(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気外筒と、所定の間隔をおいて前記排気外筒を覆い、その断面積が排気下流側より排気上流側が大きい被いと、前記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、前記内筒の排気上流側に設けられ、外周面に複数の排気通過孔を有し、両端部が開口した中空の錐状の筒体である加速子とを備え、前記加速子は、断面積の小さな方の開口部を排気取入口として排気上流側に、断面積の大きな方の開口部を前記内筒側に向くように配されており、前記排気外筒は、排気上流側から排気下流側の所定の位置でその断面積が絞り込まれ、この絞り込まれた付近に前記加速子が配された熱機関の排気促進装置であって、前記内筒と前記加速子は、複数の取付板により前記排気外筒と連結固定され、前記取付板は平板であり、排気の流れに旋回流を発生させるために、排気の流れに対して迎角を有するように、排気上流側である前端部及び排気下流側である後端部の少なくとも一方を折り曲げたことを特徴とする熱機関の排気促進装置。
【請求項２】
排気外筒と、所定の間隔をおいて前記排気外筒を覆い、その断面積が排気下流側より排気上流側が大きい被いと、前記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、前記内筒の排気上流側に設けられ、外周面に複数の排気通過孔を有し、両端部が開口した中空の錐状の筒体である加速子とを備え、前記加速子は、断面積の小さな方の開口部を排気取入口として排気上流側に、断面積の大きな方の開口部を前記内筒側に向くように配されており、前記排気外筒は、排気上流側から排気下流側の所定の位置でその断面積が絞り込まれ、この絞り込まれた付近に前記加速子が配された熱機関の排気促進装置であって、前記内筒と前記加速子は、複数の取付板により前記排気外筒と連結固定され、前記取付板は平板であり、排気の流れに旋回流を発生させるために、排気の流れに対して迎角を有するように、排気の流れと平行な断面が湾曲翼状であることを特徴とする熱機関の排気促進装置。
【請求項３】
前記加速子の排気上流側に中空の錐状の筒体の第２の加速子を設け、前記第２の加速子は、その断面積の小さい方を排気上流側に、その断面積の大きい方を前記加速子側に向けて配されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の熱機関の排気促進装置。
【請求項４】
前記内筒内に錐状の閉鎖防熱板を設け、前記閉鎖防熱板の先端部分を排気上流側に、前記閉鎖防熱板の終端部を前記内筒の排気下流側の終端部と密着固定することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の熱機関の排気促進装置。
【請求項５】
前記排気外筒の排気下流側の終端部から排気上流側にかけての所定の位置に、外筒排気通過孔を設けることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の熱機関の排気促進装置。
【請求項６】
前記閉鎖防熱板の排気下流側には、ファンを備えた動力吸引装置を設けたことを特徴とする請求項４に記載の熱機関の排気促進装置。
【請求項７】
前記閉鎖防熱板の斜面部から前記内筒及び前記排気外筒及び前記被いを貫通する外気導入のための通気管を設けたことを特徴とする請求項４に記載の熱機関の排気促進装置。
【請求項８】
前記被いは、固定板兼冷却羽によって前記排気外筒に固定され、前記固定板兼冷却羽の終端部に、排気の流れに旋回流を発生させるための捻りを与えることを特徴とする請求項１乃至請求項２又は請求項７の何れかに記載の熱機関の排気促進装置。
【請求項９】
前記取付板及び前記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、排気下流側に三角状又は涙滴状の突起を複数個設けることを特徴とする請求項８に記載の熱機関の排気促進装置。
【請求項１０】
前記排気外筒の内面に、排気上流側に向かって狭く、排気下流側に向かって広いハの字状の突起を複数個設け、所定の距離をおいてその排気下流側に、排気上流側に向かって広く、排気下流側に向かって狭いハの字状の突起を複数個設け、更に所定の距離をおいてその排気下流側に、三角状又は涙滴状の突起を複数個設けることを特徴とする請求項１乃至請求項２又は請求項５乃至請求項９の何れかに記載の熱機関の排気促進装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
熱機関の排気を促進する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平１０−１１０６１２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の排気促進装置は以下の欠点があった。消音機兼用であるため、製作が面倒であり、かつ高価であった。本発明は従来の排気促進装置に対し、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。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、排気外筒と、所定の間隔をおいて前記排気外筒を覆い、その断面積が排気下流側より排気上流側が大きい被いと、前記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、前記内筒の排気上流側に設けられ、外周面に複数の排気通過孔を有し、両端部が開口した中空の錐状の筒体である加速子とを備え、前記加速子は、断面積の小さな方の開口部を排気取入口として排気上流側に、断面積の大きな方の開口部を前記内筒側に向くように配されており、前記排気外筒は、排気上流側から排気下流側の所定の位置でその断面積が絞り込まれ、この絞り込まれた付近に前記加速子が配された熱機関の排気促進装置であって、前記内筒と前記加速子は、複数の取付板により前記排気外筒と連結固定され、前記取付板は平板であり、排気の流れに旋回流を発生させるために、排気の流れに対して迎角を有するように、排気上流側である前端部及び排気下流側である後端部の少なくとも一方を折り曲げたことを特徴とする。
【０００６】
本発明は、排気外筒と、所定の間隔をおいて前記排気外筒を覆い、その断面積が排気下流側より排気上流側が大きい被いと、前記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、前記内筒の排気上流側に設けられ、外周面に複数の排気通過孔を有し、両端部が開口した中空の錐状の筒体である加速子とを備え、前記加速子は、断面積の小さな方の開口部を排気取入口として排気上流側に、断面積の大きな方の開口部を前記内筒側に向くように配されており、前記排気外筒は、排気上流側から排気下流側の所定の位置でその断面積が絞り込まれ、この絞り込まれた付近に前記加速子が配された熱機関の排気促進装置であって、前記内筒と前記加速子は、複数の取付板により前記排気外筒と連結固定され、前記取付板は平板であり、排気の流れに旋回流を発生させるために、排気の流れに対して迎角を有するように、排気の流れと平行な断面が湾曲翼状であることを特徴とする。
【０００７】
本発明は、前記加速子の排気上流側に中空の錐状の筒体の第２の加速子を設け、前記第２の加速子は、その断面積の小さい方を排気上流側に、その断面積の大きい方を前記加速子側に向けて配されることを特徴とする。
【０００８】
本発明は、前記内筒内に錐状の閉鎖防熱板を設け、前記閉鎖防熱板の先端部分を排気上流側に、前記閉鎖防熱板の終端部を前記内筒の排気下流側の終端部と密着固定することを特徴とする。
【０００９】
本発明は、前記排気外筒の排気下流側の終端部から排気上流側にかけての所定の位置に、外筒排気通過孔を設けることを特徴とする。
【００１０】
本発明は、前記閉鎖防熱板の排気下流側には、ファンを備えた動力吸引装置を設けたことを特徴とする。
【００１１】
本発明は、前記閉鎖防熱板の斜面部から前記内筒及び前記排気外筒及び前記被いを貫通する外気導入のための通気管を設けたことを特徴とする。
【００１２】
本発明は、前記被いは、固定板兼冷却羽によって前記排気外筒に固定され、前記固定板兼冷却羽の終端部に、排気の流れに旋回流を発生させるための捻りを与えることを特徴とする。
【００１３】
本発明は、前記取付板及び前記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、排気下流側に三角状又は涙滴状の突起を複数個設けることを特徴とする。
【００１４】
本発明は、前記排気外筒の内面に、排気上流側に向かって狭く、排気下流側に向かって広いハの字状の突起を複数個設け、所定の距離をおいてその排気下流側に、排気上流側に向かって広く、排気下流側に向かって狭いハの字状の突起を複数個設け、更に所定の距離をおいてその排気下流側に、三角状又は涙滴状の突起を複数個設けることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施例の排気促進装置の横断面図を示す。
【図２】本発明の第２の実施例の排気促進装置の横断面図を示す。
【図３】（ａ）、（ｂ）は本発明の取付板の断面図及び斜視図を示す。
【図４】本発明の実施例の動力吸引装置のファンの斜視図及び右側面図を示す。
【図５】本発明の実施例の動力吸引装置の断面図及び右側面図を示す。
【図６】本発明の第１の実施例の排気促進装置の上流側から見た立体斜視切断図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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。
【実施例】
【００１８】
図１及び図２は第１及び第２の実施例における熱機関の排気と外気の両用による排気の促進を図る熱機関の排気促進装置の横断面図を示す。
図１において、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、その上流に加速子（３）を設け、内筒（２）の形状は、内部に取り込んだ排気を外面に排出させる排気通過孔（２Ａ）と排気を堰きとめる鍔（２Ｆ）を有し、鍔（２Ｆ）は上流側へ傾け排気を堰きとめるようにする。排気外筒（１）の排気外筒排気取入口（１Ｃ）から下流側を所定の位置で絞り、上流側の断面積を大きくし、下流側の断面積を小さくして漏斗状にして、排気外筒（１）の絞り込んだ最少径付近に加速子（３）の下流側終端部を置き、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）の排気通過孔（２Ａ）から吸引排出させる。
図２は第２の実施例である直筒を記す。更に排気と被いの外気の流れを表す。排気外筒以外の構成部材は同じであるので説明は省略する。
【００１９】
図１において、排気外筒（１）の外側に所定の間隔を置いて空隙を設け、外周に設けられた被い（１Ｅ）は、上流側の被い外気取入口（１Ｆ）の断面積を終端部の被い排気噴出口（１Ｇ）の  断面積よりも大きくし、被い（１Ｅ）の終端部付近に於いて流れる外気で負圧を発生させて、排気外筒（１）の終端部付近に設けられた外筒排気通過孔（２Ｂ）から、排気を排気外筒（１）と内筒（２）の間から被い（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。
【００２０】
図１は内筒（２）を円筒形にする場合の参考例である。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２〜５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鍔（２Ｆ）を設けて内筒（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。
【００２１】
図１において、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）の内筒排気取入口（２Ｃ）の断面積よりも大きくする。    
【００２２】
図２は本発明の第２の実施例の排気促進装置の横断面図を、図４は本発明の実施例の動力吸引装置のファンの斜視図及び右側面図を、図５は本発明の第１の実施例の排気促進装置の上流側から見た立体斜視切断図を示す。
図１、図２、図４、図５を参照。内筒（２）の終端部から上流に向かって錐状の閉鎖防熱板（２Ｇ）を設け、材料には熱伝導性の低い物を選び、先端部の断面積の少ない方を上流側に向け、下流に装備した動力吸引装置（２Ｈ）を防護し、錐状の閉鎖防熱板（２Ｇ）の終端部と内筒（２）の終端部を固定し、内筒（２）内の排気を排気外筒（１）側に導く。
【００２３】
図４、図５を参照。錐状の閉鎖防熱板（２Ｇ）の下流には任意の形状のファン（２Ｉ）を備えた動力吸引装置（２Ｈ）を設け、機械的、電気的に熱機関の燃焼状態に応じ、従来技術を用いて回転数を制御し排気を促進する。図１及び図２及び図４及び図５には参考例として電動式のプロペラ型を記した。プロペラを用いる場合、通常のプロペラと違い、中心付近と先端部とピッチを同じにして動力吸引装置（２Ｈ）の冷却用外気及び内筒（２）と排気外筒（１）からの排気及び排気外筒（１）と被い（１Ｅ）からの排気量を均一にする。
【００２４】
図１、図２、図５を参照。錐状の閉鎖防熱板（２Ｇ）の斜面部から内筒（２）及び排気外筒（１）及び被い（１Ｅ）を貫通してする独立した外気を吸入する通気管（２Ｅ）を設け外気を導入して動力吸引装置（２Ｈ）を冷却しながら、外筒排気噴出口（１Ｄ）と、被い（１Ｅ）と排気外筒（１）の間から噴出する外気及び排気をファン（２Ｉ）で強制吸引廃棄する。
ファンの構造形状はプロペラ型のみならず、シロッコ型、遠心型等々、種々のファンを用いて機械的に強制吸引廃棄させてもよい。
【００２５】
加速子（３）の構造は中空の円錐台状か角錐台状の筒体であり、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、多い方を下流側に向け、終端部を内筒（２）の内筒排気取入口（２Ｃ）の面位置より下流側へ被せるようにする。内面には鍔（２Ｆ）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。図１及び図２は加速子（３）の上流に第２の加速子（３Ａ）を設け、断面積の小さい方を上流側に向け、断面積の大きい方を下流側の加速子（３）に向け更に排気の流れを加速させる。
【００２６】
図３（ａ）、（ｂ）は本発明の二種類の取付板の断面図及び斜視図である。内筒（２）と加速子（３）及ぶ第２加速子（３Ａ）は取付板（４）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、平らな板を排気に平行させ、任意の迎角を与えるか後端部を折り曲げるか捻るか又は湾曲した翼状の形をなし、後縁には捻り、折り曲げ（５）を与え、排気に旋回流を発生させて排気の促進を図る。
【００２７】
また、図３において、排気外筒（１）を包む被い（１Ｅ）は固定板兼冷却羽（６）によって排気外筒（１）に固定され、排気外筒（１）及び内筒（２）から伝わる熱を放出させ、固定板兼冷却羽（６）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。
【００２８】
図１及び図２、図３、図５を参照。梟の風きり羽の前縁に付いている鋸歯状突起（１１）の羽毛は消音効果が大であることが知られている、この特性を本発明の以下に記す部品の前縁に設ける。外筒（１）内に設けた加速子（３）及び内筒（２）及び取付板（４）及び固定板兼冷却羽（６）の前縁の鋸歯状突起（１１）を設ける。
【００２９】
図２及び図３、図５を参照。取付板（４）の表面に乱流を発生させて消音効果を得るべく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。
【００３０】
図１及び図２参照。上記００２７段に記載と同じ効果を狙い、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、表面に乱流を発生させることにより消音効果が期待できる。この後流側に三角状又は涙滴状（１３）の何れか一方の突起を複数設けて、発生した乱流を層流に戻し排気の流れを円滑にする。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
船舶用、発電用、産業用、自動車用その他の汎用原動機。
【符号の説明】
【００３２】
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
１Ｆ  被い外気取入口
１Ｇ  被い排気噴出口
２    内筒
２Ａ  排気通過孔
２Ｂ  外筒排気通過孔
２Ｃ  内筒排気取入口
２Ｅ  通気管
２Ｆ  鍔
２Ｇ  閉鎖防熱板
２Ｈ  動力吸引装置
２Ｉ    ファン（プロペラ型、シロッコ型、遠心型等々）
３    加速子
３Ａ  第２加速子
４    取付板
５    捻り、折り曲げ
６    固定板兼冷却（旋回流発生）
１１  鋸歯状突起  
１２  ハの字状突起              
１３  三角状又は涙滴状突起  
【要約】      （修正有）【課題】既存設備に後付けが可能であり、小型安価で製造容易な排気促進装置を提供する。【解決手段】排気外筒１は、所定の角度を有する複数の取付板４により連結固定されており、前記取付板４は平板であり、排気の流れに旋回流を発生させるために、排気外筒１内の各部材を連結固定し、排気の流れに対し、迎角を与え、前端部又は後端部の少なくても一方を折り曲げたことを特徴とする。【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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