JPH073170B2 - 排気ガスマフラ - Google Patents
排気ガスマフラInfo
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- JPH073170B2 JPH073170B2 JP61203584A JP20358486A JPH073170B2 JP H073170 B2 JPH073170 B2 JP H073170B2 JP 61203584 A JP61203584 A JP 61203584A JP 20358486 A JP20358486 A JP 20358486A JP H073170 B2 JPH073170 B2 JP H073170B2
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- JP
- Japan
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- exhaust gas
- porous
- wall
- silencing
- muffler according
- Prior art date
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
- F02C7/24—Heat or noise insulation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02K—JET-PROPULSION PLANTS
- F02K1/00—Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto
- F02K1/78—Other construction of jet pipes
- F02K1/82—Jet pipe walls, e.g. liners
- F02K1/827—Sound absorbing structures or liners
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/172—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using resonance effects
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- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
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- Exhaust Silencers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はエンジン排気ガスから生じる騒音を消音するた
めのマフラ、特にガスタービンエンジンから生じるコア
ノイズとタービンノイズの両方を効果的に減衰させる排
気ガスマフラに関する。
めのマフラ、特にガスタービンエンジンから生じるコア
ノイズとタービンノイズの両方を効果的に減衰させる排
気ガスマフラに関する。
ガスタービンエンジンの広範な用途において、特にエン
ジンを地上走行車あるいは地上に固定される設備に用い
る場合、エンジンの排気ガスによるノイズを効果的に減
衰させることが極めて重大である。一般にタービンエン
ジンの排気ガスノイズを好適に減衰させるには、コアノ
イズとタービンノイズの両方を減衰させる必要がある。
コアノイズとはエンジン内の燃焼工程により、少なくと
も一部に引き起こされる低周波数のノイズであると考え
られ、一方タービンノイズとはエンジンのタービン部と
高速ガス流との相互作用により生じる高周波数のノイズ
である。コアノイズの周波数スペクトルは実質的に広い
帯域を有しピーク値は約200〜800Hzの比較的低い周波数
であり、コアノイズの大半のエネルギがこのピーク値近
傍に集中する。一方タービンノイズは広い帯域と離散し
たスペクトル成分を有する極めて高い周波数のノイズで
あり、ピーク値は約6,000〜10,000Hzの比較的高い周波
数を示す。
ジンを地上走行車あるいは地上に固定される設備に用い
る場合、エンジンの排気ガスによるノイズを効果的に減
衰させることが極めて重大である。一般にタービンエン
ジンの排気ガスノイズを好適に減衰させるには、コアノ
イズとタービンノイズの両方を減衰させる必要がある。
コアノイズとはエンジン内の燃焼工程により、少なくと
も一部に引き起こされる低周波数のノイズであると考え
られ、一方タービンノイズとはエンジンのタービン部と
高速ガス流との相互作用により生じる高周波数のノイズ
である。コアノイズの周波数スペクトルは実質的に広い
帯域を有しピーク値は約200〜800Hzの比較的低い周波数
であり、コアノイズの大半のエネルギがこのピーク値近
傍に集中する。一方タービンノイズは広い帯域と離散し
たスペクトル成分を有する極めて高い周波数のノイズで
あり、ピーク値は約6,000〜10,000Hzの比較的高い周波
数を示す。
（従来の技術） コアノイズとタービンノイズの両方を満足できる程度ま
で減少させるため、タービンエンジンの従来の排気ガス
マフラはマフラのガス流の軸線に沿つて夫々異なる周波
数帯域のノイズを減衰させる複数の各種消音装置をその
端部間相互を並列にして配列せしめていた。
で減少させるため、タービンエンジンの従来の排気ガス
マフラはマフラのガス流の軸線に沿つて夫々異なる周波
数帯域のノイズを減衰させる複数の各種消音装置をその
端部間相互を並列にして配列せしめていた。
（発明が解決しようとする問題点） このように従来のマフラでは異なる周波数帯域に対応さ
せるべく複数の消音装置を並設する必要があるため、マ
フラ全体が大となり、時にはマフラがこれを適用するエ
ンジンの大きさと同等の大きさとなる場合もあつた。
せるべく複数の消音装置を並設する必要があるため、マ
フラ全体が大となり、時にはマフラがこれを適用するエ
ンジンの大きさと同等の大きさとなる場合もあつた。
従つて本発明の主目的はコアノイズおよびタービンノイ
ズの両方を効果的に減衰可能にすると共に従来のものよ
り相当にコンパクトなタービンエンジン用の排気ガスマ
フラを提供することにあり、本発明によれば、ガスター
ビンエンジンのコアノイズおよびタービンノイズの両方
を効果的に減衰するコンパクトな排気ガスマフラが提供
される。
ズの両方を効果的に減衰可能にすると共に従来のものよ
り相当にコンパクトなタービンエンジン用の排気ガスマ
フラを提供することにあり、本発明によれば、ガスター
ビンエンジンのコアノイズおよびタービンノイズの両方
を効果的に減衰するコンパクトな排気ガスマフラが提供
される。
（問題点を解決するための手段） 本発明の排気ガスマフラには、エンジンからの排気ガス
が流入され放出されるガス流路を区画する壁装置が包有
され、ガス流路の少なくとも一部に、ガス流路に生ずる
コアノイズをその低周波数帯域にわたり減衰させる第１
の消音装置が周設され、且また第１の消音装置内に、ガ
ス流路に生ずるタービンノイズをその高周波数帯域にわ
たり共振的に減衰させる第２の消音装置が設けられてな
る。
が流入され放出されるガス流路を区画する壁装置が包有
され、ガス流路の少なくとも一部に、ガス流路に生ずる
コアノイズをその低周波数帯域にわたり減衰させる第１
の消音装置が周設され、且また第１の消音装置内に、ガ
ス流路に生ずるタービンノイズをその高周波数帯域にわ
たり共振的に減衰させる第２の消音装置が設けられてな
る。
この場合第２の消音装置が第１の消音装置内に配設され
るから、マフラ全体の寸法、特に長さが従来の複数の消
音装置を並設するマフラに比べ大巾に短かくなつてい
る。
るから、マフラ全体の寸法、特に長さが従来の複数の消
音装置を並設するマフラに比べ大巾に短かくなつてい
る。
更に本発明の好ましい実施例によれば、壁装置には断面
が矩形のダクトと夫々に多孔部を有し、対向して配設さ
れた一対の側壁とが包有される。第１の消音装置には２
個のチヤンバが包有され、各チヤンバにより対向する側
壁の一方が囲繞され、且各チヤンバは各側壁の孔部の第
１の部分を介しガス流路と連通される。一方第２の消音
装置には格子壁を用いて共振的に消音させる２個の消音
体が包有され、各消音体により各側壁の多孔部の第２の
部分が被覆される。
が矩形のダクトと夫々に多孔部を有し、対向して配設さ
れた一対の側壁とが包有される。第１の消音装置には２
個のチヤンバが包有され、各チヤンバにより対向する側
壁の一方が囲繞され、且各チヤンバは各側壁の孔部の第
１の部分を介しガス流路と連通される。一方第２の消音
装置には格子壁を用いて共振的に消音させる２個の消音
体が包有され、各消音体により各側壁の多孔部の第２の
部分が被覆される。
（作用） 上述の如き本発明によれば、側壁の多孔部の第１の部分
は夫々その大きさが格子壁と異なつているので、各チヤ
ンバはガス流路内に生ずる音を２つの異なる低周波数帯
域にわたり減衰させるよう機能し得、一方格子壁は２つ
の異なる高周波数帯域にわたりガス流路内に生ずる音を
共振的に減衰させるよう機能し得ることになる。
は夫々その大きさが格子壁と異なつているので、各チヤ
ンバはガス流路内に生ずる音を２つの異なる低周波数帯
域にわたり減衰させるよう機能し得、一方格子壁は２つ
の異なる高周波数帯域にわたりガス流路内に生ずる音を
共振的に減衰させるよう機能し得ることになる。
（実施例） 第１図〜第４図にはガスタービンエンジン（図示せず）
のコアノイズとタービンノイズの両方を効果的に減衰さ
せる本発明の一実施例によるコンパクトな排気ガスマフ
ラ（10）が示されている。排気ガスマフラ（10）には断
面が矩形で一端部が解放されたダクト（12）が包有さ
れ、ダクト（12）はガス流路の軸線（14）を囲繞するよ
うに形成される。このダクト（12）は入口部（16），出
口部（18），互いに対向する一対の上側壁（20）および
下側壁（22）、互いに対向する一対の側壁（24），（2
6）を有し、ダクト（12）の内部にはタービンエンジン
から放出される排気ガスが流入され放出されるガス流路
が区画されている。ダクト（12）の外周部には、断面が
矩形のハウジング（30）と、ダクト（12）の入口部（1
6）を囲繞し横方向内側へ延びる上流側の端壁（32）
と、ダクト（12）の出口部（18）を囲繞し横方向内側へ
延びる下流側の端壁（34）とが配設され、ハウジング
（30）はダクト（12）から離間されて位置している。こ
こで「横方向」とは軸線（14）に対し直角な方向を指
し、また「軸方向」とは軸線（14）と平行な方向を指
す。
のコアノイズとタービンノイズの両方を効果的に減衰さ
せる本発明の一実施例によるコンパクトな排気ガスマフ
ラ（10）が示されている。排気ガスマフラ（10）には断
面が矩形で一端部が解放されたダクト（12）が包有さ
れ、ダクト（12）はガス流路の軸線（14）を囲繞するよ
うに形成される。このダクト（12）は入口部（16），出
口部（18），互いに対向する一対の上側壁（20）および
下側壁（22）、互いに対向する一対の側壁（24），（2
6）を有し、ダクト（12）の内部にはタービンエンジン
から放出される排気ガスが流入され放出されるガス流路
が区画されている。ダクト（12）の外周部には、断面が
矩形のハウジング（30）と、ダクト（12）の入口部（1
6）を囲繞し横方向内側へ延びる上流側の端壁（32）
と、ダクト（12）の出口部（18）を囲繞し横方向内側へ
延びる下流側の端壁（34）とが配設され、ハウジング
（30）はダクト（12）から離間されて位置している。こ
こで「横方向」とは軸線（14）に対し直角な方向を指
し、また「軸方向」とは軸線（14）と平行な方向を指
す。
従つてダクト（12）は一対のバフル部材（36），（38）
を介してハウジング（30）内にハウジング（30）と同軸
に支承され、各バフル部材（36），（38）自体はハウジ
ング（30）内において互いに対向する端壁（32），（3
4）間を軸方向に延びている。第３図および第４図を併
照するに、バフル部材（36）はダクト（12）の左上隅部
（第３図）とハウジング（30）の上壁との間に延び、一
方バフル部材（38）はダクト（12）の右下隅部（第３
図）とハウジング（30）の下側壁との間に延びている。
バフル部材（36），（38）は、上記のダクト支承機能に
加え、ハウジング（30）とダクト（12）との間の空間を
軸方向に延びる２チヤンバ（40），（42）を区画するよ
うに機能する。各チヤンバ（40），（42）はその横方向
に沿つて断面がＬ字形をなすように形成され、且チヤン
バ（40）はほぼダクト（12）の側壁（20），（26）に沿
つて延び、チヤンバ（42）はほぼダクト（12）の側壁
（22），（24）に沿つて延びている。必要ならば、バフ
ル部材（36），（38）をダクト（12）に対しある角度を
持たせて配設せしめ、横方向に対しある角度を有した２
チヤンバを区画できる。例えば、バフル部材（36），
（38）をダクトの側壁（24），（26）の各中央部から延
設すれば、断面が図示のようにＬ字形でなくほぼＵ字状
のチヤンバが形成され得る。
を介してハウジング（30）内にハウジング（30）と同軸
に支承され、各バフル部材（36），（38）自体はハウジ
ング（30）内において互いに対向する端壁（32），（3
4）間を軸方向に延びている。第３図および第４図を併
照するに、バフル部材（36）はダクト（12）の左上隅部
（第３図）とハウジング（30）の上壁との間に延び、一
方バフル部材（38）はダクト（12）の右下隅部（第３
図）とハウジング（30）の下側壁との間に延びている。
バフル部材（36），（38）は、上記のダクト支承機能に
加え、ハウジング（30）とダクト（12）との間の空間を
軸方向に延びる２チヤンバ（40），（42）を区画するよ
うに機能する。各チヤンバ（40），（42）はその横方向
に沿つて断面がＬ字形をなすように形成され、且チヤン
バ（40）はほぼダクト（12）の側壁（20），（26）に沿
つて延び、チヤンバ（42）はほぼダクト（12）の側壁
（22），（24）に沿つて延びている。必要ならば、バフ
ル部材（36），（38）をダクト（12）に対しある角度を
持たせて配設せしめ、横方向に対しある角度を有した２
チヤンバを区画できる。例えば、バフル部材（36），
（38）をダクトの側壁（24），（26）の各中央部から延
設すれば、断面が図示のようにＬ字形でなくほぼＵ字状
のチヤンバが形成され得る。
更にダクト（12）の上・下側壁（20），（22）には夫々
貫通孔を有する多孔部（44），（46）が具備される。第
２図に示すように、多孔部（44）はハウジング（30）の
下流側の端壁（34）から左側（第２図）へ距離L1にわた
つて設けられ、一方多孔部（46）は端壁（34）から左側
（第２図）へ距離L2にわたつて設けられ、図示の場合L2
はL1より短くされる。ダクト（12）は金属シート状材料
から作られることが好ましく、この場合多孔部（44），
（46）はダクトの側壁の所定部分に孔を穿設して形成さ
れる。一方、所望ならば多孔部（44），（46）は他の好
適な消音材でなる多孔シートを用いることができる。
貫通孔を有する多孔部（44），（46）が具備される。第
２図に示すように、多孔部（44）はハウジング（30）の
下流側の端壁（34）から左側（第２図）へ距離L1にわた
つて設けられ、一方多孔部（46）は端壁（34）から左側
（第２図）へ距離L2にわたつて設けられ、図示の場合L2
はL1より短くされる。ダクト（12）は金属シート状材料
から作られることが好ましく、この場合多孔部（44），
（46）はダクトの側壁の所定部分に孔を穿設して形成さ
れる。一方、所望ならば多孔部（44），（46）は他の好
適な消音材でなる多孔シートを用いることができる。
チヤンバ（40）は多孔部（44）の長さがL3の左端部（44
a）（第２図）を介しダクト（12）の内部と連通され、
同様にチヤンバ（42）は多孔部（46）の長さがL4の左端
部（46a）（第２図）を介しダクト（12）の内部と連通
される。チヤンバ（40），（42）はダクト（12）を流通
する排気ガス流による音を比較的低い２つの周波数帯域
にわたり反応的に減衰させる消音チヤンバとして機能す
る。
a）（第２図）を介しダクト（12）の内部と連通され、
同様にチヤンバ（42）は多孔部（46）の長さがL4の左端
部（46a）（第２図）を介しダクト（12）の内部と連通
される。チヤンバ（40），（42）はダクト（12）を流通
する排気ガス流による音を比較的低い２つの周波数帯域
にわたり反応的に減衰させる消音チヤンバとして機能す
る。
この「反応的」とは音減衰器（即ちチヤンバ（40），
（42））の音減衰特性が全体の容積あるいは構成から持
たらされ、主として容積あるいは構成によりその減衰機
能が定まることを意味する。換言すれば反応的な減衰器
の減衰特性は寸法により定まることになる。一方「共振
的」とは減衰器の音減衰特性が減衰器への音の流入に対
する抵抗性により決まることを指す。
（42））の音減衰特性が全体の容積あるいは構成から持
たらされ、主として容積あるいは構成によりその減衰機
能が定まることを意味する。換言すれば反応的な減衰器
の減衰特性は寸法により定まることになる。一方「共振
的」とは減衰器の音減衰特性が減衰器への音の流入に対
する抵抗性により決まることを指す。
２個の共振音減衰器（48），（50）が夫々チヤンバ（4
0），（42）内にチヤンバ（40），（42）に対し横方向
に、上下の位置関係をもつて且ダクト（12）の多孔部
（44），（46）の第２の部分（44b），（46b）を被うよ
うに配設される。また減衰器（48）にはチヤンバ（40）
内を軸方向に距離L5に亘つて延びる横方向の長さH1の格
子壁体（52）が包有され、この格子壁体（52）によりダ
クト（12）の多孔部（44）の第２の部分（44b）（即ち
多孔部（44）の残部）全体が被われる。格子壁体（52）
の交鎖する壁部はダクト（12）の部分（44b）から横方
向外側へ延び且上端部が中実壁（56）により被われてい
る内部に消音セル（54）群が形成される。
0），（42）内にチヤンバ（40），（42）に対し横方向
に、上下の位置関係をもつて且ダクト（12）の多孔部
（44），（46）の第２の部分（44b），（46b）を被うよ
うに配設される。また減衰器（48）にはチヤンバ（40）
内を軸方向に距離L5に亘つて延びる横方向の長さH1の格
子壁体（52）が包有され、この格子壁体（52）によりダ
クト（12）の多孔部（44）の第２の部分（44b）（即ち
多孔部（44）の残部）全体が被われる。格子壁体（52）
の交鎖する壁部はダクト（12）の部分（44b）から横方
向外側へ延び且上端部が中実壁（56）により被われてい
る内部に消音セル（54）群が形成される。
一方減衰器（50）はチヤンバ（42）内に多孔部（46）の
第２の部分（即ち多孔部（46）の残部）を囲繞するよう
に設けられ、この減衰器（50）は減衰器（48）と比べ軸
方向の長さL6が短かく横方向の高さH2が低い点を除いて
減衰器（48）と同様に形成される、即ち大きな減衰器
（48）と同様、減衰器（50）には格子壁体（58）が包有
され、格子壁体（58）は多孔部（46）の第２の部分（46
b）から横方向外側へ延び且下端部すなわち横方向外端
部が中実壁（62）により被われて内部に消音セル（60）
群が形成されている。消音セル（54），（60）群は図示
の場合断面が矩形にされているが、他の好適な形状にも
しうる。例えば、六角形のいわゆる蜂の巣状にもできよ
う。
第２の部分（即ち多孔部（46）の残部）を囲繞するよう
に設けられ、この減衰器（50）は減衰器（48）と比べ軸
方向の長さL6が短かく横方向の高さH2が低い点を除いて
減衰器（48）と同様に形成される、即ち大きな減衰器
（48）と同様、減衰器（50）には格子壁体（58）が包有
され、格子壁体（58）は多孔部（46）の第２の部分（46
b）から横方向外側へ延び且下端部すなわち横方向外端
部が中実壁（62）により被われて内部に消音セル（60）
群が形成されている。消音セル（54），（60）群は図示
の場合断面が矩形にされているが、他の好適な形状にも
しうる。例えば、六角形のいわゆる蜂の巣状にもできよ
う。
多孔部（44），（46）の第１の部分（44a），（46a）の
長さの差および減衰器（48），（50）間の長さあるいは
高さの差により、マフラ（10）は第２図および第４図に
示すように軸方向に対し非対称な構成となつている。従
つて、４個のコンパクトな消音装置（即ち２個の反応的
な消音チヤンバ（40），（42）および共振的な減衰器
（48），（50））は夫々残りの他の３個の消音装置と全
体構造が異ならしめられており、このように非対称の構
成にすることによつて４つの異なる周波数帯域にわたり
エンジンノイズを減衰しうることになる。
長さの差および減衰器（48），（50）間の長さあるいは
高さの差により、マフラ（10）は第２図および第４図に
示すように軸方向に対し非対称な構成となつている。従
つて、４個のコンパクトな消音装置（即ち２個の反応的
な消音チヤンバ（40），（42）および共振的な減衰器
（48），（50））は夫々残りの他の３個の消音装置と全
体構造が異ならしめられており、このように非対称の構
成にすることによつて４つの異なる周波数帯域にわたり
エンジンノイズを減衰しうることになる。
即ちエンジンからの排気ガス（28）がダクト（12）内を
流れる際生じる音がダクト（12）の多孔部（44）の第１
の部分（44a）を通りチヤンバ（40）内へ、また多孔部
（46）の幾分大きな第１の部分（46a）を通りチヤンバ
（42）内へ伝達される。共振的な減衰器（48）の全容積
は共振的な減衰器（50）より大であるので、チヤンバ
（42）の有効容積はチヤンバ（40）より僅かに大であ
る。チヤンバ（40），（42）間で導入面積と容積とに差
があるので、チヤンバ（40），（42）間に同調差が生
じ、このため各チヤンバ（40），（42）により異なる周
波数帯域にわたり比較的低い周波数の音（タービンエン
ジンのコアノイズ）が反応的に減衰される。
流れる際生じる音がダクト（12）の多孔部（44）の第１
の部分（44a）を通りチヤンバ（40）内へ、また多孔部
（46）の幾分大きな第１の部分（46a）を通りチヤンバ
（42）内へ伝達される。共振的な減衰器（48）の全容積
は共振的な減衰器（50）より大であるので、チヤンバ
（42）の有効容積はチヤンバ（40）より僅かに大であ
る。チヤンバ（40），（42）間で導入面積と容積とに差
があるので、チヤンバ（40），（42）間に同調差が生
じ、このため各チヤンバ（40），（42）により異なる周
波数帯域にわたり比較的低い周波数の音（タービンエン
ジンのコアノイズ）が反応的に減衰される。
同様に音は多孔部（44），（46）の第２の部分（44b）
および（46b）を介し減衰器（48），（50）の消音セル
（54），（60）群内に反復的に伝達される。従つて減衰
器（48），（50）により、異なる２つの周波数帯域にわ
たり比較的高い周波数の音（エンジンのタービンノイ
ズ）が共振的に減衰される。
および（46b）を介し減衰器（48），（50）の消音セル
（54），（60）群内に反復的に伝達される。従つて減衰
器（48），（50）により、異なる２つの周波数帯域にわ
たり比較的高い周波数の音（エンジンのタービンノイ
ズ）が共振的に減衰される。
上述の排気ガスマフラ（10）はコンパクトに構成しうる
他に、実際４つの周波数帯域を効果的に減衰でき、設計
の自由度が高く消音装置に広範に採用され得ることは理
解されよう。即ち排気ガスマフラの反応的音減衰はチヤ
ンバ（40），（42）の長さ、幅、高さを変え、ダクト
（12）の多孔部（44），（46）の第１の部分（44a），
（46a）の寸法および減衰器（48），（50）の寸法を変
えることにより、三次元的に調整できる。特に、各反応
的減衰チヤンバ（40），（42）が音伝達入口部（多孔部
（44），（46）の第１の部分（44a），（46a））の相対
向する両端部を軸方向に越えて延ばし得ることは理解さ
れよう。チヤンバ（40），（42）は軸方向寸法および図
示の２横方向寸法を調整でき、チヤンバ（40），（42）
の「軸方向オフセツト」特徴といい得る。
他に、実際４つの周波数帯域を効果的に減衰でき、設計
の自由度が高く消音装置に広範に採用され得ることは理
解されよう。即ち排気ガスマフラの反応的音減衰はチヤ
ンバ（40），（42）の長さ、幅、高さを変え、ダクト
（12）の多孔部（44），（46）の第１の部分（44a），
（46a）の寸法および減衰器（48），（50）の寸法を変
えることにより、三次元的に調整できる。特に、各反応
的減衰チヤンバ（40），（42）が音伝達入口部（多孔部
（44），（46）の第１の部分（44a），（46a））の相対
向する両端部を軸方向に越えて延ばし得ることは理解さ
れよう。チヤンバ（40），（42）は軸方向寸法および図
示の２横方向寸法を調整でき、チヤンバ（40），（42）
の「軸方向オフセツト」特徴といい得る。
所定の寸法で排気ガスマフラ（10）の各音減衰器寸法を
関連付けすることにより、タービンエンジンのコアノイ
ズとタービンノイズの双方を大巾に減少でき、且排気ガ
ス流の流れに大きな影響を与えない。
関連付けすることにより、タービンエンジンのコアノイ
ズとタービンノイズの双方を大巾に減少でき、且排気ガ
ス流の流れに大きな影響を与えない。
第５図には本発明の他の実施例の排気ガスマフラ（10
a）が示されており、上述の実施例と同様の部材には上
述の実施例に用いた同一番号にサフイツクス“a"を付し
て示してある。この場合、排気ガスマフラの低周波数音
の減衰特性はチヤンバ（40a），（42a）（第５図にはチ
ヤンバ（40a）の一部のみを図示）に吸音材（64）を内
装せしめることにより向上される。
a）が示されており、上述の実施例と同様の部材には上
述の実施例に用いた同一番号にサフイツクス“a"を付し
て示してある。この場合、排気ガスマフラの低周波数音
の減衰特性はチヤンバ（40a），（42a）（第５図にはチ
ヤンバ（40a）の一部のみを図示）に吸音材（64）を内
装せしめることにより向上される。
第６図には本発明の更に他の実施例のマフラ（10b）が
示されており、第１図〜第４図に示す実施例の排気ガス
マフラ（10）と同様の部材には同実施例に用いた同一番
号にサフイツクス“b"を付して示してある。この場合、
排気ガスマフラ（10b）の高周波数音および低周波数音
の両減衰特性が共振的減衰器を被う中実壁（56），（6
2）を多孔壁（66）と置換することにより向上される。
示されており、第１図〜第４図に示す実施例の排気ガス
マフラ（10）と同様の部材には同実施例に用いた同一番
号にサフイツクス“b"を付して示してある。この場合、
排気ガスマフラ（10b）の高周波数音および低周波数音
の両減衰特性が共振的減衰器を被う中実壁（56），（6
2）を多孔壁（66）と置換することにより向上される。
（発明の効果） 上述の本発明の排気ガスマフラによれば、構成部材が軸
方向に対し非対称に配列されると共に、横方向に積層す
るように構成されているので、コンパクトにでき且ガス
タービンエンジンのコアノイズおよびタービンノイズの
両方を効果的に減衰できる等々の顕著な効果を達成す
る。
方向に対し非対称に配列されると共に、横方向に積層す
るように構成されているので、コンパクトにでき且ガス
タービンエンジンのコアノイズおよびタービンノイズの
両方を効果的に減衰できる等々の顕著な効果を達成す
る。
尚図示の排気ガスマフラ（10）はその断面が矩形になる
ように形成したが、ダクト（12）およびハウジング（3
0）を夫々円筒部材にも構成しうる。即ち例えばダクト
（12）とハウジング（30）を断面が円形になるよう形成
した上、これに応じ減衰器（48），（50）をその長手に
沿つて被う好適に彎曲させてもよい。
ように形成したが、ダクト（12）およびハウジング（3
0）を夫々円筒部材にも構成しうる。即ち例えばダクト
（12）とハウジング（30）を断面が円形になるよう形成
した上、これに応じ減衰器（48），（50）をその長手に
沿つて被う好適に彎曲させてもよい。
本発明は図示の実施例に限定されるものではなく、特許
請求の範囲の技術的思想に含まれるすべての設計変更を
包有することは理解されよう。
請求の範囲の技術的思想に含まれるすべての設計変更を
包有することは理解されよう。
尚本発明の実施態様を一部簡潔に記載すれば次のように
なる。
なる。
1.軸線および多孔側壁部を有するダクトを介し排気ガス
を流通させる工程と、多孔の側壁部の周囲に外側へ延び
るチヤンバを形成する工程と、多孔の側壁部の第１の部
分のみにわたりチヤンバ内に共振的な格子壁音減衰器を
配設する減衰器配設工程とを包有してなる。エンジンか
らの排気ガスにより生じるノイズの第１および第２の周
波数帯域を減衰させる方法。
を流通させる工程と、多孔の側壁部の周囲に外側へ延び
るチヤンバを形成する工程と、多孔の側壁部の第１の部
分のみにわたりチヤンバ内に共振的な格子壁音減衰器を
配設する減衰器配設工程とを包有してなる。エンジンか
らの排気ガスにより生じるノイズの第１および第２の周
波数帯域を減衰させる方法。
2.多孔の側壁部の残りの第２の部分を越えて軸方向に延
びるチヤンバを形成する工程を包有してなる上記第１項
記載の方法。
びるチヤンバを形成する工程を包有してなる上記第１項
記載の方法。
3.減衰器配設工程は、対向する側壁を有する格子壁体を
形成し、格子壁体の片側をカバー壁部材で被い、更に多
孔の側壁部の第１の部分に対し格子壁体の被つてない側
を配設することにより実行してなる上記第１項記載の方
法。
形成し、格子壁体の片側をカバー壁部材で被い、更に多
孔の側壁部の第１の部分に対し格子壁体の被つてない側
を配設することにより実行してなる上記第１項記載の方
法。
4.更に壁部材に多数の貫通穴を形成する工程を包有して
なる上記第２項記載の方法。
なる上記第２項記載の方法。
5.更にチヤンバに吸音材を内装する工程を包有してなる
上記第１項記載の方法。
上記第１項記載の方法。
6.ダクトの側壁の一部に多数の貫通穴を形成する工程
と、側壁の多孔部を含む一部をチヤンバで囲繞する工程
と、多孔部の第１の部分を介しダクトの内部からチヤン
バ内へノイズ音を伝達させる工程と、伝達される音の第
１の周波数帯域にわたりチヤンバを用いて反応的に減衰
させる工程と、多孔部の第２の部分を被覆すべくチヤン
バ内に消音体を配設する消音体配設工程と、多孔部の第
２の部分を介しダクト内部から消音体内へ音を伝達させ
る工程と、伝達される音の第２の周波数帯域にわたり消
音体を用いて共振的に減衰させる工程とを包有してな
る、ダクトを流れるガス流により生じる広範な周波数を
含んだノイズ音を減衰させる方法。
と、側壁の多孔部を含む一部をチヤンバで囲繞する工程
と、多孔部の第１の部分を介しダクトの内部からチヤン
バ内へノイズ音を伝達させる工程と、伝達される音の第
１の周波数帯域にわたりチヤンバを用いて反応的に減衰
させる工程と、多孔部の第２の部分を被覆すべくチヤン
バ内に消音体を配設する消音体配設工程と、多孔部の第
２の部分を介しダクト内部から消音体内へ音を伝達させ
る工程と、伝達される音の第２の周波数帯域にわたり消
音体を用いて共振的に減衰させる工程とを包有してな
る、ダクトを流れるガス流により生じる広範な周波数を
含んだノイズ音を減衰させる方法。
7.消音体配設工程は対向する側壁を有する格子壁体を形
成し、格子壁体の片側を壁部材で被い、更に多孔部の第
２の部分に対し格子壁体の被つてない側を配設すること
により実行してなる上記第６項記載の方法。
成し、格子壁体の片側を壁部材で被い、更に多孔部の第
２の部分に対し格子壁体の被つてない側を配設すること
により実行してなる上記第６項記載の方法。
8.更にカバー壁部材に多くの貫通穴を形成する工程を包
有してなる上記第６項記載の方法。
有してなる上記第６項記載の方法。
9.更にチヤンバの断面をほぼＬ字状に形成する工程を包
有してなる上記第６項記載の方法。
有してなる上記第６項記載の方法。
10.更にチヤンバに吸音材を内装する工程を包有してな
る上記第６項記載の方法。
る上記第６項記載の方法。
第１図は本発明による排気ガスマフラの一の実施例の斜
視図、第２図には第１図の線２−２に沿つて切断した拡
大断面図、第３図は第２図の線３−３に沿つて切断した
断面図、第４図は同排気ガスマフラの内部構成を示すた
め一部を切開いて示す斜視図、第５図および第６図は夫
々本発明の他の実施例の部分断面図である。 10,10a,10b……排気ガスマフラ、12……ダクト、16……
入口部、18……出口部、20……上側壁、22……下側壁、
24,26……側壁、30……ハウジング、32,34……端壁、3
6,38……バフル部材、40,40a,42,42a……チヤンバ、44,
46……多孔部、44a,46a……第１の部分、44b,46b……第
２の部分、48,50……減衰器、52……格子壁体、54……
消音セル、56……中実壁、58……格子壁体、60……消音
セル、62……中実壁、64……吸音材、66……多孔壁
視図、第２図には第１図の線２−２に沿つて切断した拡
大断面図、第３図は第２図の線３−３に沿つて切断した
断面図、第４図は同排気ガスマフラの内部構成を示すた
め一部を切開いて示す斜視図、第５図および第６図は夫
々本発明の他の実施例の部分断面図である。 10,10a,10b……排気ガスマフラ、12……ダクト、16……
入口部、18……出口部、20……上側壁、22……下側壁、
24,26……側壁、30……ハウジング、32,34……端壁、3
6,38……バフル部材、40,40a,42,42a……チヤンバ、44,
46……多孔部、44a,46a……第１の部分、44b,46b……第
２の部分、48,50……減衰器、52……格子壁体、54……
消音セル、56……中実壁、58……格子壁体、60……消音
セル、62……中実壁、64……吸音材、66……多孔壁
Claims (27)
- 【請求項１】広い帯域の周波数成分を含むノイズを引き
起すガス流を流入させ放出する流路を区画する壁装置
と、流路を少なくとも一部囲繞し、第１の周波数帯域に
わたり流路内に生じるガス流によるノイズを減衰させる
第１の消音装置と、第１の消音装置内に配設され第２の
周波数帯域にわたり流路内に生ずるガス流によるノイズ
を減衰させる第２の消音装置とを備えたコンパクトな排
気ガスマフラ。 - 【請求項２】壁装置は多孔部を有し、第１の消音装置に
は多孔部の第１の部分を介し流路と連通するチヤンバが
包有され、第２の消音装置がチヤンバ内に配設され、第
２の消音装置は多孔部の第２の部分を介し流路と連通さ
れてなる特許請求の範囲第１項記載の排気ガスマフラ。 - 【請求項３】チヤンバは多孔部の第１の部分を越え軸方
向に延長されてなる特許請求の範囲第２項記載の排気ガ
スマフラ。 - 【請求項４】第２の消音装置には多孔部の第２の部分に
沿って延びる格子壁体が包有され、格子壁体は多孔部の
第２の部分から横方向外側へ延びる消音セル群を有し、
各消音セルの横方向外側の端部が被われてなる特許請求
の範囲第２項記載の排気ガスマフラ。 - 【請求項５】消音セル群の横外端部が多孔壁で被われて
なる特許請求の範囲第４項記載の排気ガスマフラ。 - 【請求項６】チヤンバが横方向に曲げられてなる特許請
求の範囲第２項記載の排気ガスマフラ。 - 【請求項７】流路の断面が矩形であり、チヤンバの断面
がＬ字形である特許請求の範囲第６項記載の排気ガスマ
フラ。 - 【請求項８】チヤンバには吸音材が内装されてなる特許
請求の範囲第２項記載の排気ガスマフラ。 - 【請求項９】タービンエンジンから放出される排気ガス
を流入させ放出し且多孔の側壁部を有する排気ダクト
と、排気ダクトの一部の周囲において外側へ延び、多孔
の側壁部の第１の部分を介し排気ダクトの内部と連通す
る消音チヤンバを排気ダクトと共に形成する外壁と、消
音チヤンバ内に配設され、多孔部の第２の部分に沿つて
延び、横方向に延びる複数の消音セルを区画する壁体と
を備え、各消音セルの横方向内側の側部は多孔側壁部の
第２の部分を介し排気ダクトの内部に連通され、各消音
セルの横方向外側の端部が被われてなる、ガスタービン
エンジンから生じるコアノイズおよびタービンノイズを
減衰させる排気ガスマフラ。 - 【請求項１０】消音チヤンバが多孔の側壁部の第１の部
分を越え軸方向に延びてなる特許請求の範囲第９項記載
の排気ガスマフラ。 - 【請求項１１】排気ダクトの断面が矩形であり、消音チ
ヤンバはその断面が折曲されるように設けられ、側壁が
格子壁体である特許請求の範囲第９項記載の排気ガスマ
フラ。 - 【請求項１２】消音チヤンバの断面が実質的にＬ字状で
ある特許請求の範囲第11項記載の排気ガスマフラ。 - 【請求項１３】各消音セルの横方向外側の各端部が多孔
壁で被われてなる特許請求の範囲第11項記載の排気ガス
マフラ。 - 【請求項１４】消音チヤンバには吸音材が内装されてな
る特許請求の範囲第11項記載の排気ガスマフラ。 - 【請求項１５】断面が矩形のハウジングと、断面が矩形
であり、ハウジングの内部に同軸に延び、多孔部を有す
る第１および第２の側壁を含んだ４側壁を有する排気ダ
クトと、ハウジングと排気ダクトとの間に延びハウジン
グおよび排気ダクトを連結し、第１および第２の消音チ
ヤンバを区画する２個のバフル部材と、第１の消音チヤ
ンバ内に配設され第１の側壁の多孔部の第２の部分に沿
つて延び横方向に延びた消音セル群を区画する第１の格
子壁体と、第２の消音チヤンバ内に配設され第２の側壁
の多孔部の第２の部分に沿つて延び横方向に延びた消音
セル群を区画する第２の格子壁体とを備え、第１および
第２の消音チヤンバは夫々排気ダクトの側壁の少なくと
も２の軸方向部分の周囲に横方向に延び、第１の消音チ
ヤンバが第１の側壁の多孔部の第１の部分を介し排気ダ
クトの内部に連通され、第２の消音チヤンバが第２の側
壁の多孔部の第１の部分を介し排気ダクトの内部に連通
され、第１および第２の各消音チヤンバは排気ダクトと
連通する多孔部の第１の部分を越え軸方向に延び、第１
の格子壁体により区画された各消音セルの横方向内側の
側部が開口されて第１の側壁の多孔部の第２の部分を介
し排気ダクトの内部に連通され各消音セルの横方向外側
の各側部が被われ、第２の格子壁体により区画された各
消音セルの横方向内側の側部が開口されて第２の側壁の
多孔部の第２の部分を介し排気ダクトの内部に連通さ
れ、各消音セルの横方向外側の各側部が被われてなる、
ガスタービンエンジンのノイズを減衰させるコンパクト
な排気ガスマフラ。 - 【請求項１６】第１および第２の側壁が互いに対向して
配置されてなる特許請求の範囲第15項記載の排気ガスマ
フラ。 - 【請求項１７】第１および第２の各消音チヤンバの断面
が実質的にＬ字状である特許請求の範囲第15項記載の排
気ガスマフラ。 - 【請求項１８】各多孔部の軸方向の長さが異なつてなる
特許請求の範囲第15項記載の排気ガスマフラ。 - 【請求項１９】第１および第２の各格子壁体の軸方向の
長さが異ならしめられてなる特許請求の範囲第15項記載
の排気ガスマフラ。 - 【請求項２０】第１および第２の各格子壁体の横方向の
高さが異ならしめられてなる特許請求の範囲第15項記載
の排気ガスマフラ。 - 【請求項２１】各消音セルの横方向外側の各端部が多孔
壁で被われてなる特許請求の範囲第15項記載の排気ガス
マフラ。 - 【請求項２２】多孔部の第２の部分がハウジングの下流
端部近傍に配設されてなる特許請求の範囲第15項記載の
排気ガスマフラ。 - 【請求項２３】第１および第２の各消音チヤンバに吸音
材が内装されてなる特許請求の範囲第15項記載の排気ガ
スマフラ。 - 【請求項２４】第１および第２の側壁が互いに対向して
配設され、第１および第２の各消音チヤンバの断面が実
質的にＬ字状であり、各多孔部の軸方向の長さが異なら
しめられてなり、各格子壁体の軸方向の長さおよび横方
向の高さが夫々互いに異ならしめられてなる特許請求の
範囲第15項記載の排気ガスマフラ。 - 【請求項２５】各消音セルの横方向外側の各端部が多孔
壁で被われてなる特許請求の範囲第15項記載の排気ガス
マフラ。 - 【請求項２６】多孔部の第２の部分が夫々ハウジングの
下流端部近傍に配設されてなる特許請求の範囲第15項記
載の排気ガスマフラ。 - 【請求項２７】第１および第２の各消音チヤンバに吸音
材が内装されてなる特許請求の範囲第15項記載の排気ガ
スマフラ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/772,831 US4645032A (en) | 1985-09-05 | 1985-09-05 | Compact muffler apparatus and associated methods |
| US772831 | 1985-09-05 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6258006A JPS6258006A (ja) | 1987-03-13 |
| JPH073170B2 true JPH073170B2 (ja) | 1995-01-18 |
Family
ID=25096389
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61203584A Expired - Lifetime JPH073170B2 (ja) | 1985-09-05 | 1986-08-28 | 排気ガスマフラ |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4645032A (ja) |
| EP (1) | EP0219218B1 (ja) |
| JP (1) | JPH073170B2 (ja) |
| CA (1) | CA1269334A (ja) |
| DE (1) | DE3672555D1 (ja) |
| IL (1) | IL79909A0 (ja) |
Families Citing this family (64)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2548775B2 (ja) * | 1988-06-27 | 1996-10-30 | アイシン精機株式会社 | 消音装置及びその製造方法 |
| JPH0232106U (ja) * | 1988-08-23 | 1990-02-28 | ||
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| JPH0672555B2 (ja) * | 1989-11-06 | 1994-09-14 | ノアダム | ターボファンエンジンに固定されるプラグ型の騒音防止装置 |
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| DE50110932D1 (de) | 2000-12-08 | 2006-10-19 | Alstom Technology Ltd | Abgassystem mit Helmholtz-Resonator |
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