混合器和移动体的制作方法

1.本发明涉及一种混合器(mixer)和移动体。


背景技术：

2.pct国际申请日本公开公报特表2005－507044号公开了一种航空器的辅助动力装置。该辅助动力装置具有内燃机、排气管、气体导入管、散热器和混合罩(mixed robe)。
3.排气管与内燃机连结。气体导入管与排气管连结。散热器被设置于气体导入管。混合罩被设置于排气管和气体导入管的连结部位。当内燃机将废气(第1排出气体)排出到排气管时，气体导入管通过第1排出气体与外部空气的压力差将外部空气作为冷却用气体导入。散热器在冷却油与被导入到气体导入管的冷却用气体之间进行热交换。冷却油对内燃机进行冷却。混合罩在排气管的内部将第1排出气体和热交换后的冷却用气体即使用过的气体(第2排出气体)混合。第1排出气体和第2排出气体的混合气体经由排气管被排出到外部。


技术实现要素：

4.但是，在pct国际申请日本公开公报特表2005－507044号中，只是单纯地使第1排出气体和第2排出气体合流。期望一种能够改善内燃机的输出效率的结构。
5.本发明的目的在于解决上述技术问题。
6.本发明的第1方式是一种混合器，其使从内燃机排出的第1排出气体和从散热器排出的第2排出气体混合，所述混合器具有圆筒部、导叶、凹口喷嘴和多个引导孔，其中，所述圆筒部在前端部导入所述第1排出气体，从后端部排出所述第1排出气体；所述导叶具有向所述圆筒部的外壁呈放射状延伸的多个分隔部，通过多个所述分隔部将所述圆筒部的后端部分割成多个分割筒部；所述凹口喷嘴构成所述圆筒部的外壁，且具有凹口，该凹口形成在多个所述分割筒部的各分割筒部上；所述多个引导孔从所述圆筒部的外壁形成到所述导叶的后端面，以从所述导叶的后端面排出所述第2排出气体。
7.本发明的第2方式是一种移动体，其具有第1方式的混合器、内燃机、排气管、发电机和散热器，其中，所述排气管与所述内燃机连接；所述发电机与所述内燃机的输出轴连接；所述散热器通过所述发电机的冷却用介质与第2排出气体的热交换来冷却所述冷却用介质，并将热交换后的所述第2排出气体向所述排气管排出，所述混合器被配置于所述排气管的内侧，并且使从所述内燃机排出的第1排出气体和从所述散热器排出的所述第2排出气体混合。
8.本发明的第3方式是一种混合器，其使从内燃机排出的第1排出气体和从散热器排出的第2排出气体混合，所述混合器具有圆筒部、导叶和多个引导孔，其中，所述圆筒部在前端部导入所述第1排出气体，从后端部排出所述第1排出气体；所述导叶具有向所述圆筒部的外壁呈放射状延伸的多个分隔部，通过多个所述分隔部将所述圆筒部的后端部分割成多个分割筒部；所述多个引导孔从所述圆筒部的外壁形成到所述导叶的后端面，以从所述导
叶的后端面排出所述第2排出气体，多个所述引导孔具有排出开口、多个导入孔和多个连通孔，其中，所述排出开口形成于所述导叶的后端面；多个所述导入孔形成于所述圆筒部的外壁；多个所述连通孔形成于多个所述分隔部，并且连通所述排出开口和多个所述导入孔，所述排出开口中的形成于多个所述分隔部的后端面的开口越靠近所述圆筒部的外壁，宽度越窄，多个所述导入孔越靠近所述圆筒部的中心，在所述圆筒部的周向上的宽度越窄。
9.本发明的第4方式为一种移动体，其具有第3方式的混合器、内燃机、排气管、发电机和散热器，其中，所述排气管与所述内燃机连接；所述发电机与所述内燃机的输出轴连接；所述散热器通过所述发电机的冷却用介质与第2排出气体的热交换来冷却所述冷却用介质，并将热交换后的所述第2排出气体向所述排气管排出，所述混合器被配置于所述排气管的内侧，并且使从所述内燃机排出的第1排出气体和从所述散热器排出的所述第2排出气体混合。
10.根据本发明，能够改善内燃机的输出效率。
11.根据参照附图说明的以下实施方式的说明，上述的目的、特征和优点应易于被理解。
附图说明
12.图1是航空器的立体图。
13.图2是表示内燃机及其周边构造的侧视图。
14.图3是航空器的发电系统的结构图。
15.图4是表示内燃机及其周边构造的立体图。
16.图5是表示混合器及其周边构造的立体图。
17.图6是表示混合器及其周边构造的后视图。
18.图7是表示混合器及其周边构造的主视图。
19.图8是表示混合器及其周边构造的侧视图。
20.图9是表示混合器及其周边构造的俯视图。
21.图10是混合器的立体图。
22.图11是混合器的主视图。
23.图12是沿图8的xii－xii线的剖视图。
24.图13是沿图8的xiii－xiii线的剖视图。
25.图14是沿图8的xiv－xiv线的剖视图。
具体实施方式
26.图1是本实施方式所涉及的航空器10(移动体)的立体图。航空器10是电动垂直起降机(evtol机)。在本实施方式中，将航空器10沿水平方向移动(飞行)时的移动方向作为朝前方向(前方)来对前后、左右、上下的方向进行说明。
27.航空器10具有机身12、前翼14、后翼16、左右一对扬升臂(boom)18、8个起降用旋翼20和2个巡航用旋翼22。机身12沿前后方向延伸。因此，机身12的中心轴线24沿前后方向延伸。航空器10以包括中心轴线24的竖直平面为中心左右对称。
28.前翼14与机身12的前部的上部连接。前翼14在航空器10向前方移动时产生升力。
在机身12的后部的上部设置有挂架(pylon)26。后翼16通过挂架26与机身12的后部的上部连接。后翼16在航空器10向前方移动时产生升力。
29.2个扬升臂18以包括中心轴线24的竖直平面为中心左右对称地配置。2个扬升臂18为从前方向后方延伸的棒状部件。右侧的扬升臂18向右方(航空器10的宽度方向的外侧)呈弧状弯曲。右侧的扬升臂18在机身12的右方与前翼14和后翼16连接。左侧的扬升臂18向左方(航空器10的宽度方向的外侧)呈弧状弯曲。左侧的扬升臂18在机体12的左方与前翼14和后翼16连接。2个扬升臂18也可以是直线状的棒状部件。
30.8个起降用旋翼20被2个扬升臂18支承。8个起降用旋翼20中的右侧的4个起降用旋翼20被支承于右侧的扬升臂18的上部。8个起降用旋翼20中的左侧的4个起降用旋翼20被左侧的扬升臂18支承。8个起降用旋翼20分别具有多个叶片(blade)28。8个起降用旋翼20分别通过使多个叶片28以沿上下方向延伸的轴30为中心旋转而产生升力。航空器10可以具有多个起降用旋翼20。多个起降用旋翼20分别可以具有2个以上的叶片28。
31.2个巡航用旋翼22在机身12的后端部左右配置。在2个巡航用旋翼22各自的周围设置有圆筒形的导管(duct)32。2个巡航用旋翼22分别具有多个叶片34。2个巡航用旋翼22分别通过使多个叶片34以沿前后方向延伸的轴为中心旋转而产生推力。航空器10也可以具有1个巡航用旋翼22。或者，航空器10也可以具有3个以上的巡航用旋翼22。
32.如图2所示，在机身12的后部的内部收纳有多组内燃机36和发电机38。多组内燃机36和发电机38被配置于挂架26的周边。航空器10具有3组内燃机36和发电机38。此外，航空器10也可以具有1组内燃机36和发电机38。另外，航空器10也可以具有2组内燃机36和发电机38。或者，航空器10也可以具有4组以上的内燃机36和发电机38。
33.内燃机36和发电机38构成发电系统58(参照图3)的一部分。航空器10具有多个发电系统58。发电系统58生成用于驱动起降用旋翼20(参照图1)和巡航用旋翼22的电力。多个发电系统58的结构均相同。在以下的说明中，抽出多个发电系统58中的1个发电系统58进行说明。
34.内燃机36例如是燃气涡轮发动机(gas turbine engine)。内燃机36以使输出轴部40(参照图3)朝向前方的方式来配置。在内燃机36的前方配置有发电机38。内燃机36的输出轴部40与发电机38的主轴(未图示)连接。
35.在内燃机36的后部设置有排气口42(参照图3)。排气口42与混合器(mixer)44的前端部46连接。混合器44从内燃机36向后方延伸。混合器44与排气管48相连结。
36.如图2所示，排气管48为向后方扩张的筒状部件。排气管48为直径比混合器44的直径大的筒状部件。混合器44的一部分位于排气管48的前端部50。混合器44的后端部52位于排气管48的内部。排气管48通过混合器44与内燃机36的后部(排气口42)连接。排气管48在前后方向上隔开一定的间隙而配置在内燃机36的后方。
37.如图4所示，在排气管48的前端部50的下方配置有散热器(radiator)54。散热器54位于混合器44的下方。散热器54的外形形状为矩形。排气管48和散热器54通过连结管56被连结在一起。连结管56从散热器54向排气管48的前端部50延伸。连结管56具有随着从散热器54朝向排气管48而顶端逐渐变细的形状。如图8所示，散热器54和连结管56在前后方向上的长度比混合器44在前后方向上的长度短。即，散热器54和连结管56的前表面与排气管48的前端面大致共面，另外，散热器54和连结管56的后表面位于比混合器44的后端面靠前方
的位置。
38.图3是发电系统58的概略结构图。发电系统58具有内燃机36、发电机38、排气管48、散热器54、连结管56和电动泵(electric pump)66。内燃机36具有进气口60和排气口42。散热器54具有进气口62和排气口64。散热器54的排气口64与连结管56相连结。散热器54和电动泵66通过第1冷却剂通路68被连结在一起。电动泵66和发电机38通过第2冷却剂通路70被连结在一起。发电机38和散热器54通过第3冷却剂通路72被连结在一起。
39.接着，一边参照图4～图14，一边对混合器44的详细结构进行说明。
40.如图10所示，混合器44具有沿前后方向延伸的圆筒部74。如图8所示，圆筒部74为直径比排气管48的直径小的圆筒部件。圆筒部74的前端部76与内燃机36的排气口42连接。圆筒部74的一部分位于排气管48的内部。圆筒部74的后端部78位于排气管48的内部。圆筒部74具有从前端部76向后端部78扩张的形状。
41.如图10所示，圆筒部74的后端部78具有多个分割筒部80。多个分割筒部80从圆筒部74的中间部配置到后端。即，圆筒部74从中间部到后端是分叉的。圆筒部74通过被多个分割筒部80分隔而进行分叉。多个分割筒部80以圆筒部74的中心轴线为中心集中。在本实施方式中，对混合器44具有4个分割筒部80的情况进行说明。混合器44也可以具有2个或3个分割筒部80。或者，混合器44也可以具有5个以上分割筒部80。
42.如图6所示，分割筒部80的外形在后视观察时为大致扇形。分割筒部80的外形也可以为任意的形状。分割筒部80的开口面积比圆筒部74的开口面积小。
43.分割筒部80具有1个外侧壁部82和2个内侧壁部84。如图10所示，外侧壁部82和内侧壁部84沿前后方向延伸。通过连结1个外侧壁部82和2个内侧壁部84而形成1个分割筒部80。分割筒部80的外侧壁部82构成圆筒部74的外壁86的一部分。如图6所示，各个内侧壁部84从圆筒部74的中心附近向圆筒部74的外壁86呈大致放射状延伸。1个内侧壁部84与另一个内侧壁部84相连结的部位位于圆筒部74的中心附近。
44.1个分割筒部80所具有的内侧壁部84和与该分割筒部80相邻的另一个分割筒部80所具有的内侧壁部84彼此相向。彼此相向的2个内侧壁部84的后端部越靠近圆筒部74的外壁86，越彼此接近。彼此相向的2个内侧壁部84在接触部位87接触。接触部位87位于圆筒部74的外壁86的附近。
45.彼此相向的一对内侧壁部84构成1个分隔部88。混合器44具有4个分割筒部80。因此，混合器44具有4个分隔部88。4个分隔部88将圆筒部74的后端部78的内侧分隔成4个内部空间。4个分隔部88从圆筒部74的中心向圆筒部74的外壁86呈放射状延伸。如图7所示，彼此相向的一对内侧壁部84(参照图6)的前端部被连结在一起。
46.如图6所示，由多个分隔部88形成导叶(guide vane)90。导叶90具有基部92和多个分隔部88，其中，所述基部92位于圆筒部74的中心附近；多个所述分隔部88从基部92呈放射状延伸。导叶90对从内燃机36的排气口42(参照图8)排出到圆筒部74的第1排出气体(废气)进行整流。
47.在导叶90的后端面94形成有排出开口96。排出开口96通过构成多个分隔部88的多个内侧壁部84而形成为大致十字形。排出开口96包括多个局部开口100。局部开口100形成于分隔部88的后端面98。局部开口100被设置在构成分隔部88的一对内侧壁部84之间。局部开口100的开口宽度越靠近圆筒部74的外壁86越窄。即，分隔部88的截面形状为v字形。
48.如图8和图9所示，在圆筒部74形成有多个导入孔102。具体而言，由彼此相邻的2个分割筒部80的间隙形成导入孔102。导入孔102通过连通孔104与排出开口96(参照图10)连通。排出开口96、多个导入孔102和多个连通孔104构成多个引导孔106。来自散热器54的第2排出气体(使用完的气体)经由多个引导孔106被向排气管48排出。
49.如图12所示，越靠近圆筒部74(参照图10)的中心，圆筒部74的周向上的导入孔102的宽度越窄。即，一对内侧壁部84的截面形状为v字形。如图8和图9所示，越靠近圆筒部74的中心，导入孔102在圆筒部74的前后方向(轴向)上的宽度越窄。即，导入孔102具有越靠近圆筒部74的中心越缩小的形状。如图13所示，越靠近圆筒部74(参照图10)的中心，连通孔104在圆筒部74的周向上的宽度越窄。因此，连通孔104成为越靠近圆筒部74的中心越缩小的形状。导入孔102的开口面积比排出开口96的开口面积小。
50.如图11所示，分隔部88的前端部具有弯曲部108。弯曲部108越靠近圆筒部74的外壁86，越沿圆筒部74的周向弯曲。如图8、图9、图11-图13所示，弯曲部108(参照图11)随着靠近圆筒部74的前端部76而沿圆筒部74的周向弯曲。导入孔102越靠近圆筒部74的前端部76，越沿圆筒部74的周向弯曲。连通孔104中的与导入孔102连通的部分越靠近圆筒部74的前端部76，越沿圆筒部74的周向弯曲(参照图13)。
51.内燃机36(参照图3)具有压缩机、燃烧器和涡轮(tubine)。涡轮与输出轴部40连接。在内燃机36中，经由进气口60而导入的空气被压缩机压缩。被压缩机压缩的空气被导入到燃烧器。燃烧器通过使燃料在被压缩的空气中燃烧而产生高温且高压的气体。涡轮通过在燃烧室中产生的高温且高压的气体而旋转。涡轮使输出轴部40旋转。通过涡轮的气体作为废气(第1排出气体)从排气口42被排出。
52.通过涡轮的旋转而产生第1排出气体的涡流。成为涡流的第1排出气体从排气口42被排出到圆筒部74。如图7所示，弯曲部108可以通过使涡流转向而使涡流变弱的方式弯曲。具体而言，如图7所示，在主视观察时涡流为顺时针的情况下，弯曲部108可以逆时针弯曲。由于涡流和弯曲部108成为彼此相反的方向，因此涡流变弱。
53.如图10所示，圆筒部74的外壁86的后端部分构成凹口喷嘴(notch nozzle)109。凹口喷嘴109具有多个凹口(notch)110。凹口110被设置于分割筒部80。在分割筒部80上设置有2个凹口110。2个凹口110被形成于分割筒部80的外侧壁部82上。2个凹口110在圆筒部74的周向上并排设置。凹口110朝向圆筒部74的后端倾斜。凹口110以越靠近圆筒部74的后端越深的方式凹陷。此外，凹口110也可以在分割筒部80上仅形成有1个。或者，凹口110也可以在分割筒部80上形成有3个以上。另外，多个凹口110的大小也可以根据距散热器54的距离而不同。
54.接着，对航空器10(参照图1)的动作进行说明。从进气口60向内燃机36(参照图3)导入空气。内燃机36的压缩机对从进气口60导入的空气进行压缩。被压缩的空气被导入到燃烧器。燃烧器通过使燃料在被压缩的空气中燃烧而产生高温且高压的气体。涡轮通过在燃烧室中产生的高温且高压的气体而旋转。涡轮使输出轴部40旋转。通过涡轮的旋转，高温且高压的气体作为成为涡流的第1排出气体从排气口42向混合器44排出。
55.发电机38伴随着输出轴部40的旋转而进行发电。发电机38向电机驱动电路(未图示)供给电力。电机驱动电路使8个起降用旋翼20(参照图1)和2个巡航用旋翼22中的至少一个旋翼旋转。
56.发电机38也向电动泵66供给电力。电动泵66按照第1冷却剂通路68、第2冷却剂通路70、第3冷却剂通路72的顺序使冷却用介质循环。发电机38通过循环的冷却用介质被冷却。散热器54通过从进气口62进入的空气对冷却用介质进行冷却(热交换)。被散热器54加热的空气作为第2排出气体(使用完的气体)从排气口64经由连结管56向排气管48排出。
57.来自内燃机36的第1排出气体流入圆筒部74(参照图8)。在圆筒部74中流入成为涡流的第1排出气体。涡流通过被弯曲部108(参照图7)转向而变弱。涡流变弱的第1排出气体通过分割筒部80(参照图6)的内部。分割筒部80通过分隔部88对第1排出气体进行整流，从而使第1排出气体的运动量的方向转向排气管48的轴向(圆筒部74的轴向)。分割筒部80使该轴向的分量为主的第1排出气体向排气管48(参照图4)排出。
58.混合器44从前端部76向后端部78扩张。混合器44考虑到通过引导孔106的第2排出气体的流量和混合器44自身的体积而扩张。具体而言，为了使沿着混合器44的轴向的第1排出气体的流路截面积保持恒定而使混合器44扩张。通过使混合器44扩张，能够减少第1排出气体的压力损失。另外，能够减少通过第1排出气体在混合器44的内部产生的滞止压力。通过减少压力损失和滞止压力，能够将第1排出气体和第2排出气体从混合器44容易地排出。另外，能够抑制对内燃机36的输出的影响。
59.来自散热器54(参照图4)的第2排出气体流经排气管48(参照图5)的内壁与圆筒部74的外壁86之间的间隙。第2排出气体的一部分流入导入孔102(参照图8)。导入孔102为越靠近圆筒部74的中心越缩小的形状。据此，引导孔106内部的第2排出气体的流向朝向排出开口96的中心部被转向。
60.另外，排出开口96越靠近圆筒部74的中心，宽度越宽。据此，流入导入孔102并朝向圆筒部74的中心的第2排出气体的流路截面积受到限制。其结果，能够抑制圆筒部74的中心附近的第2排出气体的压力上升。
61.如上述那样，第1排出气体到导叶90的前端为止是回旋流。因此，到导叶90的前端为止，第1排出气体在圆筒部74的中心部附近因涡芯产生的负压而压力变低。另外，第1排出气体通过导叶90的多个分隔部88被向排气管48的轴向转向。据此，转向后的第1排出气体以该轴向的分量为主。其结果，转向后的第1排出气体的圆筒部74的中心部附近的压力上升。因此，转向后的第1排出气体不容易在圆筒部74的中心部附近流动。在本实施方式中，通过使排出开口96形成为上述形状，能够抑制圆筒部74的中心附近的第2排出气体的压力上升。据此，能够抑制分割筒部80与排出开口96的中心部之间的压力梯度。其结果，第1排出气体易于在分割筒部80中的圆筒部74的中心部附近流动。通过这样使第1排出气体流动，能够促进排气管48内部的第1排出气体和第2排出气体的混合。通过促进第1排出气体和第2排出气体的混合，能够使排气管48有效地发挥作用。
62.如图5所示，第2排出气体的另一部分通过凹口110与排气管48之间的间隙被向混合器44的后方排出。凹口110越靠近圆筒部74的后端越凹陷。据此，第2排出气体被向排气管48内部的中心部分排出。另外，凹口110与排气管48之间的间隙的开口面积越靠近圆筒部74的后端越大。据此，混合器44后方的第1排出气体和第2排出气体的接触面积增大。通过使该接触面积增大，能够促进第1排出气体和第2排出气体的混合。其结果，由于相对高速的第1排出气体扩散到排气管48的内壁附近，因此易于使排气管48发挥作用。
63.即，如上述那样，通过排出第2排出气体，第1排出气体以被第2排出气体包围的方式从分割筒部80排出。据此，第1排出气体和第2排出气体的接触面积增大。其结果，能够在混合器44的后方使第1排出气体和第2排出气体良好地混合。通过混合第1排出气体和第2排出气体，使排气管48内部的混合气体的运动量的分布均匀化。据此，易于发挥排气管48的功能。混合气体从排气管48的后端向外部排出。
64.但是，在没有混合器44的情况下，第1排出气体和第2排出气体沿着排气管48的内壁流动。第1排出气体和第2排出气体不会被充分地混合。第1排出气体和第2排出气体的混合气体不会在排气管48的内部均匀地流动。由于混合气体不会均匀地流动，因此在排气管48的内壁附近混合气体的气流与内壁剥离。据此，无法充分地确保排气管48内部的压力梯度。其结果，存在内燃机36的排气口42处的压力上升，内燃机36的输出效率受到影响的情况。并且，第1排出气体成为涡流并从内燃机36的排气口42向排气管48排出。通过涡流被排出，产生由涡流引起的压力损失。由于在排气管48的内部产生压力损失，因此内燃机36的输出效率有时会受到影响。
65.与此相对，在本实施方式中，由于具有上述构造的混合器44，因此，能够在排气管48的内部使向排气管48的轴向被转向的第1排出气体和第2排出气体良好地混合。在排气管48的内部，能够使第1排出气体和第2排出气体的混合气体均匀地流动。据此，混合气体在排气管48的内部压力充分地恢复的状态下从排气管48排出。其结果，能够改善内燃机36的输出效率。
66.以下记载根据上述实施方式能够掌握的发明。
67.本发明的第1方式为一种混合器(44)，其使从内燃机(36)排出的第1排出气体和从散热器(54)排出的第2排出气体混合，所述混合器具有圆筒部(74)、导叶(90)、凹口喷嘴(109)和多个引导孔(106)，其中，所述圆筒部(74)在前端部(76)导入所述第1排出气体，从后端部(78)排出所述第1排出气体；所述导叶(90)具有向所述圆筒部的外壁(86)呈放射状延伸的多个分隔部(88)，通过多个所述分隔部将所述圆筒部的后端部分割成多个分割筒部(80)；所述凹口喷嘴(109)构成所述圆筒部的外壁，且具有凹口(110)，该凹口(110)形成在多个所述分割筒部的各分割筒部上；所述多个引导孔(106)从所述圆筒部的外壁形成到所述导叶的后端面，以从所述导叶的后端面(94)排出所述第2排出气体。
68.根据本发明，能够改善内燃机的输出效率。
69.即，第1排出气体从内燃机经由圆筒部被导入到分割筒部。被导入到分割筒部的第1排出气体通过分隔部被整流。被整流后的第1排出气体从分割筒部向排气管排出。第2排出气体的一部分从散热器经由引导孔而从导叶的后端面向排气管排出。第2排出气体的一部分被排出到排气管的内部的中心附近。第2排出气体的另外一部分从散热器经由凹口被向排气管排出。第1排出气体以被从导叶的后端面排出的第2排出气体和从凹口排出的第2排出气体包围的方式从分割筒部排出。据此，由于第1排出气体和第2排出气体的接触面积增大，因此，能够使第1排出气体和第2排出气体在排气管的内部充分地混合。并且，由于第2排出气体的一部分被排出到排气管的内部的中心附近，因此，能够使第1排出气体和第2排出气体在排气管的内部的中心附近混合。因此，在本发明中，能够提高排气管的压力恢复功能。另外，由于排气管内部的压力差引起的内燃机的出口的压力下降，因此能够减少在排气管的内部产生的压力损失。通过减少压力损失，能够改善内燃机的输出效率。
70.在本发明的第1方式中，可以为，多个所述引导孔具有排出开口(96)、多个导入孔(102)和多个连通孔(104)，其中，所述排出开口(96)形成于所述导叶的后端面；多个所述导入孔(102)形成于所述圆筒部的外壁；多个所述连通孔(104)形成于多个所述分隔部，并且连通所述排出开口和多个所述导入孔。
71.据此，能够将第2排出气体从导入孔导入，并经由连通孔从排出开口排出。
72.在本发明的第1方式中，可以为，所述排出开口中的形成于多个所述分隔部的后端面(98)的开口(100)越靠近所述圆筒部的外壁宽度越窄。
73.据此，第2排出气体的流向被向排出开口的中心部转向。另外，排出开口越靠近圆筒部的中心，宽度越宽。据此，从导入孔进入并朝向圆筒部的中心的第2排出气体的流路截面积受到限制。其结果，能够抑制圆筒部的中心附近的第2排出气体的压力上升。
74.如上述那样，第1排出气体到导叶的前端为止是回旋流。因此，到导叶的前端为止，第1排出气体在圆筒部的中心部附近因涡芯产生的负压而压力变低。另外，第1排出气体通过导叶的多个分隔部被向排气管的轴向转向。据此，转向后的第1排出气体以该轴向的分量为主。其结果，转向后的第1排出气体的圆筒部的中心部附近的压力上升。因此，转向后的第1排出气体不容易在圆筒部的中心部附近流动。在本发明中，通过使排出开口形成为上述形状，能够抑制圆筒部的中心附近的第2排出气体的压力上升。据此，能够抑制分割筒部与排出开口的中心部之间的压力梯度。其结果，第1排出气体易于在分割筒部中的圆筒部的中心部附近流动。通过这样使第1排出气体流动，能够促进排气管内部的第1排出气体和第2排出气体的混合。通过促进第1排出气体和第2排出气体的混合，能够使排气管有效地发挥作用。
75.在本发明的第1方式中，可以为，多个所述导入孔越靠近所述圆筒部的中心，其所述圆筒部的周向上的宽度越窄。
76.据此，导入孔成为越靠近圆筒部的中心越缩小的形状。在该情况下，被导入到导入孔的第2排出气体的流向被向排出开口的中心部转向。另外，从导入孔进入并朝向圆筒部的中心的第2排出气体的流路截面积受到限制。因此，能够抑制圆筒部的中心附近的第2排出气体的压力上升。
77.在本发明的第1方式中，可以为，多个所述导入孔越靠近所述圆筒部的中心，其所述圆筒部的轴向上的宽度越窄。
78.在该情况下，导入孔也成为越靠近圆筒部的中心越缩小的形状。据此，被导入到导入孔的第2排出气体的流向被向排出开口的中心部转向。另外，从导入孔进入并朝向圆筒部的中心的第2排出气体的流路截面积受到限制。因此，能够抑制圆筒部的中心附近的第2排出气体的压力上升。
79.在本发明的第1方式中，可以为，多个所述连通孔越靠近所述圆筒部的中心，其所述圆筒部的周向上的宽度越窄。
80.据此，多个连通孔成为越靠近圆筒部的中心越缩小的形状。在该情况下，第2排出气体的流向也被向排出开口的中心部转向。另外，由于朝向圆筒部的中心的第2排出气体的流路截面积受到限制，因此能够抑制圆筒部的中心附近的第2排出气体的压力上升。
81.在本发明的第1方式中，可以为，所述导叶具有基部(92)和从所述基部呈放射状延伸的多个所述分隔部，多个所述分隔部延伸到所述圆筒部。
82.据此，能够高效地对成为涡流的第1排出气体进行整流。
83.在本发明的第1方式中，可以为，多个所述分隔部中的各分隔部的前端部具有弯曲部(108)，该弯曲部(108)随着靠近所述圆筒部的外壁而沿所述圆筒部的周向弯曲。
84.据此，当成为涡流的第1排出气体流入圆筒部时，第1排出气体通过弯曲部被转向，从而涡流变弱。涡流变弱的第1排出气体通过分隔部使运动量被向混合器的轴向转向。其结果，能够将以该轴向的分量为主的第1排出气体从分割筒部排出。
85.在本发明的第1方式中，可以为，多个所述弯曲部随着靠近所述圆筒部的前端部而沿所述周向弯曲。
86.在该情况下，当成为涡流的第1排出气体流入圆筒部时，第1排出气体通过弯曲部被转向，从而涡流变弱。涡流变弱的第1排出气体通过分隔部使运动量被向混合器的轴向转向。其结果，能够将以该轴向的分量为主的第1排出气体从分割筒部可靠地排出。
87.在本发明的第1方式中，可以为，所述凹口在多个所述分割筒部的各分割筒部的后端部的外壁上形成有多个。
88.据此，能够使流经凹口的第2排出气体和从分割筒部排出的第1排出气体良好地混合。
89.在本发明的第1方式中，可以为，所述凹口的深度越靠近所述圆筒部的后端越深。
90.据此，流经凹口的第2排出气体向从分割筒部排出的第1排出气体流动。其结果，能够使第1排出气体和第2排出气体更良好地混合。
91.本发明的第2方式为一种移动体，其具有第1方式的混合器、内燃机、排气管(48)、发电机(38)和散热器，其中，所述排气管(48)与所述内燃机连接；所述发电机(38)与所述内燃机的输出轴(40)连接；所述散热器通过所述发电机的冷却用介质与第2排出气体的热交换来冷却所述冷却用介质，并将热交换后的所述第2排出气体向所述排气管排出，所述混合器被配置于所述排气管的内侧，并且使从所述内燃机排出的第1排出气体和从所述散热器排出的所述第2排出气体混合。
92.据此，能够容易地得到第1方式的各效果。另外，能够在维持内燃机的输出效率的状态下构筑移动体。
93.本发明的第3方式为一种混合器(44)，其使从内燃机(36)排出的第1排出气体和从散热器(54)排出的第2排出气体混合，所述混合器具有圆筒部(74)、导叶(90)和多个引导孔(106)，其中，所述圆筒部(74)在前端部(76)导入所述第1排出气体，从后端部(78)排出所述第1排出气体；所述导叶(90)具有向所述圆筒部的外壁(86)呈放射状延伸的多个分隔部(88)，通过多个所述分隔部将所述圆筒部的后端部分割成多个分割筒部(80)；所述多个引导孔(106)从所述圆筒部的外壁形成到所述导叶的后端面，以从所述导叶的后端面(94)排出所述第2排出气体，多个所述引导孔具有排出开口(96)、多个导入孔(102)和多个连通孔(104)，其中，所述排出开口(96)形成于所述导叶的后端面；多个所述导入孔(102)形成于所述圆筒部的外壁；多个所述连通孔(104)形成于多个所述分隔部，并且连通所述排出开口和多个所述导入孔，所述排出开口中的形成于多个所述分隔部的后端面的开口(100)越靠近所述圆筒部的外壁，宽度越窄，多个所述导入孔越靠近所述圆筒部的中心，其在所述圆筒部的周向上的宽度越窄。
94.根据本发明，能够改善内燃机的输出效率。
95.即，第1排出气体从内燃机经由圆筒部被导入到分割筒部。被导入到分割筒部的第1排出气体通过分隔部被整流。被整流后的第1排出气体从分割筒部向排气管排出。第2排出气体的一部分从散热器经由引导孔而从导叶的后端面向排气管排出。第2排出气体的一部分被排出到排气管的内部的中心附近。第2排出气体的另外一部分从散热器经由凹口被向排气管排出。第1排出气体以被从导叶的后端面排出的第2排出气体和从凹口排出的第2排出气体包围的方式从分割筒部排出。据此，由于第1排出气体和第2排出气体的接触面积增大，因此，能够使第1排出气体和第2排出气体在排气管的内部充分地混合。并且，由于第2排出气体的一部分被排出到排气管的内部的中心附近，因此，能够使第1排出气体和第2排出气体在排气管的内部的中心附近混合。因此，在本发明中，能够提高排气管的压力恢复功能。另外，由于排气管内部的压力差引起的内燃机的出口的压力下降，因此能够减少在排气管的内部产生的压力损失。通过减少压力损失，能够改善内燃机的输出效率。
96.另外，根据本发明，能够将第2排出气体从导入孔导入，并经由连通孔从排出开口排出。
97.并且，根据本发明，第2排出气体的流向被向排出开口的中心部转向。另外，排出开口越靠近圆筒部的中心，宽度越宽。据此，从导入孔进入并朝向圆筒部的中心的第2排出气体的流路截面积受到限制。其结果，能够抑制圆筒部的中心附近的第2排出气体的压力上升。
98.如上述那样，第1排出气体到导叶的前端为止是回旋流。因此，到导叶的前端为止，第1排出气体在圆筒部的中心部附近因涡芯产生的负压而压力变低。另外，第1排出气体通过导叶的多个分隔部被向排气管的轴向转向。据此，转向后的第1排出气体以该轴向的分量为主。其结果，转向后的第1排出气体的圆筒部的中心部附近的压力上升。因此，转向后的第1排出气体不容易在圆筒部的中心部附近流动。在本发明中，通过使排出开口形成为上述形状，能够抑制圆筒部的中心附近的第2排出气体的压力上升。据此，能够抑制分割筒部与排出开口的中心部之间的压力梯度。其结果，第1排出气体易于在分割筒部中的圆筒部的中心部附近流动。通过这样使第1排出气体流动，能够促进排气管内部的第1排出气体和第2排出气体的混合。通过促进第1排出气体和第2排出气体的混合，能够使排气管有效地发挥作用。
99.在本发明的第3方式中，可以为，多个所述导入孔越靠近所述圆筒部的中心，其在所述圆筒部的轴向上的宽度越窄。
100.在该情况下，导入孔也成为越靠近圆筒部的中心越缩小的形状。据此，被导入到导入孔的第2排出气体的流向被向排出开口的中心部转向。另外，从导入孔进入并朝向圆筒部的中心的第2排出气体的流路截面积受到限制。因此，能够抑制圆筒部的中心附近的第2排出气体的压力上升。
101.在本发明的第3方式中，可以为，多个所述连通孔越靠近所述圆筒部的中心，其在所述周向上的宽度越窄。
102.据此，多个连通孔成为越靠近圆筒部的中心越缩小的形状。在该情况下，第2排出气体的流向也被向排出开口的中心部转向。另外，由于朝向圆筒部的中心的第2排出气体的流路截面积受到限制，因此能够抑制圆筒部的中心附近的第2排出气体的压力上升。
103.在本发明的第3方式中，可以为，所述导叶具有基部(92)和从所述基部呈放射状延
伸的多个所述分隔部，多个所述分隔部延伸到所述圆筒部。
104.据此，能够高效地对成为涡流的第1排出气体进行整流。
105.在本发明的第3方式中，可以为，多个所述分隔部中的各分隔部的前端部具有弯曲部(108)，该弯曲部(108)随着靠近所述圆筒部的外壁而沿所述圆筒部的周向弯曲。
106.据此，当成为涡流的第1排出气体流入圆筒部时，第1排出气体通过弯曲部被转向，从而涡流变弱。涡流变弱的第1排出气体通过分隔部使运动量被向混合器的轴向转向。其结果，能够将以该轴向的分量为主的第1排出气体从分割筒部排出。
107.在本发明的第3方式中，可以为，多个所述弯曲部随着靠近所述圆筒部的前端部而沿所述周向弯曲。
108.在该情况下，当成为涡流的第1排出气体流入圆筒部时，第1排出气体通过弯曲部被转向，从而涡流变弱。涡流变弱的第1排出气体通过分隔部使运动量被向混合器的轴向转向。其结果，能够将以该轴向的分量为主的第1排出气体从分割筒部可靠地排出。
109.本发明的第4方式为一种移动体，其具有第3方式的混合器、内燃机、排气管(48)、发电机(38)和散热器，其中，所述排气管(48)与所述内燃机连接；所述发电机(38)与所述内燃机的输出轴(40)连接；所述散热器通过所述发电机的冷却用介质与第2排出气体的热交换来冷却所述冷却用介质，并将热交换后的所述第2排出气体向所述排气管排出，所述混合器被配置于所述排气管的内侧，并且使从所述内燃机排出的第1排出气体和从所述散热器排出的所述第2排出气体混合。
110.据此，能够容易地得到第3方式的各效果。另外，能够在维持内燃机的输出效率的状态下构筑移动体。
111.此外，本发明并不局限于上述的实施方式，能够在不脱离本发明的主旨的情况下采用各种结构。

技术特征：
1.一种混合器(44)，其使从内燃机(36)排出的第1排出气体和从散热器(54)排出的第2排出气体混合，其特征在于，具有圆筒部(74)、导叶(90)、凹口喷嘴(109)和多个引导孔(106)，其中，所述圆筒部(74)在前端部(76)导入所述第1排出气体，从后端部(78)排出所述第1排出气体；所述导叶(90)具有向所述圆筒部的外壁(86)呈放射状延伸的多个分隔部(88)，通过多个所述分隔部将所述圆筒部的后端部分割成多个分割筒部(80)；所述凹口喷嘴(109)构成所述圆筒部的外壁，且具有凹口(110)，该凹口(110)形成在多个所述分割筒部的各分割筒部上；所述多个引导孔(106)从所述圆筒部的外壁形成到所述导叶的后端面，以从所述导叶的后端面(94)排出所述第2排出气体。2.根据权利要求1所述的混合器，其特征在于，多个所述引导孔具有排出开口(96)、多个导入孔(102)和多个连通孔(104)，其中，所述排出开口(96)形成于所述导叶的后端面；多个所述导入孔(102)形成于所述圆筒部的外壁；多个所述连通孔(104)形成于多个所述分隔部，并且连通所述排出开口和多个所述导入孔。3.根据权利要求2所述的混合器，其特征在于，所述排出开口中的形成于多个所述分隔部的后端面(98)的开口(100)越靠近所述圆筒部的外壁宽度越窄。4.根据权利要求2所述的混合器，其特征在于，多个所述导入孔越靠近所述圆筒部的中心，其在所述圆筒部的周向上的宽度越窄。5.根据权利要求2所述的混合器，其特征在于，多个所述导入孔越靠近所述圆筒部的中心，其在所述圆筒部的轴向上的宽度越窄。6.根据权利要求2所述的混合器，其特征在于，多个所述连通孔越靠近所述圆筒部的中心，其在所述圆筒部的周向上的宽度越窄。7.根据权利要求1所述的混合器，其特征在于，所述导叶具有基部(92)和从所述基部呈放射状延伸的多个所述分隔部，多个所述分隔部延伸到所述圆筒部。8.根据权利要求7所述的混合器，其特征在于，多个所述分隔部中的各分隔部的前端部具有弯曲部(108)，该弯曲部(108)随着靠近所述圆筒部的外壁而沿所述圆筒部的周向弯曲。9.根据权利要求8所述的混合器，其特征在于，多个所述弯曲部随着靠近所述圆筒部的前端部而沿所述周向弯曲。10.根据权利要求1所述的混合器，其特征在于，所述凹口在多个所述分割筒部的各分割筒部的后端部的外壁上形成有多个。11.根据权利要求1所述的混合器，其特征在于，所述凹口的深度越靠近所述圆筒部的后端越深。12.一种移动体，其特征在于，
具有权利要求1至11中任一项所述的混合器、内燃机、排气管(48)、发电机(38)和散热器，其中，所述排气管(48)与所述内燃机连接；所述发电机(38)与所述内燃机的输出轴(40)连接；所述散热器通过所述发电机的冷却用介质与第2排出气体的热交换来冷却所述冷却用介质，并将热交换后的所述第2排出气体向所述排气管排出，所述混合器被配置于所述排气管的内侧，并且使从所述内燃机排出的第1排出气体和从所述散热器排出的所述第2排出气体混合。13.一种混合器(44)，其使从内燃机(36)排出的第1排出气体和从散热器(54)排出的第2排出气体混合，其特征在于，具有圆筒部(74)、导叶(90)和多个引导孔(106)，其中，所述圆筒部(74)在前端部(76)导入所述第1排出气体，从后端5部(78)排出所述第1排出气体；所述导叶(90)具有向所述圆筒部的外壁(86)呈放射状延伸的多个分隔部(88)，通过多个所述分隔部将所述圆筒部的后端部分割成多个分割筒部(80)；所述多个引导孔(106)从所述圆筒部的外壁形成到所述导叶的后0端面，以从所述导叶的后端面(94)排出所述第2排出气体，多个所述引导孔具有排出开口(96)、多个导入孔(102)和多个连通孔(104)，其中，所述排出开口(96)形成于所述导叶的后端面；多个所述导入孔(102)形成于所述圆筒部的外壁；5多个所述连通孔(104)形成于多个所述分隔部，并且连通所述排出开口和多个所述导入孔，所述排出开口中的形成于多个所述分隔部的后端面的开口(100)越靠近所述圆筒部的外壁，其宽度越窄，多个所述导入孔越靠近所述圆筒部的中心，其在所述圆筒部的周0向上的宽度越窄。14.根据权利要求13所述的混合器，其特征在于，多个所述导入孔越靠近所述圆筒部的中心，其在所述圆筒部的轴向上的宽度越窄。15.根据权利要求13所述的混合器，其特征在于，5多个所述连通孔越靠近所述圆筒部的中心，其在所述周向上的宽度越窄。16.根据权利要求13所述的混合器，其特征在于，所述导叶具有基部(92)和从所述基部呈放射状延伸的多个所述分隔部，多个所述分隔部延伸到所述圆筒部。17.根据权利要求16所述的混合器，其特征在于，多个所述分隔部中的各分隔部的前端部具有弯曲部(108)，该弯曲部(108)随着靠近所述圆筒部的外壁而沿所述周向弯曲。18.根据权利要求17所述的混合器，其特征在于，多个所述弯曲部随着靠近所述圆筒部的前端部而沿所述周向弯曲。19.一种移动体，其特征在于，具有权利要求13至18中任一项所述的混合器、内燃机、排气管(48)、发电机(38)和散热
器，其中，所述排气管(48)与所述内燃机连接；所述发电机(38)与所述内燃机的输出轴(40)连接；所述散热器通过所述发电机的冷却用介质与第2排出气体的热交换来冷却所述冷却用介质，并将热交换后的所述第2排出气体向所述排气管排出，所述混合器被配置于所述排气管的内侧，并且使从所述内燃机排出的第1排出气体和从所述散热器排出的所述第2排出气体混合。

技术总结
本发明提供一种混合器和移动体。混合器(44)被搭载于航空器(10)。混合器(44)的圆筒部(74)的后端部(78)通过导叶(90)被分割成多个分割筒部(80)。在多个分割筒部(80)中，在圆筒部(74)的外壁(86)上形成有凹口喷嘴(109)。多个引导孔(106)从圆筒部(74)的外壁(86)到导叶(90)的后端面(94)而形成。据此，能够改善内燃机的输出效率。机的输出效率。机的输出效率。


技术研发人员：市川小月 福地有一
受保护的技术使用者：本田技研工业株式会社
技术研发日：2022.12.27
技术公布日：2023/7/3