JP2021131031A - 排ガス排出部材 - Google Patents

Abstract

【課題】排ガスの冷却性能をさらに向上させることができる排ガス排出部材を提供すること。【解決手段】排ガス排出部材は、内燃機関からの排ガスを大気中に排出する下流端開口部を備えた筒状の部材である。この排ガス排出部材は、排ガス排出部材の内周面から、排ガスの流れ方向の上流側に向けて、かつ、排ガス排出部材の軸中心方向に向けて延伸した返し部を有する。【選択図】図１

Description

本開示は、排ガス排出部材に関する。

従来、内燃機関から排出された排ガスを大気中に排出する排ガス排出部材として、テールパイプ（例えば、特許文献１参照）や排気ディフューザ（排気クーラともいう。特許文献２参照）が知られている。

特開２０１９−１３８２５３号公報 特開２００９−９１９１０号公報

しかしながら、従来の排ガス排出部材は、排ガスの冷却性能の点で改善の余地があった。

本開示の一態様の目的は、排ガスの冷却性能をさらに向上させることができる排ガス排出部材を提供することである。

上記の目的を達成するため、本開示の一態様に係る排ガス排出部材は、内燃機関からの排ガスを大気中に排出する下流端開口部を備えた筒状の排ガス排出部材であって、前記排ガス排出部材の内周面から、前記排ガスの流れ方向の上流側に向けて、かつ、前記排ガス排出部材の軸中心方向に向けて延伸した返し部を有する。

本開示によれば、排ガスの冷却性能をさらに向上させることができる。

本開示の実施の形態に係る排気ディフューザの軸方向の断面を示す模式図 本開示の実施の形態に係る返し部の外観を示す斜視図

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

本実施の形態に係る排気ディフューザ２について、図１を用いて説明する。図１は、本実施の形態の排気ディフューザ２の軸方向の断面（換言すれば、排気ディフューザ２の側断面）を示す模式図である。軸方向は、図１における左右方向である。図１に示す一点鎖線Ａは、排気ディフューザ２の軸方向の中心（以下、「軸方向中心Ａ」という）を示している。

図１に示す排気管１および排気ディフューザ２は、例えば、内燃機関を搭載した車両（例えば、バス、トラック等の商用車）に搭載される。内燃機関は、ディーゼルエンジンでもよいし、ガソリンエンジンでもよい。

排気管１は、内燃機関から排出された排ガスが流れる筒状の配管である。図１に示す矢印ａは、排気管１内における排ガスの流れ方向を示している。

図示は省略するが、排気管１の上流端は、内燃機関に設けられた排気マニホールドに接続されている。また、排気管１の下流端は、開口している。この排気管１の下流端開口部は、図１に示すように、排気ディフューザ２の上流端開口部と連結されている。

排気ディフューザ２（排ガス排出部材の一例に相当）は、排気管１の下流側に設けられた筒状の部材である。排気ディフューザ２の内径は、軸方向において（換言すれば、上流端から下流端にかけて）均一である。

排気ディフューザ２は、図示しない部材によって排気管１に固定されている。排気ディフューザ２の下流端開口部２ａは、大気に面している。

排気管１の下流端の外周面と、排気ディフューザ２の上流端の内周面との間には、外気導入部３が設けられている。外気導入部３は、外気（例えば、走行風）を排気ディフューザ２内へ導入するための開口部である。図１に示す矢印ｂは、排気ディフューザ２内へ導入される外気の流れ方向を示している。外気導入部３から排気ディフューザ２２内へ導入された外気は、排気管１から排気ディフューザ２内へ流入した排ガスと混合される。なお、外気導入部３の形状、サイズ等は、図１の図示に限定されない。

排気ディフューザ２内には、排ガスの流れ方向に沿って複数の返し部４が設けられている。

返し部４は、排気ディフューザ２の内周面から、排ガスの流れ方向の上流側に向けて、かつ、排気ディフューザ２の軸中心方向Ａに向けて延伸している。

図２は、返し部４の外観を示す斜視図である。図２に示すように、返し部４は、例えば、上流側から下流側にかけて拡径した円錐台状の部材である。返し部４は、排ガスを通過させるための開口部４ａを有する。

返し部４は、排気ディフューザ２に対して着脱可能でもよいし、排気ディフューザ２と一体的に形成されてもよい。

排気管１から排気ディフューザ２内へ流入した排ガスは、外気導入部３から導入された外気と混合され、最終的には、下流端開口部２ａから大気中に排出されることになるが、その前に、排気ディフューザ２内を流れる排ガスの一部は、返し部４の外周面と排気ディフューザ２の内周面との間の領域（例えば、図１において、点線で囲まれた領域）に流れ込む。このとき、各領域では、排ガスの渦が発生する。これにより、排ガスの拡散および放熱が促進され、排ガスの冷却性能をさらに向上させることができる。

なお、返し部４の数、形状、サイズ、および位置や、上記領域の大きさは、図１の図示に限定されない。それらは、予め実施された実験やシミュレーション等の結果に基づいて、排ガスの渦が効果的に発生するように決定されればよい。

以上、本開示の実施の形態について説明したが、本開示は、上記実施の形態の説明に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の変形が可能である。以下、変形例について説明する。

［変形例１］
実施の形態では、返し部４が排気ディフューザ２に設けられる場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、返し部４は、テールパイプ（排ガス排出部材の一例に相当）に設けられてもよい。

［変形例２］
実施の形態では、排気ディフューザ２が上流端から下流端にかけて均一な内径を有する形状である場合を例に挙げたが、これに限定されない。例えば、排気ディフューザ２は、上流端から下流端にかけて拡径した形状であってもよい。これにより、さらに排ガスの拡散効果を向上させることができる。

以上、変形例について説明した。上記変形例は、組み合わせてもよい。

本開示の排気ディフューザは、気体を大気中に排出する技術全般に有用である。

１ 排気管
２ 排気ディフューザ
３ 外気導入部
４ 返し部
４ａ 返し部４の開口部

Claims (4)

1. 内燃機関からの排ガスを大気中に排出する下流端開口部を備えた筒状の排ガス排出部材であって、
   前記排ガス排出部材の内周面から、前記排ガスの流れ方向の上流側に向けて、かつ、前記排ガス排出部材の軸中心方向に向けて延伸した返し部を有する、
   排ガス排出部材。
2. 前記返し部は、
   前記排ガスの流れ方向に沿って複数設けられている、
   請求項１に記載の排ガス排出部材。
3. 前記排ガス排出部材は、
   テールパイプである、
   請求項１または２に記載の排ガス排出部材。
4. 前記排ガス排出部材は、
   排気管の下流側に設けられ、前記排気管からの排ガスを外気と混合させる排気ディフューザである、
   請求項１または２に記載の排ガス排出部材。

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