[发明专利]一种消除排气压力及防止排气回流的装置

说明书

技术领域

本发明总体上涉及一种消除排气压力(exhaust gas pressure)及 防止排气回流(排气脉冲)的装置，尤其是这样一种消除排气压力 及防止排气回流的装置，包括：固定管(mounting pipe)，安装于从 内燃机延伸出的排气管后端或锅炉烟道后端，并且具有沿外周表面 的一条线中形成多个回流气体导引孔(backflow gas guide hole)；以 及第二排气管，围绕在固定管周围设置，从而在固定管与第二排气 管之间限定出从上述回流气体导引孔向废气排出方向开放形成的 回流通道。

因此，可将通过固定管排出的废气中回流的回流气体(排气脉 冲)导引至形成于第二排气管和固定管之间的回流通道，而被导引 的回流气体通过回流气体导引孔移动至固定管内部，与随后排出的 废气一道排出至外部，从而防止回流气体回流至排气管内。

如上所述，在防止回流气体回流至排气管的情况下，则可提高 内燃机性能，由此改善里程油耗并减少排烟，从而最大限度地提高 热能效率，而且，可通过强行固定于排气管端部轻松安装，为用户 带来便利。

背景技术

一般而言，对于内燃机而言，由于在内燃机中燃烧而产生的污 染物的废气，以大约3～5kg/cm²的相对高压和大约600℃的相对高 温状态排出，因此必须安装催化装置和消音器。

在内燃机中，当废气从内燃机中排出时，因排气歧管内形成真 空，从而形成阻碍废气排出的第一排气阻力。随后，当此废气通过 净化器时其流速明显降低，从而形成第二排气阻力。

此后，当流入消音器的废气穿过分阶段形成的隔板时，将形成 第三排气阻力。

如此废气排出过程中，消音器通常设计成具有大于发动机排量 的15～20倍的容积，因此不可避免地产生排气阻力。由此，发动机 的输出下降，并且增加约5～10％的燃料消耗并增加污染物的量。

因此，应认识到，可只通过顺利排出废气来提高燃烧效率，以 此改善里程油耗、输出能量和热能。为实现上述目的，曾提出各种 常规技术方案。

在锅炉的情况下，若烟道遇到逆风，则因外部空气逆流使风渗 透到燃烧室内部，导致不完全燃烧，而燃烧期间所产生的蒸汽和浮 游含氮化合物将吸附在热交换器的表面上。

在上述现象重复的情况下，将降低锅炉热交换器的性能，导致 热交换功能下降。因此也进行了很多旨在改善上述问题的研究。

同时，作为常规技术方案的一个示例性实例，在韩国专利公报 第2000-56951号提出利用空气流动的车辆排气装置。此技术方案利 用空气流动，其被设计成将排气装置的流线形主体结合于排气管， 从而当车辆行驶时，根据流经流线形主体表面的空气流速在排气装 置周围形成低压区域，从而使废气受上述低压的影响被吸走，从而 帮助废气的排出。

但上述技术方案的缺点在于，流线形主体的结构相对较大且复 杂，因此不易将其安装在车辆上，很难在实践中利用这种技术方案。

同时，作为常规技术方案的另一实例，在韩国专利公报第 1998-75223号中提出了具有涡流发生器(vortex generator)的主消 声器排气管，在排气管中间设置可通过废气旋转的涡流产生叶片。 此技术方案构造成利用废气使叶片旋转，从而产生涡流，由此促进 废气的排出。然而，存在的问题在于，叶片成为产生阻碍废气流动 的一些阻力的根源，而且其结构极易受热变形，因此很难在实践中 利用它。

作为常规技术方案的另一实例，韩国专利公报第257874号中 提出了利用涡流的废气排出装置，在设置于废气排出路径上的消音 器前端，单独设置可吸入外部空气的管路。此外，在上述管路中安 装可将外部空气吸入并产生涡流的叶片(vane)。另外，该装置还具 有用于调节吸入的外部空气量的气闸(damper)，其与节流阀的开 放度成比例地工作。

但是，在此技术方案中，因在向废气排除路径提供涡流并消除 排气噪音的消音器前端，设置与外部气体流通的副管，因此排气噪 音通过此副管传至外侧，因此产生很大的噪音。而且，因安装有与 发动机的节流阀联动的外部空气调节气闸，因此存在的一个缺陷在 于，设备的结构及构造变得复杂。