(57)【要約】  マフラーから出る有毒排出物を減少させる熱放射変換マフラー（１０）は、吸気管（２０）、排気管（２５）、および吸気管と排気管との間に縦方向に延在する本体（３０）とを具える。マフラー（１０）は、更に、本体（３０）内に配置された複数のプレート（４５）、および本体の側壁間で実質的に横方向に延在するプレートを具える。プレート（４５）は、所定の長さであって、隣接するプレートは、互いに所定の距離にある。一のプレートの構造において、プレートは、実質的に重ねて配置されており、マフラーを通過する排気ガス流に対して平行である。【選択図】図１４
2011503411.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マフラーから出る有毒排出物を低減させる熱放射変換マフラーであって、前記マフラーが吸気管、排気管、および前記吸気管と前記排気管との間に縦方向に延在する本体とを具えるマフラーにおいて、
前記マフラーが、更に本体内に配置された複数のプレートを具え、当該プレートが前記本体の側壁間で実質的に横方向に延在しており、所定の長さであり、隣接するプレートは、互いに所定の距離にあることを特徴とする熱放射変換マフラー。
【請求項２】
請求項１に記載のマフラーにおいて、前記プレートは、実質的に重ねて配置されており、前記マフラーを通って通過する排気ガス流に対して平行に配置されていることを特徴とするマフラー。
【請求項３】
請求項１または２に記載のマフラーにおいて、前記プレートの形状が、実質的に平坦、波形、曲線状、Ｕ字型、扁平な管から選択されることを特徴とするマフラー。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のマフラーにおいて、前記プレートの前記所定の長さが３５ミリメートル乃至４５ミリメートルであることを特徴とするマフラー。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のマフラーにおいて、前記所定の距離が２．０ミリメートル乃至４．０ミリメートルであることを特徴とするマフラー。
【請求項６】
請求項５に記載のマフラーにおいて、前記所定の距離が２．５ミリメートル乃至３．５ミリメートルであることを特徴とするマフラー。
【請求項７】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のマフラーにおいて、前記プレートの前記所定の長さが３５ミリメートル乃至４５ミリメートルであることを特徴とするマフラー。
【請求項８】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のマフラーにおいて、前記所定の距離が５．０ミリメートル乃至７．０ミリメートルであることを特徴とするマフラー。
【請求項９】
請求項８に記載のマフラーにおいて、前記所定の距離が５．５ミリメートル乃至６．５ミリメートルであることを特徴とするマフラー。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか１項に記載のマフラーにおいて、前記プレートの厚さが１ミリメートル乃至２ミリメートルであることを特徴とするマフラー。
【請求項１１】
触媒コンバーターとともに用いられる請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のマフラー。
【請求項１２】
マフラーから出る有毒排出物を減少させる熱放射変換マフラーであって、吸気管、排気管、および前記吸気管と前記排気管との間に縦方向に延在する本体とを具えるマフラーにおいて、
前記マフラーが更に、本体内に配置された前記本体の側壁間に実質的に横方向に延在しており所定の表面積をもち、隣接するプレートが、互いに所定の距離にあるプレートを具えることを特徴とする熱放射変換マフラー。
【請求項１３】
マフラーから出る有毒排出物を減少させるための熱放射変換マフラーであって、吸気管、排気管、および前記吸気管と前記排気管との間に縦方向に延在する本体とを有するマフラーにおいて、
前記マフラーが更に、本体内に配置された一連の複数プレートセットであって、重ねて配置した複数のプレートを具え、前記本体の側壁間に実質的に横方向に延在し、所定の表面積を有する前記プレートを具え、隣接するプレートが、互いに所定の距離にあり、前記プレートセットが、所定の分離距離によって分離されていることを特徴とする熱放射変換マフラー。
【請求項１４】
マフラーから出る有毒排出物を低減させる熱放射変換マフラーであって、吸気管、排気管、および前記吸気管と前記排気管との間に縦方向に延在する本体とを有するマフラーにおいて、
前記マフラーが更に、本体内に配置された一連の複数のプレートセットであって、重ねて配置されており、前記本体の前記側壁間に実質的に横方向に延在するしており、所定の長さを有し、隣接するプレートが、互いに所定の距離にあるプレートセットを有し、当該プレートセットが、所定の分離距離によって分離されていることを特徴とする熱放射変換マフラー。
【請求項１５】
請求項１３または１４に記載のマフラーにおいて、前記重ねたプレートの各セットの同じ所定の長さ、プレート間の距離、およびプレートのセット間の分離距離が同じであることを特徴とするマフラー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱放射変換マフラーに関し、特に、マフラー装置を通過して排出される有毒汚染物質を低減させる装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃エンジンと、排気筒のような装置を使用する車輌から放出される騒音と汚染物質の問題が増加している。エンジンと例えば排気筒などのその他の装置は、マフラーと触媒コンバータを利用して音と有毒排出物を低減させている。
【０００３】
マフラーは、間にチャンバを有する吸気管と排気管とから構成されている。このチャンバは、マフラーの一部であり、共鳴チャンバであることによって排気ガスの騒音を低減させる一方で、排気システムを介して移動するガスによって発生する音波の相殺的干渉を引き起こす。これによって、排気ガスによって発生する騒音量は減少する。
【０００４】
また、マフラーは、低くした背圧を提供することによって、エンジンの効率、性能、出力を上げると共に、エンジン部品の摩耗と破断の低減に役立つ。
【０００５】
通常、マフラーは、車輌の排気騒音を低減するように設計されている。通常は、排気管と共に排気システムの一部として取り付けられている。普通、排気システムは、排気ガスが生成されたエンジンから離れたところへ排気ガスを送る配管によって構成されている。
【０００６】
また、車輌排出ガスの汚染影響について関心が高まってきている。ほとんど燃焼ガスの最大部分は、比較的無害な窒素、水蒸気および二酸化炭素であるが、それでも、一酸化炭素、炭化水素、酸化窒素、未燃燃料および粒子状物質などの好ましくない有害または有毒な排出物質が存在する。
【０００７】
触媒コンバータは、エンジンまたは排気筒などに用いて、排出物の毒性を低減することができる。通常、触媒コンバータは、自動車の排気システムで用いられるが、例えば発電機セット、フォークリフト、採掘装置、トラック、バスおよび電車など、エンジンを伴うその他の装置でも用いられる。触媒コンバータは、燃焼による有毒な副生成物をより毒性の低い物質に変換する化学反応を起こす環境を提供する。
【０００８】
触媒コンバータには、いくつかの欠点がある。触媒コンバータは、効率的に機能するには４００度より高い温度が必要であるため、低温始動から約１５分間は、実質的に、有毒汚染物質を増加させる。また、触媒コンバータは、短距離の運転や作動不良を起こす様々なその他の要因による、不点火、濃混合ガス、汚染燃料、油汚染、炭素汚染によってダメージを受ける。
【０００９】
本発明の目的は、内燃機関と例えば排気筒などのその他の装置の有毒排出物の低減を通じて環境への影響を減らす、代替的または相補的装置を提供することである。
【発明の概要】
【００１０】
第一の態様によれば、本発明は、マフラーからの有毒排出物を低減させる熱放射変換マフラーを提供する。このマフラーは、吸気管、排気管、および吸気管と排気管との間に縦方向に延在する本体を有している。更に、このマフラーは、本体内に設置した複数のプレートを有しており、そのプレートは、本体の側壁間で実質的に横方向に延在し、所定の長さを有し、隣接するプレートは、互いに所定の間隔をあけて設けられている。
【００１１】
好ましくは、このプレートは、実質的に重なって配置されており、マフラーを通過する排気ガス流に対して平行である。そのプレート形状は、以下のリストから選択される：実質的に平坦、実質的に波形、実質的に曲線状、実質的にＵ字型、実質的に扁平な管。
【００１２】
好ましくは、プレートの所定の長さは、３５ミリメートル乃至４５ミリメートルであり、プレート間の所定の距離は、２．０ミリメートル乃至４．０ミリメートルである。より好ましくは、この所定の距離は、２．５ミリメートル乃至３．５ミリメートルである。
【００１３】
代替的に、プレートの所定の長さは、３５ミリメートル乃至４５ミリメートルであり、プレート間の所定の距離は、５．０ミリメートル乃至７．０ミリメートルであってもよい。より好ましくは、この所定の距離は、５．５ミリメートル乃至６．５ミリメートルである。
【００１４】
プレートの厚さは、１ミリメートル乃至２ミリメートルであってもよい。
【００１５】
マフラーは、触媒コンバーターと協働して使用することができる。
【００１６】
第２の態様によれば、本発明は、マフラーからの有毒排出物を低減させる熱放射変換マフラーを提供している。このマフラーは、吸気管、排気管、および吸気管と排気管との間で縦方向に延在する本体とを有し、更に、本体内に設置した複数のプレートを有している。このプレートは、本体の側壁間で実質的に横方向に延在し、所定の表面積を有し、隣接するプレートは、互いに所定の間隔をあけて設けられている。
【００１７】
第３の態様によれば、本発明は、マフラーからの有毒排出物を低減させる熱放射変換マフラーを提供している。このマフラーは、吸気管、排気管、および吸気管と排気管との間で縦方向に延在する本体とを有し、更に、本体内に設置した一連の複数のプレートのセットを有している。これら複数のプレートは、重なって配置されており、本体の側壁間で実質的に横方向に延在し、所定の表面積を有し、隣接するプレートは、互いに所定の間隔をあけて存在している。このプレートセットは、所定の分離距離で分離されている。
【００１８】
第４の態様によれば、本発明は、マフラーからの有毒排出物を低減させる熱放射変換マフラーを提供する。このマフラーは、吸気管、排気管、および吸気管と排気管との間で縦方向に延在する本体とを有しており、更に、本体内に設置した一連の複数のプレートのセットを有している。これら複数のプレートは、重なって配置されており、本体の側壁間で実質的に横方向に延在し、所定の長さを有し、隣接するプレートは、互いに所定の間隔をあけて存在している。このプレートセットは、所定の分離距離で分離されている。  
【００１９】
重ねた各プレートセットは、所定の長さ、プレート間の所定の距離、プレートセット間の分離距離が同じである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
添付の図面を参照して、例示として、本発明の実施形態を説明する。
【図１】図１は、本発明の実施例による、マフラー筐体内に封入した矩形の本体を有する熱放射変換マフラーの概略平面図である。
【図２】図２は、本発明の実施例による、マフラー筐体内に封入した矩形の本体を有する熱放射変換マフラーの概略平端面図である。
【図３】図３は、マフラーの本体内のプレート構造の一例を示す概略図である。
【図４】図４は、図１および２に示すマフラーの本体の代替のプレート構造の概略図である。
【図５】図５は、図１および２に示すマフラーの本体の代替のプレート構造の概略図である。
【図６】図６は、図１および２に示すマフラーの本体の代替のプレート構造の概略図である。
【図７】図７は、図１および２に示すマフラーの本体の代替のプレート構造の概略図である。
【図８】図８は、図１および２に示すマフラーの本体の代替のプレート構造の概略図である。
【図９】図９は、図８に示すマフラー本体の軸長に沿ったプレート構造の断面図である。
【図１０】図１０は、図１および２に示すマフラーの本体内に配置する３つの代替のプレート構造の概略図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施例による、マフラー筐体内に封入した円筒形本体を有する熱放射変換マフラーの概略平面図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施例による、マフラー筐体内に封入した円筒形本体を有する熱放射変換マフラーの概略平端面図である。
【図１３】図１３ａ及びｂは、図１１および１２に示すマフラー本体の代替のプレート構造の概略図を示している。
【図１４】図１４は、図１、２、１１および１２に示すマフラー本体の矩形または円形の本体の軸長に沿って分離領域を有するプレート構造の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明は、様々な方法で実装することができ、実施例は、単に説明のための構造として考えるべきである。
【００２２】
図１と２は、マフラー本体３０内に封入した熱放射変換マフラー１０の概略平面図と平端面図である。マフラー１０は、吸気管２０および排気管２５およびこれら２本の管２０、２５間に配置した本体３０を有している。本体３０は、本体３０と各吸気管２０および排気管２５との間に延在している先細の管セクション２０ａ、２５ａによって管２０、２５に接続されている。これらの先細の管セクション２０ａ、２５ａは、所定の曲率半径で本体３０内に移行させることができる。この寸法によって、マフラー１０を通るガス流をより均一なものにできる。本体３０は、本体と、当該技術分野において既知である遮熱材との間に空隙を有する遮熱材１５で取り囲まれている。
【００２３】
図３に示すように、端面から見た本体内部の概略図において、本体３０は、２つのパーツとシーム溶接部材３５で形成することができる。本体３０と矩形マフラー１０の遮熱材１５は、２つの対称ハーフから構成されている。本体の内部には、保持装置４０内にしっかりと保持された複数のプレート４５がある。プレート４５は、本体３０の実質的に横方向全幅に延在している。
【００２４】
図３に示すプレートは、所定の長さの扁平な管であり、隣接するプレート間に所定の距離間隔ｄを有している。図３に示すプレートは、丸い角側部を有する矩形である。保持装置４０は、そのような形状を適所にしっかり保持するように構成されており、プレート４５が動かないようにしている。
【００２５】
図４乃至８は、マフラー１０の本体３０の代替プレート４０の構造を示す概略端面図である。
・図４は、一片の金属でできており、図３に示す保持装置に似た保持装置４０によって所定の位置に保持された蛇行形状のプレート４５を示す。
・図５のプレート４５は細長いＵ字形状をしており、保持装置４０内に自動ロックされている。Ｕ字形状プレートの湾曲した端部は、プレート４５間に必要な所定の距離ｄをとるために短くしたり、延ばしたりすることができる。
・図６および７に示す平坦なプレート４５は、保持装置４０のエッジを波形にすることによって所定の位置に保持されている。
・図８は、予形成した保持装置４０を示しており、この装置は、図６および７に示す長さに短く圧縮される前に、重ねたプレート４５を一体的に固定している。予形成した保持装置４０は、表面の長さに沿って多数の小さな隆起ハンプ４０ａを有していてもよく、保持装置とプレートとの間で、プレート４５をよりしっかり保持して、プレートが保持装置４０から分離しないようにする。
【００２６】
矩形および円形のマフラーは、マフラー本体３０の両側に一またはそれ以上の長く細いスロット５１で構成して、プレート４５を本体３０に溶接することができる。また、矩形および円形のマフラーに用いている全プレートの構造のプレート４５の端部５２は、アールが付いている。
【００２７】
図９は、図８に示すプレート構造のその軸長に沿った断面図であり、予形成した保持装置４０の図６および７に示す長さに短く圧縮される前のものを示す。上述のように、プレートは、所定の距離ｄで分離されている。
【００２８】
図１０は、マフラー１０の本体３０内に配置するプレート４５の３つの代替構造の概略図である。図１０ａおよびｂに示す形状は、図３および４にそれぞれ示しているプレート４５の波型バージョンである。図１０ａ、ｂ、ｃに示す形状は、波型のない平坦な面にして本体３０に配置することもできる。
【００２９】
矩形のマフラー本体３０は、両端に波形保持装置４０を有する平坦なプレートを用いて構成することができる。この平坦なプレートの端部は、プレート４５を適切な位置に固定するべく圧縮された波形保持装置４０の谷に挿入されている。平坦なプレート４５は、プレート４５間に必要な所定の距離ｄに応じて、各谷に、またはひとつおきで谷に挿入することができる。厚さ約１．５ｍｍの波形保持装置４０は、３ｍｍから６ｍｍ間隔で配置されているプレート４５を支持することができる。代替的に厚さ３ｍｍの波形保持装置４５を用いて、プレートを所望の厚さ（６ｍｍ）離して配置することができる。波形保持装置４０を具えた矩形マフラー１０の本体３０は、両側に矩形の部分を有しており、プレート４５および波形保持装置４０を定位置に固定する。
【００３０】
また、マフラー１０は、遮熱材１５を具えていてもよく、これは図１１および１２に示すように、矩形または円形のマフラーの形状に続いている。遮熱材１５は、各端部が開放されており、マフラー本体３０と遮熱材１５との間に空気が流れるようにしている。図１１および１２の円形マフラーに示す遮熱材は、その端部に複数の保持部分５３を有しており、これらの部分は、マフラー本体３０の先細の管部分２０ａ、２５ａに向かって内側へ曲がってＶ字形状の湾曲部である。保持部分５３は、保持部分の先端５４で、マフラーの先細の管セクション２０ａ、２５ａに溶接することができる。本体３０の形状以外は、マフラー１０は、図１に示すものと同じである。
【００３１】
図１３ａおよびｂは、円筒形マフラー１０の本体３０の２つの代替プレート構造を示しており、この構造は、図５および４にそれぞれ示す矩形マフラー１０のプレート構造に相当する。矩形および円形のマフラー１０は、平坦な管、平坦な面を有するワンピース波型プレート、またはＵ字型プレートのいずれかを用いて構成されている。また、矩形マフラー１０は、平坦なプレートを用いて構成することもできる。
【００３２】
図１４は、本発明の別の実施例の概略図である。この図は、前述の図面に示すような一連の重ねたプレート４５のセットを分離構造で示す。連続するプレートセット間の間隔Ｘｎによって、重ねた各プレートセット４５が、その軸長に沿って温度の最大限の上昇を維持し、重ねた各プレートセット４５の出口温度が冷却しないようにしている。これによって重ねたプレートの出口における排気ガスの温度をプレートの最適長を維持するまたは大きくすることによって制御できるようにする。
【００３３】
重ねたプレートセット４５を分離する様々な構造を用いることができる。図１４に示される２つの例は：
・一連の重ねたプレートセット４５を有する矩形マフラーおよび円形のマフラーが、重ねた各プレートセット４５を分離する先細部分５５を有している；
・一連の重ねたプレート４５を有する円形マフラーが、重ねた各プレートセット４５を分離するマフラー本体内部に合致する特定の長さを有する直径１／８”（３ｍｍ）のより小さな管５６を有している；
ものである。
【００３４】
使用時は、排気ガスはマフラー１０を通って流れ、プレート４５を加熱し、それによって、ガス流の温度が上昇する。出願人は、重ねたプレート配列を用いて、使用する構造に応じて、マフラー本体３０の中心温度を、同じサイズの管の排気ガスの温度を４時間乃至１０時間より高くすることができることを見い出した。この高くした温度によって、例えばＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘのような汚染物質を分解および低減させる。
【００３５】
この装置は、排気ガスを「直線的に」流すため、ガスは、（ガスが、例えば、バッフルマフラー中の決められた通路または触媒コンバータ中の小さい決められた通路によって）制限されず、従っていくつかの従来のマフラー／触媒コンバータシステム中での排気ガスの遅れによる出力の損失はない。また、マフラー１０のより高い中心温度が、より高いガスの温度によって、ガスの速度を上げる。この結果、車輌エンジンに多くのパワーを使えるのみならず、燃料をより節約できる。
【００３６】
マフラー１０の一の構造は、２．５ｍｍ乃至３．５ｍｍの距離ｄで分離された、長さ３５ｍｍ乃至４５ｍｍのプレート４５を有している。この構成のマフラー１０は、「ＥＶ１６」と呼ばれている。ＥＶ１６マフラーの中心温度は、同じ直径の通常の排気管の温度より８倍高いことが分かった。例えば、通常の排気管の温度は、約１００度であるが、ＥＶ１６マフラーの中心の温度は、約８００度である。
【００３７】
ＥＶ１６マフラーは、図１４に示される構造と類似しており、一連の重ねた４つのプレートセットである。プレート４５間の距離ｄは３ｍｍであり、プレートの長さは４０ｍｍである。重ねた各プレート４５セット間の間隔ｘ１，ｘ２，他は、１０ｍｍ乃至５０ｍｍであった。ガス状排出物を、ボッシュ社のガス分析器を用いて分析した。マフラー１０を取り付けたエンジンは、ピークＲＰＭが４７００である１９９１年製のトヨタハイラックスユーティリティーの２．４リットルディーゼル４シリンダであった。
注記：ＣＯ、ＨＣ、ＮＯｘは、有毒排出物だが、一方でＯ２およびＣＯ２は、無害な排出物である。ＥＶ１６のテストの結果は、以下の通りである（同様の結果がガソリン車でも得られた。）：
2011503411.tif 000003
テーブル１：取付前：標準排気システムによる結果
2011503411.tif 000004
テーブル２：取付後：上述の一連の長さ２．５×３インチのＥＶ１６マフラーを４本追加して、他の修正をともなわない標準排気システムに取り付けた結果
【００３８】
その結果、ＣＯ排出物は７８％低減され、ＮＯｘ排出物は６０％低減され、ＨＣ排出物は、変化していない。微粒子排出物（煤煙）は、それらが見えないレベルまで減少した。従って、このマフラー１０は、触媒コンバータを使用していない気化式、燃料噴射式あるいはガソリン車に伴う有毒排出物を低減させると共に、実質的にディーゼル排出物からの排気煙を減少させる。多数のプレートまたは重ねたプレートセットを４つより多くすることによって更に、有毒排出物の低減を図ることができる。また、ＥＶ１６は、触媒コンバータまたはその他の排出物制御装置を用いることなく、車輌の低温始動排出物を実質的に減少させる。
【００３９】
もう１つのマフラー構造は、５．５ｍｍ乃至６．５ｍｍの距離ｄで分離したプレートを有している。これらのプレート距離のマフラーは、「ＥＶ８」と呼ばれる。ＥＶ８マフラーの中心温度は、同じ直径の通常の排気管の温度より６倍高いことが分かった。例えば、通常の排気管の中心温度は約１００度であるが、ＥＶ８マフラーの中心温度は、約６００度である。
【００４０】
距離ｄが２．５ミリメートル未満であるかまたは３．５ミリメートルを越えると、マフラーの中心温度は低減することが分かった。また、プレートの長さが４０ｍｍより長いと、マフラーコアの出口温度が下がり、プレートが４０ｍｍを越えて長くなるほど温度の下降が継続することも分かった。これによってマフラーのコアが特定の出口温度に調整される。
【００４１】
ＥＶ８マフラー１０は、６ｍｍの距離ｄで分離されたプレートを有しており、２．５×６インチの長さであり、その他の修正をともなわない触媒コンバータの前方に取り付けた。使用した車輌は、ピークＲＰＭが８０００の１．８リットルの４シリンダＶＴＥＣエンジンを搭載した２００４年製のトヨタカローラスポーティゾであった。この車輌は触媒コンバータを使用しており、無鉛ハイオク燃料で走る。その結果を、テーブル３および４に示す。
2011503411.tif 000005
テーブル３：取付前：標準排気システムと標準ＯＥＭ触媒コンバータによる結果
2011503411.tif 000006
テーブル４：取付後：アフターマーケットまたは標準的なＯＥＭ触媒コンバータと共に、長さ２．５×６インチのＥＶ８マフラーを加え、その他の修正をともなわない標準的排気システムに取り付けた場合の結果。その結果、ＣＯ排出物は９８％低減され、ＨＣ排出物は９４％低減され、ＮＯｘ排出物は８５％低減されることを示している。ＮＯｘ排出物は、テーブル２のディーゼルエンジンの結果から計算した。
【００４２】
このテストの後、また、ＥＶ８マフラーと触媒コンバータも、２．４リットルのディーゼル車でテストを行った。結果は、以下の通りである。
2011503411.tif 000007
テーブル５：取付後：アフターマーケットの触媒コンバータと共に、長さ２．５×６インチのＥＶ８マフラーを加え、その他の修正をともなわない標準排気システムを搭載した結果。
【００４３】
これらの結果は、ディーゼル車ではＥＶ１６マフラーが単独で、ＥＶ８マフラーと触媒コンバータを組合せたものあるいは触媒コンバータ単独のものより有毒排出物を低減させることを示している。
【００４４】
ＥＶ８マフラーのテストが完了した後、触媒コンバータを調べると、触媒コンバータによっては、一般的な車輌を用いた場合によくあるように、ダメージがほぼ持続しないことが分かり、ＥＶ８マフラーの使用が、触媒コンバータを、例えば不点火、過度に近距離の運転による炭素汚染、濃混合ガス、高炭化水素（ＨＣ）排出、油汚染、汚染燃料、高硫黄燃料、有鉛燃料、エンジン冷却液、化学添加物、シーリング材からのシリコーン汚染および熱衝撃から保護することを示している。これらの要因のどれもが触媒コンバータにダメージを与えて、役に立たなくして、汚染を増加させる。従って、この装置１０は、気化式車輌へ触媒コンバータを取り付けられるようにして、触媒コンバータにダメージを与えることなく有毒排出物を低減させる。
【００４５】
また、この装置は、効率的に機能するためには４００度を越える温度を必要とする触媒コンバータの働きを補助する。通常、この温度を発生させるのにエンジンを１５分運転させる必要がある。触媒コンバータの前方のマフラー１０の機能で、非常に速く最適な触媒コンバータの動作温度を生じさせる。すなわち、触媒コンバータの動作温度に到達するには、実質的に低温始動放出物を減少させるＥＶ８マフラーで２分かかる。プレート４５の長さは、触媒コンバータに最適な温度のガス流入を直ちに生じさせて、触媒コンバータがその動作温度を上回ることを防ぐという点において重要である。プレート４５の温度は、最初の４０ｍｍのプレート４５では約６００度であり、１２５ｍｍのプレートでは３００度乃至４００度に下がることが分かった。
【００４６】
更に、ＥＶ８の使用によって、触媒コンバータをエンジンから２．５メートル離しても、同じ結果とすることができる。
【００４７】
要約すると、テストした構成は、以下の通りである。
2011503411.tif 000008
【００４８】
また、排気システムのマフラー１０の位置が、効果的に関連する可能性があることが分かった。例えば、マフラーは、マフラーを排気ポートの近くに持ってくることによって、排気マニホールド／ヘッダの各主要管に設置して、マフラーがより速く暖まって、高温で作動し、これによって、汚染物資の排出物（低温始動排出物および作動排出物）とノイズを減らすにあたり、より効率的に作動できる。また、そのように配置した場合のマフラーのより高い動作温度が、マフラーを通るガスの速度を上昇させて、シリンダのガス掃気とパージレベルを上げるという上流側での効果を有し、それによって、エンジンの性能が向上する。それにもかかわらず、小さいサイズのマフラー１０は、排気システムのどこにでも取り付けることができることを意味する。しかし、触媒コンバータを取り付けている車輌では、触媒コンバータの恩恵を得るためには、マフラー１０は、触媒コンバータの前方に取付けなければならない。
【００４９】
上記記載の焦点は、有毒排出物の低減に関連することが理解されるが、装置１０は、排気管２５から発せられるノイズの低減にも有益である。これは、吸気管２０を介して入る音波が、マフラー本体３０の内部のプレート４５に反射することにより振幅が小さくなる結果である。テストにおいては、ＥＶマフラーは、５ｄｂ(３６％)まで排気騒音を低減し、出力を３％増加させた。排気システムが標準タイプのものが、限定的なものかまたは性能タイプのものかにかかわらず、この出力は増加し、ノイズが低減することが分かった。
【００５０】
マフラー１０は、既存のマフラーに置き換えるか、あるいは既存のマフラーとともに使用して、余分なノイズを低減させることができる。上述の結果は、限定的排気システムを使用している最新の車輌にも有効である。追加のマフラー１０は、排気システムに従って（例えば、中央または端部に）取り付けてもよく、この位置でガスの速度が上がり、出力が増加する。
【００５１】
ここで留意すべきは、このマフラー１０は、穿孔した管；可動部分；螺旋、タービンまたはベンチュリ形状；吸音材料；スピーカー、電子機器またはコンピュータ；電熱装置；必要な高価な金属を有しておらず、従来のマフラーまたは触媒コンバータのように動作しないことである。
【００５２】
当該技術分野に関連する当業者によって、広範に解説された本発明の精神または範囲から逸脱することなく、特定の実施例で示すように、この排気マフラー装置において多数の変更および／または修正がされてもよい。従って、本実施例は、あらゆる点において実例であって、限定的なものではないと考えられる。
【００５３】
例えば、ここに示すように、提供されている例は、内燃エンジンとともに使用する装置について説明しているが、この装置は、排気筒などに同様に適合する。更に、マフラー本体は、断面が矩形または円筒形であってもよい。プレートは、必ずしも平坦でなくともよいが、断面が波形、楕円形であるか、またはその他の任意の適当な構造であってもよい。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０ａ）】
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【図１０ｂ）】
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【図１０ｃ）】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３ａ）】
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【図１３ｂ）】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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