JP4566055B2 - 排気熱回収マフラ - Google Patents
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Description
排気通路に設けられ、排気騒音を低減するマフラ部と、排気と熱交換媒体との間で熱交換を行い排気熱を回収する排気熱回収部とを有する排気熱回収マフラにおいて、
前記マフラ部の外側を覆って前記排気熱回収部を配置し、前記マフラ部と前記排気熱回収部とに流れる前記排気を切り換える切換バルブを設け、
また、前記マフラ部のアウタパイプと、該アウタパイプの外周を覆う排気熱回収部の筒状のシェルとを同軸上に配置し、
更に、前記排気熱回収部は、前記シェルの内周と前記アウタパイプの外周との間に、両端が前記シェルの内周に密着した筒状の外側ジャケットを設けると共に、前記シェルの内周と前記外側ジャケットの外周との間に冷却水通路を形成し、かつ、両端が前記アウタパイプの外周に密着した筒状の内側ジャケットを設けると共に、前記アウタパイプの外周と前記内側ジャケットの内周との間に冷却水通路を形成し、前記外側ジャケットの内周と前記内側ジャケットの外周との間に排気通路を形成し、
かつ、前記外側ジャケットの内周の一部と、前記内側ジャケットの外周の一部とを接触させて貫通孔を形成して前記両冷却水通路を連通し、
前記シェルの内周と前記外側ジャケットの外周との間の前記冷却水通路を通る前記熱交換媒体と、前記排気通路を通る前記排気との間で熱交換を行なうと共に、前記アウタパイプの外周と前記内側ジャケットの内周との間の前記冷却水通路を通る前記熱交換媒体と、前記排気通路を通る前記排気との間で熱交換を行って、前記熱交換媒体が前記貫通孔から前記両冷却水通路を通って前記熱交換を行なうことを特徴とする排気熱回収マフラがそれである。
図1に示すように、1はマフラ部で、2は排気熱回収部である。マフラ部1は、インナパイプ4aとアウタパイプ6aとを備え、インナパイプ4aはアウタパイプ6a内に挿入されて同軸上に配置されると共に、アウタパイプ6aの両端が縮径されて、アウタパイプ6aの両端側の内周とインナパイプ4aの外周との間に、ワイヤメッシュ8,10が介装されて、アウタパイプ6aの内周とインナパイプ4aの外周との間に、消音室12が形成されている。インナパイプ4aに多数の小孔14が穿設されて、アウタパイプ6a内に連通されている。
まず、切換バルブ32の弁体34を駆動して、図1に示すように、接続パイプ30aとインナパイプ4aとを連通した状態とする。そして、図示しない内燃機関の排気が接続パイプ30aに流入すると、排気は、切換バルブ32を介してインナパイプ4a内に流入する。その際、接続パイプ30aには連通孔38が設けられているが、インナパイプ4aへの流入抵抗が小さいので、排気はインナパイプ4a側にその多くが流入する。インナパイプ4aを通過する排気は、多数の小孔14と消音室12との作用による干渉効果でもって、マフラ部1により排気騒音が低減される。
前述した参考例と異なる第1実施形態について、図3、図4によって説明する。
図3に示すように、1はマフラ部で、2は排気熱回収部である。マフラ部1は、インナパイプ4bとアウタパイプ6bとを備え、インナパイプ4bはアウタパイプ6b内に挿入されて同軸上に配置されると共に、アウタパイプ6bの両端側の内周とインナパイプ4bの外周との間に、ワイヤメッシュ8,10が介装されて、アウタパイプ6bの内周とインナパイプ4bの外周との間に、消音室12が形成されている。インナパイプ4bに多数の小孔14が穿設されて、消音室12に連通されている。
まず、切換バルブ32の弁体34を駆動して、接続パイプ30bとインナパイプ4bとを連通した状態とする。そして、図示しない内燃機関の排気が接続パイプ30bに流入すると、排気は、切換バルブ32を介してインナパイプ4b内に流入する。その際、接続パイプ30bには連通孔38が設けられているが、インナパイプ4bへの流入抵抗が小さいので、排気はインナパイプ4b側にその多くが流入する。インナパイプ4bを通過する排気は、多数の小孔14と消音室12との作用による干渉効果でもって、マフラ部1により排気騒音が低減される。
第1実施形態と同様、切換バルブ32の弁体34を駆動して、図5に示すように、接続パイプ30cとインナパイプ4cとを遮断した際には、排気は連通孔38を介して上流側連結パイプ36b内に流入する。そして、上流側連結パイプ36bからシェル16bとアウタパイプ6cとの間の隙間に流入し、この隙間から外側ジャケット17bと内側ジャケット19bとの間の排気通路25内に流入する。排気通路25を通った排気は、シェル16bとアウタパイプ6cとの間の隙間から、下流側連結パイプ40内に流入し、更に、下流側の排気通路に流出する。
図7に示すように、アウタパイプ6dの上流側がテーパ状に縮径されて、アウタパイプ6dの上流側の内周がインナパイプ4cの外周に密着されている。また、アウタパイプ6dの下流側がテーパ状に縮径されて、アウタパイプ6dの下流側の内周とインナパイプ4cの外周との間に、ワイヤメッシュ10が介装されて、アウタパイプ6dの内周とインナパイプ4dの外周との間に、消音室12が形成されている。
4a,4b,4c,4d…インナパイプ
6a,6b,6c,6d…アウタパイプ
8,10…ワイヤメッシュ
12…消音室 14…小孔
16a,16b,16c…シェル
17a,17b,17c…外側ジャケット
18,20…仕切板
19a,19b,19c…内側ジャケット
21…外側冷却水通路 22…熱交換室
23…内側冷却水通路 24…小径パイプ
25…排気通路 26,28…継手部材
27…貫通孔
30a,30b,30c…接続パイプ
32…切換バルブ
36a,36b…上流側連結パイプ
38…連通孔 40…下流側連結パイプ
Claims (4)
- 排気通路に設けられ、排気騒音を低減するマフラ部と、排気と熱交換媒体との間で熱交換を行い排気熱を回収する排気熱回収部とを有する排気熱回収マフラにおいて、
前記マフラ部の外側を覆って前記排気熱回収部を配置し、前記マフラ部と前記排気熱回収部とに流れる前記排気を切り換える切換バルブを設け、
また、前記マフラ部のアウタパイプと、該アウタパイプの外周を覆う排気熱回収部の筒状のシェルとを同軸上に配置し、
更に、前記排気熱回収部は、前記シェルの内周と前記アウタパイプの外周との間に、両端が前記シェルの内周に密着した筒状の外側ジャケットを設けると共に、前記シェルの内周と前記外側ジャケットの外周との間に冷却水通路を形成し、かつ、両端が前記アウタパイプの外周に密着した筒状の内側ジャケットを設けると共に、前記アウタパイプの外周と前記内側ジャケットの内周との間に冷却水通路を形成し、前記外側ジャケットの内周と前記内側ジャケットの外周との間に排気通路を形成し、
かつ、前記外側ジャケットの内周の一部と、前記内側ジャケットの外周の一部とを接触させて貫通孔を形成して前記両冷却水通路を連通し、
前記シェルの内周と前記外側ジャケットの外周との間の前記冷却水通路を通る前記熱交換媒体と、前記排気通路を通る前記排気との間で熱交換を行なうと共に、前記アウタパイプの外周と前記内側ジャケットの内周との間の前記冷却水通路を通る前記熱交換媒体と、前記排気通路を通る前記排気との間で熱交換を行って、前記熱交換媒体が前記貫通孔から前記両冷却水通路を通って前記熱交換を行なうことを特徴とする排気熱回収マフラ。 - 前記外側ジャケットと前記内側ジャケットとは、長手方向と直交する断面形状を波形に形成して表面積を増加させたことを特徴とする請求項1に記載の排気熱回収マフラ。
- 前記マフラ部は、前記排気が通過するインナパイプと、該インナパイプの外側を覆う前記アウタパイプとを備え、前記インナパイプには、前記アウタパイプ内に連通する多数の小孔が穿設されていることを特徴とする請求項1または請求項2のいずれかに記載の排気熱回収マフラ。
- 前記切換バルブは、前記マフラ部への排気の流通の遮断により、前記排気の流れを前記マフラ部と前記排気熱回収部とで切り換えることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の排気熱回収マフラ。
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