JPH0620495B2 - 消音吸入フィルター - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はコンプレッサーの空気吸入フィルターの改良に
関する。

〔従来の技術〕

従来のコンプレッサーの空気吸入フィルターは，コンプ
レッサーに吸い込む空気の中にある塵埃の除去に主眼を
おいたフィルターを考えていた。それ等の構成を第２図
及び第３図に示す。第２図の１７はコンプレッサーのヘ
ッドへ取り付ける導出パイプで本体とキャップ８の間に
フィルターエレメント２が取付けてあり，キャップ８の
孔７より空気を吸入し，フィルターエレメント２を通っ
て塵埃を除去し，コンプレッサーへの吐出口１８を通っ
て導かれる。

第３図は本体とキャップ８の間にフィルターエレメント
２があり，本体とキャップ８の間の隙間状の孔７より空
気を吸ってフィルターエレメント２で除塵し，コンプレ
ッサーへの吐出口１８を通って導かれる。

しかし，コンプレッサーを用いた装置を我々の生活に活
用する場合にコンプレッサーの騒音が大きな障害になっ
ている。このため，コンプレッサーを組み込んだ装置を
作り上げるとき，騒音を発生しているコンプレッサーの
音が，外に出ないように箱状のもので囲んで対策してい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

コンプレッサーが音を発生している音源を分析してみる
と次の３つに大別される。

空気の吸入部より出ている騒音。

（イ）吸入口より内部のバルブ等の騒音が外部に出てく
る。

（ロ）空気の流入風切音。

空気の吐出部より出ている騒音。

（イ）吐出口より内部のバルブ等の騒音が外部に出てく
る。

（ロ）空気の吐出風切音。

機械部の振動音。

（イ）機械部から出る振動音でベアリング音，その他ダ
イナミックバランスのくずれから生ずる振動音が主体と
なっている。

ここでは，防振対策や機械的ダイナミックバランスを
取ることにより対策を行う必要がある。

は，パイプで圧縮空気を使用する装置側に接続するの
で，この音は，そちらで吸収できる。勿論パイプの種類
によりパイプを透過して出る音量が異なってくるので，
これについての対策も行う必要がある。

本発明はの吸入口から出てくる音の低減を図ることを
目的とする。

〔課題を解決する為の手段〕

上記目的を達成する為に遮音効果のある材料により、膨
張消音作用がある円筒形容器を構成し、該円筒形容器の
一方の軸方向面の中心に接続孔を設けてコンプレッサー
の吸気ポートに接続し，他の面に近い円周壁面の接線方
向に整流効果を持たせる短いパイプを接続し，空気の取
込み孔とする。

このパイプより空気が吸入されるとき該円筒形容器内の
円周方向に回転力を持つ気流を生じさせる。

該円筒形容器の容積と吸入口，吐出口の大きさが消音効
果に関係する。すなわち吸入口の大きさが容器内に生ず
る回転気流の速さを決定し，円筒形容器の容積と吐出口
の大きさが膨張消音の効果を決定する。

ここでは，特に吸入口で生ずる流入気流速が重要であ
る。

該円筒形容器に吸入空気の塵埃を除去するフィルターエ
レメントを円筒形状に構成し，該円筒形容器内に同軸状
に取付け，外より内に向かって，空気を通過せしめるよ
う取り付ける。消音容器とフィルターエレメントケース
を兼用するとともに，フィルターエレメントを吸音材の
働きも兼ねさせる。

フィルターエレメントは一般的には通過粒子寸法が４μ
〜５μ程度の細孔を有する瀘紙のプリーツ状のものや，
フェルト，焼結金属，焼結樹脂のものがあるが，この材
質にはこだわらない。容器の遮音特性の良好な材料と
は，その消音効果の低減目標値や発音体の原音量，装置
の寸法によって異なるが容量１００／分で３０ｄＢを
低減目標とすると，例えば鉄板の場合は１mm以上好まし
くは２mm以上，また塩化ビニール材の場合は，３mm〜５
mm以上，ゴム材の場合は３mm〜５mm以上が好ましい。

〔作 用〕

円筒形容器に吸入パイプより吸入された空気は該円筒形
容器の円周方向に気流を生じながら他端面に進んでゆ
き，同軸状で内側に取付けられているフィルターエレメ
ントを通して中心方向に入り，軸方向の他端出口に流れ
出る気流を生じさせる。

一方、コンプレッサーの吸気ボートより出てくるバルブ
音，あるいはコンプレッサー内で生ずる各種振動音は，
該円筒形容器の気流に逆らって吐出口の方向から入って
くる。

軸方向の吐出口から入ってきた騒音は，円筒形のフィル
ターエレメント部で膨張消音と，反対側端部で反射した
音がフィルターエレメントを通過して該円筒形容器内に
広がるときその１部が消音し，円筒の内部壁面に反響す
る過程で回転気流によって生じる空気層の減音作用と，
消音作用がある円筒形容器の中間に位置するフィルター
エレメントによる吸音作用により音エネルギーの低下が
生じる。そして，この低減された残りの音エネルギーの
一部が吸入口より気流に逆らって出てくる。

この音は原音に対して，約３０ｄＢ〜４５ｄＢ以上の消
音された値を示す。

〔実施例〕

実施例について図面を参照して説明する。これは約４０
０Ｗ〜７５０Ｗの小形コンプレッサー用の実施例であ
る。

第１図は本発明の実施例を示す消音吸入フィルターの断
面図で，円筒形容器は，筒体１と吸入パイプ６が付いた
キャップ８を硬度７５ＨＳのゴムで構成し，該キャップ
の肉厚を遮音特性を考慮し５mmとしている。

そして，コンプレッサーの吸入側に導出パイプ１７で接
続する。吸入パイプ６は吸入空気流が整流となるよう２
０mm〜６０mm程度のもので，適用コンプレッサーの騒音
周波数特性により，本実施例では３０mmとした。該吸入
パイプは吸入空気が円筒形容器の円周方向に回転気流が
生ずるよう円筒形容器の軸方向に対し直角でキャップ８
にほぼ接線方向に取付けられる。筒体１とキャップ８と
は，筒体の右端円周方向に凹部嵌合１０とキャップ左端
円周方向に凸部嵌合１１とで，ゴムの弾力を用いてはま
り合ってとまる。

筒体１の内側導出パイプ１７側にフィルターエレメント
アッシー１９の同心円状支持部１３とキャップ８の内側
に同心円のフィルターエレメント押さえ９を有し，フィ
ルターエレメントアッシー１９を支持部１３とフィルタ
ーエレメント押さえ９の間にキャップ８のゴムの弾力性
を用いて固定保持する。

フィルターエレメントアッシー１９は，円盤状で中心に
通気孔１６を有している左金具１５と右金具５の間に円
筒状のパンチングメタル３と，その外に瀘紙のプリーツ
状フィルターエレメント２を両金具に接着剤で固定して
構成している。支持部１３は中心に導出パイプ１７につ
ながる吐出口１８を有する同心円状の凹凸部を有し，フ
ィルターエレメントアッシー１９を左に押す力で左金具
１５との接触面は気密状に接する。吸入パイプ６より吸
入された空気は円周に沿って回転しながら左に進みフィ
ルターエレメントアッシー１９の外側よりフィルターエ
レメント２とパンチングメタル３を通して中心部に向か
って通過し，左金具１５の通気孔１６，容器の吐出口１
８を通ってコンプレッサー側に導出パイプ１７を通って
流れてゆく。コンプレッサーのヘッドより導出パイプを
通って軸方向より入ってくる音は，吐出口１８より入っ
た時に、一部膨張消音し，反対側の右金具５との間で反
射しながら円周方向にパンチングメタル３とフィルタエ
レメント２を通って広がってゆき，円周面で反響を行う
が，その中心部のフィルターエレメントが存在すること
による吸音作用と円周方向に生じている気流によって生
じる回転気流（１０ｍ／ｓ〜１００ｍ／ｓ）による消音
作用が加わり総合的に大きい消音効果が生じて，吸入パ
イプ６の孔７を通して，流入空気に抗して外に出てくる
音は小さいものとなっている。

コンプレッサーの吸気フィルターは，空気の通気抵抗が
大きいと，コンプレッサーの能力が低下する。このため
通気抵抗はなるべく上げないようにする必要がある。こ
の通気抵抗を生ずるものは，吐出口１８の有効断面積，
フィルターエレメント２の通気抵抗，吸入パイプ６の孔
７の内径によって決まる通気抵抗がその主なものであ
る。フィルターエレメント２は通気抵抗の少ないもので
当初は作ってあるが使用時間が多くなると塵埃が付着し
てきて通気抵抗が大きくなる。そのときは，フィルター
エレメントアッシー１９を新しいものと交換すればよ
い。吐出口１８と吸入パイプ６の孔は，この消音効果に
影響する大きい要素の１つである。これ等の内径を小さ
くする程，消音効果は大となるが，吸入通気抵抗が増す
のでその間の折り合いをとって決める必要がある。

吐出口１８の気体の流速が秒速５ｍ〜５０ｍ，吸入パイ
プ６の孔７の気体の流速は同じく１０ｍ〜１００ｍの範
囲が良い。本実施例では，吐出口１８を６φ，吸入パプ
６の孔７の内径を６φとした。本消音器を実施すること
により４５ｄＢ以上の消音効果が確認できた。

本消音容器の材質を硬質ゴムとしたが，プラスチックで
も，金属等でも可能である。その場合は材質自体に弾力
性がないので，フィルターエレメントアッシー１９の押
さえをフィルターエレメント押さえ９の代わりにスプリ
ング等を用いる必要がある。また，フィルターエレメン
トは吸気抵抗が少なく濾過表面積の広い方が塵埃の付着
による吸入通気抵抗の増加が少ない為，紙プリーツを用
いたがフェルト，焼結金属，焼結樹脂等でもよい。ま
た、吸入パイプは円筒形容器内部の回転気流を同方向と
するように複数用いてもよい。なお，円筒形容器の肉厚
が十分あるものは，吸入気流が整流となるので，吸入パ
イプを付加する必要がない場合もある。

〔発明の効果〕

本発明は以上説明したように構成されているので，次の
ような効果が得られる。

円筒形消音容器に接線方向に吸入パイプを取り付けて回
転気流を生じさせているので，該円筒形消音容器の反対
側直角方向より気流に逆らって入ってくる音に対して大
きい消音効果がある。

また，消音器とフィルターを同一スペースに収納し，フ
ィルターに吸音効果並びに消音効果を持たせているので
別々に機能させたものより外形寸法（専有体積）を小さ
くすることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す消音吸入フィルターの断
面図で，第２，第３図は従来の空気吸入フィルターの構
成を説明する断面図である。 図中の記号の意味は次の通りである。 １：筒体，２：フィルターエレメント，３：パンチング
メタル，４：通気空間，５：右金具，６：吸入パイプ，
７：孔，８：キャップ，９：フィルターエレメント押さ
え，１０：凹部嵌合，１１：凸部嵌合，１２：吸入空
間，１３：支持部，１４：筒体基部，１５：左金具，１
６：通気孔，１７：導出パイプ，１８：吐出口，１９：
フヘルターエレメントアッシー。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】円筒形容器の一端部に吐出口を、別の端部
   に該円筒形容器の外周壁面に対して実質的に直角で該円
   筒形容器の外周壁面の接線方向に吸入口を付設して、該
   吸入口から該円筒形容器の内部に向って気体を吸入する
   ときの気体流速が毎秒１０ｍ乃至１００ｍである回転気
   流となるような吸入口の口径を有する吸入手段を付設す
   るとともに、該円筒形容器の内部に同軸状に付設したフ
   ィルターを設けたことを特徴とするコンプレッサーに吸
   い込む空気の消音吸入フィルター。
2. 【請求項２】円筒形容器を構成する材質がゴム材であ
   り、該円筒形容器が筒体とキャップに分離でき、該筒体
   に設けた吐出口を中心に同心円状の支持部と、吸入手段
   を有する該キャップに同じく同心円状の支持部を設け
   て、円筒状に構成したフィルターエレメントを気密状態
   に押圧し、該筒体と該キャップのゴム弾性を用いた嵌合
   作用により保持するように構成したことを特長とするコ
   ンプレッサーに吸込む空気の消音吸入フィルター。