JP7803265B2 - connecting pipe - Google Patents
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Description
本発明は、連結管に関する。 The present invention relates to a connecting pipe.
近年の排ガス規制に適応するため、ガソリンで走行する車両の排気管にGPF(Gasoline Particulate Filter)が組み込まれるようになっている。GPFは、排ガス中のPM(Particulate matter:粒子状物質)をPN(Particulate Number:PMの粒子数)規制値まで低減するフィルタである。GPFを始めとするPM捕集フィルタは、捕集されたPMによって目詰まりを起こす。そこで、フィルタが目詰まりを起こしたら、フィルタを昇温させて捕集したPMを燃焼させ、フィルタを再生することが行われている。フィルタの目詰まりは、フィルタ前後の排ガスの差圧を検出し、検出値を規定値と比較して判定することが知られている。 In order to comply with recent exhaust gas regulations, gasoline-powered vehicles are now incorporating GPFs (Gasoline Particulate Filters) into their exhaust pipes. GPFs are filters that reduce PM (Particulate Matter) in exhaust gases to the PN (Particulate Number) regulatory value. PM collection filters, including GPFs, become clogged with the PM they capture. Therefore, when a filter becomes clogged, the filter is heated to burn the captured PM and regenerate it. A known method of determining filter clogging is to detect the differential pressure of exhaust gas before and after the filter and compare the detected value with a specified value.
フィルタ前後の排ガスの差圧を検出するために、排気管と差圧センサとを連結管で繋ぐ構成が知られている。連結管内の気体中の水分が凝縮して連結管内に水滴が発生し、この水滴が凍結して連結管が閉塞することがある。連結管が閉塞すると、フィルタの目詰まりを正確に判定できないことが生じる。そこで、連結管内が凍結しないよう、水分を誘導可能な誘導溝が内壁に設けられた連結管が知られている(例えば特許文献1)。 A known configuration is to connect the exhaust pipe and differential pressure sensor with a connecting pipe to detect the differential pressure of exhaust gas before and after the filter. Moisture in the gas inside the connecting pipe condenses, forming water droplets inside the connecting pipe. These water droplets can freeze and clog the connecting pipe. If the connecting pipe becomes clogged, it becomes impossible to accurately determine whether the filter is clogged. Therefore, a connecting pipe with a guide groove on the inner wall that can guide moisture to prevent the inside of the connecting pipe from freezing is known (for example, Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1に記載の連結管は、内壁に誘導溝を設けるため太くなり易い。このため、連結管の剛性が高くなり、取り回しの制約が大きくなる。 However, the connecting pipe described in Patent Document 1 tends to be thick due to the guide grooves provided on the inner wall. This increases the rigidity of the connecting pipe, placing greater restrictions on its handling.
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、連結管の閉塞を抑制しつつ、連結管の取り回しの自由度を向上させることを目的とする。 The present invention was developed in consideration of the above-mentioned issues, and aims to improve the flexibility of handling the connecting pipe while preventing blockage of the connecting pipe.
本発明は、排ガス中の粒子状物質を捕集するフィルタが設けられた排気経路と、差圧センサと、を連結する連結管において、前記排気経路から前記排ガスが流入する上流側に位置し、第1の内径を有し、一方の第1端部が前記排気経路に接続し、前記第1端部と他方の第2端部との間で重力方向上側に屈曲して前記第2端部が重力方向上側を向いた金属製の第1配管部と、前記第1配管部より前記排ガスの下流側に位置し、前記第1の内径より大きい第2の内径を有し、前記第1配管部より重力方向上側に位置し、一方の第3端部が前記第2端部に接続し、固定部によりエキゾーストマニホールドに固定された金属製の第2配管部と、を備える連結管である。 The present invention provides a connecting pipe that connects an exhaust path provided with a filter that captures particulate matter in exhaust gas to a differential pressure sensor, the connecting pipe comprising: a first metal piping section that is located upstream of the exhaust path where the exhaust gas flows in from the exhaust path, has a first inner diameter, and is connected to the exhaust path at one first end, and is bent upward in the direction of gravity between the first end and a second end at the other, with the second end facing upward in the direction of gravity; and a second metal piping section that is located downstream of the first piping section in the exhaust gas direction, has a second inner diameter larger than the first inner diameter, is located above the first piping section in the direction of gravity, and is connected to the second end at one third end, and is fixed to an exhaust manifold by a fixing section.
上記構成において、前記第2配管部は、前記第3端部と他方の第4端部との間で屈曲して、前記第4端部側の屈曲先で前記固定部により前記エキゾーストマニホールドに固定され、前記第2配管部における前記第3端部と前記第4端部との間の屈曲部は、前記第1配管部における前記第1端部と前記第2端部との間の屈曲部よりも前記排気経路の近くに位置する構成とすることができる。 In the above configuration, the second piping section is bent between the third end and the other fourth end, and is fixed to the exhaust manifold by the fixing section at the end of the bend on the fourth end side, and the bent section between the third end and the fourth end of the second piping section can be configured to be located closer to the exhaust path than the bent section between the first end and the second end of the first piping section .
上記構成において、前記固定部は、金属製のブラケットである構成とすることができる。 In the above configuration, the fixing portion may be a metal bracket.
本発明によれば、連結管の閉塞を抑制しつつ、連結管の取り回しの自由度を向上させることができる。 This invention makes it possible to prevent blockage of the connecting pipe while improving the flexibility of handling the connecting pipe.
以下、図面を参照して、本願発明の実施例について説明する。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the drawings.
図1は、実施例に係る連結管100の近傍を例示する図である。図1のように、連結管100は、排気経路10と差圧センサ30とを連結する配管である。排気経路10は、エンジンから排出された排ガスを外部に向けて排出するためのものであり、エキゾーストマニホールド12と排気管14を含んで形成される。エンジンから排出された排ガスは、矢印Fのように、エキゾーストマニホールド12から排気管14へと流れ込む。 Figure 1 is a diagram illustrating the vicinity of a connecting pipe 100 according to an embodiment. As shown in Figure 1, the connecting pipe 100 is a pipe that connects an exhaust path 10 and a differential pressure sensor 30. The exhaust path 10 is used to discharge exhaust gas emitted from the engine to the outside, and is formed by including an exhaust manifold 12 and an exhaust pipe 14. The exhaust gas emitted from the engine flows from the exhaust manifold 12 into the exhaust pipe 14, as indicated by arrow F.
排気管14には、PMを捕集するためのフィルタ16が組み込まれている。フィルタ16は、例えばGPFである。GPFでは、セル間の多孔質壁を排ガスが通過する際、排ガス中のPMを多孔質壁の表面に堆積して捕集する。捕集されたPMによってフィルタ16に目詰まりが生じた場合、フィルタ16を昇温させて捕集したPMを燃焼させることでフィルタ16を再生する。 A filter 16 for capturing PM is installed in the exhaust pipe 14. The filter 16 is, for example, a GPF. In a GPF, as exhaust gas passes through the porous walls between cells, PM in the exhaust gas is deposited on the surface of the porous walls and captured. If the filter 16 becomes clogged with the captured PM, the filter 16 is regenerated by raising the temperature of the filter 16 and burning the captured PM.
フィルタ16の目詰まりは、例えば、フィルタ16を通過する前の排ガスの圧力と大気の圧力との差圧を検出し、その検出値を規定値と比較することで判定される。このため、排気経路10と差圧センサ30とが連結管100により連結されている。連結管100は、フィルタ16よりも排ガスの流れFに対して上流側に位置する箇所で排気経路10に接続されている。したがって、フィルタ16を通過する前の排ガスが排気経路10から連結管100に流れ込む。 Clogging of the filter 16 is determined, for example, by detecting the differential pressure between the pressure of the exhaust gas before it passes through the filter 16 and the atmospheric pressure, and comparing this detected value with a specified value. For this reason, the exhaust path 10 and the differential pressure sensor 30 are connected by a connecting pipe 100. The connecting pipe 100 is connected to the exhaust path 10 at a point upstream of the filter 16 in the exhaust gas flow F. Therefore, exhaust gas before it passes through the filter 16 flows from the exhaust path 10 into the connecting pipe 100.
差圧センサ30は、連結管100を介してフィルタ16より上流側における排ガスの圧力を測定するとともに、大気の圧力を測定し、排ガスの圧力と大気の圧力との差圧を検出する。差圧センサ30の出力はECU(Engine Control Unit)50に入力される。ECU50は、差圧センサ30が出力した検出値が規定値以上となった場合に、フィルタ16に目詰まりが発生したと判定する。ECU50は、フィルタ16に目詰まりが発生したと判定した場合、例えばエンジンの運転中に未燃燃料ガスをフィルタ16に供給し、フィルタ16を昇温させてPMを燃焼させることで、フィルタ16を再生する。 The differential pressure sensor 30 measures the exhaust gas pressure upstream of the filter 16 via the connecting pipe 100, as well as the atmospheric pressure, to detect the pressure difference between the exhaust gas pressure and the atmospheric pressure. The output of the differential pressure sensor 30 is input to the ECU (Engine Control Unit) 50. If the detected value output by the differential pressure sensor 30 exceeds a specified value, the ECU 50 determines that the filter 16 has become clogged. If the ECU 50 determines that the filter 16 has become clogged, it regenerates the filter 16, for example, by supplying unburned fuel gas to the filter 16 while the engine is running, raising the temperature of the filter 16 and burning the PM.
連結管100には、上述したように、排気経路10から排ガスが流れ込む。連結管100は、排気経路10から流れ込む排ガスの流れに対して上流側から順に第1配管部20、第2配管部22、および第3配管部24を備える。第1配管部20は排気経路10に接続されている。第3配管部24は差圧センサ30に接続されている。第1配管部20と第3配管部24との間の第2配管部22は、例えば鋼、ステンレス、アルミニウム、または銅等の金属製のブラケット等である固定部40によりエキゾーストマニホールド12に固定されている。 As described above, exhaust gas flows into the connecting pipe 100 from the exhaust path 10. The connecting pipe 100 comprises, in order from upstream to downstream, a first piping section 20, a second piping section 22, and a third piping section 24 with respect to the flow of exhaust gas flowing in from the exhaust path 10. The first piping section 20 is connected to the exhaust path 10. The third piping section 24 is connected to a differential pressure sensor 30. The second piping section 22 between the first piping section 20 and the third piping section 24 is fixed to the exhaust manifold 12 by a fixing section 40, such as a bracket made of a metal such as steel, stainless steel, aluminum, or copper.
第2配管部22は、第1配管部20よりも重力方向上側に位置する。第1配管部20は、重力方向上側に向かって屈曲部21で屈曲した後に、第2配管部22に接続されている。第2配管部22は、屈曲部23で屈曲し、屈曲した先で固定部40によってエキゾーストマニホールド12に固定されている。第2配管部22の屈曲部23は、第1配管部20の屈曲部21よりエキゾーストマニホールド12の近くに位置している。 The second piping section 22 is located higher in the direction of gravity than the first piping section 20. The first piping section 20 is bent upward in the direction of gravity at bend 21 and then connected to the second piping section 22. The second piping section 22 is bent at bend 23 and is fixed to the exhaust manifold 12 at the end of the bend by fixing section 40. The bend 23 of the second piping section 22 is located closer to the exhaust manifold 12 than the bend 21 of the first piping section 20.
図2(a)は、実施例に係る連結管100を例示する図、図2(b)は、連結管100を構成する第1配管部20の断面図、図2(c)は、第2配管部22の断面図、図2(d)は、第3配管部24の断面図である。図2(a)から図2(d)のように、第1配管部20は一端から他端にかけて内径60を有する。第1配管部20の内径60は比較的小さい。よって、第1配管部20の剛性は比較的低い。第1配管部20の内径60は例えば6.35cmである。 Figure 2(a) is a diagram illustrating a connecting pipe 100 according to an embodiment, Figure 2(b) is a cross-sectional view of the first piping section 20 that constitutes the connecting pipe 100, Figure 2(c) is a cross-sectional view of the second piping section 22, and Figure 2(d) is a cross-sectional view of the third piping section 24. As shown in Figures 2(a) to 2(d), the first piping section 20 has an inner diameter 60 from one end to the other. The inner diameter 60 of the first piping section 20 is relatively small. Therefore, the rigidity of the first piping section 20 is relatively low. The inner diameter 60 of the first piping section 20 is, for example, 6.35 cm.
第2配管部22は、一端から他端にかけて内径62を有する。第2配管部22の内径62は、第1配管部20の内径60より大きい。例えば、第2配管部22の内径62は、8.00cmであり、第1配管部20の内径60の約1.25倍である。第2配管部22の内径62が大きいことで、後述するように、第2配管部22内の気体に含まれる水分が凝縮して水滴が発生したとしても、水滴は流れ落ちやすくなり、第2配管部22に水滴が留まることが抑制される。 The second piping section 22 has an inner diameter 62 from one end to the other. The inner diameter 62 of the second piping section 22 is larger than the inner diameter 60 of the first piping section 20. For example, the inner diameter 62 of the second piping section 22 is 8.00 cm, which is approximately 1.25 times the inner diameter 60 of the first piping section 20. As described below, even if moisture contained in the gas inside the second piping section 22 condenses to form water droplets, the large inner diameter 62 of the second piping section 22 makes it easier for the water droplets to flow off, preventing them from accumulating in the second piping section 22.
第3配管部24は、一端から他端にかけて内径64を有する。第3配管部24の内径64は、第2配管部22の内径62より大きい。第3配管部24の内径64は、例えば第2配管部22の内径62の1.2倍以上2.0倍以下である。第1配管部20と第2配管部22との間は拡管構造の第1接続配管部26により接続され、第2配管部22と第3配管部24との間は拡管構造の第2接続配管部28により接続されている。これら、第1配管部20、第2配管部22、第3配管部24、第1接続配管部26、および第2接続配管部28は、例えば同じ材料により形成され、例えば鋼、ステンレス、アルミニウム、または銅等の金属により形成されている。 The third piping section 24 has an inner diameter 64 from one end to the other. The inner diameter 64 of the third piping section 24 is larger than the inner diameter 62 of the second piping section 22. The inner diameter 64 of the third piping section 24 is, for example, 1.2 to 2.0 times the inner diameter 62 of the second piping section 22. The first piping section 20 and the second piping section 22 are connected by a first connecting piping section 26 with an expanded pipe structure, and the second piping section 22 and the third piping section 24 are connected by a second connecting piping section 28 with an expanded pipe structure. The first piping section 20, the second piping section 22, the third piping section 24, the first connecting piping section 26, and the second connecting piping section 28 are formed, for example, from the same material, such as steel, stainless steel, aluminum, or copper.
図1に示したように、第2配管部22は固定部40によりエキゾーストマニホールド12に固定されていることから、連結管100は、排気経路10に接続する第1配管部20より大きな内径62を有する第2配管部22が固定部40によりエキゾーストマニホールド12に固定されている。 As shown in FIG. 1, the second piping section 22 is fixed to the exhaust manifold 12 by the fixing section 40, and therefore the connecting pipe 100 has the second piping section 22, which has a larger inner diameter 62 than the first piping section 20 connected to the exhaust path 10, fixed to the exhaust manifold 12 by the fixing section 40.
[比較例]
図3(a)は、比較例に係る連結管500を例示する図、図3(b)は、連結管500を構成する第1配管部510の断面図、図3(c)は、第2配管部512の断面図である。図3(a)から図3(c)のように、比較例に係る連結管500は、排気経路10に接続された第1配管部510と、差圧センサ30に接続された第2配管部512と、を備える。第1配管部510と第2配管部512が拡管構造の接続配管部514により接続されている。第1配管部510の内径516は比較的小さい。第1配管部510の内径516は、例えば図2(b)における第1配管部20の内径60と同じ大きさである。第2配管部512の内径518は、第1配管部510の内径516より大きい。第2配管部512の内径518は、例えば図2(d)における第3配管部24の内径64と同じ大きさである。すなわち、比較例に係る連結管500は、実施例に係る連結管100の第2配管部22に対応する箇所がなく、第2配管部22に対応する箇所も第1配管部510となっている。
[Comparative Example]
FIG. 3( a ) illustrates a connecting pipe 500 according to a comparative example, FIG. 3( b ) is a cross-sectional view of a first pipe section 510 constituting the connecting pipe 500, and FIG. 3( c ) is a cross-sectional view of a second pipe section 512. As shown in FIGS. 3( a ) to 3( c ), the connecting pipe 500 according to the comparative example includes a first pipe section 510 connected to the exhaust path 10 and a second pipe section 512 connected to the differential pressure sensor 30. The first pipe section 510 and the second pipe section 512 are connected by a connecting pipe section 514 having an expanded pipe structure. The inner diameter 516 of the first pipe section 510 is relatively small. The inner diameter 516 of the first pipe section 510 is the same size as the inner diameter 60 of the first pipe section 20 in FIG. 2( b ), for example. The inner diameter 518 of the second pipe section 512 is larger than the inner diameter 516 of the first pipe section 510. The inner diameter 518 of the second piping section 512 is the same size as the inner diameter 64 of the third piping section 24 in Fig. 2(d), for example. In other words, the connecting pipe 500 according to the comparative example does not have a portion corresponding to the second piping section 22 of the connecting pipe 100 according to the example, and the portion corresponding to the second piping section 22 is the first piping section 510.
図4(a)は、比較例に係る連結管500で生じる課題を例示する図、図4(b)は、図4(a)の領域Aの拡大図である。図4(a)のように、比較例に係る連結管500では、第1配管部510のうち排気経路10から排ガスが流れ込む上流側に位置する領域Xは比較的高温になるのに対し、領域Xよりも下流側に位置する領域Yは領域Xよりも低温になる。このため、図4(b)のように、第1配管部510の領域Yにおいて、第1配管部510内の気体に含まれる水分が凝縮して水滴70が発生することがある。水滴70が第1配管部510の領域Yで発生してその場に留まると、例えば外気温が低いような場合では水滴70が凍結して連結管500が閉塞してしまうことがある。ここで、第1配管部510の内径516は比較的小さいことから、第1配管部510の内壁に発生した水滴70は反対側の内壁にも接触しやすい。水滴70が第1配管部510の対向する内壁の両方に付着すると、表面張力によって水滴70全体が第1配管部510の内壁に支えられることとなり、水滴70はその場に留まりやすくなる。したがって、第1配管部510の領域Yで発生した水滴70はその場に留まりやすくなる。このため、第1配管部510の領域Yにおいて水滴70が凍結して連結管500が閉塞してしまうことがある。連結管500が閉塞すると、差圧センサ30がフィルタ16より上流側における排ガスの圧力を正確に測定できなくなり、その結果、フィルタ16の目詰まりを正確に判定できないことがある。 4(a) illustrates an example of a problem that occurs with the connecting pipe 500 according to the comparative example, and FIG. 4(b) is an enlarged view of region A in FIG. 4(a). As shown in FIG. 4(a), in the connecting pipe 500 according to the comparative example, region X of the first piping section 510, located upstream of where exhaust gas flows from the exhaust path 10, is relatively hot, while region Y, located downstream of region X, is colder than region X. Therefore, as shown in FIG. 4(b), moisture contained in the gas within the first piping section 510 may condense and form water droplets 70 in region Y of the first piping section 510. If water droplets 70 form in region Y of the first piping section 510 and remain there, for example, in cases where the outside air temperature is low, the water droplets 70 may freeze and clog the connecting pipe 500. Here, because the inner diameter 516 of the first piping section 510 is relatively small, water droplets 70 that form on the inner wall of the first piping section 510 are likely to come into contact with the inner wall on the opposite side. When water droplets 70 adhere to both opposing inner walls of the first piping section 510, the entire water droplet 70 is supported by the inner walls of the first piping section 510 due to surface tension, and the water droplets 70 tend to remain in place. Therefore, water droplets 70 formed in region Y of the first piping section 510 tend to remain in place. As a result, the water droplets 70 may freeze in region Y of the first piping section 510 and clog the connecting pipe 500. If the connecting pipe 500 becomes clogged, the differential pressure sensor 30 may be unable to accurately measure the pressure of the exhaust gas upstream of the filter 16, and as a result, it may be impossible to accurately determine whether the filter 16 is clogged.
図5(a)は、実施例に係る連結管100による効果を例示する図、図5(b)は、図5(a)の領域Aの拡大図である。図5(a)のように、実施例に係る連結管100では、排気経路10から排ガスが流れ込む上流側に位置する第1配管部20は比較的高温になるのに対し、第1配管部20より排ガスの下流側に位置する第2配管部22は第1配管部20よりも低温になる。このため、第2配管部22において、第2配管部22内の気体に含まれる水分が凝縮して水滴70が発生することがある。ここで、第2配管部22の内径62は、第1配管部20の内径60より大きく、例えば1.25倍である。このため、図5(b)のように、第2配管部22の内壁に発生した水滴70は反対側の内壁に接触するほど大きくなる前に自重によって落下するようになり、第2配管部22に水滴70が留まることが抑制される。よって、例えば外気温が低いような場合でも、水滴70が凍結することが抑制され、連結管100が閉塞することが抑制される。第2配管部22に水滴70が留まることを抑制する点から、第2配管部22の内径62は第1配管部20の内径60の1.2倍以上が好ましく、1.4倍以上がより好ましく、1.6倍以上が更に好ましい。一方、第2配管部22が太くなると剛性が高くなり取り扱いが難しくなることから、第2配管部22の内径62は第1配管部20の内径60の2.0倍以下が好ましく、1.8倍以下がより好ましく、1.6倍以下が更に好ましい。 5(a) illustrates the effect of the connecting pipe 100 according to the embodiment, and FIG. 5(b) is an enlarged view of region A in FIG. 5(a). As shown in FIG. 5(a), in the connecting pipe 100 according to the embodiment, the first pipe section 20, located upstream of the exhaust gas flowing from the exhaust path 10, becomes relatively hot, whereas the second pipe section 22, located downstream of the first pipe section 20 in the exhaust gas flow direction, becomes cooler than the first pipe section 20. Therefore, moisture contained in the gas within the second pipe section 22 may condense and form water droplets 70 in the second pipe section 22. The inner diameter 62 of the second pipe section 22 is larger than the inner diameter 60 of the first pipe section 20, for example, 1.25 times larger. Therefore, as shown in FIG. 5(b), water droplets 70 formed on the inner wall of the second pipe section 22 fall under their own weight before they grow large enough to contact the opposite inner wall, thereby preventing the water droplets 70 from remaining in the second pipe section 22. Therefore, even when the outside air temperature is low, for example, the water droplets 70 are prevented from freezing, and the connecting pipe 100 is prevented from clogging. In order to prevent the water droplets 70 from accumulating in the second piping section 22, the inner diameter 62 of the second piping section 22 is preferably at least 1.2 times the inner diameter 60 of the first piping section 20, more preferably at least 1.4 times, and even more preferably at least 1.6 times. On the other hand, as the second piping section 22 becomes thicker, its rigidity increases and it becomes more difficult to handle, so the inner diameter 62 of the second piping section 22 is preferably no more than 2.0 times the inner diameter 60 of the first piping section 20, more preferably no more than 1.8 times, and even more preferably no more than 1.6 times.
また、第1配管部20の内径60が第2配管部22の内径62より小さいため、第1配管部20の剛性は低くなり、第1配管部20の取り回しの自由度が向上する。このため、図5(a)のように、連結管100の傍に部品80が配置されるようなレイアウトの場合でも、第1配管部20を屈曲させて部品80を回避した取り回しが容易となる。 Furthermore, because the inner diameter 60 of the first piping section 20 is smaller than the inner diameter 62 of the second piping section 22, the rigidity of the first piping section 20 is reduced, improving the flexibility of handling the first piping section 20. Therefore, even in a layout in which a component 80 is placed next to the connecting pipe 100, as shown in Figure 5(a), it is easy to bend the first piping section 20 and handle it around the component 80.
さらに、連結管100は、図1のように、第2配管部22が導熱性の固定部40によりエキゾーストマニホールド12に固定されている。これにより、第2配管部22にエキゾーストマニホールド12の熱が伝わりやすくなり、第2配管部22の温度を上げることができる。よって、仮に、第2配管部22において気体に含まれる水分が凝縮して水滴70が発生しかつその場に留まることがあったとしても、水滴70が凍結することが抑制される。 Furthermore, as shown in Figure 1, the second piping section 22 of the connecting pipe 100 is fixed to the exhaust manifold 12 by a thermally conductive fixing section 40. This makes it easier for heat from the exhaust manifold 12 to be transferred to the second piping section 22, allowing the temperature of the second piping section 22 to be raised. Therefore, even if moisture contained in the gas in the second piping section 22 condenses to form water droplets 70 that remain in place, the water droplets 70 are prevented from freezing.
以上のように、本実施例によれば、排気経路10と差圧センサ30とを連結する連結管100は、第1配管部20と第2配管部22とを備える。第1配管部20は、排気経路10から排ガスが流入する上流側に位置し、内径60(第1の内径)を有する。第2配管部22は、第1配管部20より排ガスの下流側に位置し、第1配管部20の内径60より大きい内径62(第2の内径)を有する。第2配管部22の内径62が大きいことで、第2配管部22内に水滴70が発生したとしても、水滴70は自重によって落下しやすくなるため、第2配管部22に水滴70が留まることが抑制される。よって、連結管100が閉塞することを抑制できる。第1配管部20の内径60が小さいことで、連結管100の取り回しの自由度を向上させることができる。よって、排気経路10の側方に部品80を配置するような場合でも、部品80の形状の制約が少なくなる。また、第2配管部22は固定部40によりエキゾーストマニホールド12に固定されている。エキゾーストマニホールド12は高温になることから、第2配管部22をエキゾーストマニホールド12に固定することで、第2配管部22の温度を上げることができる。よって、仮に第2配管部22において気体に含まれる水分が凝縮して水滴70が発生しかつその場に留まることがあったとしても、水滴70が凍結することを抑制できる。 As described above, according to this embodiment, the connecting pipe 100 connecting the exhaust path 10 and the differential pressure sensor 30 includes a first pipe section 20 and a second pipe section 22. The first pipe section 20 is located upstream of the exhaust gas flow from the exhaust path 10 and has an inner diameter 60 (first inner diameter). The second pipe section 22 is located downstream of the exhaust gas flow from the first pipe section 20 and has an inner diameter 62 (second inner diameter) larger than the inner diameter 60 of the first pipe section 20. Because the inner diameter 62 of the second pipe section 22 is large, even if water droplets 70 form in the second pipe section 22, the water droplets 70 tend to fall due to their own weight, preventing the water droplets 70 from accumulating in the second pipe section 22. This prevents the connecting pipe 100 from becoming clogged. The small inner diameter 60 of the first pipe section 20 improves the flexibility of the connecting pipe 100's routing. Therefore, even when the component 80 is placed to the side of the exhaust path 10, there are fewer restrictions on the shape of the component 80. Furthermore, the second piping section 22 is fixed to the exhaust manifold 12 by the fixing section 40. Because the exhaust manifold 12 becomes hot, fixing the second piping section 22 to the exhaust manifold 12 can raise the temperature of the second piping section 22. Therefore, even if moisture contained in the gas in the second piping section 22 condenses to form water droplets 70 that remain in place, the water droplets 70 can be prevented from freezing.
また、本実施例では、第2配管部22は、第1配管部20より重力方向上側に位置する。これにより、第2配管部22に発生した水滴70は、自重によって第1配管部20に落下しやすくなる。第1配管部20は、排気経路10から排ガスが流れ込む上流側に位置することから比較的高温になるため、第2配管部22から落ちてきた水滴70は昇温されて蒸発するようになる。 In addition, in this embodiment, the second piping section 22 is located above the first piping section 20 in the direction of gravity. This makes it easier for water droplets 70 that form in the second piping section 22 to fall to the first piping section 20 due to their own weight. Because the first piping section 20 is located upstream of the exhaust gas flowing in from the exhaust path 10, it becomes relatively hot, and therefore the water droplets 70 that fall from the second piping section 22 are heated and begin to evaporate.
また、本実施例では、第2配管部22をエキゾーストマニホールド12に固定する固定部40は、金属製のブラケットである。これにより、エキゾーストマニホールド12の熱が固定部40を介して第2配管部22に伝わりやすくなり、第2配管部22の温度が上がりやすくなる。 In addition, in this embodiment, the fixing portion 40 that fixes the second piping portion 22 to the exhaust manifold 12 is a metal bracket. This makes it easier for heat from the exhaust manifold 12 to be transferred to the second piping portion 22 via the fixing portion 40, making it easier for the temperature of the second piping portion 22 to rise.
また、第2配管部22が固定部40によりエキゾーストマニホールド12に固定されていることで、例えばエンジンの振動による応力は第2配管部22に加わりやすくなる。第2配管部22は、第1配管部20より太いことから、第1配管部20よりも振動に対する強度が高い。このため、第2配管部22にエンジンの振動による応力が集中したとしても、第2配管部22に損傷が生じることが抑制される。また、第1配管部20は、第2配管部22より細いことから、第2配管部22よりも剛性が低い。このため、排気経路10を構成するエキゾーストマニホールド12および排気管14に冷熱による収縮が生じた場合、排気経路10に接続する第1配管部20が変形することによって収縮による応力を吸収することができる。 Furthermore, because the second piping section 22 is fixed to the exhaust manifold 12 by the fixing section 40, stress due to, for example, engine vibration is more likely to be applied to the second piping section 22. Because the second piping section 22 is thicker than the first piping section 20, it has greater vibration resistance than the first piping section 20. Therefore, even if stress due to engine vibration is concentrated on the second piping section 22, damage to the second piping section 22 is suppressed. Furthermore, because the first piping section 20 is thinner than the second piping section 22, it has lower rigidity than the second piping section 22. Therefore, if the exhaust manifold 12 and exhaust pipe 14 that make up the exhaust path 10 contract due to cold or heat, the first piping section 20 connected to the exhaust path 10 can deform and absorb the stress due to the contraction.
また、図1のように、第1配管部20は、屈曲部21で重力方向上側に屈曲して第2配管部22に接続されている。第2配管部22は、屈曲部23で屈曲し、屈曲先で固定部40によりエキゾーストマニホールド12に固定されている。第2配管部22の屈曲部23は第1配管部20の屈曲部21よりも排気経路10の近くに位置している。これにより、第2配管部22の屈曲部23が排気経路10からの熱を受けて温度が上がるようになり、第2配管部22において水滴70が凍結しにくくなる。 As shown in FIG. 1 , the first piping section 20 is bent upward in the direction of gravity at bend 21 and connected to the second piping section 22. The second piping section 22 is bent at bend 23 and fixed to the exhaust manifold 12 at the end of the bend by a fixing section 40. The bend 23 of the second piping section 22 is located closer to the exhaust path 10 than the bend 21 of the first piping section 20. As a result, the bend 23 of the second piping section 22 receives heat from the exhaust path 10, causing the temperature to rise, and water droplets 70 in the second piping section 22 are less likely to freeze.
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although the present invention has been described in detail above with reference to specific embodiments, the present invention is not limited to these specific embodiments, and various modifications and variations are possible within the scope of the invention as set forth in the claims.
10…排気経路、12…エキゾーストマニホールド、14…排気管、16…フィルタ、20…第1配管部、21…屈曲部、22…第2配管部、23…屈曲部、24…第3配管部、26…第1接続配管部、28…第2接続配管部、30…差圧センサ、40…固定部、50…ECU、60、62、64…内径、70…水滴、80…部品、100…連結管、500…連結管、510…第1配管部、512…第2配管部、514…接続配管部、516、518…内径
10...exhaust path, 12...exhaust manifold, 14...exhaust pipe, 16...filter, 20...first piping section, 21...bent section, 22...second piping section, 23...bent section, 24...third piping section, 26...first connecting piping section, 28...second connecting piping section, 30...differential pressure sensor, 40...fixing section, 50...ECU, 60, 62, 64...inner diameter, 70...water droplet, 80...part, 100...connecting pipe, 500...connecting pipe, 510...first piping section, 512...second piping section, 514...connecting piping section, 516, 518...inner diameter
Claims (3)
前記排気経路から前記排ガスが流入する上流側に位置し、第1の内径を有し、一方の第1端部が前記排気経路に接続し、前記第1端部と他方の第2端部との間で重力方向上側に屈曲して前記第2端部が重力方向上側を向いた金属製の第1配管部と、
前記第1配管部より前記排ガスの下流側に位置し、前記第1の内径より大きい第2の内径を有し、前記第1配管部より重力方向上側に位置し、一方の第3端部が前記第2端部に接続し、固定部によりエキゾーストマニホールドに固定された金属製の第2配管部と、を備える連結管。 A connecting pipe connecting an exhaust path provided with a filter that captures particulate matter in exhaust gas and a differential pressure sensor,
a first piping section made of metal, the first piping section being located upstream of the exhaust gas flowing in from the exhaust path, the first piping section having a first inner diameter, one first end connected to the exhaust path, and bent upward in the direction of gravity between the first end and the other second end such that the second end faces upward in the direction of gravity ;
a second piping section made of metal, located downstream of the first piping section in the exhaust gas direction, having a second inner diameter larger than the first inner diameter , located above the first piping section in the direction of gravity, one third end connected to the second end, and fixed to the exhaust manifold by a fixing section.
前記第2配管部における前記第3端部と前記第4端部との間の屈曲部は、前記第1配管部における前記第1端部と前記第2端部との間の屈曲部よりも前記排気経路の近くに位置する、請求項1に記載の連結管。 the second piping portion is bent between the third end and the other fourth end, and is fixed to the exhaust manifold by the fixing portion at a bent end on the fourth end side,
2. The connecting pipe according to claim 1, wherein a bent portion between the third end and the fourth end of the second piping section is located closer to the exhaust path than a bent portion between the first end and the second end of the first piping section .
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