JPH10318194A - ブロア排気騒音の消音装置 - Google Patents
ブロア排気騒音の消音装置Info
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- JPH10318194A JPH10318194A JP14469397A JP14469397A JPH10318194A JP H10318194 A JPH10318194 A JP H10318194A JP 14469397 A JP14469397 A JP 14469397A JP 14469397 A JP14469397 A JP 14469397A JP H10318194 A JPH10318194 A JP H10318194A
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Abstract
音を有効に低減させることができ、特に舶用エンジンに
用いられている過給機の排気騒音を有効に低減する。 【解決手段】 ブロア排気通路38の外周部に共鳴空洞
部36を形成し、通路内壁には前記空洞部に連通する小
孔40を形成する。前記共鳴空洞部の容積、前記小孔の
断面積および長さを前記ブロアの回転周期に応じた共鳴
周波数に対応して設定した。前記消音装置は舶用エンジ
ンの過給機に設けられた排気タービンと同軸のブロアの
排気通路に設ければよい。小孔を排気通路に開口させた
共鳴空洞部を有する消音ダクトユニットは過給機出口管
あるいはテーパ型ダクトユニット部分に着脱可能に構成
し、既設過給機への取付性を簡便にした。
Description
音装置に係り、特に舶用ディーゼルエンジンの過給機の
排気音の消音のために用いるのに好適な消音装置に関す
る。
用いられている過給機は、排気ガスによりタービンを回
転させ、これと同軸にあるブロアを回転作動させて、エ
ンジンへの給気をなすようにしている。このような過給
機では、ブロアの排気通路における騒音が大きいため
に、これを低減することが試みられている。
音材を排気通路に取り付けることも行われたが、舶用エ
ンジンの過給機のブロア排気流速は100m/s程度で
あり、吸音材が排気通路から脱落してしまうような問題
があった。また、圧縮空気は高温多湿の空気であり吸音
材の耐久性も問題となっていた。更に、従来の騒音対策
は過給機の排気通路の設計変更を必要としており、舶用
エンジンに用いられるような大型過給機では大幅なコス
ト増を招いてしまう欠点があった。
計測データであり、騒音周波数に対する音圧レベルを示
している。全体の傾向は低周波領域で音圧レベルが大き
く、周波数が高くなるにしたがって音圧レベルは低下す
るが、特定周波数でピーク値が発生している。このピー
ク値はエンジン騒音として制限されている上限値を越え
る可能性があり、これを如何にして抑制するかが課題と
なっている。
にブロアのフィン回転による周期的な高音圧騒音を有効
に低減させることができ、特に舶用エンジンに用いられ
ている過給機の排気騒音を有効に低減することができる
ブロア排気騒音の消音装置を提供することを目的として
いる。また、第2には設計変更をなすことなく既使用の
過給機に対して消音効果をもたらすことができるように
したブロア排気騒音の消音装置を提供することを目的と
している。
音の計測データを観察すると、図7から明らかなよう
に、気流の流れに起因する騒音の音圧レベルは周波数が
高くなるにしたがって音圧レベルが低下しているが、同
時に特定周波数でピーク値が発生しており、これはブロ
アの回転数と羽根の枚数で定まる周波数に相当する風切
り音とその高調波であることに着目したものである。
音装置は、ブロア排気通路の外周部に共鳴空洞部を形成
し、通路内壁には前記空洞部に連通する小孔を形成する
とともに、前記共鳴空洞部の容積、前記小孔の断面積お
よび長さを前記ブロアの回転周期に応じた共鳴周波数に
対応して設定して、上記目的を達成するように構成し
た。この場合において、前記消音装置は舶用エンジンの
過給機に設けられた排気タービンと同軸のブロアの排気
通路に設けるようにすることが望ましい。
音装置は、過給機のブロア側排気通路に接続可能なダク
トユニットを有し、このダクトユニットは内部に共鳴空
洞部を有する二重管構造とされるとともに、通路内壁に
は前記空洞部に連通する小孔を形成して構成され、当該
ダクトユニットを一体で前記排気通路に着脱可能に取り
付けた構成としたものである。
ークーラ部との間に接続されテーパ管構造とされたダク
トユニットを二重管構造として内部に共鳴空洞部を形成
するとともに、当該ユニットの通路内壁には前記空洞部
に連通する小孔を形成してなり、当該テーパ型ダクトユ
ニットを一体で前記排気通路に交換着脱可能に取り付け
たことを特徴としている。
ビンが回転され、これに伴ってブロアが回転することで
過給動作をなすが、排気通路から発生する騒音にはブロ
アの回転数に対応した風切り音が含まれている。排気通
路には小孔を介して共鳴空洞部が連通されており、これ
によって風切り音と共鳴させ小孔部分で熱エネルギに置
換して消音作用をなさせることができる。したがってブ
ロアの定格運転時の回転数×羽根数に相当する音と共鳴
するようにしているため、排気騒音中に含まれるパルス
的な風切り音の消音が可能となり、過大な音圧レベルの
騒音防止を抑制することができるのである。
ットを過給機排気通路の一部に着脱可能に構成しておく
ことにより、単純に排気通路の一部に組込むことがで
き、既設の過給機に消音装置を取り付けることができ
る。また、舶用エンジンの過給機排気通路のインターク
ーラ入口における拡径されたテーパ交換できるように排
気通路のインタークーラ入口における拡径されたテーパ
管構造部分を共鳴空洞部付きのダクトユニットとして構
成することにより、当該テーパ型ダクトユニットごと交
換することができ、既設過給機の改造設計を施すことな
く消音装置を簡単に組込むことができる。
騒音の消音装置の具体的実施の形態を図面を参照して詳
細に説明する。
り、エンジンの排気ガスによって回転駆動されるタービ
ン部12と、当該タービン部と同軸とされてタービン回
転によって空気を取り込んで圧縮送風するブロア部14
とから構成されている。したがって、タービン部12に
はエンジンの排気ガス流路に接続されたガス入口管16
が接続され、タービンの回転に供したガスを出口管18
から排出するようにしている。また、タービン部12に
併設されているブロア部14には空気取り込み口20か
ら取り込んだ空気を圧縮してエンジンのインテークマニ
ホールド側に供給するための圧縮空気出口管22が接続
されている。この圧縮空気は高温となるためにインター
クーラ24を経由させて冷却して空気密度を大きくする
ようにしており、前記出口管22はテーパ型給気管26
を介してインタークーラ24に接続されている。
1の実施形態では、図1に示しているように、ブロア部
14の圧縮空気出口管22の一部に消音ダクトユニット
30を取り付けたものである。この消音ダクトユニット
30は、詳細を図2に示しているように、二重管構造と
され、内管32を出口管径に一致するように構成しつ
つ、この内管32の外周部に同心的に外管34を一体で
形成することにより、内外管32、34の間に共鳴空洞
部36を形成した構成となっている。そして、共鳴空洞
部36と排気通路38とは内管32に形成した多数の小
孔40によって連通されている。この消音ダクトユニッ
ト30は既設過給機10の出口管22に取り付けること
ができるように、二重管の端部に取付用フランジ42、
42を形成し、一方、圧縮出口管22側には当該消音ダ
クトユニット30の装着寸法分だけ切除して取付フラン
ジ44、44を形成しておき、フランジ接合部をボルト
締めすることにより出口管22に対して堅固に取り付け
ることを可能としつつ、交換操作も簡単にできるように
なっている。
次のように設定される。過給機10の定格回転数はエン
ジンの定格回転数が設定されているので一義的に決定さ
れる。そして、過給機ブロアの羽根枚数も既知であるの
で、ブロアの回転に伴う風切り音の周波数が定まる。共
鳴周波数は次のように求められる。
6の容積(m3)、Sは排気通路の断面積(m2)、nは
小孔40の個数、aは小孔40の半径(m)、lcは小
孔40の長さ(内管32の板厚)(m)、Cは音速(m
/s)である。
周波数fに共鳴するように前記共鳴空洞部36、小孔4
0の面積および長さを設定することができる。いま、過
給器10の回転数9810(rpm)であるとき、f=
1471.5(Hz)であり、これにより前記共鳴空洞
部36の容積は0.007(m3)、小孔40の数を6
0、長さ(内管32の厚さ)を0.006(m)、半径
0.0045(m)として設定したところ、共鳴周波数
frは1474.2(Hz)であった。このような条件
に設定した消音ダクトユニット30による消音効果を求
めたところ、図4に示したように、過給器10の定格回
転にて、ほぼ18dBの消音効果が得られた。
ニット30の共鳴空洞部36と小孔40の断面積および
長さをブロア部14の回転による風切り音の周波数に共
鳴するように設定しているので、排気騒音の特に周期的
に発生する音圧の高い騒音を抑制することができる。ま
た、特に、この実施形態では、過給器ブロア部14の圧
縮空気出口管22部分に着脱可能となるようにフランジ
42を形成した二重管構造とし、上記出口管22には部
分切除とフランジ44の取付作業を行うだけで、効果的
な騒音抑制効果を得ることができる。これにより、既設
の舶用エンジンに設けられた過給器に消音ダクトユニッ
ト30を後付け設置することができるという大きな効果
が得られる。
置を示している。舶用エンジンの過給器10の排気通路
38はインタークーラ24への接続部となっているテー
パ型給気管26をそのまま消音ダクトユニット30Aと
して構成したものである。テーパ型給気管26は過給機
10とインタークーラ24との接続用としてもともと独
立して過給機配管系統に組込まれるダクトユニットであ
る。そこで、このテーパ型給気管26の外周部に外管3
4Aを形成し、内管32Aとしてのテーパ型給気管との
間に共鳴空洞部36Aを形成したものである。図6はそ
の詳細を示しており、テーパ型給気管26と同一構成の
内管32Aの壁面部分に多数の小孔40Aを形成して排
気通路38と共鳴空洞部36Aと連通させている。この
共鳴空洞部36Aの容積および小孔40Aの孔数、長
さ、断面積は数式1に記載した条件により第1の実施形
態と同様に設定すればよい。
作用は第1の例と同様にブロア部14のパルス的な音圧
レベルの高い風切り音による騒音を抑制できるが、特に
この例ではテーパ型給気管26自体を消音ダクトユニッ
ト30Aとして構成しているので、舶用エンジンの過給
機に適用することが極めて容易となる。すなわち、テー
パ型給気管26と同様の寸法構成で形成された内管32
Aを有する消音ダクトユニット30Aの両端部には、同
時に取付フランジ42A、42Aを形成しておけば、そ
のまま過給機10とインタークーラ24の間に原寸法の
まま据え付けることができるのである。したがって過給
機10の設計変更を伴うことなく、さらに排気系統の加
工等の付帯的作業を必要とすることなく簡単に消音効果
を持たせた過給機構成とできるのである。なお、上記実
施形態では舶用エンジンの過給機への適用例を示してい
るが、ブロアを有する各種の機械装置のブロア排気系統
に用いることができる。
ブロア排気通路の外周部に共鳴空洞部を形成し、通路内
壁には前記空洞部に連通する小孔を形成するとともに、
前記共鳴空洞部の容積、前記小孔の断面積および長さを
前記ブロアの回転周期に応じた共鳴周波数に対応して設
定するように構成しているので、ブロアのフィン回転に
よる周期的な高音圧レベルの騒音を有効に低減させるこ
とができ、特に舶用エンジンに用いられている過給機に
適用することによって安価に排気騒音の抑制効果を高く
することができる効果が得られる。
形態の説明図である。
る過給機の正面図である。
形態の説明図である。
グラフである。
側) 44 取付用フランジ(排気通路側)
Claims (4)
- 【請求項1】 ブロア排気通路の外周部に共鳴空洞部を
形成し、通路内壁には前記空洞部に連通する小孔を形成
するとともに、前記共鳴空洞部の容積、前記小孔の断面
積および長さを前記ブロアの回転周期に応じた共鳴周波
数に対応して設定したことを特徴とするブロア排気騒音
の消音装置。 - 【請求項2】 前記消音装置は舶用エンジンの過給機に
設けられた排気タービンと同軸のブロアの排気通路に設
けられていることを特徴とする請求項1に記載のブロア
排気騒音の消音装置。 - 【請求項3】 過給機のブロア側排気通路に接続可能な
ダクトユニットを有し、このダクトユニットは内部に共
鳴空洞部を有する二重管構造とされるとともに、通路内
壁には前記空洞部に連通する小孔を形成して構成され、
当該ダクトユニットを一体で前記排気通路に着脱可能に
取り付けてなることを特徴とするブロア排気騒音の消音
装置。 - 【請求項4】 過給機のブロア側排気通路とインターク
ーラ部との間に接続されテーパ管構造とされたダクトユ
ニットを二重管構造として内部に共鳴空洞部を形成する
とともに、当該ユニットの通路内壁には前記空洞部に連
通する小孔を形成してなり、当該テーパ型ダクトユニッ
トを一体で前記排気通路に交換着脱可能に取り付けてな
ることを特徴とするブロア排気騒音の消音装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14469397A JPH10318194A (ja) | 1997-05-19 | 1997-05-19 | ブロア排気騒音の消音装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14469397A JPH10318194A (ja) | 1997-05-19 | 1997-05-19 | ブロア排気騒音の消音装置 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008016718A Division JP4911783B2 (ja) | 2008-01-28 | 2008-01-28 | ブロア排気騒音の消音装置取付方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10318194A true JPH10318194A (ja) | 1998-12-02 |
Family
ID=15368081
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14469397A Pending JPH10318194A (ja) | 1997-05-19 | 1997-05-19 | ブロア排気騒音の消音装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10318194A (ja) |
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-
1997
- 1997-05-19 JP JP14469397A patent/JPH10318194A/ja active Pending
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