JP6152612B2 - 過給機用サイレンサおよびこのサイレンサを使用した過給機 - Google Patents
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Description
円筒外周吸込型サイレンサは、特許文献1にも開示されているように、過給機に直結された状態でエンジン上に取り付けられている。
円筒正面吸込型サイレンサは、特許文献2にも開示されているように、サイレンサの正面(前面)から軸方向後方に向かって空気の吸い込みが行われるように構成されている。
角形正面吸込型サイレンサは、非特許文献1にも開示されているように、円筒正面吸込型サイレンサと同様に、サイレンサの正面から軸方向後方に向かって空気の吸い込みが行われるように構成されている。
円筒外周吸込型サイレンサは、複数の吸音スプリッタの寸法を全て同一にすることができるので、量産性に優れ、3タイプのサイレンサ中、コストが最も安価である。
円筒正面吸込型サイレンサは、そもそも、円筒外周吸込型サイレンサの欠点を解消する目的で開発された経緯があり、円筒外周吸込型サイレンサよりも消音量の確保に優れている。具体的には、円筒正面吸込型サイレンサは、吸音筒の軸方向長さを調整することによって必要消音量を容易に確保することができる。
角形正面吸込型サイレンサは、前述した2つのタイプのサイレンサの欠点を解消する目的で開発された経緯があり、円筒外周吸込型サイレンサよりも消音量に優れているとともに、円筒正面吸込型サイレンサよりもコスト面で優れている。
以下、本発明に係る過給機用サイレンサの第1実施形態について、図1ないし図8を参照して説明する。
つぎに、過給機用サイレンサ1の第2実施形態について、図9および図10を参照して説明する。
つぎに、過給機用サイレンサ1の第3実施形態について、図11ないし図21を参照して説明する。
まず、比較例の過給機用サイレンサ(円筒外周吸込型)は、図16(a)の全体図および図16(b)の要部拡大図に示すように、サイレンサの外径と内径との間にZ型形状の吸音スプリッタ20’が同心放射状に配列された消音エレメント15’を備えたものである。
第1の計算方法として、波長λと流路幅wとの関係から最も良く消音する周波数を計算すると、以下のようになる。
w=3t (1)
p=w+t
=w+(1/3)w
=(4/3)w (2)
w=(3/4)λ (3)
λ=(4/3)w
=(4/3)×75(mm)
=100(mm) (4)
f=v/λ
=340(m/s)/0.100(m)
=3400(Hz) (5)
次に、第2の計算方法として、波長λと配列ピッチpとの関係から最も良く消音する周波数を計算すると、以下のようになる。
p=λ
≡λ=P
=100(mm) (6)
f=v/λ
=340(m/s)/0.100(m)
=3400(Hz) (7)
この(7)式の計算結果は、前述した波長λと流路幅wとの関係からの計算結果と一致している。
〔実施例〕
これに対して、実施例の過給機用サイレンサ1は、図19(a)の全体図および図19(b)の要部拡大図に示すように、サイレンサの外径と内径との間に、3つのインボリュート曲線からなる複合曲線分に沿った略S型形状の吸音スプリッタ20を同心放射状に配列した消音エレメント15を備えたものである。
第1の計算方法として、波長λと流路幅wとの関係から最も良く消音する周波数を計算すると、以下のようになる。
w=2.5t (8)
p=w+t
=w+(2/5)w
=(7/5)w (9)
w=(5/7)λ (10)
次いで、次式のように、(10)式を変形してw=100mmを代入することによって、波長λが求まる。
λ=(7/5)w
=(7/5)×100(mm)
=140(mm) (11)
f=v/λ
=340(m/s)/0.140(m)
=2429(Hz) (12)
次に、第2の計算方法として、波長λと配列ピッチpとの関係から最も良く消音する周波数を計算すると、以下のようになる。
p=λ
≡λ=P
=140(mm) (13)
f=v/λ
=340(m/s)/0.140(m)
=2429(Hz) (14)
この(14)式の計算結果は、前述した波長λと流路幅wとの関係からの計算結果と一致している。
3 圧縮機
4 空気吸込口
19 流路
20 吸音スプリッタ
Claims (8)
- 過給機に設けられた圧縮機による空気の吸い込みが行われる空気吸込口に取り付けられ、前記空気の吸い込みの際に前記圧縮機によって発生する騒音の消音を行うための過給機用サイレンサにおいて、
板状の複数の吸音スプリッタが、前記空気給入口の内周に沿うようにして所定の中心軸を中心とした周方向にそれぞれ間隙部を設けて放射状に配列されていることによって、前記各間隙部を流路とした径方向の外方から内方に向けた前記空気の吸い込みが行われるとともに、当該空気の流れに逆行して前記内方から前記外方に向けて放射される前記騒音が、前記複数の吸音スプリッタに吸収されて消音されるように構成され、
任意の前記吸音スプリッタと、この吸音スプリッタに前記周方向において隣り合う他の前記吸音スプリッタとは、前記中心軸と同心かつ互いに同一半径の定円を基準とした始点が異なる複数のインボリュート曲線のそれぞれにおける前記始点からの距離区間が同一の部位に沿った形状に形成され、
前記任意の吸音スプリッタとこの吸音スプリッタに前記周方向において隣り合う他の吸音スプリッタとの間の前記流路における前記インボリュート曲線の法線方向の寸法である流路幅は、消音すべき前記騒音の波長に適合した所定の一定値に設定されていること
を特徴とする過給機用サイレンサ。 - 前記任意の吸音スプリッタとこの吸音スプリッタに前記周方向において隣り合う他の吸音スプリッタとが、前記複数のインボリュート曲線として、前記同一半径および/または前記異なる始点同士の間隔が相違する複数のパターンの前記インボリュート曲線の組のうち、いずれかのパターンに該当する前記インボリュート曲線の組に基づいた形状に形成され、前記複数のパターンの全てが、前記複数の吸音スプリッタのうちのいずれかの互いに隣り合う1対の吸音スプリッタ同士の形状に割り当てられていることによって、前記複数のパターンにそれぞれ対応する前記一定値の流路幅を有する流路が、前記周方向の位置に応じて選択的に配置されていること
を特徴とする請求項1に記載の過給機用サイレンサ。 - 前記任意の吸音スプリッタとこの吸音スプリッタに前記周方向において隣り合う他の吸音スプリッタとは、それぞれが、同心の定円を基準とした伸開方向が正転または逆転した複数のインボリュート曲線の一部同士を繋ぎ合わせた複合曲線分に沿った形状に形成されていること
を特徴とする請求項1または請求項2に記載の過給機用サイレンサ。 - 前記一定値は、前記消音すべき騒音の波長の1/2の寸法であること
を特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の過給機用サイレンサ。 - 前記吸音スプリッタの配列ピッチが、前記消音すべき騒音の波長に適合した値に設定されていること
を特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の過給機用サイレンサ。 - 前記配列ピッチは、前記消音すべき騒音の波長と同一の寸法であること
を特徴とする請求項5に記載の過給機用サイレンサ。 - 前記消音すべき騒音の波長は、前記騒音の基本周波数に対応する波長であること
を特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の過給機用サイレンサ。 - 複数の吸音スプリッタが、空気吸入口の内周に沿うようにして所定の中心軸を中心とした周方向にそれぞれ間隔を設けて放射状に配列されるとともに、前記中心軸と、同心の定円を基準とした始点を有する有するとともにインボリュート曲線に沿った形状に形成され、
前記周方向において隣り合う吸音スプリッタによって形成された流路幅は、消音すべき騒音の波長に適合した所定幅に設定された過給機用サイレンサを圧縮機に備えることを特徴とする過給機。
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