專利名稱：多孔板消音構造的制作方法
技術領域：
本發明涉及裝置或裝置間的給氣或排氣用的配管路中的消音構造的技術。
背景技術：
在現有技術中，消音構造的技術是公知的。例如，有在非專利文獻1和專利文獻2中公開的技術。在該非專利文獻1中，公開了圖1所示的消音管A和圖2所示的共振消音器B等。圖1所示的消音管A由截面為四邊形的管11和多孔質消音材料12構成。該消音構造為在管11內多孔質消音材料12(例如，玻璃絨或金屬纖維等)沿管11內壁以一定厚度配置，通過該多孔質消音材料12來消散聲能。圖2所示的共振消音器B由配管路21和包圍開設于配管路21上的小孔23的放大室24構成。共振消音器B對通過配管路22的由fp＝(c/2π)√{sp/(V·mp)}的計算式確定的頻率的噪音進行選擇性消音。在此，fp為欲消除噪音的最高頻率，c為介質的聲速，sp為小孔直徑，V為放大室體積，mp為小孔深度。
在專利文獻2中公開了圖3所示的多孔質防音構造體C。圖3所示的多孔質防音構造體C將外裝板31和具有多個貫通孔32a的內裝板32對置地配置。設定內裝板32的板厚、孔徑和開口率使其滿足在流通貫通孔32a的空氣上產生粘性作用的設計條件，由其粘性作用消散聲波的能量。
日本機械學會編《機械噪音手冊》工業圖書[專利文獻2]特開2003-50586號公報但是，在上述非專利文獻1的消音管A的構成中，存在以下問題由于配管路的流速變化、溫度變化、結露等導致多孔質消音材料本身長年變化或劣化而飛散，不僅消音性能下降，而且進入壓縮機、渦輪機、泵等的裝置，從而使這些裝置的性能顯著下降或使其發生故障。另外，在廢棄消音管時，由于玻璃絨等的多孔質消音材料成為工業廢棄物，所以會產生分離并處理的費用。另外，在上述非專利文獻1的共振消音器B的構成中，存在以下問題由于只能消除指定頻率的噪音，所以為了在較大頻率范圍內獲得消音效果，必須連接調節為不同頻率的多個共振消音器，另外，需要在配管路外側設置包圍配管路小孔的放大室，整體體積較大。進而，在上述專利文獻2的多孔質防音構造體C的構成中，存在以下問題通常，開口越小消音性能越高，但是如果在壓縮機等中使用，則由于開口小，煤灰、垃圾、油滴、液滴堵塞開口的可能性變大，從而使得消音性能降低。
發明內容
本發明要解決的課題如上所述，下面說明用于解決該課題的方法及其效果。
即，在本發明中，消音構造備有配管路、沿配管路的軸方向延伸設置的第一分隔部件、將由第一分隔部件所劃分的配管路的軸方向分隔為多個小室的第二分隔部件，在面向第一分隔部件的流路一側的部分的全部或一部分上形成多個孔。
根據該構成，由于備有配管路、沿配管路的軸方向延伸設置的第一分隔部件、將由第一分隔部件劃分的配管路的軸方向分隔為多個小室的第二分隔部件，在面向第一分隔部件的流路一側的部分的全部或一部分上形成多個孔，所以不影響配管路的正常流動，而將周期的壓力變動變換為多孔板的孔部的往復運動，從而可以以壓力損失的形式消散壓力變動能量，可以消除噪音。另外，在本實施方式中，由于在配管路內部具有消音構造，所以無需在配管路外部設置多余的裝置等，所以設備不會大型化。進而，由于不使用例如玻璃絨的多孔質消音材料，所以不存在以下問題由長年變化或劣化而導致多孔質消音材料本身的飛散，從而使消音性能下降，或者該飛散了的多孔質消音材料進入壓縮機、渦輪機、泵等裝置，從而使這些裝置的性能顯著下降或使其發生故障。另外，還具有不產生多孔質消音材料本身的費用或用于保護該多孔質消音材料的表面保護材料等的費用的優點，與使用多孔質消音材料相比可以抑制制造成本。
本發明的消音構造在令欲消除的噪音的最高頻率、介質的聲速、隔板的間隔分別為f、c、b時，滿足b＜c/(4f)的關系。
根據該構成，由于在令欲消除的噪音的最高頻率、介質的聲速、隔板的間隔分別為f、c、b時，滿足b＜c/(4f)的關系，所以不影響配管路的正常流動，而將周期的壓力變動可靠地變換為多孔板的孔部的往復運動，從而可以以壓力損失的形式消散壓力變動能量，可以消除噪音。
本發明的多孔板的開口率為1～10％。由此，由于使多孔板的開口率為1～10％，所以即使在達到130～180dB的區域也可以發揮高的消音效果。
在本發明中，多孔板的開口率從流路的上游向下游逐漸減小。根據該構成，通過逐漸減小開口率，加快下游一側變低的聲壓下的多孔部的空氣振動速度，可以得到最適合于吸音的值，可以提高消音性能。
圖1是表示現有技術的消音管的圖。
圖2是表示現有技術的共振消音器的圖。
圖3是表示現有技術的多孔質防音構造體的圖。
圖4是表示本發明的第一實施方式的圖。
圖5是表示本發明的第二實施方式的圖。
圖6是表示本發明的第三實施方式的圖。
圖7是用于驗證多孔板的消音理論的圖。
圖8是表示實驗1中的條件1和條件3時的排出配管路出口部的壓力變動的頻率分析結果的圖。
圖9是表示實驗3中的實驗結果的圖。
圖10是表示本發明的第三實施方式的變形例的圖。
圖11是表示實驗4中的實驗結果的圖。
圖12是表示本發明的第三實施方式的變形例的切口側視圖。
圖13是表示本發明的第四實施方式的剖視圖。
圖14是表示本發明的第四實施方式的變形例的剖視圖。
圖15是表示本發明的第五實施方式的剖視圖。
具體實施例方式
以下，說明發明的實施方式。圖4是表示本發明的第一實施方式的圖。圖4的消音構造D具有筒狀的配管路41、在配管路41的內部沿配管路41的軸方向延伸設置且劃分配管路41的配管路截面地配置的多孔板42、將由多孔板42分隔的配管路41在配管路的軸方向分隔為多個小室44的隔板43。
配管路41形成于壓縮機、渦輪機、泵、動力機等給氣或排氣配管路的中間。該配管路41為具有圓形截面的長條形狀。伴隨給氣或排氣產生沖擊的氣體通過該配管路41。多孔板42為板狀，與配管路41的軸方向平行地配置。通過該配置，多孔板42將配管路41的截面劃分為通過氣體的空間和不通過氣體的空間。多孔板42的多個孔開口，孔的開口率優選地為1～10％。隔板43在軸方向上分隔由多孔板42所劃分的不通過氣體的部分。隔板43在軸方向具有規定間隔b地配置。在此，若用f、c分別表示欲消除的噪音的最高頻率、介質的聲速，則b＜c/(4f)。
下面說明本實施方式的配管路41內的聲波的動作。聲波通過主流路45，然后通過多孔板42的孔部46而射入小室44內，在小室44內反射并再次通過孔部46。該聲波的入射及反射經由多孔板42的孔部46而在各小室44中反復進行。
根據本實施方式，不影響配管路的正常流動，而將周期的壓力變動變換為多孔板的孔部的往復運動，能夠以壓力損失的形式消散壓力變動能量，從而能夠消除噪音。特別地，由于使多孔板的開口率為1～10％，所以在達到130～180dB的區域發揮較大的消音效果。另外，在本實施方式中，由于在配管路內部具有消音構造，所以無需在配管路外部設置多余的裝置等，所以設備不會大型化。
進而，在本實施方式中，由于不使用例如玻璃絨的多孔質消音材料，所以不存在以下問題由長年變化或劣化而導致多孔質消音材料本身的飛散，從而使消音性能下降，或者該飛散了的多孔質消音材料進入壓縮機、渦輪機、泵等裝置，從而使這些裝置的性能顯著下降或使其發生故障。進而，具有不產生多孔質消音材料本身的費用或用于保護該多孔質消音材料的表面保護材料等的費用的優點，可以抑制制造成本。
此外，上述實施方式中的多孔板42的設置位置可以為，例如在欲使主流路45較寬時接近配管路41內壁，如果不考慮主流路45的寬度則也可以為任意位置。另外，在上述實施方式中，將多孔板42平行設置于配管路41的配管路，但是在不考慮主流路45的寬度時不一定要將其平行設置于配管路41的配管路，可以傾斜任意角度進行設置。這點在以下實施方式中也是同樣。
圖5是表示本發明的第二實施方式的圖。圖5的消音構造E以配管路41的軸為中心，在與上述第一實施方式的消音構造D的小室44對稱的一側的配管路41內部設置了多個同樣的小室44′。即，本實施方式的消音構造E由上述消音構造D、在配管路41的內部沿配管路41的軸方向延伸設置且分隔配管路41的配管路截面地配置的多孔板42′、和將由多孔板42′所劃分的配管路41的配管路的軸方向分隔為多個小室44′的隔板43′構成。
配管路41形成于壓縮機、渦輪機、泵、動力機等給氣或排氣配管路的中間。該配管路41為具有圓形截面的長條形狀。伴隨給氣或排氣產生沖擊的氣體通過該配管路41。多孔板42′為板狀，與配管路41的軸方向平行地配置。通過該配置，多孔板42′將配管路41的截面劃分為通過氣體的空間和不通過氣體的空間。多孔板42′的多個孔開口，孔的開口率優選地為1～10％。隔板43′在軸方向上分隔由多孔板42′所劃分的不通過氣體的部分。隔板43′在軸方向上具有規定間隔b地配置。在此，用f、c分別表示欲消除的噪音的最高頻率、介質的聲速，則b＜c/(4f)。
小室44′由多孔板42所劃分的不通過氣體的部分的配管路41內壁、上述多孔板42′、和以間隔b相鄰的上述隔板43′合圍而成。
此外，多孔板42、隔板43和小室44與上述第一實施方式的消音構造D相同。
下面說明本實施方式的配管路41內的聲波的動作。聲波通過主流路55，然后通過多孔板42、42′的各自的孔部46、46′而射入小室44、44′內，在小室44、44′內反射并再次通過孔部46、46′。該聲波的入射及反射經由多孔板42、42′的孔部46、46′而在各自的各小室44、44′中反復進行。
通過本實施方式可以得到與第一實施方式同樣的效果。
此外，作為本實施方式的變形例，可以是使多孔板42、42′的開口率從流路55的上游向下游而逐漸減小的構造。具體來講，多孔板42、42′的開口率在朝向各小室44、44′的每個區域分別不同，隨著逐漸朝向下游，開口率逐漸變小。例如，使朝向形成于流路55的上游一側的小室的多孔板區域的開口率為8％。另外，使朝向鄰接下游一側的小室的多孔板區域的開口率為5％。以下，同樣地反復進行，作出隨著逐漸朝向下游一側，每個小室的開口率逐漸變小的構造。
多孔板42、42′的孔部46、46′中的氣體的振動速度由施加在孔部46、46′的聲波的聲壓和開口率所確定。在流路55中，由于上游一側的聲壓高于下游一側的聲壓，所以通過減小下游一側的多孔板42、42′的開口率，可以增大通過孔部46、46′的氣體的振動速度，可以提高消音性能。這點在第一實施方式或以下的實施方式中都相同。此外，也可以為開口率與朝向小室44、44′的區域無關而逐漸變小的構造。
圖6是表示本發明的第三實施方式的圖。圖6的消音構造F具有配管路41、分隔在配管路41的內部沿配管路41的軸方向延伸設置的配管路41截面的多孔筒62、和以將多孔筒外壁62和配管路41內壁之間的空間沿配管路41的軸方向分隔的方式設置了多個的環狀隔板63。
配管路41形成于壓縮機、渦輪機、泵、動力機等給氣或排氣配管路的中間。該配管路41為具有圓形截面的長條形狀。伴隨給氣或排氣產生沖擊的氣體通過該配管路41。多孔筒62為開設有多個孔66的筒狀，與配管路41的軸方向平行地配置。通過該配置，多孔板62將配管路41的截面劃分為通過氣體的空間和不通過氣體的空間。多孔筒62的多個孔開口，孔的開口率優選地為1～10％。隔板63在軸方向上分隔由多孔筒62所劃分的不通過氣體的部分。隔板63在軸方向具有規定間隔b地配置。在此，用f、c分別表示欲消除的噪音的最高頻率、介質的聲速，則b＜c/(4f)。
小室64由多孔筒62劃分的不通過氣體的部分的配管路41內壁、上述多孔筒62、和以間隔b相鄰的上述隔板63合圍而成。
下面說明本實施方式的消音構造F的制作方法。首先，在筒上開設孔從而形成多孔筒62，將環狀的隔板63的內側焊接在該多孔筒62外側。一邊使相互鄰接的隔板63的間隔為b，一邊反復進行而達到所需張數。另外，通過將各隔板63的外側焊接在配管路41的內側，完成消音構造F。此外，也可以在配管路41自身上開設孔從而將其形成為多孔筒，在其外側配置其他外管來制作。
下面說明本實施方式的配管路41內的聲波的動作。聲波通過主流路65，然后通過多孔筒62的各個孔部66而射入小室64內，在小室64內反射并再次通過孔部66。該聲波的入射及反射經由多孔筒62的孔部66而在各自的各小室64中反復進行。
通過本實施方式可以得到與第一實施方式同樣的效果。
此外，在上述第一、第二實施方式的消音構造中，只設置了一張多孔板，但是其消音構造也可以進而設置一張以上多孔板，與此一致地設置所需張數的隔板，通過進而形成小室，得到不劣于上述第一、第二實施方式的消音構造的消音效果。另外，在上述第三實施方式的消音構造中，只設置了一個多孔筒，但是其消音構造也可以進而設置一個以上半徑不同的多孔筒，與此一致地設置所需張數的隔板，通過進而形成小室，得到不劣于上述第三實施方式的消音構造的消音效果。進而，也可以為組合了上述第一至第三實施方式的消音構造。例如，在配管路內同時裝入多孔筒和多孔板，由多張隔板形成小室的消音構造等。
圖10是表示第三實施方式的變形例的圖。省略與第三實施方式相同的部分的說明。如圖10所示，第三實施方式的變形例的消音構造F1的配管路為階梯狀地變窄的配管路41a，這點與第三實施方式的消音構造F不同。具體來講，配管路41a在主流路65的上游一側形成多個同樣大小的小室64a，在下游一側形成多個配管路的截面方向的長度(高度)小于小室64a的小室64b。通過增大小室，可以增大低音域的消音率，所以通過使消音構造F1的小室階梯狀地變窄，可以使消音范圍變寬。
另外，如圖12所示，也可以為配管路逐漸變窄的配管路41′的構造。由于通過使消音構造F2的配管路41′逐漸變窄，改變分隔的每個小室64的共振頻率，所以可以對應于較大范圍的頻率的噪音源。另外，這些變形例的作用由于與第三實施方式同樣，所以也可以得到與第三此外，雖然未圖示，但在第一、第二實施方式中也同樣，通過使配管路階梯狀地變窄，或使其逐漸變窄，具有與上述變形例同樣的效果。以下的各實施方式和變形例也同樣。
圖13是表示第四實施方式的配管軸方向的剖視圖。省略和上述各實施方式同樣部分的說明。如圖13所示，消音構造H具有配管路41、在配管路41的內部沿配管路41的軸方向延伸設置且截面分隔為扇形的多孔筒62′、將多孔筒62′內部的軸方向分隔為多個小室104的隔板102、和固定支承多孔筒62′的支承部件101。
多孔筒62′為截面由多個隔板102分隔為8個扇形的筒狀部件，與第三實施方式同樣地與配管路41的軸方向平行地配置。通過該配置，多孔筒62′將配管路41的截面劃分為通過氣體的空間和不通過氣體的空間。多孔筒62′的多個孔開口，孔的開口率優選地為1～10％。該多孔筒62′由支承部件101固定支承于配管路41。該支承部件101可以做成棒狀，只安裝在為了固定支承多孔筒62′所需的位置，也可以做成板狀來固定支承多孔筒62′。
小室104由多孔筒62′內壁、相鄰的2張上述隔板102、和以間隔b相鄰的未圖示的上述隔板合圍而成。
下面說明本實施方式的配管路41內的聲波的動作。聲波通過主流路105，然后通過多孔筒62′的各個孔部66而射入小室104內，在小室104內反射并再次通過孔部66。該聲波的入射及反射經由多孔筒62′的孔部66而在各自的各小室104中反復進行。
通過本實施方式可以得到與第一實施方式同樣的效果。
此外，在本實施方式中表示了將多孔筒62′分隔為8個扇形的實施方式，但是不限于此，只要分隔為多個扇形就具有與本實施方式同樣的效果。另外，各扇形也可以不均等。
圖14是表示第四實施方式的變形例的圖。省略與第四實施方式相同的部分的說明。如圖14所示，消音構造H1具有大小不同的小室114、115，這點與第四實施方式的消音構造G不同。
小室114，如圖14所示，由多孔筒62′內壁、分隔多孔筒62′截面地配置的隔板113、與該隔板113垂直地配置的隔板112、和分隔以間隔b相鄰的多孔筒62′內部的軸方向的未圖示的隔板合圍而成。
小室115，如圖14所示，由多孔筒62′內壁、分隔多孔筒62′截面地配置的隔板113、與該隔板113垂直地配置的隔板111和112、分隔以間隔b相鄰的多孔筒62′內部的軸方向的未圖示的隔板合圍而成。
下面說明本實施方式的配管路41內的聲波的動作。聲波通過主流路105，然后通過多孔筒62′的各個孔部66而射入小室114、115內，在小室114、115內反射并再次通過孔部66。該聲波的入射及反射經由多孔筒62′的孔部66而在各自的各小室114、115中反復進行。
通過本實施方式可以得到與第四實施方式同樣的效果。另外，由于各個小室的共振頻率不同，所以可以對應于不同頻率的噪音源。
此外，在本實施方式中小室如上所述地構成，但是如果通過進而設置與隔板111、112平行的隔板從而形成小室，則由于這些小室的共振頻率不同，進而可以對應于不同頻率的噪音源。
圖15是表示第5實施方式的配管軸方向的剖視圖。省略和上述各實施方式同樣部分的說明。如圖15所示，消音構造I具有配管路41、在配管路41的內部沿配管路41的軸方向延伸設置且截面為四邊形、只有一面有孔的多孔筒121、將多孔筒121內部的軸方向分隔為多個小室124的未圖示的隔板。
多孔筒121，其截面為四邊形，具有只在主流路125側的一面上開設了多個孔的多孔板122。此外，例如，該多筒孔121的角部123通過焊接等安裝于配管路41，從而固定多孔筒121。
下面說明本實施方式的配管路41內的聲波的動作。聲波通過主流路125，然后通過多孔筒121的各個孔部126而射入小室124內，在小室124內反射并再次通過孔部126。該聲波的入射及反射經由多孔筒121的孔部126而在各小室124中反復進行。
通過本實施方式可以得到與第一實施方式同樣的效果。
此外，在本實施方式中只配置了1個多孔筒121，但是配置多個該多孔筒121也可以獲得同樣效果。另外，通過配置多個截面積大小不同的多孔筒121，使它們的共振頻率不同，所以可以對應于不同頻率的噪音源。
另外，在上述各實施方式或各變形例中配管路為圓筒，但是配管路截面為四邊等多邊形或橢圓等其他各種形狀也具有同樣的上述效果。另外，也可以將上述各實施方式或各變形例的多孔板相對于配管路的軸方向傾斜地配置，或階梯狀配置。通過這樣配置，由于改變每個分隔空間的共振頻率所以可以對應于較大范圍的頻率的噪音源。進而，上述各實施方式和各變形例優選地在這些配管路的至少一端上設置凸緣等，通過螺栓等將其裝拆自如地安裝在設有成為消音對象的凸緣等的其他配管路上。
(驗證1)對于本發明的消音條件b＜c/(4f)進行驗證。例如在圖4的第一實施方式中，聲波從主流路45通過孔部46而進入小室44，被小室44內的配管路41內壁反射，沿反方向通過孔部46。此時，在孔部46發生壓力損失。但是如果小室44的尺寸較長，則聲波向尺寸長的方向前進，向孔部46的反射波減少。即，在小室44的最大尺寸相當于聲波波長的1/2的頻率下，產生小室44的共鳴現象，聲波只在小室44內反復行進和反射，向孔部46的反射波消失。因此，為了限制聲波在這樣的小室44內的預想不到的動作，只要調整隔板43的設置間隔使得在令欲消除的噪音的最高頻率為f，介質的聲速為c，隔板43的間隔為b時，滿足b＜c/(4f)即可。在第二、第三實施方式中也同樣。
(驗證2)下面，關于本發明中的多孔板的開口率和消音效果的關系進行驗證。消音時的聲能消散機構可以大致區別為形成于消音構造表面的邊界層的粘性和流路縮小部的交變流的動壓損失。在日常生活空間中的聲壓水平下，振動振幅微小，與速度平方成正比的動壓損失與和速度的一次冪成正比的粘性相比可以忽略不計。因此，在一般的消音構造中，以擴大表面積并增加邊界層的粘性為課題，從而成為纖維狀(玻璃絨等)或薄膜狀(氨基甲酸乙酯等)的形狀。但是，在像壓縮機的排出配管路那樣，壓力脈動級到達130～180dB的情況下，不能忽視動壓損失。因此，從考慮了粘性和動壓損失的多孔板的消音理論出發，對于本實施方式中的多孔板的開口率和消音效果的關系進行驗證。
圖7是消音構造G的剖視圖。消音構造G由筒71和多孔板72構成。在筒71的內部沿縱長方向分隔筒71的內部地設置有一張多孔板72。
使用圖7說明多孔板的消音理論。多孔板的消音理論的式子用下式(1)表示，由式(1)導出式(2)。
P1U1=1Γ01p2U2---(1)]]>Z1=p1U1=Z2+Γ=-jρcScotkL+Γ---(2)]]>在此，p1為多孔板72左面的聲壓，p2為多孔板72右面的聲壓，U1為多孔板72左面的體積速度，U2為多孔板72右面的體積速度，Γ為多孔部的特性，ρ為空氣的密度，c為聲速，S為主管的截面積，k為波數。
將上述式(2)的Z1代入，在Im[Z1]＝0，Re[Z1]＝Re[Γ]＝ρc/S時消音率最大。其中，多孔部的特性Γ用下式表示。
Re[Γ]=2(t+d)d2ρμωA+83πζ0(1A)2ρ2|U2|---(3)]]>Im[Γ]=ωρA{t(1+2d2μωρ)+83πd}---(4)]]>在此，t為多孔板的板厚，d為多孔板的細孔直徑，ρ為空氣的密度，μ為動粘性系數，ω為角頻率，A為細孔的總面積，ζ0為壓力損失系數，U2為多孔板72右面的體積速度。
理論上，在Re[Γ]＝ρc/S時消音率最大。為了將其有理化，Γ的實數部乘以面積S，比較第一項(粘性項)和第二項(動壓項)的值。其中，各常數的代表值使用以下值。t＝1mm，μ＝1.8E-5，f＝1kHz，ρ＝1.2kg/m3，c＝340m/s，ζ0＝2.6，d＝2mm，|U2|＝S|u2|，p＝ρc u2，u2＝2×10-5×10(L/20)。
在常溫大氣和螺桿壓縮機排出配管路的兩個條件下計算在各聲壓水平L下滿足上式的開口率并整理在表1中。其中，為了針對開口率為幾％的區域，令壓力損失系數采用定值，ζ0＝2.6。
表1
由表1可知，在兩個條件下都是，聲壓水平在110dB時粘性項和動壓項平衡，在120dB時動壓項的比率為74％。因此，在兩個條件下，都可以認為當聲壓水平在120dB以上時動壓項處于支配地位。此時的開口率為1.5％。大氣中觀測的最大聲壓，在噴氣發動機出口為150dB左右，開口率為7.3％左右。由此，為了具有富余量而優選地使用開口率為1～10％的多孔板。壓縮機的排出配管路中的脈動壓水平為130～180dB，可以理解此時也希望使用開口率為1～10％的多孔板。
(實驗1)使用具有與第一實施方式同樣的消音構造的螺桿壓縮機的排出配管路，進行消音效果的實驗。在該排出配管路中，在下述三個條件1.既使用多孔板又使用隔板，2.不使用隔板，只使用多孔板，3.既不使用多孔板也不使用隔板，下測定該消音構造前后的壓力脈動，并將其壓力脈動差作為消音量在表2中表示。
表2
消音器的前側的音壓級-消音器后方的音壓＝消音量根據表2，條件1的消音量明顯較大，特別的，在吵人的高頻的1、2kHz的倍頻帶下可以得到25dB的消音量。另外，在條件2下也可以得到有意義的消音量，但是由于沒有隔板，所以壓力變動在多孔板背后的整個空間擴散，不像理論所講那樣形成多孔板內外的壓力差，壓力脈動并未充分衰減。條件3是單純的配管路，當然沒有消音能力。
另外，圖8是表示上述條件1和條件3時的排出配管路出口部的壓力變動的頻率分析結果的圖。
根據圖8，和不使用任一個的條件3的排出配管路的情況相比，使用了本發明的條件1的排出配管路在寬帶范圍明顯具有消音效果。
由此，由上述實驗結果可以確認本發明的第一實施方式的消音構造在寬帶范圍具有充分的消音效果。
(實驗2)使用具有與第二實施方式同樣的消音構造的螺桿壓縮機的排出配管路，進行消音效果的實驗。在該排出配管路中，將螺桿壓縮機的轉速分別設定為3000轉和4000轉，測定該消音構造前后的壓力脈動，并將其壓力脈動差作為消音量在表3中表示。
表3
由表3可知，在螺桿壓縮機的轉速為3000轉和4000轉的任一情況下，在寬帶范圍都平均發揮高的消音效果。由此，可以確認本發明的第二實施方式的消音構造在寬帶范圍具有充分的消音效果。
(實驗3)采用具有第二實施方式的螺桿壓縮機的排出配管路，在多孔板的開口率一定和作為第二實施方式的變形例的開口率從流路的上游向下游逐漸減小的兩種情況下進行消音效果的實驗。此外，在圖5中，相互對置的小室44、44′大小相同。開口率一定的消音構造在以下參數下進行實驗軸方向的配管路的長度為1.2m，截面方向的小室的長度(高度)為10mm，開口率為5％。此外，在配管路的長度1.2m內包含4個小室。此外，開口率產生變化的消音構造其配管路的長度、小室的高度及數量相同。另外，朝向小室的多孔板的區域的開口率從位于流路上游的小室開始依次為8％、8％、5％、3％，在此參數下進行實驗。
圖9是表示消音構造的開口率一定的情況和逐漸減小的情況下的相對于聲波的頻率的消音量的圖表。在此，消音量為從流路的上游一側的音量(單位為‘dB’)減去下游一側的音量的數值，值越大代表消音效果越大。由圖9可以確認，與開口率一定的情況相比，開口率逐漸減小的消音構造的消音量較大，即，消音效果較大。
(實驗4)在與第三實施方式相同的消音構造F和圖10所示的變形例的消音構造F1中，比較各自的噪音的消音量進行實驗。在以下參數下進行實驗多孔筒62的開口率為5％，消音構造F的小室64的高度為10mm，軸方向的配管路的長度為1.2m，消音構造F1的小室64a的高度為10mm，小室64b的高度為5mm，配管路的長度為1.2m。在配管路的長度1.2m內都包含4個小室，關于消音構造F1，分別各包含兩個小室64a·64b。圖11是表示相對于聲波頻率的消音量的圖。由圖可以確認，在聲波的頻率大于2500Hz的情況下，小室階梯性變化的消音構造F1的消音量更大，可以消音的頻率范圍更寬。
權利要求
1.一種消音構造，其特征為備有配管路、沿上述配管路的軸方向延伸設置的第一分隔部件、將由上述第一分隔部件劃分的上述配管路的軸方向分隔為多個小室的第二分隔部件，在面向上述第一分隔部件的流路一側的部分的全部或一部分上形成有多個孔。
2.如權利要求1所述的消音構造，其特征為在令欲消除的噪音的最高頻率、介質的聲速、隔板的間隔分別為f、c、b時，滿足b＜c/(4f)的關系。
3.如權利要求1或2所述的消音構造，其特征為上述多孔板的開口率為1-10％。
4.如權利要求1至3的任一項所述的消音構造，其特征為上述多孔板的開口率從上述流路的上游朝向下游逐漸減小。
全文摘要
本發明提供一種消音構造，該消音構造為小型構造且在較寬的頻率帶范圍內可以可靠發揮充分的消音性能。消音構造(D)備有筒狀的配管路(41)、在配管路(41)內部沿配管路(41)的軸方向延伸設置且分隔配管路(41)的配管路截面地配置的多孔板(42)、將由多孔板(42)分隔的配管路(41)的配管路的軸方向分隔為多個小室(44)的隔板(43)。另外，調整隔板(43)的設置間隔以便在令欲消除的噪音的最高頻率、介質的聲速、隔板(43)的設置間隔分別為f、c、b時，滿足b＜c/(4f)的關系，令多孔板(42)的開口率為1～10％。
文檔編號F16L55/02GK1573199SQ20041004751
公開日2005年2月2日 申請日期2004年5月21日 優先權日2003年5月23日
發明者宇津野秀夫, 山口善三, 次橋一樹, 小村一雄, 木村康正, 本家浩一 申請人:株式會社神戶制鋼所