JP2019108860A - マフラー装置 - Google Patents

Abstract

【課題】発電機の内部における限られたスペースの中で設置することができ、効率よく排気音を低減させることのできるマフラー装置を提供する。【解決手段】縦置きに配置されるケーシング２１を備え、ケーシング２１の内部にディフューザーパイプ５０を設け、ディフューザーパイプ５０の外周に、ディフューザーパイプ５０に流入する前の排気ガスを通すスパイラルパイプ５７を設けた。これにより、スパイラルパイプ５７により、排気ガスの流路長さを２倍の長さとすることができ、排気音を効率よく低減させることができる。また、ディフューザーパイプ５０の外筒５１および内筒５２に細孔５３を設けることで、排気ガスがスパイラルパイプ５７を流れる際およびディフューザーパイプ５０を流れる際に、それぞれグラスウール５６に接触することで、排気音を低減させることが可能となる。【選択図】図３

Description

本発明は、マフラー装置に係り、特に、携帯型の発電機のエンジンに適用されるマフラー装置に関するものである。

従来から、エンジンの消音を行うためのマフラー装置が知られている。
このようなマフラー装置として、従来、例えば、アウタプレートと、各アウタプレートを支持する筒状のアウタシェルとを備え、マフラー内において排気のエネルギを低下させることにより排気音を低減させるようにした技術が開示されている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２００５−１５５５５１号公報

前記従来の技術では、車両用エンジンのマフラー装置に関する技術である。しかしながら、エンジンを駆動させ、この駆動力により発電を行う発電機が知られており、このような発電機のマフラー装置として、前記従来の技術をそのまま適用することはできない。
特に、携帯型の発電機には、ＮＯｘを浄化するため、触媒装置を搭載する必要があり、その上で、軽量かつコンパクトであることが要求される。さらに、エンジン駆動時の排気音も低減されていることが必要である。
本発明は、前記した点に鑑みてなされたものであり、発電機の内部における限られたスペースの中で設置することができ、効率よく排気音を低減させることのできるマフラー装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明は、携帯型の発電機のマフラー装置において、縦置きに配置されるケーシングを備え、前記ケーシングの内部にディフューザーパイプを設け、前記ディフューザーパイプの外周に、前記ディフューザーパイプに流入する前の排気ガスを通すスパイラルパイプを設けたことを特徴とする。
本発明によれば、パイラルパイプにより、排気ガスの流路長さを２倍の長さとすることができ、排気音を効率よく低減させることができる。

前記構成において、前記ディフューザーパイプは、外筒と前記外筒の内側に配置された内筒とから構成され、前記外筒と前記内筒との間には、消音材が収容されていることを特徴とする。
本発明によれば、消音材により、ディフューザーパイプを流れる排気音を効率よく低減させることができる。

前記構成において、前記ディフューザーパイプは、前記ケーシングの上下方向の略全域に亘って延在して配置され、前記ケーシングの内部に排気ガスを前記スパイラルパイプの上部に案内するガイド筒を設け、前記排気ガスが前記スパイラルパイプの上部から下部に向けて流れ、前記ディフューザーパイプの下部から流入する構造であることを特徴とする。
本発明によれば、排気ガスの流路を大きく確保することができ、スパイラルパイプおよびディフューザーパイプにより排気音を効率よく低減させることができる。

前記構成において、前記外筒は、前記スパイラルパイプに連通する細孔を備え、前記内筒は、前記外筒に連通する細孔を備えていることを特徴とする。
本発明によれば、スパイラルパイプと外筒との間、および外筒と内筒との間を細孔を介して排気ガスが流れることができ、排気音の低減を図ることができる。

前記構成において、前記ケーシングは、中央部に下方に膨出する突部が形成されたアンダーカバーを備え、前記ディフューザーパイプは、前記アンダーカバーの突部に設置した状態で、前記アンダーカバーを取り付けることで装着されることを特徴とする。
本発明によれば、アンダーカバーの突起にディフューザーパイプを設置した状態で、アンダーカバーを取り付けるだけで、容易にディフューザーパイプを装着することができる。

本発明によれば、パイラルパイプにより、排気ガスの流路長さを２倍の長さとすることができ、排気音を効率よく低減させることができる。
また、ディフューザーパイプの外筒にスパイラルパイプに連通する細孔を設け、内筒に外筒に連通する細孔を設けることで、スパイラルパイプに流入した排気ガスは、外筒の細孔を介して消音材に接触し、排気音が低減されるとともに、ディフューザーパイプに流入した排気ガスは、内筒から細孔を介して外筒の内側に流出して消音材に接触し、排気音が低減される。このように排気ガスがスパイラルパイプを流れる際およびディフューザーパイプを流れる際に、それぞれ消音材に接触することで、排気音を低減させることが可能となる。

本発明のマフラー装置が適用される発電機の実施形態を示す外観図である。 本実施形態のマフラー装置の正面図である。 本実施形態のマフラー装置の側面図である。 図３のＡ−Ａ線における断面図である。 図４のＢ−Ｂ線における断面図である。 図４のＣ−Ｃ線における断面図である。 ディフューザーパイプの斜視図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明に係るマフラー装置が適用される携帯型の発電機の外観を示す斜視図である。
図１に示すように、発電機１は、略直方体の筐体１０を備えており、筐体１０の内部に下方には、エンジン（図示せず）およびマフラー装置２０（図２を参照）が収容されている。そして、エンジンを駆動することによりオルタネータを介して発電が可能となっている。

また、筐体１０の一側面には、電源コンセント１１や操作ボタン１２などが配置されたコントロールパネル１３が装着されている。
さらに、筐体１０の上面には、取っ手１５が設けられており、筐体１０の下面には、筐体１０を支持する複数の脚１６が取り付けられている。

次に、マフラー装置について説明する。
図２は、マフラー装置の正面図である。図３は、マフラー装置の側面図である。図４は、図３のＡ−Ａ線における断面図である。図５は、図４のＢ−Ｂ線における断面図である。図６は、図４のＣ−Ｃ線における断面図である。図７は、ディフューザーパイプの斜視図である。

図２から図７に示すように、マフラー装置２０は、ケーシング２１を備えており、ケーシング２１は、平面視で長円状に形成され前後方向に扁平な形状を有している。ケーシング２１は、例えば、板状部材を２重に巻いて成型することにより形成されている。本実施形態においては、ケーシング２１は、縦型に設置されている。
また、ケーシング２１の上部には、エンドカバーを構成するトップカバー２２が取り付けられており、ケーシング２１の下部には、エンドカバーを構成するアンダーカバー２３が取り付けられている。
トップカバー２２の上面には、上面が前方に向かって下方に傾斜した第１傾斜面２４ａが設けられており、トップカバー２２の上面一側には、側方に向かって下方に傾斜した第２傾斜面２４ｂが設けられている。また、トップカバー２２は、後方が曲面状に形成され、側面視で略台形状に形成されている。

ケーシング２１の第２傾斜面２４ａには、エキゾーストパイプ６１を接続するためのエキゾースト用穴２５が形成されており、第１傾斜面２４ａの略中央には、テールパイプ６０を接続するためのテールパイプ用穴２６がそれぞれ形成されている。
本実施形態においては、エキゾーストパイプ６１をケーシング２１の傾斜面２４に接続することにより、エンジンの冷却風をエキゾーストパイプ６１に当てることが可能となり、エキゾーストパイプ６１を流れるエンジンの排気ガスの温度を低下させることが可能となる。

アンダーカバー２３は、前後方向の角部が曲面状に形成され中央部が下方に膨らんだ突部２８を備えた形状を有しており、全体として側面視で略台形状に形成されている。アンダーカバー２３の下面には、取り付け用フランジ２７が下方に突出するように形成されている。

ケーシング２１の内部には、上下方向に所定間隔をもって配置された第１仕切り壁３０および第２仕切り壁３１がそれぞれ設けられている。ケーシング２１の内部は、これら第１仕切り壁３０および第２仕切り壁３１により、上方の第２室３３、中間の第１室３２、下方の第３室３４とに仕切られている。
ケーシング２１の内部には、第１仕切り壁３０を貫通し、エキゾースト用穴２５と第１室３２とを連通する連結管３６が設けられている。第１室３２は、連結管３６を介してエキゾースト用穴２５に連通している。第１仕切り壁３０には、第１室３２と第２室３３とを連通させる連通孔３５が設けられている。
本実施形態においては、連結管３６によりエキゾースト用穴２５と第１室３２とを連通しているが、連結管３６を省略し、エキゾースト用穴２５が形成されている第２室３３を第１室３２として利用するようにしてもよく、第１室３２の位置および容量を適宜変更することが可能である。

ケーシング２１の内部には、第１仕切り壁３０および第２仕切り壁３１を貫通し縦方向に延在する触媒装置４０が設けられている。触媒装置４０の上部には、第１室３２に開口するパンチングによる細孔４１が形成されている。触媒装置４０の下部には、第３室３４に開口するパンチングによる細孔４２が形成されている。
このように触媒装置４０を縦方向に配置することにより、触媒装置４０の内部のカーボンを堆積しにくくすることが可能となる。

ケーシング２１の内部には、第１仕切り壁３０および第２仕切り壁３１を貫通して上下方向の略全域に亘って延在するディフューザーパイプ５０が設けられている。ディフューザーパイプ５０は、外筒５１と内筒５２とから構成され、外筒５１および内筒５２には、多数のパンチングからなる細孔５３が形成されている。外筒５１と内筒５２とは、その上下において溶接などにより一体に形成されている。外筒５１と内筒５２との間には、消音材としてのグラスウール５６が収容されている。

外筒５１の外周には、スパイラルパイプ５７が設けられている。スパイラルパイプ５７により、外筒５１の外周には、螺旋状の排気ガス流路が形成されている。
スパイラルパイプ５７の外周側には、ガイド筒５８が設けられている。ガイド筒５８は、下部が第３室３４に開放し、上部が第１室３２に位置する筒状に形成されている。ガイド筒５８の上部には、スパイラルパイプ５７に連通する連通孔５９が形成されている。
ディフューザーパイプ５０は、その下端部をアンダーカバー２３の突部２８に設置した状態で、アンダーカバー２３をケーシング２１に取り付けることで装着することができる。

第３室３４に流入した排気ガスは、ガイド筒５８によりスパイラルパイプ５７の上方に案内され、スパイラルパイプ５７を通ってディフューザーパイプ５０の下部に案内されるように構成されている。このとき、スパイラルパイプ５７に流入した排気ガスは、外筒５１の細孔を介してグラスウール５６に接触し、排気音が低減される。また、ディフューザーパイプ５０の下部に案内された排気ガスは、ディフューザーパイプ５０の下部から内筒５２の内部に流入し、内筒５２から細孔５３を介して外筒５１の内側に流出するとともに、再び、細孔５３を介して内筒５２の内側に流入する。これを繰り返すことで、気流音や振動音を低減させることができる。

外筒５１の上端部には、テールパイプ用穴２６に連結される連結管５４が接続されており、連結管５４の内側には、アレスター５５が配置されている。

本実施形態においては、連結管３６と、触媒装置４０の配置位置との間に、ディフューザーパイプ５０が配置されている。これにより、エキゾーストパイプ６１から第１室３２に流入する高温の排気ガスが、第１室３２および第２室３３を介して触媒装置４０に流入するので、エキゾーストパイプ６１からの排気ガスが触媒装置４０に流入するまでに冷却されることになり、触媒装置４０が高温の排気ガスにより劣化されることを防止することが可能となる。
また、ディフューザーパイプ５０の連結管５４の内部にアレスター５５を配置するようにしているので、消音機能を維持しつつ、コンパクト化を図ることが可能となる。

本実施形態のマフラー装置２０は、取り付け用フランジ２７を、例えば、エンジンのクランクケースにねじ止めするとともに、エキゾーストパイプ６１をエキゾースト用穴２５にねじ止めすることにより、発電機１に取り付けられる。
そして、各ねじを取り外すだけで、容易にマフラー装置２０を取り外すことが可能となる。その結果、マフラー装置２０のメンテナンスを容易に行うことができる。

次に、このように構成されたマフラー装置２０の作用について説明する。
エンジンから発生した排気ガスは、まず、エキゾーストパイプ６１を介してエキゾースト用穴２５および連結管３６を介してケーシング２１の第１室３２に流入する。このとき、エキゾーストパイプ６１をトップカバー２２の傾斜面２４ｂに接続することで、エンジンの冷却風を有効に活用して排気ガスの温度を低下させた状態で、排気ガスをケーシング２１に流入させることができる。

第１室３２に流入した排気ガスは、連通孔を介して第２室３３に流入し、第２室３３から触媒装置４０に流入する。排気ガスは、触媒装置４０を通った後、細孔４２を介して第３室３４に流入する。
このとき、連通管と、触媒装置４０の配置位置との間に、ディフューザーパイプ５０を配置しているので、第１室３２に流入する排気ガスが第２室３３を介して触媒装置４０に入るまでの空間を広く確保することができ、これにより、エキゾーストパイプ６１から第１室３２および第２室３３に流入する高温の排気ガスが、触媒装置４０に流入するまでに冷却される。その結果、触媒装置４０が高温の排気ガスにより劣化されることを防止することが可能となる。
また、触媒装置４０の細孔４１を介して排気ガスを触媒装置４０に流入させるので、排気ガスの流速を低減させることができ、気流音を発生しにくくすることができる。

触媒装置４０から第３室３４に流入した排気ガスは、ガイド筒５８によりスパイラルパイプ５７の上方に案内され、スパイラルパイプ５７を通ってディフューザーパイプ５０の下部に案内される。このとき、スパイラルパイプ５７に流入した排気ガスは、外筒５１の細孔を介してグラスウール５６に接触し、排気音が低減される。
また、ディフューザーパイプ５０の下部に案内された排気ガスは、ディフューザーパイプ５０の下部から内筒５２の内部に流入し、内筒５２から細孔５３を介して外筒５１の内側に流出するとともに、再び、細孔５３を介して内筒５２の内側に流入する。これを繰り返すことで、気流音や振動音を低減させることができる。
このように、本実施形態においては、排気ガスがスパイラルパイプ５７を流れる際およびディフューザーパイプ５０を流れる際に、それぞれグラスウール５６に接触することで、排気音を低減させることが可能となる。
そして、ディフューザーパイプ５０を流れた排気ガスは、アレスター５５を介してテールパイプ６０から外部に放出される。

以上述べたように、本実施形態においては、縦置きに配置されるケーシング２１を備え、ケーシング２１の内部にディフューザーパイプ５０を設け、ディフューザーパイプ５０の外周に、ディフューザーパイプ５０に流入する前の排気ガスを通すスパイラルパイプ５７を設けた。
これにより、スパイラルパイプ５７により、排気ガスの流路長さを２倍の長さとすることができ、排気音を効率よく低減させることができる。

また、本実施形態においては、ディフューザーパイプ５０は、外筒５１と外筒５１の内側に配置された内筒５２とから構成され、外筒５１と内筒５２との間には、グラスウール５６（消音材）が収容されている。
これにより、グラスウール５６により、ディフューザーパイプ５０を流れる排気音を効率よく低減させることができる。

また、本実施形態においては、ディフューザーパイプ５０は、ケーシング２１の上下方向の略全域に亘って延在して配置され、ケーシング２１の内部に排気ガスをスパイラルパイプ５７の上部に案内するガイド筒５８を設け、排気ガスがスパイラルパイプ５７の上部から下部に向けて流れ、ディフューザーパイプ５０の下部から流入する構造である。
これにより、排気ガスの流路を大きく確保することができ、スパイラルパイプ５７およびディフューザーパイプ５０により排気音を効率よく低減させることができる。

また、本実施形態においては、外筒５１は、スパイラルパイプ５７に連通する細孔５３を備え、内筒５２は、外筒５１に連通する細孔５３を備えている。
これにより、スパイラルパイプ５７と外筒５１との間、および外筒５１と内筒５２との間を細孔５３を介して排気ガスが流れ、これにより、排気音の低減を図ることができる。

また、本実施形態においては、ケーシング２１は、中央部に下方に膨出する突部２８が形成されたアンダーカバー２３を備え、ディフューザーパイプ５０は、アンダーカバー２３の突部２８に設置した状態で、アンダーカバー２３を取り付けることで装着される。
これにより、アンダーカバー２３の突起にディフューザーパイプ５０を設置した状態で、アンダーカバー２３を取り付けるだけで、容易にディフューザーパイプ５０を装着することができる。

なお、本発明は前記実施形態に記載のものに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変形、変更が可能である。

１ 発電機
１０ 筐体
２０ マフラー装置
２１ ケーシング
２２ トップカバー
２３ アンダーカバー
２４ａ 第１傾斜面
２４ｂ 第２傾斜面
２５ エキゾースト用穴
２６ テールパイプ用穴
２８ 突部
３０ 第１仕切り壁
３１ 第２仕切り壁
３２ 第１室
３３ 第２室
３４ 第３室
３５ 連通孔
３６ 連結管
４０ 触媒装置
４１，４２ 細孔
５０ ディフューザーパイプ
５１ 外筒
５２ 内筒
５３ 細孔
５４ 連結管
５５ アレスター
５６ グラスウール
５７ スパイラルパイプ
５８ ガイド筒
５９ 連通孔
６０ テールパイプ
６１ エキゾーストパイプ

Claims (5)

1. 携帯型の発電機のマフラー装置において、
   縦置きに配置されるケーシングを備え、前記ケーシングの内部にディフューザーパイプを設け、前記ディフューザーパイプの外周に、前記ディフューザーパイプに流入する前の排気ガスを通すスパイラルパイプを設けたことを特徴とするマフラー装置。
2. 前記ディフューザーパイプは、外筒と前記外筒の内側に配置された内筒とから構成され、前記外筒と前記内筒との間には、消音材が収容されていることを特徴とする請求項１に記載のマフラー装置。
3. 前記ディフューザーパイプは、前記ケーシングの上下方向の略全域に亘って延在して配置され、
   前記ケーシングの内部に排気ガスを前記スパイラルパイプの上部に案内するガイド筒を設け、前記排気ガスが前記スパイラルパイプの上部から下部に向けて流れ、前記ディフューザーパイプの下部から流入する構造であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のマフラー装置。
4. 前記前記外筒は、前記スパイラルパイプに連通する細孔を備え、前記内筒は、前記外筒に連通する細孔を備えていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のマフラー装置。
5. 前記ケーシングは、中央部に下方に膨出する突部が形成されたアンダーカバーを備え、
   前記ディフューザーパイプは、前記アンダーカバーの突部に設置した状態で、前記アンダーカバーを取り付けることで装着されることを特徴とする請求項３または請求項４に記載のマフラー装置。

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