JP2006283625A

JP2006283625A - Muffler reducing high frequency noise

Info

Publication number: JP2006283625A
Application number: JP2005102865A
Authority: JP
Inventors: Masato Mikami; 真人三上
Original assignee: Yamaguchi University NUC
Current assignee: Yamaguchi University NUC
Priority date: 2005-03-31
Filing date: 2005-03-31
Publication date: 2006-10-19

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sub-muffler having a plurality of Helmholtz resonator, of which opening part is formed by many slits on stainless steel foil constructing an exhaust pipe, arranged in an exhaust gas flow direction for eliminating uncomfortable high frequency noise in exhaust gas of an engine. <P>SOLUTION: This sub-muffler has a plurality of cells defined by bulkheads arranged in the exhaust gas flow direction between the exhaust pipe composed of stainless steel foil having a plurality of the slits formed and an outer pipe surrounding an outside thereof, and has the slits arranged with facing exhaust gas flow as openings of the cells for eliminating uncomfortable high frequency noise mixed in exhaust gas from the engine. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、スリットの入ったステンレス箔を使用した自動車の排気消音装置のサブマフラーに関するものである。 The present invention relates to a sub-muffler of an automobile exhaust silencer using a stainless steel foil having a slit.

近年、交通手段としての利便性の面からみて自動車の利用はますます高くなる傾向にある。この自動車の増加に伴って自動車公害と云われるように、排気ガスによる大気汚染と共に自動車のエンジンによる自動車騒音公害、使用後の自動車のリサイクル性についても大きな環境問題となっている。自動車騒音公害問題に関しては、エンジン騒音、エンジンの排気騒音に大別することができ、このエンジン騒音については、エンジンをケーシングで囲撓することにより騒音の低減ができ、また、エンジンの排気騒音については、排気系統中に消音器を装着することで騒音の低減を行っている。 In recent years, the use of automobiles tends to be higher from the viewpoint of convenience as a means of transportation. As the number of automobiles increases, so-called automobile pollution is a major environmental problem regarding air pollution caused by exhaust gas, automobile noise pollution caused by automobile engines, and recyclability of automobiles after use. Automobile noise pollution problems can be broadly divided into engine noise and engine exhaust noise. The engine noise can be reduced by surrounding the engine with a casing, and engine exhaust noise. Reduces noise by installing a silencer in the exhaust system.

自動車の排気消音装置１は、図５に示すように、エンジンから排出される排気ガスは、排気マニフォルド管から排気管触媒コンバータに送られ、更に排気管からサブマフラーに送られ、更にメインマフラーに送られて大気中に排出されるように構成されている。エンジンから排出される排気ガスは、エンジン内での爆発燃焼により高温のガスと爆発による衝撃波と様々な周波数を含む騒音とを含んでいる。触媒コンバータでは、排気ガスは排気ガス中の有害成分が酸化及び還元反応により除去される。サブマフラーでは、エンジンからの排気流には様々な周波数の音、例えば、キンキンと云うような耳障りで不快な高周波の音も混ざっており、この不快な高周波の音を取り除き、不快な高周波の音が取り除かれた後、排気流は排気管で接続されたメインマフラーに送られ、メインマフラーでは、排気流中に含まれる低周波の音が取り除かれ、メインマフラーに接続されたテールパイプから大気中に排出されている。 As shown in FIG. 5, the exhaust silencer 1 of an automobile sends exhaust gas discharged from an engine from an exhaust manifold pipe to an exhaust pipe catalytic converter, further from the exhaust pipe to a sub muffler, and further to a main muffler. It is configured to be sent and discharged into the atmosphere. Exhaust gas discharged from the engine includes high-temperature gas due to explosion combustion in the engine, shock waves due to explosion, and noise including various frequencies. In the catalytic converter, harmful components in the exhaust gas are removed from the exhaust gas by oxidation and reduction reactions. In the sub-muffler, the exhaust flow from the engine is mixed with sounds of various frequencies, for example, harsh and unpleasant high-frequency sounds such as kinkins. After being removed, the exhaust flow is sent to the main muffler connected with the exhaust pipe, where the low-frequency sound contained in the exhaust flow is removed, and the tail pipe connected to the main muffler Have been discharged.

自動車エンジンの高出力化、高回転化に伴い、消音器内に流入する排気流の速度が高くなっている。そのため、速度・圧力変動の激しい排気系では、消音器内で吸音材として用いられているグラスウールが、経年使用で段々劣化したり、また、飛散してしまい環境面で望ましいことではないばかりではなく、設計時の消音効果が得られなくなると云う問題が発生している。また、使用後の自動車の処理としてのリサイクル性にしても、グラスウールは劣化しているので再使用できず、グラスウールを使用した消音器は、消音器自体はステンレス製であるのに対して、吸音材がグラスウールであるため、リサイクル性に劣るという問題もある。このため、消音器内の吸音材としてグラスウールに代えて、ステンレスウールを使用したサブマフラーも知られている。 With the increase in output and rotation of automobile engines, the speed of the exhaust flow flowing into the silencer has increased. For this reason, glass exhaust used as a sound-absorbing material in the silencer is not only undesirable in an environmental aspect because it gradually deteriorates over time and scatters in exhaust systems with severe speed and pressure fluctuations. Therefore, there is a problem that the silencing effect at the time of design cannot be obtained. In addition, even if it is recyclable as a treatment for automobiles after use, glass wool is deteriorated and cannot be reused. Silencers using glass wool are made of stainless steel, whereas the silencer itself is made of stainless steel. Since the material is glass wool, there is also a problem that it is inferior in recyclability. For this reason, a sub-muffler using stainless wool instead of glass wool as a sound absorbing material in the silencer is also known.

また、消音器内の吸音材として、グラスウールやステンレスウールを使用しない乗用車のサブマフラーとして、特許文献１に記載の消音器が提案されている。この消音器について図６、７及び８により説明すると、消音器は、外筒３１の両側に端板３２、３３を取付けるとともに、端板３２、３３を貫通して外筒３１と略同軸に設けられかつその周面の略全域にわたって多数の小孔３５をあけた排気管３４を設けた消音器において、全表面にわたって小孔３８をあけた複数の円筒状隔壁３６を排気管３４の軸方向に排気管３４の直径以下の短い間隔をおいて多数配列して、これら隔壁で外筒３１と排気管３４の間の空間を複数の小室３７に区画した消音器である。 Moreover, the silencer of patent document 1 is proposed as a sub muffler of the passenger car which does not use glass wool or stainless steel wool as a sound-absorbing material in a silencer. The silencer will be described with reference to FIGS. 6, 7 and 8. The silencer is provided with end plates 32, 33 on both sides of the outer cylinder 31, and provided substantially coaxially with the outer cylinder 31 through the end plates 32, 33. And a muffler provided with an exhaust pipe 34 having a large number of small holes 35 formed over substantially the entire peripheral surface thereof, a plurality of cylindrical partition walls 36 having small holes 38 formed over the entire surface are provided in the axial direction of the exhaust pipe 34. A silencer in which a large number of arrays are arranged at short intervals equal to or less than the diameter of the exhaust pipe 34 and a space between the outer cylinder 31 and the exhaust pipe 34 is partitioned into a plurality of small chambers 37 by these partition walls.

そして、その作用として、排気管上流から伝播してきた圧力波は、排気管３４の小孔３５からまず区画された小室３７内へ開放されるが、このとき小孔３５の通過抵抗で減衰される。また、小室３７の空間における共鳴でも減衰される。更に隔壁３６の小孔３８を通過して隣の小室３７内へ排気管３４から小孔３５を通って直接流入した位相のずれた圧力波と干渉して減衰するとともに、隔壁３６の小孔３８を通過する抵抗でも減衰する。このような過程が各小室毎にくり返されて最終小室まで順次行われ、排気圧力波は効果的に減衰され、圧力波が先鋭的な衝撃波に成長していくのを抑制する。その結果、下流側消音器（メインマフラー）において、衝撃波による放射音の増大を防止でき、また、効果として、吸音材としてのステンレスウールやグラスウールを用いていないので、これらウールの劣化による消音効果の経年変化（減少）が避けられ、吸音材としてのウールを使用していないのに、吸音材を使用した従来の消音器と略同じ程度の消音効果がある、と云うものである。 As a function of this, the pressure wave propagating from the upstream side of the exhaust pipe is first released from the small hole 35 of the exhaust pipe 34 into the partitioned chamber 37, but at this time, it is attenuated by the passage resistance of the small hole 35. . Further, the resonance in the space of the small chamber 37 is also attenuated. Further, it attenuates by interfering with a pressure wave having a phase shift that directly passes through the small hole 38 of the partition wall 36 and directly flows from the exhaust pipe 34 through the small hole 35 into the adjacent small chamber 37. Attenuation is also caused by resistance passing through. Such a process is repeated for each small chamber and sequentially performed until the final small chamber, the exhaust pressure wave is effectively attenuated, and the pressure wave is prevented from growing into a sharp shock wave. As a result, in the downstream silencer (main muffler), it is possible to prevent an increase in radiated sound due to shock waves, and as an effect, stainless steel wool or glass wool as a sound absorbing material is not used. Although the secular change (decrease) is avoided and the wool as the sound absorbing material is not used, it is said that the sound absorbing effect is almost the same as that of the conventional silencer using the sound absorbing material.

特許第２７４４８９６号公報Japanese Patent No. 2744896

しかしながら、特許文献１に開示された消音器では、図８に示すように隔壁３６で区画された各小室３７は、各隔壁３６にあけられた小孔３８によって連通しているので、隣接する小室３７内に流入した排気ガス同士の圧力波が、互いに干渉し合うことにより設計段階で各小室３７毎に狙った不快な高周波の音のみを吸収して低減することはできず、ある程度の幅のある高周波の音を吸音して減衰することになる。 However, in the silencer disclosed in Patent Document 1, the small chambers 37 partitioned by the partition walls 36 are communicated by the small holes 38 formed in the respective partition walls 36 as shown in FIG. Since the pressure waves of the exhaust gases flowing into the chamber 37 interfere with each other, it is not possible to absorb and reduce only the unpleasant high-frequency sound aimed at each small chamber 37 at the design stage. A certain high frequency sound is absorbed and attenuated.

空気の排出に伴う騒音を低減するためのものとして、図９に図示するようなヘルムホルツ共鳴器３９が知られている。このヘルムホルツ共鳴器３９は、狭い開口部４０とこれに続く容積部４１とで構成されている。狭い開口部４０の部分の空気は質量要素として取り扱うことができ、容積部４１内の空気がバネの作用をする。このようにヘルムホルツ共鳴器３９は、質量要素とバネ要素とをもった振動系を構成しており、この系の固有周波数近くの周波数の音に対しては、質量に相当する狭い開口部４０の部分の空気が激しく振動し、狭い開口部４０の内周壁面での粘性効果により音のエネルギーが熱エネルギーに変換されることにより、空気中の音が減衰されて吸音されるものである。 A Helmholtz resonator 39 as shown in FIG. 9 is known as a means for reducing noise caused by air discharge. The Helmholtz resonator 39 includes a narrow opening 40 and a volume 41 that follows the narrow opening 40. The air in the narrow opening 40 can be handled as a mass element, and the air in the volume 41 acts as a spring. In this way, the Helmholtz resonator 39 constitutes a vibration system having a mass element and a spring element, and for a sound having a frequency near the natural frequency of this system, a narrow opening 40 corresponding to the mass is formed. The air in the part vibrates violently, and the sound energy is converted into heat energy by the viscous effect on the inner peripheral wall surface of the narrow opening 40, whereby the sound in the air is attenuated and absorbed.

このとき、狭い開口部４０の開口面積をＳａ、開口部４０の厚さをｔ、容積部４１の容量をＶ、音速をｃとするとき、このヘルムホルツ共鳴器３９の最大吸音周波数ｆｐは、［式２］で表される。ただし、Δｔは、開口端補正である。 At this time, when the opening area of the narrow opening 40 is Sa, the thickness of the opening 40 is t, the capacity of the volume 41 is V, and the sound speed is c, the maximum sound absorption frequency fp of the Helmholtz resonator 39 is [ It is represented by Formula 2]. However, Δt is opening end correction.

式２Formula 2

そこで本発明は、エンジンからの排気流に混ざっているキンキンと云うような耳障りで不快な高周波の音を取り除くために、多数のスリットを形成したステンレス箔でなる排気管とその外側を取り巻く外管との間を隔壁で区画形成した複数の隔室を排気ガスの流れ方向に配列し、ステンレス箔に形成されたスリットを隔室の開口として排気ガスの流れに配置したサブマフラーである高周波音低減消音器を提供することを目的とするものである。 Therefore, the present invention provides an exhaust pipe made of stainless steel foil having a large number of slits and an outer pipe surrounding the outside in order to remove annoying and unpleasant high-frequency sound such as kinkin mixed with the exhaust flow from the engine. High-frequency sound reduction that is a sub-muffler that is arranged in the exhaust gas flow with a plurality of compartments partitioned by partition walls in the direction of the exhaust gas flow and slits formed in the stainless steel foil as openings of the compartments The purpose is to provide a silencer.

上記目的を達成するため、本発明の請求項１に記載の発明は、エンジンからの排気流に混ざっている高周波の音を取り除くための高周波音低減消音器において、高周波音低減消音器を多数のスリットを形成したステンレス箔でなる排気管とその外側を取り巻く外管との間を隔壁で区画した複数の独立した隔室を形成して排気ガスの流れ方向に配列し、ステンレス箔に形成されたスリットは隔室の開口として排気ガスの流れに面して配設されていることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, according to a first aspect of the present invention, there is provided a high-frequency sound reduction silencer for removing a high-frequency sound mixed in an exhaust flow from an engine. Formed into the stainless steel foil by forming a plurality of independent compartments partitioned by partition walls between the exhaust pipe made of stainless steel foil with slits and the outer pipe surrounding the outside. The slit is provided as an opening of the compartment facing the flow of the exhaust gas.

また、上記目的を達成するため、本発明の請求項２に記載の発明は、各隔室は、同一形状及び同一容積であることを特徴とするものである。 Moreover, in order to achieve the said objective, invention of Claim 2 of this invention is characterized by each compartment having the same shape and the same volume.

また、上記目的を達成するため、本発明の請求項３に記載の発明は、各隔室は、容積が異なっていると共に、それぞれのスリットの形状が異なっていることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 3 of the present invention is characterized in that each compartment has a different volume and a different shape of each slit. .

本発明の請求項１に記載の発明は、本発明のサブマフラーでは、自動車の排気消音系統において、高周波音低減消音器を多数のスリットを形成したステンレス箔でなる排気管とその外側を取り巻く外管との間を隔壁で区画した複数の独立した隔室を形成して排気ガスの流れ方向に配列し、ステンレス箔に形成されたスリットは隔室の開口として排気ガスの流れに面して配設されて構成されているので、エンジンから排出され様々な周波数が混ざった排気ガスの中にある不快な高周波の音（例えば、キンキンと云う音等）を互いに独立した個々の隔室毎で吸収して減衰することができ、厚さの薄いステンレス箔を使用することにより、不快な高周波の音を吸音することができる、との効果がある。また、本発明のサブマフラーでは、消音器の吸音材としてグラスウールやステンレスウール等のウール材を使用していないので、経年使用でウール材が劣化して大気中に飛散することもなく、消音効果が得られなくなると云うこともなく、リサイクルの面でも、サブマフラー全体が同一材料のステンレス材であるので、各構成部材を分離することなくリサイクル処理することができる、と云う効果がある。 According to a first aspect of the present invention, in the sub-muffler of the present invention, in an exhaust silencer system of an automobile, a high-frequency sound reduction silencer is connected to an exhaust pipe made of stainless steel foil having a plurality of slits and an outside surrounding the exhaust pipe. A plurality of independent compartments separated from each other by a partition are formed and arranged in the direction of the exhaust gas flow, and the slits formed in the stainless steel foil are arranged facing the exhaust gas flow as openings in the compartment. Because it is installed and configured, it absorbs unpleasant high-frequency sounds (for example, kinkin sounds) in the exhaust gas that is exhausted from the engine and mixed with various frequencies in each individual compartment. By using a thin stainless steel foil, an unpleasant high frequency sound can be absorbed. In addition, since the sub-muffler of the present invention does not use glass wool, stainless wool or other wool material as the sound absorbing material of the silencer, the wool material does not deteriorate and scatter in the atmosphere over time, so that the silencing effect In terms of recycling, the entire sub-muffler is made of the same stainless steel material, and therefore, there is an effect that each component can be recycled without being separated.

本発明の請求項２に記載の発明は、複数の全ての隔室の大きさを同じにすることにより、個々の隔室が、それぞれ同じ特定の周波数の音を吸音することができるので、サブマフラー全体として排気ガスの中にある特定の不快な高周波の音（例えば、キンキンと云う音等）を狙って吸音して減衰させることができる、との効果がある。また、本発明の請求項３に記載の発明は、隔壁の間隔を代えることで各隔室の容積を代えたり、各隔室のスリットの長さ、幅の大きさを代えることで、各隔室毎に狙う色々な排気ガスの中にある任意の範囲の不快な高周波の音を吸音して減衰させることができる、との効果がある。 According to the second aspect of the present invention, since the sizes of all the plurality of compartments are made the same, each compartment can absorb the sound of the same specific frequency. As a whole muffler, there is an effect that a specific unpleasant high-frequency sound (for example, a sound like a kinkin) can be absorbed and attenuated in the exhaust gas. In the invention according to claim 3 of the present invention, the volume of each compartment is changed by changing the interval of the partition walls, or the length and width of the slit of each compartment are changed. There is an effect that it is possible to absorb and attenuate unpleasant high-frequency sound in an arbitrary range in various exhaust gases targeted for each room.

エンジンからの排気ガスに混ざっているキンキンと云うような耳障りで不快な高周波の音を取り除くために、多数のスリットを形成したステンレス箔でなる排気管とその外側を取り巻く外管との間を隔壁で区画形成した複数の隔室を排気ガスの流れ方向に沿って配列し、ステンレス箔に形成されたスリットを隔室の開口として排気ガスの流れに面して配置することで実現した。 In order to remove unpleasant and unpleasant high-frequency sound such as kinkin mixed with exhaust gas from the engine, a partition wall is formed between the exhaust pipe made of stainless steel foil with many slits and the outer pipe surrounding the outside. This was realized by arranging the plurality of compartments formed in the section along the flow direction of the exhaust gas, and arranging the slits formed in the stainless steel foil as the openings of the compartment facing the exhaust gas flow.

以下、本発明の実施の態様を図１〜４及び式１によって説明する。図１は、本発明の高周波音低減消音器の模式図で、図２は本発明で使用したステンレス箔の平面図で、図３は、図２の部分拡大図である。図４は、隔壁を設けた本発明の高周波音低減消音器と隔壁無しのサブマフラーとの吸音する周波数と吸音による音響パワー損失との関係を示すグラフである。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic view of a high-frequency sound reduction silencer of the present invention, FIG. 2 is a plan view of a stainless steel foil used in the present invention, and FIG. 3 is a partially enlarged view of FIG. FIG. 4 is a graph showing the relationship between the frequency of sound absorption and the sound power loss due to sound absorption by the high-frequency sound reducing silencer of the present invention provided with a partition and the sub-muffler without the partition.

本発明の高周波音低減消音器であるサブマフラー３を図１の模式図で説明すると、サブマフラー３は、排気管８の一部となり多数のスリット６を有するステンレス箔５を丸めた筒状の内管１０と、この筒状の内管１０を筒状の外管１１で囲んでおり、筒状の内管１０と筒状の外管１１とは隔壁７及び外隔壁１２とによって間隔が保持され、ステンレス箔５でなる筒状の内管１０と筒状の外管１１と隔壁７及び外隔壁１２とによって複数個の隔室９が形成されている。 The sub-muffler 3 that is a high-frequency sound reduction silencer of the present invention will be described with reference to the schematic diagram of FIG. 1. The sub-muffler 3 is a cylindrical shape obtained by rolling a stainless foil 5 having a large number of slits 6 as a part of an exhaust pipe 8. The inner tube 10 and the cylindrical inner tube 10 are surrounded by a cylindrical outer tube 11, and the cylindrical inner tube 10 and the cylindrical outer tube 11 are kept spaced by the partition wall 7 and the outer partition wall 12. A plurality of compartments 9 are formed by a cylindrical inner tube 10 made of stainless steel foil 5, a cylindrical outer tube 11, a partition wall 7, and an outer partition wall 12.

本発明で排気管の一部として使用するステンレス箔５は、厚さｔが０．２〜０．５ｍｍの箔を丸めて排気管８の径と同様の径の円筒状に形成されている。そして、この円筒状のステンレス箔５には、エッチング加工によって幅Ｗが０．１ｍｍで、長さＨが１０ｍｍの形状のスリット６が１列群に複数個ｎ設けられてスリット群をなしており、図２に示すステンレス箔５では８列のスリット群が設けられている。ステンレス箔５を丸める際
には、各スリット群が円周方向と成るようにして丸めてあり、このスリット群は各隔室９の開口部となるよう配置され、排気管８を流れる排気ガスが各スリット群のスリット６から隔室９内に入るようになっており、それぞれの隔室９はヘルムホルツ共鳴器を形成することになる。 The stainless steel foil 5 used as a part of the exhaust pipe in the present invention is formed in a cylindrical shape having a diameter similar to the diameter of the exhaust pipe 8 by rolling a foil having a thickness t of 0.2 to 0.5 mm. The cylindrical stainless steel foil 5 is provided with a plurality of slits 6 each having a width W of 0.1 mm and a length H of 10 mm by etching to form a slit group. In the stainless steel foil 5 shown in FIG. 2, eight rows of slit groups are provided. When the stainless steel foil 5 is rounded, the slit groups are rounded so as to be in the circumferential direction. The slit groups are arranged so as to be openings of the compartments 9, and the exhaust gas flowing through the exhaust pipe 8 The slits 6 of each slit group enter the compartments 9, and each compartment 9 forms a Helmholtz resonator.

エンジンから様々な周波数が混ざって図１の矢印のように流れてきた排気ガスは、本発明の高周波音低減消音器であるサブマフラー３の上流側から下流側の隔室９の夫々のスリット６から隔室９の内部に次々に入る。このとき、各隔室９は、ヘルムホルツ共鳴器を形成しているので、それぞれの隔室９の内部に入り込んだ排気ガスは、隔室９内の空気がバネの作用をすることによりスリット６の部分の排気ガスは振動するようにスリット６の部分を行ったり来たりする。スリット６の内周壁面との粘性効果により音のエネルギーが熱エネルギーに変換されることにより、空気中の音が減衰されて吸音される。ステンレス箔５に形成した開口部をスリット６とした方が、開口面積が同一であれば、開口部の全内周壁面積が大きくなるので、排気ガスとの接触面積が大きくなり、スリット６の内周壁面との粘性効果がより大きくなる。 The exhaust gas flowing from the engine as indicated by the arrows in FIG. 1 mixed with various frequencies is slits 6 in the compartment 9 on the downstream side from the upstream side of the sub-muffler 3 which is the high-frequency sound reduction silencer of the present invention. Enters the interior of the compartment 9 one after another. At this time, since each compartment 9 forms a Helmholtz resonator, the exhaust gas entering the inside of each compartment 9 acts as a spring by the air in the compartment 9 acting as a spring. The exhaust gas in the part moves back and forth through the slit 6 so as to vibrate. The sound energy is converted into heat energy by the viscous effect with the inner peripheral wall surface of the slit 6, so that sound in the air is attenuated and absorbed. If the opening formed in the stainless steel foil 5 is the slit 6, if the opening area is the same, the entire inner peripheral wall area of the opening is increased, so that the area of contact with the exhaust gas is increased, and the inside of the slit 6 The viscosity effect with the peripheral wall surface becomes larger.

ここで、図３に示すようにステンレス箔５の厚さをｔ、スリット６の幅をＷ、長さをＨ、隔室９の容量をＶ、１列群当たりのスリット６個数をｎ、音速をｃとするとき、本発明の高周波音低減消音器であるサブマフラー３の１隔室９当たりの最大吸音周波数ｆｐは、下記の［式１］で表される。ただし、ΔＷは、開口端補正である。 Here, as shown in FIG. 3, the thickness of the stainless steel foil 5 is t, the width of the slit 6 is W, the length is H, the capacity of the compartment 9 is V, the number of slits 6 per row group is n, the speed of sound. Where c is the maximum sound absorption frequency fp per compartment 9 of the sub-muffler 3 that is the high-frequency sound reduction silencer of the present invention is expressed by the following [Equation 1]. However, ΔW is opening end correction.

式１Formula 1

一般に、ヘルムホルツ共鳴器の共鳴周波数は、前記段落番号［００１０］に示す［式２］で表されているが、本発明の隔室９の開口部となるスリット６、スリット形状であるため、下記［表１］に示す最大吸音周波数ｆｐの実験値から開口端補正値ΔＷを求めた。

上記［表１］からΔｔ／Ｗは３．２から４．７の範囲にあることから平均値を採り、Δｔ／Ｗ＝４．０すなわちΔｔ＝４．０Ｗを［式２］に代入することにより、上記［式１］を導いたものである。 In general, the resonance frequency of the Helmholtz resonator is represented by [Formula 2] shown in the paragraph number [0010]. Since the slit 6 is an opening of the compartment 9 of the present invention, and the slit shape, The opening end correction value ΔW was determined from the experimental value of the maximum sound absorption frequency fp shown in [Table 1].

From [Table 1] above, Δt / W is in the range of 3.2 to 4.7, so an average value is taken, and Δt / W = 4.0, that is, Δt = 4.0 W is substituted into [Expression 2]. Thus, the above [Formula 1] is derived.

したがって、独立した個々の隔室９の容量Ｖ、スリット６の幅Ｗ、長さＨ、１列群当たりのスリット６の個数ｎを同一とすることにより、各隔室９が吸音する周波数ｆｐは同一となるので、サブマフラー３全体として排気ガスの中にある特定の不快な高周波の音を狙って吸音し減衰させることができる。隔壁を設けた本発明の高周波音低減消音器と隔壁無しのサブマフラーとの比較において、図４のグラフに示すように、実線Ａの隔壁を設けた本発明の高周波音低減消音器と点線Ｂの隔壁無しのサブマフラーとでは、９００〜２０００Ｈｚの範囲の周波数においては、隔壁を設けた本発明の高周波音低減消音器の方が吸音によるによる低減効果が高いことが分かる。 Therefore, by making the capacity V of each independent compartment 9 the width W and length H of the slit 6 and the number n of the slits 6 per row group are the same, the frequency fp at which each compartment 9 absorbs sound is Therefore, the sub-muffler 3 as a whole can absorb and attenuate a specific unpleasant high-frequency sound in the exhaust gas. In comparison between the high-frequency sound reducing silencer of the present invention provided with the partition and the sub-muffler without the partition, as shown in the graph of FIG. 4, the high-frequency sound reducing silencer of the present invention provided with the solid line A and the dotted line B With the sub-muffler having no partition wall, it can be seen that the high-frequency sound reduction silencer of the present invention provided with the partition wall has a higher reduction effect due to sound absorption at a frequency in the range of 900 to 2000 Hz.

次に、図示していないが他の実施の態様として、各隔室９の容量Ｖを変えたり、各隔室９のスリット６の幅Ｗ、長さＨの大きさや１列群当たりのスリット６の個数ｎを変えることにより、各隔室９毎で吸音・減衰する吸音周波数ｆｐをそれぞれ変えることができる。なお、各隔室９の容量Ｖを変えるには、各隔室９の隔壁７の間隔を変えることで各隔室９の容量Ｖを変えることができる。したがって、このようにすることにより各隔室９毎の吸音周波数を変えることができるので、サブマフラー３全体として排気ガスの中にある任意の範囲の不快な高周波の音を吸音し減衰させることができる。 Next, although not shown in the drawings, as another embodiment, the capacity V of each compartment 9 is changed, the width W and the length H of the slit 6 of each compartment 9 and the slit 6 per row group. By changing the number n, the sound absorption frequency fp for absorbing and attenuating each compartment 9 can be changed. In addition, in order to change the capacity | capacitance V of each compartment 9, the capacity | capacitance V of each compartment 9 can be changed by changing the space | interval of the partition 7 of each compartment 9. FIG. Therefore, since the sound absorption frequency for each compartment 9 can be changed by doing in this way, the sub-muffler 3 as a whole can absorb and attenuate unpleasant high-frequency sound in an arbitrary range in the exhaust gas. it can.

上述したように、本発明の高周波音低減消音器では、高周波音低減消音器を多数のスリットを形成したステンレス箔でなる排気管とその外側を取り巻く外管との間を隔壁で区画した複数の独立した隔室を形成して排気ガスの流れ方向に配列し、ステンレス箔に形成されたスリットは隔室の開口として排気ガスの流れに面して配設されて構成されているので、エンジンから排出され様々な周波数が混ざった排気ガスの中にある不快な高周波の音（例えば、キンキンと云う音等）を互いに独立した個々の隔室毎で吸収して減衰することができる。 As described above, in the high-frequency sound reduction silencer according to the present invention, the high-frequency sound reduction silencer is divided into a plurality of partition walls between the exhaust pipe made of stainless steel foil having a large number of slits and the outer pipe surrounding the outside. An independent compartment is formed and arranged in the flow direction of the exhaust gas, and the slit formed in the stainless steel foil is arranged to face the exhaust gas flow as an opening of the compartment. Unpleasant high-frequency sound (for example, sound such as kinkin) in the exhaust gas discharged and mixed with various frequencies can be absorbed and attenuated in each individual compartment.

また、複数の全ての隔室の大きさを同じにすることにより、個々の隔室が、それぞれ同じ特定の周波数の音を吸音することができるので、サブマフラー全体として排気ガスの中にある特定の不快な高周波の音を狙って吸音して減衰させることができる。また、各隔室の容積を代えたり、各隔室のスリットの長さ、幅の大きさを代えることで、各隔室毎に狙う色々な排気ガスの中にある任意の範囲の不快な高周波の音を吸音して減衰させることができるものである。 Also, by making all the compartments the same size, each compartment can absorb the sound of the same specific frequency, so the sub-muffler as a whole is in the exhaust gas. Can absorb and attenuate the unpleasant high-frequency sound. In addition, by changing the volume of each compartment or changing the length and width of the slit of each compartment, uncomfortable high frequency in an arbitrary range in various exhaust gases aimed at each compartment The sound can be absorbed and attenuated.

本発明の高周波音低減消音器の模式図である。It is a schematic diagram of the high frequency sound reduction silencer of the present invention. 本発明で使用したステンレス箔の平面図である。It is a top view of the stainless steel foil used by this invention. 図２の部分拡大図である。FIG. 3 is a partially enlarged view of FIG. 2. 隔壁を設けた本発明の高周波音低減消音器と隔壁無しのサブマフラーとの吸音する周波数と吸音による音響パワー損失との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the sound power loss by sound absorption, and the sound absorption frequency of the high frequency sound reduction silencer of this invention which provided the partition, and the sub muffler without a partition. 排気消音装置の全体構成を示す平面図である。It is a top view which shows the whole structure of an exhaust silencer. 従来例の消音器の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the silencer of a prior art example. 図６のＡ−Ａ断面図である。It is AA sectional drawing of FIG. 図６の従来例の消音器の模式図である。It is a schematic diagram of the silencer of the prior art example of FIG. ヘルムホルツ共鳴器の模式図である。It is a schematic diagram of a Helmholtz resonator.

符号の説明Explanation of symbols

１排気消音装置２触媒コンバータ３サブマフラー４メインマフラー、５ステンレス箔６スリット７隔壁８排気管９隔室１０内管１１外管１２外隔壁 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Exhaust silencer 2 Catalytic converter 3 Sub muffler 4 Main muffler 5 Stainless steel foil 6 Slit 7 Partition 8 Exhaust pipe 9 Compartment 10 Inner tube 11 Outer tube 12 Outer partition

Claims

エンジンからの排気流に混ざっている高周波の音を取り除くための高周波音低減消音器において、高周波音低減消音器を多数のスリットを形成したステンレス箔でなる排気管とその外側を取り巻く外管との間を隔壁で区画した複数の独立した隔室を形成して排気ガスの流れ方向に配列し、ステンレス箔に形成されたスリットは隔室の開口として排気ガスの流れに面して配設されていることを特徴とする高周波音低減消音器。 In a high-frequency sound reduction silencer for removing high-frequency sound mixed in the exhaust flow from the engine, the high-frequency sound reduction silencer is made up of an exhaust pipe made of stainless steel foil having a number of slits and an outer pipe surrounding the outside. A plurality of independent compartments partitioned by partition walls are formed and arranged in the exhaust gas flow direction, and the slits formed in the stainless steel foil are arranged facing the exhaust gas flow as openings of the compartments. A muffler for reducing high-frequency sound.

前記各隔室は、同一形状及び同一容積であることを特徴とする請求項１に記載の高周波音低減消音器。 The high-frequency sound reduction silencer according to claim 1, wherein the compartments have the same shape and the same volume.

前記各隔室は、容積が異なっていると共に、それぞれのスリットの形状が異なっていることを特徴とする請求項１に記載の高周波音低減消音器。 2. The silencer according to claim 1, wherein each of the compartments has a different volume and a different shape of each slit.