JP2902355B2 - 吸気用サイレンサー - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンプレッサー、
ブロワ、内燃機関等の吸気部を具備する機械類に対して
用いられる吸気用サイレンサーに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】上記機械類の吸気部には、塵埃の吸い込
みを防止するフィルター機能に加え、機械動作音の漏れ
出しを防止する消音機能をも兼備した吸気用サイレンサ
ーを取り付けることがある。例えば、図９及び図１０に
示す実公平３−１３５９３号公報記載の吸気用サイレン
サーは、中心部に吸気口６０を有し、そのまわりに同心
円関係を有する大小複数の円周壁６１が設けられた円盤
体６２と、中心部に排気口６３を有し、そのまわりにフ
ィルタ部６５及び膨張室６６が設けられた本体部６７と
が、外周寄りの連通口６８を介して互いに結合されたも
のである。

【０００３】各円周壁６１は、隣接するもの同士が、半
周づつ位置ズレした一箇所を分断されているので、円盤
体６２内には、各壁相互間に、周方向に沿った正方向及
び逆方向で分流及び合流を繰り返しつつ、中心から外周
方向へ向かうようになる迷路型空気流路７０が形成され
ている。なお、言うまでもなく、機械動作音による騒音
は、空気流とは逆に、排気口６３からフィルタ部６５、
膨張室６６、迷路型空気流路７０を経て吸気口６０へと
伝搬する。

【０００４】従って、この吸気用サイレンサーでは、周
波数の高い騒音を、膨張室６６とそれ以外とによる流路
拡縮構造によって減衰させ、周波数の低い騒音を、迷路
型空気流路７０の長大化構造によって減衰させて、略全
域の騒音が抑制乃至消去できるようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記吸気用サイレンサ
ーでは、吸気口６０から円盤体６２内へ吸い込まれた空
気流が、迷路型空気流路７０を流れる間に分流及び合流
を何度も繰り返すものであるから、全体としての管路抵
抗は非常に大きなものとなっている。従って、吸気効率
に悪影響が生じることになり、これを補ううえで、円盤
体６２を径方向及び肉厚方向に大型化する必要があっ
た。

【０００６】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であって、周波数の高・低全域の騒音を抑制乃至消去で
きるようにしつつも、大型化及び構造の複雑化を防止で
きるようにした吸気用サイレンサーを提供することを目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するために、次の技術的手段を講じた。即ち、請求
項１記載の本発明では、吸気口及び排気口を有する本体
ケース内に、フィルタ部を設けた吸気用サイレンサーで
あって、前記本体ケースは、中心部が排気口に連通し
て、空気が外周から中心部へと周回する連続した渦巻き
通路を形成する通路区画壁を備えた第１の半体と、前記
第１の半体と結合・分解が可能で、かつ前記渦巻き通路
の外周寄りの部分に対応して前記吸気口を備えた第２の
半体とからなり、前記渦巻き通路は、その軸方向の第２
半体側が開口し、当該開口を塞ぐように前記フィルタ部
が配置され、当該フィルタ部と前記吸気口との間に、空
気を吸気口から前記フィルタ部の渦巻き通路外周側に対
応する部分に流すように形成された膨張室が設けられて
いる。

【０００８】このように連続した渦巻き通路では、これ
を流れる空気流が分流や合流をするということがない。
従って、管路抵抗を小さく抑えたまま、空気流路の長大
化が可能となる。このため、わざわざ全体を大型化しな
くても、周波数の低い騒音の消音化が可能になる。ま
た、吸気口から吸い込まれた空気流は、フィルタ部を通
過して塵埃を除去された後に、渦巻き通路へと流れ込む
ようになる。そのため、フィルタ部による整流作用を受
け、渦巻き通路内で乱流が発生し難くなり、その結果、
管路抵抗を抑制するうえで有益となるという利点があ
る。

【０００９】一方、機械類側からの騒音は、この空気流
とは逆に、はじめに渦巻き通路によって周波数の低いも
のが消去され、次に膨張室によって周波数の高いものが
消去されるようになる。そのため、振動として伝搬し易
く、且つ一般に消去が困難とされる周波数の低い騒音に
対して、これを減衰させる機会が広がり、結果として外
に漏れ出し難くするという利点がある。

【００１０】また、本願請求項２に係る発明では、吸気
口及び排気口を有する本体ケース内に、中心部が排気口
に連通して、空気が外周から中心部へと周回する連続し
た渦巻き通路を形成する通路区画壁を備え、当該通路区
画壁の外周側を取り囲むように円筒状のフィルタ部が設
けられている。さらに、本願請求項３に係る発明では、
吸気口及び排気口を有する本体ケース内に、中心部が前
記吸気口に連通して、空気が中心側から外周側へ流れる
第１渦巻き通路と、中心部が前記排気口に連通して空気
が外周側から中心側に流れる第２渦巻き通路とを備え、
前記第１渦巻き通路と前記第２渦巻き通路との間には、
仕切り板が介設され、当該仕切り板には、前記第１渦巻
き通路の外周側と前記第２渦巻き通路の外周側を連通さ
せる連通孔が形成されている。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を説明する。図１乃至図３は、本発明に係る吸
気用サイレンサー１の第１実施形態を示したもので、こ
の吸気用サイレンサー１は、短円筒状をした本体ケース
２内に、通路区画壁３及びフィルタ部４が設けられたも
のとなっている。

【００１２】本体ケース２は、短円筒の一端側となる面
の外周寄りに複数の吸気口７が形成されている半体８
と、短円筒の他端側となる面の中心部に突設された取付
管９によってその管内に排気口１０が形成されている半
体１１とを有している。半体８と１１とは、それらの外
周面に設けられた複数の引っ掛けフック１２により、互
いの結合・分解が可能になっている。そして、上記取付
管９により、機械類（図示略）に対して直接的又は適宜
の連結用管（図示略）等を介して間接的に連結されるよ
うになっている。そこで以下では、説明の便宜上、取付
管９を具備する半体１１を「取付側半体」と言い、他方
の半体８を「付設側半体」と言うものとする。

【００１３】通路区画壁３は、取付側半体１１に対して
一体形成されている。この通路区画壁３は、切れ目の無
い円滑な螺旋形を描きつつ、隣接する壁部分との間に所
定間隔を保持させるように形成されている。従って、各
壁部分間には、連続した渦巻き通路１５が形成される。
この渦巻き通路１５の中心部は排気口１０に連通してい
る。また、付設側半体８と取付側半体１１とを結合させ
た状態において、渦巻き通路１５の外周寄りの部分が、
付設側半体８の各吸気口７に対応するようになってい
る。

【００１４】これら取付側半体１１及び通路区画壁３の
一体成形体は、鋳物（金属）製としたり、耐熱性樹脂材
製としたりすることができる。また、取付対象とする機
械類によっては、その他の樹脂材やゴム等で形成するこ
ともできる。フィルタ部４は、付設側半体８の内面と、
通路区画壁３の壁突端との間を埋める円盤状に形成され
ている。図示のものは、フィルタ材料４ａを金網材４ｂ
によってサンドウィッチ状に挟むことにより、所定形状
に成形させたものを示しているが、このような構造の採
用や、フィルタ材料４ａとして何を用いるか等は、適宜
変更可能である。

【００１５】上記付設側半体８は、板金素材からプレス
成形したものであって、吸気口７は、その開口縁部全周
を内側へ折り返す構造にしてある。そのため、この吸気
口７は、開口縁部の内径よりも、折り返し部の奥方（フ
ィルタ部４までの間）の内径の方が径大となっており、
この径大部分によって膨張室１７が形成されている。ま
た、この付設側半体８の内面には吸音材１８が張り付け
られている。そのため、この吸音材１８により、付設側
半体８の内面とフィルタ部４との間、及びフィルタ部４
と通路区画壁３の壁突端との各隙間で、空気漏れが生じ
ないようにでき、しかも消音効果を向上させることがで
きるものである。

【００１６】このような構成の吸気用サイレンサー１
は、取付管９を機械類（図示略）に連結した状態で使用
されるものであって、機械類側での吸引により、吸気口
７から、膨張室１７、フィルタ部４を経、更に渦巻き通
路１５をその外周側から中心部へと周回して、排気口１
０へと向かう空気流が生じる。そのため、空気流に含ま
れる塵埃はフィルタ部４で除去されると共に、このフィ
ルタ部４によって整流作用を受けて、渦巻き通路１５内
での乱流の発生が抑制される。また、機械類側で生じる
機械動作音等の騒音は、空気流とは逆に、渦巻き通路１
５によって周波数の低いものが消去され、次に膨張室１
７によって周波数の高いものが消去されるようになる。
従って、吸気口７付近では、周波数の高・低全域にわた
る騒音が抑制乃至消去されることになる。

【００１７】図４は、本発明に係る吸気用サイレンサー
１の第２実施形態を示したもので、この第２実施形態が
第１実施形態と異なるところは、計４点ある。その第１
点は、吸気口７が取付側半体１１に対して設けられてい
る点にある。第２点は、通路区画壁３が付設側半体８に
対して設けられている点にある。また、第３点は、フィ
ルタ部４が通路区画壁３（即ち、渦巻き通路１５）の外
周側を取り囲むように円筒状に形成されている点にあ
る。第４点は、第３点の相違構造に合わせて、膨張室１
７もフィルタ部４の外周側に形成されている点にある。

【００１８】この第２実施形態における作用効果は、第
１実施形態と略同様であり、同一作用を奏するものに同
一符号を付することで、ここでの詳説は省略する。図５
及び図６は、本発明に係る吸気用サイレンサー１の第３
実施形態を示したもので、この第３実施形態では、通路
区画壁３が付設側半体８と、取付側半体１１との双方に
設けられ、これらの間に仕切り板２１が介設されてい
る。従って、渦巻き通路１５は、第１渦巻き通路１５ａ
及び第２渦巻き通路１５ｂの二つが、タンデム状に設け
られていることになる。

【００１９】この第３実施形態において、付設側半体８
には、その中心部に吸気口７が設けられており、この吸
気口７の内部が膨張室１７となっている。そして、この
膨張室１７を取り囲むように円筒状のフィルタ部４が設
けられ、その更に外周側に、上記第１渦巻き通路１５ａ
が設けられている。また仕切り板２１には、外周部の適
所（図面では４等分位置）に連通口２２が形成されてい
る。

【００２０】このようなことから、吸気口７へ吸い込ま
れる空気流は、フィルタ部４を通過後、第１渦巻き通路
１５ａをその中央側から外周側へと流れ、ここから仕切
り板２１の連通口２２を経て、第２渦巻き通路１５ｂを
その外周側から中心部へと流れ、排気口１０へ向かう、
ということになる。この第３実施形態の騒音の消去作用
については、第１実施形態と略同様である。

【００２１】図７は、本発明に係る吸気用サイレンサー
１の第４実施形態を示したもので、この第４実施形態で
は、第１実施形態に対して、通路区画壁３を本体ケース
２（取付側半体１１）とは別個独立して形成させ、ケー
ス内へ組み込んだ点が、唯一異なるものである。そし
て、通路区画壁３は、焼結金属等によって多孔質となる
ように形成してある。

【００２２】従って、この第４実施形態では、渦巻き通
路１５を通過中に、周波数の高い騒音の吸収をも期待で
きることになり、吸気用サイレンサー１の全体として、
消音効果が高くなっている。ところで、図８は、本体ケ
ース２内に円筒状のフィルタ部４が設けられただけとい
う、簡潔構造を有した比較例の吸気用サイレンサーを示
したもので、２６は吸気管である。この吸気管２６内が
吸気口７とされるものであるが、一応、少しでも周波数
の低い騒音を低下できるよう、距離を持たせたものであ
る。

【００２３】これに対し、第１実施形態（図１乃至図３
参照）の吸気用サイレンサー１において、渦巻き通路１
５の巻き数を４．５０巻としたのと、６．２５巻とした
ものとを準備し、これらと上記比較例とを、同一の機械
類に連結して吸気口７での騒音測定と、排気口１０での
空気流量測定とを行う対比実験を行った。その結果、騒
音に関しては、渦巻き通路１５が６．２５巻の吸気用サ
イレンサー１では１０デシベル以上、また渦巻き通路１
５が４．５０巻の吸気用サイレンサー１でも、９デシベ
ル以上の騒音抑制効果が確かめられた。

【００２４】また、空気流量に関しては、渦巻き通路１
５が６．２５巻であると４．５０巻であるとに関係な
く、いずれの吸気用サイレンサー１でも、比較例と同等
の数値を観測できた。すなわち、渦巻き通路１５を設け
ることによる管路抵抗の悪化は認められないものであっ
た。なお、本発明は上記各実施形態以外にも、各種の変
更等が可能である。

【００２５】例えば、本体ケース２の形状や、分解・結
合構造等は、何ら限定されるものではない。

【００２６】

【発明の効果】吸気口及び排気口を有する本体ケース内
に、吸気口から排気口の間を連続した渦巻き通路によっ
て導く通路区画壁が設けられているので、渦巻き通路を
流れる空気流は、分流や合流をすることがなく、そのた
め管路抵抗を小さく抑えたまま、空気流路の長大化が可
能となる。このようなことから、コンパクトに形成で
き、しかも周波数の低い騒音の消音化が可能になる。言
うまでもなく、取付対象とされる機械類に対して、吸気
不足を原因とした動作能力の低下を及ぼすおそれはな
い。

【００２７】また、空気流は、渦巻き通路へ流れ込む前
にフィルタ部による整流作用を受け、乱流を抑えられる
ので、管路抵抗を抑制するうえで一層効果的となる。一
方、機械類側からの騒音のうち、振動として伝搬し易
く、且つ一般に消去が困難とされる周波数の低い騒音
が、はじめに渦巻き通路によって消去されるようになる
ので、その減衰機会は、次に周波数の高い騒音が膨張室
で消去されるときにも広がるようになる。そのため、周
波数の低い騒音は、一層、抑えられるものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２のＢ−Ｂ線に対応する断面図である。

【図２】本発明に係る吸気用サイレンサーの第１実施形
態を示す側断面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ線に対応する矢視図である。

【図４】本発明に係る吸気用サイレンサーの第２実施形
態を示す側断面図である。

【図５】本発明に係る吸気用サイレンサーの第３実施形
態を示す側断面図である。

【図６】第３実施形態で用いられる仕切り板の正面図で
ある。

【図７】本発明に係る吸気用サイレンサーの第４実施形
態を示す側断面図である。

【図８】本発明に対する比較例の吸気用サイレンサーを
示す側断面図である。

【図９】従来の吸気用サイレンサーを示す側断面図であ
る。

【図１０】図９のＣ−Ｃ線に対応する断面図である。

【符号の説明】

１ 吸気用サイレンサー ２ 本体ケース ３ 通路区画壁 ４ フィルタ部 ７ 吸気口 １０ 排気口 １５ 渦巻き通路 １７ 膨張室

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸気口（７）及び排気口（１０）を有す
   る本体ケース（２）内に、フィルタ部（４）を設けた吸
   気用サイレンサーであって、 前記本体ケース（２）は、中心部が排気口（１０）に連
   通して、空気が外周から中心部へと周回する連続した渦
   巻き通路（１５）を形成する通路区画壁（３）を備えた
   第１の半体（１１）と、前記第１の半体（１１）と結合
   ・分解が可能で、かつ前記渦巻き通路（１５）の外周寄
   りの部分に対応して前記吸気口（７）を備えた第２の半
   体（８）とからなり、 前記渦巻き通路（１５）は、その軸方向の第２半体
   （８）側が開口し、当該開口を塞ぐように前記フィルタ
   部（４）が配置され、 当該フィルタ部（４）と前記吸気口（７）との間に、空
   気を吸気口（７）から前記フィルタ部（４）の渦巻き通
   路（１５）外周側に対応する部分に流すように形成され
   た膨張室（１７）が設けられていることを特徴とする吸
   気用サイレンサー。
2. 【請求項２】 吸気口（７）及び排気口（１０）を有す
   る本体ケース内に、中心部が排気口（１０）に連通し
   て、空気が外周から中心部へと周回する連続した渦巻き
   通路（１５）を形成する通路区画壁（３）を備え、当該
   通路区画壁（３）の外周側を取り囲むように円筒状のフ
   ィルタ部（４）が設けられていることを特徴とする吸気
   用サイレンサー。
3. 【請求項３】 吸気口（７）及び排気口（１０）を有す
   る本体ケース内に、中心部が前記吸気口（７）に連通し
   て、空気が中心側から外周側へ流れる第１渦巻き通路
   （１５ａ）と、中心部が前記排気口（１０）に連通して
   空気が外周側から中心側に流れる第２渦巻き通路（１５
   ｂ）とを備え、 前記第１渦巻き通路（１５ａ）と前記第２渦巻き通路
   （１５ｂ）との間には、仕切り板（２１）が介設され、
   当該仕切り板（２１）には、前記第１渦巻き通路（１５
   ａ）の外周側と前記第２渦巻き通路（１５ｂ）の外周側
   を連通させる連通孔（２２）が形成されていることを特
   徴とする吸気用サイレンサー。