專利名稱：消音器、燃燒器以及燃?xì)廨啓C(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種消音器(音響ダンパ:音響減振器)、燃燒器以及燃?xì)廨啓C(jī)。
背景技術(shù)：
以往，例如專利文獻(xiàn)I中公開有ー種消音器，為了在較寬范圍的頻帶下降低振動(dòng)，其具備具有開ロ的管路、并設(shè)有對(duì)在該管路中流動(dòng)的流體施加阻擋的阻擋體。該消音器中，由于被折曲而實(shí)現(xiàn)小型化的管路和阻擋體安裝于在燃燒器的燃燒筒上安裝的旁通管上，所以旁通管的內(nèi)部與管路經(jīng)由管路的開ロ而連通。另外，以往，例如專利文獻(xiàn)2中公開有ー種衰減裝置，為提高衰減性能和維修性，其具備消音器，該消音器具有由多孔板和外殼構(gòu)成的具有音響襯板共振空間的音響襯板和與所述外殼連接且在內(nèi)側(cè)具有與音響襯板共振空間連通的消音器共振空間。該衰減裝置中，音響襯板安裝于燃燒器的尾筒的周圍，消音器沿尾筒的延伸方向設(shè)置。專利文獻(xiàn)1:日本特開2006 — 22966號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2:日本特開2006 — 266671號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
然而，由于消音器是ー種共振箱，所以在消音器內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生較大的壓力變動(dòng)。并且，在因該壓カ變動(dòng)而在燃燒器中產(chǎn)生較大的應(yīng)力的情況下，有可能導(dǎo)致燃燒器損傷。因此，為了使較大的應(yīng)カ不被傳遞給燃燒器，需要致カ于使消音器和燃燒器彼此不固定。因此，由于使消音器從燃燒器隔離，因此消音器相對(duì)于燃燒器的設(shè)置空間增大，在極小型的燃燒器中，也會(huì)出現(xiàn)不能確保設(shè)置消音器的空間的情況。本發(fā)明是為了解決上述問題而作出的，其目的在于提供一種能夠防止因衰減振動(dòng)時(shí)的壓力變動(dòng)而產(chǎn)生應(yīng)力井能夠比較小型地構(gòu)成的消音器、燃燒器以及燃?xì)廨啓C(jī)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的消音器其特征在干，該消音器固定在振動(dòng)發(fā)生源上，并具備音響部，該音響部沿著該振動(dòng)發(fā)生源的外表面設(shè)置，并形成將由所述振動(dòng)發(fā)生源產(chǎn)生的空氣振動(dòng)導(dǎo)入的通路，且具有堵塞上述通路中的所述空氣振動(dòng)傳播的下游側(cè)而作為該空氣振動(dòng)的阻擋件的分隔部件，所述音響部以使所述空氣振動(dòng)向反向傳播并作為各方向的所述空氣振動(dòng)的阻擋件的方式配置所述分隔部件。根據(jù)該消音器，通過音響部使振動(dòng)發(fā)生源內(nèi)的壓カ變動(dòng)衰減。另外，在使壓カ變動(dòng)衰減時(shí)空氣振動(dòng)撞擊分隔部件而產(chǎn)生的激振カ通過作為反向的空氣振動(dòng)的阻擋件的各分隔部件而相互抑制，所以能夠防止因衰減振動(dòng)時(shí)的壓カ變動(dòng)而產(chǎn)生應(yīng)力。而且，由于音響部沿著振動(dòng)發(fā)生源的外表面設(shè)置，所以能夠比較小型地構(gòu)成。另外，本發(fā)明的消音器中，其特征為，上述音響部通過使通路向反向折回而設(shè)置，并在折回部和末端設(shè)置分隔部件。 根據(jù)該消音器，通過音響部使振動(dòng)發(fā)生源內(nèi)的壓カ變動(dòng)衰減。另外，在使壓カ變動(dòng)衰減時(shí)空氣振動(dòng)撞擊分隔部件而產(chǎn)生的激振カ通過作為反向的空氣振動(dòng)的阻擋件的各分隔部件而相互抑制，所以能夠防止因衰減振動(dòng)時(shí)的壓カ變動(dòng)而產(chǎn)生應(yīng)力。而且，由于音響部沿著振動(dòng)發(fā)生源的外表面設(shè)置，所以能夠比較小型地構(gòu)成。另外，本發(fā)明的消音器中，其特征在于，配置多個(gè)使通路折回而構(gòu)成的上述音響部。根據(jù)該消音器，通過音響部使振動(dòng)發(fā)生源內(nèi)的壓カ變動(dòng)衰減。另外，在使壓カ變動(dòng)衰減時(shí)空氣振動(dòng)撞擊分隔部件而產(chǎn)生的激振カ通過作為反向的空氣振動(dòng)的阻擋件的各分隔部件而相互抑制，所以能夠防止因衰減振動(dòng)時(shí)的壓カ變動(dòng)而產(chǎn)生應(yīng)力。而且，由于音響部沿著振動(dòng)發(fā)生源的外表面設(shè)置，且使通路折回而設(shè)置，所以能夠比較小型地構(gòu)成。而且，由于具有多個(gè)音響部，所以能夠與多個(gè)空氣振動(dòng)的頻率對(duì)應(yīng)地將其衰減。另外，本發(fā)明的消音器中，其特征在于，設(shè)置多個(gè)所述通路的折回部，在該各折回部設(shè)置分隔部件。根據(jù)該消音器，通過音響部使振動(dòng)發(fā)生源內(nèi)的壓カ變動(dòng)衰減。另外，在使壓カ變動(dòng)衰減時(shí)空氣振動(dòng)撞擊分隔部件而產(chǎn)生的激振カ通過作為反向的空氣振動(dòng)的阻擋件的各分隔部件而相互抑制，所以能夠防止因衰減振動(dòng)時(shí)的壓カ變動(dòng)而產(chǎn)生應(yīng)力。而且，由于音響部沿著振動(dòng)發(fā)生源的外表面設(shè)置，且使通路折回而設(shè)置，所以能夠比較小型地構(gòu)成。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的燃燒器的特征在干，將上述任ー個(gè)消音器設(shè)于燃燒筒，使流通上述燃燒筒的燃燒氣體的空氣振動(dòng)流入上述消音器。根據(jù)該燃燒器，通過音響部使由燃燒振動(dòng)引起的燃燒器內(nèi)的壓カ變動(dòng)衰減。另外，在使壓カ變動(dòng)衰減時(shí)空氣振動(dòng)撞擊分隔部件而產(chǎn)生的激振カ通過作為反向的空氣振動(dòng)的阻擋件的各分隔部件而相互抑制，所以能夠防止因衰減振動(dòng)時(shí)的壓カ變動(dòng)而向燃燒器產(chǎn)生應(yīng)力。而且，由于音響部沿著燃燒筒的外表面設(shè)置，所以能夠比較小型地構(gòu)成燃燒器自身。另外，本發(fā)明的燃燒器的特征在于，沿著上述燃燒筒的周向配置上述通路。根據(jù)該燃燒器，能夠防止產(chǎn)生在燃燒筒的周向上產(chǎn)生位移的振動(dòng)。另外，本發(fā)明的燃燒器的特征在于，沿著所述燃燒筒的軸向配置所述通路。根據(jù)該燃燒器，能夠防止產(chǎn)生在燃燒筒的軸向上產(chǎn)生位移的振動(dòng)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的燃?xì)廨啓C(jī)的特征在干，具備上述任一個(gè)燃燒器。根據(jù)該燃?xì)廨啓C(jī)，通過音響部使在燃燒器中產(chǎn)生的燃燒振動(dòng)衰減。因此，能夠降低燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的噪音和振動(dòng)。另外，在使燃燒振動(dòng)衰減時(shí)空氣振動(dòng)撞擊分隔部件而產(chǎn)生的激振カ通過作為反向的空氣振動(dòng)的阻擋件的各分隔部件而相互抑制，所以能夠防止因衰減振動(dòng)時(shí)的壓力變動(dòng)而向燃燒器產(chǎn)生應(yīng)力，并防止向燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)生應(yīng)力。而且，由于音響部沿著燃燒筒的外表面設(shè)置，所以能夠連同燃燒器一起比較小型地構(gòu)成燃?xì)廨啓C(jī)本身。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，能夠防止產(chǎn)生因衰減振動(dòng)時(shí)的壓カ變動(dòng)而產(chǎn)生的應(yīng)力，井能夠比較小型地構(gòu)成。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的燃?xì)廨啓C(jī)的概略結(jié)構(gòu)圖。圖2是本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的燃燒器的側(cè)視圖。圖3是本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的消音器的沿著圖2的A-A的剖視圖。
圖4是沿著圖3的B-B的剖視圖。圖5是將消音器在周向上展開的概略圖。圖6是將與本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的消音器對(duì)比的消音器在周向上展開的概略圖。圖7是表示因圖6的消音器產(chǎn)生的影響的說明圖。圖8是表示因圖6的消音器產(chǎn)生的影響的說明圖。圖9是將本發(fā)明的實(shí)施方式的其他消音器在周向上展開的概略圖。圖10是將本發(fā)明的實(shí)施方式的其他消音器在周向上展開的概略圖。圖11是本發(fā)明的實(shí)施方式的其他消音器的沿著圖2的A-A的剖視圖。圖12是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的其他消音器的燃燒器的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式以下，根據(jù)附圖詳細(xì)說明本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式。另外，并非由該實(shí)施方式限定本發(fā)明。另外，下述實(shí)施方式中的構(gòu)成要素中包含本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠且容易替換的內(nèi)容、或?qū)嵸|(zhì)上相同的內(nèi)容。圖1是本實(shí)施方式所涉及的燃?xì)廨啓C(jī)的概略結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，燃?xì)廨啓C(jī)由壓縮機(jī)11、燃燒器12、渦輪13和排氣室14構(gòu)成，在壓縮機(jī)11上連接有未圖示的發(fā)電機(jī)。壓縮機(jī)11具有導(dǎo)入空氣的空氣導(dǎo)入口 15，在壓縮機(jī)機(jī)室16內(nèi)交替配置有多個(gè)靜葉片17和動(dòng)葉片18。燃燒器12對(duì)由壓縮機(jī)11壓縮的壓縮空氣供給燃料，并能夠利用燃燒嘴進(jìn)行點(diǎn)火而進(jìn)行燃燒。渦輪13在渦輪機(jī)室20內(nèi)交替配置有多個(gè)靜葉片21和動(dòng)葉片22。排氣室14具有與渦輪13連續(xù)形成的排氣擴(kuò)散器23。另外，以貫通壓縮機(jī)11、燃燒器12、渦輪13、排氣室14的中心部的方式設(shè)置轉(zhuǎn)子24，該轉(zhuǎn)子24的壓縮機(jī)11側(cè)的端部由軸承部25旋轉(zhuǎn)自如地支撐，排氣室14側(cè)的端部由軸承部26旋轉(zhuǎn)自如地支撐。并且，在該轉(zhuǎn)子24上固定多個(gè)圓盤板，連接各動(dòng)葉片18、22，并在壓縮機(jī)11側(cè)的端部上連接有未圖示的發(fā)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸。因此，從壓縮機(jī)11的空氣導(dǎo)入口 15導(dǎo)入的空氣通過多個(gè)靜葉片17和動(dòng)葉片18而被壓縮，從而變?yōu)楦邷馗邏旱膲嚎s空氣，在燃燒器12中，對(duì)該壓縮空氣供給規(guī)定的燃料而進(jìn)行燃燒。并且，在該燃燒器12生成的作為工作流體的高溫高壓的燃燒氣體通過構(gòu)成渦輪13的多個(gè)靜葉片21和動(dòng)葉片22，從而驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子24旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)與該轉(zhuǎn)子24連接的發(fā)電機(jī)，另ー方面，排出氣體由排氣室14的排氣擴(kuò)散器23轉(zhuǎn)換為靜壓后再向大氣排放。圖2是本實(shí)施方式所涉及的燃燒器的側(cè)視圖。燃燒器12在機(jī)室外殼30和外筒31的內(nèi)部支撐有內(nèi)筒32，在內(nèi)筒32的前端部連接有作為燃燒筒的尾筒33。外筒31與機(jī)室外殼30連接。內(nèi)筒32在外筒31內(nèi)與該外筒31空開間隔地設(shè)置，在內(nèi)筒32的內(nèi)部的中心部沿燃燒器軸S的延伸方向即軸向配置有先導(dǎo)噴嘴35。另外，內(nèi)筒32在其內(nèi)部的內(nèi)周面上以沿周向包圍先導(dǎo)噴嘴35的方式與燃燒器軸S平行地配置有多個(gè)主噴嘴36。尾筒33的基端形成圓筒狀并與內(nèi)筒32的前端連接，尾筒33的剖面面積隨著朝向前端側(cè)而變小并同時(shí)彎曲變形，尾筒33的前端形成為大致矩形，朝向渦輪13的第一級(jí)靜葉片21開ロ，并經(jīng)由角撐板37與機(jī)室外殼30連接。該尾筒33的內(nèi)側(cè)構(gòu)成為燃燒室。另夕卜，機(jī)室外殼30中，其內(nèi)側(cè)形成為機(jī)室38，尾筒33設(shè)于機(jī)室38。
這樣的燃燒器12中，來自壓縮機(jī)11的高溫高壓的壓縮空氣經(jīng)由機(jī)室38從內(nèi)筒32的基端側(cè)流入內(nèi)筒32的內(nèi)部。該壓縮空氣被引導(dǎo)至先導(dǎo)噴嘴35和主噴嘴36。然后，壓縮空氣與從主噴嘴36噴射的燃料混合，成為預(yù)混合氣而流入尾筒33。另外，壓縮空氣與從先導(dǎo)噴嘴35噴射的燃料混合，由未圖示的火種點(diǎn)火而進(jìn)行燃燒，從而成為燃燒氣體而噴出到尾筒33內(nèi)。此時(shí)，燃燒氣體的一部分以伴隨火焰向周圍擴(kuò)散的方式噴出到尾筒33內(nèi)，從而由從各主噴嘴36流入尾筒33內(nèi)的預(yù)混合氣點(diǎn)火而進(jìn)行燃燒。即，通過由從先導(dǎo)噴嘴35噴射的先導(dǎo)燃料產(chǎn)生的擴(kuò)散火焰，能夠確?；鹧娣€(wěn)定，以使來自主噴嘴36的稀薄預(yù)混合燃料可穩(wěn)定地燃燒。另外，通過由主噴嘴36預(yù)混合燃料而使燃料濃度均勻化，從而能夠降低NOx(氮氧化物)。然后，燃燒氣體通過尾筒33供給至渦輪13。圖3是本實(shí)施方式所涉及的消音器的沿著圖2的A-A的剖視圖，圖4是沿著圖3的B-B剖視圖，圖5是消音器在周向上展開的概略圖。上述的燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒器12在燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)(燃燒振動(dòng))。該燃燒振動(dòng)成為燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的噪音和振動(dòng)的原因。因此，對(duì)燃燒氣體流通的作為振動(dòng)發(fā)生源的燃燒器12 (尾筒33)設(shè)置消音器1A。圖2中，消音器IA沿周向設(shè)于燃燒器12中的尾筒33的基端側(cè)的外表面上。如圖3和圖4所不,該消音器IA具有包圍作為振動(dòng)發(fā)生源的尾筒33的外側(cè)的外殼2。外殼2由在周向上包圍尾筒33的外側(cè)的筒狀的外壁部2a和封閉外壁部2a的兩開ロ并固定在尾筒33上的側(cè)壁部2b構(gòu)成，在尾筒33的外側(cè)形成有環(huán)狀的空間。并且，在尾筒33上的設(shè)有外殼2的部分，在尾筒33的周向上形成有多個(gè)使由尾筒33內(nèi)的燃燒振動(dòng)引起的空氣振動(dòng)(壓力波)V向尾筒33的外側(cè)通過的貫通孔33a。另外，消音器IA在外殼2的內(nèi)部具有沿外壁部2a在軸向上對(duì)外殼2的空間進(jìn)行劃分的分隔壁3。另外，消音器IA在外殼2的內(nèi)部具有將該外殼2的空間中由分隔壁3劃分成的空間劃分為內(nèi)側(cè)和外側(cè)的隔壁4。即、隔壁4設(shè)于外殼2的外壁部2a與尾筒33的外表面之間。另外，如圖3所不,隔壁4形成有在周向的一部分上將劃分為內(nèi)側(cè)和外側(cè)的外殼2的空間連通的切ロ 4a。并且，由切ロ 4a切開的隔壁4的周向上的一端設(shè)有封閉外殼2的外側(cè)的空間的分隔部件5a。因此，外殼2的內(nèi)側(cè)的空間經(jīng)由尾筒33的貫通孔33a與尾筒33的內(nèi)部連通，外殼2的外側(cè)的空間構(gòu)成通路R，該通路R形成有由于切ロ 4a而與外殼2的內(nèi)側(cè)的空間連通的入口、且沿著周向延伸的末端由分隔部件5a堵塞。另外，在軸向上由分隔壁3劃分成的外殼2的空間分別形成通路R，但是如圖5所示形成由切ロ 4a產(chǎn)生的入口和由分隔部件5a堵塞的末端反轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)。另外，上述的消音器IA通過在軸向上由分隔壁3對(duì)ー個(gè)外殼2進(jìn)行劃分而構(gòu)成兩個(gè)通路，但是也可以不設(shè)置分隔壁3，而是由兩個(gè)外殼2構(gòu)成兩個(gè)通路R。另外，在各通路R的入口和末端的中途設(shè)置有分隔部件5b。分隔部件5b將通路R的中途堵塞。并且，在通路R中，該入口與分隔部件5b之間構(gòu)成為在通路R中使燃燒器12內(nèi)的壓カ變動(dòng)衰減的音響部N。并且，在兩個(gè)通路R中，形成有入ロ與分隔部件5b的周向位置反轉(zhuǎn)的音響部N。如此構(gòu)成的消音器IA中，如圖3所示，在尾筒33中流通燃料氣體時(shí)，由該燃料氣體的燃燒振動(dòng)引起的空氣振動(dòng)(壓カ波)V通過尾筒33的貫通孔33a而被導(dǎo)入到外殼2內(nèi)。并且，在通路R中，其入ロ與分隔部件5b之間的音響部N中，從入口傳播的空氣振動(dòng)V發(fā)生共振，燃燒器12內(nèi)的壓カ變動(dòng)衰減。另外，如圖5所示，在兩個(gè)通路R中，各個(gè)音響部N由于其入口和分隔部件5b的周向位置反轉(zhuǎn)，所以空氣振動(dòng)V的傳播方向?yàn)橄喾捶较?。此處，圖6是將與本實(shí)施方式所涉及的消音器對(duì)比的消音器在周向上展開的概略圖，圖7和圖8是表示因圖6的消音器產(chǎn)生的影響的說明圖。圖6所示的消音器100是設(shè)置ー個(gè)上述的消音器IA的音響部N的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的消音器100中，音響部N的內(nèi)部的壓カ變動(dòng)是:入口部分的聲壓低，而在分隔部件5b處的聲壓為最大。另ー方面，在分隔部件5b與分隔部件5a之間，沒有空氣振動(dòng)V的傳播，在此之間不產(chǎn)生聲壓。另外，分隔部件5a位于入口部分，因此該部位不會(huì)產(chǎn)生較大的壓カ變動(dòng)。因此，分隔部件5b在其ー個(gè)面上受到非常大的壓カ變動(dòng)，在另ー個(gè)面上不會(huì)受到壓カ變動(dòng)。其結(jié)果為，消音器100在分隔部件5b的入口側(cè)的面上受到較大的壓カ變動(dòng)，因此產(chǎn)生圖6中朝向分隔部件5b的另ー個(gè)面?zhèn)鹊募ふ窳。即，產(chǎn)生周向的激振カF。一般而言，對(duì)于某ー振動(dòng)模式而言，激振カF的大小由下式(I)表示。F= / (frXdr + f0 XdQ + fz X dz)...(I)該式(I)中，fr為半徑方向的分力，f 0為周向的分力，fz為軸向的分力，dr為半徑方向的振動(dòng)位移，d 9為周向的振動(dòng)位移，dz為軸向的振動(dòng)位移。并且，例如上述的燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒器12中，尾筒33的前端經(jīng)由角撐板37與機(jī)室外殼30連接。該角撐板37中，在具有與尾筒33前端的大致矩形對(duì)應(yīng)的形狀的框部37a的上側(cè)延伸出支撐片37b，該支撐片37b與機(jī)室外殼30連接。這樣的尾筒33中，當(dāng)產(chǎn)生上述的周向的激振カF吋，該激振力F產(chǎn)生以支撐片37b的連接部分為基點(diǎn)在周向上旋轉(zhuǎn)的振動(dòng)。其結(jié)果為，如圖7所示，設(shè)支撐片37b的連接部分為0°、設(shè)框部37a的底邊側(cè)為180°，則關(guān)于尾筒33的周向位移，如圖8所示，由角撐板37支撐的0°位置產(chǎn)生較小的位移，180°位置產(chǎn)生較大的位移。另ー方面，本實(shí)施方式的消音器IA的各音響部N中，其入口與分隔部件5b的周向位置反轉(zhuǎn)，空氣振動(dòng)V的傳播方向?yàn)橄喾捶较?。因此，如圖5所示，在各分隔部件5b的位置產(chǎn)生的激振カF作用于彼此相反方向上。其結(jié)果為，可抑制燃燒器12的尾筒33在周向上產(chǎn)生的位移。分隔部件5b的周向位置決定了分隔部件5b和入口的間隔即音響部N的長(zhǎng)度。并且，音響部N的長(zhǎng)度是用于使傳播的空氣振動(dòng)V發(fā)生共振的距離，該距離對(duì)應(yīng)傳播的空氣振動(dòng)V的頻率來確定。即，分隔部件5b的周向位置對(duì)應(yīng)作為衰減的對(duì)象的空氣振動(dòng)V的頻率來確定。另外，根據(jù)音響部N的軸向位置，施加給分隔部件5b的聲壓不同，因此也考慮到音響部N的軸向位置來確定分隔部件5b的周向位置。另外，根據(jù)各音響部N的狀況衰減的各空氣振動(dòng)V有可能發(fā)生共振的情況下，也考慮到此情況來確定分隔部件5b的位置。并且，由于空氣振動(dòng)V、音響部N中的空氣振動(dòng)V的傳遞能夠通過有限單元法(FEM:Finite ElementMethod)等的分析進(jìn)行求算，因此以使得上述式(I)的激振カF為0的方式確定分隔部件5b的周向位置即可。分隔部件5b與分隔部件5a之間成為分隔部件5b與通路R的入口之間的間隔即音響部N的長(zhǎng)度的調(diào)整余量。另外，在分隔部件5b與分隔部件5a之間，以能夠形成音響部N為條件，也可以不設(shè)置外殼2的側(cè)壁部2b、分隔壁3。另外，圖5所示的消音器IA中，作為設(shè)置兩個(gè)音響部N的方式進(jìn)行了說明，但是音響部N也可以是兩個(gè)以上，只要以由這多個(gè)音響部N抑制激振カF的方式設(shè)定各音響部N的分隔部件5b的位置即可。圖9和圖10是將本實(shí)施方式的其他消音器在周向上展開的概略圖。圖5所示的消音器IA中設(shè)有多個(gè)音響部N，但是圖9所示的消音器IB構(gòu)成為，使通路R向反向折回來設(shè)置圖5所示的各音響部N，并在折回部設(shè)置新的分隔部件5c，從而構(gòu)成ー個(gè)通路。因此，以下的消音器IB的說明中，省略與消音器IA相同的結(jié)構(gòu)。具體而言，如圖9所示，消音器IB在通路R的中途形成有分隔部件5c。分隔部件5c也與由分隔壁3劃分成的相鄰的空間相連地設(shè)置。通路R通過在分隔部件5c的部分打開分隔壁3而在分隔部件5c折回地構(gòu)成。并且，作為該折回的通路R的末端設(shè)有分隔部件5b。其結(jié)果為，音響部N構(gòu)成為從通路R的入ロ(切ロ 4a)起在分隔部件5c折回并直至分隔部件5b的ー個(gè)通路。該消音器IB中，在尾筒33中流通燃料氣體吋，由該燃燒氣體的燃燒振動(dòng)引起的空氣振動(dòng)(壓カ波)V通過尾筒33的貫通孔33a (參照?qǐng)D3)而被導(dǎo)入到外殼2內(nèi)。然后，在通路R中，在其入ロ與分隔部件5c之間的部分的音響部N中，從入口傳播的空氣振動(dòng)V發(fā)生共振，燃燒器12內(nèi)的壓カ變動(dòng)衰減。進(jìn)而，在分隔部件5c與分隔部件5b之間的部分的音響部N中，在分隔部件5c折回并傳播的空氣振動(dòng)V發(fā)生共振，燃燒器12內(nèi)的壓カ變動(dòng)衰減。并且，消音器IB的音響部N中，在其入口與分隔部件5c之間、分隔部件5c與分隔部件5b之間，空氣振動(dòng)V的傳播方向設(shè)為相反方向。因此，如圖9所示，在分隔部件5c的位置產(chǎn)生的激振カF和在分隔部件5b的位置產(chǎn)生的激振カF作用于彼此相反的方向上。其結(jié)果為，可抑制燃燒器12的尾筒33在周向上產(chǎn)生的位移。分隔部件5c以及分隔部件5b的周向位置決定了分隔部件5b與入ロ的間隔、即音響部N的長(zhǎng)度。并且，音響部N的長(zhǎng)度是用于使傳播的空氣振動(dòng)V衰減的距離，該距離對(duì)應(yīng)傳播的空氣振動(dòng)V的頻率來確定。即，分隔部件5c以及分隔部件5b的周向位置對(duì)應(yīng)作為衰減的對(duì)象的空氣振動(dòng)V的頻率來確定。并且，由于空氣振動(dòng)V、音響部N中的空氣振動(dòng)V的傳遞能夠通過有限単元法(FEM)等的分析進(jìn)行求算，因此以使得上述式(I)的激振カF為0的方式確定分隔部件5c以及分隔部件5b的周向位置。分隔部件5c與分隔部件5a之間(分隔部件5c與分隔部件5b之間)成為分隔部件5b與通路R的入口之間的間隔即音響部N的長(zhǎng)度的調(diào)整余量。另外，在分隔部件5c與分隔部件5a之間、分隔部件5c與分隔部件5b之間，以能夠形成音響部N為條件，也可以不設(shè)置外殼2的側(cè)壁部2b、分隔壁3。圖10所示的消音器IC中，配置有多個(gè)如圖9所示的消音器IB那樣地構(gòu)成為ー個(gè)通路的音響部N。具體而言，如圖10所示，消音器IC不具有消音器IB的分隔部件5a。因此，通路R為兩個(gè)。并且，在各通路R的中途分別形成有分隔部件5c。分隔部件5c也與由分隔壁3劃分成的相鄰的空間相連地設(shè)置。各通路R通過在分隔壁5c的部分打開分隔壁3而在分隔部件5c折回地構(gòu)成。并且，作為該折回的通路R的末端分別設(shè)有分隔部件5b。其結(jié)果為，音響部N構(gòu)成為從通路R的入口(切ロ 4a)起在分隔部件5c折回并直至分隔部件5b的一個(gè)通路，且構(gòu)成兩個(gè)。各消音器IC中，在尾筒33中流通燃料氣體吋，由該燃料氣體的燃燒振動(dòng)引起的空氣振動(dòng)(壓カ波)V通過尾筒33的貫通孔33a (參照?qǐng)D3)而被導(dǎo)入到外殼2內(nèi)。并且，在各通路R中，在其入ロ與分隔部件5c之間的部分的音響部N中，從入口傳播的空氣振動(dòng)V發(fā)生共振，燃燒器12內(nèi)的壓カ變動(dòng)衰減。進(jìn)而，在分隔部件5c與分隔部件5b之間的部分的音響部N中，在分隔部件5c折回并傳播的空氣振動(dòng)V發(fā)生共振，燃燒器12內(nèi)的壓カ變動(dòng)衰減。并且，消音器IC的各個(gè)音響部N中，在其入口與分隔部件5c之間和分隔部件5c與分隔部件5b之間，空氣振動(dòng)V的傳播方向設(shè)為相反方向。因此,如圖10所不,在各音響部N中，在分隔部件5c的位置產(chǎn)生的激振カF與在分隔部件5b的位置產(chǎn)生的激振カF作用在彼此相反的方向上。其結(jié)果為，可抑制燃燒器12的尾筒33在周向上產(chǎn)生的位移。分隔部件5c以及分隔部件5b的周向位置決定了分隔部件5b和入口的間隔即音響部N的長(zhǎng)度。并且，音響部N的長(zhǎng)度是用于使傳播的空氣振動(dòng)V衰減的距離，該距離對(duì)應(yīng)傳播的空氣振動(dòng)V的頻率來確定。即，分隔部件5c以及分隔部件5b的周向位置對(duì)應(yīng)作為衰減的對(duì)象的空氣振動(dòng)V的頻率來確定。并且，消音器IC具有兩個(gè)音響部N，因此能夠通過改變各自的長(zhǎng)度而與多個(gè)空氣振動(dòng)V的頻率對(duì)應(yīng)地使其衰減。根據(jù)各音響部N的狀況，在衰減的各空氣振動(dòng)V有可能發(fā)生共振的情況下，也考慮到此情況來確定分隔部件5b的位置。并且，由于空氣振動(dòng)V、音響部N中的空氣振動(dòng)V的傳遞能夠通過有限単元法(FEM)等的分析進(jìn)行求算，因此以使得上述式(I)的激振カF為0的方式來確定分隔部件5c以及分隔部件5b的周向位置即可。各分隔部件5c之間以及各分隔部件5b之間成為分隔部件5b與通路R的入口之間的間隔即音響部N的長(zhǎng)度的調(diào)整余量。另外，各分隔部件5c之間、各分隔部件5b之間，以能夠形成音響部N為條件，也可以不設(shè)置外殼2的側(cè)壁部2b、分隔壁3。另外，在圖10中，消音器IC表示的是音響部N的折回部為ー個(gè)，但是折回部不限于ー個(gè)。雖未圖示，但是在各音響部N中，也可以是多個(gè)折回部，并在各折回部設(shè)置分隔部件5c。圖11是本發(fā)明的實(shí)施方式的其他消音器的沿著圖2的A-A的剖視圖。上述的消音器1A、1B、1C是在燃燒器軸S的延伸方向即尾筒33的軸向上使音響部N折回的結(jié)構(gòu)，但是如圖11所示的消音器ID所示，也可以設(shè)成在尾筒33的外表面上、在燃燒器軸S的徑向上使音響部N折回。圖11所示的消音器ID中，外殼2與消音器1A、1B、1C同樣地具有在周向上包圍尾筒33的外側(cè)的筒狀的外壁部2a (未圖示)，在各外壁部2a之間，在隔壁4的徑向外側(cè)設(shè)置多個(gè)隔壁6，通過分隔部件5d將隔壁4與隔壁6之間以及隔壁6彼此之間在周向上封閉而形成在徑向上重疊的多個(gè)空間，并且各空間構(gòu)成為通過分隔部件5d在徑向上折回而相連的ー個(gè)通路R。并且，作為通路R的入口的切ロ 4a設(shè)置在上述通路R的徑向最內(nèi)側(cè)的分隔部件5d的位置，從而構(gòu)成音響部N。如此構(gòu)成的消音器ID中，如圖11所示，在尾筒33中流通燃料氣體時(shí)，由該燃燒氣體的燃燒振動(dòng)引起的空氣振動(dòng)(壓カ波)V通過尾筒33的貫通孔33a而被導(dǎo)入到外殼2內(nèi)。并且，在通路R中，其入ロ與通路R的末端的分隔部件5d之間的音響部N中，從入口傳播的空氣振動(dòng)V發(fā)生共振，燃燒氣體12內(nèi)的壓カ變動(dòng)衰減。進(jìn)而，由分隔部件5d折回傳播的空氣振動(dòng)V發(fā)生共振，燃燒氣體12內(nèi)的壓カ變動(dòng)衰減。并且，消音器ID的音響部N中，在各分隔部件5d之間，空氣振動(dòng)V的傳播方向設(shè)為相反方向。因此，如圖11所示，在周向的一側(cè)的分隔部件5d的位置產(chǎn)生的激振カF與在周向的另ー側(cè)的分隔部件5b的位置產(chǎn)生的激振カF作用在彼此相反的方向上。其結(jié)果為，可抑制燃燒器12的尾筒33在周向上產(chǎn)生的位移。分隔部件5b的周向位置決定了末端的分隔部件5b和入ロ的間隔即音響部N的長(zhǎng)度。并且，音響部N的長(zhǎng)度是用于使傳播的空氣振動(dòng)V衰減的距離，該距離對(duì)應(yīng)傳播的空氣振動(dòng)V的頻率來確定。即，將隔壁4與隔壁6之間以及隔壁6彼此之間在周向上封閉的分隔部件5d的周向位置與作為衰減的對(duì)象的空氣振動(dòng)V的頻率來確定。并且，由于空氣振動(dòng)V、音響部N中的空氣振動(dòng)V的傳遞能夠通過有限単元法(FEM)等的分析進(jìn)行求算，因此以使得上述式(I)的激振カF為0的方式來確定分隔部件5d的位置即可。另外，消音器ID中，如圖11所示，在周向上配置多個(gè)(本實(shí)施方式中為三個(gè))同樣構(gòu)成的音響部N。S卩，由于消音器ID具有多個(gè)音響部N，因此能夠通過改變各自的長(zhǎng)度而與多個(gè)空氣振動(dòng)V的頻率對(duì)應(yīng)地使其衰減。根據(jù)各音響部N的狀況，在衰減的各空氣振動(dòng)V有可能發(fā)生共振的情況下，也考慮到此情況來確定分隔部件5d的位置。另外，消音器ID中，如圖11所示，在圖11的下方配置的兩個(gè)音響部N中，在各通路R的各折回部設(shè)置分隔部件5c。圖12是表示本實(shí)施方式的其他消音器的燃燒器的側(cè)視圖。上述的消音器1A、1B、1C、ID是沿著尾筒33的周向設(shè)置的，但是如圖12所示，也可以在尾筒33的外表面上，沿著燃燒器軸S的延伸方向即尾筒33的軸向設(shè)置相同結(jié)構(gòu)的消音器1A、1B、1C、1D。根據(jù)該圖12所示的相同結(jié)構(gòu)的消音器1A、1B、1C、1D，能夠使空氣振動(dòng)V衰減，并且防止伴隨該衰減在軸向上產(chǎn)生應(yīng)力。另外，也可以在尾筒33的周向和軸向上均設(shè)置消音器1A、1B、1C、1D。這樣ー來，本實(shí)施方式的消音器1A、1B、1C、1D固定在振動(dòng)發(fā)生源(燃燒器12)上，并具備音響部N，該音響部N沿著該振動(dòng)發(fā)生源的外表面設(shè)置，并形成將在振動(dòng)發(fā)生源內(nèi)產(chǎn)生的空氣振動(dòng)V導(dǎo)入的通路R，且具有堵塞通路R中的空氣振動(dòng)V傳播的下游側(cè)而作為該空氣振動(dòng)V的阻擋件的分隔部件5b、5d，音響部N以使空氣振動(dòng)V反向傳播并作為各方向的空氣振動(dòng)V的阻擋件的方式配置分隔部件(5b、5c、5d)。該消音器1A、1B、1C、ID通過音響部N使振動(dòng)發(fā)生源(燃燒器12)內(nèi)的壓カ變動(dòng)衰減。另外，在使壓カ變動(dòng)衰減時(shí)空氣振動(dòng)V撞擊分隔部件5b、5d而產(chǎn)生的激振カF通過作為反向的空氣振動(dòng)V的阻擋件的各分隔部件5b (5c)、5d相互抑制，所以能夠防止因衰減振動(dòng)時(shí)的壓カ變動(dòng)而產(chǎn)生應(yīng)カ。而且，該消音器1A、1B、1C、ID中，由于音響部N沿振動(dòng)發(fā)生源的外表面設(shè)置，所以能夠使消音器1A、1B、1C、1D自身比較小型地構(gòu)成。另外，本實(shí)施方式的消音器1B、1C、1D中，音響部N是使通路R向反向折回而設(shè)置的，在該折回部和末端設(shè)有分隔部件5b、5c、5d。該消音器1B、1C、ID通過音響部N使振動(dòng)發(fā)生源(燃燒器12)內(nèi)的壓カ變動(dòng)衰減。另外，在使壓カ變動(dòng)衰減時(shí)空氣振動(dòng)V撞擊分隔部件5b、5d而產(chǎn)生的激振カF通過作為反向的空氣振動(dòng)V的阻擋件的各分隔部件5b、5c、5d相互抑制，所以能夠防止因衰減振動(dòng)時(shí)的壓カ變動(dòng)而產(chǎn)生應(yīng)カ。而且，該消音器1B、1C、ID中，由于音響部N沿振動(dòng)發(fā)生源的外表面設(shè)置，且使通路R折回而設(shè)置，所以能夠使消音器(1B、1C、1D)自身比較小型地構(gòu)成。另外，本實(shí)施方式的消音器1C、1D中配置多個(gè)折回通路R而成的音響部N。該消音器1C、ID通過音響部N使振動(dòng)發(fā)生源(燃燒器12)內(nèi)的壓カ變動(dòng)衰減。另夕卜，在使壓カ變動(dòng)衰減時(shí)空氣振動(dòng)V撞擊分隔部件5b、5d而產(chǎn)生的激振カF通過作為反向的空氣振動(dòng)V的阻擋件的各分隔部件5b、5c、5d相互抑制，所以能夠防止因衰減振動(dòng)時(shí)的壓力變動(dòng)而產(chǎn)生應(yīng)力。而且，該消音器1C、1D中，由于音響部N沿振動(dòng)發(fā)生源的外表面設(shè)置，且使通路R折回而設(shè)置，所以能夠使消音器1C、1D自身比較小型地構(gòu)成。而且，由于該消音器1C、1D具有多個(gè)音響部N，所以能夠與多個(gè)空氣振動(dòng)V的頻率對(duì)應(yīng)地使其衰減。另外，本實(shí)施方式的消音器1B、1C、ID中設(shè)有多個(gè)通路R的折回部，在各折回部上設(shè)置分隔部件5c。該消音器1B、1C、ID通過音響部N使振動(dòng)發(fā)生源(燃燒器12)內(nèi)的壓カ變動(dòng)衰減。另外，在使壓カ變動(dòng)衰減時(shí)空氣振動(dòng)V撞擊分隔部件5b、5d而產(chǎn)生的激振カF通過作為反向的空氣振動(dòng)V的阻擋件的各分隔部件5b、5c、5d相互抑制，所以能夠防止因衰減振動(dòng)時(shí)的壓カ變動(dòng)而產(chǎn)生應(yīng)カ。而且，該消音器1B、1C、ID中，由于音響部N沿振動(dòng)發(fā)生源的外表面設(shè)置，且使通路R折回而設(shè)置，所以能夠使消音器(1B、1C、1D)自身比較小型地構(gòu)成。另外，本實(shí)施方式的燃燒器12中，將上述任ー個(gè)消音器1A、1B、1C、1D設(shè)置在燃燒筒(尾筒33)，使在上述燃燒筒中流通的燃燒氣體的空氣振動(dòng)V流入消音器。根據(jù)該燃燒器12，通過音響部N使由燃燒振動(dòng)引起的燃燒器12內(nèi)的壓カ變動(dòng)衰減。另外，在使壓カ變動(dòng)衰減時(shí)空氣振動(dòng)V撞擊分隔部件5b、5d而產(chǎn)生的激振カF通過作為反向的空氣振動(dòng)V的阻擋件的各分隔部件5b (5c)、5d相互抑制，所以能夠防止因衰減振動(dòng)時(shí)的壓カ變動(dòng)而向燃燒器12產(chǎn)生應(yīng)力。而且，該燃燒器12中，由于音響部N沿燃燒筒的外表面設(shè)置，所以能夠使燃燒器12自身比較小型地構(gòu)成。另外，本實(shí)施方式的燃燒器12中，沿著燃燒筒(尾筒33)的周向配置通路R。根據(jù)該燃燒器12，能夠防止產(chǎn)生在燃燒筒(尾筒33)的周向上進(jìn)行位移的振動(dòng)。另外，本實(shí)施方式的燃燒器12中，沿著燃燒筒(尾筒33)的軸向配置通路R。根據(jù)該燃燒器12，能夠防止產(chǎn)生在燃燒筒(尾筒33)的軸向上進(jìn)行位移的振動(dòng)。另外，本實(shí)施方式的燃?xì)廨啓C(jī)具備上述任一個(gè)燃燒器12。根據(jù)該燃?xì)廨啓C(jī)，由音響部N使在燃燒器12中產(chǎn)生的燃燒振動(dòng)衰減。因此，能夠降低燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的噪音和振動(dòng)。另外，在使燃燒振動(dòng)衰減時(shí)空氣振動(dòng)V撞擊分隔部件5b、5d而產(chǎn)生的激振カF通過作為反向的空氣振動(dòng)V的阻擋件的各分隔部件5b(5c)、5d而相互抑制，所以能夠防止因衰減振動(dòng)時(shí)的壓カ變動(dòng)而向燃燒器12產(chǎn)生應(yīng)力，能夠防止向燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)生應(yīng)力。而且，該燃?xì)廨啓C(jī)中，由于音響部N沿著燃燒筒(尾筒33)的外表面設(shè)置，所以能夠連同燃燒器12 —起使燃?xì)廨啓C(jī)自身比較小化地構(gòu)成。附圖標(biāo)記說明1A、1B、1C、1D 消音器2 外殼2a外壁部2b側(cè)壁部3分隔壁4、6 隔壁4a 切 ロ5a、5b、5c、5d 分隔部件12燃燒器
33尾筒(燃燒筒)33a貫通孔37角撐板37a 框部37b支撐片F(xiàn)激振カN音響部R 通路S燃燒器軸V空氣振動(dòng)
權(quán)利要求
1.ー種消音器,其特征在于， 所述消音器固定在振動(dòng)發(fā)生源上，并具備音響部，該音響部沿著所述振動(dòng)發(fā)生源的外表面設(shè)置，并形成將由所述振動(dòng)發(fā)生源產(chǎn)生的空氣振動(dòng)導(dǎo)入的通路，且具有堵塞所述通路中的所述空氣振動(dòng)傳播的下游側(cè)而作為所述空氣振動(dòng)的阻擋件的分隔部件， 所述音響部以使所述空氣振動(dòng)向反向傳播并作為各方向的所述空氣振動(dòng)的阻擋件的方式來配置所述分隔部件。
2.如權(quán)利要求1所述的消音器，其特征在干， 所述音響部通過使通路向反向折回而設(shè)置，并在折回部和末端設(shè)有分隔部件。
3.如權(quán)利要求2所述的消音器，其特征在干， 配置多個(gè)使通路折回而構(gòu)成的所述音響部。
4.如權(quán)利要求2或3所述的消音器，其特征在干， 設(shè)置多個(gè)所述通路的折回部，在各所述折回部設(shè)置分隔部件。
5.一種燃燒器，其特征在于， 將權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的消音器設(shè)于燃燒筒，使在所述燃燒筒中流通的燃燒氣體的空氣振動(dòng)流入所述消音器。
6.如權(quán)利要求5所述的燃燒器，其特征在干， 沿著所述燃燒筒的周向配置所述通路。
7.如權(quán)利要求5所述的燃燒器，其特征在干， 沿著所述燃燒筒的軸向配置所述通路。
8.ー種燃?xì)廨啓C(jī)，其特征在干， 具備權(quán)利要求5 7中任一項(xiàng)所述的燃燒器。
全文摘要
本發(fā)明提供一種消音器、燃燒器以及燃?xì)廨啓C(jī)，所述消音器固定在振動(dòng)發(fā)生源上，并具備音響部，該音響部沿著該振動(dòng)發(fā)生源的外表面設(shè)置，并形成將由振動(dòng)發(fā)生源產(chǎn)生的空氣振動(dòng)(V)導(dǎo)入的通路(R)，且具有堵塞通路(R)中的空氣振動(dòng)(V)傳播的下游側(cè)而作為該空氣振動(dòng)(V)的阻擋件的分隔部件(5b)；音響部(N)以使空氣振動(dòng)(V)向反向傳播并作為各方向的空氣振動(dòng)(V)的阻擋件的方式配置分隔部件(5b、5c)。由此，能夠防止因衰減振動(dòng)時(shí)的壓力變動(dòng)而產(chǎn)生應(yīng)力，并能夠比較小型地構(gòu)成。
文檔編號(hào)F23R3/42GK103140716SQ201280003105
公開日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2012年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月22日
發(fā)明者小野正樹, 小西哲 申請(qǐng)人:三菱重工業(yè)株式會(huì)社