JPS5822966Y2

JPS5822966Y2 - 消音器兼排気浄化装置

Info

Publication number: JPS5822966Y2
Application number: JP1978016591U
Authority: JP
Inventors: 須山栄蔵
Original assignee: カルソニックカンセイ株式会社
Priority date: 1978-02-14
Filing date: 1978-02-14
Publication date: 1983-05-17
Also published as: JPS54121131U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、自動車の排気系に組み込昔れる消音器兼排気
浄化装置に関する。

一般に自動車の排気系は、第１図に示すようにエンジン
ａかも吐出された排気ガスをエキゾーストマニホールド
ｂにより集め、これをエキゾーストパイプｃを通ってコ
ンバータｄに導びき、浄化した後にマフラーｅにおいて
消音し、大気に吐出している。

したがって、コンバータｄとマフラーｅとはそれぞれ別
体に設けられているために、排気系全体が大型化する一
方組立時の手数も倍加することにもなっている。

また、このコンバータｄに触媒を組み込むと、触媒の特
性から高温状態時には浄化作用が十分発揮されるが、低
温時にはこの機能が低下するため、河らかの触媒温度上
昇手段を施すことが望ましいが、この手段としてヒータ
等を別途設けることは前述のように大型化した排気系を
さらに大型化することにもなり、またコスト的にも不利
が生じ技術的にも経済的にも十分満足できるものではな
い。

本考案は、かかる従来の排気系が有する欠陥を除去し、
スペースファクター的にも、またコンバータの浄化機能
及び消音器の消音機能を十分発揮させるうえにおいても
最適なものであって、両端に入口及び出口を形成し中央
部分の半径方向断面が偏平な楕円形となるように一対の
ピースを最中合せにした本体ケースを有し、この本体ケ
ース内に中空密閉体の内側ケースを設けることにより本
体ケース内を区画するとともに、前記入口から流入した
排気ガスを内側ケースの一側壁と本体ケースの一方のピ
ースの内周壁との間に形成された第１誘導路から内側ケ
ースの内部空間を経て内側ケースの他方の側壁と本体ケ
ースの他のピースの内周壁との間に形成された第２誘導
路へと順次誘導した後に出口より吐出するように前記内
側ケースに通孔を開設し、前記内側ケースの内部空間内
に排気ガスを浄化する触媒を支持ビードにより支持し介
装してなる消音器兼排気浄化装置を提供することを目的
とする。

つぎに、図面を参照しつつ本考案を詳細に説明する。

第３，４図は、本考案に係る消音器兼排気浄化装置の一
例を示すものであり、この浄化装置１は一対のピース２
，３を菓子の最中の皮を合わせるようにして形成した本
体ケース４と、この本体ケース４内に設けた内側ケース
５と、この内側ケース５内に緩衝材６を介して設けられ
た触媒Ｔとを有している。

前記各ピース２，３は、両端に半円筒形の入口８ａｙ８
ｂ、出口９ａ、９ｂを有し、周囲にフランジ１０ａ、１
０ｂを備えたもので、中央部分１１は半径方向断面が楕
円形をしている。

したがってこの本体ケース４は両端に入口８及び出口９
を備えた断面葉巻状となる。

一方内側ケース５は、中空密閉体であり、中央部分１２
は前記本体ケース４と同様に半径方向断面が楕円形をし
ているが、その開口面積はやや小さく、両ケース間に前
記入口８及び出口と連通した通路を形成している。

すなわち、この内側ケース５０両端部１３，１４を圧潰
することにより封止し、この各端部を入口８及び出口９
の内周面の＝側に溶接等を施すことにより固着し、内側
ケース５の上方側壁１５ａと上側ピース２の内周壁１６
ａとの間に第１誘導路１７を、また内側ケース５の下方
側壁１５ｂと下側ピース３の内周壁１６ｂとの間に第２
誘導路１８をそれぞれ形成している。

特に、本考案によれば、この両誘導路１７゜１８と、触
媒γを有する内側ケース５の内部空間１９とを通孔２０
，２１により直列的に連通し、排気ガスの消音と浄化を
同時になすようにしている。

ここに通孔２０，２１の開設位置及び排気ガスの通気面
積は消音効果を高めるうえにおいて重要な因子であるが
、一般に第２図に示すような拡張型消音器ｆでは、消音
器本体ｇ内に挿入した入口側又は出口側排気導管り、ｉ
の音響的実効長さ３Ｌｌ、Ｌｌを消音器の長さＬのΣ又は７に設定すれば
消音効果を発揮することが知られている。

すなわち、拡張型消音器では、エンジンが発生するある
特定な周波数の騒音を消音することなく通過させてし１
うが、上述の如く消音器各所の長さを選択すればこのよ
うないわゆる通過振動数に対しても消音効果を発揮する
ことが知られている。

しかしこれは円筒状をした消音器におけるもので近時採
用されつつある半径方向断面が楕円状をしたものに直ち
に適用できるか否か疑問であったが、本考案者によって
試験研究の結果、同様なことが楕円状のものについても
成立することが判明した。

そこで、この通孔２０，２１を開設する場合、第１及び
第２誘導路１γ、１８の音響的実効長さ３Ｌｌ、Ｌｌを消音器の長さＬのヲ又は７とすればよい
わけであるが、前述の円筒状消音器では、Ｌにｌｌ＋α
ＤＬｌ−１２＋αＤ・・・・・・（４）このＡ式の
計算により容易に求めることができる。

ここにＤ；排気導管り、ｉの直径、α；管端補正係数で
あるが、との管端補正係数は入口側排気導管りのように
管端が隔壁ｊより突出している場合にはα＝０．３、出
口側排気導管ｉのように端部が隔壁ｊと一致している場
合はα＝０．４１である。

しかし楕円状のものでは１１．１２は容易に設定できて
もＤは容易には決定できないが、この楕円の断面積を等
価の円の面積に置きかえて、Ｄを決定すればｏＴ能であ
る。

か＼る内側ケース５内に保持される触媒１はこの内側ケ
ース５の触媒近傍部分を半径方向内方に突出して形成し
た環状の支持ビード２２，２３により両端支持されてお
り、このようにすることにより、従来のようにパツキン
等種々の触媒保持部材を必要とすることなく、簡単な触
媒支持の構造としている。

次に作用について説明する。

エンジンから吐出された脈動する排気ガスは入口８かも
第１誘導路１７を通り通孔２０から内側ケース５内に流
入するが、この第１誘導路１７の音響的実効長さＬｌは
全長りの土又はＡとしてあ４るため、前述した通過振動数を防止することができる。

一般に消音器全体を単一の拡張室として使用する場合に
おいては第５図に示すように長い拡張室を有するものの
消音特性（実線Ａで示す）の方が短い拡張室のもの（破
線Ｂ）より低周波成分Ｃにかける減衰特性は良いため、
本考案では前述の如く第１誘導路１７、内部空間１９及
び第２誘導路１８を単一の本体ケース４内に形成し、全
長りに対しその拡張長さを３倍にし、低周波成分の除去
をなしている。

ところが、このようにしても排気ガスが消音器中を流過
する場合に、エンジンが発する特定の周波数のものを消
音することなく通過させてしｔう、いわゆる通過振動数
（第６図に示す点り、Ｅ）がある。

この通過振動数を消音するために第１誘導路１７及び第
２誘導路１８の音響的実効長さを全長３ＬのΣ又は７にすれば第６図の実線Ｆで示す特性を示し
、この通過振動数を除去することができることになる。

特に本考案においては、通孔２０から内側ケース５内に
流入した排気ガスは触媒中を流過する間に有害成分が除
去され浄化される。

この有害成分除去に際し、触媒１は第１誘導路１７を流
れる排気ガスにより予め加熱されるために、一段と浄化
性能が高められることになり前記消音と同時に排気ガス
浄化作用をもなすことになる。

なおこの浄化後、排気ガスは、他方の通孔２１から第２
誘導路１８を経て出口９より吐出される。

以上述べたように、本考案によれば、半径方向断面が楕
円形をした本体ケース内に中空密閉体の内側ケースを設
け、排気ガスの流れを第１誘導路→内側ケースの内部空
間→第２誘導路と導ひくように区画するとともに、通孔
を設けて拡張室の長さを長くするとともに両誘導路の長
さを所定の値に設定しかつこの内部空間内に触媒を配設
したため、消音と排気ガスの浄化とを同時にかつきわめ
て小さなスペースにおいて行うことができ、スペースフ
ァクター的に有利となり、いわゆる通過振動数を防止す
ることができ、しかも排気ガスが触媒に流入する際、十
分分散され、局部的に当接し触媒の寿命を短かくするこ
ともない。

また内側ケースに触媒保持用の支持ビードを形成したた
め、剛性も増し耐久性が優れ、触媒の取付けも容易とな
り、さらには触媒も別途ヒータ等の加熱手段を必要とし
ないため、この点においてもスペースの低減を図り得る
等きわめて優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の排気装置の正面図、第２図は拡張型消音
器の縦断概略図、第３図は本考案に係る消音器兼排気浄
化装置の縦断面図、第４図は第３図のＩＶ−ＩＶ線に沿
う断面図、第５，６図は消音特性を示すグラフである。１・・・消音器兼排気浄化装置、２，３・・・ピース、
４・・・本体ケース、５・・・内側ケース、Ｉ・・・触
媒、８・・・入口、９・・・出口、１１，１２・・・中
央部分、１５ａ・・・上方側壁、１５ｂ・・・下方側壁
、１６ａｔ１６ｂ・・・内周壁、１７・・・第
１誘導路、１８・・・第２誘導路、１９・・・内部空間
、２０，２１・・・通孔、２２，２３・・・支持ビード
、Ｌｌ、Ｌ２・・・音響的実効長さ。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】１両端に入口及び出口を形成し、中央部分の半径方向
断面が偏平な楕円形となるように一対のピースを最中合
わせにした本体ケースを有し、この本体ケース内に中空
密閉体の内側ケースを設けることにより本体ケース内に
、前記入口から流入した排気ガスを内側ケースの一狽ｌ
壁と前記本体ケースの一方のピースの内周壁との間に形
成された第１誘導路と、内側ケースとの間に形成された
第２誘導路とを区画形成し、この内側ケースに、排気ガ
スを前記第１誘導路の前記出口近傍の端部から内側ケー
スに導入し、前記第２誘導路の前記入口近傍の端部かも
流出するように通孔を開設し、前記内側ケースの内部空
間内に排気ガスを浄化する触媒を支持ビードにより支持
してなる排気浄化装置であって、前記第１誘導路及び第
２誘導路の音響的実効長さＬｌ、Ｌ２がそれぞれ本体ケ
ースの長さＬの１／２又は３／４となるように構成して
なる消音器兼排気浄化装置。２前記支持ビードは内側ケース自体を半径方向内方へ
突出して形成したことを特徴とする実用新案登録請求の
範囲第１項に記載の消音器兼排気浄化装置。３前記支持ビードは内側ケース自体を半径方向内方へ
突出して形成したことを特徴とする実用新案登録請求の
範囲第１項若しくは第２項に記載の消音器兼排気浄化装
置。