JP7067177B2

JP7067177B2 - テールパイプ、排気管構造および車両

Info

Publication number: JP7067177B2
Application number: JP2018056429A
Authority: JP
Inventors: 隼人齋藤
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2018-03-23
Filing date: 2018-03-23
Publication date: 2022-05-16
Anticipated expiration: 2038-03-23
Also published as: JP2019167885A

Description

本開示は、排気ガスを排出するテールパイプ、排気管構造および車両に関する。

内燃機関から排出された排気ガスは、排気ガス浄化装置やサイレンサ等を通過して浄化や静音化が行われた後、テールパイプから外部に排出される。従来、排気ガスの流量増大や気流音の低減等を目的として、テールパイプの形状を工夫することが行われている。

例えば特許文献１には、排気管の後端に連結された連結部と、連結部から後方に末広がりに延出し、かつ、横断面形状を略楕円形に形成した拡径部とを備えたテールパイプが開示されている。

特開２００３－４１９３４号公報

一方、テールパイプから排出される高温の排気ガスが、周囲に悪影響を及ぼすことがある。高温の排気ガスによる周囲への悪影響を低減するため、テールパイプから排出される排気ガスの温度を下げることが望まれる。

本開示の目的は、排出される排気ガスの温度を下げることが可能なテールパイプ、排気管構造および車両を提供することである。

本開示の一態様に係るテールパイプは、
内燃機関から排出された排気ガスを外部に排出するテールパイプであって、
軸方向に沿った一部にファン収容部を有するテールパイプ本体と、
前記ファン収容部に配置され、当該ファン収容部から外気を導入して前記排気ガスと混合させるファンと、
を備え、
前記ファンは、回転可能な回転羽根を有し、
前記回転羽根は、前記テールパイプ本体の内部と外部とを交互に出入りしながら回転するように設けられている。

本開示の一態様に係る排気管構造は、
上記テールパイプを備える。

本開示の一態様に係る車両は、
上記排気管構造を備える。

本開示によれば、排出される排気ガスの温度を下げることができる。

本実施の形態に係るテールパイプの一部を示す断面図である。

以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、本開示の実施の形態に係るテールパイプ１００の一部を示す断面図である。テールパイプ１００は、フロントパイプやセンタパイプを有する排気管構造の一部を構成し、車両（図示せず）に搭載される内燃機関（図示せず）から排出された排気ガスを外部（大気中）に排出する。より具体的には、排気ガスは、図示しない排気ガス浄化装置やサイレンサ等を通過して浄化や静音化が行われた後、テールパイプ１００から排出される。

本実施の形態において、排気ガスの流れ方向（図１中の太線矢印、以下同じ）に垂直なテールパイプ１００の断面形状は、円形状である。

ところで、高温の排気ガスによる周囲への悪影響を低減するため、テールパイプ１００から排出される排気ガスの温度を下げることが望まれている。そこで本実施の形態では、テールパイプ１００の構成によって、排出される排気ガスの低温化を図っている。すなわち、テールパイプ１００は、軸方向（排気ガスの流れ方向と同一）に沿った一部にファン収容部１２０を有するテールパイプ本体１１０と、ファン収容部１２０に配置され、ファン収容部１２０から外気（図１中の細点線矢印、以下同じ）を導入して排気ガスと混合させるファン１４０とを備える。ファン収容部１２０は、テールパイプ本体１１０の軸方向に沿った末端部に切り欠き部を有する。

ファン１４０は、テールパイプ本体１１０に取り付けられた回転軸１５０と、回転軸１５０を介して回転可能な回転羽根１６０とを有する。内燃機関から排出された排気ガスがファン収容部１２０に流入することによって、回転羽根１６０は、図１中の時計方向に回転駆動される。すなわち、回転羽根１６０の回転速度は、ファン収容部１２０への排気ガスの流入量に応じて変化する。

回転羽根１６０が回転することによって外気（空気）を吸引する吸引作用が生じ、当該外気は、ファン収容部１２０を介してテールパイプ本体１１０の内部に導入される。これにより、内燃機関から排出された排気ガスがテールパイプ１００から排出される前に、テールパイプ１００の外部の新鮮な外気と当該排気ガスとを直接混合させることができ、排出される排気ガスの低温化を図ることができる。

また、回転羽根１６０が回転することによって、ファン収容部１２０へ流入した排気ガスに旋回流を生じさせ、排気ガスの流れ方向に垂直な方向の全体に亘って当該排気ガスを拡散させることができる。これにより、排気ガスを拡散させていない場合と比べて、テールパイプ１００から排出された排気ガスが外気と混合した際に、当該排気ガスを容易に低温化させることができる。

特に、本実施の形態では、回転羽根１６０は、回転時に、ファン収容部１２０からテールパイプ本体１１０よりも径方向外側に突出する。この構成により、回転羽根１６０がファン収容部１２０からテールパイプ本体１１０よりも径方向外側に突出しない場合（例えば、回転羽根１６０がテールパイプ本体１１０の内部に収まる場合）と比べて、より大きな吸引作用が生じ、ファン収容部１２０を介してテールパイプ本体１１０の内部に導入される外気の量は多くなる。これにより、内燃機関から排出された排気ガスがテールパイプ１００から排出される前に、テールパイプ１００の外部のより多くの新鮮な外気と当該排気ガスとを直接混合させることができ、排出される排気ガスの低温化をより図ることができる。

なお、本実施の形態では、ファン収容部１２０は、テールパイプ本体１１０の軸方向に沿った末端部に切り欠き部を有する例について説明したが、本発明はこれに限らない。例えば、ファン収容部１２０は、テールパイプ本体１１０の軸方向に沿った末端部の上流側に切り欠き部を有しても良い。

また、本実施の形態では、回転羽根１６０（ファン１４０）は、排気ガスによって回転駆動される例について説明したが、本発明はこれに限らない。例えば、回転羽根１６０は、図示しない電動モーターによって回転駆動されても良い。ただし、テールパイプ１００の製造コストをなるべく抑制する観点から、回転羽根１６０は、電動モーターによって回転駆動されるより、排気ガスによって回転駆動される方が望ましい。

また、上記実施の形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

本開示は、排出される排気ガスの温度を下げることが可能なテールパイプ、排気管構造および車両として有用である。

１００テールパイプ
１１０テールパイプ本体
１２０ファン収容部
１４０ファン
１５０回転軸
１６０回転羽根

Claims

内燃機関から排出された排気ガスを外部に排出するテールパイプであって、
軸方向に沿った一部にファン収容部を有するテールパイプ本体と、
前記ファン収容部に配置され、当該ファン収容部から外気を導入して前記排気ガスと混合させるファンと、
を備え、
前記ファンは、回転可能な回転羽根を有し、
前記回転羽根は、前記テールパイプ本体の内部と外部とを交互に出入りしながら回転するように設けられている、
テールパイプ。
前記ファン収容部は、前記テールパイプ本体の軸方向に沿った末端部に切り欠き部を有する、
請求項１に記載のテールパイプ。
前記ファンは、前記排気ガスによって回転駆動される、
請求項１または２に記載のテールパイプ。
請求項１～３の何れか一項に記載のテールパイプを備える、
排気管構造。
請求項４に記載の排気管構造を備える、
車両。