JP2009176466A - 燃料電池自動車の消音器 - Google Patents

Abstract

【課題】消音性能に優れ且つ排水性にも優れた燃料電池自動車の消音器を提供する。
【解決手段】燃料電池自動車の燃料電池から排出される排気ガスの音を消音するサイレンサ５０であって、排気ガス流入口５５と排気ガス排出口５７とを有するシェル５１と、シェル５１内に設置され周囲に多数の透孔６９を有し排気ガス流入口５５に接続されて排気ガス流入口５５から流入した排気ガスをシェル５１内に導入するインレットパイプ６３と、シェル５１内に設置され周囲に多数の透孔７１を有し排気ガス排出口５７に接続されてシェル５１内の排気ガスをシェル５１の外部に排出するアウトレットパイプ６５と、シェル５１とインレットパイプ６３とアウトレットパイプ６５の間に充填された吸音材９９とを備え、燃料電池自動車に取り付けられた状態で、アウトレットパイプ６５が鉛直方向に配置されるとともに、排気ガス排出口５７がシェル５１の底部５３に配置されている。
【選択図】図１

Description

この発明は、燃料電池自動車に搭載された燃料電池から排出される排気ガスの音を消音する消音器に関するものである。

車両に搭載した燃料電池で発電した電気で駆動モータを駆動し走行する燃料電池自動車では、燃料ガスとしての水素ガスや酸化剤ガスとしての空気を前記燃料電池に供給して発電を行い、前記燃料電池に余剰に供給された空気を排気ガスとして車外に排出している。この排気ガスを車外に排出するときの音を小さくするために、燃料電池自動車では排気ガス通路に消音器を設置している。

従来、燃料電池自動車の排気ガス通路に設置される消音器は、排気ガスの通路となる筒体を密閉箱形のシェルに貫通して設置し、筒体とシェルの間に形成される吸音室にグラスウール等の吸音材を充填し、筒体には吸音室に開口する多数の小穴を設けて構成されている 。この消音器では、排気ガスを筒体に流すと、排気ガスが筒体の小穴から吸音室に流入し、吸音室内において吸音材と音波との摩擦によって音響エネルギーが減衰され、消音される。

ところで、燃料電池から排出される排気ガスには発電に伴って生成される生成水などの水分が含まれており、この水がシェル内に溜まると、吸音室の容積が実質的に縮小することにより、および、吸音材が水に浸かることにより、消音性能が低下してしまう。
また、低温環境下においてシェル内に溜まった水が凍結すると、排気ガスの流路を閉塞する虞もある。
そこで、消音器のシェルに排水孔あるいは水抜き管を設けて、消音器内に水が溜まらないように排水している（例えば、特許文献１，２参照）。
特開２００７−６４１８８号公報 特開２００４−３９４６２号公報

しかしながら、前記従来の消音器における水抜き構造では、シェルの内部と外部とが排水孔や水抜き管を介して常時連通しているため、排気ガスの気流音が排水孔や水抜き管から外部に漏れてしまい、消音性能が低下するという課題がある。

そこで、この発明は、消音性能に優れ且つ排水性にも優れた燃料電池自動車の消音器を提供するものである。

この発明に係る燃料電池自動車の消音器では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
請求項１に係る発明は、車両に搭載した燃料電池（例えば、後述する実施例における燃料電池１）で発電した電気で駆動モータを駆動し走行する燃料電池自動車の前記燃料電池から排出される排気ガスの音を消音する消音器（例えば、後述する実施例におけるサイレンサ５０）であって、排気ガス流入口（例えば、後述する実施例における排気ガス流入口５５）と排気ガス排出口（例えば、後述する実施例における排気ガス排出口５７）とを有するシェル（例えば、後述する実施例におけるシェル５１）と、前記シェル内に設置され周囲に多数の透孔（例えば、後述する実施例における透孔６９）を有し前記排気ガス流入口に接続されて該排気ガス流入口から流入した前記排気ガスを前記シェル内に導入するインレットパイプ（例えば、後述する実施例におけるインレットパイプ６３）と、前記シェル内に設置され周囲に多数の透孔（例えば、後述する実施例における透孔７１）を有し前記排気ガス排出口に接続されて前記シェル内の排気ガスをシェル外に排出するアウトレットパイプ（例えば、後述する実施例におけるアウトレットパイプ６５）と、前記シェルと前記インレットパイプと前記アウトレットパイプの間に充填された吸音材（例えば、後述する実施例における吸音材９９）とを備え、前記燃料電池自動車に取り付けられた状態で、前記アウトレットパイプが鉛直方向に配置されるとともに、前記排気ガス排出口が前記シェルの下端（例えば、後述する実施例における底部５３）に配置されていることを特徴とする燃料電池自動車の消音器である。
このように構成したことにより、インレットパイプから該インレットパイプの透孔を通ってシェル内に導入された排気ガス中の水分は、その自重により吸音材の隙間を通ってシェル内を下方へと移動し、さらにアウトレットパイプの透孔からアウトレットパイプ内に入り、排気ガス排出口を介してシェルの外部に排出される。したがって、シェル内に水が溜まり難くなる。

請求項２に係る発明は、車両に搭載した燃料電池（例えば、後述する実施例における燃料電池１）で発電した電気で駆動モータを駆動し走行する燃料電池自動車の前記燃料電池から排出される排気ガスの音を消音する消音器（例えば、後述する実施例におけるサイレンサ５０）であって、一側（例えば、後述する実施例における底部５３）に排気ガス流入口（例えば、後述する実施例における排気ガス流入口５５）と排気ガス排出口（例えば、後述する実施例における排気ガス排出口５７）とを有するシェル（例えば、後述する実施例におけるシェル５１）と、前記シェル内に設置され周囲に多数の透孔（例えば、後述する実施例における透孔６９）を有し一端が前記排気ガス流入口に接続され他端が前記シェルの他側（例えば、後述する実施例における天板部６７）に向かって延び前記排気ガス流入口から流入した前記排気ガスを前記シェル内に導入するインレットパイプ（例えば、後述する実施例におけるインレットパイプ６３）と、前記シェル内に設置され周囲に多数の透孔（例えば、後述する実施例における透孔７１）を有し一端が前記排気ガス排出口に接続され他端が前記シェルの前記他側に向かって延び前記シェル内の排気ガスを前記排気ガス排出口を介してシェル外に排出するアウトレットパイプ（例えば、後述する実施例におけるアウトレットパイプ６５）と、前記シェルと前記インレットパイプと前記アウトレットパイプの間に充填された吸音材（例えば、後述する実施例における吸音材９９）とを備え、前記燃料電池自動車に取り付けられた状態で、前記シェルは前記一側を下方に位置させ、前記インレットパイプと前記アウトレットパイプが鉛直方向に配置されており、前記インレットパイプの前記透孔は前記排気ガス流入口から前記インレットパイプの前記他端側へ所定寸法離間した位置よりも上方に形成されていることを特徴とする燃料電池自動車の消音器である。
このように構成したことにより、インレットパイプから該インレットパイプの透孔を通ってシェル内に導入された排気ガス中の水分は、その自重により吸音材の隙間を通ってシェル内を下方へと移動し、さらにアウトレットパイプの透孔からアウトレットパイプ内に入り、排気ガス排出口を介してシェルの外部に排出される。したがって、シェル内に水が溜まり難くなる。
しかも、インレットパイプの透孔は排気ガス流入口からインレットパイプの他端側へ所定寸法離間した位置から上方に形成されているので、自重によりシェル内を下方へと移動した水がインレットパイプに流れ込むのを防止することができる。

請求項３に係る発明は、請求項２に記載の発明において、前記シェルの前記排気ガス流入口には上流側パイプ（例えば、後述する実施例における上流側パイプ５９）が、前記シェルの前記排気ガス排出口には下流側パイプ（例えば、後述する実施例における下流側パイプ６１）がそれぞれ接続され、前記上流側パイプは前記排気ガス流入口よりも上流側で分岐して前記下流側パイプに接続する分岐パイプ（例えば、後述する実施例における分岐パイプ８１）を備え、前記分岐パイプの内径は前記上流側パイプにおける分岐パイプへの分岐部（例えば、後述する実施例における分岐部８３）より下流側の内径よりも小さいことを特徴とする。
このように構成したことにより、排気ガス中に含まれる水分のうち、粒子の大きな水滴はシェル内に導入されることなく、上流側パイプから分岐パイプを通って直接に下流側パイプへ流れる。また、分岐パイプの内径は上流側パイプにおける分岐パイプへの分岐部より下流側の内径よりも小さいので、排気ガスの殆どをインレットパイプを介してシェル内に導入することができる。

請求項４に係る発明は、請求項２または請求項３に記載の発明において、前記インレットパイプは、前記排気ガス流入口から前記他端側へ所定寸法離間した位置に、下流側に拡径するとともに開口を有する異径部（例えば、後述する実施例における異径部８５）を備えることを特徴とする。
このように構成したことにより、インレットパイプからシェル内に導入された排気ガス中の水分が、インレットパイプの透孔を介して再びインレットパイプ内に入り、自重によりインレットパイプの内壁に沿って下方へと移動した場合に、その水を異径部の開口を介して吸音材に戻し、シェルの底部へ導くことができ、さらに、その水をアウトレットパイプの透孔からアウトレットパイプ内に流入させ、排気ガス排出口および下流側パイプを介してシェルの外部に排出することができる。

請求項１に係る発明によれば、シェル内に導入された排気ガス中の水分を、排気ガス排出口を介してシェルの外部に排出することができ、シェル内に水が溜まり難くなるので、吸音材の浸水を防止できるだけでなく、水の凍結に起因するシェル内の実質的な容積変化を防止できる。その結果、消音器は本来の消音性能を十分に発揮することができる。また、シェル内での水の凍結による排気ガス通路の閉塞も防止できるので、燃料電池の低温始動時に燃料電池から排出される排気ガスの通路を確実に確保することができ、燃料電池の低温始動性が向上する。

請求項２に係る発明によれば、シェル内に導入された排気ガス中の水分を、排気ガス排出口を介してシェルの外部に排出することができ、シェル内に水が溜まり難くなるので、吸音材の浸水を防止できるだけでなく、水の凍結に起因するシェル内の実質的な容積変化を防止できる。その結果、消音器は本来の消音性能を十分に発揮することができる。また、シェル内での水の凍結による排気ガス通路の閉塞も防止できるので、燃料電池の低温始動時に燃料電池から排出される排気ガスの通路を確実に確保することができ、燃料電池の低温始動性が向上する。
また、自重によりシェル内を下方へと移動した水がインレットパイプに流れ込むのを防止することができるので、シェル内に流入した排気ガス中の水分を確実にシェルの外部へ排出することができる。

請求項３に係る発明によれば、排気ガス中に含まれる水分のうち、粒子の大きな水滴はシェル内に導入されることなく、上流側パイプから分岐パイプを通って直接に下流側パイプへ流れるので、シェル内に流入する水分を少なくすることができる。また、分岐パイプの内径は上流側パイプにおける分岐パイプへの分岐部よりも下流側の内径よりも小さいので、排気ガスの殆どをインレットパイプを介してシェル内に導入することができ、分岐パイプを設けたことに起因して消音性能が低下するのを防止することができる。

請求項４に係る発明によれば、排気ガス中の水分が再び排気ガス流入口側に流れ込むのを防止することができるので、シェル内に流入した排気ガス中の水分を確実にシェルの外部へ排出することができる。

以下、この発明に係る燃料電池自動車の消音器における実施例を図１から図７の図面を参照して説明する。
なお、以下に説明する実施例の燃料電池自動車は、車体に、燃料電池とこの燃料電池で発電した電気を充電するバッテリーとを搭載し、前記燃料電池から直接あるいはバッテリーを介して駆動モータに電気を供給し走行する燃料電池自動車である。なお、バッテリーに代えてキャパシタを用いることも可能である。

＜実施例１＞
図７を参照して、燃料電池自動車に搭載された燃料電池システムの概略構成を説明する。
燃料電池１は、反応ガスを化学反応させて電気を得るタイプのもので、例えば固体ポリマーイオン交換膜等からなる固体高分子電解質膜をアノード極とカソード極とで両側から挟み込んで膜電極構造体を形成し、この膜電極構造体の両側にアノードガス流路３とカソードガス流路５を備えてなるセルを複数積層して構成されており、アノードガス流路３にアノードガスとして水素ガスを供給し、カソードガス流路５にカソードガスとして酸素を含む空気を供給すると、アノード極で触媒反応により発生した水素イオンが、固体高分子電解質膜を通過してカソード極まで移動して、カソード極で酸素と電気化学反応を起こして発電し、水が生成される。なお、図１では、単一のセルのアノードガス流路３とカソードガス流路５を代表して示している。

カソードガス（空気）はスーパーチャージャーなどのコンプレッサ７により所定圧力に加圧され、カソードガス供給流路９、加湿器１１を通って燃料電池１のカソードガス流路５に供給される。燃料電池１に供給されたカソードガスは発電に供された後、燃料電池１からカソード側の生成水と共にカソードオフガス（排気ガス）としてカソードオフガス流路１３に排出され、加湿器１１、背圧弁１５を通って希釈器１７に排出される。加湿器１１は例えば水透過膜を備えて構成されており、水透過膜を間に挟んでカソードガスとカソードオフガスを流通させることにより、カソードオフガスに含まれる水分が水透過膜を透過してカソードガスに移動し、カソードガスが加湿される。

一方、水素タンク２１から供給されるアノードガス（水素ガス）は、アノードガス供給流路２３、遮断弁２５、エゼクタ２７を通って燃料電池１のアノードガス流路３に供給される。そして、消費されなかった未反応のアノードガスは、燃料電池１からアノードオフガスとして排出され、アノードオフガス流路２９を通ってエゼクタ２７に吸引され、水素タンク２１から供給される新鮮なアノードガスと合流し再び燃料電池１に供給されて循環する。

図示しない制御装置は、燃料電池１に要求される出力に応じて、エアコンプレッサ７を駆動して所定量の空気を燃料電池１に供給するとともに、遮断弁２５を制御して水素タンク２１から所定量の水素ガスを燃料電池１に供給する。また、前記制御装置は、背圧弁１５を制御し、燃料電池１への空気の供給圧力を燃料電池１の要求出力に応じた圧力に調整する。

アノードオフガス流路２９からは、排出弁３１を備えたアノードオフガス排出流路３３が分岐している。排出弁３１は燃料電池１の発電時においては通常は閉じており、所定の条件が満たされたときに開いてアノードオフガスをアノードオフガス排出流路３３を介して希釈器１７へ排出する。前記制御装置は、排出弁３１を制御してアノードオフガスの排出を調整する。

希釈器１７において、アノードオフガス排出流路３３を介して流入したアノードオフガスと、カソードオフガス流路１３を介して流入したカソードオフガスとが混合され、アノードオフガスが希釈される。この混合ガスは排気ガスとして希釈器１７から排出ガス流路３５を介して大気に排出される。

排出ガス流路３５の途中には、排気ガスの排出音を低減するサイレンサ（消音器）５０と、排気ガス中の水素ガスを検出する水素ガス検出器３７が設置されている。水素ガス検出器３７は、排気ガス中に所定濃度以上の水素ガスが漏洩していないことをチェックする。

図２、図３に示すように、実施例１におけるサイレンサ５０は、車体の後部に搭載された水素タンク２１の後方であって、リヤフロアパネル１００の上方に設置されている。サイレンサ５０は、断面略楕円形の筒状のシェル５１を備え、その楕円の長軸を車体の前後方向に沿って配置し、シェル５１の長手方向を鉛直方向に向けて設置されている。

図１はサイレンサ５０を長軸に沿って縦に切断したときの断面を模式的に示した図であり、図１を参照して、サイレンサ５０の内部構造を説明する。
シェル５１の長手方向の一側である底部５３には、排気ガス流入口５５と排気ガス排出口５７が設けられており、排気ガス流入口５５には排出ガス流路３５の上流部分に連なる上流側パイプ５９が接続され、排気ガス排出口５７には排出ガス流路３５の下流部分に連なる下流側パイプ６１が接続されている。
上流側パイプ５９は略Ｌ字形をなし、車体前方から後方に向かって水平に延びる水平部５９ａと、水平部５９ａの下流端から鉛直方向上方へ屈曲して延びる鉛直部５９ｂとからなり、鉛直部５９ｂの先端が排気ガス流入口５５に接続されている。
下流側パイプ６１も略Ｌ字形をなし、上端を排気ガス排出口５７に接続されて鉛直方向下方に延びる鉛直部６１ａと、鉛直部６１ａの下端から車体後方へ水平に延びる水平部６１ｂとからなる。なお、図１では上流側パイプ５９の水平部５９ａと下流側パイプ６１の水平部６１ｂが同一高さに記載されているが、実際には図３に示すように、下流側パイプ６１の水平部６１ｂは上流側パイプ５９の水平部５９ａよりも下方に位置しており、下流側パイプ６１の鉛直部６１ａはリヤフロアパネル１００を貫通し、水平部６１ｂはリヤフロアパネル１００の下側に設置されたボトムプレート１０１を貫通して車体外側に露出する。

シェル５１の内部には、インレットパイプ６３とアウトレットパイプ６５がその軸線をシェル５１の長手方向と平行にして（すなわち、軸線を鉛直方向に向けて）立設されている。
インレットパイプ６３の一端は排気ガス流入口５５に接続されており、つまり、排気ガス流入口５５を介して上流側パイプ５９に接続されている。インレットパイプ６３の他端は、シェル５１の長手方向の他側である天板部６７に向かって延び、天板部６７から下方に所定寸法離間して位置し、開口している。インレットパイプ６３の外周面であって、排気ガス流入口５５から他端側へ所定寸法離間した位置よりも上方の領域には、小径の透孔６９が多数貫通形成されている。

アウトレットパイプ６５の一端は排気ガス排出口５７に接続されており、つまり、排気ガス排出口５７を介して下流側パイプ６１に接続されている。アウトレットパイプ６５の他端は、シェル５１の長手方向の他側である天板部６７に向かって延び、インレットパイプ６３の他端と同一高さに位置し、開口している。アウトレットパイプ６５の外周面にはその全長に亘る領域に小径の透孔７１が多数貫通形成されている。

また、シェル５１の内部であってインレットパイプ６３およびアウトレットパイプ６５の外側の空間は吸音室７３となっていて、吸音室７３には吸音材９９が充填されている。つまり、吸音材９９は、シェル５１とインレットパイプ６３とアウトレットパイプ６５の間に充填されている。この実施例１における吸音材９９は、ステンレス鋼を繊維状にしてなる所謂ステンレスウールで構成されている。そして、シェル５１内であって吸音室７３よりも上側の空間は連通室７５となっている。

このように構成されたサイレンサ５０では、燃料電池１から排出されたカソードオフガスおよびアノードオフガスが希釈器１７を介して排出ガス流路３５に排出され、排出ガス流路３５から上流側パイプ５９を介し、排気ガス流入口５５を通って、インレットパイプ６３に導入される。

インレットパイプ６３に導入された排気ガスの大部分は、インレットパイプ６３内を上方へ直進してインレットパイプ６３の他端開口７７から連通室７５に流出するが、インレットパイプ６３に導入された排気ガスの気流音成分はインレットパイプ６３の透孔６９を通って吸音室７３に流入する。インレットパイプ６３から連通室７５に流入した排気ガスはアウトレットパイプ６５の他端開口７９からアウトレットパイプ６５内に流入し、その大部分はアウトレットパイプ６５内を下方へ直進して、排気ガス排出口５７を通って、下流側パイプ６１に流出するが、アウトレットパイプ６５に流入した排気ガスの気流音成分はアウトレットパイプ６５の透孔７１を通って吸音室７３に流入する。インレットパイプ６３の透孔６９およびアウトレットパイプ６５の透孔７１から吸音室７３に流入した排気ガスの気流音成分は、吸音材９９との摩擦によって音響エネルギーが減衰され、消音される。

また、インレットパイプ６３から透孔６９を通って吸音室７３内に導入された排気ガス中の水分は、水滴は水滴のまま、水蒸気は吸音材９９との接触により凝縮して水滴となり、これら水滴はその自重により、図１において破線矢印で示すように吸音材９９の隙間を通って吸音室７３内を下方へと移動し、吸音室７３の下端部分に到達し、アウトレットパイプ６５の透孔７１からアウトレットパイプ６５内に入り、排気ガス排出口５７を介して下流側パイプ６１に排出され、車体外部へ排出される。

しかも、インレットパイプ６３の透孔６９は排気ガス流入口５５からインレットパイプ６３の他端側へ所定寸法離間した位置よりも上方に形成されているので、自重により吸音室７３内の下端部分に移動した水がインレットパイプ６３に流れ込むのを防止することができる。したがって、シェル５１内に流入した排気ガス中の水分を確実に下流側パイプ６１を介してシェル５１の外部へ排出することができる。
これによって、シェル５１内に水が溜まり難くすることができる。

その結果、吸音材９９が水に浸かって消音性能が低下するのを防止することができるとともに、シェル５１内での水の凍結がないので吸音室７３の実質的な容積変化も防止することができ、消音器５０は本来の消音性能を十分に発揮することができる。また、シェル５１内での水の凍結による排気ガス通路の閉塞を防止することができるので、燃料電池１の低温始動時に燃料電池１から排出される排気ガスの通路を確実に確保することができ、燃料電池１の低温始動性が向上する。

＜実施例２＞
サイレンサ５０の実施例２を図４を参照して説明する。実施例２のサイレンサ５０が前述した実施例１のものと相違する点は、上流側パイプ５９が下流側パイプ６１に連通する分岐パイプ８１を備えることだけであり、それ以外は実施例１のサイレンサ５０と同じである。以下、相違点についてだけ説明し、同一態様部分には同一符号を付して説明を省略する。

実施例２のサイレンサ５０においては、上流側パイプ５９の水平部５９ａの下流端と下流側パイプ６１の水平部６１ｂの上流端とが、これらと下面を共通にした分岐パイプ８１によって連通されている。すなわち、この実施例２では、上流側パイプ５９の水平部５９ａの下流端が、上流側パイプ５９における分岐パイプ８１への分岐部８３となっている。分岐パイプ８１の内径は、上流側パイプ５９における分岐部８３よりも下流側の内径（すなわち鉛直部５９ｂの内径）よりも小径に設定されており、例えば、鉛直部５９ｂの内径断面積の１０〜１５％程度の内径断面積に相当する小径に設定する。

このように構成された実施例２のサイレンサ５０においては、上流側パイプ５９の水平部５９ａを流れる排気ガス中に含まれる水分のうち粒子の大きな水滴は水平部５９ａの下面に沿って流れるので、上流側パイプ５９の水平部５９ａから分岐パイプ８１を通って直接に下流側パイプ６１の水平部６１ｂに流れていく。したがって、前記粒子の大きな水滴はシェル５１内に導入されることがないので、シェル５１内に流入する水分を少なくすることができる。

また、分岐パイプ８１の内径は分岐部８３よりも下流側の上流側パイプ５９の内径（すなわち鉛直部５９ｂの内径）よりも小さいので、排気ガスの殆どをインレットパイプ６３を介してシェル５１内に導入することができる。したがって、分岐パイプ８１を設けたことに起因して消音性能が低下するのを防止することができる。

＜実施例３＞
サイレンサ５０の実施例３を図５を参照して説明する。実施例３のサイレンサ５０が前述した実施例１のものと相違する点は、インレットパイプ６３の構造だけであり、それ以外は実施例１のサイレンサ５０と同じである。以下、相違点についてだけ説明し、同一態様部分には同一符号を付して説明を省略する。

実施例３のサイレンサ５０におけるインレットパイプ６３は、排気ガス流入口５５から他端開口７７側へ所定寸法離間した位置に、下流側に拡径する異径部８５を備え、異径部８５よりも上流側が小径部８７、下流側が大径部８９とされていて、小径部８７と大径部８９とが異径部８５によって接続されて構成されている。小径部８７の下端は排気ガス流入口５５に接続されており、小径部８７には透孔は設けられていない。また、小径部８７の内径は排気ガス流入口５５の内径と同径にされている。大径部８９の内径は小径部８７の内径よりも大きく、大径部８９の外周面には多数の透孔６９が貫通形成されている。異径部８５は水平な平板体からなり、図示を省略するが異径部８５には多数の透孔（開口）が貫通形成されている。

このように構成された実施例３のサイレンサ５０においては、上流側パイプ５９から排気ガス流入口５５を介してインレットパイプ６３内に導入された排気ガスの一部（気流音成分）は、大径部８９の透孔６９を通って吸音室７３内に導入される。そして、実施例１の場合と同様に、吸音室７３内に導入された排気ガス中の水分は、水滴は水滴のまま、水蒸気は吸音材９９との接触により凝縮して水滴となり、これら水滴はその自重により、図５において破線矢印で示すように吸音材９９の隙間を通って吸音室７３内を下方へと移動し、吸音室７３の下端部分に到達し、アウトレットパイプ６５の透孔７１からアウトレットパイプ６５内に入り、排気ガス排出口５７を介して下流側パイプ６１に排出されるのであるが、吸音室７３内を下降する水滴の一部が、インレットパイプ６３の大径部８９の透孔６９を介して再び大径部８９内に流入し、大径部８９の内壁に沿って下方へと移動することも考えられる。

このような場合に、この実施例３のサイレンサ５０においては、大径部８９の内壁に沿って下降してきた水滴を、異径部８５の透孔を介して吸音室７３（吸音材９９）に戻すことができ、該水滴が小径部８７に流入するのを阻止することができる。そして、異径部８５の透孔から吸音室７３に排出された水は、アウトレットパイプ６５の下部の透孔７１からアウトレットパイプ６５内に流入し、排気ガス排出口５７および下流側パイプ６１を介してシェル５１の外部に排出される。これにより、排気ガス中の水分が上流側パイプ５９に（排気ガス流入口５５側に）流れ込むのを防止することができ、シェル５１内に流入した排気ガス中の水分を確実に下流側パイプ６１を介してシェル５１の外部へ排出することができる。

また、上述した実施例３では、開口を有する板状体（水平な平板体）からなる異径部８５によって小径部８７と大径部８９とを連結したが、必ずしも板状体によって小径部８７と大径部８９を連結する必要はなく、大径部８９を何らかの手段（例えばシェル５１の内壁との間に設けたサポート）で保持しておけば、小径部８７の上端を大径部８９の下端開口に挿入するだけでもよい。この場合には、小径部８７の上端と大径部８９の下端との間に形成される開口が異径部そのものと言える。

なお、シェル５１から下流側パイプ６１に排出された水の排水性を考慮して、図６に示すように、下流側パイプ６１の水平部６１ｂを下流に進むにしたがって下降するように下り傾斜にするのが好ましい。なお、図６では実施例３のサイレンサ５０について示しているが、実施例１，２のサイレンサ５０についても同様のことが言える。

〔他の実施例〕
なお、この発明は前述した実施例に限られるものではない。
例えば、前述した実施例では、吸音材をステンレスウールで構成したが、グラスウールで構成することも可能である。

この発明に係るサイレンサの実施例１における断面を模式的に示した図である。 実施例１のサイレンサが搭載された車両の後部における平面図である。 実施例１のサイレンサが搭載された車両の後部における側面図である。 この発明に係るサイレンサの実施例２における断面を模式的に示した図である。 この発明に係るサイレンサの実施例３における断面を模式的に示した図である。 実施例３のサイレンサの変形例を示す断面図である。 この発明に係るサイレンサを搭載した燃料電池自動車の燃料電池システムの構成図である。

符号の説明

１ 燃料電池
５０ サイレンサ（消音器）
５１ シェル
５３ 底部（一側）
５５ 排気ガス流入口
５７ 排気ガス排出口
５９ 上流側パイプ
６１ 下流側パイプ
６３ インレットパイプ
６５ アウトレットパイプ
６７ 天板部（他側）
６９ 透孔
７１ 透孔
７３ 吸音室
８１ 分岐パイプ
８３ 分岐部
８５ 異径部
９９ 吸音材

Claims (4)

1. 車両に搭載した燃料電池で発電した電気で駆動モータを駆動し走行する燃料電池自動車の前記燃料電池から排出される排気ガスの音を消音する消音器であって、
   排気ガス流入口と排気ガス排出口とを有するシェルと、前記シェル内に設置され周囲に多数の透孔を有し前記排気ガス流入口に接続されて該排気ガス流入口から流入した前記排気ガスを前記シェル内に導入するインレットパイプと、前記シェル内に設置され周囲に多数の透孔を有し前記排気ガス排出口に接続されて前記シェル内の排気ガスをシェル外に排出するアウトレットパイプと、前記シェルと前記インレットパイプと前記アウトレットパイプの間に充填された吸音材とを備え、
   前記燃料電池自動車に取り付けられた状態で、前記アウトレットパイプが鉛直方向に配置されるとともに、前記排気ガス排出口が前記シェルの下端に配置されていることを特徴とする燃料電池自動車の消音器。
2. 車両に搭載した燃料電池で発電した電気で駆動モータを駆動し走行する燃料電池自動車の前記燃料電池から排出される排気ガスの音を消音する消音器であって、
   一側に排気ガス流入口と排気ガス排出口とを有するシェルと、前記シェル内に設置され周囲に多数の透孔を有し一端が前記排気ガス流入口に接続され他端が前記シェルの他側に向かって延び前記排気ガス流入口から流入した前記排気ガスを前記シェル内に導入するインレットパイプと、前記シェル内に設置され周囲に多数の透孔を有し一端が前記排気ガス排出口に接続され他端が前記シェルの前記他側に向かって延び前記シェル内の排気ガスを前記排気ガス排出口を介してシェル外に排出するアウトレットパイプと、前記シェルと前記インレットパイプと前記アウトレットパイプの間に充填された吸音材とを備え、
   前記燃料電池自動車に取り付けられた状態で、前記シェルは前記一側を下方に位置させ、前記インレットパイプと前記アウトレットパイプが鉛直方向に配置されており、前記インレットパイプの前記透孔は前記排気ガス流入口から前記インレットパイプの前記他端側へ所定寸法離間した位置よりも上方に形成されていることを特徴とする燃料電池自動車の消音器。
3. 前記シェルの前記排気ガス流入口には上流側パイプが、前記シェルの前記排気ガス排出口には下流側パイプがそれぞれ接続され、前記上流側パイプは前記排気ガス流入口よりも上流側で分岐して前記下流側パイプに接続する分岐パイプを備え、前記分岐パイプの内径は前記上流側パイプにおける分岐パイプへの分岐部より下流側の内径よりも小さいことを特徴とする請求項２に記載の燃料電池自動車の消音器。
4. 前記インレットパイプは、前記排気ガス流入口から前記他端側へ所定寸法離間した位置に、下流側に拡径するとともに開口を有する異径部を備えることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の燃料電池自動車の消音器。

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