JP2011074896A

JP2011074896A - Engine

Info

Publication number: JP2011074896A
Application number: JP2009229955A
Authority: JP
Inventors: Hideki Kanai; 秀喜金井; Takahiko Masuda; 貴彦増田; Eiji Ota; 栄治太田
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2009-10-01
Filing date: 2009-10-01
Publication date: 2011-04-14

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an engine which is easily manufacturable and in which the pressure loss of exhaust gas is not produced and the surface temperatures of exhaust system parts are reduced. SOLUTION: This engine 1 comprises a plurality of cylinders and a water-cooled exhaust manifold 10 which is connected to the cylinders. A deodorizing catalyst unit 30 is disposed on the downstream side of the water-cooled exhaust manifold 10. A heat transfer plate 60 is wrapped around all the periphery of the side surface of the deodorizing catalyst unit 30, and the heat transfer plate 60 is supported by the water-cooled exhaust manifold. Heat insulating materials 71, 72 are provided between the heat transfer plate 60 and the deodorizing catalyst unit 30 and to the outer periphery of the heat transfer plate 60, respectively. COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は複数の気筒を備え、各気筒と連結する水冷排気マニホールドを備えるエンジンの技術に関する。 The present invention relates to an engine technology including a plurality of cylinders and a water-cooled exhaust manifold connected to each cylinder.

従来、エンジンから排出された排気ガスは非常に高温であり、排気マニホールドの下流に配置される排気系部品は、排気ガスの熱により、側面外周が高温となっていた。排気系部品は、例えば、排気ガスを排出するための排気管、マフラー、消音器、熱交換器、および触媒ユニット等である。 Conventionally, the exhaust gas discharged from the engine is very hot, and the exhaust system parts arranged downstream of the exhaust manifold have a high temperature at the outer periphery of the side surface due to the heat of the exhaust gas. The exhaust system parts are, for example, an exhaust pipe for exhaust gas exhaust, a muffler, a silencer, a heat exchanger, and a catalyst unit.

そこで、排気系部品を冷却させる機能を備えたエンジンとして、第一に、排気系部品の一例である排気管に放熱フィンを設ける構成が公知となっている（例えば、特許文献１参照）。
また、第二に、排気系部品の一例であるマフラーの出口温度を下げるために、マフラーに冷却プレートを設ける構成が公知となっている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００１−２０７８４３号公報特許第３６４８４７４号公報 Therefore, as an engine having a function of cooling the exhaust system parts, firstly, a configuration in which heat radiation fins are provided in an exhaust pipe which is an example of the exhaust system parts is known (see, for example, Patent Document 1).
Secondly, a configuration in which a cooling plate is provided on the muffler in order to lower the outlet temperature of the muffler, which is an example of an exhaust system component, is known (for example, see Patent Document 2).
JP 2001-207843 A Japanese Patent No. 3648474

しかし、第一の公知となったエンジンは、排気管を構成するパイプ本体と放熱フィンとは溶接などにより接合しなければならず、製造過程の手間が増加し、生産コストが高くなっていた。
また、第二の公知となったエンジンは、マフラー内を流れる排気が一旦冷却プレートにぶつかる構成であるから、排気ガスの圧力損失が増大していた。 However, in the first known engine, the pipe body constituting the exhaust pipe and the heat radiating fins must be joined by welding or the like, increasing the labor of the manufacturing process and increasing the production cost.
Further, the second known engine has a configuration in which the exhaust gas flowing in the muffler once hits the cooling plate, so that the pressure loss of the exhaust gas has increased.

そこで、本発明は係る課題に鑑み、簡易に製造することができ、排気の圧力損失を発生させず、排気系部品の表面温度を冷却することができるエンジンを提供する。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, the present invention provides an engine that can be easily manufactured and that can cool the surface temperature of exhaust system components without causing exhaust pressure loss.

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.

即ち、請求項１においては、複数の気筒を備え、各気筒と連結する水冷排気マニホールドを備えるエンジンにおいて、前記水冷排気マニホールドの下流に排気系部品を配置し、該排気系部品の側面全周に伝熱板を巻回し、前記排気マニホールドで前記伝熱板を支持するものである。 That is, according to claim 1, in an engine including a plurality of cylinders and a water-cooled exhaust manifold connected to each cylinder, an exhaust system component is disposed downstream of the water-cooled exhaust manifold, and the exhaust system component is disposed around the entire side surface of the exhaust system component. A heat transfer plate is wound, and the heat transfer plate is supported by the exhaust manifold.

請求項２においては、前記伝熱板と排気系部品との間および伝熱板の外周に断熱材を設けるものである。 According to a second aspect of the present invention, a heat insulating material is provided between the heat transfer plate and the exhaust system component and on the outer periphery of the heat transfer plate.

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。 As effects of the present invention, the following effects can be obtained.

請求項１においては、排気マニホールド下流の排気系部品の表面温度を下げることができる。また、排気系部品近傍の部品に対する熱害を防止し、排気系部品近傍の部品の信頼性を向上させることができる。 According to the first aspect, the surface temperature of the exhaust system components downstream of the exhaust manifold can be lowered. In addition, it is possible to prevent thermal damage to parts near the exhaust system parts and improve the reliability of the parts near the exhaust system parts.

請求項２においては、伝熱板と排気系部品との間に設けられる断熱材によって、伝熱板自体の耐熱性能を超える温度上昇を防止することができ、伝熱板の外周に設けられる断熱材によって排気系部品からの熱輻射を低減できる。 In claim 2, the heat insulation provided between the heat transfer plate and the exhaust system component can prevent a temperature rise exceeding the heat resistance performance of the heat transfer plate itself, and the heat insulation provided on the outer periphery of the heat transfer plate. The material can reduce heat radiation from the exhaust system parts.

本発明の一実施形態に係るエンジンの全体的な構成を示した斜視図。1 is a perspective view showing an overall configuration of an engine according to an embodiment of the present invention. 熱交換器を取り外した状態のエンジンを示した斜視図。The perspective view which showed the engine of the state which removed the heat exchanger. エンジンの左側面図。The left view of an engine. エンジンの排気系部品を示したブロック図。The block diagram which showed the exhaust system parts of the engine. 消臭触媒ユニットの平面一部断面図。The plane partial cross section figure of a deodorizing catalyst unit. 消臭触媒ユニット、内側断熱材、伝熱板、および外側断熱材を示す斜視図。The perspective view which shows a deodorizing catalyst unit, an inner side heat insulating material, a heat exchanger plate, and an outer side heat insulating material. 消臭触媒ユニット、内側断熱材、および伝熱板を示す斜視図。The perspective view which shows a deodorizing catalyst unit, an inner side heat insulating material, and a heat exchanger plate. 伝熱板を示す斜視図。The perspective view which shows a heat exchanger plate.

次に、発明の実施の形態を説明する。 Next, embodiments of the invention will be described.

以下に、本発明の一実施形態に係るエンジン１の全体構成について図１から図４を用いて、簡単に説明する。ここで、図１において、矢印方向を前後方向とする。詳しくは、図３において、紙面左方向を右方向とし、紙面右方向を左方向とし、また、紙面手前方向を前方向とし、紙面奥方向を後方向とする。また、紙面上下方向を上下方向とする。 Below, the whole structure of the engine 1 which concerns on one Embodiment of this invention is demonstrated easily using FIGS. 1-4. Here, in FIG. 1, the arrow direction is the front-rear direction. Specifically, in FIG. 3, the left direction on the paper surface is the right direction, the right direction on the paper surface is the left direction, the front side of the paper surface is the front direction, and the back direction on the paper surface is the rear direction. Further, the vertical direction of the paper surface is the vertical direction.

エンジン１は、複数の気筒を有するエンジンであり、本実施形態においては、図１から図４に示すように、４気筒のガスエンジンである。エンジン１は、シリンダブロック２、シリンダヘッド３、ボンネット５、フライホイル６、クランク軸７、排気ポート９（図４参照）、および、各気筒と連結する水冷排気マニホールド１０等を備える。 The engine 1 is an engine having a plurality of cylinders. In this embodiment, the engine 1 is a four-cylinder gas engine as shown in FIGS. The engine 1 includes a cylinder block 2, a cylinder head 3, a bonnet 5, a flywheel 6, a crankshaft 7, an exhaust port 9 (see FIG. 4), a water-cooled exhaust manifold 10 connected to each cylinder, and the like.

エンジン１の本体は、上部のシリンダブロック２およびシリンダヘッド３から構成されている。シリンダブロック２は、内部中央に気筒（図示なし）を上下方向に形成して、この気筒内にピストンを収納し、下部をクランクケースとしている。 The main body of the engine 1 includes an upper cylinder block 2 and a cylinder head 3. In the cylinder block 2, a cylinder (not shown) is formed in the center in the vertical direction, a piston is accommodated in the cylinder, and a lower part is used as a crankcase.

シリンダヘッド３に形成された排気ポート９（図４参照）は、排気弁によって、シリンダブロック２のシリンダ室と連通・遮断される。また、ボンネット５は、シリンダヘッド３上に配置されている。 An exhaust port 9 (see FIG. 4) formed in the cylinder head 3 is communicated with or blocked from the cylinder chamber of the cylinder block 2 by an exhaust valve. The bonnet 5 is disposed on the cylinder head 3.

フライホイル６は、エンジン１の前面において、出力軸となるクランク軸７に固定され、慣性力を利用してクランク軸７の回転エネルギーを駆動対象に伝達する回転体である。エンジン１の爆発力は各気筒で順に発生するため、クランク軸７に伝わる力にはムラができることから、重い鉄製のフライホイル６の慣性力でクランク軸７の回転を滑らかにする。 The flywheel 6 is a rotating body that is fixed to a crankshaft 7 that serves as an output shaft on the front surface of the engine 1 and that transmits the rotational energy of the crankshaft 7 to an object to be driven using inertial force. Since the explosion force of the engine 1 is generated in each cylinder in order, the force transmitted to the crankshaft 7 can be uneven. Therefore, the rotation of the crankshaft 7 is smoothed by the inertial force of the heavy iron flywheel 6.

排気ポート９は、エンジン１の本体の一面、詳しくはシリンダヘッド３の右側面に開口している。そして、水冷排気マニホールド１０は、シリンダヘッド３の右側面に取り付けられて、排気ポート９と連結されている。 The exhaust port 9 opens on one surface of the main body of the engine 1, specifically, the right side surface of the cylinder head 3. The water-cooled exhaust manifold 10 is attached to the right side surface of the cylinder head 3 and connected to the exhaust port 9.

水冷排気マニホールド１０は、排気ポート９を介して各気筒と連結されている。水冷排気マニホールド１０は、排気ポート９から排出された排気ガスを集合し排出させる環状部材である。
水冷排気マニホールド１０の下流端部は下部後側に設けられており、排気マニホールド側フランジ部１０ａが形成されている。 The water-cooled exhaust manifold 10 is connected to each cylinder via an exhaust port 9. The water-cooled exhaust manifold 10 is an annular member that collects and exhausts exhaust gas discharged from the exhaust port 9.
The downstream end of the water-cooled exhaust manifold 10 is provided on the lower rear side, and an exhaust manifold side flange portion 10a is formed.

また、図４に示すように、水冷排気マニホールド１０の周囲には、第一冷却水通路１１が設けられている。第一冷却水通路１１は、後述する熱交換器４０の周囲に設けられた第二冷却水通路４１と連通されており、第二冷却水通路４１を通過した冷却水は、第一冷却水通路１１へと流入する。また、第一冷却水通路１１は、エンジン１の本体内部と連結しており、第一冷却水通路１１を通過した冷却水は、エンジン１の本体内部のウオータージャケットへと流出する。第一冷却水通路１１を冷却水が通過することにより、水冷排気マニホールド１０が冷却される。 Further, as shown in FIG. 4, a first cooling water passage 11 is provided around the water-cooled exhaust manifold 10. The first cooling water passage 11 is communicated with a second cooling water passage 41 provided around a heat exchanger 40 described later, and the cooling water that has passed through the second cooling water passage 41 is the first cooling water passage. 11 flows into. The first cooling water passage 11 is connected to the inside of the main body of the engine 1, and the cooling water that has passed through the first cooling water passage 11 flows out to the water jacket inside the main body of the engine 1. As the cooling water passes through the first cooling water passage 11, the water-cooled exhaust manifold 10 is cooled.

また、図４に示すように、水冷排気マニホールド１０の下流には、排気系部品である排気管２０、消臭触媒ユニット３０、熱交換器４０、排気マフラー５０、および、ミストセパレーター５１が設けられている。 Further, as shown in FIG. 4, an exhaust pipe 20, a deodorizing catalyst unit 30, a heat exchanger 40, an exhaust muffler 50, and a mist separator 51 that are exhaust system parts are provided downstream of the water-cooled exhaust manifold 10. ing.

水冷排気マニホールド１０の下流には、排気管２０が設けられている。排気管２０は排気ガスを通過させるための管状部材である。
排気管２０は、水冷排気マニホールド１０の下流端と消臭触媒ユニット３０の上流端とを繋ぐための上流側排気管２１と、消臭触媒ユニット３０の下流端と熱交換器４０の上流端とを繋ぐための下流側排気管２２とから形成される。 An exhaust pipe 20 is provided downstream of the water-cooled exhaust manifold 10. The exhaust pipe 20 is a tubular member for allowing exhaust gas to pass therethrough.
The exhaust pipe 20 includes an upstream exhaust pipe 21 for connecting the downstream end of the water-cooled exhaust manifold 10 and the upstream end of the deodorizing catalyst unit 30, the downstream end of the deodorizing catalyst unit 30, and the upstream end of the heat exchanger 40. And a downstream exhaust pipe 22 for connecting the two.

上流側排気管２１は、図１、図２および図５に示すように、上流端から右下方へ傾斜した部分と、前記傾斜した部分の下流端から平面視略Ｕ字状に屈曲した部分とから構成されており、Ｕ字状に屈曲した部分の下流端は消臭触媒ユニット３０の側面部（右側面側）において消臭触媒ユニット３０の上流部と連結されている。上流側排気管２１のＵ字状に屈曲した部分は右方向へ凸となるように屈曲されている。 As shown in FIGS. 1, 2, and 5, the upstream side exhaust pipe 21 includes a portion inclined to the lower right from the upstream end, and a portion bent in a substantially U shape in plan view from the downstream end of the inclined portion. The downstream end of the U-shaped bent portion is connected to the upstream portion of the deodorizing catalyst unit 30 at the side surface portion (right side surface side) of the deodorizing catalyst unit 30. A portion of the upstream side exhaust pipe 21 bent in a U shape is bent so as to protrude rightward.

上流側排気管２１の上流端部には排気管側フランジ部２１ａが形成されている。図２に示すように、上流側排気管２１と水冷排気マニホールド１０とは、排気管側フランジ部２１ａと排気マニホールド側フランジ部１０ａとを接合して螺子等で締結することにより連結する。 An exhaust pipe side flange portion 21 a is formed at the upstream end of the upstream side exhaust pipe 21. As shown in FIG. 2, the upstream side exhaust pipe 21 and the water-cooled exhaust manifold 10 are connected by joining the exhaust pipe side flange portion 21a and the exhaust manifold side flange portion 10a and fastening them with screws or the like.

下流側排気管２２は、上前方へ湾曲して形成されており、その上流端は、消臭触媒ユニット３０の底面部（前面側）において消臭触媒ユニット３０の下流部と連結されている。 The downstream side exhaust pipe 22 is formed to be curved upward and forward, and its upstream end is connected to the downstream portion of the deodorizing catalyst unit 30 at the bottom surface (front side) of the deodorizing catalyst unit 30.

下流側排気管２２の下流端部には排気管側フランジ部２２ａが形成されている。下流側排気管２２と熱交換器４０とは、図２および図３に示すように、排気管側フランジ部２２ａと熱交換器側フランジ部４０ｂとを接合して螺子等で締結することにより連結する。 An exhaust pipe side flange portion 22 a is formed at the downstream end of the downstream side exhaust pipe 22. As shown in FIGS. 2 and 3, the downstream exhaust pipe 22 and the heat exchanger 40 are connected by joining the exhaust pipe side flange portion 22a and the heat exchanger side flange portion 40b and fastening them with screws or the like. To do.

上流側排気管２１と下流側排気管２２との間には、排気ガス中に含まれる未燃焼ガスに添加された付臭材を除去するための消臭触媒ユニット３０が設けられている。 Between the upstream side exhaust pipe 21 and the downstream side exhaust pipe 22, there is provided a deodorizing catalyst unit 30 for removing odorant added to unburned gas contained in the exhaust gas.

消臭触媒ユニット３０は、図５に示すように、消臭触媒担体３１と、消臭触媒担体３１を収納する触媒ケース３２と、消臭触媒担体３１を触媒ケース３２内で支持する支持部材３３とから構成されている。消臭触媒ユニット３０は、エンジン１のクランク軸７と平行になるように配置している。言い換えれば、消臭触媒ユニット３０は、長手方向がエンジン１の前後方向と平行になるように配置している。 As shown in FIG. 5, the deodorizing catalyst unit 30 includes a deodorizing catalyst carrier 31, a catalyst case 32 that houses the deodorizing catalyst carrier 31, and a support member 33 that supports the deodorizing catalyst carrier 31 in the catalyst case 32. It consists of and. The deodorizing catalyst unit 30 is arranged so as to be parallel to the crankshaft 7 of the engine 1. In other words, the deodorizing catalyst unit 30 is arranged so that the longitudinal direction is parallel to the front-rear direction of the engine 1.

消臭触媒担体３１は、未燃焼ガスに添加された付臭材を除去するための白金などの触媒が塗布された担体である。消臭触媒担体３１は、円柱状に形成されており、触媒ケース３２の内部に長手方向がエンジン１の前後方向と平行になるように配置されている。
触媒ケース３２は円筒状に形成されており、長手方向がエンジン１の前後方向と平行になるように配置されている。また、触媒ケース３２は、図５に示すように、上流半部３２ａと下流半部３２ｂとに二分割される構成となっている。言い換えれば、触媒ケース３２は、長手方向中心部で二分割される構成となっている。 The deodorizing catalyst carrier 31 is a carrier on which a catalyst such as platinum for removing the odorant added to the unburned gas is applied. The deodorizing catalyst carrier 31 is formed in a columnar shape, and is arranged in the catalyst case 32 so that the longitudinal direction is parallel to the front-rear direction of the engine 1.
The catalyst case 32 is formed in a cylindrical shape, and is arranged so that the longitudinal direction is parallel to the front-rear direction of the engine 1. Further, as shown in FIG. 5, the catalyst case 32 is divided into an upstream half 32a and a downstream half 32b. In other words, the catalyst case 32 is divided into two at the longitudinal center.

また、触媒ケース３２の上流半部３２ａに連結する上流側排気管２１の下流端部は触媒ケース３２の右側面部に連通している。また、触媒ケース３２の下流半部３２ｂに連結する下流側排気管２２は、触媒ケース３２の下流半部３２ｂの底面部（前面側）の中心と連結している。このように構成することにより、下流側排気管２２は触媒ケース３２内の消臭触媒担体３１の出口面に対向して開口される。 Further, the downstream end portion of the upstream exhaust pipe 21 connected to the upstream half portion 32 a of the catalyst case 32 communicates with the right side surface portion of the catalyst case 32. Further, the downstream exhaust pipe 22 connected to the downstream half 32 b of the catalyst case 32 is connected to the center of the bottom surface (front side) of the downstream half 32 b of the catalyst case 32. With this configuration, the downstream side exhaust pipe 22 is opened to face the outlet surface of the deodorizing catalyst carrier 31 in the catalyst case 32.

支持部材３３は、触媒ケース３２の内周に沿って前面視環状に形成されており、触媒ケース３２の前後中央の外周に設けられている。支持部材３３は、触媒ケース３２に溶接等によって固設されている。 The support member 33 is formed in an annular shape when viewed from the front along the inner periphery of the catalyst case 32, and is provided on the outer periphery of the front and rear center of the catalyst case 32. The support member 33 is fixed to the catalyst case 32 by welding or the like.

また、消臭触媒ユニット３０の外周には、図６に示すように、内側断熱材７１、伝熱板６０、および外側伝熱材７２が内側から順に巻回されている。 Further, as shown in FIG. 6, an inner heat insulating material 71, a heat transfer plate 60, and an outer heat transfer material 72 are wound around the outer periphery of the deodorizing catalyst unit 30 in order from the inner side.

また下流側排気管２２の下流には、排気ガスを冷却するための熱交換器４０が設けられている。
熱交換器４０は、排気ガスの温度を下げるための排気系部品であり、内部には排気ガスを通過させるための排気通路４０ａ（図４参照）が形成されている。また、排気通路４０ａの上流端部には下流側排気管２２の排気管側フランジ部２２ａと連結するための熱交換器側フランジ部４０ｂが設けられている。また、本実施形態においては、熱交換器側フランジ部４０ｂは、水冷排気マニホールド１０と一体に設けられている。
また、熱交換器４０の排気通路４０ａの周囲には冷却水が通過する第二冷却水通路４１が設けられている。 A heat exchanger 40 for cooling the exhaust gas is provided downstream of the downstream exhaust pipe 22.
The heat exchanger 40 is an exhaust system component for lowering the temperature of the exhaust gas, and an exhaust passage 40a (see FIG. 4) for allowing the exhaust gas to pass therethrough is formed therein. Further, a heat exchanger side flange portion 40b for connecting to the exhaust pipe side flange portion 22a of the downstream side exhaust pipe 22 is provided at the upstream end portion of the exhaust passage 40a. Further, in the present embodiment, the heat exchanger side flange portion 40 b is provided integrally with the water-cooled exhaust manifold 10.
A second cooling water passage 41 through which the cooling water passes is provided around the exhaust passage 40a of the heat exchanger 40.

排気通路４０ａは、排気管２０と連結されており、排気管２０を通過した排気ガスが排気通路４０ａ内に流入する。また、排気通路４０ａは、排気マフラー５０と連結しており、排気通路４０ａを通過した排気ガスは、排気マフラー５０へと流出する。 The exhaust passage 40a is connected to the exhaust pipe 20, and the exhaust gas that has passed through the exhaust pipe 20 flows into the exhaust passage 40a. The exhaust passage 40 a is connected to the exhaust muffler 50, and the exhaust gas that has passed through the exhaust passage 40 a flows out to the exhaust muffler 50.

第二冷却水通路４１は、ラジエータ４５と連結されており、ラジエータ４５を通過した冷却水は、第二冷却水通路４１へと流入する。また、第二冷却水通路４１は、第一冷却水通路１１と連結しており、第二冷却水通路４１を通過した冷却水は、第一冷却水通路１１へと流出する。 The second cooling water passage 41 is connected to the radiator 45, and the cooling water that has passed through the radiator 45 flows into the second cooling water passage 41. The second cooling water passage 41 is connected to the first cooling water passage 11, and the cooling water that has passed through the second cooling water passage 41 flows out to the first cooling water passage 11.

排気通路４０ａ内に排気ガスを通過させると、排気通路４０ａ周面の温度が上昇する。温度が高くなった排気通路４０ａ周面の周囲の第二冷却水通路４１を冷却水が通過することにより、排気通路４０ａが冷却される。 When exhaust gas is passed through the exhaust passage 40a, the temperature of the peripheral surface of the exhaust passage 40a increases. As the cooling water passes through the second cooling water passage 41 around the peripheral surface of the exhaust passage 40a whose temperature has increased, the exhaust passage 40a is cooled.

図４に示すように、熱交換器４０の下流には排気マフラー５０が設けられている。
排気マフラー５０は、熱交換器４０の排気通路４０ａと連結されており、排気通路４０ａを通過した排気ガスが排気マフラー５０内に流入する。また、排気マフラー５０は、ミストセパレーター５１と連結しており、排気マフラー５０を通過した排気ガスは、ミストセパレーター５１へと流出する。 As shown in FIG. 4, an exhaust muffler 50 is provided downstream of the heat exchanger 40.
The exhaust muffler 50 is connected to the exhaust passage 40 a of the heat exchanger 40, and the exhaust gas that has passed through the exhaust passage 40 a flows into the exhaust muffler 50. Further, the exhaust muffler 50 is connected to the mist separator 51, and the exhaust gas that has passed through the exhaust muffler 50 flows out to the mist separator 51.

図４に示すように、排気マフラー５０の下流には、ミストセパレーター５１が設けられている。
ミストセパレーター５１は、排気ガス中に含まれる水分を除去する装置であり、排気マフラー５０と連結されており、排気マフラー５０を通過した排気ガスがミストセパレーター５１に流入する。ミストセパレーター５１内で水分を除去された排気ガスは外部へと排出される。 As shown in FIG. 4, a mist separator 51 is provided downstream of the exhaust muffler 50.
The mist separator 51 is a device that removes moisture contained in the exhaust gas. The mist separator 51 is connected to the exhaust muffler 50, and the exhaust gas that has passed through the exhaust muffler 50 flows into the mist separator 51. The exhaust gas from which moisture has been removed in the mist separator 51 is discharged to the outside.

次に伝熱板６０および断熱材７１・７２の構成について図６から図８を用いて説明する。
伝熱板６０は、左右一対の板状部材を折り曲げ形成したものであり、一方の右伝熱板６０Ｒは、正面視略「Ｃ」字状の曲面部６０Ｒａと、曲面部６０Ｒａの下側端部から外側（半径方向）へ突設したフランジ部６０Ｒｂと、フランジ部６０Ｒｂと反対の曲面部６０Ｒａの上端部から外側（半径方向・上方）へ突設した連結部６０Ｒｃとから構成され、他方の左伝熱板６０Ｌは、正面視略弓形状の曲面部６０Ｌａと、曲面部６０Ｌａの下端部から外側（半径方向・斜め下方）へ突設した二つのフランジ部６０Ｌｂ・６０Ｌｂと、曲面部６０Ｌａの上端部から外側（半径方向・上方）へ突設した連結部６０Ｌｃから構成される。なお、曲面部６０Ｒａおよび曲面部６０Ｌａは、向かい合わせることにより正面視円状となるように形成されている。また、伝熱板６０は、熱伝導率の高い素材で構成されている。 Next, the configuration of the heat transfer plate 60 and the heat insulating materials 71 and 72 will be described with reference to FIGS.
The heat transfer plate 60 is formed by bending a pair of left and right plate-like members. One right heat transfer plate 60R includes a curved surface portion 60Ra having a substantially “C” shape in front view and a lower end of the curved surface portion 60Ra. The flange portion 60Rb projecting outward (radial direction) from the portion, and the connecting portion 60Rc projecting outward (radial direction / upward) from the upper end portion of the curved surface portion 60Ra opposite to the flange portion 60Rb. The left heat transfer plate 60L includes a curved surface portion 60La having a generally bow shape when viewed from the front, two flange portions 60Lb and 60Lb projecting outward (radially and obliquely downward) from a lower end portion of the curved surface portion 60La, and a curved surface portion 60La. It is comprised from the connection part 60Lc which protruded outside (radial direction, upper direction) from the upper end part. The curved surface portion 60Ra and the curved surface portion 60La are formed to face each other in a circular shape when viewed from the front. The heat transfer plate 60 is made of a material having high thermal conductivity.

伝熱板６０の曲面部６０Ｒａ・６０Ｌａは、排気系部品である消臭触媒ユニット３０の触媒ケース３２の半周面に沿うように湾曲して形成されており、消臭触媒ユニット３０の触媒ケース３２の側面全周に巻回されている。 The curved surface portions 60Ra and 60La of the heat transfer plate 60 are formed so as to be curved along the half circumferential surface of the catalyst case 32 of the deodorizing catalyst unit 30 which is an exhaust system part. The catalyst case 32 of the deodorizing catalyst unit 30 is formed. It is wound all around the side.

このように構成することにより、伝熱板６０の曲面部６０Ｒａ・６０Ｌａは、消臭触媒ユニット３０の触媒ケース３２の外側に巻回されるので、消臭触媒ユニット３０内部の排気ガスの流れを妨げることがない。 With this configuration, the curved surface portions 60Ra and 60La of the heat transfer plate 60 are wound around the outside of the catalyst case 32 of the deodorizing catalyst unit 30, so that the flow of exhaust gas inside the deodorizing catalyst unit 30 is reduced. There is no hindrance.

伝熱板６０のフランジ部６０Ｒｂ・６０Ｌｂは、左右一対の伝熱板６０Ｒ・６０Ｌを接合するために設けられた部分である。また、伝熱板６０の連結部６０Ｒｃ・６０Ｌｃの一部も伝熱板６０・６０を接合するフランジの役割を兼ねる。 The flange portions 60Rb and 60Lb of the heat transfer plate 60 are portions provided to join the pair of left and right heat transfer plates 60R and 60L. Further, part of the connecting portions 60Rc and 60Lc of the heat transfer plate 60 also serves as a flange for joining the heat transfer plates 60 and 60.

左右一対の伝熱板６０Ｒ・６０Ｌを消臭触媒ユニット３０の触媒ケース３２の側面全周に巻回すると、フランジ部６０Ｒｂとフランジ部６０Ｌｂが接合するように配置されている。接合した二枚のフランジ部６０Ｒｂ・６０Ｌｂに螺子等の連結部材を螺挿して固定することにより、二枚の伝熱板６０Ｒ・６０Ｌの下部が接合されて固定される。また、左右一対の伝熱板６０を消臭触媒ユニット３０の触媒ケース３２の側面全周に巻回すると、連結部６０Ｒｃの根元部６０Ｒｄと連結部６０Ｌｃとが接合するように配置されている。この接合した根元部６０Ｒｄと連結部６０Ｌｃとに螺子等の連結部材を螺挿して固定することにより、二枚の伝熱板６０Ｒ・６０Ｌの上部が固定される。これにより、伝熱板６０Ｒ・６０Ｌは消臭触媒ユニット３０の触媒ケース３２の側面全周に巻回される。 When the pair of left and right heat transfer plates 60R and 60L are wound around the entire circumference of the side surface of the catalyst case 32 of the deodorizing catalyst unit 30, the flange portion 60Rb and the flange portion 60Lb are arranged to be joined. By screwing and fixing a connecting member such as a screw into the joined two flange portions 60Rb and 60Lb, the lower portions of the two heat transfer plates 60R and 60L are joined and fixed. Further, when the pair of left and right heat transfer plates 60 are wound around the entire side surface of the catalyst case 32 of the deodorizing catalyst unit 30, the base portion 60Rd of the connecting portion 60Rc and the connecting portion 60Lc are arranged to be joined. The upper part of the two heat transfer plates 60R and 60L is fixed by screwing and fixing a connecting member such as a screw into the joined base portion 60Rd and the connecting portion 60Lc. Accordingly, the heat transfer plates 60R and 60L are wound around the entire side surface of the catalyst case 32 of the deodorizing catalyst unit 30.

このように構成することにより、消臭触媒ユニット３０の触媒ケース３２に対して左右一対の伝熱板６０Ｒ・６０Ｌを簡易に巻回することができる。また、既存の消臭触媒ユニット３０の触媒ケース３２に対しても後付けで巻回することができる。 With this configuration, the pair of left and right heat transfer plates 60R and 60L can be easily wound around the catalyst case 32 of the deodorizing catalyst unit 30. Further, the catalyst case 32 of the existing deodorizing catalyst unit 30 can be wound later.

右伝熱板６０Ｒの連結部６０Ｒｃは、水冷排気マニホールド１０と連結するための部分である。連結部６０Ｒｃは、根元部６０Ｒｄがフランジ部６０Ｒｂの役割を兼ねており、先端部６０Ｒｅは、根元部６０Ｒｄよりも前後方向両側に張り出しており、水冷排気マニホールド１０と連結するための複数の連結孔６０Ｒｆ・６０Ｒｆ・６０Ｒｆが設けられている。 The connecting portion 60 Rc of the right heat transfer plate 60 R is a portion for connecting to the water-cooled exhaust manifold 10. In the connecting portion 60Rc, the base portion 60Rd also serves as the flange portion 60Rb, and the front end portion 60Re protrudes to both sides in the front-rear direction with respect to the root portion 60Rd. 60Rf, 60Rf, and 60Rf are provided.

連結孔６０Ｒｆは、水冷排気マニホールド１０の右側面に設けた連結孔と対応する位置に配置されている。連結孔６０Ｒｆと水冷排気マニホールド１０側の連結孔とに螺子等の連結部材を螺挿して固定することにより、連結部６０Ｒｃは水冷排気マニホールド１０に固定される。このように構成することにより、伝熱板６０は、水冷排気マニホールド１０で支持される。 The connection hole 60 Rf is disposed at a position corresponding to the connection hole provided on the right side surface of the water-cooled exhaust manifold 10. The connecting portion 60Rc is fixed to the water-cooled exhaust manifold 10 by screwing a connecting member such as a screw into the connecting hole 60Rf and the connecting hole on the water-cooled exhaust manifold 10 side. With this configuration, the heat transfer plate 60 is supported by the water-cooled exhaust manifold 10.

また、図６および図７に示すように、伝熱板６０Ｒ・６０Ｌの曲面部６０Ｒａ・６０Ｌａ内側（触媒ケース３２側）の面と触媒ケース３２外周面との間には内側断熱材７１が設けられている。内側断熱材７１は、合成繊維やカーボン等熱伝導率の低い材質で構成されており、触媒ケース３２の外周面に沿うように湾曲して形成されており、消臭触媒ユニット３０の触媒ケース３２の側面全周に巻回されている。
伝熱板６０と消臭触媒ユニット３０との間に設けられる内側断熱材７１によって、伝熱板６０が高熱によって損傷するのを防ぐことができる。 6 and 7, an inner heat insulating material 71 is provided between the curved surface portions 60Ra and 60La inside (catalyst case 32 side) of the heat transfer plates 60R and 60L and the outer peripheral surface of the catalyst case 32. It has been. The inner heat insulating material 71 is made of a material having low thermal conductivity such as synthetic fiber or carbon, and is curved so as to follow the outer peripheral surface of the catalyst case 32, and the catalyst case 32 of the deodorizing catalyst unit 30. It is wound all around the side.
The inner heat insulating material 71 provided between the heat transfer plate 60 and the deodorizing catalyst unit 30 can prevent the heat transfer plate 60 from being damaged by high heat.

また、内側断熱材７１の厚さは変更することができる。内側断熱材７１の厚さを薄くした場合には、遮断する熱が少なくなるため、消臭触媒ユニット３０から伝熱板６０へ伝導する熱が多くなり、効率よく消臭触媒ユニット３０の温度を低下させることができる。
また、内側断熱材７１の厚さを厚くした場合は、遮断する熱が多くなるため、消臭触媒ユニット３０から伝熱板６０へ伝導する熱が少なくなり、消臭触媒ユニット３０の温度を低下させる効率は薄い場合と比較して低くなる。しかし、消臭触媒ユニット３０の温度が非常に高い場合であっても、伝熱板６０が高熱によって損傷するのを防ぐことができる。 Moreover, the thickness of the inner side heat insulating material 71 can be changed. When the thickness of the inner heat insulating material 71 is reduced, the heat to be cut off decreases, so that the heat conducted from the deodorizing catalyst unit 30 to the heat transfer plate 60 increases, and the temperature of the deodorizing catalyst unit 30 is efficiently increased. Can be reduced.
Further, when the thickness of the inner heat insulating material 71 is increased, the heat to be blocked increases, so that the heat conducted from the deodorizing catalyst unit 30 to the heat transfer plate 60 decreases, and the temperature of the deodorizing catalyst unit 30 is lowered. The efficiency is low compared to the thin case. However, even if the temperature of the deodorizing catalyst unit 30 is very high, the heat transfer plate 60 can be prevented from being damaged by high heat.

また、図６に示すように、伝熱板６０Ｒ・６０Ｌの曲面部６０Ｒａ・６０Ｌａ外側（外周側）の面の周囲には外側断熱材７２が設けられている。外側断熱材７２は、合成繊維やカーボン等熱伝導率の低い材質で構成されており、伝熱板６０の曲面部６０ａ外側の面に沿うように湾曲して形成されており、伝熱板６０の曲面部６０ａの全周面に巻回されている。
伝熱板６０の外側に設けられた外側断熱材７２によって、消臭触媒ユニット３０からの熱輻射を低減することができる。 Moreover, as shown in FIG. 6, the outer side heat insulating material 72 is provided in the circumference | surroundings of the surface of curved-surface part 60Ra * 60La outer side (outer peripheral side) of heat-transfer board 60R * 60L. The outer heat insulating material 72 is made of a material having a low thermal conductivity such as synthetic fiber or carbon, and is formed to be curved along the outer surface of the curved surface portion 60 a of the heat transfer plate 60. Is wound around the entire circumferential surface of the curved surface portion 60a.
The heat radiation from the deodorizing catalyst unit 30 can be reduced by the outer heat insulating material 72 provided outside the heat transfer plate 60.

また、外側断熱材７２の厚さは変更することができる。外側断熱材７２の厚さを薄くした場合には、遮断する熱が少なくなるため、消臭触媒ユニット３０からの熱輻射が多くなり、効率よく消臭触媒ユニット３０の温度を低下させることができる。
また、外側断熱材７２の厚さを厚くした場合は、遮断する熱が多くなるため、消臭触媒ユニット３０からの熱輻射が少なくなり、消臭触媒ユニット３０の温度を低下させる効率は薄い場合と比較して低くなる。しかし、消臭触媒ユニット３０の温度が非常に高い場合であっても、消臭触媒ユニット３０付近の部品が高熱によって損傷するのを防ぐことができる。 Moreover, the thickness of the outer side heat insulating material 72 can be changed. When the thickness of the outer heat insulating material 72 is reduced, since the heat to be cut off is reduced, the heat radiation from the deodorizing catalyst unit 30 is increased, and the temperature of the deodorizing catalyst unit 30 can be lowered efficiently. .
Further, when the thickness of the outer heat insulating material 72 is increased, the heat to be cut off increases, so that the heat radiation from the deodorizing catalyst unit 30 is reduced, and the efficiency of lowering the temperature of the deodorizing catalyst unit 30 is low. It becomes low compared with. However, even when the temperature of the deodorizing catalyst unit 30 is very high, it is possible to prevent parts near the deodorizing catalyst unit 30 from being damaged by high heat.

次に消臭触媒ユニット３０から伝熱板６０への熱伝導について説明する。
消臭触媒ユニット３０内に高温の排気が流入することにより、消臭触媒ユニット３０の触媒ケース３２の表面温度が上昇する。高温になった消臭触媒ユニット３０の触媒ケース３２は、内側断熱材７１を介して伝熱板６０へ熱を伝導する。この際、内側断熱材７１を介することにより、触媒ケース３２から伝熱板６０へ直接熱を伝導する場合と比較して、伝熱板６０の温度が低くなる。これは、触媒ケース３２から伝熱板６０への熱の伝導を内側断熱材７１により一部遮断するためである。このように構成することにより、伝熱板６０自体の耐熱性能を超える温度上昇を防止することができる。 Next, heat conduction from the deodorizing catalyst unit 30 to the heat transfer plate 60 will be described.
When the high-temperature exhaust gas flows into the deodorizing catalyst unit 30, the surface temperature of the catalyst case 32 of the deodorizing catalyst unit 30 increases. The catalyst case 32 of the deodorizing catalyst unit 30 that has reached a high temperature conducts heat to the heat transfer plate 60 via the inner heat insulating material 71. Under the present circumstances, the temperature of the heat exchanger plate 60 becomes low by passing the inner heat insulating material 71 compared with the case where heat is directly conducted from the catalyst case 32 to the heat exchanger plate 60. This is because heat conduction from the catalyst case 32 to the heat transfer plate 60 is partially blocked by the inner heat insulating material 71. By comprising in this way, the temperature rise exceeding the heat resistance performance of the heat exchanger plate 60 itself can be prevented.

また、伝熱板６０の外側に設けられた外側断熱材７２によって伝熱板６０の曲面部６０ａ外面からの熱輻射を抑制し、消臭触媒ユニット３０からの熱輻射を低減させる。これにより、消臭触媒ユニット３０付近の温度上昇が抑制されるため、消臭触媒ユニット３０付近のエンジン各部が熱害を受けるのを防止することができる。 Further, heat radiation from the outer surface of the curved surface portion 60a of the heat transfer plate 60 is suppressed by the outer heat insulating material 72 provided outside the heat transfer plate 60, and heat radiation from the deodorizing catalyst unit 30 is reduced. Thereby, since the temperature rise in the vicinity of the deodorizing catalyst unit 30 is suppressed, it is possible to prevent each part of the engine near the deodorizing catalyst unit 30 from being damaged by heat.

また、右伝熱板６０Ｒの曲面部６０Ｒａに伝導された熱は、右伝熱板６０Ｒの曲面部６０Ｒａから連結部６０Ｒｃへ順次伝導される。左伝熱板６０Ｌの曲面部６０Ｌａに伝導された熱は、左伝熱板６０Ｌの連結部６０Ｌｃへ伝導され、連結部６０Ｌｃから右伝熱板６０Ｒの連結部６０Ｒｃへと伝導される。 Further, the heat conducted to the curved surface portion 60Ra of the right heat transfer plate 60R is sequentially conducted from the curved surface portion 60Ra of the right heat transfer plate 60R to the connecting portion 60Rc. The heat conducted to the curved surface portion 60La of the left heat transfer plate 60L is conducted to the connection portion 60Lc of the left heat transfer plate 60L, and is conducted from the connection portion 60Lc to the connection portion 60Rc of the right heat transfer plate 60R.

そして、右伝熱板６０Ｒの連結部６０Ｒｃへ伝導された熱は、伝熱板６０と接触する水冷排気マニホールド１０の右側面に伝導される。水冷排気マニホールド１０へ伝導された熱は第一冷却水通路１１内を通過する冷却水に奪われる。
これにより、伝熱板６０の連結部６０Ｒｃが冷却されることとなるため、伝熱板６０は、消臭触媒ユニット３０の触媒ケース３２から伝導された熱を水冷排気マニホールド１０に伝え、消臭触媒ユニット３０を冷却することができる。 The heat conducted to the connecting portion 60Rc of the right heat transfer plate 60R is conducted to the right side surface of the water-cooled exhaust manifold 10 that contacts the heat transfer plate 60. The heat conducted to the water-cooled exhaust manifold 10 is taken away by the cooling water passing through the first cooling water passage 11.
As a result, the connecting portion 60Rc of the heat transfer plate 60 is cooled, so that the heat transfer plate 60 transfers the heat conducted from the catalyst case 32 of the deodorization catalyst unit 30 to the water-cooled exhaust manifold 10 to eliminate the deodorization. The catalyst unit 30 can be cooled.

１エンジン
１０水冷排気マニホールド
２０排気管
３０消臭触媒ユニット
４０熱交換器
５０排気マフラー
５１ミストセパレーター
６０伝熱板
６０Ｒａ・６０Ｌａ曲面部
６０Ｒｂ・６０Ｌｂフランジ部
６０Ｒｃ・６０Ｌｃ連結部
７１内側断熱材（断熱材）
７２外側断熱材（断熱材） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 10 Water-cooled exhaust manifold 20 Exhaust pipe 30 Deodorizing catalyst unit 40 Heat exchanger 50 Exhaust muffler 51 Mist separator 60 Heat transfer plate 60Ra / 60La Curved part 60Rb / 60Lb Flange part 60Rc / 60Lc Connecting part 71 Inner heat insulating material (heat insulating material) )
72 Outside insulation (insulation)

Claims

In an engine having a plurality of cylinders and a water-cooled exhaust manifold connected to each cylinder,
Disposing exhaust system parts downstream of the water-cooled exhaust manifold,
A heat transfer plate is wound around the entire side surface of the exhaust system component,
An engine characterized in that the heat transfer plate is supported by the water-cooled exhaust manifold.

The engine according to claim 1, wherein a heat insulating material is provided between the heat transfer plate and the exhaust system component and on the outer periphery of the heat transfer plate.