JPS6263113A

JPS6263113A - 消音器

Info

Publication number: JPS6263113A
Application number: JP20336285A
Authority: JP
Inventors: Shizuo Yamamoto; 山本　鎮男; Tetsuo Kanda; 神田　哲郎
Original assignee: Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd
Current assignee: Chiyoda Corp
Priority date: 1985-09-17
Filing date: 1985-09-17
Publication date: 1987-03-19

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。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は自動車用エンジン等から発生する排気音を消
音する消音器、特に排気ガスの流れに対する抵抗が小さ
く、シかも極めて効率的に消音できる消音器に関するも
のである。

（従来の技術）自動車用エンジン等から発生する排気音を消音する消音
器は従来から種々の形式のものが存在しイ松番１　斗を
品六−表小し１ヂＩ↓　憤Ｉ　Ｑ　Ｍｒψ；斗様に、一
端層排気導管１′、他端にテールバイブ２′を取付けた
筒状をした消音器本体３′内を隔壁４によって複数のチ
ャンバー５ａ、５ｂに区画し、この隔壁４の上下を貫通
する２木の導管６’、６’によってこれらチャ゛ンバー
５ａ、５ｂ　　、。

を連通させ、前記排気導管１′とテールパイプ２′の本
体内に位置した部分の周壁及び導管６′の周壁に多数の
小孔７を設け、排気ガスがこれら小孔７を通過する際の
抵抗及びチャンバー５ａ。

５ｂの容量によって消音するタイプ、あるいは第１３図
に示す様に消音器本体３″の内部の排気ガスの通過゛経
路中に排気ガス浄化用の触媒層８を設け、排気ガスがこ
の触媒層８を通り抜ける際の抵抗によって消音するタイ
プのものなどが存在していた。

（発明が解決しようとする問題点）エンジンの効率向上の為には排気系としては排気抵抗は
できるだけ小さい方が望ましいが、排気抵抗を小さくす
ると排気系は共鳴現象をおこし。

特定の周波数の排気音は消音できないという問題があっ
た。

この為、前記第１２図に示すものの様に、排気ガスを多
数の小孔７を通過させたり、第１３図に示すものの様に
触媒層８を通過させることによりυ１気抵抗を大きくシ
、それにより共鳴現象を防ｒｂしようとしていたが、排
気抵抗の増大は当然エンジンの効率低下をもたらし、必
ずしも満足すべきものではなかった。

共鳴現象とはエンジンから発生し、排気導管、消音器本
体、テールパイプを進行してきた音波である進行波がテ
ールパイプの終端で反射し、反射波となって進行波と干
渉し、音を強めあう現象、即ち、音のエネルギーが蓄積
される現象である。

従って、この共鳴現象を防止するには排気導管、消音器
本体、テールパイプのどこ、かで音のエネルギーを吸収
する様にし、エネルギーの蓄積を阻止すれば良いことと
なるが、排気導管、消音器本体、テールパイプといった
排気ガスの流路中に抵抗体を設置し、エネルギーを吸収
することは排気ガスの排気抵抗を増加させることとなる
為、好ましくなく、避けなければな−ｒない。

本発明は、従来の消音器と全く異る原理にノ、ｑづくも
のであり、排気抵抗を大きくせずに共鳴現象を防止でき
、効率的にエンジン排気音を低下させることができる消
音器を提供することを目的とするものである。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）この発明は排気ガスの主流路の上流側から分流し、下流
路でこの主流路に合流するバイパス路を主流路に併設し
、このバイパス路中に通過孔を有する抵抗体となる邪魔
板を複数個設けることにより、前記消音器に関する従来
からの問題を解決したものである。

（作　用）本発明の消音器は上記の通りのものであり、排気導管１
を通ってエンジンから送り込まれた排気ガスは主流路Ｍ
とバイパス路Ｂに分流し、進行波の一部およびテールパ
イプ？終端で反射した反射波の一部はバイパス路Ｂに伝
播され、このバイパス路Ｂにおいて音波のエネルギーの
吸−収：′が行われるので、音波エネルギーの蓄積、そ
れに伴う共鳴現象の発生は阻止され、エンジンによって
発生した排気音は消音される。

（実施例）第１図はこの発明の第１実施例を示すものであり、一端
に排気導管１を有する消音器本体１０の他端には、主流
路Ｍとバイパス路Ｂを有する共鳴防止体１１が連設され
ており、この共鳴防止体１１の終端部にはテールパイプ
２が取付けられている。

消音器本体ｌＯは複数の隔壁４．４によって２複数のチ
ャン／＜−５ａ、５ｂ、５Ｃに区画されており、これら
チャン八−５ａ、５ｂ、５Ｃ間は両隔壁４．４の中央を
貫通した短い導管６．６によ、って排気導管１と一直線
上に位置して連通せしめられている。

一方、この消音器本体ｌＯに連設している共鳴防止体１
１は外管１５．内管１２とからなる２重管構造となって
おり、内管１２は複数の支持片１９．１９．・・・によ
り外管の内周壁との間に何らの抵抗体の存在しない主流
路Ｍが保持され、前記短い導管６，６と一直線上になる
様に位置している。一方、この内管１２の内部には中央
部にオリフィスで形成した通過孔１３を設けた抵抗体で
ある邪魔板１４が所定の間隔で複数個取付けられ、バイ
パス路Ｂとなっている。

この邪魔板１４は５枚乃至２０枚取付けることが効果的
であり、通過孔１３の開口率は３０％乃至７０％が好ま
しく、それ以下の開口率では邪魔板１４で音波が反射さ
れてしまい音波エネルギーのオリフィスによる吸収が行
われぬ為望ましくなく、それ以上では必要な抵抗を得る
為に多数の邪魔板１４を必要とし、不経済である。

なお、バイパス路Ｂを構成する内管１２の断面積はテー
ルパイプ２の断面積と同程度が望ましく、内管１２の長
さは音波の波長の１／４以上が望ましいが、ｌ／１６程
度でも効果を得ることが可能である。

しかし、これ以上短かくなると効果が失われる為、少な
くともテールパイプ２の直径の３倍程度は必要である。

又、主流路Ｍとバイパス路Ｂとは、分流箇所、合流箇所
以外では分離されており、音波エネルギーの授受が全く
ないことが重要であり、内管１２の周壁が多孔となって
いることは避けなけらばならない。

なお、ディーゼルエンジン等排気ガス中にダストが混入
しているものについては第２図に示す第２実施例のもの
の様に内管１２内へのダストの堆積を防止する為に邪魔
板１４に設ける通過孔１３′を内管１２の内周壁に接す
る様に下方に設けたほうが良い。

又、この邪魔板１４の通過孔１３．１３’の形状は必ず
しも円形に限る必要はなく、第３図に示す第３実施例の
如く半円形でも良く、更に他の形状でも良い。

前記の各実施例において、排気導管ｌから導かれた排気
ガスは消音器本体１０に設けられた複数のチャンバー５
ａ、５ｂ、５Ｃを次々に通り、更に共鳴防止体１１の内
周壁１′と内管１２どの［口１の主流路Ｍ及び内管１２
内の各通過孔１３を通りテールパイプ２から外部に排出
される。その際、排気ガスの音波は隔壁４によって発生
する反射波との干渉及び消音器本体１０の容量の効果に
よって減衰させられる。

この際、一部局波数の音波はこの干渉によってあまり減
衰せずに共鳴防止体１１に達するが、内管１２に設けら
れている邪魔板１４が抵抗となり、共鳴現象の発生は阻
止される。

なお、共鳴防止体１１に導入された排気ガスの大部分は
内管１２どの間の主流路Ｍを通って排出される為、この
共鳴防止体１１における排気抵抗は極めて小さい。

次に第４図及び第５図はこの発明の第４実施例を示した
ものであり、この実施例においては２重管構造となった
共鳴防止体１１の外管１５と内管１２との間の空隙上部
に円弧状をした邪魔板１４が所定間隔で取付けられてい
る。そして、邪魔板１４の下方は通過孔１３となってい
る。つまり、この実施例においては第１実施例とは逆に
内管１２内が主流路Ｍ、内管１２と外管１５との間がバ
イパス路Ｂとなっている。

他は全て第１実施例と同一なので、同一符号を付し説明
を省略する。

一方、第６図はこの発明の第５実施例を示すものであり
、この実施例は、テールパイプ２と共鳴防止体１１を一
体化させたものであり、テールバイブ２の上流側及び下
流側にそれぞれ分岐孔１６．１６をあけ、この分岐孔１
６．１６間を分岐管１７で結び、この分岐管１７内に通
過孔１３を有する邪魔板１４を所定間隔で複数個取付け
。

この分岐管１７内をバイパス路Ｂ、テールパイプ２内を
主流路Ｍとしたものである。

更に第７図はこの発明の第６実施例を示すものであり、
この実施例は、排気導管ｌと消音器本体１０との間に共
鳴防止体１１を設けたものである。共鳴防止体ｌｌ自体
の構成は第１実施例のものと同じであり、同一符号を付
し説明を省略すス− なお、第４実施例のものの様に内管１２内植主流路Ｍ、
外管１５と内管１２との間をバイパス路Ｍとしても良く
、又、第５実施例の様に、バイパス路Ｂを分岐させて外
部に設けても良いことはもちろんである。

更に又、第８図に示す第７実施例の様に、消音器本体ｌ
Ｏ内に隔壁４．４をつらぬいて内管１２を位置させ、こ
の内管１２内に通過孔１３を有する邪魔板１４を複数個
取付け、この中をバイパス路Ｂ、導管６，６によって連
通せしめられた空間を主流路Ｍとしても良い。

又、第９図はこの発明の第８実施例を示したものであり
、排気導管１とテールパイプ２との間に大径の外管１５
を設け、この外管１５内には斜め方向に排気ガス浄化用
の触媒層１８が設けられており、排気導管ｌとテールバ
イブ２とを結ぶ一線から外れた位置に触媒層１８を貫通
するように内管１２を設け、内管１２と外管１５との間
を主流路Ｍとし、内管１２内には通過孔１３を有する邪
魔板１４が取付けられ、バイパス路Ｂとなっている。ご
の場合、共鳴はこのバイパス路Ｂにおいて防止される為
、従来の触媒層内蔵型消音器のように触媒層の抵抗を大
きくする必要はなく、排気抵抗の小さいハニカム型触媒
を用いることも可能である。

なお、第１０図、第１１図は排気音をテールパイプの終
端から４５°の角度で３０ｃｍ＃して実際に測定した場
合の音圧のスペクトル図である。

第１１図は第１２図に示した従来の消音器、第１０図は
本発明に係る消音器の測定結果であり、第１１図に示す
従来の消音器においては破線で示す如く、音圧が極めて
大きくなる周波数が周期的に存在しており、共鳴現象が
発生していることが認められる。これに対し、第１１図
に示す本発明の消音器においては、全体的に音圧は低く
、共鳴現象も認められず、消音が有効に行われている。

なお、この測定においては本発明の消音器の騒音レベル
は従来のものに比して約６ｄｂ小さくなった。

（発明の効果）一ヒ述の通りＪ−どの発明の消音器は従来の消音器と全
く異る原理にもとずくものであり、音波に対する抵抗体
をバイパス路に設け、このバイパス路において音波のエ
ネルギーの吸収が行われ、排気導管、消音器本体、テー
ルパイプ等には抵抗体を設ける必要がない為、排気抵抗
は極めて小さく、効率的に消音を行うことができる。又
、極めて簡単な構造であり、故障が発生するおそれもな
く、耐久性にもすぐれ、エネルギーの節約、騒音公害の
防止に資することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る消音器の第１実施例の縦断正面図
、第２図は第２実施例の縦断側面図、第３図は第３実施
例の縦断側面図、第４図は第４実施例の縦断正面図、第
５図はその要部の縦断側面図、第６図は第５実施例の縦
断正面図、第７図は第６実施例の縦断正面図、第８図は
第７実施例の縦断正面図、第９図は第８実施例の縦断正
面図。第１０図は本発明に係る消音器の音圧スペクトル図、第
１１図は従来の消音器の音圧スペクトル図、第１２図は
従来の消音器の一例の縦断正面図、第１３図は他の例の
縦断正面図である。ｌ・・・排気導管、２・・・テールパイプ、３・・・消
音器軟体、４・・・隔壁、５ａ、５ｂ・・・チャンバー
、６・・・導管、７・・・小孔、８・・・触媒層、９・
・・段部、１０・・・消音器本体、１１・・・共鳴防止
体、１２・・・内管、１３・・・オリフィス、１４・・
・オリフィス板、１５−・・外管、１６・・・分岐孔、
１７・・・分岐管、１８・・・触媒層、１９・・・支持
片。銅８図第９図

Claims

【特許請求の範囲】

排気ガスの上流側から分流し、下流側でこの主流路と合
流するバイパス路を主流路に併設し、このバイパス路中
に通過孔を有する抵抗体となる邪魔板を複数個設けたこ
とを特徴とする消音器。