(57)【要約】      （修正有）【課題】簡単な構成で、部品点数も少なく、而も消音性能を損うことがない過給機の消音器を提供する。【解決手段】排気タービン過給機の空気吸入口に設けられる消音器であって、中央に前記空気吸入口と同心の吸気孔が形成され、外周部を曲起してスペーサ部が形成されたパンチングメタル製の第１仕切円板と、中央に前記空気吸入口と同心の前記吸気孔が形成され、外周部を曲起してスペーサ部が形成されたパンチングメタル製の第２仕切円板３５とを具備し、前記第１仕切円板と前記第２仕切円板とが対とされ、前記スペーサ部により前記第１仕切円板と前記第２仕切円板との間に間隙が形成され、前記第１仕切円板、前記第２仕切円板によって仕切られる閉鎖空間と、内周が前記吸気孔に連通する開放空間とが交互に形成され、前記閉鎖空間は吸音材を充填した吸音層とし、前記開放空間は外部と前記吸気孔とを連通する吸入流路とした。【選択図】図１
2008202436.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気タービン過給機の空気吸入口に設けられる過給機の消音器であって、中央に前記空気吸入口と同心の吸気孔が形成され、外周部を曲起してスペーサ部が形成されたパンチングメタル製の第１仕切円板と、中央に前記空気吸入口と同心の前記吸気孔が形成され、外周部を曲起してスペーサ部が形成されたパンチングメタル製の第２仕切円板とを具備し、空気吸入口側に位置する前記第１仕切円板と、反空気吸入口側に位置する前記第２仕切円板とが対とされ、前記第１仕切円板、前記第２仕切円板は所要対重合され、前記スペーサ部により前記第１仕切円板と前記第２仕切円板との間に間隙が形成され、対となる前記第１仕切円板、前記第２仕切円板の内周縁が接合し、前記第１仕切円板、前記第２仕切円板によって仕切られる閉鎖空間と、内周が前記吸気孔に連通する開放空間とが交互に形成され、前記閉鎖空間は吸音材を充填した吸音層とし、前記開放空間は外部と前記吸気孔とを連通する吸入流路としたことを特徴とする過給機の消音器。
【請求項２】
前記第１仕切円板、前記第２仕切円板の少なくとも前記吸気孔の周辺部は、それぞれ前記空気吸入口に向う湾曲した曲面であり、前記第１仕切円板の曲面の曲率半径は該第１仕切円板、前記第２仕切円板の内周縁が接合する様、該第２仕切円板の曲面の曲率半径より大きくなっている請求項１の過給機の消音器。
【請求項３】
前記吸音層の断面は、前記吸気孔周辺部が前記空気吸入口に向う様湾曲した翼断面形状であり、前記吸入流路の断面は、略等間隔を維持し、前記吸気孔周辺部が前記空気吸入口に向う様湾曲した形状である請求項１の過給機の消音器。
【請求項４】
コンプレッサ側端に前記吸入孔に連通する孔を有する内側仕切板が配設され、反コンプレッサ側端に前記吸気孔を閉塞する外蓋が配設され、該外蓋、前記第１仕切円板、前記第２仕切円板、前記内側仕切板は、貫通する締結ボルトによって一体化された請求項１の過給機の消音器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関、例えば大型ディーゼル機関等が具備する排気タービン過給機の空気吸入口等に設けられる過給機の消音器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関、例えば大型ディーゼル機関等には、燃焼効率の向上の為、排気タービン過給機が搭載される。又、コンプレッサ翼車の回転音等の騒音を消音する為、空気吸気口に消音器が設けられる。
【０００３】
図４は、消音器が設けられた排気タービン過給機を示している。
【０００４】
図４中、１は排気タービン過給機、２は消音器を示している。
【０００５】
前記排気タービン過給機１は、軸受部３の一側に設けられた排気タービン４、他側に設けられたコンプレッサ５を具備している。
【０００６】
前記軸受部３に回転自在に支持された回転軸６の一端部にタービン翼車７が取付けられ、他端にはコンプレッサ翼車８が取付けられ、前記タービン翼車７はタービンハウジング９に収納され、前記コンプレッサ翼車８はコンプレッサハウジング１０に収納される。前記回転軸６、前記タービン翼車７、前記タービンハウジング９は前記排気タービン４を構成し、前記回転軸６、前記コンプレッサ翼車８、前記コンプレッサハウジング１０は前記コンプレッサ５を構成する。
【０００７】
前記タービンハウジング９に排ガス流入口１２から排気ガスが流入し、排気エネルギによって前記タービン翼車７を回転し、膨張した排気ガスは排出口１３から排気される。又、前記コンプレッサ翼車８は前記回転軸６を介して前記タービン翼車７により回転される。前記コンプレッサ翼車８の回転により、空気が吸入口１４から吸入され、前記コンプレッサハウジング１０を流通する過程で圧縮され、圧縮された空気は吐出孔（図示せず）よりディーゼル機関の燃焼室に吐出される。
【０００８】
前記コンプレッサ翼車８は高速で回転されるので、前記排気タービン過給機１の駆動時には前記コンプレッサ翼車８の回転音、或は、吸気音が騒音として発せられる。前記消音器２は、前記コンプレッサハウジング１０の前記吸入口１４に設けられ、この騒音を吸収し、外部に放出される騒音を抑制している。
【０００９】
図５に於いて、従来の消音器２について説明する。
【００１０】
該消音器２は、前記コンプレッサハウジング１０に取付けられるアルミ鋳造製の内側円板１６及び該内側円板１６と対を成すアルミ鋳造製の外側円板１７によって所要枚数の吸音円板１８を該吸音円板１８，１８間で吸入路１９が形成される様所定の間隔で挾持し、更に前記外側円板１７の周囲を囲む様に防塵用のフィルタ２１が設けられた構成を具備している。
【００１１】
前記吸音円板１８は、中央に吸気孔２２が穿設された２枚宛のパンチングメタル２３で繊維質の防音材２４を封入したものであり、封入した該防音材２４が前記パンチングメタル２３に対して移動しない様に所要の間隔、分布でリベット２５が打込まれている。又前記吸音円板１８と前記内側円板１６、前記外側円板１７との固定は、前記内側円板１６、前記外側円板１７、前記吸音円板１８を貫通するシャフト２６によって行われる。該シャフト２６は円周方向に所要間隔、例えば円周６等分した位置に設けられ、該シャフト２６には、前記吸音円板１８，１８間の前記吸入路１９を形成する様に、前記吸音円板１８の間毎にカラー２７が嵌設されている。
【００１２】
前記排気タービン過給機１が駆動され、前記コンプレッサ５が前記排ガス流入口１２より吸気を行うと、前記フィルタ２１の周囲から空気が吸込まれ、前記吸入路１９を通り、前記吸気孔２２を通過して前記吸入口１４より吸入される。
【００１３】
前記コンプレッサ５から発せられる騒音は、前記吸入路１９を通過する過程で、前記パンチングメタル２３の孔を通して前記防音材２４に吸収され、外部に放出される騒音が抑制される。
【００１４】
上記した従来の消音器２では、鋳造品である内側円板１６、外側円板１７、所要数の吸音円板１８、該吸音円板１８を固定する為のシャフト２６、前記吸音円板１８，１８間の吸入路１９を保持する為のカラー２７、防音材２４を固定する為のリベット等から構成されており、構造が複雑となっていると共に、部品点数が多く、コスト高となっていた。
【００１５】
【特許文献１】特開２００５−２１４０４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は斯かる実情に鑑み、簡単な構成で、部品点数も少なく、コストが低く、而も消音性能を損うことがない過給機の消音器を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、排気タービン過給機の空気吸入口に設けられる過給機の消音器であって、中央に前記空気吸入口と同心の吸気孔が形成され、外周部を曲起してスペーサ部が形成されたパンチングメタル製の第１仕切円板と、中央に前記空気吸入口と同心の前記吸気孔が形成され、外周部を曲起してスペーサ部が形成されたパンチングメタル製の第２仕切円板とを具備し、空気吸入口側に位置する前記第１仕切円板と、反空気吸入口側に位置する前記第２仕切円板とが対とされ、前記第１仕切円板、前記第２仕切円板は所要対重合され、前記スペーサ部により前記第１仕切円板と前記第２仕切円板との間に間隙が形成され、対となる前記第１仕切円板、前記第２仕切円板の内周縁が接合し、前記第１仕切円板、前記第２仕切円板によって仕切られる閉鎖空間と、内周が前記吸気孔に連通する開放空間とが交互に形成され、前記閉鎖空間は吸音材を充填した吸音層とし、前記開放空間は外部と前記吸気孔とを連通する吸入流路とした過給機の消音器に係るものである。
【００１８】
又本発明は、前記第１仕切円板、前記第２仕切円板の少なくとも前記吸気孔の周辺部は、それぞれ前記空気吸入口に向う湾曲した曲面であり、前記第１仕切円板の曲面の曲率半径は該第１仕切円板、前記第２仕切円板の内周縁が接合する様、該第２仕切円板の曲面の曲率半径より大きくなっている過給機の消音器に係り、又前記吸音層の断面は、前記吸気孔周辺部が前記空気吸入口に向う様湾曲した翼断面形状であり、前記吸入流路の断面は、略等間隔を維持し、前記吸気孔周辺部が前記空気吸入口に向う様湾曲した形状である過給機の消音器に係り、更に又コンプレッサ側端に前記吸入孔に連通する孔を有する内側仕切板が配設され、反コンプレッサ側端に前記吸気孔を閉塞する外蓋が配設され、該外蓋、前記第１仕切円板、前記第２仕切円板、前記内側仕切板は、貫通する締結ボルトによって一体化された過給機の消音器に係るものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、排気タービン過給機の空気吸入口に設けられる過給機の消音器であって、中央に前記空気吸入口と同心の吸気孔が形成され、外周部を曲起してスペーサ部が形成されたパンチングメタル製の第１仕切円板と、中央に前記空気吸入口と同心の前記吸気孔が形成され、外周部を曲起してスペーサ部が形成されたパンチングメタル製の第２仕切円板とを具備し、空気吸入口側に位置する前記第１仕切円板と、反空気吸入口側に位置する前記第２仕切円板とが対とされ、前記第１仕切円板、前記第２仕切円板は所要対重合され、前記スペーサ部により前記第１仕切円板と前記第２仕切円板との間に間隙が形成され、対となる前記第１仕切円板、前記第２仕切円板の内周縁が接合し、前記第１仕切円板、前記第２仕切円板によって仕切られる閉鎖空間と、内周が前記吸気孔に連通する開放空間とが交互に形成され、前記閉鎖空間は吸音材を充填した吸音層とし、前記開放空間は外部と前記吸気孔とを連通する吸入流路としたので、消音器の吸音層、吸入流路がパンチングメタルの成型品のみで構成できるので、部品点数が減少し、部品自体の製作コストが低減でき、又組立ても簡単に行える。
【００２０】
又本発明によれば、前記第１仕切円板、前記第２仕切円板の少なくとも前記吸気孔の周辺部は、それぞれ前記空気吸入口に向う湾曲した曲面であり、前記第１仕切円板の曲面の曲率半径は該第１仕切円板、前記第２仕切円板の内周縁が接合する様、該第２仕切円板の曲面の曲率半径より大きくなっているので、前記第１仕切円板、前記第２仕切円板の複雑な加工を行うことなく、吸音層、吸入流路を形成することができる。
【００２１】
又本発明によれば、前記吸音層の断面は、前記吸気孔周辺部が前記空気吸入口に向う様湾曲した翼断面形状であり、前記吸入流路の断面は、略等間隔を維持し、前記吸気孔周辺部が前記空気吸入口に向う様湾曲した形状であるので、騒音は湾曲した流路を経て外部に放出されるので、吸音効率が向上し、又吸入流路を通過する際の圧力損失が少なくなる。
【００２２】
更に又本発明によれば、コンプレッサ側端に前記吸入孔に連通する孔を有する内側仕切板が配設され、反コンプレッサ側端に前記吸気孔を閉塞する外蓋が配設され、該外蓋、前記第１仕切円板、前記第２仕切円板、前記内側仕切板は、貫通する締結ボルトによって一体化されたので、一体化が簡単であると共に前記第１仕切円板、前記第２仕切円板の増減が簡単に行えるという優れた効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照しつつ本発明を実施する為の最良の形態を説明する。
【００２４】
図１中、図５中で示したものと同等のものには同符号を付してある。
【００２５】
コンプレッサハウジング１０の吸入口１４に消音器３０が取付けられる。
【００２６】
該消音器３０について説明する。尚、図１中、左側を内側、右側を外側とする。
【００２７】
該消音器３０は、連結フランジ３１と外蓋３２間に、内側仕切円板３３、及びパンチングメタルで成形した所要数の第１仕切円板３４、該第１仕切円板３４と対を成す第２仕切円板３５及び内蓋３６を挾持している。前記連結フランジ３１、前記外蓋３２、前記内側仕切円板３３、前記第１仕切円板３４、前記第２仕切円板３５、前記内蓋３６に使用される材料としては、表面処理が不要で、又耐食性のあるステンレス鋼板が好ましい。
【００２８】
前記連結フランジ３１は概略環形状であり、中央部がくびれ、内側端に内側フランジ３１ａが形成され、外側端に外側フランジ３１ｂが形成されている。
【００２９】
前記第１仕切円板３４は中央部に前記吸入口１４と同心の吸気孔２２が穿設され、又該吸気孔２２の周囲は該吸気孔２２がコンプレッサ５側に突出する様になだらかに湾曲し、前記第１仕切円板３４の外周辺部３４ａは反コンプレッサ５側に曲起こされ、更に最周縁部は前記第１仕切円板３４の周辺部と所定の間隔を形成する様に、平行に折返されている。
【００３０】
前記第２仕切円板３５は、前記第１仕切円板３４と略類似した形状であり、中央部に前記吸気孔２２が穿設され、又該吸気孔２２の周囲は該吸気孔２２が前記コンプレッサ５側に突出する様になだらかに湾曲している。又、前記第２仕切円板３５の外周辺部３５ａは反コンプレッサ５側に曲起こされ、更に最周縁部は前記第２仕切円板３５の周辺部と所定の間隔を形成する様に、平行に折返されている。尚、図示では前記外周辺部３４ａと前記外周辺部３５ａとは同一の高さに形成されている。
【００３１】
前記外周辺部３４ａ、前記外周辺部３５ａは、それぞれ前記第１仕切円板３４と前記第２仕切円板３５間に間隙を形成するスペーサ部として機能する。尚、前記外周辺部３４ａ、前記外周辺部３５ａの高さは、消音性能、吸気効率等、過給機の消音器に要求される性能に合せて決定され、必ずしも同一である必要はない。
【００３２】
前記第２仕切円板３５の前記吸気孔２２の周辺部の曲率半径は前記第１仕切円板３４の前記吸気孔２２周辺部の湾曲曲率半径に比べ小さくなっている。
【００３３】
前記内側仕切円板３３の基本的な形状は、前記第１仕切円板３４と同等であるが、前記吸気孔２２の周辺部に環状の隆起部３３ｂが形成され、該隆起部３３ｂによって前記コンプレッサハウジング１０の端面との間に間隙３７が形成される様になっている。
【００３４】
前記内蓋３６は中央部に前記コンプレッサ５側に突出する略球面状又は略円錐台状の隆起部３６ｂが形成され、前記内蓋３６の周辺部から前記隆起部３６ｂに至る湾曲部は、前記第１仕切円板３４の湾曲部と略同形状となっている。又、前記内蓋３６には前記外周辺部３４ａと同様な外周辺部３６ａが形成されている。
【００３５】
前記外蓋３２はパンチング孔が穿設されていない板材で形成され、周辺部を除き断面形状は、前記内蓋３６と略相似形となっている。
【００３６】
前記外側フランジ３１ｂ、前記内側仕切円板３３、前記第２仕切円板３５、前記第１仕切円板３４と前記第２仕切円板３５とを対にして所要組み、更に前記内蓋３６、前記外蓋３２を順次重合せ、締結ボルト３８を前記外蓋３２から前記外側フランジ３１ｂに貫通させて固着する。
【００３７】
前記内側仕切円板３３と前記第２仕切円板３５とが重合密着した状態では、前記外周辺部３５ａによって所定の間隔が保たれると共にそれぞれ内周縁が接合し、翼形状の閉断面を有する吸音材保持空間３９が形成される。又、前記第１仕切円板３４と前記第２仕切円板３５とが密着した状態では、前記外周辺部３４ａによって所定の間隙が保たれると共に前記第１仕切円板３４と前記第２仕切円板３５間に翼形状の閉断面を有する吸音材保持空間４０が仕切られ、更に前記内蓋３６と前記外蓋３２とが密着した状態では、前記外周辺部３６ａによって所定の間隙が保たれると共に前記内蓋３６と前記外蓋３２との間には中央部が左方（コンプレッサ方向）に球面状に隆起した閉断面を有する吸音材保持空間４１が形成される。
【００３８】
又、内側の第２仕切円板３５と外側の第１仕切円板３４間には吸入流路４２が形成される。該吸入流路４２は、前記吸気孔２２に連通し、該吸気孔２２の周辺部が内側に向って突出し、前記吸入流路４２全面に亘って略同間隔となっている。又、前記吸入流路４２は前記外周辺部３５ａに穿設されたパンチング孔を介して外部と連通している。
【００３９】
尚、前記内側仕切円板３３と前記第２仕切円板３５との間の前記吸音材保持空間３９、及び対を成す前記第１仕切円板３４と前記第２仕切円板３５との間の前記吸音材保持空間４０、又前記内蓋３６と前記外蓋３２との間の前記吸音材保持空間４１にはそれぞれウール状の吸音材、不織布の吸音材等の吸音材が充填され、前記間隙３７には、ウール材の不織布等が挾設される。又、前記内側仕切円板３３、前記第１仕切円板３４、前記第２仕切円板３５、前記内蓋３６の周囲には防塵フィルタ４３が設けられる。
【００４０】
上記した様に、前記外側フランジ３１ｂと前記外蓋３２との間に、前記内側仕切円板３３、前記第２仕切円板３５、前記第１仕切円板３４、前記第２仕切円板３５、前記内蓋３６を挾持し、前記締結ボルト３８で固着することで、一体化された消音器３０が構成される。
【００４１】
該消音器３０は、前記内側フランジ３１ａをボルト４４により前記コンプレッサハウジング１０に固着することで、前記コンプレッサ５に装着される。
【００４２】
次に、上記消音器３０の作用について説明する。
【００４３】
前記コンプレッサ５が駆動されると、コンプレッサ翼車８が回転して前記吸入口１４、前記吸気孔２２、前記吸入流路４２を介して前記消音器３０の周囲より空気が吸入され、前記防塵フィルタ４３を通過する過程で除塵される。
【００４４】
吸入される空気は、前記消音器３０の軸心に対して直交する方向から吸引され、前記吸気孔２２に流入後、前記消音器３０の軸心方向に流動する。前記吸入流路４２は、軸心に向ってなだらかに左方（コンプレッサ方向）に湾曲した断面を有しているので、吸引された空気は流動方向が変更されるに伴う圧力損失が少なくて済む。又、前記内蓋３６の中央部には前記隆起部３６ｂが形成されているので、前記内蓋３６に沿って吸引された空気は、滑らかに軸方向に流れが向けられる。
【００４５】
前記コンプレッサ翼車８の回転によって発せられる騒音は、前記吸入流路４２を通って外部に放出されるが、該吸入流路４２を通過する過程で、パンチングメタルの孔を通して吸音材に吸収される。又、前記吸入流路４２は湾曲しているので、騒音は前記吸入流路４２を直進できず、該吸入流路４２に臨接する壁面にぶつかりながら進行するので、吸音効率が向上する。
【００４６】
尚、軸心方向に抜ける騒音、即ち前記内蓋３６、前記外蓋３２を貫通して放出される騒音を、更に低減する為、前記内蓋３６を２枚重ね、２層の吸音材保持空間４１を形成し、各吸音材保持空間４１に吸音材を充填し、２層の吸音層を形成してもよい。
【００４７】
又、前記外周辺部３４ａ、前記外周辺部３５ａ等は、上記実施の形態では、外側に曲起したが、内側に曲起してもよい。
【００４８】
本発明に係る過給機の消音器では、略全ての部品が板材を成形加工したものであり、鋳造品、機械加工品がないので、部品コストが低減でき、又リベット、カラーを用いないので、部品点数が大幅に減少し、又組立てが簡単であり、製作コストを低減できる。
【００４９】
又、空気吸引の圧力損失が少なく、吸気効率が向上し、過給機の効率を向上させることができる。
【００５０】
図２は図５で示した従来の消音器に於ける圧力損失と、図１で示した本発明の消音器の圧力損失を示す線図である。図２中、実線が本発明に係る消音器の圧力損失、破線が従来の消音器の圧力損失を示し、本発明に係る消音器では圧力損失が低減している。
【００５１】
尚、上記した前記第１仕切円板３４、前記第２仕切円板３５の形状は、上記した形状に限らず、前記吸音材保持空間４０と前記吸入流路４２とが交互に形成される様になっていればよい。例えば、図３に示される様に、第１仕切円板３４が平円板形状に、外周辺部３４ａが形成されたものであり、第２仕切円板３５が平円板形状に、外周辺部３５ａが形成され、更に前記第１仕切円板３４の内周縁と合致する様に内周部３５ｂを前記第１仕切円板３４側に折曲げ形成したものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施の形態に係る過給機の消音器を示す断面図である。
【図２】該過給機の消音器の圧力損失を示す線図である。
【図３】本発明に係る消音器の第１仕切円板、第２仕切円板の他の例を示す部分断面図である。
【図４】従来の消音器を具備する過給機の断面図である。
【図５】従来の過給機の消音器の断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
５              コンプレッサ
８              コンプレッサ翼車
１４            吸入口
２２            吸気孔
３０            消音器
３１            連結フランジ
３２            外蓋
３３            内側仕切円板
３４            第１仕切円板
３４ａ          外周辺部
３５            第２仕切円板
３５ａ          外周辺部
３６            内蓋
３９            吸音材保持空間
４０            吸音材保持空間
４１            吸音材保持空間
４２            吸入流路
４３            防塵フィルタ
【図１】
2008202436.tif 000003
【図２】
2008202436.tif 000004
【図３】
2008202436.tif 000005
【図４】
2008202436.tif 000006
【図５】
2008202436.tif 000007