JP2021050680A - Exhaust gas cooling device - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、排気冷却装置に関する。 The present disclosure relates to an exhaust cooling device.
従来、例えば特許文献1に開示されるように、車両の排気ガスを冷却する技術が知られている。
Conventionally, as disclosed in
特許文献1の構成では、排気尾管と、この排気尾管を覆う外筒とを備えている。排気尾管の側面には、対向する2つの穴が設けられている。これらの穴には、排気尾管の側面に対して所定角度を有するように配置された板状体が取り付けられている。このような構成において、排気尾管を流れる排気ガスは、一部が板状体によって流れが曲げられ穴から流出し、残りがそのまま直進する。穴から排気ガスが流出すると、この排気ガスによって旋回流が形成される。この旋回流と外筒内に流入した外気とが混合することで、排気ガスが冷却される。
The configuration of
しかしながら、特許文献1のような構成では、排気ガスの温度を十分に下げることができないおそれがある。
However, in the configuration as in
本開示の目的は、排気ガスの温度を十分に下げることができる排気冷却装置を提供することである。 An object of the present disclosure is to provide an exhaust cooling device capable of sufficiently lowering the temperature of exhaust gas.
本開示に係る排気冷却装置は、排気ガスを流すための第1の排気管と、前記第1の排気管における前記排気ガスの流れ方向の下流側に接続された第2の排気管と、前記第1の排気管と前記第2の排気管との接続部分に設けられ、外気を前記第2の排気管の内部に導入するための外気導入部と、前記第2の排気管内に設けられた旋回流発生部と、を備え、前記第1の排気管は、内部に導かれた全ての前記排気ガスを前記下流側の端部から排出するように構成され、前記旋回流発生部は、羽根部材を有し、当該羽根部材によって、前記第1の排気管から排出された前記排気ガスと前記外気導入部から導入される前記外気とを含む旋回流を発生させるように構成されている。 The exhaust cooling device according to the present disclosure includes a first exhaust pipe for flowing exhaust gas, a second exhaust pipe connected to the downstream side of the first exhaust pipe in the flow direction of the exhaust gas, and the above. It is provided at the connection portion between the first exhaust pipe and the second exhaust pipe, and is provided in the outside air introduction portion for introducing the outside air into the inside of the second exhaust pipe and in the second exhaust pipe. The first exhaust pipe includes a swirling flow generating portion, and the first exhaust pipe is configured to discharge all the exhaust gas guided to the inside from the downstream end portion, and the swirling flow generating portion is a blade. It has a member, and the blade member is configured to generate a swirling flow including the exhaust gas discharged from the first exhaust pipe and the outside air introduced from the outside air introduction portion.
本開示によれば、排気ガスの温度を十分に下げることができる排気冷却装置を提供することができる。 According to the present disclosure, it is possible to provide an exhaust cooling device capable of sufficiently lowering the temperature of the exhaust gas.
以下、本開示の実施の形態に係る排気冷却装置について説明する。なお、以下において、本開示の排気冷却装置に関係が無い構成については、説明を省略する。 Hereinafter, the exhaust cooling device according to the embodiment of the present disclosure will be described. In the following, the description of the configuration not related to the exhaust cooling device of the present disclosure will be omitted.
[排気冷却装置の構造]
まず、排気冷却装置の構造について説明する。図1は、排気冷却装置の構造を概略的に示す断面図である。図2は、排気冷却装置を排気ガスの流れの下流側から見た図である。
[Structure of exhaust cooling device]
First, the structure of the exhaust cooling device will be described. FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the structure of an exhaust cooling device. FIG. 2 is a view of the exhaust cooling device viewed from the downstream side of the exhaust gas flow.
図1に示す排気冷却装置1は、図示しない車両における車体の下面に配置されている。排気冷却装置1は、第1の排気管2と、第2の排気管3と、外気導入部4と、旋回流発生部5と、を備えている。
The
第1の排気管2は、円筒状に形成されている。第1の排気管2における図1の左側の端部には、図示しない内燃機関が接続されている。第1の排気管2は、内燃機関から排出され、当該第1の排気管2内部に導かれた全ての排気ガスGを、図1の右方向に流して下流側の端部から排出する。なお、以下において、排気ガスGの流れを基準にして方向を表す場合があり、「上流側」は図1の左側を表し、「下流側」は図1の右側を表す。
The
第2の排気管3は、第1の排気管2の下流側に設けられている。第2の排気管3は、大径部31と、小径部32と、接続部33と、を備えている。
The
大径部31は、内径が第1の排気管2における下流側の部分の外径よりも大きい円筒状に形成されている。大径部31は、第1の排気管2の下流側の部分の外周面2Bとの間に第1の流路41が形成されるように設けられている。大径部31は、図2に示すように、外周方向の3箇所に設けられたブラケット30を介して、第1の排気管2に固定されている。
The
小径部32は、内径が大径部31の内径よりも小さい円筒状に形成されている。小径部32は、第1の排気管2の下流側の端部との間に第2の流路42が形成されるように設けられている。
The
接続部33は、下流側に向かうにしたがって内径が小さくなる円錐台筒状に形成され、大径部31の内周面31Aと小径部32の内周面32Aとが連続するように、大径部31と小径部32とを接続する。
The connecting
外気導入部4は、第1の排気管2と第2の排気管3との接続部分に設けられ、外気Aを第2の排気管3の内部に導入する。外気導入部4は、第1の流路41及び第2の流路42を含んで構成されている。外気導入部4は、第1の排気管2の周方向の全体にわたって連続的に設けられている。
The outside air introduction unit 4 is provided at a connection portion between the
旋回流発生部5は、第2の排気管3の内部、具体的には、小径部32における上流側の端部に設けられている。旋回流発生部5は、図1,2に示すように、円筒状の軸部51と、この軸部51の外周面に設けられた4枚の羽根部材52と、を備えている。なお、図1において、羽根部材52と第2の排気管3の内周面とを区別しやすくするために、羽根部材52における上流側を向く面に、細かいドットを付している。旋回流発生部5は、軸部51が第2の排気管3の径方向中心に位置し、かつ、軸部51の中心軸と第2の排気管3の中心軸とが重なるように、固定されている。羽根部材52は、軸部51の外周方向に沿って等間隔で設けられている。羽根部材52は、図2に示すように下流側から見たときに、中心角が約90°の扇型の板状に形成されている。羽根部材52は、下流側から見たときに、反時計回りの前方側の端部が後方側の端部よりも手前側に位置するように設けられている。なお、旋回流発生部5と第2の排気管3とを固定する方法としては、軸部51の外周面と第2の排気管3の内周面とを棒状や板状の図示しない連結部材で接続しても良いし、羽根部材52と第2の排気管3の内周面とを直接あるいは図示しない連結部材を介して接続しても良い。旋回流発生部5と第2の排気管3とを一体成形しても良い。
The swirling
[排気ガスの冷却方法]
次に、排気冷却装置1における排気ガスの冷却方法について説明する。
[Exhaust gas cooling method]
Next, a method of cooling the exhaust gas in the
車両の走行に伴い排気ガスGが内燃機関から排出されると、この排気ガスGは、第1の排気管2に導かれる。排気ガスGが第1の排気管2内を流れるとき、外気導入部4を構成する第1の流路41及び第2の流路42が負圧になる。この負圧によって、排気冷却装置1外部に存在し、排気ガスGよりも温度が低い外気Aが、外気導入部4を介して排気冷却装置1内部に導かれる。この外気Aと第1の排気管2から排出された排気ガスGとが旋回流発生部5によって混合され、図2に示すように、外気Aと混合された排気ガスGの右ねじ方向の旋回流が発生する。なお、図2では、下流側から見たときに、羽根部材52の手前に位置する排気ガスGを実線で示し、羽根部材52の奥に位置する排気ガスGを破線で示している。この旋回流によって、外気Aと排気ガスGとの混合が促進され、排気ガスGの温度がより下がる。特に、内燃機関から排出されて第1の排気管2内部に導かれた全ての排気ガスGを、旋回流によって外気Aと混合するため、排気尾管の一部の排気ガスのみを外気と混合する上記特許文献1の構成と比べて、排気ガスG全体の温度がさらに下がる。そして、排気ガスGは、第2の排気管3の下流側の端部3Cから排出される。
When the exhaust gas G is discharged from the internal combustion engine as the vehicle travels, the exhaust gas G is guided to the
このように、排気冷却装置1から排出される排気ガスGの温度を下げることによって、路面の温度上昇や車両の樹脂部品の劣化あるいは電子部品の故障等を抑制できる。また、旋回流発生部5を小径部32における上流側の端部に設けているため、つまり排気ガスGと外気Aとの合流部分に設けているため、旋回流を用いた外気Aと排気ガスGとの混合を第1の排気管2の近傍で行うことができる。したがって、第2の排気管3全体を長くすることなく、排気ガスGの温度を下げることができる。
By lowering the temperature of the exhaust gas G discharged from the
[実施の形態の変形例]
本開示は、これまでに説明した実施の形態に示されたものに限られないことは言うまでも無く、その趣旨を逸脱しない範囲内で、種々の変形を加えることができる。
[Modified example of the embodiment]
Needless to say, the present disclosure is not limited to that shown in the embodiments described above, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present disclosure.
例えば、軸部51は、円柱状でも良い。旋回流発生部5を構成する羽根部材52の枚数は、5枚以上であっても良いし、3枚又は2枚であっても良いし、旋回流を発生させることができれば1枚でも良い。ただし、外気A及び排気ガスGの圧力損失を最小限に抑制するという観点から、羽根部材52の枚数は少ない方が好ましい。旋回流発生部5が発生させる旋回流は、左ねじ方向であっても良い。1個の旋回流発生部5を第2の排気管3における下流側に設けても良いし、中央に設けても良い。図1に示す旋回流発生部5の下流側に、別の旋回流発生部5を設けても良い。この場合、各旋回流発生部5が発生させる旋回流の旋回方向は、同じであっても良いし、異なっていても良い。軸部51の外周面に複数の羽根部材52を固定したが、複数の羽根部材52同士を直接接続しても良い。その他、旋回流発生部5の構成部材の形状は、上記実施の形態の形状に限られず、旋回流を発生させることができれば、いかなる形状であっても良い。
For example, the
本開示の構成は、排気冷却装置に適用することができる。 The configuration of the present disclosure can be applied to an exhaust cooling device.
1 排気冷却装置
2 第1の排気管
2B 外周面
3 第2の排気管
3C 端部
4 外気導入部
5 旋回流発生部
30 ブラケット
31 大径部
31A 内周面
32 小径部
32A 内周面
33 接続部
41 第1の流路
42 第2の流路
51 軸部
52 羽根部材
A 外気
G 排気ガス
1
Claims (2)
前記第1の排気管における前記排気ガスの流れ方向の下流側に接続された第2の排気管と、
前記第1の排気管と前記第2の排気管との接続部分に設けられ、外気を前記第2の排気管の内部に導入するための外気導入部と、
前記第2の排気管内に設けられた旋回流発生部と、を備え、
前記第1の排気管は、内部に導かれた全ての前記排気ガスを前記下流側の端部から排出するように構成され、
前記旋回流発生部は、羽根部材を有し、当該羽根部材によって、前記第1の排気管から排出された前記排気ガスと前記外気導入部から導入される前記外気とを含む旋回流を発生させるように構成されている、
排気冷却装置。 The first exhaust pipe for flowing exhaust gas and
A second exhaust pipe connected to the downstream side in the flow direction of the exhaust gas in the first exhaust pipe, and
An outside air introduction portion provided at a connection portion between the first exhaust pipe and the second exhaust pipe for introducing outside air into the inside of the second exhaust pipe.
A swirling flow generating portion provided in the second exhaust pipe is provided.
The first exhaust pipe is configured to exhaust all the exhaust gas guided to the inside from the downstream end.
The swirling flow generating portion has a blade member, and the blade member generates a swirling flow including the exhaust gas discharged from the first exhaust pipe and the outside air introduced from the outside air introducing portion. Is configured to
Exhaust cooling device.
内径が前記第1の排気管における前記下流側の部分の外径よりも大きく形成され、前記下流側の部分の外周面との間に第1の流路が形成されるように設けられた大径部と、
内径が前記大径部の内径よりも小さく形成され、前記排気ガスの流れの上流側の端部と前記第1の排気管の下流側の端部との間に第2の流路が形成されるように設けられた小径部と、
前記大径部の内周面と前記小径部の内周面とが連続するように、前記大径部と前記小径部とを接続する接続部と、を備え、
前記外気導入部は、前記第1の流路及び前記第2の流路を含んで構成され、
前記旋回流発生部は、前記小径部における前記上流側の端部に設けられている、
請求項1に記載の排気冷却装置。 The second exhaust pipe is
A large diameter is formed so that the inner diameter is larger than the outer diameter of the downstream portion of the first exhaust pipe and the first flow path is formed between the inner diameter and the outer peripheral surface of the downstream portion. Diameter and
The inner diameter is formed smaller than the inner diameter of the large diameter portion, and a second flow path is formed between the upstream end of the exhaust gas flow and the downstream end of the first exhaust pipe. With a small diameter part provided so as to
A connecting portion for connecting the large diameter portion and the small diameter portion is provided so that the inner peripheral surface of the large diameter portion and the inner peripheral surface of the small diameter portion are continuous.
The outside air introduction unit is configured to include the first flow path and the second flow path.
The swirling flow generating portion is provided at the upstream end portion of the small diameter portion.
The exhaust cooling device according to claim 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2019175049A JP2021050680A (en) | 2019-09-26 | 2019-09-26 | Exhaust gas cooling device |
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Cited By (1)
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---|---|---|---|---|
CN113404581A (en) * | 2021-08-05 | 2021-09-17 | 江西樟树市福铃内燃机配件有限公司 | Noise-reduction multi-pipe type exhaust system |
-
2019
- 2019-09-26 JP JP2019175049A patent/JP2021050680A/en active Pending
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CN113404581A (en) * | 2021-08-05 | 2021-09-17 | 江西樟树市福铃内燃机配件有限公司 | Noise-reduction multi-pipe type exhaust system |
CN113404581B (en) * | 2021-08-05 | 2022-05-17 | 江西樟树市福铃内燃机配件有限公司 | Noise-reduction multi-pipe type exhaust system |
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