JPH05288047A - 排気消音器 - Google Patents
排気消音器Info
- Publication number
- JPH05288047A JPH05288047A JP11425292A JP11425292A JPH05288047A JP H05288047 A JPH05288047 A JP H05288047A JP 11425292 A JP11425292 A JP 11425292A JP 11425292 A JP11425292 A JP 11425292A JP H05288047 A JPH05288047 A JP H05288047A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- expansion chamber
- partition plate
- inlet pipe
- exhaust
- catalyst
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/28—Construction of catalytic reactors
- F01N3/2882—Catalytic reactors combined or associated with other devices, e.g. exhaust silencers or other exhaust purification devices
- F01N3/2885—Catalytic reactors combined or associated with other devices, e.g. exhaust silencers or other exhaust purification devices with exhaust silencers in a single housing
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Toxicology (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】 本発明の排気消音器の目的は脈動音,流動音
ともに低く且触媒をその内部に設置した排気消音器を提
供することである。 【構成】 本発明の排気消音器は内部を仕切板201で
複数の拡張室に仕切ったものにおいて、第1拡張室21
内には出口側に多数の排気通路孔を形成した入口管3を
挿入するとともに、触媒を担持した多数の細い通路を有
する構造体211が少くとも1枚の前記仕切板を貫いて
取付けられたことを特徴としている。
ともに低く且触媒をその内部に設置した排気消音器を提
供することである。 【構成】 本発明の排気消音器は内部を仕切板201で
複数の拡張室に仕切ったものにおいて、第1拡張室21
内には出口側に多数の排気通路孔を形成した入口管3を
挿入するとともに、触媒を担持した多数の細い通路を有
する構造体211が少くとも1枚の前記仕切板を貫いて
取付けられたことを特徴としている。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は汎用ガソリン機関等に用
いられる排ガスの低公害化に好適なエンジン用排気消音
器に関する。
いられる排ガスの低公害化に好適なエンジン用排気消音
器に関する。
【0002】
【従来の技術】第1の従来例を図7によって説明する。
この第1の従来例は多孔式消音器である。図において1
はマフラ本体である。101は仕切板でマフラ本体1の
内を第1拡張室31、第2拡張室32に仕切っている。
12は孔で仕切板101に小さな複数個の孔を穿設して
いる。3は入口管で中心線は仕切板101に平行でマフ
ラ本体1の壁を貫いて固定され内側の端はマフラ本体1
の壁に固定され閉じられている。2はフランジで入口管
3の外の端に取付けられ図示しないエンジンの排気口の
取付面に接合される。11は小孔で複数あり入口管3の
第1拡張室31内の管壁にあけられている。4は尾管で
第2拡張室32の仕切板101に平行な外壁を垂直に貫
いて固定され第2拡張室32内の他端が仕切板101に
固定されている。13は複数の小孔で第2拡張室32内
の尾管壁にあけられている。
この第1の従来例は多孔式消音器である。図において1
はマフラ本体である。101は仕切板でマフラ本体1の
内を第1拡張室31、第2拡張室32に仕切っている。
12は孔で仕切板101に小さな複数個の孔を穿設して
いる。3は入口管で中心線は仕切板101に平行でマフ
ラ本体1の壁を貫いて固定され内側の端はマフラ本体1
の壁に固定され閉じられている。2はフランジで入口管
3の外の端に取付けられ図示しないエンジンの排気口の
取付面に接合される。11は小孔で複数あり入口管3の
第1拡張室31内の管壁にあけられている。4は尾管で
第2拡張室32の仕切板101に平行な外壁を垂直に貫
いて固定され第2拡張室32内の他端が仕切板101に
固定されている。13は複数の小孔で第2拡張室32内
の尾管壁にあけられている。
【0003】前記第1の従来例の作用を説明する。フラ
ンジ2がエンジンの排気口に取付けられる。入口管3は
エンジンの排気を導入し小孔11から第1拡張室31へ
吐出する。排ガスは第1拡張室31から、小孔12を通
って第2拡張室32へ入り、ついで小孔13を通って尾
管4から外気へ放出される。第2の従来例を図8によっ
て説明する。図8は第2の従来例の断面図である。第2
の従来例は挿入管式である。図において図7におけるも
のに相当する部分には図7と同じ符号を付け説明を省
く。102,103は共に仕切板でマフラ本体1内を第
1拡張室31,第2拡張室32,第3拡張室33に仕切
っている。6は挿入管で仕切板102を垂直に貫いて固
定された短い管である。7は挿入管で挿入管6と同形で
仕切板103を垂直に貫いて固定されている。5は短い
管の尾管で第3拡張室33の仕切板102に向い合った
外壁を垂直に貫いて固定されている。第2従来例の作用
は公知であるから説明は省く。
ンジ2がエンジンの排気口に取付けられる。入口管3は
エンジンの排気を導入し小孔11から第1拡張室31へ
吐出する。排ガスは第1拡張室31から、小孔12を通
って第2拡張室32へ入り、ついで小孔13を通って尾
管4から外気へ放出される。第2の従来例を図8によっ
て説明する。図8は第2の従来例の断面図である。第2
の従来例は挿入管式である。図において図7におけるも
のに相当する部分には図7と同じ符号を付け説明を省
く。102,103は共に仕切板でマフラ本体1内を第
1拡張室31,第2拡張室32,第3拡張室33に仕切
っている。6は挿入管で仕切板102を垂直に貫いて固
定された短い管である。7は挿入管で挿入管6と同形で
仕切板103を垂直に貫いて固定されている。5は短い
管の尾管で第3拡張室33の仕切板102に向い合った
外壁を垂直に貫いて固定されている。第2従来例の作用
は公知であるから説明は省く。
【0004】第3の従来例を図9によって説明する。図
9は第3の従来例の断面図である。第3の従来例は多孔
式と挿入管式を組合せたものである。図において104
は仕切板でマフラ本体1の内を第1拡張室31と第2拡
張室32に仕切っている。8は挿入管で仕切板104を
垂直に貫いて固定され第2拡張室32側の端は閉じられ
た短い管である。12は孔で挿入管8の第2拡張室内に
ある部分の管壁に複数個あけられる。なお第3の従来例
の作用は公知であるから説明を省く、第4の従来例の図
は省略されているがマフラ本体を仕切板の数を増して拡
張室を4以上設けたものでその作用効果は前記他の従来
例と同様であるので細い説明を省く。
9は第3の従来例の断面図である。第3の従来例は多孔
式と挿入管式を組合せたものである。図において104
は仕切板でマフラ本体1の内を第1拡張室31と第2拡
張室32に仕切っている。8は挿入管で仕切板104を
垂直に貫いて固定され第2拡張室32側の端は閉じられ
た短い管である。12は孔で挿入管8の第2拡張室内に
ある部分の管壁に複数個あけられる。なお第3の従来例
の作用は公知であるから説明を省く、第4の従来例の図
は省略されているがマフラ本体を仕切板の数を増して拡
張室を4以上設けたものでその作用効果は前記他の従来
例と同様であるので細い説明を省く。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】エンジン排気音は排気
の圧力変動による音即ち脈動音と排気が高速で噴出する
ときの流動音から構成される。図10に排気音の周波数
分析の例を示す。脈動音は1kHz 以下、流動音は2kHz
以上の周波数成分から成る。排気消音器の目的はエンジ
ン性能を損なうことなく前記双方の音を小さく抑えるこ
とである。しかし汎用エンジンにおいては搭載上、デザ
イン上の問題等からその容積は多くの場合エンジン排気
容積の5倍程度であり又過度の絞りはエンジンの背圧上
昇を招き出力低下をきたす等十分な効果を得るのに困難
がある。更に過度の絞りは流速増加により流動音の増大
を伴う。これらの問題解決のため図7に示すように同流
速でも流動音発生の少い多孔式が用いられるが脈動音と
くに160〜300kHz 成分の低減量が少い。又図8の
挿入管式は160〜300kHz の減音が得られるが前記
流動音が大きく全体として排気音レベルは高い。
の圧力変動による音即ち脈動音と排気が高速で噴出する
ときの流動音から構成される。図10に排気音の周波数
分析の例を示す。脈動音は1kHz 以下、流動音は2kHz
以上の周波数成分から成る。排気消音器の目的はエンジ
ン性能を損なうことなく前記双方の音を小さく抑えるこ
とである。しかし汎用エンジンにおいては搭載上、デザ
イン上の問題等からその容積は多くの場合エンジン排気
容積の5倍程度であり又過度の絞りはエンジンの背圧上
昇を招き出力低下をきたす等十分な効果を得るのに困難
がある。更に過度の絞りは流速増加により流動音の増大
を伴う。これらの問題解決のため図7に示すように同流
速でも流動音発生の少い多孔式が用いられるが脈動音と
くに160〜300kHz 成分の低減量が少い。又図8の
挿入管式は160〜300kHz の減音が得られるが前記
流動音が大きく全体として排気音レベルは高い。
【0006】又図9の組合せ形もまだ低減が十分とは云
えない。次に今後予想される排ガス規制に関しては自動
車用ガソリンエンジン等に使用されている触媒の適用が
必要となってくる。しかも汎用エンジンでは搭載上の問
題から自動車のように触媒のみ単体で搭載されることは
困難である。本発明の目的は前記問題点を解消し脈動
音、流動音ともに低く且触媒を内部に設置できる排気消
音器を提供することである。
えない。次に今後予想される排ガス規制に関しては自動
車用ガソリンエンジン等に使用されている触媒の適用が
必要となってくる。しかも汎用エンジンでは搭載上の問
題から自動車のように触媒のみ単体で搭載されることは
困難である。本発明の目的は前記問題点を解消し脈動
音、流動音ともに低く且触媒を内部に設置できる排気消
音器を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】エンジンの性能や排気音
は排気消音器の構造に大きく依存する。消音器の音響特
性は、挿入管長さ等によっても影響を受け十分な減音特
性を得るには全体的にマフラ容積を大きくすることと、
挿入管の断面積を小さく且その長さを長くする必要があ
る。しかし断面積を小さくするとエンジン背圧が過大に
なり出力低下をきたす、そのため入口管出口を多数の小
孔にし、又挿入管をハニカム形状等の細い通路構造に
し、このときの背圧を上昇させないよう通路断面積の合
計を設定する。又この構造は断面積の大きな挿入管の代
りに細い通路構造にすることにより噴流吐出しに伴う噴
流音の発生を抑制し前記の流動音の抑制にも効果があ
る。又挿入管を細い通路構造にすると同時に排ガス浄化
用の触媒を細い通路部に担持させる。本発明の排気消音
器は内部を仕切板により複数の拡張室に仕切ったものに
おいて、第1拡張室内に挿入され出口側に多数の排気通
路孔が形成された入口管と;少くとも1枚の前記仕切板
を貫いて設けられ、触媒を担持した多数の細い通路を具
えた構造体とを有してなることを特徴としている。
は排気消音器の構造に大きく依存する。消音器の音響特
性は、挿入管長さ等によっても影響を受け十分な減音特
性を得るには全体的にマフラ容積を大きくすることと、
挿入管の断面積を小さく且その長さを長くする必要があ
る。しかし断面積を小さくするとエンジン背圧が過大に
なり出力低下をきたす、そのため入口管出口を多数の小
孔にし、又挿入管をハニカム形状等の細い通路構造に
し、このときの背圧を上昇させないよう通路断面積の合
計を設定する。又この構造は断面積の大きな挿入管の代
りに細い通路構造にすることにより噴流吐出しに伴う噴
流音の発生を抑制し前記の流動音の抑制にも効果があ
る。又挿入管を細い通路構造にすると同時に排ガス浄化
用の触媒を細い通路部に担持させる。本発明の排気消音
器は内部を仕切板により複数の拡張室に仕切ったものに
おいて、第1拡張室内に挿入され出口側に多数の排気通
路孔が形成された入口管と;少くとも1枚の前記仕切板
を貫いて設けられ、触媒を担持した多数の細い通路を具
えた構造体とを有してなることを特徴としている。
【0008】
【作用】入口管出口を多数の小孔とし且挿入管を細い通
路に分割するが全面積は背圧を過大にしないよう設定さ
れているので、エンジンの出力低下をすることなく十分
な減音特性が得られる。図11に減音特性を示す。細い
通路を有する構造体に担持させた触媒により排ガスの大
きな浄化が得られる。
路に分割するが全面積は背圧を過大にしないよう設定さ
れているので、エンジンの出力低下をすることなく十分
な減音特性が得られる。図11に減音特性を示す。細い
通路を有する構造体に担持させた触媒により排ガスの大
きな浄化が得られる。
【0009】
【実施例】第1の実施例を図1によって説明する。図1
は第1の実施例の断面図である。図において1はマフラ
本体で箱形である。201は仕切板でマフラ本体1の内
を第1拡張室21と第2拡張室22に区切っている。3
は入口管で仕切板201に平行に第1拡張室の外壁を貫
いて固定され第1拡張室内側の端は外壁に固定され閉じ
られている。11は小孔で入口管3の第1拡張室内の管
壁に多数あけられている。小孔11は長穴でもよい。2
はフランジで入口管3の外側の端に取付けられ図示しな
いエンジンの排気口の取付面に適合する。211は通路
構造体でその内部を多数の細い通路としたもので仕切板
201を貫いて固定されている。この通路は排ガスの流
れに対し略平行に構成されている。通路構造体211に
は排ガスの有害成分除去のための触媒が担持されてい
る。通路構造体211はハニカム構造体のようなもので
ある。5は尾管で第2拡張室23の仕切板201に平行
な外壁を垂直に貫いて固定されている。
は第1の実施例の断面図である。図において1はマフラ
本体で箱形である。201は仕切板でマフラ本体1の内
を第1拡張室21と第2拡張室22に区切っている。3
は入口管で仕切板201に平行に第1拡張室の外壁を貫
いて固定され第1拡張室内側の端は外壁に固定され閉じ
られている。11は小孔で入口管3の第1拡張室内の管
壁に多数あけられている。小孔11は長穴でもよい。2
はフランジで入口管3の外側の端に取付けられ図示しな
いエンジンの排気口の取付面に適合する。211は通路
構造体でその内部を多数の細い通路としたもので仕切板
201を貫いて固定されている。この通路は排ガスの流
れに対し略平行に構成されている。通路構造体211に
は排ガスの有害成分除去のための触媒が担持されてい
る。通路構造体211はハニカム構造体のようなもので
ある。5は尾管で第2拡張室23の仕切板201に平行
な外壁を垂直に貫いて固定されている。
【0010】前記第1の実施例の作用を説明する。フラ
ンジ2でエンジンの排気口に取付けられ入口管3はエン
ジン排気を導入して小孔11から第1拡張室21へ吐出
する。第1拡張室21に入れられた排ガスは通路構造体
211内を流れ触媒の作用で浄化されて第2拡張室22
へ入る。第2拡張室22内の排ガスは減音されて尾管5
から外気へ放出される。第2の実施例を図2によって説
明する。図2は第2の実施例の断面図である。第2の実
施例はマフラ本体を仕切板2枚で3つの拡張室に区切っ
たものである。図において第1拡張室21,第2拡張室
22及びそれらの内部の構造は第1の実施例と同様であ
る。202は仕切板でマフラ本体1の内を仕切ってい
る。23は第3拡張室で第2拡張室と仕切板202で仕
切られている。8は挿入管で仕切板202を垂直に貫い
て固定され第3拡張室側の端が閉じられた短い管であ
る。12は小孔で挿入管8の第3拡張室内の管壁にあけ
られた孔で複数ある。第2の実施例の作用は第1の実施
例と同様であるから説明を省く。
ンジ2でエンジンの排気口に取付けられ入口管3はエン
ジン排気を導入して小孔11から第1拡張室21へ吐出
する。第1拡張室21に入れられた排ガスは通路構造体
211内を流れ触媒の作用で浄化されて第2拡張室22
へ入る。第2拡張室22内の排ガスは減音されて尾管5
から外気へ放出される。第2の実施例を図2によって説
明する。図2は第2の実施例の断面図である。第2の実
施例はマフラ本体を仕切板2枚で3つの拡張室に区切っ
たものである。図において第1拡張室21,第2拡張室
22及びそれらの内部の構造は第1の実施例と同様であ
る。202は仕切板でマフラ本体1の内を仕切ってい
る。23は第3拡張室で第2拡張室と仕切板202で仕
切られている。8は挿入管で仕切板202を垂直に貫い
て固定され第3拡張室側の端が閉じられた短い管であ
る。12は小孔で挿入管8の第3拡張室内の管壁にあけ
られた孔で複数ある。第2の実施例の作用は第1の実施
例と同様であるから説明を省く。
【0011】第3の実施例を図3〜4によって説明す
る。図3は第3の実施例の断面図、図4は図3の入口管
中心線を通る断面のA矢視図である。図において仕切板
202は入口管3に垂直にマフラ本体1を仕切って居り
入口管3が之を貫いて固定されている。24は第1拡張
室である。小孔11は第1拡張室24に開口している。
25は第2拡張室である。入口管3は第2拡張室25を
貫いている。通路構造体211は仕切板202を垂直に
貫いて固定されている。尾管5は仕切板202に平行で
第2拡張室25の外壁を垂直に貫いて固定されている。
前記第3の実施例の作用を説明する。入口管3に導入さ
れた排ガスは小孔11から第1拡張室24に流入し次に
略直角に進路を曲げて通路構造体211を通る。通路構
造体211を通過中に触媒の作用で浄化されて第2拡張
室25へ流出する。第2拡張室25から尾管5を通って
外気へ放出される。放出された排気は減音されている。
第3の実施例の作用は第1の実施例の作用と同じであ
る。
る。図3は第3の実施例の断面図、図4は図3の入口管
中心線を通る断面のA矢視図である。図において仕切板
202は入口管3に垂直にマフラ本体1を仕切って居り
入口管3が之を貫いて固定されている。24は第1拡張
室である。小孔11は第1拡張室24に開口している。
25は第2拡張室である。入口管3は第2拡張室25を
貫いている。通路構造体211は仕切板202を垂直に
貫いて固定されている。尾管5は仕切板202に平行で
第2拡張室25の外壁を垂直に貫いて固定されている。
前記第3の実施例の作用を説明する。入口管3に導入さ
れた排ガスは小孔11から第1拡張室24に流入し次に
略直角に進路を曲げて通路構造体211を通る。通路構
造体211を通過中に触媒の作用で浄化されて第2拡張
室25へ流出する。第2拡張室25から尾管5を通って
外気へ放出される。放出された排気は減音されている。
第3の実施例の作用は第1の実施例の作用と同じであ
る。
【0012】第4の実施例を図5によって説明する。第
4の実施例の縦断面は図3と同じであるから図3で兼用
する。図5は兼用された図3において入口管3の中心線
を含む断面のA矢視図である。入口管3はマフラ本体1
の外壁に傾斜して取付けられている。第4の実施例の作
用は第3の実施例と同じである。第5の実施例を図6に
よって説明する。図6は第5の実施例の縦断面図であ
る。図において図3と同じ符号の要素の構造は図3のも
のと同じである。10は尾管で第2拡張室の外壁を垂直
に貫いて固定され第2拡張室24内端は閉じられてい
る。14は小孔で尾管10の第2拡張室24内の管壁に
あけられた孔で複数ある。前記すべての実施例において
第1拡張室と第2拡張室の間を細い通路構造にて連通し
前記通路部に触媒を担持したことを特徴としている。
4の実施例の縦断面は図3と同じであるから図3で兼用
する。図5は兼用された図3において入口管3の中心線
を含む断面のA矢視図である。入口管3はマフラ本体1
の外壁に傾斜して取付けられている。第4の実施例の作
用は第3の実施例と同じである。第5の実施例を図6に
よって説明する。図6は第5の実施例の縦断面図であ
る。図において図3と同じ符号の要素の構造は図3のも
のと同じである。10は尾管で第2拡張室の外壁を垂直
に貫いて固定され第2拡張室24内端は閉じられてい
る。14は小孔で尾管10の第2拡張室24内の管壁に
あけられた孔で複数ある。前記すべての実施例において
第1拡張室と第2拡張室の間を細い通路構造にて連通し
前記通路部に触媒を担持したことを特徴としている。
【0013】
【発明の効果】本発明は前記のとおり構成されているの
で出力低下することなく図11のように十分減音特性が
得られ且触媒を消音器内の広い面積に設置することがで
き大きな浄化効果が得られる。図12はマフラからの排
ガスの成分を示す線図である。CO,THCを酸化しN
OX を還元する三元触媒を担持したときの例である。よ
って本発明は脈動音流動音ともに低く且触媒を内部に設
置した排気消音器を提供できる。
で出力低下することなく図11のように十分減音特性が
得られ且触媒を消音器内の広い面積に設置することがで
き大きな浄化効果が得られる。図12はマフラからの排
ガスの成分を示す線図である。CO,THCを酸化しN
OX を還元する三元触媒を担持したときの例である。よ
って本発明は脈動音流動音ともに低く且触媒を内部に設
置した排気消音器を提供できる。
【図1】第1の実施例の断面図。
【図2】第2の実施例の断面図。
【図3】第3の実施例の断面図。
【図4】第3の実施例の図3の入口管中心線を通る断面
のA矢視図。
のA矢視図。
【図5】第4の実施例の入口管を含む断面のA矢視図。
【図6】第5の実施例の断面図。
【図7】第1の従来例の断面図。
【図8】第2の従来例の断面図。
【図9】第3の従来例の断面図。
【図10】エンジン排気音を周波数分析により要因分析
した線図。
した線図。
【図11】本発明の音響理論的減音特性を示す線図。
【図12】本発明による排ガス有害成分除去を示す図。
1…マフラ本体、、21…第1拡張室、22…第2拡張
室、24…第1拡張室、25…第2拡張室、201…仕
切板、202…仕切板、3…入口管、11…小孔、21
1…(通路)構造体。
室、24…第1拡張室、25…第2拡張室、201…仕
切板、202…仕切板、3…入口管、11…小孔、21
1…(通路)構造体。
Claims (1)
- 【請求項1】 内部を仕切板により複数の拡張室に仕切
ったものにおいて;第1拡張室内に挿入され出口側に多
数の排気通路孔が形成された入口管と;少くとも1枚の
前記仕切板を貫いて設けられ、触媒を担持した多数の細
い通路を具えた構造体とを有してなるエンジン用の排気
消音器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11425292A JPH05288047A (ja) | 1992-04-08 | 1992-04-08 | 排気消音器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11425292A JPH05288047A (ja) | 1992-04-08 | 1992-04-08 | 排気消音器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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-
1992
- 1992-04-08 JP JP11425292A patent/JPH05288047A/ja active Pending
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