(57)【要約】【課題】排気ガスが通過するフレキシブル管の部分での放熱を抑制する。【解決手段】エンジンの排気ガスを排出する排気システム１は、上流側排気管２２の端部２２ａと下流側排気管２４の端部２４ａとを連結している蛇腹部２６ａを有するフレキシブル管２６と、フレキシブル管２６を囲んでいる囲み管３０と、を備える。囲み管３０は、フレキシブル管２６の周囲に軸方向に沿って設けられた外周壁３２と、軸方向の両端側に半径方向に沿って設けられ、外周壁３２と繋がっている一端面壁３３及び他端面壁３４とを有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気ガスを排出する排気システムであって、
第１排気管の端部と第２排気管の端部とを連結している蛇腹部を有するフレキシブル管と、
前記フレキシブル管を囲んでいる囲み管と、を備え、
前記囲み管は、
前記フレキシブル管の周囲に軸方向に沿って設けられた外周壁と、
軸方向の両端側に半径方向に沿って設けられ、前記外周壁と繋がっている端面壁と、を有する、
排気システム。
【請求項２】
前記端面壁は、前記第１排気管側の第１端面壁と、前記第２排気管側の第２端面壁とであり、
前記第２端面壁は、前記第２排気管の端部に固定されており、
前記第１端面壁は、前記第１排気管の端部に固定されておらず、前記第１排気管の端部との間に隙間が形成されている、
請求項１に記載の排気システム。
【請求項３】
前記フレキシブル管と前記囲み管の間に設けられた断熱材を更に備える、
請求項１又は２に記載の排気システム。
【請求項４】
前記第２排気管は、前記排気ガスが流れる方向において前記フレキシブル管よりも下流側に位置し、
前記第２排気管に設けられ前記排気ガスを浄化する浄化装置を更に備える、
請求項１から３のいずれか１項に記載の排気システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気ガスを排出する排気システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
トラック等の車両には、内燃機関であるエンジンの排気ガスを排出する排気システムが搭載されている。排気システムの中には、複数の排気管を連結して排気ガスが流れる排気路を形成しており、連結部分にフレキシブル管が用いられるものがある。当該フレキシブル管は、例えばエンジンの振動を吸収する蛇腹部を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平７−３５７２０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、蛇腹部を適切に機能させる観点から、フレキシブル管の厚さは、排気管の厚さに比べて小さくなっている。このため、排気管の部分に比べて、フレキシブル管の部分で放熱が発生しやすい。放熱が発生すると、フレキシブル管を通過する排気ガスの温度が低下し、その後の処理に悪影響を及ぼすおそれがある。
【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、排気ガスが通過するフレキシブル管の部分での放熱を抑制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、内燃機関の排気ガスを排出する排気システムであって、第１排気管の端部と第２排気管の端部とを連結している蛇腹部を有するフレキシブル管と、前記フレキシブル管を囲んでいる囲み管と、を備え、前記囲み管は、前記フレキシブル管の周囲に軸方向に沿って設けられた外周壁と、軸方向の両端側に半径方向に沿って設けられ、前記外周壁と繋がっている端面壁と、を有する、排気システムを提供する。
【０００７】
また、前記端面壁は、前記第１排気管側の第１端面壁と、前記第２排気管側の第２端面壁とであり、前記第２端面壁は、前記第２排気管の端部に固定されており、前記第１端面壁は、前記第１排気管の端部に固定されておらず、前記第１排気管の端部との間に隙間が形成されていることとしてもよい。
【０００８】
また、前記排気システムは、前記フレキシブル管と前記囲み管の間に設けられた断熱材を更に備えることとしてもよい。
【０００９】
また、前記第２排気管は、前記排気ガスが流れる方向において前記フレキシブル管よりも下流側に位置し、前記第２排気管に設けられ前記排気ガスを浄化する浄化装置を更に備えることとしてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、排気ガスが通過するフレキシブル管の部分での放熱を抑制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システム１の構成の一例を示す模式図である。
【図２】囲み管３０の詳細構成を説明するための模式図である。
【図３】図２の囲み管３０の他端面側を見た模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜排気システムの構成＞
本発明の一の実施形態に係る排気システムの構成について、図１及び図２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システム１の構成の一例を示す模式図である。図２は、囲み管３０の詳細構成を説明するための模式図である。
排気システム１は、トラック等の車両に搭載されている。排気システム１は、車両の内燃機関であるエンジンの排気ガスを排出させる。排気システム１は、図１に示すように、エンジン１０と、排気路２０と、囲み管３０と、浄化装置４０とを有する。なお、図１では、排気ガスの流れる向きが、破線の矢印で示されている。
【００１４】
エンジン１０は、気筒（燃焼室）内に噴射された燃料と吸気の混合気を燃焼、膨張させて、動力を発生させる。エンジン１０は、例えばディーゼルエンジンであるが、これに限定されず、例えばガソリンエンジンであってもよい。エンジン１０においては、燃焼後の排気ガスが気筒から排出される。
【００１５】
排気路２０は、エンジン１０の排気ガスが流れる通路である。排気路２０は、複数の排気管が連結されて形成されている。図１では、複数の排気管として、上流側排気管２２と下流側排気管２４が示されている。上流側排気管２２は、エンジン１０の排気マニホールドに接続されている。下流側排気管２４は、例えば車両の車体フレームに固定されている。本実施形態では、上流側排気管２２が第１排気管に該当し、下流側排気管２４が第２排気管に該当する。
【００１６】
上流側排気管２２と下流側排気管２４は、図２に示すように、フレキシブル管２６を介して連結されている。フレキシブル管２６は、上流側排気管２２の端部２２ａと、下流側排気管２４の端部２４ａとに固定されている。フレキシブル管２６は、エンジン１０の振動を吸収する機能を有する。フレキシブル管２６は、伸縮可能な蛇腹部２６ａ（別言すれば、筒状のベローズ）を有する。上流側排気管２２内を流れてきた排気ガスは、フレキシブル管２６内を通過して下流側排気管２４内を流れる。
【００１７】
囲み管３０は、図２に示すように、フレキシブル管２６を囲んでいる管である。囲み管３０は、詳細は後述するが、フレキシブル管２６との間に空間Ｒを形成しており、空間Ｒによってフレキシブル管２６の部分の放熱を抑制する機能を有する。これにより、フレキシブル管２６を通過する排気ガスの温度が低下することを抑制できる。
【００１８】
浄化装置４０は、図１に示すように、排気ガスが流れる方向において囲み管３０よりも下流側に位置する下流側排気管２４に設けられている。浄化装置４０は、下流側排気管２４を流れる排気ガスを浄化する装置である。浄化装置４０は、例えばＳＣＲ（Selective Catalytic Reduction）を有する。ＳＣＲは、排気ガス中のＮＯｘを還元反応させる触媒を有し、ＮＯｘとアンモニアとを反応させて無害な窒素と水に還元させる。一般的に、ＳＣＲによる排気ガスの浄化率は、排気ガスの温度が高いほど大きい。本実施形態では、囲み管３０を設けることで排気ガスの温度低下を抑制できるので、フレキシブル管２６を通過した排気ガスの浄化率を大きくすることが可能となる。
【００１９】
＜囲み管の詳細構成＞
囲み管３０の詳細構成について、図２及び図３を参照しながら説明する。
図３は、図２の囲み管３０の他端面側を見た模式図である。
【００２０】
囲み管３０は、例えば円筒状の管であり、フレキシブル管２６を覆っている。囲み管３０は、図２に示すように、外周壁３２と、一端面壁３３と、他端面壁３４とを有する。本実施形態では、一端面壁３３が第１端面壁に該当し、他端面壁３４が第２端面壁に該当する。
【００２１】
外周壁３２は、フレキシブル管２６の周囲に位置する壁である。外周壁３２は、フレキシブル管２６の周囲に軸方向に沿って円筒状に設けられている。外周壁３２の厚さは、フレキシブル管２６の厚さよりも大きい。軸方向において、外周壁３２はフレキシブル管２６よりも外側まで設けられている。
【００２２】
一端面壁３３は、軸方向の一端側（すなわち、上流側排気管２２側）に半径方向に沿って設けられている。一端面壁３３は、囲み管３０の一端側の端面を成している端面壁である。一端面壁３３は、外周壁３２の一端と繋がっており、一端面壁３３と外周壁３２の間に隙間は存在しない。例えば、一端面壁３３は、外周壁３２と溶接で固定されている。一端面壁３３の厚さは、フレキシブル管２６の厚さよりも大きく、例えば外周壁３２の厚さと同じ大きさである。
【００２３】
他端面壁３４は、軸方向の他端側（すなわち、下流側排気管２４側）に半径方向に沿って設けられている。他端面壁３４は、囲み管３０の他端側の端面を成している端面壁である。他端面壁３４は、外周壁３２の他端と繋がっており、他端面壁３４と外周壁３２の間に隙間は存在しない。例えば、他端面壁３４は、外周壁３２と溶接で固定されている。他端面壁３４の厚さは、例えば一端面壁３３の厚さと同じ大きさである。
【００２４】
上記の囲み管３０を設けることで、図２に示すように、囲み管３０とフレキシブル管２６の間に空間Ｒが形成される。空間Ｒは、フレキシブル管２６、外周壁３２、一端面壁３３及び他端面壁３４によって囲まれた領域である。空間Ｒが、厚さが大きい外周壁３２、一端面壁３３及び他端面壁３４に囲まれていることで、フレキシブル管２６を保温できる。すなわち、空間Ｒがフレキシブル管２６での放熱を抑制できる。このため、フレキシブル管２６内を通過する排気ガスの温度が低下することを抑制できる。この結果、温度が高い状態を保った排気ガスが、下流側排気管２４に設けられた浄化装置４０（図１）へ流れることになる。
【００２５】
本実施形態では、他端面壁３４は、下流側排気管２４の端部２４ａに固定されている。具体的には、図２に示すように、他端面壁３４は、半径方向の中央側の固定部３４ａで端部２４ａに固定されている。一方で、一端面壁３３は、上流側排気管２２の端部２２ａに固定されていない。具体的には、図２に示すように、一端面壁３３と端部２２ａの間に隙間が形成されている。これにより、囲み管３０がフレキシブル管２６によるエンジン１０の振動の吸収を妨げることを防止できる。また、隙間が形成されていることで、エンジン１０の振動によって上流側排気管２２が変位しても、一端面壁３３と干渉することを抑制できる。
【００２６】
図２には示されていないが、フレキシブル管２６と囲み管３０の間に、断熱材が設けられていてもよい。例えば、上述した空間Ｒが、断熱材で満たされている。これにより、空間Ｒによる保温機能をより高められるので、排気ガスの温度低下をより有効に抑制できる。
【００２７】
なお、上記では、囲み管３０が円筒状の形状であることとしたが、これに限定されない。例えば、囲み管３０は、角筒状の形状であってもよい。この場合にも、囲み管３０とフレキシブル管２６の間に空間Ｒが形成されるので、排気ガスの温度低下を抑制できる。
【００２８】
＜本実施形態における効果＞
上述した排気システム１は、上流側排気管２２と下流側排気管２４を連結しているフレキシブル管２６を囲んでいる囲み管３０を備える。囲み管３０は、フレキシブル管２６の周囲に軸方向に沿って設けられた外周壁３２と、半径方向に沿って設けられた一端面壁３３及び他端面壁３４とを有する。
これにより、フレキシブル管２６、外周壁３２、一端面壁３３及び他端面壁３４に囲まれた空間Ｒが、フレキシブル管２６を保温する機能を有する。すなわち、空間Ｒが、フレキシブル管２６での放熱を抑制できる。そして、フレキシブル管２６が保温されることで、フレキシブル管２６内を通過する排気ガスの温度が低下することを抑制できる。
【００２９】
なお、上記では、排気システム１は、車両のエンジン１０の排気ガスを排出させることとしたが、これに限定されない。例えば、排気システム１は、発電装置等に搭載された定置式エンジンの排気ガスを排出させ、又は建設機械や船舶等の産業装置に搭載されたエンジンの排気ガスを排出させてもよい。
【００３０】
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、装置の全部又は一部は、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併せ持つ。
【符号の説明】
【００３１】
１    排気システム
１０    エンジン
２２    上流側排気管
２４    下流側排気管
２６    フレキシブル管
３０    囲み管
３２    外周壁
３３    一端面壁
３４    他端面壁
４０    浄化装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
2020193597.tif 000005