(57)【要約】【課題】透音孔に水膜が張ることを抑制可能な消音器を提供する。【解決手段】燃料電池からの排気を排出する排気系統に設けられる消音器１０であって、周壁１３に複数の透音孔１８が形成され、排気が貫流するインナパイプ１４と、インナパイプ１４を、その周壁１３から所定の間隔をもって囲うよう配置され、インナパイプ１４との間に吸音材１６が充填されて吸音室１７を構成するアウタシェル１２とを有し、透音孔１８は、内径３ｍｍ以上であり、かつ深さ１．２ｍｍ以下である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池からの排気を排出する排気系統に設けられる消音器であって、
周壁に複数の透音孔が形成され、排気が貫流するインナパイプと、
インナパイプを、その周壁から所定の間隔をもって囲うよう配置され、インナパイプとの間に吸音材が充填されて吸音室を構成するアウタシェルと、
を有し、
透音孔は、内径３ｍｍ以上であり、かつ深さ１．２ｍｍ以下である、燃料電池用消音器。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料電池用消音器であって、
インナパイプにおける透音孔の周縁部は、他の部位に比べて肉厚が薄く形成されている、燃料電池用消音器。
【請求項３】
請求項１に記載の燃料電池用消音器であって、
インナパイプを補強するリブが、透音孔の間に形成されている、燃料電池用消音器。
【請求項４】
燃料電池からの排気を排出する排気系統に設けられる消音器であって、
周壁に複数の透音孔が形成され、排気が貫流するインナパイプと、
インナパイプを、その周壁から所定の間隔をもって囲うよう配置され、インナパイプとの間に吸音材が充填されて吸音室を構成するアウタシェルと、
を有し、
透音孔は、インナパイプの軸方向に沿った長軸を有する、長円形状に形成されている、
燃料電池用消音器。
【請求項５】
燃料電池からの排気を排出する排気系統に設けられる消音器であって、
周壁に複数の透音孔が形成され、排気が貫流するインナパイプと、
インナパイプを、その周壁から所定の間隔をもって囲うよう配置され、インナパイプとの間に吸音材が充填されて吸音室を構成するアウタシェルと、
を有し、
隣り合う透音孔同士を接続する溝孔が形成されている、燃料電池用消音器。
【請求項６】
燃料電池からの排気を排出する排気系統に設けられる消音器であって、
周壁に複数の透音孔が形成され、排気が貫流するインナパイプと、
インナパイプを、その周壁から所定の間隔をもって囲うよう配置され、インナパイプとの間に吸音材が充填されて吸音室を構成するアウタシェルと、
を有し、
透音孔の内壁が、鋸歯状に形成されている、燃料電池用消音器。
【請求項７】
燃料電池からの排気を排出する排気系統に設けられる消音器であって、
周壁に複数の透音孔が形成され、排気が貫流するインナパイプと、
インナパイプを、その周壁から所定の間隔をもって囲うよう配置され、インナパイプとの間に吸音材が充填されて吸音室を構成するアウタシェルと、
を有し、
透音孔の内壁に、撥水層が形成されている、燃料電池用消音器。
【請求項８】
燃料電池からの排気を排出する排気系統に設けられる消音器であって、
周壁に複数の透音孔が形成され、排気が貫流するインナパイプと、
インナパイプを、その周壁から所定の間隔をもって囲うよう配置され、インナパイプとの間に吸音材が充填されて吸音室を構成するアウタシェルと、
を有し、
透音孔の内壁の内側に、吸音材が充填されている、燃料電池用消音器。
【請求項９】
燃料電池からの排気を排出する排気系統に設けられる消音器であって、
周壁に複数の透音孔が形成され、排気が貫流するインナパイプと、
インナパイプを、その周壁から所定の間隔をもって囲うよう配置され、インナパイプとの間に吸音材が充填されて吸音室を構成するアウタシェルと、
を有し、
インナパイプには、排気流が透音孔に直接あたらないように、排気の流れを偏らせる偏流部材、が設けられている、
燃料電池用消音器。
【請求項１０】
請求項９に記載の燃料電池用消音器であって、
偏流部材は、インナパイプ内壁における透音孔の直上流側から下流方向に傾斜して突出するルーバーである、
燃料電池用消音器。
【請求項１１】
請求項９に記載の燃料電池用消音器であって、
偏流部材は、インナパイプの上流側端部に設けられ、透音孔が形成されていない領域に排気流を導く導流板である、
燃料電池用消音器。
【請求項１２】
燃料電池からの排気を排出する排気系統に設けられる消音器であって、
周壁に複数の透音孔が形成され、排気が貫流するインナパイプと、
インナパイプを、透音孔がその周壁から所定の間隔をもって囲うよう配置され、インナパイプとの間に吸音材が充填されて吸音室を構成するアウタシェルと、
を有し、
インナパイプの上流側端部には、インナパイプ内壁に沿う旋回流を発生させる旋回流発生部材、が設けられている、
燃料電池用消音器。
【請求項１３】
燃料電池からの排気を排出する排気系統に設けられる消音器であって、
周壁に複数の透音孔が形成され、排気が貫流するインナパイプと、
インナパイプを、透音孔がその周壁から所定の間隔をもって囲うよう配置され、インナパイプとの間に吸音材が充填されて吸音室を構成するアウタシェルと、
を有し、
インナパイプには、インナパイプの内壁の近傍に渦を発生させる、渦発生部材が設けられている、
燃料電池用消音器。
【請求項１４】
燃料電池からの排気を排出する排気系統に設けられる消音器であって、
周壁に複数の透音孔が形成され、排気が貫流するインナパイプと、
インナパイプを、透音孔がその周壁から所定の間隔をもって囲うよう配置され、インナパイプとの間に吸音材が充填されて吸音室を構成するアウタシェルと、
を有し、さらに
インナパイプに流入した排気の一部を、上流側の透音孔を介してインナパイプ内から吸音室に流出させる導流手段、を備え、
吸音室に流出した排気は、下流側の透音孔を介してインナパイプ内に再び流入する、
燃料電池用消音器。
【請求項１５】
請求項１４に記載の燃料電池用消音器であって、
導流手段は、インナパイプの途中に形成された絞り部である、
燃料電池用消音器。
【請求項１６】
請求項１４に記載の燃料電池用消音器であって、
導流手段は、上流側の透音孔に対応してインナパイプ内壁に設けられたダクトである、
燃料電池用消音器。
【請求項１７】
燃料電池からの排気を排出する排気系統に設けられる消音器であって、
周壁に複数の透音孔が形成され、排気が貫流するインナパイプと、
インナパイプを、その周壁から所定の間隔をもって囲うよう配置され、インナパイプとの間に吸音材が充填されて吸音室を構成するアウタシェルと、
を有し、さらに
透音孔を介して吸音室からインナパイプ内に気体が流入するよう、消音器外から吸音室に気体を直接注入する気体注入手段を備える、燃料電池用消音器。
【請求項１８】
燃料電池からの排気を排出する排気系統に設けられる消音器であって、
周壁に複数の透音孔が形成され、排気が貫流するインナパイプと、
インナパイプを、その周壁から所定の間隔をもって囲うよう配置され、インナパイプとの間に吸音材が充填されて吸音室を構成するアウタシェルと、
を有し、
透音孔と、透音孔の周辺部位とが、インナパイプの軸心に向けて突出して形成されている、
燃料電池用消音器。
【請求項１９】
燃料電池からの排気を排出する排気系統に設けられる消音器であって、
排気ガスが貫流するアウタシェルと、
壁面に複数の貫通孔が形成され、内部に吸音材が充填されて吸音室を構成する、インナケースと、
を有し、
インナケースは、アウタシェルを貫流する排気の全てがインナケース内部を貫流するよう、アウタシェルの流路断面の全てに亘って配置される、燃料電池用消音器。
【請求項２０】
燃料電池からの排気を排出する排気系統に設けられる消音器であって、
排気ガスが貫流するシェルと、
シェル内部を、排気の流れ方向に対し垂直な面で仕切り、複数の貫通孔が形成された板状部材と、
を有する、燃料電池用消音器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池の排気系統に設けられる消音器に関し、詳細には、排気中に含まれる水分の凝結を対策するための構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池においては、アノード極に供給される燃料ガスと、カソード極に供給される酸化ガスが、電解質膜で発電反応し、これと同時に水分が生成される。生成された水分は、反応に使用されなかった燃料ガスや酸化ガスと共に、燃料電池の排気として、燃料電池に接合された所定の排気系統から排出される。このような排気系統においては、５００〜２０００Ｈｚといった比較的高い周波数の気流音が生じることがある。この気流音を低減するため、燃料電池車等の排気系統には、内部にグラスウール等の吸音材（消音材）を充填した吸音型の消音器が装着されることが多い。
【０００３】
このような消音器には、例えば、図３１に示す断面構造のものがある。この消音器１００は、燃料電池からの排気が貫流するインナパイプ１０２と、これを囲うアウタシェル１０４とを有し、インナパイプ１０２とアウタシェル１０４との間には、グラスウール等の吸音材１０６が充填されている。インナパイプ１０２には、その周壁に複数の透音孔１０８が形成されている。この透音孔１０８から吸音材１０６に向けて放射された音は、吸音材１０６にて散乱、干渉を繰り返し、この間に減衰することで、吸音材１０６に吸収されることとなる。
【０００４】
ところで、燃料電池の排気中には、水素と酸素が反応して生成された水分が多く含まれる。この水分が排気系統上流で凝結した水が消音器内に流入し、また消音器内部で水分が凝結することで、消音器の鉛直方向下側の部位（以下、底部と記す）に水が溜まることがある。この場合、消音器の底部に充填された吸音材が、水を吸着、保持（以下、含水と記す）することで所定の吸音能力を発揮できなくなり、消音性能が低下することがあった。
【０００５】
これを対策する従来技術として、下記の特許文献１の消音器１２０が提案されている。図３２に示すように、消音器１２０は、連通孔１２２を有する仕切り板１２４で、消音器１２０内部を鉛直方向上下に区画することで、吸音室１２６と膨張室１２８とが形成されている。この吸音室１２６の内部には、透音孔１３６を有するインナパイプ１３０が配置され、インナパイプ１３０を囲うように吸音材が充填されている。この構造により、インナパイプ１３０の鉛直方向下側にある吸音材１２６が含水しても、その水は、仕切り板１２４の連通孔１２２を介して膨張室１２８に滴下させることができる。膨張室１２８に滴下した水は、導管１３４の透音孔を介して順次、消音器１２０外部に排出される。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２０６４１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１の消音器においては、排気系統上流から消音器に流入した水や、排気中に含まれて消音器内で凝結した水により、インナパイプや導管の透音孔に水膜が張ってしまうことがあった。透音孔に水膜が張った場合、インナパイプ内や導管内の音が、透音孔から、吸音室や拡張室に放射されにくくなり、消音器としての消音性能が低下する。このため、従来から、透音孔に水膜が張ることを抑制する具体的な手法が求められていた。
【０００８】
そこで本発明は、透音孔に水膜が張ることを抑制することが可能な消音器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る燃料電池用消音器は、周壁に複数の透音孔が形成され、排気が貫流するインナパイプと、インナパイプを、その周壁から所定の間隔をもって囲うよう配置され、インナパイプとの間に吸音材が充填されて吸音室を構成するアウタシェルとを有し、透音孔の形状は、この孔に液体の膜が形成されないよう構成されるものである。また、透音孔の形状は、この孔における液体の表面張力が小さくなる機能を有すると解釈できる。
【００１０】
本発明に係る燃料電池用消音器は、周壁に複数の透音孔が形成され、排気が貫流するインナパイプと、インナパイプを、その周壁から所定の間隔をもって囲うよう配置され、インナパイプとの間に吸音材が充填されて吸音室を構成するアウタシェルとを有し、透音孔は、内径３ｍｍ以上であり、かつ深さ１．２ｍｍ以下であることを特徴とする。
【００１１】
ここで、インナパイプにおける透音孔の周縁部は、他の部位に比べて肉厚が薄く形成されていることが好ましい。
【００１２】
また、インナパイプを補強するリブが、透音孔の間に形成されていることも好ましい。
【００１３】
また、本発明に係る燃料電池用消音器は、周壁に複数の透音孔が形成され、排気が貫流するインナパイプと、インナパイプを、その周壁から所定の間隔をもって囲うよう配置され、インナパイプとの間に吸音材が充填されて吸音室を構成するアウタシェルとを有し、透音孔は、インナパイプの軸方向に沿った長軸を有する、長円形状に形成されていることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る燃料電池用消音器は、周壁に複数の透音孔が形成され、排気が貫流するインナパイプと、インナパイプを、その周壁から所定の間隔をもって囲うよう配置され、インナパイプとの間に吸音材が充填されて吸音室を構成するアウタシェルとを有し、隣り合う透音孔同士を接続する溝孔が形成されていることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る燃料電池用消音器は、周壁に複数の透音孔が形成され、排気が貫流するインナパイプと、インナパイプを、その周壁から所定の間隔をもって囲うよう配置され、インナパイプとの間に吸音材が充填されて吸音室を構成するアウタシェルとを有し、透音孔の内壁が、鋸歯状に形成されていることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係る燃料電池用消音器は、周壁に複数の透音孔が形成され、排気が貫流するインナパイプと、インナパイプを、その周壁から所定の間隔をもって囲うよう配置され、インナパイプとの間に吸音材が充填されて吸音室を構成するアウタシェルとを有し、透音孔の内壁に、撥水膜が形成されていることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明に係る燃料電池用消音器は、周壁に複数の透音孔が形成され、排気が貫流するインナパイプと、インナパイプを、その周壁から所定の間隔をもって囲うよう配置され、インナパイプとの間に吸音材が充填されて吸音室を構成するアウタシェルとを有し、透音孔の内壁の内側に、吸音材が充填されていることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明に係る燃料電池用消音器は、周壁に複数の透音孔が形成され、排気が貫流するインナパイプと、インナパイプを、その周壁から所定の間隔をもって囲うよう配置され、インナパイプとの間に吸音材が充填されて吸音室を構成するアウタシェルとを有し、インナパイプには、排気流が透音孔に直接あたらないように、排気の流れを偏らせる偏流部材、が設けられていることを特徴とする。
【００１９】
ここで、偏流部材は、インナパイプ内壁における透音孔の直上流側から下流方向に傾斜して突出するルーバーであることが好ましい。
【００２０】
また、偏流部材は、インナパイプの上流側端部の内壁に設けられても良く、透音孔が形成されていない領域に排気を導く導流板であることが好ましい。
【００２１】
また、本発明に係る燃料電池用消音器は、インナパイプの上流側端部には、インナパイプ内壁に沿う旋回流を発生させる旋回流発生部材が設けられていることを特徴とする。
【００２２】
また、本発明に係る燃料電池用消音器は、周壁に複数の透音孔が形成され、排気が貫流するインナパイプと、インナパイプを、その周壁から所定の間隔をもって囲うよう配置され、インナパイプとの間に吸音材が充填されて吸音室を構成するアウタシェルとを有し、インナパイプには、インナパイプ内壁の近傍に渦を発生させる渦発生部材が設けられていることを特徴とする。
【００２３】
また、本発明に係る燃料電池用消音器は、インナパイプに流入した排気の一部を、上流側の透音孔を介してインナパイプ内から吸音室に流出させる導流手段を備え、吸音室に流出した排気は、下流側の透音孔を介してインナパイプ内に再び流入することを特徴とする。
【００２４】
ここで、導流手段は、インナパイプの途中に形成された絞り部であることが好ましい。
【００２５】
また、導流手段は、上流側の透音孔に対応してインナパイプ内壁に設けられたダクトであることも好ましい。
【００２６】
また、本発明に係る燃料電池用消音器は、周壁に複数の透音孔が形成され、排気が貫流するインナパイプと、インナパイプを、その周壁から所定の間隔をもって囲うよう配置され、インナパイプとの間に吸音材が充填されて吸音室を構成するアウタシェルとを有し、透音孔を介して吸音室からインナパイプ内に気体が流入するよう、消音器外から吸音室に気体を直接注入する気体注入手段を備えることを特徴とする。
【００２７】
また、本発明に係る燃料電池用消音器は、周壁に複数の透音孔が形成され、排気が貫流するインナパイプと、インナパイプを、その周壁から所定の間隔をもって囲うよう配置され、インナパイプとの間に吸音材が充填されて吸音室を構成するアウタシェルとを有し、透音孔と、透音孔の周辺部位とが、インナパイプの軸心に向けて突出して形成されていることを特徴とする。
【００２８】
また、本発明に係る燃料電池消音器は、排気ガスが貫流するアウタシェルと、壁面に複数の貫通孔が形成され、内部に吸音材が充填されて吸音室を構成する、インナケースとを有し、インナケースは、アウタシェルを貫流する排気の全てがインナケース内部を貫流するよう、アウタシェルの流路断面の全てに亘って配置されることを特徴とする。
【００２９】
また、本発明に係る燃料電池消音器は、排気ガスが貫流するシェルと、シェル内部を、排気の流れ方向に対し垂直な面で仕切り、複数の貫通孔が形成された板状部材とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、透音孔に水膜が張ることを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下に、本発明に係る実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００３２】
〔第１実施形態〕
本実施形態の消音器１０が適用される燃料電池システムの排気系統について、図３０を用いて概略を説明する。燃料電池システム８０は、燃料電池８２、燃料電池８２に水素ガスを供給する水素タンク８４、燃料電池８２に酸化ガスを供給するブロワ８６、燃料電池８２からの排気を排出する排気系統８８（図３０に二点鎖線で示す）を有している。
【００３３】
水素タンク８４は、燃料ガス供給路８５を介して燃料電池８２に接合されており、水素タンク８４に貯蔵された水素ガス（燃料ガス）が、レギュレータ９０で流量を調整されて、制御弁９２を経て燃料電池８２に供給される。一方、ブロワ８６は、酸化ガス供給路８７を介して燃料電池８２に接合されており、酸化ガス（空気）が、燃料電池８２に供給される。燃料電池８２において、供給された水素ガスと空気が反応し、電気エネルギが生成されると同時に、水分が生成される。
【００３４】
燃料電池８２からは、反応に使用されなかった空気や燃料電池にて生成された水分（水蒸気）を含む排気が、所定の排気系統から排出される。消音器１０は、この排気系統の末端に設けられており、水分を含んだ排気や、消音器１０より上流の排気系統内部で排気中の水分が凝結した水は、排気系統上流側（図１に矢印Ｄで示す側）から消音器１０に流入する。
【００３５】
本実施形態の消音器は、上述のような燃料電池システムの排気系統に設けられ、より具体的には、燃料電池車の排気消音装置（マフラー）として車両後方のアンダーフロア（図示せず）に、ブラケット等により吊り下げられて設置される。
【００３６】
本実施形態の消音器１０について、図１〜図４を用いて説明する。図１には、消音器の縦断面形状を示し、図２には、図１に二点鎖線Ａで囲うインナパイプ周壁の拡大断面図を示す。図３には、変形例の消音器におけるインナパイプ周壁の拡大断面図を示し、図４には、他の変形例の消音器における縦断面形状を示し、図５には、図４に断面を示すインナパイプを、矢印Ｄで示す方向から見た図を示す。
【００３７】
消音器１０は、図１に示すように、消音器の外装をなすアウタシェル１２と、アウタシェル１２内部に配置され、排気が流れるインナパイプ１４を有している。インナパイプ１４とアウタシェル１２との間には、吸音材１６が充填されて吸音室１７を構成している。矢印Ｄで示すように排気系統上流側から消音器に流入する排気は、インナパイプ１４を貫流して、消音器１０外へと排出される。排気と共に排気系統上流側からインナパイプ１４内に伝達された音は、インナパイプ１４の周壁１３に設けられた透音孔１８から吸音材１６に向けて放射されて吸音される。このようにして、消音器１０は、所定の消音性能を発揮することとなる。
【００３８】
インナパイプ１４は、図２に示すように、周壁１３に複数の透音孔１８が形成されている外管部２０と、外管部２０の周壁１３の内側に装着され、外管部２０を補強する内管部２２から構成されている。外管部２０は、合成樹脂製であり、その肉厚（図２に寸法Ｂで示す）は、１．２ｍｍ以下となるように成形されている、外管部２０には、透音孔１８が多数形成されており、透音孔１８の内径（図２に寸法Ｃで示す）は３ｍｍ以上に設定されている。
【００３９】
一方、内管部２２の肉厚は、外管部２０に比べてより厚く成形されている。内管部２２には、上述の透音孔１８に対応して貫通穴２３が複数形成されている。貫通孔の形状は、内管部２２を外管部２０に装着した際に、外管部２０に形成された透音孔１８を塞ぐことがないよう形成されている。比較的厚肉の内管部２２を外管部２０に挿入し、溶着することで、薄肉である外管部２０が補強される。
【００４０】
以上のようにして、インナパイプ１４は、合成樹脂製でありながらも所望の剛性が確保されると共に、インナパイプ１４の周壁には、内径３ｍｍ以上、深さ１．２ｍｍ以下の透音孔１８を形成することができる。なお、ここでいう「深さ」とは、図２に一点鎖線Ｅで示す透音孔１８の中心軸に沿った方向における透音孔１８の長さであり、透音孔１８が形成される部位（本実施形態では外管部２０）の肉厚である。
【００４１】
この透音孔１８は、内径が３ｍｍ以上であるのに対して、深さが１．２ｍｍ以下と十分に小さく設定されている。内径に応じた大きさに張られる水膜に対し、これを保持する透音孔１８内壁の面積が小さいため、透音孔１８内壁は水膜を保持することができなくなる。したがって、本実施形態の消音器１０においては、排気系統上流から流入した水や、消音器内で凝結した水が透音孔に付着しても、透音孔に水膜が張ることを抑制することができる。
【００４２】
なお、本実施形態の消音器１０においては、内径３ｍｍ以上、かつ深さ１．２ｍｍ以下の透音孔１８を有する合成樹脂製インナパイプを実現するにあたって、透音孔１８が形成される薄肉の外管部２０の内側に、外管部２０を補強する内管部２２を挿入するという構成としたが、インナパイプの構造は、これに限定されるものではない。以下に説明する各種態様によって、実現することもできる。
【００４３】
例えば、図３に示す変形例のように、インナパイプ１４ｂにおける透音孔１８の周縁部２４が、他の部位２５に比べて肉厚が薄く形成されていることも好適である。ここで周縁部２４とは、透音孔１８の内壁に隣接する部位であり、透音孔１８内壁に近い部位ほど薄肉となるよう形成されている。透音孔１８内壁において、その肉厚（寸法Ｂで示す）が１．２ｍｍ以下となるように形成されている。なお、周縁部２４は、切削加工や射出成形により、その形状を形成することができる。
【００４４】
一方、周縁部２４に比べて透音孔１８から離れた位置にある「他の部位」（図３に符号２５で示す）は、透音孔１８が形成される部位に比べて十分な肉厚を有するよう形成されている。
【００４５】
このように透音孔１８の周縁部２４を他の部位２５に比べ薄く形成することで、インナパイプの剛性を確保しつつも、水膜が張らない上述の寸法を有する透音孔を合成樹脂製のインナパイプに実現することができる。
【００４６】
また、図４及び図５に示す他の変形例のように、インナパイプ１４ｃを補強するリブ２８が、透音孔１８の間に形成されていることも好適である。インナパイプ１４ｃには、内壁１５からインナパイプ１４ｃの軸心（図中Ｆで示す）に向けて突出するリブ２８が形成されている。このリブ２８は、インナパイプ１４と一体に成形されており、インナパイプ１４内壁には、インナパイプ１４の軸心に沿った方向に延設される軸方向リブ２８ａと、インナパイプ１４の軸心と垂直な方向に円周状に延設される円周状リブ２８ｂとが形成されている。これらのリブ２８は、インナパイプ１４に形成された透音孔１８を避けるように、透音孔１８の間に形成されている。
【００４７】
一方、インナパイプ１４は、リブ２８が形成されている部位を除いて、肉厚が１．２ｍｍ以下となるよう薄肉に形成されており、ここに透音孔１８が形成されている。
【００４８】
このように薄肉のインナパイプ内壁１５にリブ２８を形成することで、インナパイプ１４の剛性を確保しつつも、水膜が張らない寸法の透音孔１８を合成樹脂製のインナパイプ１４ｃに実現することができる。
【００４９】
〔第２実施形態〕
本実施形態の消音器１０ｂについて、図６を用いて説明する。図６には、図１に示す消音器における透音孔の形状を示し、図７には、変形例の消音器における透音孔の形状を示し、図８には、他の変形例の消音器における透音孔の形状を示す。本実施形態の消音器１０ｂは、インナパイプに形成される透音孔の形状が、第１実施形態の消音器１０と異なり、以下に詳細を説明する。なお、第１実施形態の消音器１０と共通の構成については、同一の符号を付し、説明を省略する。
【００５０】
本実施形態において、透音孔１８ｂは、図６に実線で示すような長円形状に形成されている。この長円形状は、図６に二点鎖線で示すような円を、所定の方向（矢印Ｇで示す）にスライドさせることで生じる円群の包絡線形状となっている。すなわち、この透音孔１８ｂの形状は、矢印Ｇで示す方向に長軸を有する長円形状となっている。図６に二点鎖線で示す円形のものに比べて、矢印Ｇで示す長軸方向（透音孔１８の長手方向）における、点Ｅで示す透音孔１８ｂの中心軸から内壁１９ｂまでの距離が長くなっている。
【００５１】
このように透音孔１８ｂの形状を設定することにより、透音孔１８ｂの長軸方向において、透音孔内壁１９ｂは、水膜を保持することができなくなる。仮に、この透音孔１８に水膜が張っても、矢印Ｇで示す長軸方向において水膜が破れ易い。したがって、本実施形態の消音器１０ｂにおいては、排気系統上流から流入した水や、消音器内で凝結した水が透音孔に付着しても、透音孔に水膜が張ることを抑制することができる。
【００５２】
また、透音孔１８ｂは、その長円形状の長軸が、インナパイプ１４の軸心Ｆに対して平行となるように設定されている。すなわち、インナパイプ１４内を貫流する排気の流れ方向と、透音孔１８ｂの長軸が設定される方向が、一致するよう透音孔１８ｂは設定される。
【００５３】
これにより、仮に、この透音孔１８ｂに水膜が張っても、インナパイプ１４を貫流する排気流により、水膜が長軸方向に片寄って変形して水膜が薄くなる部位が生じるため、水膜が破れ易い。この結果、本実施形態の消音器１０ｂは、透音孔に水膜が張ることを抑制することができる。
【００５４】
なお、本実施形態の消音器１０ｂにおいては、透音孔に水膜が張ることを抑制するため、透音孔をインナパイプ１４の軸方向に沿った長軸を有する楕円形状に形成する構成としたが、透音孔の形状はこれに限定されるものではない。
【００５５】
例えば、図７に示す変形例のように、透音孔１８ｃの内壁１９ｃが、鋸歯状に形成されていることも好適である。ここで「鋸歯状」とは、図７に二点鎖線で示す円形の透音孔に比べて、部位３１を頂点とする略三角形の切れ込みが連続的に形成された形状を意味している。すなわち、透音孔内壁１９ｃには、点Ｅで示す透音孔１８ｃの中心軸からの距離が近い部位３０と、遠い部位３１とが、交互に設けられることとなる。
【００５６】
このように透音孔１８ｃの形状を設定することで、透音孔内壁１９ｃは、透音孔１８ｃの中心Ｅとの距離が遠い部位３１において、水膜を保持することができなくなり、仮に、この透音孔１８ｃに水膜が張っても、中心Ｅと遠い部位３１との間で、水膜が破れ易く、透音孔に水膜が張ることを抑制することができる。
【００５７】
また、図８に示す他の変形例のように、隣り合う透音孔１８ｄ，１８ｅ同士を接続する溝孔３２が形成されていることも好適である。円形の透音孔１８ｄと透音孔１８ｅの間には、これらを最短距離で接続する直線形状の溝孔３２が設けられている。この溝孔３２は、透音孔１８ｄと透音孔１８ｅを連通させる連通路となっている。
【００５８】
このような溝孔３２を設けることで、これらの透音孔１８に水膜が張っても、インナパイプ１４内を貫流する排気流や、消音器１０ｂに作用する加速度等の影響により、一方の透音孔１８において水膜を構成する水が、溝孔３２を伝って、他方の透音孔１８に移動することができる。例えば、透音孔１８ｄに張られた水膜を構成する水が、溝孔３２を伝って、矢印Ｈで示すように透音孔１８ｅに移動することができる。これにより、一方の透音孔１８ｄにおいては、水膜を構成する水量が減少して、水膜が破れ易くなる。
【００５９】
したがって、この態様の消音器によれば、透音孔１８ｄ、１８ｅがインナパイプ１４内の排気流や加速度の影響を受ける度に、水膜が張った透音孔を減少させることができ、透音孔に水膜が張ることを抑制することができる。
【００６０】
〔第３実施形態〕
本実施形態の消音器１０ｃについて、図９を用いて説明する。図９には、図１に二点鎖線Ａで囲うインナパイプ周壁の拡大断面図を示す。本実施形態の消音器１０ｃは、透音孔に撥水処理が施されている点で、第１実施形態の消音器１０と異なり、以下に詳細を説明する。なお、第１実施形態の消音器１０と共通の構成については、同一の符号を付し、説明を省略する。
【００６１】
本実施形態において、透音孔１８の内壁１９ｄには、図９に示すように、撥水層３４が形成されている。この撥水層３４には、フッ素樹脂等の撥水性の膜が、内壁１９ｄに形成されている。なお、撥水層３４は、透音孔内壁１９ｄだけでなく、インナパイプ１４ｄ全体に形成する構成としても良い。インナパイプ１４ｄ全体に施すことで、撥水処理に要する工程を簡略化することができる。
【００６２】
以上に説明した撥水処理を施し、透音孔１８のうち少なくとも内壁１９ｄには撥水層３４を形成することで、透音孔１８の内壁１９ｄは水膜を保持することができなくなる。これにより、本実施形態の消音器１０ｃは、排気系統上流から流入した水や、消音器内で凝結した水が透音孔に付着しても、透音孔に水膜が張ることを抑制することができる。
【００６３】
〔第４実施形態〕
本実施形態の消音器１０ｄについて、図１０を用いて説明する。図１０には、図１に二点鎖線Ａで囲うインナパイプ周壁１３の拡大断面図を示す。本実施形態の消音器１０ｄは、透音孔の内壁の内側に吸音材が充填されている点で、第１実施形態の消音器１０と異なり、以下に詳細を説明する。なお、第１実施形態の消音器１０と共通の構成については、同一の符号を付し、説明を省略する。
【００６４】
本実施形態において、透音孔１８の内壁１９の内側には、図１０に示すように、吸音材１６ｂが充填されている。吸音材１６ｂには、プレス成形等により、短い突出部３６が一体に成形されており、吸音材１６ｂをインナパイプ１４ｅ周囲に配置したときに、この吸音材１６ｂの突出部３６は、インナパイプ１４ｅに形成された透音孔１８の内壁１９の内側に嵌り込む。この突出部３６の形状は、透音孔１８の形状に応じて設定されている。以上のようにして、透音孔１８の内側に、吸音材１６ｂが充填されることとなる。
【００６５】
この構成により、本実施形態の消音器１０ｄにおいては、排気系統上流から流入した水や消音器１０ｄ内で凝結した水が、透音孔１８に付着すると、当然、透音孔１８の内側にある吸音材１６ｂの突出部３６にも付着することとなる。この突出部３６に付着した水は、毛細管現象により、吸音材１６ｂの突出部３６以外の部分に水が拡散する。よって、吸音材１６ｂの突出部３６は、水浸しになり続けることはない。
【００６６】
よって、透音孔１８に水膜が張っても、この水膜を構成する水は、吸音材１６ｂの突出部３６により吸音材１６ｂの他の部位に拡散されるため、透音孔１８に張った水膜は、破れ易くなる。したがって、本実施形態の消音器１０においては、排気系統上流から流入した水や、消音器内で凝結した水が透音孔に付着しても、透音孔に水膜が張ることを抑制することができる。
【００６７】
〔第５実施形態〕
本実施形態の消音器１０ｅについて、図１１、図１２、及び図１３を用いて説明する。図１１には、インナパイプの断面図を示し、図１２には、図１１に二点鎖線Ｉで囲うインナパイプ周壁の拡大断面図を示し、図１３には、図１１に断面を示すインナパイプを、矢印Ｄに示す方向から見た図を示す。また、図１４には、変形例の消音器におけるインナパイプの断面図を示す。本実施形態の消音器１０ｅは、インナパイプに、排気の流れを偏らせる偏流部材が設けられている点で、第１実施形態の消音器１０と異なり、以下に詳細を説明する。なお、第１実施形態の消音器１０と共通の構成については、同一の符号を付し、説明を省略する。
【００６８】
インナパイプ１４には、排気流が透音孔１８に直接にあたらないように、排気の流れを偏らせる偏流部材が設けられている。偏流部材は、インナパイプ１４内に設けられており、水分を含んだ排気の流れが透音孔１８に直接あたらないようにすることで、排気流に含まれる水分が、透音孔１８に付着することを極力抑制している。本実施形態の消音器１０においては、インナパイプ１４内に偏流部材を設けて排気流が透音孔１８にあたらないよう構成することで、透音孔１８に水膜が張ることを抑制することができる。
【００６９】
本実施形態においては、偏流部材として、図１１に示すように、インナパイプ内壁１５の、透音孔１８の直上流側に、ルーバー３８が突出して設けられている。詳細には、ルーバー３８は、図１２に示すように、透音孔１８の直上流側からインナパイプ軸心Ｆに向けて、かつ下流方向（矢印Ｄで示す方向）に傾斜して突出している。
【００７０】
図１２に矢印Ｊで示すように、インナパイプ内壁１５に沿って流れる排気流は、透音孔１８の直上流において、ルーバー３８により、インナパイプ軸心Ｆを有する側に偏る。よって、ルーバー３８の直下流にある透音孔１８には、インナパイプ１４ｆ内を流れる排気流が直接あたることはなく、排気中に含まれる水分が付着しにくくなっている。
【００７１】
加えて、ルーバー３８は、図１３に示すように、インナパイプ内壁１５の全周に亘って連続するよう環状に設けられることが好適である。このような環状に構成したルーバー３８は、インナパイプ１４ｆ内の排気流を偏らせるだけでなく、インナパイプ１４ｆを補強する「リブ」としても機能する。このルーバー３８によりインナパイプ１４ｆを補強することで、インナパイプ１４ｆの剛性を向上させることが可能となり、結果として、インナパイプ１４ｆの周壁１３をより薄い肉厚に設定することが可能となる。
【００７２】
なお、本実施形態の消音器１０ｅにおいては、排気流が透音孔１８に直接あたらないよう排気の流れを偏らせる偏流部材として、透音孔１８の直上流側から突出するルーバー３８を設ける構成としたが、偏流部材はこれに限定されるものではない。
【００７３】
例えば、図１４に示す変形例のように、透音孔１８が形成されていない領域３９に排気流を導く導流板４０を、インナパイプ１４ｇに設けることも好適である。導流板４０は、インナパイプ１４ｇの上流側端部４１の内壁１５に設けられた板状部材であり、インナパイプ１４ｇに流入する排気の流れ方向（矢印Ｄで示す）に対して、傾斜して設けられている。インナパイプ１４ｇの上流側端部４１に流入した排気流は、図１４に矢印Ｋで示すように、導流板４０により偏流されて、透音孔１８が形成されていない領域３９（図中、一点鎖線で囲う領域）に導かれる。
【００７４】
なお、透音孔１８が形成されていない領域３９とは、インナパイプ１４ｇの上流側端部４１よりも下流側であり、かつ透音孔１８が形成されている領域４３（図中、二点鎖線で囲う）を除いた領域を意味している。この「透音孔１８が形成されている領域４３」を排気流が避けるように、導流板４０は、インナパイプ１４ｇに流入した排気流を偏らせている。
【００７５】
このように、排気流は、「透音孔１８が形成されている領域４３」に、排気流が直接あたることはない。したがって、透音孔１８には、排気中に含まれる水分が付着しにくくなっている。
【００７６】
以上に説明したように、本実施形態の消音器１０ｅにおいては、インナパイプ１４ｇ内に、透音孔１８の直上流側から突出するルーバー３８や、上流側端部４１に導流板４０を設けて、透音孔１８に水分が付着しにくい構成とすることで、透音孔に水膜が張ることを抑制することができる。
【００７７】
〔第６実施形態〕
本実施形態の消音器１０ｆについて、図１５を用いて説明する。図１５には、消音器の縦断面を模式的に示す。本実施形態の消音器１０ｆは、インナパイプ内壁に沿う旋回流を発生させる旋回流発生部材が設けられている点で、第１実施形態の消音器１０と異なり、以下に詳細を説明する。なお、第１実施形態の消音器１０と共通の構成については、同一の符号を付し、説明を省略する。
【００７８】
本実施形態において、旋回流発生部材４４は、図１５に示すように、捻れた形状を呈する板状部材であり、インナパイプ１４ｈ内の上流側端部４１に設けられている。この捻れた板状部材が、インナパイプ内壁１５に沿って旋回する旋回流を発生させる。矢印Ｄで示すように、インナパイプ１４ｈの上流側端部４１に流入した排気流は、板状部材により、インナパイプ軸心Ｆを中心として旋回する。この旋回する排気流（旋回流）は、図中矢印Ｌで示すように、インナパイプ内壁１５に沿って旋回しながら下流方向に流れる。インナパイプ１４ｈ内を旋回している排気には、インナパイプ１４ｈの軸心を中心としてインナパイプ内壁１５に向かう遠心力が作用している。
【００７９】
したがって、本実施形態の消音器１０ｆにおいては、仮に、透音孔に水膜が張っていても、水膜に排気が押し付けられるため、水膜が破れ易くなっている。したがって、本実施形態の消音器１０は、透音孔に水膜が張ることを抑制することができる。
【００８０】
ここで、透音孔１８ｆは、図１５に示すように、発生した旋回流の流れに沿った形状に形成されていることも好適である。すなわち、旋回流の流れ方向（矢印Ｌで示す）と、透音孔１８ｆの長手方向が一致するように、透音孔１８は設定されている。
【００８１】
このように透音孔１８ｆの形状を設定することで、仮に、透音孔１８ｆに水膜が張っても、インナパイプ内壁１５に沿って流れる排気流（旋回流）により、水膜が透音孔１８ｆの長手方向に片寄って変形して水膜が薄くなる部位が生じるため、水膜がより破れ易くなっている。
【００８２】
〔第７実施形態〕
本実施形態の消音器１０ｇについて、図１６〜図１９を用いて説明する。図１６には、消音器の縦断面を模式的に示し、図１７には、消音器に設けられる渦発生部材の一例を示す。また、図１８には、変形例の消音器におけるインナパイプの断面図を示し、図１９には、図１８に断面を示すインナパイプを、矢印Ｄで示す方向から見た図を示す。本実施形態の消音器１０ｇは、インナパイプ内壁に沿う渦を発生させる渦発生部材が設けられている点で、第１実施形態の消音器１０と異なり、以下に詳細を説明する。なお、第１実施形態の消音器１０と共通の構成については、同一の符号を付し、説明を省略する。
【００８３】
インナパイプ１４ｉには、インナパイプ１４ｉの内壁１５の近傍に渦を発生させる、渦発生部材が設けられている。渦発生部材が、透音孔１８より上流側において渦４８を発生させる。発生した渦４８は、インナパイプ１４の内壁１５に沿って下流方向に流れて透音孔１８に達する。透音孔１８に達した渦４８の乱れた流れにより、透音孔１８には水膜が張りにくく、仮に透音孔１８に水膜が張っていても、渦４８による乱れた流れが水膜にあたることで、水膜を破ることができる。本実施形態の消音器１０ｇにおいては、インナパイプ１４ｉに渦発生部材を設けてインナパイプ内壁１５の近傍に渦を発生させる構成とすることで、透音孔に水膜が張ることを抑制することができる。
【００８４】
本実施形態においては、渦発生部材として、図１６に示すように、カルマン渦発生部材４６が、インナパイプ１４ｉの上流側端部４１に設けられている。カルマン渦発生部材４６は、例えば、図１７に示すような、厚みを有する板状部材で構成することができ、インナパイプ１４ｉ内に、インナパイプ１４ｉの軸心Ｆを通るように配設される。
【００８５】
インナパイプ１４ｉ内に矢印Ｄで示す方向から流入した排気流は、カルマン渦発生部材４６により、上下２つの流れ（図中、矢印Ｍ１，Ｍ２で示す）に分流される。これら２つの流れは、カルマン渦発生部材４６の下流端４６ｅにおいて流れが剥離し、交互に渦４８を生じる。このカルマン渦４８が、下流に流れて透音孔１８に達する。透音孔１８は、渦４８の乱れた流れにより、水膜が張りにくく、また、仮に水膜が張っていても、渦４８の乱れた流れにより水膜を破ることができる。
【００８６】
なお、本実施形態の消音器１０ｇにおいては、カルマン渦発生部材４８により、インナパイプ内壁１５の近傍に渦を発生させる構成としたが、渦発生部材はこれに限定されるものではない。
【００８７】
例えば、図１８及び図１９に示す変形例のように、インナパイプ内壁１５の近傍に渦５１を発生させる突起５０を設けることも好適である。突起５０は、図１８に示すように、透音孔１８ごとに孔の直上流側に設けられている。また、突起５０は、図１９に示すように、インナパイプ内壁１５から、インナパイプ軸心Ｆに向けて突出している。突起５０の形状は、インナパイプ１４ｊの内壁１５に沿う流れが極力剥離し易いような形状に設定される。
【００８８】
矢印Ｄで示す方向からインナパイプ１４ｊ内に流入した排気流のうち、インナパイプ内壁１５に沿った流れ（図１８に矢印Ｎで示す）は、突起５０に衝突して流れが内壁１５から剥離し、渦５１（乱流）を生じる。この渦５１が、突起５０の直下流にある透音孔１８に達する。これにより、透音孔に水膜が張ることを抑制することができる。
【００８９】
〔第８実施形態〕
本実施形態の消音器１０ｈについて、図２０〜図２２を用いて説明する。図２０には、消音器の縦断面を模式的に示す。また、図２１には、変形例の消音器におけるインナパイプの縦断面図を示し、図２２には、図２１に断面を示すインナパイプを、矢印Ｄで示す方向から見た図を示す。本実施形態の消音器１０は、インナパイプに流入した排気の一部を、上流側の透音孔から吸音室に流出させる導流手段、を備える点で第１実施形態の消音器１０と異なり、以下に詳細を説明する。なお、第１実施形態の消音器１０と共通の構成については、同一の符号を付し、説明を省略する。
【００９０】
導流手段は、インナパイプ１４内を流れる排気の一部を、上流側の透音孔１８ｇを介してインナパイプ１４内から吸音室１７に流出させる。すなわち、導流手段は、上流側の透音孔１８ｇにおいて、インナパイプ１４内から吸音室１７に向かう排気流を形成する。吸音室１７は、透音孔１８ｇ，１８ｈを除くとインナパイプ外壁とアウタシェル内壁とに囲われ密閉された空間であるため、上流側の透音孔１８ｇから吸音室１７に流出した排気は、下流側の透音孔１８ｈからインナパイプ１４内に再び流入することとなる。下流側の透音孔１８ｈにおいては、吸音室１７からインナパイプ１４内に向かう排気流が形成される。
【００９１】
このように消音器１０ｈに、導流手段を設けることで、インナパイプ１４内の排気の一部は、インナパイプ１４内から上流側の透音孔１８ｇを介して吸音室１７に流出し、下流側の透音孔１８ｈからインナパイプ１４内に再び流入する、排気流を形成することができる。上流側及び下流側の双方の透音孔１８ｇ，１８ｈにおいて、これを貫流する排気流が形成されるため、透音孔１８ｇ，１８ｈには、水膜が張りにくく、仮に水膜が張っていても、透音孔１８ｇ，１８ｈを貫流する排気流により、水膜を破ることができる。これにより、本実施形態の消音器１０ｈにおいては、透音孔に水膜が張ることを抑制することができる。
【００９２】
本実施形態においては、導流手段として、図２０に示すように、インナパイプ１４ｋに絞り部５２が形成されている。絞り部５２は、インナパイプ１４ｋ内に形成される流路の断面（インナパイプ１４の軸心Ｆに直交する断面）の面積が、他の部位に比べて小さく形成された部分であり、インナパイプ１４ｋの途中に設けられている。この絞り部５２より上流側及び下流側には、それぞれ透音孔１８ｇ，１８ｈが形成されている。
【００９３】
矢印Ｄで示す方向から排気が流入すると、インナパイプ１４ｋ内における絞り部５２より上流側の圧力が上昇する。一方、インナパイプ１４ｋ内における絞り部５２より下流側は、絞り部５２より上流側に比べて圧力が低くなっている。このように、インナパイプ１４ｋに絞り部５２を形成することで、絞り部５２より上流側と下流側との間には、圧力差が生じる。この圧力差により、インナパイプ１４ｋ内の絞り部５２より上流側を流れる排気の一部が、上流側の透音孔１８から吸音室１７に流出する。さらに、吸音室１７に流出した排気は、図２０に矢印Ｐで示すように、吸音室１７内を下流方向に流れ、下流側の透音孔１８ｈから、インナパイプ１４ｋ内の絞り部５２より下流側に流入する。
【００９４】
このように、本実施形態の消音器１０ｈにおいては、インナパイプ１４ｋに絞り部５２を設けることで、インナパイプ１４ｋ内から吸音室１７に向けて上流側の透音孔１８ｇを貫流する排気流と、吸音室１７からインナパイプ１４ｋ内に向けて下流側の透音孔１８ｈを貫流する排気流とを、形成することができる。このため、上流側及び下流側の透音孔１８ｇ，１８ｈには、水膜が張りにくく、仮に水膜が張っていても、透音孔１８ｇ，１８ｈを貫流する排気流により、水膜を破ることができる。
【００９５】
なお、本実施形態の消音器１０ｈにおいては、インナパイプ１４ｋに絞り部５２を形成することにより、排気の一部を、上流側の透音孔１８ｇを介して吸音室１７に流出させる構成としたが、導流手段は、これに限定されるものではない。
【００９６】
例えば、図２１及び図２２に示す変形例のように、上流側の透音孔１８ｇに対応するダクト５４を設けることも好適である。ダクト５４は、図２１に示すように、上流側の各透音孔１８ｇに対応してインナパイプ１４ｌの内壁１５に設けられている。また、ダクト５４は、図２２に示すように、インナパイプ１４ｌの内壁１５から、インナパイプ１４ｌの軸心Ｆに向けて突出し、上流側に向けて開口している。
【００９７】
矢印Ｄで示す方向からインナパイプ１４ｌ内に流入した排気流のうち、インナパイプ内壁１５に沿った流れ（図２１に矢印Ｑで示す）は、ダクト５４の開口から（上流側の）透音孔１８を貫流し、吸音室１７に流出する。吸音室１７に流出した排気により吸音室１７内の圧力が上昇するため、吸音室１７に流出した排気は、図２１に矢印Ｒで示すように、下流側の透音孔１８ｈを介して再びインナパイプ１４ｌ内に流入する。
【００９８】
このように、上流側の透音孔１８ごとに上流側に開口を有するダクト５４を設けることにより、上流側の透音孔１８を貫流する排気流と、下流側の透音孔１８を貫流する排気流とを形成することができる。この結果、透音孔に水膜が張ることを抑制することができる。
【００９９】
〔第９実施形態〕
本実施形態の消音器１０ｉについて、図２３を用いて説明する。図２３には、消音器と、その周辺装置を模式的に示す。本実施形態の消音器１０ｉは、吸音室に気体を注入する気体注入手段を備える点で、第１実施形態の消音器１０と異なり、以下に詳細を説明する。なお、第１実施形態の消音器１０と共通の構成については、同一の符号を付し、説明を省略する。
【０１００】
気体注入手段は、排気系統上流よりインナパイプ１４に流入する排気流とは別に、消音器１０ｉの外部から吸音室１７内に気体を直接注入する。注入される気体の圧力は、インナパイプ１４内の圧力より高圧に設定されているため、吸音室１７に気体が注入されると、吸音室１７内の気体は、透音孔１８からインナパイプ１４内に流入する。このように、吸音室１７内に気体を注入することで、吸音室１７内からインナパイプ１４内に向けて透音孔１８を貫流する流れを形成することができる。
【０１０１】
したがって、透音孔１８には水膜が張りにくく、仮に水膜が張っていても、透音孔１８を貫流する流れにより水膜を破ることができる。この結果、本実施形態の消音器１０は、透音孔に水膜が張ることを抑制することができる。
【０１０２】
本実施形態においては、気体注入手段として、図２３に示すように、燃料電池８２を迂回し、酸化ガス供給路８７と吸音室１７内とを、直接接続するバイパス流路６０が設けられている。バイパス流路６０の一端は、ブロワ８６と燃料電池本体８２ａを接続する酸化ガス供給路８７に設けられた気体注出口５７に接続され、もう一方の端は、アウタシェル１２ｃに設けられた気体注入口５８に接続されている。このようにバイパス流路６０を接続することで、酸化ガス供給路８７と、アウタシェル１２内の吸音室１７とを、連通させている。
【０１０３】
図中、矢印Ｓで示すように、ブロワ８６が、酸化ガス供給路８７を介して燃料電池本体８２ａに酸化ガス（空気）を供給すると、これと共に、酸化ガス供給路８７からバイパス流路６０にも酸化ガスが供給される（図中、矢印Ｔで示す）。バイパス流路６０に供給された酸化ガスは、矢印Ｕで示すように、アウタシェル１２の気体注入口５８から吸音室１７内に流入する。一方、燃料電池本体８２ａに供給された酸化ガスは、燃料電池本体８２ａから排気として排出され、調整バルブ８２ｂで流量を調整されて、矢印Ｄで示すように、消音器１０ｉのインナパイプ１４内に流入する。
【０１０４】
ここで、バイパス流路６０を流れる酸化ガスの圧力（吸音室に注入される酸化ガスの圧力）は、インナパイプ１４内を流れる排気の圧力より高圧に設定されているため、気体注入口５８から吸音室１７内に流入した酸化ガスは、透音孔１８を介して吸音室１７からインナパイプ１４内に流入する。
【０１０５】
このように本実施形態の消音器１０おいては、消音器１０外の酸化ガス供給路８７と吸音室１７内とを、直接接続するバイパス流路６０を設けることで、吸音室１７からインナパイプ１４内に向けて、透音孔１８を貫流する気体の流れを形成することができる。これにより、透音孔に水膜が張ることを抑制することができる。
【０１０６】
なお、本実施形態においては、酸化ガス供給路からバイパス流路に酸化ガスを取り出し、吸音室に注入する構成としたがこれに限定されるものではない。例えば、アノードガス（水素）を間欠的に放出するアノードパージバルブに、気体注出口を設定し、バイパス流路を接続することで、アノードガスを吸音室に注入することも好適である。この場合、吸音室への気体の供給は間欠的なものとなり、注入される際に生じる圧力波により、透音孔１８に張った水膜を破ることができる。
【０１０７】
また、本実施形態のバイパス流路６０中にバルブ（図示せず）を設け、これを瞬間的に開閉することも好適である。バルブの瞬間的な開閉により、バルブより下流の酸化ガスに圧力波を生じさせる。この圧力波が、吸音室１７を介して透音孔１８に伝播することで、透音孔に張った水膜を破ることができる。
【０１０８】
また、調整バルブ８２ｂを瞬間的に開閉することも好適である。調整バルブ８２ｂの瞬間的な開閉により、図中、矢印Ｄで示すインナパイプ１４に流入する排気に圧力波を生じさせる。この圧力波が、インナパイプ１４から透音孔１８に伝播することで、透音孔に張った水膜を破ることができる。
【０１０９】
〔第１０実施形態〕
本実施形態の消音器１０ｊについて、図２４及び図２５を用いて説明する。図２４には、インナパイプ１４の縦断面図を示し、図２５には、図２４に断面を示すインナパイプ１４を、矢印Ｄで示す方向から見た図を示す。本実施形態の消音器１０ｊは、透音孔と、透音孔の周辺部位とが、インナパイプの軸心に向けて突出して形成されている点で、第１実施形態の消音器１０と異なり、以下に詳細を説明する。なお、第１実施形態の消音器１０と共通の構成については、同一の符号を付し、説明を省略する。
【０１１０】
本実施形態において、透音孔１８ｉと、その周辺部位６２は、図２４及び図２５に示すように、インナパイプ１４ｍの内壁１５からインナパイプ軸心Ｆに向けて突出して設けられている。インナパイプ１４の内壁１５に沿って流れる排気（矢印Ｖで示す）は、透音孔１８ｉの周辺部位６２によりインナパイプ軸心Ｆ側に偏るため、透音孔１８ｉとインナパイプ軸心Ｆとの間には、比較的流れの速い縮流領域６４（図２４に二点鎖線で囲う）が形成される。すなわち、透音孔１８ｉは、流れの速い排気流に曝されることとなる。
【０１１１】
このように本実施形態の消音器１０ｊにおいては、仮に、透音孔１８ｉに水膜が張っても、透音孔１８ｉが比較的速い流れに曝されるため、水膜が下流方向に偏って変形して水膜が薄くなる部位が生じ、透音孔１８ｉの水膜は破れ易くなっている。この結果、透音孔に水膜が張ることを抑制することができる。
【０１１２】
〔第１１実施形態〕
本実施形態の消音器１０ｋについて、図２６及び図２７を用いて説明する。図２６には、消音器の縦断面を模式的に示し、図２７には、この消音器を構成するインナケースの斜視図を模式的に示す。本実施形態の消音器１０ｋは、排気ガスが貫流するアウタシェルと、壁面に複数の貫通孔が形成され、内部に吸音材が充填されるインナケースとを有し、このインナケースがアウタシェルの流路断面の全てに亘って配置される点で、第１実施形態の消音器１０と異なり、以下に詳細を説明する。
【０１１３】
インナケース６６は、図２７に示すように、略長方形の硬質のケースであり、その壁面６８には、複数の貫通孔１８ｊが形成されている。詳細には、インナケース６６を構成する壁面６８のうち、上流側壁面６８ａと、これと対向する下流側壁面６８ｂとに貫通孔１８ｊが形成されており、上流側壁面６８ａから下流側壁面６８ｂへと気体が貫流することができる。これらインナケース壁面６８の内側、すなわちインナケース６６の内部には、吸音材１６が充填されており、ここが吸音室１７として機能する。
【０１１４】
以上に説明したインナケース６６が、図２６に示すように、アウタシェル１２ｄの内側に収容、保持されている。アウタシェル１２ｄの内側には流路７０が形成されており、この流路７０を塞ぐようにインナケース６６が配置される。詳細には、アウタシェル１２ｄ内の流路７０の断面全体に亘って、インナケース６６の貫通孔１８ｊを有する壁面６８（上流側壁面６８ａ、下流側壁面６８ｂ）が配置されている。
【０１１５】
このように消音器１０ｋを構成することで、アウタシェル１２ｄを貫流する排気の全ては、図に矢印Ｗで示すように、インナケース壁面６８の貫通孔１８ｊと、内部にある吸音室１７とを貫流することとなる。これにより、本実施形態の消音器１０ｋにおいては、貫通孔１８ｊに水膜が張ることを抑制することができる。
【０１１６】
なお、インナケース６６及びアウタシェル１２ｄの形状は、インナケース６６の貫通孔１８ｊを有する壁面６８がなるだけ広くなるように設定されることが好ましい。インナケース６６の貫通孔１８ｊを有する壁面６８をなるべく広く確保し、これに応じて貫通孔１８ｊを多く設定することで、排気がインナケース６６を貫流する際に生じる圧力損失を低減することができる。
【０１１７】
〔第１２実施形態〕
本実施形態の消音器１０ｍについて、図２８及び図２９を用いて説明する。図２８には、消音器の縦断面図を示し、図２９には、この消音器を構成する板状部材を矢印Ｄで示す方向から見た図を示す。本実施形態の消音器１０ｍは、排気ガスが貫流するシェルと、複数の貫通孔が形成された板状部材とを有し、板状部材が、シェルの内部を排気の流れ方向に対し垂直な面で仕切る点で、第１実施形態の消音器１０と異なり、以下に詳細を説明する。
【０１１８】
板状部材７２は、図２９に示すように、略円形を呈する硬質の板材であり、その壁面７３には、複数の貫通孔１８ｋが形成されている。一方、シェル７４の内部には、図２８に示すように、断面略円形の流路７５が形成されている。板状部材７２は、このシェル７４内部の流路７５を排気の流れ方向（矢印Ｄで示す方向）に対し垂直な面で仕切るように、シェル７４内部に複数配設されている。すなわち、板状部材７２の貫通孔１８ｋは、排気の流れ方向と同じ方向に貫通している。
【０１１９】
矢印Ｄで示す方向から流入する排気流は、矢印Ｘで示すように板状部材７２の貫通孔１８ｋを貫流する。矢印Ｄで示す排気流は、排気系統上流で生じた乱れた流れであり、この乱れた流れは、板状部材７２に複数形成された貫通孔１８ｋを貫流することで、整流される。このように、乱れた流れが各板状部材の貫通孔１８ｋを通過するたびに整流されることで、排気系統上流よりシェル７４内部に伝播した音は、消音されることとなる。
【０１２０】
本実施形態の消音器１０ｍにおいては、流入した排気が、必ず板状部材７２の貫通孔１８ｋを貫流するため、貫通孔１８ｋに水膜が張ることを抑制することができる。この結果、吸音材を用いることなく所望の消音性能を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】第１実施形態の消音器の縦断面図である。
【図２】第１実施形態の消音器におけるインナパイプ周壁の拡大断面図であり、図１に二点鎖線Ａで囲う拡大断面図である。
【図３】第１実施形態の変形例の消音器におけるインナパイプ周壁の拡大断面図であり、図１に二点鎖線Ａで囲う拡大断面図である。
【図４】第１実施形態の他の変形例の消音器における縦断面図である。
【図５】図４に断面を示すインナパイプを、矢印Ｄで示す方向から見た図である。
【図６】第２実施形態の消音器における透音孔の形状を示す図である。
【図７】第２実施形態の変形例の消音器における透音孔の形状を示す図である。
【図８】第２実施形態の他の変形例の消音器における透音孔の形状を示す図である。
【図９】第３実施形態の消音器におけるインナパイプ周壁の拡大断面図であり、図１に二点鎖線Ａで囲う拡大断面図である。
【図１０】第４実施形態の消音器におけるインナパイプ周壁の拡大断面図であり、図１に二点鎖線Ａで囲う拡大断面図である。
【図１１】第５実施形態の消音器におけるインナパイプの縦断面図である。
【図１２】図１１に二点鎖線Ｉで囲うインナパイプ周壁の拡大断面図である。
【図１３】図１１に断面を示すインナパイプを、矢印Ｄに示す方向から見た図を示す。
【図１４】第５実施形態の変形例の消音器におけるインナパイプの縦断面図である。
【図１５】第６実施形態の消音器の縦断面を模式的に示した図である。
【図１６】第７実施形態の消音器の縦断面を模式的に示す図である。
【図１７】第７実施形態の消音器に設けられる渦発生部材の一例を示す図である。
【図１８】第７実施形態の変形例の消音器におけるインナパイプの断面図である。
【図１９】図１８に断面を示すインナパイプを、矢印Ｄで示す方向から見た図である。
【図２０】第８実施形態の消音器の縦断面を模式的に示す図である。
【図２１】第８実施形態の変形例の消音器におけるインナパイプの縦断面図である。
【図２２】図２１に断面を示すインナパイプを、矢印Ｄで示す方向から見た図である。
【図２３】第９実施形態の消音器と、その周辺装置を模式的に示す図である。
【図２４】第１０実施形態の消音器の縦断面図である。
【図２５】図２４に断面を示すインナパイプを、矢印Ｄで示す方向から見た図である。
【図２６】第１１実施形態の消音器の縦断面を模式的に示した図である。
【図２７】第１１実施形態の消音器におけるインナケースの斜視図である。
【図２８】第１２実施形態の消音器の縦断面図である。
【図２９】第１２実施形態の消音器における板状部材を、図２８の矢印Ｄで示す方向から見た図である。
【図３０】燃料電池システムの概略構成の一例を示す図である。
【図３１】吸音型消音器の横断面図である。
【図３２】特許文献１に記載の消音器の縦断面図である。
【符号の説明】
【０１２２】
１０，１００，１２０  消音器、１２  アウタシェル、１４  インナパイプ，１５  インナパイプ内壁、１６  吸音材，１７  吸音室、１８  透音孔、１９  透音孔の内壁、２８  リブ、３２  溝孔、３４  撥水層、３６  吸音材の突出部、３８  ルーバー、４０  導流板、４１、インナパイプの上流側端部、４４  旋回流発生部材、４６  カルマン渦発生部材、４８  渦、５０  突起、５２  絞り部、５４  ダクト、６０  バイパス流路、６４  縮流領域、６６  インナケース、７２  板状部材、７４  シェル、８２  燃料電池、８８  排気系統。
【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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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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