JP3814081B2 - エンジンのマフラー - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、刈払機やチェーンソーなどに使用される小型エンジンに用いるのに好適なエンジンのマフラーの改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の小型エンジンに用いるマフラーは、図７に示すように、エンジンの排気口に接続する排気ガス入口１を有する排気ガスの第一拡張室２と、排気ガス出口３を有する第二拡張室４とを設け、前記第一拡張室２と第二拡張室４との間に、前記両拡張室に連通する無数の筒孔を有するステンレス製の基体、例えば、ハニカム状のステンレス製の基体に排気ガスを浄化する触媒をコーティングした排気ガス浄化器５を設けて構成したものであった。
【０００３】
また、図８に示すように、エンジンの排気口に接続する排気ガス入口１を有する排気ガスの第一拡張室２と、排気ガス出口３を有する第二拡張室４とを設け、箱状凹面６ａに前記第一拡張室２に連通する通気孔６ｂが穿設された箱状の排気ガス受部材６を、その箱状凹面６ａが排気ガス入口１に向くように前記第一拡張室２に設け、前記第一拡張室２と第二拡張室４との間に、前記両拡張室に連通する無数の筒孔を有するステンレス製の基体、
例えば、ハニカム状のステンレス製の基体に排気ガスを浄化する触媒をコーティングした排気ガス浄化器５を設けて構成したマフラーであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
周知のように、内部に排気ガス浄化器を有するエンジンのマフラーは、排気ガス入口から排気ガス浄化器までの距離が長い第一拡張室とした方が、排気ガスで加熱されたこの第一拡張室で未燃焼ガスが完全燃焼されて、排気ガスの中に含まれる一酸化炭素や窒素酸化物等が少なくなることが知られている。
【０００５】
しかし、小型エンジンの場合には、どうしても排気ガス入口から排気ガス浄化器までの距離を長く設計することが難しい。
前記図７に示すような従来のマフラーは、排気ガス入口１から排気ガス浄化器５までの距離、また、排気ガス浄化器５から排気ガス出口３までの距離をできるだけ長く、かつ、コンパクトにするために、第一拡張室２の図における上方部に設けた排気ガス入口１から入った排気ガスは、並設された第一拡張室２と第二拡張室４との図における前記排気ガス出口側に対して反対側の間に設けた排気ガス浄化器５を通り、第二拡張室４の図における上方部に設けた排気ガス出口３から外に放出されるようにして、前記第一拡張室２の排気ガス入口１から排気ガス浄化器５、さらに、排気ガス浄化器５から第二拡張室４の排気ガス出口３までの距離ができるだけ長くなるように設計されているが、排気ガスの浄化作用があまり良くなかった。
【０００６】
また、図８に示すような従来の改良されたマフラーは、箱状凹面６ａに前記第一拡張室２に連通する複数の通気孔６ｂが穿設された箱状の排気ガス受部材６を、その箱状凹面６ａが排気ガス入口１に向くように前記第一拡張室２に設け、この箱状の排気ガス受部材６が、消音効果を上げると共に排気ガスによって加熱され、この加熱によって未燃焼ガスが完全燃焼されて、排気ガスの中に含まれる一酸化炭素や窒素酸化物等を少なくするように改良されているが、排気ガスの浄化作用については、いまひとつ満足できないものであった。
【０００７】
そこで、この発明は、前記のような問題点に鑑みて、前記図８に示すような従来のマフラーをさらに改良し、排気ガスの中に含まれる一酸化炭素や窒素酸化物等をさらに少なくし、排気ガスの浄化作用をさらに良くしたエンジンのマフラーを提供することを目的としたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、長方形のマフラー本体（１８）を仕切り板（１７）で仕切ることによって、エンジンの排気口に接続する排気ガス入口（１１）を有する排気ガスの第一拡張室（１２）と、排気ガス出口（１３）を有する第二拡張室（１４）とを設けると共に、前記排気ガス入口（１１）と排気ガス出口（１３）とは、
前記マフラー本体（１８）の長手方向の一方側に設け、前記第一拡張室（１２）には、箱状凹面（１６ａ）に前記第一拡張室（１２）に連通する複数の通気孔（１６ｂ）が穿設された箱状の排気ガス受部材を、その箱状凹面（１６ａ）が前記排気ガス入口（１１）に向くように設け、前記箱状の排気ガス受部材は、少なくとも箱状凹面（１６ａ）に排気ガス を浄化する触媒をコーティングした第一の排気ガス浄化器（１６）とし、前記第一拡張室（１２）と第二拡張室（１４）との間で、かつ、前記排気ガス入口（１１）と排気ガス出口（１３）に対して反対側に、前記両拡張室に連通する無数の筒孔を有する基体に排気ガスを浄化する触媒をコーティングした第二の排気ガス浄化器（１５）を少なくとも一個設け、排気ガスが前記排気ガス入口（１１）から入り、排気ガス出口（１３）から出る排気ガスの流通経路がＵ字状となるように構成したことを特徴とするエンジンのマフラーとしたものである。
【０００９】
また、請求項２に係る発明は、長方形のマフラー本体（１８）を仕切り板（１７），（１７′）で仕切ることによって、エンジンの排気口に接続する排気ガス入口（１１）を有する排気ガスの第一拡張室（１２）と、排気ガス出口（１３）を有する第三拡張室（１９）と、第一拡張室（１２）と第三拡張室（１９）との間に第二拡張室（１４）とを設けると共に、前記排気ガス入口（１１）と排気ガス出口（１３）とは、前記マフラー本体（１８）の長手方向の一方側に設け、前記第一拡張室（１２）には、箱状凹面（１６ａ）に前記第一拡張室（１２）に連通する複数の通気孔（１６ｂ）が穿設された箱状の排気ガス受部材を、その箱状凹面（１６ａ）が前記排気ガス入口（１１）に向くように設け、前記箱状の排気ガス受部材は、少なくとも箱状凹面（１６ａ）に排気ガスを浄化する触媒をコーティングした第一の排気ガス浄化器（１６）とし、前記第一拡張室（１２）と第二拡張室（１４）との間で、かつ、前記排気ガス入口（１１）と排気ガス出口（１３）に対して反対側に、前記両拡張室に連通する無数の筒孔を有する基体に排気ガスを浄化する触媒をコーティングした第二の排気ガス浄化器（１５）を少なくとも一個設け、前記第二拡張室（１４）と第三拡張室（１９）との間には、前記両拡張室に連通する無数の筒孔を有する基体に排気ガスを浄化する触媒をコーティングした第三の排気ガス浄化器（２０）を設け、排気ガスが前記排気ガス入口（１１）から入り、排気ガス出口（１３）から出る排気ガスの流通経路がＵ字状となるように構成したことを特徴とするエンジンのマフラーとしたものである。
【００１０】
また、請求項３に係る発明は、長方形のマフラー本体（１８）を仕切り板（１７）で仕切ることによって、エンジンの排気口に接続する排気ガス入口（１１）を有する排気ガスの第一拡張室（１２）と、排気ガス出口（１３）を有する第二拡張室（１４）とを設けると共に、前記排気ガス入口（１１）と排気ガス出口（１３）とは、前記マフラー本体（１８）の長手方向の一方側に設け、前記第一拡張室（１２）には、箱状凹面（１６ａ）に前記第一拡張室（１２）に連通する複数の通気孔（１６ｂ）が穿設された箱状の排気ガス受部材を、その箱状凹面（１６ａ）が前記排気ガス入口（１１）に向くように設け、前記箱状の排気ガス受部材は、少なくとも箱状凹面（１６ａ）に排気ガスを浄化する触媒をコーティングした第一の排気ガス浄化器（１６）とし、前記第一拡張室（１２）と第二拡張室（１４）との間で、かつ、前記排気ガス入口（１１）と排気ガス出口（１３）に対して反対側に、前記両拡張室に連通する無数の筒孔を有する基体に排気ガスを浄化する触媒をコーティングした第二の排気ガス浄化器（１５）を少なくとも一個設け、前記排気ガス出口（１３）の付近に排気ガスを浄化する触媒をコーティングした金網（２１）を設け、排気ガスが前記排気ガス入口（１１）から入り、排気ガス出口（１３）から出る排気ガスの流通経路がＵ字状となるように構成したことを特徴とするエンジンのマフラーとしたものである。
【００１１】
また、請求項４に係る発明は、長方形のマフラー本体（１８）を仕切り板（１７），（１７′）で仕切ることによって、エンジンの排気口に接続する排気ガス入口（１１）を有する排気ガスの第一拡張室（１２）と、排気ガス出口（１３）を有する第三拡張室（１９）と、第一拡張室（１２）と第三拡張室（１９）との間に第二拡張室（１４）とを設けると共に、前記排気ガス入口（１１）と排気ガス出口（１３）とは、前記マフラー本体（１８）の長手方向の一方側に設け、前記第一拡張室（１２）には、箱状凹面（１６ａ）に前 記第一拡張室（１２）に連通する複数の通気孔（１６ｂ）が穿設された箱状の排気ガス受部材を、その箱状凹面（１６ａ）が前記排気ガス入口（１１）に向くように設け、前記箱状の排気ガス受部材は、少なくとも箱状凹面（１６ａ）に排気ガスを浄化する触媒をコーティングした第一の排気ガス浄化器（１６）とし、前記第一拡張室（１２）と第二拡張室（１４）との間で、かつ、前記排気ガス入口（１１）と排気ガス出口（１３）に対して反対側に、前記両拡張室に連通する無数の筒孔を有する基体に排気ガスを浄化する触媒をコーティングした第二の排気ガス浄化器（１５）を少なくとも一個設け、前記第二拡張室（１４）と第三拡張室（１９）との間には、前記両拡張室に連通する無数の筒孔を有する基体に排気ガスを浄化する触媒をコーティングした第三の排気ガス浄化器（２０）を設け、前記排気ガス出口（１３）の付近に排気ガスを浄化する触媒をコーティングした金網（２１）を設け、排気ガスが前記排気ガス入口（１１）から入り、排気ガス出口（１３）から出る排気ガスの流通経路がＵ字状となるように構成したことを特徴とするエンジンのマフラーとしたものである。
【００１２】
また、請求項５に係る発明は、前記マフラー本体（１８）の中を仕切り板（１７）、（１７′）で仕切って、前記少なくとも第一拡張室（１２）と第二拡張室（１４）と第三拡張室（１９）とを形成する前記仕切り板（１７）、（１７′）を、前記マフラー本体（１８）の内壁（１８ａ）に接着する手段、および前記仕切り板（１７）、（１７′）に前記第二の排気ガス浄化器（１５）、第三の排気ガス浄化器（２０）を接着する手段を、無酸化連続水素炉（２２）によるろう付け手段で行うことを特徴とする請求項１ないし請求項４のうちいずれか１項に記載のエンジンのマフラーとしたものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、請求項１に係る発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
この請求項１に係る発明の実施の形態は、図１に示すように、長方形のマフラー本体１８を仕切り板１７で仕切ることによって、エンジンの排気口に接続する排気ガス入口１１を有する排気ガスの第一拡張室１２と、排気ガス出口１３を有する第二拡張室１４とが、図において左右に並設されて形成されていると共に、前記排気ガス入口１１と排気ガス出口１３とは、前記マフラー本体１８の長手方向の一方側に設けられている。
【００１４】
また、箱状凹面１６ａに前記第一拡張室１２に連通する複数の通気孔１６ｂが穿設された箱状のステンレス製の基体の少なくとも箱状凹面１６ａに排気ガスを浄化する、例えば、白金やロジウム等の触媒１６ｃをコーティングした第一の排気ガス浄化器１６を、その箱状凹面１６ａが排気ガス入口１１に向くように、前記第一拡張室１２に設けている。なお、前記触媒１６ｃは前記箱状のステンレス製の基体の全面にコーティングしてもよい。
【００１５】
また、前記第一拡張室１２と第二拡張室１４との間で、かつ、前記排気ガス入口１１と排気ガス出口１３に対して反対側に、前記両拡張室に連通する無数の筒孔を集合させて形成したステンレス製の基体、例えば、ハニカム状のステンレス製の基体に排気ガスを浄化する、例えば、白金やロジウム等の触媒をコーティングした第二の排気ガス浄化器１５を設けてマフラーを構成したものである。
【００１６】
なお、前記第二の排気ガス浄化器１５は、図２に示すように、小型の排気ガス浄化器１５，１５を複数個設けてもよい。小型の排気ガス浄化器１５は、小型エンジンのマフラーの構成部材としての既製品があれば、それを複数個使用して製造コストを安くすることもできる。
また、前記マフラー本体１８の中を第一拡張室１２と第二拡張室１４とが形成されるように仕切った仕切り板１７は、前記マフラー本体１８の内壁１８ａに後述するように接着している。また、この仕切り板１７に、前記第一の排気ガス浄化器１６と第二の排気ガス浄化器１５とが後述するように接着されている。
【００１７】
この請求項１に係る発明は、以上のように構成されているので、先ず、前記第一の排気ガス浄化器１６が排気ガスで加熱されて高温になることによって、未燃焼ガスが完全燃焼され、さらに、第一の排気ガス浄化器１６を形成する、周囲に通気孔１６ｂを有する箱状凹面１６ａにコーティングされた排気ガスを浄化する触媒１６ｃによって、排気ガスの中に含まれる一酸化炭素や窒素酸化物等を除去し、さらに、前記第一拡張室１２と第二拡張室１４との間で、かつ、前記排気ガス入口１１と排気ガス出口１３に対して反対側に、前記両拡張室に連通する無数の筒孔を有する基体にコーティングされた第二の排気ガス浄化器１５の排気ガスを浄化する触媒によって、排気ガスの中に含まれる一酸化炭素や窒素酸化物等を除去して排気ガスの浄化作用をさらに向上させることができる。
【００１８】
また、請求項２に係る発明の実施の形態は、図３に示すように、長方形のマフラー本体１８を仕切り板１７，１７′で仕切ることによって、エンジンの排気口に接続する排気ガス入口１１を有する排気ガスの第一拡張室１２と、排気ガス出口１３を有する第三拡張室１９と、第一拡張室１２と第三拡張室１９との間に第二拡張室１４とが設けられている。
すなわち、前記マフラー本体１８の中が仕切り板１７で仕切られることによって、前記第一拡張室１２が、図において左側に設けられ、前記第二拡張室１４および第三拡張室１９とが、図において、右側に縦方向に並設されている。さらに、前記排気ガス入口１１と排気ガス出口１３とは、前記マフラー本体１８の長手方向の一方側に設けられている。
【００１９】
また、箱状凹面１６ａに前記第一拡張室１２に連通する複数の通気孔１６ｂが穿設された、箱状のステンレス製の基体の箱状凹面１６ａまたは全面に、排気ガスを浄化する、例えば、白金やロジウム等の触媒１６ｃをコーティングした第一の排気ガス浄化器１６を、
その箱状凹面１６ａが排気ガス入口１１に向くように前記第一拡張室１２に設け、また、
前記第一拡張室１２と第二拡張室１４との間で、かつ、前記排気ガス入口１１と排気ガス出口１３に対して反対側に、前記両拡張室に連通する無数の筒孔を有する基体に排気ガスを浄化する触媒をコーティングした第二の排気ガス浄化器１５を少なくとも一個を設けた点は、請求項１に係る発明の構成と同じである。
【００２０】
この請求項２に係る発明が、請求項１に係る発明と相違する点は、第二拡張室１４と第三拡張室１９との間に、前記両拡張室に連通する無数の筒孔を有する基体に排気ガスを浄化する触媒をコーティングした第三の排気ガス浄化器２０を設けて構成したエンジンのマフラーとしたものである。
このようなマフラーとしたことにより、先ず、前記第一の排気ガス浄化器１６が排気ガスで高温に加熱されることによって、未燃焼ガスが完全燃焼され、さらに、第一の排気ガス浄化器１６を形成する、周囲に通気孔１６ｂを有する箱状凹面１６ａの基体にコーティングされた排気ガスを浄化する触媒１６ｃによって、排気ガスの中に含まれる一酸化炭素や窒素酸化物等を除去し、また、前記第一拡張室１２と第二拡張室１４との間で、かつ、
前記排気ガス出口１３に対して反対側に設けた、前記両拡張室に連通する無数の筒孔を有する第二の排気ガス浄化器１５の基体にコーティングされた排気ガスを浄化する触媒によって、排気ガスの中に含まれる一酸化炭素や窒素酸化物等を除去し、さらに、第三の排気ガス浄化器２０を形成する無数の筒孔を有する基体にコーティングされた排気ガスを浄化する触媒によって、排気ガスの中に含まれる一酸化炭素や窒素酸化物等が除去され、すなわち、排気ガスの浄化が三段にわたって行われるので、排気ガスの浄化作用をさらに向上させることができる。
【００２１】
また、請求項３に係る発明の実施の形態は、図４に示すように、エンジンの排気口（図示しない）に接続する排気ガス入口１１を前記マフラー本体１８の長手方向の一方側（図において上方部）に有する排気ガスの第一拡張室１２と、排気ガス出口１３を前記マフラー本体１８の長手方向の一方側（図において上方部）に有する第二拡張室１４とが、前記マフラー本体１８の中が仕切り板１７で仕切られて図において左右に並設されて形成されている。
【００２２】
また、箱状凹面１６ａに前記第一拡張室１２に連通する複数の通気孔１６ｂが穿設された箱状のステンレス製の基体の箱状凹面１６ａまたは全面に排気ガスを浄化する、例えば、白金やロジウム等の触媒１６ｃをコーティングした第一の排気ガス浄化器１６を、その箱状凹面１６ａが排気ガス入口１１に向くように前記第一拡張室１２に設けている。
【００２３】
また、前記第一拡張室１２と第二拡張室１４との間で、かつ、前記排気ガス入口１１と排気ガス出口１３に対して反対側に、前記両拡張室に連通する無数の筒孔を集合させて形成したステンレス製の基体、例えば、ハニカム状のステンレス製の基体に、排気ガスを浄化する、例えば、白金やロジウム等の触媒をコーティングした第二の排気ガス浄化器１５を設けた点は、請求項１に係る発明の構成と同じである。
【００２４】
この請求項３に係る発明が、請求項１に係る発明と相違する点は、前記排気ガス出口１３の付近に、ステンレス製の金網基体に排気ガスを浄化する触媒をコーティングした金網２１を設けて構成したエンジンのマフラーとしたものである。前記のように、排気ガス出口１３の付近に、前記のような金網２１を設けることによって、排気ガス出口１３から火の粉が放出されるようなことがなくなり、また、この排気ガスを浄化する触媒をコーティングした金網２１でもさらに排気ガスを浄化することができる。
【００２５】
また、請求項４に係る発明の実施の形態は、図５に示すように、請求項２の構成と相違する点は、前記排気ガス出口１３の付近に排気ガスを浄化する触媒をコーティングした金網２１を設けて構成したエンジンのマフラーとしたものである。
前記のように、第一の排気ガス浄化器１６と第二の排気ガス浄化器１５と第三の排気ガス浄化器２０とを設けて、排気ガスの浄化が三段にわたって行われるので、排気ガスの浄化作用をさらに向上させると共に、前記排気ガス出口１３の付近に金網２１を設けることによって、排気ガス出口１３から火の粉が放出されるようなこともなくなり、また、この排気ガスを浄化する触媒をコーティングした金網２１でもさらに排気ガスを浄化することができる。
【００２６】
また、請求項５に係る発明の実施の形態は、図６に示すように、前記マフラー本体１８の中を仕切り板１７，１７′で仕切って、前記少なくとも第一拡張室１２と第二拡張室１４と第三拡張室１９とを形成する前記仕切り板１７,１７′を、前記マフラー本体１８の内壁１８ａに接着する手段、および前記仕切り板１７,１７′に前記第二の排気ガス浄化器１５、第三の排気ガス浄化器２０を接着する手段を、無酸化連続水素炉２２によるろう付け手段で行うことを特徴とする請求項１ないし請求項４のうちいずれか１項に記載のエンジンのマフラーとしたものである。
【００２７】
この無酸化連続水素炉２２によるろう付け手段を、さらに詳しく説明すると、前記マフラー本体１８の内壁１８ａと仕切り板１７，１７′との接着部と、仕切り板１７，１７′と第二の排気ガス浄化器１５および第三の排気ガス浄化器２０との接着部と、分割したマフラー本体１８同士の接着部と、その他の接着部とに、ろう材として銅を介在させて仮組み立てしたマフラーＭを、図６に示すように、無酸化連続水素炉２２の中を巡回するステンレスのベルトコンベヤー２３の上に載置して、１２００℃程度の無酸化連続水素炉２２の中に通すと、銅のろう材が溶けて前記各接着部がろう付けされる。
【００２８】
このように、前記マフラー本体１８の内壁への仕切り板１７，１７′の接着、およびこの仕切り板１７，１７′への前記第二の排気ガス浄化器１５および第三の排気ガス浄化器２０等の接着を、無酸化連続水素炉２２によるろう付けで行うことにより、前記接着を隙間なく完全に行うことができるので、未浄化のままの排気ガスの一部が第一拡張室１２から第二拡張室１４に、また、第二拡張室１４から第三拡張室１９に漏れて、排気ガスの浄化の効果が低下するようなことがなくなる。また、水素の雰囲気で酸素を遮断してろう付けを行うので、ろう付け時にマフラーの構成部材が酸化されることが無くなる。
【００２９】
なお、前記マフラー本体１８の内壁への仕切り板１７の接着およびこの仕切り板１７への前記第二の排気ガス浄化器１５の接着を、従来はスポット溶接または断続溶接により行っていた。このスポット溶接または断続溶接では、溶接部分以外は完全には密着せず、未浄化のままの排気ガスの一部が第一拡張室１２から第二拡張室１４に漏れてしまう。また、前記マフラー本体１８の内壁への仕切り板１７の接着、およびこの仕切り板１７への前記第二の排気ガス浄化器１５の接着を連続溶接で行うと、溶接の熱によりマフラー本体１８や仕切り板１７が変形してしまうため、この連続溶接はほとんど採用されていない。
【００３０】
【発明の効果】
請求項１に係る発明は、前記のように構成したので、前記第一の排気ガス浄化器が排気ガスで加熱されて高温になることによって、未燃焼ガスが完全燃焼され、さらに、第一の排気ガス浄化器を形成する基体にコーティングされた排気ガスを浄化する触媒によって排気ガスの中に含まれる一酸化炭素や窒素酸化物等が除去され、さらに、第二の排気ガス浄化器を形成する基体にコーティングされた排気ガスを浄化する触媒によって排気ガスの中に含まれる一酸化炭素や窒素酸化物等が除去されるので、排気ガスの浄化作用を向上させることができる。
また、前記第一の排気ガス浄化器は、従来の箱状の排気ガス受部材に排気ガスの浄化を行う触媒をコーティングするだけで形成されるので、この第一の排気ガス浄化器を設けることによって消音効果も損なうことなく製造コストもそれほど高くなることはない。
【００３１】
請求項２に係る発明は、前記のように構成したので、前記第一拡張室に設けた第一の排気ガス浄化器が、排気ガスで加熱されて高温になることによって、未燃焼ガスが完全燃焼され、さらに、第一の排気ガス浄化器を形成する基体にコーティングされた排気ガスを浄化する触媒によって排気ガスの中に含まれる一酸化炭素や窒素酸化物等が除去され、さらに、第一拡張室と第二拡張室との間に設けた第二の排気ガス浄化器を形成する基体にコーティングされた排気ガスを浄化する触媒によって排気ガスの中に含まれる一酸化炭素や窒素酸化物等が除去され、さらにまた、第二拡張室と第三拡張室との間に設けた第三の排気ガス浄化器を形成する基体にコーティングされた排気ガスを浄化する触媒によって排気ガスの中に含まれる一酸化炭素や窒素酸化物等が除去され、すなわち、排気ガスの浄化が三段にわたって行われるので、排気ガスの浄化作用をさらに向上させることができる。
【００３２】
請求項３に係る発明は、前記のように構成したので、前記第一の排気ガス浄化器が排気ガスで加熱されて高温になることによって、未燃焼ガスが完全燃焼され、さらに、第一の排気ガス浄化器を形成する基体にコーティングされた排気ガスを浄化する触媒によって排気ガスの中に含まれる一酸化炭素や窒素酸化物等が除去され、さらに、第二の排気ガス浄化器を形成する基体にコーティングされた排気ガスを浄化する触媒によって排気ガスの中に含まれる一酸化炭素や窒素酸化物等が除去されるので、排気ガスの浄化作用を向上すると共に、前記排気ガス出口の付近に、前記のような金網を設けることによって、排気ガス出口から火の粉が放出されるようなことがなくなる。
【００３３】
請求項４に係る発明は、前記のように構成したので、前記第一の排気ガス浄化器が、排気ガスで加熱されて高温になることによって、未燃焼ガスが完全燃焼され、さらに、第一の排気ガス浄化器を形成する基体にコーティングされた排気ガスを浄化する触媒によって排気ガスの中に含まれる一酸化炭素や窒素酸化物等が除去され、さらに、第二の排気ガス浄化器および第三の排気ガス浄化器を形成する基体にコーティングされた排気ガスを浄化する触媒によって排気ガスの中に含まれる一酸化炭素や窒素酸化物等が除去され、すなわち、排気ガスの浄化が三段にわたって行われるので、排気ガスの浄化作用をさらに向上させることができると共に、前記排気ガス出口の付近に、前記のような金網を設けることによって、排気ガス出口から火の粉が放出されるようなことがなくなる。
【００３４】
また、請求項１ないし請求項４に係る発明は、排気ガスが前記排気ガス入口から入り、
排気ガス出口から出る排気ガスの流通経路がＵ字状となるように構成したことにより、エンジンのマフラーが小型でありながら、排気ガスの流通経路が長くなり、排気ガスの浄化効果がよくなる。
【００３５】
請求項５に係る発明は、前記のように構成したので、前記マフラー本体の内壁への仕切り板の接着、およびこの仕切り板への前記第二の排気ガス浄化器、第三の排気ガス浄化器等の接着を、無酸化連続水素炉によるろう付けで行うことにより、前記接着を隙間なく完全に行うことができるので、未浄化のままの排気ガスの一部が第一拡張室から第二拡張室、第三拡張室に漏れて、排気ガスの浄化の効果が低下するようなことがなくなる。また、水素の雰囲気で酸素を遮断してろう付け行うので、ろう付け時にマフラーの構成部材が酸化されることが無くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 請求項１に係る発明の実施の形態であるエンジンのマフラー縦断面図である。
【図２】 請求項１に係る発明の他の実施の形態であるエンジンのマフラー縦断面図である。
【図３】 請求項２に係る発明の実施の形態であるエンジンのマフラー縦断面図である。
【図４】 請求項３に係る発明の実施の形態であるエンジンのマフラー縦断面図である。
【図５】 請求項４に係る発明の実施の形態であるエンジンのマフラー縦断面図である。
【図６】 請求項５に係る発明の他の実施の形態である無酸化連続水素炉の概略を示す図である。
【図７】 従来のエンジンのマフラーの縦断面図である。
【図８】 他の従来のエンジンのマフラーの縦断面図である。
【符号の説明】
１ 排気ガス入口
２ 第一拡張室
３ 排気ガス出口
４ 第二拡張室
５ 排気ガス浄化器
６ 排気ガス受部材
６ａ 箱状凹面
６ｂ 通気孔
１１ 排気ガス入口
１２ 第一拡張室
１３ 排気ガス出口
１４ 第二拡張室
１５ 第二の排気ガス浄化器
１６ 第一の排気ガス浄化器
１６ａ 箱状凹面
１６ｂ 通気孔
１６ｃ 触媒
１７，１７′仕切り板
１８ マフラー本体
１８ａ 内壁
１９ 第三拡張室
２０ 第三の排気ガス浄化器
２１ 金網
２２ 無酸化連続水素炉
２３ ベルトコンベヤー
Ｍ マフラー
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、刈払機やチェーンソーなどに使用される小型エンジンに用いるのに好適なエンジンのマフラーの改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の小型エンジンに用いるマフラーは、図７に示すように、エンジンの排気口に接続する排気ガス入口１を有する排気ガスの第一拡張室２と、排気ガス出口３を有する第二拡張室４とを設け、前記第一拡張室２と第二拡張室４との間に、前記両拡張室に連通する無数の筒孔を有するステンレス製の基体、例えば、ハニカム状のステンレス製の基体に排気ガスを浄化する触媒をコーティングした排気ガス浄化器５を設けて構成したものであった。
【０００３】
また、図８に示すように、エンジンの排気口に接続する排気ガス入口１を有する排気ガスの第一拡張室２と、排気ガス出口３を有する第二拡張室４とを設け、箱状凹面６ａに前記第一拡張室２に連通する通気孔６ｂが穿設された箱状の排気ガス受部材６を、その箱状凹面６ａが排気ガス入口１に向くように前記第一拡張室２に設け、前記第一拡張室２と第二拡張室４との間に、前記両拡張室に連通する無数の筒孔を有するステンレス製の基体、
例えば、ハニカム状のステンレス製の基体に排気ガスを浄化する触媒をコーティングした排気ガス浄化器５を設けて構成したマフラーであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
周知のように、内部に排気ガス浄化器を有するエンジンのマフラーは、排気ガス入口から排気ガス浄化器までの距離が長い第一拡張室とした方が、排気ガスで加熱されたこの第一拡張室で未燃焼ガスが完全燃焼されて、排気ガスの中に含まれる一酸化炭素や窒素酸化物等が少なくなることが知られている。
【０００５】
しかし、小型エンジンの場合には、どうしても排気ガス入口から排気ガス浄化器までの距離を長く設計することが難しい。
前記図７に示すような従来のマフラーは、排気ガス入口１から排気ガス浄化器５までの距離、また、排気ガス浄化器５から排気ガス出口３までの距離をできるだけ長く、かつ、コンパクトにするために、第一拡張室２の図における上方部に設けた排気ガス入口１から入った排気ガスは、並設された第一拡張室２と第二拡張室４との図における前記排気ガス出口側に対して反対側の間に設けた排気ガス浄化器５を通り、第二拡張室４の図における上方部に設けた排気ガス出口３から外に放出されるようにして、前記第一拡張室２の排気ガス入口１から排気ガス浄化器５、さらに、排気ガス浄化器５から第二拡張室４の排気ガス出口３までの距離ができるだけ長くなるように設計されているが、排気ガスの浄化作用があまり良くなかった。
【０００６】
また、図８に示すような従来の改良されたマフラーは、箱状凹面６ａに前記第一拡張室２に連通する複数の通気孔６ｂが穿設された箱状の排気ガス受部材６を、その箱状凹面６ａが排気ガス入口１に向くように前記第一拡張室２に設け、この箱状の排気ガス受部材６が、消音効果を上げると共に排気ガスによって加熱され、この加熱によって未燃焼ガスが完全燃焼されて、排気ガスの中に含まれる一酸化炭素や窒素酸化物等を少なくするように改良されているが、排気ガスの浄化作用については、いまひとつ満足できないものであった。
【０００７】
そこで、この発明は、前記のような問題点に鑑みて、前記図８に示すような従来のマフラーをさらに改良し、排気ガスの中に含まれる一酸化炭素や窒素酸化物等をさらに少なくし、排気ガスの浄化作用をさらに良くしたエンジンのマフラーを提供することを目的としたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、長方形のマフラー本体（１８）を仕切り板（１７）で仕切ることによって、エンジンの排気口に接続する排気ガス入口（１１）を有する排気ガスの第一拡張室（１２）と、排気ガス出口（１３）を有する第二拡張室（１４）とを設けると共に、前記排気ガス入口（１１）と排気ガス出口（１３）とは、
前記マフラー本体（１８）の長手方向の一方側に設け、前記第一拡張室（１２）には、箱状凹面（１６ａ）に前記第一拡張室（１２）に連通する複数の通気孔（１６ｂ）が穿設された箱状の排気ガス受部材を、その箱状凹面（１６ａ）が前記排気ガス入口（１１）に向くように設け、前記箱状の排気ガス受部材は、少なくとも箱状凹面（１６ａ）に排気ガス を浄化する触媒をコーティングした第一の排気ガス浄化器（１６）とし、前記第一拡張室（１２）と第二拡張室（１４）との間で、かつ、前記排気ガス入口（１１）と排気ガス出口（１３）に対して反対側に、前記両拡張室に連通する無数の筒孔を有する基体に排気ガスを浄化する触媒をコーティングした第二の排気ガス浄化器（１５）を少なくとも一個設け、排気ガスが前記排気ガス入口（１１）から入り、排気ガス出口（１３）から出る排気ガスの流通経路がＵ字状となるように構成したことを特徴とするエンジンのマフラーとしたものである。
【０００９】
また、請求項２に係る発明は、長方形のマフラー本体（１８）を仕切り板（１７），（１７′）で仕切ることによって、エンジンの排気口に接続する排気ガス入口（１１）を有する排気ガスの第一拡張室（１２）と、排気ガス出口（１３）を有する第三拡張室（１９）と、第一拡張室（１２）と第三拡張室（１９）との間に第二拡張室（１４）とを設けると共に、前記排気ガス入口（１１）と排気ガス出口（１３）とは、前記マフラー本体（１８）の長手方向の一方側に設け、前記第一拡張室（１２）には、箱状凹面（１６ａ）に前記第一拡張室（１２）に連通する複数の通気孔（１６ｂ）が穿設された箱状の排気ガス受部材を、その箱状凹面（１６ａ）が前記排気ガス入口（１１）に向くように設け、前記箱状の排気ガス受部材は、少なくとも箱状凹面（１６ａ）に排気ガスを浄化する触媒をコーティングした第一の排気ガス浄化器（１６）とし、前記第一拡張室（１２）と第二拡張室（１４）との間で、かつ、前記排気ガス入口（１１）と排気ガス出口（１３）に対して反対側に、前記両拡張室に連通する無数の筒孔を有する基体に排気ガスを浄化する触媒をコーティングした第二の排気ガス浄化器（１５）を少なくとも一個設け、前記第二拡張室（１４）と第三拡張室（１９）との間には、前記両拡張室に連通する無数の筒孔を有する基体に排気ガスを浄化する触媒をコーティングした第三の排気ガス浄化器（２０）を設け、排気ガスが前記排気ガス入口（１１）から入り、排気ガス出口（１３）から出る排気ガスの流通経路がＵ字状となるように構成したことを特徴とするエンジンのマフラーとしたものである。
【００１０】
また、請求項３に係る発明は、長方形のマフラー本体（１８）を仕切り板（１７）で仕切ることによって、エンジンの排気口に接続する排気ガス入口（１１）を有する排気ガスの第一拡張室（１２）と、排気ガス出口（１３）を有する第二拡張室（１４）とを設けると共に、前記排気ガス入口（１１）と排気ガス出口（１３）とは、前記マフラー本体（１８）の長手方向の一方側に設け、前記第一拡張室（１２）には、箱状凹面（１６ａ）に前記第一拡張室（１２）に連通する複数の通気孔（１６ｂ）が穿設された箱状の排気ガス受部材を、その箱状凹面（１６ａ）が前記排気ガス入口（１１）に向くように設け、前記箱状の排気ガス受部材は、少なくとも箱状凹面（１６ａ）に排気ガスを浄化する触媒をコーティングした第一の排気ガス浄化器（１６）とし、前記第一拡張室（１２）と第二拡張室（１４）との間で、かつ、前記排気ガス入口（１１）と排気ガス出口（１３）に対して反対側に、前記両拡張室に連通する無数の筒孔を有する基体に排気ガスを浄化する触媒をコーティングした第二の排気ガス浄化器（１５）を少なくとも一個設け、前記排気ガス出口（１３）の付近に排気ガスを浄化する触媒をコーティングした金網（２１）を設け、排気ガスが前記排気ガス入口（１１）から入り、排気ガス出口（１３）から出る排気ガスの流通経路がＵ字状となるように構成したことを特徴とするエンジンのマフラーとしたものである。
【００１１】
また、請求項４に係る発明は、長方形のマフラー本体（１８）を仕切り板（１７），（１７′）で仕切ることによって、エンジンの排気口に接続する排気ガス入口（１１）を有する排気ガスの第一拡張室（１２）と、排気ガス出口（１３）を有する第三拡張室（１９）と、第一拡張室（１２）と第三拡張室（１９）との間に第二拡張室（１４）とを設けると共に、前記排気ガス入口（１１）と排気ガス出口（１３）とは、前記マフラー本体（１８）の長手方向の一方側に設け、前記第一拡張室（１２）には、箱状凹面（１６ａ）に前 記第一拡張室（１２）に連通する複数の通気孔（１６ｂ）が穿設された箱状の排気ガス受部材を、その箱状凹面（１６ａ）が前記排気ガス入口（１１）に向くように設け、前記箱状の排気ガス受部材は、少なくとも箱状凹面（１６ａ）に排気ガスを浄化する触媒をコーティングした第一の排気ガス浄化器（１６）とし、前記第一拡張室（１２）と第二拡張室（１４）との間で、かつ、前記排気ガス入口（１１）と排気ガス出口（１３）に対して反対側に、前記両拡張室に連通する無数の筒孔を有する基体に排気ガスを浄化する触媒をコーティングした第二の排気ガス浄化器（１５）を少なくとも一個設け、前記第二拡張室（１４）と第三拡張室（１９）との間には、前記両拡張室に連通する無数の筒孔を有する基体に排気ガスを浄化する触媒をコーティングした第三の排気ガス浄化器（２０）を設け、前記排気ガス出口（１３）の付近に排気ガスを浄化する触媒をコーティングした金網（２１）を設け、排気ガスが前記排気ガス入口（１１）から入り、排気ガス出口（１３）から出る排気ガスの流通経路がＵ字状となるように構成したことを特徴とするエンジンのマフラーとしたものである。
【００１２】
また、請求項５に係る発明は、前記マフラー本体（１８）の中を仕切り板（１７）、（１７′）で仕切って、前記少なくとも第一拡張室（１２）と第二拡張室（１４）と第三拡張室（１９）とを形成する前記仕切り板（１７）、（１７′）を、前記マフラー本体（１８）の内壁（１８ａ）に接着する手段、および前記仕切り板（１７）、（１７′）に前記第二の排気ガス浄化器（１５）、第三の排気ガス浄化器（２０）を接着する手段を、無酸化連続水素炉（２２）によるろう付け手段で行うことを特徴とする請求項１ないし請求項４のうちいずれか１項に記載のエンジンのマフラーとしたものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、請求項１に係る発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
この請求項１に係る発明の実施の形態は、図１に示すように、長方形のマフラー本体１８を仕切り板１７で仕切ることによって、エンジンの排気口に接続する排気ガス入口１１を有する排気ガスの第一拡張室１２と、排気ガス出口１３を有する第二拡張室１４とが、図において左右に並設されて形成されていると共に、前記排気ガス入口１１と排気ガス出口１３とは、前記マフラー本体１８の長手方向の一方側に設けられている。
【００１４】
また、箱状凹面１６ａに前記第一拡張室１２に連通する複数の通気孔１６ｂが穿設された箱状のステンレス製の基体の少なくとも箱状凹面１６ａに排気ガスを浄化する、例えば、白金やロジウム等の触媒１６ｃをコーティングした第一の排気ガス浄化器１６を、その箱状凹面１６ａが排気ガス入口１１に向くように、前記第一拡張室１２に設けている。なお、前記触媒１６ｃは前記箱状のステンレス製の基体の全面にコーティングしてもよい。
【００１５】
また、前記第一拡張室１２と第二拡張室１４との間で、かつ、前記排気ガス入口１１と排気ガス出口１３に対して反対側に、前記両拡張室に連通する無数の筒孔を集合させて形成したステンレス製の基体、例えば、ハニカム状のステンレス製の基体に排気ガスを浄化する、例えば、白金やロジウム等の触媒をコーティングした第二の排気ガス浄化器１５を設けてマフラーを構成したものである。
【００１６】
なお、前記第二の排気ガス浄化器１５は、図２に示すように、小型の排気ガス浄化器１５，１５を複数個設けてもよい。小型の排気ガス浄化器１５は、小型エンジンのマフラーの構成部材としての既製品があれば、それを複数個使用して製造コストを安くすることもできる。
また、前記マフラー本体１８の中を第一拡張室１２と第二拡張室１４とが形成されるように仕切った仕切り板１７は、前記マフラー本体１８の内壁１８ａに後述するように接着している。また、この仕切り板１７に、前記第一の排気ガス浄化器１６と第二の排気ガス浄化器１５とが後述するように接着されている。
【００１７】
この請求項１に係る発明は、以上のように構成されているので、先ず、前記第一の排気ガス浄化器１６が排気ガスで加熱されて高温になることによって、未燃焼ガスが完全燃焼され、さらに、第一の排気ガス浄化器１６を形成する、周囲に通気孔１６ｂを有する箱状凹面１６ａにコーティングされた排気ガスを浄化する触媒１６ｃによって、排気ガスの中に含まれる一酸化炭素や窒素酸化物等を除去し、さらに、前記第一拡張室１２と第二拡張室１４との間で、かつ、前記排気ガス入口１１と排気ガス出口１３に対して反対側に、前記両拡張室に連通する無数の筒孔を有する基体にコーティングされた第二の排気ガス浄化器１５の排気ガスを浄化する触媒によって、排気ガスの中に含まれる一酸化炭素や窒素酸化物等を除去して排気ガスの浄化作用をさらに向上させることができる。
【００１８】
また、請求項２に係る発明の実施の形態は、図３に示すように、長方形のマフラー本体１８を仕切り板１７，１７′で仕切ることによって、エンジンの排気口に接続する排気ガス入口１１を有する排気ガスの第一拡張室１２と、排気ガス出口１３を有する第三拡張室１９と、第一拡張室１２と第三拡張室１９との間に第二拡張室１４とが設けられている。
すなわち、前記マフラー本体１８の中が仕切り板１７で仕切られることによって、前記第一拡張室１２が、図において左側に設けられ、前記第二拡張室１４および第三拡張室１９とが、図において、右側に縦方向に並設されている。さらに、前記排気ガス入口１１と排気ガス出口１３とは、前記マフラー本体１８の長手方向の一方側に設けられている。
【００１９】
また、箱状凹面１６ａに前記第一拡張室１２に連通する複数の通気孔１６ｂが穿設された、箱状のステンレス製の基体の箱状凹面１６ａまたは全面に、排気ガスを浄化する、例えば、白金やロジウム等の触媒１６ｃをコーティングした第一の排気ガス浄化器１６を、
その箱状凹面１６ａが排気ガス入口１１に向くように前記第一拡張室１２に設け、また、
前記第一拡張室１２と第二拡張室１４との間で、かつ、前記排気ガス入口１１と排気ガス出口１３に対して反対側に、前記両拡張室に連通する無数の筒孔を有する基体に排気ガスを浄化する触媒をコーティングした第二の排気ガス浄化器１５を少なくとも一個を設けた点は、請求項１に係る発明の構成と同じである。
【００２０】
この請求項２に係る発明が、請求項１に係る発明と相違する点は、第二拡張室１４と第三拡張室１９との間に、前記両拡張室に連通する無数の筒孔を有する基体に排気ガスを浄化する触媒をコーティングした第三の排気ガス浄化器２０を設けて構成したエンジンのマフラーとしたものである。
このようなマフラーとしたことにより、先ず、前記第一の排気ガス浄化器１６が排気ガスで高温に加熱されることによって、未燃焼ガスが完全燃焼され、さらに、第一の排気ガス浄化器１６を形成する、周囲に通気孔１６ｂを有する箱状凹面１６ａの基体にコーティングされた排気ガスを浄化する触媒１６ｃによって、排気ガスの中に含まれる一酸化炭素や窒素酸化物等を除去し、また、前記第一拡張室１２と第二拡張室１４との間で、かつ、
前記排気ガス出口１３に対して反対側に設けた、前記両拡張室に連通する無数の筒孔を有する第二の排気ガス浄化器１５の基体にコーティングされた排気ガスを浄化する触媒によって、排気ガスの中に含まれる一酸化炭素や窒素酸化物等を除去し、さらに、第三の排気ガス浄化器２０を形成する無数の筒孔を有する基体にコーティングされた排気ガスを浄化する触媒によって、排気ガスの中に含まれる一酸化炭素や窒素酸化物等が除去され、すなわち、排気ガスの浄化が三段にわたって行われるので、排気ガスの浄化作用をさらに向上させることができる。
【００２１】
また、請求項３に係る発明の実施の形態は、図４に示すように、エンジンの排気口（図示しない）に接続する排気ガス入口１１を前記マフラー本体１８の長手方向の一方側（図において上方部）に有する排気ガスの第一拡張室１２と、排気ガス出口１３を前記マフラー本体１８の長手方向の一方側（図において上方部）に有する第二拡張室１４とが、前記マフラー本体１８の中が仕切り板１７で仕切られて図において左右に並設されて形成されている。
【００２２】
また、箱状凹面１６ａに前記第一拡張室１２に連通する複数の通気孔１６ｂが穿設された箱状のステンレス製の基体の箱状凹面１６ａまたは全面に排気ガスを浄化する、例えば、白金やロジウム等の触媒１６ｃをコーティングした第一の排気ガス浄化器１６を、その箱状凹面１６ａが排気ガス入口１１に向くように前記第一拡張室１２に設けている。
【００２３】
また、前記第一拡張室１２と第二拡張室１４との間で、かつ、前記排気ガス入口１１と排気ガス出口１３に対して反対側に、前記両拡張室に連通する無数の筒孔を集合させて形成したステンレス製の基体、例えば、ハニカム状のステンレス製の基体に、排気ガスを浄化する、例えば、白金やロジウム等の触媒をコーティングした第二の排気ガス浄化器１５を設けた点は、請求項１に係る発明の構成と同じである。
【００２４】
この請求項３に係る発明が、請求項１に係る発明と相違する点は、前記排気ガス出口１３の付近に、ステンレス製の金網基体に排気ガスを浄化する触媒をコーティングした金網２１を設けて構成したエンジンのマフラーとしたものである。前記のように、排気ガス出口１３の付近に、前記のような金網２１を設けることによって、排気ガス出口１３から火の粉が放出されるようなことがなくなり、また、この排気ガスを浄化する触媒をコーティングした金網２１でもさらに排気ガスを浄化することができる。
【００２５】
また、請求項４に係る発明の実施の形態は、図５に示すように、請求項２の構成と相違する点は、前記排気ガス出口１３の付近に排気ガスを浄化する触媒をコーティングした金網２１を設けて構成したエンジンのマフラーとしたものである。
前記のように、第一の排気ガス浄化器１６と第二の排気ガス浄化器１５と第三の排気ガス浄化器２０とを設けて、排気ガスの浄化が三段にわたって行われるので、排気ガスの浄化作用をさらに向上させると共に、前記排気ガス出口１３の付近に金網２１を設けることによって、排気ガス出口１３から火の粉が放出されるようなこともなくなり、また、この排気ガスを浄化する触媒をコーティングした金網２１でもさらに排気ガスを浄化することができる。
【００２６】
また、請求項５に係る発明の実施の形態は、図６に示すように、前記マフラー本体１８の中を仕切り板１７，１７′で仕切って、前記少なくとも第一拡張室１２と第二拡張室１４と第三拡張室１９とを形成する前記仕切り板１７,１７′を、前記マフラー本体１８の内壁１８ａに接着する手段、および前記仕切り板１７,１７′に前記第二の排気ガス浄化器１５、第三の排気ガス浄化器２０を接着する手段を、無酸化連続水素炉２２によるろう付け手段で行うことを特徴とする請求項１ないし請求項４のうちいずれか１項に記載のエンジンのマフラーとしたものである。
【００２７】
この無酸化連続水素炉２２によるろう付け手段を、さらに詳しく説明すると、前記マフラー本体１８の内壁１８ａと仕切り板１７，１７′との接着部と、仕切り板１７，１７′と第二の排気ガス浄化器１５および第三の排気ガス浄化器２０との接着部と、分割したマフラー本体１８同士の接着部と、その他の接着部とに、ろう材として銅を介在させて仮組み立てしたマフラーＭを、図６に示すように、無酸化連続水素炉２２の中を巡回するステンレスのベルトコンベヤー２３の上に載置して、１２００℃程度の無酸化連続水素炉２２の中に通すと、銅のろう材が溶けて前記各接着部がろう付けされる。
【００２８】
このように、前記マフラー本体１８の内壁への仕切り板１７，１７′の接着、およびこの仕切り板１７，１７′への前記第二の排気ガス浄化器１５および第三の排気ガス浄化器２０等の接着を、無酸化連続水素炉２２によるろう付けで行うことにより、前記接着を隙間なく完全に行うことができるので、未浄化のままの排気ガスの一部が第一拡張室１２から第二拡張室１４に、また、第二拡張室１４から第三拡張室１９に漏れて、排気ガスの浄化の効果が低下するようなことがなくなる。また、水素の雰囲気で酸素を遮断してろう付けを行うので、ろう付け時にマフラーの構成部材が酸化されることが無くなる。
【００２９】
なお、前記マフラー本体１８の内壁への仕切り板１７の接着およびこの仕切り板１７への前記第二の排気ガス浄化器１５の接着を、従来はスポット溶接または断続溶接により行っていた。このスポット溶接または断続溶接では、溶接部分以外は完全には密着せず、未浄化のままの排気ガスの一部が第一拡張室１２から第二拡張室１４に漏れてしまう。また、前記マフラー本体１８の内壁への仕切り板１７の接着、およびこの仕切り板１７への前記第二の排気ガス浄化器１５の接着を連続溶接で行うと、溶接の熱によりマフラー本体１８や仕切り板１７が変形してしまうため、この連続溶接はほとんど採用されていない。
【００３０】
【発明の効果】
請求項１に係る発明は、前記のように構成したので、前記第一の排気ガス浄化器が排気ガスで加熱されて高温になることによって、未燃焼ガスが完全燃焼され、さらに、第一の排気ガス浄化器を形成する基体にコーティングされた排気ガスを浄化する触媒によって排気ガスの中に含まれる一酸化炭素や窒素酸化物等が除去され、さらに、第二の排気ガス浄化器を形成する基体にコーティングされた排気ガスを浄化する触媒によって排気ガスの中に含まれる一酸化炭素や窒素酸化物等が除去されるので、排気ガスの浄化作用を向上させることができる。
また、前記第一の排気ガス浄化器は、従来の箱状の排気ガス受部材に排気ガスの浄化を行う触媒をコーティングするだけで形成されるので、この第一の排気ガス浄化器を設けることによって消音効果も損なうことなく製造コストもそれほど高くなることはない。
【００３１】
請求項２に係る発明は、前記のように構成したので、前記第一拡張室に設けた第一の排気ガス浄化器が、排気ガスで加熱されて高温になることによって、未燃焼ガスが完全燃焼され、さらに、第一の排気ガス浄化器を形成する基体にコーティングされた排気ガスを浄化する触媒によって排気ガスの中に含まれる一酸化炭素や窒素酸化物等が除去され、さらに、第一拡張室と第二拡張室との間に設けた第二の排気ガス浄化器を形成する基体にコーティングされた排気ガスを浄化する触媒によって排気ガスの中に含まれる一酸化炭素や窒素酸化物等が除去され、さらにまた、第二拡張室と第三拡張室との間に設けた第三の排気ガス浄化器を形成する基体にコーティングされた排気ガスを浄化する触媒によって排気ガスの中に含まれる一酸化炭素や窒素酸化物等が除去され、すなわち、排気ガスの浄化が三段にわたって行われるので、排気ガスの浄化作用をさらに向上させることができる。
【００３２】
請求項３に係る発明は、前記のように構成したので、前記第一の排気ガス浄化器が排気ガスで加熱されて高温になることによって、未燃焼ガスが完全燃焼され、さらに、第一の排気ガス浄化器を形成する基体にコーティングされた排気ガスを浄化する触媒によって排気ガスの中に含まれる一酸化炭素や窒素酸化物等が除去され、さらに、第二の排気ガス浄化器を形成する基体にコーティングされた排気ガスを浄化する触媒によって排気ガスの中に含まれる一酸化炭素や窒素酸化物等が除去されるので、排気ガスの浄化作用を向上すると共に、前記排気ガス出口の付近に、前記のような金網を設けることによって、排気ガス出口から火の粉が放出されるようなことがなくなる。
【００３３】
請求項４に係る発明は、前記のように構成したので、前記第一の排気ガス浄化器が、排気ガスで加熱されて高温になることによって、未燃焼ガスが完全燃焼され、さらに、第一の排気ガス浄化器を形成する基体にコーティングされた排気ガスを浄化する触媒によって排気ガスの中に含まれる一酸化炭素や窒素酸化物等が除去され、さらに、第二の排気ガス浄化器および第三の排気ガス浄化器を形成する基体にコーティングされた排気ガスを浄化する触媒によって排気ガスの中に含まれる一酸化炭素や窒素酸化物等が除去され、すなわち、排気ガスの浄化が三段にわたって行われるので、排気ガスの浄化作用をさらに向上させることができると共に、前記排気ガス出口の付近に、前記のような金網を設けることによって、排気ガス出口から火の粉が放出されるようなことがなくなる。
【００３４】
また、請求項１ないし請求項４に係る発明は、排気ガスが前記排気ガス入口から入り、
排気ガス出口から出る排気ガスの流通経路がＵ字状となるように構成したことにより、エンジンのマフラーが小型でありながら、排気ガスの流通経路が長くなり、排気ガスの浄化効果がよくなる。
【００３５】
請求項５に係る発明は、前記のように構成したので、前記マフラー本体の内壁への仕切り板の接着、およびこの仕切り板への前記第二の排気ガス浄化器、第三の排気ガス浄化器等の接着を、無酸化連続水素炉によるろう付けで行うことにより、前記接着を隙間なく完全に行うことができるので、未浄化のままの排気ガスの一部が第一拡張室から第二拡張室、第三拡張室に漏れて、排気ガスの浄化の効果が低下するようなことがなくなる。また、水素の雰囲気で酸素を遮断してろう付け行うので、ろう付け時にマフラーの構成部材が酸化されることが無くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 請求項１に係る発明の実施の形態であるエンジンのマフラー縦断面図である。
【図２】 請求項１に係る発明の他の実施の形態であるエンジンのマフラー縦断面図である。
【図３】 請求項２に係る発明の実施の形態であるエンジンのマフラー縦断面図である。
【図４】 請求項３に係る発明の実施の形態であるエンジンのマフラー縦断面図である。
【図５】 請求項４に係る発明の実施の形態であるエンジンのマフラー縦断面図である。
【図６】 請求項５に係る発明の他の実施の形態である無酸化連続水素炉の概略を示す図である。
【図７】 従来のエンジンのマフラーの縦断面図である。
【図８】 他の従来のエンジンのマフラーの縦断面図である。
【符号の説明】
１ 排気ガス入口
２ 第一拡張室
３ 排気ガス出口
４ 第二拡張室
５ 排気ガス浄化器
６ 排気ガス受部材
６ａ 箱状凹面
６ｂ 通気孔
１１ 排気ガス入口
１２ 第一拡張室
１３ 排気ガス出口
１４ 第二拡張室
１５ 第二の排気ガス浄化器
１６ 第一の排気ガス浄化器
１６ａ 箱状凹面
１６ｂ 通気孔
１６ｃ 触媒
１７，１７′仕切り板
１８ マフラー本体
１８ａ 内壁
１９ 第三拡張室
２０ 第三の排気ガス浄化器
２１ 金網
２２ 無酸化連続水素炉
２３ ベルトコンベヤー
Ｍ マフラー
Claims (5)
- 長方形のマフラー本体（１８）を仕切り板（１７）で仕切ることによって、エンジンの排気口に接続する排気ガス入口（１１）を有する排気ガスの第一拡張室（１２）と、排気ガス出口（１３）を有する第二拡張室（１４）とを設けると共に、前記排気ガス入口（１１）と排気ガス出口（１３）とは前記マフラー本体（１８）の長手方向の一方側に設け、
前記第一拡張室（１２）には、箱状凹面（１６ａ）に前記第一拡張室（１２）に連通する複数の通気孔（１６ｂ）が穿設された箱状の排気ガス受部材を、その箱状凹面（１６ａ）が前記排気ガス入口（１１）に向くように設け、前記箱状の排気ガス受部材は、少なくとも箱状凹面（１６ａ）に排気ガスを浄化する触媒をコーティングした第一の排気ガス浄化器（１６）とし、
前記第一拡張室（１２）と第二拡張室（１４）との間で、かつ、前記排気ガス入口（１１）と排気ガス出口（１３）に対して反対側に、前記両拡張室に連通する無数の筒孔を有する基体に排気ガスを浄化する触媒をコーティングした第二の排気ガス浄化器（１５）を少なくとも一個設け、
排気ガスが前記排気ガス入口（１１）から入り、排気ガス出口（１３）から出る排気ガスの流通経路がＵ字状となるように構成したことを特徴とするエンジンのマフラー。 - 長方形のマフラー本体（１８）を仕切り板（１７），（１７′）で仕切ることによって、エンジンの排気口に接続する排気ガス入口（１１）を有する排気ガスの第一拡張室（１２）と、排気ガス出口（１３）を有する第三拡張室（１９）と、第一拡張室（１２）と第三拡張室（１９）との間に第二拡張室（１４）とを設けると共に、前記排気ガス入口（１１）と排気ガス出口（１３）とは、前記マフラー本体（１８）の長手方向の一方側に設け、
前記第一拡張室（１２）には、箱状凹面（１６ａ）に前記第一拡張室（１２）に連通する複数の通気孔（１６ｂ）が穿設された箱状の排気ガス受部材を、その箱状凹面（１６ａ）が前記排気ガス入口（１１）に向くように設け、前記箱状の排気ガス受部材は、少なくとも箱状凹面（１６ａ）に排気ガスを浄化する触媒をコーティングした第一の排気ガス浄化器（１６）とし、
前記第一拡張室（１２）と第二拡張室（１４）との間で、かつ、前記排気ガス入口（１１）と排気ガス出口（１３）に対して反対側に、前記両拡張室に連通する無数の筒孔を有する基体に排気ガスを浄化する触媒をコーティングした第二の排気ガス浄化器（１５）を少なくとも一個設け、
前記第二拡張室（１４）と第三拡張室（１９）との間には、前記両拡張室に連通する無数の筒孔を有する基体に排気ガスを浄化する触媒をコーティングした第三の排気ガス浄化器（２０）を設け、
排気ガスが前記排気ガス入口（１１）から入り、排気ガス出口（１３）から出る排気ガスの流通経路がＵ字状となるように構成したことを特徴とするエンジンのマフラー。 - 長方形のマフラー本体（１８）を仕切り板（１７）で仕切ることによって、エンジンの排気口に接続する排気ガス入口（１１）を有する排気ガスの第一拡張室（１２）と、排気ガス出口（１３）を有する第二拡張室（１４）とを設けると共に、前記排気ガス入口（１１）と排気ガス出口（１３）とは前記マフラー本体（１８）の長手方向の一方側に設け、
前記第一拡張室（１２）には、箱状凹面（１６ａ）に前記第一拡張室（１２）に連通する複数の通気孔（１６ｂ）が穿設された箱状の排気ガス受部材を、その箱状凹面（１６ａ）が前記排気ガス入口（１１）に向くように設け、前記箱状の排気ガス受部材は、少なくとも箱状凹面（１６ａ）に排気ガスを浄化する触媒をコーティングした第一の排気ガス浄化器（１６）とし、
前記第一拡張室（１２）と第二拡張室（１４）との間で、かつ、前記排気ガス入口（１１）と排気ガス出口（１３）に対して反対側に、前記両拡張室に連通する無数の筒孔を有する基体に排気ガスを浄化する触媒をコーティングした第二の排気ガス浄化器（１５）を少なくとも一個設け、
前記排気ガス出口（１３）の付近に排気ガスを浄化する触媒をコーティングした金網（２１）を設け、
排気ガスが前記排気ガス入口（１１）から入り、排気ガス出口（１３）から出る排気ガスの流通経路がＵ字状となるように構成したことを特徴とするエンジンのマフラー。 - 長方形のマフラー本体（１８）を仕切り板（１７），（１７′）で仕切ることによって、エンジンの排気口に接続する排気ガス入口（１１）を有する排気ガスの第一拡張室（１２）と、排気ガス出口（１３）を有する第三拡張室（１９）と、第一拡張室と第三拡張室（１９）との間に第二拡張室（１４）とを設けると共に、前記排気ガス入口（１１）と排気ガス出口（１３）とは、前記マフラー本体（１８）の長手方向の一方側に設け、
前記第一拡張室（１２）には、箱状凹面（１６ａ）に前記第一拡張室（１２）に連通する複数の通気孔（１６ｂ）が穿設された箱状の排気ガス受部材を、その箱状凹面（１６ａ）が前記排気ガス入口（１１）に向くように設け、前記箱状の排気ガス受部材は、少なくとも箱状凹面（１６ａ）に排気ガスを浄化する触媒をコーティングした第一の排気ガス浄化器（１６）とし、
前記第一拡張室（１２）と第二拡張室（１４）との間で、かつ、前記排気ガス入口（１１）と排気ガス出口（１３）に対して反対側に、前記両拡張室に連通する無数の筒孔を有する基体に排気ガスを浄化する触媒をコーティングした第二の排気ガス浄化器（１５）を少なくとも一個設け、
前記第二拡張室（１４）と第三拡張室（１９）との間には、前記両拡張室に連通する無数の筒孔を有する基体に排気ガスを浄化する触媒をコーティングした第三の排気ガス浄化器（２０）を設け、
前記排気ガス出口（１３）の付近に排気ガスを浄化する触媒をコーティングした金網（２１）を設け、
排気ガスが前記排気ガス入口（１１）から入り、排気ガス出口（１３）から出る排気ガスの流通経路がＵ字状となるように構成したことを特徴とするエンジンのマフラー。 - 前記マフラー本体（１８）の中を仕切り板（１７）、（１７′）で仕切って、前記少なくとも第一拡張室（１２）と第二拡張室（１４）と第三拡張室（１９）とを形成する前記仕切り板（１７）、（１７′）を、前記マフラー本体（１８）の内壁（１８ａ）に接着する手段、および前記仕切り板（１７）、（１７′）に前記第二の排気ガス浄化器（１５）、第三の排気ガス浄化器（２０）を接着する手段を、無酸化連続水素炉（２２）によるろう付け手段で行うことを特徴とする請求項１ないし請求項４のうちいずれか１項に記載のエンジンのマフラー。
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