JPH0612173Y2 - スパークアレスタ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は内燃機関の排気系に使用されるマフラのスパ
ーク（カーボンの火の粉）アレスタに関するものであ
る。

［従来技術］ 従来のマフラ２０では第３図に示すようにアウトレット
パイプ２１は前方（第３図では左方）から記載順に第１
セパレータ２２、第２セパレータ２３、第３セパレータ
２４及びリヤアウタプレート２５により支持されてい
る。そしてインレットパイプ２６はアウタシェル３２に
ほぼ垂直でその一部はアウタシェル３２から突出してい
る。インレットパイプ２６とアウトレットパイプ２１の
前端との間にはインレットパイプ２６から排出されてア
ウトレットパイプ２１に向って流れる排気流を旋回させ
後方に送り込む旋回流発生板２７が設けられている。第
１セパレータ２２の外周縁近くには複数の孔２２ａが円
周方向に設けられ、この孔２２ａを経て排気ガスは第１
セパレータ２２、第２セパレータ２３間のカーボン捕獲
室２８に入る。旋回流発生板２７と第１セパレータ２２
との間の空間、第２セパレータ２３、第３セパレータ２
４間の空間及び第３セパレータ２４、リヤアウタプレー
ト２５間の空間はそれぞれ拡張室２９、３０、３１とな
っており、拡張室３１ではアウトレットパイプ２１に複
数の貫通孔２１ａが設けられていて消音効果を発揮して
いる。なお、３３はフロントアウタプレートである。カ
ーボン捕獲室２７の下部にはドレンプラグ３４が設けら
れている。インレットパイプ２６にも消音のために複数
の貫通孔２６ａが設けられている。

上記の構成において排気ガスはインレットパイプ２６及
び貫通孔２６ａからスパークを含んだ状態で流出し、旋
回流発生板２７により旋回させられて遠心力により半径
方向の外方に移動し、大部分の排気ガスは第１セパレー
タ２２の孔２２ａからカーボン捕獲室２８に入る。捕獲
室２６内では排気ガスは速度エネルギを失い、排気ガス
中のスパークは捕獲室２８の底面に溜まる。排気ガスの
一部は拡張室２９からアウトレットパイプ２１を経て外
部に排出されるが、その際貫通孔２１ａを経て拡張室３
０、３１に入り、消音効果を発揮する。

第４図には別の従来のマフラ４０を示す。マフラ４０で
は前記旋回流発生板２７とは別形状の４個の渦巻き型の
ブレード４７ａを有する旋回流発生板４７がマフラ４０
内でインレットパイプ４６に取り付けられている。各ブ
レード４７ａの断面はコの字状になっており、インレッ
トパイプ４６の後方にはセパレータ４２が配置され、こ
のセパレータ４２に分離パイプ４３がインレットパイプ
４６とほぼ同心に取り付けられている。分離パイプ４３
の後方にはこれとほぼ同心にアウトレットパイプ４１が
リヤアウタプレート４５に取り付けられている。フロン
トアウタプレート４４とセパレータ４２との間の空間は
拡張室４９となっており、セパレータ４２とリヤアウタ
プレート４５との間の空間がカーボン捕獲室４８となっ
ている。５０はアウタセル、５１はカーボン捕獲室４８
に設けたドレンプラグである。

この従来の旋回流発生板４７付きマフラ４０ではインレ
ットパイプ４６に流入した排気ガスの一部はインレット
パイプ４６、分離パイプ４３を経て直接カーボン捕獲室
４８内に入るが、残りの排気ガスは旋回流発生板４７の
各ブレード４７ａのコの字断面の開口部から旋回しなが
ら拡張室４９内に入り、排気ガス中のスパークは遠心力
によりアウタシェル１０の内周面に沿って螺旋を描きな
がら後方に移動しセパレータ４２に設けた孔４２ａを通
ってカーボン捕獲室４８内に入ってその下面に滞留す
る。一方インレットパイプ４６から拡張室４９を経て直
接カーボン捕獲室４８に入った排気ガスはアウトレット
パイプ４１を通りマフラ４０外に排出される。カーボン
捕獲室４８内に滞留したカーボンはドレンプラグ５１を
随時開いて取り出される。

［考案が解決しようとする課題］ 上記の遠心力を利用してスパークを捕獲する装置は遠心
力がインレットパイプに流入する排気ガスのスピードの
２乗に比例するため排気ガスのスピードが少し変動して
も大きく変動する。このためカーボンの捕獲機能が不安
定となり、インレットパイプ４６を流れる排気ガスのス
ピードが減少するとスパーク捕獲機能が小さくなる欠点
をもっている。

この考案はインレットパイプに流入する排気ガスのスピ
ードの影響を受けることなく常に安定したカーボン捕獲
機能を有するスパークアレスタの提供を課題とする。

［課題を解決するための技術的手段］ 上記の課題を解決するためこの考案はインレットパイプ
の後方に第１、第２、第３セパレータを間隔を設けて記
載順にマフラ内に配置し、第１セパレータは後上方に向
かって滑かに湾曲し、第２セパレータはマフラの長手方
向にほぼ垂直の平板部と平板部の上端から後上方に傾斜
するフランジ部とからなり、第２、第３セパレータ間を
カーボン捕獲室とし、第１、第２セパレータの上端縁と
マフラ上部内面との間にそれぞれ第１、第２隙間を形成
し、第１隙間の高さを第２隙間の高さより大きく設定し
た構成を有している。

［作用］ 上記の構成において、インレットパイプから出た排気ガ
スは第１セパレートの湾曲面により整流され、かつ第１
セパレータとマフラ上部内面との間に形成された第１隙
間により流路の断面積が滑かに縮小するため流速が連続
的に増加し、最後に流れは多少上向きの速度成分を伴っ
た高速流となって第１隙間を通過する。一方第２隙間の
高さは第１隙間の高さより小さいので排気ガスの流路は
第１隙間から第２隙間に向うにつれてさらに縮小し、排
気ガスはさらに増速される。このため排気ガス中のスパ
ークは第１、第２セパレータ間の拡張室に落下すること
なくカーボン捕獲室に落下し、その底面に滞留する。一
方排気ガスの一部は第１、第２セパレータ間の拡張室か
らインナパイプに入り後方の拡張室に流出する。

［実施例］ 以下実施例を示す第１、２図によりこの考案を説明す
る。この考案のマフラＭは円筒状のアウタシェル１の前
後端をフロントアウタプレート２、リヤアウタプレート
３で閉鎖されている。アウタシェル１内には前方（第１
図では左方）からインレットパイプ８、第１セパレータ
４、第２セパレータ５、第３セパレータ６、第４セパレ
ータ７が配置されている。又第２、３、４セパレータ
５、６、７には第１インナパイプ９が取り付けられ、第
４セパレータ７には第２インナパイプ１０が取り付けら
れ、第４セパレータ７とリヤアウタプレート３とにはア
ウトレットパイプ１１が取り付けられている。又フロン
トアウタプレート２と第１セパレータ４との間の空間は
第１拡張室１２となっており、第１セパレータ４と第２
セパレータ５との間の空間は第２拡張室１３となってい
る。第２セパレータ５と第３セパレータ６との間の空間
はカーボン捕獲室１４となっていて、その底部にドレン
プラグ１７が取り付けられている。第３セパレータ６と
第４セパレータ７との間の空間は第４拡張室１５となっ
ており、第４セパレータ７とリヤアウタプレート３との
間の空間は第３拡張室１６となっている。

インレットパイプ８は第１拡張室１２内にアウタシェル
１に垂直の状態で配置され、その一部はアウタシェル１
外に突出し、図示しない排気管に連結されている。イン
レットパイプ８は第１拡張室１２内において消音用の排
出孔８ａを有している。

第１セパレータ４は後上方に向って滑かに湾曲し、その
上端縁４ａとアウタシェル１の内面上部との間には第１
隙間１８が形成されている。

第１インナパイプ９はほぼアウタシェル１の長手方向の
中心線上に位置し、その前端面は第２拡張室１３に臨
み、後端面は第３拡張室１６に臨んでいる。

第２セパレータ５は第１インナパイプ９に垂直の平板部
５ａと平板部５ａの上端から後上方に傾斜するフランジ
部５ｂとからなっており、フランジ部５ｂの上端縁５ｃ
とアウタシェル１の内面上部との間に第２隙間１９が形
成されている。第２隙間１９の高さは第１隙間１８の高
さより小さく設定されている。

第２インナパイプ１０の前端は第４拡張室１５に臨み、
後端は第３拡張室１６に臨んでいる。

アウトレットパイプ１１の前端は第４拡張室１４に臨
み、後端は図示しない排気管に連結されている。

上記の構成において、インレットパイプ８から第１拡張
室１２に入った排気ガスは第１セパレータ４の滑かな湾
曲面により整流され、かつ第１セパレータ４とアウタシ
ェル１の上部内面との間に形成された第１隙間１８によ
り流路の断面積が逐次滑かに縮小する。このため排気は
連続的に増速し最後に多少上向きの速度成分を伴った高
速流となって第１隙間１８を通過する。第２隙間１９の
高さは第１隙間１８の高さより小さいので排気ガスの流
路は第１セパレータ４から第２セパレータ５に向うにつ
れてさらに縮小し、排気ガスはさらに増速される。この
ため排気ガス中のスパークは第２拡張室１３に落下する
ことなくカーボン捕獲室１４まで流れて第３セパレータ
６に衝突しカーボン捕獲室１４内に落下し、その底面に
滞留する。一方排気ガスの一部は第２拡張室１３から第
１インナパイプ９に入り、第３拡張室１６、第２インナ
パイプ１０、第４拡張室１５を経てアウトレットパイプ
１１に流れ、さらに図示しない排気管に流れる。カーボ
ン捕獲室１４に入った排気ガスは第３セパレータ６とア
ウタシェル１の底面との間に設けた隙間から第４拡張室
１５に入り、アウトレットパイプ１１を経て外部に流出
する。カーボン捕獲室１４の底面に溜ったカーボン粒は
ドレーンプラグ１７を随時開いて除去される。

なお、本実施例において各拡張室１２、１３、１５、１
６は消音機能を有している。

［効果］ この考案は上記の構成を有するので次のような優れた効
果を有する。

（イ）排気ガスが後上方に向って滑かに湾曲する第１セ
パレータにより整流され、第１セパレータの上端縁とア
ウタシェル上部内面との間の第１隙間により流路が縮小
され、この流路が第１隙間よりさらに小さい、第２セパ
レータの上端縁とアウタシェル上部内面との間の第２隙
間により縮小するのでインレットパイプ内の排気ガスの
スピードが小さくても排気ガスは第１、第２隙間を通過
することにより十分に増速される。このためスパークは
充分な速度エネルギを与えられ、確実にカーボン捕獲室
に落下する。

（ロ）スパークがマフラの外部に排出されないので火災
防止の効果が大きい。

（ハ）従来の排気ガスを旋回させる装置に比較して機構
が簡素で低コストであり、然もスパーク捕獲効果は遥か
に大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例の縦断正面図を示し、第２図は第１図
のＡ矢視図を示す。第３図は従来のスパークアレスタ付
きマフラの縦断正面図を示す。第４図は従来の別のスパ
ークアレスタ付きマフラの斜視図を示す。 ４……第１セパレータ ５……第２セパレータ ６……第３セパレータ ８……インレットパイプ ９……第１インナパイプ １１……アウトレットパイプ １４……カーボン捕獲室 １８……第１隙間 １９……第２隙間

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】インレットパイプの後方に第１、第２、第
   ３セパレータを間隔を設けて記載順にマフラ内に配置
   し、第１セパレータは後上方に向って滑かに湾曲し、第
   ２セパレータはマフラの長手方向にほぼ垂直の平板部と
   平板部の上端から後上方に傾斜するフランジ部とからな
   り、第２、第３セパレータ間をカーボン捕獲室とし、第
   １、第２セパレータの上端縁とマフラ上部内面との間に
   それぞれ第１、第２隙間を形成し、第１隙間の高さを第
   ２隙間の高さより大きく設定したことを特徴とするスパ
   ークアレスタ。