(57)【要約】  本発明は、自動車の排気管の端部に装着される排気ガス排出誘導装置に関するものであり、自動車の下部に設けられて自動車の走行時に発生する走行風を捕集し、捕集された走行風を走行風通路管１１４を介して排気管の端部に装着された排出誘導器１２０の誘導カバー１２１の内部に案内する２つ以上の走行風吸入セット１１０と、排気管９に連結されて端部に複数の排気ガス出口１２９が形成された排気ガス通路管１２２と、走行風通路管１１４に連結される走行風連結路１２３と、走行風連結路１２３の端部及び排気ガス通路管１２２を囲む形態で形成されて端部に近づくほど内径が次第に小さくなる第１誘導領域、及び排気ガス出口１２９を囲むように形成されて内径が端部まで同一に延びた第２誘導領域が備えられた誘導カバー１２１とを備えた排出誘導器１２０とを含み、排気ガス出口１２９の外側の走行風が第１誘導領域で加速され、第２誘導領域の排気ガス出口１２９での排気ガスの排出が促進されることを特徴とする自動車用排気ガス排出誘導装置を提供する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気管（９）に連通して排気ガスを通過させ、第１区間の外周面において軸線方向における異なる位置に複数の排気ガス出口（１２９）が貫通形成され、前記排気ガス出口（１２９）が形成された外周面に突出した部分が形成されず、前記排気ガス出口（１２９）を介して排気ガスを排出する排気ガス通路管（１２２）と、
前記排気ガス通路管（１２２）を囲む形態で形成されて前記排気ガス通路管（１２２）との間に自動車の走行に従って誘導された走行風が流動する走行風流路を形成し、走行風の流動方向に断面が次第に小さくなって走行風を加速する第１誘導領域、及び前記排気ガス出口（１２９）を囲んで端部まで一定の断面を有するように延設されて前記排気ガス出口（１２９）を介して前記排気ガス通路管（１２２）からの排気ガスの排出を促進する第２誘導領域が備えられた誘導カバー（１２１）とを含むことを特徴とする排出誘導器。
【請求項２】
前記排気ガス通路管（１２２）の内部を流動する排気ガスの流動方向に逆らう方向に中心部が突出した形状であって前記排気ガス通路管（１２２）を閉塞する排気通路管エンド（１３２）をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の排出誘導器。
【請求項３】
前記排気通路管エンドは、尖った形状に突設されることを特徴とする請求項２に記載の排出誘導器。
【請求項４】
前記排気ガス通路管（１２２）の中心に近接した位置から排出される排気ガスは前記排気ガス通路管（１２２）の端部に近接した位置の排気ガス出口を介して排出され、前記排気ガス通路管（１２２）の中心から半径方向に遠く離れた位置から排出される排気ガスは前記排気ガス通路管（１２２）の端部から遠く離れた位置の排気ガス出口を介して排出されるように、前記排気ガス通路管（１２２）を流動する排気ガスが全て前記排気ガス出口（１２９）を介して排出されるように案内する案内プレート（１２７）をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の排出誘導器。
【請求項５】
前記案内プレート（１２７）により案内される案内流路（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）は、それぞれ入口から出口まで一定の断面を有するように形成されることを特徴とする請求項４に記載の排出誘導器。
【請求項６】
前記案内プレート（１２７）により案内される案内流路（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）は、それぞれ入口から出口まで次第に大きくなる断面を有するように形成され、前記出口の断面積は、前記入口の断面積より大きく、前記入口の断面積の１２０％より小さいことを特徴とする請求項４に記載の排出誘導器。
【請求項７】
前記第２誘導領域では、前記排気ガス通路管と前記誘導カバー間の断面が一定に維持されることを特徴とする請求項１に記載の排出誘導器。
【請求項８】
前記排気ガス出口は、リング状に形成され、軸線方向に複数離隔して配置されることを特徴とする請求項１に記載の排出誘導器。
【請求項９】
前記第１区間は、前記第２誘導領域内に配置されることを特徴とする請求項１に記載の排出誘導器。
【請求項１０】
前記排気ガス出口は、前記第１区間にわたって軸線方向における３つ以上の異なる位置にリング状に形成されることを特徴とする請求項１に記載の排出誘導器。
【請求項１１】
前記排気ガス通路管は、前記排気管であるか、又は前記排気管に結合されるものであることを特徴とする請求項１に記載の排出誘導器。
【請求項１２】
前記排気ガス出口には、前記排気ガス通路管に平行な誘導プレートが前記排気ガス通路管の端部に向かって延設され、前記排気ガス出口を介して前記排気ガス通路管の外に流動する排気ガスが前記排気ガス通路管に平行な方向成分を有するように誘導されることを特徴とする請求項１に記載の排出誘導器。
【請求項１３】
前記排気ガス通路管（１２２）の断面積は、前記第２誘導領域の混合ガス出口（１２５）の断面積の１．０倍〜１．５倍であることを特徴とする請求項１に記載の排出誘導器。
【請求項１４】
自動車の排気管に設けられる排気ガス排出誘導装置であって、
請求項１〜１３のいずれかに記載の排出誘導器（１２０）と、
自動車の下部に設けられて自動車の走行時に発生する走行風を捕集し、捕集された走行風を走行風通路管（１１４）を介して前記排気管の端部に装着された前記排出誘導器（１２０）の誘導カバー（１２１）の内部に案内する２つ以上の走行風吸入セット（１１０）とを含むことを特徴とする自動車用排気ガス排出誘導装置。
【請求項１５】
前記走行風吸入セット（１１０）は、前記走行風通路管（１１４）の端部に前記走行風通路管（１１４）の断面積に比べてより広い断面の走行風を捕集する捕集部（１１１）が備えられ、前記捕集部（１１１）の流入口（１１２）には、異物の流入を遮断する網状のフィルタ（１１３）が設けられることを特徴とする請求項１４に記載の自動車用排気ガス排出誘導装置。
【請求項１６】
前記捕集部（１１１）は、地面に水平な方向に複数設けられることを特徴とする請求項１４に記載の自動車用排気ガス排出誘導装置。
【請求項１７】
前記走行風吸入セット（１１０）の前方の自動車の下部には、前方が広がった形状になるように一対の板からなる走行風ガイド（１３１）が設置されることを特徴とする請求項１４に記載の自動車用排気ガス排出誘導装置。
【請求項１８】
自動車の下部には底面が平坦なアンダーカバー（３００）が締結され、前記走行風吸入セット（１１０）は前記アンダーカバー（３００）に設けられることを特徴とする請求項１４に記載の自動車用排気ガス排出誘導装置。
【請求項１９】
自動車の排気管に設けられる排気ガス排出誘導装置であって、
請求項１〜１３のいずれかに記載の排出誘導器（１２０）と、
前記排気管（９）に設けられて排気ガスを吸入して外部に強制排出するエアポンプ（２００）とを含むことを特徴とする自動車用排気ガス排出誘導装置。
【請求項２０】
前記エアポンプ（２００）は、自動車の走行速度によってオン／オフになるコントローラにより制御されるように構成されることを特徴とする請求項１９に記載の自動車用排気ガス排出誘導装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の排気管の端部に設けられる排気ガス排出誘導装置に関し、より詳細には、排気ガスが排出される排気管の端部周囲の圧力を下げると共に、排気管から外に排出される排気ガスの流動に渦流が発生することを抑制し、エンジンで発生した排気ガスの排出を促進する自動車用排気ガス排出誘導装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動車エンジンで発生する排気ガスが外気にそのまま排出されると、騒音と振動を引き起こすだけでなく、環境汚染を招くので、自動車の排気通路には触媒コンバータ及びマフラーを設けることにより、環境汚染物質の排出を遮断すると共に、騒音と振動の発生を最小限に抑える。これと同時に、排気ガスはマフラーの端部の排気管から外気にスムーズに排出されるようにする必要がある。
【０００３】
しかし、図２に示すように、自動車５のエンジン２の燃焼室から排気管９の端部に至る通路９上には、排気マニホールド、排気ガスを浄化する触媒装置３、騒音を低減するマフラー４などが設けられ、長い通路９により、排気ガスの排出に流動抵抗が大きく作用する。従って、排気ガスが排気管９を通過する際に多くの干渉と流動抵抗により排出９ａが遅延するので、自動車エンジンの出力が低下し、燃費が悪くなるという問題が生じた。
【０００４】
このような問題を解決するために、特許文献１に開示された内燃機関の排気促進装置は、自動車の排気管の端部に断面が次第に大きくなるラッパ管状の拡散管１を備え、排気管の端部の開口部には排気管を囲む形態で断面が次第に小さくなって空気の流速を高める流体案内具３を備え、排気管の端部に前後方に狭くなるテーパ状の誘導体２を支持片１１により固定しており、流体案内具３により流速が高くなった空気を用いて排気管の排気ガスの排出を促進する技術である。
【０００５】
しかし、特許文献１に開示された排気促進装置は、空気の流体案内具３により加速された空気を用いて排気ガスの排出を促進するが、排気管の端部の拡管部により流体案内具３との間の通路が非常に狭いので、加速された空気が円滑に排出されず、排気管の端部での空気の流速が急激に低下し、排気ガスの排出が円滑に行われないという問題があった。
【０００６】
また、流体案内具３と排気管の端部が当接する地点で排気管から排出される排気ガスの圧力が低下して排気ガスの排出がさらに誘導されるが、その過程で、テーパ状の誘導体２の平坦な壁面により排気ガスの排出圧力が低下するので、排気ガスがかえって遅くなるという問題があった。
【０００７】
何よりも、流体案内具３により加速された空気と排気ガスの端部が合わさる地点が１つのポイントに限定されるので、排気管の端部に比べて圧力が低い流体案内具の端部において排気管から排出される排気ガスを吸い込む効率が低下するという問題があった。
【０００８】
よって、外部空気の流速を用いて単位時間当たりより多くの排気ガスを排気管から排出する方法が切実に要求されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】韓国公開特許第１９９３−００１６６４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、このような技術的背景の下で創案されたものであり、排気管を介して排出される排気ガス周囲の圧力場を低く一定に維持し、低い圧力場で排気ガスが複数の地点を通って吸い込まれて排出されるようにすることにより、排気ガスの排出効率を向上させることを目的とする。
【００１１】
すなわち、本発明は、排気ガス通路管と誘導カバー間の断面が一定に維持される第２誘導領域に複数の排気ガス出口が配置され、排気ガス通路管の内部を流動する排気ガスが案内プレートにより形成される流路を介して抵抗なく排出されるように構成することにより、排気ガス通路管から排出される排気ガスの流動に渦流が発生することを最小限に抑えると共に、排気ガスの排出効率を最大化することを目的とする。
【００１２】
また、本発明は、排気管から排出される排気ガスの周囲に多くの風量の走行風を高速で誘導した状態で、湾曲（curved）形成された案内プレートにより排気ガスの流動が抵抗により妨げられることなく複数の地点で多くの風量の低圧の走行風により走行風に吸い込まれて排出されるようにし、渦流が発生することなく排気ガスが多量に排出されるようにすることにより、排気ガスの単位時間当たりの排出量を最大にすることを目的とする。
【００１３】
こうすることにより、本発明は、自動車エンジンの燃焼室で発生する排気ガスの排出が促進され、走行出力と燃費を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明は、排気管に連通して排気ガスを通過させ、第１区間の外周面において軸線方向における異なる位置に複数の排気ガス出口が貫通形成され、前記排気ガス出口が形成された外周面に突出した部分が形成されず、前記排気ガス出口を介して排気ガスを排出する排気ガス通路管と、前記排気ガス通路管を囲む形態で形成されて前記排気ガス通路管との間に自動車の走行に従って誘導された走行風が流動する走行風流路を形成し、走行風の流動方向に断面が次第に小さくなって走行風を加速する第１誘導領域、及び前記排気ガス出口を囲んで端部まで一定の断面を有するように延設されて前記排気ガス出口を介して前記排気ガス通路管からの排気ガスの排出を促進する第２誘導領域が備えられた誘導カバーとを含むことを特徴とする排出誘導器を提供する。
【００１５】
これは、自動車の前進に従って誘導カバーの第１誘導領域で加速された空気の流動が排気ガス通路管の第１区間を通過し、排気ガス通路管を流動する排気ガスが第１区間の長い距離にわたって軸線方向に複数配置された出口を介して排気ガス通路管の半径外側に一度に流出し続けるように誘導することにより、従来における加速された空気の流動と排気ガスが合わさる地点が１つのポイントに限定されることから排気ガスの排出が低下する問題を解消し、自動車エンジンの燃焼室で発生する排気ガスが軸線方向に配置された複数の出口を介して排出されてその排出がより確実に促進されるようにするためのものである。
【００１６】
すなわち、上記のように構成された排気ガス排出誘導器を自動車の排気管の端部に設けると、自動車の走行に従って、排気ガス通路管の端部に近づくほど直径が次第に小さくなる第１誘導領域で空気の流動が加速され、加速された空気が第２誘導領域（第１区間に対応する）で軸線方向に分布した複数の出口を通過し、第１区間にわたって排気ガス通路管の周囲に低い圧力が誘導されることにより、第１区間に配置された複数の出口から排気ガスが抜き出されるように排出され、排気管から排気ガスが広い領域にわたって排出されて排出が促進される。
【００１７】
これにより、自動車の燃焼室からの長い通路による流動抵抗にもかかわらず、排気ガスが自動車の燃焼室からより円滑に外気に排出されるので、エンジンの出力が向上して走行性能がより向上して燃費が向上するという有利な効果が得られる。
【００１８】
ここで、本発明は、前記排気ガス通路管の内部を流動する排気ガスの流動方向に逆らう方向に中心部が突出した形状であって前記排気ガス通路管を閉塞する排気通路管エンドをさらに含んでもよい。
【００１９】
また、前記排気通路管エンドは、尖った形状に突設されるようにしてもよい。
【００２０】
何よりも、本発明は、前記排気ガス通路管の中心に近接した位置から排出される排気ガスは前記排気ガス通路管の端部に近接した位置の排気ガス出口を介して排出され、前記排気ガス通路管の中心から半径方向に遠く離れた位置から排出される排気ガスは前記排気ガス通路管の端部から遠く離れた位置の排気ガス出口を介して排出されるように、前記排気ガス通路管を流動する排気ガスが全て前記排気ガス出口を介して排出されるように案内する案内プレートをさらに含んでもよい。
【００２１】
前記案内プレートにより案内される案内流路（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）は、それぞれ入口から出口まで一定の断面を有するように形成され、前記案内プレートにより異なる領域の排気ガスを異なる出口に区分して案内するので、排気ガスが前記排気ガス通路管から出口を介して排出される過程で渦流の発生を抑制し、流動抵抗を最小限に抑え、排気ガスの排出を促進することができる。
【００２２】
前記案内プレートにより案内される案内流路は、それぞれ入口から出口まで次第に大きくなる断面を有するように形成され、前記出口の断面積は、前記入口の断面積より大きく、前記入口の断面積の１２０％より小さく形成されることによって、類似の作用を実現することができる。
【００２３】
また、前記案内プレートは、前記排気ガス通路管の軸線方向に対して傾斜した傾斜部を含み、前記複数の出口を介して排出される排気ガスの一部以上が前記案内プレートにより案内されることにより、連結パイプの内部を流動していた排気ガスが前記案内プレートにより案内されて前記排気ガス通路管の内部での渦流の発生が最小限に抑えられて排出されるので、排気ガスの流動抵抗を低減して排出効率を向上させることができる。
【００２４】
前記第２誘導領域では、前記排気ガス通路管と前記誘導カバー間の断面が一定に維持され、前記排気ガス通路管を囲む領域では速い流速の空気流動場（air flow field）が前記排気ガス通路管又は前記誘導カバーにより妨げられることなく持続的かつ連続的に外に排出されるので、連結パイプの内部を流動していた排気ガスがその周囲に形成される低い圧力場に吸い込まれて外に多量に排出され続け、排出効率が向上するという利点が得られる。
【００２５】
よって、前記第１区間は、前記第２誘導領域内に配置されることが、渦流を最小限に抑えて流動抵抗を低減する点で有利である。
【００２６】
前記排気ガス出口は、リング状に形成され、軸線方向に複数離隔して配置され、排気ガスが出口を介して前記排気ガス通路管から様々な方向に排出されるようにしてもよい。
【００２７】
前記排気ガス出口は、前記第１区間にわたって軸線方向における３つ以上の異なる位置にリング状に形成されてもよい。
【００２８】
また、前記排気ガス通路管は、前記排気管であってもよく、前記排気管に結合されるものであってもよい。
【００２９】
前記排気ガス出口には、前記排気ガス通路管に平行な誘導プレートが前記排気ガス通路管の端部に向かって延設され、前記排気ガス出口を介して前記排気ガス通路管の外に流動する排気ガスが前記排気ガス通路管に平行な方向成分を有するように誘導されるようにしてもよい。
【００３０】
前記排気ガス通路管（１２２）の断面積は、前記第２誘導領域の混合ガス出口（１２５）の断面積の１．０倍〜１．５倍にしてもよい。これにより、前記排気ガス通路管（１２２）から前記誘導カバー（１２１）との間の空間に排出された排気ガスは、前記混合ガス出口（１２５）に到達して排出されるまで断面がほぼ一定に維持され、前記混合ガス出口（１２５）での単位時間当たりの流出流量と前記排気ガス通路管の内部での単位時間当たりの通過流量が同程度に維持されるので、流動抵抗と渦流を最小限に抑えながらも連続的かつ持続的に排気ガスを排出して排出効率を高めることができる。
【００３１】
一方、本発明は、自動車の排気管に設けられる排気ガス排出誘導装置であって、前述した構成の排出誘導器（１２０）と、自動車の下部に設けられて自動車の走行時に発生する走行風を捕集し、捕集された走行風を走行風通路管を介して前記排気管の端部に装着された前記排出誘導器の誘導カバーの内部に案内する２つ以上の走行風吸入セット（１１０）とを含むことを特徴とする自動車用排気ガス排出誘導装置を提供する。
【００３２】
このように、前記走行風吸入セットにより自動車の走行中に車体の下側での空気の流動を捕集し、走行風の流動を第１誘導領域に集め、断面が次第に小さくなる第２誘導領域で多くの風量の走行風の流動が高速で流動するように誘導することにより、排気管連結具を貫通して流動する排気ガスが第２誘導領域での複数の排気ガス出口を介して排出されるので、高速の走行風により多くの風量の排気ガスを誘導して排出効率を高めることができる。
【００３３】
これと同時に、排気管連結具に複数の排気ガス出口が形成されることにより、多くの風量の走行風が高速で流動する第２誘導領域で、排気ガスが複数の排気ガス出口を介して排気管連結具の外に容易に流出して外部に排出されるので、排気ガスの排出効率を大きく向上させるという効果が得られる。
【００３４】
すなわち、上記のように構成された排気ガス排出誘導器を自動車の排気管の端部に設けると、自動車の走行に従って、排気管連結具の端部に近づくほど直径が次第に小さくなる第１誘導領域で多くの風量の走行風の流動が加速され、加速された空気が第２誘導領域で軸線方向に分布した複数の排気ガス出口を通過し、排気管連結具の周囲に低い圧力が誘導されることにより、複数の排気ガス出口から排気ガスが抜き出されるように排出され、排気管連結具から排気ガスが広い領域にわたって排出されて排出が促進される。
【００３５】
これにより、自動車の燃焼室からの長い通路による流動抵抗にもかかわらず、排気ガスが自動車の燃焼室からより円滑に外気に排出されるので、エンジンの出力が向上して走行性能がより向上して燃費が向上するという有利な効果が得られる。
【００３６】
ここで、前記走行風吸入セットは、前記走行風通路管の端部に前記走行風通路管の断面積に比べてより広い断面の走行風を捕集する捕集部が備えられ、より多くの流量の走行風を前記排出誘導器に供給することができる。
【００３７】
また、前記捕集部の流入口には、異物の流入を遮断する網状のフィルタが備えられ、自動車の走行中に道路の落葉や石などの異物が吸入されることを防止することができる。
【００３８】
また、前記捕集部は、地面に水平な方向に複数設けられ、多くの走行風を捕集しながらも自動車の走行中にスピードバンプなどの路面突出物に衝突しないように構成される。
【００３９】
また、前記走行風吸入セットの前方に位置する自動車の下部には、前方が広がった形状になるように一対の板からなる走行風ガイドを設置することによって、より多量の走行風を捕集して前記排出誘導器に供給することにより、排気ガスの排出効率を高めることができる。
【００４０】
また、前記誘導カバーの一側には閉塞板が形成され、排気管連結具及び走行風連結路が前記閉塞板を貫通して前記誘導カバーの内部に連結されるように構成することにより、自動車の走行中に落葉や石などの異物が前記誘導カバーの内部に流入することを２次的に防止するように構成することが好ましい。
【００４１】
また、前記複数の排気ガス出口は、前記第２誘導領域にわたってリング状に形成され、流動方向に互いに離隔して配置されることにより、排気ガスの排出効率を高めることができる。
【００４２】
また、前記排気ガス出口には、前記排気管連結具に平行な誘導プレートが後方に延設されることにより、前記排気ガス出口を介して排出される排気ガスが混合ガス出口に流動する排気ガスに平行な方向に流動するように誘導されるので、排気ガスの排出効率が向上する。
【００４３】
また、前記排気管連結具の断面積（ｄｉで示す領域）は、前記第２誘導領域の混合ガス出口の断面積（ｄｏで示す領域からｄｉで示す領域を引いた領域）の１．０倍〜１．５倍にすることが、排気ガスの排出効率を最大化することができる。
【００４４】
また、前記排気通路管エンドの端部は、前記排気管連結具が延びた位置で前記排気管連結具に平行に所定の長さ延びるように構成することにより、排気ガスの円滑な排出を誘導することができる。
【００４５】
また、前記排気管には、電気モータにより駆動されて排気ガスを吸入して外部に排出するエアポンプが消音器と排出口との間に設けられることにより、車両の渋滞や低速走行により高速の走行風を得ることが困難であっても、前記エアポンプにより強制的に排気ガスを排気することにより、エンジンの排気効率を高めて燃費を向上させることができる。
【００４６】
ここで、前記エアポンプは、自動車の走行速度によってオン／オフになるコントローラにより制御され、車両の走行速度が十分に速い走行風の流動を誘導できる場合は不要な動作が行われないようにする。
【００４７】
本明細書及び特許請求の範囲に記載された用語のうち、いずれかの構成要素が他の構成要素を「含む」という記載は、これに反する記載がない限り、当該構成要素のみからなるものに限定するものではなく、さらに他の構成要素を含むこともあるものと定義する。
【００４８】
また、本明細書及び特許請求の範囲に記載された「走行風」という用語は、車両の走行中に発生する空気の流動と定義し、本明細書及び特許請求の範囲に記載された「排気ガス」及びそれに類似する用語は、自動車エンジンで発生する燃焼ガスを指し示すものと定義する。さらに、本明細書及び特許請求の範囲に記載された「混合ガス」とは、走行風と排気ガスが混合されて最終的に排出されるガスを指し示すものと定義する。
【００４９】
さらに、本明細書及び特許請求の範囲に記載された「前方」とは車両の走行方向を、本明細書及び特許請求の範囲に記載された「後方」とはその逆方向を指し示すものと定義する。
【発明の効果】
【００５０】
上記のように構成された本発明においては、自動車の走行時に発生する走行風を用いて排気管の端部での走行風の流動圧力を下げ、より多くの風量の走行風を排気ガスが流動する排気管連結具の周囲に形成することにより、排気管からの排気ガスの排出効率を最大化して燃費を向上させるという有利な効果が得られる。
【００５１】
また、本発明は、第１誘導領域で高速に加速された走行風が複数の排気ガス出口が形成された第２誘導領域を通過する間、流動断面が一定に維持され、第２誘導領域の走行風が一定の速度で流動することにより、排気ガスが渦流の発生が抑制されて排気ガス出口を介して一定に排出されるようにし、排出効率を向上させるという利点が得られる。
【００５２】
何よりも、本発明は、排気管から排出される排気ガスの周囲に多くの風量の走行風を高速で誘導した状態で、湾曲形成された案内プレートにより排気ガスの流動が抵抗により妨げられることなく複数の地点で多くの風量の低圧の走行風により走行風に吸い込まれて排出されるようにし、複数の地点で渦流の発生を抑制し、排気ガスの単位時間当たりの排出量を最大にするという有利な効果が得られる。
【００５３】
すなわち、本発明は、排気管から排出される排気ガスが１００％全て、渦流などによる抵抗なく走行風に合わさって混合されて排出され、案内プレートにより異なる領域の排気ガスを異なる排気ガス出口に区分して案内するので、流動抵抗と渦流の発生を最小限に抑えることができ、排気ガス通路管の内部断面積が排気ガス出口までそのまま延びるので、止まることなく一度に全体的に排出されて混合ガス出口に連続的に排出されることにより、排出効率を最大化するという有利な効果が得られる。
【００５４】
また、車両が渋滞で止まったり低速走行して走行風の生成が困難な場合、排気管に設けられたエアポンプを駆動して排気ガスを強制排気することにより、車両の走行速度に関係なく排気ガスの排出が円滑に行われるようにして燃費を向上させることができる。
【００５５】
こうすることにより、本発明は、自動車エンジンの燃焼室で発生する排気ガスの排出が促進され、走行出力と燃費を向上させるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】一般的な自動車の排気管を示す斜視図である。
【図２】エンジンの燃焼室から排気ガスが排出される通路を示す概略図である。
【図３】本発明の一実施形態による自動車用排気ガス排出誘導装置が装着された自動車の外観を示す斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態による自動車用排気ガス排出誘導装置が設けられた自動車の下部を示す図である。
【図５】図３の「Ａ」部分を拡大して示す図である。
【図６】自動車の下部に装着される走行風吸入セットを示す斜視図である。
【図７】自動車の排気管に締結される排出誘導器を示す斜視図である。
【図８】自動車の排気管に締結される排出誘導器の断面構造を示す断面図である。
【図９】図８の「Ｂ」部分を拡大して示す図である。
【図１０】図７のＡ−Ａ線断面図である。
【図１１】本発明の他の実施形態による自動車用排気ガス排出誘導装置が設けられた状態を示す図である。
【図１２】自動車の下部に締結されるカバーを示す斜視図である。
【図１３】カバーが締結された自動車に本発明の走行風吸入セットが設けられた状態を示す図である。
【図１４】消音器から延びた排気管の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５７】
以下、添付図面を参照して本発明の一実施形態による自動車用排気ガス排出誘導装置１００について詳細に説明する。ただし、本発明を説明するにあたって、公知の機能や構成についての具体的な説明は本発明の要旨を明確にするために省略する。
【００５８】
本発明の一実施形態による排気ガス排出誘導装置１００は、図３及び図４に示すように、自動車の排気ガスを排出する排気管９の端部に設けられる排出誘導器１２０と、走行時に発生する走行風を吸入して走行風通路管１１４を介して排出誘導器１２０に供給する走行風吸入セット１１０とから構成される。
【００５９】
走行風吸入セット１１０は、図６に示すように、広い領域で走行風を吸入する捕集部１１１と、捕集部１１１で吸入された走行風を排出誘導器１２０に供給する走行風通路管１１４とを含む。
【００６０】
ここで、走行風通路管１１４は、排出誘導器１２０との簡単な連結のために、可撓性管又は非可撓性金属配管にしてもよい。また、図面においては、複数の走行風通路管１１４が走行風を捕集する構成が開示されているが、本発明の他の実施形態においては、自動車の下部構造によって、走行風を捕集する捕集部とフィルタが備えられ、走行風通路管１１４が一体化されたフード（hood）状に形成されるようにしてもよい。よって、自動車の走行時に相対運動により自動車の周囲に走行風が発生するので、捕集部１１１は、車両の走行方向である前方に向けて配列され、より多くの走行風を捕集することができる。
【００６１】
図面においては、走行風通路管１１４、排気ガス通路管１２２及び誘導カバー１２１が全て断面円形の管状に形成された構成が開示されているが、自動車の下部構造によって、断面楕円形や断面四角形状に形成されるようにしてもよい。
【００６２】
自動車の下部にはオイル板、サスペンション、触媒装置、消音器、ミッションなどの様々な装置が設けられているので、自動車の下部を通過する走行風が渦流状になり得る。よって、車両下部の走行風に渦流が発生しても走行風の捕集に支障をきたさないために、図６に示すように、走行風吸入セット１１０が水平状に設けられて走行風を捕集するように構成してもよい。このように走行風吸入セット１１０を水平に設けると、渦流の走行風をより多く捕集することができ、車両の下方への突出における地面からの高さが高くなってスピードバンプなどの突出物に擦れる可能性を低減することができるという利点が得られる。
【００６３】
一方、自動車の下部にはエンジンハウジング、動力を伝達する回転軸、マフラーなどの様々な装置が設けられていて自動車の下部が凸凹しているので、自動車の走行中に車体の下部で発生する走行風に渦流が発生し得る。走行風に渦流が発生すると、走行風吸入セット１１０を介して流入する走行風の風量が減少するので、図１２及び図１３に示すアンダーカバー３００を自動車の下部に設け、自動車の下部面が平坦になるようにすることにより、自動車の走行に従って自動車の下部で発生する走行風に渦流が発生することを最小限に抑えることができる。
【００６４】
すなわち、自動車の下部、自動車のアンダーボディに平坦なアンダーカバー３００を設け、図１３に示すようにアンダーカバー３００に走行風吸入セット１１０を設けることにより、車体の下部に流動する走行風に渦流が発生しなくなり、走行風の吸入をより円滑に誘導できるという利点が得られる。
【００６５】
また、図４及び図６に示すように、車両下部の走行風吸入セット１１０の前方に板状の走行風ガイド１３１が設けられてもよい。ここで、走行風ガイド１３１は、一対からなり、車両の前方での走行風ガイド１３１の間隔の方が走行風吸入セット１１０に連結される位置での走行風ガイド１３１の間隔より大きく形成されるので、捕集部１１１が形成された領域の走行風を捕集すると共に、走行風ガイド１３１により案内される走行風が捕集部１１１に吸入されてより多くの走行風を捕集することができる。ここで、走行風ガイド１３１の高さは、走行風吸入セット１１０の捕集部１１１の高さと同じか又は若干高く形成される。
【００６６】
図６に示す実施形態においては、走行風吸入セット１１０の捕集部１１１が水平に複数配置されているが、一部の捕集部が車両の前面（front face）まで長く延設されるようにしてもよい。
【００６７】
また、捕集部１１１の流入口１１２には、図６に示すように網状のフィルタ１１３が設けられ、車両の走行中に落葉や石などの異物が捕集部１１１の流入口１１２に流入することを防止する。このように構成された走行風吸入セット１１０により、走行中の車両の外面（下部）で発生する走行風が吸入されると、吸入された走行風は走行風通路管１１４を介して排出誘導器１２０に供給される。
【００６８】
排出誘導器１２０は、図７及び図８に示すように、排気管９に連結されて排気ガスが排出流動し、端部に複数の排気ガス出口１２９が縦方向に離隔して配置された排気ガス通路管１２２と、走行風通路管１１４に連結される走行風連結路１２３と、走行風連結路１２３の端部及び排気ガス通路管１２２を囲む形態で形成されて端部に近づくほど内径が次第に小さくなる第１誘導領域、及び排気ガス出口１２９を囲むように形成されて内径が端部まで同一に延びた第２誘導領域が備えられた誘導カバー１２１とを備えた排出誘導器１２０で構成される。
【００６９】
同図に示す実施形態においては、排気ガス通路管１２２が排気管９に連結された構成が開示されているが、本発明は、排気ガス通路管１２２が排気管９と一体型の構造であってもよい。すなわち、排気ガス通路管１２２は、排気管９の一部を構成するようにしてもよい。
【００７０】
誘導カバー１２１は、図７に示すように、前方に比べて後方（排出口に近い位置）の方が小さい内径を有するように形成される。また、排気ガス通路管１２２は、誘導カバー１２１の中心に、自動車の排気管９に嵌合される断面を有するように形成される。さらに、走行風連結路１２３は、排気ガス通路管１２２の外側には放射状に走行風通路管１１４が挿入連結される。
【００７１】
すなわち、図８に示すように、排気ガス通路管１２２及び走行風連結路１２３は、閉塞板１２４を貫通して誘導カバー１２１で囲まれた内部空間に連通し、閉塞板１２４により車両の前方に外気と遮断された隠蔽空間を形成する。走行風の流動は、前記隠蔽空間の安定化領域で安定化し、その後前記第１誘導領域で高速に加速される。
【００７２】
このように、排気ガス通路管１２２と走行風連結路１２３間に閉塞板１２４が設けられるので、排気ガス通路管１２２と走行風連結路１２３との間及び走行風連結路１２３と走行風連結路１２３との間の空間から落葉、石、土などの異物が誘導カバー１２１の内部空間に流入することを防止することができる。
【００７３】
走行風連結路１２３の端部を囲む誘導カバー１２１は、排気ガス通路管１２２を囲む形態で形成されて排気ガス通路管１２２との間に自動車の走行に従って誘導された走行風が流動する走行風流路を形成し、走行風連結路１２３の出口から一定の内径を有するように延びた「安定化領域」、走行風の流動方向に断面が次第に小さくなって走行風を加速する「第１誘導領域」、及び排気ガス出口１２９を囲んで端部まで一定の断面を有するように延設されて排気ガス出口１２９を介して排気ガス通路管１２２からの排気ガスの排出を促進する「第２誘導領域」が備えられる。
【００７４】
すなわち、前記安定化領域は、走行風連結路１２３の軸方向と平行に一定の内径を有するように延設され、走行風連結路１２３を介して流入した走行風の流動を安定化させるためのものである。また、前記第１誘導領域は、誘導カバー１２１が後方に行くほど内径が次第に小さくなって円錐形状をなし、走行風連結路１２３を介して流入した走行風を加速させる。前記第２誘導領域は、排気ガス通路管１２２の外周面と平行な寸法の内径を有するように延設され、走行風を一定の流速で流動させる。よって、走行風の流動方向に断面が次第に小さくなる第１誘導領域では走行風が加速され、走行風の流動方向に断面が一定に維持される第２誘導領域では走行風が定速を維持する。
【００７５】
一方、排気ガス通路管１２２は、排気管９に連通して排気ガスを通過させ、外周面において軸線方向における異なる位置に複数の排気ガス出口１２９が所定の長さにわたって貫通形成され、排気ガス出口１２９が形成された外周面に突出した部分が形成されず、排気ガス出口１２９を介して排気ガスを排出する。
【００７６】
ここで、排気ガス出口１２９は、排気ガス通路管１２２を流動する排気ガスが高速で流動する走行風の低い圧力の空気流動場に吸い込まれて排出される通路の役割を果たす。また、排気ガス出口１２９が形成される第１区間Ｉを含む第２誘導領域では、排気ガス通路管１２２の外周面及び誘導カバー１２１の内周面が滑らかな表面からなり、排気ガス通路管１２２と誘導カバー１２１間で排気ガスと走行風の混合ガスの流動に渦流が発生することを最小限に抑える。
【００７７】
また、排気ガス通路管１２２の端部は、誘導カバー１２１の第２誘導領域の端部と一致するように形成されてもよい。
【００７８】
一方、図８に示すように、排気ガス通路管１２２の後方には、先端が尖った円錐状の排気通路管エンド１３２が挿入される。従って、排気ガス通路管１２２の後端が排気通路管エンド１３２により閉塞されているので、排気ガス通路管１２２を流動していた排気ガスは全て排気ガス出口１２９を介して排気ガス通路管１２２の外に排出される。
【００７９】
ここで、排気ガス通路管１２２の後端部には、案内プレート１２７が軸線方向に対して傾斜して湾曲形成され、排気ガス通路管１２２を流動していた排気ガスが排気ガス出口１２９を介して渦流の発生が最小限に抑えられて排出されるようにする。すなわち、排気通路管エンド１３２の表面から離隔して複数の案内プレート１２７が所定の間隔をおいて形成される。
【００８０】
こうすることにより、ここで、排気ガス通路管１２２の中心に近接した位置から排出される排気ガスは、Ｓ１、Ｓ２で示す案内流路を流動して走行風の流動方向の下流側位置の排気ガス出口１２９を介して排出され、排気ガス通路管１２２の中心から半径方向に遠く離れた位置から排出される排気ガスは、Ｓ４、Ｓ３で示す経路で走行風の流動方向の上流側位置の排気ガス出口１２９を介して排出される。また、案内プレート１２７は、排気ガス通路管１２２を流動する排気ガスが全て排気ガス出口１２９を介して排出されるように案内する。
【００８１】
ここで、排気ガス出口１２９は、排気ガス通路管１２２の軸線方向に離隔して複数配置され、排気ガス通路管１２２の断面形状に応じて円形リング、四角形リングなどのリング状に形成される。ここで、「リング（ring）状」は、完全なリング状を含むだけでなく、リング状の排気ガス出口１２９を形成するためにリング部材を軸線方向に連結する連結部材により完全なリング状でなくなった形状も含む。しかし、排気ガス出口１２９は、少なくとも２７０°以上の円周角度だけ開放されることが好ましく、開口の角度が３３０°〜３５５°であることがより好ましい。
【００８２】
これにより、排気ガス通路管１２２を流動していた排気ガスは、円周方向にばらつくことなく均一に排気ガス出口１２９を介して誘導カバー１２１と排気ガス通路管１２２との間の空間に排出されることになる。また、排気ガス出口１２９が形成された第２誘導領域では排気ガス通路管１２２と誘導カバー１２１間の断面が一定に維持され、第２誘導領域内の第１区間Ｉに複数の排気ガス出口１２９が配置されることにより、走行風に渦流が発生しても直ちに安定化した状態で円滑に排出されるようにすることができる。
【００８３】
図面においては、案内プレート１２７により４つの案内流路Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４が形成された構成が例示されているが、本発明の他の実施形態においては、３つ又は５つ以上の案内流路が形成されるようにしてもよい。また、図示のように、案内プレート１２７は、排気通路管エンド１３２の前端部に位置する尖った頂点Ｆよりも上流側に向かって延設されることが、案内流路Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４での流動をより安定させるので好ましい。つまり、排気通路管エンド１３２には、排気ガス通路管１２２の内部を流動する排気ガスの流動方向に逆らう方向に中心部が突出した形状の突出部が形成されてもよい。一方、排気通路管エンド１３２の頂点Ｆの角度が２０°以下であってより尖った場合、案内プレート１２７は、頂点Ｆまでのみ延びるようにしてもよく、それよりも下流側までのみ延びるようにしてもよい。
【００８４】
従って、排気ガス通路管１２２を閉塞する排気通路管エンド１３２をさらに含むようにしてもよい。
【００８５】
また、案内プレート１２７により案内されて形成される４つの排気ガス出口１２９の断面積の合計は、排気ガス通路管１２２の半径以上の大きさになるように形成されることが好ましい。すなわち、案内プレート１２７により形成される案内流路Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４は、流路の流れ方向において断面積が一定であるか、又は若干ずつ次第に大きくなるように形成される。これにより、排気ガス通路管１２２の内部を流動していた排気ガスは、排気ガス出口１２９から排出されるまで流動断面積が小さくならないので、案内流路Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４の内部での渦流の発生が抑制されるという有利な効果が得られる。案内流路Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４の断面は、入口から排気ガス出口１２９まで一定の流速で流動できる形状のものが最も好ましい。
【００８６】
排気通路管エンド１３２の前端部には尖った頂点Ｆが円錐状に形成され、円錐状の傾斜面の角度αは３０°以下になるように尖った形状に形成される。こうすることによって、排気ガス通路管１２２を流動する排気ガスは、排気通路管エンド１３２に当たった瞬間、案内プレート１２７の協力により、鋭角に形成された頂点Ｆの接触による排気ガスの流動抵抗が最小限に抑えられた状態で、排気通路管エンド１３２の傾斜面１２６に沿って最端部に位置する排気ガス出口１２９に円滑に排出されるように案内される。
【００８７】
このように、排気ガス通路管１２２の端部が排気通路管エンド１３２により閉塞されているが、排気通路管エンド１３２の前端部が尖った形状に形成されると共に、案内プレート１２７により形成される案内流路Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４のそれぞれの入口の断面積Ａｉに比べて出口の断面積Ａｏが同じか又は若干大きくなるように形成されることにより、排気ガス通路管１２２を流動する排気ガスが１００％全て、案内流路Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４を経て排気ガス出口１２９を介して排出される。また、案内流路Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４の断面が一定であるか、又は出口１２９に向かって若干ずつ次第に大きくなるように形成されるので、排気ガスは案内流路Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４を通過する際に渦流が発生することなく出口１２９から排出され、排出された排気ガスは高速に加速された走行風に合わさって混合されて排出されることにより、排気ガスの排出効率を最大化するという有利な効果が得られる。
【００８８】
ここで、「次第に大きくなるように形成される」ことは、案内流路Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４の出口の断面積が入口の断面積の２０％を超えない範囲で大きくなるように実現することができる。ここで、案内流路Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４の出口の断面積が入口の断面積より２０％以上大きい場合、排気ガスが案内流路Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４を流動して出口１２９を介して排出される流速が減少し、排出効率が低下するからである。
【００８９】
従って、複数の排気ガス出口１２９が配置された第１区間Ｉは、排気ガス通路管１２２の内径以上の長さになるように延設される。
【００９０】
一方、図８及び図９に示すように、それぞれの案内プレート１２７の端部には、排気ガス通路管１２２の軸方向と同じ方向に誘導プレート１２８が後方（混合ガス出口１２５が位置する方向）に延設されてもよい。それぞれの案内プレート１２７の端部に誘導プレート１２８が形成されることにより、図９に示すように、排気ガスの案内流路Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４をそれぞれ通過した排気ガスは、誘導プレート１２８により流動方向が水平方向に案内されて排気ガス出口１２９から排出され、第２誘導領域の混合ガス出口１２５に向かって流動する排気ガスの流動方向が走行風の流動方向と鋭角（less than 90 degree）をなすので、走行風と円滑に混合されて流動抵抗をほとんど受けない状態で混合ガス出口１２５から排出されることになる。
【００９１】
ここで、誘導プレート１２８が排気ガス出口１２９に形成された場合、排気ガス通路管１２２の内径は、誘導プレート１２８により閉塞されていない排気ガス出口１２９の軸線方向の長さの合計と同じか又は２０％以内で小さく形成される。
【００９２】
このように、案内プレート１２７により形成される案内流路Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４は、排気ガス通路管１２２の内径が排気ガス出口１２９の長さと同じか又は若干小さく形成されることによって、誘導カバー１２１により誘導された高速の走行風により排気ガスの排出時に渦流を防止しながらも背圧を減少させることができる。
【００９３】
すなわち、本発明は、案内プレート１２７により異なる領域の排気ガスを異なる排気ガス出口１２９に区分して案内するので、流動抵抗と渦流の発生を最小限に抑えることができ、排気ガス通路管１２２の内部断面積が排気ガス出口１２９までそのまま延びるので、止まることなく一度に全体的に排出されて混合ガス出口１２５に連続的に排出されることにより、排出効率を最大化するという有利な効果が得られる。
【００９４】
一方、図８の排気ガス通路管１２２の端部の断面積（直径がｄｉである断面積）は、第２誘導領域の混合ガス出口１２５の断面積（直径がｄｏである断面積から直径がｄｉである断面積を引いた面積）の１．０倍〜１．５倍にすることが好ましい。排気ガス通路管１２２の断面積が第２誘導領域の混合ガス出口１２５の断面積の１．０倍未満であると、第２誘導領域を通過する流動の抵抗により排気ガスを吸入する能力が低下し、排気ガス通路管１２２の断面積が第２誘導領域の混合ガス出口１２５の断面積の１．５倍を超えると、排気ガス出口１２９に形成される低い圧力場の流速が遅くなって排気ガスを吸い込む力が弱くなるので、排気ガス通路管１２２の断面積は、第２誘導領域の混合ガス出口１２５の断面積の１．０倍〜１．５倍にすることが好ましい。
【００９５】
図１０に示すように、排気通路管エンド１３２に近い案内プレート１２７は、支持具１３０により、排気通路管エンド１３２に固定され、その外側の案内プレート１２７は、支持具１３０により、内側に隣接する案内プレート１２７に固定される。ここで、支持具１３０は約９０°〜１２０°の間隔をおいて形成され、溶接などの締結手段により排気通路管エンド１３２及び各案内プレート１２７が締結され、全体として一体となる。
【００９６】
よって、排気ガス通路管１２２を通過していた排気ガスは、複数の案内プレート１２７により形成される経路Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４で各領域にそれぞれ案内されて排気ガス出口１２９に順次排出されるので、排気ガス通路管１２２の内部を流動していた排気ガスは、排気ガス通路管１２２の内部での渦流の発生が最小限に抑えられ、単位時間当たりより多くの流量の排気ガスが排気ガス出口１２９を介して迅速かつスムーズに排出され、走行風と混合されて外部に排出される。
【００９７】
こうすることにより、排気ガスが複数の排気ガス出口１２９を介して排出されるにもかかわらず、排気ガス通路管１２２を通過していた排気ガスは、排気ガス通路管１２２の位置別に定められた出口１２９に渦流が発生することなく排出されるので、排気ガスの案内流路Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４を流動して第２誘導領域の誘導カバー１２１と排気ガス通路管１２２との間の空間に排出された排気ガスは、走行風通路管１１４を介して流入した走行風と混合された混合ガスを形成し、その後混合ガス出口１２５から排出される。これにより、単位時間当たりの排気ガスの排出量を最大化して排出効率を大きく向上させるという効果が得られる。
【００９８】
上記のように構成された本発明の一実施形態による自動車用排気ガス排出誘導装置１００の作動原理について詳細に説明する。
【００９９】
図４に示すように、車両の走行により、車両の下部に形成された走行風吸入セット１１０には多くの風量の走行風が流入し、走行風は走行風通路管１１４を介して排出誘導器１２０に供給される。これにより、図８に示すように、排出誘導器１２０の走行風連結路１２３には、走行風通路管１１４を介して流入した走行風が誘導カバー１２１の内部に供給される。
【０１００】
誘導カバー１２１の内部に流入した走行風は、安定化領域を経て流動が安定化し、内径が次第に小さくなる第１誘導領域を通過することによって流速が急激に増加する。第１誘導領域を通過した走行風の流速は自動車の排気管９に連結された排気ガス通路管１２２を流動する排気ガスの流速に比べて速いので、ベルヌーイの定理により、排気ガス出口１２９の領域にはより低い圧力場が形成される。
【０１０１】
ここで、第２誘導領域においては、誘導カバー１２１の内径と排気ガス通路管１２２の外径が一定に維持されるので、走行風の流動断面は一定に維持される。従って、走行風が第２誘導領域を通過する際に流速が一定に維持され、より高い圧力場が形成される排気ガス通路管１２２の内部との圧力差が一定に維持される。
【０１０２】
これと共に、排気ガス通路管１２２に湾曲形成された複数の案内プレート１２７と排気通路管エンド１３２により、排気ガス通路管１２２の内部を流動していた排気ガスは、所定の長さにわたって形成された複数の排気ガス出口１２９にスムーズに案内されて排出される。つまり、このように湾曲形成された複数の案内プレート１２７により、排気ガス通路管１２２の中心に近接した位置で流動していた排気ガスは、流動方向の下流側位置の排気ガス出口１２９を介して排出され、排気ガス通路管１２２の中心から半径方向に遠く離れた位置で流動していた排気ガスは、流動方向の上流側位置の排気ガス出口１２９を介して排出される。
【０１０３】
すなわち、排気ガス通路管１２２を流動していた排気ガスが中心から半径方向に離隔した位置によって定められた排気ガス出口１２９を介して一気に排出されるので、排気ガスが排気ガス出口１２９を介して排出される過程で内部に渦流の発生が抑制されるため、単位時間当たり排出される流量が最大化されるという利点が得られる。
【０１０４】
ここで、誘導プレート１２８が形成されていないか又は小さく形成されていて無視できる程度である場合は、排気ガス出口１２９の断面が排気ガス通路管１２２の半径と同一に形成されるので、排気ガスが排気ガス通路管１２２から排気ガス出口１２９を介して排出される間、渦流が発生する可能性を完全に排除することができる。
【０１０５】
また、誘導カバー１２１の内径及び排気ガス通路管１２２で囲まれた領域と、排気ガス通路管１２２の内部との圧力差が一定に維持されることから、排気ガス通路管１２２から排気ガス出口１２９を介して排出される力が一定であるので、より多くの風量の排気ガスが、渦流が発生することなく排気ガス出口１２９の外に吸い込まれて排出され、走行風と混合されて混合ガス出口１２５から排出される。
【０１０６】
上記のように構成された本発明の実施形態においては、自動車の走行時に発生する速い流速の走行風を排気ガスが排出される排気管の端部に流動させて排気管付近に低い圧力場を形成することにより、排気ガスが円滑に排出されるように誘導し、排気ガスの排出効率を最大化する。しかし、車両の渋滞が激しい複雑な市内走行時や低速走行時には、走行風がほとんど発生しないので、走行風による排気ガスの排出効果が低下するという問題が生じ得る。
【０１０７】
このような問題を解決するために、図１１に示すように（走行風吸入セットは図示を省略している）、消音器と排出誘導器１２０との間の排気管９に電気で駆動するサイクロンモータなどのエアポンプ２００を設けることにより、エアポンプ２００が排気管９から排出される排気ガスの圧力より大きい圧力で排気ガスを強制吸入して外部に排出するようにし、自動車の出力と燃費を向上させることができる。
【０１０８】
エアポンプ２００は、別途のコントローラ（図示せず）によりオン／オフ制御されるように構成することにより、車両の高速走行時にはエアポンプ２００の駆動を停止した状態で走行風により排気ガスを強制排出し、車両の渋滞又は低速走行時にはエアポンプ２００を駆動して排気ガスを強制排出するようにしてもよい。こうすることにより、エアポンプ２００の不要な作動を防止して高い燃費を得ることができる。
【０１０９】
一方、自動車の製造時に本発明の一実施形態による自動車用排気ガス排出誘導装置１００を設置する場合は、設置に制限がない。また、消音器４から車体の後端までの距離ｙが十分に長い場合も、従来の自動車の排気管９に自動車用排気ガス排出誘導装置１００を設置することが容易である。
【０１１０】
しかし、消音器４から車体の後端までの距離ｙが短く、自動車の製造が完了した後に本発明による自動車用排気ガス排出誘導装置１００を設置する場合は、図１４に示すように、排気管９’が消音器から横方向に曲がって延びた状態で排気ガス排出誘導装置１００を連結し、走行風吸入セット１１０の走行風通路管１１４を排気ガス排出誘導装置１００の誘導管連結口１２３に連結して設置することにより、排気ガス排出誘導装置１００の設置を容易にすることができる。
【０１１１】
走行実験
−実験方法
乗用車及び１トントラックの燃料タンクに燃料を燃料注入口の高さまで一杯に入れた後、韓国の中部内陸高速道路区間を同じ速度で定速走行して往復し、燃料消費量と走行距離を測定することにより、本発明による排気ガス排出誘導装置が装着されている場合と装着されていない場合の燃費を比較した。本発明による排出誘導器の装着による燃費低減効果の比較表を表１に示す。
【０１１２】
【表１】
2018527510.tif 000003
【０１１３】
上記表１の実験結果において、乗用車の場合は、２回の実験を行った結果、本発明による排気ガス排出誘導装置を装着して走行した場合の燃費が装着していない場合の燃費に比べてそれぞれ９．９６７％、８．３８２％向上した。
【０１１４】
また、１トントラックの場合は、１回の実験を行った結果、本発明による排気ガス排出誘導装置を装着して走行した場合の燃費が装着していない場合の燃費に比べて１１．７１５％向上したことが確認された。
【０１１５】
これは、１トントラックの方が乗用車に比べてアンダーボディが高いので、より多量の走行風が走行風吸入セットに吸入されたものと考えられる。
【符号の説明】
【０１１６】
９：排気管
１００：排気ガス排出誘導装置
１１０：走行風吸入セット
１１１：捕集部
１１２：流入口
１１３：フィルタ
１１４：走行風誘導管
１２０：排出誘導器
１２１：誘導カバー
１２２：排気管連結具
１２３：走行風連結路
１２４：閉塞板
１２５：混合ガス出口
１２６：傾斜面
１２７：案内プレート
１２８：誘導プレート
１２９：排気ガス出口
１３０：支持具
１３１：走行風ガイド
１３２：排気通路管エンド
２００：エアポンプ
３００：アンダーカバー
Ｆ：排気通路管エンドの頂点
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４：排気ガスの案内流路
α：排気通路管エンドの頂点を中心にした傾斜面の角度
【産業上の利用可能性】
【０１１７】
以上、好ましい実施形態により本発明を例示的に説明したが、本発明はこれらの特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明が提示した技術思想、具体的には特許請求の範囲に記載された範疇内において様々な形態に修正、変更又は改善することができる。
【０１１８】
すなわち、本発明の実施形態においては、排気管が断面円形の管を例に挙げているが、断面四角形や断面楕円形などの管に対しても、同様の形態で排気ガス排出誘導器を構成することにより適用することができる。また、２つの排気管が平行に配置された構成に対しても、２つの排気管にそれぞれ連結される連結管の周囲を同時に又はそれぞれ囲む誘導カバーを配置することにより適用することができる。
【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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【国際調査報告】
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