特許第6074098号(P6074098)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ 増山 征男の特許一覧

特許6074098熱機関及び燃焼機器の排気利用による排気促進装置
<>
  • 特許6074098-熱機関及び燃焼機器の排気利用による排気促進装置 図000002
  • 特許6074098-熱機関及び燃焼機器の排気利用による排気促進装置 図000003
  • 特許6074098-熱機関及び燃焼機器の排気利用による排気促進装置 図000004
  • 特許6074098-熱機関及び燃焼機器の排気利用による排気促進装置 図000005
  • 特許6074098-熱機関及び燃焼機器の排気利用による排気促進装置 図000006
< >
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】6074098
(24)【登録日】2017年1月13日
(45)【発行日】2017年2月1日
(54)【発明の名称】熱機関及び燃焼機器の排気利用による排気促進装置
(51)【国際特許分類】
   F01N 13/00 20100101AFI20170123BHJP
   F01N 13/08 20100101ALI20170123BHJP
   F01N 1/12 20060101ALI20170123BHJP
   F02B 27/04 20060101ALI20170123BHJP
【FI】
   F01N13/00 Z
   F01N13/08 A
   F01N1/12
   F02B27/04
【請求項の数】7
【全頁数】9
(21)【出願番号】特願2016-116832(P2016-116832)
(22)【出願日】2016年6月13日
【審査請求日】2016年6月21日
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】395003981
【氏名又は名称】増山 征男
(72)【発明者】
【氏名】増山征男
【審査官】 櫻田 正紀
(56)【参考文献】
【文献】 特許第5519826(JP,B1)
【文献】 特開2013−253571(JP,A)
【文献】 特開2011−052614(JP,A)
【文献】 特開昭63−029007(JP,A)
【文献】 特開平10−318194(JP,A)
【文献】 特開2013−160123(JP,A)
【文献】 特開昭63−001714(JP,A)
【文献】 特開平02−221622(JP,A)
【文献】 特開2015−038324(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F01N 1/00 − 1/24
F01N 13/00 − 13/20
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
熱機関及び燃焼機器の動力に依らず排気利用による排気を促進するために、両端が開口した排気外筒(1)の中心線上に、外面部に複数の排気通過孔(2A)を有する内筒(2)を排気外筒(1)の内面から所定の距離を置いて空間を設けて配置し、生じた空間を加速路(1E)とし、加速路(1E)内には、内筒(2)を排気外筒(1)に固定する取付板(3)が複数設けられ、内筒(2)の所定の位置から上流端部までを所定の角度で絞って狭めて内筒排気取入口(2C)とし、内筒(2)の下流端部を内側へ所定の角度で絞って狭めて内筒排気噴出口1(2D)とし、内筒排気取入口(2C)の断面積は下流端部の内筒排気噴出口1(2D)の断面積より大きくし、排気外筒(1)の下流端部を所定の角度で外側へ末広がりにして排気外筒噴出口(1D)とし、上流端部の断面積を排気外筒噴出口(1D)の断面積よりも大きく広げて排気外筒排気取入口(1C)とし、排気外筒排気取入口(1C)を消音器(7)や排気管(8)の所定の位置に取り付けられることを特徴とする排気促進装置。
【請求項2】
内筒(2)の構造は長手方向が直筒形とし、内筒(2)の外面周に、内側から外側へ排気を排出する排気通過孔(2A)を複数個設け、内筒(2)下流端部近傍の排気通過孔は他の排気通過孔(2A)より拡大して内筒排気噴出口2(2DA)とすることを特徴とする請求項1に記載の排気促進装置。
【請求項3】
内筒(2)の構造は長手方向が錐台形をなし、断面積が小さい方を上流側に向け、更に錐台形の所定の位置から上流端部までを絞って狭めて内筒排気取入口(2C)とし、下流端部を内側へ絞って狭め、更に閉鎖して、排気通過孔(2A)の最下流孔を内筒排気噴出口2(2DA)とすることを特徴とする請求項1に記載の排気促進装置。
【請求項4】
内筒(2)の構造は長手方向の所定の位置から上流が錐台形をなし、下流を直筒とし、
断面積が小さい方を上流側に向け、更に所定の位置から上流端部までを所定の角度で絞って狭めて内筒排気取入口(2C)としそして所定の位置から下流端部を所定の角度で絞って狭めたことを特徴とする請求項1に記載の排気促進装置。
【請求項5】
内筒(2)内に取付けられる旋回拡散板(2G)は、平板状の板に中心から外側に向かって放射状で後端部に旋回流羽捻り(2J)を与えた旋回流羽甲(2H)を複数枚取り付けた面を上流側に向けて内筒(2)内の所定の位置に設けることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の排気促進装置。
【請求項6】
内筒(2)の下流端部に所定の長さを有する錐形状の促進傘(2E)を設け、促進傘(2E)の構造は、尖端部を上流に向け、斜面の所定の位置の外面周上に返し(2F)を一周させて設けたことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の排気促進装置。
【請求項7】
内筒(2)の下流端部の所定の位置に取付けられる促進傘(2E)の構造は錐状をなし、尖端部を上流に向け、斜面の所定の位置に、旋回流羽捻り(2J)与えた旋回流羽乙(2I)を排気の流れに沿う様に設けたことを特徴とする請求項6に記載の排気促進装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
熱機関及び燃焼機器の排気を促進する装置。
【背景技術】
【0002】
本発明は熱機関及び燃焼機器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い、高価、既設装置と交換が必要。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特公開2001―234742
特公開2005―016499
特開平05−256140
特開平08−74557
特開平10−110612
特開平10―238342
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従来の発明、排気促進装置は以下の欠点があった。消音機兼用で大きく、製作面倒、結果、高価になり、そして既設の装置と交換しなければならなかった。本発明は前記の発明に対し、内燃、外燃機関を問わず既存設備に直接後付けや交換が可能であり、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】
熱機関及び燃焼機器の動力に依らず排気利用による排気を促進するために、両端が開口した排気外筒(1)の中心線上に、外面部に複数の排気通過孔(2A)を有する内筒(2)を排気外筒(1)の内面から所定の距離を置いて空間を設けて配置し、生じた空間を加速路(1E)とし、加速路(1E)内には、内筒(2)を排気外筒(1)に固定する取付板(3)が複数設けられ、内筒(2)の所定の位置から上流端部までを所定の角度で絞って狭めて内筒排気取入口(2C)とし、その断面積は下流端部の内筒排気噴出口1(2D)の断面積より大きくし、排気外筒(1)の下流端部を所定の角度で外側へ末広がりにして排気外筒噴出口(1D)とし、上流端部の断面積を排気外筒噴出口(1D)の断面積よりも大きく広げて排気外筒排気取入口(1C)とし、排気外筒排気取入口(1C)を消音器(7)や排気管(8)の所定の位置に取り付けられることを特徴とする。
【0006】
内筒(2)の構造は長手方向が直筒形とし、所定の位置から上流端部までを所定の角度で絞り、下流端部を内側へ所定の角度で絞って狭めて内筒排気噴出口1(2D)とし、外周面に内側から外側へ排気を排出する排気通過孔(2A)を複数個設け、内筒(2)下流端部近傍の排気通過孔は他の排気通過孔(2A)より拡大して内筒排気噴出口2(2DA)とすることを特徴とする。
【0007】
内筒(2)の構造は長手方向が錐台形をなし、断面積が小さい方を上流側に向け、更に錐台形の所定の位置から上流端部までを絞って狭めて内筒排気取入口(2C)とし、下流端部を内側へ絞って狭め、更に閉鎖して、排気通過孔(2A)の最下流孔を内筒排気噴出口2(2DA)とすることを特徴とする。
【0008】
内筒(2)の構造は長手方向の所定の位置から上流が錐台形をなし、下流を直筒とし、断面積が小さい方を上流側に向け、更に所定の位置から上流端部までを所定の角度で絞って狭めて内筒排気取入口(2C)としそして所定の位置から下流端部を
所定の角度で絞って狭めたことを特徴とする。
【0009】
内筒(2)内に取付けられる旋回拡散板(2G)は、平板状の板に中心から外側に向かって放射状で後端部に旋回流羽捻り(2J)を与えた旋回流羽甲(2H)を複数枚取り付けた面を上流側に向けて内筒(2)内の所定の位置に設けることを特徴とする。
【0010】
内筒(2)の下流端部の所定の位置に取付けられる促進傘(2E)の構造は、尖端部を上流に向け、斜面の所定の位置の外面周上に返し(2F)を一周させて設けたことを特徴とする。
【0011】
内筒(2)の下流端部の所定の位置に取付けられる促進傘(2E)の構造は錐状をなし、尖端部を上流に向け、斜面の所定の位置に、旋回流羽捻り(2J)与えた旋回流羽乙(2I)を排気の流れに沿う様に設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0012】
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】
【0013】
図1】本発明の排気促進装置の立体断面図を示す。
図2】本発明の排気促進装置の内筒(直筒型)の正面図を示す。
図3】本発明の排気促進装置の内筒(錐台型)の正面図を示す。
図4】本発明の排気促進装置の内筒(錐状型)の正面図を示す。
図5】(a)本発明の排気促進装置の旋回拡散板(2G)の立体図を示す。(b)本発明の排気促進装置の促進傘(2E)に返し(2F)を取付けた立体図を示す。
【発明を実施するための形態】
【0014】
本発明は、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、製作容易で消音器への取付を容易にした。
【実施例】
【0015】
熱機関及び燃焼機器の動力に依らず排気利用による排気を促進するために、両端が開口した排気外筒(1)とその内部の中心線上に、外面部に複数の排気通過孔(2A)を有する内筒(2)を排気外筒(1)の内面から所定の距離を置いて空間を設けて配置し、生じた空間を加速路(1E)とし、加速路(1E)内には、内筒(2)を排気外筒(1)に固定する取付板(3)が複数設けられ、この取付板(3)に所定の角度か後端に取付板捻り(3A)を与えた取付け板(3)の何れか一方を設け、浸入する排気を旋回させてムラを低減し、排気通過孔(2A)からの排気の吸引を促進させる。内筒(2)の所定の位置から上流端部までを所定の角度で徐々に絞って狭めて内筒排気取入口(2C)とし、その断面積は下流端部の内筒排気噴出口(2D)の断面積より大きくし、排気外筒(1)の下流端部を所定の角度で外側へ末広がりにして排気外筒噴出口(1D)とし、上流の所定の部分の断面積を排気外筒噴出口(1D)の断面積よりも大きく広げて排気外筒排気取入口(1C)とし、排気外筒排気取入口(1C)を消音器(7)や排気管(8)の所定の位置に取り付けられる。
【0016】
内筒(2)の構造は所定の上流部分と下流端部を除いて直筒(2)で、内筒排気取入口(2C)は所定の位置から上流端部までを所定の角度で絞って狭め、その断面積を最大断面積部分よりも小さく且つ内筒排気噴出口1(2D)の断面積より大きくする。そして広げられた排気外筒排気取入口(1C)と相まって排気の浸入を容易にする。そして内筒(2)の下流端部を所定の角度で絞って狭めて断面積を減じて中心線上に所定の断面積を有する内筒排気噴出口1(2D)を設ける。そして外周面には取付板(3)以外の突起物を設けず滑らかにし排気通過孔(2A)を複数個設け、内側から外側へ向かって排気を加速路(1E)の負圧で吸引排出させ更に排出しきれない排気を内筒排気噴出口1(2D)から噴出させる。あるいは、内筒排気噴出口1(2D)を閉じ、排気通過孔(2A)の最下流孔を拡大して内筒排気噴出口2(2DA)とし、そして排気外筒噴出口(1D)の後端を外側に所定の角度で末広がりにして内筒(2)の後端部と相まって排気の排出を円滑にする。そして内筒排気噴出口1(2D)と内筒排気噴出口2(2DA)を併用することも出来る。
【0017】
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)の形状は任意の形状の大きさであり、円型や角型や溝状間隙裂目にして多数設け、排気通過孔(2A)の総面積は内筒(2)の最大断面積よりも大きくする。排気通過孔(2A)を覆う排気吐出用の鍔(2B)の前縁が内筒の内側に傾斜して上流に向けて突出して設ける。内筒(2)と排気外筒(1)の間の空間を、内筒(2)に浸入した排気を加速する為の加速路(1E)とし、内筒(2)の下流端部を所定の角度で内側へ絞って狭め、加速路(1E)からの排気の排出を容易にする。内筒(2)内の所定の位置に、直撃する排気に遠心力を発生させる旋回拡散板(2G)を設け、排気を排気通過孔(2A)へ導く。
【0018】
旋回拡散板(2G)を内筒排気噴出口1(2D)の上流に設けて内筒排気噴出口1(2D)を塞ぎ、最後端の排気通過孔(2A)を所定の面積に広げて内筒排気噴出口2(2DA)とする。
【0019】
内筒(2)の下流端部を所定の角度で内側へ絞って狭め、絞った部分の内側に所定の長さを有する錐形状の促進傘(2E)設け、排気を排気通過孔(2A)へ導き、排気通過孔(2A)から排出しきれない排気を内筒排気噴出口1(2D)から排出する。又促進傘(2E)の後端に返し(2F)を設け排気通過孔(2A)の最下流孔の面積を拡大して、内筒排気噴出口2(2DA)とし、最下流孔の後端部に返し(2F)部分を固定する。又最下流孔の後端部に旋回拡散板(2G)を取付け、直撃する排気を回転させ、遠心力を利用して排気を内筒排気噴出口2(2DA)へ導く。
【0020】
内筒(2)の構造は長手方向が錐台形をなし、断面積が小さい方を上流側に向け、更に所定の位置から上流端部に向かって絞って狭めて内筒排気取入口(2C)とし、外表面には内部に浸入した排気を排出する排気通過孔(2A)が設けられ、内部の所定の位置に旋回流を発生させて排気を排気通過孔(2A)へ導く錐形状の促進傘(2E)を設けて内筒排気噴出口1(2D)を閉鎖し、排気通過孔(2A)の最下流孔の内筒排気噴出口2(2DA)へ導き、下流端部を内側へ絞って狭める。
【0021】
内筒(2)の構造は長手方向が錐台形をなし、断面積が小さい方を上流側に向け、更に所定の位置から上流端部に向かって所定の角度で絞って狭めて内筒排気取入口(2C)とし、所定の位置から下流を直筒とし、外表面には内部に浸入した排気を排出する排気通過孔(2A)が設けられ、内部には旋回流を発生させて排気を排気通過孔(2A)へ導く錐形状の促進傘(2E)を設け、排気を排気通過孔(2A)の最下流孔の内筒排気噴出口2(2DA)へ導き、内筒(2)の下流端部を絞って狭める。
【0022】
内筒(2)内に取付けられる旋回拡散板(2G)の構造は平板状の板に中心から外側に向かって放射状で後端部に旋回流羽捻り(2J)を与えた旋回流羽甲(2H)を複数枚取り付け、この面を上流側に向けて内筒(2)内に浸入した直撃排気を旋回拡散させた時に発生する遠心力を利用して排気を排気通過孔(2A)及び排気通過孔(2A)の最下流孔の内筒排気噴出口2(2DA)へ導く為に内筒(2)内の所定の位置に設ける。旋回流羽甲(2H)の形状は曲面をなし、更に外側端部に旋回流羽捻り(2J)を与え、又直線にした場合は外側端部の旋回流羽捻り(2J)の捻りより大きくする。
【0023】
促進傘(2E)の構造は、錐形状をなし、尖端部を上流に向けて斜面の外面周上に任意の位置に返し(2F)を一周させて設け、あるいは必要に応じて単片状の形状をなす部材を複数設けるかして排気を排気通過孔(2A)及び排気通過孔(2A)の最下流孔の内筒排気噴出口2(2DA)へ導き、促進傘(2E)の底面部を内筒(2)内の下流端部の所定の位置に密閉して取付ける。
【0024】
促進傘(2E)の構造は、錐形状をなし、促進傘(2E)の尖端部を上流に向けて、斜面の外周の所定の位置に返し(2F)を外面周上に一周させて設け、内筒(2)内の下流端部の所定の位置に任意の隙間を設けて取付けこの隙間を内筒排気噴出口1(1D)とする。
【0025】
促進傘(2E)の構造は錐形状をなし、斜面の所定の位置に所定の角度を与えた旋回流羽乙(2I)を設けるか、又は所定の角度を与えず後端部に旋回流羽捻り(2J)を与えた旋回流羽乙(2I)を設けて旋回流を発生させて排気を排気通過孔(2A)へ導き、促進傘(2E)の底面の部分を内筒(2)内の下流端部の所定の位置に所定の隙間を設けて取付け、この隙間を内筒排気噴出口1(1D)とする。
【0026】
内筒(2)の下流端部に取付けられる促進傘(2E)の構造は尖端部を上流に向け、促進傘(2E)の底面の部分を内筒(2)内の下流端部の所定の位置に密閉して取付ける。斜面の所定の位置に旋回流羽乙(2I)を設けるか、又は後端部に旋回流羽捻り(2J)を与えて取付け、排気の流れに旋回流を発生させる。そして最大幅よりも全長を極力長くして形状を鋭角にし、排気流の抵抗を極力少なくし、排気を排気通過孔(2A)及び排気通過孔(2A)の最下流孔の内筒排気噴出口2(2DA)導く。
【0027】
内筒(2)を排気外筒(1)に支える取付板(3)は複数、排気外筒(1)と内筒(2)間に設け、所定の角度を与えて取付けるか、又は後端部に取付板捻り(3A)を与えて取付け、排気に旋回流を発生させる。
【0028】
排気外筒(1)の外周部には任意の大きさの冷却用羽(1F)を付け排気外筒(1)を冷却し排気外筒(1)と内筒(2)間を流れる排気を冷却して容量低下させ排気を促す。排気外筒(1)の全外面に任意の大きさの冷却用羽(1F)を外面に対し垂直、鉛直に、排気外筒(1)の終端部に向かって複数枚を設け、装置内を流れる排気の冷却を図って容量を減じて消音及び排気を促す。
【0029】
排気外筒排気取入口(1C)、内筒排気取入口(2C)及び取付板(3)の前縁には鋸歯状突起を設けるか又、前縁下流に任意の大きさのハの字状突起(5)を設けて表面を流れる排気の境界層剥離を低減し、所定の距離を置いて下流側に三角状又は涙滴状突起(6)の何れか一方の突起を設け、発生させた乱流を整流化し消音効果を図る。
【0030】
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突起(5)を複数設け、下流側に三角状又は涙滴状突起(6)の何れか一方の突起を複数設け0029段と同じ効果を上げる。
【0031】
図に対する説明をする。図1は本願の排気促進装置の立体斜視断面図である。排気外筒排気取入口(1C)から浸入した排気は二手にわかれる。直進した排気は内筒排気取入口(2C)から内筒(2)内へ浸入そして促進傘(2E)で流れを妨害又塞き止められ拡散し、圧力は上昇する。一方、内筒(2)と排気外筒(1)の間の加速路(1F)へ浸入した排気は狭い空間故加速され負圧が発生する。然る後排気外筒噴出口(1D)から排出される。この際、内筒(2)内の排気を排気通過孔(2A)から吸引し排出する。排気外筒噴出口(1D)の後端部は外側へ向け末広がりにして排気の噴出拡散の無限大化を図る。
【0032】
図2は本願の請求項2に記す排気促進装置、内筒(2)が直筒型の正面図である。左側が上流で、排気を取り込む。右側が下流で排気が排出される。旋回拡散板(2G)を内筒排気噴出口1(2D)の上流に置き、排気通過孔(2A)から排出しきれない排気を内筒排気噴出口1(2D)から排出する参考図である。0018段に記す旋回拡散板(2G)を内筒排気噴出口1(2D)の上流に設けて内筒排気噴出口1(2D)を塞ぎ最後端の排気通過孔(2A)を所定の面積に広げて内筒排気噴出口2(2DA)とすることも出来る。
【0033】
図3は本願の請求項3に記す排気促進装置、内筒(2)が錐台型の正面図である。左側が上流である。右側が下流である。促進傘(2E)の後端に返し(2F)を設けこの返し(2F)を排気通過孔(2A)の最下流の鍔(2B)に取付け、最下流の排気通過孔(2A)を内筒排気噴出口2(2DA)とし、内筒排気噴出口1(2D)を利用しない参考図である。
【0034】
図4は本願の請求項4に記す排気促進装置、内筒(2)が錐台直筒形の正面図である。左側が上流である。右側が下流である。促進傘(2E)の斜面の所定の位置に旋回流羽乙(2I)を複数設け、排気に旋回流を起こして排気通過孔(2A)及び排気通過孔(2A)の最下流孔の内筒排気噴出口2(2DA)へ導く。内筒(2)後端部と促進傘(2E)の後端部との間に任意の隙間を設けて内筒排気噴出口1(2D)とした参考図である。
【0035】
図5は本願の請求項5に記す旋回拡散板(2G)及び請求項6に記す促進傘(2E)そして返し(2F)を鉢巻状に外面周上に一周して設けた立体図である。
【産業上の利用可能性】
【0036】
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】
【0037】
1 排気外筒
1C 排気外筒排気取入口
1D 排気外筒噴出口
1E 加速路
1F 冷却用羽
2 内筒
2A 排気通過孔
2B 鍔
2C 内筒排気取入口
2D 内筒排気噴出口1
2DA内筒排気噴出口2
2E 促進傘
2F 返し
2G 旋回拡散板
2H 旋回流羽甲
2I 旋回流羽乙
2J 旋回流羽捻り
3 取付板
3A 取付板捻り
4 鋸歯状突起
5 ハの字状突起
6 三角状又は涙滴状突起
7 消音器
8 排気管
【要約】      (修正有)
【課題】熱機関の燃料消費量増大に伴う、大気汚染の問題と価格上昇に対する燃料の節約および熱機関の排気利用による排気の促進。
【解決手段】排気外筒排気取入口1Cから浸入した排気は二手にわかれ、直進した排気は内筒排気取入口2Cから内筒2内へ浸入そして促進傘2Eで流れを妨害又塞き止められ拡散し、圧力は上昇する。一方、内筒と排気外筒1の間の加速路1Fへ浸入した排気は狭い空間故加速され負圧が発生する。然る後、排気外筒噴出口1Dから排出される。この際、内筒内の排気を排気通過孔2Aから吸引し排出する。排気外筒噴出口の後端部は外側へ向け末広がりにして排気の噴出拡散の無限大化を図る。
【選択図】図1
図1
図2
図3
図4
図5