JP5243647B1 - 熱機関の排気促進装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
熱機関の燃料消費量増大に伴う、大気汚染の問題と価格上昇に対する燃料の節約。
熱機関の排気利用による排気の促進。
【解決手段】
排気効率の向上を図るため、排気速度を加速させ、排気を促進することにより、燃料の節減を図ることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

熱機関の排気を促進する装置に関する。

本発明は機械、熱機関の熱効率の向上に関する。
従来例の問題点
消音器兼用で装置自体が大きく、高価で既設装置との交換が必要であった。

特開平１０−１１０６１２

従来の発明、排気促進装置は以下の欠点があった。消音機兼用で、製作面倒、結果、大きく高価になった。本発明は前記の発明に対し、内燃、外燃機関を問わず既存設備に直接後付けが可能であり、小型安価、製作容易、取付を簡単にした。

本発明の熱機関の排気促進装置は、排気外筒と、所定の間隔を置いてこの排気外筒を覆う被いと、排気外筒の内部に配置され外面部に複数の排気通過孔を有する内筒と、内筒の排気取入口は内筒の排気噴出口より断面積を小さくし、排気管の排気口と内筒の排気取入口との間の所定の位置に排気を加速する為の加速子を設け、加速子の構造は、両端部が開口した中空の錐状の筒体であり、開口部の断面積が小さい方を上流側に向けて排気取入口とし、断面積が大きい方を下流側の内筒に向け、外周面に複数の排気通過孔を有し、内筒と所定の距離を置いて設け、排気外筒を上流側の断面積を大きくし、所定の位置から下流側の断面積を小さくして、排気取入口
から下流側を任意の位置で絞り、絞り込む付近に加速子の中央を置き、前記排気外筒の噴出口から上流に向って複数個設けられた排気通過口を所定の間隔を設けて外周を包む被いを設け、被いの上流側の断面積を大きく、終端部の断面積を小さくすることを特徴とする。

また、本発明の熱機関の排気促進装置は、排気外筒を包む被いは固定板兼冷却羽によって排気外筒に固定され、固定板兼冷却羽の終端部に旋回流を発生させるために任意の角度の捻りを与えることを特徴とする。

さらに、本発明の熱機関の排気促進装置は、排気外筒、内筒、加速子を固定するための取付板及び固定板兼冷却羽の少なくとも何れかの前縁に鋸歯状突起を設け、取付板には前縁から所定の距離を置いて、前縁に向って狭く後縁に向って広いハの字状の突起を複数設けることを特徴とする。

さらに、本発明の熱機関の排気促進装置は、排気外筒の内面に、前縁に向って狭く後縁に向って広いハの字状の突起を複数設け、所定の距離を置いてその下流側に前縁に向って広く後縁に向って狭いハの字状の突起を複数設け、更に所定の距離を置いて下流に三角状か涙滴状の何れか一方の突起を複数設けることを特徴とする。

熱機関の排気抵抗を軽減させ、且つ冷却による排気の促進及び消音効果を持たせ、出力及び燃費を向上させる。

本発明の実施例の排気促進装置の横断面図を示す。 本発明の実施例の排気促進装置の排気側から見た図を示す。

本発明は、内燃、外燃機関を問わず既存設備に直接後付けが可能であり、小型安価、製作容易で既設排気管への取付を簡単にした。

熱機関の排気と外気の両用による排気の促進を図る装置を提供する。図１は熱機関の排気管の終端部に、排気外筒（１）と、その内部に配置され外面部に任意の大きさの複数の排気通過口（２Ａ）を有する内筒（２）と、内筒排気取入口（２Ｃ）は内筒排気噴出口（２Ｄ）より断面積を小さくする。内筒（２）に設けられる排気通過口（２Ａ）の形状は、鍔（２Ｆ）を内側中心に向って突出させ、上流側へ傾斜させ、浸入する排気を堰とめるようにする。

排気外筒（１）の外側の全周に設けられた被い（１Ｅ）は、上流側の外気取入口の断面積を終端部の断面積よりも大きくし、排気外筒（１）の終端部に設けられた排気通過孔（２Ａ）から、発生した負圧を利用して排気を排気外筒（１）内から被い（１Ｅ）側へ吸引し、排気外筒（１）と内筒（２）の間の排気の流量を低減させて排気を促進する。

内筒（２）を円筒形にする場合は外周全面に排気通過孔（２Ａ）となる、１〜１５ミリメートルの間隙裂目か３〜５ミリメートルの任意の形状の孔を設ける。間隙裂目にする場合は排気の流れに対し直交し、内面に向かって開口する排気通過孔（２Ａ）とする。間隙裂目の下流側後縁端部は内筒（２）の内側に突出させて排気を堰き止めるようにして内筒（２）の外側へ排出させるようにする。任意の形状の孔にする場合も同じである。鍔（２Ｆ）である下流側後縁端部を内筒（２）の内側に向かって突出させて、排気外筒（１）と内筒（２）の間を流れる排気を利用して内筒（２）内の排気を外面側に吸引させる。然る後
外筒排気噴出口（１Ｄ）から排出される。

内筒（２）の外面には凸部を設けず、滑らかにし、排気の流れを妨げない。排気通過孔（２Ａ）の形状は円型や角型や溝状間隙裂目にし、排気通過孔（２Ａ）の総面積は内筒（２）の排気取入口（２Ｃ）の断面積の１、２倍以上にする。

加速子（３）の構造は中空の円錐状か角錐状の筒体であり、内筒（２）と同じく全外面に複数の排気通過孔（２Ａ）である隙間や孔を設け、断面積の小さい方を上流側に向け、小さい方を下流側に向け、終端部を内筒（２）の排気取入口（２Ｃ）の面位置より下流側へ被せるようにする。内面には鍔を内側に前傾させ内部に浸入した排気を堰き止めるようにし、外面に発生する負圧を利用し、内側から外側へ吸引排出させる。

排気外筒（１）の排気取入口（１Ｃ）から下流側を任意の位置で絞り、絞り込む付近に加速子（３）の中央を置き、排気外筒（１）と加速子（３）により圧縮された排気は排気外筒（１）と内筒（２）の間を加速されて抜け、発生する負圧により、内筒（２）内に浸入した排気を内筒（２）排気通過孔（２Ａ）から吸引排出させる。

内筒（２）と加速子（３）は取付板（５）により排気外筒（１）に支持される。取付板は（４）熱伝導率の高い材料を用い、平らな板を任意の形状で用いるか又は中空の翼形をなし、排気外筒（１）との接合部分は開口され、内部に外気を導いて排気を冷却縮小し、排気の排出促進と消音効果を狙う。取付板（４）後縁には捻りを与え、排気に旋回流を発生させ、排気の促進を図る。

図１及び図２を参照、本発明の偏芯蝶型弁（２Ｅ）の横断面を示す。内筒（２）の終端部は可変式噴出口であり、排気速度、圧力に応じ口径断面積を自在に変化できるようにして偏芯蝶型弁（２Ｅ）を開閉する。排気圧が低くて偏芯蝶型弁（２Ｅ）が開かない場合は内筒排気噴出口２（２Ｇ）及び外筒排気噴出口（１Ｄ）から排出される。

偏芯蝶型弁（２Ｅ）は通常の中心線を軸とした左右対称の弁を改良し、中心線を４：６又は４，５：５，５程度にして中心線以下を重くし、無圧の時は常に垂れ下がった状態にし、圧力に応じ跳ね上げられる。

被い（１Ｅ）を排気外筒（１）に固定するには固定板兼冷却羽（６）を用い、排気外筒（１）及び内筒（２）から伝わる熱を放出させ、且つ取込む外気に旋回流を発生させるために任意の角度の捻りを与える。

外筒（１）内に設けた加速子（３）及び内筒（２）及び取付板（５）及び固定板兼冷却羽（６）の前縁に鋸歯状突起（１１）を設ける。

取付板の前縁の後流側に前縁に向って狭く、後縁に向って広い、任意の大きさのハの字状の突起（１２）を設け、後流側に三角状か涙滴状（１３）の何れか一方の突起を設ける。

排気外筒（１）の内面の任意の位置に任意の大きさのハの字状の突起（１２）を複数設け、後流側に広がり部を向ける。

船舶用、発電用、産業用、自動車用その他の汎用原動機。

１ 排気外筒
１Ｃ 排気外筒排気取入口
１Ｄ 外筒排気噴出口
１Ｅ 被い
２ 内筒
２Ａ 排気通過孔
２Ｃ 内筒排気取入口
２Ｄ 内筒排気噴出口
２Ｅ 偏芯蝶型弁
２Ｆ 鍔
２Ｇ 内筒排気噴出口２
３ 加速子
４ 取付板
５ 捻り
６ 固定板兼冷却羽
１１ 鋸歯状突起
１２ ハの字状突起
１３ 三角状又は涙滴状突起

Claims (4)

1. 排気外筒と、所定の間隔を置いてこの排気外筒を覆う被いと、排気外筒の内部に配置され外面部に複数の排気通過孔を有する内筒と、内筒の排気取入口は内筒の排気噴出口より断面積を小さくし、排気管の排気口と内筒の排気取入口との間の所定の位置に排気を加速する為の加速子を設け、加速子の構造は、両端部が開口した中空の錐状の筒体であり、開口部の断面積が小さい方を上流側に向けて排気取入口とし、断面積が大きい方を下流側の内筒に向け、外周面に複数の排気通過孔を有し、内筒と所定の距離を置いて設け、排気外筒を上流側の断面積を大きくし、所定の位置から下流側の断面積を小さくして、排気取入口
   から下流側を任意の位置で絞り、絞り込む付近に加速子の中央を置き、前記排気外筒の噴出口から上流に向って複数個設けられた排気通過口を所定の間隔を設けて外周を包む被いを設け、被いの上流側の断面積を大きく、終端部の断面積を小さくすることを特徴とする熱機関の排気促進装置。
2. 排気外筒を包む被いは固定板兼冷却羽によって排気外筒に固定され、固定板兼冷却羽の終端部に旋回流を発生させるために任意の角度の捻りを与えることを特徴とする請求項１に記載の熱機関の排気促進装置。
3. 排気外筒、内筒、加速子を固定するための取付板及び固定板兼冷却羽の少なくとも何れかの前縁に鋸歯状突起を設け、取付板には前縁から所定の距離を置いて、前縁に向って狭く後縁に向って広いハの字状の突起を複数設けることを特徴とする請求項１に記載する熱機関の排気促進装置。
4. 排気外筒の内面に、前縁に向って狭く後縁に向って広いハの字状の突起を複数設け、所定の距離を置いてその下流側に前縁に向って広く後縁に向って狭いハの字状の突起を複数設け、更に所定の距離を置いて下流に三角状か涙滴状の何れか一方の突起を複数設けることを特徴とする請求項１に記載する熱機関の排気促進装置。

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