KR20160147938A

KR20160147938A - 소음기

Info

Publication number: KR20160147938A
Application number: KR1020167033026A
Authority: KR
Inventors: 마사히로 기쿠치; 가즈키 츠기하시; 요스케 후쿠시마; 가즈야 히라타; 스구루 기우치
Original assignee: 가부시키가이샤 고베 세이코쇼
Priority date: 2014-05-30
Filing date: 2015-05-19
Publication date: 2016-12-23
Also published as: JP6659234B2; CN106414927B; TW201615982A; JP2016006318A; KR101908833B1; CN106414927A; US10174655B2; WO2015182443A1; TWI635218B; US20170191390A1

Abstract

소음기는 유체가 유입되는 도입부(15)와, 내부에 유체의 흐름 방향으로 배치된 소리의 감쇠부(21, 22)를 복수 구비하는 하우징(14)과, 최하류의 감쇠부와 해당 최하류의 감쇠부에 인접하는 인접 감쇠부를 연통시키는 중간 연통부(35)가 설치된 제1 구획부(23)와, 최하류의 감쇠부에 배치되어, 중간 연통부(35)를 폐색 가능한 밸브부(18)와, 밸브부(18)를 보유 지지하여, 하우징(14)에 착탈 가능한 밸브 보유 지지부(17)와, 밸브 보유 지지부(17) 이외의 부분에 설치되어, 최하류의 감쇠부로부터 유체를 도출하는 도출부(16)를 구비한다.

Description

소음기 {SILENCER}

본 발명은 소음기에 관련된다.

특허문헌 1에는 일정한 직경의 통로 주위에 대칭적으로 설치된 감쇠체를 포함하는 컴프레서용 음향 아울렛 피스가 개시되어 있다.

상기 음향 아울렛 피스에서는 감쇠체를, 유로의 방향으로 외주가 점증하여 두께가 증가하도록 형성함으로써, 매우 큰 주파수 범위, 특히 스크류형 컴프레서의 압축 펄스에 통상 발생하는 전체 주파수 레인지, 즉 250㎐로부터 6000㎐로 감쇠를 할 수 있다.

그러나, 상기 음향 아울렛 피스의 통로는 입구로부터 출구까지 일직선으로 연장되어 있으므로, 유량이 크고 내부 통로의 직경이 커지는 경우나, 공간상, 전체 길이가 짧아져 입구 개구와 출구 개구가 가까워지는 경우는 고주파수 영역에서 충분한 소음 효과가 얻어지지 않는 경우가 있다. 따라서, 전체 길이가 짧은 콤팩트한 구조에서, 광범위한 주파수 영역의 소리를 감쇠시킬 수 없는 경우가 있다.

특허문헌 2에는 깊은 공기형의 확대부를 갖는 입구관, 깊은 공기형의 확대부를 갖는 출구관 및 입구관과 출구관의 공기 형상 확대부 사이를 연결하는 중간관을 구비하는 소음기가 개시되어 있다.

상기 소음기에서는 입구관과 중간관의 연결 개소에, 오목 형상의 중앙부에 축소된 관구를 갖는 얕은 공기형의 코어체를 개재시키고 있다. 또한, 출구관과 중간관의 연결 개소에, 코어체와, 코어체가 갖는 관구의 출구관측을 개폐하는 밸브부를 구비한 밸브체를 개재시키고 있다.

그러나, 상기 소음기에서는 출구관과 중간관의 연결 개소에 지지점을 갖는 밸브부가 크기 때문에, 밸브체의 메인터넌스를 행할 때, 밸브체에 용이하게 액세스할 수 없다.

일본 특허 공개 평09-170554호 공보 일본 실용신안 공개 평04-105920호 공보

본 발명은 광범위한 주파수 영역의 소리를 감쇠시키는 것 및 유체의 역류를 방지하는 밸브부의 메인터넌스를 용이하게 행할 수 있도록 하는 것을 콤팩트한 구조로 실현하는 것을 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 소음기는 유체가 유입되는 도입부를 구비함과 함께, 내부에 상기 유체의 흐름 방향으로 배치된 소리의 감쇠부를 복수 구비하는 하우징과, 최하류의 감쇠부와 해당 최하류의 감쇠부에 인접하는 인접 감쇠부를 연통시키는 중간 연통부가 설치된 제1 구획부와, 상기 최하류의 감쇠부에 배치되어, 상기 중간 연통부를 폐색 가능한 밸브부와, 상기 밸브부를 보유 지지하여, 상기 하우징에 착탈 가능한 밸브 보유 지지부와, 상기 밸브 보유 지지부 이외의 부분에 설치되어, 상기 최하류의 감쇠부로부터 상기 유체를 도출하는 도출부를 구비하도록 하였다.

이 구성에 의하면, 밸브부를 최하류의 감쇠부의 내부에 배치하고 있으므로, 소음기를 콤팩트하게 구성할 수 있다. 또한, 복수의 감쇠부를 하우징에 유체의 흐름 방향으로 배치하고, 감쇠부 사이의 제1 구획부에 중간 연통부를 설치함으로써, 광범위한 주파수 영역의 음파를 감쇠시킬 수 있다. 따라서, 콤팩트한 구조로 광범위한 주파수 영역의 소리를 감쇠시킬 수 있다. 또한, 하우징의 밸브 보유 지지부에, 중간 연통부를 폐색 가능한 밸브부를 설치하고 있으므로, 유체의 역류를 방지할 수 있다. 또한, 밸브부를, 하우징에 착탈 가능한 밸브 보유 지지부에 설치하고, 도출부를 하우징의 밸브 보유 지지부 이외의 부분에 설치하고 있으므로, 도출부의 하류의 배관을 제거하는 일 없이, 밸브부의 메인터넌스를 행할 수 있다. 즉, 광범위한 주파수 영역의 소리를 감쇠시키는 것 및 유체의 역류를 방지하는 밸브부의 메인터넌스를 용이하게 행할 수 있도록 하는 것을 콤팩트한 구조로 실현할 수 있다.

상기 밸브부를 상기 중간 연통부를 폐쇄하는 방향으로 탄성적으로 가압하는 가압 부재를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 밸브부가 상기 유체의 흐름에 의해 압박되어 형성되는 상기 밸브부와 상기 제1 구획부 사이의 공간에 있어서, 상기 중간 연통부의 내주면을 상기 밸브부의 상기 제1 구획부측의 단부면까지 연장하여 얻어지는 영역의 면적인 가상 연장 면적은 상기 도입부의 유로 단면적보다 큰 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 최하류의 감쇠부에 밸브부를 설치한 것에 기인하는 유로의 압력 손실의 증가를 회피할 수 있다.

상기 최하류의 감쇠부의 유로 단면적 및 상기 인접 감쇠부의 유로 단면적은 각각 상기 중간 연통부의 유로 단면적보다도 큰 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 유로 단면적을 변화시킴으로써, 유체가 유통될 때에 발생하는 소리를 감쇠시킬 수 있다.

상기 복수의 감쇠부는 낮은 쪽의 주파수 영역의 소리를 감쇠시키는 저주파수측 감쇠부 및 높은 쪽의 주파수 영역의 소리를 감쇠시키는 고주파수측 감쇠부를 갖는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 낮은 쪽의 주파수 영역으로부터 높은 쪽의 주파수 영역까지의 광범위한 주파수 영역의 소리를 감쇠시킬 수 있다.

상기 인접 감쇠부는 흡음 부재가 배치된 상기 고주파수측 감쇠부이고, 상기 제1 구획부는 상기 하우징에 착탈 가능하게 설치되는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 밸브 보유 지지부를 하우징으로부터 제거하고, 제1 구획부를 하우징으로부터 제거함으로써, 인접 감쇠부에 수용된 흡음 부재의 메인터넌스를 용이하게 행할 수 있다.

상기 인접 감쇠부는 상기 고주파수측 감쇠부이고, 상기 도입부는 구부린 형상인 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 도입부를 구부린 형상으로 형성하고 있으므로, 유체의 유로 방향을 바꿀 수 있다. 즉, 고주파수측 감쇠부에서 유체의 흐름 방향 이외의 방향으로 소리를 분산시킬 수 있으므로, 고주파수측 감쇠부에 있어서 보다 효과적으로 고주파의 소리를 감쇠할 수 있다.

상기 도입부는 압축기 본체의 토출구에 접속되고, 최상류의 감쇠부는 상기 압축기 본체의 토출구로부터 직시할 수 없는 위치에 배치되는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 최상류의 감쇠부로부터의 탈리물이 압축기 본체의 토출구를 통해 압축기 본체의 내부에 들어가는 것을 회피할 수 있다.

최상류의 감쇠부는 상기 저주파수측 감쇠부이고, 상기 최상류의 감쇠부를 획정하는 상기 하우징의 측벽에 상기 도입부를 배치하는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 소음기의 축방향의 치수를 증대시키는 것을 회피할 수 있다.

상기 최상류의 감쇠부는 바이패스 배관을 구비하는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 유체의 유통이 정지하여 밸브부가 페쇄되고, 최상류에 배치된 저주파수측 감쇠부의 내압이 상승한 경우라도, 유체를 바이패스 배관을 통해 유출시킬 수 있다. 이에 의해, 저주파수측 감쇠부의 내부가 고압이 된 상태로 유지되는 것을 회피할 수 있다. 또한, 바이패스 배관을 최상류의 저주파수측 감쇠부에 설치함으로써, 사이드 브랜치(공명기)로서 감쇠부를 구성할 수 있다. 또한, 바이패스 배관을 소음기의 일부로 함으로써, 부품 개수를 삭감할 수 있다.

상기 고주파수측 감쇠부는, 복수의 관통 구멍이 형성된 통 형상의 다공판과, 상기 다공판과 상기 하우징 사이에 설치된 배후 유체층과, 상기 배후 유체층을, 상기 다공판 내에 있어서의 상기 유체의 흐름 방향으로 나열하여 배치된 제1 영역과 제2 영역으로 구획하는 제2 구획부를 구비해도 된다.

배후 유체층을 제2 구획부에 의해 제1 영역과 제2 영역으로 구획함으로써, 고주파수측 감쇠부에서 감쇠 효과를 얻기 위해 주파수에서의 공명을 억제할 수 있다. 또한, 제1 영역과 제2 영역에서 감쇠 효과가 얻어지는 주파수 특성을 다르게 할 수 있다.

상기 제2 구획부와 상기 하우징의 측벽 또는 상기 다공판과의 사이에 간극이 형성되어 있어도 된다.

상기 제1 영역과 상기 제2 영역은 상기 관통 구멍의 면적의 합인 다공 면적에 대한 상기 배후 유체층의 체적의 비율로서 정의되는 유효 두께가 달라도 된다. 이 구성에 의해, 제1 영역과 제2 영역에서 감쇠 효과가 얻어지는 주파수 특성을 다르게 할 수 있다.

예를 들어, 상기 제2 구획부는 상기 제1 영역과 상기 제2 영역이 부분적으로 겹치도록 상기 배후 유체층을 구획하는 구성(소위, 상자 구조)을 채용할 수 있다.

최상류의 상기 감쇠부는 상기 저주파수측 감쇠부이고, 상기 저주파수측 감쇠부의 하류측에 인접하여 상기 고주파수측 감쇠부가 설치되어 있는 경우, 상기 도입부는 구부린 형상으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 이 경우, 상기 저주파수측 감쇠부에 대한 상기 도입부에 있어서의 상기 유체의 도입 방향과, 상기 저주파수측 감쇠부로부터 상기 고주파수측 감쇠부로의 상기 유체의 유입 방향을 다르게 해도 된다. 이들의 구성에 의해, 음파의 진행 방향으로 구부림 내지 혼란을 발생시켜, 음파를 다공판을 향하게 할 수 있으므로, 고주파수측 감쇠부에 있어서의 소리의 감쇠 효과를 향상시킬 수 있다. 또한, 음파는, 진행 방향의 구부림 내지 혼란이 발생한 직후에 고주파수측 감쇠부에 진입하므로, 보다 효과적으로 고주파수측 감쇠부에 있어서의 소리의 감쇠 효과를 향상시킬 수 있다.

상기 고주파수측 감쇠부에 대해 상류측 또는 하류측에 인접하여 배치된 상기 감쇠부는 상기 배후 유체층의 길이의 1/2배의 길이를 갖는 것이 바람직하다. 이 구성으로부터, 고주파수측 감쇠부에 진입하기 전 또는 고주파수측 감쇠부를 추가한 후에, 고주파수측 감쇠부에서 공명이 발생하는 주파수 영역의 음파를 저감시킬 수 있다. 바꿔 말하면, 상류측 또는 하류측에 인접하여 배치된 상기 감쇠부에서 고주파수측 감쇠부의 음파 저감 효과를 보충할 수 있다. 특히, 상기 배후 유체층의 길이의 1/2배의 길이를 갖는 상기 감쇠부는 상기 고주파수측 감쇠부에 대해 상류측에 인접하여 배치하는 것이 바람직하다. 이 구성에 의해, 고주파수측 감쇠부에서 공명이 발생하는 주파수 영역의 음파를 고주파수측 감쇠부에 진입하기 전에 미리 감쇠시켜, 보다 효과적으로 고주파수측 감쇠부에서 공명이 발생하는 주파수 영역의 음파를 저감할 수 있다.

본 발명에 따르면, 광범위한 주파수 영역의 소리를 감쇠시키는 것 및 유체의 역류를 방지하는 밸브부의 메인터넌스를 용이하게 행할 수 있도록 하는 것을 콤팩트한 구조로 실현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태의 소음기를 적용한 장치의 주요부를 도시하는 개략도.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태의 소음기를 도시하는 모식적인 종단면도.
도 3은 본 발명의 제2 실시 형태의 소음기를 도시하는 모식적인 종단면도.
도 4는 본 발명의 제3 실시 형태의 소음기를 도시하는 모식적인 종단면도.
도 5는 본 발명의 제4 실시 형태의 소음기를 도시하는 모식적인 종단면도.
도 6은 본 발명의 제5 실시 형태의 소음기를 도시하는 모식적인 종단면도.
도 7은 본 발명의 제6 실시 형태의 소음기를 도시하는 모식적인 종단면도.
도 8은 본 발명의 제7 실시 형태의 소음기를 도시하는 모식적인 종단면도.
도 9는 본 발명의 제8 실시 형태의 소음기를 도시하는 모식적인 종단면도.
도 10은 본 발명의 제8 실시 형태의 소음기를 도시하는 모식적인 종측면도.
도 11은 본 발명의 제9 실시 형태의 소음기를 도시하는 모식적인 종단면도.
도 12는 본 발명의 제10 실시 형태의 소음기를 도시하는 모식적인 종단면도.
도 13은 본 발명의 제11 실시 형태의 소음기를 도시하는 모식적인 종단면도.
도 14는 본 발명의 제12 실시 형태의 소음기를 도시하는 모식적인 종단면도.
도 15는 본 발명의 제13 실시 형태의 소음기를 도시하는 모식적인 종단면도.
도 16은 제13 실시 형태의 변형예를 도시하는 모식적인 종단면도.
도 17은 본 발명의 제14 실시 형태의 소음기를 도시하는 모식적인 종단면도.
도 18은 코어형의 다공판의 모식적인 사시도.
도 19는 본 발명의 제15 실시 형태의 소음기를 도시하는 모식적인 종단면도.
도 20은 배후 공기층의 구조를 도시하는 개념적인 사시도.
도 21은 본 발명의 제16 실시 형태의 소음기를 도시하는 모식적인 종단면도.
도 22는 제16 실시 형태의 변형예를 도시하는 모식적인 종단면도.
도 23은 본 발명의 제17 실시 형태의 소음기를 도시하는 모식적인 종단면도.
도 24는 본 발명의 제18 실시 형태의 소음기를 도시하는 모식적인 종단면도.
도 25는 코어형의 다공판의 모식적인 사시도.
도 26은 본 발명의 제19 실시 형태의 소음기를 도시하는 모식적인 종단면도.
도 27은 코어의 모식적인 사시도.
도 28은 본 발명의 변형예를 도시하는 사시도.
도 29는 소음기의 소음 효과에 관하여 수치 해석한 결과를 도시하는 그래프.
도 30은 본 발명에 있어서의 각 감쇠부의 기여와 소음기 전체에서의 감음량을 도시하는 그래프.
도 31은 소음기의 소음 효과의 해석에 있어서의 비교예를 도시하는 모식적인 종단면도.

이하, 본 발명의 실시 형태를 도면을 따라 설명한다.

(제1 실시 형태)

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태의 소음기를 적용한 장치(스크루 압축기)의 주요부를 도시한다. 소음기(10)는 유체의 흐름에 중첩하여 음파가 전파되는 유로에 내장된다. 이하에서는, 유체인 압축 공기의 유통에 의해 발생하는 소리를 소음하기 위해, 소음기(10)가 스크루 압축기 본체(11)의 토출 유로(13)에 배치된 예를 설명한다.

도 2에 도시한 바와 같이, 소음기(10)는 소음기 본체(하우징)(14), 도입부(15), 도출부(16), 덮개부(밸브 보유 지지부)(17) 및 밸브부(18)를 구비하고 있다.

소음기 본체(14)는 내부에 유체를 유통시키도록, 원통 형상으로 형성되어 있다. 소음기 본체(14)의 축(P)의 방향의 일단부에 폐색부(19)가 설치되고, 타단부에 개구부(20)가 형성되어 있다. 폐색부(19)에 도입부(15)가 설치되어 있다. 개구부(20)에 덮개부(17)가 설치되어 있다.

소음기 본체(14)의 내부에는 축(P)의 방향에 서로 인접하도록, 2종의 감쇠부(소리의 감쇠부)(21, 22)가 설치되어 있다. 2종의 감쇠부(21, 22) 중, 한쪽은 저주파수측 감쇠부(21)이고, 다른 쪽은 고주파수측 감쇠부(22)이다. 저주파수측 감쇠부(21)는, 예를 들어 500㎐ 내지 1000㎐ 정도의 주파수 영역의 음파를 저감한다. 고주파수측 감쇠부(22)는, 예를 들어 1000㎐ 내지 3000㎐ 정도의 주파수 영역의 음파를 저감한다. 저주파수측 감쇠부(21)는 상류측[폐색부(19)측]에 배치되어 있다. 고주파수측 감쇠부(22)는 하류측[개구부(20)측]에 배치되어 있다. 본 실시 형태에서는 소음기(10)가 구비하는 감쇠부는 2개이므로, 고주파수측 감쇠부(22)는 최하류의 감쇠부이고, 저주파수측 감쇠부(21)는 최하류의 감쇠부에 인접하는 인접 감쇠부임과 함께, 최상류의 감쇠부이다. 저주파수측 감쇠부(21)와 고주파수측 감쇠부(22) 사이에 제1 구획부(23)가 설치되어 있다. 소음기 본체(14)와 제1 구획부(23)에 의해, 저주파수측 감쇠부(21)의 저주파수측 처리 공간(24)과, 고주파수측 감쇠부(22)의 고주파수측 처리 공간(25)이 획정되어 있다.

저주파수측 감쇠부(21)는 도입부(15)의 유로 단면적 S1보다도 큰 유로 단면적 S2를 갖는 확장실이다. 저주파수측 감쇠부(21)는 낮은 쪽의 주파수 영역의 소리를 감쇠시킨다. 저주파수측 감쇠부(21)를 획정하는 부분의 소음기 본체(14)에, 유체를 유입하기 위한 유입구(26)가 형성되어 있다. 유입구(26)는 소음기 본체(14)의 축(P)과 동축에 배치되어 있다. 유입구(26)에, 저주파수측 감쇠부(21)로 유체를 도입하는 도입부(15)가 설치되어 있다.

고주파수측 감쇠부(22)는 양단 개구의 통 형상의 다공판(31)을 갖는 흡음실이다. 고주파수측 감쇠부(22)는 높은 쪽의 주파수 영역의 소리를 감쇠시킨다. 고주파수측 감쇠부(22)를 획정하는 부분의 소음기 본체(14)에, 유체를 유출하기 위한 유출구(32)가 형성되어 있다. 유출구(32)는 소음기 본체(14)의 축방향의 단부인 개구부(20)[덮개부(17)로 폐색되어 있음] 이외의 부분에 배치되어 있다. 본 실시 형태에서는, 유출구(32)는 원통 형상인 소음기 본체(14)의 측벽부에 형성되어 있다. 유출구(32)에, 고주파수측 감쇠부(22)로부터 유체를 도출하는 도출부(16)가 설치되어 있다. 도출부(16)는 소음기 본체(14)로부터 도면에 있어서 하향으로, 소음기 본체(14)의 축(P)과 직교하는 방향으로 연장되어 있다. 도출부(16)는 유출구(32)를 통해 소음기 본체(14)를 관통하도록 연장되어 있고, 도출부(16)의 일단부는 후술하는 다공판(31)의 연결 구멍(31a)에 연결되어 있다.

다공판(31)은 철이나 알루미늄 등의 금속이나 합성 수지에 의해 형성되어 있다. 다공판(31)은 제1 구획부(23)와 덮개부(17) 사이에 축(P)의 방향으로 연장되도록, 중간 연통부(35)의 직경 방향 외측에 배치되어 있다. 즉, 다공판(31)은 고주파수측 처리 공간(25)을 직경 방향으로 분할한다. 다공판(31)에는 기체가 통과하는 복수의 관통 구멍(33)이 형성되어 있다. 본 실시 형태에서는, 복수의 관통 구멍(33)은 다공판(31)의 축방향 및 직경 방향의 대략 전역에 분포되어 있다. 다공판(31)에는 도출부(16)를 연결하는 연결 구멍(31a)이 형성되어 있다. 고주파수측 처리 공간(25)의, 다공판(31)보다도 직경 방향 외측이고, 또한 소음기 본체(14)의 벽(14c)보다도 직경 방향 내측인 공간에, 배후 공기층(배후 유체층)(34)이 형성된다. 음파에 대해 관통 구멍(33) 내에 있어서의 매질(공기 등)과 내벽면의 점성 마찰에 의한 압력 감쇠가 발생한다. 또한, 매질이 관통 구멍(33)으로부터 배후 공기층(34)으로 분출될 때에 발생하는 소용돌이에 의해 압력 감쇠가 발생한다. 이들 압력 감쇠에 의해, 흡음 효과가 발휘된다. 특히, 내벽면과의 점성 마찰에 의한 압력 감쇠에 관해서는, 공진 주파수의 소리에 대해 그 효과가 크고, 공진 주파수는 배후 공기층 두께, 구멍 단면적, 개구율, 판 두께에 의해 임의로 설계할 수 있다. 또한, 관통 구멍(33)의 직경은 임의로 설정할 수 있지만, 본 실시예에서는 1㎜로 하였다.

제1 구획부(23)는 소음기 본체(14)의 축(P)과 직교하는 방향으로 연장되어 있다. 제1 구획부(23)는 최하류에 배치된 감쇠부인 고주파수측 감쇠부(22)와, 축(P)의 방향으로 상류측에 인접하는 최상류에 배치된 저주파수측 감쇠부(21)를 구획한다. 제1 구획부(23)에는 중간 연통부(35)가 설치되어 있다. 중간 연통부(35)는 축(P)과 동축에 배치되어, 고주파수측 감쇠부(22)와 저주파수측 감쇠부(21)를 연통한다. 중간 연통부(35)의 유로 단면적은 S4이다. 유로 단면적 S4는 저주파수측 감쇠부(21)의 유로 단면적 S2 및 고주파수측 감쇠부(22)의 유로 단면적 S5보다도 작다. 제1 구획부(23)에는 다공판(31)의 일단부가 위치하고, 다공판(31)의 타단부는 덮개부(17)에 위치한다.

덮개부(17)는 외형이 소음기 본체(14)의 개구부(20)와 대략 동일 형상이고, 개구부(20)를 착탈 가능하게 폐색한다. 덮개부(17)는 볼트(도시하지 않음)를 사용하여 소음기 본체(14)에 체결된다.

밸브부(18)는 밸브 본체(18a)와, 가압 부재(18b)를 구비하고 있다. 밸브부(18)는 다공판(31)의 내측에, 축(P)과 동축에 배치된다. 밸브 본체(18a)는 축방향의 선단측 부분(18c)을 중간 연통부(35)에 가압함으로써, 중간 연통부(35)를 폐색 가능하다. 가압 부재(18b)는 일단부(18d)가 덮개부(17)에 고정되고, 타단부(18e)가 밸브 본체(18a)에 고정되어 있다. 가압 부재(18b)의 길이는 덮개부(17)를 소음기 본체(14)의 개구부(20)에 설치한 상태에서, 밸브 본체(18a)를 축(P)의 방향으로 탄성적으로 가압하고, 밸브 본체(18a)에 의해 중간 연통부(35)를 폐색하도록 설정되어 있다. 도 2에서는, 밸브부(18)는 유체에 의해 눌려, 가압 부재(18b)가 가장 단축된 상태가 되는 위치에 있다. 바꿔 말하면, 도 2의 밸브부(18)는 개방도가 최대의 위치에 있다. 이 위치의 밸브부(18)와 제1 구획부(23) 사이에 형성되는 공간(도 2에 있어서의 점선의 해칭 부분)에 있어서, 중간 연통부(35)의 내주면을 밸브부(18)의 제1 구획부(23)측의 단부면까지 연장하여 얻어지는 원통 형상의 영역의 표면적(가상 연장 면적 S3)은 도입부(15)의 유로 단면적 S1보다 크다.

스크루 압축기가 작동하면, 스크루 압축기 본체(11)의 토출구(27)로부터 토출 유로(13)에 압축 공기가 토출되고, 해당 압축 공기는 도입부(15)로부터 저주파수측 감쇠부(21)에 도입된다. 그때, 압축 공기의 유로 단면적은 커진다. 즉, 임피던스가 급격하게 변화되기 때문에, 저주파수 영역의 소리는 저주파수측 감쇠부(21)의 내부에서 반사를 발생시켜 감쇠한다. 구체적으로는, 도입부(15)와 저주파수측 처리 공간(24)의 경계부, 중간 연통부(35)와 저주파수측 처리 공간(24)의 경계부에서 반사를 발생시켜 감쇠한다.

그 후, 저주파수 영역의 음파가 감쇠한 압축 공기는 중간 연통부(35)를 통과하고, 가압 부재(18b)의 가압력에 저항하여 밸브부(18)의 밸브 본체(18a)를 개구부(20)측으로 되밀어, 유로 단면적이 커지는 고주파수측 감쇠부(22)로 진입한다. 이에 의해, 압축 공기가 저주파수측 감쇠부(21)에 진입한 경우와 마찬가지로, 고주파수측 감쇠부(22)로 진입한 압축 공기의 음파는 고주파수측 감쇠부(22)의 내부에서 반사를 발생시켜 감쇠한다. 고주파수측 감쇠부(22)로 진입한 압축 공기는 다공판(31)의 연결 구멍(31a)을 통해, 도출부(16)로 진입한다. 그 때, 밸브 본체(18a)의 직경은 중간 연통부(35)의 내주면의 직경보다도 크기 때문에, 소음기 본체(14)의 축(P)의 방향으로 유통하고 있던 압축 공기의 진행 방향이, 밸브 본체(18a)를 우회하여 소음기 본체(14)의 축(P)과 다른 방향으로 구부러지고, 압축 공기의 일부가 다공판(31)의 복수의 관통 구멍(33)을 통과한다. 복수의 관통 구멍(33)을 통과할 때, 관통 구멍(33) 내에 있어서의 압축 공기와 내벽면의 점성 마찰에 의한 압력 감쇠가 발생하고, 압축 공기가 관통 구멍(33)으로부터 분출될 때에 발생하는 소용돌이에 의한 압력 감쇠가 더 발생함으로써, 흡음 효과가 발휘된다. 그 후, 배후 공기층(34) 영역의 압축 공기는 복수의 관통 구멍(33)을 통과하여 다공판(31)의 내부로 진입하고, 중간 연통부(35)로부터 도출부(16)로 진입하는 압축 공기에 합류한다. 이와 같이 하여, 공기가 압축될 때에 발해지는 소리를 소음기(10)의 내부를 통과시킴으로써 감쇠시킬 수 있다.

본 실시 형태에 따르면, 밸브부(18)를 최하류의 감쇠부의 내부에 배치하고 있으므로, 소음기(10)를 콤팩트하게 구성할 수 있다. 또한, 소음기 본체(14)에 유체의 흐름 방향으로 배치한 감쇠부(21, 22) 사이의 제1 구획부(23)에 중간 연통부(35)를 설치함으로써, 광범위한 주파수 영역의 음파를 감쇠시킬 수 있다. 따라서, 콤팩트한 구조로 광범위한 주파수 영역의 소리를 감쇠시킬 수 있다.

또한, 가압 부재(18b)가 밸브 본체(18a)를 중간 연통부(35)를 향해 가압하고 있으므로, 역류, 즉 중간 연통부(35)를 통해 고주파수측 감쇠부(21)로부터 저주파수측 감쇠부(22)를 향하는 유체의 흐름을 방지할 수 있다. 또한, 밸브부(18)를, 소음기 본체(14)에 착탈 가능한 덮개부(17)에 설치하고, 도출부(16)를 소음기 본체(14)의 덮개부(17) 이외의 부분에 설치하고 있으므로, 도출부(16)의 하류의 배관을 제거하는 일 없이, 밸브부(18)의 메인터넌스를 행할 수 있다. 즉, 광범위한 주파수 영역의 소리를 감쇠시키는 것 및 유체의 역류를 방지하는 밸브부(18)의 메인터넌스를 용이하게 행할 수 있도록 하는 것을 콤팩트한 구조로 실현할 수 있다.

소음기(10)에 있어서, 최하류의 고주파수측 감쇠부(22)의 유로 단면적 S5 및 저주파수측 감쇠부(21)의 유로 단면적 S2는 각각 중간 연통부(35)의 유로 단면적 S4보다도 커지도록 형성하고 있다. 유로 단면적을 변화시킴으로써, 유체가 유통할 때에 발생하는 소리를 감쇠시킬 수 있다.

소음기 본체(14)가 덮개부(17)에 의해 폐색되는 개구부(20)를 구비하므로, 밸브부(18)의 메인터넌스를 용이하게 행할 수 있도록 할 수 있다.

저주파수측 감쇠부(21) 및 고주파수측 감쇠부(22)를 설치하고 있으므로, 낮은 쪽의 주파수 영역으로부터 높은 쪽의 주파수 영역까지의 광범위한 주파수 영역의 소리를 감쇠시킬 수 있다.

(제2 실시 형태)

도 3은 본 발명의 제2 실시 형태의 소음기(10)를 도시한다. 저주파수측 감쇠부(21)는 상류측[폐색부(19)측]에 배치되어 있다. 고주파수측 감쇠부(22)는 하류측[개구부(20)측]에 배치되어 있다. 고주파수측 감쇠부(22)는 고주파수 영역의 음파를 흡수하는 흡음 부재(37)를 갖는 흡음실이다. 흡음 부재(37)는 글래스울이나 암면 등의 다공질 재료로 이루어지는 원통 형상 부재이다. 흡음 부재(37)의 내경은 중간 연통부(35)의 내경보다도 크고, 또한 외경은 소음기 본체(14)의 측벽(14c)의 내경과 대략 동일해지도록 형성되어 있다. 흡음 부재(37)의 유출구(32)에 대응하는 부분에는 도출부(16)로부터 공기의 유출을 허용하도록, 연결 구멍(31a)이 형성되어 있다.

제1 실시 형태와 마찬가지로, 고주파수측 감쇠부(22)로 진입한 압축 공기는 도출부(16)로 진입한다. 그 때, 소음기 본체(14)의 축(P)의 방향으로 진행하고 있던 압축 공기의 진행 방향이, 소음기 본체(14)의 축(P)과 직교하는 방향으로 구부러지므로, 압축 공기의 일부가 흐름 방향으로부터 어긋나 흡음 부재(37)를 향해 전진하여 흡음 부재(37)에 입사한다. 이 입사에 의해, 압축 공기의 고주파수 영역의 음파가 흡수된다. 그 후, 흡음 부재(37)에 입사한 압축 공기는 중간 연통부(35)로부터 도출부(16)로 진입하는 압축 공기에 합류한다. 이와 같이 하여, 압축 공기가 토출 유로(13)를 통과할 때에 발해지는 소리를 소음기(10)의 내부를 통과시킴으로써 감쇠시킬 수 있다.

제2 실시 형태의 그 밖의 구성 및 작용은 제1 실시 형태와 마찬가지이다.

(제3 실시 형태)

도 4는 본 발명의 제3 실시 형태의 소음기(10)를 도시한다. 고주파수측 감쇠부(22)는 상류측[폐색부(19)측]에 배치되어 있다. 저주파수측 감쇠부(21)는 하류측[개구부(20)측]에 배치되어 있다. 고주파수측 감쇠부(22)는 다공판(31)을 갖는 흡음실이다. 고주파수측 감쇠부(22)를 획정하는 부분의 소음기 본체(14)에 유입구(26)가 형성되어 있다. 유입구(26)는 소음기 본체(14)의 축(P)과 동축에 배치되어 있다. 다공판(31)은 폐색부(19)와 제1 구획부(23) 사이에 축방향으로 연장되어 있다. 다공판(31)은 유입구(26) 및 제1 구획부(23) 각각의 단부에 설치되어 있다.

도입부(15)의 압축 공기는 고주파수측 감쇠부(22)에 진입하여, 중간 연통부(35)를 통과하고, 가압 부재(18b)의 가압력에 저항하여 밸브부(18)의 밸브 본체(18a)를 개구부(20)측으로 되밀어, 저주파수측 감쇠부(21)로 진입한다. 그 때, 고주파수측 감쇠부(22)에 진입한 압축 공기의 일부는 다공판(31)의 복수의 관통 구멍(33)을 통과한다. 복수의 관통 구멍(33)을 통과할 때, 관통 구멍(33) 내에 있어서의 압축 공기와 내벽면의 점성 마찰에 의한 압력 감쇠가 발생한다. 또한, 압축 공기가 관통 구멍(33)으로부터 분출될 때에 발생하는 소용돌이에 의한 압력 감쇠가 발생한다. 이들의 압력 감쇠에 의해, 흡음 효과가 발휘된다. 그 후, 배후 공기층(34) 영역의 압축 공기는 복수의 관통 구멍(33)을 통과하여 다공판(31)의 내부로 진입하고, 고주파수측 감쇠부(22)로부터 중간 연통부(35)로 진입하는 압축 공기에 합류한다. 저주파수측 감쇠부(21)로 진입한 압축 공기는 유출구(32)를 통해, 도출부(16)로 진입한다. 압축 공기가 중간 연통부(35)로부터 저주파수측 감쇠부(21)에 진입할 때, 압축 공기의 유로 단면적은 변화된다. 즉, 임피던스가 급격하게 변화되기 때문에, 저주파수 영역의 소리는 저주파수측 감쇠부(21)의 내부에서 반사를 발생시켜 감쇠한다. 또한, 밸브 본체(18a)의 직경은 중간 연통부(35)의 직경보다도 크기 때문에, 압축 공기는 밸브 본체(18a)를 우회하도록 흐르고, 저주파수측 감쇠부(21)는 음향적으로는 확장실로서 기능한다. 이와 같이 하여, 공기가 압축될 때에 발해지는 소리를 소음기(10)의 내부를 통과시킴으로써 감쇠시킬 수 있다.

제3 실시 형태의 그 밖의 구성 및 작용은 제1 실시 형태와 마찬가지이다.

(제4 실시 형태)

도 5는 본 발명의 제4 실시 형태의 소음기(10)를 도시한다. 고주파수측 감쇠부(22)는 상류측[폐색부(19)측]에 배치되어 있다. 저주파수측 감쇠부(21)는 하류측[개구부(20)측]에 배치되어 있다. 고주파수측 감쇠부(22)는 고주파수 영역의 음파를 흡수하는 흡음 부재(37)를 갖는 흡음실이다. 흡음 부재(37)의 내경은 도입부(15)의 내경 및 중간 연통부(35)의 내경과 대략 동일하고, 또한 외경은 소음기 본체(14)의 측벽(14c)의 내경과 대략 동일해지도록 형성되어 있다.

본 실시 형태에서는 고주파수측 감쇠부(22)에 진입한 압축 공기의 일부는 흡음 부재(37)를 향해 전진하여 흡음 부재(37)에 입사한다. 이 입사에 의해, 압축 공기의 고주파수 영역의 음파가 흡수된다. 그 후, 흡음 부재(37)에 입사한 압축 공기는 고주파수측 감쇠부(22)로부터 중간 연통부(35)로 진입하는 압축 공기에 합류한다.

제4 실시 형태의 그 밖의 구성 및 작용은 제3 실시 형태와 마찬가지이다.

(제5 실시 형태)

도 6은 본 발명의 제5 실시 형태의 소음기(10)를 도시한다. 소음기 본체(14)는 주조 등에 의해 일체 성형되어 있다. 고주파수측 감쇠부(22)는 상류측[폐색부(19)측]에 배치되어 있다. 저주파수측 감쇠부(21)는 하류측[개구부(20)측]에 배치되어 있다. 고주파수측 감쇠부(22)는 고주파수 영역의 음파를 흡수하는 흡음 부재(37)를 갖는 흡음실이다. 소음기 본체(14)의 측벽(14c)에는 내부 플랜지부(14e)가 설치되어 있다. 본 실시 형태에 있어서의 제1 구획부(23)는 소음기 본체(14)와는 별체의 구획판이다. 제1 구획부(23)는 볼트(38)를 사용하여 내부 플랜지부(14e)에 체결되어 있다. 제1 구획부(23)는 고주파수측 감쇠부(22)에 수용된 흡음 부재(37)가 저주파수측 감쇠부(21)로 이동하는 것을 규제한다.

이상의 구성에 의하면, 덮개부(17)를 소음기 본체(14)로부터 제거하고, 제1 구획부(23)를 소음기 본체(14)로부터 제거함으로써, 인접 감쇠부인 고주파수측 감쇠부(22)에 수용된 흡음 부재(37)의 메인터넌스를 용이하게 행할 수 있다. 흡음 부재(37)는 압력 맥동 하에서 사용되면, 경년 변화되어 소음기 본체(14)의 내벽측에 압박되어 압축되고 얇고 단단하게 변형되어 버릴 가능성이 있다. 이 경우, 흡음 부재(37)를 압축 공기가 통과할 때의 감쇠나 흡음 부재(37) 자체의 마찰이 발생하지 않음으로써 흡음 성능이 저하될 가능성이 있다. 또한, 흡음 부재(37)의 두께는 고주파수측 감쇠부(22)인 흡음실이 효과적이 되는 주파수에 영향을 미친다. 그로 인해, 흡음 부재(37)가 얇아짐으로써, 상대적으로 저주파측의 흡음 특성이 얻어지지 않게 될 가능성이 있다. 본 실시 형태의 구성에 의해 경화나 변형되어 버린 흡음 부재(37)를 용이하게 교환할 수 있다.

제5 실시 형태의 그 밖의 구성 및 작용은 제4 실시 형태와 마찬가지이다.

(제6 실시 형태)

도 7은 본 발명의 제6 실시 형태의 소음기(10)를 도시한다. 도입부(15)는 소음기 본체(14)의 유입구(26)에 비교적 근접한 위치에 구부러짐부를 갖는다. 이 구성에 의하면, 유체의 유로 방향을 바꿀 수 있다. 즉, 고주파수측 감쇠부(22)에서 유체의 흐름 방향 이외의 방향으로 소리를 분산시킬 수 있으므로, 고주파수측 감쇠부(22)에 있어서 보다 효과적으로 고주파의 소리를 감쇠할 수 있다.

제6 실시 형태의 그 밖의 구성 및 작용은 제5 실시 형태와 마찬가지이다.

고주파 영역의 음파는 빔 형상으로 빠져나가는 경우가 있으므로, 압축 공기가 일방향으로 전진하는 구조의 고주파수측 감쇠부(22)에서는 충분한 소음 효과를 얻을 수 없는 경우가 있다. 고주파수측 감쇠부(22)의 상류에서 배관 구부림 등을 이용하여 유로의 방향을 바꿈으로써, 소리의 방향을 변화시킬 수 있고, 흡음 부재(37)에 각도를 갖고 음파를 입사시킬 수 있다. 이에 의해, 고주파의 소리라도 저감이 가능해진다.

(제7 실시 형태)

도 8은 본 발명의 제7 실시 형태의 소음기(10)를 도시한다. 소음기 본체(14)의 내부에는 상류측[폐색부(19)측]으로부터 하류측[개구부(20)측]을 향해, 저주파수측 감쇠부(21A), 고주파수측 감쇠부(인접 감쇠부)(22) 및 저주파수측 감쇠부(21B)가 설치되어 있다. 도입부(15)는 최상류에 배치된 저주파수측 감쇠부(21A)의 축방향의 단부 이외의 소음기 본체(14), 즉 측벽(14c)에 배치되어 있다. 고주파수측 감쇠부(22)와 최하류에 배치된 저주파수측 감쇠부(21B) 사이에는 중간 연통부(35)를 갖는 제1 구획부(23)가 설치되어 있다. 마찬가지로, 최상류에 배치된 저주파수측 감쇠부(21A)와 고주파수측 감쇠부(22) 사이에는 중간 연통부(41)를 갖는 제1 구획부(42)가 설치되어 있다.

도입부(15)의 압축 공기는 최상류의 저주파수측 감쇠부(21A)에 도입된다. 그때, 압축 공기의 유로 단면적은 변화된다. 즉, 임피던스가 급격하게 변화되기 때문에, 저주파수 영역의 소리는 저주파수측 감쇠부(21A)의 내부에서 반사를 발생시켜 감쇠한다. 그 후, 도입부(15)의 축방향과 다른 소음기 본체(14)의 축(P)의 방향으로 진행 방향이 구부러진다. 그로 인해, 압축 공기의 축방향 이외의 성분이 흡음 부재(37)를 향해 전진하여 흡음 부재(37)에 입사한다. 이 입사에 의해, 압축 공기의 고주파수 영역의 음파가 흡수된다. 그 후, 흡음 부재(37)에 입사한 압축 공기는 최상류의 저주파수측 감쇠부(21A)로부터 중간 연통부(35)로 진입하는 압축 공기에 합류한다. 또한, 고주파수측 감쇠부(22)의 출구에서 또한 단면 변화가 발생하기 때문에 감쇠한다.

이 구성에 의하면, 소음기(10)의 축방향의 치수를 증대시키는 것을 회피할 수 있다. 제7 실시 형태의 그 밖의 구성 및 작용은 제4 실시 형태와 마찬가지이다.

고주파 영역의 음파는 빔 형상으로 빠져나가는 경우가 있으므로, 압축 공기가 일방향으로 전진하는 구조의 고주파수측 감쇠부(22)에서는 충분한 소음 효과를 얻을 수 없는 경우가 있다. 고주파수측 감쇠부(22)의 상류에서 배관 구부림 등을 사용하여 유로의 방향을 바꿈으로써, 소리의 방향을 변화시킬 수 있고, 흡음 부재(37)에 각도를 갖고 음파를 입사시킬 수 있다. 이에 의해, 고주파의 소리라도 저감이 가능해진다.

(제8 실시 형태)

도 9 및 도 10은 본 발명의 제8 실시 형태의 소음기(10)를 도시한다. 소음기 본체(14)의 내부에는 상류측[폐색부(19)측]으로부터 하류측[개구부(20)측]을 향해, 저주파수측 감쇠부(21A), 고주파수측 감쇠부(인접 감쇠부)(22) 및 저주파수측 감쇠부(21B)가 설치되어 있다. 도 9 및 도 10에 도시한 바와 같이, 최상류의 저주파수측 감쇠부(21A)에는 바이패스 배관(43)이 설치되어 있다. 바이패스 배관(43)의 단부는 대기에 개방되어 있는 대기 개방 유로(44)에 접속되어 있다.

스크루 압축기 본체(11)의 언로드 운전 시, 스크루 본체(도시하지 않음)는 회전하고 있지만, 압축 공기의 토출이 정지되므로, 소음기 본체(14)의 밸브부(18)는 페쇄된다. 밸브부(18)의 폐쇄에 의해 스크루 압축기 본체(11)의 언로드 운전 시에 토출 유로(13)의 압력이 상승하는 것을 확실하게 회피하기 위해, 바이패스 배관(43)과 대기 개방 유로(44)가 설치되어 있다.

이 구성에 의하면, 유체의 유통이 정지하여 밸브부(18)가 페쇄되고, 최상류에 배치된 저주파수측 감쇠부(21A)의 내압이 상승한 경우라도, 유체를 바이패스 배관(43)을 통해 유출시킬 수 있다. 이에 의해, 저주파수측 감쇠부(21A)의 내부가 고압이 된 상태로 유지되는 것을 회피할 수 있다. 또한, 바이패스 배관(43)을 최상류의 저주파수측 감쇠부(21A)에 설치함으로써, 사이드 브랜치(공명기)로서 감쇠부를 구성할 수 있다. 또한, 바이패스 배관(43)을 소음기(10)의 일부로 함으로써, 부품 개수를 삭감할 수 있다.

제8 실시 형태의 그 밖의 구성 및 작용은 제7 실시 형태와 마찬가지이다.

(제9 실시 형태)

도 11은 본 발명의 제9 실시 형태의 소음기(10)를 도시한다. 소음기 본체(14)는 주조 등에 의해 일체 성형되어 있다. 소음기 본체(14)의 내부에는 상류측[폐색부(19)측]으로부터 하류측[개구부(20)측]을 향해, 저주파수측 감쇠부(21A), 고주파수측 감쇠부(인접 감쇠부)(22) 및 저주파수측 감쇠부(21B)가 설치되어 있다. 고주파수측 감쇠부(22)는 고주파수 영역의 음파를 흡수하는 흡음 부재(37)를 갖는 흡음실이다. 소음기 본체(14)의 측벽(14c)에는 내부 플랜지부(14e)가 설치되어 있다. 본 실시 형태에 있어서의 제1 구획부(23)는 소음기 본체(14)와는 별체의 구획판이다. 제1 구획부(23)는 볼트(38)를 사용하여 내부 플랜지부(14e)에 체결되어 있다. 제1 구획부(23)는 고주파수측 감쇠부(22)에 수용된 흡음 부재(37)가 저주파수측 감쇠부(21B)로 이동하는 것을 규제한다. 또한, 적은 부품 개수로 복수의 음향 엘리먼트에 의해 구성된 소음기를 제조할 수 있다.

제9 실시 형태의 그 밖의 구성 및 작용은 제7 실시 형태와 마찬가지이다.

(제10 실시 형태)

도 12는 본 발명의 제10 실시 형태의 소음기(10)를 도시한다. 저주파수측 감쇠부(21)는 상류측[폐색부(19)측]에 배치되어 있다. 고주파수측 감쇠부(22)는 하류측[개구부(20)측]에 배치되어 있다. 저주파수측 감쇠부(21)와 고주파수측 감쇠부(22)는 축방향으로 소정 길이를 갖는 원통 형상의 중간 연통부(35)에 의해 연결되어 있다. 즉, 제1 구획부(23)는 저주파수측 감쇠부(21)를 획정하는 소음기 본체(14)의 상류측의 벽(14g), 고주파수측 감쇠부(22)를 획정하는 소음기 본체(14)의 하류측의 벽(14f) 및 축방향으로 소정 길이를 갖는 중간 연통부(35)에 의해 구성된다. 중간 연통부(35)는 저주파수측 감쇠부(21)의 유로 단면적 및 고주파수측 감쇠부(22)보다도 작은 유로 단면적을 갖는다.

제10 실시 형태의 그 밖의 구성 및 작용은 제2 실시 형태와 마찬가지이다.

(제11 실시 형태)

도 13은 본 발명의 제11 실시 형태의 소음기(10)를 도시한다. 소음기 본체(14)의 내부에는 상류측[폐색부(19)측]으로부터 하류측[개구부(20)측]을 향해, 고주파수측 감쇠부(22A), 저주파수측 감쇠부(인접 감쇠부)(21) 및 고주파수측 감쇠부(22B)가 설치되어 있다. 고주파수측 감쇠부(22A, 22B)는 각각 고주파수 영역의 음파를 흡수하는 흡음 부재(37)를 갖는 흡음실이다. 유입구(26)는 최상류에 배치된 고주파수측 감쇠부(22A)의 축(P)의 방향의 단부 이외의 소음기 본체(14)에 배치되어 있다. 흡음 부재(37)의 유입구(26)에 대응하는 부분은 도입부(15)로부터의 압축 공기의 유입을 허용하도록, 연결 구멍(37a)이 형성되어 있다. 고주파수측 감쇠부(22A)와 저주파수측 감쇠부(21)는 고주파수측 감쇠부(22B)와 저주파수측 감쇠부(21)의 중간 연통부(35)에 의한 연결과 마찬가지로, 축방향으로 소정 길이를 갖는 중간 연통부(41)를 통해 연결되어 있다.

도입부(15)의 압축 공기는 최상류의 고주파수측 감쇠부(22A)에 진입하고, 도입부(15)의 축방향과 다른 소음기 본체(14)의 축(P)의 방향으로 진행 방향이 구부러진다. 그로 인해, 압축 공기의 축방향 이외의 성분이 흡음 부재(37)를 향해 전진하여 흡음 부재(37)에 입사한다. 이 입사에 의해, 압축 공기의 고주파수 영역의 음파가 흡수된다. 그 후, 흡음 부재(37)에 입사한 압축 공기는, 최상류의 고주파수측 감쇠부(22A)로부터 저주파수측 감쇠부(21)로 진입하는 압축 공기에 합류하여, 중간 연통부(41)에 유입된다. 중간 연통부(41)를 통과 후의 압축 공기의 흐름은 제10 실시 형태의 소음기(10)의 도입부(15)를 통과 후의 압축 공기의 흐름과 마찬가지이므로, 설명을 생략한다.

제11 실시 형태의 그 밖의 구성 및 작용은 제10 실시 형태와 마찬가지이다.

(제12 실시 형태)

도 14는 본 발명의 제12 실시 형태의 소음기(10)를 도시한다. 소음기 본체(14)의 내부에는 상류측[폐색부(19)측]으로부터 하류측[개구부(20)측]을 향해, 저주파수측 감쇠부(21A), 저주파수측 감쇠부(21B)(인접 감쇠부) 및 저주파수측 감쇠부(21C)가 순서대로 설치되어 있다. 도입부(15)는 최상류에 배치된 저주파수측 감쇠부(21A)의 축방향의 단부 이외의 소음기 본체(14), 즉 측벽(14c)에 배치되어 있다. 저주파수측 감쇠부(21B)와 최하류에 배치된 저주파수측 감쇠부(21C) 사이에는 중간 연통부(35)를 갖는 제1 구획부(23)가 설치되어 있다. 제1 구획부(23)는 소음기 본체(14)와는 별체의 구획판이다. 제1 구획부(23)는 볼트(38)를 사용하여 내부 플랜지부(14e)에 체결되어 있다. 최상류에 배치된 저주파수측 감쇠부(21A)와 저주파수측 감쇠부(21B) 사이에는 중간 연통부(41)를 갖는 제1 구획부(42)가 설치되어 있다.

제12 실시 형태의 그 밖의 구성 및 작용은 제7 실시 형태와 마찬가지이다.

(제13 실시 형태)

도 15는 본 발명의 제13 실시 형태의 소음기(10)를 도시한다. 고주파수측 감쇠부(22)는 상류측[폐색부(19)측]에 배치되어 있다. 저주파수측 감쇠부(21)는 하류측[개구부(20)측]에 배치되어 있다. 고주파수측 감쇠부(22)는 다공판(31)을 갖는 흡음실이다.

본 실시 형태에 있어서의 다공판(31)은 다수의 관통 구멍(31b)이 형성된 통 형상이다. 또한, 소음기 본체(14)의 측벽(14c)의 내면으로부터 다공판(31)을 향해 연장되는 제2 구획부(51)가 설치되어 있다. 제2 구획부(51)는 배후 공기층(34)을 다공판(31) 내에 있어서의 공기의 흐름 방향으로 나열하여 배치된 제1 영역(34a)과 제2 영역(34b)으로 구획하고 있다.

제2 구획부(51)를 설치함으로써, 고주파수측 감쇠부(22)에서 감쇠 효과를 얻어야 할 주파수에서의 공명을 억제할 수 있다. 이하, 이 점에 대해 상세하게 설명한다.

고주파수측 감쇠부(22)에서 감쇠 효과를 얻어야 할 음파의 주파수를 ftag로 한다. 또한, ftag에 대응하는 파장을 λtag(＝음속/ftag)로 한다. 또한, 제2 구획부(51)가 설치되어 있지 않다고 가정한 경우의, 배후 공기층(34)에 있어서의 소음기 본체(14)의 공기의 흐름 방향에 대향하는 한 쌍의 면(대향면)(22a, 22b)의 거리를 L0으로 한다. 배후 공기층(34)에 있어서의 공명의 파장 λ0은 거리 L0의 2배이다(λ0＝2L0). 파장 λtag가 파장 λ0과 동등하면, 감쇠 효과를 얻어야 할 음파의 주파수 ftag에서 배후 공기층(34)이 공명하여, 대향면(22a, 22b)의 부근에서 음압이 상승한다. 그 결과, 관통 구멍(31b)을 통해 배후 공기층(34)으로부터 다공판(31) 내에 소리 누설이 발생하여, 주파수 ftag에서의 다공판(31)의 소음 효과가 감쇄된다. 바꿔 말하면, 외관상, 주파수 ftag에서의 다공판(31)의 소음 효과가 충분히 얻어지지 않는다.

본 실시 형태에서는 제2 구획부(51)에 의해, 배후 공기층(34)을 제1 영역(34a)과 제2 영역(34b)으로 구획하고 있다. 제1 영역(34a)에 있어서의 소음기 본체(14)의 공기의 흐름 방향에 대향하는 한 쌍의 면(대향면)(34d, 34e)의 거리를 L1로 한다. 또한, 제2 영역(34b)에 있어서의 소음기 본체(14)의 공기의 흐름 방향에 대향하는 한 쌍의 면(대향면)(34f, 34g)의 거리를 L2로 한다. 제1 및 제2 영역(34a, 34b)에 있어서의 공명의 파장 λ1, λ2는 거리 L1, L2의 2배이다(λ1＝2L1, λ2＝2L2). 따라서, 거리 L1(＝λ1/2)과 거리의 L2(＝λ2/2)를, λtag의 1/2배와 다르게 함으로써, 감쇠 효과를 얻어야 할 주파수 ftag에서의 공명이 배후 공기층(34)에 있어서 발생하는 것을 억제할 수 있다.

제2 구획부(51)에 의해 구획된 제1 영역(34a)과 제2 영역(34b) 사이에서, 감쇠 효과가 얻어지는 주파수 λtag'를 다르게 할 수 있다. 제1 영역(34a)과 제2 영역(34b) 중 어디에 대해서든, 감쇠 효과가 얻어지는 주파수 λtag'에 영향을 미치는 요인은 다공판(31)의 두께, 관통 구멍(31b)의 구멍 직경, 다공판(31)의 개구율 및 유효 공기층 두께를 포함한다. 다공판(31)의 두께가 클수록, 주파수 ftag'는 저하된다. 관통 구멍(31b)의 구멍 직경이 클수록, 주파수 ftag'는 저하된다. 개구율은 관통 구멍(31b)의 면적의 합인 다공 면적의 다공판(31)의 면적에 대한 비율로서 정의되어 있다. 개구율이 높을수록, 주파수 ftag'는 상승한다. 유효 공기층 두께는 관통 구멍의 면적의 합인 다공 면적에 대한 배후 공기층(34)의 체적의 비율로서 정의된다. 유효 공기층 두께가 클수록, 주파수 ftag'는 저하된다.

본 실시 형태에서는, 제2 구획부(51)의 선단은 다공판(31)의 외면에 맞닿아 있다. 바꿔 말하면, 제2 구획부(51)는 배후 공기층(34)에 있어서의 공기의 흐름 방향의 유로 단면적의 전체에 넓어지도록 설치되어 있다. 그러나, 도 16의 변형예에 도시한 바와 같이, 제2 구획부(51)의 선단과 다공판(31)의 외면 사이에 간극(52)을 형성해도 된다. 예를 들어, 배후 공기층(34)에 있어서의 공기의 흐름 방향의 유로 단면적의 7할 이상의 범위로 넓어지도록 제2 구획부(51)를 설치하면, 고주파수측 감쇠부(22)에서 감쇠 효과를 얻어야 할 주파수에서의 공명 억제를 실현할 수 있다.

본 실시 형태에서는, 제2 구획부(51)는 소음기 본체(14)의 측벽(14c)에 설치되어 있다. 그로 인해 다공판(31)을 소음기 본체(14)로부터 제거하여 사용할 수 있다. 다공판(31)을 제거한 경우, 제1 및 제2 영역(34a, 34b)이 확장실(저주파수측 감쇠부)로서 기능한다. 따라서, 다공판(31)을 제거한 상태의 소음기(10)는 직렬로 배치된 3개의 저주파수측 감쇠부를 갖게 된다. 이와 같이, 공통의 소음기 본체(14)에 대해 다공판(31)을 착탈하는 것만으로, 특성이 다른 소음기(10)가 얻어져, 생산성을 향상시킬 수 있다.

제13 실시 형태의 그 밖의 구성 및 작용은 제3 실시 형태와 마찬가지이다.

(제14 실시 형태)

도 17 및 도 18은 본 발명의 제14 실시 형태의 소음기(10)를 도시한다. 본 실시 형태에서는, 제2 구획부(51)는 소음기 본체(14)의 측벽(14c)이 아니라, 다공판(31)에 설치되어 있다. 본 실시 형태에서는, 제2 구획부(51)의 선단은 소음기 본체(14)의 측벽(14c)의 내면에 맞닿아 있다. 그러나, 제2 구획부(51)의 선단과 측벽(14c)의 내면 사이에 간극을 형성해도 된다.

제14 실시 형태의 그 밖의 구성 및 작용은 제13 실시 형태와 마찬가지이다.

(제15 실시 형태)

도 19 및 도 20은 본 발명의 제15 실시 형태의 소음기(10)를 도시한다. 본 실시 형태에서는, 제2 구획부(51)는 제1 부분(51a)과 제2 부분(51b)을 구비한다. 제1 부분(51a)은 배후 공기층(34)에 있어서의 공기의 흐름 방향의 유로 단면 위로 넓어지는 판 형상이다. 제1 부분(51a)과 소음기 본체(14)의 측벽(14c)의 내면 사이에 충분한 간극이 형성되어 있다. 제2 부분(51b)은 통 형상이고, 제1 부분(51a)의 외주연으로부터 폐색부(19)까지 배후 공기층(34)에 있어서의 공기의 흐름 방향으로 연장되어 있다. 이와 같은 제1 및 제2 부분(51a, 51b)을 구비하는 제2 구획부(51)를 채용한 것에 의해, 제1 영역(34a)과 제2 영역(34b)은 공기의 흐름 방향으로 부분적으로 겹쳐져 있다. 구체적으로는, 제2 영역(34b)의 폐색부(19)측의 부분은 제1 영역(34a)의 외측을 둘러싸도록 배치되어 있다. 바꿔 말하면, 제2 구획부(51)와 소음기 본체(14)의 측벽(14c)에 의해, 상자 구조의 제1 및 제2 영역(34a, 34b)이 설치되어 있다. 제2 영역(34b)의 공기의 체적은 제1 영역(34a)의 공기의 체적보다도 크다. 따라서, 다공판(31)의 두께, 관통 구멍(31b)의 구멍 직경 및 다공판(31)의 개구율이 동일하면, 제2 영역(34b)에 있어서 감쇠 효과가 얻어지는 음파의 주파수 ftag'는 제1 영역(34a)에 있어서 감쇠 효과가 얻어지는 음파의 주파수 ftag'보다도 낮다. 제2 영역(34b)에서는 대향면(22a, 22b) 사이의 공명이 발생하여, 대향면(22a, 22b) 부근의 음압이 상승한다. 그러나, 음압 상승 위치는 다공판(31)으로부터 이격되어 있으므로, 다공판(31)의 소음 효과를 감쇄하는 정도는 적다.

상자 구조의 채용에 의해, 소음기 본체(14)를 직경 방향으로 대형화시키지 않고, 배후 공기층(34)을 체적이 상이한 복수의 영역으로 나눌 수 있다.

제15 실시 형태의 그 밖의 구성 및 작용은 제13 실시 형태와 마찬가지이다.

(제16 실시 형태)

도 21은 본 발명의 제16 실시 형태의 소음기(10)를 도시한다. 소음기 본체(14)의 내부에는 상류측[폐색부(19)측]으로부터 하류측[개구부(20)측]을 향해, 저주파수측 감쇠부(21A), 고주파수측 감쇠부(22)(인접 감쇠부) 및 저주파수측 감쇠부(21B)가 순서대로 설치되어 있다. 고주파수측 감쇠부(22)와 최하류에 배치된 저주파수측 감쇠부(21B) 사이에는 중간 연통부(35)를 갖는 제1 구획부(23)가 설치되어 있다. 본 실시 형태에 있어서의 제1 구획부(23)는 소음기 본체(14)와는 별체의 구획판이다. 제1 구획부(23)는 볼트(38)를 사용하여 내부 플랜지부(14e)에 체결되어 있다. 최상류에 배치된 저주파수측 감쇠부(21A)와 고주파수측 감쇠부(22) 사이에는 중간 연통부(41)를 갖는 제1 구획부(42)가 설치되어 있다. 도입부(15)는 소음기 본체(14)의 유입구(26)에 비교적 근접한 위치에 구부러짐부를 갖는다.

고주파수측 감쇠부(22)에는 다공판(32)과 제2 구획부(51)가 설치되어 있다. 제1 영역(34a)과 제2 영역(34b)에서 감쇠 효과가 얻어지는 음파의 주파수 ftag'는 다공판(31)의 두께, 관통 구멍(31b)의 구멍 직경, 다공판(31)의 개구율 및 유효 공기층 두께에 의해 설정할 수 있다. 예를 들어, 제1 영역(34a)과 제2 영역(34b)에서 감쇠 효과가 얻어지는 음파의 주파수 ftag'를 다르게 할 수 있다.

본 실시 형태에서는, 최상류의 감쇠부는 저주파수측 감쇠부(21A)이고, 이 저주파수측 감쇠부(21A)의 하류측에 인접하여 고주파수측 감쇠부(22)가 설치되어 있다. 다공판(31)은 음압에 대한 비선형성을 갖고, 음압이 높을수록, 소음 효과도 높다. 그로 인해, 다공판(31)을 갖는 고주파수측 감쇠부(22)를 최상류의 저주파수 감쇠부(21A)의 직후에 배치함으로써, 다공판(31)의 음압에 대한 비선형성을 유효하게 이용하여, 보다 높은 소음 효과가 얻어진다.

고주파수 영역에서의 음파는 직진성이 높아져, 다공판(31)의 관통 구멍(31b)에 진입하지 않고 다공판(31)을 통과하는 경향이 있다. 본 실시 형태에서는 도입부(15)에 설치된 것에 의해 음파의 진행 방향으로 구부림 내지 혼란을 발생시키고, 음파를 다공판(31)을 향하게 할 수 있으므로, 고주파수측 감쇠부(22)에 있어서의 소리의 감쇠 효과를 향상시킬 수 있다. 음파는 일단 진행 방향을 구부려도, 수 파장 진행된다는 직진성을 되찾는 경향이 있다. 고주파수 영역의 음파와 저주파수 영역의 음파가 동일한 거리를 진행하는 경우, 고주파수 영역의 음파의 쪽이 저주파수 영역의 음파보다도 파장이 짧고, 그 거리에 있어서의 파수도 많아지므로, 고주파수 영역의 음파의 쪽이 저주파수 영역의 음파보다도 직선성을 되찾기 쉽다. 본 실시 형태에서는 구부림부를 갖는 도입부(15)가 접속된 저주파수측 감쇠부(21A)의 하류측에 인접하여 고주파수측 감쇠부(22)를 설치하고 있다. 그로 인해, 음파는 진행 방향의 구부림 내지 혼란이 발생한 직후에 고주파수측 감쇠부(22)에 진입하므로, 보다 효과적으로 고주파수측 감쇠부(22)에 있어서의 감쇠 효과를 향상시킬 수 있다.

본 실시 형태에서는 도입부(15)에 구부림부를 설치하고 있다. 그러나, 도 22에 도시하는 변형예와 같이, 최상류에 배치된 저주파수측 감쇠부(21A)의 축방향의 단부 이외의 소음기 본체(14), 즉 측벽(14c)에 도입부(15)를 배치함으로써 음파의 진행 방향을 구부려도 된다.

제13 실시 형태에 관하여 설명한 바와 같이, 제2 구획부(51)가 설치되어 있지 않다고 가정한 경우, 배후 공기층(34)에 있어서의 공명의 파장 λ0은 소음기 본체(14)의 공기 흐름 방향 거리 L0의 2배이다(λ0＝2L0). 저주파수측 감쇠부(22A)의 공기의 흐름 방향의 대향면 사이의 거리(도 21에서는 구부림부를 포함하는 거리) L11을 L0의 1/2배(L11＝L0/2＝λ0/4)로 설정함으로써, 고주파수측 감쇠부(22)에서 공명을 발생하는 주파수 영역의 음파를 고주파수측 감쇠부(22)에 진입하기 전에 미리 저감시킬 수 있다. 마찬가지로, 저주파수측 감쇠부(22B)의, 공기의 흐름 방향의 대향면 사이의 거리 L12를 L0의 1/2배(L12＝L0/2＝λ0/4)로 설정함으로써도, 고주파수측 감쇠부(22)에서 공명을 발생하는 주파수 영역의 음파를 저감시킬 수 있다. 즉, 이들의 치수 설정에 의해, 소음기(10) 전체적으로, 특정한 주파수 영역에 있어서의 소음 특성의 저하를 회피할 수 있다.

제16 실시 형태의 그 밖의 구성 및 작용은 제13 실시 형태와 마찬가지이다.

(제17 실시 형태)

도 23은 본 발명의 제17 실시 형태를 도시한다. 제16 실시 형태와 마찬가지로, 소음기 본체(14)의 내부에는 상류측[폐색부(19)측]으로부터 하류측[개구부(20)측]을 향해, 저주파수측 감쇠부(21A), 고주파수측 감쇠부(22)(인접 감쇠부) 및 저주파수측 감쇠부(21B)가 순서대로 설치되어 있다. 고주파수측 감쇠부(22)에는 다공판(31)과 제2 구획부(51)가 설치되어 있다. 제2 구획부(51)는 제1 부분(51a)과 제2 부분(51b)을 구비하고, 제2 구획부(51)와 소음기 본체(14)의 측벽(14c)에 의해, 상자 구조의 제1 및 제2 영역(34a, 34b)이 설치되어 있다.

최상류에 배치된 저주파수측 감쇠부(21A)의 축방향의 단부 이외의 소음기 본체(14), 즉 측벽(14c)에 도입부(15)가 배치되어 있다. 또한, 이 저주파수측 감쇠부(21A)의 하류측에 인접하여 고주파수측 감쇠부(22)가 배치되어 있다. 그로 인해, 다공판(31)의 음압에 대한 비선형성을 유효하게 이용하여, 보다 높은 소음 효과가 얻어진다. 또한, 음파는 진행 방향의 구부림 내지 혼란이 발생한 직후에 고주파수측 감쇠부(22)에 진입하므로, 보다 효과적으로 고주파수측 감쇠부(22)에 있어서의 감쇠 효과를 향상시킬 수 있다.

제17 실시 형태의 그 밖의 구성 및 작용은 제13 실시 형태와 마찬가지이다.

(제18 실시 형태)

도 24 및 도 25는 본 발명의 제18 실시 형태를 도시한다. 소음기 본체(14)의 내부에는 상류측[폐색부(19)측]으로부터 하류측[개구부(20)측]을 향해, 저주파수측 감쇠부(21A), 고주파수측 감쇠부(22)(인접 감쇠부) 및 저주파수측 감쇠부(21B)가 순서대로 설치되어 있다. 고주파수측 감쇠부(22)에는 2개의 제2 구획부(51A, 51B)를 구비하는 다공판(31)이 수용되어 있다. 2개의 제2 구획부(51A, 51B)에 의해, 배후 공기층(34)은 3개의 영역, 즉 제1 영역(34a), 제2 영역(34b) 및 제3 영역(34c)으로 구획되어 있다.

제18 실시 형태의 그 밖의 구성 및 작용은 제13 실시 형태와 마찬가지이다.

(제19 실시 형태)

도 26 및 도 27은 본 발명의 제18 실시 형태를 도시한다. 소음기 본체(14)의 내부에는 상류측[폐색부(19)측]으로부터 하류측[개구부(20)측]을 향해, 저주파수측 감쇠부(21A), 감쇠부(53)(인접 감쇠부) 및 저주파수측 감쇠부(21B)가 순서대로 설치되어 있다.

감쇠부(53)에는 코어(54)가 수용되어 있다. 코어(54)는 관통 구멍(54a)이 형성된 통 형상의 다공판부(54b)와, 이 다공판부(54b)의 하류측에 배치된 구멍이 형성되어 있지 않은 제1 확장실부(54c)와, 이 제1 확장실부(54c)의 하류측에 배치된 마찬가지로 구멍이 형성되어 있지 않은 제2 확장실부(54d)를 구비한다. 이와 같은 구조의 코어(54)는, 예를 들어 금속제의 박판을 전자 성형이나 프레스 가공함으로써 제작할 수 있다. 본 실시 형태에서는 코어(54)는 원통 형상이지만, 다각 기둥 형상과 같은 다른 형상이어도 된다.

또한, 본 발명의 소음기는 상기 실시 형태로 한정되는 것은 아니고, 이하에 기재하는 바와 같이 다양한 변경이 가능하다.

도 28에 도시한 바와 같이, 소음기 본체(14)를 대략 직육면체 형상(4각통 형상)으로 형성해도 된다. 개구부(20)를, 최하류측에 배치한 감쇠부(21)를 획정하는 소음기 본체(14)의 정상벽(14h)에 형성해도 된다. 밸브부(18)는 연직 방향으로 연장되는 고정부(45)를 통해 덮개부(17)에 설치해도 된다. 또한, 개구부(20)를, 최하류측에 배치한 감쇠부(21)를 획정하는 소음기 본체(14)의, 도출부(16)가 설치되어 있지 않은 별도의 벽에 형성해도 된다.

또한, 저주파수측 감쇠부(21) 및 고주파수측 감쇠부(22)를 획정하는 소음기 본체(14)는 4각통 이외의 다각통에 의해 형성해도 되고, 다각통과 원통을 조합하여 형성해도 된다.

소음기(10)는 동종의 감쇠부만을 복수 구비해도 되고, 3종 이상의 감쇠부를 구비하고 있어도 된다. 이 구성에 의하면, 특정 범위, 또는 광범위한 주파수 영역에 있어서, 양호한 소음 효과를 얻을 수 있다.

흡음 부재(37)의 두께 및 재질은 통과하는 기체에 적합하도록 선택해도 된다. 또한, 흡음 부재(37)는 소음기 본체(14)의 내측에 부착해도 되고, 펀치 메탈 등의 프레임의 주위에 권취해도 된다. 또한, 사용 환경이 고온인 경우, 흡음 부재(37)는 철이나 스테인리스 등의 금속 섬유 재료에 의해 구성해도 된다.

다공판(31)과 배후 공기층(34)으로 고주파수측 감쇠부(22)를 구성하는 경우, 다양한 주파수 특성을 얻기 위해, 다공판(31)의 개구율이나 배후 공기층(34) 등의 용량 등을 적절하게 설계할 수 있다. 또한, 다공판(31)에는 철이나 알루미늄 등의 금속판을 사용할 수 있다.

제6 실시 형태에서는, 도입부(15)는 L자 형상으로 직각으로 구부려 형성하고 있지만, 90도 이외의 각도로 구부려 형성해도 된다. 또한, 도입부(15)는 비교적 큰 곡률을 갖도록 형성해도 된다.

구부린 형상으로 형성된 도입부(15)를 압축기 본체(11)의 토출구(27)에 접속하고, 최상류의 고주파수측 감쇠부(22)를 압축기 본체(11)의 토출구(27)로부터 직시할 수 없는 위치에 배치해도 된다. 이에 의해, 최상류의 고주파수측 감쇠부(22)로부터의 흡음 부재(37)의 탈리물이 압축기 본체(11)의 토출구(27)를 통해 압축기 본체(11)의 내부로 들어가는 것을 회피할 수 있다. 흡음 부재(37)를 사용하여 고주파수측 감쇠부(22)인 흡음실을 구성할 때, 예를 들어 흡음 부재(37)의 섬유가 탈리하는 경우가 있다. 이 섬유가 본체에 혼입되면, 예를 들어 스크루의 이가 맞물려, 기계로서의 고장으로 연결될 가능성이 있다. 압축기 본체(11)의 토출구(27)로부터 직시할 수 없는 위치에 배치함으로써, 이와 같은 고장을 회피할 수 있다.

제8 실시 형태에서는, 바이패스 배관(43)은 유입구(26)와 중간 연통부(41)를 연결하는 최단 경로의 영역 외에 설치할 수 있다. 바이패스 배관(43)의 연장 방향은 어떤 방향이어도 된다. 밸브부(18)의 개폐 체크를 용이하게 행하기 위해, 축(P)과 동축에 배치하지 않도록 바이패스 배관(43)을 설치하는 것이 바람직하다. 또한, 바이패스 배관(43)은 스크루 압축기의 로드 운전보다도 유량이 작아지는 언로드 운전 시에만 유체를 흐르게 하는 유로이므로, 바이패스 배관(43)의 유로 단면적은 소음기(10)의 도입부(15)의 단면적보다 작아도 된다.

소음기(10)는 압축기 이외, 예를 들어 엔진 등을 갖는 자동차, 철도 차량, 선박 등에 내장해도 된다.

(실시예)

도 29는 오일 프리 압축기의 토출측에 내장한 소음기의 소음 효과에 관하여 수치 해석한 결과를 도시한다. 상기 설정 조건에서는 정격 운전 시의 압력 맥동의 주파수가 900㎐ 정도가 되지만, 토출 에어의 수요에 따라 압축기의 회전수가 변화되기 때문에, 400 내지 4000㎐의 범위에서 해석을 실시하였다.

대상은 이하에 나타내는 제1 내지 3의 소음기이다. 소음기 본체의 치수는 동일하다.

제1 소음기: 흡음 부재를 갖고, 광대역에서의 소음 효과가 얻어지도록 설계된 단일의 감쇠부를 갖는 종래형의 소음기(일본 특허 공개 평09-170554호 공보 도 1에 기재된 것)

제2 소음기: 비교예의 소음기(도 31)[제7 실시 형태(도 8)의 소음기(10)의 도입부(15)의 설치 위치를 축(P)의 방향의 단부로 변경한 것]

제3 소음기: 제7 실시 형태(도 8)의 소음기(10)

도 29에 도시한 바와 같이, 제1 소음기에서는, 소음 효과가 높은 주파수는 2500㎐이고, 2500㎐에 있어서의 소음량은 30dB 정도인 것을 확인할 수 있었다. 또한, 800㎐ 이하의 주파수에서는 소음량이 20dB 이하인 것을 확인할 수 있었다.

제3 소음기에서는 500㎐ 이상의 주파수에 있어서, 소음량이 20dB 이상인 것을 확인할 수 있었다. 해석한 전체 주파수에 있어서, 제3 소음기는 제1 소음기와 비교하여 극히 높은 소음 효과를 갖고 있는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 제3 소음기에서는 도입부(15)로부터 중간 연통부(41)로의 유로의 구부림 및 중간 연통부(35)로부터 도출부(16)로의 유로의 구부림에 의한 합계 2회의 유로의 구부림이 행해진다.

한편, 제2 소음기에서는 중간 연통부(35)로부터 도출부(16)로의 유로의 구부림만, 즉 1회의 유로의 구부림이 행해진다. 제2 소음기 및 제3 소음기는 각각 3개의 감쇠부를 갖고 있으므로, 단독의 감쇠부만을 갖는 제1 소음기보다는 우수한 소음 효과를 갖는다. 유로의 구부림이 1회 행해지는 제2 소음기와 유로의 구부림이 2회 행해지는 제3 소음기를 비교한 경우, 제3 소음기의 쪽이 감음 효과가 높은 것을 확인할 수 있었다.

도 30은 본 발명에 있어서의 각 감쇠부의 기여와 소음기 전체에서의 감음량을 도시한다. 저주파수측 감쇠부(2)[도 31의 저주파수측 감쇠부(21B)]에서는 행로 길이와 주파수의 관계에서 특정 주파수(840㎐, 1700㎐)에서의 감음량이 저하되고, 고주파 영역에서는 감음량은 더 감소해 가는 경향이 있는 것을 확인할 수 있었다. 저주파수측 감쇠부(1)(예를 들어, 도 31의 저주파수측 감쇠부(21A)]에서도, 대략 동일한 경향을 확인할 수 있었다.

한편, 고주파수측 감쇠부[예를 들어, 도 31의 고주파수측 감쇠부(22)]는 고주파 영역에서의 감음량이 높고, 저주파 영역에서의 감음량이 적은 것을 확인할 수 있었다. 따라서, 이들 복수의 특성을 적합하게 조합함으로써, 광대역에서 감음 효과가 얻어지는 소음기를 얻을 수 있다. 소음기를 설계할 때, 저주파수측 감쇠부에 의한 감음량은 유로 단면적의 변화율이 클수록 크고, 고주파수측 감쇠부의 감음량은 유로의 길이가 길수록 높은 점을 고려한다. 또한, 고주파수측 감쇠부는 설계 조건에 따라 저주파수측 감쇠부로서 기능시킬 수도 있다.

10 : 소음기
11 : 스크루 압축기 본체
13 : 토출 유로
14 : 소음기 본체(하우징)
14c : 측벽
14e : 내부 플랜지부
14f, 14g : 벽
14h : 정상벽
15 : 도입부
16 : 도출부
17 : 덮개부(밸브 보유 지지부)
18 : 밸브부
18a : 밸브 본체
18b : 가압 부재
18c : 선단측 부분
18d : 일단부
18e : 타단부
19 : 폐색부
20 : 개구부
21, 21A, 21B : 저주파수측 감쇠부
22 : 고주파수측 감쇠부
22a, 22b : 면
23 : 제1 구획부
24 : 저주파수측 처리 공간
25 : 고주파수측 처리 공간
26 : 유입구
27 : 토출구
31 : 다공판
31a : 연결 구멍
31b : 관통 구멍
32 유출구
33 : 관통 구멍
34 : 배후 공기층
34a : 제1 영역
34b : 제2 영역
34c : 제3 영역
34d, 34e, 34f, 34g : 면
35 : 중간 연통부
37 : 흡음 부재
38 : 볼트
41 : 중간 연통부
42 : 제1 구획부
43 : 바이패스 배관
44 : 대기 개방 유로
45 : 고정부
51, 51A, 51B : 제2 구획부
51a : 제1 부분
51b : 제2 부분
52 : 간극
53 : 감쇠부
54 : 코어
54a : 관통 구멍
54b : 다공판부
54c : 제1 확장실부
54d : 제2 확장실부
P : 축

Claims

유체가 유입되는 도입부를 구비함과 함께, 내부에 상기 유체의 흐름 방향으로 배치된 소리의 감쇠부를 복수 구비하는 하우징과,
최하류의 감쇠부와 해당 최하류의 감쇠부에 인접하는 인접 감쇠부를 연통시키는 중간 연통부가 설치된 제1 구획부와,
상기 최하류의 감쇠부에 배치되어, 상기 중간 연통부를 폐색 가능한 밸브부와,
상기 밸브부를 보유 지지하여, 상기 하우징에 착탈 가능한 밸브 보유 지지부와,
상기 최하류의 감쇠부의 상기 밸브 보유 지지부 이외의 부분에 설치되어, 상기 최하류의 감쇠부로부터 상기 유체를 도출하는 도출부를 구비하는, 소음기.
제1항에 있어서, 상기 밸브부를 상기 중간 연통부를 폐쇄하는 방향으로 탄성적으로 가압하는 가압 부재를 구비하는, 소음기.
제2항에 있어서, 상기 밸브부가 상기 유체의 흐름에 의해 압박되어 형성되는 상기 밸브부와 상기 제1 구획부 사이의 공간에 있어서, 상기 중간 연통부의 내주면을 상기 밸브부의 상기 제1 구획부측의 단부면까지 연장하여 얻어지는 영역의 면적인 가상 연장 면적은 상기 도입부의 유로 단면적보다 큰, 소음기.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 최하류의 감쇠부의 유로 단면적 및 상기 인접 감쇠부의 유로 단면적은 각각 상기 중간 연통부의 유로 단면적보다도 큰, 소음기.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 감쇠부는 낮은 쪽의 주파수 영역의 소리를 감쇠시키는 저주파수측 감쇠부 및 높은 쪽의 주파수 영역의 소리를 감쇠시키는 고주파수측 감쇠부를 갖는, 소음기.
제5항에 있어서, 상기 인접 감쇠부는 흡음 부재가 배치된 상기 고주파수측 감쇠부이고,
상기 제1 구획부는 상기 하우징에 착탈 가능하게 설치되어 있는, 소음기.
제5항에 있어서, 상기 인접 감쇠부는 상기 고주파수측 감쇠부이고,
상기 도입부는 구부린 형상인, 소음기.
제6항에 있어서, 상기 도입부는 압축기 본체의 토출구에 접속되고,
최상류의 감쇠부는 상기 압축기 본체의 토출구로부터 직시할 수 없는 위치에 배치되어 있는, 소음기.
제5항에 있어서, 최상류의 감쇠부는 상기 저주파수측 감쇠부이고,
상기 최상류의 감쇠부를 획정하는 상기 하우징의 측벽에 상기 도입부를 배치한, 소음기.
제9항에 있어서, 상기 최상류의 감쇠부는 바이패스 배관을 구비하는, 소음기.
제5항에 있어서, 상기 고주파수측 감쇠부는,
복수의 관통 구멍이 형성된 통 형상의 다공판과,
상기 다공판과 상기 하우징 사이에 설치된 배후 유체층과,
상기 배후 유체층을, 상기 다공판 내에 있어서의 상기 유체의 흐름 방향으로 나열하여 배치된 제1 영역과 제2 영역으로 구획하는 제2 구획부를 구비하는, 소음기.
제11항에 있어서, 상기 제2 구획부와 상기 하우징의 측벽 또는 상기 다공판 사이에 간극이 형성되어 있는, 소음기.
제11항에 있어서, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역은 상기 관통 구멍의 면적의 합인 다공 면적에 대한 상기 배후 유체층의 체적의 비율로서 정의되는 유효 두께가 다른, 소음기.
제13항에 있어서, 상기 제2 구획부는 상기 제1 영역과 상기 제2 영역이 부분적으로 겹치도록 상기 배후 유체층을 구획하고 있는, 소음기.
제11항에 있어서, 최상류의 상기 감쇠부는 상기 저주파수측 감쇠부이고,
상기 저주파수측 감쇠부의 하류측에 인접하여 상기 고주파수측 감쇠부가 설치되고,
상기 도입부는 구부린 형상인, 소음기.
제11항에 있어서, 최상류의 상기 감쇠부는 상기 저주파수측 감쇠부이고,
상기 저주파수측 감쇠부의 하류측에 인접하여 상기 고주파수측 감쇠부가 설치되고,
상기 저주파수측 감쇠부에 대한 상기 도입부에 있어서의 상기 유체의 도입 방향과, 상기 저주파수측 감쇠부로부터 상기 고주파수측 감쇠부로의 상기 유체의 유입 방향이 다른, 소음기.
제5항에 있어서, 상기 고주파수측 감쇠부에 대해 상류측 또는 하류측에 인접하여 배치된 상기 감쇠부는 상기 배후 유체층의 길이의 1/2배의 길이를 갖는, 소음기.
제17항에 있어서, 상기 배후 유체층의 길이의 1/2배의 길이를 갖는 상기 감쇠부는 상기 고주파수측 감쇠부에 대해 상류측에 인접하여 배치되어 있는, 소음기.