HU226417B1 - Particulate filter exhaust box and filtering head - Google Patents

Abstract

A találmány szerinti kipufogódobnak, ill. szűrőfejnek önmagábanismert, fedőlappal (2) és zárófedéllel (5) lezárt háza (H1) van, afedőlapján (2) a gépjármű füstgázcsatornájához kapcsoltcsatlakozócsonkja, illetve zárófedelén (5,) kiömlőnyílása van és újjellemzői, hogy a ház (Hl) belső terében két acél drótháló (7 és 8)között felületű alufólia-golyócskák (9) egymáshoz illeszkedőhalmazával van teletöltve. A szűrőfej kiömlőnyílását egy, a szűrőfejteljes keresztmetszetét kitöltő szűrő fém szitaszövet (11) alkotja.Előnyösen a kipufogódob a szűrőfejjel egybe van építve, e kivitelialaknál a szűrőfej képezi a kipufogórendszer kipufogócsövét, mely akipufogódob oldható kötéssel rögzített zárófedelére (5) vanfelerősítve, és a kipufogódob kimeneti acél dróthálója (8) egyben aszűrőfej bemenetén lévő acél dróthálót (7) képezi. A kipufogódob ésszűrőfej működése egyaránt a kipufogógáz, füstgáz, por és szennyezettlevegő szűrésére, valamint zajcsökkentésre szolgáló, átalakítássallétrehozott alufólia-golyók (gyűrt felületű alufólia-golyók)alkalmazásán alapul. Ó

Description

A találmány tárgya egyrészt egy új elven működő, új felépítésű kipufogódob, másrészt a kipufogódob elvi felépítésével egyező kialakítású szűrőfej, mely bármely típusú kipufogódob végére - annak kipufogócsövére illeszkedően - rögzíthető, előnyösen azonban magával a találmány szerinti kipufogódobbal van egybeépítve, azzal kompakt, ugyanakkor könnyen szétszerelhető egységet képezve. A megoldás újdonsága abban rejlik, hogy a füstgáz, por, szennyezett levegő szűrésére, valamint zajcsökkentésre a kipufogódob, illetve szűrőfej házának belső tere gyűrt felületű kis alufólia golyókkal van teletöltve, melyek halmazát két oldalról - a füstgáz beáramlása, illetve kilépése irányából - egy-egy fém drótháló, valamint egy sűrű fém szitaszövet határolja, továbbá a kipufogócső vége egy sűrű szövésű, úgynevezett mikrosűrűségű fém szitaszövettel van lezárva. Amennyiben a kipufogódobot és szűrőfejet egybeépítjük, a szűrőfej házának palástja képezi a kipufogócsövet, mely a kipufogódob házának leszerelhető, kiömlőoldali zárófedeléhez van rögzítve és a kipufogódob végén lévő fém drótháló képezi egyben a szűrőfej belépőoldal! zárófedelét.

A találmány szerinti kipufogódob, illetve adott esetben a szűrőfejjel (vagy szűröfejekkel) egybeépített kipufogódob rendkívül könnyű, tisztítási és zajcsökkentési hatásfoka kiváló, kedvező hatású a gépjármű motorjának üzemvitelére, ugyanakkor olcsó és töltete regenerálható, elhasználódásakor minimális hulladék keletkezik.

Mint ismeretes, a gépjármüvek belső égésű motorjaiban lejátszódó, robbanásszerűen végbemenő égés égéstermékei nagy zajjal és igen sok káros, mérgező anyagot - többek között szén-monoxidot, nehéz szénhidrogéneket, aromás vegyületeket, mint például a rákkeltő hatású 3,4-benzinprén, valamint szilárd szennyező anyagokat, kormot, kátrányt - tartalmazva hagyják el az égésteret. Bár a motorokban lejátszódó folyamatok tökéletesítésével a szennyező hatást is jelentősen csökkentették, a környezetvédelmi előírásoknak is megfelelő - a környezetet nem veszélyeztető szintet csak a kipufogógáz megfelelő tisztításával lehet biztosítani. Egyúttal követelmény az ugyancsak környezetterhelést jelentő, kellemetlen zajszint csökkentése.

E feladatokat kipufogórendszerek kialakításával látják el, melyeknek hármas követelményrendszert szükséges kielégíteniük: a kipufogógáz tisztításán és a hangtompításon túlmenően a motorteljesítményét sem befolyásolhatják károsan, ellenkezőleg: üzemanyagmegtakarítás a cél.

A füstgáz tisztítására számos megoldás született, melyek közül a legegyszerűbbek a különféle szűrők és leválasztok. Szűrőként a klpufogódobok házában elhelyezett fémforgács, vagy fémszivacs betéteket, illetve a kőzetgyapot, vagy a napjainkban is alkalmazott üveggyapottöltetet alkalmazzák, míg a leválasztok a gáz áramlásirányának hirtelen és többszöri irányváltoztatásán alapulnak, mely megoldásoknál a dobház keresztmetszetét nem teljesen kitöltő iránytörő lemezeket, betéteket alkalmaznak váltakozó elrendezésben, melyek a kipufogógáz sebességétől függően alapvetően a nagyobb szilárd részecskéket választják le.

A töltetes szűrőbetétek egyben a hangelnyelés fizikai törvényein alapuló zajcsökkentést biztosítanak, míg a leválasztókban alkalmazott iránytörő elemek hangtompító hatása a hanghullámok széttördelésén, visszaverődésén, diffrakcióján alapul, jelentős belső expanziós tér biztosítása mellett.

Példaként említenénk az OS 2. 616.131 számú közrebocsátási irat szerinti megoldást, melynél a kipufogódob hátsó, kiömlőoldali fala perforált, és az egész belső teret kitölti egy hőálló szálasanyag, javasoltan üveggyapot. Az OS 2. 206.675 számú közrebocsátási irat szerinti megoldásnál ugyancsak üveggyapotot alkalmaznak, több, egymással sorba kapcsolt leválasztó, illetve tisztítókamrában.

E megoldások korszerűbbek, mint a korábban alkalmazott kőzetgyapot szűrőbetét, minthogy a kőzetgyapot magába szívta a kondenzvizet, így a kipufogódob korai rozsdásodásához, tönkremeneteléhez vezetett, továbbá a tisztított, a füstgázzal együtt jelentős mennyiségű szétporlott-foszlott szálasanyag távozott a szabadba, maga az elhasználódott szűrőbetét pedig a környezetet terhelő veszélyes hulladékot képzett. Az üvegszáltöltet hidrofób, a töredezés mértéke lényegesen kisebb, az elhasználódó töltet mosással, nagynyomású vízgőzzel, vagy levegővel részben regenerálható, ugyanakkor jelentős fojtást jelent a motor számára és az így kialakított kipufogódob nagyon súlyos.

Ismert olyan megoldás is, például az OS 3. 541.685 számú közrebocsátási iratból, melynél a kipufogódobban koksz szűrőbetétet helyeznek el egy, a dobháztól térközzel elválasztott, azzal koaxiálisán elrendezett külső és belső perforált hurkolat között. E megoldásnál a tisztított füstgázok a dobfal mentén kialakított gyűrűs térből lépnek ki egy, a beömlőcsonkkal közel azonos keresztmetszetű kiömlőcsonkon keresztül. E megoldás szűrési hatékonyságát tekintve felülmúlja a szálasanyag-töltetűeket, a koksz a légnemű szennyező anyagok egy részét is megköt, ugyanakkor a szűrőbetét cseréje bonyolult, nehézkes, így a gépjárművezetők a szükséges cserét gyakran elmulasztják, a szűrő hatását veszti, illetve az elhasználódott kokszpor veszélyes hulladék, megsemmisítést igényel.

Az U 93 000 73 ügyiratszámú magyar használati minta szerinti úgynevezett „környezetvédő kipufogódob cserélhető szűrőbetétje melegen hengerelt bronzszemcsékből és alumínium-szilikát kerámiából áll. Ez az „aktív” szűrő, a leírás szerint a füstgáz szennyezőés károsanyag-tartalmának 76%-át megköti, a benne összegyűlt mérgező anyagok (ólom, olaj, korom ...) miatt azonban a kiszerelt betétek ugyancsak veszélyes anyagnak minősülnek és megsemmisítésükről gondoskodni szükséges.

A fenti megoldások közül elterjedten a közismert német Walker típusú, üveggyapottöltetű kipufogódobokat alkalmazzák, az említett műszaki és környezetvédelmi problémák miatt azonban forgalmazni (például Magyarországon) már csak a töltet nélküli, akusztikus elven működő kipufogódobokat engedélyezik (töltetes

HU 226 417 Β1 megoldások csak a régi, használt gépjárművekben találhatók).

E töltetes megoldások közös hátránya, hogy jelentős mértékű fojtást képviselnek a motor számára, különösen már „elhasználódott (eltömődött) töltet esetén, növelve az üzemanyag-fogyasztást.

Az akusztikus elven működő kipufogók felépítése és működési elve rendkívül sokféle, általában rezonátorterekből, illetve rezonáns felületekkel kialakított csillapítóegységek alkalmazásán alapul. Követelmény a nagymértékű és széles sávú zaj csillapítás, ugyanakkor nem közömbös a hangtompító által okozott nyomásveszteség, tehát kicsi legyen a légellenállás, illetve a rendszer mérete, súlya.

Kétütemű, „résvezérlésű’’ motorok esetében például a résveszteség - a hasznosítatlanul eltávozó üzemanyag-keverék - csökkentésére úgynevezett rezonátorkipufogókat alkalmaztak, amelyek az eredő nyomáshullám által keltett nyomáslengéseket használják fel arra, hogy a távozó, friss üzemanyag-keveréket legalább részben a hengerbe visszakényszerítsék. Ezt a hatást egy megfelelően méretezett diffúzorral, illetve konfúzorral biztosították - az így létrejött jellegzetes kettőskúp külső alak közismert.

Négyütemű belső égésű motoroknál alkalmazott kipufogódobok rezonátor-kamrarendszerüket tekintve sorosak, illetve párhuzamosak. Soros elrendezés esetén a rezonanciajelenség nagy energiaemésztő tulajdonságát -, míg párhuzamos illesztésnél az átvezetések rugóhatását használják ki a zajok csökkentésére. Ez utóbbira példa az US 2.993.559 lajstromszámú szabadalom szerinti megoldás.

Négyütemű Otto-motorok esetében a hengerek feltöltésének növelésére a hangtompítót és rezonátorkamrákat tartalmazó kipufogóberendezést hangolják ez azonban csak meghatározott fordulatszám-tartományban nyújt optimális megoldást.

A HU 172 713 lajstromszámú szabadalom olyan megoldást ismertet, melynél a hangelnyelő kamra, és a rezonátorkamrák, illetve úgynevezett reflexiókamra térfogatainak megfelelő méretezésével, a kipufogócsőben uralkodó pulzáló ellennyomást használják fel a teljesítmény növelésére, az üzemanyag-fogyasztás csökkentésére.

Említést érdemelnek továbbá azok a megoldások, melyeknél a gázáram megtörésére és áramlással szembeni visszasugároztatására furatokkal, vagy furatcsoportokkal ellátott csatornarendszereket tartalmaznak, melyek adott esetben terelőlemezekkel vannak lefedve. Alkalmaznak továbbá hőelnyelő hurkolatot a zajok tompítására (lásd vákuumlapátos lapátok), valamint a kipufogódob falán átadódó rezgések (másodlagos zajforrások) csillapítására úgynevezett úsztatott elrendezést. Erre nyújt példát a HU 157 390 lajstromszámú szabadalmi leírás, melynél a dob többrétegű fallal határolt, e falak közötti tér hangelnyelő anyaggal töltött, továbbá hangelnyelő elemei - melyek egymással szöget bezáróan helyezkednek el és hangelnyelő anyagból vannak - ugyancsak úsztatott beépítésűek, vagy rugalmas, rezgésgátló anyaggal kapcsolódnak egymáshoz és a dob falaihoz.

Az ismert szűrő, illetve leválasztó típusú kipufogódobok - mint a fenti példák is mutatják - alapvetően a füstgáz szilárdanyag-tartalmának megkötésére, illetve leválasztására szolgálnak, míg a mérgező gáznemű szennyező anyagokat nem, vagy csak elenyésző mértékben kezelik. A megnövekedett környezetvédelmi igények kielégítésére különféle, segédlevegő nélküli, vagy segédlevegős utóégetési eljárásokat alkalmaznak, amelyek közül legszélesebb körben a szakhatóságok által is elfogadott katalizátoros megoldások terjedtek el, mint például az úgynevezett szabályozott, háromutas katalizátorok, melyek a nehéz szénhidrogének és nitrogén-oxidok kibocsátását erőteljesen csökkentik. Ezek kifogástalan működése azonban a levegő-üzemanyag optimális, sztöchiometrikus arányát követeli meg (az úgynevezett lambda levegőszám a kipufogógázban 1 legyen), amely követelmény például a nagy oxigénfelesleggel dolgozó Diesel motoroknál nem teljesíthető, így ezek füstgáztisztítása különleges, például a HU 211 407 lajstromszámú szabadalom szerinti több katalitikus réteg alkalmazását igényli.

A katalizátorokkal üzemmeleg (300—400 °C) állapotban érhető el a káros anyagok (a szénhidrogének vízzé és szén-dioxiddá történő) átalakítása, ezért a hidegindítási szakaszban, amikor a legnagyobb mértékű a Ci...Ci₀ vegyületek, így paraffinok, izoparaffinok, olefinek és aromás szénhidrogének kibocsátása, pótlólagos tisztításról szükséges gondoskodni, amelyet például a HU 212 692 lajstromszámú szabadalom szerint a katalizátor-rendszer elé bekötött, hidrofób, hőmérséklet és saválló szénhidrogén-adszorberrel (természetes, vagy mesterséges zeolittal) biztosítanak.

E korszerű eszközök (katalizátorok) azonban nem alkalmasak a szilárd szennyeződések leválasztására, így e feladat továbbra is a kipufogórendszerekre hárul.

Összefoglalóan elmondhatjuk, hogy az ismert technikai szinten jelenleg a gépkocsi üzemelését és a környezetvédelmi előírásokat (zaj és szennyezés) egyaránt biztosító megoldásnak a katalizátorok után alkalmazott, megfelelő szerkezeti felépítésű kipufogódobokat tekinthetjük, melyek közül a töltetes kialakításúak jelentős súlyuk és a keletkező veszélyes hulladékok miatt korszerűtlenek - ezért egyre inkább kiszorulnak a forgalomból - míg a különféle akusztikus szerkezetek közül a megfelelő kiválasztását a gépjármű típusán túl alapvetően annak ára, mérete, súlya határozza meg.

Végezetül meg kell említenünk, hogy ismeretes az a törekvés is, mely szerint a légszennyezés további csökkentése érdekében a kipufogócső végére egy további, úgynevezett szűrőfejet illesztenek, mely filtert tartalmaz. Az OS 2.616.131 számú közrebocsátási irat szerinti megoldásnál ez a szűrőanyag üveggyapot, míg a HU 103 88 ügyiratszámú magyar szabadalmi bejelentés leírása szerint szilícium- és/vagy alumíniumoxidból készült szálasanyag laza, vattaszerű szűrőpaplana. Természetesen a szűrőfejjel szembeni követelmények is azonosak a kipufogódobéval, nevezetesen nem befolyásolhatják károsan a motor működését (viszonylag kis fojtást képviseljenek), illetve ne keletkez3

HU 226 417 Β1 zen a környezetre veszélyes hulladék (az elhasználódott szűrőbetétekből).

Minthogy az ismert megoldások e feltételeket nem, vagy csak részben teljesítik, és a szűrőfej alkalmazása még nem kötelező, illetve többletköltséget jelent, ezek használata nem terjedt el.

A találmány megalkotásakor olyan kipufogórendszer kialakítását tűztük ki célul, amely a hármas követelményrendszert maradéktalanul kielégíti, egyazon megoldással minden típusú (benzines és dízel) gépjármű esetén alkalmazható, könnyen adaptálható a már ismert kipufogórendszerekhez, egyben olcsó, egyszerűen gyártható, szerelhető, illetve cserélhető. Célkitűzésünk volt továbbá, hogy elhasználódása során minimális mennyiségű hulladék anyag keletkezzen és ez a hulladék ne legyen veszélyes a környezetre.

Az akusztikus elven működő kipufogórendszerek bonyolult, egyedi kiképzést igénylő, drága szerkezeti kialakításuk következtében e célkitűzések kielégítésére nem alkalmasak. Egy olyan szűrőbetét (töltet) kialakítására volt tehát szükség, amely hidrofób, sav- és hőálló, ugyanakkor kis légellenállást képvisel és a használat során sem tömődik el a levált szennyeződésektől, tehát nem képez jelentős fojtást a motor számára. (Az ismert és az előzőekben példákon is bemutatott megoldások e tulajdonságok összességével nem rendelkeznek.)

Felismertük, hogy a fenti tulajdonságokkal rendelkező anyagból készült olyan kisméretű elemek halmazával szükséges a kipufogódob belső terét megtölteni, amelyek konkáv és konvex felületrészekkel rendelkeznek, így az egymással érintkező elemek között minden irányban átjárható rések, elemi csatornák sokasága alakul ki, melyek rendkívül nagy száma miatt, e fojtóhatás kielégítően alacsony, ugyanakkor a rések (csatornák) a használat során sem tömődnek el, mert a kiváló szilárd szennyeződések java része a konkáv jellegű, bemélyedő felületrészeken ülepszik meg.

Egyúttal a szabálytalan felületű elemek sokasága, a zeg-zugos áramlási csatornák a hanghullámok megszámlálhatatlan mértékű irányváltoztatását, visszaverődését, diffrakcióját okozzák, mely energiájuk - így a zaj mértékének - jelentős csökkenését eredményezi.

Felismertük továbbá, hogy a kereskedelmi forgalomban létezik olyan anyag, melyből a fentiek szerinti konkáv és konvex felületelemekkel rendelkező kisméretű elemek egyszerűen, kézi úton is előállíthatóak nevezetesen ez az anyag az alumíniumfólia, melynek átalakításával, összegyűrésével kicsiny, befoglaló méretét tekintve közel gömbalakú, ugyanakkor rendkívül nagy, gyűrt felületű golyócskák állíthatók elő.

Az alufólia sav- és hőálló, hidrofób anyag. Az összegyűrésével előállított golyócskák, közel gömb alakú testecskék a lehető legnagyobb számban töltik ki a rendelkezésre álló teret, ugyanakkor a begyűrődések nagyságrenddel megnövelik a füstgázzal érintkező adszorpciós felületek nagyságát és ezekben a begyűrődésekben úgy rakódhat le a szennyeződés, hogy közben nem akadályozza a gázáramlás útját.

A fentiek alapján a találmány tárgya egyrészt kipufogódob, másrészt szűrőfej, melyek házának belső tere a találmányunk szerinti gyűrt felületű alufólia golyócskákkal van teletöltve. Megoldásunk további jellemzője, hogy a kipufogódob és a szűrőfej házában egyaránt kétoldalról fém drótháló fogja közre a gyűrt felületű alufólia golyócskák halmazát.

A találmány szerinti kipufogódob ismert módon kialakított házának a füstgázvezetékhez kapcsolódó csatlakozócsonkkal ellátott beömlőnyílással rendelkező fedőlapja és legalább egy kiömlőnyílással rendelkező hátsó zárófedele van melynek kiömlőnyílása(i) kipufogócsőhöz csatlakoznak és legalább az egyik, célszerűen a füstgáz áramlási irányát tekintve hátsó zárófedele oldható kötéssel van a ház palástjához rögzítve.

Előnyös az a kiviteli alak, melynél a csatlakozócsonkhoz kapcsolódó füstgázvezeték perforált palástú vége ismert módon benyúlik a kipufogódob házának belső terébe.

Kipufogódob esetén a ház oldható kötéssel rendelkező, leszerelhető zárófedelének kiömlőnyílása(i)hoz oldhatatlan kötéssel, például hegesztéssel van(nak) a kipufogócsö(vek) rögzítve, mely(ek)nek szabadba nyíló végén sűrű szövésű fém szitaszövet van elhelyezve.

A találmány szerinti kipufogódob zárófedelére előnyösen több - kettő vagy három - kipufogócső van rögzítve.

Adott esetben előnyös, ha a kipufogócső(vek) a kipufogódob házának tengelyvonalával szöget bezáróan vannak elhelyezve.

Egy kipufogőcső esetén előnyös az a kiviteli alak, melynél a zárófedél kiömlőnyílása a ház tengelyvonalán kívül, a beszerelési helyzetet tekintve a tengelyvonal felett helyezkedik el.

A találmányunk szerinti szűrőfej zárófedele egy sűrű szövésű fém szitaszövet, így a teljes keresztmetszet képezi a kiömlőnyílást.

Előnyös az a kiviteli alak, melynél a szűrőfej fedőlapján hosszirányú hasítékkal ellátott csatlakozócsonk van (ezzel kapcsolódik a gépjármű kipufogócsövéhez).

Célszerűek továbbá az iker kivitelű szűrőfejek, melyek két, azonos kialakítású, találmányunk szerinti felépítésű szűrőfejből állanak.

A szűrőfej egy további előnyös kiviteli alakja esetén a szűrőfej tengelyvonala tört irányvonalú, ily módon a szabadba torkolló, sűrű szitaszövetből álló zárófedele hegyesszöget zár be a beömlőnyílással.

A szűrőfej zárófedelének keresztmetszete - egyezően a ház henger alakú palástjával - általában kör alakú, de esztétikai okokból előnyösek az ettől eltérő, ötszög, illetve hatszög alakú keresztmetszetek is.

A kipufogódob, illetve szűrőfej házában elhelyezett alufólia golyócskák átmérője előnyösen közel 10 mm személygépkocsik esetében (míg tehergépjárműveknél ennél nagyobb).

A találmány legelőnyösebb kiviteli alakját az a kiképzés biztosítja, melynél a kipufogódob és a szűrőfej egybe van építve, és egy szétszerelhető, kompakt egységet képez. E kiviteli alak esetében a kipufogódob oldható kötéssel levehető zárófedelére rögzített kipufogócső (ill. kipufogócsövek) képezik a szűrőfej(ek)et, mely(ek)nek szabadba torkolló végén van a sűrű szö4

HU 226 417 Β1 vésű szitaszövet, míg a szűrőfej házában lévő alufólia golyócskákat a kipufogódob zárófedelénél lévő acél drótháló határolja.

Ez esetben is előnyös, ha a szűrőfej(ek) végén lévő szitaszövet leszerelhető, mert így a kipufogódob szétszerelése nélkül is cserélhetők a szűrőbetétet képező alufólia golyócskák.

A továbbiakban ábrák alapján ismertetjük a találmányunk szerinti kipufogódob, illetve szűrőfej előnyös kiviteli alakjait, valamint működési mechanizmusát, ahol az

1. ábrán a kipufogódob egy egyszerű kiviteli alakjának elvi felépítése látható oldalnézetben, részben metszetben, a

2. ábrán a szűrőfej egy kiviteli alakja látható ugyancsak oldalnézetben, részben metszetben, a

3a. és 3b. ábrán a találmányunk szerinti kipufogódobbal egybeépített szűrőfej perspektivikus képe látható, a

4. ábrán egy iker szürőfej oldalnézetben és részben metszetben -, az 5a. és 5b. ábrán ötszögletű, illetve hatszögletű keresztmetszetű szűrőfejek -, a

6. ábrán egy tört irányvonalú, iker szűrőfej, perspektivikusan ábrázolva -, míg a

7. ábrán egy további formatervezett alakú, kipufogódobbal egybeépített szűrőfej kialakítása látható.

Az 1. ábrán látható kipufogódobnak a kiviteli példában hengeres háza van, melynek 1 palástjához 10 oldható kötéssel - példánkban csavarokkal - van rögzítve egy 6 kiömlőnyílással rendelkező 5 zárófedél. (A nyilak a füstgáz áramlásának irányát jelzik.) A H₁ ház másik végét lezáró 2 fedőlap beömlőnyílása egy 4 hasítékkal ellátott 3 csatlakozócsonkban végződik önmagában ismert módon. A megoldás új jellemzői a Hí ház belső terében, az 1 palást két végén elhelyezett 7, illetve 8 acél dróthálók, valamint az ezek által határolt teret kitöltő, 9 gyűrt felületű alufólia golyócskák, melyek a töltetet képezik.

A 9 gyűrt felületű alufólia golyócskákat legegyszerűbben kézzel állíthatjuk elő. Befoglaló idomuk közel gömb (golyó), ugyanakkor szabálytalanok, és méretük is szórást mutat - átlagosan 10 mm körüli érték az átmérőjük személygépkocsik esetében, míg teherautók, kamionok kipufogórendszerében ennél nagyobb méretek alkalmazása célszerű.

A kipufogódob 7 és 8 dróthálókkal határolt terét a 9 gyűrt felületű alufólia golyócskák halmaza teljesen kitölti (a méretszórás következtében több elem fér el, mintha szigorúan azonos méretűek lennének).

A kipufogódob 3 csatlakozócsonkjával a gépjármű füstgázcsatornájához -, míg 6 kiömlőnyílásával a kipufogócsőhöz csatlakozik, mely előnyösen egybe van építve az 5 zárófedéllel.

A 2. ábrán a találmány szerinti szürőfej látható ugyancsak oldalnézetben és részben metszetben.

A szűrőfej H₂ házának hengeralakú 1' palástját egyik végén - egyezően a kipufogódob kialakításával egy 2 fedőlap zárja le, melynek 3 csatlakozócsonkja hasítékkal van ellátva míg az T palást másik végét határoló 5’ zárófedél egy csavarmenetes fémgyűrűbe rögzített 11 sűrű szitaszövetből áll. Ez a mikrosűrűségű 11 fém szitaszövet képezi tehát a szűrőfej 6' kiömlőnyílását, míg a csavarmenet a H₂ ház 1’ palástjához történő 10' oldható kötést. A H₂ ház belső terét - egyezően a kipufogódob kialakításával - két végéről egy-egy 7, illetve 8 acél drótháló határolja, és a köztük lévő teret ugyancsak a 9 gyűrt felületű alufólia golyócskák halmaza tölti ki - ez képezi a szűrőbetétet.

A találmány szerinti szűrőfej 3 csatlakozócsonkja bármely típusú gépkocsi (ill. gépjármű) utolsó kipufogódobjának kipufogócsövére csatlakoztatható. Alkalmazási lehetősége független az adott kipufogórendszer felépítéséről.

Legelőnyösebben azonban a találmány szerinti kipufogódobbal együttesen alkalmazható, ez esetben célszerű a két szerkezeti egység egybeépítése. Erre láthatunk példát a 3a. és 3b. ábrán.

A 3a. és 3b. ábrán oldalnézetben látható a találmány szerinti kipufogódobbal egybeépített szűrőfej, melyek belső kialakítása egyező az 1., illetve 2. ábrán bemutatottakkal. A 3a. ábrán szétszerelt állapotban, a szűrőfejként kialakított 12 kipufogócsövet hordozó zárófedelet leemelve (a csavarokat oldva) látható a kipufogódob H₁ házának belső terét határoló 8 acél drótháló, mely egyben a szűrőfej beömlőoldali 7 acél dróthálójának funkcióját is ellátja.

Itt kívánjuk megjegyezni, hogy a szűrőfej kialakításánál az esztétikai szempontokat is figyelembe vettük, így ezek krómozott acélból készülnek, egyben tartós díszítő elemei a gépjárműnek.

A 4. ábrán egy ikerszűrőfej-kialakítás látható oldalnézetben, részben metszetben. Az egyes szűrőfejek felépítése mindenben megegyezik a 2. ábrán látottakkal. Alkalmazása például dízelüzemű gépjárművek esetén javasolt.

Az 5a. és 5b. ábrán arra mutattunk be példát, hogy a szűrőfej H₂ háza a hengeres kialakítástól eltérő is lehet. (Ezeket a kiviteli alakokat nem a működésmód, hanem az esztétikai szempontok, a gyártmányválaszték bővítése indokolhatja.)

Az 5a. ábrán látható egy ötszögletű keresztmetszetű kiviteli alak, míg az 5b. ábrán egy hatszögletű megoldás.

A 6. ábrán látható, iker szűrőfej kialakítása - melynél a H₂ házak tört irányvonalúak azért előnyös, mert a szabadba kiáramló tisztított füstgázt nem a földfelület felé irányítja. így még hamarabb eloszlik a légtérben egyúttal e megoldás is igen tetszetős.

A 7. ábrán egy további példát láthatunk az egybeépített kipufogódob és szűrőfej kialakítására. Ezek belső felépítése megegyezi az 1-3. ábrákon látottakkal, így ennek ismertetése szükségtelen. A különleges, úgynevezett „zöldlevél” formával hangsúlyozni kívántuk megoldásunk környezetvédelmi előnyeit, egyben az új forma egyértelművé teszi a felhasználók és a környezet számára is, hogy a találmányunk szerinti megoldást alkalmazzák.

HU 226 417 Β1

A találmány szerinti kipufogódob és a vele azonos elvi felépítésű szűrőfej azonos elven működnek, azonos módon tisztítják meg a gépjárműből kiáramló füstgázt, illetve csökkentik annak zaját. A golyócskákon lévő begyűrődések, gödröcskék szerepéről már szóltunk. Ezekben gyűlik össze a füstgáz szilárdanyag-tartalmának jelentős része, így a korom, kátrány. Minthogy az alufólia hidrofób, a kiváló kondenzvizet nem szívja magába, az a kipufogódob aljában gyűlik össze. A szerkezeti kialakítás miatt a találmányunk szerinti kipufogódob rendkívül könnyű, érdemes tehát a vékony falú H-ι házat rozsdamentes anyagból (akár alumíniumból) gyártani, így élettartama sokszorosára növelhető.

A 9 gyűrt felületű alufólia golyócskák között kialakult megszámlálhatatlanul sok, labirintusszerű csatornán átáramló forró füstgáz nagy reakciófelülettel érintkezik. A gyűrt felületek sokszorosára növelik a meleg füstgázzal érintkező alufólia felületét, melyen alumínium-oxid-réteg is van (ez eleve, az alufólia gyártása során kialakul), és ez a kellően meleg és nagy felület egyrészt adszorberként működik, másrészt bizonyos mértékben katalizálja (segíti) a kipufogódobban lejátszódó utóégést. Ily módon a találmányunk szerint töltet (szűrőbetét) alkalmazása esetén nem csupán a szilárd szennyeződésektől tisztítjuk meg a füstgázt, hanem nem várt többlethatásként bizonyos mértékben a gáznemű szennyező anyagoktól is. Mindez természetesen nem teszi szükségtelenné a katalizátorok alkalmazását (ez nem is célja a találmánynak), ugyanakkor a találmány szerinti kipufogódob és szűrőfej katalizátoros gépjárművek esetén is rendkívül előnyös.

Végezetül szólnunk kell a 7 és 8 dróthálók, valamint a mikrosűrűségű 11 sűrű szitaszövet szerepéről. E szerkezeti elemek a füstgáz porlasztását végzik, ily módon a tisztítandó füstgáz porlasztva jut a kipufogódob belsejébe, ahol ennek következtében jobb hatásfokú a szűrés, majd ismét porlasztva, egy nagy felületen szétszórva, légkönnyűvé válva kerül a szabadba, ahol ily módon könnyebben és gyorsabban keveredik a légtérrel (a szennyező hatás nem koncentrált.) összefoglalóan elmondhatjuk, hogy a találmány szerinti kipufogódob, illetve szűrőfej minden típusú gépjármű esetén előnyösebben alkalmazható, mint az ismert szűrőbetétes megoldások.

Nem tartalmaz nehéz szerkezeti elemeket, szűrőbetétje (töltete) minden eddig alkalmazottnál is könnyebb. A használat során nem tömődik el, mindvégig azonos, kismértékű fojtást képvisel csak. Az elhasználódott kipufogódob, illetve szűrőbetét nem eredményez a környezetre veszélyes hulladékot, mert a 9 gyűrt felületű alufólia golyócskák egyszerű módon, mosással (például ultradermes vízzel) tisztíthatóak és újra felhasználhatóak. Ezt segíti elő a szerkezetek oldható kötéssel rögzített 5, illetve 5' zárófedele. Amennyiben - több százezer km megtétele után - mégis sor kerül a szűrőbetét cseréjére, a 9 gyűrt felületű alufólia golyócskák rendkívül kis térfogatúra tömöríthetőek össze. Hulladékként csak a kondenzvíztől tönkrement dobházak jelentkeznek - de ezek élettartama is nagyobb, mint a szokásos megoldásoké. További előnyként jelentkezik, hogy a 9 gyűrt felületű alufólia golyócskák nem csupán új anyagból, hanem az iparban, illetve háztartásokban már egyszer felhasznált, hulladék alufóliából is előállíthatóak. A találmány szerinti új szűrőbetét anyag - a 8 gyűrt felületű alufólia golyócskák, valamint a 7 és 8 acél drótháló, illetve mikrosűrűségű 11 fém szitaszövet alkalmazása révén a kipufogógázok, füstgázok porlasztva, teljesen megszűrve, majd ismét porlasztva és légkönnyűvé válva távoznak a szabadba, és elillannak.

Minthogy a találmány szerinti kipufogódobnak nemcsak súlya, de ára is lényegesen kisebb az ismert megoldásokénál, mód van arra, hogy valamely ismert módon növeljük a dobház élettartamát - például a belső falak felületkezelésével, rozsdamentes anyagból történő gyártással azonban még ezen pótintézkedések esetén is versenyképes marad a termék.

Claims (11)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Kipufogódob, amelynek háza (Hí) a füstgázvezetékhez kapcsolódó csatlakozócsonkkal ellátott fedőlappal (2) és kipufogócsőhöz (12) kapcsolódó kiömlőnyílással (6) ellátott zárófedéllel (5, 5’) rendelkezik, melyek közül legalább az egyik oldható kötéssel van a ház (H·,) palástjához (1, Γ) rögzítve, azzal jellemezve, hogy a ház (H-|) belső tere két acél dróthálóval (7 és 8) közrefogottan gyűrt felületű alufólia golyók (9) halmazával van teletöltve.
2. 2. Az igénypont szerinti kipufogódob azzal jellemezve, hogy levehető és oldható kötéssel rögzíthető zárófedelének (5) kiömlőnyílásához (6) oldhatatlan kötéssel van egy kipufogócső (12) rögzítve, melynek vége fém szitaszövettel (11) van lezárva.
3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti kipufogódob, azzal jellemezve, hogy a zárófedelén (5) lévő kiömlőnyílás (6) a ház (Hí) tengelyvonalán kívül esően van kiképezve.
4. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti kipufogódob, azzal jellemezve, hogy egynél több kipufogócsővel (12) rendelkezik.
5. 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti kipufogódob, azzal jellemezve, hogy kipufogócsöve(i) (12) a ház (H-j) tengelyvonalával szöget bezáróan van(nak) rögzítve.
6. 6. Szűrőfej, amelynek háza (H₂) csatlakozócsonkkal ellátott fedőlappal (2), valamint egy oldható kötéssel rögzített zárófedéllel (5’) rendelkezik, azzal jellemezve, hogy a házban (H₂) két acél drótháló (7 és 8) között gyűrt felületű alufólia golyók (9) vannak szűrőbetétként elhelyezve.
7. 7. A 6. igénypont szerinti szűrőfej, azzal jellemezve, hogy zárófedele (5‘) oldható kötéssel (10’), előnyösen csavarmenettel kapcsolódik a ház (H₂) palástjához (1 ’).
8. 8. A 6. igénypont szerinti szűrőfej, azzal jellemezve, hogy házának (H₂) keresztmetszete hatszög alakú.
9. 9. A 6-8. igénypontok bármelyike szerinti szűrőfej, azzal jellemezve, hogy zárófedelét (5’) egy mikrosűrűségű fém szitaszövet (11) képezi.

   HU 226 417 Β1
10. 10. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti kipufogódob személygépkocsihoz alkalmazva vagy a 6. igénypont szerinti szűrőfej, azzal jellemezve, hogy a házukban (H·,, H₂) elhelyezett, gyűrt felületű alufólia golyók átlagos átmérőmérete 10 mm.
11. 11. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti kipufogódob, azzal jellemezve, hogy a kipufogódob oldható kötéssel (10) rögzíthető, vagy levehető zárófedelének (5) kiömlőnyílásához (6) egy gyűrt felületű alufólia golyókkal (9) töltött szűrőfej van felerősítve, melynek szabadba torkolló végét a szűrőfej zárófedelét (5’) képező

    5 mikrosűrűségű fém szitaszövet (11) zárja le, és a kipufogódob zárófedél (5) oldali acél dróthálója (8) képezi egyben a szűrőfej bemeneti oldali acél dróthálóját (7).