JP3889777B1 - Vortex generator for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
【課題】本願発明は、低流速状態から高流速状態に至るまで吸気流をスムーズに渦流とすることができ、全流速域において吸気効率を向上させ、かつ、装置の構成が簡単で、掃除、交換作業が容易な内燃機関の渦流発生器を提供する。
【解決手段】内燃機関の吸気管の先端に基端部が接続し開口端に向けて徐々に拡径する漏斗形の渦流発生器本体と、該渦流発生具本体の内周面に略同一方向かつ略等間隔に突設される複数のガイド板と、からなり、複数の該ガイド板は開口端の内周縁から基端部が形成する内円に向かう略接線上、かつ該吸気管を該渦流発生具本体内に仮想延長したときの該吸気管よりも略外部に突設され、該渦流発生器本体の周壁の該ガイド板間には空気貫通孔が穿設されている構成とした。
【選択図】図4
The present invention can make an intake flow smoothly vortex from a low flow rate state to a high flow rate state, improve the intake efficiency in the entire flow velocity range, and has a simple device configuration, cleaning, An eddy current generator for an internal combustion engine that can be easily replaced is provided.
A funnel-shaped vortex generator body having a proximal end connected to a distal end of an intake pipe of an internal combustion engine and gradually expanding in diameter toward an open end, and an inner peripheral surface of the vortex generator main body in substantially the same direction And a plurality of guide plates projecting at substantially equal intervals, the plurality of guide plates being substantially tangential from the inner peripheral edge of the opening end toward the inner circle formed by the base end portion, and the intake pipe The vortex generator body is configured to protrude substantially outside the intake pipe when virtually extended into the vortex generator body, and an air through hole is formed between the guide plates on the peripheral wall of the vortex generator body.
[Selection] Figure 4
Description
本発明は、内燃機関の燃焼室に空気を供給する吸気管内に渦流を発生させる渦流発生装置に関する。 The present invention relates to a vortex generator that generates a vortex in an intake pipe that supplies air to a combustion chamber of an internal combustion engine.
内燃機関に吸入された空気は、たとえば、吸入口から吸気管(以下、「第1の吸気管」という。)を通ってフィルターボックスに送られ、フィルターエレメントで濾過される。そして、濾過後の空気はフィルターボックスと気化器とを連通する吸気管(以下、「第2の吸気管」という。)を通って気化器に送られる。 For example, the air sucked into the internal combustion engine is sent from the suction port to the filter box through the intake pipe (hereinafter referred to as “first intake pipe”), and is filtered by the filter element. The filtered air is sent to the carburetor through an intake pipe (hereinafter referred to as “second intake pipe”) that communicates the filter box and the carburetor.
第1の吸気管の先端部の吸気口、およびフィルターボックスと第2の吸気管の連接部では、吸気通路の断面積が急激に縮小するため吸気流の乱れが生じ、吸気効率が悪化する。こうした吸気流の乱れを低下させるための技術として、吸気流に渦流を発生させ、吸気効率を向上させ得ることが知られていて、たとえば、実開平5−24941号公報および特開2000−18108号公報に開示の技術がある。 At the intake port at the tip of the first intake pipe and at the connecting part between the filter box and the second intake pipe, the cross-sectional area of the intake passage is abruptly reduced, so that the intake flow is disturbed and the intake efficiency is deteriorated. As a technique for reducing the turbulence of the intake air flow, it is known that a vortex flow can be generated in the intake air flow to improve the intake efficiency. For example, Japanese Utility Model Laid-Open No. 5-24941 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-18108 are known. There is a technique disclosed in the publication.
実開平5−24941号公報に開示の技術は、「内燃機関の吸気通路もしくは排気通路を流過する気流に旋回運動を与えるための翼の背面に負圧が生じることを防止して通気抵抗を低減する」ことを目的とした技術であって、この技術の概要について図8を基に説明する。なお、図8は、実開平5−24941号公報に開示された一実施例の渦流発生装置図であり、図8(a)は渦流発生装置を内燃機関に設置した状態の断面図、図8(b)は渦流発生装置の斜視図である。 The technology disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 5-24941 discloses that “a negative pressure is prevented from being generated on the back surface of a blade for giving a swirling motion to an airflow passing through an intake passage or an exhaust passage of an internal combustion engine, thereby reducing a ventilation resistance. This technique is intended to reduce, and an outline of this technique will be described with reference to FIG. 8 is a vortex generator device according to an embodiment disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 5-24941. FIG. 8A is a cross-sectional view of the vortex generator device installed in an internal combustion engine. (B) is a perspective view of a vortex generator.
図8に示すように、渦流発生装置103を環状のフィルターエレメント102aの内周側に設けていて、この渦流発生装置103を円板形に形成された基部103aと、1つ以上の細長スリット103cが形成された複数の翼部材103dとからなる構成とし、基部103aは、ボルト、ナットの固定部位として適合し、各翼部材103dは,概ね放射状にかつ等間隔に、しかも直径線に対して適宜な傾斜をもって、基部103a上に設置させている。そして、この渦流発生装置103により、フィルターエレメント102aを通過した空気流に旋回運動が与えられる。
また、他の実施例では、基部を円筒形に形成し、各翼部材103dを該基部の内面に等間隔に放射状に設置して、吸気管内に配置している。そして、各翼部材103dには、プロペラ状の捻りが加えられている。
この構成により、「内燃機関の吸入行程時に吸入される空気は、フィルターによって瀘過された後、吸気通路内に配置された渦流発生装置の複数の翼部材によって旋回流となって燃焼室に流入する。また吸気流は、各翼部材に形成されたスリットを通じても流れるため、翼部材の背面に負圧が発生せず、通気抵抗を増大させずに済む」という効果を奏する、としている。
As shown in FIG. 8, the eddy
In another embodiment, the base portion is formed in a cylindrical shape, and the
With this configuration, “the air sucked during the intake stroke of the internal combustion engine is filtered by the filter, and then flows into the combustion chamber as a swirl flow by the plurality of blade members of the vortex generator disposed in the intake passage. In addition, since the intake air flow also flows through the slits formed in each wing member, negative pressure is not generated on the back surface of the wing member, and the ventilation resistance does not need to be increased.
特開2000−18108号公報に開示の技術は、「内燃機関の吸気装置にあって、吸気効率の更なる向上を図り、ひいては内燃機関の出力を向上させる」ことを目的とした技術であって、この技術の概要について図9を基に説明する。なお、図9は、特開2000−18108号公報に開示された一実施例の内燃機関の吸気装置図であり、図9(a)は内燃機関の吸気装置の構造を示す正面図、図9(b)は図9(a)のIX−IX矢視断面図である。 The technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-18108 is a technique aimed at “in an intake device of an internal combustion engine, aiming at further improvement of intake efficiency and consequently improving output of the internal combustion engine”. The outline of this technique will be described with reference to FIG. FIG. 9 is an intake device diagram of an internal combustion engine according to an embodiment disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-18108. FIG. 9A is a front view showing the structure of the intake device of the internal combustion engine. (B) is IX-IX arrow sectional drawing of Fig.9 (a).
図9に示すように、吸気装置230の先端部の側面には、吸気装置230の内周面の接線方向に伸びるガス導入口231が形成されている。このガス導入口231は、サージタンク212から吸気装置230を通じて吸気管211へと流れる吸気に渦流を付与するために設けられている。サージタンク212内に集められた吸気は、内燃機関のピストンの下降にともない、吸気装置230を通じて吸気管211内に吸引される。このとき、サージタンク212内の吸気は、吸気装置230の先端の開口部に加え、上記のガス導入口231からも、吸気装置230内に流入する。このガス導入口231から流入する吸気は、吸気装置230の内周面に沿って流れる。その結果、吸気装置230内および吸気管211内を流れる吸気に渦流が付与される。
この構成により、「渦流の中心には負圧が発生するため、この負圧による吸気の吸い込みが生じる。その結果、吸気管211内の吸気流量が増大する。また、吸気管211の内周面に沿って渦流が形成されているため、渦流中心を流れる吸気の主流と吸気管211内周面との壁面抵抗を大幅に低減することができるようになる。こうして吸気管211内の吸気流量が増大し、かつ、吸気の主流と吸気管211内周面との壁面抵抗が低減されることで吸気効率が向上し、ひいては内燃機関の出力の向上が図られるようになる」という効果を奏する、としている。
According to this configuration, “a negative pressure is generated at the center of the vortex flow, so that intake of the intake air is generated by this negative pressure. As a result, the intake air flow rate in the
しかしながら、実開平5−24941号公報に開示の技術では、内燃機関の吸入行程時に吸入される空気は、フィルターエレメントによって瀘過された後、吸気通路内に配置された渦流発生装置の複数の翼部材103dにより旋回運動を与えて垂直方向の吸気流としているものの、吸気流を水平方向から垂直方向へ曲折させるため、吸気流の流れはスムーズではなく、通気抵抗を低減するとはいっても、そこには自ずと限界がある。
また、吸気管内に配置する他の実施例では、吸気管内に設置するために吸気通路内部の各翼部材103dが障害物となる。
However, in the technique disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 5-24941, the air sucked during the intake stroke of the internal combustion engine is filtered by the filter element and then the plurality of blades of the eddy current generator disposed in the intake passage. Although the swirl motion is given by the
Further, in another embodiment arranged in the intake pipe, each
特開2000−18108号公報に開示の技術では、フィルターボックスではなくサージタンクに取り付ける装置であり、渦流を生じさせるためにガス導入口231から空気を流出させるための吸気渦流付与機構を必要としていて装置が比較的大掛かりになる上、ガス導入口231から流出させる空気に排気ガスを利用していることから、排気口からガス導入口231までの還流管が必要になるばかりでなく、吸気に汚染された排気ガスが混入する虞が生ずる。さらに、この装置をフィルターボックスに使用した場合には、フィルターエレメントを汚染してしまい、フィルターエレメントの吸気効率の低下や寿命を短くしてしまう。
The technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-18108 is a device that is attached to a surge tank, not a filter box, and requires an intake vortex flow imparting mechanism for causing air to flow out from the
そこで、本願発明は、低流速状態から高流速状態に至るまで吸気流をスムーズに渦流とすることができ、全流速域において吸気効率を向上させ、かつ、装置の構成が簡単で、掃除、交換作業が容易な内燃機関の渦流発生器を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention can smoothly make the intake flow vortex from a low flow rate state to a high flow rate state, improve the intake efficiency in the entire flow velocity range, and the configuration of the device is simple, cleaning and replacement. An object of the present invention is to provide an eddy current generator for an internal combustion engine that can be easily operated.
上記目的を達成するため、本願請求項1に係る内燃機関の渦流発生器は、内燃機関の吸気管の上流端に接続され内部にフィルターエレメント(52)を内蔵するフィルターボックス(54)の下流側ボックスを兼ねる過流発生器において、前記吸気管に接続される基端部から上流側開口端に向けて徐々に拡径する漏斗形の過流発生器本体(1、2)と、該過流発生器本体の漏斗状内周面に略同一方向かつ略等間隔に複数のガイド板(30)を、前記上流側開口端の内周縁から前記基端部が形成する内円の円周上に接するように引かれた仮想接線上に突設し、前記ガイド板はその過流発生器の中心方向端部が前記吸気管を前期過流発生器本体内に仮想延長した位置まで延び、前期過流発生器本体の漏斗状周壁の前記ガイド板間には空気貫通孔(20)が穿設されていることを特徴とする、ことを特徴としている。
なお、円筒状の吸気管とは、フィルターボックスに連通する吸気管(前述した第1の吸気管)およびフィルターボックスと気化器とを連結する吸気管(前述した第2の吸気管)をいう。
そして、「略同一方向」とは、複数のガイド板の内周面に対する傾きおよび複数のガイド板の内周面の取付け部の内周面に対する傾きが略同一であることをいう。
また、「略接線上に突設されている」とは、ガイド板の渦流発生具本体の内周面との固着部分の長さが接線の全長以下であり、かつ、接線を中心とした接線の近辺上に突設されている、という意味であり、ガイド板の固着部分は直線であっても曲線であっても良い。
In order to achieve the above object, a vortex generator for an internal combustion engine according to
The cylindrical intake pipe refers to an intake pipe (first intake pipe described above) communicating with the filter box and an intake pipe (second intake pipe described above) connecting the filter box and the vaporizer.
The “substantially the same direction” means that the inclination of the plurality of guide plates with respect to the inner peripheral surface and the inclination of the inner peripheral surface of the plurality of guide plates with respect to the inner peripheral surface of the mounting portion are substantially the same.
In addition, “projecting substantially on the tangent” means that the length of the fixed portion of the guide plate to the inner peripheral surface of the vortex generator main body is equal to or less than the total length of the tangent, and the tangent is centered on the tangent. Means that the guide plate is fixed, and the fixed portion of the guide plate may be a straight line or a curved line.
また、本願請求項2に係る内燃機関の渦流発生器は、請求項1に記載の内燃機関の渦流発生器であって、前記空気貫通孔の面積は前記ガイド板の面積に対し40%〜120%であることを特徴としている。 Moreover, the eddy current generator of the internal combustion engine according to
また、本願請求項3に係る内燃機関の渦流発生器は、請求項1に記載の内燃機関の渦流発生器であって、前記空気貫通孔の面積は前記ガイド板の面積に対し70%〜100%であることを特徴としている。 An eddy current generator for an internal combustion engine according to claim 3 of the present application is the eddy current generator for an internal combustion engine according to
また、本願請求項4に係る内燃機関の渦流発生器は、請求項1〜3のいずれかに記載の内燃機関の過流発生器であって、前記過流発生器本体の漏斗状周壁が前記接線を底辺とする平面図形の辺縁に沿って切り込まれ該接線を折り線として該平面図形を該過流発生器本体の内側に適当な角度で折り曲げられることにより、または該平面図形の辺縁に沿って切り抜かれ該接線に沿って該平面図形の底辺を該過流発生器本体の内側に所定の角度で固着されることにより、前記ガイド板および前記空気貫通孔が形成されること、を特徴としている。
本願発明では、ガイド板および空気貫通孔を形成する方法に対して2つを示している。
すなわち、
(1)平面図形の底辺以外の辺縁に沿って切り込みを入れ、接線を折り線として該平面図形を渦流発生具本体の内側に適当な角度で折り曲げることによりガイド板および空気貫通孔が形成される方法、
(2)平面図形のすべての辺縁に沿って切り抜きし、接線に沿って該平面図形の底辺を該渦流発生具本体の内側に適当な角度で固着することによりガイド板および空気貫通孔が形成される方法、である。Moreover, the eddy current generator of the internal combustion engine which concerns on this-application Claim 4 is an overflow generator of the internal combustion engine in any one of Claims 1-3, Comprising: The funnel-shaped surrounding wall of the said overflow generator main body is the above-mentioned. By cutting along the edge of the plane figure with the tangent as the base, and bending the plane figure at an appropriate angle inside the vortex generator body with the tangent as the fold line, or the side of the plane figure The guide plate and the air through hole are formed by cutting out along the edge and fixing the bottom of the plane figure along the tangent line to the inside of the overflow generator body at a predetermined angle; It is characterized by.
In this invention, two are shown with respect to the method of forming a guide plate and an air through-hole.
That is,
(1) A guide plate and an air through hole are formed by making a cut along an edge other than the bottom of the plane figure and folding the plane figure at an appropriate angle inside the eddy current generator body with a tangent as a fold line. How to
(2) A guide plate and an air through hole are formed by cutting out along all edges of the plane figure and fixing the bottom side of the plane figure along the tangent to the inside of the vortex generator main body at an appropriate angle. Is the method.
そして、本願請求項5に係る内燃機関の渦流発生器は、請求項1〜4のいずれかに記載の内燃機関の過流発生器であって、前記渦流発生器本体は前記吸気管に対し着脱自在である、ことを特徴としている。 And the eddy current generator of the internal combustion engine which concerns on this-application Claim 5 is an overflow generator of the internal combustion engine in any one of Claims 1-4, Comprising: The said eddy current generator main body is attached or detached with respect to the said intake pipe. It is characterized by being free.
本願請求項1に係る発明によれば、渦流発生器は、漏斗形の渦流発生器本体と渦流発生具本体の内周面に突設される複数のガイド板とからのみ構成されているため、極めてその構造はシンプルであり、たとえば、渦流発生器を合成樹脂製とすることにより、一体成形が可能なため製造コストを低く抑えることができる。
さらに、先端が開放された漏斗形の渦流発生器本体が吸気管の先端に接続しているため
、吸気流は直線的に渦流発生器本体から吸気管にスムーズに流入する。
このため、吸気効率が向上し、駆動効率が上昇する。
また、直線的に流入する吸気流の周りの空気も漏斗形 の渦流発生器本体の周壁に沿って吸気管に吸い込まれることになるが、渦流発生器本体の内周面に突設された複数のガイド板により直線的に流入する吸気流の周りの空気には渦が 発生するため、これらの周りの空気もこの渦によりスムーズに吸気管に吸い込まれる。According to the invention according to
Furthermore, since the funnel-shaped vortex generator body with the open end is connected to the tip of the intake pipe, the intake flow smoothly flows linearly from the vortex generator body into the intake pipe.
For this reason, the intake efficiency is improved and the drive efficiency is increased.
In addition, air around the intake flow that flows in linearly is also sucked into the intake pipe along the peripheral wall of the funnel-shaped vortex generator body. Since the air around the intake flow that flows linearly by the guide plate generates vortices, the air around these is also drawn into the intake pipe smoothly by the vortices.
また、渦流発生器本体の周壁のガイド板間には空気貫通孔が穿設されているので、たとえば、フィルターボックス等のように渦流発生器の設置空間が狭い場合でも、水平方向からの吸気が可能であり、フィルターボックス等内に空気溜りが生ずることを防止できる。 In addition, since an air through hole is formed between the guide plates on the peripheral wall of the vortex generator body, even when the installation space of the vortex generator is narrow, such as a filter box, intake air from the horizontal direction This is possible, and it is possible to prevent the accumulation of air in the filter box or the like.
さらに、本願請求項2または3に係る発明によれば、空気貫通孔の面積をガイド板の面積に対し好ましくは略40%〜120%、より好ましくは略70%〜100%としている。
空気貫通孔の面積が小さいと前述した負圧を効果的に解消することはできず、また、空気貫通孔の面積が大きいと周りの空気の渦流に乱れを生ずることから、空気貫通孔の面積はガイド板の面積に対し概ね90%程度が好ましい。 Furthermore, according to the invention according to
If the area of the air through hole is small, the negative pressure described above cannot be effectively eliminated, and if the area of the air through hole is large, the vortex of the surrounding air is disturbed. Is preferably about 90% of the area of the guide plate.
また、本願請求項4に係る発明によれば、渦流発生器本体の周壁に描かれた平面図形の辺縁に沿って切り込みを入れ、または、切抜きし、それを適当な角度に折り曲げ、または固着することにより、ガイド板および空気貫通孔が形成される。
したがって、製造に際しての材料ロスが皆無であることから、製造コスト等のイニシャルコストは低廉となる。
なお、適当な角度とは、ガイド板による造渦効果の最も大きくなる角度をいうが、ガイド板の形状、面積等によりその角度は異なる。Further, according to the invention of claim 4 of the present application, a cut is made or cut out along the edge of the plane figure drawn on the peripheral wall of the eddy current generator body, and it is bent or fixed at an appropriate angle. By doing so, a guide plate and an air through hole are formed.
Accordingly, since there is no material loss in manufacturing, initial costs such as manufacturing costs are low.
The appropriate angle means an angle at which the vortex-making effect by the guide plate is maximized, but the angle varies depending on the shape, area, etc. of the guide plate.
そして、本願請求項5に係る発明によれば、渦流発生器本体は吸気管に対し着脱自在としている。
すなわち、渦流発生器自体が吸気管に対し着脱自在となるので、取付け取外しがきわめて容易であり、製造時に取付ける必要はなく、既存の内燃機関にも取付けることができる。
また、渦流発生器の洗浄も取り外して行うことができるので、洗浄作業は極めて容易におこなうことができる。
なお、着脱自在は、基端部と吸気管とを螺着、嵌着、挿着あるいは挟着等の周知の手段により着脱自在とすることができる。According to the invention of claim 5 of the present application, the vortex generator body is detachable from the intake pipe.
That is, since the vortex generator itself is detachable from the intake pipe, it is very easy to attach and remove, and it is not necessary to attach it at the time of manufacture, and it can be attached to an existing internal combustion engine.
Further, since the eddy current generator can be removed and cleaned, the cleaning operation can be performed very easily.
In addition, detachable can be made detachable by well-known means such as screwing, fitting, insertion, or clamping between the base end portion and the intake pipe.
以下、本願発明を実施するための最良の形態に係る内燃機関の渦流発生器(以下、単に「渦流発生器」という。)の実施例1および実施例2について、図1ないし図7に基づいて説明する。なお、図1は、実施例1に係る渦流発生器の斜視図、図2は、実施例1に係る渦流発生器の作用説明図であり、図2(a)は平面図、図2(b)は図2(a)のII−II矢視断面図、図3は、実施例1に係る渦流発生器の取付け状況図、図4は、実施例2に係る渦流発生器の斜視図、図5は、実施例2に係る渦流発生器の作用説明図であり、図5(a)は平面図、図5(b)は図5(a)のV−V矢視断面図、図6は、実施例2に係る渦流発生器の取付け状況図、図7は、実施例1および実施例2に係る渦流発生器の取付け状況図、である。 Embodiments 1 and 2 of an internal combustion engine vortex generator (hereinafter simply referred to as “vortex generator”) according to the best mode for carrying out the invention of the present application will be described below with reference to FIGS. explain. 1 is a perspective view of the eddy current generator according to the first embodiment, FIG. 2 is an operation explanatory view of the eddy current generator according to the first embodiment, FIG. 2A is a plan view, and FIG. ) Is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 2 (a), FIG. 3 is a view showing an attachment state of the eddy current generator according to the first embodiment, and FIG. 4 is a perspective view of the eddy current generator according to the second embodiment. 5A and 5B are diagrams for explaining the operation of the eddy current generator according to the second embodiment. FIG. 5A is a plan view, FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line V-V in FIG. FIG. 7 is an attachment situation diagram of the eddy current generator according to the second embodiment, and FIG. 7 is an attachment situation diagram of the eddy current generator according to the first and second embodiments.
図1ないし図7において、符号1は実施例1に係る渦流発生器、符号2は実施例2に係る渦流発生器、符号10は渦流発生器本体、符号12は渦流発生器漏斗部、符号14は渦流発生器接合部、符号16は内円、符号18は周壁、符号20は空気貫通孔、符号30はガイド板、符号50は吸気管、符号501は第1の吸気管、符号502は第2の吸気管、符号52はフィルターエレメント、符号54はフィルターボックス、符号56は気化器、符号Aは主吸気流、符号Bは副吸気流、である。
1 to 7,
まず、実施例1に係る渦流発生器1について、図1ないし図3を基に説明する。
渦流発生器1は、渦流発生器本体10および4枚のガイド板30とから構成され、さらに、渦流発生器本体10は渦流発生器漏斗部12および渦流発生器接合部14とから構成されている。なお、実施例ではガイド板30の枚数を4としているが、少なくとも2枚以上であれば良い。
First, the
The
渦流発生器漏斗部12は、基端部から開口端に向けて徐々に拡径する漏斗形を呈していて、渦流発生器漏斗部12の基端部に円筒状の渦流発生器接合部14が連設されて渦流発生器本体10が形成されている。そして、渦流発生器接合部14の外径は円筒状の吸気管50の内径に略一致するようになっていて、渦流発生器接合部14が円筒状の吸気管50に挿入されることにより、渦流発生器本体10は吸気管50に嵌着される。なお、渦流発生器接合部14の内径を円筒状の吸気管50の外径に略一致するようして、渦流発生器本体10を吸気管50に嵌着しても良く、あるいは、渦流発生器接合部14の内周面に雄螺子を螺刻し吸気管50の内周面に雌螺子を螺刻して、渦流発生器接合部14と吸気管50とを螺着させても良い。
The eddy current
ガイド板30は略三角形の平板であって、渦流発生器本体10の平面視において渦流発生器漏斗部12の開口端の内周縁から基端部が形成する内円16に向かう略接線に沿った周壁18上に突設されている。そして、この接線と内円16は、図2(a)に示すように数字の6の字状を呈していて、ガイド板30の底辺は、この接線の全長に略一致する。なお、ガイド板30の形状は、三角形に限らず、矩形、台形あるいは半円形等であっても良いことは勿論である。
The
ここで、渦流発生器1の作用について説明する。
渦流発生器1を吸気管50に嵌着し、図示外の内燃機関を稼動させると、吸気管50は空気を吸引する。
Here, the operation of the
When the
吸引された空気は、主吸気流Aとなって、渦流発生器1を通って吸気管50内に吸引されるが、主吸気流Aの周りには負圧が生じ、この負圧により主吸気流Aの周り空気も漏斗状の渦流発生器本体10の周壁18に沿って引き込まれるように吸気管50に吸引される。そして、主吸気流Aの周りの空気は、吸気管50に吸引される際に、渦流発生器本体10の周壁18に突設された複数のガイド板30、30、・・・により、渦巻き状(実施例では左巻きの渦)の副吸気流Bが生じる。この渦巻き状の副吸気流Bにより、渦流発生器1と吸気管50との接続部には、実開平5−24941号公報や特開2000−18108号公報に開示の技術では生じた乱気流が発生することなく、スムーズに吸気管50内に吸引されて、吸気管50内を図示外の内燃機関に送気される。
The sucked air becomes a main intake flow A and is sucked into the
図3は、渦流発生器1の取付け状況の一例を示す図であるが、図3においては、渦流発生器1をフィルターエレメント52の下流側に設置していて、渦流発生器本体10をフィルターボックス54と兼用させている。したがって、渦流発生器1をフィルターボックス54と兼用させることにより、フィルターボックス54は不要となり、部品の点数を減らすことができるとともに、渦流発生器1を取付けるための余分なスペースを必要としない。
なお、後の説明で使用する図6に示すように、渦流発生器1をフィルターボックス54内に設置することができることは勿論である。
FIG. 3 is a diagram showing an example of the state of attachment of the
Of course, the
つぎに、実施例2に係る渦流発生器2について、図4ないし図6を基に説明する。
渦流発生器2は、渦流発生器1と略同様の構成であり、異なるところは、渦流発生器本体10の周壁18に穿設された空気貫通孔20であるので、ここでは、主として、渦流発生器1と異なる構成について説明する。
Next, the
The
渦流発生器2が、渦流発生器本体10および4枚のガイド板30とから構成されて、渦流発生器本体10は渦流発生器漏斗部12および渦流発生器接合部14とから構成されていることは、渦流発生器1と同様であるので、渦流発生器本体10およびガイド板30についての説明は省略する。
The
4枚の渦流発生器漏斗部12のガイド板30、30間の周壁18には、矩形の4つの空気貫通孔20が穿設されている。そして、この空気貫通孔20は、ガイド板30の底辺が固着される接線と内円16とが形成する数字の6の右側に穿設されていて、ガイド板30の面積と空気貫通孔の面積は略同一となっている。
なお、実施例2では、空気貫通孔20の形状を矩形としているが、ガイド板30と同様に、三角形、矩形、台形あるいは半円形等であっても良い。したがって、渦流発生器本体10の周壁18にガイド板30の底辺が固着される接線を底辺とする平面図形を描き、底辺を除く平面図形の辺縁に沿って切り込みを入れ、切り込んだ部分を当該接線に沿って渦流発生具本体10の内側に適当な角度で折り曲げることにより、ガイド板30および空気貫通孔20を形成するようにしても、実施例2と同様の構成および効果を奏する渦流発生器を得ることができる。
Four rectangular air through
In the second embodiment, the shape of the air through-
渦流発生器2の作用についても、渦流発生器1と略同様であるが、空気貫通孔20が穿設されているため、フィルターボックス54内の空気は、渦流発生器2の開口端ばかりでなく渦流発生器2の外周からも吸引される。このため、フィルターボックス54内には、空気溜まりが生ずることなくフィルターボックス54内の空気を効率よく吸気管50内に送り込むことができる。
The action of the
(渦流発生器1および渦流発生器2の使用例およびその効果)
ここで、渦流発生器1および渦流発生器2の使用例およびその効果について、図7を基に説明する。
図7は、渦流発生器1および渦流発生器2の取付け状況を示す概念図である。
図7においては、吸気流の上流側から順に、渦流発生器2→第1の吸気管501→フィルターエレメント52→渦流発生器1→第2の吸気管502→気化器56、が連設されている。もちろん、渦流発生器2に代えて渦流発生器1を設置しても良いし、渦流発生器1に代えてフィルターボックス54を設置しその内部に渦流発生器2を設置しても良い。
(Usage example and effect of
Here, the usage example and effect of the
FIG. 7 is a conceptual diagram showing how the
In FIG. 7, the
図7に示す構成にして、排気量3500cc、車両総重量2420kgの乗用車におおよそ100kgの貨物を載せて登坂略20kmを含む高速道路104kmを走行する実証実験をおこなった。
この結果、電動モーターのダクトファンを備える第1の吸気管501に渦流発生器2を使用した場合には、当該電動モーターの消費電力が略20%低下し、渦流発生器1を第2の吸気管502の先端に取付けた場合には、車両の燃費が最大で略20%上昇した。
With the configuration shown in FIG. 7, a demonstration experiment was conducted in which approximately 100 kg of cargo was placed on a passenger car with a displacement of 3500 cc and a total vehicle weight of 2420 kg and traveled on a highway 104 km including approximately 20 km uphill.
As a result, when the
1 実施例1に係る渦流発生器
2 実施例2に係る渦流発生器
10 渦流発生器本体
16 内円
18 周壁
20 空気貫通孔
30 ガイド板
50 吸気管
54 フィルターボックス
56 気化器
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