JP2005214049A - 過給機用吸入消音器の騒音放出低減方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】過給機におけるインペラの回転騒音の外部への放出を更に抑制できるようにする。
【解決手段】一端部を閉塞させた円筒型とし、外周壁１６ｂに空気入口１８を設け、他端壁１６ａ中央部に空気出口１７を設けたケーシング１６の中央部に、軸心方向に延びて空気出口１７に連通する円筒状の消音器内空洞２２を設ける。消音器内空洞２２の外周側に、側壁面を吸音材２４で覆った空気吸込流路２３を、消音器内空洞２２の外周部と空気入口１８を連通させるよう設ける。消音器内空洞２２と対応するケーシング一端壁１６ｃの中央部に連通部２５を設け、その外側に付加空間形成部材２７を取り付けて付加空間２６を形成する。空気出口１７よりケーシング１６内に進入するコンプレッサ３のインペラ７の回転騒音を、消音器内空洞２２と付加空間２６との連通部２５を介した音場の相互作用により、空気吸込流路２３に入る前に予め低減させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、排気タービン過給機等の過給機の空気吸入側に取り付けて、外部へ放出されるコンプレッサのインペラの回転騒音を抑制させる過給機用消音器における騒音放出を更に低減させるために用いる過給機用消音器の騒音放出低減方法及び装置に関するものである。

ディーゼルエンジン及びガソリンエンジン用の排気タービン過給機の１つとして、ラジアル式のターボチャージャが広く一般に用いられている。かかるラジアル式のターボチャージャは、図７にその一例の概略を示す如く、タービン１のタービン車室２とコンプレッサ３のブロワ車室４を軸受車室５を介して一体構造とし、タービン車室２内のタービン翼車６とブロワ車室４内のブロワ扇車（以下、インペラと云う）７を、軸受車室５内に回転自在に支持されたタービン軸８によって一体に連結した構成としてある。これにより、タービン車室２の外周部に設けてあるガス流入路９より取り入れたエンジンの排気ガス１０によって上記タービン翼車６を回転させて、タービン軸８を介して上記インペラ７を回転させ、上記ブロワ車室４におけるインペラ７の軸方向先端側に設けてある吸入口１１より取り入れた空気１２を、インペラ７の回転により圧縮して、ブロワ車室４の外周部に設けてある圧縮空気送出路１３よりエンジンの吸気側等の下流側の所要機器へ送出することができるようにしてある。上記タービン車室２におけるタービン翼車６の回転駆動に供された後の排気ガス１０は、タービン車室２におけるタービン翼車６の軸方向先端側に設けたガス出口１４より排気させるようにしてある。又、上記コンプレッサ３の吸入口１１は、空気１２を取り込む必要上、外部に連通させてある。このため、通常、該吸入口１１の上流側に吸入消音器１５を取り付けて、コンプレッサ３のインペラ７の回転騒音による外部への騒音放出を抑制させるようにしてある。

この種の過給機用の吸入消音器１５は、以下のような構成としてある。すなわち、外周壁１６ｂと一端壁１６ｃと他端壁１６ａとからなる円筒型ケーシング１６の軸心方向の他端側の他端壁１６ａの中央部に、空気出口１７を設けて、該空気出口１７を上記コンプレッサ３の吸入口１１に連通接続させるようにする。一方、上記ケーシング１６の外周壁１６ｂ部には、たとえば、該外周壁１６ｂをパンチングメタル等により形成することにより内外方向に空気を流通させることができる空気入口１８を形成して、その外周側に筒状の空気吸入フィルタ１９を保持させておくようにしてある。更に、上記ケーシング１６の内側には、外周面が上記ケーシング１６の外周壁１６ｂの内側面に接するような外径を有し、且つ中央部に上記ケーシング１６の空気出口１７に対応した内径の開口部２１を形成するようにした仕切部材２０を、上記ケーシング１６内に軸心方向に所要間隔で配置して、各外周面をケーシング１６の外周壁１６ｂの内面に取り付け、該各仕切部材２０の開口部２１により、一端が上記ケーシング１６の一端壁１６ｃにて閉塞され、且つ他端側が上記空気出口１７に連通させられる円筒状の消音器内空洞２２を形成する。上記各仕切部材２０同士の間には、上記消音器内空洞２２とケーシング外周壁１６ｂ部に設けた空気入口１８とを連通させる放射方向の空気吸込流路２３が多層に形成させてあり、外周壁１６ｂの各空気入口１８から入る空気を各空気吸込流路２３を通って消音器内空洞２２に導かれるようにしてあり、更に、該消音器内空洞２２から空気出口１７へ導かれるようにしてある。更に又、上記各空気吸込流路２３の側壁面には、吸音性を付与できるよう上記各仕切部材２０の両面に吸音材２４を全面に亘り貼り付けるようにしてある（たとえば、特許文献１参照）。これにより、外部の空気１２を、過給機用吸入消音器１５における上記空気吸入フィルタ１９、空気入口１８、各空気吸込流路２３、消音器内空洞２２、空気出口１７を順に経た後、コンプレッサ３へ吸入口１１より吸入させることができると同時に、該コンプレッサ３の吸入口１１より放出されるインペラ７の回転騒音が、上記吸入消音器１５の空気出口１７、消音器内空洞２２へ伝えられた後、上記各空気吸込流路２３を通って空気入口１８側へ伝えられるときに、該各空気吸込流路２３の側壁面に設けてある吸音材２４にて吸収させて、該吸入消音器１５の空気入口１８より外部へ放出される上記コンプレッサ３のインペラ７の回転騒音のレベルを低減させることができるようにしてある。

なお、上記吸入消音器１５のケーシング１６内に収納する各仕切部材２０同士は、所要間隔を保持させるようにするが、その手段としては、外周端部をケーシング外周壁１６ｂの内面における軸心方向所要間隔位置に取り付けたり、図示しないスペーサ状の部材を介在させたり、上記ケーシング１６内にて軸心方向に延びる連結部材の所要間隔位置に取り付けることができるようにしてある。

実開昭５３−４６４１０号公報

ところが、上記従来の過給機用の吸入消音器１５によれば、外部へ放出されるコンプレッサ３のインペラ７の回転騒音を低減できるものである。しかし、近年、上記排気タービン過給機におけるコンプレッサ３は、より高効率、大流量化する傾向にあり、これに伴い、インペラ７の回転騒音も大きくなる傾向にあるため、外部への騒音放出を、更に抑制できるようにすることが望まれているのが実状である。

そこで、本発明者は、過給機用吸入消音器におけるコンプレッサのインペラの回転騒音の外部への騒音放出をより抑制できるようにするための工夫、研究を重ねた結果、上記従来の過給機用吸入消音器では、コンプレッサのインペラの回転騒音が上記吸入消音器に進入した後、吸音材を備えた空気吸込流路に入るまでは騒音の低減がなされていない事実に着目し、インペラの回転騒音が、過給機用吸入消音器内にて空気吸込流路へ入るまでに騒音低減対策を施すようにすれば、結果として、上記空気吸込流路を経た後、空気入口より外部へ放出されるインペラの回転騒音の騒音放出更に低減できることを見出し、本発明をなした。

したがって、本発明の目的とするところは、過給機用吸入消音器を通して外部へ放出される過給機におけるインペラの回転騒音の騒音放出を更に低減できるようにするための過給機用吸入消音器の騒音放出低減方法及び装置を提供しようとするものである。

本発明は、上記課題を解決するために、外周壁に多数の空気入口を形成して軸心方向一端側を閉塞させ、且つ他端側の中央部に設けた空気出口をコンプレッサの吸入口に接続できるようにした円筒型のケーシング内に、ケーシングの外周部からケーシングの軸心部へ向けて空気入口から入る空気を導くようにする空気吸込流路を多層に形成すると共に、上記ケーシングの軸心部へ導かれた空気を上記空気出口に導くようにする消音器内空洞を備え、外部の空気を、上記空気入口、空気吸込流路、消音器内空洞、空気出口を経て、下流側のコンプレッサへ吸入させると同時に、コンプレッサの吸入口より放出されて上記空気の流通経路を逆に進むコンプレッサのインペラの回転騒音が、上記各空気吸込流路を通るときに、該各空気吸込流路内の吸音材にて吸音させて騒音放出を抑制できるようにしてある過給機用吸入消音器において、上記消音器内空洞の反空気出口側端部に、連通部を備えた仕切壁にて仕切られた付加空間を設けて、該付加空間と、消音器内空洞との音場の相互作用により、該消音器内空洞内から、空気吸込流路に入る前に騒音を予め低減させることを特徴とする過給機用吸入消音器の騒音放出低減方法、及び、外周壁に多数の空気入口を形成して軸心方向一端側を閉塞させ、且つ他端側の中央部に設けた空気出口をコンプレッサの吸入口に接続できるようにした円筒型のケーシング内に、ケーシングの外周部からケーシングの軸心部へ向けて空気入口から入る空気を導くようにする空気吸込流路を多層に形成すると共に、上記ケーシングの軸心部へ導かれた空気を上記空気出口に導くようにする消音器内空洞を備え、外部の空気を、上記空気入口、空気吸込流路、消音器内空洞、空気出口を経て、下流側のコンプレッサへ吸入させると同時に、コンプレッサの吸入口より放出されて上記空気の流通経路を逆に進むコンプレッサのインペラの回転騒音が、上記各空気吸込流路を通るときに、該各空気吸込流路内の吸音材にて吸音させて騒音放出を抑制できるようにしてある過給機用吸入消音器において、上記消音器内空洞の反空気出口側端部に、連通部を備えた仕切壁にて仕切られた付加空間を設けてなる構成を有する過給機用吸入消音器の放出騒音低減装置とする。

又、上記構成における消音器内空洞と付加空間を仕切る仕切壁に複数の連通部を備えるようにした構成とする。

本発明によれば、以下の如き優れた効果を発揮する。
（１）外周壁に多数の空気入口を形成して軸心方向一端側を閉塞させ、且つ他端側の中央部に設けた空気出口をコンプレッサの吸入口に接続できるようにした円筒型のケーシング内に、ケーシングの外周部からケーシングの軸心部へ向けて空気入口から入る空気を導くようにする空気吸込流路を多層に形成すると共に、上記ケーシングの軸心部へ導かれた空気を上記空気出口に導くようにする消音器内空洞を備え、外部の空気を、上記空気入口、空気吸込流路、消音器内空洞、空気出口を経て、下流側のコンプレッサへ吸入させると同時に、コンプレッサの吸入口より放出されて上記空気の流通経路を逆に進むコンプレッサのインペラの回転騒音が、上記各空気吸込流路を通るときに、該各空気吸込流路内の吸音材にて吸音させて騒音放出を抑制できるようにしてある過給機用吸入消音器において、上記消音器内空洞の反空気出口側端部に、連通部を備えた仕切壁にて仕切られた付加空間を設けて、該付加空間と、消音器内空洞との音場の相互作用により、該消音器内空洞内から、空気吸込流路に入る前に騒音を予め低減させることを特徴とする過給機用吸入消音器の騒音放出低減方法、及び、外周壁に多数の空気入口を形成して軸心方向一端側を閉塞させ、且つ他端側の中央部に設けた空気出口をコンプレッサの吸入口に接続できるようにした円筒型のケーシング内に、ケーシングの外周部からケーシングの軸心部へ向けて空気入口から入る空気を導くようにする空気吸込流路を多層に形成すると共に、上記ケーシングの軸心部へ導かれた空気を上記空気出口に導くようにする消音器内空洞を備え、外部の空気を、上記空気入口、空気吸込流路、消音器内空洞、空気出口を経て、下流側のコンプレッサへ吸入させると同時に、コンプレッサの吸入口より放出されて上記空気の流通経路を逆に進むコンプレッサのインペラの回転騒音が、上記各空気吸込流路を通るときに、該各空気吸込流路内の吸音材にて吸音させて騒音放出を抑制できるようにしてある過給機用吸入消音器において、上記消音器内空洞の反空気出口側端部に、連通部を備えた仕切壁にて仕切られた付加空間を設けてなる構成を有する過給機用吸入消音器の騒音放出低減装置としてあるので、連通部を介して連通してある消音器内空洞と、付加空間の双方の音場に相互作用を生じさせることができ、この相互作用により、上記消音器内空洞に空気出口より進入するコンプレッサのインペラの回転騒音を、空気吸込流路に入る前に低減できる。したがって、消音器内空洞の外周部より、空気吸込流路に入る騒音を予め低減させることができることから、該空気吸込流路、空気入口を経て外部へ放出される上記過給機におけるインペラの回転騒音の騒音放出を更に低減させることができる。
（２）消音器内空洞と付加空間を仕切る仕切壁に複数の連通部を備えるようにした構成とすることにより、消音器内空洞と付加空間の双方の音場の相互作用を促進することができ、多くの音響モードの帯域における騒音を低減させることが可能になる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照して説明する。

図１は本発明の過給機用吸入消音器の騒音放出低減方法及び装置の実施の一形態を示すもので、図７に示した過給機用吸入消音器１５と同様の構成において、消音器内空洞２２の一端側に、複数の連通部（連通口）２５を備えた仕切壁を介在させて付加空間２６を設けて、上記仕切壁にて仕切られた上記消音器内空洞２２と付加空間２６の双方の音場に相互作用を生じさせ、これにより、コンプレッサ３のインペラ７の回転騒音が空気出口１７を通して直接入る上記消音器内空洞２２内の騒音を低減させて、空気吸込流路２３に入る騒音を予め低減させるようにする。

詳述すると、ケーシング１６の一端壁１６ｃにおける中心部の外側に、消音器内空洞２２と対応した内径を有し、且つ一端側を閉塞した所要の長さ寸法の円筒型としてなる付加空間形成部材２７を配置して、該付加空間形成部材２７の他端部を、上記ケーシング１６の一端壁１６ｃ外側面に気密に取り付けて、上記付加空間形成部材２７の内側に、所要容積の付加空間２６を形成させる。更に、上記ケーシング１６の一端壁１６ｃの中心部所要位置に、上記付加空間２６に連通するよう複数の連通部２５を設ける。これにより、該複数の連通部２５を設けてなるケーシング一端壁１６ｃの中央部を、上記消音器内空洞２２と付加空間２６との仕切壁として機能させるようにしてある。

その他の構成は図７に示したものと同様であり、同一のものには同一符号が付してある。

次に、上記構成としてある本発明の過給機用吸入消音器の騒音放出低減方法及び装置による騒音低減効果について、有限要素解析法を用いて予測した計算結果について説明する。

なお、ここでは、先に、媒質変位の法線方向成分ｕ_ｎが指定される境界面Ｓ_１と、インピーダンスＺが指定される境界面Ｓ_２とで囲まれる音場の有限要素解析法について説明し、その後、上記音場の有限要素解析法を、連通部のある壁で仕切って付加空間を設置した場合の修正方法について説明する。

すなわち、先ず、有限要素解析の基本となるエネルギ原理を導くと、運動エネルギＴ及びポテンシャルエネルギＵは、それぞれ音圧ｐと媒質変位ｕを用いて以下のように表される。

ここで、ρ：媒質（空気）の密度（１．２ｋｇ／ｍ^３）

上記運動エネルギＴは、運動方程式

ここで、ｊ：虚数単位（√（−１））、ω：角振動数
を上記（１）式に代入することにより、以下のように音圧ｐで表される。

一方、上記ポテンシャルエネルギＵは、媒質の変位の発散（体積変化）を体積弾性率Ｋで表す関係

と

を上記（１）式に代入することにより、以下のように音圧ｐのみで表される。

又、境界面でなされる仕事Ｗは、境界面を、媒質変位の法線方向成分ｕ_ｎが指定される面Ｓ_１とインピーダンスＺが指定される面Ｓ_２とに分けて以下のように表せる。

以上より、ラグランジュアンＬは、

となる。

次に、上記式（８）を円筒座標で離散化してマトリックス方程式に変換する方法を概説する。図２に示す如き１要素について、要素内音圧を、

ここで、

によって表し、要素内音圧が４節点で節点音圧ベクトルに等しい条件より未定係数ベクトルａを節点音圧ベクトルで

と表す。上記式（１１）を式（９）に代入すると、

となる。上記式（１２）を式（８）に代入してラグランジュアンＬを節点音圧で表す。たとえば、第１項は、

のように節点音圧で表すことができる。なお、上記におけるＺ_１ｅは、

としてある。

これにより、ラグランジュアンの節点音圧の変分に関する停留条件より、節点音圧に関する代数方程式を導出する。

次いで、上記音場の有限要素解析法を、連通部のある壁で仕切って付加空間を設置した場合に適用する際の修正方法について説明する。図３に示す如く、騒音抑制対象空間としての消音器内空洞２２の一端側に、所要の付加空間２６を、複数の連通部２５を備えた仕切壁としてのケーシング一端壁１６ｃを介在させて設けてなる構成において、先ず、連通部２５がないと仮定して、上記消音器内空洞２２と付加空間２６に関し、別々に上述した音場の有限要素解析を行なって、節点音圧に関する代数方程式を導く。次に、連通部２５が存在するものとして、新たな自由度として各連通部２５内の空気の変位を付加し、連通部２５内の空気の運動方程式を以下のように導く。

ここで、ｕ_ｃ：連通部内の空気の変位（連通部２５は短いため、その中の空気は一体として運動すると考えてよい。）、Ｓ_ｃ：連通部２５の断面積、ｈ_ｃ：連通部２５の長さ（仕切壁となるケーシング一端壁１６ｃの厚さ）、Ｃ：減衰定数、Δｐ_ｃ：連通部２５における騒音抑制対象空間となる消音器内空洞２２側の出口での音圧から、付加空間２６側の出口での音圧を引いた音圧差

又、各連通部２５内の空気の変位によって、上記で導いた消音器内空洞２２と付加空間２６に関する方程式系に式（８）のＳ_１積分項に対応する部分を付け加える必要がある。
この際、以下の点に注意する。すなわち、各連通部２５内の空気の変位ｕ_ｃを、消音器内空洞２２より付加空間２５に向かう方向を正方向としてあるので、式（８）中のＳ_１積分項のｕ_ｎは、消音器内空洞２２ではｕ_ｃ、付加空間２６では−ｕ_ｃとして考慮しなくてはならない点に注意する。以上のようにして導かれた上記消音器内空洞２２及び付加空間２６を備えた全体の系の方程式系を解き、上記連通部２５と付加空間２６を設けた場合の音場を求めるようにした。

本発明の騒音放出低減装置を備えてなる過給機用吸入消音器１５の評価モデルを図４に示す如く設定する。図４に実線で示す四角は、上記過給機用吸入消音器１５の中心部に形成される円筒状の消音器内空洞２２と、該消音器内空洞２２の反空気出口１７側となる一端側（図上右側）に、複数の連通部２５を設けた仕切壁としてのケーシング一端壁１６ｃの外側に付加空間形成部材２７を取り付けることで形成してなる付加空間２６の半径部分に対応した断面を、該消音器内空洞２２及び付加空間２６の中心軸を下辺として示すもので、上記消音器内空洞２２は、半径方向（ｒ方向）の寸法を０．５ｍとし、又、騒音入口側となるコンプレッサ３との接続側端部、すなわち、空気出口１７側端部を音源側端部（ｚ＝０）として、軸心方向（ｚ方向）に０．８ｍの長さ寸法を有するものとして設定してある。したがって、図４に実線で示した四角の上辺が、空気吸込流路２３（図４では一点鎖線で示す）との接続部となる消音器内空洞２２の外周部を示してある。

又、上記各連通部２５は、ｒ＝０．０５，０．１０，０．１５，・・・，０．５０ｍとなるｒ方向（径方向）等間隔位置に、ｒ方向に０．０１ｍの幅を有するスリット状に形成するものとして設定してある（図４では便宜上、各連通部２５の幅を広く、数を省略して記載してある）。なお、上記のような配置として各連通部２５を実際に形成させようとすると、該各連通部２５がｚ軸に関して軸対称に、すなわち、同心円状に配置されることになるが、この場合は、たとえば、上記各連通部２５を周方向の所要間隔個所で分割して、ケーシング一端壁１６ｃに放射方向に連続する壁面部分を残すようにすればよい。

上記のような設定の下で、上記消音器内空洞２２及び付加空間２６内の円筒領域について、上述した有限要素解析法による解析を行う。騒音源としては、上記消音器内空洞２２における空気出口１７側端部（ｚ＝０、すなわち、図４に実線で示される四角の左辺）が音圧１で加振されるものとし、この際、騒音指標として、空気吸込流路２３との接続部となる上記消音器内空洞２２の外周部における節点での音圧ゲインの和を、加振周波数の関数として求めるようにした。要素分割数は、ｒ方向に１０、ｚ方向には消音器内空洞２２に対し１６、付加空間２６に対し１とした。該付加空間２６に対するｚ方向の分割数が少ないのは、スペースを節約できるよう付加空間２６を小さく設定しているためであり、このような小さい付加空間２６としても騒音低減効果が得られることは、後述する図５及び図６に示す有限要素解析の結果から明らかである。

なお、アドミタンスはインピーダンスの逆数（複素数）で大きいほど吸音性が高く、小さいほど吸音性のない剛体面に近い。そこで、上記評価モデルでは、消音器内空洞２２の外周部における空気吸込流路２３との接続部分のアドミタンスは、空気吸込流路２３側の空気に接しているため、０．００４＋ｊ０．００２［ｍ^３／Ｎｓ］（ｊは虚数単位、以下同様）として、吸音性に近いものとして比較的大きな値として設定してある。一方、ケーシング１６の一端壁１６ｃの両面、及び、付加空間形成部材２７の内面は、いずれも剛体面に近いものとして、アドミタンスを０．０００１＋ｊ０．０００１［ｍ^３／Ｎｓ］として設定するようにしてある。

図５に示す実線は、付加空間２６のｚ方向の長さ寸法を０．０４ｍ、連通部２５の長さ寸法に相当する仕切壁としてのケーシング一端壁１６ｃの厚み寸法を０．００８ｍとした場合に得られる消音器内空洞２２の外周部における節点での音圧ゲインの和の周波数特性を示すものである。

又、図６に示す実線は、付加空間２６のｚ方向の長さ寸法を０．０５ｍ、連通部２５の長さ寸法に相当する仕切壁としてのケーシング一端壁１６ｃの厚み寸法を０．０１０ｍとした場合に得られる消音器内空洞２２の外周部における節点での音圧ゲインの和の周波数特性を示すものである。

なお、図５及び図６に示す破線は、上記付加空間２３をなくして連通部２５を塞いだ場合の結果を比較として示すものである。

これらの結果より、図５における実線と破線の比較、並びに、図６における実線と破線の比較を行なうことにより、上記消音器内空洞２２の一端側に複数の連通部２５を備えた仕切壁にて仕切られた付加空間２６を設けると、該消音器内空洞２２の一端側を剛体の閉塞面とする場合に比して、空気出口１７より該消音器内空洞２２に入るときに、該消音器内空洞２２の外周部においては騒音が低減化されることが認められる。

又、上記いずれの場合も、付加空間２６を設けない場合に多くの音響モードの帯域で生じていた共振ピークが低減化されていることが判る。

したがって、本発明の過給機用吸入消音器によれば、図７に示した如き消音器内空洞２２の一端部がケーシング１６の一端壁１６ｃにて閉塞されている場合に比して、消音器内空洞２２の外周部における騒音を低減させることができて、空気吸込流路２３に入るまでに騒音低減効果を生じさせることができる。これにより、排気タービン過給機のコンプレッサ３における吸入口１１の上流側に取り付ける過給機用吸入消音器１５に本発明の騒音放出低減方法及び装置を適用することにより、吸入消音器１５の消音器内空洞２２を経た後、空気吸込流路２３、空気入口１８を経て外部へ放出されるコンプレッサ３のインペラ７の回転騒音を、より低減させることが可能となる。又、連通部２５を複数設けてあって、消音器内空洞２２と付加空間２６の双方の音場の相互作用を促進することができることから、上記消音器内空洞２２における騒音の低減として、多くの音響モードの帯域で生じていた共振ピークを低減させることができる。このため、耳障りな騒音を効率よく低減させることが可能となる。

なお、本発明は上記実施の形態のみに限定されるものではなく、消音器内空洞２２と付加空間２６を連通させることができれば、連通部２５の大きさ、形状、数、配置は、上記消音器内空洞２２のサイズ等に応じて適宜変更してもよい。付加空間２６の大きさは、適用しようとする過給機用吸入消音器１５やその消音器内空洞２２のサイズに応じて適宜増減させてもよい。ケーシング１６の中央部に軸心方向に延びて空気出口１７と連通する消音器内空洞２２を有し、その外周側に、該消音器内空洞２２の外周部とケーシング外周壁１６ｂに設けられる空気入口１８とを連通させる空気吸込流路２３を備えた形式の過給機用吸入消音器１５であれば、ケーシング１６の径や消音器内空洞２２の径の異なる過給機用吸入消音器１５や、空気吸込流路２３の形状（経路）が屈曲した形式の過給機用吸入消音機１５等にも適用できる。その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

本発明の過給機用吸入消音器の騒音放出低減方法及び装置の実施の一形態を示す概略断面図である。 図１の装置における騒音低減効果を検証するために用いる有限要素解析のための要素を示す図である。 図１の装置における騒音低減効果を検証するために用いる有限要素解析の手法を説明するための概要図である。 図１の装置における騒音低減効果を検証するために用いる評価モデルを示す図である。 図４の評価モデルにて、付加空間のｚ方向の長さ寸法を０．０４ｍ、ケーシング一端壁の厚み寸法を０．００８ｍとした場合に得られる消音器内空洞の外周部における節点での音圧ゲインの和の周波数特性を示す図である。 図４の評価モデルにて、付加空間のｚ方向の長さ寸法を０．０５ｍ、ケーシング一端壁の厚み寸法を０．０１０ｍとした場合に得られる消音器内空洞の外周部における節点での音圧ゲインの和の周波数特性を示すものである。 排気タービン過給機の一例の概略を示す断面図である。

符号の説明

３ コンプレッサ
７ インペラ
１１ 吸入口
１２ 空気
１５ 過給機用吸入消音器
１６ ケーシング
１６ａ 他端壁
１６ｂ 外周壁
１６ｃ 一端壁（仕切壁）
１７ 空気出口
１８ 空気入口
２２ 消音器内空洞
２３ 空気吸込流路
２４ 吸音材
２５ 連通部
２６ 付加空間

Claims (3)

1. 外周壁に多数の空気入口を形成して軸心方向一端側を閉塞させ、且つ他端側の中央部に設けた空気出口をコンプレッサの吸入口に接続できるようにした円筒型のケーシング内に、ケーシングの外周部からケーシングの軸心部へ向けて空気入口から入る空気を導くようにする空気吸込流路を多層に形成すると共に、上記ケーシングの軸心部へ導かれた空気を上記空気出口に導くようにする消音器内空洞を備え、外部の空気を、上記空気入口、空気吸込流路、消音器内空洞、空気出口を経て、下流側のコンプレッサへ吸入させると同時に、コンプレッサの吸入口より放出されて上記空気の流通経路を逆に進むコンプレッサのインペラの回転騒音が、上記各空気吸込流路を通るときに、該各空気吸込流路内の吸音材にて吸音させて騒音放出を抑制できるようにしてある過給機用吸入消音器において、上記消音器内空洞の反空気出口側端部に、連通部を備えた仕切壁にて仕切られた付加空間を設けて、該付加空間と、消音器内空洞との音場の相互作用により、該消音器内空洞内から、空気吸込流路に入る前に騒音を予め低減させることを特徴とする過給機用吸入消音器の騒音放出低減方法。
2. 外周壁に多数の空気入口を形成して軸心方向一端側を閉塞させ、且つ他端側の中央部に設けた空気出口をコンプレッサの吸入口に接続できるようにした円筒型のケーシング内に、ケーシングの外周部からケーシングの軸心部へ向けて空気入口から入る空気を導くようにする空気吸込流路を多層に形成すると共に、上記ケーシングの軸心部へ導かれた空気を上記空気出口に導くようにする消音器内空洞を備え、外部の空気を、上記空気入口、空気吸込流路、消音器内空洞、空気出口を経て、下流側のコンプレッサへ吸入させると同時に、コンプレッサの吸入口より放出されて上記空気の流通経路を逆に進むコンプレッサのインペラの回転騒音が、上記各空気吸込流路を通るときに、該各空気吸込流路内の吸音材にて吸音させて騒音放出を抑制できるようにしてある過給機用吸入消音器において、上記消音器内空洞の反空気出口側端部に、連通部を備えた仕切壁にて仕切られた付加空間を設けてなる構成を有することを特徴とする過給機用吸入消音器の騒音放出低減装置。
3. 消音器内空洞と付加空間を仕切る仕切壁に複数の連通部を備えるようにした請求項２記載の過給機用吸入消音器の騒音放出低減装置。

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