(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクティブサイレンサー（４）のサイレンサーハウジング（５）を、自動車の排気系統（１）における排気経路（２）の排気管（３）に流体通過可能に接続する接続管（７）であって、
前記接続管（７）は、前記サイレンサーハウジング（５）から前記排気管（３）に至り前記排気管（３）を通じて排気ガスが流入する接続スペース（９）を内包する管壁部（８）を有し、
冷媒が流通する冷却管（１４）が前記接続スペース（９）に配置され、前記冷却管（１４）は、前記接続管（７）を貫通して前記接続スペース（９）の内部で前記排気ガスにさらされ、前記接続管（７）の外側に流入部（１５）と排出部（１６）とを有し、
前記流入部（１５）は、冷媒を前記冷却管（１４）に導入する冷媒吸入口（１７）が前記接続管（７）の外部に配置されるよう、前記管壁部（８）を貫通し、
前記排出部（１６）は、冷媒を前記冷却管（１４）から排出する冷媒吐出口（１９）が前記接続管（７）の外部に配置されるよう、前記管壁部（８）を貫通し、
前記各冷却管（１４）の前記流入部（１５）および前記排出部（１６）は、前記接続管（７）の反対側（２２、２３）にそれぞれ位置するよう、かつ各冷却管（１４）の冷媒吸入口（１７）と冷媒吐出口（１９）がそれぞれ前記管壁部（８）から距離（４１、４２）をとるよう、前記管壁部（８）を貫通し、
前記冷媒吸入口（１７）および前記冷媒吐出口（１９）は前記接続管（７）を取り巻く周辺領域（２０）に対して開口しており、周辺空気は冷媒として前記冷却管（１４）を流通し、
前記冷媒吐出口（１９）は前記接続管（７）の上面側（２２）に配置され、前記冷媒吸入口（１７）は前記接続管（７）の下面側（２３）に配置され、
前記接続管（７）の前記上面側（２２）は、重力方向（Ｇ）に沿って見た場合に、前記接続管（７）の前記下面側（２３）より高い位置にあり、
前記冷却管（１４）は、自動車に搭載された場合かつ該自動車の走行中に前記接続管（７）周辺に生ずる周辺空気流（２５）に前記冷媒吸入口（１７）が対向するよう、前記接続管（７）に対し配置され、および／または形成されている接続管（７）。
【請求項２】
前記冷却管（１４）は、前記接続管（７）に複数並べて設けられ、
前記各冷却管（１４）の前記冷媒吸入口（１７）は、前記周辺空気流（２５）の上流側に隣り合わせて設けられている前記冷媒吸入口（１７）よりも、前記周辺空気流（２５）の下流側に設けられている前記冷媒吸入口（１７）の方が、前記管壁部（８）からの離間距離が長く形成されている請求項１に記載の接続管（７）。
【請求項３】
前記冷却管（１４）の前記流入部（１５）は、少なくとも前記接続管（７）の外部においては、前記冷媒吸入口（１７）が前記各冷却管（１４）の長手方向中心軸（２８）から距離（４３）をとるように屈曲している請求項１又は請求項２に記載の接続管（７）。
【請求項４】
前記冷媒吸入口（１７）は、前記周辺空気流（２５）に対向する前記冷媒吸入口（１７）の吸入断面（２９）が前記冷却管（１４）の断面（３０）よりも大きくなるように、前記冷却管（１４）の長手方向中心軸（２８）に対して面取りされている請求項１又は請求項２に記載の接続管（７）。
【請求項５】
前記冷却管（１４）は、少なくとも前記接続スペース（９）において直線形状であり、前記冷媒吸入口（１７）が前記周辺空気流（２５）に対向するよう前記接続管（７）に対して斜めに配置されている請求項１又は請求項２に記載の接続管（７）。
【請求項６】
アクティブサイレンサー（４）のサイレンサーハウジング（５）を、自動車の排気系統（１）における排気経路（２）の排気管（３）に流体通過可能に接続する接続管（７）であって、
前記接続管（７）は、前記サイレンサーハウジング（５）から前記排気管（３）に至る接続スペース（９）を内包する管壁部（８）を有し、
冷媒が流通する少なくとも一本の冷却管（１４）が前記接続スペース（９）に配置され、前記冷却管（１４）は流入部（１５）と排出部（１６）とを有し、
前記流入部（１５）は、冷媒を前記冷却管（１４）に導入する冷媒吸入口（１７）が前記接続管（７）の外部に配置されるよう、前記管壁部（８）を貫通し、
前記排出部（１６）は、冷媒を前記冷却管（１４）から排出する冷媒吐出口（１９）が前記接続管（７）の外部に配置されるよう、前記管壁部（８）を貫通し、
少なくとも一本の前記冷却管（１４）が、冷媒が循環する冷却回路（３１）に接続され、
前記冷媒吸入口（１７）は、前記冷却回路（３１）の、前記冷媒を前記冷却管（１４）に供給する流出配管（３２）に接続され、
前記冷媒吐出口（１９）は、前記冷却回路（３１）の、前記冷媒を前記冷却管（１４）から排出する戻り配管（３３）に接続されている接続管（７）。
【請求項７】
少なくとも２本の冷却管（１４）が、冷媒が並列に流通するよう前記冷却回路（３１）に並列に接続され、及び／または、
少なくとも２本の冷却管（１４）が、冷媒が順次流通するよう前記冷却回路（３１）に直列に接続されている請求項６に記載の接続管（７）。
【請求項８】
アクティブサイレンサー（４）のサイレンサーハウジング（５）を、自動車の排気系統（１）における排気経路（２）の排気管（３）に流体通過可能に接続する接続管（７）であって、
前記接続管（７）は、前記サイレンサーハウジング（５）から前記排気管（３）に至る接続スペース（９）を内包する管壁部（８）を有し、
冷媒が流通する少なくとも一本の冷却管（１４）が前記接続スペース（９）に配置され、前記冷却管（１４）は流入部（１５）と排出部（１６）とを有し、
前記流入部（１５）は、冷媒を前記冷却管（１４）に導入する冷媒吸入口（１７）が前記接続管（７）の外部に配置されるよう、前記管壁部（８）を貫通し、
前記排出部（１６）は、冷媒を前記冷却管（１４）から排出する冷媒吐出口（１９）が前記接続管（７）の外部に配置されるよう、前記管壁部（８）を貫通し、
少なくとも一本の前記冷却管（１４）の前記冷媒吸入口（１７）は、周辺空気を吸入し前記各冷却管（１４）に送り込む冷却ファン（２９）に、少なくとも一本のフィードライン（４０）を介して接続され、前記周辺空気は前記各冷却管（１４）の前記排出部（１９）を通じて周辺領域（２０）に再び排出されるか、または、複数の冷却管（１４）が直列に接続されている場合は前記周辺空気は接続ラインで連結されている次段の冷却管（１４）の前記冷媒吸入口（１７）に供給される接続管（７）。
【請求項９】
少なくとも一本の前記冷却管（１４）は少なくとも前記接続スペース（９）内では直線形状であり、及び／または、
少なくとも一本の前記冷却管（１４）は少なくとも前記接続スペース（９）内で円形の断面を有し、及び／または、
少なくとも一本の前記冷却管（１４）は少なくとも前記接続スペース（９）内で楕円形の断面を有する請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の接続管（７）。
【請求項１０】
自動車の排気系統（１）に使用されるアクティブサイレンサー（４）であって、
サイレンサーハウジング（５）と、
前記サイレンサーハウジング（５）内に配置された少なくとも一つの電気音響トランスデューサー（６）と、
請求項１乃至９のいずれかに記載の少なくとも一本の接続管（７）とを備え、該接続管の管壁部（８）は前記サイレンサーハウジング（５）、および前記排気系統（１）の排気経路（２）の排気管（３）に流体通過可能に接続されている、アクティブサイレンサー（４）。
【請求項１１】
自動車の排気系統であって、
排気ガスを流通させる少なくとも一本の排気管（３）を含む少なくとも一つの排気経路（２）と、
少なくとも一つの請求項１０に記載のアクティブサイレンサー（４）とを備え、該アクティブサイレンサー（４）の前記サイレンサーハウジング（５）は前記接続管（７）を介して前記排気管（３）に流体通過可能に接続されている、排気系統。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はアクティブサイレンサーを内燃機関、特に自動車の排気系統の排気管に接続する接続管に関するものであり、その特徴は請求項１のプリアンブルに記載のとおりである。本発明はまた、上記接続管とともに排気系統の排気管に取り付けられるアクティブサイレンサーに関する。さらに本発明は、上記接続管とともに排気系統の排気管に取り付けられるアクティブサイレンサーを備えた、排気系統に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＤＥ１０２０１１０８９７７４Ａ１には、排気ガスを通過させる排気管を有する排気経路を備えた排気系統が開示されている。また、サイレンサーハウジングと当該サイレンサーハウジング内に配置された電気音響トランスデューサーとを有するアクティブサイレンサーも開示されている。さらには、接続管であって、その管壁部がサイレンサーハウジングから排気管に至る接続スペースを内包しており、サイレンサーハウジングおよび排気管と流体通過可能に接続された接続管が開示されている。好ましくはスピーカーで構成されるトランスデューサーは、ハウジング内でプリボリュームに対して露出しており、ハウジングは排気管の内部スペースと接続管を介して流体通過可能に接続されている。これにより、サイレンサーの稼働中、トランスデューサーが発生する音はプリボリュームに進入し、プリボリュームから接続管を通じて排気管へと導入される。しかし、このとき排気系統が稼働中であれば、高温の排気ガスが排気管から接続管を通じてプリボリュームに進入し、さらにはトランスデューサーに入り込むこととなる。その結果、トランスデューサーは比較的高い熱負荷にさらされることになる。
【０００３】
トランスデューサーおよびアクティブサイレンサー全体にかかる熱負荷を軽減するため、上記ＤＥ１０２０１１０８９７７４Ａ１による排気系統においては、接続管に遮蔽手段を設け、接続管が一方ではエアバウンド音を通過させる一方、該接続管の長手方向中心軸と平行な方向では通過しないよう構成している。その結果排気管内部からの熱放射は接続管を通じてプリボリュームおよびトランスデューサーに直接届くこととなる。しかし、このような遮蔽手段は、エアバウンド音の、トランスデューサーのプリボリュームから接続管を通じて直接排気管に至る流れの妨げとなり、その結果アクティブサイレンサーの音響効率が低下してしまう。さらに、接続管における遮蔽手段が設けられている部位は、トランスデューサーにかかる熱負荷を低減するべく排気ガスのもたらす熱を放散するための冷却部材として用いることができる。
【発明の概要】
【０００４】
本発明は、冒頭に述べた種類の接続管、アクティブサイレンサー、または排気系統に代わり、トランスデューサーまたはアクティブサイレンサーを効率よく熱から保護する改良された実施形態、または少なくとも別の実施形態を提案するものである。同時に、サイレンサーと排気管との効率的な音響接続を提案するものである。
【０００５】
本発明によれば、上記の課題は独立項の主題により解決できる。従属項には有益な実施形態が述べられている。
【０００６】
本発明は概略、冷媒が流通し、接続管を通じて延伸する少なくとも一本の冷却管を提供することを基本とする。すなわち冷却管の一部は接続スペース内に配置され、該スペースに対する冷却効果を発揮する。冷媒が流通する冷却管を使用することにより、接続スペース内の排気ガスの熱は冷却管に移動し、冷却管を介して冷媒に移動し、冷却管から冷媒と共に排出される。これによって接続スペース内の排気ガスに対し特に優れた冷却効果が得られ、その結果、トランスデューサーおよびサイレンサーを効率的に熱から保護することが可能となる。
【０００７】
冷却管の適切な寸法設定および配置により、また複数の冷却管を使用する場合は冷却管の適切な本数選択と接続スペース内での分布により、接続管内の音の伝導路を不当に阻害する恐れなく、特に優れた冷却効果を達成することができる。したがって、上記提案の排気系統は特に優れた音響効率を有することとなる。
【０００８】
冷却管はそれぞれ、流入部と排出部とを有する。冷却管の接続管またはその内部への取り付けは、冷媒が冷却管に導入される冷媒吸入口が接続管の外部に突出するように流入部を接続管の管壁部に貫通させ、かつ冷媒が冷却管から離間するための冷媒吐出口が接続管の外部に突出するように排出部を接続管の管壁部に貫通させることによりなされる。これにより、冷媒の供給と排出が、接続管内のスペースを使用することなく行え、エアバウンド音が接続スペース内で膨張するための断面積を比較的大きくとることができる。管壁部のブッシングは漏出を防止する構造となっているので、排気ガスが接続スペースから周囲に漏れる恐れはない。
【０００９】
有利な実施形態によれば、各々の冷却管の流入部および排出部は、接続管を挟んで反対側に位置するよう、接続管の管壁部を貫通させるとよい。この場合、流入部および排出部を、各々の冷却管の冷媒吸入口と冷媒吐出口がそれぞれ接続管の管壁部から離間するように当該管壁部を貫通させるのが好適である。この離間距離は、接続管の長手方向中心軸を横断する方向に見た距離である。すなわち各冷却管は、その流入部および排出部が接続管の管壁部から外部に向かって突出している。このような構造は単純で、容易に達成できる。流入部と排出部を漏出防止可能に接続管の管壁部に貫通させることにより、冷却管と接続管の管壁部とが密接に固定され、本実施形態においては接続管が冷却管により強化される。冷却管の流入部と排出部とが接続管に強固に接続されることにより、冷却管は張力および圧力に対する耐性を増す中空の支持部として機能する。上記ブッシングはハンダ付け、溶接、または接着剤により封止可能に取り付けることができる。
【００１０】
さらなる展開においては、各々の冷却管の流入部と排出部を接続管の周囲の大気に対して開口させることができ、この場合周辺空気が冷却管を通って冷媒の役目を果たす。つまり周辺空気が流入部から冷却管に進入し、排出部から冷却管を出て再び大気に戻る。これにより特に安価な冷却構造が得られる。
【００１１】
特に有利なさらなる展開においては、各々の冷却管を、排気系統が組み付けられて内燃機関が稼働するときに冷却管を通じての対流が促進されるよう、接続管に対して取り付けてもよい。高温の排気ガスの熱が冷却管から冷却管内の空気に伝わると、冷却管内の空気は膨張する。すると冷却管内では対流による空気流が発生する。冷却管を接続管上または接続管内に配置することによって、当該対流は促進され、排気ガスによって熱せられた空気は冷媒吐出口を通って冷却管から排出される。これにより同時に、周辺空気が冷媒吸入口を通って冷却管に進入する。各冷却管におけるこのような対流に起因する受動的気流により、特に低コストで冷却が実現できる。
【００１２】
別の実施形態では、冷媒吐出口を接続管の上面側に配置し、冷媒吸入口を接続管の下面側に配置してもよい。排気系統が組み付けられた状態では、接続管の上面側は重力の作用する方向に沿って見ると接続管の下面側より高い位置にある。このような接続管の向きにより、冷却管を通じての対流がより促進される。
【００１３】
特に有利なさらなる展開においては、接続管、サイレンサー、または排気系統が自動車や移動車両に用いられる場合、車両の走行によって接続管周辺に生ずる周辺空気流に冷媒吸入口が対向するよう、冷却管を接続管に対し配置するか、および／または形成してもよい。上記に加えまたは上記に代えて、周辺領域に設置したファンにより周辺空気流を発生または増強してもよい。冷媒吸入口が周辺空気流に対向しているため、上記構成により冷媒吸入口への圧力が増し、周辺空気が冷却管内に勢いよく進入し、冷却管内では冷媒吸入口から冷媒吐出口に至る冷却空気流が生成される。
【００１４】
さらなる展開においては、冷却管の流入部を、少なくとも接続管の外部において冷却管の長手方向中心軸から離間するように屈曲させてもよい。これによって、特に、冷媒吸入口の上記の周辺空気流に対する向きが改善される。この場合、冷媒吸入口が周辺空気流に対向するよう流入部を曲げるのが好適である。これにより、組立時において冷却管における流入部近傍を、周辺空気流の冷媒吸入口への流入を促進するのに適した形状に形成することが可能となる。
【００１５】
上記に加えまたは上記に代えて、冷媒吸入口を冷却管の長手方向中心軸に対し面取りして、周辺空気流に対向する流入部の吸入口断面が、当該面取りされた冷媒吸入口に隣接する冷却管断面よりも大きくなるようにしてもよい。ここで、冷却管断面とは冷却管の長手方向中心軸に垂直に切った断面を指す。吸入口断面が拡大することにより、冷媒吸入口における、周辺空気流の入射流による動的圧力が増大する。その結果、冷却管を通り抜ける空気流の速度が増大する。
【００１６】
上記に加えまたは上記に代えて、冷却管の少なくとも接続スペース内に配置された部分を、冷媒吸入口が周辺空気流に対向するよう、直線的かつ接続管に対し斜めに配置してもよい。これにより、冷媒吸入口の開口した断面は周辺空気流の流れ方向に平行な投射面において拡大することとなり、冷媒吸入口における動的圧力が増大し、冷却管を通り抜ける冷却用の空気または周辺空気の流通を促進することができる。
【００１７】
別の実施形態では、少なくとも一本の冷却管を、冷媒が循環する冷却回路に接続してもよい。この場合、冷媒吸入口は冷却回路の、冷媒を冷却管に供給する流出配管に接続され、冷媒吐出口は冷却回路の、冷媒を冷却管から排出する戻り配管に接続される。冷却回路は開放回路でもよいが、好ましくは閉鎖回路とするのがよい。冷却回路はどのような形態であれ内燃機関や車両に用いられているものでよく、各冷却管を適宜接続すればよい。例えば、エンジンの冷却回路を用いてもよい。または、車両の空調システムの冷却回路を利用してもよい。さらには、アクティブサイレンサーの冷却用に別途冷却回路を設けてもよい。冷却回路を閉鎖回路として構成した場合、特に液状の冷媒を使うのが有利である。より高い熱伝導効率、すなわち冷却効果が得られるからである。
【００１８】
有利な構成として、少なくとも２本の冷却管を冷却回路に並列に接続し、冷媒がこれらの冷却管を並列に流れるようにしてもよい。さらには、少なくとも２本の冷却管を冷却回路に直列に接続し、冷媒がこれらの冷却管を順次流れるようにしてもよい。並列に流通させる場合は冷媒の流通量を大きくすることができる。直列接続の場合は効率面で優れる。並列であれ直列であれ、存在するすべての冷媒配管を冷却回路に接続するのが好適である。また、ある実施形態においては何本かの冷却管を並列流通とし、何本かの冷却管を直列流通としてもよい。例えば、少なくとも２つの冷却管グループを直列流通とし、各グループ内では冷却回路に対し並列に流通する構成でもよい。
【００１９】
別の実施形態では、少なくとも一本の冷却管の冷媒吸入口は、周辺空気を吸入して冷却管内に送り込む冷却ファンに少なくとも一本のフィードラインを介して接続されていてもよく、この場合、周辺空気が当該または別の冷却管の冷媒吐出口から排出されて直接大気に戻るよう、冷媒吐出口は開口している。これは、周辺空気が冷媒として作用する、開放冷却回路による能動的冷却に相当する。また、複数の冷却管に周辺空気を供給する共用フィードラインを設けるのが好適である。複数の冷却管が直列に接続されている場合なら、当該列の最後尾ではない冷却管の排出部は、次段の冷却管の冷媒吸入口に接続ラインで接続できる。一つの直列群の中では、冷却空気は当該列の最後尾の冷却管に至るまで、大気に直接流出することはない。
【００２０】
別の有利な実施形態では、少なくとも一本の冷却管を、少なくとも接続スペース内において直線形状としてもよい。直線形状の冷却管は接続管に容易にかつ低コストで取り付けることができる。上記に加えまたは上記に代えて、少なくとも一本の冷却管の断面を、少なくとも接続スペース内において円形としてもよい。円形の冷却管は非常に低コストで製造でき、また設置が容易である。
【００２１】
別の実施形態では、少なくとも一本の冷却管の断面を、少なくとも接続スペース内において楕円形としてもよい。ここでも、断面とは当該冷却管の長手方向中心軸に対し垂直に切った面を言う。このような形状とすることで冷却管の表面積が増大し、排気ガスから冷媒への熱伝導が効率よく行われることとなる。
【００２２】
アクティブサイレンサーと排気管との音響的結合に対する悪影響を最小限とするため、楕円形の断面を有する扁平な冷却管を、当該楕円形の断面の長軸が接続管の長手方向中心軸に平行となるように接続スペース内に配置してもよい。また、扁平な冷却管を、その楕円形の断面の長軸が接続管の長手方向中心軸に対して傾くよう、より具体的には垂直となるよう、接続スペース内に配置してもよい。さらには、接続管の断面が、当該接続管の長手方向中心軸に平行な方向に見通したときにある程度不透明となるよう、このような扁平な冷却管を複数、接続スペース内に配置することも可能である。
【００２３】
本発明のさらなる重要な特徴および利点は、従属項、添付の図面、および図面を参照してなされる説明により明らかとなる。
【００２４】
上記の特徴を以下により詳細に説明するが、それらの特徴は記述される各々の組合せのみならず、他の組合せにより、またはそれ自体により、本発明の範囲を逸脱することなく適用可能であることを理解されたい。
【００２５】
本発明の好適な例示的実施形態を模式図として図示するとともに、より詳細に説明する。同一または類似の構成要素、また機能的に同じ構成要素には同一の符号を付す。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】排気系統におけるアクティブサイレンサー部分を示す簡略等尺図である。
【図２】排気系統におけるアクティブサイレンサー部分の上面図である。
【図３】排気系統の接続管部分を示す簡略等尺図である。
【図４】異なる実施形態による接続管を長手方向に見た簡略図である。
【図５】異なる実施形態による接続管を長手方向に見た簡略図である。
【図６】異なる実施形態による接続管を長手方向に見た簡略図である。
【図７】異なる実施形態による接続管を長手方向に見た簡略図である。
【図８】異なる実施形態による接続管を長手方向に見た簡略図である。
【図９】異なる実施形態による接続管を長手方向に見た簡略図である。
【図１０】異なる実施形態による接続管を長手方向に見た簡略図である。
【図１１】異なる実施形態による接続管の簡略断面図である。
【図１２】異なる実施形態による接続管の簡略断面図である。
【図１３】異なる実施形態による接続管の簡略断面図である。
【図１４】異なる実施形態による接続管の簡略上面図である。
【図１５】異なる実施形態による接続管の簡略上面図である。
【図１６】異なる実施形態による接続管の簡略上面図である。
【図１７】異なる実施形態による接続管の簡略上面図である。
【図１８】異なる実施形態による接続管の簡略上面図である。
【図１９】異なる実施形態による接続管の簡略上面図である。
【図２０】異なる実施形態による接続管の簡略上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図１および図２は不図示の内燃機関の排気系統１を示し、該排気系統１は排気ガスを通過させる少なくとも一本の排気管３を有する少なくとも一つの排気経路２を備えている。周知のとおり、排気系統１は燃焼後の排気ガスの内燃機関からの排出、および騒音と有害物質の排出を低減すべく当該排気ガスの後処理を担うものである。内燃機関と排気系統１は好適には自動車に搭載される。ここで提示する排気系統は原理的には固定型の内燃機関にも適用可能である。排気経路２はその入力側において不図示のマニホールドを介して内燃機関のシリンダヘッドに取り付けられている。出力側では、排気経路２は排気ガスを環境中に排出する不図示のエンドパイプを有している。排気マニホールドとエンドパイプの間で、排気経路２もしくは排気管３はそれに接続された少なくとも一つのアクティブサイレンサー４を有し、その働きによって排気ガスと共に搬送されるが改変される。通常アクティブサイレンサー４は、背景騒音を選択的に低減するためアンチノイズと呼ばれる位相シフトした対向音を発生する。上記に加えまたは上記に代えて、アクティブサイレンサー４はより快適な音を発生させるべく、排気経路２内で搬送される音を変調してもよい。このことは必ずしも、排出される音の音量を低減することを意味しない。すなわちサイレンサー４は、背景騒音に合成音をかぶせることで背景騒音を低減するもので、排出音の音量が低下する場合もあれば音質が変化する場合もある。
【００２８】
サイレンサー４は、通常は図２に模式的に示すようにスピーカーで構成された少なくとも一つの電気音響トランスデューサー６が配置されたサイレンサーハウジング５を有し、このトランスデューサー６の作用によって上記の合成音が生成される。サイレンサーハウジング５と排気管３とを音響的にかつ流体通過可能に結合するために接続管７が設けられ、接続管の管壁部８の内部は接続スペース９となっている。当該接続スペース９内では、サイレンサーハウジング５内に配置され、サイレンサー４の稼働中にトランスデューサー６からの音を受けるプリボリューム１０と、内燃機関の稼働中に排気ガスが通過する排気管３の内部スペース１１とが連結されている。すなわち接続管７、具体的には接続管の管壁部８は、サイレンサーハウジング５と排気管３とを気密に連結している。この連結からさらに、接続管７と排気管３およびサイレンサーハウジング５との機械的結合がなされ、最終的には接続管７を介したサイレンサーハウジング５と排気管３との機械的結合がなされるのが好ましい。そのために排気管３内の排気経路２には、図１の例ではＹ字型のコネクター１２が設けられている。この例における本質的な点は、例示した実施形態において、サイレンサー４と排気管３との連結箇所の両側、すなわちコネクター１２の両側に、排気管３の上流部分３ａと下流部分３ｂがそれぞれ配置されているという構造にあり、ここにおいて内燃機関の稼働中に排気管３内で発生した排気ガス流の流れる方向は図中の矢印１３で示されている。さらに、サイレンサーハウジング５は接続管７を取り付けるためのコネクター２４を有する。この取付は、ハンダ付けまたはクランプ３９による固定でもよい。
【００２９】
好ましくは、この種のアクティブサイレンサー４は、背景騒音が排気経路２乃至エンドパイプから環境中に吸収される前に背景騒音に作用を及ぼすべく、エンジンからできるだけ遠い位置に配置するとよい。エンジンから離れた位置では背景騒音は排気系統によって、特に従来の受動サイレンサーによってすでに相当減衰しているので、この場合のアクティブサイレンサー４の効率は非常に高いものとなる。特にエンドパイプは図１に示す排出側部分３ｂとして形成してもよい。しかし原理的には、排気経路２に沿ってどのような配置構成としてもよい。具体的な一例として、エンジン近傍に設けてもよい。
【００３０】
排気ガスに含まれる熱は排気管３で拡散し接続スペース９を通り、サイレンサー４のプリボリューム１０に到達してその結果トランスデューサー６を熱することになる。サイレンサー４がエンジンに近いほど、サイレンサー４乃至トランスデューサー６が被る熱負荷が大きくなる。この熱負荷を低減するため、ここで提案する排気系統１、サイレンサー４、もしくは接続管７は、冷媒が流通可能で、かつ少なくとも一部が接続スペース９内に配置されている少なくとも一本の冷却管１４を備えている。このような冷却管１４は複数備えられているのが好ましく、またこれらの冷却管１４は同一、または少なくとも類似の構造であることが好ましい。このような冷却管１４に関する複数の実施形態を以下に示すが、これらは選択的に採用することができる。同一の接続管７内に少なくとも２本の冷却管１４が異なる態様で配置されるよう、原理的には二つ以上またはすべてのバリエーションを累積的に構成することができる。
【００３１】
図３〜図１４に示すように、各冷却管１４は流入部１５と排出部１６とを有する。流入部１５は、冷却管１４の冷媒吸入口１７が接続管７の外部に位置するように接続管の管壁部８を貫通している。図中で矢印１８で示されるように、冷媒は冷媒吸入口１７から冷却管１４に流入する。排出部１６も、冷却管１４の冷媒吐出口１９が接続管７の外部に位置するように接続管の管壁部８を貫通している。冷媒は冷媒吐出口１９を通って冷却管１４から排出される。充分な気密性が確保できるよう、適切な態様でブッシングが個々に設けられる。例えば、ブッシングは冷却管１４が挿入される部位において接続管の管壁部８の内部に形成されてもよい。各ブッシングの外側に突起した環状のカラー部は冷却管１４の外周面に扁平に当接し、特にハンダ付けや溶接で結合された場合に充分な気密性を達成できる。
【００３２】
ここで述べる好適な実施形態において、すべての冷却管１４の流入部１５と排出部１６はそれぞれ接続管７の管壁部８の反対側（２２、２３）から貫通している。したがって冷却管１４は、特に直線形状に形成されている場合、非常に簡便に接続管７に取り付けることができる。図１２と図１３のみ、流入部１５と排出部１６が異なる態様で、具体的には接続管７の管壁部８の同じ側（２３）から貫通している構成を示しているが、これも採用可能である。このような構成は、後述する実施形態における能動的冷却の場合に、より好適である。好ましくは、流入部１５および排出部１６は、図５に示すように冷媒吸入口１７が管壁部８から距離４２だけ離間するよう、接続管の管壁部８から突出させるとよい。冷媒吐出口１９も、接続管の管壁部８から距離４１だけ離間している。これらの距離４１、４２接続管７の横断方向と平行に見たもので、接続管７の長手方向とは垂直な距離である。接続管７の長手方向は、当該接続管７の長手方向中心軸２７と平行な方向である。距離４１と４２は互いに異なっていてもよい。
【００３３】
図１〜図６に示す実施形態において、各冷却管１４の冷媒吸入口１７と冷媒吐出口１９はともに、接続管７を取り巻く周辺領域に対して開口している。したがって周辺空気は冷媒として各冷却管１４を流通する。冷却管１４内のこの空気流、すなわち冷媒流は対流によってもっぱら受動的に発生させてもよい。そのためには冷却管１４は、排気系統１が組み付けられ内燃機関が稼働しているときに、図４の矢印２１で示すように冷却管１４内での対流の発生を促進するよう、接続管７に対し取り付けるのが好ましい。特に有利な実施形態として、冷媒吐出口１９を接続管７の上面側２２に配置し、冷媒吸入口１７を接続管７の下面側２３に配置してもよい。排気系統１を組み付けた状態で上面側２２は、矢印で示す重力方向Ｇに沿って見た場合、下面側２３より高い位置にくる。したがって上面側２２と下面側２３は接続管７の上記反対側の二つの面を好適に構成し、これらを流入部１５と排出部１６がそれぞれ貫通する。排気系統１の稼働中に排気管３を通じて接続管７に進入した排気ガスは、接続スペース９内で排気ガスにさらされる各冷却管１４を加熱する。冷却管１４が吸収した熱はその内部の空気に伝達され、熱せられた空気は上昇する。熱せられた空気はこうして冷却管１４の上面側２２から排出され、同時に周辺領域２０から低温の空気が下面側２３通じて吸入される。
【００３４】
この対流２１を促進するため、冷媒吸入口１７が図４〜図６に矢印で示す周辺空気流２５に対向するよう、各冷却管１４を接続管７に取り付けるか、形成するとよい。この周辺空気流２５は、例えば排気系統１を備えた車両の走行によって、接続管７の周辺に発生させることができる。周辺空気流２５は特に、いわゆる「気流」によりその一部が構成される。上記に加えまたは上記に代えて、図６に示すように周辺領域２０にファン２６を設け、周辺空気流２５を発生または増強するようにしてもよい。このようなファン２６は、他の実施形態においても適宜採用可能である。
【００３５】
図４に示す例では、接続管７外部の各冷却管１４の流入部１５が、冷媒吐出口１７が周辺空気流２５に対向するように屈曲している。図４の例では周辺空気流２５は接続管７の長手方向中心軸２７に実質的に平行な空気流である。冷却管１４は接続スペース９に、長手方向中心軸２７に対し垂直に取り付けられる。その後流入部１５は冷媒吸入口１７が周辺空気流２５と最適に合致するよう約９０°曲げられる。流入部１５を曲げることにより、冷媒吸入口１７は各冷却管１４の長手方向中心軸２８から偏心し、当該長手方向中心軸２８から距離４３だけ離間する。この場合の距離は、各冷却管１４の長手方向中心軸２８から垂直に延びる距離である。
【００３６】
図５に示す実施形態においては、冷却管１４の流入部１５を上記のように曲げ変形させることはしない。ただし、冷媒吸入口１７が冷却管１４の長手方向中心軸２８に対し面取りされている。したがって冷媒吸入口１７は、長手方向中心軸２８に対しもはや垂直ではなく、傾斜している。これにより冷媒吸入口１７の断面２９は、少なくとも接続スペース９で冷却管１４が有する断面３０より大きくなる。冷媒吸入口１７の面取りは、拡大された断面２９が周辺空気流２５に対向するように行われる。
【００３７】
図６に示す実施形態においては、接続管７内部で冷却管１４を斜めに配置することにより、対流２１を促進している。少なくとも接続スペース９では直線形状である冷却管１４が接続管７に対し斜めに配置され、この場合においても、各冷媒吸入口１７が周辺空気流２５に対向するように並列されている。この目的で、冷却管１４の長手方向中心軸２８と接続管７の長手方向中心軸２７とのなす角度は、９０°より小さいものとされている。
【００３８】
図４〜図６に示す実施形態を順次説明したが、これら異なる実施形態を組みわせてもよいことは当然である。例えば、冷却管１４を接続管７に斜めに配置し、かつ／または冷媒吸入口１７の面取りを行うか、流入部１５を屈曲させる構成を採用してもよい。
【００３９】
図１〜図５に示す実施形態においては実質的に受動的な冷却がなされているのに対し、図７〜図１０では能動的冷却の例を示している。図７の例では、各冷却管１４の冷媒吸入口１７は冷却ファン４６と連結されている。冷却ファン４６の吸入側は周辺領域２０と連通しており、圧力側はフィードライン４０を介して流入部１７と連通している。つまり冷却ファン４６は適所、特に低温の部位から周辺空気を冷媒として吸引し、当該空気を冷却管１４に送り込むものである。このような空気流を矢印４５で示す。冷却空気流４５はさらに冷却管１４の冷媒吐出口１９から排出されて直接周辺領域２０に戻る。したがって図７では周辺空気を冷媒として利用する開放冷却回路が形成されている。複数の冷却管１４が並列に接続されている場合、フィードライン４０は冷却ファン２９から送られる冷却気流を複数の冷却管１４に並列に供給し、当該冷却管１４の冷媒吐出口１９から周辺領域２０に向けて、冷却気流が並列に排出される。複数の冷却管１４が直列に接続されている場合、フィードライン４０は冷却ファン２９から送られる冷却気流を、列の先頭の冷却管１４に供給する。直列の各冷却管１４は、最後尾のものを除き、接続ラインを介して次段の冷却管１４に接続され、この場合各接続ラインは冷却管１４の排出部１９を次段の冷却管１４の冷媒吸入口１７に接続している。冷却空気は最後尾の冷却管１４を通過して初めて、冷媒吐出口１９から周辺領域２０へ流出する。
【００４０】
上記とは異なり、図８〜図１０は各冷却管１４が接続された閉鎖型の冷媒回路３１の例を示す。ここでは冷媒吸入口１７は冷媒回路３１の流出配管３２に接続され、冷媒吐出口１９は冷媒回路３１の戻り配管３３に接続されている。冷媒回路３１の稼働中、冷媒は流出配管３２を介して冷却管１４に供給され、戻り配管３３を通じて冷却管１４から排出される。このように冷却管１４内では矢印３４で示す冷媒流が形成される。好ましくは、冷却回路には液冷媒を循環させるとよい。冷媒回路３１は、内燃機関を冷却するエンジン冷却回路から分岐させるのが好適である。その場合、冷媒回路３１は通常、冷媒を圧送する冷媒ポンプ３５と、冷媒が吸収した熱を環境中に送り出す熱交換器３６とを備える。
【００４１】
冷却管１４の冷媒回路３１への接続は、図９に示すように、複数の冷却管１４を冷媒回路３１に並列に接続し、冷媒が各冷却管１４を並列に流通するようにする。もしくは、図１０に示すように複数の冷却管１４を冷媒回路３１に直列に接続し、冷媒が各冷却管１４を順次流通するようにしてもよい。この場合流出配管３２は直列の冷却管１４の先頭の冷却管の冷媒吸入口１７に接続され、戻り配管３３が直列の冷却管１４の最後尾の冷却管の冷媒吐出口１９に接続される。流出配管３２と戻り配管３３の間では、直列の冷却管１４が少なくとも一本の接続ライン４４を介して互いに連結され、当該接続ライン４４は一つの冷却管１４の冷媒吐出口１９を次段の冷却管１４の冷媒吸入口１７に接続している。この場合も、組合せが可能なことは当然である。例えば、図１４〜図１７に示すように、複数の冷却管１４を接続管に配置する場合、冷却管１４を順次後ろに接続しかつ接続管７の長手方向中心軸２７に沿って隣接させ、各々が直列に接続された複数の冷却管１４を含む、少なくとも２列の隣接する冷却管列乃至グループ３７を接続管上に形成してもよい。好ましくは、個々の冷却管グループ３７を冷媒回路３１に並列に接続し、冷媒が各冷却管グループ３７を並列に流通するようにしてもよい。各冷却管グループ３７内では、そこに含まれる冷却管１４は冷媒回路３１に直列に接続してもよく、この場合冷媒は冷却管グループ３７内で各冷却管１４を順次流通する。
【００４２】
純然たる例示として、二つの冷却管グループ３７が図１６および図１７に変形例として示され、図１４は三つの冷却管グループ３７を、そして図１５は四つの冷却管グループ３７を示している。
【００４３】
図１４〜図１７の変形例も含め、図９および図１０に示す閉鎖冷媒回路３１におけるこれらの直列接続および並列接続の例を、上記で図７を参照して説明した開放冷却回路における直列接続および並列接続の例に適合するよう改変することは容易である。その場合は、図９および図１０から戻り配管３３だけを除去すればよい。図９の並列接続では各冷却管１４の冷媒吐出口１９が冷媒を環境中に排出する。一方、図１０の直列接続では最後尾の冷却管１４の冷媒吐出口１９だけが冷媒を環境中に排出する。
【００４４】
図１４〜図１７に示すように、冷却管１４は円形の断面を有するのが好ましい。これに対し、図１８〜図２０に示す冷却管１４は、少なくとも接続スペース９内においては直線状の楕円断面を有する。この場合各冷却管１４は楕円断面の長径を長手方向とする扁平な形状を有する。図１８の例では扁平な冷却管１４の長手方向が、接続管７の長手方向中心軸２７と平行となるよう配置されている。一方、図１９および図２０の例では、各冷却管１４の長手方向が、接続管７の長手方向中心軸２７に対し傾斜している。図１９の例では約４５°傾斜し、図２０の例では約９０°の角度がついている。さらに、図１９および図２０に示す実施形態においては、接続管７の長手方向中心軸２７と平行な視線方向３８から見た場合、扁平な冷却管１４が接続管７の断面の大部分を覆うように配置されている。
【００４５】
上記の実施形態においては接続管７は直線形状とされているので、製造が容易である。
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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