(57)【要約】【課題】排気冷却部材によって排気ガスを効果的に冷却する。【解決手段】排気管３の後端部４に取り付けられ、排気ガスを冷却する排気冷却部材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の排気管３と連結される一端側に設けられ、空気を空洞部２１に流入させる流入部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とを備える。本体部２０の上分割体２２及び下分割体２４のうちの一方は、他端側において他方よりも外方へ延在している。【選択図】図４
2020118086.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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、
請求項１に記載の排気冷却部材。
【請求項３】
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、
請求項２に記載の排気冷却部材。
【請求項４】
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、
請求項２又は３に記載の排気冷却部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１２７１７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【発明の効果】
【００１０】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の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。
【図２】排気冷却部材１０の構成を説明するための図である。
【図３】排気冷却部材１０の構成を説明するための図である。
【図４】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。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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）。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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）。
【００３０】
＜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。
【００３１】
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）。
【００３２】
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。
【００３３】
＜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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【符号の説明】
【００３７】
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
【図１】
2020118086.tif 000003
【図２】
2020118086.tif 000004
【図３】
2020118086.tif 000005
【図４】
2020118086.tif 000006