本发明涉及设置于供空气流动的配管的消音器以及具有该消音器的消音装置。
背景技术：
公知压缩机、增压器、蒸汽轮机、燃气轮机等通过气体(空气、废气)流入而使固定于旋转轴的动翼、叶轮旋转、或者通过旋转的动翼、叶轮对气体进行压缩而进行扫气的旋转机械。这样的旋转机械存在因气体流动而产生声音的情况。在该情况下，有时在产生声音的配管上配置吸音材料或设置使声音衰减的消音器。
作为消音器，存在如下的消音器，其具有在正面形成有贯通孔的板状构件以及与板状构件之间形成空间的构件，该消音器利用亥姆霍兹共鸣器原理通过该贯通孔使噪声衰减(参照专利文献1、2)。另外，在专利文献3中记载有通过在供气体流动的流路内形成凹部、孔来降低在流路内传播的声波的构造。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表2004-509313号公报
专利文献2：日本特开2012-159259号公报
专利文献3：日本特表2008-531899号公报
通过如专利文献1、2那样形成与供气体流动的流路面对的贯通孔并设置与该贯通孔相连的封闭的空间，能够降低在流路内产生的声波。然而，专利文献1、2所记载的消音器存在衰减效果不充分的情况。另外，在如专利文献3所记载的装置那样在气体进行流动的路线上直接设置凹部的情况下，制造耗费精力。
技术实现要素：
发明要解决的课题
因此，本发明的课题在于提供能够更好地获得声波的衰减效果的消音器以及具有该消音器的消音装置。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题，本发明涉及一种消音器，其设置于供气体流动的管路的壁面，其特征在于，所述消音器具有：正面，其在所述管路的内表面露出；底面，其与所述正面相面对；以及侧面，其配置在所述正面与所述底面之间，且封堵所述正面与所述底面之间，所述正面形成有多个贯通孔，该多个贯通孔的所述气体的流动方向上的排列数是一个或者两个，该多个贯通孔的与所述气体的流动方向正交的方向上的排列数是10个以上。
另外，优选的是，所述正面的所述贯通孔的与所述气体的流动方向正交的方向上的排列数是20个以下。
另外，优选的是，所述侧面是与所述正面一体的构件。
另外，优选的是，所述消音器还具有调整机构，该调整机构使所述底面相对于所述正面移动，从而调整所述正面与所述底面之间的空间的容积。
为了解决上述课题，本发明的特征在于，具有：上述任一项所记载的多个消音器；以及收纳所述多个消音器并固定于所述壁面的保持部。
另外，优选的是，所述保持部在与所述气体的流动平行的方向上形成有多个收纳所述消音器的凹部。
发明效果
根据本发明，能够更好地获得声波的衰减效果。
附图说明
图1是示出具有消音装置的压缩机单元的简要结构的示意图。
图2是示出消音装置的简要结构的剖视图。
图3是从气体的流路侧观察消音装置时的主视图。
图4是示出消音装置的保持部的简要结构的立体图。
图5是图3的B-B线剖视图。
图6是示出消音器的简要结构的示意图。
图7是示出消音器的特性的一个例子的图表。
图8是示出消音器的另一实施例的简要结构的示意图。
图9是示出消音器的另一实施例的简要结构的立体图。
图10是示出消音器的另一实施例的简要结构的剖视图。
图11是示出消音装置的另一实施例的简要结构的示意图。
图12是示出消音装置的另一实施例的简要结构的剖视图。
图13是示出消音装置的另一实施例的简要结构的剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明。需要说明的是，并不通过以下实施例限定本发明。另外，下述实施例中的构成要素包括本领域技术人员能够容易地替换的要素或实际相同的要素。
图1是示出具有消音装置的压缩机的简要结构的示意图。如图1所示那样，压缩机单元1具有压缩机10以及使压缩机10的旋转轴12旋转的驱动源8。驱动源8能够使用使旋转轴12旋转的各种机构，能够使用通过电动而使旋转轴旋转的马达、通过供给废气、燃烧气体、蒸汽而使动翼旋转进而使旋转轴旋转的涡轮等。
压缩机10是离心压缩机，具有外壳11、旋转轴12、轴承13、14、叶轮15、供气管道17、排气管道20以及消音装置30。外壳11呈中空形状并固定于底座等基台上。外壳11在内部配置有旋转轴12、轴承13、14以及叶轮15。外壳11成为旋转机械的固定部。另外，外壳11与供气管道17以及排气管道20连接，供气管道17以及排气管道20与内部的中空部分连接。
旋转轴12插入到外壳11的内部。旋转轴12的一个端部与外壳11相比向外侧突出，且与驱动源8连接。旋转轴12如上述那样通过驱动源8而旋转。轴承13、14配置在外壳11与旋转轴12之间，将旋转轴12以旋转自如的状态支承于外壳11。轴承13与轴承14配置为在旋转轴12的轴向上将叶轮15夹在中间。
压缩机10具有多个叶轮(动翼)15。多个叶轮(动翼)15固定于旋转轴12，与旋转轴12一起旋转。供气管道17与外壳11的吸入口连结。吸入口配置在外壳11的轴向的一个端部，在本实施例中配置于轴承13侧。排气管道20与外壳11的排气口连结。排气口配置于外壳11的轴向的另一个端部，在本实施例中配置于轴承14侧。消音装置30设置于供气管道17。对于消音装置30后述。
压缩机单元1通过驱动源8使旋转轴12旋转。在压缩机10中，当旋转轴12旋转时，叶轮15与旋转轴12一起旋转。在压缩机10中，当叶轮15旋转时，气体G从供气管道17通过吸入口被吸入到外壳11内。吸入到外壳11内的气体G在通过叶轮15的叶片的过程中升压，生成的压缩流体从排气口向排气管道20排出。这样，压缩机单元1通过使叶轮15旋转而从供气管道17吸引气体G，在进行压缩后从排气管道20排出。通过压缩机单元1压缩后的气体G用于各种用途。
接下来，使用图2～图7说明消音装置30。图2是示出消音装置的简要结构的剖视图。图2是图1的A-A线剖视图。图3是从气体的流路侧观察消音装置时的主视图。图4是示出消音装置的保持部的简要结构的立体图。图5是图3的B-B线剖视图。图6是示出消音器的简要结构的示意图。图7是示出消音器的特性的一个例子的图表。
消音装置30如上述那样设置于供气管道17，降低因气流G在供气管道17中流动而产生的噪声。在此，如图2所示，本实施例的供气管道17是剖面为矩形的具有四个面的方形的管路。
消音装置30在供气管道17的四个面分别设置有消音单元32。供气管道17在设置有消音单元32的面上形成有开口22。
消音单元32的一个面在供气管道17的内表面、换句话说气体G流动的面露出。消音单元32具有保持部34以及多个消音器36。
保持部34是保持多个消音器36并且封堵供气管道17的开口22的构件，具有支承面40、框41、分隔板42a、42b以及凸缘44。支承面40是与开口22大致相同大小的板状构件。框41覆盖支承面40的开口22侧的面的周围的整周。由此，保持部3形成支承面40、框41以及一个面(开口22侧的面)开放的箱。分隔板42a在被支承面40与框41包围而成的空间中沿气体G的流动方向配置。分隔板42a在与气体G的流动方向正交的方向上以规定的间隔配置有多张，在与气体G的流动方向正交的方向上将被支承面40与框41包围而成的空间划分成多个。分隔板42b在被支承面40与框41包围而成的空间中沿与气体G的流动方向正交的方向配置。分隔板42b在气体G的流动方向上以规定的间隔配置有多张，在气体G的流动方向上将被支承面40与框41包围而成的空间分割成多个。这样，保持部34利用分隔板42a与分隔板42b将被支承面40与框41包围而成的空间分割成格子状。保持部34的分割成格子状的一个一个空间(被邻接的分隔板42a(端部的一方是框41)以及邻接的分隔板42b(端部的一方是框41)包围而成的空间)成为配置消音器36的凹部43。凸缘44配置于框41的与支承面40相反侧的端部(开口22侧的端部)。凸缘44向框41的外侧延伸。保持部34通过在凸缘44设置紧固部38而固定于供气管道17。作为紧固部38，能够使用螺钉与螺栓等。需要说明的是，优选对凸缘44与供气管道17之间进行密封，以使得气体G不会漏出。作为密封机构，可以将O型环等设置于凸缘44与供气管道17之间，也可以对凸缘44与供气管道17进行焊接。需要说明的是，本实施例的保持部34采用矩形形状，但形状不限于此。在因供气管道17周围的构造而存在无法设置的部分的情况下，只要设为将该部分去除的形状即可。在该情况下，供气管道17的开口22也相同地调整形状。
消音器36收纳于保持部34的各个凹部43。换句话说，消音器36在行列方向上配置有多个。消音器36如图5以及图6所示那样呈内部形成有空间的箱形状，具有在开口22侧的面暴露于供气体G流动的流路(供气管道17的内表面)的正面50、与正面50对置的背面52、以及配置在正面50与背面52之间且覆盖背面52与正面50的周围的侧面54。消音器36的正面50与侧面54是一体的，背面52通过焊接等固定于侧面54。另外，正面50与背面52分开距离L。另外，消音器36通过将侧面54或者正面50与分隔板42a、42b进行焊接而固定于保持部34。另外，消音器36以气体G的流动方向是正面50的短边方向而与气体G的流动方向正交的方向是正面50的长边方向的朝向配置。
消音器36如图5以及图6所示那样在正面50形成有多个贯通孔60。贯通孔60的气体G的流动方向上的排列数是两个，与气体G的流动方向正交的方向的排列数是10个以上。消音器36通过形成贯通孔60而形成被正面50、背面52、侧面54包围而成的内部的空间与供气体G流动的空间相连的状态。
消音器36以及消音装置30通过将气体G的流动方向上的贯通孔60的排列数设为两个而能够抑制因静压差产生的循环，能够避免贯通孔60处的气体G的吸入现象、排出现象，无论流动的状况如何都能够维持声波的衰减效果。换句话说，若在气体G的流动方向上设置多个贯通孔60，虽然有时由于贯通孔60的位置而产生没有料到的气体的吸入现象、排出现象，导致噪声的降低效果减弱，但消音器36以及消音装置30通过将气体G的流动方向上的贯通孔60的排列数设为两个，从而在消音器36内以及正面50的附近也能够使流动方向的气体G的行为稳定。由此，能够提高噪声的降低效果。
另外，由于消音装置30采用组合相同形状的多个消音器36的结构，因此组装简单。另外，由于消音器36是简单的构造，因此制造简单。由此，能够减少操作者的负担，降低制造成本、组装成本。
另外，消音器36采用相对于正面50将背面52设为单独构件并利用焊接等进行固定的构造，能够将正面50与背面52的距离L调整为任意的位置。由此，通过调整背面52的位置，能够调整消音器36的频率特性。换句话说，能够将图7所示的吸音率增高的频率设为所希望的位置。由此，消音器36能够按照所设置的设备的特性离来调整要降低的声音的频率。由此，能够任意调整利用消音装置30降低的声音，能够更适当地降低噪声。另外，消音装置30也可以组合距离L不同的消音器36而配置于保持部34。
图8是示出消音器的另一实施例的简要结构的示意图。在此，在上述实施例中，将气体G的流动方向上的贯通孔60的排列个数设为两个，但不限于此。图8所示的消音器36a的、正面50a的气体G的流动方向上的贯通孔60的排列个数是一个。即便将气体G的流动方向上的贯通孔60设为一个，消音器36a也能够获得与上述相同的效果。
另外，消音器的与气体G的流动方向正交的方向上的贯通孔的排列数不特别限定，但优选为10个以上且20个以下。由此，能够抑制消音器的长宽比变得极端，能够容易地制造，并且也能够使组装变简单。
另外，贯通孔60的形状不特别限定，可以在内部存在突起，也可以相对于正面50倾斜。
图9是示出消音器的另一实施例的简要结构的立体图。图10是示出消音器的另一实施例的简要结构的剖视图。消音器36b呈内部形成有空间的箱形状，具有在开口22侧的面暴露于供气体G流动的流路(供气管道17的内表面)的正面50、与正面50对置的背面52a、以及配置在正面50与背面52a之间且覆盖背面52a与正面50的周围的侧面54。此外，消音器36b具有调整背面52a相对于正面50的位置的调整机构80。
调整机构80具有螺栓82、支承螺母84、螺纹槽86、导轨88以及切口89。螺栓82是形成有螺纹槽86的棒状构件，固定于支承螺母84并插入至螺纹槽86。支承螺母84固定于正面50的背面52a侧的面。支承螺母84以即便螺栓82旋转螺栓82的轴向的位置也不移动的状态将螺栓82支承为旋转自如。螺纹槽86形成于背面52a，供螺栓82插入。本实施方式的螺栓82、支承螺母84、螺纹槽86在与气体G的流动方向正交的朝向上配置有两个。导轨88在与正面50、背面52a正交的朝向上延伸，且配置在侧面54的内侧的面。导轨88与形成于背面52a的切口89啮合。
调整机构80通过使螺栓82旋转而使得形成有螺纹槽86的背面52a沿导轨88向箭头方向移动。由此，能够将正面50与背面52a的距离调整为任意距离。
消音器36b通过设置调整机构80而能够容易地调整正面50与背面52a的距离。另外，调整机构80是通过使螺栓82旋转而调整距离的机构，因此在调整位置之后对背面52a与侧面54进行焊接的情况下，也能够抑制正面50与背面52a的距离从所希望的位置偏离的情况。由此，能够更准确地设定正面50与背面52a的距离。
在此，上述实施例的消音装置设置于供气管道17的整面，但并不局限于此，也可以仅设置于供气管道17的一部分的面。另外，在如上述实施例的消音装置那样设置保持部34的情况下，也可以将保持部34的保持面作为背面。
另外，为了使消音装置能够通过简单的工序防止气体G从供气管道17泄漏，优选设置保持部34，但不限于此。图11是示出消音装置的另一实施例的简要结构的示意图。图11所示的消音装置30a采用在消音器36与消音器36的接触面设置有焊接部90，通过焊接而密闭的构造，将消音器36直接固定于供气管道17的开口。这样，也可以不设置具有框与支承面的保持部，而使消音器36的背面与焊接部90的组合成为将消音装置30a固定于供气管道17的保持部。
图12是示出消音装置的另一实施例的简要结构的剖视图。图12所示的消音装置30b在设置于供气管道17b的凹部92配置有多个消音器36。换句话说，消音装置30b的供气管道17b的壁面成为保持部。
另外，上述实施例对在剖面为矩形的供气管道中设置有消音装置的情况进行了说明，但不限于此。图13是示出消音装置的另一实施例的简要结构的剖视图。图13所示的供气管道17c呈剖面为圆形的形状。消音装置30c具有多个消音单元32c。消音单元32c配置在供气管道17c的周向的一定角度范围。另外，多个消音单元32c在周向上邻接。各个消音单元32c具有支承面由圆弧形成的保持部34c、以及正面、背面以圆弧形成的多个消音器36c。这样，在供气管道17c为圆形的情况下，通过将保持部34c与消音器36c设为与吸气管道17c匹配的形状，也能够获得相同的效果。
需要说明的是，在本实施例中，说明了设置于供气管道的情况，但也可以设置于排气管道，此外还能够设置于供气体流动的各种通路的壁面。
附图标记说明
1压缩机单元
8驱动源
10压缩机
11外壳
12旋转轴
13、14轴承
15叶轮
17供气管道
20排气管道
22开口
30消音装置
32消音单元
34保持部
36消音器
38紧固部
40支承面
41框
42a、42b分隔板
43凹部
44凸缘
50正面
52背面
54侧面
60贯通孔
80调整机构
82螺栓
84支承螺母
86螺纹槽
88导轨
90焊接部
92凹部