JP2020118086A - Exhaust gas cooling member - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、排気管の端部に取り付けられる排気冷却部材に関する。 The present invention relates to an exhaust cooling member attached to an end of an exhaust pipe.
トラック等の車両の中には、エンジンの排気ガスが流れる排気管の端部に、排気ガスを空気で冷却させる排気冷却部材が取り付けられたものがある。排気冷却部材は、排気ガスが流れる空洞部と、空気を流入させる流入口とを有し、流入した空気で排気ガスを冷却する。 Some vehicles such as trucks have an exhaust cooling member attached to the end of an exhaust pipe through which exhaust gas of an engine flows to cool the exhaust gas with air. The exhaust cooling member has a cavity through which the exhaust gas flows and an inflow port into which the air flows, and cools the exhaust gas with the inflowing air.
ところで、排気冷却部材において排気ガスを空気で冷却させる(すなわち、排気ガスの温度を低下させる)ためには、多量の空気を流入させることが望ましい。しかし、従来の排気冷却部材の流入口では、流入できる空気の量に限界がある。 By the way, in order to cool the exhaust gas with air in the exhaust cooling member (that is, to lower the temperature of the exhaust gas), it is desirable to flow a large amount of air. However, there is a limit to the amount of air that can flow in at the inlet of the conventional exhaust cooling member.
そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、排気冷却部材によって排気ガスを効果的に冷却することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of these points, and an object thereof is to effectively cool exhaust gas by an exhaust cooling member.
本発明の一の態様においては、排気管の端部に取り付けられ、排気ガスを冷却する排気冷却部材であって、前記排気ガスが流れる空洞部が形成された本体部と、前記本体部の前記排気管と連結される一端側に設けられ、空気を前記空洞部に流入させる流入部と、前記本体部の他端側に設けられ、前記排気ガス及び前記空気が流出する流出口が形成された流出部と、を備え、前記本体部の上壁及び下壁のうちの一方は、前記他端側において他方よりも外方へ延在している、排気冷却部材を提供する。 In one aspect of the present invention, an exhaust cooling member that is attached to an end portion of an exhaust pipe and cools exhaust gas, the main body having a cavity in which the exhaust gas flows, and the main body An inflow part, which is provided on one end side connected to the exhaust pipe and allows air to flow into the cavity, and an outflow port, which is provided on the other end side of the main body part and through which the exhaust gas and the air flow out, are formed. And an outflow portion, wherein one of the upper wall and the lower wall of the main body portion extends outward more than the other at the other end side.
また、前記本体部の前記上壁の端部が、前記他端側において前記下壁の端部よりも外方に位置していることとしてもよい。 Further, the end portion of the upper wall of the main body portion may be located outside the end portion of the lower wall on the other end side.
また、前記本体部は、前記上壁を成す上分割体と、前記下壁を成す下分割体とを含み、前記上分割体は、前記下分割体を覆っていることとしてもよい。 Further, the main body portion may include an upper divided body forming the upper wall and a lower divided body forming the lower wall, and the upper divided body may cover the lower divided body.
また、前記上分割体の横幅は、前記一端側から前記他端側へ向かうにつれて大きくなっていることとしてもよい。 In addition, the lateral width of the upper divided body may be increased from the one end side toward the other end side.
本発明によれば、排気冷却部材によって排気ガスを効果的に冷却できるという効果を奏する。 According to the present invention, it is possible to effectively cool the exhaust gas by the exhaust cooling member.
<排気冷却部材の構成>
本発明の一の実施形態に係る排気冷却部材が取り付けられた車両の概略構成について、図1を参照しながら説明する。
<Structure of exhaust cooling member>
A schematic configuration of a vehicle to which an exhaust cooling member according to an embodiment of the present invention is attached will be described with reference to FIG.
図1は、一の実施形態に係る排気冷却部材10が取り付けられた車両1の構成の一部を説明するための模式図である。排気冷却部材10は、図1に示すように、車両1(ここではトラック)の排気管3の後端部4に取り付けられている。具体的には、排気冷却部材10は、排気管3の排気口に取り付けられている。
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a part of the configuration of a vehicle 1 to which an
排気管3は、車両1のエンジンと連結されており、エンジンの排気ガスが流れる。排気管3の途中には、排気ガスを浄化する浄化装置5が設けられている。浄化装置5は、例えば排気ガス中の粒子状物質を捕集するDPF(Diesel Particulate Filter)や、排気ガス中のNOxを還元反応させるSCR(Selective Catalytic Reduction)を含む。浄化装置5は、車両1のサイドフレーム8にブラケット9を介して固定されている。 The exhaust pipe 3 is connected to the engine of the vehicle 1 and exhaust gas of the engine flows. A purification device 5 for purifying exhaust gas is provided in the middle of the exhaust pipe 3. The purification device 5 includes, for example, a DPF (Diesel Particulate Filter) that collects particulate matter in the exhaust gas and an SCR (Selective Catalytic Reduction) that causes a reduction reaction of NOx in the exhaust gas. The purification device 5 is fixed to the side frame 8 of the vehicle 1 via a bracket 9.
排気冷却部材10は、排気管3を流れる排気ガスを空気で冷却し、冷却した排気ガスを大気に流出させる。具体的には、排気冷却部材10は、浄化装置5を通過した排気ガスを、取り込んだ空気で冷却する。
The
次に、図2〜図4を参照しながら、排気冷却部材10の詳細構成について説明する。
図2及び図3は、排気冷却部材10の構成を説明するための図である。図4は、排気冷却部材10での排気ガス及び空気の流れを説明するための模式図である。なお、図4では、排気ガスの流れが破線の矢印で示され、空気の流れが一点鎖線の矢印で示されている。
Next, a detailed configuration of the
2 and 3 are views for explaining the configuration of the
排気冷却部材10は、図2及び図3に示すように、本体部20と、固定部30と、流入部40と、流出部50とを有する。
本体部20は、筒状に形成されている。本体部20の一端側は、図3に示すように、固定部30を介して排気管3と連結されている。本体部20の他端側は、大気に連通する開口となっている。本体部20の内部には、図2に示すように、空洞部21が形成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
The
空洞部21は、本体部20の軸方向に沿って形成された空間である。空洞部21には、排気管3の後端部4を通過した排気ガスが流れる。具体的には、本体部20の一端側から排気ガスが流入し、本体部20の他端側から排気ガスが流出する。空洞部21内には流入部40から空気が流入し、空気が排気ガスと混合することで排気ガスの温度が低くなる(冷却される)。空洞部21は、本体部20の一端側から他端側へ向かうにつれて広くなっている。これにより、空洞部21を流れる排気ガスの流速が次第に遅くなり、かつ拡散するように流出する。
The cavity 21 is a space formed along the axial direction of the
本体部20は、本実施形態では、図2に示すように上分割体22と下分割体24で上下に2分割されている。すなわち、上分割体22と下分割体24が合わさって、本体部20が構成されている。
In this embodiment, the
上分割体22は、図4に示すように本体部20の上側を形成し、下分割体24は本体部20の下側を形成している。上分割体22は、図2に示すように、本体部20の上壁と両側壁の一部とを成し、下分割体24は、本体部20の下壁と両側壁の一部とを成している。上分割体22は、図2に示すように、下分割体24を上から覆うような大きさに形成されている。
The upper divided
下分割体24は、上分割体22よりも短く形成されている。具体的には、上分割体22は、図3に示すように、本体部20の他端側において下分割体24よりも外方へ延在している。すなわち、上分割体22の端部22aは、排気ガスの流れ方向において下分割体24の端部24aよりも外方に位置している。このため、下分割体24の端部24aの周囲から更に空気が流入して、排気ガスと混合する。具体的には、上分割体22の両側壁及び上壁で囲まれた空間(図2参照)に、端部24aの周囲から空気が流入し、当該空間にて空気が排気ガスと混合することで、排気ガスが更に冷却される。また、下分割体24が上分割体22よりも短いことによって、本体部20を軽量化することができる。
The lower divided
上分割体22の横幅は、図3に示すように、一端側から他端側に向かうにつれて大きくなっている。具体的には、上分割体22の両側壁の他端側は、下分割体24の両側壁よりも外側に位置している。これにより、下分割体24の端部24aの周囲から流入する空気の量が増えて、排気ガスをより効果的に冷却できる。
As shown in FIG. 3, the lateral width of the upper divided
固定部30は、図3に示すように、本体部20を排気管3の後端部4に連結する部分である。固定部30は、管状に形成されている。固定部30の軸方向の一端部32が、後端部4に固定されている。固定部30の内径は、後端部4の外径とほぼ同じ大きさであるため、一端部32と後端部4の間に隙間は無い。
As shown in FIG. 3, the
固定部30は、本体部20に板状のブラケット32a、32b、32cを介して連結されている。具体的には、固定部30は、上分割体22の外周面にブラケット32aによって固定されている。また、固定部30は、下分割体24の外周面にブラケット32b、32cによって固定されている。ブラケット32a、32b、32cは、固定部30から見て放射状に設けられている。
The fixed
流入部40は、図3に示すように本体部20の軸方向の一端側に設けられ、空洞部21内に空気を流入させる(図4参照)。流入部40は、本体部20の内径が固定部30の外径よりも大きい大径部41に設けられている。大径部41の端には、開口42(図4)が形成されている。そして、開口42のうち固定部30の周囲の領域が、流入部40となっている。本体部20の周囲の空気が、流入部40を介して空洞部21内に流入する。空洞部21内へ流入した空気は、空洞部21内を流れる排気ガスと混合して、排気ガスの温度を下げる(冷却する)。
As shown in FIG. 3, the
流出部50は、図3に示すように本体部20の軸方向の他端側に設けられ、空洞部21内を流れる排気ガス及び空気を流出させる(図4参照)。流出部50には、排気ガスが通過する流出口52(図3)が形成されている。空洞部21内で混合した排気ガス及び空気は、流出口52から大気へ流出する。
The
本実施形態において、本体部20は、真っ直ぐに形成されておらず、図4に示すように、上分割体22と下分割体24のうちの上分割体22の他端側が下方を向くように形成されている。具体的には、上分割体22の上壁の他端側が下方を向くように、上壁を曲げている。これにより、流出口52も下方を向くことになり、空洞部21を流れる排気ガスが、流出口52を介して下方へ向かって流出する。
In the present embodiment, the
また、図3に示すように、上分割体22の横幅は、一端側から他端側へ向かうにつれて大きくなっている。すなわち、上分割体22の流出部50側の幅が、上分割体22の流入部40側の幅よりも大きくなっている。これにより、排気ガスが、上分割体22によって下方の広範囲に拡散されやすくなる。なお、図3では、流入部40と流出部50の間の絞っている部分から流出部50に向かって幅が大きくなっているが、これに限定されない。例えば、上記の絞っている部分がなく、流入部40から流出部50へ向かって幅が大きくなってもよい。
Further, as shown in FIG. 3, the lateral width of the upper divided
上記では、本体部20の上分割体22を下方へ向かうように曲げていることで、本体部20全体を斜めに配置する場合に比べて、上下方向における本体部20の設置スペースを小さくできる(図1参照)。
In the above, since the upper divided
<排気冷却部材10での排気ガス及び空気の流れについて>
上述した構成の排気冷却部材10での排気ガス及び空気の流れについて、図4を参照しながら説明する。
<Regarding the flow of exhaust gas and air in the
The flow of exhaust gas and air in the
排気管3を流れる排気ガスは、排気管3の後端部4に連結された排気冷却部材10の空洞部21に流入する。一方で、排気冷却部材10の周囲の空気は、空洞部21内の負圧によって引き込まれるように、流入部40から空洞部21に流入する。空洞部21に流入した空気が排気ガスと混合することで、排気ガスが冷却される(1度目の冷却)。
The exhaust gas flowing through the exhaust pipe 3 flows into the cavity 21 of the
流入部40から流入した空気で冷却された排気ガスは、下分割体24の端部24aから流入する空気と混合することで、更に冷却される(2度目の冷却)。その後、排気ガス及び空気は、流出部50から下方へ向かって拡散するように流出する。
The exhaust gas cooled by the air flowing in from the
<本実施形態における効果>
上述した実施形態の排気冷却部材10は、排気ガスが流れる空洞部21が形成された本体部20と、本体部20の一端側に設けられ空気が流入する流入部40と、本体部20の他端側に設けられ排気ガス及び空気が流出する流出口52が形成された流出部50とを有する。そして、本体部20の上分割体22(上壁)は、他端側において下分割体24(下壁)よりも外方へ延在している。すなわち、上分割体22の端部22aは、下分割体24の端部24aよりも外方に位置している。
これにより、排気冷却部材10に対して流入部40から空気が流入するのに加えて、下分割体24の端部24aの周囲からの空気が流入するので、空洞部21内に多量の空気が流入する(取り込まれる)。この結果、排気ガスが、多量の空気と混合した後に、上分割体22の端部22aから流出することになる。すなわち、排気ガスが、排気冷却部材10から流出する前に効果的に冷却される。
<Effects of this embodiment>
The
As a result, in addition to the air flowing into the
なお、上記では、上分割体22が下分割体24よりも他端側において外方へ延在していることとしたが、これに限定されない。例えば、下分割体24が上分割体22よりも他端側において外方へ延在していることとしてもよい。この場合にも、上分割体22の端部22aの周囲から空気が流入するので、空洞部21内に多量の空気が流入する。そして、排気ガスは、多量の空気で冷却された後に下分割体24の端部24aから流出される。すなわち、本体部20の上分割体22(上壁)及び下分割体24(下壁)のうちの一方が、他端側において他方よりも外方へ延在していれば、排気ガスを効果的に冷却できる効果が奏される。
In the above description, the upper divided
また、上記では、上分割体22の他端側が下方へ向かって曲がっていることとしたが、これに限定されない。例えば、上分割体22の他端側が、真っ直ぐに形成されていてもよい。
Further, in the above description, the other end side of the upper divided
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の分散・統合の具体的な実施の形態は、以上の実施の形態に限られず、その全部又は一部について、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を合わせ持つ。 Although the present invention has been described above using the embodiments, the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above embodiments, and various modifications and changes are possible within the scope of the gist thereof. is there. For example, the specific embodiment of device distribution/integration is not limited to the above embodiment, and all or part of the device may be functionally or physically distributed/integrated in arbitrary units. You can Further, a new embodiment that occurs due to an arbitrary combination of a plurality of embodiments is also included in the embodiment of the present invention. The effect of the new embodiment produced by the combination also has the effect of the original embodiment.
3 排気管
4 後端部
10 排気冷却部材
20 本体部
21 空洞部
22 上分割体
24 下分割体
40 流入部
50 流出部
52 流出口
3
Claims (4)
前記排気ガスが流れる空洞部が形成された本体部と、
前記本体部の前記排気管と連結される一端側に設けられ、空気を前記空洞部に流入させる流入部と、
前記本体部の他端側に設けられ、前記排気ガス及び前記空気が流出する流出口が形成された流出部と、
を備え、
前記本体部の上壁及び下壁のうちの一方は、前記他端側において他方よりも外方へ延在している、排気冷却部材。 An exhaust cooling member attached to the end of the exhaust pipe to cool the exhaust gas,
A main body formed with a cavity through which the exhaust gas flows,
An inflow section provided on one end side of the main body section connected to the exhaust pipe, for allowing air to flow into the cavity section;
An outflow portion provided on the other end side of the main body portion, in which an outflow port through which the exhaust gas and the air flow out is formed,
Equipped with
One of the upper wall and the lower wall of the main body portion is an exhaust cooling member that extends outward more than the other at the other end side.
請求項1に記載の排気冷却部材。 An end of the upper wall of the main body is located outside the end of the lower wall on the other end side.
The exhaust cooling member according to claim 1.
前記上分割体は、前記下分割体を覆っている、
請求項2に記載の排気冷却部材。 The main body includes an upper divided body forming the upper wall and a lower divided body forming the lower wall,
The upper divided body covers the lower divided body,
The exhaust cooling member according to claim 2.
請求項2又は3に記載の排気冷却部材。
The lateral width of the upper divided body is increased from the one end side toward the other end side,
The exhaust cooling member according to claim 2 or 3.
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