JP4655560B2 - Exhaust system silencer - Google Patents
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Description
本発明は、排気ガスの排気音を消音するための排気系消音装置に関する。 The present invention relates to an exhaust system silencer for silencing exhaust sound of exhaust gas.
下記特許文献1には、車体側部に設けられるサイドガードに車両前後方向を長手方向とする密閉状の中空部を形成し、当該中空部を膨張型マフラが設けられる排気管にフレキシブルチューブを用いて接続することで、中空部を共鳴箱として活用し、これにより排気騒音を低減する技術が開示されている。
しかしながら、上記先行技術による場合、共鳴箱として活用する中空部の管の長さに応じた特定周波数帯域の消音効果となるため、充分な消音効果が得られない。 However, according to the above prior art, a sufficient silencing effect cannot be obtained because the silencing effect is in a specific frequency band corresponding to the length of the hollow tube used as the resonance box.
本発明は上記事実を考慮し、低負荷時から高負荷時或いは低速時から高速時に亘って充分な消音効果が得られる排気系消音装置を得ることが目的である。 An object of the present invention is to obtain an exhaust silencer capable of obtaining a sufficient silencing effect from a low load to a high load or from a low speed to a high speed.
請求項1記載の本発明に係る排気系消音装置は、エンジンとマフラとを繋ぐ排気管の所定位置に開閉制御可能な流路切替手段を設定すると共に、この流路切替手段の上流側に排気ガスと熱交換することにより排気熱を回収する排気熱回収用熱交換器の排気ガス導入口を設定しかつ流路切替手段の下流側に排気熱回収用熱交換器の排気ガス排出口を設定することにより、排気熱回収用熱交換器を排気ガスの消音手段として用い、さらに、前記排気熱回収用熱交換器は、前記排気管の外周部に一体的に設けられていると共に、当該排気熱回収用熱交換器の内部は複数の室に分割され、当該排気管の排気ガス導入口から導入された排気ガスは、当該複数の室を決められた順序に従って順番に通ってから排気ガス排出口から排出され、当該排気ガス導入口は決められた順序の最初の室に形成されると共に当該排気ガス排出口は決められた順序の最後の室に形成され、かつ、当該排気ガス導入口から当該排気熱回収用熱交換器を経由した排気ガス排出口までの流路長は、前記排気管における排気ガス導入口から排気ガス排出口までの管路長よりも長く設定されている、ことを特徴としている。 The exhaust system silencer according to the first aspect of the present invention sets flow switching means capable of opening and closing at a predetermined position of an exhaust pipe connecting the engine and the muffler, and exhausts upstream of the flow switching means. Set the exhaust gas inlet of the heat exchanger for exhaust heat recovery that recovers exhaust heat by exchanging heat with gas, and set the exhaust gas outlet of the heat exchanger for exhaust heat recovery downstream of the flow path switching means The exhaust heat recovery heat exchanger is used as an exhaust gas silencer , and the exhaust heat recovery heat exchanger is provided integrally with the outer periphery of the exhaust pipe, and the exhaust The inside of the heat recovery heat exchanger is divided into a plurality of chambers, and the exhaust gas introduced from the exhaust gas inlet of the exhaust pipe passes through the plurality of chambers in order according to a predetermined order and is then exhausted. The exhaust gas discharged from the outlet The exhaust port is formed in the first chamber in the determined order and the exhaust gas discharge port is formed in the last chamber in the determined sequence, and the exhaust heat recovery heat exchanger is connected from the exhaust gas inlet. The length of the flow path to the exhaust gas discharge port that is passed through is set longer than the length of the pipe line from the exhaust gas introduction port to the exhaust gas discharge port in the exhaust pipe .
請求項2記載の本発明に係る排気系消音装置は、請求項1記載の発明において、前記排気ガス排出口には、当該排気ガス排出口を開閉可能な排出口開閉手段が設けられている、ことを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, there is provided an exhaust system silencer according to the first aspect of the present invention, wherein the exhaust gas discharge port is provided with a discharge port opening / closing means capable of opening and closing the exhaust gas discharge port. It is characterized by that.
請求項3記載の本発明に係る排気系消音装置は、エンジンとマフラとを繋ぐ排気管の所定位置に開閉制御可能な流路切替手段を設定すると共に、この流路切替手段の上流側に排気ガスと熱交換することにより排気熱を回収する排気熱回収用熱交換器の排気ガス導入口を設定しかつ流路切替手段の下流側に排気熱回収用熱交換器の排気ガス排出口を設定することにより、排気熱回収用熱交換器を排気ガスの消音手段として用い、さらに、前記排気ガス排出口は、当該排気ガス排出口よりも下流側に設けられかつ当該排気ガス排出口よりも断面積が大きい空間部に接続されている、ことを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, there is provided an exhaust silencer according to the present invention, wherein flow switching means that can be controlled to be opened and closed is set at a predetermined position of an exhaust pipe that connects the engine and the muffler, and the exhaust is disposed upstream of the flow switching means. Set the exhaust gas inlet of the heat exchanger for exhaust heat recovery that recovers exhaust heat by exchanging heat with gas, and set the exhaust gas outlet of the heat exchanger for exhaust heat recovery downstream of the flow path switching means Thus, the exhaust heat recovery heat exchanger is used as a means for silencing exhaust gas, and the exhaust gas discharge port is provided downstream of the exhaust gas discharge port and disconnected from the exhaust gas discharge port. It is characterized by being connected to a space having a large area .
請求項4記載の本発明に係る排気系消音装置は、請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の発明において、さらに、前記流路切替手段は、低負荷時又は低速時には閉状態とされ、中高負荷時又は中高速時には開状態とされる、ことを特徴としている。
Exhaust system muffler according to the present invention of
請求項5記載の本発明に係る排気系消音装置は、請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の発明において、前記排気熱回収用熱交換器は、前記排気管とは別個独立に設定されており、配管によって排気管に接続されている、ことを特徴としている。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an exhaust system silencer according to any one of the first to fourth aspects, wherein the exhaust heat recovery heat exchanger is set independently of the exhaust pipe. It is characterized by being connected to the exhaust pipe by piping.
請求項1記載の本発明によれば、排気熱回収用熱交換器を消音手段として使用する場合には、流路切替手段の開閉制御を行い、排気管を通る排気ガスが排気熱回収用熱交換器側へ導かれるようにする。このようにすると、排気ガスは流路切替手段の上流側に設定された排気ガス導入口から排気熱回収用熱交換器へと導かれ、当該排気熱回収用熱交換器によって熱交換される。これにより、排気ガスの排気熱が回収されると共に、排気ガス自身は冷却されて降温される。排気ガスは冷却されると、ガス流量(体積)が減少するため、それに応じた消音効果が得られる。なお、消音効果が得られた排気ガスは、流路切替手段の下流側に設定された排気ガス排出口から排出されて、マフラを通って更に消音されてから車外へと排出される。本発明では、後述するように、排気熱回収用熱交換器は、排気管の外周部に一体的に設けられていると共に、当該排気熱回収用熱交換器の内部は複数の室に分割され、当該排気管の排気ガス導入口から導入された排気ガスは、当該複数の室を決められた順序に従って順番に通ってから排気ガス排出口から排出される。なお、排気ガス導入口は決められた順序の最初の室に形成されていると共に、排気ガス排出口は決められた順序の最後の室に形成されている。 According to the first aspect of the present invention, when the exhaust heat recovery heat exchanger is used as the noise reduction means, the flow path switching means is controlled to be opened and closed, and the exhaust gas passing through the exhaust pipe is exhausted heat recovery heat. Be guided to the exchange side. If it does in this way, exhaust gas will be guide | induced to the heat exchanger for exhaust heat recovery from the exhaust-gas inlet provided in the upstream of the flow-path switching means, and will be heat-exchanged by the said heat exchanger for exhaust heat recovery. Thereby, the exhaust heat of the exhaust gas is recovered, and the exhaust gas itself is cooled and lowered in temperature. When the exhaust gas is cooled, the gas flow rate (volume) decreases, so that a silencing effect corresponding to that is obtained. The exhaust gas that has achieved the silencing effect is discharged from an exhaust gas discharge port set on the downstream side of the flow path switching means, further silenced through the muffler, and then discharged outside the vehicle. In the present invention, as will be described later, the exhaust heat recovery heat exchanger is provided integrally with the outer periphery of the exhaust pipe, and the interior of the exhaust heat recovery heat exchanger is divided into a plurality of chambers. The exhaust gas introduced from the exhaust gas introduction port of the exhaust pipe passes through the plurality of chambers in order according to a predetermined order and is then discharged from the exhaust gas discharge port. The exhaust gas inlet is formed in the first chamber in the determined order, and the exhaust gas outlet is formed in the last chamber in the determined order.
また、本発明では、エンジン始動直後の低負荷時、低速時には、流路切替手段の開度が調整され(閉状態とされ)、排気ガスが排気熱回収用熱交換器側へ流れるようにする。これにより、排気ガスは、排気熱回収用熱交換器の熱交換作用によって熱回収されると共に冷却される。このため、排気ガスの流量(体積)が減少される。従って、低負荷時、低速時の排気ガスの消音効果が得られる。 Further, according to the present invention, the opening degree of the flow path switching means is adjusted (closed) at low load and low speed immediately after engine start so that the exhaust gas flows to the exhaust heat recovery heat exchanger side. . Thus, the exhaust gas is recovered and cooled by the heat exchange action of the exhaust heat recovery heat exchanger. For this reason, the flow rate (volume) of the exhaust gas is reduced. Therefore, the noise reduction effect of the exhaust gas at low load and low speed can be obtained.
一方、中高負荷時、中高速時には、流路切替手段の開度が調整され(開状態とされ)、排気ガスの殆どが排気管を通って直接マフラへ流れるようにする。ここで、本発明では、排気ガス導入口から排気熱回収用熱交換器を経由した排気ガス排出口までの流路長を、排気管における排気ガス導入口から排気ガス排出口までの管路長よりも長く設定したので、排気熱回収用熱交換器側の排気脈動(排気音圧)と排気管側の排気脈動(排気音圧)との間に位相差が生じ、両者の干渉作用により消音効果が得られる。
また、本発明によれば、排気熱回収用熱交換器は排気管の外周部に一体的に設けられているため、設置スペースが少なくて済む。
さらに、本発明によれば、排気熱回収用熱交換器の内部は複数の室に分割されており、排気管の排気ガス導入口から導入された排気ガスは当該複数の室を決められた順序に従って順番に通ってから排気ガス排出口から排出される構成としたので、流路長を任意の長さに変えることができる。
On the other hand, at the time of medium / high load and medium / high speed, the opening degree of the flow path switching means is adjusted (opened) so that most of the exhaust gas flows directly to the muffler through the exhaust pipe. Here, in the present invention, the length of the flow path from the exhaust gas inlet to the exhaust gas outlet through the heat exchanger for exhaust heat recovery is defined as the length of the pipe from the exhaust gas inlet to the exhaust gas outlet in the exhaust pipe. Therefore, there is a phase difference between the exhaust pulsation (exhaust sound pressure) on the exhaust heat recovery heat exchanger side and the exhaust pulsation (exhaust sound pressure) on the exhaust pipe side. An effect is obtained.
In addition, according to the present invention, the heat exchanger for exhaust heat recovery is integrally provided on the outer peripheral portion of the exhaust pipe, so that the installation space can be reduced.
Further, according to the present invention, the interior of the heat exchanger for exhaust heat recovery is divided into a plurality of chambers, and the exhaust gas introduced from the exhaust gas inlet of the exhaust pipe is determined in a predetermined order. Therefore, the flow path length can be changed to an arbitrary length.
請求項2記載の本発明によれば、エンジン始動直後の低負荷時、低速時には、流路切替手段の開度が調整され(閉状態とされ)、排気ガスが排気熱回収用熱交換器側へ流れるようにする。このとき、排出口開閉手段は開状態とされる。これにより、排気ガスは、排気熱回収用熱交換器の熱交換作用によって熱回収されると共に冷却される。このため、排気ガスの流量(体積)が減少される。従って、請求項1記載の発明と同様に、低負荷時、低速時の排気ガスの消音効果が得られる。 According to the second aspect of the present invention, the opening degree of the flow path switching means is adjusted (closed) at the time of low load immediately after engine startup and at low speed, and the exhaust gas is on the side of the heat exchanger for exhaust heat recovery. To flow to. At this time, the outlet opening / closing means is opened. Thus, the exhaust gas is recovered and cooled by the heat exchange action of the exhaust heat recovery heat exchanger. For this reason, the flow rate (volume) of the exhaust gas is reduced. Therefore, as in the first aspect of the invention, the effect of silencing exhaust gas at low load and low speed can be obtained.
一方、中高負荷時、中高速時には、流路切替手段の開度が調整され(開状態とされ)、排気ガスの殆どが排気管を通って直接マフラへ流れるようにする。このとき、排出口開閉手段は閉状態とされる。これにより、排気ガス導入口から排気ガス排出口までの排気熱回収熱交換器側の流路が片側閉止端の共鳴装置(空間)となり、当該流路長に対応する周波数の排気音が消音される。なお、排出口開閉手段による排気ガス排出口の閉止位置を可変とすることにより、消音可能な周波数帯域が拡大される。 On the other hand, at the time of medium / high load and medium / high speed, the opening degree of the flow path switching means is adjusted (opened) so that most of the exhaust gas flows directly to the muffler through the exhaust pipe. At this time, the outlet opening / closing means is closed. As a result, the flow path on the exhaust heat recovery heat exchanger side from the exhaust gas inlet to the exhaust gas outlet becomes a resonance device (space) with a closed end on one side, and the exhaust sound of the frequency corresponding to the flow path length is muted. The In addition, by making the closing position of the exhaust gas discharge port by the discharge port opening / closing means variable, the frequency band that can be silenced is expanded.
請求項3記載の本発明によれば、エンジン始動直後の低負荷時、低速時には、流路切替手段の開度が調整され(閉状態とされ)、排気ガスが排気熱回収用熱交換器側へ流れるようにする。これにより、排気ガスは、排気熱回収用熱交換器の熱交換作用によって熱回収されると共に冷却される。このため、排気ガスの流量(体積)が減少される。 According to the third aspect of the present invention, the opening degree of the flow path switching means is adjusted (closed) at the time of low load immediately after engine start and at low speed, and the exhaust gas is on the side of the heat exchanger for exhaust heat recovery. To flow to. Thus, the exhaust gas is recovered and cooled by the heat exchange action of the exhaust heat recovery heat exchanger. For this reason, the flow rate (volume) of the exhaust gas is reduced.
さらに、本発明では、排気ガス排出口を、当該排気ガス排出口よりも下流側に設けられかつ当該排気ガス排出口よりも断面積が大きい空間部に接続したので、排気ガス排出口から排気ガスが排出される際に拡張効果による消音作用が得られる。 Furthermore, in the present invention, the exhaust gas discharge port is connected to a space provided downstream of the exhaust gas discharge port and having a larger cross-sectional area than the exhaust gas discharge port. When sound is discharged, a silencing effect is obtained by an expansion effect.
これらの冷却作用及び拡張作用により、低負荷時、低速時の排気ガスの消音効果が得られる。 By these cooling action and expansion action, the effect of silencing exhaust gas at low load and low speed can be obtained.
一方、中高負荷時、中高速時には、流路切替手段の開度が調整され(開状態とされ)、排気ガスの殆どが排気管を通って直接マフラへ流れるようにする。通常、排気管の断面積よりもマフラの断面積の方が大きいことから、排気ガスが排気管からマフラへ排出される際に拡張効果による消音効果が得られる。 On the other hand, at the time of medium / high load and medium / high speed, the opening degree of the flow path switching means is adjusted (opened) so that most of the exhaust gas flows directly to the muffler through the exhaust pipe. Usually, since the cross-sectional area of the muffler is larger than the cross-sectional area of the exhaust pipe, when the exhaust gas is discharged from the exhaust pipe to the muffler, a silencing effect due to the expansion effect is obtained.
さらに、本発明では、上記の如く、排気ガス排出口を、当該排気ガス排出口よりも下流側に設けられかつ当該排気ガス排出口よりも断面積が大きい空間部に接続したので、排気ガス排出口側でも拡張効果による消音作用が得られる。 Further, in the present invention, as described above, the exhaust gas discharge port is connected to a space provided downstream of the exhaust gas discharge port and having a larger cross-sectional area than the exhaust gas discharge port. Silence due to expansion effect can be obtained on the exit side.
従って、中高負荷時、中高速時には、拡張効果が倍加され、それに応じた消音効果が得られる。 Therefore, the expansion effect is doubled at medium and high loads and at medium and high speeds, and a mute effect corresponding to the expansion effect is obtained.
請求項5記載の本発明によれば、排気熱回収用熱交換器は排気管とは別個独立に設定されており、配管によって排気管に接続されているため、任意の位置にある排気熱回収用熱交換器を消音手段として活用することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, the heat exchanger for exhaust heat recovery is set independently from the exhaust pipe, and is connected to the exhaust pipe by piping, so the exhaust heat recovery at an arbitrary position The heat exchanger can be used as a silencer.
以上説明したように、請求項1記載の本発明に係る排気系消音装置は、エンジンとマフラとを繋ぐ排気管の所定位置に開閉制御可能な流路切替手段を設定すると共に、この流路切替手段の上流側に排気ガスと熱交換することにより排気熱を回収する排気熱回収用熱交換器の排気ガス導入口を設定しかつ流路切替手段の下流側に排気熱回収用熱交換器の排気ガス排出口を設定することにより、排気熱回収用熱交換器を排気ガスの消音手段として用い、さらに、前記排気熱回収用熱交換器は、前記排気管の外周部に一体的に設けられていると共に、当該排気熱回収用熱交換器の内部は複数の室に分割され、当該排気管の排気ガス導入口から導入された排気ガスは、当該複数の室を決められた順序に従って順番に通ってから排気ガス排出口から排出され、当該排気ガス導入口は決められた順序の最初の室に形成されると共に当該排気ガス排出口は決められた順序の最後の室に形成され、かつ、当該排気ガス導入口から当該排気熱回収用熱交換器を経由した排気ガス排出口までの流路長は、前記排気管における排気ガス導入口から排気ガス排出口までの管路長よりも長く設定されているので、消音時には排気熱回収用熱交換器を使って排気ガスを冷却することができ、その結果、低負荷時から高負荷時或いは低速時から高速時に亘って充分な消音効果が得られるという優れた効果を有する。 As described above, the exhaust system silencer according to the first aspect of the present invention sets the flow path switching means that can be opened and closed at a predetermined position of the exhaust pipe connecting the engine and the muffler. An exhaust gas inlet of an exhaust heat recovery heat exchanger that recovers exhaust heat by exchanging heat with exhaust gas is set upstream of the means, and an exhaust heat recovery heat exchanger is installed downstream of the flow path switching means. By setting the exhaust gas discharge port, the exhaust heat recovery heat exchanger is used as an exhaust gas silencer , and the exhaust heat recovery heat exchanger is provided integrally with the outer peripheral portion of the exhaust pipe. In addition, the interior of the heat exchanger for exhaust heat recovery is divided into a plurality of chambers, and the exhaust gas introduced from the exhaust gas inlets of the exhaust pipes is sequentially passed through the plurality of chambers according to a predetermined order. Exhaust from exhaust gas outlet after passing The exhaust gas inlet is formed in the first chamber in the determined order, the exhaust gas outlet is formed in the last chamber in the determined order, and the exhaust heat is discharged from the exhaust gas inlet. The length of the flow path from the exhaust gas exhaust port through the recovery heat exchanger to the exhaust gas exhaust port is set to be longer than the length of the pipe from the exhaust gas introduction port to the exhaust gas exhaust port in the exhaust pipe. The exhaust gas can be cooled using the heat exchanger for recovery, and as a result, there is an excellent effect that a sufficient silencing effect can be obtained from a low load to a high load or from a low speed to a high speed.
また、請求項1記載の本発明に係る排気系消音装置は、排気ガス導入口から排気熱回収用熱交換器を経由した排気ガス排出口までの流路長を、排気管における排気ガス導入口から排気ガス排出口までの管路長よりも長く設定したので、排気ガスの冷却による消音効果と排気熱回収用熱交換器側の排気脈動と排気管側の排気脈動との位相差の相互干渉による消音効果の双方が得られ、その結果、低負荷時から高負荷時或いは低速時から高速時に亘って充分な消音効果が得られるという優れた効果を有する。
さらに、請求項1記載の本発明に係る排気系消音装置は、排気熱回収用熱交換器は排気管の外周部に一体的に設けられているため、設置スペースが少なくて済み、その結果、多くの車種に搭載することができるという優れた効果を有する。
また、請求項1記載の本発明に係る排気系消音装置は、排気熱回収用熱交換器の内部は複数の室に分割されており、排気管の排気ガス導入口から導入された排気ガスは当該複数の室を決められた順序に従って順番に通ってから排気ガス排出口から排出される構成としたので、流路長を任意の長さに変えることができ、その結果、排気熱回収用熱交換器自体の小型化を図ることができるという優れた効果を有する。
The exhaust silencer according to the present invention as set forth in
Further, in the exhaust silencer according to the present invention of
In the exhaust silencer according to the present invention, the exhaust heat recovery heat exchanger is divided into a plurality of chambers, and the exhaust gas introduced from the exhaust gas inlet of the exhaust pipe is Since the plurality of chambers are arranged in order according to a predetermined order and then discharged from the exhaust gas discharge port, the flow path length can be changed to an arbitrary length, and as a result, the heat for exhaust heat recovery It has an excellent effect that the exchanger itself can be miniaturized.
請求項2記載の本発明に係る排気系消音装置は、請求項1記載の発明において、排気ガス排出口に当該排気ガス排出口を開閉可能な排出口開閉手段を設けたので、排気ガスの冷却による消音効果と片側閉止端の共鳴作用による消音効果の双方が得られ、その結果、低負荷時から高負荷時或いは低速時から高速時に亘って充分な消音効果が得られるという優れた効果を有する。
An exhaust system muffler according to the present invention described in
請求項3記載の本発明に係る排気系消音装置は、エンジンとマフラとを繋ぐ排気管の所定位置に開閉制御可能な流路切替手段を設定すると共に、この流路切替手段の上流側に排気ガスと熱交換することにより排気熱を回収する排気熱回収用熱交換器の排気ガス導入口を設定しかつ流路切替手段の下流側に排気熱回収用熱交換器の排気ガス排出口を設定することにより、排気熱回収用熱交換器を排気ガスの消音手段として用い、さらに、排気ガス排出口は、当該排気ガス排出口よりも下流側に設けられかつ当該排気ガス排出口よりも断面積が大きい空間部に接続されているので、排気ガスの冷却効果による消音効果と拡張作用による消音効果の双方が得られ、その結果、低負荷時から高負荷時或いは低速時から高速時に亘って充分な消音効果が得られるという優れた効果を有する。 According to a third aspect of the present invention, there is provided an exhaust silencer according to the present invention, wherein flow switching means that can be controlled to be opened and closed is set at a predetermined position of an exhaust pipe that connects the engine and the muffler, and the exhaust is disposed upstream of the flow switching means. Set the exhaust gas inlet of the heat exchanger for exhaust heat recovery that recovers exhaust heat by exchanging heat with gas, and set the exhaust gas outlet of the heat exchanger for exhaust heat recovery downstream of the flow path switching means Thus, the exhaust heat recovery heat exchanger is used as a means for silencing the exhaust gas, and the exhaust gas discharge port is provided on the downstream side of the exhaust gas discharge port and has a cross-sectional area larger than that of the exhaust gas discharge port. Because it is connected to a large space , both the silencing effect due to the cooling effect of the exhaust gas and the silencing effect due to the expansion effect are obtained. As a result, it is sufficient from low load to high load or from low speed to high speed Mute effect It has an excellent effect that is.
請求項5記載の本発明に係る排気系消音装置は、請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の発明において、排気熱回収用熱交換器は排気管とは別個独立に設定されており、配管によって排気管に接続されているため、任意の位置にある排気熱回収用熱交換器を消音手段として活用することができ、その結果、複数個の排気熱回収用熱交換器がある場合には最も消音効果の高い排気熱回収用熱交換器を選択することができるという優れた効果を有する。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an exhaust silencer according to any one of the first to fourth aspects, wherein the exhaust heat recovery heat exchanger is set independently of the exhaust pipe. Because it is connected to the exhaust pipe by piping, the exhaust heat recovery heat exchanger at any position can be used as a silencer, and as a result, there are multiple exhaust heat recovery heat exchangers Has an excellent effect that the exhaust heat recovery heat exchanger having the highest noise reduction effect can be selected.
〔第1実施形態〕
以下、図1〜図4を用いて、本発明に係る排気系消音装置の第1実施形態について説明する。
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of an exhaust system silencer according to the present invention will be described with reference to FIGS.
図1には、本実施形態に係る排気系消音装置10を含んで構成された排気熱回収システム12の全体構成図が示されている。また、図2には、排気熱回収システム12の要部に係る排気系消音装置10が拡大して示されている。
FIG. 1 shows an overall configuration diagram of an exhaust
これらの図に示されるように、排気熱回収システム12は、自動車の排気系の主要部を構成する排気管14を備えている。排気管14の一端部(前端部)はエンジン16のエキゾーストマニホールドに接続されており、排気管14の他端部(後端部)は車体の後端部の床下に配置されている。上記排気管14の上流側(エンジン16側)には、排気ガスを浄化するための床下触媒18が配設されている。また、上記排気管14の下流側(後端部付近)には、排気ガスの排気音を下げるためのメインマフラ20が配設されている。
As shown in these drawings, the exhaust
上記排気管14における床下触媒18とメインマフラ20との間には、消音手段としての排気熱回収用熱交換器22が接続されている。なお、本実施形態では、排気熱回収用熱交換器22として、排気ガスの一部を吸気系に戻す排気ガス再循環装置(EGR)の構成要素であるEGRクーラ(EGRクーラをベースにして配管の接続等を適宜変更した熱交換器を含む)を利用している。排気熱回収用熱交換器22と排気管14とは、管路24によって接続(管路24を介して相互に連通)されている。排気管14における排気熱回収用熱交換器22の管路24との接続部分は、それぞれ開口されている。排気管14の上流側に位置する方の接続部分は排気ガス導入口26とされており、又排気管14の下流側に位置する方の接続部分は排気ガス排出口28とされている。
Between the underfloor catalyst 18 and the
上記排気熱回収用熱交換器22には、ヒータ温水流路30が接続されている。ヒータ温水流路30におけるエンジン16と排気熱回収用熱交換器22との間には、フロントヒータコア32が配設されている。ヒータ温水流路30には図1の矢印方向に冷媒(温水)が流れており、エンジン16を通った高温の温水がフロントヒータコア32を通る際に熱交換されて暖房に利用され、更に熱交換により降温された温水がフロントヒータコア32から排気熱回収用熱交換器22を流れる際に、排気熱回収用熱交換器22内へ導入された排気ガスと熱交換して排気ガスを冷却するようになっている。
A heater hot
また、上記排気管14における排気ガス導入口26と排気ガス排出口28との間には、流路切替手段としての流路切替バルブ34が設定されている。流路切替バルブ34は、エンジン16の吸気側と接続されたバキューム路36が接続されている。バキューム路36には、排気ガス再循環装置の一部を構成するアクチュエータ(負圧ダイヤフラム)38、バキュームスイッチングバルブ(VSV)40、及びバキュームタンク42が配設されている。
Further, a flow
また、上記バキュームスイッチングバルブ40はエンジンECU44に接続されており、その作動が制御されている。すなわち、エンジンECU44から排気熱回収指示が出されることにより、バキュームスイッチングバルブ40が作動してアクチュエータ38を作動させる。これにより、負圧が作用して流路切替バルブ34の開閉状態が切り替えられるようになっている。
The
さらに、本実施形態では、図2に示されるように、上述した排気熱回収用熱交換器22の管路24の長さ(管路長L2)は、排気管14における排気ガス導入口26から排気ガス排出口28までの長さ(管路長L1)よりも長く設定されている。
Furthermore, in this embodiment, as shown in FIG. 2, the length (pipe length L <b> 2) of the
(本実施形態の作用並びに効果)
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。
(Operation and effect of this embodiment)
Next, the operation and effect of this embodiment will be described.
エンジン始動直後の低負荷時、低速時には、流路切替バルブ34が閉状態とされる。このため、排気ガスは、排気ガス導入口26から管路24内へ流入され、排気熱回収用熱交換器22へ送り込まれる。排気熱回収用熱交換器22では、ヒータ温水流路30を流れる冷媒(温水)と高温の排気ガスとの間で熱交換がなされ、排気熱が回収されると共に排気ガス自身は冷却される。このため、排気ガスの流量(体積)が減少される。従って、低負荷時、低速時の排気ガスの消音効果が得られる。その後、排気ガスは、管路24を通って排気ガス排出口28から排気管14内へ排出された後、メインマフラ20へ送り込まれ、更なる消音が施される。
At the time of low load immediately after engine startup and at low speed, the flow
一方、中高負荷時、中高速時には、流路切替バルブ34が開状態とされる。このため、排気ガスの殆どが排気管14を通って直接メインマフラ20へ送られる(なお、若干の排気ガスは排気熱回収用熱交換器22側へ流入する)。
On the other hand, the flow
ここで、本実施形態では、排気ガス導入口26から排気熱回収用熱交換器22を経由した排気ガス排出口28までの管路長L2を、排気管14における排気ガス導入口26から排気ガス排出口28までの管路長L1よりも長く設定したので、排気熱回収用熱交換器22側の排気脈動(排気音)と排気管14側の排気脈動(排気音)との間に位相差が生じ、両者の干渉作用により消音効果が得られる。
Here, in the present embodiment, the pipe length L2 from the
なお、このときの排気熱回収用熱交換器22側の排気音の周波数f2は、f2=C/(2×L2)で表され、排気管14側の排気音の周波数f1は、f1=C/(2×L1)で表される。但し、Cは定数である。
The frequency f2 of the exhaust sound on the exhaust heat
その後、消音された排気ガスは排気ガス排出口28から排気管14に排出された後、メインマフラ20へ送られて更なる消音が施される。
Thereafter, the silenced exhaust gas is discharged from the exhaust
以上より、本実施形態に係る排気系消音装置10を含む排気熱回収システム12によれば、低負荷時から高負荷時或いは低速時から高速時に亘って充分な消音効果が得られる。従って、メインマフラ20の消音負担が減るのでメインマフラ20の小型化等を図ることができ、ひいては低コスト化及び軽量化を図ることができる。
As described above, according to the exhaust
因みに、図3及び図4には、本実施形態に係る排気系消音装置10によって排気ガスを冷却した場合の排気音低減効果がグラフ化して示されている。破線グラフが比較対象となる基準(ベース)であり、実線グラフが本実施形態に係る排気系消音装置10が適用された場合のグラフである。なお、一点鎖線の円Pで示す領域が低負荷時、低速時の領域である。これらのグラフから、本実施形態に係る排気系消音装置10を用いれば、排気ガスの冷却による消音効果が充分に得られることが判る。
Incidentally, FIG. 3 and FIG. 4 are graphs showing the exhaust noise reduction effect when the exhaust gas is cooled by the
また、本実施形態に係る排気系消音装置10では、排気熱回収用熱交換器22が排気管14とは別個独立に設定されており、管路24によって排気管14に接続されているため、任意の位置にある排気熱回収用熱交換器22を消音手段として活用することができる。その結果、本実施形態によれば、複数個の排気熱回収用熱交換器がある場合には最も消音効果の高い排気熱回収用熱交換器(本実施形態の場合、EGRクーラである排気熱回収用熱交換器22)を選択することができる。
Further, in the
〔第2実施形態〕
以下、図5を用いて、本発明に係る排気系消音装置の第2実施形態について説明する。なお、前述した第1実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。
[Second Embodiment]
Hereinafter, a second embodiment of the exhaust silencer according to the present invention will be described with reference to FIG. In addition, about the same component as 1st Embodiment mentioned above, the same number is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
図5に示されるように、この第2実施形態に係る排気系消音装置50では、排気熱回収用熱交換器22の管路24の出口側(排気ガス排出口28側)に排出口開閉手段としての動圧可変バルブ52が設けられている点に特徴がある。
As shown in FIG. 5, in the
この動圧可変バルブ52は流路切替バルブ34が閉状態のときに開状態とされ、流路切替バルブ34が開状態のときに閉状態となるように、図示しないバルブスプリングの押さえ力が設定されている。
The dynamic pressure
上記構成によれば、エンジン始動直後の低負荷時、低速時には、流路切替バルブ34が閉状態とされる。従って、動圧可変バルブ52は開状態となる。このため、排気ガスは、排気ガス導入口26から管路24内へ流入され、排気熱回収用熱交換器22へ送り込まれる。排気熱回収用熱交換器22では、ヒータ温水流路30を流れる冷媒(温水)と高温の排気ガスとの間で熱交換がなされ、排気熱が回収されると共に排気ガス自身は冷却される。このため、排気ガスの流量(体積)が減少される。従って、低負荷時、低速時の排気ガスの消音効果が得られる。その後、排気ガスは、管路24を通って排気ガス排出口28から排気管14内へ排出された後、メインマフラ20へ送り込まれ、更なる消音が施される。従って、前述した第1実施形態と同様に、低負荷時、低速時の排気ガスの消音効果が得られる。
According to the above configuration, the flow
一方、中高負荷時、中高速時には、流路切替バルブ34が開状態とされる。従って、動圧可変バルブ52は閉状態となる。これにより、排気ガス導入口26から排気ガス排出口28までの排気熱回収用熱交換器22側の管路24が片側閉止端の共鳴装置として機能し、当該管路24の管路長L2に対応する周波数の排気音が消音される。 なお、このときの排気熱回収用熱交換器22側の排気音の周波数f2は、f2=C/(4×L2)で表される。但し、Cは定数である。
On the other hand, the flow
なお、動圧可変バルブ52を含む排出口開閉手段による排気ガス排出口28の閉止位置を可変とすることにより、消音可能な周波数帯域を拡大することができる。例えば、排出口開閉手段を管路24の出口側を閉塞可能な弁体及びこれを付勢するスプリングで構成し、当該スプリングを排気ガス排出口28付近の温度に応じて伸縮する材質で形成しておくことにより、排気ガス排出口28付近の温度に応じて弁体が管路24の出口側をストロークし、共鳴装置としての管路24の管路長が変更されるようにしてもよい。また、電磁弁を用いて排気ガス排出口28付近の温度に応じてソレノイドが伸長し、その先端部に設けた弁体がストロークするようにしてもよい。さらに、動圧可変バルブ52が管路24の出口側の複数箇所に設置してあり、当該出口側の温度等の条件によって開閉する動圧可変バルブ52が変更されるようにしてもよい。
In addition, by making the closing position of the exhaust
上記より、本実施形態に係る排気系消音装置50によっても、前述した第1実施形態と同様に、低負荷時から高負荷時或いは低速時から高速時に亘って充分な消音効果が得られる。従って、メインマフラ20の消音負担が減るのでメインマフラ20の小型化等を図ることができ、ひいては低コスト化及び軽量化を図ることができる。
As described above, the
また、本実施形態に係る排気系消音装置50も、前述した第1実施形態と同様に、排気熱回収用熱交換器22が排気管14とは別個独立に設定されており、管路24によって排気管14に接続されているため、任意の位置にある排気熱回収用熱交換器22を消音手段として活用することができる。その結果、本実施形態によれば、複数個の排気熱回収用熱交換器がある場合には最も消音効果の高い排気熱回収用熱交換器を選択することができる。
Further, in the
〔第3実施形態〕
以下、図6を用いて、本発明に係る排気系消音装置の第3実施形態について説明する。なお、前述した第1実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。
[Third Embodiment]
Hereinafter, a third embodiment of the exhaust system silencer according to the present invention will be described with reference to FIG. In addition, about the same component as 1st Embodiment mentioned above, the same number is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
図6に示されるように、この第3実施形態に係る排気系消音装置60では、排気熱回収用熱交換器22の管路24の出口側(排気ガス排出口28側)を空間部としてのメインマフラ20の断面内へ排気管14と共に挿入した点に特徴がある。なお、この場合、管路24の出口側はストレート形状とされており、その先端部がメインマフラ20にそのまま挿入され、この状態で溶接等の固定手段によってメインマフラ20に固定している。
As shown in FIG. 6, in the
上記構成によれば、エンジン始動直後の低負荷時、低速時には、流路切替バルブ34が閉状態とされる。このため、排気ガスは、排気ガス導入口26から管路24内へ流入され、排気熱回収用熱交換器22へ送り込まれる。排気熱回収用熱交換器22では、ヒータ温水流路30を流れる冷媒(温水)と高温の排気ガスとの間で熱交換がなされ、排気熱が回収されると共に排気ガス自身は冷却される。このため、排気ガスの流量(体積)が減少される。従って、低負荷時、低速時の排気ガスの消音効果が得られる。その後、排気ガスは、管路24を通って排気ガス排出口28から排気管14内へ排出された後、メインマフラ20へ送り込まれ、更なる消音が施される。
According to the above configuration, the flow
さらに、本実施形態では、排気ガス排出口28を当該排気ガス排出口28よりも下流側に設けられかつ当該排気ガス排出口28よりも断面積が大きいメインマフラ20の断面内へ排気管14と共に接続(挿入)したので、拡張効果による消音作用が得られる。
Further, in the present embodiment, the exhaust
これらの冷却作用及び拡張作用により、低負荷時、低速時時の排気ガスの消音効果が得られる。 By these cooling action and expansion action, the effect of silencing exhaust gas at low load and low speed can be obtained.
一方、中高負荷時、中高速時には、流路切替バルブ34が開状態とされる。このため、排気ガスの殆どが排気管14を通って直接メインマフラ20へ送られる。メインマフラ20の断面積は排気管14の断面積よりも大きいことから、排気ガスが排気管14からメインマフラ20内へ排出される際に拡張効果による消音効果が得られる。
On the other hand, the flow
さらに、本実施形態では、上記の如く、排気ガス排出口28を当該排気ガス排出口28よりも下流側に設けられかつ当該排気ガス排出口28よりも断面積が大きいメインマフラ20に接続したので、排気熱回収用熱交換器22側でも拡張効果による消音作用が得られる。
Furthermore, in the present embodiment, as described above, the exhaust
従って、中高負荷時、中高速時には、拡張効果が倍加され、それに応じた消音効果が得られる。 Therefore, the expansion effect is doubled at medium and high loads and at medium and high speeds, and a mute effect corresponding to the expansion effect is obtained.
なお、拡張効果による排気音の透過損失は、挿入される配管の内径をD1とし、メインマフラ20の内径をD2とすると、透過損失≒(D2/D1)×4(dB)で表される。
The transmission loss of the exhaust sound due to the expansion effect is expressed as transmission loss≈ (D2 / D1) × 4 (dB), where D1 is the inner diameter of the inserted pipe and D2 is the inner diameter of the
上記より、本実施形態に係る排気系消音装置60によれば、前述した第1実施形態と同様に或いはそれ以上に、低負荷時から高負荷時或いは低速時から高速時に亘って充分な消音効果が得られる。従って、メインマフラ20の消音負担が減るのでメインマフラ20の小型化等を図ることができ、ひいては低コスト化及び軽量化を図ることができる。
As described above, according to the
また、本実施形態に係る排気系消音装置60も、前述した第1実施形態と同様に、排気熱回収用熱交換器22が排気管14とは別個独立に設定されており、管路24によって排気管14に接続されているため、任意の位置にある排気熱回収用熱交換器22を消音手段として活用することができる。その結果、本実施形態によれば、複数個の排気熱回収用熱交換器がある場合には最も消音効果の高い排気熱回収用熱交換器を選択することができる。
Further, in the
さらに、本実施形態に係る排気系消音装置60では、メインマフラ20の断面内へ排気熱回収用熱交換器22の管路24の出口側を挿入して溶接等により一体化する構成を採ったので、排気系全体(特にはメインマフラ20付近)の剛性を向上させることができる。また、排気系全体の剛性向上に伴って、排気系全体に対する振動伝達も大幅に改善される(即ち、振動伝達量の大幅な削減を図ることができる)。
Furthermore, the
なお、上記実施形態では、排気熱回収用熱交換器22の管路24の出口側を排気管14と共にメインマフラ20の断面内へ挿入したが、これに限らず、別個独立の専用の空間部を設けて、当該空間部の断面内へ排気熱回収用熱交換器22の管路24の出口側を挿入する構成を採ってもよい。
In the above embodiment, the outlet side of the
〔第4実施形態〕
以下、図7〜図9を用いて、本発明に係る排気系消音装置の第4実施形態について説明する。なお、前述した第1実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。
[Fourth Embodiment]
Hereinafter, the fourth embodiment of the exhaust system silencer according to the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, about the same component as 1st Embodiment mentioned above, the same number is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
図7には、本実施形態に係る排気系消音装置70の縦断面構造を一部を破断して側面視で観た場合の概略構成図が示されている。また、図8には、当該排気系消音装置70の斜視図が示されている。これらの図に示されるように、この第4実施形態に係る排気系消音装置70では、排気熱回収用熱交換器72を排気管14の外周部に一体化させた点に特徴がある。
FIG. 7 shows a schematic configuration diagram when the longitudinal cross-sectional structure of the
具体的には、排気ガス導入口26及び排気ガス排出口28の双方を内包するように排気管14の外周部に排気熱回収用熱交換器72が一体的に配設されている。この排気熱回収用熱交換器72は、略円筒形状に形成された外部ケーシング74と、この外部ケーシング74の内部空間を三つのガス室に仕切る三枚の第1隔壁76乃至第3隔壁80とによってその外郭が構成されており、これにより排気熱回収用熱交換器72の内部空間は排気管14の周方向に3分割されている。各第1ガス室82乃至第3ガス室86には、排気ガス冷却用の冷媒を送給するための冷媒管88が配設されている。
Specifically, an exhaust heat recovery heat exchanger 72 is integrally disposed on the outer peripheral portion of the
さらに、排気管14に形成された排気ガス導入口26は、第1ガス室82の上流側に開口されている。また、第1ガス室82と第2ガス室84とを隔成する第1隔壁76の下流側には、第1ガス室82と第2ガス室84とを連通する連通口90が形成されている。さらに、第2ガス室84と第3ガス室86とを隔成する第2隔壁78の上流側には、第2ガス室84と第3ガス室86とを連通する連通口92が形成されている。また、排気管14に形成された排気ガス排出口28は、第3ガス室86の下流側に開口されている。
Further, the
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。 Next, the operation and effect of this embodiment will be described.
基本的には、本実施形態に係る排気系消音装置10も、前述した第1実施形態と同様の作用並びに効果が得られる。
Basically, the
概略を説明すると、エンジン始動直後の低負荷時、低速時には、流路切替バルブ34が閉状態とされる。このため、排気ガスは、排気ガス導入口26から第1ガス室82内へ流入され、当該第1ガス室82内を排気管14の長手方向に沿って上流側から下流側へと流れていき、その過程で冷媒管88を流れる低温の冷媒と高温の排気ガスとの間で熱交換され、排気熱が回収されると共に排気ガス自身は冷却される。
Briefly, the flow
第1ガス室82を流れた排気ガスは第1隔壁76に形成された連通口90を通って第2ガス室84内へ流入される。第2ガス室84内でも同様の熱交換作用がなされた後、第2隔壁78に形成された連通口92を通って第3ガス室86内へ流入される。第3ガス室86内でも同様の熱交換作用がなされた後、第3ガス室86内に開口している排気ガス排出口28から排気管14内へ排気ガスが流入され、メインマフラ20へ送り込まれる。
The exhaust gas that has flowed through the first gas chamber 82 flows into the
なお、図7に矢印Qで示されるのが排気ガスの流れ(流路)である。 Note that an exhaust gas flow (flow path) is indicated by an arrow Q in FIG.
一方、中高負荷時、中高速時には、流路切替バルブ34が開状態とされる。このため、排気ガスの多くが排気管14を通って直接メインマフラ20へ送られる。
On the other hand, the flow
ここで、本実施形態では、排気熱回収用熱交換器72の内部空間を周方向に3分割してガス流路を蛇行させ、実質的な流路長L2を前述した第1実施形態よりも長くしたので、排気管14における排気ガス導入口26から排気ガス排出口28までの管路長L1よりも充分に長くなる。このため、排気熱回収用熱交換器72側の排気脈動(排気音圧)と排気管14側の排気脈動(排気音圧)との間に位相差が生じ、両者の干渉作用により消音効果が得られる。
Here, in this embodiment, the internal space of the heat exchanger 72 for exhaust heat recovery 72 is divided into three in the circumferential direction to meander the gas flow path, and the substantial flow path length L2 is larger than that in the first embodiment described above. Since it is made longer, it becomes sufficiently longer than the pipe length L1 from the
その後、消音された排気ガスはメインマフラ20によって更なる消音が施される。
Thereafter, the silenced exhaust gas is further silenced by the
以上より、本実施形態に係る排気系消音装置70によっても、低負荷時から高負荷時或いは低速時から高速時に亘って充分な消音効果が得られる。従って、メインマフラ20の消音負担が減るのでメインマフラ20の小型化等を図ることができ、ひいては低コスト化及び軽量化を図ることができる。
As described above, the exhaust
また、本実施形態に係る排気系消音装置70では、排気熱回収用熱交換器72が排気管14の外周部に一体的に設けられているため、設置スペースが少なくて済む。その結果、本実施形態によれば、多くの車種に搭載することが可能となる。
Further, in the
さらに、本実施形態に係る排気系消音装置70では、排気熱回収用熱交換器72の内部空間を周方向に複数室に分割し、一定の順序に従って排気ガスがすべてのガス室を流れるように構成したので、分割数を変えることにより、流路長を任意の長さに変えることができる。このため、一台当たりの排気熱回収用熱交換器72の排気ガス冷却効率を高めることができる。その結果、本実施形態によれば、排気熱回収用熱交換器72自体の小型化を図ることができる。
Further, in the
なお、上記本実施形態では、外部ケーシング74の内部空間を周方向に3分割したが、これに限らず、複数であればよい。2分割構造でもよいし、4分割以上の構造でもよいが、分割数(室数)を多くすればするほど、排気ガスの流路長を長くすることができる。
In the above-described embodiment, the inner space of the
また、上記本実施形態では、外部ケーシング74の内部空間を周方向に分割する構成を採ったが、これに限らず、外部ケーシング74の内部空間を軸方向に分割してもよいし、或いは分割することなく、外部ケーシング74の内部空間を螺旋状に形成することで流路長を長くする構成を採ることも可能である。
Moreover, in the said embodiment, although the structure which divides | segments the internal space of the
さらに、上記本実施形態では、排気ガス排出口28を第1実施形態と同様に構成したが、図9に示されるように、排気ガス排出口28に排出口開閉手段としての排出口開閉バルブ94を設けることにより、前述した第2実施形態と同様の構成が得られる。
Further, in the present embodiment, the exhaust
〔実施形態の補足説明〕
なお、上述した各実施形態では、排気熱回収用熱交換器としてEGRクーラ(EGRクーラをベースにした熱交換器を含む)を利用したが、これに限らず、他の熱交換器を利用する構成を採ってもよい。
[Supplementary explanation of the embodiment]
In each of the embodiments described above, an EGR cooler (including a heat exchanger based on the EGR cooler) is used as a heat exchanger for exhaust heat recovery. However, the present invention is not limited to this, and other heat exchangers are used. A configuration may be adopted.
10 排気系消音装置
14 排気管
16 エンジン
20 メインマフラ(空間部)
22 排気熱回収用熱交換器
24 管路
26 排気ガス導入口
28 排気ガス排出口
34 流路切替バルブ(流路切替手段)
50 排気系消音装置
52 動圧可変バルブ(排出口開閉手段)
60 排気系消音装置
70 排気系消音装置
82 第1ガス室
84 第2ガス室
86 第3ガス室
94 排出口開閉バルブ(排出口開閉手段)
10
22 Exhaust heat
50
60
Claims (5)
この流路切替手段の上流側に排気ガスと熱交換することにより排気熱を回収する排気熱回収用熱交換器の排気ガス導入口を設定しかつ流路切替手段の下流側に排気熱回収用熱交換器の排気ガス排出口を設定することにより、排気熱回収用熱交換器を排気ガスの消音手段として用い、
さらに、前記排気熱回収用熱交換器は、前記排気管の外周部に一体的に設けられていると共に、当該排気熱回収用熱交換器の内部は複数の室に分割され、当該排気管の排気ガス導入口から導入された排気ガスは、当該複数の室を決められた順序に従って順番に通ってから排気ガス排出口から排出され、当該排気ガス導入口は決められた順序の最初の室に形成されると共に当該排気ガス排出口は決められた順序の最後の室に形成され、
かつ、当該排気ガス導入口から当該排気熱回収用熱交換器を経由した排気ガス排出口までの流路長は、前記排気管における排気ガス導入口から排気ガス排出口までの管路長よりも長く設定されている、
ことを特徴とする排気系消音装置。 Set the flow path switching means that can be opened and closed at a predetermined position of the exhaust pipe connecting the engine and the muffler,
An exhaust gas inlet of an exhaust heat recovery heat exchanger that recovers exhaust heat by exchanging heat with the exhaust gas is set upstream of the flow path switching means, and exhaust heat recovery is set downstream of the flow path switching means. By setting the exhaust gas exhaust port of the heat exchanger, the exhaust heat recovery heat exchanger is used as a means for silencing exhaust gas,
Further, the exhaust heat recovery heat exchanger is integrally provided on the outer periphery of the exhaust pipe, and the interior of the exhaust heat recovery heat exchanger is divided into a plurality of chambers. The exhaust gas introduced from the exhaust gas introduction port passes through the plurality of chambers in order according to a predetermined order, and then is exhausted from the exhaust gas discharge port. The exhaust gas introduction port enters the first chamber in the predetermined order. And the exhaust outlet is formed in the last chamber in a determined sequence,
In addition, the flow path length from the exhaust gas inlet to the exhaust gas outlet through the exhaust heat recovery heat exchanger is longer than the pipe length from the exhaust gas inlet to the exhaust gas outlet in the exhaust pipe. Set longer,
An exhaust system silencer characterized by that.
ことを特徴とする請求項1記載の排気系消音装置。 The exhaust gas discharge port is provided with a discharge port opening / closing means capable of opening and closing the exhaust gas discharge port.
The exhaust system silencer according to claim 1, wherein
この流路切替手段の上流側に排気ガスと熱交換することにより排気熱を回収する排気熱回収用熱交換器の排気ガス導入口を設定しかつ流路切替手段の下流側に排気熱回収用熱交換器の排気ガス排出口を設定することにより、排気熱回収用熱交換器を排気ガスの消音手段として用い、
さらに、前記排気ガス排出口は、当該排気ガス排出口よりも下流側に設けられかつ当該排気ガス排出口よりも断面積が大きい空間部に接続されている、
ことを特徴とする排気系消音装置。 Set the flow path switching means that can be opened and closed at a predetermined position of the exhaust pipe connecting the engine and the muffler,
An exhaust gas inlet of an exhaust heat recovery heat exchanger that recovers exhaust heat by exchanging heat with the exhaust gas is set upstream of the flow path switching means, and exhaust heat recovery is set downstream of the flow path switching means. By setting the exhaust gas exhaust port of the heat exchanger, the exhaust heat recovery heat exchanger is used as a means for silencing exhaust gas,
Further, the exhaust gas discharge port is connected to a space provided downstream of the exhaust gas discharge port and having a larger cross-sectional area than the exhaust gas discharge port.
An exhaust system silencer characterized by that.
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の排気系消音装置。 Furthermore, the flow path switching means is in a closed state at low load or low speed, and is in an open state at medium high load or medium high speed.
The exhaust system silencer according to any one of claims 1 to 3, wherein
ことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の排気系消音装置。 The exhaust heat recovery heat exchanger is set independently from the exhaust pipe, and is connected to the exhaust pipe by piping.
The exhaust system silencer according to any one of claims 1 to 4, wherein
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