JP2018053854A - 車両排気路の排水装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スペースの限られた排気管等に簡易に設置できて、発生した凝縮水を効率的に排水することができる。【解決手段】車両排気路Ｐを構成する排気管１の低所１１に一端を位置させ、他端を凝縮水排水部である消音器２に位置させて、低所１１から消音器２へ毛細管現象によって凝縮水を移送する水移送手段を設ける。水移送手段は排水パイプ３内に複数のガラス繊維４を挿入して構成されている。ガラス繊維４はバルキー加工されている。【選択図】 図１

Description

本発明は車両排気路の排水装置に関し、特に車両排気路中に生じた凝縮水を排水する排水装置に関するものである。

車両排気路を流通するエンジン排ガスの温度低下に伴って排ガス中に含まれる水分が結露し凝縮水として車両排気路の低所に溜まることがあり、寒冷地では凝縮水が凍結して排気路が閉塞するおそれがある。このため、凝縮水を車両排気路から排水する必要がある。

この種の排水装置として、例えば特許文献１には排気路中に設けられた消音器にドレーン通路を接続して、消音器内に生じた凝縮水を貯水タンクへ排水するものが示されている。また、特許文献２には消音器内に蓄熱板を設けて、消音器内に生じた凝縮水を蒸発させて排出するものが示されている。

特開平８−９３４６５ 特開２００６−１２５２９７

ところで、車両排気路の低所は比較的容量のある消音器とは限らず、むしろ相対的に小径の排気管の低所に凝縮水が生じると比較的容易に車両排気路が閉塞してしまう。

そこで、本発明はこのような課題を解決するもので、スペースの限られた排気管等に簡易に設置できて、発生した凝縮水を効率的に排水することができる車両排気路の排水装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本第１発明では、車両排気路（Ｐ）の凝縮水発生部（１１）に一端を位置させ、他端を凝縮水排水部（２）に位置させて、凝縮水発生部（１１）から凝縮水排水部（２）へ毛細管現象によって凝縮水を移送する水移送手段（３，４）を設ける。

本第１発明によれば、毛細管現象によって凝縮水を移送しているから、低所に発生した凝縮水を動力を要することなく簡易に、より高い位置に移送し排出することができる。簡易な構成であるからスペースの限られた排気管等にも簡易に設置することができる。

本第２発明では、前記水移送手段は排水パイプ（３）内に複数のガラス繊維（４）を挿入して構成されている。

本第２発明によれば、耐熱性、耐久性に優れたガラス繊維の間に生じる間隙による毛細管現象を有効に利用することができる。

本第３発明では、前記ガラス繊維（４）はバルキー加工されている。

本第３発明によれば、バルキー加工されたガラス繊維間には毛細管現象を生じる間隙が適度に形成されるから、凝縮水の移送がより効率的に行われる。

本第４発明では、前記凝縮水発生部は排気管（１）の低所（１１）であり、前記排水パイプ（３）は前記排気管（１）内に位置している。

本第４発明によれば、排気管内にコンパクトに収納された金属管内のガラス繊維の毛細管現象によって排気管低所に発生した凝縮水が効率的に排水される。

本第５明では、前記凝縮水排水部は前記排気管（１）が接続された消音器（２）内に配設したガラスマット（２５，２７）である。

本第５発明によれば、排気管低所に発生した凝縮水を、排気管が接続される消音器内に効率的に移送してここで蒸発排水することができる。

なお、上記カッコ内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を参考的に示すものである。

本発明の車両排気路の排水装置によれば、スペースの限られた排気管等に簡易に設置して発生した凝縮水を効果的に排水することができる。

本発明の第１実施形態における、排水装置を設けた車両排気路の断面図である。 図１のII−II線に沿った消音器の断面図である。 排気管の横断面図である 排水パイプ端部の縦断面図である。 本発明の第２実施形態における、排水装置を設けた車両排気路の断面図である。 図５のVI−VI線に沿った排気管の断面図である。 本発明の第３実施形態における、排水装置を設けた車両排気路の断面図である。 本発明の第４実施形態における、排水装置を設けた車両排気路の断面図である。 本発明の他の実施形態における排水パイプ端部の縦断面図である。

なお、以下に説明する実施形態はあくまで一例であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が行う種々の設計的改良も本発明の範囲に含まれる。

（第１実施形態）
図１には本発明の排水装置Ｄを設けた車両排気路Ｐを示す。車両排気路Ｐを構成する排気管１は下方へ湾曲して凝縮水発生部たる低所１１を形成した後、上方へ湾曲してその下流端が大径筒状の消音器２に接続されている。消音器２は内部の排気流路を省略して描いてあり、基本構造は前後の開口が端板２１，２２で閉鎖された内外二重筒（図２）で、内筒２３と外筒２４の間に消音用の不織布ガラスマット２５が挿置されている。上記排気管１は前側端板２１の中心開口２１１に連結されている。なお、消音器２内の排気流路の下流端は図略の排気パイプによって外部へ開放している。

消音器２内には排水装置の凝縮水排水部を構成する容器２６が設けられている。容器２６は、図２に示すように、前側端板２１の開口２１１下縁よりやや上方に上辺が位置し外周面を内筒２３の内周面に当接させた半円形のものである。当該容器２６は周縁のフランジ部２６１で端板２１に固定されている。そして、容器２６内には上辺部を除いて吸水用の不織布ガラスマット２７が収容されている。なお、消音器２内へ向く容器２６の周壁の適宜箇所に水蒸発用の小孔２６２（図１）が必要数設けられている。

排気管１内にはこれに沿うように湾曲させて、その底所１１から消音器２に向けて排水装置の水移送手段を構成する金属製（例えばＳＵＳ製）の排水パイプ３が配設されている。排水パイプ３は本実施形態では扁平な円管で（図３）上流端が排気管１の低所１１に開口し、下流端は消音器２の開口２１１を経て上記容器２６内の上部に開口している。

排気管１の低所１１から上方の消音器２へ向けて湾曲する排水パイプ３内には、バルキー加工した長繊維のガラス繊維４（図３）が複数並行させて挿入されている。そしてこのようなガラス繊維４は排水パイプ３の両端からそれぞれ必要長だけ延出させられている。バルキー加工したガラス繊維４は排水パイプの開口から延出すると、図４に示すように、外方へ向けて扇状に拡がる。扇状に拡がったガラス繊維４の上流端４１は排気管１の低所１１の管内面に沿って拡がり、下流端４２はガラスマット２７の上端面に沿って拡がっている。

このような構造の排水装置において、排気管１を流れる排気ガスの温度が低下してこれに含まれる水分が上記低所１１に凝縮水として溜まると、凝縮水１１は扇状に拡がったガラス繊維４の上流端４１を伝って排水パイプ３内のガラス繊維４に至り、その毛細管現象によってガラス繊維４に沿って上方に位置するその下流端４２へ移送される。そして、排水パイプ３から外方へ扇状に延出する上記ガラス繊維下流端４２を経て、これが接するガラスマット２７内へ浸透して、適宜蒸発排出される。このようにして、排気管１の低所１１に溜まった凝縮水が消音器２内へ排水される。

毛細管現象を利用して水を移送するガラス繊維４としては、上述のようにバルキー加工したものが好適である。バルキー加工によって繊維間に毛細管現象を生じる間隙が適度に形成されるとともに、排水パイプ３外へ延出する上流端４１ないし下流端４２は広くガラス繊維４が扇状に拡がるから、広い範囲の水の捕捉が可能であるとともに、ガラスマット２７への水の拡散も良好に行われる。なお、ロービング状態のガラス繊維を使用することもできるが、バルキー加工を施したものの方が毛細管現象による水移送能力は一般的に大きい。

毛細管現象による水移送能力（吸い上げ力）はガラス繊維４の管内密度（ガラス繊維１本当たりの隙間面積）に依存するところが大きく、発明者の実験では０．００１７ｍｍ2／本程度とするのが好適である。また、同じ管内密度であれば排水パイプ３の断面積（ガラス繊維４の断面積）が大きいほど水移送能力は大きくなる。

（第２実施形態）
上記第１実施形態では排水パイプ３を排気管１内に設けたが、図５に示すように、排気管１外にガラス繊維を収容した第１実施形態と同様の排水パイプ３を設けて、排気管低所１１から消音器２へ凝縮水を移送するようにしても良い。この場合は例えば図６に示すように、排気管１の低所１１の外壁下半に多数の水抜き孔１１１を設け、当該外壁下半の壁面に、排水パイプ３外へ延出したガラス繊維４の上流端４１を接触させる。

一方、消音器２の内周に配設した消音用の不織布ガラスマット２５を凝縮水排水部としても使用して、排水パイプ３から外方へ延出したガラス繊維４の下流端４２を図５に示すように、上記不織布ガラスマット２５に直接接続するようにしても良い。これによれば、第１実施形態におけるような、ガラスマット２７とこれを収容する容器２６を消音器２内に別に設ける必要が無くなる。

（第３実施形態）
第２実施形態のように、排水管１の低所１１において、水抜き孔１１１を設けた排水管１の壁面に直接排水パイプ３内のガラス繊維４の上流端４１を接触させるのに代えて、図７に示すように、全周に水抜き孔１１１を形成した排水パイプ３の壁面の外周に不織布の吸水用ガラスマット１２を巻回して、これに、排水パイプ３から延出したガラス繊維４の上流端４１を接続するようにしても良い。

（第４実施形態）
水移送手段として、上記各実施形態で示した排水パイプ３に代えて、図８に示すように、低所１１から消音器２に至る排気管１の外周を不織布の吸水用ガラスマット１３で覆って、当該ガラスマット１３の上流端部１３１を、水抜き孔１１１を設けた排気管低所１１の外周に位置させるとともに、ガラスマット１３の下流端部１３２を消音器２の開口２１１周縁で消音用ガラスマット２５に接触させる構造としても良い。これによれば、排気管低所１１に滞留した凝縮水は水抜き孔１１１から毛細管現象により吸水用ガラスマット１３を経て消音器２へ移送され、消音用ガラスマット２５を経て蒸発排水される。

（その他の実施形態）
上記第１実施形態において、ガラス繊維４の上流端４１を排水パイプ３外へ延出させず、図９に示すように、水流入用の小孔３１１をパンチング等で多数周壁に設けた排水パイプ３を使用して、ガラス繊維４全体を排水パイプ３内に収容するようにしても良い。

上記各実施形態において、ガラス繊維４は必ずしも排水パイプ３内に収容する必要は無い。

上記第１ないし第３各実施形態において、必ずしもガラス繊維を使用する必要は無いが、耐熱性、耐久性、コスト等の観点からガラス繊維を使用するのが好適である。

１…排気管、１１…低所（凝縮水発生部）、２…消音器（凝縮水排水部）、２５，２７…ガラスマット、３…排水パイプ（水移送手段）、４…ガラス繊維（水移送手段）、Ｄ…排水装置、Ｐ…車両排気路。

Claims (5)

1. 車両排気路の凝縮水発生部に一端を位置させ、他端を凝縮水排水部に位置させて、凝縮水発生部から凝縮水排水部へ毛細管現象によって凝縮水を移送する水移送手段を設けた車両排気路の排水装置。
2. 前記水移送手段は排水パイプ内にガラス繊維を挿入して構成されている請求項１に記載の車両排気路の排水装置。
3. 前記ガラス繊維はバルキー加工されている請求項２に記載の車両排気路の排水装置。
4. 前記凝縮水発生部は排気管の低所であり、前記排水パイプは前記排気管内に位置している請求項２ないし３のいずれか一つに記載の車両排気路の排水装置。
5. 前記凝縮水排水部は前記排気管が接続された消音器内に配設したガラスマットである請求項４に記載の車両排気路の排水装置。

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