JP2006132335A - 車両用消音器の異物回収構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 車両用消音器内に発生する凝縮水や煤を効率良く回収できる車両用消音器の提供。
【解決手段】 一端側がインテークマニホールド１ａのスロットルバルブ１ｈのエンジン１側に連通した吸気管４と、一端側が車両用消音器３内に連通した接続管６と、吸気管４及び接続管５の他端側に連通し、且つ、車両用消音器３内とスロットルバルブ１ｈのエンジン１側との差圧を利用して接続管６を介して車両用消音器３内の凝縮水５を回収する排水タンク２を備えることとした。
【選択図】 図１

Description

本発明は車両用消音器の異物回収構造に関し、特に車両用消音器内に溜まった異物を車両用消音器内とスロットルバルブのエンジン側との差圧を利用して回収できる車両用消音器の異物回収構造に関する。

従来、車両用消音器の異物回収構造は、図４に示すように、シェル０３ｅ内部が貫通孔03h,03iを備える複数のインナプレート03a,03bと２枚のエンドプレート03c,03dで複数の室に画成される他、これらの室を貫通した状態でインレットパイプ０３ｆとアウトレットパイプ０３ｇが設けられることにより、排気ガス（一点鎖線矢印で図示）はインレットパイプ０３ｆから貫通孔03h,03i を介して各室を流通した後、アウトレットパイプ０３ｇから排出される構造となっている。
また、排気ガスの凝縮水や煤０５がシェル０３ｅの底部に溜まると、車両用消音器内に錆が発生し易くなるため、高価な材質に変更する等のコストアップとなる。また、騒音の発生の原因となる。
そこで、アウトレットパイプ０３ｇに連通した水抜き管０９またはこれに相当するものをシェル０３ｅの底部に向けて設け、排気ガスの吸気圧力を利用して凝縮水や煤０５を破線矢印で示すように吸い上げて排気ガスと共に排出する技術が公知になっている（特許文献１、２参照）。
実開平１−１４２５１３号公報。 実開昭５８−８７１１号公報。

しかしながら、特許文献１、２記載の車両用消音器の異物回収構造にあっては、排気ガスの吸気圧力を利用して所望のように水抜き管で凝縮水や煤を吸い上げることができないという問題点があった。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、車両用消音器内に発生する凝縮水や煤を効率良く回収できる車両用消音器の異物回収構造を提供することである。

本発明の請求項１記載の発明では、車両用消音器内の異物を除去するための車両用消音器の異物回収構造であって、一端側がインテークマニホールドのスロットルバルブのエンジン側に連通した吸気管と、一端側が車両用消音器内に連通した接続管と、前記吸気管及び接続管の他端側を連通状態とし、且つ、車両用消音器内とスロットルバルブのエンジン側との差圧を利用して接続管を介して車両用消音器内の異物を回収する回収部を備えることを特徴とする。

請求項２記載の発明では、請求項１記載の車両用消音器の異物回収構造において、前記異物を排気ガスの凝縮水とし、前記回収部を、前記凝縮水を回収して外へ排出する排水タンクとしたことを特徴とする。

請求項３記載の発明では、請求項１または２記載の車両用消音器の異物回収構造において、前記異物を排気ガスの煤とし、前記回収部を、前記煤を回収してフィルタで集塵する集塵タンクとしたことを特徴とする。

請求項４記載の発明では、請求項１〜３のうちいずれかに記載の車両用消音器の異物回収構造において、前記回収部はエンジンのアイドリング運転時のみ吸気管と接続管を連通状態にすることを特徴とする。

請求項１記載の発明にあっては、一端側がインテークマニホールドのスロットルバルブのエンジン側に連通した吸気管と、一端側が車両用消音器内に連通した接続管と、前記吸気管及び接続管の他端側を連通状態とし、且つ、車両用消音器内とスロットルバルブのエンジン側との差圧を利用して接続管を介して車両用消音器内の異物を回収する回収部を備えるため、車両用消音器内とスロットルバルブのエンジン側との差圧を利用して回収部で車両用消音器内の異物を効率良く回収することができ、車両用消音器の耐久性の向上と騒音の発生の防止を実現できる。

請求項２記載の発明にあっては、異物を排気ガスの凝縮水とし、前記回収部を、前記凝縮水を回収して外へ排出する排水タンクとしたため、排水タンクで車両用消音器内で発生した凝縮水を効率良く回収して外へ排出できる。

請求項３記載の発明にあっては、異物を排気ガスの煤とし、前記回収部を、前記煤を回収してフィルタで集塵する集塵タンクとしたため、集塵タンクで車両用消音器内の排気ガスの煤を効率良く回収できる。

請求項４記載の発明にあっては、回収部はエンジンのアイドリング運転時のみ吸気管と接続管を連通状態にするため、車両用消音器内とスロットルバルブのエンジン側との差圧が最も大きいエンジンのアイドリング運転時を利用して車両車両用消音器内の異物を効率良く回収することができる。

さらに、排気ガスの凝縮水は、エンジンのアイドリング運転時に発生し易いため凝縮水を発生の初期段階で回収できる。

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

以下、実施例１を説明する。
なお、本実施例１の車両用消音器の異物回収構造では異物を排気ガスの凝縮水とし、回収部を排水タンクとした場合について説明する。
図１は本発明の実施例１の車両用消音器の異物回収構造を示す全体図、図２は排水タンクの逆止弁の作動を説明する図である。

先ず、全体構成を説明する。
図１に示すように、本実施例１の車両用消音器の異物回収構造は、エンジン１と、排水タンク２と、車両用消音器３を主要な構成としている。

前記エンジン１は、一般的な自動車用の４サイクルエンジンであって、インテークマニホールド１ａ内の燃料と空気の混合ガスがピストン１ｂの下降による負圧によって燃焼室１ｃに吸入される吸気工程と、前記燃焼室１ｃに吸入された混合ガスがピストン１ｂの押し上げによって圧縮される圧縮工程と、前記圧縮された混合ガスが点火プラグ１ｄの火花に爆発してピストン１ｂが押し下げられる爆発工程と、前記ピストン１ｂの押し上げによって燃焼室１ｃ内の排気ガスがエキゾーストマニホールド１ｅへ排出される排気工程を繰り返すようになっている。
なお、吸気バルブ１ｆは吸入工程の際のみ、排気バルブ１ｇは排気工程の際のみそれぞれ開くように制御される。
また、インテークマニホールド１ａに設けられたスロットルバルブ１ｈは、自動車の運転状況に応じて適宜開閉操作され、これにより、混合ガスの燃焼室１ｃへの吸入量が調整されている。

そして、前記スロットルバルブ１ｈのエンジン１側には、吸気管４の一端側が連通した状態で固定されている。
なお、本実施例１のインテークマニホールド１ａは樹脂製であり、吸気管４はゴム等の弾性素材で構成され、両者は図示を省略するアダプタを介して固定されている。

前記排水タンク２は樹脂製で構成され、その上部には吸気管４の他端側が電磁弁２ａを介して排水タンク内部２ｂに連通した状態で固定されている。
前記電磁弁２ａは図示を省略するエンジンコントロールユニットに電気的に接続されており、エンジン１のアイドリング運転時のみ図示を省略する弁体を開いて吸気管４の他端側と排水タンク内部２ｂ、換言するとスロットルバルブ１ｈのエンジン１側と排水タンク内部２ｂを連通状態にするようになっている。
また、前記排水タンク内部２ｂには、凝縮水５を一時的に貯留するための貯留部２ｃが形成され、その底部には下方に突出した配水管２ｄと逆止弁２ｅが設けられている。
図２（ａ）に示すように、前記逆止弁２ｅは、自然状態においてスプリング２ｈにより上方に付勢された弁体２ｆで配水管２ｄの出口２ｇを塞いでおり、図２（ｂ）に示すように、貯留部２ｃの凝縮水５が所定量Ｗ１を超えた際に、弁体２ｆがスプリング２ｈの付勢力に反して下方に開き、これにより凝縮水５を所定量だけ外へ排水する構造になっている。
なお、前記逆止弁２ｅの構造については、前述した以外の構造及び作動のもので代替えしても良く、貯留部２ｃの凝縮水５の水位を検出して開閉制御を行う電磁弁を採用しても良い。
また、前記排水パイプ２ｄと堤防壁２ｉを跨いだ状態で導入部２ｊが設けられ、その下端には接続管６の他端側が圧入された状態で固定されている。

前記車両用消音器３は、２枚のインナプレート3a,3bと、エンドプレート3c,3dと、シェル３ｅと、インレットパイプ３ｆと、アウトレットパイプ３ｇを主な構成としている。
前記インナプレート3a,3b及びエンドプレート3c,3dの外形は、偏平した楕円形状に形成されると共に、その外周部にはシェル３ｅが多重に巻回された状態で各々図示を省略する溶接で固定されており、これによって車両用消音器３内が３つの室A,B,Cに画成されている。
前記インレットパイプ３ｆは、エンドプレート３ｃ及びインナプレート3a,3bを貫通した状態で設けられ、一方、アウトレットパイプ３ｇは、エンドプレート３ｄ及びインナプレート3a,3bを貫通した状態で設けられている。
また、前記インナプレート3a,3bには排気ガス流通孔3h,3iが設けられている。

そして、前記室Ｃにおいて接続管６の一端側がシェル３ｅを貫通して該シェル３ｅの底部３ｊに近接した状態で設けられている。
なお、本実施例１の接続管６は車両用消音器３の外側部分はゴム等の弾性素材で構成され、車両消音器３の内側部分は金属製であり、両者はシェル３ｅに図示を省略したアダプタを介して連通した状態で固定される。

従って、前記車両用消音器３は、図１に示すように、排気工程でエキゾースストマニホールド１ｅから排出された排気ガス（一点鎖線で図示）は、図外の触媒コンバータ、上流側排気管を経てインレットパイプ３ｆから室Ｃに導かれた後、排気ガス流通孔3i,3ｈを介して室Ｂ、室Ａの順に流通した後、アウトレットパイプ３ｇから下流側排気管へ排出される構造となっている。

次に作用を説明する。
このように構成された車両用消音器の異物回収構造では、図１に示すように、エンジン１のアイドリング運転時における吸気工程では、スロットルバルブ１ｈが微小にしか開かないため、スロットルバルブ１ｈのエンジン１側が車両用消音器３内に比べて低圧になり、結果、両者に大きな差圧が発生する。

また、エンジン１のアイドリング運転時には、車両用消音器３内に凝縮水５が最も発生し易く、該凝縮水５がシェル３ｅの底部３ｊに溜まり続けると、車両用消音器３内に錆が発生し易くなったり、騒音が発生する。
しかしながら、本実施例１の車両用消音器の異物回収構造では、この際、電磁弁２ａを開いてスロットルバルブ１ｈのエンジン１側と車両用消音器３内を、吸気管４、排水タンク２、接続管６を介して連通状態にすることにより、スロットルバルブ１ｈのエンジン１側と車両用消音器３に差圧を利用して凝縮水５を接続管６で破線矢印で示すように上方に吸い上げた後、排水タンク２の貯留部２ｃへ回収でき、凝縮水５を発生の初期段階から回収できる。
なお、エンジン１のアイドリング運転時は、スロットルバルブ１ｈのエンジン１側と車両用消音器３との差圧が最も大きく、換言すれば接続管６の吸気圧力を最も高く得ることができるため好適となる。
また、前述したように、貯留部２ｃに凝縮水５が所定量溜まると、逆止弁２ｅが開いて凝縮水５を所定量だけ外へ排水するため、凝縮水５が貯留部２ｃから溢れて逆流する虞がない。
一方、エンジン１の通常運転時には、電磁弁２ａが閉じるため、車両車両用消音器３内の排気ガス７が接続管６からスロットルバルブ１ｈのエンジン１側へ逆流するのを防止できる。
また、逆止弁２ｅは自然状態において閉じているため、貯留部２ｃに凝縮水５がない場合でも外気がスロットルバルブ１ｈのエンジン１側へ逆流する虞がない。
なお、エンジン１の通常運転時には、スロットルバルブ１ｈのエンジン１側と車両用消音器３に差圧があまり生じないため、電磁弁２ａを省略しても排気ガス７がスロットルバルブ１ｈのエンジン１側へ大量に逆流する虞はない。

次に効果を説明する。
以上、説明したように本実施例１の車両用消音器の異物回収構造にあっては、一端側がインテークマニホールド１ａのスロットルバルブ１ｈのエンジン１側に連通した吸気管４と、一端側が車両用消音器３内に連通した接続管６と、吸気管４及び接続管５の他端側を連通状態とし、且つ、車両用消音器３内とスロットルバルブ１ｈのエンジン１側との差圧を利用して接続管６を介して車両用消音器３内の凝縮水５を回収する排水タンク２を備えるため、車両用消音器３内とスロットルバルブ１ｈのエンジン１側との差圧を利用して排水タンク２で凝縮水５を効率良く回収することができ、車両用消音器３の耐久性の向上と騒音の発生の防止を実現できる。

また、電磁弁２ａは吸気管４と接続管６をエンジン１のアイドリング運転時のみ連通状態にするため、車両用消音器３内とスロットルバルブ１ｈのエンジン１側との差圧が最も大きい、換言すれば接続管６の吸気圧力を最も高く得ることができるエンジン１のアイドリング運転時を利用して凝縮水５を効率良く回収できる。
また、エンジン１のアイドリング運転時に発生し易い凝縮水５を発生の初期段階で回収できる。

以下、実施例２を説明する。
本実施例２の車両用消音器の異物回収構造においては、異物を排気ガスの煤とし、回収部を集塵タンクとした以外は前記実施例１と同様であるため、前記実施例１と同一の構成部材については同一を付してその説明を省略し、相違点のみ詳述する。
図３は本発明の実施例２の車両用消音器の異物回収構造を示す全体図である。

図３に示すように、本発明の実施例２の車両用消音器の異物回収構造では、前記実施例１で説明した排水タンクの代わりに集塵タンク２０が設けられている。
前記集塵タンク２０は樹脂製で構成され、その内部上方空間２０ａは電磁弁２ａを介して吸気管４の他端側に接続され、その内部下方空間２０ｂは、接続管６の他端側に連通した状態で接続されている。
また、前記両空間20a,20bの間には、排気ガス７の煤２１を集塵するためのフィルタ２０ｃが介装されると共に、該フィルタ２０ｃは図示を省略する交換口を開閉して交換可能になっている。
その他の構成については前記実施例１と同様であるため説明を省略する。

次に作用を説明する。
このように構成された車両用消音器の異物回収構造では、車両用消音器３内に排気ガス７の煤２１が発生してシェル３ｅの底部３ｊに溜まり続けると、車両用消音器３内に錆が発生し易くなったり、騒音が発生する。
しかしながら、本実施例２の車両用消音器の異物回収構造では、図３に示すように、エンジン１のアイドリング運転時に、電磁弁２ａを開いてスロットルバルブ１ｈのエンジン１側と車両消音器３内部を、吸気管４、集塵タンク２０、接続管６を介して連通状態にすることにより、スロットルバルブ１ｈのエンジン１側と車両用消音器３に差圧を利用して煤２１を接続管６で破線矢印で示すように上方に吸い上げた後、集塵タンク２０のフィルタ２０ｃに集塵して回収できる。

次に効果を説明する。
以上、説明したように本実施例１の車両用消音器の異物回収構造にあっては、一端側がインテークマニホールド１ａのスロットルバルブ１ｈのエンジン１側に連通した吸気管４と、一端側が車両用消音器３内に連通した接続管６と、吸気管４及び接続管５の他端側を連通状態とし、且つ、車両用消音器３内とスロットルバルブ１ｈのエンジン１側との差圧を利用して接続管６を介して車両用消音器３内の煤２１をフィルタ２０ｃで回収する集塵タンク２０を備えるため、車両用消音器３内とスロットルバルブ１ｈのエンジン１側との差圧を利用して煤２１を効率良く回収することができ、車両用消音器３の耐久性の向上と騒音の発生の防止を実現できる。

以上、本実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
例えば、排水タンク２（集塵タンク２０）、吸気管４、接続管６の構造、形状、材質、設置数、固定方法については適宜設定できる。
また、エンジン１や車両用消音器３の詳細な内部構造についても本実施例の構造に限定されるものでなく、一般的なエンジンや車両用消音器の全てに適用できる。

本発明の実施例１の車両用消音器の異物回収構造を示す全体図である。 排水タンクの逆止弁の作動を説明する図である。 本発明の実施例２の車両用消音器の異物回収構造を示す全体図である。 従来の車両用消音器の異物回収構造を示す全体図である。

符号の説明

Ａ、Ｂ、Ｃ 室
１ エンジン
１ａ インテークマニホールド
１ｂ ピストン
１ｃ 燃焼室
１ｄ 点火プラグ
１ｅ エキゾーストマニホールド
１ｆ 吸気バルブ
１ｇ 排気バルブ
１ｈ スロットルバルブ
２ 排水タンク
２ａ 電磁弁
２ｂ 排水タンク内部
２ｃ 貯留部
２ｄ 配水管
２ｅ 逆止弁
２ｆ 弁体
２ｇ 配水管の出口
２ｈ スプリング
２ｉ 堤防壁
２ｊ 導入部
３ 車両用消音器
３ａ、３ｂ インナプレート
３ｃ、３ｄ エンドプレート
３ｅ シェル
３ｆ インレットパイプ
３ｇ アウトレットパイプ
３ｈ、３ｉ 排気ガス流通孔
３ｊ 底部
４ 吸気管
５ 凝縮水
６ 接続管
７ 排気ガス
２０ 集塵タンク
２０ａ 内部上方空間
２０ｂ 内部下方空間
２０ｃ フィルタ
２１ 煤

Claims (4)

1. 車両用消音器内の異物を除去するための車両用消音器の異物回収構造であって、
   一端側がインテークマニホールドのスロットルバルブのエンジン側に連通した吸気管と、
   一端側が車両用消音器内に連通した接続管と、
   前記吸気管及び接続管の他端側を連通状態とし、且つ、車両用消音器内とスロットルバルブのエンジン側との差圧を利用して接続管を介して車両用消音器内の異物を回収する回収部を備えることを特徴とする車両用消音器の異物回収構造。
2. 請求項１記載の車両用消音器の異物回収構造において、
   前記異物を排気ガスの凝縮水とし、
   前記回収部を、前記凝縮水を回収して外へ排出する排水タンクとしたことを特徴とする車両用消音器の異物回収構造。
3. 請求項１または２記載の車両用消音器の異物回収構造において、
   前記異物を排気ガスの煤とし、
   前記回収部を、前記煤を回収してフィルタで集塵する集塵タンクとしたことを特徴とする車両用消音器の異物回収構造。
4. 請求項１〜３のうちいずれかに記載の車両用消音器の異物回収構造において、
   前記回収部はエンジンのアイドリング運転時のみ吸気管と接続管を連通状態にすることを特徴とする車両用消音器の異物回収構造。

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