JPS647210Y2 - - Google Patents
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- JPS647210Y2 JPS647210Y2 JP1981188738U JP18873881U JPS647210Y2 JP S647210 Y2 JPS647210 Y2 JP S647210Y2 JP 1981188738 U JP1981188738 U JP 1981188738U JP 18873881 U JP18873881 U JP 18873881U JP S647210 Y2 JPS647210 Y2 JP S647210Y2
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Landscapes
- Exhaust Silencers (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
この考案は多孔質吸音体を用いた内燃機関用排
気消音装置に関するものである。
気消音装置に関するものである。
一般に、この種装置では、圧力損失の可及的低
減化と所要消音性能の向上とを図るうえから、第
１図に示すように、金属などからなる筒形の筐体
１内に、ほぼ直線状の風路が構成されるように筒
形の多孔質吸音体２を収納したものが適当である
とされている。しかしながら、内燃機関（図示せ
ず）から排出された排ガス（矢印ａ）中には、タ
ールやススが混有しているため、この排ガスが上
記筐体１の前壁面に接続されている入口管３から
該筐体１内に取り入れられて筐体１の後壁面に接
続されている拡大管６から排出されるまでの間、
上記多孔質吸音体２の表面に上記タールやススが
付着し、該吸音体２が目詰りを起こし易い。この
吸音体２が目詰りを起こすと、吸音体２中に音波
が透過しなくなつて、吸音性が滅失されることに
なる。
減化と所要消音性能の向上とを図るうえから、第
１図に示すように、金属などからなる筒形の筐体
１内に、ほぼ直線状の風路が構成されるように筒
形の多孔質吸音体２を収納したものが適当である
とされている。しかしながら、内燃機関（図示せ
ず）から排出された排ガス（矢印ａ）中には、タ
ールやススが混有しているため、この排ガスが上
記筐体１の前壁面に接続されている入口管３から
該筐体１内に取り入れられて筐体１の後壁面に接
続されている拡大管６から排出されるまでの間、
上記多孔質吸音体２の表面に上記タールやススが
付着し、該吸音体２が目詰りを起こし易い。この
吸音体２が目詰りを起こすと、吸音体２中に音波
が透過しなくなつて、吸音性が滅失されることに
なる。
上述の問題を解決するため、考案者等は筐体内
の圧力を大気圧より低くし、その間の圧力差を利
用して大気中より空気を流入させ、排ガスと接す
る吸音体の内側へ向けて上記空気流を噴出させる
ことにより、タールやススによる吸音体の目詰り
を抑制できるものを提案した。これを第２図で説
明する。
の圧力を大気圧より低くし、その間の圧力差を利
用して大気中より空気を流入させ、排ガスと接す
る吸音体の内側へ向けて上記空気流を噴出させる
ことにより、タールやススによる吸音体の目詰り
を抑制できるものを提案した。これを第２図で説
明する。
第２図において、第１図と同一部所には同一符
号を付して説明を省略する。同図において、多孔
質吸音体２は、たとえば焼結金属体などからな
り、入口管３とほぼ同じ内径を有する円筒形に形
成されている。上記筐体１の周壁には、排ガスの
下流側に位置して、外部と筐体１内とを連通する
通気孔５が形成されている。
号を付して説明を省略する。同図において、多孔
質吸音体２は、たとえば焼結金属体などからな
り、入口管３とほぼ同じ内径を有する円筒形に形
成されている。上記筐体１の周壁には、排ガスの
下流側に位置して、外部と筐体１内とを連通する
通気孔５が形成されている。
上記構成において、内燃機関から排出された排
ガスは、入口管３を介して筐体１内に取り入れら
れて多孔質吸音体２の内側を通り、拡大管４より
大気中に排出される。一方、排ガスとともに上記
機関から放出された排気音も上記排ガスと同様の
経路を辿つて大気中に放出されるが、その音波は
多孔質吸音体２により吸収されるため、拡大管４
から大気中に排出される排気音は低減される。
ガスは、入口管３を介して筐体１内に取り入れら
れて多孔質吸音体２の内側を通り、拡大管４より
大気中に排出される。一方、排ガスとともに上記
機関から放出された排気音も上記排ガスと同様の
経路を辿つて大気中に放出されるが、その音波は
多孔質吸音体２により吸収されるため、拡大管４
から大気中に排出される排気音は低減される。
上記多孔質吸音体２の排ガスが流れる部分の圧
力は以下の理由により大気圧より低くなる。い
ま、多孔質吸音体２の入口および出口ならびに拡
大管４の出口の各位置をそれぞれＡ，Ｂ，Ｃとす
ると、ベルヌーイの定理により、下記の式が与え
られる。
力は以下の理由により大気圧より低くなる。い
ま、多孔質吸音体２の入口および出口ならびに拡
大管４の出口の各位置をそれぞれＡ，Ｂ，Ｃとす
ると、ベルヌーイの定理により、下記の式が与え
られる。
PA＋1/2ρV2 A＝PB＋1/2ρV2 B＋hB
＝PC＋1/2ρV2 C＋hC ……(1)
ここで、Ｐは静圧、Ｖは排ガス流速、ρは排ガ
ス密度、hBは多孔質吸音体の排気ガスに対する抵
抗損失、hCは拡大管の拡大損失を表わす。なお、
添字Ａ，Ｂ，Ｃは上記検査面の位置を示す。
ス密度、hBは多孔質吸音体の排気ガスに対する抵
抗損失、hCは拡大管の拡大損失を表わす。なお、
添字Ａ，Ｂ，Ｃは上記検査面の位置を示す。
多孔質吸音体２はほぼ直線状に配設されてお
り、流れに対する抵抗は小さいので、上記(1)式中
のhBは無視でき、さらに拡大管４の拡がり角θが
余り大きくなければ、拡大損失hCも無視できるの
で、(1)式は下記のようになる。
り、流れに対する抵抗は小さいので、上記(1)式中
のhBは無視でき、さらに拡大管４の拡がり角θが
余り大きくなければ、拡大損失hCも無視できるの
で、(1)式は下記のようになる。
PA＋1/2ρV2 APB
＋1/2ρV2 BPC＋1/2ρV2 C ……(2)
多孔質吸音体２より形成された風路断面積は、
流れ方向に沿つて一様であるので、VA＝VBとな
り、またPCは大気圧力POと等しいので上記(2)式
より次式を得る。
流れ方向に沿つて一様であるので、VA＝VBとな
り、またPCは大気圧力POと等しいので上記(2)式
より次式を得る。
PAPBPO＋1/2ρ（V2 C−V2 B） ……(3)
拡大管４の作用によりVC＜VBであるので、(3)
式の右辺の第２項は負の圧力となり、多孔質吸音
体２の排ガスが流れる風路部分の圧力PA，PBは
大気圧POより低くなる。このため、図中点線矢
印で示すように大気中に連通した通気孔５から筐
体１内に空気が流入し、多孔質吸音体２を透過し
て排ガス風路中に噴出する。この空気流によつて
排ガス中のタールやススが多孔質吸音材２の内側
面に付着するのが抑制されることになる。
式の右辺の第２項は負の圧力となり、多孔質吸音
体２の排ガスが流れる風路部分の圧力PA，PBは
大気圧POより低くなる。このため、図中点線矢
印で示すように大気中に連通した通気孔５から筐
体１内に空気が流入し、多孔質吸音体２を透過し
て排ガス風路中に噴出する。この空気流によつて
排ガス中のタールやススが多孔質吸音材２の内側
面に付着するのが抑制されることになる。
ところで、通常排気音は広い周波数帯域のスペ
クトル音から構成されているので、これに適正に
対応させないと優れた消音効果を発揮させにく
い。
クトル音から構成されているので、これに適正に
対応させないと優れた消音効果を発揮させにく
い。
しかるに、上記構成の装置にあつては、多孔質
吸音体２の内部を貫通する方向の流れ抵抗が全長
にわたつてほぼ同一のものであるから、流れ抵抗
が比較的小に設定されていると、第３図に示すよ
うに比較的高周波側の消音性能に優れ、低周波側
のそれは劣るといつた消音周波数特性となり、逆
に流れ抵抗が大きいと、高周波側の消音性能が劣
り、低周波側のそれが優れるといつた消音周波数
特性となるのを余儀なくされている。
吸音体２の内部を貫通する方向の流れ抵抗が全長
にわたつてほぼ同一のものであるから、流れ抵抗
が比較的小に設定されていると、第３図に示すよ
うに比較的高周波側の消音性能に優れ、低周波側
のそれは劣るといつた消音周波数特性となり、逆
に流れ抵抗が大きいと、高周波側の消音性能が劣
り、低周波側のそれが優れるといつた消音周波数
特性となるのを余儀なくされている。
また、上記筐体１の下流側端部（第２図の右
方）に配設した通気孔５から導入される空気は、
上記通気孔５に近い多孔質吸音体２の部分から吸
引され易く、このため、筐体１内の空気の流れに
偏りが生じ、吸音体２全体に空気が分配されにく
い。したがつて、吸音体２の目詰りを全体にわた
つて防止できず、消音性能が経時的に低下すると
いう欠点もある。
方）に配設した通気孔５から導入される空気は、
上記通気孔５に近い多孔質吸音体２の部分から吸
引され易く、このため、筐体１内の空気の流れに
偏りが生じ、吸音体２全体に空気が分配されにく
い。したがつて、吸音体２の目詰りを全体にわた
つて防止できず、消音性能が経時的に低下すると
いう欠点もある。
この考案は上記従来の欠点に鑑みてなされたも
ので、通気孔を有する筐体と、上記通気孔からの
空気を多孔質吸音体全体に分配する多数の孔を有
する孔開き補強板とを設けるとともに、上記孔開
き補強板の多数の孔が吸音体とは異なる消音周波
数特性を有するように設定することにより、広い
周波数帯域にわたつて良好な消音特性が得られ、
しかも、吸音体の目詰りを全体にわたつて防止し
て、優れた消音性能を長期間にわたつて維持でき
る内燃機関用排気消音装置を提供することを目的
としている。
ので、通気孔を有する筐体と、上記通気孔からの
空気を多孔質吸音体全体に分配する多数の孔を有
する孔開き補強板とを設けるとともに、上記孔開
き補強板の多数の孔が吸音体とは異なる消音周波
数特性を有するように設定することにより、広い
周波数帯域にわたつて良好な消音特性が得られ、
しかも、吸音体の目詰りを全体にわたつて防止し
て、優れた消音性能を長期間にわたつて維持でき
る内燃機関用排気消音装置を提供することを目的
としている。
以下、この考案の一実施例を図面にしたがつて
説明する。
説明する。
第４図はこの考案に係る内燃機関用排気消音装
置の一例を示すもので、第２図と同一部分には同
一符号を付して詳しい説明を省略する。
置の一例を示すもので、第２図と同一部分には同
一符号を付して詳しい説明を省略する。
同図において、６は吸音体２の全長にわたつて
多数の孔７が形成された金属板などからなる孔開
き補強板で、ここでは厚さ５mm程度のいわゆるパ
ンチングメタルが使用されており、多孔質吸音体
２の外周側に配設されている。これはセラミツク
などで形成したものであつてもよい。上記補強板
６の孔７は、排気音波を吸音体２の外周側に導く
働き以外に、通気孔５からの空気を吸音体２全体
に分配するものである。この孔開き補強板６は、
上記多孔質吸音体２とはその消音周波数特性が異
なるように、その孔７の径やピツチを選択してい
る。この実施例では、多孔質吸音体２の空孔径が
80μ程度であるのに対して、上記孔開き補強板６
の孔７の孔径を３mm、ピツチ７mm程度として流れ
抵抗を比較的大にしてあり、これにより、この板
６の共鳴周波数が低周波側に存在すするように設
定してある。
多数の孔７が形成された金属板などからなる孔開
き補強板で、ここでは厚さ５mm程度のいわゆるパ
ンチングメタルが使用されており、多孔質吸音体
２の外周側に配設されている。これはセラミツク
などで形成したものであつてもよい。上記補強板
６の孔７は、排気音波を吸音体２の外周側に導く
働き以外に、通気孔５からの空気を吸音体２全体
に分配するものである。この孔開き補強板６は、
上記多孔質吸音体２とはその消音周波数特性が異
なるように、その孔７の径やピツチを選択してい
る。この実施例では、多孔質吸音体２の空孔径が
80μ程度であるのに対して、上記孔開き補強板６
の孔７の孔径を３mm、ピツチ７mm程度として流れ
抵抗を比較的大にしてあり、これにより、この板
６の共鳴周波数が低周波側に存在すするように設
定してある。
このように、構成することにより多孔質吸音体
２においては、第５図の曲線αで示すように低周
波側を犠性にして高周波側の吸音率を高めた特性
となり、他方、補強板６においては、逆に第６図
曲線βで示すように低周波側の減音率の高い特性
となり、結果的に上記曲線α，βが合成された消
音周波数特性、つまり第７図曲線γで示すよう
に、広い周波数帯域にわたつて高い消音性能を得
ることができる。
２においては、第５図の曲線αで示すように低周
波側を犠性にして高周波側の吸音率を高めた特性
となり、他方、補強板６においては、逆に第６図
曲線βで示すように低周波側の減音率の高い特性
となり、結果的に上記曲線α，βが合成された消
音周波数特性、つまり第７図曲線γで示すよう
に、広い周波数帯域にわたつて高い消音性能を得
ることができる。
また、第４図のように、多数の孔７を有する孔
開き補強板６を筐体１内に設けているので、通気
孔５から筐体１内に流入した空気流は筐体１の内
部全体に拡がり、多数の孔７を通つて、点線矢印
のように吸音体２全体に分配される。この分配さ
れた空気流がさらに吸音体２内の孔内を通るか
ら、吸音体２の孔に付着したタールなどが全体に
わたつて除去され、吸音体２の目詰りを全体にわ
たつて防止でき、優れた消音性能を長期間にわた
つて維持できる。
開き補強板６を筐体１内に設けているので、通気
孔５から筐体１内に流入した空気流は筐体１の内
部全体に拡がり、多数の孔７を通つて、点線矢印
のように吸音体２全体に分配される。この分配さ
れた空気流がさらに吸音体２内の孔内を通るか
ら、吸音体２の孔に付着したタールなどが全体に
わたつて除去され、吸音体２の目詰りを全体にわ
たつて防止でき、優れた消音性能を長期間にわた
つて維持できる。
また、上記孔開き補強板６を、焼結金属体など
からなる多孔質吸音体２の外周側に配設したか
ら、振動・衝撃に対して上記吸音材２の機械的強
度を増すことができ、したがつて耐久性を付与す
ることができる。
からなる多孔質吸音体２の外周側に配設したか
ら、振動・衝撃に対して上記吸音材２の機械的強
度を増すことができ、したがつて耐久性を付与す
ることができる。
勿論、吸音体２をほぼ直線状に配設したことや
通気孔５を設けている点については、第２図で説
明したものと同様の効果を発揮することができる
ものである。
通気孔５を設けている点については、第２図で説
明したものと同様の効果を発揮することができる
ものである。
なお、この考案において使用することができる
多孔質吸音体としては、セラミツクもしくはガラ
スからなる多孔体、あるいは発泡金属、金属繊維
もしくは無機繊維強化金属のような市販されてい
る金属多孔体がある。上記金属多孔体の材質とし
ては、Ni，Cu，Al，Ni−Cr，Fe−Cr，Fe−Ni
−Cr，Fe−Cr−Al，Ni−Fe−Cr−Alなどが適
している。
多孔質吸音体としては、セラミツクもしくはガラ
スからなる多孔体、あるいは発泡金属、金属繊維
もしくは無機繊維強化金属のような市販されてい
る金属多孔体がある。上記金属多孔体の材質とし
ては、Ni，Cu，Al，Ni−Cr，Fe−Cr，Fe−Ni
−Cr，Fe−Cr−Al，Ni−Fe−Cr−Alなどが適
している。
以上のように、この考案によれば、孔開き補強
板の多数の孔が吸音体とは異なる消音周波数特性
を有するように設定したから、広い周波数帯域に
わたつて高い消音性能を得ることができる。さら
に、通気孔を有する筐体を設けたので、上記通気
孔からの空気が上記補強板の多数の孔によつて多
孔質吸音体全体に分配され、これにより、吸音体
の目詰りを全体にわたつて防止できるとともに、
優れた消音性能を長期間にわたつて維持できる。
板の多数の孔が吸音体とは異なる消音周波数特性
を有するように設定したから、広い周波数帯域に
わたつて高い消音性能を得ることができる。さら
に、通気孔を有する筐体を設けたので、上記通気
孔からの空気が上記補強板の多数の孔によつて多
孔質吸音体全体に分配され、これにより、吸音体
の目詰りを全体にわたつて防止できるとともに、
優れた消音性能を長期間にわたつて維持できる。
第１図は従来の内燃機関用排気消音装置を示す
側面断面図、第２図は同装置の改良案を示す側面
断面図、第３図は第２図の消音装置の周波数特性
図、第４図はこの考案に係る内燃機関用排気消音
装置の一例を示す側面断面図、第５図〜第７図は
この考案の消音装置の周波数特性図である。 １……筐体、２……多孔質吸音体、４……拡大
管、５……通気孔、６……孔開き補強板。なお、
図中同一符号は同一もしくは相当部分を示す。
側面断面図、第２図は同装置の改良案を示す側面
断面図、第３図は第２図の消音装置の周波数特性
図、第４図はこの考案に係る内燃機関用排気消音
装置の一例を示す側面断面図、第５図〜第７図は
この考案の消音装置の周波数特性図である。 １……筐体、２……多孔質吸音体、４……拡大
管、５……通気孔、６……孔開き補強板。なお、
図中同一符号は同一もしくは相当部分を示す。
Claims (1)
- 筒形の筐体内に収納されてほぼ直線状の風路を
構成する筒形の多孔質吸音体と、上記風路の出口
に位置して上記筐体に突設された拡大管と、上記
筐体の外周壁に形成された通気孔と、上記吸音体
の外周側に配設され、吸音体の全長にわたつて、
上記通気孔からの空気を吸音体全体に分配する多
数の孔が形成されて、上記吸音体とは異なる消音
周波数特性を有する孔開き補強板とを備えてなる
内燃機関用排気消音装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18873881U JPS5892405U (ja) | 1981-12-16 | 1981-12-16 | 内燃機関用排気消音装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18873881U JPS5892405U (ja) | 1981-12-16 | 1981-12-16 | 内燃機関用排気消音装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5892405U JPS5892405U (ja) | 1983-06-22 |
| JPS647210Y2 true JPS647210Y2 (ja) | 1989-02-27 |
Family
ID=29992511
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18873881U Granted JPS5892405U (ja) | 1981-12-16 | 1981-12-16 | 内燃機関用排気消音装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5892405U (ja) |
-
1981
- 1981-12-16 JP JP18873881U patent/JPS5892405U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5892405U (ja) | 1983-06-22 |
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