(57)【要約】【課題】コンパクトな構成で含水した吸音材から効率よく水分を排出可能な消音器を提供する。【解決手段】断面が鉛直方向に長い形状を呈し、その側壁（板状部材２６，２７）には複数の透音孔４１が形成され、排気が貫流する排出通路４６と、排出通路４６を囲うよう形成され、排出通路４６の側壁との間に吸音材４２，４３が充填されて吸音室４４，４５を構成するアウタシェル１２とを備え、排出通路４６の底４７は、吸音室４４，４５から透音孔４１を介して流入した水を受け消音器１０外に流す。水の自重を利用して、効率よく水を吸音材４２，４３から排出通路４６へ排水することができる。【選択図】図２
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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、
断面が鉛直方向に長い形状を呈し、側壁に複数の透音孔が形成され、排気が貫流する排出通路と、
排出通路を囲うよう形成され、排出通路の側壁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、
を備え、
排出通路の底は、吸音室から透音孔を介して流入した水を受け、消音器外に流す、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、
排出通路は、側壁が２枚の板状部材で、底及び天井がアウタシェルの一部で構成されており、
板状部材の両端部を、アウタシェルと接合することで、排出通路と吸音室が区画される、燃料電池用消音器。
【請求項３】
請求項２に記載の燃料電池用消音器であって、
アウタシェルは、断面略Ｕ字形状を呈する２つのハーフシェルから構成され、
このハーフシェルに吸音材が配置され、これに板状部材が被せられて消音器の片側部分が構成され、
２つの片側部分が、接合されて構成される、燃料電池用消音器。
【請求項４】
請求項１に記載の燃料電池用消音器であって、
排出通路は、断面が鉛直方向に長軸を有する楕円形状となるよう形成された扁平パイプで構成される、燃料電池用消音器。
【請求項５】
請求項１に記載の燃料電池用消音器であって、
排出通路の排気系統上流端部には、排出通路の下側通路に比べて水平方向に幅広い水受け部が形成されている、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形成され、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、
を備え、
吸音室の鉛直方向下側部分には、吸音室の他の部位に比べ排水性能の高い吸音材が配置される、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形成され、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、
を備え、
吸音室におけるインナパイプ周辺部分及びインナパイプ直下部分には、吸音室の他の部分に比べて排水性能の高い吸音材が配置される、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形成され、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、
を備え、
吸音室におけるインナパイプ直下部分のうち排気系統上流端部には、吸音室の他の部分に比べて排水性能の高い吸音材が配置される、燃料電池用消音器。
【請求項９】
請求項６〜８のいずれか1項に記載の燃料電池用消音器であって、
アウタシェルは、断面略Ｕ字形状を呈する２つのハーフシェルから構成され、
このハーフシェルに吸音材が配置されて、吸音材を収容したアウタシェルの片側部分が構成され、
２つの片側部分が、インナパイプを中に挟んで、接合されて構成される、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が凝結した水を、消音器の外に排出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１６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生成された水分が多く含まれる。この水分が、消音器内部で凝結して滴下することや、排気系統上流で凝結した水が消音器内に流入することで、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、消音器としての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１７に示すように、消音器１２０は、連通孔１２３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１２３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、アウタシェルの内部容積に比べ、吸音材が充填される吸音室の容積はそれほど大きくなく、スペース効率が悪いという問題があった。消音器に所望の消音性能を発揮させるには、吸音室にある程度の容積が必要となり、特許文献１の消音器の構造では、更に、含水した吸音材から滴下した水を受ける膨張室や、これを消音器外部に排出させるための導管を必要とした。アウタシェル内側に、膨張室を配設するスペースが必要なため、特許文献１の消音器は、アウタシェルの外装形状に対して、確保できる吸音室の容積が比較的小さいという問題があった。
【０００８】
また、燃料電池の高負荷運転等によりインナパイプに大量の水が流入して、インナパイプ周囲の吸音材が含水した場合においても、前述のスペース効率を損なうことなく、含水した吸音材から効率よく水を消音器外部に排出できる具体的な手法が求められている。
【０００９】
そこで本発明は、コンパクトな構成で含水した吸音材から効率よく水分を排出可能な消音器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る燃料電池用消音器は、断面が鉛直方向に長い形状を呈し、その側壁に複数の透音孔が形成され、排気が貫流する排出通路と、排出通路を囲うよう形成され、排出通路の側壁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備え、排出通路の底は、吸音室から透音孔を介して流入した水を受け消音器外に流すことを特徴としている。吸音材に含まれる水は、側壁に形成された透音孔から排出通路に滲み出し、この水を排出通路の底が受けて消音器外に流す。排出通路の側壁が鉛直方向に長く延びているため、これに対向して配置される吸音材も鉛直方向に高さをもって充填されており、吸音材に吸着・保持された水は、より鉛直下方にある吸音材に移動して溜まる。この吸音材から、透音孔を介して排出通路に水が滲み出す。
【００１１】
ここで、排出通路は、側壁が２枚の板状部材で、底及び天井がアウタシェルの一部で構成することができ、板状部材の両端部を、アウタシェルと接合することで、排出通路と吸音室が区画されることが好ましい。
【００１２】
さらに、アウタシェルは、断面略Ｕ字形状を呈する２つのハーフシェルから構成することができ、このハーフシェルに吸音材を配置し、これに板状部材を被せて消音器の片側部分を製作し、２つの片側部分を接合して、消音器を製作することができる。
【００１３】
また、本発明に係る燃料電池用消音器において、排出通路は、断面が鉛直方向に長軸を有する楕円形状となるよう形成された扁平パイプで構成されることも好ましい。
【００１４】
また、本発明に係る燃料電池用消音器において、排出通路の排気系統上流側には、排出通路の下側通路に比べて水平方向に幅広い水受け部が形成されていることも好ましい。
【００１５】
また、本発明に係る他の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形成され、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備え、吸音室の鉛直方向下側部分には、吸音室の他の部位に比べ排水性能の高い吸音材が配置される。吸音室内に流入した水が自重により吸音材内部を伝って鉛直下方に移動することで、水が溜まり易い吸音室の鉛直方向下側部分には、排水性能の高い吸音材（吸音性能よりも排水性能を優先させた吸音材）が配置されており、この吸音材から透音孔を介して排出通路に水が滲み出す。
【００１６】
また、本発明に係る他の燃料電池用消音器は、吸音室におけるインナパイプ周辺部分及びインナパイプ直下部分には、吸音室の他の部分に比べて排水性能の高い吸音材が配置される。吸音室内において、透音孔から水分が水蒸気の形態で流入することで含水し易いインナパイプ周辺部分には、排水性能の高い吸音材が配置され、さらに消音器より上流で凝結し透音孔から滴下した水や、インナパイプ周辺部分の吸音材において凝結した水が滴下してくるインナパイプ直下部分にも、排水性能の高い吸音材が配置されており、吸音室内で凝結し、インナパイプ直下部分の吸音材から透音孔を介して排出通路に水が滲み出す。
【００１７】
また、本発明に係る他の燃料電池用消音器は、吸音室におけるインナパイプ直下部分のうち排気系統上流端部には、吸音室の他の部分に比べて排水性能の高い吸音材が配置される。消音器よりも排気系統上流側で凝結し滴下して、排気系統の配管内壁を伝って消音器に流れてくる水は、インナパイプの透音孔を介して、吸音室におけるインナパイプの直下部分のうち排気系統上流端部に滴下する。この部分には、排水性能の高い吸音材が配置されているため、滴下した水は、排水性能の高い吸音材の内部を伝って鉛直下方に移動し、アウタシェルの内壁に到達する。さらに、この水は、アウタシェル内壁を伝って、インナパイプ直下部分にある吸音材内部を伝って排気系統下流方向に移動し、消音器外に排出される。
【００１８】
ここで、アウタシェルは、断面略Ｕ字形状を呈する２つのハーフシェルから構成することができる。このハーフシェルに吸音材を配置し、吸音材を収容したアウタシェルの片側部分を製作し、２つの片側部分を、インナパイプを中に挟んで、接合して消音器を製作することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、コンパクトな構成で、消音器内部にある含水した吸音材から効率よく水分を排出して、消音性能の低下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】
【００２０】
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。
【００２１】
本実施形態に係る消音器１０が設けられる燃料電池システムの排気系統について、図１５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１５に二点鎖線で示す）を有している。
【００２２】
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、空気（酸化ガス）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。
【００２３】
燃料電池（図示せず）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）から消音器に流入する。
【００２４】
次に、第１〜第５実施形態に係る消音器に共通の概略構成ついて、図１を用いて説明する。図１には、第１〜第５実施形態に共通する消音器の外装形状を示す。
【００２５】
消音器（１０，７０，２１０，２３０，２５０）は、燃料電池システムの排気系統に設置され、より具体的には、燃料電池自動車の消音装置（マフラー）として、車両後方のアンダーフロアに、ブラケット等により、吊り下げられて設置される。なお、図中に、当該消音器が搭載される車両の左方、車両の後方、鉛直上方を、それぞれ矢印Ｘ，Ｙ，Ｚとして示す。矢印Ｘ，Ｙ，Ｚの反対方向を、それぞれ矢印Ｘ’，Ｙ’，Ｚ’で示す。消音器（１０，７０，２１０，２３０，２５０）は、図２に示すように矢印Ｘ，Ｙで規定される平面、すなわち車両水平面に対して、排気系統下流方向（矢印Ｄで示す方向）ほど低くなるよう５〜１０°の傾斜角度をもって装着されている。
【００２６】
消音器（１０，７０，２１０，２３０，２５０）は、消音器の外装をなすアウタシェル１２と、アウタシェル１２内部に形成され、排気が流れる排出通路（又はインナパイプ）を有している。排出通路（又はインナパイプ）とアウタシェル１２との間には、吸音材が充填されており、排気系統上流側から流入した排気は、その音が吸音材に吸収されて、消音器外へ排出される。これら消音器を構成する各部位の特徴について、以下、実施形態ごとに詳細を説明する。
【００２７】
〔第１実施形態〕
第１実施形態に係る消音器１０の構成について、図１〜図４を用いて説明する。図２に、本実施形態の消音器の図１のＡ−Ａ線による横断面図を示し、図３には、消音器の図２のＢ−Ｂ線による縦断面図を示し、図４には、図３のＦ−Ｆ断面図を示し、図５及び図６には、図２に一点鎖線Ｉで囲う部位の拡大図を示す。本実施形態の消音器１０は、排気が貫流する排出通路４６と、排出通路４６を囲うよう形成され、排出通路４６の側壁として設けられた板状部材２６，２７との間に吸音材４２，４３が充填されるアウタシェル１２から構成されている。
【００２８】
アウタシェル１２は、図２に示すように、２つのハーフシェル１４，１５から構成されている。ハーフシェル１４，１５は、それぞれ断面略Ｕ字形状を呈しており、アウタシェル１２の中心線を含む鉛直平面（図２にＢ−Ｂ線で示す）に関して、互いに対称な形状となるよう成形されている。２つのハーフシェル１４，１５を、後述するフランジ部で接合することにより、アウタシェル１２は構成される。以下、ハーフシェル１４ついて説明し、これと同様の形状を呈するハーフシェル１５については適宜説明を省略する。
【００２９】
ハーフシェル１４は、図２に示すように、断面略Ｕ字形状を呈する本体部１６と、本体部１６の両端に形成されるフランジ部１８，２０と、本体部１６からＵ字形状の内側に形成される突起部２２，２４とを有している。
【００３０】
ハーフシェル１４の本体部１６は、そのＵ字形状の内側に吸音材を収容する。この本体部１６のＵ字形状は、Ｕ字の底の部分が図２においてやや上方にずれた形状とすることができ、これをもう一方の本体部１７と組み合わせることで、全体として「角が丸みを帯びた逆三角形」となる。この内側に排出通路４６が形成され、本体部１６，１７と排出通路４６の間に吸音材が充填されて吸音室４４，４５が形成される。
【００３１】
ハーフシェル１４のフランジ部１８，２０は、ハーフシェル１４のＵ字形状の両端（図２にＢ−Ｂ線と本体部１６，１７が接する位置）から、Ｕ字形状の外側（矢印Ｚ及びＺ’で示す方向）に向けて突出している。これらフランジ部１８，２０は、本体部１６の縁に沿って延びている。ハーフシェル１４に形成されたフランジ部１８，２０が、ハーフシェル１５に同様に形成されたフランジ部１９，２１にそれぞれ接合されてアウタシェル１２が形成される。なお、フランジ部１８と１９、及びフランジ部２０と２１の接合には、溶着や接着、ボルトとナットによる締結など、所望の接合方法を用いることができる。
【００３２】
一方、ハーフシェル１４の突起部２２，２４は、ハーフシェル１４のＵ字形状の両端（図２にＢ−Ｂ線と本体部１６，１７が接する位置）から、図２に矢印Ｘ’で示す方向に所定の距離をあけた位置から、ハーフシェル１４，１５のＵ字形状の内側に向けて突出している。この突起部２２，２４は、ハーフシェル１４，１５と共に吸音材４２，４３を収容する空間（吸音室４４，４５）を区画する板状部材２６，２７の位置決め及び固定に用いられる。
【００３３】
板状部材２６は、図２に示すように板状部材２６の略中央に湾曲して成形された湾曲部３２と、湾曲部３２を挟んでその両側に平らに成形された平板部３４，３６とを有している。湾曲部３２及び平板部３４，３６には、透音孔４１として直径３ｍｍ程度の貫通した円形又は同等の孔が多数形成されている。板状部材２６と同様に、板状部材２７は、湾曲部３３及び平板部３５，３７とを有しており、透音孔４１が形成されている。
【００３４】
２つの板状部材２６，２７の相対向する湾曲部３２，３３は、図２に点Ｅで示す消音器１０の軸心に対して、弓形に湾曲し、平板部同士の間隔より広い間隔が形成されている。この弓形は一定曲率の円弧とすることができる。排気系統上流より消音器１０に流入した排気は、主にこれら湾曲部３２，３３の間を貫流することとなる。
【００３５】
排出通路４６は、図２に示すように、アウタシェル１２に２枚の板状部材２６，２７を接合することで形成される。排出通路４６の側壁は、２枚の板状部材２６，２７で構成されており、排出通路４６の底４７及び天井４８は、アウタシェル１２の一部で構成されている。排出通路４６の側壁として設けられた板状部材２６，２７には、複数の透音孔４１が形成されている。上述の板状部材２６，２７を、それぞれハーフシェル１４，１５に接合して消音器１０の片側部分３８，３９を構成し、さらに片側部分３８と３９を接合することで、排出通路４６は消音器１０内に形成される。以下に詳細を説明する。
【００３６】
まず、アウタシェル１２を構成するハーフシェル１４，１５のＵ字形状の内側に、それぞれ吸音材４２，４３を配置する。そして、吸音材４２，４３を配置したハーフシェル１４，１５に、それぞれ板状部材２６，２７を被せて、板状部材２６，２７の端部２８〜３１を、それぞれハーフシェル１４，１５の突起部２２〜２５に接合する。
【００３７】
ここで、ハーフシェル１４，１５と板状部材２６，２７との接合には、例えば、図５や図６に示すような接合方法が用いられる。図５には、ボルト５０、ナット５１、及びワッシャ５２により、突起部２２と、板状部材２６の端部２８とを締結している。端部２８のボルト穴５３の内径は、ボルト５０のねじ部５４の外径より大きく形成されており、かつボルト５０とナット５１は、突起部２２に対し板状部材２６が、ある程度鉛直方向（矢印Ｚ及びＺ’で示す方向）にスライド可能な軸力で締結されている。ハーフシェル１４の突起部２２に対し、板状部材２６をスライド可能とすることで、ハーフシェル１４及び板状部材２６が熱膨張した際に、これら部材の熱膨張の差を吸収することができる。また、図６に示すように、突起部２２に短い突出部５５を形成し、板状部材２６の端部２８とワッシャ５２とを挟んで、突出部５５の先端を、熱により「かしめる」ことで、接合しても良い。図５に示す接合方法に比べ、より簡素な構成で接合することができる。
【００３８】
ハーフシェル１４，１５に、それぞれ板状部材２６，２７を接合することにより、消音器１０の片側部分３８，３９が構成される。片側部分３８，３９には、それぞれハーフシェルと板状部材２６，２７で囲まれて吸音材が充填される吸音室（図２に二点鎖線で示す）が形成される。片側部分３８，３９は、図２に示すＢ−Ｂ線を軸として互いに対称な形状を有している。
【００３９】
以上のように、本実施形態の消音器１０においては、アウタシェルは、断面略Ｕ字形状を呈する２つのハーフシェルから構成され、これら２つのハーフシェル内に吸音材が配置され、これに板状部材が被せられて消音器１０の片側部分が構成される。したがって、アウタシェルと板状部材の間に吸音材を、目視しながら充填することができる。また、１つのハーフシェル内に複数種類の吸音材を、配設することも容易に実現できる。目視しながら吸音材を充填できるため、吸音材の充填され具合に、バラツキが生じにくく、品質管理が容易となる。
【００４０】
そして、片側部分３８，３９を、それぞれ別個に形成した後、それぞれに形成されているフランジ部１８と１９，フランジ部２０と２１を、それぞれ接合することにより、消音器１０が構成される。消音器１０には、２つのハーフシェル１４，１５と板状部材２６，２７とに囲まれる排出通路４６が形成される。この排出通路４６は、板状部材２６，２７の湾曲部３２，３３の間に形成される中央通路４６ａと、平板部３６，３７の間、すなわち中央通路の鉛直下方に形成される下側通路４６ｂと、平板部３４，３５の間、すなわち中央通路の鉛直上方に形成される上側通路４６ｃから構成されている。このように、排出通路４６は、断面が鉛直方向に長い、縦長形状を呈している。
【００４１】
以上説明したように、本実施形態の消音器１０においては、排出通路４６の側壁は２枚の板状部材２６，２７であり、排出通路４６の底４７及び天井４８は、２つのハーフシェル１４，１５（アウタシェル）の一部で構成されている。排出通路４６と吸音室は、板状部材２６，２７の両端部がアウタシェルに接合されることで区画される。吸音室４４，４５には、吸音材４２，４３として直径９μｍ程度のグラスウールが充填されている。
【００４２】
また、排出通路４６の排気系統上流側の端部には、図３に示すように、排気系統上流側から配管６１の内壁６３を伝って流れてくる水を受ける水受け部６０が形成されている。図４に二点鎖線で示すように、板状部材の平板部３６ａ，３７ａが、図２に示すＡ−Ａ断面における平板部３６，３７に比べて、水平方向（矢印Ｘ及びＸ’で示す方向）に幅広く間隔をあけて形成されており、これら平板部３６ａ，３７ａを側壁として、アウタシェルの底４７と共に水受け部６０を形成している。すなわち水受け部６０は、図２に示す排出通路４６の下側通路４６ｂに比べて、水平方向（矢印Ｘ及びＸ’で示す方向）に幅広く形成されており、かつ下側通路４６ｂに連通している。水受け部６０に流入した水は、下側通路４６ｂを排気系統下流方向に流れる。水受け部６０が排出通路４６の他の部位に比べて幅広く形成されているため、消音器１０が揺動しても、排気系統の配管内壁を伝って流れてくる水を確実に受けることができる。また、高負荷運転等により、消音器１０内に多量の水が流入し、消音器１０からの排水が追いつかない場合においても、水受け部６０が、この水を一時的に貯水することができる。以上により、排気系統上流から流入する水により、吸音材が含水することを抑制することができる。
【００４３】
また、図３に示すように、排気系統下流側のアウタシェル、すなわち排出通路４６の下流側端部には、排出通路４６と消音器１０外を連通させる排水穴６２が形成されている。排出通路４６に流入した水は、下側通路４６ｂを排気系統下流方向に流れ、この排水穴から消音器１０外に排出される。
【００４４】
以上、本実施形態の消音器１０の構成について説明した。以下に、本実施形態の消音器１０における排気中の水分、及びこれが凝結した水の流れについて、図２、図３及び図４を用いて説明する。
【００４５】
まず、図３に矢印Ｄで示すように、排気系統上流より、水分を含んだ排気が消音器１０の排出通路４６に流入する。これと共に排気系統上流で凝結し滴下した水も配管６１の内壁６３を伝って排出通路４６に流入する。
【００４６】
排出通路４６に流入した排気は、図２に矢印Ｇで示すように、板状部材２６，２７の透音孔４１から吸音材４２，４３に向けて、その音波を放射すると共に、僅かな流量ではあるが排気が、アウタシェル１２と板状部材２６，２７との間に形成される吸音室４４，４５に流入する。吸音室４４，４５に流入した排気中の水分は、吸音材４２，４３や、アウタシェル１２の内壁６４、板状部材２６，２７の外壁６６において凝結し、水となって付着する。
【００４７】
そして、吸音室４４，４５内で凝結した水は、その自重や消音器１０が装着される車両の振動により、図２に矢印Ｈで示すように、吸音材４２，４３を伝って、吸音室４４、４５内を、より鉛直下方に移動する。鉛直下方にある吸音材４２ａ，４３ａは、十分に含水した状態、いわゆる「水浸し」となる。水浸しとなった吸音材４２ａ，４３ａからは、図２に矢印Ｊで示すように、平板部３６，３７にある透音孔４１を介して、下側通路４６ｂに水が滲み出し、排出通路４６の底４７がこの水を受ける。なお、アウタシェル内壁６４の断面形状は、角が丸みを帯びた逆三角形となっているため、吸音室４４，４５に流入した水は、より短い移動距離で、鉛直下方にある吸音材４２ａ，４３ａに凝集し易くなっている。
【００４８】
一方、消音器１０より上流で凝結し滴下した水は、配管６１の内壁６３を伝って流れ、図３及び図４に矢印Ｋで示すように、排出通路４６の排気系統上流側に設けられた水受け部６０に流入する。水受け部６０に流入した水も、図３及び図４に矢印Ｌで示すように、水受け部６０に連通する下側通路４６ｂの底４７に流入する。
【００４９】
最後に、吸音材４２ａ，４３ａから透音孔４１を介して下側通路４６ｂに滲み出た水と、水受け部６０から流入した水は、下側通路４６ｂ、すなわち排出通路４６の底４７を排気系統下流方向に流れ、排水穴６２から消音器１０外に排出される。下側通路４６ｂは、消音器１０に流入した水を、消音器１０外に排出する排水路として機能する。
【００５０】
また、燃料電池を高負荷運転させた場合など、排出通路４６に多量の水が流入し、排出通路における水位が高くなった場合においては、上側通路４６ｃを排気が貫流することができる。上側通路４６ｃを構成する平板部３４，３５に形成された透音孔４１と、これに対向する吸音材との間で吸音作用が働くため、多量の水が排出通路４６に溜まった場合においても、消音器１０における消音性能の低下を抑制することができる。
【００５１】
以上に説明した本実施形態の消音器１０においては、排出通路の断面が鉛直方向に長い形状を呈しており、この鉛直方向に延びる排出通路の側壁とアウタシェルとの間に吸音材が充填される。側壁に対向して配置される吸音材も、鉛直方向に長い形状となる。よって、吸音材にて凝結した水は、より鉛直下方の吸音材に移動して溜まり、水浸しとなった鉛直下方の吸音材からは、より鉛直上方に溜まった水の水圧により、透音孔を介して排出通路に水が滲み出る。すなわち、水浸しとなった吸音材の、鉛直下方にある透音孔に隣接して水が滲み出る部位と、この部位から鉛直上方にある水との位置ヘッド（上下落差）により、排出通路に水が滲み出る。滲み出た水は、排出通路の底が受け、消音器外へと流す。この構成により、鉛直上方にある水の水圧を利用することができ、含水した吸音材から、効率よく水を排出することができる。
【００５２】
また、本実施形態の消音器１０においては、排出通路は、側壁が２枚の板状部材で、底及び天井がアウタシェルの一部で構成されており、板状部材の両端部をアウタシェルと接合することで、排出通路と吸音室が区画されている。これにより、断面が鉛直方向に長い形状の排出通路を、アウタシェルに２枚の板状部材を接合するだけで構成することができる。
【００５３】
なお、本実施形態の消音器１０において、吸音室には、吸音材として１種類の吸音材が充填されるものとしたが、これに限定されるものではない。各吸音室に複数種類の吸音材を使い分けても良い。吸音室内における吸音材の配置場所に応じて、排水性能や、吸音性能の異なる吸音材を配設することも好適である。例えば、吸音室の鉛直上方側には、吸音性能を優先した繊維径の細いグラスウールを配設し、鉛直下方側には、排水性能を優先した繊維径の太いグラスウールを配設することも好適である。
【００５４】
〔第２実施形態〕
第２実施形態に係る消音器７０の構成について、図７、図８を用いて説明する。図７には、本実施形態の消音器の横断面図を示し、図８には、消音器の縦断面図を示す。なお、図７は、図１のＡ−Ａ線による断面図であり、図８は、図７のＭ−Ｍ線による断面図となっている。本実施形態に係る消音器７０において、排出通路は、断面が鉛直方向に長い形状、例えば楕円形状となるよう形成された扁平なパイプで構成されている点で、第１実施形態の消音器１０と異なり、以下に詳細に説明する。なお、第１実施形態の消音器１０と略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。
【００５５】
扁平パイプ７２は、図７に示すように、鉛直方向（矢印Ｚで示す方向）に長軸Ｐを有する楕円形状に形成されている。扁平パイプは、鉛直方向に延びるなだらかに曲がる２つの緩曲部７４，７５と、これら２つの緩曲部を接合し、急峻に曲がる上下２つの屈曲部７６，７７から構成されている。排出通路の側壁は、扁平パイプの緩曲部７４，７５で構成され、ここには、透音孔４１が複数形成されている。一方、排出通路の天井及び底は、扁平パイプの屈曲部７６，７７で構成される。以上に説明した扁平な断面は、図８に符号７３で示す扁平パイプ本体部７３に亘って形成されている。
【００５６】
一方、図８に示すように、扁平パイプ７２における排気系統上流側の部位７８（図８を参照）及び排気系統下流側の部位７９においては、断面は略円形に形成されており、部位７８の外壁７２ｂと、部位７９の外壁７２ｃは、その全周に亘ってアウタシェル１２の内壁６４に密着している。断面が略円形の上流端部７８及び下流側端部７９は、扁平パイプ本体部７３となだらかに接合されている。
【００５７】
さらに、扁平パイプ７２をアウタシェル１２で囲うことにより吸音室４４，４５が形成される。まず、アウタシェル１２を構成するハーフシェル１４，１５のＵ字形状の内側に、それぞれ吸音材４２，４３を配置する。そして、扁平パイプ７２を中央に挟んでハーフシェル１４と１５をフランジ接合することにより、消音器７０は構成される。扁平パイプ７２とハーフシェル１４，１５との間に挟まれて吸音室４４，４５が形成される。一方、扁平パイプ７２の内側が排出通路４６となる。
【００５８】
以上のようにして、アウタシェル１２の内側に、断面が鉛直方向に長い排出通路４６と、排出通路４６との間に吸音材４２，４３が充填された吸音室４４，４５が形成されることとなる。排出通路４６は、断面が鉛直方向に長い、縦長形状を呈している。
【００５９】
また、図８に示すように、アウタシェル１２の下流側には、アウタシェル１２の内側と消音器７０外を連通させる排水穴６２が形成されている。消音器７０に流入して扁平パイプ７２の鉛直下方側の屈曲部７７、すなわち排出通路４６の底４７を伝って排気系統下流方向（矢印Ｄで示す方向）に流れる水は、本体部７３の下流側に形成された透音孔４１ａから扁平パイプ７２外に流れ出て、排水穴６２から消音器７０外に排出される。
【００６０】
以上、本実施形態の消音器７０の構成について説明した。以下に、本実施形態の消音器７０における排気中の水分、及びこれが凝結した水の流れについて、図７及び図８を用いて説明する。
【００６１】
まず、図８に矢印Ｄで示すように、排気系統上流より、水分を含んだ排気が消音器７０の排出通路４６に流入する。これと共に排気系統上流で凝結し滴下した水も、扁平パイプ７２の上流端部７８を伝って本体部７３の屈曲部７７、すなわち排出通路４６の底４７に流入する。
【００６２】
排出通路４６に流入した排気は、図７に矢印Ｇで示すように、緩曲部７４，７５の透音孔４１を介して、アウタシェル１２と緩曲部７４，７５との間に形成される吸音室４４，４５に流入する。吸音室４４，４５に流入した排気中の水分は、吸音材４２，４３や、アウタシェル１２の内壁６４、緩曲部７４，７５の外壁７２ａにおいて凝結し、水となって付着する。
【００６３】
そして、吸音室４４，４５内で凝結した水は、図７に矢印Ｈで示すように、吸音材４２，４３内を、より鉛直下方に移動する。鉛直下方にある吸音材４２ａ，４３ａは、十分に含水した「水浸し」状態となる。水浸しとなった吸音材４２ａ，４３ａからは、図７に矢印Ｊで示すように、透音孔４１を介して、屈曲部７７の内側に水が滲み出し、排出通路４６の底４７がこの水を受ける。
【００６４】
一方、消音器７０より上流で凝結し滴下した水は、扁平パイプ上流端部７８の外壁７８ａを伝って流れ、図８に矢印Ｌで示すように、屈曲部７７内側の排出通路４６の底４７に流入する。
【００６５】
最後に、吸音材４２ａ，４３ａから透音孔４１を介して屈曲部７７内側に滲み出た水と、扁平パイプ上流端部７８から流入した水は、排出通路４６の底４７を排気系統下流方向（矢印Ｄで示す）に流れ、更に本体部７３の下流側に形成された透音孔４１ａから扁平パイプ７２外に流れ出る。扁平パイプ７２外に流れ出た水は、排水穴６２から消音器７０外に排出される。
【００６６】
また、燃料電池８２を高負荷運転させた場合など、排出通路４６に多量の水が流入し、排出通路４６における水位が高くなった場合において、第１実施形態と同様に、排出通路４６内の鉛直上方側を排気が貫流することができる。多量の水が排出通路４６に溜まった場合においても、消音器における消音性能の低下を抑制することができる。
【００６７】
以上に説明した本実施形態の消音器７０においては、断面が鉛直方向に長い形状を呈する排出通路を、扁平パイプという１つの部材だけで構成することができる。扁平パイプを、吸音材を充填した２つのハーフシェルで挟み、ハーフシェル同士を接合するという簡素な製造工程で、含水した吸音材から効率よく水を排出できる消音器を実現することができる。
【００６８】
なお、本実施形態の消音器においても、第１実施形態と同様に、吸音室内における吸音材の配置場所に応じて、排水性能や、吸音性能の異なる吸音材を複数種類使い分けても良い。例えば、吸音室の鉛直上方側には、吸音性能を優先した繊維径の細いグラスウールを配設し、鉛直下方側には、排水性能を優先した繊維径の太いグラスウールを配設することも好適である。
【００６９】
〔第３実施形態〕
第３実施形態に係る消音器２１０の構成について、図９及び図１０を用いて説明する。図９には、本実施形態の消音器の図１のＡ−Ａ線による横断面図を示し、図１０には、消音器の図９のＮ−Ｎ線による縦断面図を示す。本実施形態の消音器２１０は、排気が貫流するインナパイプ２１１と、インナパイプ２１１から所定の間隔をもって囲うよう形成されるアウタシェル１２から構成されている。アウタシェル１２とインナパイプ２１１との間には、吸音材２１４、２１５が充填されて吸音室２１６が構成される。消音器２１０の吸音室２１６には、吸音材の配置場所に応じて、排水性能の異なる複数種類の吸音材を使い分けている点で第１及び第２実施形態とは異なり、以下に詳細に説明する。なお、第１実施形態の消音器１０と略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。
【００７０】
インナパイプ２１１は、図９に示すように、断面略円形とすることができ、インナパイプ２１１の周壁２１２には、全周に亘って直径３ｍｍ程度の貫通した孔である透音孔４１が形成されている。透音孔４１は、図１０に符号２２０で示すインナパイプ中央部に亘って形成されている。排気系統上流より消音器２１０に流入した排気は、インナパイプ２１１の内側２１３を貫流する。
【００７１】
アウタシェル１２は、図９に示すように、２つのハーフシェル１４，１５から構成されている。ハーフシェルは、それぞれ断面略Ｕ字形状を呈しており、図１の矢印Ｚと矢印Ｙで構成される平面に対して、互いに対称な形状となるよう成形されている。ハーフシェル１４，１５は、それぞれ断面略Ｕ字形状を呈して吸音材を収容する本体部１６，１７を有しており、本体部１６，１７の両端からは、それぞれＵ字形状の外側に突出するフランジ部１８〜２１が形成されている。フランジ部１８と１９，フランジ部２０と２１を接合することにより、２つのハーフシェル１４，１５が接合されてアウタシェル１２が構成される。
【００７２】
ハーフシェル１４，１５の本体部１６，１７は、そのＵ字形状の内側に複数種類の吸音材を収容することができる。２つのハーフシェル本体部１６，１７が組み合わされ構成されるアウタシェル１２の断面形状は、図９に示すように、角が丸みを帯びた逆三角形となっている。このハーフシェル本体部１６，１７は、図１０に示すように、インナパイプ周壁２１２から所定の間隔をもって、前述のインナパイプ中央部２２０に対応した長さで消音器２１０の軸方向（矢印Ｄで示す方向）に延設されている。すなわち、アウタシェル１２は、複数の透音孔４１が形成されたインナパイプ２１１を、その周壁２１２から所定の間隔をもって囲うように形成されている。
【００７３】
そして、インナパイプ２１１を、アウタシェル１２（２つのハーフシェル１４，１５）で囲うことにより、アウタシェル１２とインナパイプ２１１との間には吸音室２１６が形成される。アウタシェル１２を構成するハーフシェル１４，１５のＵ字形状の内側に、それぞれ吸音材２１４ａ，２１５ａと吸音材２１４ｂ、２１５ｂとを配置し、さらにインナパイプ２１１を中央に挟んでハーフシェル１４，１５同士をフランジ部１８〜２１で接合することにより、消音器２１０は構成される。消音器２１０において、インナパイプ２１１と、アウタシェル１２（ハーフシェル１４，１５）との間には、吸音室２１６が形成される。なお、吸音室２１６のうち、図９に点Ｅで示すインナパイプ２１１の軸心に対し、鉛直方向上側（矢印Ｚで示す側）を吸音室上側部分２１６ａ、鉛直方向下側（矢印Ｚ’で示す側）を吸音室下側部分２１６ｂと規定する。
【００７４】
吸音室の上側部分２１６ａには、排水性能よりも吸音性能を優先させた吸音材、すなわち吸音性能の高い吸音材２１４（２１４ａ，２１４ｂ）が充填される。一方、吸音室の下側部分２１６ｂには、吸音性能よりも排水性能を優先させた吸音材、すなわち吸音材２１４に比べて排水性能の高い吸音材２１５（２１５ａ，２１５ｂ）が充填される。
【００７５】
吸音材２１４、２１５は、所定の直径（繊維径）を有するグラスウールであり、本実施形態においては、吸音性能の高い吸音材２１４として、直径約９μｍの細い繊維が用いられ、一方、排水性能の高い吸音材２１５としては、直径２５μｍの太い繊維が用いられる。これらのグラスウールは、吸音室に充填されたとき、単位体積あたりの質量は同一に設定されている。この場合、細い繊維の方が、繊維間の隙間が比較的小さいため、毛細管現象が生じ易く排水性能が低いが、吸音性能は高い。一方、太い繊維の方は、繊維間の隙間が比較的大きいため、毛細管現象が生じにくく、排水性能が高い。なお、これら２種類の吸音材は、単位体積あたりの質量が同一でなくとも、排水性能に差が生じるように構成されれば良い。
【００７６】
なお、本実施形態の消音器２１０においては、吸音性能の高い吸音材２１４として細い繊維を、排水性能の高い吸音材として太い繊維を用いることとしたが、これに限定されるものではない。同一の繊維径で、充填密度を異ならせた吸音材を用いることも好適である。充填密度を高くすることで吸音性能を優先させた吸音材を、充填密度を低くすることで排水性能を優先させた吸音材を実現することができる。
【００７７】
また、図１０に示すように、アウタシェル１２の下流側には、アウタシェル１２の内側と消音器２１０外を連通させる排水穴６２が形成されている。消音器２１０に流入した水は、インナパイプ２１１の透音孔４１から鉛直下方にある吸音室２１６に流入する。吸音室２１６に流入した水は、アウタシェルの内壁６４を伝って排気系統下流方向（矢印Ｄで示す方向）に流れ、排水穴６２から消音器２１０外に排出される。
【００７８】
以上、本実施形態の消音器２１０の構成について説明した。以下に、本実施形態の消音器２１０における排気中の水分、及びこれが凝結した水の流れについて、図９、図１０を用いて説明する。
【００７９】
まず、図１０に矢印Ｄで示すように、排気系統上流より、水分を含んだ排気が消音器２１０のインナパイプ２１１の内側２１３に流入する。これと共に排気系統上流で凝結し滴下した水もインナパイプ上流端部２２１の内壁２２１ａを伝って流入する。
【００８０】
インナパイプ２１１に流入した排気は、図９に矢印Ｇで示すように、インナパイプ中央部２２０に形成されている透音孔４１から吸音材２１４，２１５に向けて、その音波を放射すると共に、排気がアウタシェル１２とインナパイプ２１１との間に形成される吸音室２１６に流入する。吸音室２１６に流入した排気中の水分は、吸音材２１４，２１５や、アウタシェル１２の内壁６４、インナパイプ２２１の外壁２２５において凝結し、水となって付着する。
【００８１】
そして、吸音室２１６内で凝結した水は、その自重や消音器２１０が装着される車両の振動により、図９に矢印Ｈで示すように、吸音材２１４，２１５内（吸音室２１６内）を、より鉛直下方に移動する。なお、排水性能の高い吸音材２１５を移動する水は、吸音材２１４を移動する水に比べて、速やかに鉛直下方に移動する。吸音室２１６内を鉛直下方に移動する水は、アウタシェル１２の底２２６に凝集する。
【００８２】
一方、消音器２１０より上流で凝結し滴下した水は、インナパイプ上流端部の内壁２２１ａを伝って流れ、図９及び図１０に矢印Ｑで示すように、主に排気系統上流側の鉛直方向下側にある透音孔４１ｂから、吸音室の下側部分２１６ｂに向けて滴下する。滴下した水は、排水性能の高い吸音材２１５を鉛直下方に速やかに移動し、アウタシェル１２の底２２６に到達する。
【００８３】
最後に、吸音室２１６内で凝結した水と、透音孔４１ｂから吸音室２１６に滴下した水は、アウタシェル１２の底２２６を伝って、排水性能の高い吸音材２１５を排気系統下流方向に速やかに流れ、排水穴６２から消音器２１０外に排出される。
【００８４】
以上に説明した本実施形態の消音器２１０においては、吸音室内で凝結し吸音材を鉛直下方に移動する水や、透音孔から吸音室に滴下した水により、吸音室の鉛直方向下側部分が比較的含水し易い。この含水し易い鉛直方向下側部分には、排水性能の高い吸音材（吸音性能より排水性能を優先させた吸音材）が配置され、一方、含水しにくい鉛直方向上側部分には、下側部分に比べ吸音性能を優先した吸音材が配置されている。
【００８５】
したがって、吸音室の鉛直方向下側部分にある吸音材に含まれている水を、消音器外に効率よく排出することができる。一方、吸音室の鉛直方向上側部分にある吸音材が比較的高い消音性能を発揮することにより、消音器全体として消音性能の低下を抑制することができる。以上のような吸音材の配置により、消音器は、高い排水性能と消音性能を両立させることができる。
【００８６】
なお、本実施形態の消音器においては、吸音室には、吸音材として鉛直方向上側部分と下側部分に分けて、２種類の吸音材を充填するものとしたが、これに限定されるものではない。吸音室に多種類の吸音材を配設しても良い。例えば、吸音室内の鉛直方向下側ほど、排水性能の高い吸音材を配置することも好適である。
【００８７】
〔第４実施形態〕
まず、第４実施形態に係る消音器２３０の構成について、図１１、図１２を用いて説明する。図１１には、本実施形態の消音器の横断面図を示し、図１２には、消音器の縦断面図を示す。なお、図１１は、図１のＡ−Ａ線による断面図であり、図１２は、図１１のＲ−Ｒ線による断面図となっている。本実施形態の消音器２３０は、吸音室における、インナパイプの周辺部分及び直下部分に、他の部位に比べて排水性能の高い吸音材が配置される点で、第３実施形態とは異なり、以下に詳細に説明する。なお、第３実施形態の消音器２１０と略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。
【００８８】
本実施形態の消音器２３０は、図１１に示すように、アウタシェル１２を構成するハーフシェル１４，１５のＵ字形状の内側に、それぞれ吸音材２１４ｃ，２１５ｃと吸音材２１４ｄ、２１５ｄとを配置し、さらにインナパイプ２１１を中央に挟んで、ハーフシェル１４とハーフシェル１５とをフランジ部１８〜２１で接合することにより構成される。消音器２３０において、インナパイプ２１１と、アウタシェル１２（ハーフシェル１４，１５）との間には、吸音室２１６が形成される。
【００８９】
吸音室２１６は、インナパイプ２１１の周壁２１２に対向し、かつ周壁２１２から所定の範囲に形成されるインナパイプ周辺部分２１６ｄ（図１１及び図１２に一点鎖線で囲う）と、インナパイプ２１１の鉛直下方（矢印Ｚ’で示す方向）に形成されるインナパイプ直下部分２１６ｅ（図１１及び図１２に破線で囲う）と、吸音室２１６のうち、インナパイプ周辺部分２１６ｄとインナパイプ直下部分２１６ｅを除いた部分であるアウタシェル内側部分２１６ｃ（図１１及び図１２に二点鎖線で囲う）から構成される。なお、周辺部分２１６ｄと直下部分２１６ｅは、重複する部分があっても良い。
【００９０】
吸音室のアウタシェル内側部分２１６ｃには、排水性能よりも吸音性能を優先させた吸音材、すなわち吸音性能の高い吸音材２１４（２１４ｃ，２１４ｄ）が充填される。一方、吸音室のインナパイプ周辺部分２１６ｄ及び直下部分２１６ｅには、吸音性能よりも排水性能を優先させた吸音材、すなわち排水性能の高い吸音材２１５（２１５ｃ，２１５ｄ）が充填される。
【００９１】
次に、本実施形態に係る消音器２３０の作用について、図１１及び図１２を用いて説明する。
【００９２】
吸音室におけるインナパイプ周辺部分２１６ｄは、図１１に矢印Ｇで示すように、透音孔４１から流入する排気に曝され易い部位である。透音孔４１から流入する排気中に含まれ、水蒸気の形態で流入する水分の多くは、主にインナパイプ周辺部分２１６ｄに充填された吸音材２１５において凝結する。
【００９３】
吸音室におけるインナパイプ周辺部分２１６ｄで凝結した水は、水の自重や車両振動により、図１１に矢印Ｓで示すように、比較的水が移動し易い吸音材２１５を移動し、周辺部分２１６ｄに沿って、より鉛直下方に移動する。さらに同じ吸音材２１５が充填された直下部分２１６ｅを鉛直下方に速やかに移動し、アウタシェル１２の底２２６に凝集する。
【００９４】
また、第３実施形態の消音器２１０と同様に、消音器２３０より排気系統上流で凝結し滴下した水は、図１１及び図１２に矢印Ｑ示すように、透音孔４１ｂから吸音室におけるインナパイプ直下部分２１６ｅに向けて滴下する。よって、インナパイプ直下部分２１６ｅは含水し易い。滴下した水は、直下部分２１６ｅにある吸音材２１５を鉛直下方に速やかに移動し、アウタシェル１２の底２２６に到達する。
【００９５】
一方、排気中に含まれ透音孔４１から流入し、図１１に点線矢印Ｇ’で示すようにアウタシェル内側部分２１６ｃに到達する水分は、インナパイプ周辺部分２１６ｄで凝結する水分に比べて、かなり少ない。透音孔４１より吸音室２１６に流入する水分のうち、多くがインナパイプ周辺部分２１６ｄにおいて凝結するためである。
【００９６】
最後に、吸音室２１６内で凝結した水と、透音孔４１ｂから吸音室２１６に滴下した水は、アウタシェル１２の底２２６を伝って、排水性能の高い吸音材２１５を、直下部分２１６ｅを排気系統下流方向に速やかに移動し、排水穴６２から消音器２１０外に排出される。
【００９７】
以上に説明した本実施形態の消音器２３０においては、吸音室内において、透音孔より水蒸気の形態で流入することで含水し易いインナパイプ周辺部分と、消音器より上流で凝結し透音孔から滴下した水により含水し易いインナパイプ直下部分とには、排水性能の高い吸音材が配置される。一方、これら以外の部分であるアウタシェル内側部分には、排水性能よりも吸音性能を優先させた吸音材が配置される。つまり、吸音室の含水し易い部位には、排水性能の高い吸音材が配置されることとなる。
【００９８】
したがって、吸音室内における含水し易い部分から、水を消音器外に効率よく排出することができる。一方、吸音室のアウタシェル内側部分にある吸音材が比較的高い消音性能を発揮することにより、消音器全体として消音性能の低下を抑制することができる。
【００９９】
〔第５実施形態〕
まず、第５実施形態に係る消音器２５０の構成について、図１３、図１４を用いて説明する。図１３には、本実施形態の消音器の横断面図を示し、図１４には、消音器の縦断面図を示す。なお、図１３は、図１のＡ−Ａ線による断面図であり、図１４は、図１３のＴ−Ｔ線による断面図となっている。本実施形態の消音器２５０は、吸音室における、インナパイプ直下部分のうち排気系統上流端部にのみ、他の部位に比べて排水性能の高い吸音材が配置される点で、第３実施形態とはこと異なり、以下に詳細に説明する。なお、第３実施形態の消音器２１０と略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】
本実施形態の消音器２５０は、図１３に示すように、アウタシェル１２を構成するハーフシェル１４，１５のＵ字形状の内側に、それぞれ吸音材２１４ｆ，２１５ｆと吸音材２１４ｇ，２１５ｇとを配置し、さらにインナパイプ２１１と図１４に示す吸音材２１４ｈと中央に挟んで、ハーフシェル１４とハーフシェル１５とをフランジ部１８〜２１で接合することにより構成される。消音器２５０において、インナパイプ２１１と、アウタシェル１２との間には、吸音室２１６が形成される。
【０１０１】
吸音室２１６は、図１３及び図１４に示すように、インナパイプ２１１の鉛直下方（矢印Ｚ’で示す方向）に形成されるインナパイプ直下部分２１６ｆ（図１３及び図１４に二点鎖線で囲う）と、吸音室２１６のうち、インナパイプ直下部分２１６ｆを除いた部分である非直下部分２１６ｇ（図１３及び図１４に一点鎖線で囲う）から構成される。
【０１０２】
吸音室のインナパイプ直下部分２１６ｆのうち、排気系統上流端部２１６ｈ（図１４に破線で囲う）には、排水性能の高い吸音材２１５（２１５ｆ，２１５ｇ）が充填される。一方、その他のインナパイプ直下部分２１６ｆや、非直下部分２１６ｇには、吸音性能の高い吸音材２１４（２１４ｆ，２１４ｇ）が充填される。
【０１０３】
次に、本実施形態に係る消音器２５０の作用について、図１３及び図１４を用いて説明する。まず、第３実施形態の消音器２１０と同様に、消音器２５０より排気系統上流で凝結し滴下した水は、図１３及び図１４に矢印Ｑ示すように、上流側にある透音孔４１ｂから、吸音室のインナパイプ直下部分２１６ｆのうち排気系統上流端部２１６ｈに向けて滴下する。滴下した水は、上流端部２１６ｈに配置された排水性能の高い吸音材２１５が受ける。この水は、吸音材２１５を鉛直下方に速やかに移動し、アウタシェル１２の底２２６に到達する。
【０１０４】
底２２６に到達した水は、図１４に矢印Ｕに示すように、吸音材１５を排気系統下流方向に移動し、さらに底２２６を伝って、吸音材２１４を排水穴６２まで移動する。この過程において、底２２６を伝って吸音性能を優先させた吸音材２１４を移動する水の水位は、排水性能の高い吸音材２１５を移動することで十分に低くなっている。よって、インナパイプ直下部分２１６ｆの吸音材２１４ｈを伝って移動する際には、アウタシェル１２の底２２６に隣接する、吸音材２１４ｈの下側部分（図１４にスマッジングで示す）のみが含水し、吸音材２１４ｈ全体が含水することはない。吸音材２１４ｈの下側部分を流れた水は、排水穴６２から消音器２５０外に排出される。
【０１０５】
以上に説明した本実施形態の消音器２５０においては、消音器２５０より排気系統上流で凝結し透音孔を介して滴下してくる水により含水し易い部分である、吸音室のインナパイプの直下部分の排気系統上流端部には、排水性能の高い吸音材が配置される。一方、吸音室のこれ以外の部分には、吸音性能を優先させた吸音材が配置される。
【０１０６】
したがって、消音器より上流から流れてくる水により、含水し易い吸音材から、水を消音器外に効率よく排出することができる。一方、これ以外の部分にある吸音材が、比較的高い消音性能を発揮することにより、消音器全体として消音性能の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】第１〜第５実施形態に係る消音器の概略構成を示す斜視図である。
【図２】第１実施形態に係る消音器の横断面図であり、図１のＡ−Ａ線による断面図である。
【図３】第１実施形態に係る消音器の縦断面図であり、図２のＢ−Ｂ線による断面図である。
【図４】第１実施形態に係る消音器の横断面図であり、図３のＦ−Ｆ線による断面図である。
【図５】図２に一点鎖線Ｉで囲う部位の拡大図であり、ボルトによる板状部材の接合を示す図である。
【図６】図２に一点鎖線Ｉで囲う部位の拡大図であり、カシメによる板状部材の接合を示す図である。
【図７】第２実施形態に係る消音器の横断面図であり、図１のＡ−Ａ線による断面図である。
【図８】第２実施形態に係る消音器の縦断面図であり、図７のＭ−Ｍ線による断面図である。
【図９】第３実施形態に係る消音器の横断面図であり、図１のＡ−Ａ線による断面図である。
【図１０】第３実施形態に係る消音器の縦断面図であり、図９のＮ−Ｎ線による断面図である
【図１１】第４実施形態に係る消音器の横断面図であり、図１のＡ−Ａ線による断面図である。
【図１２】第４実施形態に係る消音器の縦断面図であり、図１１のＲ−Ｒ線による断面図である。
【図１３】第５実施形態に係る消音器の横断面図であり、図１のＡ−Ａ線による断面図である。
【図１４】第５実施形態に係る消音器の縦断面図であり、図１３のＴ−Ｔ線による断面図である。
【図１５】第１〜第５実施形態に係る消音器が適用される燃料電池システムの概略構成の一例を示す図である。
【図１６】従来の吸音型消音器の横断面図である。
【図１７】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】
【０１０８】
１０，７０，２１０，２３０，２５０  消音器、１２  アウタシェル、１４，１５  ハーフシェル、２６，２７  板状部材、３８，３９  片側部分、４２，４３  吸音材、４６  排出通路、６０  水受け部、６２  排水穴、６４  アウタシェル内壁、７２  扁平パイプ、８８  排気系統、２１１  インナパイプ、２１４  吸音性能の高い吸音材、２１５  排水性能の高い吸音材、２１６  吸音室。
【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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