增压机用消音器以及使用了该消音器的增压机的制作方法_4

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I,该曲线段LI是将以作为复合曲线段的同心的定圆Cl、C2为基准的渐开方向(解开线的方向)反转了的两根渐开线曲线I1、12的一部分彼此连接在一起而成的。此处,如图13所示,还可以是定圆Cl、C2为同一物(换言之,同心同径或渐开线曲线11、12同曲率),并且两根渐开线曲线11、12的起点间隔为相互等间隔。其中,不需要限定于这样的结构,也可以使定圆C1、C2的半径相互不同。
[0135]另一方面,如图14以及图15所示,图12的结构基于如下曲线段L2,该曲线段L2是将以作为复合曲线段的同心异径的定圆C1、C2、C3(C2 < Cl < C3)为基准的渐开方向正转或者反转了的三根渐开线曲线I1、12、13的一部分彼此连接在一起而成的。其中,如图12(b)所示,吸声分离器20还基于与和渐开线曲线13的内端连接的径向平行的直线的形状
[0136]此外,图15中,个别地表示作为图14的复合曲线段的基础的各渐开线曲线11、12、13。并且,图14以及图15中,di是作为吸声分离器20的内径的直径,图15中,rl、r2、r3是与各渐开线曲线I (I1、12、13)分别对应的定圆(C1、C2、C3)的半径,图14中,do是作为吸声分离器20的外径的直径。
[0137]此处,根据图15可知,渐开线曲线12和13的渐开方向相同,渐开线曲线12(或13)和Il的渐开方向反转。
[0138]根据这样的第三实施方式的结构,由于能够使与由压缩机3吸入的空气的流动相反地在流路19内行进的噪声的声波容易碰撞吸声分离器20,所以能够高效地进行吸声分离器20对噪声的吸声,从而能够进一步增加消音量。
[0139]接下来,通过与以往的增压机用消音器的具体例(比较例)的比较,来对本实施方式的增压机用消音器I的具体例(实施例)所产生的消音效果进行说明。
[0140]〔比较例〕
[0141]首先,如图16(a)的整体图以及图16(b)的主要部分放大图所示,比较例的增压机用消音器(圆筒外周吸入型)具备消音元件15’,该消音元件15’在消音器的外径与内径之间同心放射状地排列有Z形形状的吸声分离器20’。
[0142]其中,对于消音元件15’而言,将处理风量设为44m3/m,并且如图16(a)所示,与增压机的外形相称地将外径设为2100mm,此外与增压机的吸入口径相符地将内径设为1300mmo
[0143]此处,为了使与图17的最上层的折线图表(A特性)对应的听觉(A特性)修正后的增压机内部的产生噪声150dB(A)在增压机的周围减少至105dB(A)以下,在增压机用消音器整体中需要45dB (A)以上的消音量。而且,该消音量中,消音元件15’需要承担29dB (A)以上的消音量。此外,A特性修正后的噪声等级L能够作为A特性中的按频率的声压等级LI?Ln的合成式L = 1log (10L1/1°+10L2/1°+10L3/1°+…+1wici)而求解(参照《机械噪声手册(工业图书)》第8页)。
[0144]因此,为了以占据产生噪声的大部分的基本频率1650Hz以上的高频率区域即3300Hz为中心对30dB(A)进行消音,在外径与内径之间的间隔400mm的空间内得到有效的消音量,比较例的增压机用消音器具备以下所示的更加具体的结构。
[0145]S卩,如图16 (a)所示,比较例的增压机用消音器中,吸声分离器20 ’的片数是48片,在周向上等间隔地排列。并且,吸声分离器20’的形状形成为从外径朝向内径弯曲成“ < ”形状,而且其前端(内端)朝向中心而以与径向平行的方式折弯而成的大致Z形。另外,如图16 (b)所示,吸声分离器20’的厚度t是25mm,流路宽度w是75mm,吸声分离器20’的排列间距P是100mm,流路长度(延长长度)I是450mmo
[0146]像这样构成的比较例的增压机用消音器中,流路宽度w与流路长度I的比是1/w=450 (mm)/75 (mm) = 6.0,消音最好的频率能够通过下述两种方法来计算。
[0147]<根据波长λ与流路宽度w的关系的计算>
[0148]作为第一计算方法,若根据波长λ与流路宽度w的关系来计算消音最好的频率,则如下所示。
[0149]B卩,首先,由于流路宽度w = 75mm相当于厚度t = 25mm的3倍,所以下式成立。
[0150]w = 3t...(I)
[0151]接下来,若在排列间距P与流路宽度w之间使用式⑴的结果,则下式成立。
[0152]P = w+t
[0153]= w+(l/3)w
[0154]= (4/3^" (2)
[0155]而且,若在用于有效地对波长λ的噪声进行消音的条件p/λ = I中代入式(2)的右边而消除P,则作为波长λ与流路宽度w的关系式,能够导出下式。
[0156]w = (3/4) λ …(3)
[0157]接下来,如下式所示,通过将式(3)变形并代入w = 75mm,来求解波长λ。
[0158]λ = (4/3) w
[0159]= (4/3) X 75 (mm)
[0160]= 100 (mm)...(4)
[0161]而且,消音最好的频率f根据与音速V = 340m/s以及波长λ的关系来如下式求解。
[0162]f = ν/ λ
[0163]= 340 (m/s)/0.100 (m)
[0164]= 3400 (Hz)…(5)
[0165]<根据波长λ与排列间距P的关系的计算>
[0166]接下来,作为第二计算方法,若根据波长λ与排列间距P的关系来计算消音最好的频率,则如下所示。
[0167]S卩,首先,根据波长λ与排列间距P的关系式得到下式。
[0168]P = λ
[0169]三λ = P
[0170]= 100 (mm)...(6)
[0171]而且,消音最好的频率f根据与音速V = 340m/s以及波长λ的关系来如下式求解。
[0172]f = v/A
[0173]= 340 (m/s)/0.100 (m)
[0174]= 3400 (Hz)…(7)
[0175]该式(J)的计算结果与上述的根据波长λ与流路宽度w的关系的计算结果一致。
[0176]而且,这样的比较例的增压机用消音器中,消音元件15’单体的消音特性的实测值如图18所示,通过在组装有消音元件15’的状态下的增压机用消音器后的噪声特性(Α特性)的实测值如图17的最下层的折线图表所示。此外,图17的中层所示的折线图表表示通过在未组装消音元件15’的状态下的增压机用消音器后的噪声特性(Α特性)的实测值。
[0177]此处,如图18所示,消音元件15’单体的消音特性具有如下那样稍微尖锐的山形的特征:接近设计值的3400Hz (高频率区域的中心3300Hz)的3150Hz的消音量成为峰值,并且在3150Hz前后的规定范围的频率区域内表示30dB以上的消音量。
[0178]并且,与图17的最下层的折线图表对应的A特性修正后的噪声是104dB(A),成为目标的105dB(A)以下。
[0179]然而,在这样的比较例的增压机用消音器中,如图17的最下层的折线图表所示可知:基本频率1650Hz的噪声的等级相对于前后的频率(1250Hz、2000Hz)的等级超出15dB以上,从而基本频率与倍音的消音量不均等。
[0180]这样的噪声特性不能说平衡良好地减少基本频率1650Hz以及其倍音的3300Hz的噪声等级。
[0181]〔实施例〕
[0182]与此相对,实施例的增压机用消音器I中,如图19(a)的整体图以及图19(b)的主要部分放大图所示,具备消音元件15,该消音元件15在消音器的外径与内径之间同心放射状地排列有沿着由三个渐开线曲线构成的复合曲线段的大致S形形状的吸声分离器20。
[0183]其中,与比较例相同,对于消音元件15而言,将处理风量设为44m3/m,并且如图19(a)所示,与增压机的外形相称地将外径设为2100mm。另一方面,如图19(a)所示,对于内径,比比较例稍小地设为1100mm。
[0184]此处,在实施例中,为了与比较例相比增加消音量,以将与图20的最上层的图表(与图17的最上层的图表相同的图表)对应的听觉(A特性)修正后的增压机内部的产生噪声150dB(A)在增压机的周围减少至10dB(A)以下为目的。
[0185]由此,在实施例中,增压机用消音器整体中需要50dB(A)以上的消音量,其中,消音元件15需要承担34dB(A)以上的消音量。
[0186]S卩,实施例的消音元件15 (必要消音量34dB (A))相对于比较例的消音元件15’ (必要消音量29dB (A)),需要增加5dB (A)的消音量。
[0187]因此,在实施例中,为了高效地减少比较例中未完成的占据产生噪声的大部分的基本频率1650Hz和其倍音的3300Hz双方的噪声的等级,而以使消音的峰值频率成为比比较例(3400Hz)低的2475Hz (基本频率1650Hz与倍音3300Hz的中间频率)为目标。
[0188]而且,为了以这样的消音的峰值频率2475Hz为中心对35dB (A)进行消音,并在外径与内径之间的间隔500_的空间内得到有效的消音量,实施例的增压机用消音器具备以下所示的更加具体的结构。
[0189]S卩,如图19(a)所示,实施例的增压机用消音器中,使用了渐开线曲线的吸声分离器20的片数是24片,在周向上等间隔地排列。并且,如图19(b)所示,吸声分离器20的厚度t是40mm,流路宽度w是100mm,吸声分离器20的排列间距p是140mm,流路长度I是650mmo
[0190]像这样构成的实施例的增压机用消音器中,流路宽度w与流路长度I的比是I/w = 650 (mm)/100 (mm) = 6.5,与比较例相同,消音最好的频率能够
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