JP3185447B2 - 能動的ダクト消音装置 - Google Patents

能動的ダクト消音装置

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JP3185447B2
JP3185447B2 JP05042893A JP5042893A JP3185447B2 JP 3185447 B2 JP3185447 B2 JP 3185447B2 JP 05042893 A JP05042893 A JP 05042893A JP 5042893 A JP5042893 A JP 5042893A JP 3185447 B2 JP3185447 B2 JP 3185447B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジンの排気ダクト
からの騒音の低減等を図ることのできる能動的ダクト消
音装置に装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種の装置としては、例えば図
12及び図13に示すものが知られている(特許出願公
表平2−5032193号公報参照)。この装置は、自
動車の排気音に相殺音を重畳させることで能動的に消音
する装置であって、排気ダクト1の端部外周に、開口端
1aと同軸に開口されたアンチノイズ室2を設け、この
アンチノイズ室2にスピーカ3及びエンクロージャ4を
対称的に配設して2次音発生装置としたものである。
【0003】この装置では、アンチノイズ室2を排気ダ
クト1の外側に二重管構造で設けているので、排気ガス
によるスピーカ3の熱害等の問題を回避しつつ、開口端
1aにおいてスピーカ3からの2次音(相殺音)によっ
て排気音を消音することができる。
【0004】また、別の例として、図14に示すものが
知られている(特公平3−25679号公報参照)。こ
の装置は、スピーカ3、エンクロージャ4からなる2次
音発生装置を、導波管5を介してダクト1の終端部の音
響ミクサ6に接続したものである。
【0005】この装置では、ダクト1内を伝搬してくる
1次音を音響ミクサ6内で2次音と重畳させ、完全に両
者が打ち消し合った後に大気に放出されるため、媒体の
流速増大時においても良好な消音性能を示す。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記2
つの従来装置はいずれも次のような問題を有していた。
即ち、前者は、スピーカ3の効率を良くするために2次
音出口部の管径をアップすると、二重管構造ゆえに全体
の管径が非常に大きくなり、設計上の自由度が小さくな
ってしまう。また、スピーカ3は吐出口1aの位置に相
殺音を伝搬させるものであるため、排気ガスの流速が大
きい場合には、吐出口近傍で得られていた消音効果が薄
れてしまう恐れがある。さらにスピーカ3が容易に冠水
するおそれもある。
【0007】また、後者は、スピーカ3の熱害を避ける
ため、導波管5の長さを大きくとらなければならない。
そのため、スピーカ3からの音波がこの導波管5部分で
かなり減衰されてしまい、スピーカ3の効率を有効に引
き出すことができない。
【0008】そこで本発明は、排気ガスが導波管内に侵
入しにくい構造とすることにより、スピーカの熱害、冠
水を防止し、スピーカの効率を有効に引き出すことがで
きる能動的ダクト消音装置を提供することを目的とす
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、ダク
ト内を伝搬してくる源音に相殺音を重畳させることで消
音する能動的ダクト消音装置において、前記ダクトの途
中に設けられた拡張室と、この拡張室に開口する導波管
と、この導波管に接続された相殺音発生手段とを備え、
前記ダクトが前記拡張室へ連通するガスの出入口間をパ
イプで連通接続し、前記パイプの反導波管側の周面を前
記拡張室内に開放したことを特徴とする。
【0010】請求項2の発明は、請求項1記載の能動的
ダクト消音装置であって、前記パイプを、半割状のパイ
プとして拡張室内に開放したことを特徴とする。
【0011】請求項3の発明は、請求項2記載の能動的
ダクト消音装置であって、前記導波管の開口よりもガス
の流れの下流側で、前記半割状のパイプの導波管側外面
と前記拡張室内面との間に鍔板を設けたことを特徴とす
る。
【0012】請求項4の発明は、請求項2記載の能動的
ダクト消音装置であって、前記拡張室の出口側となるダ
クトの径を、同入口側となるダクトの径よりも大きくし
たことを特徴とする。
【0013】請求項5の発明は、請求項2記載の能動的
ダクト消音装置において、前記導波管の前記拡張室側部
に、インシュレータを配設したことを特徴とする。
【0014】請求項6の発明は、請求項1記載の能動的
ダクト消音装置であって前記パイプを、多数の貫通孔に
より前記拡張室内に開放したことを特徴とする。
【0015】
【作用】請求項1の発明の装置では、ダクトの拡張室へ
の出入口がパイプで接続されており、該パイプの反導波
管側の周面が拡張室内に開放されているので、ガスは主
にパイプの開放側を流れて出口側ダクトに至る。したが
って、ほとんど導波管側へは回らなくなる。回ったとし
ても、パイプの開放側の空間を流れるガスの流速により
該開放側空間が負圧状態になるので、導波管側に回ろう
とするガスが引き戻され、導波管側にはガスが澱む程度
である。この結果、ガスが導波管の開口から相殺音発生
手段へ流れるおそれが著しく抑制され、ガスによる相殺
音発生手段への熱害の心配が軽減される。ダクトを伝搬
してきた音波はパイプの開放側から拡張室内に導入され
るので、導波管から拡張室内に導入される相殺音と重畳
し消音される。
【0016】請求項2の発明の装置では、半割状のパイ
プにより上記作用を奏することができる。
【0017】請求項3の発明の装置では、導波管の開口
より下流側に鍔板を設けていることにより、拡張室の出
口側端壁に当たってできるガスの旋回流が、鍔板と同端
壁との間に規制されることになり、その旋回流の影響に
よる導波管へのガスの流入をより効果的に阻止すること
ができる。
【0018】請求項4の発明の装置では、出口側ダクト
の径が大きく形成されていることにより、ガスがよりス
ムーズに外部へ放出されるようになる。このため、拡張
室内部の旋回流も弱められ、導波管内へのガスの流入を
より効果的に阻止することができる。
【0019】請求項5の発明の装置では、ガスの流れの
少ない導波管の拡張室側の部分にインシュレータを配置
したので、長期的な吸音効果または遮熱効果の維持が期
待できる。
【0020】請求項6の発明の装置では、パイプに形成
した多数の貫通孔により、パイプの周面を拡張室内に開
放したので、拡張室内で発生する旋回流を弱めるだけで
なく、排圧上昇も抑制することができる。そのため、導
波管内へのガスの侵入を効果的に抑制することができ
る。
【0021】
【実施例】以下、本発明の各実施例を図面に基づいて説
明する。なお、各実施例において同一構成部分には同一
符号を付して説明を省略する。
【0022】《第1実施例》本発明の第1実施例(請求
項1,2の実施例)を図1〜図3を用いて説明する。
【0023】この装置では、排気ダクト11の途中に拡
張室12が設けられている。即ち、11A及び11Bは
一直線上に並んだ入口側ダクト及び出口側ダクトであ
り、両ダクト11A、11Bの間に拡張室12が設けら
れている。拡張室12の周壁には導波管13の一端が開
口され、導波管13の他端には、相殺音発生手段として
のエンクロージャ14及びスピーカ15が取り付けられ
ている。これにより、スピーカ15からの相殺音が導波
管13を介して拡張室12内に導入される。
【0024】入口側ダクト11A及び出口側ダクト11
Bの拡張室12に対する入口及び出口間には、パイプ1
6が接続されている。このパイプ16は、反導波管13
側の周面が開放されることにより、半割状に構成されて
いる。
【0025】次に作用を説明する。
【0026】半割状のパイプ16が存在しない場合は、
入口側ダクト11Aから拡張室12内に導入された排気
ガスが、拡張室12内で大きく旋回する。このため、導
波管13の内部に直接多くの排気ガスが侵入してしま
う。
【0027】これに対し、本実施例のように半割状のパ
イプ16が存在する場合は、排気ガスが、パイプ16の
開放側のみを通って出口側ダクト11Bに流れることに
なる。したがって、拡張室12内で弱い排気ガスの旋回
流は発生するものの、その影響が導波管13側に余り及
ばなくなる。よって、排気ガスが直接導波管13内に侵
入することが抑制される。また、パイプ16の開放側で
排気ガスが流れるため、同開放側の空間が負圧状態とな
り、たとえ導波管13側に排気ガスが回ろうとしても、
同排気ガスが開放側の空間に引き戻される。したがっ
て、導波管13の開口部付近ではガスがほとんど澱んだ
状態となり、導波管13内へのガスの侵入が抑制され
る。
【0028】その結果、スピーカ15に排気ガスによる
熱害が及ばず、耐熱スピーカ等の特別な2次音発生源を
用いる必要がなくなる。また、導波管13の長さを短く
したり拡張室12への開口面積を広くしたりすることが
可能となり、スピーカ15の効率を十分に引き出すこと
ができる。さらに、拡張室12内で相殺音を重畳させて
消音するため、排気ガスの流速増大時においても、消音
性能が劣化することがない。
【0029】また、導波管13を介して拡張室12内に
スピーカ15で発生した相殺音を導くので、導波管13
の取り付け位置等の設計上の自由度が増し、冠水等の問
題も確実に解消することができる。また、拡張室12を
ダクト11の途中に配しているので、ダクトの開口端側
の径を小さくすることができ、デザイン上の自由度も広
がる。
【0030】《第2実施例》本発明の第2実施例(請求
項3の実施例)を図4〜図6を用いて説明する。
【0031】この第2実施例の装置では、第1実施例の
装置に新たに鍔板17を付加している。この鍔板17
は、前記パイプ16の導波管13側の外周に設けられた
半環状の仕切板であり、内周がパイプ16の外面に当接
され、外周が拡張室12の内面に当接され、導波管13
の開口位置よりもガスの流れの下流側に配置され、拡張
室12の出口側端壁12aと間隔をおいて対向してい
る。
【0032】この鍔板17を設けたことにより、旋回流
の影響が導波管13の開口に至らないようにすることが
できる。即ち、旋回流は主にパイプ16を流れて来たガ
スが拡張室12の出口側端壁12aに当たることにより
発生するが、その旋回流が鍔板17の存在により、鍔板
17と端壁12aとの間に規制される。したがって、旋
回流の影響が導波管13の開口まで至らなくなり、導波
管13の開口付近でのガスの澱み効果がさらに増して、
排気ガスの導波管13への侵入がより抑制されることに
なる。
【0033】《第3実施例》本発明の第3実施例(請求
項4の実施例)を図7を用いて説明する。
【0034】この第3実施例の装置では、第1実施例の
装置における出口側ダクト11Bの径を、入口側ダクト
11Aの径よりも大きめに設定している。
【0035】この装置によれば、排気ガスをよりスムー
ズに外部へ放出することができるので、拡張室12の内
部の旋回流を弱めることができ、より熱害を回避するこ
とができる。
【0036】《第4実施例》本発明の第4実施例(請求
項6の実施例)を図8、図9を用いて説明する。
【0037】この第4実施例の装置では、第1実施例の
装置で用いた半割状のパイプ16の代わりに、反導波管
13側の周面に多数の貫通孔26aを有する半多孔のパ
イプ26を用いている。
【0038】この装置によれば、旋回流を大幅に弱める
ことができ、排圧を高めることなく熱害を回避すること
ができる。
【0039】《第5実施例》本発明の第5実施例(請求
項4の実施例)を図10を用いて説明する。
【0040】この第5実施例の装置では、第1の実施例
の装置における導波管13の拡張室12側の部分に、イ
ンシュレータとして吸音材(または遮熱材)20を配設
している。
【0041】従来、この位置に吸音材等を配設した場合
は、排気ガスの流れによって経時劣化していたが、本実
施例の装置では、導波管13の開口部付近はほぼ澱み状
態となるため、吸音材20は飛散せず、長期的な吸音効
果(遮熱材の場合は遮熱効果)の維持が期待できる。
【0042】《第6実施例》本発明の第6実施例を図1
1を用いて説明する。
【0043】この第6実施例の装置では、第1実施例の
装置における導波管13の長さを多少長めに設定し、ス
ピーカ15の高さを拡張室12の高さと同程度にし、導
波管13の開口13aを拡張室12の周壁の斜め上側に
設け、それに応じてパイプ16の開放側16aを導波管
13の開口13aと反対側の斜め下向きに設定してい
る。
【0044】この実施例の装置の場合、レイアウト上の
設計自由度を高めることができ、また同時に冠水も有効
に防ぐことができる。ここで、導波管13を多少長めに
設定したことでスピーカ15の効率がどうなるかである
が、パイプ16の存在で導波管13の開口13aを広く
設定することが可能になるため効率は落ちない。
【0045】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1の本発明
によれば、導波管内へのガスの侵入を抑制することがで
きるので、相殺音発生装置を熱害から防ぐことができ、
耐熱スピーカ等を利用しなくてもよくなる。また、導波
管の長さを短くしたり、拡張室への開口面積を広くとっ
たりすることもでき、スピーカの効率を最大限引き出す
ことができる。また、拡張室内で源音と相殺音を重畳さ
せるので、ガスの流速増大時に消音性能が劣化すること
もない。
【0046】また、導波管を介して相殺音を拡張室に導
入する構造であるから、導波管の取り付け位置の選択等
の設計上の自由度が高く、冠水の問題も解消することが
できる。
【0047】請求項2の発明では、半割状パイプにより
上記作用効果を得ることができ、構造が簡単となる。
【0048】請求項3の発明では、鍔板によって、導波
管へのガスの流入を阻止し、相殺音発生手段の熱害をよ
り効果的に阻止することができる。
【0049】請求項4の発明では、ガスがよりスムーズ
に排出されることにより、相殺音発生手段の熱害をより
効果的に阻止することができる。
【0050】請求項5の発明では、長期的な吸音効果、
遮熱効果が期待でき、メンテナンス費用の削減等を図る
ことができる。
【0051】請求項6の発明では、旋回流を弱めるだけ
でなく、排圧の上昇をも抑制でき、より効果的に熱害を
回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例の斜視図である。
【図2】本発明の第1実施例の概略側断面図である。
【図3】図2のIII−III矢視断面図である。
【図4】本発明の第2実施例の斜視図である。
【図5】本発明の第2実施例の概略側断面図である。
【図6】図5のVI−VI矢視断面図である。
【図7】本発明の第3実施例の概略側断面図である。
【図8】本発明の第4実施例の斜視図である。
【図9】本発明の第4実施例の概略側断面図である。
【図10】本発明の第5実施例の概略側断面図である。
【図11】本発明の第6実施例の断面図である。
【図12】従来例の概略側断面図である。
【図13】図12のXIII−XIII矢視断面図であ
る。
【図14】別の従来例の概略側断面図である。
【符号の説明】
11 ダクト 11A 入口側ダクト 11B 出口側ダクト 12 拡張室 12 出口側端壁 13 導波管 14 エンクロージャ(相殺音発生装置) 15 スピーカ(相殺音発生装置) 16 パイプ 17 鍔板 20 吸音材 26 パイプ 26a 貫通孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−43806(JP,A) 特開 昭57−97989(JP,A) 実開 平6−14420(JP,U) 特表 平2−503219(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G10K 11/178 F01N 1/00 F16L 55/04 G10K 11/16

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ダクト内を伝搬してくる源音に相殺音を
    重畳させることで消音する能動的ダクト消音装置におい
    て、 前記ダクトの途中に設けられた拡張室と、この拡張室に
    開口する導波管と、この導波管に接続された相殺音発生
    手段とを備え、 前記ダクトが前記拡張室へ連通するガスの出入口間をパ
    イプで連通接続し、 前記パイプの反導波管側の周面を前記拡張室内に開放し
    たことを特徴とする能動的ダクト消音装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の能動的ダクト消音装置で
    あって、 前記パイプを、半割状のパイプとして拡張室内に開放し
    たことを特徴とする能動的ダクト消音装置。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の能動的ダクト消音装置で
    あって、 前記導波管の開口よりもガスの流れの下流側で、前記半
    割状のパイプの導波管側外面と前記拡張室内面との間に
    鍔板を設けたことを特徴とする能動的ダクト消音装置。
  4. 【請求項4】 請求項2記載の能動的ダクト消音装置で
    あって、 前記拡張室の出口側となるダクトの径を、同入口側とな
    るダクトの径よりも大きくしたことを特徴とする能動的
    ダクト消音装置。
  5. 【請求項5】 請求項2記載の能動的ダクト消音装置に
    おいて、 前記導波管の前記拡張室側部に、インシュレータを配設
    したことを特徴とする能動的ダクト消音装置。
  6. 【請求項6】 請求項1記載の能動的ダクト消音装置で
    あって前記パイプを、多数の貫通孔により前記拡張室内
    に開放したことを特徴とする能動的ダクト消音装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6448383B2 (en) 2000-05-08 2002-09-10 Toyo Gosei Kogyo Co., Ltd. Method for producing 1,2-naphthoquinonediazide photosensitive agent

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6448383B2 (en) 2000-05-08 2002-09-10 Toyo Gosei Kogyo Co., Ltd. Method for producing 1,2-naphthoquinonediazide photosensitive agent

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