(57)【要約】流体ストリームのパルスダンパ（１２）は、流路（１８）と流体流動方向（１８）とを定める流体導管（２０）を有する。流体導管（２０）は、入口端部（３４）と出口端部（３６）とを有する。流体導管（２０）内のダンパ本体（２２）は流路（１８）を横切る。ダンパ本体（２２）に取り付けられたエネルギー吸収器（２４）は、導管（２０）内を流れる流体に抵抗して動作する。
2004515682.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体ストリームのパルスダンパ（１２）であって、
流路および前記流路（１８）内の流体流動方向（１８）を定める流体導管（２０）であって、前記流路（１８）に沿って流れる全流体のための入口端部（３４）と出口端部（３６）とを有する流体導管（２０）と、
前記流路（１８）を横切るように、前記流体導管（２０）内に配置されるダンパ本体（２２）と、
前記ダンパ本体（２２）に取り付けられ、前記流体流動方向（１８）に流れる流体に抵抗して作用するエネルギー吸収器（２４）とを備える流体ストリームのパルスダンパ（１２）。
【請求項２】
前記ダンパ本体（２２）は、前記流体導管（２０）を横切って延びる穿孔プレート（４０）である、請求項１に記載のダンパ（１２）。
【請求項３】
前記穿孔プレート（４０）は、前記流体流動方向（１８）に対して実質的に直角に配置される、請求項２に記載のダンパ（１２）。
【請求項４】
前記流体導管（２０）は、膨張室（５０）と、前記膨張室（５０）の入口（６２）および出口（６４）とを含み、前記ダンパ本体（２２）は、前記膨張室入口（６２）と対向する位置の前記膨張室（５０）内に配置される、請求項１に記載のダンパ（１２）。
【請求項５】
前記膨張室出口（６４）は、前記膨張室（５０）内の前記ダンパ本体（２２）と対向する位置にある、請求項４に記載のダンパ（１２）。
【請求項６】
前記ダンパ本体（２２）は、中実プレート（６６）である、請求項４に記載のダンパ（１２）。
【請求項７】
前記膨張室出口（６４）は、前記膨張室（５０）内の前記ダンパ本体（２２）と対向する位置にある、請求項６に記載のダンパ（１２）。
【請求項８】
前記膨張室（５０）内に、前記膨張室入口（６２）と前記膨張室出口（６４）との間の仕切り（６８）を含む、請求項７に記載のダンパ（１２）。
【請求項９】
前記ダンパ本体（２２）は、前記流体流路（１８）を部分的にのみ横切って延びる、請求項１に記載のダンパ（１２）。
【請求項１０】
流体ストリームのパルスエネルギーを減衰させる方法であって、
流体流路（１８）と前記流体流路（１８）内のダンパ本体（２２）とを備えるステップと、
前記ダンパ本体（２２）にエネルギー吸収器（２４）を備えるステップと、
前記流体流路（１８）に沿って流体を導くステップと、
前記流路（１８）に沿って流れる流体の少なくとも一部を前記ダンパ本体（２２）で遮断するステップと、
前記流体のパルスエネルギーを前記ダンパ本体（２２）の機械的エネルギーに変換するステップと、
前記ダンパ本体（２２）へ向けて導かれる全流体を前記ダンパ本体（２２）から離すように導くステップとを含む方法。
【請求項１１】
前記遮断ステップは、前記流体流路（１８）に沿って流れる流体の一部のみを遮断することを含む請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記遮断ステップは、前記流体流路（１８）に沿って流れる流体の実質的に全てを遮断することを含む請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
プレート（４０）内に複数の開口部（４４）を設け、前記複数の開口部（４４）を通って流れるように前記流体流路（１８）に沿って流れる実質的に全ての流体を指向させることを含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
プレート（４０）内に複数の開口部（４４）を設け、前記複数の開口部（４４）を通って流れるように前記流体流路（１８）に沿って流れる実質的に全ての流体を指向させることを含む請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
前記流体流路（１８）に膨張室（５０）と前記膨張室（５０）の入口（６２）および出口（６４）とを備え、前記膨張室（５０）内に前記ダンパ本体（２２）を取り付け、前記流体流路（１８）内の流体の実質的に全てを前記ダンパ本体（２２）に対して指向させることを含む請求項１０に記載の方法。
【請求項１６】
気体状流体回路（１０）であって、
気体状流体の供給源（１４）と、
気体状流体の到達部（１６）と、
前記供給源（１４）から前記到達部（１６）までの流路（１８）を定めると共に、前記流路（１８）内に流体流動方向（１８）を有する流体導管（２０）であって、前記流路（１８）に沿って流れる全流体のための入口端部（３４）と出口端部（３６）とを有する流体導管（２０）と、
前記流体導管（２０）内に配置され、前記流路（１８）を横切るダンパ本体（２２）と、
前記ダンパ本体（２２）に取り付けられ、前記流体流動方向（１８）に流れる流体に抵抗して作用するエネルギー吸収器（２４）とを備える気体状流体回路（１０）。
【請求項１７】
前記供給源（１４）は、内燃機関である、請求項１６に記載の気体状流体回路（１０）。
【請求項１８】
前記到達部は、内燃機関である、請求項１６に記載の気体状流体回路（１０）。
【請求項１９】
前記ダンパ本体（２２）は、前記流体導管（２０）を横切って延びる穿孔プレート（４０）である、請求項１６に記載の気体状流体回路（１０）。
【請求項２０】
前記穿孔プレート（４０）は、前記流体流動方向（１８）に対して実質的に直角に配置される、請求項１９に記載の気体状流体回路（１０）。
【請求項２１】
前記流体導管（２０）は、膨張室（５０）と、前記膨張室（５０）の入口（６２）および出口（６４）とを含み、前記ダンパ本体（２２）は前記膨張室入口（６２）と対向する位置の前記膨張室（５０）内に配置される、請求項１６に記載の気体状流体回路（１０）。
【請求項２２】
前記膨張室出口（６４）は、前記膨張室（５０）内の前記ダンパ本体（２２）と対向する位置にある、請求項２１に記載の気体状流体回路（１０）。
【請求項２３】
前記ダンパ本体（２２）は、中実プレート（３０）である、請求項２１に記載の気体状流体回路（１０）。
【請求項２４】
前記膨張室出口（６４）は、前記膨張室（５０）内の前記ダンパ本体（２２）と対向する位置にある、請求項２３に記載の気体状流体回路（１０）。
【請求項２５】
前記膨張室（５０）内に、前記膨張室入口（６２）と前記膨張室出口（６４）との間の仕切り（６８）を含む、請求項２４に記載の気体状流体回路（１０）。
【請求項２６】
前記ダンパ本体（２２）は前記流体流路（１８）を部分的にのみ横切って延びる、請求項１６に記載の気体状流体回路（１０）。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、流体ストリーム制御装置に、より詳しくは、気体状流体ストリーム内のパルスを減衰させる減衰装置に関する。
【０００２】
（背景技術）
工業的処理などからの気体状流体ストリームは、速度や圧力のような特性に広い揺動すなわち変動を呈することがあり、たいてい著しいパルスを呈する。大型の工業用エンジンの排気ストリームは、燃焼シリンダサイクルに対応する強いパルスを含む。あるエンジンは、吸気ストリームにおいても同様に強いパルスを呈するものもある。往復コンプレッサからの高圧気体ストリームを含む他の工業処理もまた、流体ストリーム内にパルスを呈する。このような流体ストリームは不快なノイズを発生させる。
【０００３】
マフラは、エンジン排気ストリーム内の音を低減することで知られている。公知のエンジン排気マフラは、ノイズを低減するための膨張室、穿孔バッフル、および管を含む。エンジン排気マフラ内を通る流体を制御するために排気ストリーム作動弁を使用することは公知である。
【０００４】
消音マフラは、気体状流体排気ストリーム内の音を低減することで知られている。米国特許第５，４８９，７５３号はそのような一つの消音マフラを教示しており、膨張室は、排気ストリームを逃がすことができる穿孔壁と、自動調整バッフルアセンブルを有する出口流路とを含む。通常、このようなマフラは、周囲環境へ放出させる直前の排気ストリームの端部近くで使用される。このような幾つかのマフラは比較的構造が複雑なものとなる。
【０００５】
室がブラダまたは他の可撓性膜で分離されている多室装置に流体ストリームを通過させることによって流体ストリーム内のパルスを補償することも公知である。多室装置の一室は、圧縮可能な流体で充填される。処理流体ストリームが室の他方を通過すると、処理流体ストリームの圧力の変動が、前もって充填された流体の圧縮によって均一化される。
【０００６】
本発明は、上述の問題の１つまたはそれ以上を克服することに向けられている。
【０００７】
（発明の開示）
本発明の一形態において、流体ストリームのパルスダンパは、流路と流路内の流体流動方向とを定める流体導管を備える。流体導管は、流路に沿って流れる全流体のための入口端部と出口端部とを有する。ダンパ本体は、流路を横切って流体導管内に配置される。エネルギー吸収器はダンパ本体に取り付けられる。
【０００８】
本発明の他の形態において、流体ストリームのパルスエネルギーを減ずる方法は、流体流路と流体流路内にダンパ本体を備え、流体を流体流路に沿って導き、流体流路に沿って流れる流体の少なくとも一部をダンパ本体で遮断し、流体のパルスエネルギーをダンパ本体の機械的エネルギーに変換し、ダンパ本体へ向けて導かれる全流体をダンパ本体から離すように導くことを含む。
【０００９】
本発明のさらに他の形態において、気体状流体回路は、気体状流体の供給源と、気体状流体の到達部とを備える。流体導管は、供給源から到達部への流路を定める。流体導管は、流路に沿って流れる全流体のための入口端部と出口端部とを有する。ダンパ本体は、流路を横切って、導管内に配置される。エネルギー吸収器はダンパ本体に取り付けられる。
【００１０】
（発明を実施するための最良の形態）
さて、図面を参照するに、特に図１において、本発明の流体ストリームのパルスダンパ１２を有する気体状流体回路１０が示されている。パルスダンパ１２は、気体状流体の供給源１４と気体状流体の到達部１６との間に配置される。パルスダンパ１２は、供給源１４から到達部１６へ流れる流体に作用するように提供され、流体は流路に沿って流体流動方向に流れる。流路および流体流動方向は、各々図面に参照符号１８で明示された矢印で示されている。
【００１１】
供給源１４および到達部１６は、多くの異なる実施形態のものであっても良い。例えば、供給源１４は、内燃機関であっても良く、流路１８に沿って流れる流体は、内燃機関の排気マニフォルドからの排気ガスであっても良い。同様に、到達部１６は、パルスダンパ１２が、排気ガス循環を有する内燃機関に提供される場合、内燃機関の吸気マニフォルドを含む後の排気ガス処理部であっても良い。供給源１４および到達部１６は、往復コンプレッサからの高圧ガスストリームのような、好ましくない高パルスが存在する流体ストリームを有する工業処理におけるステーションであっても良いことは当業者には容易に理解されよう。
【００１２】
パルスダンパ１２は、供給源１４から到達部１６への流路と流動方向１８とを定める流体導管２０を含む。ダンパ本体２２は、流路１８を横切るように流体導管２０内に配置される。単数または複数のエネルギー吸収器２４は、ダンパ本体２２に取り付けられ、一般に流路に沿って流動方向１８に流れる流体によってダンパ２２に加わる力に抵抗するように取り付けられる。エネルギー吸収器２４は、バネ、圧縮流体シリンダ、ゴム状弾性マウントなどであっても良い。
【００１３】
パルスダンパ１２の第１の実施形態において、図１に示されるように、ダンパ本体２２は、流路および流動方向１８に角度を付けて流体導管２０内に配置される中実プレート３０を含む。中実プレート３０は、流路に沿って流動方向１８に流れる流体によって中実プレート３０が振れるようにするヒンジ部３２において流体導管２０に連結される。１つまたはそれ以上のエネルギー吸収器２４は、流路に沿って流動方向１８に流れる流体によって生じる中実プレート３０の振れに抵抗するように、中実プレート３０と流体導管２０との間に配置される。流路に沿って流動方向１８に流れる少なくとも若干量の流体は、流体が流体導管２０の入口端部３４から出口端部３６へ移動するとき中実プレート３０に突き当たる。
【００１４】
パルスダンパ１２の第２の実施形態において、図２に示されるように、ダンパ本体２２は、流路および流動方向１８の方向に対し略直角をなして流体導管２０内に配置される穿孔プレート４０を含む。穿孔プレート４２は、流体導管２０の外側に延び、複数のエネルギー吸収器２４によって外部フレームまたは取付構造体４２に連結される。穿孔プレート４０は、その内部に複数の開口部すなわち孔４４を含み、流体が流体導管２０の入口端部３４から出口端部３６へ通過するとき流路に沿って流動方向１８に流れる流体が穿孔プレート４０を通過できるようにする。
【００１５】
パルスダンパ１２の第３の実施形態において、図３に示されるように、膨張室５０が提供される。膨張室５０は、複数の外部壁を含み、示された実施形態においては、密閉空間６０を定める４枚の外部壁５２，５４，５６，５８を含む。膨張室５０は、密閉空間６０と流体連通している入口開口部６２と出口開口部６４とを有する。流体導管２０の入口端部３４は、入口開口部６２に配置され、流体導管２０の出口端部３６は、出口開口部６４に配置されている。示された実施形態において、入口開口部６２と出口開口部６４とは両方とも同外部壁５２に提供される。ダンパ本体２２は、密閉空間６０内の外部壁５２と正反対の位置の外部壁５６に提供される。ダンパ本体２２は、密閉空間６０の断面を実質的に満たす中実偏向プレート６６であり、外部壁５６へ、または図示されていないフレームあるいは支持体へ複数のエネルギー吸収器２４によって固定される。密閉空間６０内の流れをさらに指向させるために、仕切り６８が、入口開口部６２と出口開口部６４との間で、外部壁５２から密閉空間６０内に延びている。
【００１６】
（産業上の利用可能性）
使用時、パルスダンパ１２は、気体状流体回路１０内に提供され、供給源１４から気体状流体ストリームを受け、その流体ストリームを到達部１６へ提供する。より詳しくは、流体導管２０の入口端部３４は、供給源１４と流体連通しており、供給源１４から受ける流体の流路および流動方向１８を提供する。流体導管２０の出口端部３６は到達部１６と流体連通している。入口端部３４と出口端部３６との間を、流路に沿って流動方向１８に流れ、少なくとも若干量の流体がダンパ本体２２に突き当たり、流体の少なくとも若干量のパルスエネルギーがエネルギー吸収器または複数のエネルギー吸収器２４へ移動される。
【００１７】
図１で示された実施形態の使用において、中実プレート３０は、流路に沿って流動方向１８に流れる流体が中実プレート３０に衝突するとき流れを妨げる。流体ストリーム内のエネルギーは、中実プレート３０を強制的に後方に押しやり、中実プレート３０をヒンジ部３２において枢支回転させる。中実プレート３０の運動は、エネルギー吸収器または複数のエネルギー吸収器２４によって妨害され、これらの吸収器は中実プレート３０の動きを限定的なものにする。流体ストリームがかなりのパルスエネルギーを包含する場合、中実プレート３０はエネルギーパルスに応答して律動する。流体ストリームのパルスエネルギーの多くは、中実プレート３０を移動させる機械的エネルギーに変換される。
【００１８】
図２で示された実施形態の使用において、流路に沿って流動方向１８に流れる流体が穿孔プレート４０に衝突すると、穿孔プレート４０を振動させる。穿孔プレート４０の振動は、エネルギー吸収器２４へ移動する。再度、流体ストリームのパルスエネルギーが減衰する。
【００１９】
図３で示された実施形態の使用において、流路に沿って流動方向１８に流れる流体が入口端部３４を経て膨張室５０へ流入すると、流体は偏向プレート６６に向かって導かれ、仕切り６８によって出口端部３６へ直接流出しないように制限される。流体ストリームは偏向プレート６６に突き当たり、偏向プレートを振動させる。再度、エネルギー吸収器２４が使用されてパルスエネルギーを流体ストリームから取り除く。偏向プレート６６に突き当たった後、流体ストリームは、偏向プレート６６から出口端部３６へ向かって跳ね返される。
【００２０】
パルスダンパ１２の上記実施形態のいずれかにおいて、エネルギー吸収器２４は、最も極端な動作条件を除くいかなる場合でもダンパ本体２２が「底部に突き当たる」のを防ぐのに十分な抵抗力、十分な数量、および適切な配置で提供されるべきである。
【００２１】
本発明の他の形態、目的および利点は、図面、明細書、および特許請求の範囲の検討によって得られることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の流体ストリームのパルスダンパを有する気体状流体回路の概略図である。
【図２】
本発明の第２の実施形態の流体ストリームのパルスダンパを有する気体状流体回路の概略図である。
【図３】
本発明の第３の実施形態の流体ストリームのパルスダンパを有する気体状流体回路の部分的概略図である。
【図１】
2004515682.tif 000003
【図２】
2004515682.tif 000004
【図３】
2004515682.tif 000005
【国際公開パンフレット】
2004515682.tif 000006
2004515682.tif 000007
2004515682.tif 000008
2004515682.tif 000009
2004515682.tif 000010
2004515682.tif 000011
2004515682.tif 000012
2004515682.tif 000013
2004515682.tif 000014
2004515682.tif 000015
2004515682.tif 000016
2004515682.tif 000017
2004515682.tif 000018
2004515682.tif 000019
2004515682.tif 000020
2004515682.tif 000021
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004515682.tif 000022
【国際調査報告】
2004515682.tif 000023
2004515682.tif 000024
2004515682.tif 000025