JP2011503411A - Scarf - Google Patents
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- F01N2230/00—Combination of silencers and other devices
- F01N2230/04—Catalytic converters
Abstract
マフラーから出る有毒排出物を減少させる熱放射変換マフラー(10)は、吸気管(20)、排気管(25)、および吸気管と排気管との間に縦方向に延在する本体(30)とを具える。マフラー(10)は、更に、本体(30)内に配置された複数のプレート(45)、および本体の側壁間で実質的に横方向に延在するプレートを具える。プレート(45)は、所定の長さであって、隣接するプレートは、互いに所定の距離にある。一のプレートの構造において、プレートは、実質的に重ねて配置されており、マフラーを通過する排気ガス流に対して平行である。
【選択図】図14A thermal radiation conversion muffler (10) that reduces toxic emissions from the muffler includes an intake pipe (20), an exhaust pipe (25), and a body (30) extending longitudinally between the intake and exhaust pipes. With. The muffler (10) further comprises a plurality of plates (45) disposed within the body (30) and a plate extending substantially laterally between the sidewalls of the body. The plates (45) are of a predetermined length and adjacent plates are at a predetermined distance from each other. In one plate configuration, the plates are substantially stacked and parallel to the exhaust gas flow through the muffler.
[Selection] Figure 14
Description
本発明は、熱放射変換マフラーに関し、特に、マフラー装置を通過して排出される有毒汚染物質を低減させる装置に関する。 The present invention relates to a thermal radiation conversion muffler, and more particularly to an apparatus for reducing toxic contaminants discharged through a muffler device.
内燃エンジンと、排気筒のような装置を使用する車輌から放出される騒音と汚染物質の問題が増加している。エンジンと例えば排気筒などのその他の装置は、マフラーと触媒コンバータを利用して音と有毒排出物を低減させている。 The problem of noise and pollutants emitted from internal combustion engines and vehicles using devices such as exhaust stacks is increasing. Engines and other devices such as exhaust stacks use mufflers and catalytic converters to reduce noise and toxic emissions.
マフラーは、間にチャンバを有する吸気管と排気管とから構成されている。このチャンバは、マフラーの一部であり、共鳴チャンバであることによって排気ガスの騒音を低減させる一方で、排気システムを介して移動するガスによって発生する音波の相殺的干渉を引き起こす。これによって、排気ガスによって発生する騒音量は減少する。 The muffler is composed of an intake pipe and an exhaust pipe having a chamber in between. This chamber is part of the muffler and reduces the noise of the exhaust gas by being a resonant chamber while causing destructive interference of sound waves generated by the gas moving through the exhaust system. As a result, the amount of noise generated by the exhaust gas is reduced.
また、マフラーは、低くした背圧を提供することによって、エンジンの効率、性能、出力を上げると共に、エンジン部品の摩耗と破断の低減に役立つ。 The muffler also increases engine efficiency, performance and power by providing lower back pressure, and helps reduce engine component wear and breakage.
通常、マフラーは、車輌の排気騒音を低減するように設計されている。通常は、排気管と共に排気システムの一部として取り付けられている。普通、排気システムは、排気ガスが生成されたエンジンから離れたところへ排気ガスを送る配管によって構成されている。 Typically, the muffler is designed to reduce vehicle exhaust noise. It is usually attached as part of the exhaust system along with the exhaust pipe. Usually, the exhaust system is constituted by piping for sending the exhaust gas away from the engine where the exhaust gas is generated.
また、車輌排出ガスの汚染影響について関心が高まってきている。ほとんど燃焼ガスの最大部分は、比較的無害な窒素、水蒸気および二酸化炭素であるが、それでも、一酸化炭素、炭化水素、酸化窒素、未燃燃料および粒子状物質などの好ましくない有害または有毒な排出物質が存在する。 There is also growing interest in the pollution effects of vehicle exhaust gases. Most of the largest part of the combustion gas is relatively harmless nitrogen, water vapor and carbon dioxide, but still undesired harmful or toxic emissions such as carbon monoxide, hydrocarbons, nitric oxide, unburned fuel and particulate matter Substance exists.
触媒コンバータは、エンジンまたは排気筒などに用いて、排出物の毒性を低減することができる。通常、触媒コンバータは、自動車の排気システムで用いられるが、例えば発電機セット、フォークリフト、採掘装置、トラック、バスおよび電車など、エンジンを伴うその他の装置でも用いられる。触媒コンバータは、燃焼による有毒な副生成物をより毒性の低い物質に変換する化学反応を起こす環境を提供する。 Catalytic converters can be used in engines or exhaust stacks to reduce the toxicity of emissions. Catalytic converters are typically used in automotive exhaust systems, but are also used in other devices with engines such as generator sets, forklifts, mining equipment, trucks, buses and trains. Catalytic converters provide an environment in which chemical reactions occur that convert toxic by-products from combustion into less toxic substances.
触媒コンバータには、いくつかの欠点がある。触媒コンバータは、効率的に機能するには400度より高い温度が必要であるため、低温始動から約15分間は、実質的に、有毒汚染物質を増加させる。また、触媒コンバータは、短距離の運転や作動不良を起こす様々なその他の要因による、不点火、濃混合ガス、汚染燃料、油汚染、炭素汚染によってダメージを受ける。 Catalytic converters have several drawbacks. Since catalytic converters require temperatures above 400 degrees to function efficiently, approximately 15 minutes after cold start substantially increases toxic contaminants. Catalytic converters are also damaged by misfires, rich gas mixtures, contaminated fuel, oil contamination, and carbon contamination due to various other factors that cause short-range operation and malfunction.
本発明の目的は、内燃機関と例えば排気筒などのその他の装置の有毒排出物の低減を通じて環境への影響を減らす、代替的または相補的装置を提供することである。 It is an object of the present invention to provide an alternative or complementary device that reduces the environmental impact through the reduction of toxic emissions of internal combustion engines and other devices such as exhaust stacks.
第一の態様によれば、本発明は、マフラーからの有毒排出物を低減させる熱放射変換マフラーを提供する。このマフラーは、吸気管、排気管、および吸気管と排気管との間に縦方向に延在する本体を有している。更に、このマフラーは、本体内に設置した複数のプレートを有しており、そのプレートは、本体の側壁間で実質的に横方向に延在し、所定の長さを有し、隣接するプレートは、互いに所定の間隔をあけて設けられている。 According to a first aspect, the present invention provides a thermal radiation conversion muffler that reduces toxic emissions from the muffler. The muffler has an intake pipe, an exhaust pipe, and a main body extending in the vertical direction between the intake pipe and the exhaust pipe. In addition, the muffler has a plurality of plates installed within the body, the plates extending substantially laterally between the side walls of the body, having a predetermined length, and adjacent plates. Are provided at predetermined intervals.
好ましくは、このプレートは、実質的に重なって配置されており、マフラーを通過する排気ガス流に対して平行である。そのプレート形状は、以下のリストから選択される:実質的に平坦、実質的に波形、実質的に曲線状、実質的にU字型、実質的に扁平な管。 Preferably, the plates are arranged substantially overlapping and parallel to the exhaust gas flow through the muffler. The plate shape is selected from the following list: substantially flat, substantially corrugated, substantially curved, substantially U-shaped, substantially flat.
好ましくは、プレートの所定の長さは、35ミリメートル乃至45ミリメートルであり、プレート間の所定の距離は、2.0ミリメートル乃至4.0ミリメートルである。より好ましくは、この所定の距離は、2.5ミリメートル乃至3.5ミリメートルである。 Preferably, the predetermined length of the plates is from 35 millimeters to 45 millimeters and the predetermined distance between the plates is from 2.0 millimeters to 4.0 millimeters. More preferably, this predetermined distance is between 2.5 millimeters and 3.5 millimeters.
代替的に、プレートの所定の長さは、35ミリメートル乃至45ミリメートルであり、プレート間の所定の距離は、5.0ミリメートル乃至7.0ミリメートルであってもよい。より好ましくは、この所定の距離は、5.5ミリメートル乃至6.5ミリメートルである。 Alternatively, the predetermined length of the plates may be from 35 millimeters to 45 millimeters, and the predetermined distance between the plates may be from 5.0 millimeters to 7.0 millimeters. More preferably, this predetermined distance is between 5.5 millimeters and 6.5 millimeters.
プレートの厚さは、1ミリメートル乃至2ミリメートルであってもよい。 The plate thickness may be between 1 millimeter and 2 millimeters.
マフラーは、触媒コンバーターと協働して使用することができる。 The muffler can be used in conjunction with a catalytic converter.
第2の態様によれば、本発明は、マフラーからの有毒排出物を低減させる熱放射変換マフラーを提供している。このマフラーは、吸気管、排気管、および吸気管と排気管との間で縦方向に延在する本体とを有し、更に、本体内に設置した複数のプレートを有している。このプレートは、本体の側壁間で実質的に横方向に延在し、所定の表面積を有し、隣接するプレートは、互いに所定の間隔をあけて設けられている。 According to a second aspect, the present invention provides a thermal radiation conversion muffler that reduces toxic emissions from the muffler. The muffler has an intake pipe, an exhaust pipe, and a main body extending in the vertical direction between the intake pipe and the exhaust pipe, and further includes a plurality of plates installed in the main body. The plates extend substantially laterally between the side walls of the body, have a predetermined surface area, and adjacent plates are spaced apart from each other.
第3の態様によれば、本発明は、マフラーからの有毒排出物を低減させる熱放射変換マフラーを提供している。このマフラーは、吸気管、排気管、および吸気管と排気管との間で縦方向に延在する本体とを有し、更に、本体内に設置した一連の複数のプレートのセットを有している。これら複数のプレートは、重なって配置されており、本体の側壁間で実質的に横方向に延在し、所定の表面積を有し、隣接するプレートは、互いに所定の間隔をあけて存在している。このプレートセットは、所定の分離距離で分離されている。 According to a third aspect, the present invention provides a thermal radiation conversion muffler that reduces toxic emissions from the muffler. The muffler has an intake pipe, an exhaust pipe, and a main body extending in a vertical direction between the intake pipe and the exhaust pipe, and further includes a set of a plurality of plates installed in the main body. Yes. The plurality of plates are arranged in an overlapping manner, extend substantially laterally between the sidewalls of the body, have a predetermined surface area, and adjacent plates are spaced apart from each other. Yes. The plate set is separated by a predetermined separation distance.
第4の態様によれば、本発明は、マフラーからの有毒排出物を低減させる熱放射変換マフラーを提供する。このマフラーは、吸気管、排気管、および吸気管と排気管との間で縦方向に延在する本体とを有しており、更に、本体内に設置した一連の複数のプレートのセットを有している。これら複数のプレートは、重なって配置されており、本体の側壁間で実質的に横方向に延在し、所定の長さを有し、隣接するプレートは、互いに所定の間隔をあけて存在している。このプレートセットは、所定の分離距離で分離されている。 According to a fourth aspect, the present invention provides a thermal radiation conversion muffler that reduces toxic emissions from the muffler. This muffler has an intake pipe, an exhaust pipe, and a main body extending in the vertical direction between the intake pipe and the exhaust pipe, and further includes a set of a plurality of plates installed in the main body. is doing. The plurality of plates are overlapped, extend substantially laterally between the sidewalls of the body, have a predetermined length, and adjacent plates are spaced from each other by a predetermined distance. ing. The plate set is separated by a predetermined separation distance.
重ねた各プレートセットは、所定の長さ、プレート間の所定の距離、プレートセット間の分離距離が同じである。 Each stacked plate set has the same predetermined length, a predetermined distance between the plates, and a separation distance between the plate sets.
添付の図面を参照して、例示として、本発明の実施形態を説明する。
本発明は、様々な方法で実装することができ、実施例は、単に説明のための構造として考えるべきである。 The present invention can be implemented in a variety of ways, and the examples should be considered merely as illustrative structures.
図1と2は、マフラー本体30内に封入した熱放射変換マフラー10の概略平面図と平端面図である。マフラー10は、吸気管20および排気管25およびこれら2本の管20、25間に配置した本体30を有している。本体30は、本体30と各吸気管20および排気管25との間に延在している先細の管セクション20a、25aによって管20、25に接続されている。これらの先細の管セクション20a、25aは、所定の曲率半径で本体30内に移行させることができる。この寸法によって、マフラー10を通るガス流をより均一なものにできる。本体30は、本体と、当該技術分野において既知である遮熱材との間に空隙を有する遮熱材15で取り囲まれている。
FIGS. 1 and 2 are a schematic plan view and a plan end view of the thermal radiation conversion muffler 10 enclosed in the
図3に示すように、端面から見た本体内部の概略図において、本体30は、2つのパーツとシーム溶接部材35で形成することができる。本体30と矩形マフラー10の遮熱材15は、2つの対称ハーフから構成されている。本体の内部には、保持装置40内にしっかりと保持された複数のプレート45がある。プレート45は、本体30の実質的に横方向全幅に延在している。
As shown in FIG. 3, in the schematic diagram of the inside of the main body as viewed from the end face, the
図3に示すプレートは、所定の長さの扁平な管であり、隣接するプレート間に所定の距離間隔dを有している。図3に示すプレートは、丸い角側部を有する矩形である。保持装置40は、そのような形状を適所にしっかり保持するように構成されており、プレート45が動かないようにしている。
The plate shown in FIG. 3 is a flat tube having a predetermined length, and has a predetermined distance d between adjacent plates. The plate shown in FIG. 3 is a rectangle with rounded corner sides. The holding
図4乃至8は、マフラー10の本体30の代替プレート40の構造を示す概略端面図である。
・図4は、一片の金属でできており、図3に示す保持装置に似た保持装置40によって所定の位置に保持された蛇行形状のプレート45を示す。
・図5のプレート45は細長いU字形状をしており、保持装置40内に自動ロックされている。U字形状プレートの湾曲した端部は、プレート45間に必要な所定の距離dをとるために短くしたり、延ばしたりすることができる。
・図6および7に示す平坦なプレート45は、保持装置40のエッジを波形にすることによって所定の位置に保持されている。
・図8は、予形成した保持装置40を示しており、この装置は、図6および7に示す長さに短く圧縮される前に、重ねたプレート45を一体的に固定している。予形成した保持装置40は、表面の長さに沿って多数の小さな隆起ハンプ40aを有していてもよく、保持装置とプレートとの間で、プレート45をよりしっかり保持して、プレートが保持装置40から分離しないようにする。
4 to 8 are schematic end views showing the structure of the
FIG. 4 shows a serpentine shaped
The
The
FIG. 8 shows a
矩形および円形のマフラーは、マフラー本体30の両側に一またはそれ以上の長く細いスロット51で構成して、プレート45を本体30に溶接することができる。また、矩形および円形のマフラーに用いている全プレートの構造のプレート45の端部52は、アールが付いている。
The rectangular and circular mufflers can be configured with one or more long and narrow slots 51 on either side of the
図9は、図8に示すプレート構造のその軸長に沿った断面図であり、予形成した保持装置40の図6および7に示す長さに短く圧縮される前のものを示す。上述のように、プレートは、所定の距離dで分離されている。
FIG. 9 is a cross-sectional view of the plate structure shown in FIG. 8 along its axial length, showing the
図10は、マフラー10の本体30内に配置するプレート45の3つの代替構造の概略図である。図10aおよびbに示す形状は、図3および4にそれぞれ示しているプレート45の波型バージョンである。図10a、b、cに示す形状は、波型のない平坦な面にして本体30に配置することもできる。
FIG. 10 is a schematic view of three alternative structures for the
矩形のマフラー本体30は、両端に波形保持装置40を有する平坦なプレートを用いて構成することができる。この平坦なプレートの端部は、プレート45を適切な位置に固定するべく圧縮された波形保持装置40の谷に挿入されている。平坦なプレート45は、プレート45間に必要な所定の距離dに応じて、各谷に、またはひとつおきで谷に挿入することができる。厚さ約1.5mmの波形保持装置40は、3mmから6mm間隔で配置されているプレート45を支持することができる。代替的に厚さ3mmの波形保持装置45を用いて、プレートを所望の厚さ(6mm)離して配置することができる。波形保持装置40を具えた矩形マフラー10の本体30は、両側に矩形の部分を有しており、プレート45および波形保持装置40を定位置に固定する。
The rectangular muffler
また、マフラー10は、遮熱材15を具えていてもよく、これは図11および12に示すように、矩形または円形のマフラーの形状に続いている。遮熱材15は、各端部が開放されており、マフラー本体30と遮熱材15との間に空気が流れるようにしている。図11および12の円形マフラーに示す遮熱材は、その端部に複数の保持部分53を有しており、これらの部分は、マフラー本体30の先細の管部分20a、25aに向かって内側へ曲がってV字形状の湾曲部である。保持部分53は、保持部分の先端54で、マフラーの先細の管セクション20a、25aに溶接することができる。本体30の形状以外は、マフラー10は、図1に示すものと同じである。
The muffler 10 may also include a
図13aおよびbは、円筒形マフラー10の本体30の2つの代替プレート構造を示しており、この構造は、図5および4にそれぞれ示す矩形マフラー10のプレート構造に相当する。矩形および円形のマフラー10は、平坦な管、平坦な面を有するワンピース波型プレート、またはU字型プレートのいずれかを用いて構成されている。また、矩形マフラー10は、平坦なプレートを用いて構成することもできる。
FIGS. 13a and b show two alternative plate structures of the
図14は、本発明の別の実施例の概略図である。この図は、前述の図面に示すような一連の重ねたプレート45のセットを分離構造で示す。連続するプレートセット間の間隔Xnによって、重ねた各プレートセット45が、その軸長に沿って温度の最大限の上昇を維持し、重ねた各プレートセット45の出口温度が冷却しないようにしている。これによって重ねたプレートの出口における排気ガスの温度をプレートの最適長を維持するまたは大きくすることによって制御できるようにする。
FIG. 14 is a schematic diagram of another embodiment of the present invention. This figure shows a series of stacked sets of
重ねたプレートセット45を分離する様々な構造を用いることができる。図14に示される2つの例は:
・一連の重ねたプレートセット45を有する矩形マフラーおよび円形のマフラーが、重ねた各プレートセット45を分離する先細部分55を有している;
・一連の重ねたプレート45を有する円形マフラーが、重ねた各プレートセット45を分離するマフラー本体内部に合致する特定の長さを有する直径1/8”(3mm)のより小さな管56を有している;
ものである。
Various structures that separate the stacked plate sets 45 can be used. Two examples shown in FIG. 14 are:
A rectangular muffler and a circular muffler with a series of stacked plate sets 45 have a tapered portion 55 separating each stacked plate set 45;
A circular muffler with a series of stacked
Is.
使用時は、排気ガスはマフラー10を通って流れ、プレート45を加熱し、それによって、ガス流の温度が上昇する。出願人は、重ねたプレート配列を用いて、使用する構造に応じて、マフラー本体30の中心温度を、同じサイズの管の排気ガスの温度を4時間乃至10時間より高くすることができることを見い出した。この高くした温度によって、例えばHC、CO、NOxのような汚染物質を分解および低減させる。
In use, exhaust gas flows through the muffler 10 and heats the
この装置は、排気ガスを「直線的に」流すため、ガスは、(ガスが、例えば、バッフルマフラー中の決められた通路または触媒コンバータ中の小さい決められた通路によって)制限されず、従っていくつかの従来のマフラー/触媒コンバータシステム中での排気ガスの遅れによる出力の損失はない。また、マフラー10のより高い中心温度が、より高いガスの温度によって、ガスの速度を上げる。この結果、車輌エンジンに多くのパワーを使えるのみならず、燃料をより節約できる。 This device flows the exhaust gas “linearly” so that the gas is not restricted (for example, by a defined passage in the baffle muffler or a small defined passage in the catalytic converter) and therefore how many There is no power loss due to exhaust gas delay in such conventional muffler / catalytic converter systems. Also, the higher center temperature of the muffler 10 increases the gas velocity due to the higher gas temperature. As a result, not only much power can be used for the vehicle engine, but also fuel can be saved.
マフラー10の一の構造は、2.5mm乃至3.5mmの距離dで分離された、長さ35mm乃至45mmのプレート45を有している。この構成のマフラー10は、「EV16」と呼ばれている。EV16マフラーの中心温度は、同じ直径の通常の排気管の温度より8倍高いことが分かった。例えば、通常の排気管の温度は、約100度であるが、EV16マフラーの中心の温度は、約800度である。
One structure of the muffler 10 includes
EV16マフラーは、図14に示される構造と類似しており、一連の重ねた4つのプレートセットである。プレート45間の距離dは3mmであり、プレートの長さは40mmである。重ねた各プレート45セット間の間隔x1,x2,他は、10mm乃至50mmであった。ガス状排出物を、ボッシュ社のガス分析器を用いて分析した。マフラー10を取り付けたエンジンは、ピークRPMが4700である1991年製のトヨタハイラックスユーティリティーの2.4リットルディーゼル4シリンダであった。
注記:CO、HC、NOxは、有毒排出物だが、一方でO2およびCO2は、無害な排出物である。EV16のテストの結果は、以下の通りである(同様の結果がガソリン車でも得られた。):
テーブル1:取付前:標準排気システムによる結果
テーブル2:取付後:上述の一連の長さ2.5×3インチのEV16マフラーを4本追加して、他の修正をともなわない標準排気システムに取り付けた結果
The EV16 muffler is similar to the structure shown in FIG. 14 and is a series of four stacked plate sets. The distance d between the
Note: CO, HC and NOx are toxic emissions, while O 2 and CO 2 are harmless emissions. The EV16 test results are as follows (similar results were obtained with gasoline vehicles):
Table 1: Before installation: Results with standard exhaust system
Table 2: After installation: Results of adding the above series of 2.5 x 3 inch EV16 mufflers to the standard exhaust system without other modifications
その結果、CO排出物は78%低減され、NOx排出物は60%低減され、HC排出物は、変化していない。微粒子排出物(煤煙)は、それらが見えないレベルまで減少した。従って、このマフラー10は、触媒コンバータを使用していない気化式、燃料噴射式あるいはガソリン車に伴う有毒排出物を低減させると共に、実質的にディーゼル排出物からの排気煙を減少させる。多数のプレートまたは重ねたプレートセットを4つより多くすることによって更に、有毒排出物の低減を図ることができる。また、EV16は、触媒コンバータまたはその他の排出物制御装置を用いることなく、車輌の低温始動排出物を実質的に減少させる。 As a result, CO emissions may be reduced 78%, NO x emissions can be reduced 60%, HC emissions are not changed. Particulate emissions (smoke) decreased to a level where they were not visible. Thus, the muffler 10 reduces toxic emissions associated with vaporization, fuel injection, or gasoline vehicles that do not use a catalytic converter, and substantially reduces exhaust smoke from diesel emissions. Toxic emissions can be further reduced by increasing the number of plates or stacked plate sets from more than four. EV 16 also substantially reduces vehicle cold start emissions without the use of a catalytic converter or other emissions control device.
もう1つのマフラー構造は、5.5mm乃至6.5mmの距離dで分離したプレートを有している。これらのプレート距離のマフラーは、「EV8」と呼ばれる。EV8マフラーの中心温度は、同じ直径の通常の排気管の温度より6倍高いことが分かった。例えば、通常の排気管の中心温度は約100度であるが、EV8マフラーの中心温度は、約600度である。 Another muffler structure has plates separated by a distance d of 5.5 mm to 6.5 mm. These plate distance mufflers are called "EV8". The center temperature of the EV8 muffler was found to be 6 times higher than that of a normal exhaust pipe of the same diameter. For example, the center temperature of a normal exhaust pipe is about 100 degrees, while the center temperature of an EV8 muffler is about 600 degrees.
距離dが2.5ミリメートル未満であるかまたは3.5ミリメートルを越えると、マフラーの中心温度は低減することが分かった。また、プレートの長さが40mmより長いと、マフラーコアの出口温度が下がり、プレートが40mmを越えて長くなるほど温度の下降が継続することも分かった。これによってマフラーのコアが特定の出口温度に調整される。 It has been found that when the distance d is less than 2.5 millimeters or exceeds 3.5 millimeters, the center temperature of the muffler decreases. It was also found that when the plate length is longer than 40 mm, the outlet temperature of the muffler core decreases, and the temperature continues to decrease as the plate exceeds 40 mm. This adjusts the muffler core to a specific outlet temperature.
EV8マフラー10は、6mmの距離dで分離されたプレートを有しており、2.5×6インチの長さであり、その他の修正をともなわない触媒コンバータの前方に取り付けた。使用した車輌は、ピークRPMが8000の1.8リットルの4シリンダVTECエンジンを搭載した2004年製のトヨタカローラスポーティゾであった。この車輌は触媒コンバータを使用しており、無鉛ハイオク燃料で走る。その結果を、テーブル3および4に示す。
テーブル3:取付前:標準排気システムと標準OEM触媒コンバータによる結果
テーブル4:取付後:アフターマーケットまたは標準的なOEM触媒コンバータと共に、長さ2.5×6インチのEV8マフラーを加え、その他の修正をともなわない標準的排気システムに取り付けた場合の結果。その結果、CO排出物は98%低減され、HC排出物は94%低減され、NOx排出物は85%低減されることを示している。NOx排出物は、テーブル2のディーゼルエンジンの結果から計算した。
The EV8 muffler 10 had plates separated by a distance d of 6 mm, was 2.5 × 6 inches long, and was mounted in front of the catalytic converter without other modifications. The vehicle used was a 2004 Toyota Corolla Sportizo equipped with a 1.8 liter 4-cylinder VTEC engine with a peak RPM of 8000. This vehicle uses a catalytic converter and runs on unleaded high-octane fuel. The results are shown in Tables 3 and 4.
Table 3: Before installation: Results with standard exhaust system and standard OEM catalytic converter
Table 4: After installation: Results after adding 2.5 x 6 inches EV8 muffler with aftermarket or standard OEM catalytic converters and installation in a standard exhaust system without other modifications. As a result, CO emissions are reduced by 98%, HC emissions are reduced by 94%, and NO x emissions are reduced by 85%. NOx emissions were calculated from the diesel engine results in Table 2.
このテストの後、また、EV8マフラーと触媒コンバータも、2.4リットルのディーゼル車でテストを行った。結果は、以下の通りである。
テーブル5:取付後:アフターマーケットの触媒コンバータと共に、長さ2.5×6インチのEV8マフラーを加え、その他の修正をともなわない標準排気システムを搭載した結果。
After this test, the EV8 muffler and catalytic converter were also tested on a 2.4 liter diesel vehicle. The results are as follows.
Table 5: After installation: Results of installing a 2.5x6 inch EV8 muffler with an aftermarket catalytic converter and a standard exhaust system with no other modifications.
これらの結果は、ディーゼル車ではEV16マフラーが単独で、EV8マフラーと触媒コンバータを組合せたものあるいは触媒コンバータ単独のものより有毒排出物を低減させることを示している。 These results show that the EV16 muffler alone in a diesel vehicle reduces toxic emissions compared to a combination of EV8 muffler and catalytic converter or a catalytic converter alone.
EV8マフラーのテストが完了した後、触媒コンバータを調べると、触媒コンバータによっては、一般的な車輌を用いた場合によくあるように、ダメージがほぼ持続しないことが分かり、EV8マフラーの使用が、触媒コンバータを、例えば不点火、過度に近距離の運転による炭素汚染、濃混合ガス、高炭化水素(HC)排出、油汚染、汚染燃料、高硫黄燃料、有鉛燃料、エンジン冷却液、化学添加物、シーリング材からのシリコーン汚染および熱衝撃から保護することを示している。これらの要因のどれもが触媒コンバータにダメージを与えて、役に立たなくして、汚染を増加させる。従って、この装置10は、気化式車輌へ触媒コンバータを取り付けられるようにして、触媒コンバータにダメージを与えることなく有毒排出物を低減させる。 After testing the EV8 muffler, looking at the catalytic converter reveals that some catalytic converters do not sustain the damage, as is the case with ordinary vehicles, and the use of the EV8 muffler Converters, for example, misfire, carbon pollution due to excessively short distance operation, rich gas mixture, high hydrocarbon (HC) emissions, oil pollution, contaminated fuel, high sulfur fuel, leaded fuel, engine coolant, chemical additives , Shows protection from silicone contamination and thermal shock from the sealant. Any of these factors can damage the catalytic converter, render it useless and increase pollution. Thus, the device 10 allows a catalytic converter to be attached to a vaporizable vehicle and reduces toxic emissions without damaging the catalytic converter.
また、この装置は、効率的に機能するためには400度を越える温度を必要とする触媒コンバータの働きを補助する。通常、この温度を発生させるのにエンジンを15分運転させる必要がある。触媒コンバータの前方のマフラー10の機能で、非常に速く最適な触媒コンバータの動作温度を生じさせる。すなわち、触媒コンバータの動作温度に到達するには、実質的に低温始動放出物を減少させるEV8マフラーで2分かかる。プレート45の長さは、触媒コンバータに最適な温度のガス流入を直ちに生じさせて、触媒コンバータがその動作温度を上回ることを防ぐという点において重要である。プレート45の温度は、最初の40mmのプレート45では約600度であり、125mmのプレートでは300度乃至400度に下がることが分かった。
This device also assists catalytic converters that require temperatures in excess of 400 degrees to function efficiently. Normally, the engine needs to run for 15 minutes to generate this temperature. The function of the muffler 10 in front of the catalytic converter produces the optimum catalytic converter operating temperature very quickly. That is, reaching the operating temperature of the catalytic converter takes 2 minutes with an EV8 muffler that substantially reduces cold start emissions. The length of the
更に、EV8の使用によって、触媒コンバータをエンジンから2.5メートル離しても、同じ結果とすることができる。 Furthermore, by using EV8, the same result can be achieved even if the catalytic converter is 2.5 meters away from the engine.
要約すると、テストした構成は、以下の通りである。
In summary, the tested configurations are as follows:
また、排気システムのマフラー10の位置が、効果的に関連する可能性があることが分かった。例えば、マフラーは、マフラーを排気ポートの近くに持ってくることによって、排気マニホールド/ヘッダの各主要管に設置して、マフラーがより速く暖まって、高温で作動し、これによって、汚染物資の排出物(低温始動排出物および作動排出物)とノイズを減らすにあたり、より効率的に作動できる。また、そのように配置した場合のマフラーのより高い動作温度が、マフラーを通るガスの速度を上昇させて、シリンダのガス掃気とパージレベルを上げるという上流側での効果を有し、それによって、エンジンの性能が向上する。それにもかかわらず、小さいサイズのマフラー10は、排気システムのどこにでも取り付けることができることを意味する。しかし、触媒コンバータを取り付けている車輌では、触媒コンバータの恩恵を得るためには、マフラー10は、触媒コンバータの前方に取付けなければならない。 It has also been found that the position of the exhaust system muffler 10 can be effectively related. For example, the muffler can be installed in each main manifold of the exhaust manifold / header by bringing the muffler close to the exhaust port so that the muffler warms faster and operates at a higher temperature, thereby discharging pollutants It can operate more efficiently in reducing waste (cold start emissions and operating emissions) and noise. Also, the higher operating temperature of the muffler when so arranged has the upstream effect of increasing the gas scavenging and purge levels of the cylinder by increasing the speed of the gas through the muffler, thereby Engine performance is improved. Nevertheless, the small size muffler 10 means that it can be installed anywhere in the exhaust system. However, in vehicles equipped with a catalytic converter, the muffler 10 must be installed in front of the catalytic converter in order to benefit from the catalytic converter.
上記記載の焦点は、有毒排出物の低減に関連することが理解されるが、装置10は、排気管25から発せられるノイズの低減にも有益である。これは、吸気管20を介して入る音波が、マフラー本体30の内部のプレート45に反射することにより振幅が小さくなる結果である。テストにおいては、EVマフラーは、5db(36%)まで排気騒音を低減し、出力を3%増加させた。排気システムが標準タイプのものが、限定的なものかまたは性能タイプのものかにかかわらず、この出力は増加し、ノイズが低減することが分かった。
Although it will be appreciated that the focus described above is related to reducing toxic emissions, the device 10 is also beneficial in reducing noise emanating from the
マフラー10は、既存のマフラーに置き換えるか、あるいは既存のマフラーとともに使用して、余分なノイズを低減させることができる。上述の結果は、限定的排気システムを使用している最新の車輌にも有効である。追加のマフラー10は、排気システムに従って(例えば、中央または端部に)取り付けてもよく、この位置でガスの速度が上がり、出力が増加する。 The muffler 10 can be replaced with an existing muffler or used with an existing muffler to reduce excess noise. The above results are also valid for modern vehicles using limited exhaust systems. The additional muffler 10 may be mounted according to the exhaust system (eg, in the center or at the end), where the gas velocity increases and the power increases.
ここで留意すべきは、このマフラー10は、穿孔した管;可動部分;螺旋、タービンまたはベンチュリ形状;吸音材料;スピーカー、電子機器またはコンピュータ;電熱装置;必要な高価な金属を有しておらず、従来のマフラーまたは触媒コンバータのように動作しないことである。 It should be noted here that this muffler 10 has a perforated tube; a moving part; a spiral, turbine or venturi shape; a sound absorbing material; a speaker, an electronic device or a computer; an electric heating device; It does not work like conventional mufflers or catalytic converters.
当該技術分野に関連する当業者によって、広範に解説された本発明の精神または範囲から逸脱することなく、特定の実施例で示すように、この排気マフラー装置において多数の変更および/または修正がされてもよい。従って、本実施例は、あらゆる点において実例であって、限定的なものではないと考えられる。 Numerous changes and / or modifications may be made in the exhaust muffler apparatus by those skilled in the art as illustrated in the specific embodiments without departing from the spirit or scope of the invention as broadly described. May be. Therefore, the present embodiment is considered to be an example in every respect and is not limited.
例えば、ここに示すように、提供されている例は、内燃エンジンとともに使用する装置について説明しているが、この装置は、排気筒などに同様に適合する。更に、マフラー本体は、断面が矩形または円筒形であってもよい。プレートは、必ずしも平坦でなくともよいが、断面が波形、楕円形であるか、またはその他の任意の適当な構造であってもよい。
For example, as shown here, the example provided describes an apparatus for use with an internal combustion engine, but the apparatus is equally suitable for an exhaust stack or the like. Further, the muffler body may be rectangular or cylindrical in cross section. The plate need not be flat, but it may be corrugated, elliptical in cross section, or any other suitable structure.
Claims (15)
前記マフラーが、更に本体内に配置された複数のプレートを具え、当該プレートが前記本体の側壁間で実質的に横方向に延在しており、所定の長さであり、隣接するプレートは、互いに所定の距離にあることを特徴とする熱放射変換マフラー。 A heat radiation conversion muffler for reducing toxic emissions from a muffler, the muffler comprising an intake pipe, an exhaust pipe, and a main body extending in a vertical direction between the intake pipe and the exhaust pipe In
The muffler further comprises a plurality of plates disposed within the body, the plates extending substantially laterally between the sidewalls of the body, and having a predetermined length, and adjacent plates are: A thermal radiation conversion muffler characterized by being at a predetermined distance from each other.
前記マフラーが更に、本体内に配置された前記本体の側壁間に実質的に横方向に延在しており所定の表面積をもち、隣接するプレートが、互いに所定の距離にあるプレートを具えることを特徴とする熱放射変換マフラー。 A heat radiation conversion muffler that reduces toxic emissions from the muffler, the muffler comprising an intake pipe, an exhaust pipe, and a main body extending vertically between the intake pipe and the exhaust pipe.
The muffler further comprises plates that extend substantially laterally between sidewalls of the body disposed within the body, have a predetermined surface area, and adjacent plates are at a predetermined distance from each other. Thermal radiation conversion muffler characterized by.
前記マフラーが更に、本体内に配置された一連の複数プレートセットであって、重ねて配置した複数のプレートを具え、前記本体の側壁間に実質的に横方向に延在し、所定の表面積を有する前記プレートを具え、隣接するプレートが、互いに所定の距離にあり、前記プレートセットが、所定の分離距離によって分離されていることを特徴とする熱放射変換マフラー。 A heat radiation conversion muffler for reducing toxic emissions from the muffler, the muffler having an intake pipe, an exhaust pipe, and a main body extending vertically between the intake pipe and the exhaust pipe.
The muffler further comprises a series of a plurality of plate sets arranged in the main body, the muffler comprising a plurality of plates arranged in an overlapping manner, extending substantially laterally between the side walls of the main body, and having a predetermined surface area. A thermal radiation conversion muffler comprising the plates having the plates, the adjacent plates being at a predetermined distance from each other, and the plate set being separated by a predetermined separation distance.
前記マフラーが更に、本体内に配置された一連の複数のプレートセットであって、重ねて配置されており、前記本体の前記側壁間に実質的に横方向に延在するしており、所定の長さを有し、隣接するプレートが、互いに所定の距離にあるプレートセットを有し、当該プレートセットが、所定の分離距離によって分離されていることを特徴とする熱放射変換マフラー。 A heat radiation conversion muffler that reduces toxic emissions from the muffler, the muffler having an intake pipe, an exhaust pipe, and a main body extending in a vertical direction between the intake pipe and the exhaust pipe.
The muffler is further a series of a plurality of plate sets arranged in the main body, arranged in a stacked manner, and extending substantially laterally between the side walls of the main body, A heat radiation conversion muffler having a length, adjacent plates having plate sets at a predetermined distance from each other, and the plate sets being separated by a predetermined separation distance.
15. A muffler according to claim 13 or 14, wherein the same predetermined length of each set of stacked plates, the distance between the plates, and the separation distance between the sets of plates are the same.
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