒとすると、下記に示す式で表される。
Ｓ＝２πＲＨ …（１）
上述したように、本実施形態における消音器５は、従来の消音器に比べて中心軸線Ｌ方向での長さが短く形成されている。そのため、幅Ｈは従来より狭くなっており、流路面積Ｓも減少することから、流入部５１から流入した空気に対する流動抵抗や圧力損失が大きくなる傾向にある。しかしながら、本実施形態における調整部５７の端部は、従来よりも径方向外側に移動した位置に設けられており、半径Ｒは従来に比べて大きくなっている。結果として、式（１）により得られる流路面積Ｓは従来と同程度となっており、空気に対する流動抵抗や圧力損失も従来と同程度に抑えられている。

調整部５７は、第１壁部５７ａと、第２壁部５７ｂとで形成されている。第１壁部５７ａは、環状部５２の径方向内側で背面板５５から閉塞部５３に向けて突出して設けられ、流入部５１から流入した空気の流れＧの向きを閉塞部５３側に調整する環状の板部材である。なお、第１壁部５７ａは、中心軸線Ｌと平行して設けられている。
第２壁部５７ｂは、第１壁部５７ａの閉塞部５３側の端部と排出口５４の周縁部とのそれぞれに接続して設けられ、第１壁部５７ａによって流れの向きが調整された空気の流れＧの向きを排出口５４側に調整する環状の板部材である。なお、第２壁部５７ｂは、閉塞部５３に向かうに従い漸次拡径しており、中心軸線Ｌを含む所定の面での断面形状は空間５６に向けて膨出した形状となっている。
第１壁部５７ａ及び第２壁部５７ｂは、空間５６の逆側に収容空間５８を形成するとともに、空間５６と収容空間５８とを連通する連通孔５７ｃを複数有している。なお、第１壁部５７ａ及び第２壁部５７ｂとは、機械加工（板金加工）によって同一の板部材（パンチング板）から一体的に成形されている。

収容空間５８内には、第１調整部吸音材５７ｄ（吸音材）と第２調整部吸音材５７ｅ（吸音材）とが設置されている。第１調整部吸音材５７ｄ及び第２調整部吸音材５７ｅは、空間５６内の音を吸収して減衰させるフェルト材である。第１調整部吸音材５７ｄは、第１壁部５７ａの収容空間５８に臨む面に接着剤によって接着されている。また、第１壁部５７ａと第１調整部吸音材５７ｄとを挟持してそれらの接着強度を補強するリベットが複数用いられている。第２調整部吸音材５７ｅは、第２壁部５７ｂの収容空間５８に臨む面に接着剤によって接着されている。また、第２壁部５７ｂと第２調整部吸音材５７ｅとを挟持してそれらの接着強度を補強するリベット（図示せず）が複数用いられている。すなわち、第１調整部吸音材５７ｄ及び第２調整部吸音材５７ｅは、第１壁部５７ａと第２壁部５７ｂとに亘って設けられている。よって、本実施形態における消音器５では、吸音材が設置される箇所が従来よりも増加している。
第１調整部吸音材５７ｄ及び第２調整部吸音材５７ｅは、第１壁部５７ａ及び第２壁部５７ｂに形成された連通孔５７ｃの部分で、空間５６に臨んで設けられている。なお、本実施形態では、第１調整部吸音材５７ｄ及び第２調整部吸音材５７ｅは別々に構成されているが、これに限定されるものではなく、一体的に成形された吸音材を第１壁部５７ａと第２壁部５７ｂとに亘って設置してもよい。

環状部５２と調整部５７との間の、背面板５５の空間５６に臨む面には、空間５６内の音を吸収して減衰させるフェルト材である環状の背面板吸音材５５ａが設けられている。背面板吸音材５５ａは、背面板５５の収容空間５８に臨む面に接着剤によって接着されている。また、背面板５５と背面板吸音材５５ａとを挟持してそれらの接着強度を補強するリベットが複数用いられている。
背面板５５の閉塞部５３と逆側には、ブラケット５５ｂが設けられている。ブラケット５５ｂは、背面板５５の周縁部近傍から中心軸線Ｌに平行して突出しており、コンプレッサケーシング４５（図１参照）との連結に用いられるものである。コンプレッサケーシング４５との連結には、ボルト５５ｃが使用される。

続いて、本実施形態における過給機１の動作を説明する。
不図示の内燃機関から排出される燃焼ガスがタービン部２のタービンスクロール室２２に流入する。燃焼ガスはタービンスクロール室２２内を回転軸３１の軸線周りで回転しつつタービンインペラ２１に流入する。燃焼ガスの流入によってタービンインペラ２１は回転し、燃焼ガスはタービン部排出口２３を介して過給機１の外部に排出される。
タービンインペラ２１が回転することで、回転軸３１を介して連結固定されるコンプレッサインペラ４１は回転する。コンプレッサインペラ４１が回転すると、コンプレッサ部吸入口４２が負圧となり、排出口５４を介してコンプレッサ部吸入口４２と連通する空間５６も負圧となる。そのため、消音器５の外部の空気が流入部５１を介して空間５６内に流入する。

流入部５１から流入した空気の流れＧは、調整部５７によって調整される。まず、空気の流れＧの向きが第１壁部５７ａによって閉塞部５３側に調整される。次に、第１壁部５７ａによって調整された空気の流れＧの向きが、第２壁部５７ｂによって排出口５４側に調整される。調整部５７が設けられることで空間５６における流路幅は狭くなっており、調整部５７近傍を流れる空気の流速は上昇する。空気の流速が上昇すると、調整部５７に設けられる第１調整部吸音材５７ｄ及び第２調整部吸音材５７ｅの表面が損傷を受ける虞がある。しかしながら、第１調整部吸音材５７ｄ及び第２調整部吸音材５７ｅの空間５６側には、複数の連通孔を有する第１壁部５７ａ及び第２壁部５７ｂがそれぞれ設けられている。そのため、第１壁部５７ａ及び第２壁部５７ｂによって、第１調整部吸音材５７ｄ及び第２調整部吸音材５７ｅを保護することができ、それらの損傷を防止・抑制することができる。流入部５１から流入した空気は、空間５６を流動した後、排出口５４からコンプレッサ部吸入口４２に向けて排出される。

ところで、例えばコンプレッサインペラ４１の回転により、コンプレッサ部４の内部から音（騒音）が生じる。生じた音は、消音器５の排出口５４から空間５６に入る。音は空間５６内で反射及び回折しつつ進み、閉塞部吸音材５３ｂ、第１調整部吸音材５７ｄ、第２調整部吸音材５７ｅ及び背面板吸音材５５ａに吸収されて減衰する。これらの吸音材の音に対する吸収作用によって、消音器５が排出口５４から入る音を減衰させることができる。また、第１調整部吸音材５７ｄ及び第２調整部吸音材５７ｅは、第１壁部５７ａと第２壁部５７ｂとに亘って設けられており、従来よりも多くの箇所に吸音材が設置されている。そのため、消音器５の中心軸線Ｌ方向での長さが短くなったとしても、より多くの箇所に吸音材を設置することで、吸音材の量を増やし、消音器５の消音性能の低下を防止・抑制することができる。また、本実施形態では背面板吸音材５５ａも設けられているため、さらに吸音材の量を増やすことができる。
なお、第１調整部吸音材５７ｄや背面板吸音材５５ａは、排出口５４から入る音が届きにくい位置に設けられているが、本発明者らは消音器５内のいずれの位置でも吸音材を設置しさえすれば、吸音作用が得られる知見を得ており、第１調整部吸音材５７ｄや背面板吸音材５５ａも吸音材として十分に作用する。

排出口５４から排出された空気は、コンプレッサ部吸入口４２を介してコンプレッサインペラ４１に流入する。コンプレッサインペラ４１が回転することで、空気は径方向外側に送り出され、ディフューザ４３に流入する。ディフューザ４３で空気は圧縮され、圧縮された空気がコンプレッサスクロール室４４を介して、不図示の内燃機関に供給される。圧縮された空気を供給することで、内燃機関の性能（出力や燃費等）を向上させることができる。
以上で、過給機１の動作が完了する。

次に、中心軸線Ｌ方向での長さが消音器５よりも長い従来の消音器と、消音器５との消音性能の比較結果を、図４及び図５を参照して説明する。
図４は、従来の消音器と本実施形態における消音器５とで消音性能を比較した結果を示すものであり、閉塞部５３を挟んだコンプレッサ部４の逆側での音圧［ｄＢ（Ａ）］の測定結果を示すグラフである。また、図５は、従来の消音器と本実施形態における消音器５とで消音性能を比較した結果を示すものであり、環状部５２の径方向外側の位置での音圧［ｄＢ（Ａ）］の測定結果を示すグラフである。なお、図４及び図５における横軸は、コンプレッサ部吸入口４２側とコンプレッサスクロール室４４側との間の圧力比［倍］を示している。紙面右側に進むに従い圧力比は大きくなっているため、紙面左側よりも紙面右側でのコンプレッサインペラ４１の回転速度が高いことを表している。

図４に示すように、閉塞部５３を挟んだコンプレッサ部４の逆側での音圧の比較では、本実施形態における消音器５は、従来の消音器とほぼ同レベルの消音性能を有している。また、図５に示すように、環状部５２の径方向外側の位置での音圧の比較では、本実施形態における消音器５は、従来の消音器に準じる消音性能を有している。そのため、本実施形態における消音器５の消音性能は、十分な消音性能を有していることが判明した。

したがって、本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。
本実施形態によれば、消音器において吸音材が設置される箇所が従来よりも増加しているため、同じ外形を有する消音器であれば、その消音性能を従来に比べて向上できる。したがって、従来の消音器を小型化した消音器５であっても、設置される吸音材の量を従来と同程度とすることが可能となり、十分な消音性能を確保できるという効果がある。

〔第２実施形態〕
本実施形態における消音器５Ａを、図６を参照して説明する。
図６は、本実施形態における消音器５Ａの構成を示す垂直断面図である。なお、図６において、図２に示す第１の実施形態の構成要素と同一の要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
消音器５Ａは、第１の実施形態における消音器５と同様に、過給機１におけるコンプレッサ部４のコンプレッサ部吸入口４２側に連結され、コンプレッサ部吸入口４２を介して入る音を減衰させるものである。

消音器５Ａにおける環状部５２は、環状部吸音材５２ｃ（第２吸音材）を有している。すなわち、消音器５Ａは、第１の実施形態における消音器５に対して環状部吸音材５２ｃを追加した構成となっている。環状部吸音材５２ｃは、環状板５２ａの径方向内側の面に周方向に亘って設けられ、中心軸線Ｌ方向での閉塞部５３側に設置されている。環状部吸音材５２ｃは、空間５６内の音を吸収して減衰させるフェルト材である。環状部吸音材５２ｃは、環状板５２ａの径方向内側の面に接着剤によって接着されている。また、環状板５２ａと環状部吸音材５２ｃとを挟持してそれらの接着強度を補強するリベットが複数設けられている。
環状部吸音材５２ｃは、環状板５２ａにおける中心軸線Ｌ方向に関する調整部５７（すなわち第１壁部５７ａ及び第２壁部５７ｂ）の非設置の範囲５２ｄに設けられている。そのため、空間５６内で径方向外側に向かって音が進む場合に、第２調整部吸音材５７ｅ及び環状部吸音材５２ｃの少なくともいずれか一方に音が吸収されやすくなり、音の減衰の効果を高めることができる。なお、環状板５２ａの環状部吸音材５２ｃが設けられている部分には、板厚方向で貫通する貫通孔は形成されていない。

また、環状部吸音材５２ｃが設けられることで、流入部５１を通る空気の流動抵抗が増加しすぎる場合には、環状部吸音材５２ｃの設置領域を範囲５２ｄ内で適宜調整してよい。この場合にも環状部吸音材５２ｃは、閉塞部５３側に設けることが好ましい。環状部５２の閉塞部５３側は、排出口５４から入る音が僅かに回折するのみで到達可能な部分である。すなわち、環状部５２の閉塞部５３側に到達する音量は多い。この部分に環状部吸音材５２ｃを設置することで、排出口５４から入る音が環状部吸音材５２ｃに効率よく吸収される。

したがって、本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。
本実施形態によれば、消音器５Ａが、第１の実施形態における消音器５に対して環状部吸音材５２ｃを追加した構成となっていることから、消音器５に比べてさらに高い消音効果が得られるという効果がある。

〔第３実施形態〕
本実施形態における消音器５Ｂを、図７を参照して説明する。
図７は、本実施形態における消音器５Ｂの構成を示す垂直断面図である。なお、図７において、図２に示す第１の実施形態の構成要素と同一の要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
消音器５Ｂは、第１の実施形態における消音器５と同様に、過給機１におけるコンプレッサ部４のコンプレッサ部吸入口４２側に連結され、コンプレッサ部吸入口４２を介して入る音を減衰させるものである。

本実施形態における背面板５５には、環状部５２の径方向内側で背面板５５から閉塞部５３に向けて突出する環状の調整部５７Ａが設けられている。調整部５７Ａは、排出口５４を囲む位置に設けられており、流入部５１から流入した空気の流れの向きを閉塞部５３側に調整した後に排出口５４側に調整するものである。

調整部５７Ａは、第１壁部５７ｆと、第２壁部５７ｇとで形成されている。第１壁部５７ｆは、環状部５２の径方向内側で背面板５５から閉塞部５３に向けて突出して設けられ、流入部５１から流入した空気の流れの向きを閉塞部５３側に調整する環状の部材である。なお、第１壁部５７ｆは、閉塞部５３に向かうに従い漸次縮径する形状となっており、板部材を機械加工（板金加工）によって成形したものである。そのため、第１の実施形態における消音器５に比べて、流入部５１から流入する空気の流動抵抗が低減され、圧力損失の量が減少する。
第２壁部５７ｇは、第１壁部５７ｆの閉塞部５３側の端部と排出口５４の周縁部とのそれぞれに接続して設けられ、第１壁部５７ｆによって流れの向きが調整された空気の流れの向きを排出口５４側に調整する環状の部材である。なお、第２壁部５７ｇは、閉塞部５３に向かうに従い漸次拡径しており、中心軸線Ｌを含む所定の面での断面形状は空間５６に向けて膨出した形状となっている。
第１壁部５７ｆ及び第２壁部５７ｇは、空間５６の逆側に収容空間（図示せず）を形成するとともに、空間５６と収容空間とを連通する連通孔５７ｃを複数有している。なお、第１壁部５７ｆ及び第２壁部５７ｇとは、機械加工（板金加工）によって同一の板部材（パンチング板）から一体的に成形されている。

上記収容空間内には、第３調整部吸音材５７ｈ（吸音材）が充填されている。すなわち、第３調整部吸音材５７ｈは、第１壁部５７ｆと第２壁部５７ｇとに亘って設けられている。第３調整部吸音材５７ｈは、空間５６内の音を吸収して減衰させるフェルト材である。第３調整部吸音材５７ｈは、第１壁部５７ｆ及び第２壁部５７ｇに形成された連通孔５７ｃの部分で、空間５６に臨んで設けられている。

したがって、本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。
第１壁部５７ｆが閉塞部５３に向かうに従い漸次縮径する形状となっていることから、第１の実施形態における消音器５に比べて、流入部５１から流入する空気の流動抵抗が低減され、圧力損失の量が減少する。よって、本実施形態によれば、第１の実施形態に比べて、コンプレッサ部４の圧縮性能等をさらに向上できるという効果がある。

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、上記実施形態では、環状部吸音材５２ｃ、閉塞部吸音材５３ｂ、背面板吸音材５５ａ、第１調整部吸音材５７ｄ、第２調整部吸音材５７ｅ及び第３調整部吸音材５７ｈはいずれもフェルト材となっているが、これに限定されるものではなく、例えば発泡ウレタン材や発泡ゴム材といった樹脂材料を用いた吸音材を用いてもよい。
また、このような樹脂材料からなる吸音材は、フェルト材に比べて流動する空気に対する高い耐久性を有しているため、第１調整部吸音材５７ｄ及び第２調整部吸音材５７ｅを、第１壁部５７ａ第２壁部５７ｂの空間５６側の面に設置してもよい。

また、上記実施形態における環状部吸音材５２ｃ、閉塞部吸音材５３ｂ、背面板吸音材５５ａ、第１調整部吸音材５７ｄ及び第２調整部吸音材５７ｅは、接着剤及びリベットをも用いて接着・接合されているが、これに限定されるものではなく、他の接着・接合方法を用いてもよい。

また、上記実施形態における閉塞部吸音材５３ｂの空間５６側に、複数の貫通孔を有する板部材（パンチング板）を設けてもよい。このような板部材を設けることで、流動する空気からの閉塞部吸音材５３ｂに対する損傷を防止・抑制することができる。

また、上記実施形態における消音器５，５Ａ，５Ｂは、いずれも過給機１に設けられているが、これに限定されるものではなく、例えば遠心圧縮機の吸入口側に設置される構成であってもよい。

１…過給機、２…タービン部、４…コンプレッサ部（圧縮部）、５，５Ａ，５Ｂ…消音器、５１…流入部、５２…環状部、５２ｃ…環状部吸音材（第２吸音材）、５２ｄ…範囲、５３…閉塞部、５４…排出口、５６…空間、５７ａ，５７ｆ…第１壁部、５７ｂ，５７ｇ…第２壁部、５７ｃ…連通孔、５７ｄ…第１調整部吸音材（吸音材）、５７ｅ…第２調整部吸音材（吸音材）、５７ｈ…第３調整部吸音材（吸音材）、５８…収容空間、Ｌ…中心軸線、

Claims (5)

1. 気体が流入する流入部を有し環状に形成される環状部と、該環状部の中心軸線方向での一方側の開口部を閉塞する閉塞部と、前記中心軸線方向での他方側に向けて前記気体が排出される排出口とを備え、前記排出口から入る音を減衰させる消音器であって、
   前記環状部の径方向内側で前記排出口側から前記閉塞部に向けて突出して設けられ、流入した前記気体の流れの向きを前記閉塞部側に調整する環状の第１壁部と、
   前記第１壁部の前記閉塞部側の端部と前記排出口の周縁部とのそれぞれに接続して設けられ、前記第１壁部によって流れの向きが調整された前記気体の流れの向きを前記排出口側に調整する環状の第２壁部と、
   前記第１壁部と前記第２壁部とに亘って設けられる吸音材と、を備え、
   前記第１壁部及び前記第２壁部は、前記流入部から流入した前記気体が流れる空間の逆側に収容空間を形成するとともに、前記空間と前記収容空間とを連通する連通孔を有し、
   前記吸音材は、前記収容空間において前記第１壁部及び前記第２壁部に接するように、かつ背後に残留空間が形成されるように設けられることを特徴とする消音器。
2. 請求項１に記載の消音器において、
   前記環状部における径方向内側の一部に設けられる第２吸音材を備えることを特徴とする消音器。
3. 請求項２に記載の消音器において、
   前記第２吸音材は、前記環状部の前記閉塞部側に設けられることを特徴とする消音器。
4. 請求項２又は３に記載の消音器において、
   前記第２吸音材は、前記中心軸線方向に関して少なくとも前記第１壁部及び前記第２壁部の非配置の範囲に設けられることを特徴とする消音器。
5. 内燃機関から排出される燃焼ガスの流動エネルギーを回転駆動力に変換するタービン部と、該タービン部の回転駆動力により駆動され気体を圧縮して前記内燃機関に供給する圧縮部とを備える過給機であって、
   前記圧縮部には、請求項１から４のいずれか一項に記載の消音器を介して前記気体が流入することを特徴とする過給機。

Images