JP2021188608A - 排気管 - Google Patents

Abstract

【課題】凝縮水の凍結により排水孔が閉塞しても排水可能状態に復帰出来る排気管を提案する。【解決手段】排気管１０の下面には管壁１１を貫通する排水孔１２を設け、蓄熱体２０の一端は排水孔１２に挿通されて排気管１０の内部に突設しており、蓄熱体２０の他端は排気管１０の外部に露出している。【選択図】図２

Description

本発明は、排気管に関する。

内燃機関が停止し排気管の温度が下がると、排気ガス中に含まれていた水蒸気が冷却されて結露することで、排気管内に凝縮水が発生する。

多量に発生した凝縮水が凍結すると排気流路を狭める惧れがあるので、凝縮水を排気管外に排出する排水孔を排気管の下面に設ける構造や、排水孔の中に多孔質体を配設する構造が特開２０１８―３１３５８に開示されている。なお「排気管の下面」とは使用状態で下方の面のことを指す。

特開２０１８−３１３５８号公報

特開２０１８−３１３５８では、図５（ａ）に示すように排気管１００の下面側の管壁１１０を貫通する排水孔１２０により排水を行う。これは排気管内に滞留した凝縮水が凍結する前に排出できる場合には有効だが、排気管１００の温度が低下すると図５（ｂ）に示すように排気管１００の下面側に滞留する凝縮水３０が凍結し排水孔１２０が凝縮水３０ａにより閉塞することで排水出来なくなる惧れがある。また特開２０１８−３１３５８に開示されている排水孔内に多孔質体を設ける構造においても、多孔質体に含まれた凝縮水が凍結することで上記と同様の理由で排水孔が閉塞し排水出来なくなる惧れがある。

そこで、本発明は、凝縮水の凍結により排水孔が閉塞しても排水可能状態に復帰出来る排気管を提案する。

前記の課題を解決するために、本発明の排気管は、排気流路を形成する排気管であって、排気管の使用状態における下面側に管壁を貫通する排水孔が設けられており、排水孔に排気ガスより受ける熱を蓄える蓄熱体の一端が挿通されて排気管の内部に突設しており、蓄熱体の他端は排気管の外部に露出している

また蓄熱体は排水孔の周縁に固定されていてもよい。

排気管の内部に蓄熱体が突設されることで、排気管内を通過する排気ガスから受熱するので、管壁と比較して蓄熱体は温度が上昇しやすい。そして蓄熱体上部から下部へと伝熱することで排水孔及びその周辺を閉塞している凝縮水を速やかに融解できるので、排水可能状態に復帰できる。

本発明の排気管を用いた排気システムの使用状態における模式的な側面図である。 本発明の排気管の模式的な断面図である。 図２に示した排気管を矢視Ａから見た図である。 本発明の排気管により凍結した凝縮水を融解し排水する様子を示す模式的な断面図である。 従来技術による排気管内に凝縮水が滞留する様子を示す模式的な断面図である。

以下、本発明の望ましい実施形態について図１乃至図４を参照して説明する。本明細書等では鉛直方向の上下を図面における上下、水平方向を図面における左右方向とする。

図１は本発明の実施形態にかかる排気管を用いた排気システム１の使用状態における模式的な側面図である。

図１に示すように車両の図示しない内燃機関には、排気システム１の一端１ａが接続されている。内燃機関で発生した排気ガスは矢印Ｆで示すように排気システム１内を左から右に流れ、排気システム１の他端１ｂから外部に排出される。排気システム１には排気中の特定物質を除去する触媒装置４０や、消音装置５０及び消音装置６０が介装されている。触媒装置４０の下流に当たる排気管１０の下面には図２に示すように管壁１１を貫通する排水孔１２が設けられており、排水孔１２から蓄熱体２０の一部が外部に露出している。図２は、円筒状である排気管１０の中心軸ＣＬを通過する鉛直面で切断した形状を示している。蓄熱体２０の一端は排水孔１２に挿通されて排気管１０の内部に突設しており、蓄熱体２０の他端は排気管１０の外部に露出している。図３は排気管１０に設けられた排水孔１２を排気管の下側から見た図となっている。図３に示すように蓄熱体２０は排水孔１２の周縁に固定されている。図４には排気管内部に滞留し凍結した凝縮水を融解し排水する様子を示している。

本発明にかかる排気管によると、図４（ａ）に示すように、排気管１０内に凝縮水３０が滞留し凍結しても、排気管１０の内部に突設された蓄熱体２０の上部２１が排気ガスより受熱し蓄熱体２０全体に伝熱することで、図４（ｂ）に示すように排水孔１２とその周辺で凍結した凝縮水３０ａを融解できるので、排水可能状態に速やかに復帰出来る。

本実施形態において排水孔１２及び蓄熱体２０は触媒装置４０の下流側となる排気管１０に設けたが、凝縮水は排気管内において相対的に低い所に滞留するので、例えば消音装置５０及び消音装置６０の間の排気管７０の位置に設けてもよい。また本実施形態において排気管の形状は円筒状であるが、角柱状でもよいしそれ以外の形でもよい。また排水孔の形状は本実施形態においては円形であるが、四角状でもその他の形状でもよい。また排水孔は本実施形態においては排気管の最下面に設けられているが、中心軸ＣＬよりも下方側であれば他の位置に設けられていてもよい。また蓄熱体の材質は伝熱可能なものであれば種類は問わず、本実施形態においてはステンレス鋼を採用しているが他の材質でもよい。また蓄熱体の形状は本実施形態では棒状であるが他の形状でもよく例えば曲がっていてもよい。また蓄熱体は本実施形態においては排気管の中心軸付近まで突出しているが、更に突出していてもよく例えば蓄熱体の一端が排気管の上面側の管壁に固定されていてもよい。

以上、本発明の実施形態を説明してきたが、本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱し範囲の変更があっても本発明に包含される。

１ 排気システム
１ａ 排気システムの一端
１ｂ 排気システムの他端
１０、７０ 排気管
１１ 管壁
１２ 排水孔
２０ 蓄熱体
３０ 凝縮水
４０ 触媒装置
５０、６０ 消音装置

Claims (2)

1. 排気流路を形成する排気管であって、
   前記排気管の使用状態における下面側に管壁を貫通する排水孔が設けられており、
   前記排水孔に排気ガスより受ける熱を蓄える蓄熱体の一端が挿通されて前記排気管の内部に突設しており、
   前記蓄熱体の他端は前記排気管の外部に露出している
   ことを特徴とする排気管。
2. 前記蓄熱体は前記排水孔の周縁に固定されている
   ことを特徴とする排気管。

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