(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
過給機のコンプレッサの吸入口側に取り付けられるサイレンサであって、
前記コンプレッサの翼車の回転軸線方向の軸をもつと共に外部からのガスの導入口を含む筒状部と、前記筒状部の一端を閉鎖する蓋部と、を含む本体部と、
前記筒状部を覆うようにして前記筒状部の外周側に設けられ、前記回転軸線方向における前記コンプレッサの反対側において開口する開口端部を含むカバー部と、
前記回転軸線を中心とする円形をなし、前記コンプレッサの前記吸入口側の位置において前記本体部に設けられた送気口と、
前記本体部内に設けられ、前記送気口の周囲から前記蓋部に向けて前記回転軸線方向に突出するように湾曲した湾曲壁部と、を備え、
前記本体部の前記蓋部、前記カバー部、および前記湾曲壁部は、互いに離間し、
前記本体部の前記蓋部に設けられた第１吸音構造、前記カバー部に設けられた第３吸音構造、および前記湾曲壁部に設けられた第２吸音構造のそれぞれにおいて、吸音特性の異なる少なくとも２種類の吸音材が配置されており、且つ、前記第１吸音構造、前記第２吸音構造、および前記第３吸音構造のうちのいずれかの吸音構造に配置された前記吸音材の吸音特性は、他の吸音構造に配置された前記吸音材の吸音特性とは異なっている、サイレンサ。
【請求項２】
前記少なくとも２種類の吸音材は、羊毛、中綿素材からなる不織構造体、パンチングメタル、および発泡ゴムのうちの２つを含む、請求項１に記載のサイレンサ。
【請求項３】
前記蓋部、前記カバー部、および前記湾曲壁部のいずれかと、前記吸音材のいずれかと、空気層を形成する有孔の板状部材とが重ねられた層構造を備える、請求項１または２に記載のサイレンサ。
【請求項４】
前記発泡ゴムは厚み方向に延びる複数の孔部を含む、請求項２に記載のサイレンサ。
【請求項５】
前記孔部の前記厚み方向に垂直な断面は多角形状である、請求項４に記載のサイレンサ。
【請求項６】
前記第２吸音構造は、羊毛と空気層を形成する有孔の板状部材とが重ねられた層構造を含む、請求項１に記載のサイレンサ。
【請求項７】
前記第１吸音構造は、羊毛と空気層を形成する有孔の板状部材とが重ねられた層構造を含む、請求項１又は６に記載のサイレンサ。
【請求項８】
前記第１吸音構造は、羊毛と発泡ゴムとを含む、請求項１に記載のサイレンサ。
【請求項９】
前記第３吸音構造は、少なくとも発泡ゴムを含む請求項１に記載のサイレンサ。
【請求項１０】
請求項１〜９の何れか一項に記載のサイレンサを備える過給機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サイレンサおよび過給機に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧縮機や過給機等における騒音を低減するための技術が知られている。特許文献１に記載された圧縮機では、ケーシングの中央部と上部との間に空洞が形成されている。ケーシングの中央部には、空洞と流入流路とを連通させるスロット等の開口が形成されている。特許文献２に記載された圧縮機では、ハウジングの入口が消音器の役目を果たしており、その入口の長さに沿って、ハウジングの内面に複数の騒音減衰開口が形成されている。騒音減衰開口は、吸音材で内側を覆われている。特許文献３に記載された吸気サイレンサカバーは、排気タービン過給機の空気吸込口に接続された吸気サイレンサを覆っている。吸気サイレンサカバーの外周板の内面には、吸音材が設けられている。吸音材は、外周板の内面と、外周板の内面に着脱可能に固定された多孔板との間に保持されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−９４６１８号公報
【特許文献２】国際公開第２００６／０９０１５２号
【特許文献３】特開２０１５−１５１９４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、吸音材が用いられる場合、吸音材の厚みや量を増やすことで吸音量が高められ、低騒音化が実現されている。一方、スペースの制約を受ける場合があり、設置され得る吸音材の量（設置面積や厚みなど）には限界がある。
【０００５】
圧縮機などで発生し得る騒音は、何らかの周波数特性を有する。上記したように吸音材の量を増やすだけでは、特定周波数の騒音を効果的に低減することは難しい。本発明は、特定周波数の音を含む場合においても、騒音を効果的に低減することができるサイレンサおよび過給機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、過給機のコンプレッサの吸入口側に取り付けられるサイレンサであって、コンプレッサの翼車の回転軸線方向の軸をもつと共に外部からのガスの導入口を含む筒状部と、筒状部の一端を閉鎖する蓋部と、を含む本体部と、筒状部を覆うようにして筒状部の外周側に設けられ、回転軸線方向におけるコンプレッサの反対側において開口する開口端部を含むカバー部と、回転軸線を中心とする円形をなし、コンプレッサの吸入口側の位置において本体部に設けられた送気口と、本体部内に設けられ、送気口の周囲から蓋部に向けて回転軸線方向に突出するように湾曲した湾曲壁部と、を備え、本体部の蓋部、カバー部、および湾曲壁部の範囲において、吸音特性の異なる少なくとも２種類の吸音材が配置されている。
【０００７】
このサイレンサは、本体部の筒状部を覆うカバー部を備えている。過給機が作動すると、カバー部の開口端部、筒状部の導入口、および送気口を経て、ガスはコンプレッサの吸入口に送られる。一方、コンプレッサの翼車の回転に伴って発生した音は、送気口を通り、本体部の蓋部、湾曲壁部、またはカバー部等に当たりながら、外部に放出される。このサイレンサによれば、本体部の蓋部、カバー部、および湾曲壁部の範囲に、吸音特性の異なる少なくとも２種類の吸音材が配置されている。吸音材の吸音特性は、周波数に応じた吸音率を示す。たとえば、ある吸音材は高音域または中高音域において吸音率が高く、ある吸音材は中音域または低音域において吸音率が高い。吸音特性の異なる少なくとも２種類の吸音材が配置されることで、特定周波数の音を含んだ騒音が発生する場合においても、その騒音を効果的に低減することができる。この特定周波数は、あらゆる周波数であり得る。たとえば、過給機で主に問題となる翼通過周波数（ＢＰＦ；Ｂｌａｄｅ  Ｐａｓｓ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）音等に対しても、効果的な吸音が可能である。
【０００８】
いくつかの態様において、少なくとも２種類の吸音材は、羊毛、中綿素材からなる不織構造体、パンチングメタル、および発泡ゴムのうちの２つを含む。羊毛、中綿素材からなる不織構造体、パンチングメタル、および発泡ゴムは、それぞれ異なる吸音特性を持つ。これらを組み合わせることで、幅広い範囲で効果的な吸音が可能である。
【０００９】
いくつかの態様において、蓋部、カバー部、および湾曲壁部のいずれかと、吸音材のいずれかと、空気層を形成する有孔の板状部材とが重ねられた層構造を備える。この場合、空気の共鳴を利用し、特定周波数において高い吸音率を示す構造が実現される。
【００１０】
いくつかの態様において、発泡ゴムは厚み方向に延びる複数の孔部を含む。この場合、孔部を含む発泡ゴムが設けられることにより、音波に対する発泡ゴムの表面の振動が、孔部の開口によって調整され得る。これにより、吸音対象となる周波数を調整することができる。
【００１１】
いくつかの態様において、孔部の厚み方向に垂直な断面は多角形状である。この場合、吸音材としての発泡ゴムに、断面多角形状の孔部が設けられることにより、発泡ゴムの露出面積が大きくなっている。これにより、限りあるスペースの中で発泡ゴムの吸音性能を発揮させることができる。
【００１２】
本発明の過給機は、上記の何れかのサイレンサを備える。この過給機によれば、コンプレッサで生じる騒音を効果的に低減することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のいくつかの態様によれば、特定周波数の音を含んだ騒音が発生する場合においても、その騒音を効果的に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る過給機を示す断面図である。
【図２】図１の過給機におけるガスの流れを概念的に示す断面図である。
【図３】図１の過給機における騒音の放出ルートを概念的に示す断面図である。
【図４】第２実施形態に係るサイレンサを示す断面図である。
【図５】図４のサイレンサの層構造を示す断面図である。
【図６】第３実施形態に係るサイレンサを示す断面図である。
【図７】図７の（ａ）は図６中の発泡ゴムの平面図、図７の（ｂ）は（ａ）の発泡ゴムの孔部を示す斜視図である。
【図８】実施例１および比較例に係る吸音試験結果を示す図である。
【図９】実施例２および比較例に係る吸音試験結果を示す図である。
【図１０】実施例３および比較例に係る吸音試験結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１６】
図１は、第１実施形態に係る過給機１の、回転軸線Ａを含む断面を取った断面図である。過給機１は、例えば、船舶や車両の内燃機関に適用されるものである。図１に示されるように、過給機１は、タービン２とコンプレッサ３とを備えている。タービン２は、タービンハウジング４と、タービンハウジング４に収納されたタービン翼車６と、を備えている。タービンハウジング４は、タービン翼車６の周囲において周方向に延びるスクロール流路１６を有している。コンプレッサ３は、コンプレッサハウジング５と、コンプレッサハウジング５に収納されたコンプレッサ翼車７と、を備えている。コンプレッサハウジング５は、コンプレッサ翼車７の周囲において周方向に延びるスクロール流路１７を有している。
【００１７】
タービン翼車６は回転軸１４の一端に設けられており、コンプレッサ翼車７は回転軸１４の他端に設けられている。タービンハウジング４とコンプレッサハウジング５との間には、軸受ハウジング１３が設けられている。回転軸１４は、軸受１５を介して軸受ハウジング１３に回転可能に支持されており、回転軸１４、タービン翼車６及びコンプレッサ翼車７が一体の回転体１２として回転軸線Ａ周りに回転する。
【００１８】
タービンハウジング４には、排気ガス流入口（図示せず）及び排気ガス流出口１０が設けられている。内燃機関（図示せず）から排出された排気ガスが、排気ガス流入口を通じてタービンハウジング４内に流入し、スクロール流路１６を通じてタービン翼車６に流入し、タービン翼車６を回転させる。その後、排気ガスは、排気ガス流出口１０を通じてタービンハウジング４外に流出する。
【００１９】
コンプレッサハウジング５には、吸入口９及び吐出口（図示せず）が設けられている。上記のようにタービン翼車６が回転すると、回転軸１４を介してコンプレッサ翼車７が回転する。回転するコンプレッサ翼車７は、吸入口９を通じて外部の空気を吸入し、圧縮して、スクロール流路１７を通じて吐出口から吐出する。吐出口から吐出された圧縮空気は、前述の内燃機関に供給される。
【００２０】
更に、過給機１は、コンプレッサ３の吸入口９に取り付けられたサイレンサ２１を備えている。外部からコンプレッサ３に供給される空気は、サイレンサ２１を経由してコンプレッサ３の吸入口９に吸入される。サイレンサ２１はコンプレッサ翼車７で発生する騒音の外部への放出を低減する。サイレンサ２１は、いわゆる「反転型」と呼ばれるタイプのものである。図１では、サイレンサ２１の断面図が示されているが、サイレンサ２１は図１に示される断面を回転軸線Ａ周りに回転させて形成される回転体の三次元形状をなしている。
【００２１】
サイレンサ２１の本体部２３は、円筒状をなす円筒状部２７と、円筒状部２７の一端を閉鎖する円形の蓋部２９と、を備える。サイレンサ２１は、円筒状部２７の筒軸と回転軸線Ａとがほぼ一致するように、コンプレッサハウジング５に取り付けられる。蓋部２９は空気を透過させない。これに対し円筒状部２７は、空気を透過させる構造の金属板（例えばパンチングメタル）からなり、外部からの空気は円筒状部２７を径方向に通過して本体部２３内に導入される。すなわち、円筒状部２７の周壁面全体が、外部からの空気を径方向に導入する導入口として機能する。円筒状部２７の外周面には、円筒状部２７を覆うようにしてフィルタ３９が設けられてもよい。
【００２２】
サイレンサ２１は、コンプレッサ３の吸入口９側の位置において本体部２３に設けられた送気口３０を備えている。送気口３０は外部から導入された空気をコンプレッサ３側に送出する。送気口３０は回転軸線Ａを中心とする円形をなし、コンプレッサ３の吸入口９に接続されている。
【００２３】
サイレンサ２１は、本体部２３内において、送気口３０の周囲から蓋部２９に向けて回転軸線Ａ方向に突出するように湾曲した湾曲壁部３１を備えている。湾曲壁部３１は、吸入口９に接続されて送気口３０を形成する円筒状の内筒部３１ａと、内筒部３１ａの径方向外側に設けられて円筒状部２７に連結された外筒部３１ｂと、内筒部３１ａおよび外筒部３１ｂの間でこれらを接続する頂部３１ｃとを含む。湾曲壁部３１の内部には、内筒部３１ａと外筒部３１ｂと頂部３１ｃとによって、環状の空洞が画成されている。
【００２４】
内筒部３１ａは、多数の孔部を含むパンチングメタルで形成されている。一例として、内筒部３１ａには、孔部の直径が３ｍｍ、孔部のピッチが４ｍｍ、厚みが０．８ｍｍのパンチングメタルが用いられ得る。一方、外筒部３１ｂは、円錐面の一部に相当する形状を有している。外筒部３１ｂにおいて、円筒状部２７に連結されたコンプレッサ３側の端部は大径であり、蓋部２９側の端部（すなわち頂部３１ｃ側の端部）に向かうにつれて、直径は小さくなっている。回転軸線Ａに対する傾斜面をなす外筒部３１ｂは、たとえば、多数の孔部を含むパンチングメタルで形成されている。外筒部３１ｂを形成するパンチングメタルは、たとえば放射状に配列された多数の孔部を含む。一例として、外筒部３１ｂには、孔部の直径が３ｍｍ、孔部のピッチが６ｍｍ、厚みが１．２ｍｍのパンチングメタルが用いられ得る。なお、頂部３１ｃには、孔部は形成されていない。
【００２５】
サイレンサ２１は、円筒状部２７の外周側に設けられたカバー部２５を備える。カバー部２５は、たとえば、筒状の金属板（例えば、アルミニウム板）で形成されている。カバー部２５は、円筒状部２７の外周側に設けられて円筒状部２７を覆う周壁２５ａと、周壁２５ａの他端（回転軸線Ａ方向におけるコンプレッサ３側の端部）と円筒状部２７との間の隙間を閉鎖する円環状の端壁２５ｃとを含む。周壁２５ａは、円筒状部２７に対して径方向に離間した状態で、円筒状部２７に対面している。周壁２５ａと円筒状部２７との間には、径方向に所定の幅をもった筒状の空間が形成されている。周壁２５ａは、円錐面の一部に相当する形状を有している。周壁２５ａにおいて、円筒状部２７に連結されたコンプレッサ３側の端部は小径であり、開口端部２５ｂ側の端部に向かうにつれて、直径は大きくなっている。
【００２６】
周壁２５ａの一端（回転軸線Ａ方向におけるコンプレッサ３の反対側の端部）には、円環状に開口する開口端部２５ｂが設けられている。周壁２５ａおよび端壁２５ｃは、空気を透過させない。よって、外部からの空気は、開口端部２５ｂを通過する。なお、周壁２５ａの一端には、径方向内方に延びるフランジ部が形成されてもよい。その場合、フランジ部の内周端と蓋部２９の外周端との間に開口端部２５ｂが形成される。
【００２７】
図２に示されるように、外部の空気は、開口端部２５ｂからサイレンサ２１内に取り込まれ、上記した円筒状部２７および内筒部３１ａ内の送気口３０を通過して、コンプレッサ３の吸入口９に送出される。円筒状部２７から送気口３０に向かう空気の一部は、湾曲壁部３１を迂回するために、一旦蓋部２９側に流動した後、流動方向を反転させて送気口３０に向かうことになる。より厳密には、湾曲壁部３１は、円筒状部２７から送気口３０に向かう空気の一部について、流動方向の回転軸線Ａ方向成分の向きを反転させる。
【００２８】
本実施形態のサイレンサ２１では、本体部２３の蓋部２９、カバー部２５、および湾曲壁部３１の範囲において、吸音特性の異なる２種類またはそれ以上の吸音材が配置されている。図１および図３に示されるように、サイレンサ２１は、蓋部２９に設けられた吸音構造Ｓ１と、湾曲壁部３１に設けられた吸音構造Ｓ２と、カバー部２５に設けられた吸音構造Ｓ３とを備える。
【００２９】
ここでいう吸音特性とは、周波数に対する吸音率の関係（相関）を意味する。周波数に対する吸音率の関係（相関）が異なる２つの吸音材があれば、これら２つの吸音材の吸音特性は異なる。２つの吸音材の材料が同じ場合でも、吸音特性が異なる場合もある。２つの吸音材の材料が異なる場合でも、通常、吸音特性は異なる。以下、各構造について説明する。
【００３０】
吸音構造Ｓ１は、蓋部２９の内面側に設けられた第１吸音材３２を含む。第１吸音材３２は、たとえば、蓋部２９の略全面に対して設けられている。第１吸音材３２は、円形をなし、所定の厚みを有する。第１吸音材３２としては、羊毛フェルトが用いられる。第１吸音材３２としての羊毛フェルトの厚みは、たとえば１０ｍｍである。第１吸音材３２は、ビス、リベット、ボルト等によって蓋部２９に固定される。より具体的には、羊毛フェルトとして、Ｒ２３Ｍのフェルトが用いられてもよい。この点は、以下に説明される羊毛フェルトについても同様である。
【００３１】
吸音構造Ｓ２は、内筒部３１ａ、頂部３１ｃおよび外筒部３１ｂの裏面側に設けられた第２吸音材３３を含む。第２吸音材３３は、たとえば、湾曲壁部３１の略全面に対して設けられている。第２吸音材３３は、所定の厚みを有する。第２吸音材３３としては、羊毛フェルトが用いられる。第１吸音材３２としての羊毛フェルトの厚みは、たとえば１０ｍｍである。第１吸音材３２は、内筒部３１ａ、頂部３１ｃおよび外筒部３１ｂの内面に密着している。
【００３２】
さらに、吸音構造Ｓ２は、湾曲壁部３１内の環状の空洞に充填された第３吸音材３４を含む。第３吸音材３４は、湾曲壁部３１内（第２吸音材３３で囲まれた空間内）において隙間なく設けられてもよく、多少の隙間をもって設けられてもよい。第３吸音材３４としては、中綿素材からなる不織構造体が用いられる。より具体的には、第３吸音材３４として、シンサレート（登録商標）が用いられる。
【００３３】
上記したように、内筒部３１ａおよび外筒部３１ｂには、パンチングメタルが用いられているが、湾曲壁部３１を構成する板部材そのものも、吸音材の一種として設けられている。すなわち、パンチングメタルからなる湾曲壁部３１は、吸音構造Ｓ２の一部を構成している。
【００３４】
吸音構造Ｓ３は、周壁２５ａの内面側に設けられた第４吸音材３６と、第４吸音材３６の内面側に設けられた押さえ板３７とを含む。第４吸音材３６および押さえ板３７は、開口端部２５ｂの近傍または開口端部２５ｂに達する位置まで設けられる。第４吸音材３６および押さえ板３７は、端壁２５ｃの近傍または端壁２５ｃに達する位置まで設けられる。第４吸音材３６および押さえ板３７は、周壁２５ａと端壁２５ｃとを接合するためのボルト等の締結部材との干渉を避けるため、それらの締結部材を除いた領域に延在する。
【００３５】
第４吸音材３６は、たとえば、周壁２５ａの略全面に対して設けられている。第４吸音材３６は、所定の厚みを有する。第４吸音材３６としては、中綿素材からなる不織構造体が用いられる。より具体的には、第４吸音材３６として、シンサレートが用いられる。第４吸音材３６としてのシンサレートの厚みは、たとえば１３ｍｍである。第４吸音材３６は、周壁２５ａと押さえ板３７との間に挟まれ、ビス、リベット、ボルト等によって周壁２５ａに固定される。
【００３６】
押さえ板３７は、たとえば、周壁２５ａの略全面に対面している。押さえ板３７は、周壁２５ａと平行をなすように配置されるが、開口端部２５ｂ側の端部において折り曲げられ、径方向内方に傾斜している。押さえ板３７としては、パンチングメタルが用いられる。一例として、押さえ板３７には、孔部の直径が３ｍｍ、孔部のピッチが４ｍｍ、厚みが１．０ｍｍのパンチングメタルが用いられ得る。押さえ板３７が折り曲げられた端部では、押さえ板３７と周壁２５ａとの間隔は広くなっており、その分、第４吸音材３６の厚み（径方向の幅）が増している。
【００３７】
押さえ板３７を構成する板部材そのものも、吸音材の一種として設けられている。すなわち、パンチングメタルからなる押さえ板３７は、吸音構造Ｓ３の一部を構成している。言い換えれば、吸音構造Ｓ３は、周壁２５ａと第４吸音材３６と押さえ板３７とによって形成された３層構造を有する。
【００３８】
吸音構造Ｓ３は、さらに、端壁２５ｃに設けられた第５吸音材３８を含む。第５吸音材３８は、たとえば、端壁２５ｃの略全面に対して設けられている。第５吸音材３８は、円環状をなし、所定の厚みを有する。第５吸音材３８としては、羊毛フェルトが用いられる。第５吸音材３８としての羊毛フェルトの厚みは、たとえば４ｍｍである。第５吸音材３８は、たとえば接着等によって端壁２５ｃに固定される。
【００３９】
以上の構成を有するサイレンサ２１が取り付けられた過給機１では、図２に示されるように、空気は、カバー部２５の開口端部２５ｂ、円筒状部２７の導入口、および送気口３０を経て、コンプレッサ３の吸入口９に送られる。一方、図３に示されるように、コンプレッサ翼車７の回転に伴って発生した音は、送気口３０を通り、本体部２３の蓋部２９、湾曲壁部３１、またはカバー部２５等に当たりながら、開口端部２５ｂを通じて外部に放出される（一部の音は蓋部２９等の壁部を通過する）。このサイレンサ２１によれば、本体部２３の蓋部１９、カバー部２５、および湾曲壁部３１の範囲に、吸音特性の異なる少なくとも２種類の吸音材（羊毛フェルト、シンサレート、およびパンチングメタル）が配置されている。吸音材の吸音特性は、周波数に応じた吸音率を示す。たとえば、ある吸音材は高音域または中高音域において吸音率が高く、ある吸音材は中音域または低音域において吸音率が高い。吸音特性の異なる少なくとも２種類の吸音材が配置されることで、特定周波数の音を含んだ騒音が発生する場合においても、その騒音を効果的に低減することができる。
【００４０】
この特定周波数は、あらゆる周波数であり得る。たとえば、過給機で主に問題となる翼通過周波数（ＢＰＦ）音等に対しても、効果的な吸音が可能である。たとえば、エンジンの回転数が６万ｒｐｍであってコンプレッサ翼車７の羽根の枚数（たとえば、長羽根の枚数）が８枚であると、コンプレッサ３の音源周波数は約８０００Ｈｚ（１０００Ｈｚ×８）と算定され得る。よって、８０００Ｈｚ辺りを吸音領域とする吸音材または吸音構造・吸音機構を適宜の箇所に設けることにより、効率的な騒音の低減が可能である。吸音材を単に増やすのに比べて、省スペースで騒音の低減が実現可能である。
【００４１】
羊毛、中綿素材からなる不織構造体（たとえばシンサレート）、およびパンチングメタルは、それぞれ異なる吸音特性を持つ。これらを組み合わせることで、幅広い範囲で効果的な吸音が可能である。
【００４２】
孔あき板（パンチングメタル）と吸音材を組み合わせることで、各々の吸音率の低い領域をカバーし、幅広い範囲で効果的な吸音が可能になっている。
【００４３】
サイレンサ２１を備える過給機１によれば、コンプレッサ３で生じる騒音を効果的に低減することができる。流体性能を維持しつつ、騒音低減が実現されている。
【００４４】
続いて、第２実施形態に係るサイレンサ２１Ａについて説明する。図４に示されるように、サイレンサ２１Ａでは、複数の箇所において、空気層を含む共鳴構造体が採用されている。具体的には、吸音構造Ｓ１Ａは、蓋部２９の内面側に設けられた板状のスペーサ（板状部材）４１と、スペーサ４１の内面側に設けられた第１吸音材４２と、第１吸音材４２の内面側に設けられて、スペーサ４１および第１吸音材４２を押さえる押さえ板４３とを含む。言い換えれば、吸音構造Ｓ１Ａは、蓋部２９とスペーサ４１と第１吸音材４２と押さえ板４３とが重ねられた多層構造（積層構造）を有している。スペーサ４１は、多数の孔部を含む。スペーサ４１としては、たとえば、厚みが１．５ｍｍのハニカムパネルが用いられ得る。第１吸音材４２としては、たとえば、厚みが５ｍｍの羊毛フェルトが用いられ得る。押さえ板４３としては、たとえば、孔部の直径が３ｍｍ、孔部のピッチが４ｍｍ、厚みが１．０ｍｍのパンチングメタルが用いられ得る。
【００４５】
吸音構造Ｓ２Ａは、内筒部３１ａの裏面側に設けられた第６吸音材４８と、第６吸音材４８の裏面側に設けられた板状のスペーサ（板状部材）４７と、スペーサ４７の裏面側に設けられて、第６吸音材４８およびスペーサ４７を押さえる押さえ板４９とを含む。言い換えれば、吸音構造Ｓ２Ａは、内筒部３１ａと第６吸音材４８とスペーサ４７と押さえ板４９とが重ねられた多層構造を有している。スペーサ４７は、多数の孔部を含む。スペーサ４７としては、たとえば、厚みが１．５ｍｍのハニカムパネルが用いられ得る。第６吸音材４８としては、たとえば、厚みが５ｍｍの羊毛フェルトが用いられ得る。押さえ板４９としては、たとえば、孔部の直径が３ｍｍ、孔部のピッチが４ｍｍ、厚みが０．８ｍｍのパンチングメタルが用いられ得る。なお、吸音構造Ｓ２Ａにおいて、外筒部３１ｂの裏面側には第２吸音材３３が設けられるが、内筒部３１ａの裏面側には第２吸音材３３は設けられていない。
【００４６】
吸音構造Ｓ３Ａは、周壁２５ａの内面側に設けられた板状のスペーサ（板状部材）５１と、スペーサ５１の内面側に設けられた第４吸音材５２と、第４吸音材５２の内面側に設けられて、スペーサ５１および第４吸音材５２を押さえる押さえ板５３とを含む。言い換えれば、吸音構造Ｓ３Ａは、周壁２５ａとスペーサ５１と第４吸音材５２と押さえ板５３とが重ねられた多層構造を有している。スペーサ５１は、多数の孔部を含む。スペーサ５１としては、たとえば、厚みが１．５ｍｍのハニカムパネルが用いられ得る。第４吸音材５２としては、たとえば、厚みが５ｍｍの羊毛フェルトが用いられ得る。押さえ板５３としては、たとえば、孔部の直径が３ｍｍ、孔部のピッチが４ｍｍ、厚みが１．０ｍｍのパンチングメタルが用いられ得る。
【００４７】
これらの吸音構造Ｓ１Ａ、Ｓ２Ａ，Ｓ３Ａにおいては、吸音材の層（すなわち羊毛フェルトの層）とスペーサの層（すなわちハニカムパネルの層）とを合わせてトータルで空気層とみなし、共鳴構造体を構成している。たとえば、図５に示されるように、厚みｈ１を有するスペーサ５１と厚みｈ２を有する第４吸音材５２とによって、厚みＨを有する空気層Ｌが形成される。厚みｈ２は厚みｈ１よりも大きい。厚みｈ１（空気層Ｌの厚みに相当）は１〜１．５ｍｍ程度であり、厚みｈ２は５〜５．５ｍｍ程度である。吸音構造Ｓ１Ａ、Ｓ２Ａ，Ｓ３Ａにおけるパンチングメタルの孔径やピッチ、羊毛フェルトの厚み、空気層Ｌの厚みは、吸音構造をヘルムホルツ共鳴の周波数に基づく共鳴吸音機構とみなした場合に、固有振動数（固有周波数）の式から導かれ得る。この共鳴構造体の吸音領域は、中低音域である。吸音構造Ｓ３Ａを例に挙げて説明したが、吸音構造Ｓ１Ａや吸音構造Ｓ２Ａでも、同様の構成とすることができる。
【００４８】
さらに、吸音構造Ｓ１Ａ、Ｓ２Ａ，Ｓ３Ａにおいては、多孔質材料である第４吸音材５２（すなわち羊毛フェルトの層）を用いている。多孔質材料の吸音領域は、高温域である。このように、多孔質材料および剛壁からなる高温域で吸音率の高い構造と、共鳴構造体および孔あき板からなる中低音域で吸音率の高い構造とが組み合わされている。
【００４９】
サイレンサ２１Ａによっても、上記したサイレンサ２１と同様の作用・効果が奏され得る。さらに、空気の共鳴を利用し、特定周波数において高い吸音率を示す構造が実現される。
【００５０】
続いて、第３実施形態に係るサイレンサ２１Ｂについて説明する。図６に示されるように、サイレンサ２１Ｂでは、多数の孔部を含む発泡ゴムが用いられている。吸音構造Ｓ１Ｂは、蓋部２９の内面側に設けられた第１吸音材３２と、第１吸音材３２の内面側に設けられた発泡ゴム５６とを含む。発泡ゴム５６としては、半独立発泡（気泡）のタイプが用いられ得る。独立発泡（気泡）や連続発泡（気泡）のタイプも存在するが、半独立発泡（気泡）のタイプを用いることが望ましい。発泡ゴム５６の厚みは、たとえば１０ｍｍ程度である。発泡ゴム５６は、たとえばＥＰＤＭからなる。発泡ゴム５６の孔部は、たとえば円柱状である。孔部の直径は、たとえば１０ｍｍ程度である。より具体的には、発泡ゴム５６として、エプトシーラー（登録商標）が用いられ得る。発泡ゴム５６として、ＰＯＲＯＮ（登録商標）Ｌ―２４（イノアックコーポレーション製）が用いられてもよい。吸音構造Ｓ３Ｂは、周壁２５ａの内面側に設けられた第４吸音材３６と、第４吸音材３６の内面側に設けられた発泡ゴム５７とを含む。発泡ゴム５７の材料、厚み、具体例は、上記した発泡ゴム５６と同じであってもよい。なお、吸音構造Ｓ２Ｂは、サイレンサ２１の吸音構造Ｓ３と同じ構成を有する。
【００５１】
サイレンサ２１Ｂによっても、上記したサイレンサ２１と同様の作用・効果が奏され得る。さらに、孔部を含む発泡ゴム５７が設けられることにより、音波に対する発泡ゴム５７の表面の振動が、孔部の開口によって調整され得る。これにより、吸音対象となる周波数を調整することができる。
【００５２】
図７の（ａ）および図７の（ｂ）に示されるように、発泡ゴム５７の孔部５７ａは、厚み方向に垂直な断面が星形等の多角形状であってもよい。発泡ゴム５７に、断面多角形状の孔部５７ａが設けられることにより、発泡ゴム５７の露出面５７ｂの表面積が大きくなっている。露出面５７ｂの表面積が最大となることにより、限りあるスペースの中で発泡ゴム５７の吸音性能を最大限に発揮させることができる。発泡ゴム５７を例に挙げて説明したが、発泡ゴム５６に、星形等の断面多角形状の孔部が設けられてもよい。
【００５３】
続いて、図８〜図１０を参照して、騒音レベルの比較結果について説明する。図８〜図１０は、それぞれ、実施例１〜３と比較例とに係る吸音試験結果を示す図である。
【００５４】
図８に示される実施例１は、上記した第１実施形態に係るサイレンサ２１と同様の構成を有する。図８に示されるように、複数の周波数において、比較例では得ることのできなかった騒音の落ち込み（すなわち低減）が確認された。１３ｋＨｚ以上の広範囲にわたって、吸音性能の向上が確認された。
【００５５】
図９に示される実施例２は、上記した第２実施形態に係るサイレンサ２１Ａと同様の構成を有する。図９に示されるように、複数の周波数において、比較例では得ることのできなかった騒音の落ち込み（すなわち低減）が確認された。
【００５６】
図１０に示される実施例３は、上記した第３実施形態に係るサイレンサ２１Ｂ（円柱状の孔部を有する形態）と同様の構成を有する。図１０に示されるように、複数の周波数において、比較例では得ることのできなかった騒音の落ち込み（すなわち低減）が確認された。
【００５７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られない。中綿素材からなる不織構造体として、シンサレート以外の材料が適用されてもよい。羊毛は、上記した羊毛フェルトに限られず、他の種類の羊毛であってもよい。パンチングメタルの孔径やピッチは、上記した具体例に限られず、適宜変更可能である。発泡ゴムと他の吸音材との位置関係を上記と逆にしてもよい。空気層に吸音材が重ねられる場合に限られず、空気層のみとしてもよい。孔あき板と空気層とを重ねてもよい。羊毛、中綿素材からなる不織構造体、パンチングメタル、発泡ゴム以外の吸音材が用いられてもよい。吸音特性の異なる２種類のみの吸音材が設けられてもよく、３種類以上の吸音材が設けられてもよい。
【符号の説明】
【００５８】
１  過給機
３  コンプレッサ
７  コンプレッサ翼車
９  吸入口
２１  サイレンサ
２３  本体部
２５  カバー部
２５ｂ  開口端部
２７  円筒状部（筒状部）
２９  蓋部
３０  送気口
３１  湾曲壁部
３２  第１吸音材
３３  第２吸音材
３４  第３吸音材
３６  第４吸音材
３８  第５吸音材
４１  スペーサ（板状部材）
４７  スペーサ（板状部材）
５１  スペーサ（板状部材）
５６  発泡ゴム
５７  発泡ゴム
５７ａ  孔部
Ａ  回転軸線
Ｌ  空気層
【図１】
0006760776.tif 000002
【図２】
0006760776.tif 000003
【図３】
0006760776.tif 000004
【図４】
0006760776.tif 000005
【図５】
0006760776.tif 000006
【図６】
0006760776.tif 000007
【図７】
0006760776.tif 000008
【図８】
0006760776.tif 000009
【図９】
0006760776.tif 000010
【図１０】
0006760776.tif 000011