CN104047675A - 带有催化转换器的消音器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种带有催化转换器的消音器，可在消音器箱内利用一对隔壁稳定良好且紧凑地支撑催化转换器。消音器箱（22）由使开放面相互对接而结合的第1和第2箱半体（23、24）、以及第1和第2隔壁板（25、26）构成，第1和第2隔壁板重叠地插装在第1和第2箱半体（23、24）之间而将消音器箱（22）内分隔成第1和第2消音室（28、29），并在相互间限定第3消音室（30），收容并保持催化转换器（35）的圆筒状的保持筒（36）的一端开口部与排气入口管（33）连接，使用一对隔壁板（25、26）将保持筒（36）以包覆其外周面的方式支撑，保持筒（36）的另一端开口部依次经由第1、第2和第3消音室（28～30）与排气出口管（34）连通。

Description

带有催化转换器的消音器

技术领域

本发明涉及带有催化转换器的消音器的改良，该带有催化转换器的消音器具有：消音器箱；排气入口管，其设置在该消音器箱上并与发动机连接；排气出口管，其设置在该消音器箱上并向大气开口；以及催化转换器，其在所述消音器箱内插装在使所述排气入口管和排气出口管之间连通的排气路径上。

背景技术

这种带有催化转换器的消音器例如如专利文献1所公开那样，是已公知的。

专利文献1：日本特许第3237333号公报

在以往的这种带有催化转换器的消音器中，为了在消音器箱内稳定良好地支撑催化转换器，具有相互隔开比较宽的间隔来支撑催化转换器的轴向两端部的一对隔壁，这些隔壁相互隔开大幅间隔而配置，从而使消音器大型化。这种消音器的大型化特别是在与各种作业机结合的通用发动机中，容易招致消音器与其它物体的干扰，不是优选的。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而作成的，本发明的目的是提供一种可在消音器箱内利用一对隔壁稳定良好、且紧凑地支撑催化转换器的所述带有催化转换器的消音器。

为了达到上述目的，本发明提供一种带有催化转换器的消音器，所述带有催化转换器的消音器具有：消音器箱；排气入口管，其设置在该消音器箱上并与发动机连接；排气出口管，其设置在该消音器箱上并向大气开口；以及催化转换器，其在所述消音器箱内插装在使所述排气入口管和排气出口管之间连通的排气路径上，所述带有催化转换器的消音器的第1特征在于，所述消音器箱由第1箱半体和第2箱半体以及第1隔壁板和第2隔壁板构成，所述第1箱半体和第2箱半体使开放面相互对接而被结合，所述第1隔壁板和第2隔壁板重叠地插装在所述第1箱半体和第2箱半体之间而将消音器箱内分隔成第1消音室和第2消音室，并在相互间限定第3消音室，收容并保持所述催化转换器的圆筒状的保持筒的一端开口部与所述排气入口管连接，使用所述一对隔壁板对所述保持筒以包覆其外周面的方式进行支撑，所述保持筒的另一端开口部依次经由所述第1消音室、第2消音室和第3消音室与所述排气出口管连通。

并且，本发明除了第1特征以外，还具有的第2特征在于，在所述第1隔壁板上设置有使所述保持筒的另一端开口部朝第1消音室开放的开口部，在所述第1隔壁板和第2隔壁板中的至少一方上设置有使所述第1消音室和第2消音室之间连通的第1消音孔，并在所述第2隔壁板上设置有使所述第2消音室和第3消音室之间连通的第2消音孔，并且所述排气出口管与所述第3消音室连接。

根据本发明的第1特征，消音器箱由第1和第2箱半体以及第1和第2隔壁板构成，第1和第2箱半体使开放面相互对接而被结合，第1和第2隔壁板重叠地插装在该第1和第2箱半体之间而将消音器箱内分隔成第1和第2消音室，并在相互间限定第3消音室，收容并保持催化转换器的圆筒状的保持筒的一端开口部与排气入口管连接，使用一对隔壁板对保持筒以包覆其外周面的方式进行支撑，保持筒的另一端开口部依次经由第1、第2和第3消音室与排气出口管连通，因而为了支撑催化剂保持筒而使第1和第2隔壁板之间变宽的间隔是与保持筒的直径对应的比较窄的间隔即可，由此可实现带有催化转换器的消音器的紧凑化。并且，由于一对隔壁板包覆保持筒的外周面，因而可牢固地支撑保持筒。并且，由于第1和第2隔壁板可在保持筒的全周进行焊接，因而可将废气无泄漏地引导到催化转换器。

而且，万一在催化转换器中发生起火，该火焰也在通过第1、第2和第3消音室期间被熄灭，可防止火焰从排气出口管排出到外部。

根据本发明的第2特征，在第1隔壁板上设置有使保持筒的另一端开口部朝第1消音室开放的开口部，在第1和第2隔壁板中的至少一方上设置有使第1和第2消音室之间连通的第1消音孔，并在所述第2隔壁板上设置有使所述第2和第3消音室之间连通的第2消音孔，并且排气出口管与第3消音室连接，因而在催化转换器中产生的火焰可以在通过由所述开口部、第1消音室、第1消音孔、第2消音室、第2消音孔以及第3消音室构成的比较长的排气路径期间可靠地熄灭。

附图说明

图1是本发明的实施方式涉及的通用发动机的侧视图。

图2是沿图1的2－2线的放大剖视图，示出带有催化转换器的消音器。

图3是沿图1的3－3线的放大剖视图，示出带有催化转换器的消音器。

图4是沿图2的箭头4方向观察的图，示出第2隔壁板。

图5是沿图4的5－5线的剖视图。

标号说明

E：发动机；6：消音器；22：消音器箱；23：第1箱半体；24：第2箱半体；25：第1隔壁板；26：第2隔壁板；28：第1消音室；29：第2消音室；30：第3消音室；33：排气入口管；35：催化转换器；36：保持筒；37：开口部；39：第1消音孔；40：第2消音孔。

具体实施方式

以下根据附图说明本发明的实施方式。

首先在图1中，用于驱动发电机及其它各种作业机的通用发动机E具有：曲轴箱1，其在下端具有安装法兰1a；气缸体2，其连设在该曲轴箱1的上部并向曲轴箱1的一侧倾斜；以及气缸盖3，其连设在该气缸体2的上端。在气缸盖3的开设进气口的一侧面安装有化油器4，过滤发动机E的进气的空气滤清器8与该化油器4的空气入口连接。上述安装法兰1a安装在支撑发动机E的作业机的框架F上。

并且，带有催化转换器的消音器6的排气入口管33与突设在气缸盖3的另一侧面的排气管5连接，该消音器6配置在气缸体2的一侧。

二次空气导入管10的下游端与消音器6的排气入口管33的一侧部连接，该二次空气导入管10的上游端经由单向阀11连接有专用的空气过滤器12。二次空气导入管10的中间部经由撑杆45与消音器6连结。

空气过滤器12通过将其具有的托架13利用螺栓紧固在气缸体2或气缸盖3上而被固定，并且配置在发动机E的曲轴箱1和气缸体2的下表面之间的空间内。该空气过滤器12构成为使其空气入口12a指向与消音器6的排气出口管34的开口方向相同的方向。

单向阀11由灵敏地响应于排气脉冲的簧片阀构成，当受到发动机E的排气脉冲的正压时关闭，当受到负压时打开。该单向阀11安装在空气过滤器12的一侧壁。

所述二次空气导入管10是铜制，其上游端经由橡皮管17与单向阀11的出口管16连接。这样，由于将橡皮管17用作接合部，因而可容易地进行二次空气导入管10与单向阀11的连接。该二次空气导入管10配置成从单向阀11向消音器6的上方延伸，然后弯曲而到达排气入口管33，由此将二次空气导入管10的管长设定得尽量长。

在单向阀11或其附近附设有感温传感器18，感温传感器18检测出周围温度为预定值以上而停止发动机E的运转。并且，在单向阀11上设置有排水口19，排水口19将在二次空气导入管10的内壁结露而流下的水滴排出到外部，排水口19通常由排水螺栓20闭锁。而且，弯曲的二次空气导入管10的各部以使在其内壁结露的水滴不停滞的方式水平或者带下坡地进行配置。

下面，根据图2～图5对消音器6的结构进行说明。

消音器6通过将在其侧面焊接的托架21利用螺栓紧固在作业机的框架F上而固定。形成消音器6的主体的消音器箱22是通过将第1和第2箱半体23、24与第1和第2隔壁板25、26这四者敛缝结合而构成的，第1和第2箱半体23、24的开放面相互对接，第1和第2隔壁板25、26夹持在该第1和第2箱半体23、24之间且外周端部相互重合，该敛缝结合所使用的敛缝缘部27在第1和第2箱半体23、24中的一方的外周端以包覆另一方的外周端以及第1和第2隔壁板25、26的外周端的方式形成为截面U字状。分别在第1箱半体23和第1隔壁板25之间限定了第1消音室28，并在第2箱半体24和第2隔壁板26之间限定了第2消音室28，并且在第1和第2隔壁板25、26之间限定了第3消音室30。

在消音器箱22的一角对敛缝缘部27进行切口，并使第1和第2隔壁板25、26之间呈管状进行扩口（参照图2），在该呈管状扩口的部分31的内周面嵌插有连接管32，而且在连接管32的内周面嵌插有排气入口管33，该连接管32和排气入口管33焊接在消音器箱22上。

连接管32具有在消音器箱22内呈漏斗状扩径的扩径部32a，收容保持催化转换器35的圆筒状的保持筒36的一端开口部嵌合并焊接在该扩径部32a上。该保持筒36由第1和第2隔壁板25、26支撑，保持筒36的外周面由第1和第2隔壁板25、26从半径方向两侧包入（参照图5）。并且，在第1隔壁板25上设置有使保持筒36的另一端开口部朝第1消音室28开放的开口部37（参照图2）。

并且，在第1和第2隔壁板25、26的分隔第1和第2消音室28、29之间的部分，在第1和第2隔壁板25、26的一方设置有开口38（参照图4和图5），在其另一方穿设有在上述开口38中使第1和第2消音室28、29之间连通的多个第1消音孔39、39…。

而且，在第2隔壁板26上穿设有使第2和第3消音室29、30之间连通的多个第2消音孔40、40…（参照图3）。

上述第3消音室30通过排气出口管34朝大气开放，该排气出口管34由在第1隔壁板25和第1箱半体23之间焊接的出口管外筒42支撑。在排气出口管34上穿设有向出口管外筒42内开口的多个第3消音孔41、41…，在覆盖排气出口管34的出口管外筒42内填充有面临第3消音孔41、41…的玻璃棉等吸音材料43。

并且，在消音器箱22的内表面粘贴有分别面临第1和第2消音室28、29的绝热吸音材料44。

下面，对该实施方式的作用进行说明。

在发动机E的运转中，从其排气管5排出到排气入口管33的废气按以下方式通过消音器6内。即，依次通过连接管32、催化转换器35、开口部37、第1消音室28、第1消音孔39、39…、第2消音室29、第2消音孔40、40…、第3消音室30、以及带有第3消音孔41、41…的排气出口管34而被消音，并放出到大气。其间，在催化转换器35中，废气中的HC和CO₂通过氧化反应而无害化，NOx通过还原反应而无害化，为了促进这些无害化反应，利用发动机E的排气脉冲将二次空气按以下方式供给到上述废气中。

当在发动机E的排气行程中在排气入口管33内产生的排气脉冲的正压经过二次空气导入管10而传递到单向阀11时，单向阀11关闭，阻止该正压向空气过滤器12侧的传递。然后，当排气脉冲的负压经过二次空气导入管10而传递到单向阀11时，单向阀11打开，向空气过滤器12传递，伴随于此，大气被引入到空气过滤器12进行过滤，通过单向阀11和二次空气导入管10被吸入到排气入口管33内，在排气入口管33内与废气良好混合之后被供给到催化转换器35，可有效地促进所述无害化反应。

另外，混入废气中的二次空气在独立于发动机E的空气滤清器8的专用的空气过滤器12中被过滤，因而可防止发动机E的进气脉冲和排气脉冲相互干扰，可充分发挥利用了发动机E的进气脉冲和惯性效果的输出性能，并且可以可靠地进行利用了排气脉冲的二次空气向废气的供给。

而且，由于空气过滤器12配置在发动机E的曲轴箱1和气缸体2的下表面之间，因而可将发动机E的曲轴箱1与气缸体2的下表面之间的本来成为死空间的部位有效用于空气过滤器12的设置，可抑制由该设置引起的发动机E整体的外形的大型化。

此外，由于在配置于气缸体2的下方的空气过滤器12上附设的单向阀11和与气缸盖3连接的排气入口管33之间的距离比较长，而且使单向阀11与排气入口管33连接的二次空气导入管10以在消音器6的上方弯曲的方式配置，因而可将二次空气导入管10的全长确保得充分长，可有效地利用由负压引起的二次空气的进气惯性，确保二次空气向废气的供给，可更有效地进行催化转换器35中的所述无害化反应。

万一发生这样的情况：单向阀11发生故障而开放，由此，废气经过二次空气导入管10而侵入到空气过滤器12侧，从空气过滤器12的空气入口12a放出到大气，由于该空气入口12a朝向与消音器6的排气出口管34的排气出口相同的方向，一般不使障碍物与消音器6的排气出口对置，因而从上述空气入口12a放出的废气也不会接触到障碍物。

并且，当由于废气向单向阀11侧的侵入而使单向阀11过热到预定温度以上时，设置在单向阀11或其附近的感温传感器18进行工作，停止发动机E的运转，因而可防止由上述过热引起的周边设备的故障。

在发动机E的运转停止后，在二次空气导入管10的内壁产生结露，当由此产生的水滴流下到单向阀11而积存时，如果打开排水口19，就可以将上述水滴从排水口19排出到外部。

在带有催化转换器35的消音器6中，消音器箱22由第1和第2箱半体24以及第1和第2隔壁板25、26构成，第1和第2箱半体24使开放面相互对接而被结合，第1和第2隔壁板25、26重叠地插装在该第1和第2箱半体23、24之间而将消音器箱22内分隔成第1和第2消音室28、29，并在相互间限定第3消音室30，收容并保持催化转换器35的圆筒状的保持筒36的一端开口部与排气入口管33连接，使用一对隔壁板25、26对保持筒36以包覆其外周面的方式进行支撑，保持筒36的另一端开口部依次经由第1、第2和第3消音室28～30与排气出口管34连通，因而为了支撑催化转换器35的保持筒36而使第1和第2隔壁板25、26之间变宽的间隔是与保持筒36的直径对应的比较窄的间隔即可，由此可实现带有催化转换器的消音器6的紧凑化。并且，由于一对隔壁板25、26包覆保持筒36的外周面，因而可牢固地支撑保持筒36。并且，由于第1和第2隔壁板25、26可在保持筒36的全周进行焊接，因而可将废气无泄漏地引导到催化转换器35。

而且，万一在催化转换器35中发生起火，该火焰也在通过第1、第2和第3消音室28～30期间被熄灭，不会从排气出口管34排出到外部。

特别是，在第1隔壁板25上设置有使保持筒36的另一端开口部朝第1消音室28开放的开口部37，在第1和第2隔壁板25、26中的至少一方上设置有使第1和第2消音室28、29之间连通的第1消音孔39、39…，并在第2隔壁板26上设置有使第2和第3消音室29、30之间连通的第2消音孔40、40…，并且排气出口管34与第3消音室30连接，因而在催化转换器35中产生的火焰可以在通过由所述开口部37、第1消音室28、第1消音孔39、39…、第2消音室29、第2消音孔40、40…以及第3消音室30构成的比较长的排气路径期间可靠地熄灭。

另外，本发明不限定于上述实施方式，能够在不脱离其宗旨的范围内进行各种设计变更。

Claims (5)

1.一种带有催化转换器的消音器，所述带有催化转换器的消音器具有：消音器箱（22）；排气入口管（33），其设置在该消音器箱（22）上并与发动机（E）连接；排气出口管（34），其设置在该消音器箱（22）上并向大气开口；以及催化转换器（35），其在所述消音器箱（22）内插装在使所述排气入口管（33）和排气出口管（34）之间连通的排气路径上，所述带有催化转换器的消音器的特征在于，

所述消音器箱（22）由第1箱半体和第2箱半体（23、24）以及第1隔壁板和第2隔壁板（25、26）构成，所述第1箱半体和第2箱半体（23、24）使开放面相互对接而被结合，所述第1隔壁板和第2隔壁板（25、26）重叠地插装在所述第1箱半体和第2箱半体（23、24）之间而将消音器箱（22）内分隔成第1消音室和第2消音室（28、29），并在相互间限定第3消音室（30），收容并保持所述催化转换器（35）的圆筒状的保持筒（36）的一端开口部与所述排气入口管（33）连接，使用所述一对隔壁板（25、26）对所述保持筒（36）以包覆其外周面的方式进行支撑，所述保持筒（36）的另一端开口部依次经由所述第1消音室、第2消音室和第3消音室（28～30）与所述排气出口管（34）连通。

2.根据权利要求1所述的带有催化转换器的消音器，其特征在于，

在所述第1隔壁板（25）上设置有使所述保持筒（36）的另一端开口部朝第1消音室（28）开放的开口部（37），在所述第1隔壁板和第2隔壁板（25、26）中的至少一方上设置有使所述第1消音室和第2消音室（28、29）之间连通的第1消音孔（39），并在所述第2隔壁板（26）上设置有使所述第2消音室和第3消音室（29、30）之间连通的第2消音孔（40），并且所述排气出口管（34）与所述第3消音室（30）连接。

3.根据权利要求1所述的带有催化转换器的消音器，其特征在于，

所述第1隔壁板和第2隔壁板（25、26）在相互间具有间隙，所述圆筒状的保持筒（36）配置在该间隙内，所述第3消音室（30）为该间隙的一部分。

4.根据权利要求3所述的带有催化转换器的消音器，其特征在于，

所述第3消音室（30）以由所述第1隔壁板和第2隔壁板（25、26）以及所述圆筒状的保持筒（36）的侧壁所限定的方式配置在该保持筒（36）的侧壁上。

5.根据权利要求4所述的带有催化转换器的消音器，其特征在于，

所述第1隔壁板和第2隔壁板（25、26）限定所述第3消音室（30）的侧部，所述圆筒状的保持筒（36）的侧壁限定所述第3消音室（30）的底部。