(57)【要約】【課題】従来の異音対策よりも排気ガス及び排気騒音の外部への漏出を抑え、かつ、小型で、簡素な排気管の定在波抑制装置を提供することを目的とする。【解決手段】排気管２内と連通する開口部６を設け、該開口部６を、気密性を有し、排気圧の変化により変形する膜部材１０で気密に閉塞し、該膜部材１０の内側と外側に、通気性を有する規制部材８，１１を配設し、この内側規制部材８と外側規制部材１１により前記膜部材１０の変形量を規制する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気管内と連通する開口部を設け、該開口部を、気密性を有し、排気圧の変化により変形する膜部材で気密に閉塞し、
該膜部材の内側と外側に、通気性を有する規制部材を配設し、この内側規制部材と外側規制部材により前記膜部材の変形量を規制することを特徴とする排気管の定在波抑制装置。
【請求項２】
前記膜部材の外縁部又は／及び内縁部の全周を、前記内側規制部材の外縁部又は／及び内縁部と、外側規制部材の外縁部又は／及び内縁部とで挟持し、該外側規制部材を前記排気管の外周部に固設したことを特徴とする請求項１記載の排気管の定在波抑制装置。
【請求項３】
前記膜部材への排気ガスの直当りを阻止する遮蔽手段を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の排気管の定在波抑制装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気管の定在波抑制装置に関するもので、より詳しくは、内燃機関や燃料電池等に連結される排気管内に発生する定在波を抑制し、消音効果を高める定在波抑制装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関や燃料電池等に連結される吸気管や排気管内に発生する定在波（気柱共鳴）は、排気吐出口より異音として大気に放出されるため、排気消音における課題となっている。
【０００３】
従来、この異音対策として、定在波の腹となる部分の排気管壁に孔を開け、該孔の外側に排気管の外面と隙間を有するように覆い部材を設けたものが知られている（特許文献１参照）。このものにおいては、前記の孔を開けたことにより、定在波と半音ずれた波が排気管内部に発生して、定在波のピーク性を鈍らせ、排気吐出口より大気に放出される音圧を低減し、異音を低減するものである。
【０００４】
また、定在波の腹となる部分の排気管壁に多数の孔を開け、この孔の外部を変形可能な薄状体で被覆して、前記異音対策を行っているものも知られている（特許文献２参照）。
【０００５】
また、排気管における定在波の腹と節となる位置近傍を連通するバイパス通路を形成し、該バイパス通路の排気管への開口部にリード弁を設けたものも知られている（特許文献３参照）。このものにおいては、前記のバイパス通路を設けることにより、定在波の腹の位置にある圧力の高い排気ガスを、圧力の低い節の位置にバイパスさせることにより、排気管内の圧力が均一化され、気柱共鳴が減衰し、異音を低減するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１２９８２３号公報
【特許文献２】特開平９−２６４２１６号公報
【特許文献３】特開平１−１５８５１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記特許文献１記載の異音対策においては、孔の外周部の隙間から排気ガス及び排気騒音が、外部へ漏出するという問題がある。
【０００８】
また、前記特許文献２記載の異音対策においては、薄状体が大きく変形しなければ定在波の抑制効果は得られないため、排気圧力差に応じて薄状体が大きく変形すると、薄状体と排気管との間に隙間が生じ、この隙間から排気ガス及び排気騒音が外部へ漏出するという問題がある。また、この漏出を危惧して薄状体を硬くすると、薄状体が変形せずに定在波の抑制効果は期待できない。
【０００９】
また、前記特許文献３記載の異音対策においては、複数のリード弁、バイパス管が必要なことから、構造が複雑となり、コストが高くなるという問題がある。
【００１０】
このような問題点に鑑み、乗用車等の排気管においては、前記異音対策としてサブマフラ等を設けることが一般に行われている。
【００１１】
しかし、この金属製構造体であるサブマフラを設けることは、重量やコストが嵩むとともに、サブマフラを車両に搭載するには、その設置場所に制約がかかり、実効ある位置に設置することが困難な場合がある。
【００１２】
そこで、本発明は、上記問題に鑑み、特許文献１，２の異音対策よりも排気ガス及び排気騒音の外部への漏出を抑え、かつ、小型で、簡素な排気管の定在波抑制装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記の課題を解決するために、本発明に係る排気管の定在波抑制装置は、排気管内と連通する開口部を設け、該開口部を、気密性を有し、排気圧の変化により変形する膜部材で気密に閉塞し、
該膜部材の内側と外側に、通気性を有する規制部材を配設し、この内側規制部材と外側規制部材により前記膜部材の変形量を規制したものである。
【００１４】
また、本発明に係る排気管の定在波抑制装置において、前記膜部材の外縁部又は／及び内縁部の全周を、前記内側規制部材の外縁部又は／及び内縁部と、外側規制部材の外縁部又は／及び内縁部とで挟持し、該外側規制部材を前記排気管の外周部に固設するとよい。
【００１５】
また、本発明に係る排気管の定在波抑制装置において、前記膜部材への排気ガスの直当りを阻止する遮蔽手段を設けるとよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、上記構成により、定在波抑制装置をサブマフラと比較して、小型で、簡素な構造とすることができ、特許文献１，２の異音対策よりも排気ガス及び排気騒音の外部への漏出を抑えることができる。
【００１７】
また、膜部材の外縁部又は／及び内縁部の全周を、前記内側規制部材の外縁部又は／及び内縁部と、外側規制部材の外縁部又は／及び内縁部とで挟持し、該外側規制部材を前記排気管の外周部に固設すると、膜部材の外縁部又は／及び内縁部と両規制部材の外縁部又は／及び内縁部との間に隙間が殆ど生じず、容易に排気ガス及び排気騒音の外部への漏出を抑えることができる。
【００１８】
また、膜部材への排気ガスの直当りを阻止する遮蔽手段を設けると、膜部材へ高温の排気ガスが直接当ることを阻止し、膜部材の劣化を抑制することができ、長期にわたって定在波抑制効果を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施例１における定在波抑制装置の縦断面図。
【図２】図１の側面図。
【図３】本発明の実施例３における定在波抑制装置の縦断面図。
【図４】図３における上流側から見た前断面図。
【図５】本発明の実施例４における定在波抑制装置を排気管に取付けた状態の縦断面図。
【図６】図５の側面図。
【図７】図６における上流側から見た前断面図。
【図８】本発明の実施例５における定在波抑制装置を排気管に取付けた状態の縦断面図。
【図９】本発明の実施例５に用いる定在波抑制装置の斜視図。
【図１０】図９の後面図。
【図１１】図９の側面図。
【図１２】図９の下面図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の定在波抑制装置は、車両に用いられるものに限らず全ての内燃機関や燃料電池等に連結される排気管に適用できるもので、それを実施するための形態を図に示す実施例に基づいて説明する。
【実施例１】
【００２１】
図１及び図２は本発明の実施例１を示す。
本実施例１は、本発明の定在波抑制装置１を排気管２と一体に形成した実施例で、図１はその縦断面図、図２はその側面図である。
【００２２】
本実施例において、前記排気管２は、その上流側が内燃機関や燃料電池等に連結されるもので、上流側排気管３と下流側排気管４を有し、上流側排気管３と下流側排気管４は分割されている。
【００２３】
前記上流側排気管３は、図１に示すように、円筒状の大径部（一般部）３ａを有し、該大径部３ａの後端（下流側端）には、後方に至るほど縮径するように内側へ湾曲する筒状の縮径部３ｂが形成され、該縮径部３ｂの後端から下流に向かって直管状の小径部３ｃが形成され、これら大径部３ａと縮径部３ｂと小径部３ｃは一体に成形されている。
【００２４】
前記下流側排気管４の外径は、図１に示すように、前記上流側排気管３の大径部３ａの外径と略同じに設定されている。前記上流側排気管３の小径部３ｃの後端部と下流側排気管４の前端部は、径方向に所定の間隙５を有して重なり合うように配置され、該間隙５は周方向全体にわたって形成されている。前記上流側排気管３の大径部３ａの後端と下流側排気管４の前端とは、軸方向に所定の幅で離間し、それらの間に、排気管２の周方向全体にわたる開口部６が形成され、該開口部６は排気管２内と連通している。そして、縮径部３ｂ及び小径部３ｃの外周面と下流側排気管４との間には、前記間隙５と開口部６とを連通する空間７が形成されている。前記開口部６は、排気管２に発生する定在波の腹の部分に形成されている。
【００２５】
前記上流側排気管３の縮径部３ｂと小径部３ｃの外側には、剛性と通気性を有する内側規制部材８が排気管２の全周にわたって環状に配設されている。前記内側規制部材８の排気管２の軸方向断面（縦断面）形状は、その中央部が、図１に示すように、排気管２の内側方向に円弧状に膨出した膨出部８ａに形成され、該膨出部８ａは前記空間７に位置している。前記膨出部８ａの両側部には、その内径が排気管２の外径と略同径で、かつ、円筒状の前側筒状部８ｂと後側筒状部８ｃが形成されている。前記膨出部８ａを空間７内に配置し、前側筒状部８ｂを、前記上流側排気管３の大径部３ａの後端部に外嵌し、前記後側筒状部８ｃを、下流側排気管４の前端部に外嵌して、内側規制部材８が、上流側排気管３と下流側排気管４との間に架橋されている。このように、内側規制部材８が、剛性を有して架橋されていることから、内側規制部材８は上流側排気管３と下流側排気管４を相互に支持している。
【００２６】
前記内側規制部材８は、剛性と通気性を有するものであれば任意のものを用いることができ、本実施例においては金属製の金網を使用した。
【００２７】
前記内側規制部材８の外側には、該内側規制部材８の外表面になつくように、内側規制部材８の外面と略同形状で、柔軟性を有する変形可能な断熱材９が排気管２の全周に亘って環状に配置されている。本実施例においては、断熱材９としてセラミック系繊維体を用いた。
【００２８】
前記断熱材９の外側には、気密性を有し柔軟で変形可能な膜部材１０が配置されている。該膜部材１０は、その内径が前記断熱材９の前後の端部の外径と略同径で、かつ、円筒状に形成されている。該膜部材１０の前端部は、前記内側規制部材８の前側筒状部８ｂに外嵌され、膜部材１０の後端部は、前記内側規制部材８の後側筒状部８ｃに外嵌されている。
【００２９】
前記膜部材１０としては、気密性を有し、排気圧の変化により変形可能な部材であれば任意のものを用いることができる。また、該膜部材１０としては、耐熱性と気密性を具備し、かつ、弾性変形が容易な薄肉状の部材であることが好ましい。該膜部材１０として、例えば、耐熱許容値が低くてもよい場合には、樹脂製やゴム製の膜部材を用い、耐熱性が要求される場合には、セラミック繊維体、金属製のベローズや、金属製ダイアフラムを用いることができる。なお、膜部材１０は、単層でも複層でもよい。
【００３０】
前記膜部材１０の外側には、剛性と通気性を有する外側規制部材１１が排気管２の全周にわたって環状に配設されている。前記外側規制部材１１の縦断面形状の中央部は、図１に示すように、排気管２の外側方向に円弧状に膨出した膨出部１１ａが形成され、該膨出部１１ａの両側部には、その内径が前記膜部材１０の外径と略同径で、かつ、円筒状の前側筒状部１１ｂと後側筒状部１１ｃが形成されている。前側筒状部１１ｂは、前記上流側排気管３の大径部３ａの後端部の外側に位置する膜部材１０に外嵌され、前記後側筒状部１１ｃは、下流側排気管４の前端部の外側に位置する膜部材１０に外嵌されている。外側規制部材１１は、剛性を有していることから、該外側規制部材１１は上流側排気管３と下流側排気管４を相互に支持している。
【００３１】
これにより、前記膜部材１０の前側外縁部の全周は、前記内側規制部材８の外縁部である前側筒状部８ｂと、外側規制部材１１の外縁部である前側筒状部１１ｂとで挟持され、前記膜部材１０の後側外縁部の全周は、前記内側規制部材８の外縁部である後側筒状部８ｃと、外側規制部材１１の外縁部である後側筒状部１１ｃとで挟持され、該外側規制部材１１は、前記排気管２の外壁（外周部）に対して固設され、前記開口部６は、前記膜部材１０によって気密に閉塞されている。
【００３２】
前記外側規制部材１１は、剛性と通気性を有するものであれば任意のものを用いることができ、また、該外側規制部材１１に可撓性を持たせてもよい。本実施例においては金属製の金網を使用した。
【００３３】
なお、前記上流側排気管３の大径部３ａの後端部と、内側規制部材８の前側筒状部８ｂと、膜部材１０の前端部と、外側規制部材１１の前側筒状部１１ｂとを重ねた状態で溶接等により固定することが好ましい。また、同様に下流側排気管４の前端部と、内側規制部材８の後側筒状部８ｃと、膜部材１０の後端部と、外側規制部材１１の後側筒状部１１ｃとを重ねた状態で溶接等により固定することが好ましい。また、前記断熱材９は、固定されなくとも、その前端部と後端部が内側規制部材８と膜部材１０により挟持されていればよい。
【００３４】
前記の構成により、前記膜部材１０は、その内側に位置する内側規制部材８と、その外側に位置する外側規制部材１１により、排気管２の管軸と直交する方向（管軸から放射方向）における内外方向への膜部材１０の変形量が規制されるようになっている。この両規制部材８，１１により許容される膜部材１０の変形量（ストロークＬ１）は、後述する定在波を抑制できるだけの膜部材１０の変形量を確保できれば良く、適宜設定する。例えば、一般的な乗用車に用いる排気管においては、膜部材１０の中央部における変形量Ｌ１を、内外方向に夫々約１０ｍｍに設定すれば、定在波を抑制できる。
【００３５】
また、前記上流側排気管３の縮径部３ｂと小径部３ｃは、上流側排気管３の上流側から流れてくる排気ガスが、膜部材１０へ直当りすることを阻止する遮蔽手段１２を構成している。
【００３６】
また、前記定在波抑制装置１は、前記内側規制部材８と、断熱材９と、膜部材１０と、外側規制部材１１と、遮蔽手段１２で構成されている。
【００３７】
次に、前記のような構造を有する定在波抑制装置１における定在波抑制機能について説明する。
【００３８】
圧力脈動を伴って排気管２を流下する排気ガスは、上流側排気管３内を流下し、遮蔽手段１２である縮径部３ｂにて縮流された後に、小径部３ｃを流下し、下流側排気管４内へ流入する。そのため、排気ガスは直接的に内側規制部材８、膜部材１０、外側規制部材１１に当らないため、これらの部材が排気ガスの高熱や脈動に起因して劣化することを抑制することができる。更に、断熱材９によっても、膜部材１０への熱伝達は遮られ、膜部材１０の劣化を抑制することができ、長期にわたって定在波抑制効果を発揮することができる。
【００３９】
一方、排気ガス脈動圧は、排気管内全体に伝わるため、上流側排気管３の小径部３ｃを伝搬した排気ガス脈動圧は、縮径部３ｂと小径部３ｃの外側の空間７を伝播して、内側規制部材８を透過した後に、定在波の腹に位置し、かつ、気密性のある膜部材１０を動かすべく作用する。該膜部材１０は、排気脈動圧に追従して変形し、排気管２の内外方向へ振動する。この振動は、無限大の大気を振動させることと等価であるため、膜部材１０の振動により、排気ガス脈動圧の圧力は開放され、音響的には低いインピーダンスの短絡状態となり、排気管２内の音圧が上昇せず定在波が抑止される。
【００４０】
また、前記膜部材１０の変形量は、膜部材１０の内側と外側に位置する内側規制部材８と外側規制部材１１により規制され、膜部材１０が必要量以上に変形することによる膜部材１０の損傷や劣化が防止される。この膜部材１０の振幅量（変形量）Ｌ１は、一般的な乗用車に用いる排気管においては、内外方向に夫々約１０ｍｍに設定すれば、定在波を抑制できる。
【００４１】
また、前記膜部材１０の外縁部の全周は、前記内側規制部材８の外縁部８ｂ，８ｃと外側規制部材１１の外縁部１１ｂ，１１ｃとで挟持され、該外側規制部材１１は、前記排気管２に固設されて、開口部６が膜部材１０によって気密に閉塞されていることにより、膜部材１０の外縁部と両規制部材８，１１の外縁部との間に隙間が殆ど生じず、排気ガス及び排気騒音の外部への漏出を抑えることができる。
【００４２】
以上のように、本発明の定在波抑制装置１は、従来のサブマフラに比べて小型で簡素な構造で、かつ、特許文献１，２の異音対策よりも排気ガスの漏洩を抑制し、かつ、定在波の発生を抑止できる。また、定在波抑制装置１は、小型に形成できるので、定在波モードや所望の消音量に応じて、排気管２の適所に必要個数を容易に設置することができる。
【実施例２】
【００４３】
前記実施例１においては、膜部材１０へ直当りすることを阻止する遮蔽手段１２を設けたが、該遮蔽手段１２を設けない構造としてもよい。
【００４４】
この実施例２におけるその他の部材及び構成は前記実施例１と同様であるためその説明を省略する。
【００４５】
本実施例２においては、遮蔽手段を有しないため遮蔽手段による前記実施例１における作用、効果は有しないものの、その他において前記実施例１と同様の作用、効果を奏する。
【実施例３】
【００４６】
図３及び図４は本発明の実施例３を示す。
本実施例３において、排気管１３は、その上流側が内燃機関や燃料電池等に連結されるもので、図３に示すように、上流側排気管１３ａと下流側排気管１３ｂを有し、上流側排気管１３ａと下流側排気管１３ｂは分割されている。前記上流側排気管１３ａの後端と下流側排気管１３ｂの前端とは、軸方向に所定の幅で離間し、それらの間に、排気管１３の周方向全体にわたる開口１３ｃが形成されている。
【００４７】
前記下流側排気管１３ｂの前端には、該下流側排気管１３ｂの内径より大径の拡径部１４が固設されている。該拡径部１４は、図３に示すように、排気管１３の全周にわたって鍔状に形成されている。前記拡径部１４の後壁及び外周壁は開口せず、図４に示すように、その前面に拡径部１４の全周にわたって環状に開口する開口部１４ａが形成されている。
【００４８】
前記上流側排気管１３ａの後端部１３ｄと拡径部１４の外周壁１４ｃの前端部とは、図３に示すように、排気管１３の軸方向において重なり合うように配置され、拡径部１４の外周壁１４ｃ及び後壁と、上流側排気管１３ａの後端部１３ｄとで空間１４ｂが形成されている。該空間１４ｂと排気管１３内は開口部１３ｃで連通し、前記開口部１４ａは排気管１３内と連通している。
【００４９】
前記開口部１４ａには、横断面形状（排気管１３の軸に直交する断面形状）がドーナツ状の内側規制部材１５が配置されている。該内側規制部材１５は、前記実施例１と同様にその縦断面形状の中央部が、図３に示すように、排気管１３の後側方向に膨出した円弧状の膨出部１５ａに形成されている。該膨出部１５ａが、空間１４ｂ内に位置し、内側規制部材１５の外周縁が拡径部１４の前側壁の前側に位置するように設けられている。前記内側規制部材１５の前側には横断面形状がドーナツ状の断熱材１６が配置されている。該断熱材１６の前側にはドーナツ状の膜部材１７が配置され、その前側には横断面形状がドーナツ状の外側規制部材１８が配置されている。該外側規制部材１８は、前記実施例１と同様にその縦断面形状の中央部が、図３に示すように、排気管１３の前側方向に膨出した円弧状の膨出部１８ａに形成されている。
【００５０】
内側規制部材１５と断熱材１６と膜部材１７と外側規制部材１８は、前記実施例１の内側規制部材８と、断熱材９と、膜部材１０と、外側規制部材１１の形状とは異なるものの、それ以外は夫々同様に構成されている。前記膜部材１７として、本実施例においては、金属製の環状の凸凹が同心状に並ぶ所謂ダイアフラムを使用した。
【００５１】
拡径部１４の前側壁の外周部前面に、内側規制部材１５の外縁部と、断熱材１６の外縁部と、膜部材１７の外縁部と、外側規制部材１８の外縁部を重ねて溶接等で固定され、拡径部１４の前側壁の内周部前面に、内側規制部材１５の内縁部と、断熱材１６の内縁部と、膜部材１７の内縁部と、外側規制部材１８の内縁部を重ねて溶接等により固定されている。
【００５２】
これにより、前記膜部材１７の外縁部と内縁部の全周は、夫々、前記内側規制部材１５の外縁部と内縁部と、外側規制部材１８の外縁部と内縁部とで挟持され、該外側規制部材１８は、前記拡径部１４の前側壁に対して固設されている。すなわち、外側規制部材１８は、排気管１３の外周部に固設され、開口部１４ａは膜部材１７により気密に閉塞されている。
【００５３】
また、上流側排気管１３ａの後端部１３ｄ等は、上流側排気管１３ａの上流側から流れてくる排気ガスが、膜部材１７へ直当りすることを阻止する遮蔽手段１９を構成している。また、定在波抑制装置２０は、前記拡径部１４と、内側規制部材１５と、断熱材１６と、膜部材１７と、外側規制部材１８と、遮蔽手段１９で構成されている。
【００５４】
本実施例３においても、排気管１３内の排気ガス脈動圧を、開口１３ｃから拡径部１４の空間１４ｂ内に誘導し、膜部材１７を振動させることで、前記実施例１と同様に定在波を抑制する。
【００５５】
また、本実施例３においても、前記実施例１と同様の作用、効果を奏する。
更に、本実施例３の膜部材１７の表面積は、前記実施例１の膜部材１０の表面積より大きいことから、本実施例３の定在波抑制装置２０は、前記実施例１の定在波抑制装置１よりも定在波抑制機能が高い。
【実施例４】
【００５６】
図５乃至図７は本発明の実施例４を示す。
図５は、排気管２２とは別体のタイプの定在波抑制装置２１を、排気管２２に取付けた実施例を示すものである。
【００５７】
排気管２２には、図５に示すように、その周方向の略半周にわたる弧状の切欠部２２ａが、定在波の腹に位置する部分において貫通形成されている。
【００５８】
前記定在波抑制装置２１は、前記切欠部（開口部）２２ａの外側に、該切欠部２２ａを架橋するように配置されている。前記定在波抑制装置２１は、内側規制部材２３と断熱材２４と膜部材２５と外側規制部材２６で構成されている。
【００５９】
前記切欠部２２ａには、図５乃至図７に示すように、前記切欠部２２ａ全体にわたって、前記実施例１の内側規制部材８と同様の内側規制部材２３が配置され、該内側規制部材２３の外側全体に前記実施例１の断熱材９と同様の断熱材２４が配設され、該断熱材２４の外側全体に前記実施例１の膜部材１０と同様の膜部材２５が配設され、該膜部材２５の外側全体に外側規制部材２６が配設されている。
【００６０】
前記外側規制部材２６は、図５乃至図７に示すように、多孔板を３次元的にプレス成形して形成されている。更に、その縦断面形状の中央部には、図５に示すように、排気管２２の外側方向に半円状に膨出した膨出部２６ａが形成され、該膨出部２６ａの周縁には鍔部２６ｂが形成されている。
【００６１】
内側規制部材２３と断熱材２４と膜部材２５は、排気管２２の略半周に亘って形成され、前記実施例１の内側規制部材８と、断熱材９と、膜部材１０の排気管２の全周に亘って形成された形状とは異なるものの、それ以外は夫々同様に構成されている。
【００６２】
前記切欠部２２ａの外縁部に、内側規制部材２３の外縁部と、断熱材２４の外縁部と、膜部材２５の外縁部と、外側規制部材２６の鍔部２６ｂを重ねて溶接等により固定されている。これにより、前記膜部材２５の外縁部の全周は、前記内側規制部材２３の外縁部と外側規制部材２６の外縁部（鍔部）２６ｂで挟持され、該外側規制部材２６は、排気管２２の外壁（外周部）に対して固設されている。これにより、前記開口部２２ａは前記膜部材２５によって気密に閉塞されている。
【００６３】
前記膜部材２５として、金属製ダイアフラムを使用することが好ましい。
本実施例４においては、遮蔽手段を有しないため遮蔽手段による前記実施例１における作用、効果は有しないものの、その他において前記実施例１と同様の作用、効果を奏する。
【００６４】
更に、多孔板を３次元的にプレス成形して外側規制部材２６を形成したので、前記実施例１乃至４の定在波抑制装置と比較して、定在波抑制装置２１を強固に保護することができる。
【実施例５】
【００６５】
図８乃至図１２は本発明の実施例５を示す。
前記実施例１乃至４は、本発明の定在波抑制装置と排気管とを一体に形成したものであるが、定在波抑制装置を排気管とは別体にユニット化して排気管に接続するようにしてもよい。
【００６６】
図８は、排気管３０とは別体のタイプの定在波抑制装置３１を、排気管３０に取付けた実施例を示すものである。
【００６７】
排気管３０には、図８に示すように、円形の嵌合穴３２が、定在波の腹に位置する部分において貫通形成され、該嵌合穴３２に、前記定在波抑制装置３１が嵌合配置されている。
【００６８】
定在波抑制装置３１は、胴部３３と定在波抑制部３４とで構成されている。
前記胴部３３は、図８に示すように、前記嵌合穴３２に嵌合する中空円筒状の円筒部３３ａを有し、該円筒部３３ａの上端には、該円筒部３３ａから外方向へ突出する環状のフランジ３３ｂが形成され、円筒部３３ａの上部には開口部３３ｅが形成されている。前記円筒部３３ａにおける排気管３０内に嵌入された部分の下部で、かつ、円筒部３３ａの中心より後方の後半面の下部には開口穴３３ｃが形成されている。該開口穴３３ｃにより、排気管３０内と胴部３３内とは連通し、開口部３３ｅと排気管３０内は連通している。
【００６９】
前記円筒部３３ａの下端には、図８、図１１に示すように、円筒部３３ａの前方から後方に向かって、排気管３０の内側方向へ突出する底部３３ｄが形成され、円筒部３３ａの下端は底部３３ｄにより閉塞され、開口していない。前記円筒部３３ａとフランジ３３ｃと底部３３ｄは一体に形成されている。
【００７０】
前記定在波抑制部３４は、図８乃至図１２に示すように、外周に鍔状の周縁を有し内側へ膨出する半球状の内側規制部材３８と、外周に鍔状の周縁を有し内側へ膨出する半球状の断熱材３９と、円盤状の膜部材４０と、外周に鍔状の周縁を有し外側へ膨出する半球状の外側規制部材４１で構成されている。内側規制部材３８と断熱材３９と膜部材４０と外側規制部材４１の夫々の周縁の外径は、円筒部３３ａの内径よりも大きく設定されている。また、内側規制部材３８と断熱材３９と膜部材４０と外側規制部材４１は、前記実施例１の内側規制部材８と、断熱材９と、膜部材１０と、外側規制部材１１と形状は異なるものの、それ以外は夫々同様に構成されている。胴部３３のフランジ３３ｂに、内側規制部材３８の外縁部と、断熱材３９の外縁部と、膜部材４０の外縁部と、外側規制部材４１の外縁部を重ねて溶接等により固定されている。これにより、前記膜部材４０の外縁部の全周は、前記内側規制部材３８の外縁部と外側規制部材４１の外縁部とで挟持され、該外側規制部材４１は、胴部３３のフランジ３３ｂに固設されている。すなわち、外側規制部材４１は、排気管３０の外周部に固設され、前記開口部３３ｅは、前記膜部材４０によって気密に閉塞されている。
【００７１】
前記膜部材４０として、金属製の環状の凸凹が同心状に並ぶ所謂ダイアフラムを使用することが好ましい。
【００７２】
前記胴部３３の円筒部３３ａの周壁面と、底部３３ｄが、膜部材４０への排気ガスの直当りを阻止する遮蔽手段４５を構成している。
【００７３】
前記定在波抑制装置３１は、嵌合穴３２内に嵌合し、胴部３３と排気管３０の外周面とが全周隅肉溶接で気密に固定されている。なお、定在波抑制装置３１の排気管３０への固定方法は、溶接に限らず、直接的に螺合してもよいし、フランジや台座を介して螺合するようにしてもよい。
【００７４】
本実施例５においても、定在波抑制装置３１の開口穴３３ｃが排気管３０の下流側に開口していることで、前記実施例１と同様に、排気管３０内の排気ガス脈動圧のみを、開口穴３３ｃから胴部３３内に誘導し、膜部材４０を振動させることで、定在波を抑制できる。
【００７５】
また、流下する排気ガスは、遮蔽手段４５である胴部３３の円筒部３３ａの壁面及び底部３３ｄにより遮られて胴部３３内には流入せず、排気ガスは直接的に内側規制部材３８、膜部材４０、外側規制部材４１に当らないため、これらの部材が排気ガスの高熱や脈動に起因して劣化することを抑制することができる。また、更に、断熱材３９によっても、膜部材４０への熱伝達は遮られ、膜部材４０の劣化を抑制することができる。
【００７６】
また、本実施例５においても、前記実施例１と同様の作用、効果を奏する。
また、定在波抑制装置３１は、前記実施例１乃至４の定在波抑制装置と比較してより小型に形成できるので、該定在波抑制装置３１の設置自由度は向上する。しかし、前記実施例１乃至４の定在波抑制装置に比べて膜部材４０の表面積が小さくなるため、単体としての定在波抑制能力は低下するため、適所への複数個の設置が好ましい。
【実施例６】
【００７７】
前記実施例１乃至５の定在波抑制装置１，２０，２１，３１には、断熱材材９，１６，２４，３９を設けたが、定在波抑制装置１，２０，２１，３１を設けた位置における排気ガスの温度と膜部材１０，１７，２５，４０の耐熱温度に応じては、断熱材材９，１６，２４，３９を設けなくても良い。
【００７８】
例えば、膜部材１０，１７，２５，４０が所定以上の耐熱性を有している場合や、定在波抑制装置１，２０，２１，３１を排気熱回収装置（排気冷却装置）の下流側に設ける場合や、定在波抑制装置１，２０，２１，３１を燃料電池の排気管に設ける場合等には、断熱材材９，１６，２４，３９を設けなくても良い。
【００７９】
この実施例６におけるその他の部材及び構成は前記実施例１乃至５と同様であるためその説明を省略する。
【００８０】
本実施例６においては、断熱材を有しないため断熱材による前記実施例１乃至５における作用、効果は有しないものの、その他において前記実施例１乃至５と同様の作用、効果を奏する。
【実施例７】
【００８１】
前記実施例１乃至６においては、定在波抑制装置を、排気管に１個設けたが、同一排気管に定在波抑制装置を複数個並設してもよい。
【００８２】
また、前記実施例１乃至６の定在波抑制装置を、複数種類組み合わせて同一排気管に並設してもよい。
【００８３】
本実施例７においても、前記実施例１乃至６と同様の作用、効果を発揮できる。
【符号の説明】
【００８４】
１，２０，２１，３１  定在波抑制装置
２，３，４，１３，１３ａ，１３ｂ，２０，３０  排気管
６，１４ａ，２２ａ，３３ｅ  開口部
８，１５，２３，３８  内側規制部材
１０，１７，２５，４０  膜部材
１１，１８，２６，４１  外側規制部材
１２，１９，４５  遮蔽手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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