[发明专利]具有火焰谐振器的排气装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种特别是用于由内燃机操作的小型设备的排气装置，包括由至少一个后壳体和一个前壳体组成的外壳。该外壳包括至少一个废气入口和至少一个废气出口，其中催化剂可选择性地安装在外壳内部，并且其中所述排气装置还具有一个火焰谐振器(flameresonator)，用于消除从排气装置中冒出的火焰。

背景技术

这样的排气装置特别用于具有内燃机的手操小型设备，例如链锯、树篱修剪器，角磨机，草坪修剪器和类似的设备。

小型设备的便携式内燃机通常设计为两冲程发动机，并且为了销售必须遵守许多国家日益严格的排放标准。遵守这些排放标准的一种可能性是使用催化剂。在这种情况下，有利地是，催化剂结合到排气装置中。但存在一个问题是，在催化剂之后形成火焰，由于可能引发的火灾，因此这种火焰是不能接受的。

已知的解决方法是在催化剂后有一个足够长的通道。这样在消声器内部给火焰提供足够的停留时间或路径长度以灭火。但是，这个通道必须很长，以可靠地避免设备在某些工作条件下火焰从通道中吹出。因此，这个通道在小型消声器很难有利地被接纳或不能被接纳。

从DE 20 2005 007 861 U1可知，一个用于内燃机的排气系统包括至少一个孔作为废气入口和另外一个孔作为废气出口的外壳。此外，排气系统包括设在排气系统外壳内用来净化内燃机废气的催化剂，以使至少废气流的主要部分通过催化剂。该排气系统的设计还包括一个后壳体和一个前壳体，催化剂置于两壳体之间。但是，该排气系统不具有火焰谐振器，因此火焰可以从排气装置的外壳中冒出。

有人已经提出过消除火焰的装置，其置于用于内燃机的排气系统中催化剂之后，并且包括一个外壳。该外壳具有一个外壳横截面，此外还包括火焰消除器的输入管，其具有输入废气被导向的第一横截面，以及包括火焰消除器的输出管，其具有输出废气被导向的第二横截面。同时，从第一横截面到外壳横截面设有一个扩张过渡，并且从外壳横截面到第二横截面设有一个收缩过渡。在这种变形下，输入和输出管道都设置在纵轴中。

在已知的排气装置和特别是已知的用于消除火焰的装置中，出现的问题是根据现有技术的设计，由于相关的几何结构不可能将消除火焰的装置集成到排气装置之内。更确切的说，出现的问题是消除火焰的已知装置中需要相当大的空间，从而火焰消除器的输入和输出管必须沿着排气装置的外壳被导向，这意味着设计和生产技术相当的复杂，并且占用额外的空间，从而阻碍或很难实现整个排气装置的紧凑和小型设计。

传统的排气装置具有一个与消除火焰装置邻接的废气出口。但是，火焰消除器本身是一个独立的部件，这就产生了与排气装置共同并一致地使火焰消除器工作的问题。

由DE-PS 948 210可以知道一种在火花消除器内的旋流结构，从而废气中的炽热粒子由于离心力而被加速至旋流结构内。但是，这个设计也包括一个具有细长形状的用于火焰消除的装置，其对排气装置的紧凑设计是一个阻碍。

此外，DE-PS 1 031 581公开了一种用于内燃机排气管的火焰抑制器，其使用一个复杂的迷宫系统用于实现良好的火焰保护效果，并且同时减小流阻。

在这样的火焰保护装置中，一方面几何结构是一个问题，因为无法在紧凑设计中将火焰保护装置集成到排气装置外壳内。另一方面，火焰抑制器或火花消除器需要独立的装置，也需要一个复杂的结构。

发明内容

因此本发明的目的是提供一种带有火焰谐振器的排气装置，其克服了前面所述现有技术的缺点，具有简单的结构并使火焰谐振器结合到排气装置中。

由如权利要求1前序部分结合特定特征的排气装置来实现该目的。本发明有利的进一步的改进在从属权利要求中指出。

本发明包含的教导有，将火焰谐振器安装在外壳内并构造成使废气至少部分流过的类似于通道的空腔，由此可以在废气中避免从外壳冒出的火焰。本发明源于这样一种想法，即在排气装置外壳内部，通过用于废气导向的有利的几何结构，形成一种被构造成火焰谐振器的用于消除火焰的装置。

外壳有利地包括至少一个后壳体和一个前壳体，两者结合在一起使得这些壳体内部处于彼此相对的状态，从而形成外壳。同时，在后壳体和前壳体之间设置一个中间壳体，并且只在一个方向上具有开口。因此，废气必须通过谐振器空腔中的这个开口流进和流出。

在可替换的实施例中，位于中间壳体和前壳体之间的第一部分容积形成类似于通道的谐振腔。此外，排气装置可以包括设置在外壳内部的催化剂，该催化剂位于中间壳体与后壳体之间或中间壳体与前壳体之间。