(57)【要約】  燃焼エンジンのためのガス流改善装置が、入口圧力でガスの入口流を受けるように構成され、且つ膨張室を囲むハウジングを含む。一組の内側羽根と外側羽根、および流れ分離器が、膨張室内に配置される。外側羽根は、流れ分離器の外側に配置され且つ外側らせんガス流を作る。内側羽根は、流れ分離器内に配置され且つ内側らせんガス流を作り、内側らせんガス流は、外側らせんガス流よりも速い速度と低い圧力を有する。外側らせんガス流および内側らせんガス流は、入口圧力よりも低い平均圧力を有する出口層流プロファイルを作るように、膨張室の出口で再合体される。
2008502845.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼エンジンのガス流増強装置において、
ａ）膨張室を囲み、入口圧力でガス流導管からガス入口流を受けるように構成された入口を有するハウジングと、
ｂ）前記膨張室内の外周部分に配置され、加圧ガスの外側らせん流を作るように構成された複数の外側羽根と、
ｃ）前記膨張室内の中央部分に配置され、前記中央部分内に内側らせんガス流を作るように構成された複数の内側羽根であって、前記内側らせんガス流は、前記外側らせんガス流よりも速い速度と低い圧力を有する、前記複数の内側羽根と、
ｄ）前記内側羽根と前記外側羽根の間の前記中央部分に配置され、前記外側羽根を通って流れる外側流と前記内側羽根を通って流れる内側流とに、前記ガス流を分離するように構成された流れ分離器と、
ｅ）前記外側らせん流と前記内側らせん流とを合体させて、前記入口圧力よりも低い平均圧力を有する出口層流プロファイルを作るようにように構成された出口とを含む、燃焼エンジンのガス流改善装置。
【請求項２】
前記ガス流導管が、前記燃焼エンジンの排気導管を含む請求項１に記載されたガス流改善装置。
【請求項３】
消音器に代えて前記排気導管に取り付けるようになされている請求項２に記載されたガス流改善装置。
【請求項４】
前記ガス流導管が、前記燃焼エンジンの吸気導管を含む請求項１に記載されたガス流改善装置。
【請求項５】
前記ガス流導管が、前記燃焼エンジンのターボチャージャ装置に結合されている請求項１に記載されたガス流改善装置。
【請求項６】
前記ガス流導管が、前記ターボチャージャー装置のインタクーラに結合されている請求項５に記載されたガス流改善装置。
【請求項７】
前記流れ分離器が、前記膨張室内に配置された内側シリンダを含み、前記内側羽根が前記内側シリンダ内に含まれている請求項１に記載されたガス流改善装置。
【請求項８】
前記内側羽根が、前記内側シリンダの後方縁部に隣接して配置され、前記外側羽根が、前記内側シリンダの前方縁部に向かって配置されている請求項７に記載されたガス流改善装置。
【請求項９】
前記内側羽根が、入口ガス流の方向に対して角度約３０度〜約５５度で配置され、前記外側羽根が、前記入口ガス流の方向に対して角度約１５度〜約５５度で配置されている請求項１に記載されたガス流改善装置。
【請求項１０】
前記外側羽根が、入口と出口の間の距離の約１／５である前記膨張室内位置に配置されている請求項１に記載されたガス流改善装置。
【請求項１１】
前記内側羽根および外側羽根が事実上平坦である請求項１に記載されたガス流改善装置。
【請求項１２】
前記出口内に配置され、前記らせんガス流を減らすように構成された直流化手段を更に含む請求項１に記載されたガス流改善装置。
【請求項１３】
前記出口層流プロファイルが、前記出口の周辺に向かうよりも、前記出口の中央断面領域で、より低い圧力と、より速い速度を有する請求項１に記載されたガス流改善装置。
【請求項１４】
前記膨張室が、前記入口に隣接して配置された発散区画と、前記出口に隣接して配置された収束区画と、前記発散区画と前記収束区画の間の事実上円筒形の区画とを更に含み、前記収束区画および前記発散区画が、前記ガス流導管のより小さい直径と、前記円筒形区画のより大きな直径との間の遷移部になっている請求項１に記載されたガス流改善装置。
【請求項１５】
ａ）前記膨張室に続く前記ハウジング内に配置された第２の膨張室と、
ｂ）前記第２の膨張室内の外周に配置され、前記加圧ガスの第２の外側らせん流を作るように構成された第２の複数の外側羽根と、
ｃ）前記第２の膨張室内の中央部分に配置され、前記中央部分内に第２の内側らせんガス流を作るように構成された複数の内側羽根であって、前記第２の内側らせん流が、前記第２の外側らせん流よりも速い速度と低い圧力を有する、前記複数の内側羽根と、
ｄ）前記第２の内側羽根と前記第２の外側羽根の間に配置され、前記外側羽根を通って流れる第２の外側流と前記内側羽根を通って流れる第２の内側流とに前記ガス流を分離するように構成された第２の流れ分離器と、
ｅ）前記第２の出口らせん流と前記第２の内側らせん流とを合体して、前記入口圧力よりも低い平均圧力を有する第２の出口層流プロファイルを作るように構成された第２の出口とを更に含む請求項１に記載されたガス流改善装置。
【請求項１６】
前記入口近くに配置され、前記入口流に反応ガスを導入するように構成された注入ノズルを更に含む請求項１に記載されたガス流改善装置。
【請求項１７】
前記反応ガスが、オゾンと水素から成る群から選ばれる請求項１６に記載されたガス流改善装置。
【請求項１８】
前記注入ノズルの下流側に配置され、前記反応ガスおよび前記ガス流を電流に露出するように構成された電極装置を更に含む請求項１６に記載されたガス流改善装置。
【請求項１９】
前記電極装置が、前記出口近くに配置されている請求項１８に記載されたガス流改善装置。
【請求項２０】
前記電極装置が、スパーク・プラグおよびアノード／カソード対から成る群から選ばれる請求項１８に記載されたガス流改善装置。
【請求項２１】
燃焼エンジンの排気装置において、
ａ）前記エンジンに接続された排気管と、
ｂ）前記排気管に配置された第１のガス流改善装置とを含み、前記第１のガス流改善装置が、
ｉ）入口圧力で前記排気管から排ガスの入口流を受けるように構成されたハウジングと、
ｉｉ）前記ハウジング内で中央に配置され、外側流と内側流とに前記ガス流を分離するように構成された流れ分断手段と、
ｉｉｉ）前記流れ分断手段と前記ハウジングとの間に径方向に配置され、前記外側流のらせん流を作るように構成された複数の外側羽根と、
ｉｖ）前記流れ分断手段内に配置され、前記内側流のらせん流を作るように構成された複数の内側羽根であって、前記内側らせん流は、前記外側らせん流よりも速い速度と低い圧力を有する複数の内側羽根と、
ｖ）前記入口圧力よりも低い平均圧力を有する層流プロファイルを作るように、前記外側らせん流と前記内側らせん流とを結合するように構成された出口とを含む燃焼エンジンの排気装置。
【請求項２２】
前記排気管に配置された第２のガス流改善装置を更に含み、前記第２のガス流改善装置が、
ｉ）入口圧力で前記排気管から排ガスの入口流を受けるように構成されたハウジングと、
ｉｉ）前記ハウジング内で中央に配置され、外側流と内側流とに前記ガス流を分離するように構成された流れ分断手段と、
ｉｉｉ）前記流れ分断手段と前記ハウジングとの間に径方向に配置され、前記外側流のらせん流を作るように構成された複数の外側羽根と、
ｉｖ）前記流れ分断手段内に配置され、前記内側流のらせん流を作るように構成された複数の内側羽根であって、前記内側らせん流は、前記外側らせん流よりも速い速度と低い圧力を有する複数の内側羽根と、
ｖ）前記入口圧力よりも低い平均圧力を有する層流プロファイルを作るように、前記外側らせん流と前記内側らせん流とを結合するように構成された出口とを含む請求項２１に記載された燃焼エンジンの排気装置。
【請求項２３】
前記第２のガス流改善装置が、前記第１のガス流改善装置よりも前記エンジンに近い位置で前記排気管内に配置されている請求項２２に記載された燃焼エンジンの排気装置。
【請求項２４】
前記第２のガス流改善装置が、前記第１のガス流改善装置よりも小さいサイズを有する請求項２２に記載された燃焼エンジンの排気装置。
【請求項２５】
前記第１のガス流改善装置が、消音器の代わりに前記排気管に取り付けるように構成されている請求項２１に記載された燃焼エンジンの排気装置。
【請求項２６】
燃焼エンジンの排気装置において、
ａ）前記エンジンに接続された排気管と、
ｂ）前記排気管に配置された第１のガス流改善装置とを含み、前記第１のガス流改善装置が、
ｉ）入口圧力で前記排気管から排ガスの入口流を受けるように構成された事実上中空のハウジングと、
ｉｉ）前記ハウジングの外周の周りで前記ハウジング内に配置され、前記外周の周りで前記排ガスの外側らせん流を作るように構成された複数の外側羽根と、
ｉｉｉ）前記ハウジングの中央部分内で前記ハウジング内に配置され、前記中央部分内に前記排ガスの内側らせん流を作るように構成された複数の内側羽根であって、前記内側らせん流は、前記外側らせん流よりも速い速度と低い圧力を有する複数の内側羽根と、
ｉｖ）前記入口圧力よりも低い平均圧力を有する層流プロファイルを作るように、前記外側らせん流と前記内側らせん流とを結合するように構成された出口とを含む燃焼エンジンの排気装置。
【請求項２７】
導管内のガス流を改善する方法において、
ａ）入口圧力を有するガスを、入口を通して室内に向ける段階と、
ｂ）前記ガス流を前記室内で外側環状流と内側流とに分離する段階と、
ｃ）前記室を通って軸方向に流れる間に、前記外側環状流を回転させる段階と、
ｄ）前記室を通って軸方向に流れる間に、前記内側流を回転させる段階であって、前記内側流は、前記外側環状流よりも速い回転速度と低い圧力を有する、内側流を回転させる段階と、
ｅ）前記入口圧力よりも低い平均圧力を有する層流プロファイルを有する出口流を作るように、前記外側環状流と前記内側流とを再結合する段階とを含む導管内のガス流を改善する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広義の概念で云えば、燃焼エンジンのガス流に係わり、具体的に云えば、本発明は、エンジン出力と効率を増大すべく、吸気または排気導管におけるガス流の効率を改善する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
燃焼エンジンの動作原理はよく理解されている。空気と燃料が混合され、入口弁を通して燃焼室に引き込まれ、燃焼室で、空気と燃料の点火が行なわれる。点火装置は、運動エネルギーをエンジンの機械的構成部品に与えて、エンジンに仕事をさせ、また高温排出ガスを生じさせ、該高温排出ガスは排気弁を通して排出され、最終的に大気に排出される。
【０００３】
エンジンを作動させるために、排気圧力は燃焼圧力よりも低くなければならない。同時に、燃焼による騒音を減衰させ、かつ汚染を減らすために排出ガスを処理することが望ましい。したがって、内燃エンジンは、一般に不完全燃焼からの望ましくないガスと粒子の放出を減らすための触媒変換器および粒子捕捉器、またエンジン騒音を減少させるための各種消音器を具備する。
【０００４】
残念なことに、排気の流れに配列されたこれらの構成部品は、排気背圧を増大させる傾向があり、その結果、エンジン出力と効率が低下する。これはまた、より高いエンジン作動温度に帰着する傾向があり、潤滑剤とエンジン自体の寿命が低下する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
エンジンの背圧を事質上増大させずに、エンジン騒音を低下させることのできる排気装置を開発することが有利であることが認識される。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、ガス流導管からガスの入口流を受けるように構成され、膨張室を囲むハウジングを有する燃焼エンジンのガス流改善装置を首尾よく提供する。一組の内側羽根と外側羽根が、膨張室内に配置される。外側羽根は、膨張室の外周に沿って外側らせんガス流を作るように構成され、内側羽根は、膨張室の中央部分内で内側らせんガス流を作るように構成され、内側らせんガス流は、外側らせんガス流よりも速い速度と低い圧力を有する。外側流と内側流は、入口圧力よりも低い平均圧力を有する出口層流プロファイルを作るように、出口で再合体される。
【０００７】
本発明の別の観点によれば、燃焼エンジンに接続される排気管と、該排気管に配置された第１のガス流改善装置とを含む燃焼エンジンの排気装置が提供される。第１のガス流改善装置は、入口圧力で排気管から排ガスの入口流を受けるように構成されたハウジンと、該ハウジング内の外周部分に配置され、前記外周部分に排ガス外側らせん流を作るように構成された複数の外側羽根と、該外側羽根の内側中央部分内でハウジング内に配置され、外側らせん流よりも速い速度と低い圧力を有する排ガス内側らせん流を該中央部分に作るように構成された複数の内側羽根と、入口圧力よりも低い平均圧力を有する層流プロファイルを作るように、外側らせん流と内側らせん流とを合体させるように構成された出口とを含む。
【０００８】
本発明の更に詳しい観点によれば、排気装置が、排気管に配置された第２のガス流改善装置を含むことができる。
【０００９】
以下、本発明のその他の特徴と利点については、添付図面に示す実施例の説明で明らかにされるだろう。
【実施例】
【００１０】
以下に、図面に示される典型な実施例を見ることにし、また、本明細書で用いる特別な用語で実施例の説明を行なう。しかしながら、そのことによって、本発明の範囲を限定する意図はない。本発明の開示を知る当業者が想起するであろう、本明細書に記載された本発明の特徴の代替例および変形例、および、本明細書に記載された本発明の原理の別の応用は、本発明の範囲内にあると考えるべきである。
【００１１】
本発明は、燃焼エンジンに結合される導管内のガス流を改善するための装置を提供する。本明細書用いられる用語「ガス」は、その基本的な科学的意味を有し、液体ではない流体であることを意図する。本発明装置は、エンジンの排ガスおよび入口ガスの両者に適用でき、より高い効率のために、全流れ圧力を低下させ、かつ、速度を増大する。本発明装置は、ガス流を２つの流れに分割する部材を含み、室内の各流れに渦回転を引き起こし、層流出口内に圧力差を作り、背圧を低くし、かつ、流れを促進させる。
【００１２】
本発明によるガス流改善装置１０の一実施例を、図１Ａ、図１Ｂに示す。ガス流改善装置は、広義で、二組のスパイラル羽根１４、１６を有する中空の円筒形ハウジング１２を含む。ハウジングは、入口１８、出口２０、および、入口と出口の間の膨張室２２を含む。膨張室は、概ね円錐形の発散区画２４、円筒形中央区画２６、および円筒形中央区画を出口に相互接続する概ね円錐形の収束区画２８を含む。円筒形中央区画は、入口または出口よりも大きな直径を有し、発散および収束区画は、各直径間の遷移部になる。発散および収束区画は、入口および出口と膨張室との間の流れの漸進的な遷移部として設計される。入口および出口は、同一直径を有するとして示されているが、これは、以下に議論されるように必ずしもそうである必要はない。さらに、入口および出口は、円形断面として示されているが、これも、必ずしもそうである必要はない。その他の導管形状を、本発明のガス流改善装置に用いてもよい。
【００１３】
一組のスパイラル羽根１４、１６は、膨張室２２の円筒形中央区画２６内に配置される。外側羽根１６は、膨張室の円筒形中央区画の壁と、流れ分離器または流れ分断パイプとも呼ばれる内側シリンダ３２の外側との間の環状空間３０内に配置される。内側羽根１４は、内側シリンダ内に配置される。内側シリンダは、ガス流を、矢印３６で示される中央流部分と、矢印３８で示される外側または環状流部分とに分離または分割する。中央流部分は、内側羽根と接触し、外側流部分は、外側羽根を通過して流れる。
【００１４】
それらの幾何形状のために、外側羽根１６は、ハウジングの中央膨張室２２の外周部分における外側流の、本質的に渦である、スパイラル状またはらせん状のガス流を作る。この外側流は、図１において矢印３８で示される。内側羽根１４は、矢印３６で示される、中空ハウジングの中央内にスパイラル状またはらせん状の渦を生成する。
【００１５】
内側および外側羽根の形態は、多くの方法で変えられることができる。例えば外側羽根の数は変わることができる。本発明者は、１２枚の外側羽根を使用したが、装置は、より多い数または少ない数で構成されることができる。同様に外側羽根の角度は変えることができる。本発明者が首尾よく使用したある角度は、到来するガス流に対して約５５度の角度であるが、外側羽根の相対角度は、この角度とは異なることができる。例えば、約１５度から約５５度までの角度は、広範な範囲の流れ特徴に適してことができることが考えられる。実際の最大角度は、らせん流のスパイラル特徴を最大化するために望ましい。しかしながら、下流側擾乱の生成は、流れおよび排出エネルギー（即ち速度）を乱し、したがって装置の効率を低減する。５５度より高い角度が使用されることができるが、多くの流れ条件に関して実際的ではない。他方、約１５度未満の羽根角度は、劇的に少ないスパイラル流を生成する傾向があり、ガス流改善装置の低減された性能を提供する。実際に、羽根角度が小さすぎるなら、らせん流パターンは、まったく確立されないことがある。
【００１６】
外側羽根の構成は、他の方法で調整されることもできる。例えば、図２Ａを見ると、外側羽根は、隣接する羽根間に見える間隔が存在するようにサイズおよび角度を有することができ、ガス流改善装置を通して見る場合に、外側羽根から出口２０への直接の視線を可能にする。代わりに、図２Ｂに示されるように、外側羽根１６ｂの代替構成は、外側羽根から出口への任意の直接の視線を妨げるサイズおよび／または角度を有する羽根を含むことができる。本発明者は、この後者の構成は、音響のための直接の経路をより妨げることによって、エンジン騒音のより大きな消音を提供することを見出した。
【００１７】
内側羽根１４も、様々な方法で構成されることができる。内側羽根の一実施例の詳細な図が図１０に示される。この実施例において、内側羽根は、同一の各対のクロス・ブレース３４から下流側に曲がる４つのフラップ３３を含む。対の後方のクロス・ブレースは、前方のクロス・ブレースとは逆であり、且つそれらの間に間隔を有して、前方のクロス・ブレースに隣接して配置される。２つのブレードの組のアセンブリは、分離器パイプ３２内に取り付けられ、分離器パイプを通過するガスの密な回転スピンをともに生成する、対称的な８つの羽根のグループを提供する。この構成は、８つの羽根を作るが、より多くまたはより少ない数の内側羽根が提供されることができ、これらは、示される構成とは異なる構成を有することができることは明らかである。
【００１８】
それらのより近い間隔のために、内側羽根１４は、外側スパイラル流より速い回転速度およびより低い圧力を有するより密な中央スパイラル流を生成する。図に示される実施例において、内側羽根は、到来するガス流に対して約５５度の角度に配置され、角度は、外側羽根に関して上で与えられたほぼ同一の理由で選択される。しかしながら、内側羽根の相対角度は、約３０度から約５５度の範囲内で変わることができる。本発明者は、約３０度未満の角度が、所望の中央スパイラル流を生成するのに不十分であることを見出した。
【００１９】
内側および外側羽根の他の注目に値する態様がある。第１に、羽根（内側および外側の両方）は、全体的に平坦に示されているが、羽根の後縁が前述の範囲内の角度を有する湾曲された羽根も使用されることができる。さらに、入口および出口に対する羽根の位置も変えられることができる。例えば、図１の構成において、外側羽根１６は、内側シリンダ３２の前縁５４に隣接して配置され、一方、内側羽根１４は、内側シリンダの前縁から距離ＬＶに内側シリンダの後方に向かって配置される。外側羽根は、テーパ状の前縁５８および直線後縁を有して構成される。前縁は、各外側羽根の基部５７での前縁が、内側シリンダの前縁から距離ＬＳにセットバックされ、一方、各外側羽根の外側端部５９での前縁が、内側シリンダの前縁と事実上整列して配置される外側シリンダ１２に一致するように配置される。本発明者は、これが、外側羽根に関する有利な構成であることを見出した。
【００２０】
それにもかかわらず、内側および外側羽根に関する他の相対位置も使用されることができる。例えば、図７に示される二重ステージ・ガス流改善装置の実施例において、（以下により詳細に記載される）外側羽根１１６は、図１に示されるものと同様のそれらの支持内側シリンダに対して配置され且つ構成され、一方、内側羽根１１４は、それぞれの内側シリンダの後方で完全に配置される。図３に示される他の代替として、内側羽根１４ａは、内側シリンダ３２の前縁近くに配置されることができ、一方、外側羽根１６ｃは、内側シリンダの後方に向かって配置される。内側および外側羽根の位置における他の変形も可能である。
【００２１】
図１に示されるように、羽根１４、１６の両組は、共通方向に回転するスパイラルまたはらせん流を作るように構成される。しかしながら、圧力差および速度特徴のために、より低い圧力内側流３６は、収束区画２８に到達するまで、一般的により高い圧力の外側流３８から分離したままである。膨張室は、ガスの速度を改善し、且つ上流側の真空および下流側流の推進に影響を及ぼすように、回転ガスを拘束する。膨張室２２の収束区画内で、内側流および外側流は、収束し且つ再結合し、次に層流条件で出口２０を通って出る。
【００２２】
２つの流れが収束するので、内側流３６および外側流３８の圧力および速度特徴は維持され、空間的に変わる流れプロファイルを有する流出層流を作る。即ち図４Ａの圧力プロファイル曲線４０に示されるように、矢印４２によって示される出口導管の側壁に向かう流れは、矢印４４によって示される出口中央の流れより高い圧力を有する。逆に、図４Ｂの速度プロファイル曲線４６に示されるように、矢印４８によって示される出口導管の側壁に向かう流れは、矢印５０によって示される出口中央の流れより遅い速度を有する。
【００２３】
さらに、出口２０で流れるガスの全圧は、平均流出速度がより速いように入口１８でより低く、ガス流改善装置１０が提供するガス引き出し効果を示す。図１および図３に示されるように、出口は、流れを再方向付け且つらせんまたはスパイラル流パターンの維持を低減することを促進する直流化羽根５２も含むことができる。適切な直流化手段は、多くの異なる構成をとることができるが、図に示される構成は、互いに９０度の角度に配置され、且つ内側シリンダ内の内側羽根１４の一部であるクロス・ブレース３４に類似するそれぞれの管内に取り付けられる平坦な金属ストリップまたはプレートを含む。
【００２４】
ガス流改善装置１０の様々な幾何形状態様は、その動作に寄与する。図１Ｂに見えるように、ハウジング１２の円筒形中央区画２６の直径Ｄ４は、入口または出口管のサイズより大きい。これは、膨張室内のスパイラル羽根および他の構造が、正味の背圧を増大することなく流れるガスにそれらの効果を有することを可能にする。一動作実施例において、入口および出口パイプ１８、２０は、約６．３５ｃｍ（２．５インチ）の直径Ｄ１、Ｄ２を有し、膨張室２２の中央区画は、約８．８９ｃｍ（３．５インチ）の直径Ｄ４を有する。他の動作実施例において、入口および出口パイプは、約１０．２ｃｍ（４インチ）の直径を有し、中央膨張室は、約１５．２ｃｍ（６インチ）の直径を有する。これらの異なる直径の組合せは、以下により詳細に記載されるように、エンジンのサイズおよび動作範囲、および生成される異なる流れ形態に関連する。
【００２５】
上述のように、入口および出口パイプは必ずしも同じ寸法である必要はない。例えば、本発明者は、入口パイプが約１０．２ｃｍ（４インチ）の直径を有し、中央膨張室が約１５．２ｃｍ（６インチ）の直径を有し、且つ出口が約１２．７ｃｍ（５インチ）の直径を有する動作システムを作った。本発明者は、この構成が、ガス流改善装置の動作を改善することを見出した。他のサイズの組合せも可能である。さらに、スパイラル流に寄与するように、中央膨張室が円筒形であることが望ましいが、入口および出口パイプは、矩形、八角形などの円形以外のある形状であることができる。
【００２６】
内側シリンダ３２は、長さＬＬおよび入口および出口パイプ１８、２０の直径より小さい直径Ｄ３を有する。内側シリンダの直径および長さは、ガス流改善装置の全体サイズに比例する。本発明者は、一部分は試行錯誤に基づいてこれら要素の動作可能な寸法を決定した。中央膨張室の直径Ｄ４が約８．８９ｃｍ（３．５インチ）である、一動作実施例において、約４．０６ｃｍ（１．６インチ）の直径Ｄ３を有する内側シリンダは、適していることが見出された。
【００２７】
発散区画２４の長さＬｄおよび収束区画２６の長さＬｃは、入口および出口導管並びに膨張室２２の中央区画のそれぞれのサイズと、発散角度αおよび収束角度βとに応じる。これらの角度は、羽根の角度に対する上述で議論した同じ考慮に大いに基づいて選択される。発散および収束角度は、実際的な最小値として約２０度から実際的な最大値として約５５度までに及ぶことができる。他の角度も使用されることができる。空間効率の観点から望ましくないことがあり得るより小さな角度は、ガス流改善装置をより長くする効果を有することは明らかである。
【００２８】
内側羽根１４および外側羽根１６の両方のスパイラル羽根は、入口１８に向かって配置されるが、入口に直接隣接しない。発散区画と内側シリンダ３２の前方縁５４との間の距離Ｌ１は、膨張後および分割前に流れを安定化することを可能にするために設けられる。約１５．２ｃｍ（６インチ）の直径のガス流改善装置において、使用される距離Ｌ１は、約２．９２ｃｍ（１．１５インチ）である。約２５．４ｃｍ（１０インチ）の直径のガス流改善装置において、約４．４４ｃｍ（１．７５インチ）の距離Ｌ１が使用される。内側シリンダの後方縁５６と収束区画との間の領域は、長さＬ２を有し、完全に確立されるようになるために、開放室に内側および外側渦（矢印３６、３８によって示される）を提供する。
【００２９】
距離Ｌ１、Ｌ２、およびＬｃは、膨張室２２の中央区画２６の直径の関数であり、内側および外側の両方のらせんまたはスパイラル流の完全な確立のための十分な距離を提供するように選択される。まとめて内側羽根１４および外側羽根１６は、出口より入口により近い膨張室内の位置に配置され、入口から内側シリンダ３２の前縁５４への距離は、入口と出口との間の全距離の約１／５である。膨張室の中央区画の直径Ｄ４が約８．８９ｃｍ（３．５インチ）であり、且つ内側シリンダの長さＬＬが約６．３５ｃｍ（２．５インチ）である一動作実施例において、距離Ｌ１、Ｌ２、およびＬｃは、それぞれ約１．２７ｃｍ（０．５インチ）、約５．７２ｃｍ（２．２５インチ）、および約１．２７ｃｍ（０．５インチ）である。本発明者は、膨張室の出口端部を、らせん流を確立することを可能にするために必要な長さより長くすることが、装置の性能をほとんど増やさないことを見出した。例えば、本発明者は、約１５．２ｃｍ（６インチ）直径の膨張室を有する装置に関して、膨張室の全長は、適切な動作を提供するために約２０．３ｃｍ（８インチ）であり得ることを見出した。追加の長さは、著しく機能を改善しないことは明らかである。
【００３０】
その動作に寄与するガス流改善装置１０の他の幾何形状特徴は、内側シリンダ３２の前方または前縁５４と、それら外側羽根の基部５７で外側羽根１６の前縁５８との間のセットバック距離ＬＳである。この距離は、流れが、後続の要素（例えば羽根）からの任意の擾乱の前に分割されることを可能にする。膨張室の中央区画の直径Ｄ４が約８．８９ｃｍ（３．５インチ）であり、内側シリンダ３２の直径Ｄ３が約４．０６ｃｍ（１．６インチ）であり、且つ内側シリンダの長さＬＬが約６．３５ｃｍ（２．５インチ）である一動作実施例において、約０．６４ｃｍ（約０．２５インチ）のセットバック距離ＬＳが、使用される。ガス流改善装置の寸法が異なる他の構成において、本発明者は、内側シリンダの長さＬＬの約１０倍に等しいセットバックＬＳを使用した。
【００３１】
内側羽根１４も、流れ分断パイプ３２の前縁５４から距離ＬＶでセットバックされる。本発明者は、様々な構成での実験を介してこの距離の望ましさを決定した。この距離は、内側環状流における擾乱を低減し、したがって内側らせん流の十分な確立に寄与することが考えられる。図１の実施例において、例えば、この距離ＬＶは、外側羽根のセットバックＬＳより著しく大きいが、内側シリンダの後方末端に羽根が配置されるほどには大きくない。図７の実施例において、内側羽根を流れ分断パイプの後方末端に配置するセットバックＬＶが、効果的に使用される。しかしながら、他の構成も使用される。例えば、図３に示される構成で、小さなセットバック（上述で議論されるＬＳの値にほぼ等しい）を有して内側シリンダの前縁近くに内側羽根が配置され、外側羽根は、ある距離で後方に配置される。
【００３２】
上記のように、膨張室並びに入口および出口導管の異なる相対直径は、エンジンのサイズおよび動作範囲、および生成される異なる流れ形態に関連する。即ち、より小さな直径のガス流改善装置は、大きな直径のガス流改善装置より小さい流量で有効に動作し、したがって、より小さなエンジンおよび／またはより遅い速度（例えばより低いＲＰＭ）で動作するエンジンに関して最大の利点である。代わりに、より大きなガス流改善装置は、より大きなエンジンおよびより高いＲＰＭで動作するエンジンのために必要である。所定のエンジンに関する異なる直径および許容可能な直径の範囲は、また、排気装置を「調整」することを可能にし、このように騒音および逆火の発生率を低減する。
【００３３】
排気ストリームで使用されるガス流改善装置の追加の実施例が、図１２から図１４に示される。これらの実施例は、水素ガスまたは他の反応ガスが、排気ストリームに注入され、点火され、および／または、イオン化され、もって排ガス変換プラズマ（ＥＧＴＰ）消音器と呼ぶことができるものを作るシステムを提供する。これらの実施例は、Ｇｕｎｄｅｒｓｏｎ他名義の米国特許第５６０３８９３号に概略が記載される同様の原理のいくつかで動作する。図１２〜図１４で、ガス流改善装置ユニット１０は、排ガス流（矢印９０によって示される）が左から右へ移動して、図１と同一の全体的方向で示される。これらの図において、直流化羽根（図１における５２）は示されていないが、所望の流れを作るための上述の構造が、含まれることが推定されることが理解される。
【００３４】
図１２の実施例において、ガス流改善装置１０ｂは、ガス流改善装置の入口近くの排気ストリーム内へのガス状水素または他の反応ガスを導入するための注入管９２およびノズル９４を含む。水素または他のガスは、市販で利用可能である様々なタイプのガス生成器（図示せず）によって生成されることができる。例えば、水素は、水からガス状水素を作る電解ユニット（図示せず）を使用して生成されることができる。ポンプ（図示せず）は、注入管およびノズルを介して電解ユニットから反応ガスを送るために提供されることができる。
【００３５】
ガスは、上述された方法で、ガス流改善装置１０ｂ内へらせん羽根および他の構造を通過するとき、流れる排ガスと混合する。それが流れるとき、水素の一部は、排気ストリーム内の汚染物質を含む様々な排出ガスと反応することがある。これは、エンジンから望ましくない排出物を低減する有利な効果を有する。排ガスが、ガス流改善装置ユニットの端部に到達するとき、それは、高度にイオン化され、且つ電荷を提供するアノード／カソード対９６、９８などの電極装置を通過する。この電荷は、水素を、排気ストリーム内にとどまることができる任意の他の未燃焼種とともに、燃焼および／またはイオン化するために排気ストリーム内にとどまらせる。これは、ガス流改善装置ユニットの出口端部近くでプラズマ雲１００を作る。このプラズマ雲は、ガスを再生成し且つ／または未燃焼の燃料種を消費することによって排出を改善し、またガス流改善装置ユニットを通る流れの改善を促進する低圧状況を作る。
【００３６】
図１３に示されるＥＧＴＰ消音器概念の代替実施例において、ガス流改善装置ユニット１０ｃは、図１２の実施例における配置に類似する、ガス流改善装置の入口近くにガス状水素を導入するための注入管９２およびノズル９４を含む。しかしながら、この実施例において、電極装置であるアノード９６およびカソード９８は、また、装置の入口近くに配置され、入口でプラズマ雲１００を作る。この実施例は、以下により詳細に記載されるターボ・ダウン・パイプで良好に作動し、その効果は、より低いＲＰＭレベルでターボ・ブーストを作るように、ターボをより速くスプールアップする。これは、性能および燃料効率を増大し且つ排出物を低減すると考えられる。この実施例において、排気流の圧力および流れ特徴が、出口近くより装置の入口で改善される（即ち、真空が作られる）。効果は、装置両端の圧力差を改善し、且つ装置を通るガスの流量を増大することである。さらに、水素は、燃焼前に排ガスと事実上混合する機会を有さないが、低圧状況における燃焼が、そうでなければ大気に排出される未燃焼の炭化水素および他の汚染物を消費することをまだ促進する。
【００３７】
ガス注入ＥＧＴＰ装置１０ｄのさらに他の代替実施例が、図１４に示される。この実施例は、電極装置が、アノード／カソード対の代わりにスパーク・プラグ１０２を含むことを除いて、図１３の実施例に類似する。アノードとカソード対と同様に、約１５ｋＨｚの周波数で点火するスパーク・プラグが、ガス流改善装置の入口近くでガスのイオン化／燃焼を作る効果を有する。この実施例は、また、これが、通常ではないまたは特別の部品よりむしろ、共通の既成部品（従来のスパーク・プラグ）を使用する利点を有する。
【００３８】
図１２から図１４に示される様々な実施例の要素は、示されていない様々な追加の組合せで集められることができることは理解されるべきである。例えば、図１２の実施例において、図１４に示されるなどのスパーク・プラグは、アノードおよびカソード９６、９８の代わりに装置の出口端部に設けられることができる。他の組合せも可能である。
【００３９】
異なる寸法の複数のガス流改善装置が、異なる動作速度でそれらの効果を提供するために、単一の排気装置内に設けられることができる。例えば、触媒コンバータ６６に至る排気管６４に収束する排気マニホールド６２を有する、４シリンダ内燃エンジン６０が、図５に示される。触媒コンバータに続き、上記で議論されたように構成された２つのガス流改善装置１０ａ、１０ｂが、排気管内に配置される。第１のガス流改善装置１０ａは、より小さな直径を有し、より遅い速度で最も有効であり、一方、第２のより大きな直径のガス流改善装置１０ｂは、より速い速度で主に有効である。
【００４０】
一動作実施例において、本発明者は、自動車排気装置に二重インライン・ガス流改善装置システムの設置前および設置後の両方で、ガソリン出力ターボチャージ３．０リットルＶ６エンジンを有する１９９６Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ３０００ＧＴを試験した。このシステムは、自動車の二重排気装置の両側に直列に設置された２つのガス流改善装置を含む。エンジンのより近くに配置されるガス流改善装置は、約８．８９ｃｍ（３．５インチ）直径のユニットであり、排気装置の排出端部に向かうガス流改善装置は、約１５．２ｃｍ（６．０インチ）直径のユニットである。設置前に、貯蔵排気装置を用いて、動力計試験から、自動車が、４９００ｒｐｍで１８８．５Ｈｐのピーク出力、および３７００ｒｐｍで約３０２．８Ｎｍ（２２３．３ｆｔ−ｌｂ）のピーク・トルクを有することが示された。ガス流改善装置システムの設置後、同一の自動車は、５１００ｒｐｍで２５５．２Ｈｐのピーク出力、および３５００ｒｐｍで約３８９．２Ｎｍ（２８７．０ｆｔ−ｌｂ）のピーク・トルクを示した。
【００４１】
他の動作実施例において、本発明者は、自動車排気装置の排出端部に単一の約１５．２ｃｍ（６インチ）直径のガス流改善装置の設置前および設置後の両方で、燃料噴射７．３リットルのＶ８ディ−ゼル・エンジンを有する２０００ＦｏｒｄＦ−２５０ピックアップ・トラックを試験した。設置前に、貯蔵排気装置を用いて、動力計試験から、自動車が、３０００ｒｐｍで２５８．９Ｈｐのピーク出力、および２５００ｒｐｍで約７００．１Ｎｍ（５１６．８ｆｔ−ｌｂ）のピーク・トルクを有することが示された。ガス流改善装置の設置後、同一の自動車は、２７５０ｒｐｍで２６８．１Ｈｐのピーク出力、および２５００ｒｐｍで約７０８．２Ｎｍ（５２２．３ｆｔ−ｌｂ）のピーク・トルクを示した。
【００４２】
さらに他の動作実施例において、本発明者は、公称４７５ＨｐのＣｕｍｍｉｎｓ  ＩＳＸディ−ゼル・エンジンを有するクラス８  Ｖｌｏｖｏセミ・トラクタにガス流改善装置システムを設置した。設置前に、トラックは、６．４７ｍｐｇの平均燃料経済性を有した。設置後、確実な１４カ月にわたる同一のトラックの平均燃料経済性は、７．７９ｍｐｇに増大し、約２０％増加した。
【００４３】
図１〜図５、図１２〜図１４に示されるガス流改善装置の各種実施例の全ては、単一組の内側および外側羽根、並びに単一の膨張室を有する。二重室または二重ステージ構成を有するガス流改善装置１１０の代替例が図７に示されている。前記実施例と同様に、この実施例は、流れるガスを受けるための入口１１８、およびガスを排出するための出口１２０を有するハウジング１１２を含む。ハウジングは、入口に隣接して配置される発散区画１２４、および出口に隣接して配置される収束区画１２８を含む。
【００４４】
上述の構成とは異なり、図７のガス流改善装置１１０は、らせんまたはスパイラル流を作るために、二組以上の羽根および分断パイプを含む。装置は、その内に第１の組の内側羽根１１４ａがある第１の膨張室１２２ａ、および第１の内側シリンダ１３２ａに取り付けられた第１の組の外側羽根１１６ａを含む。第１の組の羽根は、上述の方法で動作し、装置を通るガス流を改善する内側および外側渦を作る。第１の組の羽根は、上述の中間収束区画と同様に、直流化手段１３６を含む中間収束区画１３４が続く。中間収束区画および直流化手段を示す断面図が図８に提供される。
【００４５】
中間収束区画１３４の出口を越えて、ハウジングは、再び第２の膨張室１２２ｂに対して開口し、第２の膨張室１２２ｂ内に、第２の内側シリンダ１３２ｂに取り付けられた第２の組の内側羽根１１４ｂおよび第２の組の外側羽根１１６ｂを含む、第２の組の羽根がある。流れパラメータが、第１の組の入口とは第２の組の入口でわずかに異なるが、第２の組の羽根は、第１の組の羽根と同様の方法で動作する。第１および第２の組の羽根は、事実上同一に構成され、それらの相対構成は、上述の任意の方法で変えられることができる。図７の構成は、本質的に直列に配置された２つのガス流改善装置を示すが、単一のハウジング内に含まれる。
【００４６】
図７のガス流改善装置に類似する二重ステージ・ガス流改善装置２１０の代替実施例が、図９に示される。この実施例において、中間収束区画２３４および直流化手段２３６は、流れが、第２の膨張室２２２ｂ内に除々に膨張することを可能にする中間発散区画２３８が続く。これは、それが２回目に膨張したとき、流れ内の擾乱を低減することを促進し、したがって流れを改善する。中間直流化手段とハウジング２１２の外側壁との間の環状空間２４０は、自動車消音器で一般に使用されるなどのパッキング材料２４２で充填されることができる。中央流直流化管２４４は、その側部周囲に複数の小さな開口２４６を含むことができ、小さな開口２４６は、パッキング材料の環状室とガス流との間の連通を可能にする。環状室は出口を有さないので、内部に実際のまたは正味のガス流は存在しない。しかしながら、開口は、流れるガスに関連する騒音のいくらかが、パッキング材料によって減衰される、恐らく１０ｄＢだけ減衰されることを可能にする。
【００４７】
他の代替の二重ステージ・ガス流改善装置構成が、図１５および図１６に示される。これらの実施例において、入口２１８は、上述のように反応ガスの注入のためのガス注入管２９２およびノズル２９４を含む。次に、電極装置が、中央直流化手段２３６内に配置される。図１５の実施例において、電極装置は、アノード２９６およびカソード２９８を備え、アノード２９６およびカソード２９８は、帯電され、第２の膨張室の入口領域近くにプラズマ雲３００を作る効果を有する。図１６の実施例において、電極装置は、中央直流化手段２３６内に配置されるスパーク・プラグ３０２を含む。これらの構成は、ガス注入および混合されたガス流の点火／イオン化に関して上述で議論された利点を提供するが、二重ステージ・ガス流改善装置ユニットでそれを行う。
【００４８】
本発明によるガス流改善装置は、排気導管以外のガス流導管で使用されることもできる。例えば、図５に示されるように、入口ガス流改善装置８０は、エンジン吸気部８２内に配置されることができる。そのような設置において、ガス流改善装置に対する入口８４は、大気に開口され、出口８６は、エンジン吸気部に取り付けられる。装置が、その出口で圧力を低減するので、それは、エンジン６０内へのガス（即ち空気）のより有効な流れを提供し、したがって吸気に必要な真空圧力を低減する。それはまた、流れの中央で、より低い圧力およびより速い速度を有する空気のなだらかで効率的な層流を提供し、同様に吸気の温度を低減する。
【００４９】
本明細書に記載される１つ以上のガス流改善装置は、ターボチャージャ・ブーストを増大し、且つターボチャージャ排出物ゲートを作動することなくより高いブーストを可能にするために、ターボチャージャに関連して使用されることもできる。そのような構成が図６に示される。良く知られているように、ターボチャージャ３１０は、タービン３１４を回転するためにエンジン３１２からの排ガス流を使用し、タービン３１４は、次に空気ポンプまたは圧縮器３１６にエネルギーを供給する。空気ポンプは、一般に、エンジン吸気部３１８とエンジンの吸気マニホールド３２０との間に配置され、且つシリンダ内へ入る空気を加圧する。これは、エンジンのパワー出力を増大する燃焼に利用可能な空気量を増大する。ブーストをさらに改善するために、ターボチャージャー装置は、空気ポンプによる圧縮後およびエンジン内への導入前に、吸気を冷却するインタクーラ３２２を含むことができる。これは、冷却空気がより密であるためエンジン・パワーを増大する。
【００５０】
ターボチャージャ３１０は、エンジン３１２の排気マニホールド３２４に取り付けられる。シリンダから排気は、タービン３１４を通過して、タービンを回転させる。タービン・ブレードを通過した後、排ガスは、エンジン排気装置（図示せず）に至るターボ・ダウン・パイプ３２６を通って吐き出される。ターボチャージャは、内側弁である排出物ゲート（図示せず）も含むことができ、排出物ゲートは、ブースト圧力が高すぎるなら、排気がタービンをバイパスし且つエンジン排気装置に直接入ることを可能にする。
【００５１】
本発明のガス流改善装置は、性能を改善するためにターボチャージャに関連して多くの方法で使用されることができる。上述で議論されるように、１つ以上のガス流改善装置は、エンジン排気装置（ターボ・ダウン・パイプ３２６の下流側）に結合されることができる。これらは、ターボチャージャのタービン部分を通る排ガス流を改善することを促進する。さらに、吸気部３１８内に配置されるガス流改善装置３２８は、ターボチャージャ３１０の圧縮器部分３１６内への空気流を改善することを促進する。
【００５２】
さらに、１つ以上のガス流改善装置３３０は、インタクーラ３２２の前および／または後で空気ライン３３２内に設けられることができる。インタクーラは、吸気を冷却することによってターボ・ブーストを改善するが、その利点にいくつかは、インタクーラ自体は、空気流通路内の障害物を介在させることだけで低減される。インタクーラの前および／または後に１つ以上のガス流改善装置を提供することは、インタクーラが導入する流れの妨害物および圧力低下を補償することを促進する。これは、インタクーラの効率を改善することを促進する。
【００５３】
本発明によるガス流改善装置（図示せず）が、ターボチャージャ内へのガス流を改善するために、排気マニホールド３２４とガス・タービン３１４の入口との間に配置されることができることも考えられる。しかしながら、可能であればそのような構成は、恐らく多くの状況で非現実的であることが予想される。それにもかかわらず、図６に示される任意のまたはすべてのガス流改善装置を提供することは、背圧を低減し且つターボチャージャ性能を増大することを促進できる。これらの装置は、負圧を提供し、負圧は、より低いＲＰＭでターボチャージャ３１０のより迅速なスプールアップを可能にし、したがって、ターボチャージャ・ラグを低減し且つエンジン性能および効率を増大する。
【００５４】
ターボチャージャに関連するシステムの追加の代替特徴は、図６および図１１にも示される。本発明者は、エンジン吸気部への所定の反応ガスの注入または生成が、性能を改善することができることを見出した。そのようなガスは、オゾンおよび水素を含む。図６に示されるように、吸気システムは、反応ガスを作るためのガス生成器３３２、およびインタクーラ３２２のすぐ下流側であるガス流改善装置３３０内にガスを導入するための注入器管３３４を含むことができる。図１１の図において、このガス流改善装置ユニットは、図９に示される方向とは反対方向で示され、空気流は、左から右へ移動する（矢印３３６によって示される）。
【００５５】
ガス生成器３３２は、注入器ノズル３３８を通してガス流改善装置ユニットの吸気端部内へ注入するために、注入器管３３４を通してガスを送るためのポンプを含むことができる。ガス生成器は、多くの形態をとることができる。一実施例において、ガス生成器は、電気アークを使用してオゾンを作るために、高電圧で低電流のＴｅｓｌａコイルを使用するオゾン生成器であり得る。オゾン生成装置は、良く知られており広範に利用可能である。吸気内へのオゾンの混合物は、空気の酸素含有量を増大し、したがって燃焼を改善する。代わりに、ガス生成器は、上述のように水からガス状水素を作る電解ユニットなどの水素生成器であり得る。吸気への水素の注入は、追加の燃料を提供することによって燃焼をブーストできる。さらに、水素燃焼の化学産物が水だけであるなら、それが提供するブーストは、より多くの汚染物を生成しない。
【００５６】
一動作実施例において、本発明者は、Ｖｏｌｖｏ  Ｄｅｔｒｏｉｔ  Ｓｅｒｉｅｓ  ５００Ｈｐディーゼル・エンジン内のインタクーラのすぐ下流側に、ガス流改善装置ユニット内の水素注入システムを設置した。この自動車は、設置前の６．４ｍｐｇの平均燃料経済性から設置後の８．８ｍｐｇの平均燃料経済性までになった。
【００５７】
図１１のガス流改善装置３３０に関する他の代替構成も、提供されることができる。例えば、ガス注入管３３４の代わりに、装置の入口領域に、アノード／カソード対（図１３におけるアノード９６およびカソード９８と同様に）、または、スパーク・プラグ（図１４におけるスパーク・プラグ１０２と同様に）を設けることができ、これらは、他の場所で生成され且つ送られるオゾンを有するよりむしろ、入口ガス流自体に直接オゾンを作るために電気アークを作る。この構成は、システム内にオゾンを導入する利点を提供するが、構成はより簡単である。
【００５８】
ガス流に対する利点が上述されたが、ガス流改善装置は、また他の利点を提供する。第１に、排気装置において、それは、消音器と同様に騒音を低減するが、従来の消音器に一般的なバッフル、パッキング、および他の背圧を生じる構造を使用することはない。本発明者は、上述したようなガス流改善装置が設けられた自動車が、一般的に許容可能な自動車騒音基準に準拠するために従来の消音器の必要がないことを見出した。騒音低減は、装置が提供する流れにおける中断によって一部生じさせられると考えられる。特に、内燃エンジンからの騒音は、各シリンダ内での爆発からの鋭い流れパルスによって生成される。しかしながら、分離された渦を作ることによって、ガス流改善装置はパルス状流れを遮断し、このようにパルスが伝達する騒音を遮断する。装置は、エンジン騒音の周波数を有効に低下させ、このように可聴エンジン騒音の量を有効に低減することが見出された。さらに、図２Ｂに示されるように重なり合う外側羽根が設けられると、騒音低減はより大きい。
【００５９】
本発明者は、ガス流改善装置が、エンジン動作温度を低減することも見出した。これは、排気背圧の低減の結果であると考えられ、それは、燃焼をより完全にさせ、したがってより小さな熱エネルギーおよびより大きな運動エネルギーを生じる。この低下された動作温度は、当然、潤滑剤およびエンジン構成部品の寿命および有効性を増大し、結果としてエンジンのより長い寿命を生じる。
【００６０】
本明細書に開示される本発明は、このように、導管内のガスの流出圧力を低減するエンジン吸い込みおよび冷却装置を提供する。本発明は、エンジンから出る排気流を促進し、またはエンジン内に吸気の流入を促進し、或いはガス流が存在する他の領域で使用されることができる。装置は、任意の内燃エンジンとともに使用されることができ、より完全な燃焼を促進し、エンジンの効率および馬力を増大し、排ガス温度を低下し、燃料経済性を増大し、排出物を低減し、潤滑剤およびエンジン寿命を増大し、すす出力を低下し、且つエンジンからの炭素堆積物の除去を促進すると考えられる。装置は、また排気騒音の周波数を当然に低下することによって消音器としても機能し、したがって可聴エンジン騒音のレベルを有効に低減する。
【００６１】
前記で示した構成は、本発明原理の適用例である。本発明の原理および概念から逸脱することなく多くの変形が可能であることは当業者には明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】それを通るガス流経路である、ガス流改善装置の一実施例の側面視断面図である。
【図１Ｂ】図１のガス流改善装置の側面視断面図である。
【図２Ａ】外側羽根に関する第１の代替構成である、図１のガス流改善装置の横断方向断面図である。
【図２Ｂ】外側羽根に関する第２の代替構成である、図１のガス流改善装置の横断方向断面図である。
【図３】図１のガス流改善装置に類似するガス流改善装置の代替実施例の一部切断斜視図である。
【図４Ａ】排ガスに関する近似圧力プロファイルである、ガス流改善装置の収束区画および出口ノズルの側面視断面図である。
【図４Ｂ】排ガスに関する近似速度プロファイルである、ガス流改善装置の収束区画および出口ノズルの側面視断面図である。
【図５】その内に配置される２つのガス流改善装置およびエンジン吸気部内に配置された１つのガス流改善装置を具備する排気装置を有するエンジンの斜視図である。
【図６】様々な位置に複数のガス流改善装置を含むエンジン・ターボチャージャー装置の半概略図である。
【図７】本発明による二重ステージ・ガス流改善装置の側面視断面図である。
【図８】中間直流化手段である、図６のガス流改善装置の横断方向断面図である。
【図９】その周りに配置される防音パッキング材料を具備する有孔中央直流化手段を有する二重ステージ・ガス流改善装置の代替実施例の側面視断面図である。
【図１０】本発明によるガス流改善装置に適した一組の内側羽根の斜視図である。
【図１１】エンジン吸気システム内にガスを注入するように構成される代替ガス流改善装置の側面視断面図である。
【図１２】出口近くに配置されるガス注入および帯電電極を有する、排気装置のための代替ガス流改善装置の側面視断面図である。
【図１３】入口近くに配置されるガス注入および帯電電極を有する、さらに他の代替の排ガス流改善装置の側面視断面図である。
【図１４】入口近くに配置されるガス注入および点火プラグを有する、さらに他の代替の排ガス流改善装置の側面視断面図である。
【図１５】中央直流化手段の近傍に配置されるガス注入および帯電電極を有する、二重ステージ・ガス流改善装置の他の代替実施例の側面視断面図である。
【図１６】中央直流化手段の近傍に配置されるガス注入および点火プラグを有する、二重ステージ・ガス流改善装置のさらに他の代替実施例の側面視断面図である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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