JP2009138730A - 車両の消音器及びこれを使用した排気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】凝縮水の逆流が防止できるとともに、エンジンの出力を増大させ、騒音を低減させて、製造原価が低減できる車両の消音器を提供する。
【解決手段】本発明は、車両の消音器において、内部空間を有するケース、ケースを第１、２、３チャンバーに分割する第１、２バッフル、第１、２チャンバーを貫通して第３チャンバーに連結されて、一端は後方排気パイプに連結されて他端にはキャップが装着されている入口パイプ、第２、３チャンバーを貫通して第１チャンバーに連結され、排気ガス及び第１チャンバー内の凝縮水を車両の外部に排出する出口パイプ、および、第２チャンバーを貫通して第１チャンバー及び第３チャンバーを連結する連結パイプ、を含み、キャップの出口は、出口パイプの内側下端面より高い位置に設定されていることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両の消音器及びこれを使用した排気装置に係り、より詳しくは、消音器内の凝縮水の排出を円滑にし、消音器の内部の流動抵抗を減少させて、エンジンの出力を増大させる消音器及びこれを使用した排気装置に関する。

一般に、車両の排気装置は、触媒を含み、前記触媒は、排気ガス内の有害成分を浄化する。このような有害成分の浄化は、化学反応を利用して行われ、この過程で水蒸気が発生する。このような水蒸気は、温度が低いマフラの内部で凝縮されて、水が生成される。炭素１個にｙ個の水素が結合された燃料を使用する場合、発生する水蒸気は、下記の化学反応式によって計算される。
ＣＨｙ＋（１＋ｙ／４）Ｏ２ → ＣＯ２＋（ｙ／２）Ｈ２Ｏ
冬季に外部の温度が零下である場合、消音器内で凝縮された水は氷結して、消音器の出口パイプを塞ぎ、これによって始動不良などの問題が発生する。したがって、消音器内で凝縮された水を外部に排出するための構造が必要である。

消音器内で凝縮された水を外部に排出するために、消音器の内部の出口パイプの高さを排気ガスの進行方向に沿って低くして行く構造が多く使用される。また、消音器の内部の構造や離脱角（ｄｅｐａｒｔｕｒｅ ａｎｇｌｅ）などの制約によって出口パイプの高さを低くすることができない場合には、出口パイプの入口断面積の５０％が凝縮水に浸るようにして、出口パイプの入口断面積を減少させる構造が使用されている。この場合、出口パイプの入口断面積が減少すると、排気ガスの排出速度が速くなり、凝縮水の排出効率が向上するようになる。

しかし、出口パイプの入口断面積を減少させるために、出口パイプの入口部分に下方向にわい曲した曲管（ｃｕｒｖｅｄ ｐｉｐｅ）を使用するので、消音器の製造原価が増加した。
また、前記曲管によって排気ガスの流動干渉抵抗が増加するので、排圧が増加し、エンジンの出力が減少する問題があった。
特開２００７−２７０７１２号公報

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであって、凝縮水の逆流を防止するキャップの出口の高さを出口パイプの内側下端面より高く形成して、凝縮水の逆流を防止する、車両の消音器を提供することを目的とする。
また、本発明は、消音器の内部の流動抵抗を減少させて、エンジンの出力を増大させ、騒音を低減させて、製造原価を節減する、車両の消音器を提供することを他の目的とする。

本発明は、排気パイプから流入した排気ガスの騒音及び振動を低減させて車両の外部に排出する車両の消音器において、内部空間を有するケース、前記ケースを第１、２、３チャンバーに分割する第１、２バッフル、前記第１、２チャンバーを貫通して前記第３チャンバーに連結されて前記一端は後方排気パイプに連結され、他端にはキャップが装着されている入口パイプ、前記第２、３チャンバーを貫通して前記第１チャンバーに連結され、排気ガス及び第１チャンバー内の凝縮水を車両の外部に排出する出口パイプ、および、前記第２チャンバーを貫通して第１チャンバー及び第３チャンバーを連結する連結パイプ、を含み、前記キャップの出口は、前記出口パイプの内側下端面より高い位置に設定されていることを特徴とする。

前記入口パイプには、第１ガスホールが前記出口パイプの内側下端面より高い位置に形成されていることを特徴とする。

前記連結パイプには、第２ガスホールが形成されていることを特徴とする。

前記第１、２バッフルの下端には、第１、２凝縮水ホールが各々形成されて、前記第２、３チャンバーの凝縮水が前記第１チャンバーに流入するように構成されていることを特徴とする。

排気マニホールドから排気ガスを受けて、排気ガス内の有害成分をろ過する触媒、前記触媒に連結されて、排気ガスの騒音を１次的に低減させるフリーチャンバー、および、前記フリーチャンバーから排気ガスを受けて、排気ガスの騒音を２次的に低減させる消音器、を含む排気装置において、前記消音器は、段落０００６乃至０００９のうちのいずれか１項に記載の消音器であることを特徴とする。

本発明による車両の消音器によれば、キャップの出口及び入口パイプの第１ガスホールが出口パイプの内側下端面より高い位置に形成されているので、消音器内の凝縮水の逆流を防止することができ、消音器の内部の流動抵抗及び騒音が減少し、エンジンの出力が増大して、製造原価が節減できる効果を有する。

以下、本発明の好ましい実施例を、添付した図面に基づいて詳細に説明する。

図１は本発明による車両の排気装置の構成図である。
図１に示す通り、本発明による車両の排気装置は、触媒２０、フリーチャンバー３０、そして消音器４０を含む。
触媒２０は、前方排気パイプ１０を通じて排気マニホールド（図示せず）に連結され、排気マニホールドから排気ガスを受けて、排気ガス内の有害成分をろ過する。
フリーチャンバー３０は、中間排気パイプ５０を通じて触媒２０に連結され、有害成分が除去された排気ガスの騒音を１次的に低減させる。
消音器４０は、後方排気パイプ６０を通じてフリーチャンバー３０に連結され、フリーチャンバー３０から排気ガスを受けて、排気ガスの騒音を２次的に低減させる。
本発明の車両の排気装置において、触媒２０及びフリーチャンバー３０には、一般的な触媒及びフリーチャンバーが使用される。したがって、これに対する詳細な説明は省略する。

以下、図２乃至図４を参照して、本発明の実施例による車両の消音器４０について詳細に説明する。
図２は車両の消音器の斜視図であり、図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線によって切断した断面図であり、図４は車両の消音器の側面斜視図である。
図２乃至図４に示す通り、車両の消音器４０は、ケース４１０、第１、２バッフル４７０、４８０、入口パイプ４２０、出口パイプ４３０、そして連結パイプ４４０を含む。
ケース４１０は、消音器４０の各部品が内蔵できる内部空間を有し、第１、２バッフル４７０、４８０によって第１、２、３チャンバー４７５、４８５、４９５に分割される。すなわち、ケース４１０及び第１バッフル４７０の間には第１チャンバー４７５が形成され、ケース４１０及び第１、２バッフル４７０、４８０の間には第２チャンバー４８５が形成され、ケース４１０及び第２バッフル４８０の間には第３チャンバー４９５が形成される。

第１、２、３チャンバー４７５、４８５、４９５は、後方排気パイプ６０から第１チャンバー４７５、第２チャンバー４８５、そして第３チャンバー４９５の順序で配置される。
入口パイプ４２０の一端は後方排気パイプ６０に連結され、他端は第１、２チャンバー４７５、４８５を貫通して第３チャンバー４９５に連結される。また、入口パイプ４２０の他端には、キャップ４６０が装着されていて、その外周面には第１ガスホール４５０が形成されている。第１ガスホール４５０は、第１、２チャンバー４７５、４８５の内部の入口パイプ４２０部分にだけ形成されている。したがって、後方排気パイプ６０から入口パイプ４２０に流入した排気ガスは、第３チャンバー４８５に排出される。この過程で、排気ガスは、第１ガスホール４５０を通じて第１、２チャンバー４７５、４８５に流出して、排気ガスの膨張、共鳴による騒音の低減が行われる。

また、凝縮水の逆流を防止するために、キャップ４６０の出口及び第１ガスホール４５０は、出口パイプ４３０の内側下端面（Ｘ）より高い位置に形成されている。したがって、消音器内の凝縮水は、キャップ４６０や第１ガスホール４５０に流入せずに、出口パイプ４３０を通じて車両の外部に排出される。
出口パイプ４３０の一端は車両の外部に開放され、他端は第２、３チャンバー４８５、４９５を貫通して第１チャンバー４７５に連結される。したがって、第１チャンバー４７５内の排気ガス及び凝縮水は、出口パイプ４３０を通じて車両の外部に排出される。

連結パイプ４４０の一端は第１チャンバー４７５に連結され、他端は第２チャンバー４８５を貫通して第３チャンバー４９５に連結される。第２チャンバー４８５の内部の連結パイプ４４０には、第２ガスホール４９０が形成されている。
したがって、入口パイプ４２０から第３チャンバー４９５に流入した排気ガスは、連結パイプ４４０を通じて第１チャンバー４７５に流入する。この過程で、排気ガスは、第２ガスホール４９０を通じて第２チャンバー４８５に流出して、排気ガスの膨張、共鳴による騒音の低減が行われる。第１チャンバー４７５に流入した排気ガスは、出口パイプ４３０を通じて車両の外部に排出される。

また、本発明の実施例による車両の消音器４０は、第２、３チャンバー４８５、４９５内の凝縮水が第１チャンバー４７５側に流れて出口パイプ４３０を通じて車両の外部に排出されるように、車両の進行方向に傾いて設置され、第１、２バッフル４７０、４８０の下端には、第１、２凝縮水ホール４８２、４９２が各々形成されている。したがって、第３チャンバー４９５内の凝縮水は、第２凝縮水ホール４９２を通じて第２チャンバー４８５に流入し、第２チャンバー４８５内の凝縮水は、第１凝縮水ホール４８２を通じて第１チャンバー４７５に流入する。
そして、第１チャンバー４８５内の凝縮水の水面が出口パイプ４３０の内側下端面より高くなれば、出口パイプ４３０の入口断面積が減少して、排気ガスの排出速度が速くなる。したがって、１チャンバー４８５内の凝縮水は、出口パイプ４３０を通じて車両の外部に排出される。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の属する技術範囲を逸脱しない範囲での全ての変更が含まれる。

本発明の実施例による車両の排気装置の構成図である。 本発明の実施例による車両の消音器の斜視図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線によって切断した断面図である。 本発明の実施例による車両の消音器の側面斜視図である。

符号の説明

１０ 前方排気パイプ
２０ 触媒
３０ フリーチャンバー
４０ 消音器
５０ 中間排気パイプ
６０ 後方排気パイプ
４１０ ケース
４２０ 入口パイプ
４３０ 出口パイプ
４４０ 連結パイプ
４５０ 第１ガスホール
４６０ キャップ
４７０、４８０ 第１、２バッフル
４７５、４８５、４９５ 第１、第２、第３チャンバー
４８２、４９２ 第１、２凝縮水ホール

Claims (5)

1. 排気パイプから流入した排気ガスの騒音及び振動を低減させて車両の外部に排出する車両の消音器において、
   内部空間を有するケース、
   前記ケースを第１、２、３チャンバーに分割する第１、２バッフル、
   前記第１、２チャンバーを貫通して前記第３チャンバーに連結され、前記一端は後方排気パイプに連結さて他端にはキャップが装着されている入口パイプ、
   前記第２、３チャンバーを貫通して前記第１チャンバーに連結され、排気ガス及び第１チャンバー内の凝縮水を車両の外部に排出する出口パイプ、および、
   前記第２チャンバーを貫通して第１チャンバー及び第３チャンバーを連結する連結パイプ、
   を含み、
   前記キャップの出口は、前記出口パイプの内側下端面より高い位置に設定されていることを特徴とする車両の消音器。
2. 前記入口パイプには、第１ガスホールが前記出口パイプの内側下端面より高い位置に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両の消音器。
3. 前記連結パイプには、第２ガスホールが形成されていることを特徴とする請求項２に記載の車両の消音器。
4. 前記第１、２バッフルの下端には、第１、２凝縮水ホールが各々形成されて、前記第２、３チャンバーの凝縮水が前記第１チャンバーに流入するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両の消音器。
5. 排気マニホールドから排気ガスを受けて、排気ガス内の有害成分をろ過する触媒、
   前記触媒に連結されて、排気ガスの騒音を１次的に低減させるフリーチャンバー、および、
   前記フリーチャンバーから排気ガスを受けて、排気ガスの騒音を２次的に低減させる消音器、
   を含む排気装置において、
   前記消音器は、請求項１乃至４のうちのいずれか１項に記載の消音器であることを特徴とする排気装置。

Images