KR20180075384A - 차량을 위한 배기 기구 - Google Patents

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Abstract

상측 유로(70)에 대한 하측 유로(80)의 유로 단면적을, 소정 영역(94)에 있어서 작게 하고, 소정 영역(94)의 상류측 및 하류측에서 크게 한다. 이에 의해, 배기 가스를 하측 유로(80)로 유도함과 함께, 하측 유로(80)로 유도한 배기 가스의 유속을 높아지기 쉽게 하여, 응축수의 배수성을 향상시킨다. 상측 유로(70)와 하측 유로(80)를 유통하는 배기 가스는, 연장부(24)로부터 메인 머플러(40)의 바로 앞까지에 있어서, 칸막이 부재(60)에 의해 유통 저항을 받는다. 따라서, 배기 가스에 생기는 압력 손실을 저감하면서, 응축수의 배수성을 향상시킬 수 있다.

Description

차량을 위한 배기 기구{EXHAUST MECHANISM FOR VEHICLE}
본 발명은 차량을 위한 배기 기구에 관한 것이다.
엔진으로부터의 배기 가스를 차량 후방으로 유통시키는 배기관과, 배기관의 후단(後端)이 내부에 배치되어 상기 후단과 연통하는 머플러를 구비하는 배기관 구조가 일본공개특허 특개2015-158149에 개시되어 있다. 배기관은, 차량 전후 방향을 따라 연장된 연장부와, 연장부의 후단이 연통하고 차량 후방을 향하여 오르막 구배로 된 오르막 구배부를 가지고 있다.
이 배기관 구조에서는, 칸막이 부재가, 배기관에 있어서의 연장부로부터 후단에 걸쳐, 배기관의 내부를 상하로 구획하고 있다. 이에 의해, 배기관 내부의 상측에 배기 통로가 형성되고, 배기관 내부의 하측에, 배기 가스에 포함되는 수증기의 응축에 의해 발생한 응축수를 배출하기 위한 배수 통로가 형성되어 있다.
상기 배기관 구조에서는, 엔진의 저회전 시에 있어서, 배기 통로가 개폐 밸브에 의해 닫힌 상태가 되어, 배기 가스가 배수 통로만을 유통한다. 이에 의해, 배기관 내의 유로 단면적이 반감된다. 이 결과, 배기 가스의 유속이 높아지고, 배수 통로를 통하여 응축수가 머플러에 배출된다.
여기서, 일본공개특허 특개2015-158149의 배기관 구조에서는, 칸막이 부재는, 배기관의 연장부로부터, 머플러 내부에 배치된 배기관의 후단까지 배치되어 있다. 따라서, 배기관을 유통하는 배기 가스는, 배기관의 연장부로부터 머플러 내부에 도달하는 경로에 있어서, 칸막이 부재에 의해 유통 저항을 받는다. 이 때문에, 배기 가스에 생기는 압력 손실이 크다.
본 발명은, 배기 가스에 생기는 압력 손실을 저감하면서, 응축수의 배수성을 향상시킨다.
본 발명의 양태는 차량을 위한 배기 기구이다. 상기 배기 기구는, 상기 차량의 전후 방향을 따라 연장된 연장부와, 상기 연장부의 차량 후방측 일단과 연통하고 상기 차량의 후방측을 향하여 오르막 구배로 된 오르막 구배부를 포함하고, 엔진으로부터의 배기 가스를 상기 차량의 후방측으로 유통시키도록 구성되는 배기관과, 상기 배기관의 차량 후방측 일단과 연통하고, 상기 배기관으로부터 상기 배기 가스가 유입되도록 구성되는 머플러와, 상기 연장부의 내부 및 상기 오르막 구배부의 내부에 배치되는 칸막이 부재를 포함한다. 상기 칸막이 부재에 의해, 상기 연장부의 내부 및 상기 오르막 구배부의 내부를 상하로 구획함으로써, 상기 연장부의 내부 및 상기 오르막 구배부의 내부에 상측 유로와 하측 유로가 설치된다. 상기 칸막이 부재는, 상기 연장부의 소정 영역에 있어서 상기 상측 유로의 유로 단면적보다 상기 하측 유로의 유로 단면적을 작게 하도록 배치되고, 또한 상기 소정 영역의 상류측 및 상기 소정 영역의 하류측에 있어서 상기 상측 유로의 유로 단면적보다 상기 하측 유로의 유로 단면적을 크게 하도록 배치된다.
상기 구성에 의하면, 상측 유로의 유로 단면적은, 연장부의 소정 영역에 있어서, 하측 유로의 유로 단면적보다 크게 되어 있으나, 소정 영역의 상류측 및 소정 영역의 하류측에 있어서 작게 되어 있다. 이 때문에, 엔진으로부터의 배기 가스는, 상측 유로에 흘러들기 어렵고, 하측 유로로 유도된다.
여기서, 예를 들면, 배기관을 유통하는 배기 가스에 포함되는 수증기가, 배기관을 유통하는 도중에 있어서의 온도 저하 등에 의해 응축하면, 배기관 내에 응축수가 생기고, 응축수가 배기관에 고이는 경우가 있다.
연장부의 후단부에 있어서 하측 유로 내에 응축수가 고이면, 하측 유로의 단면적이 감소하여, 베르누이의 법칙에 따라, 하측 유로로 유도된 배기 가스의 유속이 높아진다. 상기 구성에서는, 연장부의 소정 영역에 있어서 상측 유로에 대한 하측 유로의 유로 단면적이 작기 때문에, 하측 유로로 유도된 배기 가스의 유속이 높아지기 쉽다.
하측 유로로 유도된 배기 가스의 유속이 높아지면, 하측 유로 내에 부압이 발생하여, 응축수의 수면이 올라간다. 응축수의 수면이 올라감으로써, 하측 유로를 덮는 수막이 형성되고, 배기 가스의 배기 압력이 순간적으로 상승한다. 그리고, 배기 가스의 배기 압력이 상승함으로써, 수막과 함께, 배기관의 응축수를 한번에 배수할 수 있다.
이와 같이, 상기 구성에 의하면, 배기 가스를 하측 유로로 유도함과 함께, 하측 유로로 유도한 배기 가스의 유속을 높아지기 쉽게 하여, 응축수의 배수성을 향상시킨다.
또한, 상기 구성에 의하면, 상측 유로와 하측 유로를 유통하는 배기 가스는, 연장부로부터 머플러의 바로 앞까지에 있어서, 칸막이 부재에 의해 유통 저항을 받는다. 따라서, 상기 구성에 의하면, 배기 가스가, 배기관의 연장부로부터 머플러 내부에 도달하는 경로에 있어서, 칸막이 부재에 의해 유통 저항을 받는 구조(일본특허공개 특개2015-158149 참조)에 비해, 유통 저항이 작다.
따라서, 상기 구성에 의하면, 배기 가스에 생기는 압력 손실을 저감하면서, 응축수의 배수성을 향상시킬 수 있다.
상기 차량을 위한 상기 배기 기구에 있어서, 제 1 폭은 제 2 폭보다 좁아져도 된다. 제 1 폭은, 상기 소정 영역의 상류측 및 상기 소정 영역의 하류측에 있어서의 상기 칸막이 부재의 폭이어도 된다. 제 2 폭은, 상기 소정 영역에 있어서의 상기 칸막이 부재의 폭이어도 된다. 상기 제 1 폭과 상기 제 2 폭은, 상기 차량의 폭 방향의 폭이어도 된다.
상기 구성에 의하면, 상측 유로에 대한 하측 유로의 유로 단면적을 연장부의 소정 영역에서 작게 또한 소정 영역의 상류측 및 소정 영역의 하류측에서 크게 하는 구조를, 용이하게 형성할 수 있다.
상기 차량을 위한 상기 배기 기구에 있어서, 상기 연장부의 후단부의 바닥은, 상기 후단부의 상류측의 상기 연장부의 바닥보다 차량 하방측으로 내려간 위치에 배치되어도 된다.
상기 구성에 의하면, 연장부의 후단부의 바닥이, 후단부에 대한 상류측 부분의 바닥보다 차량 하방측으로 내려간 위치에 배치되어 있으므로, 상류측 부분보다 후단부에 응축수가 고이기 쉽다.
이 때문에, 후단부에 있어서, 하측 유로의 단면적이 감소하기 쉬워, 하측 유로로 유도된 배기 가스의 유속이 높아지기 쉽다. 따라서, 응축수의 배수성을 향상시킬 수 있다.
상기 차량을 위한 상기 배기 기구에 있어서, 상기 칸막이 부재는, 상기 연장부에 배치된 바닥부와, 상기 바닥부의 상기 차량 전방측 일단으로부터 상기 차량의 전방측을 향하여 오르막 구배로 된 제 1 경사부와, 상기 바닥부의 상기 차량 후방측 일단으로부터 상기 차량의 후방측을 향하여 오르막 구배로 된 제 2 경사부를 포함해도 된다.
상기 구성에 의하면, 배기관의 하측 유로를 유통하는 배기 가스는, 제 1 경사부, 바닥부 및 제 2 경사부의 하면을 따라 유통한다. 여기서, 제 1 경사부는, 바닥부의 전단(前端)으로부터 차량 전방측을 향하여 오르막 구배로 되어 있으므로, 하측 유로를 유통하는 배기 가스는, 제 1 경사부의 구배를 따라 유통한다. 따라서, 제 1 경사부 대신에, 바닥부의 전단으로부터 차량 상방으로 수직으로 상승한 상승부를 가지는 구조에 비해, 배기 가스의 유통 저항이 억제되고, 배기 가스에 생기는 압력 손실을 저감할 수 있다.
한편, 배기관의 상측 유로를 유통하는 배기 가스는, 제 1 경사부, 바닥부 및 제 2 경사부의 상면을 따라 유통한다. 여기서, 제 2 경사부는, 바닥부의 후단으로부터 차량 후방측을 향하여 오르막 구배로 되어 있으므로, 상측 유로를 유통하는 배기 가스는, 제 2 경사부의 구배를 따라 유통한다. 따라서, 제 2 경사부 대신에, 바닥부의 후단으로부터 차량 상방으로 수직으로 상승한 상승부를 가지는 구조에 비해, 배기 가스의 유통 저항이 억제되고, 배기 가스에 생기는 압력 손실을 저감할 수 있다.
상기 차량을 위한 상기 배기 기구에 있어서, 상기 제 2 경사부는, 상기 상측 유로 내의 물을 상기 하측 유로로 유출 가능한 구멍을 가져도 된다.
상기 구성에 의하면, 제 2 경사부에 형성된 구멍을 통하여, 상측 유로 내의 물이 하측 유로로 유출 가능하게 되어 있기 때문에, 상측 유로에 응축수가 흘러든 경우라도, 상측 유로에 응축수가 고이기 어렵다. 이에 의해, 상측 유로가 응축수에 의해 폐색하는 것이 억제된다.
상기 차량을 위한 상기 배기 기구에 있어서, 상기 연장부는, 상기 차량의 플로어 패널의 하측에 배치되어도 된다.
본 발명은, 상기 구조로 하였으므로, 배기 가스에 생기는 압력 손실을 저감하면서, 응축수의 배수성을 향상시킨 배기 기구를 얻을 수 있다는 우수한 효과를 가진다.
본 발명의 실시형태의 특징, 장점, 기술적 및 산업적 특성은 아래 첨부된 도면을 참조하여 기술될 것이며, 도면 내에 동일 요소는 동일 참조 번호로 표시된다.
도 1은, 본 실시형태에 관련된 배기 기구를 나타내는 평면도이다.
도 2는, 본 실시형태에 관련된 배기 기구를 나타내는 측면도이다.
도 3은, 본 실시형태에 관련된 칸막이 부재를 나타내는 측면도이다.
도 4는, 본 실시형태에 관련된 칸막이 부재를 나타내는 평면도이다.
도 5는, 본 실시형태에 관련된 칸막이 부재를 나타내는 사시도이다.
도 6은, 본 실시형태에 관련된 배기 기구에 있어서, 하측 유로에 응축수가 고인 상태를 나타내는 측단면도이다.
도 7은, 본 실시형태에 관련된 배기 기구에 있어서, 하측 유로에서 응축수의 수막이 형성된 상태를 나타내는 측단면도이다.
도 8은, 본 실시형태에 관련된 배기 기구에 있어서, 하측 유로에 고인 응축수가 배수되어 있는 상태를 나타내는 측단면도이다.
도 9는, 경사지에 주차하는 등 차량의 자세가 후경(後傾)이 된 경우에 있어서의, 본 실시형태에 관련된 배기 기구를 나타내는 측단면도이다.
도 10은, 본 실시형태에 관련된 배기 기구에 있어서, 상측 유로에 고인 응축수가 하측 유로로 유출되고 있는 상태를 나타내는 측단면도이다.
도 11은, 상측 유로 내의 물을 하측 유로로 유출시키기 위한 구멍이 칸막이 부재에 형성되어 있지 않은, 비교예에 관련된 배기 기구를 나타내는 측단면도이다.
이하에, 본 발명에 관련된 실시형태의 일례를 도면에 의거하여 설명한다. 또한, 각 도에 적절히 나타내어지는 화살표 RR, 화살표 UP 및 화살표 RH는, 각각 차량 후방측, 차량 상방측 및 차량 우방측을 나타내고 있다. 또한, 이하에서는 차량의 전후 방향 및 차량 상하 방향을, 각각 단순히 전후, 상하라고 표현하는 경우가 있다.
또한, 이하의 설명에서 이용하는 「차량 측면시」란, 차량 폭 방향의 일방측으로부터 타방측을 향하여 본 경우를 말하고, 구성 부품의 일부를 투시하여 본 경우가 포함된다. 또한, 이하의 설명에서 이용하는 「차량 평면시」란, 차량의 상방측으로부터 하방측을 향하여 본 경우를 말하고, 구성 부품의 일부를 투시하여 본 경우가 포함된다.
먼저, 본 실시형태에 관련된 배기 기구(10)의 구성에 대하여 설명한다.
도 1은, 배기 기구(10)를 나타내는 평면도이다. 도 2는, 배기 기구(10)를 나타내는 측면도이다. 또한, 도 1 및 도 2을 포함하는 각 도에서는, 본 실시형태에 관련된 배기 기구(10)를 이해하기 쉽게 하기 위하여, 구조를 간략화하여 도시하고 있다.
배기 기구(10)는, 자동차 등의 차량의 엔진(도시 생략)으로부터 배출된 배기 가스를 대기(차량의 밖)로 배출하기 위한 관 구조이다. 구체적으로는, 배기 기구(10)는, 도 1 및 도 2에 나타내어지는 바와 같이, 제 1 배기관(11)과 제 2 배기관(20)과 인렛 파이프(42)를 가지는 배기관(30)과, 메인 머플러(40)(머플러의 일례)와, 아웃렛 파이프(44)와, 칸막이 부재(60)를 가지고 있다.
제 1 배기관(11)은, 도 1 및 도 2에 나타내어지는 바와 같이, 차량 전후 방향을 따라 연장되는 관으로 구성되어 있다. 제 1 배기관(11)의 전단은 엔진(도시 생략)에 접속되어 있다. 이에 의해, 상기 엔진으로부터의 배기 가스가, 제 1 배기관(11)의 전단으로부터 유입되고, 차량 후방측으로(제 1 배기관(11)의 후단으로) 유통한다.
제 1 배기관(11)에는 촉매 컨버터(14)와, 배열 회수기(16)와, 서브 머플러(18)가, 이 순서로 차량 전방측으로부터 배치되어 있다. 촉매 컨버터(14)는, 촉매 컨버터(14)를 통과하는 배기 가스로부터 특정 물질을 제거하여, 배기 가스를 정화하는 기능을 가지고 있다.
배열 회수기(16)는, 배기 가스의 열을 회수하여 재이용하는 기능을 가지고 있다. 서브 머플러(18)는, 배기 가스의 배기음을 저감하는 기능을 가지고 있다.
제 2 배기관(20)은, 도 2에 나타내어지는 바와 같이, 차량 측면시에서 차량 전후 방향을 따라 연장된 연장부(24)와, 연장부(24)의 전단과 후단이 연통하고 차량 전방을 향하여 오르막 구배로 된 전부(前部)(22)와, 연장부(24)의 후단과 전단이 연통하고 차량 후방을 향하여 오르막 구배로 된 오르막 구배부(26)를 가지고 있다. 또한, 연장부(24)를 포함하는 제 2 배기관(20)은, 차량의 플로어 패널(100)의 하측에 배치되어 있다.
전부(22)의 전단은 제 1 배기관(11)의 후단에 접속되어 있다. 이에 의해, 제 1 배기관(11)으로부터의 배기 가스가, 전부(22)의 전단으로부터 유입되고, 차량 후방측으로(오르막 구배부(26)의 후단으로) 유통한다.
연장부(24)에서는, 후단부(24R)의 바닥이, 후단부(24R)에 대한 전측 부분(24F)(상류측 부분의 일례)의 바닥보다 차량 하방측으로 내려간 위치에 배치되어 있다. 즉, 후단부(24R)는, 전측 부분(24F)보다 하측으로 들어간 오목 부분으로 되어 있다. 이에 의해, 도 6에 나타내어지는 바와 같이, 배기 가스에 포함되는 수증기의 응축에 의한 응축수(LW)가, 후단부(24R)에 고이기 쉽게 되어 있다. 전측 부분(24F)은, 차량 측면시에서 대략 수평 방향을 따라 연장되어 있다.
본 실시형태에서는, 제 2 배기관(20)은, 도 1에 나타내어지는 바와 같이, 차량 평면시에서, 일부가 차량 폭 방향의 일방측(예를 들면, 차량 우측)을 향하여 구부러져 있다. 또한, 연장부(24)로서는, 차량 측면시에서 차량 전후 방향을 따라 연장되어 있으면, 차량 평면시에 있어서의 형상은 상관없다. 또한, 오르막 구배부(26)로서는, 차량 후방측을 향하여 오르막 구배를 가지고 있으면, 차량 평면시에 있어서의 형상은 상관없다.
또한, 도 1에 나타내어지는 바와 같이, 제 2 배기관(20)의 직경이, 연장부(24)의 후단부(24R)로부터 오르막 구배부(26)에 걸쳐 다른 부분보다, 예를 들면, 차량 폭 방향으로 지름 확대되어 있다. 이와 같이, 제 2 배기관(20)을 지름 확대함으로써, 응축수(LW)(도 6 참조)를 모을 수 있는 용량이 증가한다.
또한, 제 2 배기관(20)은, 도 2에 나타내어지는 바와 같이, 상하에 배치된 대략 반원통 형상의 반원통체(20A, 20B)를 접합함으로써 형성되어 있다.
메인 머플러(40)는, 도 2에 나타내어지는 바와 같이, 제 2 배기관(20)에 대한 차량 후방측 또한 상방측에 배치되어 있다. 인렛 파이프(42)의 후단이 메인 머플러(40)의 내부에 배치되어, 상기 후단이 메인 머플러(40)와 연통하고 있다.
인렛 파이프(42)의 전단은, 메인 머플러(40)로부터 차량 전방측으로 연장되어 있다. 이 인렛 파이프(42)의 전단이, 제 2 배기관(20)의 오르막 구배부(26)의 후단에 연통하고 있다. 이에 의해, 제 2 배기관(20)으로부터 인렛 파이프(42)를 통하여, 메인 머플러(40)의 내부에 배기 가스가 유입된다. 메인 머플러(40)는, 내부에 유입된 배기 가스의 배기음을 저감하는 기능을 가지고 있다.
아웃렛 파이프(44)는, 도 1에 나타내어지는 바와 같이, 메인 머플러(40)로부터 차량 우측으로 연장되고, 추가로 차량 후방측으로 만곡되어 있다. 그리고, 아웃렛 파이프(44)는, 메인 머플러(40)로부터 배기 가스를 대기로 배출한다.
칸막이 부재(60)는, 도 2 및 도 3에 나타내어지는 바와 같이, 제 2 배기관(20)의 내부에 배치되어 있다. 구체적으로는, 칸막이 부재(60)는, 제 2 배기관(20)에 있어서의 연장부(24)로부터 메인 머플러(40)의 바로 앞까지에 있어서 배치되어 있다. 또한, 「메인 머플러(40)의 바로 앞」이란, 메인 머플러(40)에 대한 차량 전방측(상류측)으로서, 연장부(24)에 대한 차량 후방측(하류측)의 위치를 의미한다.
칸막이 부재(60)는, 도 4 및 도 5에 나타내어지는 바와 같이, 1매의 판재(패널)로 형성되어 있다. 그리고, 칸막이 부재(60)는, 도 3 및 도 6에 나타내어지는 바와 같이, 연장부(24)의 후단부(24R)로부터 메인 머플러(40)의 바로 앞까지에 있어서 연장부(24)의 내부 및 오르막 구배부(26)의 내부를 상하로 구획하여, 상측 유로(70)와 하측 유로(80)를 형성하고 있다.
칸막이 부재(60)는, 구체적으로는, 도 4 및 도 5에 나타내어지는 바와 같이, 전부(66)와, 제 1 경사부(61)와, 바닥부(64)와, 제 2 경사부(62)와, 측부(68)와, 접촉부(69)를 가지고 있다. 전부(66), 제 1 경사부(61), 바닥부(64) 및 제 2 경사부(62)는, 도 6에 나타내어지는 바와 같이, 이 순서로 제 2 배기관(20)의 하류측을 향하여 배치되어 있다. 이에 의해, 제 2 배기관(20)의 내부에는, 전부(66)가 배치된 영역(96), 제 1 경사부(61)가 배치된 영역(91), 바닥부(64)가 배치된 영역(94) 및 제 2 경사부(62)가 배치된 영역(92)이, 이 순서로 제 2 배기관(20)의 하류측을 향하여 형성되어 있다. 또한, 이러한 영역(96, 91, 94, 92)은, 상측 유로(70) 및 하측 유로(80)을 포함하는 영역으로서, 도 6에 있어서, 제 2 배기관(20)의 내부에 있어서의 2점 쇄선으로 구획된 각 영역이다.
측부(68)는 전부(66), 제 1 경사부(61), 바닥부(64) 및 제 2 경사부(62)에 대한 폭 방향(Y)(제 2 배기관(20)의 축 방향(X)과 직교하는 직교 방향의 일례)의 양측에 배치되어 있다. 각 측부(68)는 전부(66), 제 1 경사부(61), 바닥부(64) 및 제 2 경사부(62)의 폭 방향 외단(外端)으로부터 차량 상방측을 향하여 상승하고 있다. 이 측부(68)는, 제 2 배기관(20)에 축 방향을 따라 연장되어 있고, 띠 형상으로 형성되어 있다.
접촉부(69)는, 도 4에 나타내어지는 바와 같이, 각 측부(68)의 폭 방향 외측에 배치되어 있다. 각 접촉부(69)는, 각 측부(68)의 폭 방향 외단으로부터 폭 방향 외측으로 돌출하고 있다. 이 접촉부(69)는, 제 2 배기관(20)에 축 방향을 따라 연장되어 있고, 띠 형상으로 형성되어 있다. 접촉부(69)의 전단부 및 후단부에는, 폭 방향 외측으로 돌출한 돌출부(69A)가 형성되어 있다.
그리고, 접촉부(69)는, 제 2 배기관(20)의 상부(반원통체(20A))의 내벽에 접촉하는 기능을 가지고 있다. 구체적으로는, 접촉부(69)는, 돌출부(69A)를 포함하여, 제 2 배기관(20)의 상부의 내벽에 대하여, 연장부(24)의 후단부(24R)로부터 메인 머플러(40)의 바로 앞까지의 위치에서 접촉하고 있다. 접촉부(69)는, 제 2 배기관(20)의 내벽에 접촉한 상태로, 외연부(69E)가 제 2 배기관(20)에 용접 등에 의해 접합되어 있다. 외연부(69E)는, 일례로서, 도 4에 있어서의 부호 693부터 부호 694까지의 범위에서 접합되어 있다.
바닥부(64)는, 도 6에 나타내어지는 바와 같이, 연장부(24)의 후단부(24R)로부터 오르막 구배부(26)에 걸쳐 배치되어 있다. 이 바닥부(64)는, 제 2 배기관(20)에 있어서의 후단부(24R)의 하부 가장자리(20F)와 대향하고 있고, 차량 측면시에서, 하부 가장자리(20F)를 따라 차량 전후 방향으로 연장되어 있다. 바닥부(64)는, 차량 측면시에서, 제 2 배기관(20)의 상부 가장자리(20E)보다 하부 가장자리(20F)에 접근한 위치에 배치되어 있고, 상부 가장자리(20E)와의 사이의 공간보다 하부 가장자리(20F)와의 사이의 공간이 좁게 되어 있다. 이에 의해, 제 2 배기관(20)에 있어서의 바닥부(64)가 배치된 영역(94)에서는, 상측 유로(70)에 대한 하측 유로(80)의 유로 단면적이 작게 되어 있다.
제 1 경사부(61)는, 도 6에 나타내어지는 바와 같이, 연장부(24)의 후단부(24R)에 배치되어 있다. 이 제 1 경사부(61)는, 도 5 및 도 6에 나타내어지는 바와 같이, 바닥부(64)의 전단으로부터 차량 전방측으로 연장되어 있다. 구체적으로는, 제 1 경사부(61)는, 바닥부(64)로부터 차량 전방측을 향하여 오르막 구배를 가지고 있다.
제 1 경사부(61)는, 차량 측면시에서, 차량 전방측을 향하여 제 2 배기관(20)의 상부 가장자리(20E)에 점차 접근하고 있고, 하부 가장자리(20F)와의 사이의 공간이 점차 넓게 되어 있다. 또한, 제 1 경사부(61)는, 도 4에 나타내어지는 바와 같이, 차량 평면시에서 폭 방향(Y)의 폭(W)(이하, 단순히 폭(W)이라고 한다)이 차량 전방측을 향하여 점차 좁게 되어 있다. 이에 의해, 제 1 경사부(61)에 있어서, 상측 유로(70)의 폭(W)이 차량 전방측을 향하여 점차 좁아지고 있다.
이 때문에, 제 2 배기관(20)에 있어서의 제 1 경사부(61)가 배치된 영역(91)에서는, 차량 전방측을 향하여, 상측 유로(70)의 유로 단면적이 점차 작아지고 있다(도 6 참조). 그리고, 제 2 배기관(20)에 있어서의 영역(91)에서는, 상측 유로(70)에 대한 하측 유로(80)의 유로 단면적이 작게 된 하류측 부분과, 상측 유로(70)에 대한 하측 유로(80)의 유로 단면적이 크게 된 상류측 부분을 포함하고 있다.
전부(66)는, 도 6에 나타내어지는 바와 같이, 연장부(24)의 후단부(24R)에 배치되어 있다. 이 전부(66)는, 제 2 배기관(20)에 있어서의 후단부(24R)의 상부 가장자리(20E)와 대향하고 있고, 차량 측면시에서 상부 가장자리(20E)를 따라 제 1 경사부(61)의 전단으로부터 차량 전방으로 연장되어 있다.
전부(66)는, 차량 측면시에서 하부 가장자리(20F)보다 상부 가장자리(20E)에 접근한 위치에 배치되어 있고, 하부 가장자리(20F)와의 사이의 공간보다 상부 가장자리(20E)와의 사이의 공간이 좁게 되어 있다. 또한, 전부(66)의 폭(W)은, 도 4에 나타내어지는 바와 같이, 제 1 경사부(61)에 있어서 최소로 된 전단의 폭(W)과 대략 동일하게 되어 있고, 제 2 배기관(20)의 폭(W)의 절반 미만으로 되어 있다.
이에 의해, 제 2 배기관(20)에 있어서의 전부(66)가 배치된 영역(96)에서는, 상측 유로(70)에 대한 하측 유로(80)의 유로 단면적이 크게 되어 있다(도 6 참조).
그리고, 전부(66)의 상측에는, 도 6에 나타내어지는 바와 같이, 차량 전방측으로 개구하고 상측 유로(70)로 배기 가스를 유입시키는 유입부(72)가 형성되어 있다. 유입부(72)는, 영역(96, 91, 94) 내의 상측 유로(70)에 있어서, 유로 단면적이 최소로 되어 있다. 전부(66)의 전단에는, 도 4 및 도 5에 나타내어지는 바와 같이, 수적(水滴)을 낙하시키기 위한 컷아웃부(66A)가 형성되어 있다. 이에 의해, 유입부(72)가 수적에 의해 폐색되는 것이 억제된다.
제 2 경사부(62)는, 도 6에 나타내어지는 바와 같이, 오르막 구배부(26)에 배치되어 있다. 이 제 2 경사부(62)는, 도 5 및 도 6에 나타내어지는 바와 같이, 바닥부(64)의 후단으로부터 차량 후방측으로 연장되어 있다. 구체적으로는, 제 2 경사부(62)는, 바닥부(64)로부터 차량 후방측을 향하여 오르막 구배를 가지고 있다.
제 2 경사부(62)는, 도 6에 나타내어지는 바와 같이, 차량 측면시에서, 차량 후방측을 향하여 제 2 배기관(20)의 상부 가장자리(20E)에 점차 접근하고 있고, 하부 가장자리(20F)와의 사이의 공간이 점차 넓게 되어 있다. 또한, 제 2 경사부(62)의 폭(W)은, 도 4에 나타내어지는 바와 같이, 차량 후방측을 향하여 점차 좁게 되어 있다. 이에 의해, 제 2 경사부(62)에 있어서, 상측 유로(70)의 폭(W)이 차량 후방측을 향하여 점차 좁아지고 있다.
이 때문에, 제 2 배기관(20)에 있어서의 제 2 경사부(62)가 배치된 영역(92)에서는, 차량 후방측을 향하여, 상측 유로(70)의 유로 단면적이 점차 작아지고 있다(도 6 참조). 그리고, 제 2 배기관(20)에 있어서의 영역(92)에서는, 상측 유로(70)에 대한 하측 유로(80)의 유로 단면적이 작게 된 상류측 부분과, 상측 유로(70)에 대한 하측 유로(80)의 유로 단면적이 크게 된 하류측 부분을 포함하고 있다.
그리고, 제 2 경사부(62)의 후단부의 상측에는, 도 6에 나타내어지는 바와 같이, 차량 후방측으로 개구하고 상측 유로(70)로부터 배기 가스를 유출시키는 유출부(74)가 형성되어 있다. 유출부(74)는, 영역(94, 92) 내의 상측 유로(70)에 있어서, 유로 단면적이 최소로 되어 있다. 또한, 제 2 경사부(62)의 후단에는, 도 4 및 도 5에 나타내어지는 바와 같이, 수적을 낙하시키기 위한 컷아웃부(62A)가 형성되어 있다. 이에 의해, 유출부(74)가 수적에 의해 폐색되는 것이 억제된다.
또한, 제 2 경사부(62)에 있어서의 폭 방향(Y)의 중앙부에는, 도 4 및 도 5에 나타내어지는 바와 같이, 상측 유로(70) 내의 물을 하측 유로(80)로 유출 가능한 구멍(62H)이 형성되어 있다.
또한, 칸막이 부재(60) 전체의 폭(W)은, 도 4에 나타내어지는 바와 같이, 전부(66) 및 제 1 경사부(61)를 포함하는 상류측 부분(전방측 부분)에 있어서, 바닥부(64)를 포함하는 전후 방향(유통 방향)의 중앙 부분보다 좁게 되어 있다. 또한, 칸막이 부재(60) 전체의 폭(W)은, 제 1 경사부(61)의 전단에 있어서, 칸막이 부재(60) 중에서 최소로 되어 있다. 또한, 칸막이 부재(60) 전체의 폭(W)은, 제 2 경사부(62)를 포함하는 하류측 부분(후방측 부분)에 있어서, 바닥부(64)를 포함하는 전후 방향(유통 방향)의 중앙 부분보다 좁게 되어 있다.
다음에, 본 실시형태의 작용 효과를 설명한다.
차량의 엔진(도시 생략)으로부터 배출된 배기 가스는, 제 1 배기관(11), 제 2 배기관(20), 인렛 파이프(42), 메인 머플러(40) 및 아웃렛 파이프(44)를 통하여 대기로 배출된다(도 2 참조).
그리고, 배기 기구(10)에서는, 칸막이 부재(60)가, 도 6에 나타내어지는 바와 같이, 연장부(24)의 후단부(24R)로부터 메인 머플러(40)의 바로 앞까지에 있어서 연장부(24)의 내부 및 오르막 구배부(26)의 내부를 상하로 구획하여 상측 유로(70)와 하측 유로(80)를 형성하고 있다.
연장부(24)의 후단부(24R)에 설치된 바닥부(64)가 배치된 영역(94)(청구항 1에 있어서의 영역)에서는, 상측 유로(70)에 대한 하측 유로(80)의 유로 단면적이 작게 되어 있다. 또한, 제 2 배기관(20)에 있어서의 영역(96), 영역(91)의 상류측 부분 및 영역(92)의 하류측 부분에서는, 상측 유로(70)에 대한 하측 유로(80)의 유로 단면적이 크게 되어 있다.
따라서, 상측 유로(70)의 유로 단면적은, 제 2 배기관(20)에 있어서의 영역(94)에 있어서, 하측 유로(80)의 유로 단면적보다 크게 되어 있으나, 그 영역(94)의 상류측의 영역(영역(96), 영역(91)의 상류측 부분) 및 하류측의 영역(영역(92)의 하류측 부분)에 있어서 작게 되어 있다.
이 때문에, 엔진으로부터의 배기 가스는 상측 유로(70)에 흘러들기 어렵고, 하측 유로(80)로 유도된다.
배기 기구(10)에서는, 유입부(72)가, 영역(96, 91, 94) 내의 상측 유로(70)에 있어서, 유로 단면적이 최소로 되어 있다. 또한, 유출부(74)는, 영역(94, 92) 내의 상측 유로(70)에 있어서, 유로 단면적이 최소로 되어 있다. 특히, 엔진으로부터의 배기 가스는, 상측 유로(70)에 흘러들기 어렵고, 하측 유로(80)로 유도된다.
여기서, 예를 들면, 제 2 배기관(20)을 유통하는 배기 가스에 포함되는 수증기가, 제 2 배기관(20)을 유통하는 도중에 있어서의 온도 저하 등에 의해 응축하면, 제 2 배기관(20) 내에 응축수(LW)가 생기고, 도 6에 나타내어지는 바와 같이, 응축수(LW)가 제 2 배기관(20)의 연장부(24)에 고이는 경우가 있다.
특히, 본 실시형태에서는, 배열 회수기(16)(도 2 참조)에 의해 배기 가스의 열이 회수되어 배기 가스의 온도가 저하하기 때문에, 수증기의 응축이 생기기 쉽다. 또한, 본 실시형태에서는, 연장부(24)의 후단부(24R)는, 전측 부분(24F)에 대하여 하측으로 들어간 오목 부분으로 되어 있기 때문에, 응축수(LW)가 고이기 쉽게 되어 있다.
연장부(24)의 후단부(24R)에 있어서 하측 유로(80) 내에 응축수(LW)가 고이면, 하측 유로(80)의 단면적이 감소하여, 베르누이의 법칙에 따라, 하측 유로(80)로 유도된 배기 가스의 유속이 높아진다. 배기 기구(10)에서는, 연장부(24)의 후단부(24R)에 있어서 상측 유로(70)에 대한 하측 유로(80)의 유로 단면적이 작기 때문에, 하측 유로(80)로 유도된 배기 가스의 유속이 높아지기 쉽다.
하측 유로(80)로 유도된 배기 가스의 유속이 높아지면, 하측 유로(80) 내에 부압이 발생하고, 도 7에 나타내어지는 바와 같이, 응축수(LW)의 수면이 올라간다. 응축수(LW)의 수면이 올라감으로써, 하측 유로(80)를 덮는 수막이 형성되고, 배기 가스의 배기 압력이 순간적으로 상승한다. 그리고, 배기 가스의 배기 압력이 상승함으로써, 도 8에 나타내어지는 바와 같이, 수막과 함께, 연장부(24)의 응축수(LW)를 한번에 배수할 수 있다.
이와 같이, 배기 기구(10)에서는, 배기 가스를 하측 유로(80)로 유도함과 함께, 하측 유로(80)로 유도한 배기 가스의 유속을 높아지기 쉽게 하여, 응축수(LW)의 배수성을 향상시킨다.
또한, 배기 기구(10)에서는, 상측 유로(70)와 하측 유로(80)를 유통하는 배기 가스는, 연장부(24)로부터 메인 머플러(40)의 바로 앞까지에 있어서, 칸막이 부재(60)에 의해 유통 저항을 받는다. 따라서, 배기 기구(10)에서는, 배기 가스가 연장부(24)로부터 메인 머플러(40) 내부까지의 경로에 있어서, 칸막이 부재(60)에 의해 유통 저항을 받는 구조(일본공개특허 특개2015-158149 참조)에 비해, 유통 저항이 작다.
따라서, 배기 기구(10)에 의하면, 배기 가스에 생기는 압력 손실을 저감하면서, 응축수(LW)의 배수성을 향상시킬 수 있다.
또한, 배기 기구(10)에서는, 칸막이 부재(60) 전체의 폭(W)은, 전부(66) 및 제 1 경사부(61)를 포함하는 상류측 부분(전방측 부분)과, 제 2 경사부(62)를 포함하는 하류측 부분(후방측 부분)에 있어서, 바닥부(64)를 포함하는 전후 방향(유통 방향)의 중앙 부분보다 좁게 되어 있다.
이와 같이 폭(W)이 설정된 칸막이 부재(60)를 이용하여, 제 2 배기관(20)의 내부를 구획하여 상측 유로(70)와 하측 유로(80)를 형성함으로써, 상측 유로(70)의 폭(W)을, 영역(94)보다 상류측의 영역(영역(96), 영역(91)) 및 하류측의 영역(영역(92))에 있어서 좁게 할 수 있다.
이에 의해, 상측 유로(70)에 대한 하측 유로(80)의 유로 단면적을, 제 2 배기관(20)에 있어서의 영역(94)에서 작게 하고 또한 영역(96), 영역(91)의 상류측 부분 및 영역(92)의 하류측 부분에서 크게 하는 구조를, 용이하게 형성할 수 있다.
또한, 배기 기구(10)에서는, 연장부(24)의 후단부(24R)의 바닥이, 전측 부분(24F)의 바닥보다 차량 하방측으로 내려간 위치에 배치되어 있으므로, 전측 부분(24F)보다 후단부(24R)에 응축수(LW)가 고이기 쉽다. 이 때문에, 후단부(24R)에 있어서, 하측 유로(80)의 단면적이 감소하기 쉽고, 하측 유로(80)로 유도된 배기 가스의 유속이 높아지기 쉽다. 따라서, 응축수(LW)의 배수성을 향상시킬 수 있다.
또한, 배기 기구(10)에서는, 하측 유로(80)를 유통하는 배기 가스는, 칸막이 부재(60)의 하면을 따라 유통한다. 여기서, 제 1 경사부(61)는, 바닥부(64)의 전단으로부터 차량 전방측을 향하여 오르막 구배로 되어 있으므로, 하측 유로(80)를 유통하는 배기 가스는, 제 1 경사부(61)의 구배를 따라 유통한다. 따라서, 제 1 경사부(61) 대신에, 바닥부(64)의 전단으로부터 차량 상방으로 수직으로 상승한 상승부를 가지는 구조에 비해, 배기 가스의 유통 저항이 억제되고, 배기 가스에 생기는 압력 손실을 저감할 수 있다.
한편, 상측 유로(70)를 유통하는 배기 가스는 칸막이 부재(60)의 상면을 따라 유통한다. 여기서, 제 2 경사부(62)는, 바닥부(64)의 후단으로부터 차량 후방측을 향하여 오르막 구배로 되어 있으므로, 상측 유로(70)를 유통하는 배기 가스는 제 2 경사부(62)의 구배를 따라 유통한다. 따라서, 제 2 경사부(62) 대신에, 바닥부(64)의 후단으로부터 차량 상방으로 수직으로 상승한 상승부를 가지는 구조에 비해, 배기 가스의 유통 저항이 억제되고, 배기 가스에 생기는 압력 손실을 저감할 수 있다.
또한, 배기 기구(10)가 적용된 차량이 경사지에 주차하는 등 차량의 자세가 후경이 된 경우에서는, 도 9에 나타내어지는 바와 같이, 제 2 배기관(20) 등에 고인 응축수(LW)가, 연장부(24)의 후단부(24R)에 모인다. 이에 대하여, 배기 기구(10)에서는, 유입부(72)는 차량 전방측으로 개구하고 있으므로, 응축수(LW)가, 유입부(72)를 통하여 상측 유로(70)에도 유입 가능하게 되어 있다. 이 때문에, 상측 유로(70)가 닫혀 있는 구조에 비해, 응축수(LW)를 저류하는 용량을 확보할 수 있다.
또한, 배기 기구(10)에서는, 도 10에 나타내어지는 바와 같이, 제 2 경사부(62)에 형성된 구멍(62H)을 통하여, 상측 유로(70) 내의 물이 하측 유로(80)로 유출 가능하게 되어 있기 때문에, 상측 유로(70)에 응축수(LW)가 흘러든 경우라도, 상측 유로(70)에 응축수(LW)가 고이기 어렵다.
예를 들면, 제 2 경사부(62)에 구멍(62H)이 형성되어 있지 않은 구조에서는, 도 11에 나타내어지는 바와 같이, 상측 유로(70)(칸막이 부재(60) 내)에서 고인 응축수(LW)가 제 2 배기관(20)의 상부 가장자리(20E)에 접촉한 상태로 동결함으로써, 상측 유로(70)가 폐색되는 경우가 있다.
이에 대하여, 배기 기구(10)에서는, 도 10에 나타내어지는 바와 같이, 상측 유로(70)에 응축수(LW)가 흘러든 경우라도, 상측 유로(70)의 응축수(LW)가 하측 유로(80)로 유출되어, 상측 유로(70)에 고이기 어려우므로, 상측 유로(70)가 응축수(LW)에 의해 폐색하는 것이 억제된다.
본 발명은, 상기의 실시형태에 한정하는 것은 아니고, 그 주지를 일탈하지 않는 범위 내에 있어서 다양한 변형, 변경, 개량이 가능하다.

Claims (6)

  1. 차량을 위한 배기 기구(10)에 있어서,
    상기 차량의 전후 방향을 따라 연장된 연장부(24)와, 상기 연장부(24)의 차량 후방측 일단과 연통하고 상기 차량의 후방측을 향하여 오르막 구배로 된 오르막 구배부(26)를 포함하고, 엔진으로부터의 배기 가스를 상기 차량의 후방측으로 유통시키도록 구성되는 배기관(30)과,
    상기 배기관(30)의 차량 후방측 일단과 연통하고, 상기 배기관(30)으로부터 상기 배기 가스가 유입되도록 구성되는 머플러(40)와,
    상기 연장부(24)의 내부 및 상기 오르막 구배부(26)의 내부에 배치되는 칸막이 부재(60)를 구비하고,
    상기 칸막이 부재(60)에 의해, 상기 연장부(24)의 내부 및 상기 오르막 구배부(26)의 내부를 상하로 구획함으로써, 상기 연장부(24)의 내부 및 상기 오르막 구배부(26)의 내부에 상측 유로(70)와 하측 유로(80)가 설치되고, 상기 칸막이 부재(60)는, 상기 연장부(24)의 소정 영역(94)에 있어서 상기 상측 유로(70)의 유로 단면적보다 상기 하측 유로(80)의 유로 단면적을 작게 하도록 배치되고, 또한 상기 소정 영역(94)의 상류측 및 상기 소정 영역(94)의 하류측에 있어서 상기 상측 유로(70)의 유로 단면적보다 상기 하측 유로(80)의 유로 단면적을 크게 하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 차량을 위한 배기 기구(10).
  2. 제 1 항에 있어서,
    제 1 폭은 제 2 폭보다 좁게 되어 있고, 상기 제 1 폭은, 상기 소정 영역(94)의 상류측 및 상기 소정 영역(94)의 하류측에 있어서의 상기 칸막이 부재(60)의 폭이며, 상기 제 2 폭은, 상기 소정 영역(94)에 있어서의 상기 칸막이 부재(60)의 폭이고, 상기 제 1 폭과 상기 제 2 폭은, 상기 차량의 폭 방향의 폭인 것을 특징으로 하는 차량을 위한 배기 기구(10).
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 연장부(24)의 후단부(24R)의 바닥은, 상기 후단부(24R)의 상류측의 상기 연장부(24)의 바닥보다 차량 하방측으로 내려간 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 차량을 위한 배기 기구(10).
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 칸막이 부재(60)는, 상기 연장부(24)에 배치된 바닥부(64)와, 상기 바닥부(64)의 차량 전방측 일단으로부터 상기 차량의 전방측을 향하여 오르막 구배로 된 제 1 경사부(61)와, 상기 바닥부(64)의 차량 후방측 일단으로부터 상기 차량의 후방측을 향하여 오르막 구배로 된 제 2 경사부(62)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량을 위한 배기 기구(10).
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 경사부(62)는, 상기 상측 유로(70) 내의 물을 상기 하측 유로(80)로 유출 가능한 구멍(62H)을 가지는 것을 특징으로 하는 차량을 위한 배기 기구(10).
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 연장부(24)는, 상기 차량의 플로어 패널의 하측에 배치되는 것을 특징으로 하는 차량을 위한 배기 기구(10).
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