JPH068252Y2 - 消音器用ディフューザ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は火力プラントの安全弁、ブローダウン等の蒸気
放出箇所に適用される消音器に関する。原子力プラン
ト、化学プラント及び機械などの消音器としても利用で
きる。

〔従来の技術〕

第４図に火力プラントの蒸気管に設けられた安全弁とそ
の消音器の取付状態外観図を示す。１は蒸気管、２は安
全弁、３は排気管、４は消音器である。蒸気管１の内部
圧力が安全弁の設定圧力まで上昇した場合に安全弁２が
作動して内部の蒸気が排気管３を通って放出される。排
気管の出口には蒸気放出時の騒音レベルを軽減するため
の消音器４が設けられている。第５図に従来の消音器の
断面図を示す。５は消音器本体、６はディフューザ、７
はスプリッタ部を構成する吸音体である。ディフューザ
は排気管３から流入した蒸気を整流する働きをし、吸音
体７は蒸気放出時の発生音を吸収する働きをなす。

〔考案が解決しようとする問題点〕 従来の消音器では、ディフューザ部で流れがチョークす
るため強烈な音が発生し、この音を軽減するために吸音
体を多量に必要とし、消音器が大形化するという欠点が
あった。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は上記問題点を解決したものであって、多数の孔
を有する円筒、同円筒の外周を覆って設けられた多孔質
金属材料、および同多孔質金属材料を保持する押え板と
して同金属材料の外周に隙間を開けて設けられた複数の
細幅板材からなり、かつ、前記多孔質金属材料の厚さを
前記円筒に設けられた孔の直径の２倍以上とし、前記円
筒のそれぞれの孔から気体が噴出した時、その気体を前
記多孔質金属材料内で前記円筒の半径方向に流し漸次拡
大減速させて消音し、前記細幅板材の隙間から外部に放
出させることを特徴とする消音器用ディフューザであ
る。

〔作用〕

多数の孔を有する円筒のそれぞれの孔から噴出した気体
の流れは、多孔質金属材料内を前記円筒の半径方向外方
へ向かって通過する間に漸次拡大減速し、前記円筒の孔
の直径の２倍以上の厚さの多孔質金属材料を通過し終わ
る時には十分緩やかな流れとなる。その後、この気体は
細幅板材の間の隙間から外部へ放出される。前記の気体
が拡大減速する過程で音自体が消音され騒音が低減す
る。

〔実施例〕

第１図に本考案のディフューザの一実施例の断面図を示
す。本ディフューザは中心軸に対して対称形であるの
で、左半のみ図示してある。10は上部に鏡板状の蓋を有
する円筒形の多孔板で、その側面に直径ｄの孔11が一定
ピッチの60°千鳥型にあけてある。12は連通孔をもつ多
孔質金属であり、上記多孔板10の外側に設けてある。１
３は押え板であって、細幅板材からなり、多孔質金属１
２を保持しその飛散を防止するためと、気体の放出口を
確保するために、互いの間に隙間を開けて複数個設けら
れている。ｄは孔11の直径、ｔは多孔質金属12の厚さで
ある。第２図は第１図におけるＡ−Ａ断面図である。

多孔質金属12は発泡金属、メッシュワイヤ、焼結金属な
どであるが、具体例として発泡金属の材質・製法などを
示せば次の通りである。

(1)材質：Ni-Cr合金 (2)孔径：１〜５mm (3)形状：0.5mm程度の骨格が網目状に立体的にからんだ
もの。

(4)製法：ウレタンフォームを導電化処理し、Niをめっ
きした後ウレタンを焼き飛ばし、その後Cr合金化処理を
施す。

(5)気孔率：96％ (6)剛性：大 (7)耐熱性：大 勿論多孔質金属としては上記のものに限定されるもので
はなく、SUS，セラミックなどの材料を用いて、また他
の方法で作られたものでもさしつかえない。

各部の基本寸法は最適な減音効果を発揮させるために、
次の３つの設計基準に基づいて設計される。

(1)多孔質金属12の厚さｔが多孔板10の孔11の直径ｄの
２倍以上、すなわちｔ≧2dであること。

(2)それぞれの孔同志の流れの干渉を軽減するため、多
孔板10の開口率σが10％以下、すなわち、σ≦10％であ
ること。ただし上記開口率σは多孔質金属12の外径で曲
率補正した実質開口率とする。

(3)多孔質金属12の出口流速Ｖが200m/s以下となる様
に、多孔質金属12の出口開口率を所要流量に応じて押え
板13によって制限する。すなわちＶ≦200m/sであるこ
と。

ディフューザ部での基本寸法を上記の如く設計すること
によって、減音効果が良好で、かつ経済的なディフュー
ザとすることができる。

多孔質金属12の厚さｔは、最適な減音効果を得るため、
多孔板10の孔径ｄに対応した厚さとする必要がある。厚
くすればするほど減音効果は増すが、ディフューザ部が
大きくなり、費用が増え、不経済である。

多孔板10の開口率σは、それぞれの孔同志の流れの干渉
を避けるために押える必要があるが、開口率を下げすぎ
ると、円筒状多孔板10の寸法が大きくなり不経済であ
る。

また多孔質金属12からの出口流速Ｖは、多孔質金属12の
出口で騒音を発生させる流速より低くし、騒音を発生さ
せないようにする必要がある。このため多孔質金属12の
出口の開口率を所要流量に応じて押え板13によって制限
する必要がある。

第３図は上述の最適基準寸法を見出すために実施した蒸
気流通テストの結果を示したものである。この試験結果
によって、前述の設計基準が得られた。

以上の様なディフューザ寸法とすることによって、多孔
板10からの流れは衝撃波を伴う乱れの激しいチョーク流
となって噴出するが、直後に多孔質金属12があるため、
それぞれの孔からの流れが互いに干渉することなく円錐
状の流れを形成し、多孔質金属12を通過する間に漸次拡
大、減速して多孔質金属12の出口では緩やかな流れとな
っている。このため、ディフューザ部での従来の発生音
が大幅に軽減され、必要な吸音体を減ずることが可能と
なり、蒸気放出用消音器の小形化を達成することが出来
る。蒸気放出用消音器が小形軽量化されれば、消音器の
製作費用が低減出来るほか、支持鉄骨の軽量化、据付作
業の合理化など有形・無形の波及効果が生まれ、多大の
メリットが出る結果となる。

〔考案の効果〕

従来の蒸気放出箇所用消音器は、ディフューザ部よりの
発生音が大きく、消音器での必要減音量を得るため多量
の吸音体を必要としたが、本考案の最適形状の多孔質金
属ディフューザを設けることで、ディフューザ部の発生
音を大幅に減ずることができ、消音器の小形・軽量化を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の断面図、第２図は上記実施
例のＡ−Ａ断面図、第３図は上記実施例の説明図、第４
図および第５図は従来技術の説明図である。 １…蒸気管、２…安全弁 ３…排気管、４…消音器 ５…消音器本体、６…ディフューザ ７…吸音体、10…円筒形多孔板 11…孔、12…多孔質金属 13…押え板 ｄ…孔の直径、ｔ…多孔質金属の厚さ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 深津 智 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 (56)参考文献 特開 昭47−8826（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】多数の孔を有する円筒、同円筒の外周を覆
   って設けられた多孔質金属材料、および同多孔質金属材
   料を保持する押え板として同金属材料の外周に隙間を開
   けて設けられた複数の細幅板材からなり、かつ、前記多
   孔質金属材料の厚さを前記円筒に設けられた孔の直径の
   ２倍以上とし、前記円筒のそれぞれの孔から気体が噴出
   した時、その気体を前記多孔質金属材料内で前記円筒の
   半径方向に流し漸次拡大減速させて消音し、前記細幅板
   材の隙間から外部に放出させることを特徴とする消音器
   用ディフューザ。