JP3295397B2 - 掃気促進効果を有するマフラ - Google Patents
掃気促進効果を有するマフラInfo
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Description
気ガス流の流速を加速して大気放出し、加速に伴なって
発生させた負圧により燃焼室内の排気と新気との交換を
促進するためのマフラに関するものである。
れば大きく発展したと言えるが、公害対策等のためにと
られた方法、手段により逆に効果を低下させている点も
ある。例えば、排気ガスは燃焼室に近いところで大気放
出される方が効率面からは望ましい。けれども、実際問
題としては大気放出位置の選択という見地から排気管が
必要となり、さらに消音装置が付き、また触媒装置等が
付属するに及んで背圧の著しい増大が普通のこととなっ
ている。
と速やかな排気の獲得を目的とした発明を完成し特許を
得た。特公平７−４２８５２号の発明がそれであり、同
発明に係る装置を搭載した内燃機関は排気ガスの排出速
度が回復され、背圧の低下及び掃気効率の改善による性
能向上が認められている。しかしながら、構造上、全長
が過大となり、自動車に使用する場合、車体後方へ突出
する可能性が多く、また十分な消音効果を得るには相当
多量の消音材が必要となる、というような問題が指摘さ
れた。
目してなされたものであり、その課題は前記掃気促進効
果を有するマフラに比較して充分短縮された全長に収ま
り、かつ充分効果的な消音性能を得ることができる掃気
促進効果を有するマフラを提供することにある。
め、本発明は排気管から流出する排気ガス流を受け入れ
る排気ガス導入室と、排気ガス導入室から下流へ向かう
排気ガス流を通す屈折した複数個の連通管と、連通管よ
り流出した排気ガス流を受け入れる中間室と、中間室の
排気ガス流を加速して大気放出するために断面積が絞ら
れたスロート部及び大気放出管とを具備し、排気ガス導
入室の断面積、複数個の連通管の断面積の合計及び中間
室の断面積を夫々排気管の断面積よりも大きく設定し、
連通管における音波の遮断のために排気ガス流の流入口
及び流出口に立ち上がり部を設けるという手段を講じた
ものである。
るマフラは、排気管を流れる排気ガス流を加速するとと
もに加速状態のまま大気放出し、加速に伴なって発生さ
せた負圧により、燃焼室内における排気と新気の入れ換
え即ち掃気を促進することができるものである。
ガス流を受け入れる排気ガス導入室と、排気ガス導入室
から下流へ向かう排気ガスを通す複数個の連通管と、連
通管より流出した排気ガス流を受け入れる中間室と、中
間室の排気ガス流を加速して大気放出するために断面積
が絞られたスロート部及び大気放出管とを具備する。こ
れら排気ガス導入室と連通管及び中間室等は消音手段を
構成する。
い断面積を持ち、従って排気ガス流は膨張消音される。
排気ガス流は次に屈折した複数個の連通管に流入し、連
通管を通過すると中間室に流入するが、中間室は個々の
連通管よりも著しく大きい断面積を持つので、排気ガス
流はここでも膨張消音作用を受ける。連通管は前後２段
以上に分けて設けることができ、かつまた排気ガス導入
室及び中間室の外方に配置することができる。２段又は
４段に連通管を設ける場合、中間室は前方へ戻り排気ガ
ス導入室に隣接配置可能となるので、前後方向のスペー
スの有効利用が図られる。
気ガス流のみを通し、音波の侵入を防ぐために、音波を
遮断可能な立ち上がり部を連通管の口端に設ける。立ち
上がり、とは管を管軸と直交する方向に切断した端部に
おいて管軸方向へ突出した、というのと同じ意味である
と考えて良い。このような立ち上がりは、音波が連通管
内へ直接侵入しないように非対称に設ける。排気ガス流
は衝突や方向転換によってもエネルギーの変換などを生
じて消音される。連通管は管自体を屈折状としても良い
し、また複数の管を流路が屈折するように前後に配置し
ても良い。
で加速され、その加速状態を維持したまま高速で大気放
出されるが、この高速大気放出は、掃気促進効果を得る
ために必須不可欠の事項である。加速のためのスロート
部は２段以上設けることができるがその場合各段のスロ
ート部は同心状につまり内外方向に設けられ、これによ
っても装置全長の短縮が期待される。
の連通管の断面積の合計及び中間室の断面積は、夫々、
排気管の断面積よりも大きく設定され、それによって排
気ガス流の膨張、収縮、屈曲等に拘ず通気抵抗があまり
増大し過ぎないように配慮されている。本発明者におい
ては、前記高速大気放出のために下流各部の断面積を排
気管の断面積よりも大きく設定すべきであるという知見
を得ている。
ができる。外套管には空気取り入れ口を設け、大気放出
管による排気ガス流の高速大気放出に伴なって生じた負
圧により両管の間に空気を導入し、管端において排気ガ
ス流と新鮮空気との高速混合を行わせることができる。
細に説明する。図３に例示の本発明に係るマフラ１０は
内燃機関Ｅの燃焼室から排出された排気ガスを大気放出
する排気系に設けられている。排気管１１は長大な長さ
を有し、また途中に触媒等の負荷Ｃを持つために、燃焼
室から排出される時点では音速をはるかに越える排気ガ
スの排出速度が、本装置なしの場合の大気放出速度は２
００ｍ／ｓｅｃ以下にまで低下する状況にある。
を有し、内部は仕切りにより前、中間、後の３室１２、
１３、１４に分けられ、排気ガスは前板に接続された排
気管１１から前室１２に流入する。例示の前室１２は排
気ガス導入室に該当し、さらに同心的に配置された内筒
体１５により内外の室に分けられており、内側の室に排
気管１１から運ばれた排気ガスが最初に流入したのち、
排気管１１よりも個々には小径であるが合計すると大
径、大面積となるガス通口１６を経て外側の部屋へ流入
するので、排気ガスは２段階の膨張による消音作用を受
ける。
側に配置されており、各１次連通管１７ａ…の上流側開
口端は外部前室１２に、下流側開口端は後室１４に開口
している。複数個の１次連通管１７ａ…は個々には小さ
いが合計すると排気管１１の断面積よりも大きい断面積
を有する。また各１次連通管１７ａ…は口端を斜めに形
成することにより、前室では排気ガスが流入する半径方
向内側が外側よりも突出した立ち上がり部１８を有し、
また後室１４では排気ガスが流出する内側が外側よりも
突出した立ち上がり部１８′を有する。
ており、これは排気ガスを後室１４から中間室１３へ運
ぶ。この２次連通管１７ｂ…も、個々には小さいが、合
計すると排気管１１の断面積よりも大きい断面積を有す
る。また、音波の遮断のための立ち上がり部１９、１
９′を流入口及び流出口の口端に有する。排気ガス流は
後室１４へ流入した際に膨張及び衝突による消音作用を
受け、さらに中間室１３へ流入した際においても同様の
消音作用を受ける。
ガス取り入れ口２０と排気ガス流の流速を加速して大気
放出するために充分小さく設定された断面積を持つスロ
ート部２１を有するテーパ状のスロート管２２が後方へ
向けて設けられている。スロート管２２は後部にガス分
流口２３を有しており、中心線を外れた相対的に低速に
なる排気ガス流を分流して加速する構成を有する。この
ためスロート管２２の外側には加速管２４が取り囲んで
おり、加速管２４も断面積が徐々に減少したテーパ状の
もので後端に外側スロート部２５を有する。例示の外側
スロート部２５は内側のスロート部２１よりもやや後方
に配置され、加速された排気ガス流を外部へ放出する大
気放出管２６へ続いている。大気放出管２６の断面積は
外側スロート部２５とほぼ同等、また排気管１１の断面
積ともほぼ同等に設定して好結果を得ている。
側を取り囲む外套管２７を有する。外套管２７は絞り縁
２８と、外気を導入する外気導入口２９とを有し、スロ
ート部２１にて燃焼室からの排出速度近くにまで加速さ
れているが拡散的に排出される高速排気ガス流を絞り縁
２８により多少ながら絞って負圧を発生させ、外気導入
口２９から外気を吸引する。吸引された外気は大気放出
された高速排気ガス流と高速で衝突し、排気ガス成分へ
の酸素供給および排気ガス流の冷却等の作用をする。
筒状の外筒３０及び前後端部３１、３２と数枚の仕切り
板３３、３４から成り、それにスロート管２２と、加速
管２４、大気放出管２６及びテールパイプ２７、そして
多数の連通管１７ａ…、１７ｂ…を取り付けて製造する
ことができる。このため、前記した特公平７−４２８５
２号のものがアルミニウム材の削り出しを多用し各部を
製造する必要があったのに対して、本発明のものは板金
材料に対する加工によって製造可能になる。よってコス
トを下げ、軽量化が可能となり、前後２段に屈折配置さ
れた１次連通管１７ａ…と２次連通管１７ｂ…による全
長の短縮と消音性能の向上が期待される。
傾向で大気放出されるので、高速排気ガス流としての流
勢を保持した部分の外周３５が大気放出管２６の後縁と
接触し得る長さに大気放出管長を設計する。これによっ
て上記外周より外側の負圧領域３６が閉じた状態になる
ので同領域３６の負圧を略一定に維持し易くなる。
るものであるから、排気ガス流はスロート部での加速に
よりその流速を回復した状態で大気放出されるために排
気管を流れる排気ガス流の流速が高まり、掃気が促進さ
れるとともに、消音作用を司るものの内の連通管が屈折
したものとされるため全長が短縮され所望する消音効果
を得ることができ、既存のマフラを除去してその代りに
設置可能であり、しかも複数個の連通管の断面積の合計
等は排気管の断面積よりも大きく設定されるため通気抵
抗が過大にならず、実用性が著しく高められる。
実施例を示す縦断面図。
燃機関の排気系の末端に装着した例を示す説明図。
Claims (3)
- 【請求項１】 排気管を流れる排気ガス流の流速を加速
して大気放出し、加速に伴なって発生させた負圧により
燃焼室内の排気と新気との交換を促進するためのマフラ
であって、排気管から流出する排気ガス流を受け入れる
排気ガス導入室と、排気ガス導入室から下流へ向かう排
気ガス流を通す屈折した複数個の連通管と、連通管より
流出した排気ガス流を受け入れる中間室と、中間室の排
気ガス流を加速して大気放出するために断面積が絞られ
たスロート部及び大気放出管とを具備し、排気ガス導入
室の断面積、複数個の連通管の断面積の合計及び中間室
の断面積を夫々排気管の断面積よりも大きく設定し、連
通管における音波の遮断のために排気ガス流の流入口及
び流出口に立ち上がり部を設けたことを特徴とする掃気
促進効果を有するマフラ。 - 【請求項２】 マフラは円筒状の本体を有し、内部が
前、中間、後の室に分けられ、前室が排気ガス導入室と
され、前室と後室を１次連通管が連通し、後室と中間室
とを２次連通管が連通し、中間室から本体外へ排気ガス
流を大気放出する流路に排気ガス流の流速を加速するス
ロート部が設けられている請求項１記載の掃気促進効果
を有するマフラ。 - 【請求項３】 スロート管の外側には加速管が取り囲ん
でおり、加速管も断面積が徐々に減少したテーパ状のも
ので後端に外側スロート部を有する請求項１又は２記載
の掃気促進効果を有するマフラ。
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| JP27687499A JP3295397B2 (ja) | 1999-09-29 | 1999-09-29 | 掃気促進効果を有するマフラ |
| ARP000105011A AR025770A1 (es) | 1999-09-29 | 2000-09-25 | Silenciador para incrementar la velocidad de flujo de un gas de escape. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27687499A JP3295397B2 (ja) | 1999-09-29 | 1999-09-29 | 掃気促進効果を有するマフラ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001098924A JP2001098924A (ja) | 2001-04-10 |
| JP3295397B2 true JP3295397B2 (ja) | 2002-06-24 |
Family
ID=17575617
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP27687499A Expired - Fee Related JP3295397B2 (ja) | 1999-09-29 | 1999-09-29 | 掃気促進効果を有するマフラ |
Country Status (2)
| Country | Link |
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| AR (1) | AR025770A1 (ja) |
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1999
- 1999-09-29 JP JP27687499A patent/JP3295397B2/ja not_active Expired - Fee Related
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- 2000-09-25 AR ARP000105011A patent/AR025770A1/es active IP Right Grant
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