(57)【要約】【課題】消音装置において、エンジン出力の低下といったような他機関への悪影響を及ぼすことなく、消音性能を効率よく高めることができ、また構造的にコンパクト化できるようにする。【解決手段】内部に排気通路１４が形成された消音室本体１０に対して、排気通路１４と連通する排気導入部１２及び排気吐出部１３が設けられている消音装置において、消音室本体１０には、排気導入部１２から排気吐出部１３へ流れる排気が排気通路１４内で分流するように、排気導入部１２に比して排気吐出部１３が多く設けられている構成とした。【選択図】      図１
2004252217.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に排気通路（１４）が形成された消音室本体（１０）に対して上記排気通路（１４）と連通する排気導入部（１２）及び排気吐出部（１３）が設けられている消音装置において、
上記消音室本体（１０）には、排気導入部（１２）から排気吐出部（１３）へ流れる排気を排気通路（１４）内で分流するように、排気導入部（１２）に比して排気吐出部（１３）が多く設けられていることを特徴とする消音装置。
【請求項２】
内部に排気通路（１４）が形成された消音室本体（１０）に対して上記排気通路（１４）と連通する排気導入部（１２）及び排気吐出部（１３）が設けられている消音装置において、
上記消音室本体（１０）には、排気導入部（１２）から排気吐出部（１３）へ流れる排気を排気通路（１４）内で合流するように、排気導入部（１２）に比して排気吐出部（１３）が少なく設けられていることを特徴とする消音装置。
【請求項３】
排気吐出部（１３）の孔径が各排気導入部（１２）の孔径よりも径大とされていることを特徴とする請求項２記載の消音装置。
【請求項４】
請求項１記載の消音装置（１Ａ，１Ｃ）と請求項２記載の消音装置（１Ｂ）とを組み合わせることで構成され、その一方の消音装置の排気吐出部（１３）と他方の消音装置の排気導入部（１２）とが相互に連通接続されていることを特徴とする消音装置。
【請求項５】
前記各消音装置（１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）の消音室本体（１０）は長細形状に形成されており、この消音室本体（１０）が長手方向を相互に並行させる状態で配置されており、
上記各消音室本体（１０）がそれらの長手方向両端部を一対の連結部材（２５）によって抱き合わされることで連結一体化されていることを特徴とする請求項４に記載の消音装置。
【請求項６】
２つの請求項１記載の消音装置（１Ａ，１Ｃ）と１つの請求項２記載の消音装置（１Ｂ）、又は、１つの請求項１記載の消音装置と２つの請求項２記載の消音装置とが組み合わされ、それぞれの消音室本体（１０）が全体で三角配置となる状態で互いに連結一体化されていることを特徴とする請求項４又は５に記載の消音装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、消音装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、工事や野外催事などで仮設電源として使用される可搬型又は車載型の発電機は公知（例えば、特許文献１等参照）である。
この種の発電機では、使用するエンジンが大型であることから排気音の消音化が重要な要素となっている。
ところで、一般に知られている消音装置として最も代表的なものに車両用マフラーがある。この種のマフラーでは、その消音性能を高めるために、同形のマフラーを複数本直列の関係とさせる（形状的な直列ではなく、排気通路としての直列である）ということが行われていた（特許文献２乃至５等参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−２１５２６２号公報
【特許文献２】
実開平２−７４５１４号公報
【特許文献３】
実開昭６０−１４５２１９号公報
【特許文献４】
特開２０００−１９２８０８号公報
【特許文献５】
特開平６−２８０５５３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように複数本のマフラーを直列に連結させた場合、エンジンからの排気の背圧が異常に高くなることになる。そのため、車載型発電機などの大型エンジンでこれを採用した場合、エンジンがオーバーヒートに繋がることになり、その結果、エンジン出力を下げなければならないということがあった。
すなわち、本来備えている筈のエンジン出力を、消音化のためにいくらか犠牲にしなければならないといったことがあった。
【０００５】
なお、可搬型、車載型乃至車両牽引型の発電機では、移動を前提としているためにその大きさが制限されており、従ってこれに採用する消音装置もそれなりに小型であることが要求されている。従って、この種の消音装置の開発にあたっては、コンパクト化も重要な要素となっている。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、エンジン出力の低下（これに限定されるわけではない）といったような他機関への悪影響を及ぼすことなく、消音性能を効率よく高めることができ、また構造的にコンパクト化できるようにした消音装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は次の手段を講じた。
即ち、本発明に係る消音装置１は、内部に排気通路１４が形成された消音室本体１０を有している。この消音室本体１０には、排気通路１４と連通するかたちで排気導入部１２と排気吐出部１３とが設けられている。
そして、消音室本体１０には、排気導入部１２から排気吐出部１３へ流れる排気が排気通路１４内で分流するように、排気導入部１２に比して排気吐出部１３が多く設けられているものである（分流タイプである）。
【０００７】
このようにすることで、背圧を異常に高めさせることなく、効率のよい消音性能を得ることができる。
一方、本発明に係る消音装置１では、消音室本体１０に対し、排気導入部１２から排気吐出部１３へ流れる排気が排気通路１４内で合流するように、排気導入部１２に比して排気吐出部１３が少なく設けられている場合でもよいものとする（合流タイプである）。
このようにしても、背圧を異常に高めさせることなく、効率のよい消音性能を得ることができる。
【０００８】
なお、この場合では、排気吐出部１３からは合流した排気流が排出されるため、排気吐出部１３の孔径は各排気導入部１２の孔径よりも径大とするのが好適である。
このようなタイプの異なる本発明の消音装置１（即ち、排気導入部１２より排気吐出部１３が多い分流タイプと、排気導入部１２より排気吐出部１３が少ない合流タイプ）を複数組み合わせて、その全体を消音装置１として構成させることも可能である。
【０００９】
つまり、分流タイプの消音装置１Ａ，１Ｃと合流タイプの消音装置１Ｂとを組み合わせ、その一方の消音装置の排気吐出部１３と他方の消音装置の排気導入部１２とを相互に連通接続させるのである。
例えば、分流タイプの消音装置１Ａにおいて消音室本体１０に複数設けられた排気吐出部１３を、合流タイプの消音装置１Ｂにおいて消音室本体１０に複数設けられた排気導入部１２と連通接続させる。
そして、この合流タイプの消音装置１Ｂにおいて消音室本体１０に設けられた排気吐出部１３と、更に分流タイプの消音装置１Ｃにおいて消音室本体１０に設けられた排気導入部１２とを連通接続させるといった具合である。
【００１０】
従ってこの場合は、これら全体の組合せ体として構成される消音装置１において、前段で説明した分流タイプの消音装置１Ａにおける排気導入部１２が、この全体組合せの消音装置１の排気導入部１２となる。
また、これら全体の組合せ体として構成される消音装置１において、後段で説明した分流タイプの消音装置１Ｃにおける排気吐出部１３が、この全体組合せの消音装置１の排気吐出部１３となる。
各タイプの消音装置の消音室本体１０は、長細形状に形成することができる。この場合、この消音室本体１０の長手面に排気導入部１２及び排気吐出部１３が設けられたものとするのが好適である。
【００１１】
消音室本体１０をこのような長細形状にすると、複数の消音装置１を組み合わせる際に、各消音室本体１０をそれらの長手方向が相互に並行する状態とさせることができる。そのため、この複数組み合わせた全体のたかちとして、コンパクト化できるのである。
このように複数の消音装置１を組み合わせる際に、各消音室本体１０の長手方向を並行させると、それらの長手方向両端部を揃えることができるので、この両端部を一対の連結部材２５によって抱き合わせて連結一体化することが可能となる。
【００１２】
これによって、コンパクト化と共に構造の簡潔化も可能となる。
なお、２つの分流タイプの消音装置と１つの合流タイプの消音装置とを組み合わせる場合（上記した例のように消音装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃの３本を使用する場合）、又は、１つの分流タイプの消音装置と２つの合流タイプの消音装置とを組み合わせる場合には、それぞれの消音室本体１０を三角配置となる状態で互いに連結一体化させるのが、コンパクト化に関しての好適な例と言える。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。
図１乃至図５は、本発明に係る消音装置１の第１実施形態を示している。
この消音装置１は、例えば図６に例を示すような、可搬型発電機２（図６（ａ）参照）又は車載型発電機２（図６（ｂ）参照）において採用可能となる。
この図例の発電機２は、図７に示すように、防音内装付きの機械室４内にエンジン５と発電メカ部６とが互いに直結状態とされて格納されている。そして、このエンジン５から出た排気は、マニホルド等の一次配管７を介してマフラー室９内の消音装置１へ取り込まれ、この消音装置１から二次配管８を介して機械室４の外へと吐き出されるようになっている。
【００１４】
エンジン５は、例えばディーゼルエンジン、ガソリンエンジン、ガスエンジン、ガスタービンエンジンなどである。
図１は、この第１実施形態の消音装置１の装置構成を理解しやすくするために分解し、模式的に表したものである。
この図１から明らかなように、この第１実施形態の消音装置１は、３本の消音装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃを組み合わせたものである。これら各消音装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃについても、そのそれぞれが本発明に係るものとなっている。
【００１５】
そこで以下の説明では、排気の流れ方向に沿ってその流入側から「第１消音装置１Ａ」「第２消音装置１Ｂ」「第３消音装置１Ｃ」と言うことにする。
第１消音装置１Ａは消音室本体１０を主体として形成されている。
この消音室本体１０には、排気導入部１２と排気吐出部１３とが設けられている。そして、この消音室本体１０の内部には、これら排気導入部１２と排気吐出部１３とを連通させるかたちで排気通路１４が形成されている。
また、この消音室本体１０は長細形状に形成されている。そして、上記した排気導入部１２及び排気吐出部１３は、この消音室本体１０の長手面に対して設けられている。
【００１６】
排気吐出部１３は、排気導入部１２よりも多く設けられている。
図例の第１消音装置１Ａでは、排気導入部１２が１箇所であり、これに対して排気吐出部１３が２箇所ある。
そして、排気導入部１２は消音室本体１０の長手方向中央部に位置付けられ、排気吐出部１３は、消音室本体１０の長手方向両端寄りへ振り分けられてそれぞれ排気導入部１２から等しい距離となるように位置付けられている。但し、排気導入部１２と各排気吐出部１３との距離は不等としてもよい。
【００１７】
このことから明らかなように、消音室本体１０の内部に形成された排気通路１４では、排気導入部１２から排気吐出部１３へ流れる排気が排気通路１４内で分流する（図例では排気導入部１２と排気吐出部１３とが１対２の関係にあるので排気は二手に互いに逆向き（別方向）に分流される）ようになる。
すなわち、この第１消音装置１Ａは分流タイプである。
第２消音装置１Ｂは、基本的には上記した第１消音装置１Ａと略共通した構成を有している。
【００１８】
すなわち、この第２消音装置１Ｂも消音室本体１０を主体として形成されている。そして、この消音室本体１０に排気導入部１２と排気吐出部１３とが設けられている。
またこの消音室本体１０の内部には、これら排気導入部１２と排気吐出部１３とを連通させるかたちで排気通路１４が形成されている。
消音室本体１０が長細形状に形成され、排気導入部１２及び排気吐出部１３が、この消音室本体１０の長手面に対して設けられている点も、第１消音装置１Ａの場合と略同様である。
【００１９】
この第２消音装置１Ｂが第１消音装置１Ａと最も異なるところは、排気導入部１２に比べて排気吐出部１３が少なく設けられている点にある。
図例の第２消音装置１Ｂでは、排気導入部１２が２箇所であり、これに対して排気吐出部１３が１箇所ある。そして、排気吐出部１３は消音室本体１０の長手方向中央部に位置付けられ、排気導入部１２は、消音室本体１０の長手方向両端寄りへ振り分けられてそれぞれ排気吐出部１３から等しい距離となるように位置付けられている。但し、排気吐出部１３と各排気導入部１２との距離は不等としてもよい。
【００２０】
結果として、消音室本体１０の内部に形成された排気通路１４では、排気導入部１２から排気吐出部１３へ流れる排気が排気通路１４内で合流する（図例では排気導入部１２と排気吐出部１３とが２対１の関係にあるので、二手から逆向き（別方向）に流れる排気が寄せ合うかたちで１本に合流される）ようになる。
すなわち、この第２消音装置１Ｂは合流タイプである。
なお、この第２消音装置１Ｂでは、排気吐出部１３の孔径を排気導入部１２の孔径よりも径大としておくのが好適となる。
【００２１】
第３消音装置１Ｃは、上記した第１消音装置１Ａと全く同じ構成を有している。
すなわち、この第３消音装置１Ｃは、主体となる消音室本体１０に対し、排気導入部１２とこれより多い排気吐出部１３とが設けられ、これらが排気通路１４を介して互いに連通されている。
排気導入部１２は１箇所であり、排気吐出部１３は２箇所ある。
すなわち、この第３消音装置１Ｃも、当然に第１消音装置１Ａと同様、分流タイプである。
【００２２】
なお、この第３消音装置１Ｃでは、排気導入部１２の孔径を排気吐出部１３の孔径よりも径大としておくのが好適となる。
そして、これら第１消音装置１Ａ、第２消音装置１Ｂ、第３消音装置１Ｃは、第１消音装置１Ａに設けられた二箇所の排気吐出部１３と第２消音装置１Ｂに設けられた二箇所の排気導入部１２とが各別に接続され、また第２消音装置１Ｂに設けられた一箇所の排気吐出部１３と第３消音装置１Ｃに設けられた一箇所の排気導入部１２とが接続されるかたちで、その全体が組み合わされ、結果として消音装置１を構成しているものである。
【００２３】
そして、第１消音装置１Ａに設けられた一箇所の排気導入部１２がこの組み合わせ体（全体構成としての消音装置１）の中での排気導入部（上記した一次配管７）を形成し、第３消音装置１Ｃに設けられた二箇所の排気吐出部１３がこの組み合わせ体（全体構成としての消音装置１）の中での排気吐出部（上記した二次配管８）を形成するものとなっている。
従って、この全体構成としての消音装置１では、一次配管７から導入される排気が第１消音装置１Ａの中で二つの流れに分流され、次の第２消音装置１Ｂの中で一つの流れに合流され、次の第３消音装置１Ｃの中で再び二つの流れに分流され、そして２本の二次配管８を介して吐出されることになる。
【００２４】
これにより、第１〜第３消音装置１Ａ〜１Ｃを直列に接続しているにも関わらず各装置１Ａ〜１Ｃ内の排気通路１４では排気の分流又は合流がなされるようになり、背圧（排気抵抗）を異常に高めさせることなく、効率のよい消音性能が得られることになる。
実験によれば、排気量が１０リッター以上となる大型のエンジン５で採用した場合に、特に有効であることが判っている。
次に、この全体構成としての消音装置１について、細部の具体的構造を説明する。
【００２５】
図２等から明らかなように、第１消音装置１Ａ、第２消音装置１Ｂ、第３消音装置１Ｃを組み合わすうえでの構造として、排気導入部１２と排気吐出部１３との接続は、それぞれ１本の管体３０を用いた一体的なもの（排気導入部１２と排気吐出部１３とが外観上区別できないもの）とすればよい。
勿論、図１で示したように、第１消音装置１Ａ、第２消音装置１Ｂ、第３消音装置１Ｃにそれぞれ各別に排気導入部１２や排気吐出部１３を構成する管体を設けておいて、これらを接続してもよいし、或いは消音室本体１０同士を直接的に接触させるかたちで結合させるもの（排気導入部１２や排気吐出部１３が孔とされ管体として存在しない状態としたうえでこれら排気導入部１２と排気吐出部１３とを合致させる構造）としてもよい。
【００２６】
図３及び図４に示すように、第１乃至第３消音装置１Ａ〜１Ｃにおいて、それらの各消音室本体１０の内部には、その長手方向の数カ所（図例では４箇所）に仕切板１５が設けられている。
図５に示すように、この仕切板１５は多孔板によって形成されている。図示は省略するが、この仕切板１５の中央に比較的径大な絞り孔が形成されたものとしてもよく、この場合には多孔板で形成しなくてもよい。
また、この図５から明らかなように、消音室本体１０は円筒形を呈したものとしてある。そして、排気導入部１２と排気吐出部１３とは消音室本体１０の外周面において周方向に異なる位置付けとしてある。
【００２７】
消音室本体１０は、内側の管体１７と、この管体１７の全周に周間隔をおいて外嵌された外側の管体１８との二重管構造になっている。このうち内側の管体１７内で上記した排気通路１４が形成されるようになっている。
従って、上記した排気導入部１２や排気吐出部１３は、外側の管体１８の周壁だけでなく、内側の管体１７の周壁をも貫通するように設けられており、これによってこの内側の管体１７内（排気通路１４）と消音室本体１０の外部とを連通させるようになっている。
【００２８】
内側の管体１７は多孔板によって形成されている。従って、この管体１７内の排気通路１４を通る排気は、管体１７の周壁を介してその外側へ漏れ出ることが可能になっている。
これに対し、外側の管体１８は孔のない金属板により形成されている。従って、この管体１８の周壁を介してその外側へ排気が漏れ出ることはない。
そして、これら内側の管体１７と外側の管体１８との周間には、吸音材２０が充填されている。
【００２９】
この吸音材２０は、ロックウール、グラスウール、その他の繊維材、顆粒乃至小片素材、ポーラス素材などによって形成されたものである。この吸音材２０は、内側の管体１７と外側の管体１８との周間に適度な空隙率が保持されるような充填状態とされている。
従って、管体１７の孔から該管体１７と管体１８との周間に入った音は、吸音材２０の空隙中を飛び交いながら減衰していくようになっている。
第１乃至第３消音装置１Ａ〜１Ｃは、各消音室本体１０がそれらの長手方向を相互に並行させる状態に組み合わされている。
【００３０】
そして、これら第１乃至第３消音装置１Ａ〜１Ｃの長手方向両端部が揃えられ、この両端部が一対の連結部材２５によって抱き合わされ、これによって連結一体化されている。
この連結部材２５には取付用のフランジ２６が設けられ、このフランジ２６にはねじ止め等に用いる取付孔２７が設けられている。
第１乃至第３消音装置１Ａ〜１Ｃと連結部材２５との結合は溶接や鑞付けとしたり、ねじ止め或いはリベット止めとすればよい。
【００３１】
また、第１乃至第３消音装置１Ａ〜１Ｃの消音室本体１０は、連結部材２５により三角配置となる状態で連結されている。
具体的には、第２消音装置１Ｂは、第１消音装置１Ａよりも下側で前後方向（図２の左右方向）一方側に偏倚するように配設され、第３消音装置１Ｃは、第２消音装置１Ｂよりも下側で第１消音装置１Ａに対して前後方向他方側に偏倚するように配設されている。
そのため、全体として非常にコンパクト化されている。従って、図７に示したように、スペース的に制約のある発電機２の機械室４内にでも、余裕をもって格納できるものである。
【００３２】
図８乃至図１１は、本発明に係る消音装置１の第２実施形態を示している。
この第２実施形態の消音装置１が、上記した第１実施形態と最も異なるところは、この第２実施形態の消音装置１では２本の消音装置１Ａ，１Ｂを組み合わせている点にある。
消音装置１Ａ及び１Ｂについては、第１実施形態で説明したものとそれぞれ同様なものである。
また、その他の構成や作用効果なども、おおよそ第１実施形態と同様である。そのため、ここでの詳説は省略する。
【００３３】
ところで、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、実施の形態に応じて適宜変更可能である。
例えば、第１乃至第３の各消音装置１Ａ〜１Ｃの消音メカニズムとして、「膨張空洞方式」、「共鳴空洞方式」、「吸音材方式」等のうち一方式を単一的に採用したりこれらを複合的に採用したりしてもよい。
第１実施形態では第１乃至第３消音装置１Ａ〜１Ｃの３本を使用し、第２実施形態では第１と第２消音装置１Ａ，１Ｂの２本を使用しているが、１本だけ、或いは４本以上使用してもよい。また、３本の消音装置を組み合わせるにあたり、２つの合流タイプの消音装置と１つの分流タイプの消音装置とで構成することも可能である。
【００３４】
消音室本体１０の形状、大きさ、内部構造（管体１７，１８の二重管構造や吸音材２０の充填）などについても、適宜変更可能である。
この消音装置１（１Ａ〜１Ｃが単体であるときを含む）は特に発電機２に対して有用に利用されるものであるが、その用途はこれに限定されものではない。
【００３５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係る消音装置では、消音性能を効率よく高めることができる。この場合、排気がエンジンから出るものであるとしても、エンジン出力の低下といったような悪影響を及ぼすことはほとんどない。
また本発明に係る消音装置では、構造的にコンパクト化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図２の第１実施形態の消音装置についてその装置構成を理解しやすくするために分解し模式的に表したものである。
【図２】本発明に係る消音装置の第１実施形態を示した側面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線矢視図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ線矢視図である。
【図５】図３のＣ−Ｃ線拡大断面図である。
【図６】（ａ）は本発明に係る消音装置を採用可能な可搬型発電機の一例、（ｂ）は同じく車載型発電機の一例を示した斜視図である。
【図７】図６に示した発電機の内部構造を示した側断面図である。
【図８】図９の第２実施形態の消音装置についてその装置構成を理解しやすくするために分解し模式的に表したものである。
【図９】本発明に係る消音装置の第２実施形態を示した側面図である。
【図１０】図９のＤ−Ｄ線矢視図である。
【図１１】図９のＥ−Ｅ線矢視図である。
【符号の説明】
１      消音装置
１Ａ    第１消音装置
１Ｂ    第２消音装置
１Ｃ    第３消音装置
１０      消音室本体
１２      排気導入部
１３      排気吐出部
１４      排気通路
２５      連結部材
【図１】
2004252217.tif 000003
【図２】
2004252217.tif 000004
【図３】
2004252217.tif 000005
【図４】
2004252217.tif 000006
【図５】
2004252217.tif 000007
【図６】
2004252217.tif 000008
【図７】
2004252217.tif 000009
【図８】
2004252217.tif 000010
【図９】
2004252217.tif 000011
【図１０】
2004252217.tif 000012
【図１１】
2004252217.tif 000013