JPH1193637A - 消音装置 - Google Patents

消音装置

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Publication number
JPH1193637A
JPH1193637A JP25634597A JP25634597A JPH1193637A JP H1193637 A JPH1193637 A JP H1193637A JP 25634597 A JP25634597 A JP 25634597A JP 25634597 A JP25634597 A JP 25634597A JP H1193637 A JPH1193637 A JP H1193637A
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JP
Japan
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noise
pipe
silencer
resonators
noise source
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Pending
Application number
JP25634597A
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English (en)
Inventor
Kanechika Yamaguchi
鐘畿 山口
Hideo Utsuno
秀夫 宇津野
Takeo Sakakibara
健男 榊原
Hiromi Nakajima
洋実 中島
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 オイルフリースクリュ圧縮機のように高周波
で且つ高次成分を有する脈動音を発生する騒音源に対し
ても,十分な消音効果が得られる消音装置を提供する。 【解決手段】 騒音源に接続された配管上の同一断面位
置に角度をずらして複数の共鳴器1a,1bを設置す
る。また,上記共鳴器1a,1bから上記配管の長手方
向に,消音対象とする騒音の1/2波長の整数倍を除く
所定の間隔をあけて,同様に同一断面位置に角度をずら
して複数の共鳴器2a,2b,2cを設置する。これに
より,配管断面内で複雑に分布する脈動音の消音効率が
向上すると共に,上記複数の共鳴部が同時に脈動音の節
位置と一致してしまうことがなく,消音効率が向上す
る。更に,上記共鳴器の下流側に,例えばパンチングメ
タル材3及び/若しくは多孔質材4よりなる吸音材を配
置すれば,上記共鳴器のみによっては十分に消音しきれ
ない高次成分を低減することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は,圧縮機等の騒音源
に接続された配管上に設置され,上記騒音源からの騒音
を低減させる消音装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ポンプ,送風機,圧縮機等の騒音源の吐
出配管に設けられ,上記騒音源からの脈動音等の騒音を
低減する消音装置としては,例えば共鳴型の消音器(以
下,共鳴器という),或いは吸音材等が一般的に用いら
れている。例えば,特開平1−273816号公報に
は,図4に示すように,騒音源51に接続されたダクト
52上に,断面積可変の共鳴器54を取り付けた消音装
置A0が提案されている(以下,第1の従来技術とい
う)。また,特開平7−134588号公報には,アル
ミ多孔質材(吸音材)を用いた消音装置が提案されてい
る(以下,第2の従来技術という)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで,例えばスク
リュ圧縮機においては,消音対象とする脈動騒音が,1
次成分に留まらず,4次,5次といった高次の成分まで
発生する。ところが,上記第1の従来技術のような共鳴
器を用いた消音装置のみでは,そのような高次の脈動成
分まで十分に低減することができなかった。また,上記
第2の従来技術のようなアルミ多孔質材を用いた消音装
置のみでは,吸音率が悪く十分な消音効果が得られなか
った。更に,上記第2の従来技術のようなアルミ多孔質
材を用いた消音装置では,例えば消音装置上に放風弁等
を設けようとすると,アルミ多孔質材の一部に切欠部分
を設ける必要があるが,アルミ多孔質材は低強度である
ため上記切欠部が損傷してしまう恐れがあった。また,
上述のようなスクリュ圧縮機のなかでも,とりわけオイ
ルフリースクリュ圧縮機は,その他の油冷式スクリュ圧
縮機等に比べて高速回転するため,発生する脈動音の周
波数が高く,特に人間にとって最も耳障りである1〜3
kHz付近に分布する。このように,脈動音の周波数が
高いオイルフリースクリュ圧縮機等に上記第1の従来技
術に係る消音装置を用いる場合には,次のような問題点
があった。脈動音の周波数が,配管内で1次元の平面波
が成立しうる限界の周波数(限界周波数)を超えるよう
な場合には,配管の円断面内で音圧が複雑に分布する。
このため,配管円周上の1点に共鳴器を取り付けても,
共鳴器の作用が円断面全域に及ばず,その結果,配管断
面内を通過する脈動音の何割かは共鳴器を素通りしてし
まい,十分な消音効果が得られないという問題点があっ
た。
【0004】また,脈動音の周波数が高いと当然波長が
短くなる(常温空気の場合の周波数と波長の関係を示す
図6参照)が,波長が短くなればなるほど,共鳴器の取
付け位置が脈動音の節位置と一致してしまう可能性が高
くなる。ところが,共鳴器は,取り付けられた位置を強
制的に音圧の節位置にすることにより騒音を低減するも
のであるため,取付け位置が脈動音の節と一致した場合
には,消音効果が無くなってしまう。一例として,ある
オイルフリースクリュ圧縮機に上記第1の従来技術に係
る消音装置を用いた場合の脈動音の周波数分布を図5に
示す。同図より,1kHz以上の高周波領域に複数の脈
動音が存在しており,それらが十分に低減できていない
ことがわかる。尚,図5で用いたオイルフリースクリュ
圧縮機は2つのスクリュよりなる2段式の圧縮機であ
り,図中の1−1,2−2といった記述は,それぞれ前
の数字が1段若しくは2段を,後ろの数字が次数をそれ
ぞれ示しており,例えば2−1は2段目のスクリュによ
る脈動の一次成分を表している。本発明は上記事情に鑑
みてなされたものであり,その目的とするところは,オ
イルフリースクリュ圧縮機のように高周波で且つ高次成
分を有する脈動音を発生する騒音源に対しても,十分な
消音効果が得られる消音装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は,騒音源に接続された配管上に設置され,上
記騒音源からの騒音を低減させる消音装置において,上
記配管の同一断面位置に,複数の共鳴器が角度をずらし
て設置されてなることを特徴とする消音装置として構成
されている。また,騒音源に接続された配管上に設置さ
れ,上記騒音源からの騒音を低減させる消音装置におい
て,上記配管の長手方向に,複数の共鳴器が,消音対象
とする騒音の1/2波長の整数倍を除く所定の間隔で設
置されてなることを特徴とする消音装置として構成され
ている。また,騒音源に接続された配管上に設置され,
上記騒音源からの騒音を低減させる消音装置において,
上記配管の同一断面位置に角度をずらして設置された複
数の共鳴器よりなる第1の消音手段を具備し,上記第1
の消音手段が,上記配管の長手方向に,消音対象とする
騒音の1/2波長の整数倍を除く所定の間隔で複数段設
置されてなることを特徴とする消音装置として構成され
ている。更に,上記配管上の上記第1の消音手段の下流
側に,吸音材よりなる第2の消音手段を具備するように
構成すれば,上記第1の消音手段のみによっては十分に
消音しきれない高次成分を低減することができ,消音効
率が向上する。尚,上記第2の消音手段は,例えばパン
チングメタル材及び/若しくは多孔質材により構成する
ことができる。また,上記配管上の上記第2の消音手段
の上記パンチングメタル材の配置位置に放風弁を設けれ
ば,放風のために改めて切欠を設ける必要がなく,また
パンチングメタル材は高強度であるために音圧によって
損傷することもない。また,当該消音装置の最も下流側
に逆止弁を設けることによって当該消音装置内に逆止弁
を組み込めば,効率的なユニット配置や部品点数削減が
可能となる。当該消音装置は,例えば脈動音の周波数が
高いオイルフリースクリュ圧縮機に適用すれば格別の消
音効果が期待できる。
【0006】
【作用】本発明に係る消音装置によれば,まず上記第1
の消音手段により低次の騒音成分が低減される。上記第
1の消音手段は,上記配管の長手方向に,消音対象とす
る騒音の1/2波長の整数倍を除く所定の間隔で複数段
設置されているため,全ての消音手段が同時に脈動音の
節位置と一致してしまうことがなく,消音効率が向上す
る。また,上記第1の消音手段のそれぞれは,上記配管
の同一断面位置に角度をずらして設置された複数の共鳴
器より構成されているため,配管断面内で複雑に分布す
る脈動音の消音効率が向上する。上記第1の消音手段に
より低次の騒音成分が低減されたあと,例えばパンチン
グメタル材及び/若しくは多孔質材により構成される第
2の消音手段により,主に上記第1の消音手段で低減し
きれなかった高次の騒音成分が低減される。尚,放風弁
を設置する場合には上記パンチングメタル材の位置に設
置すれば,パンチングメタル材は強度的に多孔質材より
も優れ,且つ改めて放風用の切欠を設ける必要がないた
め,脈動音圧による損傷が防止できる。また,当該消音
装置の最も下流側に逆止弁を設けることによって当該消
音装置内に逆止弁を組み込めば,効率的なユニット配置
や部品点数削減が可能となる。
【0007】
【発明の実施の形態】以下,添付図面を参照して本発明
の実施の形態及び実施例につき説明し,本発明の理解に
供する。尚,以下の実施の形態及び実施例は,本発明を
具体化した一例であって,本発明の技術的範囲を限定す
る性格のものではない。ここに,図1は本実施の形態に
係る消音装置A1の正面図(a),及び側面断面図
(b),図2は脈動2−1,2−2成分の周波数及び1
/2波長と,上記1/2波長とその整数倍とならない共
鳴器の設置間隔を示す表,図3は上記消音装置A1をあ
るオイルフリースクリュ圧縮機に適用した場合の脈動音
の周波数分布を示すグラフである。本実施の形態に係る
消音装置A1は,ある2段式のオイルフリースクリュ圧
縮機から発生する脈動音を低減するために,該オイルフ
リースクリュ圧縮機に接続されている。尚,このオイル
フリースクリュ圧縮機は図5で用いたものとは異なるも
のであり,発生する脈動音の2−1成分は1714H
z,2−2成分は3427Hzであることが計算により
求められている。図1に示すように,本消音装置A1
は,上記オイルフリースクリュ圧縮機の吐出管(不図
示)に接続される吸込口8から排出口9に至る経路上
に,連通管7a,7b,7c(連通管7で総称する)が
互いに90°の角度で配置されている。上記連通管7a
には,同一断面位置に互いに90°ずつ角度をずらして
配置された共鳴器1a,1b(共鳴部1で総称する)
と,同様に同一断面位置に互いに90°ずつ角度をずら
して配置された共鳴器2a,2b,2c(共鳴部2で総
称する)とが配置され,上記連通管7b内には,円筒状
のパンチングメタル材3,及びアルミ多孔質材4とが配
置され,更に上記連通管7b,7c間には逆止弁5が設
けられている。また,上記連通管7b上の上記パンチン
グメタル材3の配置位置には,放風弁6が設けられてい
る。上記共鳴部1と共鳴部2とは,連通管7aの長手方
向に60mmの間隔をあけて配置されている。尚,上記
共鳴部1,2を構成する各共鳴器は,消音対象とする脈
動音の周波数に合わせてその長さを調整可能なチューニ
ングプラグにより構成される。尚,上記共鳴部1は脈動
音の2−2成分を,上記共鳴部2は脈動音の2−1成分
をそれぞれ消音するようにチューニングされている。上
記アルミ多孔質材4,及び上記パンチングメタル材3
は,密閉蓋12を取り外した状態で開口10を介して上
記連通管7b内に順番に挿入されており,更に波形バネ
11及び上記密閉蓋12とで配管7bの軸方向に固定さ
れている。
【0008】以下,上記構成について更に詳しく説明す
る。本実施の形態において適用対象とした上記オイルフ
リースクリュ圧縮機の吐出管(不図示)の管径をD,媒
質ガスの音速をcとした場合,上記吐出管内で1次元の
平面波が成立する限界周波数fは, f=0.586c/D により求められることが知られている(例えば,福田基
一,奥田襄介共著「騒音対策と消音設計」(共立出版株
式会社))。ここで,c=340m/s,D=80mm
とすると,限界周波数は約2490Hzとなる。上述の
ように,本実施の形態で用いたオイルフリースクリュ圧
縮機の脈動の2−2成分は3427Hzであり,上記限
界周波数を超えるため,この2−2成分を消音対象とす
る上記共鳴部1は,同一断面位置に互いに90°ずつ角
度をずらして2つの共鳴器1a,1bを配置することに
より,円断面内で複雑に分布する脈動音の消音効率を向
上させている。尚,2−1成分を消音対象とする上記共
鳴部2は,消音効率をできるだけ向上させるために同一
断面位置に互いに90°ずつ角度をずらして3つの共鳴
器2a,2b,2cを配置しているが,脈動音の2−1
成分は1714Hzであり,上記限界周波数を下回って
いるため,共鳴器は1つでも十分な消音効果が得られる
ものと考えられる。
【0009】また,上記共鳴部1と共鳴部2とは,連通
管7aの長手方向に60mmの間隔をあけて配置されて
いるが,これは,脈動音の2−1成分,2−2成分双方
の1/2波長(それぞれ100mm,50mm)の整数
倍を外した間隔に設定したものである(図2参照)。こ
れにより,脈動音の波長が短いオイルフリースクリュ圧
縮機に対しても,2つの共鳴部1,2が同時に脈動音の
節位置と一致してしまうことがなく,消音効率が向上す
る。また,上記連通管7b内にパンチングメタル材3及
びアルミ多孔質材4よりなる吸音材が配置されているこ
とにより,主に上記共鳴部1,2では十分に消音されな
い高次成分が低減され,騒音レベルを更に低下させるこ
とができる。また,放風弁6の位置には,強度的にアル
ミ多孔質材よりも優れ,且つ改めて放風用の切欠を設け
る必要のないパンチングメタル材3を設置しているた
め,脈動音圧による損傷が防止できる。更に,逆止弁5
を,他の配管上に設置するのではなく当該消音装置A1
内に組み込んでいるため,圧縮機全体の効率的なユニッ
ト配置や部品点数削減が可能となっている。本実施の形
態に係る消音装置A1を用いた場合の脈動音の周波数分
布を図3に示す。消音対象とした2段脈動音の各成分で
ある2−1,2−2,2−3,…については騒音レベル
が確実に低減されていることがわかる。
【0010】
【発明の効果】以上説明したように,本発明に係る消音
装置は,騒音源に接続された配管上に設置され,上記騒
音源からの騒音を低減させる消音装置において,上記配
管の同一断面位置に,複数の共鳴器が角度をずらして設
置されてなることを特徴とする消音装置として構成され
ているため,配管断面内で複雑に分布する脈動音の消音
効率が向上する。また,騒音源に接続された配管上に設
置され,上記騒音源からの騒音を低減させる消音装置に
おいて,上記配管の長手方向に,複数の共鳴器が,消音
対象とする騒音の1/2波長の整数倍を除く所定の間隔
で設置されてなることを特徴とする消音装置として構成
されているため,上記複数の共鳴部が同時に脈動音の節
位置と一致してしまうことがなく,消音効率が向上す
る。また,上記2つの発明の構成を同時に具備すること
により,より消音効率を向上させることができる。更
に,上記配管上の上記第1の消音手段の下流側に,吸音
材よりなる第2の消音手段を具備するように構成すれ
ば,上記第1の消音手段のみによっては十分に消音しき
れない高次成分を低減することができ,更に消音効率が
向上する。尚,上記第2の消音手段は,例えばパンチン
グメタル材及び/若しくは多孔質材により構成すること
ができるが,上記パンチングメタル材の配置位置に放風
弁を設ければ,放風のために改めて切欠を設ける必要が
なく,またパンチングメタル材は高強度であるために音
圧によって損傷することもない。また,当該消音装置の
最も下流側に逆止弁を設けることによって当該消音装置
内に逆止弁を組み込めば,効率的なユニット配置や部品
点数削減が可能となる。当該消音装置は,例えば脈動音
の周波数が高いオイルフリースクリュ圧縮機に適用すれ
ば格別の消音効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本実施の形態に係る消音装置A1の正面図
(a),及び側面断面図(b)。
【図2】 脈動2−1,2−2成分の周波数及び1/2
波長と,上記1/2波長とその整数倍とならない共鳴器
の設置間隔を示す表。
【図3】 上記消音装置A1をあるオイルフリースクリ
ュ圧縮機に適用した場合の脈動音の周波数分布を示すグ
ラフ。
【図4】 従来の消音装置A0の概略構成を示すブロッ
ク図。
【図5】 上記消音装置A0をあるオイルフリースクリ
ュ圧縮機に適用した場合の脈動音の周波数分布を示すグ
ラフ。
【図6】 常温空気における脈動音の周波数と波長の関
係を示す表。
【符号の説明】
1,2…共鳴部 1a,1b,2a,2b,2c…共鳴器 3…パンチングメタル材 4…アルミ多孔質材 5…逆止弁 6…放風弁
フロントページの続き (72)発明者 中島 洋実 兵庫県高砂市荒井町新浜2丁目3番1号 株式会社神戸製鋼所高砂製作所内

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 騒音源に接続された配管上に設置され,
    上記騒音源からの騒音を低減させる消音装置において,
    上記配管の同一断面位置に,複数の共鳴器が角度をずら
    して設置されてなることを特徴とする消音装置。
  2. 【請求項2】 騒音源に接続された配管上に設置され,
    上記騒音源からの騒音を低減させる消音装置において,
    上記配管の長手方向に,複数の共鳴器が,消音対象とす
    る騒音の1/2波長の整数倍を除く所定の間隔で設置さ
    れてなることを特徴とする消音装置。
  3. 【請求項3】 騒音源に接続された配管上に設置され,
    上記騒音源からの騒音を低減させる消音装置において,
    上記配管の同一断面位置に角度をずらして設置された複
    数の共鳴器よりなる第1の消音手段を具備し,上記第1
    の消音手段が,上記配管の長手方向に,消音対象とする
    騒音の1/2波長の整数倍を除く所定の間隔で複数段設
    置されてなることを特徴とする消音装置。
  4. 【請求項4】 上記配管上の上記第1の消音手段の下流
    側に,吸音材よりなる第2の消音手段を具備する請求項
    3記載の消音装置。
  5. 【請求項5】 上記第2の消音手段が,パンチングメタ
    ル材及び/若しくは多孔質材により構成される請求項4
    記載の消音装置。
  6. 【請求項6】 上記配管上の上記第2の消音手段の上記
    パンチングメタル材の配置位置に,放風弁が設けられる
    請求項5記載の消音装置。
  7. 【請求項7】 騒音源に接続された配管上に設置され,
    上記騒音源からの騒音を低減させる消音装置において,
    上記配管上に,パンチングメタル材及び多孔質材により
    構成される第3の消音手段が設けられ,上記配管上の上
    記第3の消音手段の上記パンチングメタル材の配置位置
    に,放風弁が設けられてなることを特徴とする消音装
    置。
  8. 【請求項8】 当該消音装置の最も下流側に逆止弁が設
    けられる請求項1〜7のいずれかに記載の消音装置。
  9. 【請求項9】 上記騒音源が,オイルフリースクリュ圧
    縮機である請求項1〜8のいずれかに記載の消音装置。
JP25634597A 1997-09-22 1997-09-22 消音装置 Pending JPH1193637A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007124552A1 (en) * 2006-05-03 2007-11-08 Whirlpool S.A. Resonator arrangement in an acoustic muffler for a refrigeration compressor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007124552A1 (en) * 2006-05-03 2007-11-08 Whirlpool S.A. Resonator arrangement in an acoustic muffler for a refrigeration compressor
JP2009535558A (ja) * 2006-05-03 2009-10-01 ワールプール・エシ・ア 冷却コンプレッサ用の音響マフラーにおける共鳴装置

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Effective date: 20040120