JPH041409A - 消音器 - Google Patents
消音器Info
- Publication number
- JPH041409A JPH041409A JP9772690A JP9772690A JPH041409A JP H041409 A JPH041409 A JP H041409A JP 9772690 A JP9772690 A JP 9772690A JP 9772690 A JP9772690 A JP 9772690A JP H041409 A JPH041409 A JP H041409A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency
- chamber
- engine
- exhaust
- resonance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01N1/00—Silencing apparatus characterised by method of silencing
- F01N1/02—Silencing apparatus characterised by method of silencing by using resonance
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01N1/00—Silencing apparatus characterised by method of silencing
- F01N1/16—Silencing apparatus characterised by method of silencing by using movable parts
- F01N1/166—Silencing apparatus characterised by method of silencing by using movable parts for changing the flow path through the silencer or for adjusting the dimensions of a chamber or a pipe
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01N2490/00—Structure, disposition or shape of gas-chambers
- F01N2490/15—Plurality of resonance or dead chambers
- F01N2490/155—Plurality of resonance or dead chambers being disposed one after the other in flow direction
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Exhaust Silencers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は通路内を流過する液体の発生音を低下させる消
音器に関するものである。
音器に関するものである。
（従来の技術）
この種消音器としては共鳴型と称せられるものがあり、
これは例えば実開昭５５−６０４４４号公報に記載の如
（に構成する。
これは例えば実開昭５５−６０４４４号公報に記載の如
（に構成する。
即ち、第４図に示すようにエンジン回転数に応し圧力変
化する吸入空気を矢印方向へ通過させる管１１の途中に
、制限通路１２を経て共鳴室１３を接続し、この共鳴室
を一部、弾性部材１４で弾支された可動壁１５で画成す
る。かかる構成においては、管１１に通過する吸入空気
の騒音周波数が増大する時（エンジン回転数上昇時）、
これにともなって大きくなる吸入負圧により可動壁１５
が弾性部材１４に抗し吸引されて共鳴室１３の容積を減
少させ、共鳴周波数を上昇させる。これにより吸入空気
の騒音周波数変化に応じ共鳴周波数も変化することとな
り、広いエンジン回転域に亘り良好な消音効果を保ち得
るとするものである。
化する吸入空気を矢印方向へ通過させる管１１の途中に
、制限通路１２を経て共鳴室１３を接続し、この共鳴室
を一部、弾性部材１４で弾支された可動壁１５で画成す
る。かかる構成においては、管１１に通過する吸入空気
の騒音周波数が増大する時（エンジン回転数上昇時）、
これにともなって大きくなる吸入負圧により可動壁１５
が弾性部材１４に抗し吸引されて共鳴室１３の容積を減
少させ、共鳴周波数を上昇させる。これにより吸入空気
の騒音周波数変化に応じ共鳴周波数も変化することとな
り、広いエンジン回転域に亘り良好な消音効果を保ち得
るとするものである。
（発明が解決しようとする課題）
しかし、吸入空気の騒音周波数がエンジン回転数に対し
直線的に変化するのに対し、共鳴周波数がエンジン回転
数に対し２次曲線的に変化することから、広いエンジン
回転域に亘り騒音周波数と共鳴周波数とを一致させ得る
というものでなく、狙い通りの消音効果を達成し難い。
直線的に変化するのに対し、共鳴周波数がエンジン回転
数に対し２次曲線的に変化することから、広いエンジン
回転域に亘り騒音周波数と共鳴周波数とを一致させ得る
というものでなく、狙い通りの消音効果を達成し難い。
本発明は共鳴周波数を一層確実に騒音周波数に対し一致
させ得るようにして上述の問題を解消することを目的と
する。
させ得るようにして上述の問題を解消することを目的と
する。
（課題を解決するための手段）
この目的のため本発明消音器は、非線形ばね定数を持つ
弾性部材で弾支した可動部材により消音器本体内を２室
に仕切り、一方の室に入口管及び出口管を接続して該一
方の室を拡張室とし、他方の室を拡張室に制限通路にて
通じさせて共鳴室としたものである。
弾性部材で弾支した可動部材により消音器本体内を２室
に仕切り、一方の室に入口管及び出口管を接続して該一
方の室を拡張室とし、他方の室を拡張室に制限通路にて
通じさせて共鳴室としたものである。
（作 用）
入口管からの消音すべき流体流は拡張室に通過し、出口
管より流出する。この間流体の圧力変化は可動部材を弾
性部材の撓みを介し変位させ、圧力上昇時拡張室を容積
増大させると同時に共鳴室を容積減少させ、圧力低下時
、拡張室を容積減少させると同時に共鳴室を容積増大さ
せる。ところで容積変化を決定する弾性部材のばね定数
が非線形であることにより、共鳴室の容積変化も圧力変
化に対し非線形なものとなり、効率的な消音効果を達成
する共鳴周波数を線形特性をもって上下させることとな
り、共鳴周波数の変化を流体の騒音周波数変化にマツチ
させることができる。従って、全周波数域に亘り高い消
音効果を保つことができる。
管より流出する。この間流体の圧力変化は可動部材を弾
性部材の撓みを介し変位させ、圧力上昇時拡張室を容積
増大させると同時に共鳴室を容積減少させ、圧力低下時
、拡張室を容積減少させると同時に共鳴室を容積増大さ
せる。ところで容積変化を決定する弾性部材のばね定数
が非線形であることにより、共鳴室の容積変化も圧力変
化に対し非線形なものとなり、効率的な消音効果を達成
する共鳴周波数を線形特性をもって上下させることとな
り、共鳴周波数の変化を流体の騒音周波数変化にマツチ
させることができる。従って、全周波数域に亘り高い消
音効果を保つことができる。
又、可動部材は共鳴室の容積変化時上述した通り拡張室
の逆方向容積変化をも惹起し、上記共鳴周波数変化と騒
音周波数変化とを全周波数域に亘すマッチさせるという
作用効果を一層確実なものにすることができる。
の逆方向容積変化をも惹起し、上記共鳴周波数変化と騒
音周波数変化とを全周波数域に亘すマッチさせるという
作用効果を一層確実なものにすることができる。
（実施例）
以下、本発明の実施例を図面に暴き詳細に説明する。
第１図は本発明消音器の一実施例を示し、１は密閉の消
音器本体である。この本体１内に可動部材としてのフリ
ーピストン２を摺動自在に嵌合して、本体１内を２室３
，４に分割する。一方の室３は、その内部に入口管５及
び出口管６を通じさせて拡張室となし、他方の室４は、
フリーピストン２に設けた制限通路として機能するパス
チューブ７を経て拡張室３に通じさせて共鳴室となす。
音器本体である。この本体１内に可動部材としてのフリ
ーピストン２を摺動自在に嵌合して、本体１内を２室３
，４に分割する。一方の室３は、その内部に入口管５及
び出口管６を通じさせて拡張室となし、他方の室４は、
フリーピストン２に設けた制限通路として機能するパス
チューブ７を経て拡張室３に通じさせて共鳴室となす。
入口管５は消音器本体１に貫通設置し、出口管６も消音
器本体１に貫通設置するが、出口管６は特に共鳴室４及
びフリーピストン２を貫通するよう配置し、フリーピス
トン２に対して摺動自在とする。なお、本例の消音器を
排気消音器として使用する場合、入口管５をエンジン側
排気系部分に、又出口管６を大気側排気系部分に夫々接
続して実用する。
器本体１に貫通設置するが、出口管６は特に共鳴室４及
びフリーピストン２を貫通するよう配置し、フリーピス
トン２に対して摺動自在とする。なお、本例の消音器を
排気消音器として使用する場合、入口管５をエンジン側
排気系部分に、又出口管６を大気側排気系部分に夫々接
続して実用する。
そして、フリーピストン２は共鳴室４内に収納した弾性
部材としてのばね８により拡張室３に向は付勢して弾支
する。又、ばね８のばね定数は例えば第２図に示すよう
な非線形特性、即ち、拡張室３内における排気圧力をＦ
、ばね８の撓み量をＸとすると、Ｘ＝α・Ｆ！ （但し
αは定数）で表されるような特性を持つものとする。そ
の理由を以下に述べる。
部材としてのばね８により拡張室３に向は付勢して弾支
する。又、ばね８のばね定数は例えば第２図に示すよう
な非線形特性、即ち、拡張室３内における排気圧力をＦ
、ばね８の撓み量をＸとすると、Ｘ＝α・Ｆ！ （但し
αは定数）で表されるような特性を持つものとする。そ
の理由を以下に述べる。
共鳴室４の固有振動数、換言すれば消音効果が最も高く
なる共鳴周波数ｆは 但し、 Ｃ：音速 Ｓ：パスチューブ７の断面積 ！！：バスチューブ７の長さ Ｄ＝バスチューブ７の内径 ■＝共鳴室４の容積 で表されることが知られており、基本的には本発明の消
音器も共鳴室４の容積■を可変にすることで共鳴周波数
ｆを騒音周波数の変化に追従して変化させ、良好な消音
効果を広い周波数範囲に亘って保持することを狙いとす
るものである。
なる共鳴周波数ｆは 但し、 Ｃ：音速 Ｓ：パスチューブ７の断面積 ！！：バスチューブ７の長さ Ｄ＝バスチューブ７の内径 ■＝共鳴室４の容積 で表されることが知られており、基本的には本発明の消
音器も共鳴室４の容積■を可変にすることで共鳴周波数
ｆを騒音周波数の変化に追従して変化させ、良好な消音
効果を広い周波数範囲に亘って保持することを狙いとす
るものである。
ただし本発明においては、上記の周波数の追従変化を一
層確実に目的が達成されるようにするために、以下の考
察をなした。つまり消音器を通る排気ガスの流速及び排
気圧力Ｆ（第２図参照）はエンジン回転数に正比例し、
従ってエンジン回転数変化にともない変化する排気騒音
周波数に前記共鳴周波数を一致させて排気の消音効果を
高く保つには、前記（１）弐から明らかなように共鳴室
容積■を排気圧力変化倍数の２重の逆数倍に変化させる
（排気圧力が３倍になれば共鳴室容積を１７９にする）
必要がある。かかる考察結果に基き、ばね８のばね定数
を第２図に例示した如き非線形ばね特性Ｘ＝α・Ｆ２が
得られるようなものとし、エンジン回転数に応じ異なる
排気騒音周波数に共鳴周波数を常時確実に一致させ得る
ようにする。
層確実に目的が達成されるようにするために、以下の考
察をなした。つまり消音器を通る排気ガスの流速及び排
気圧力Ｆ（第２図参照）はエンジン回転数に正比例し、
従ってエンジン回転数変化にともない変化する排気騒音
周波数に前記共鳴周波数を一致させて排気の消音効果を
高く保つには、前記（１）弐から明らかなように共鳴室
容積■を排気圧力変化倍数の２重の逆数倍に変化させる
（排気圧力が３倍になれば共鳴室容積を１７９にする）
必要がある。かかる考察結果に基き、ばね８のばね定数
を第２図に例示した如き非線形ばね特性Ｘ＝α・Ｆ２が
得られるようなものとし、エンジン回転数に応じ異なる
排気騒音周波数に共鳴周波数を常時確実に一致させ得る
ようにする。
上記の構成によれば、エンジンからの排気は入口管５か
ら拡張室３内に流入し、その後出口室６より大気中に放
出されるが、エンジン回転数の上昇にともなう排気圧力
Ｆ及び排気騒音周波数の線形的上昇時、当該排気圧力上
昇はフリーピストン２をばね８に抗して押動して共鳴室
４の容積■を減少させる。ところでばね８が第２図の如
き非線形特性のものであることから、容積■は排気圧力
Ｆの上昇倍数の逆数倍まで小さくなる。よって、前記（
１）式で表される共鳴周波数ｆは排気圧力Ｆの上昇に対
し、従ってエンジン回転数の上昇に対し線形的に高くな
り、排気騒音周波数と同じように変化することとなる。
ら拡張室３内に流入し、その後出口室６より大気中に放
出されるが、エンジン回転数の上昇にともなう排気圧力
Ｆ及び排気騒音周波数の線形的上昇時、当該排気圧力上
昇はフリーピストン２をばね８に抗して押動して共鳴室
４の容積■を減少させる。ところでばね８が第２図の如
き非線形特性のものであることから、容積■は排気圧力
Ｆの上昇倍数の逆数倍まで小さくなる。よって、前記（
１）式で表される共鳴周波数ｆは排気圧力Ｆの上昇に対
し、従ってエンジン回転数の上昇に対し線形的に高くな
り、排気騒音周波数と同じように変化することとなる。
これがため、排気騒音周波数が例えば第３図（ａ）中ｆ
０に集中するような成るエンジン運転状態から、エンジ
ン回転数の上昇により主たる排気騒音周波数が同図（ト
））中ｆ、で示すようなものになる時、共鳴周波数もｆ
ｏからｆｌへと追従して上昇し、エンジン回転数の列間
にかかわらず騒音量がピークとなる周波数の排気騒音を
効果的に消音し、高い消音効果を全エンジン回転域に亘
り保つことができる。
０に集中するような成るエンジン運転状態から、エンジ
ン回転数の上昇により主たる排気騒音周波数が同図（ト
））中ｆ、で示すようなものになる時、共鳴周波数もｆ
ｏからｆｌへと追従して上昇し、エンジン回転数の列間
にかかわらず騒音量がピークとなる周波数の排気騒音を
効果的に消音し、高い消音効果を全エンジン回転域に亘
り保つことができる。
又フリーピストン２は共鳴室４の容積変化時、拡張室３
の逆方向容積変化をも惹起し、これによって共鳴周波数
の上記好適な変化を助長することができ、エンジン回転
数毎に第３図に示した如き効率的な消音を行うことがで
きる。
の逆方向容積変化をも惹起し、これによって共鳴周波数
の上記好適な変化を助長することができ、エンジン回転
数毎に第３図に示した如き効率的な消音を行うことがで
きる。
（発明の効果）
かくして本発明消音器は上述の如く、非線形ばね定数を
持つ弾性部材８で弾支した可動部材２により本体１内を
２分し、一方の室を拡張室、他方の室を共鳴室とした構
成になるから、消音すべき流体流の圧力変化に対する共
鳴室の容積変化が非線形になり、結果として共鳴周波数
を流体の騒音周波数変化に追従変化させることができ、
全周波数域に亘り効果的な消音を達成し得る。又、共鳴
室の容積変化時、拡張室が逆方向へ容積変化することか
ら、上記の作用効果を更に助長することができる。
持つ弾性部材８で弾支した可動部材２により本体１内を
２分し、一方の室を拡張室、他方の室を共鳴室とした構
成になるから、消音すべき流体流の圧力変化に対する共
鳴室の容積変化が非線形になり、結果として共鳴周波数
を流体の騒音周波数変化に追従変化させることができ、
全周波数域に亘り効果的な消音を達成し得る。又、共鳴
室の容積変化時、拡張室が逆方向へ容積変化することか
ら、上記の作用効果を更に助長することができる。
第１図は本発明消音器の一実施例を示す断面図、第２図
は同側に用いたばねの特性を示す線図、第３図（ａ）、
（ｂ）は夫々エンジン回転数が低い時と高い時の本発
明による消音効果を示す特性図、第４図は従来の消音器
を例示する断面図である。 １・・・消音器本体 ２・・・フリーピストン（可動部材） ３・・・拡張室 ４・・・共鳴室５・・・入
口管 ６・・・出口管７・・・パスチューブ
（制限通路） ８・・・ばね（弾性部材） 第１図 第２図 第３図 （ａ） （ｂ）
は同側に用いたばねの特性を示す線図、第３図（ａ）、
（ｂ）は夫々エンジン回転数が低い時と高い時の本発
明による消音効果を示す特性図、第４図は従来の消音器
を例示する断面図である。 １・・・消音器本体 ２・・・フリーピストン（可動部材） ３・・・拡張室 ４・・・共鳴室５・・・入
口管 ６・・・出口管７・・・パスチューブ
（制限通路） ８・・・ばね（弾性部材） 第１図 第２図 第３図 （ａ） （ｂ）
Claims (1)
- １、非線形ばね定数を持つ弾性部材で弾支した可動部材
により消音器本体内を２室に仕切り、一方の室に入口管
及び出口管を接続して該一方の室を拡張室とし、他方の
室を拡張室に制限通路にて通じさせて共鳴室としたこと
を特徴とする消音器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9772690A JPH041409A (ja) | 1990-04-16 | 1990-04-16 | 消音器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9772690A JPH041409A (ja) | 1990-04-16 | 1990-04-16 | 消音器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH041409A true JPH041409A (ja) | 1992-01-06 |
Family
ID=14199893
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9772690A Pending JPH041409A (ja) | 1990-04-16 | 1990-04-16 | 消音器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH041409A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020026398A (ko) * | 2000-10-02 | 2002-04-10 | 이계안 | 머플러 |
| US7278514B1 (en) * | 2003-10-17 | 2007-10-09 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Acoustic noise filter |
-
1990
- 1990-04-16 JP JP9772690A patent/JPH041409A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020026398A (ko) * | 2000-10-02 | 2002-04-10 | 이계안 | 머플러 |
| US7278514B1 (en) * | 2003-10-17 | 2007-10-09 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Acoustic noise filter |
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