JP7323482B2

JP7323482B2 - Exhaust gas purification device

Info

Publication number: JP7323482B2
Application number: JP2020033476A
Authority: JP
Inventors: 貴洋石松
Original assignee: Futaba Industrial Co Ltd
Current assignee: Futaba Industrial Co Ltd
Priority date: 2020-02-28
Filing date: 2020-02-28
Publication date: 2023-08-08
Anticipated expiration: 2040-02-28
Also published as: JP2021134765A

Description

本開示は、排気ガス浄化装置に関する。 The present disclosure relates to an exhaust gas purification device.

内燃機関の排気ガス成分に関する規制に対応することを目的として、内燃機関の排気ガス流路には、排気ガス浄化装置が設置される。排気ガス浄化装置では、触媒やフィルターによって有害な排気ガス成分が除去されたことを確認するために、触媒やフィルターの下流側にセンサが配置される。 An exhaust gas purifying device is installed in an exhaust gas flow path of an internal combustion engine for the purpose of complying with regulations on exhaust gas components of the internal combustion engine. In an exhaust gas purifier, a sensor is arranged downstream of a catalyst or filter to confirm that harmful exhaust gas components have been removed by the catalyst or filter.

センサは、先端に排気ガスが接触することによって、排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）、粒状物質（ＰＭ）等の測定対象成分の濃度を検出する（特許文献１参照）。 The sensor detects the concentration of measurement target components such as nitrogen oxides (NOx) and particulate matter (PM) in the exhaust gas when the exhaust gas comes into contact with the tip (see Patent Document 1).

特開２０１５－１６９１４４号公報JP 2015-169144 A

センサは、先端に接触する排気ガスの流れ方向によって検出精度が変化する。そのため、上記公報では、センサの上流側にブレードを設けてセンサに排気ガスを誘導している。しかし、ブレードの設置によって溶接工数が増えるほか、溶接時に発生するスパッタ等の異物が装置内に付着するおそれがある。 The detection accuracy of the sensor changes depending on the flow direction of the exhaust gas that contacts the tip. Therefore, in the above publication, a blade is provided on the upstream side of the sensor to guide the exhaust gas to the sensor. However, the installation of the blade increases the number of welding man-hours, and there is a risk that foreign matter such as spatter generated during welding will adhere to the inside of the apparatus.

本開示の一局面は、排気ガスの流れを変える部品を設置しなくともセンサの検出精度を高められる排気ガス浄化装置を提供することを目的としている。 An object of one aspect of the present disclosure is to provide an exhaust gas purifying device that can improve the detection accuracy of a sensor without installing a part that changes the flow of exhaust gas.

本開示の一態様は、内燃機関の排気ガス浄化装置である。排気ガス浄化装置は、排気ガス中の環境汚染物質を改質又は捕集するように構成された浄化用部材と、浄化用部材が配置された筒状の本体部と、本体部の排気ガスの排出口に連結されると共に、排気ガスの流れに沿って縮径する縮径部と、縮径部に取り付けられたセンサと、を備える。 One aspect of the present disclosure is an exhaust gas purification device for an internal combustion engine. An exhaust gas purifying device includes a purifying member configured to reform or collect environmental pollutants in exhaust gas, a cylindrical main body portion in which the purifying member is arranged, and an exhaust gas of the main body portion. A reduced diameter portion connected to the outlet and having a reduced diameter along the flow of the exhaust gas, and a sensor attached to the reduced diameter portion.

縮径部は、内周面と、本体部から排気ガスが流入するように構成された上流側開口と、排気ガスを排出するように構成されると共に、上流側開口において縮径部の中心軸と平行な方向から視て、上流側開口と重なるように配置された下流側開口と、を有する。内周面は、縮径部の径方向外側に突出した凸部と、凸部よりも上流側開口に近い位置に凸部と連続して設けられると共に、凸部に対し縮径部の径方向に凹んだ凹部と、を有する。センサは、凸部を貫通する。 The reduced diameter portion has an inner peripheral surface, an upstream opening configured to allow exhaust gas to flow in from the body portion, and a central axis of the reduced diameter portion at the upstream opening. and a downstream opening arranged so as to overlap with the upstream opening when viewed in a direction parallel to. The inner peripheral surface includes a protrusion projecting radially outward from the diameter-reduced portion, a protrusion located closer to the upstream opening than the protrusion, and continuous with the protrusion. and a recess recessed into. A sensor penetrates the protrusion.

このような構成によれば、内周面に設けられた凹部と凸部とによって、内周面に沿って流れていた排気ガスが内周面から剥離する。そのため、排気ガスの流れを変える部品を設置しなくとも縮径部内において排気ガスの速度を高めつつ、排気ガスをセンサの先端に誘導することができる。その結果、センサの検出精度が高められる。 According to such a configuration, the exhaust gas flowing along the inner peripheral surface is separated from the inner peripheral surface by the concave portion and the convex portion provided on the inner peripheral surface. Therefore, it is possible to guide the exhaust gas to the tip of the sensor while increasing the speed of the exhaust gas in the diameter-reduced portion without installing a component that changes the flow of the exhaust gas. As a result, the detection accuracy of the sensor is enhanced.

本開示の一態様では、センサの先端は、縮径部の中心軸を含む断面において、凸部の最上流点と凸部の最下流点とを結ぶ仮想直線よりも縮径部の径方向内側に位置してもよい。このような構成によれば、内周面から剥離した排気ガスをより的確にセンサの先端に誘導できる。 In one aspect of the present disclosure, the tip of the sensor is positioned radially inside the diameter-reduced portion relative to an imaginary straight line connecting the most upstream point of the projection and the most downstream point of the projection in a cross section that includes the center axis of the diameter-reduced portion. may be located in According to such a configuration, the exhaust gas separated from the inner peripheral surface can be more accurately guided to the tip of the sensor.

本開示の一態様では、センサの先端は、下流側開口において縮径部の中心軸と平行な方向から視て、下流側開口よりも縮径部の径方向外側に位置してもよい。このような構成によれば、例えば縮径部の下流側に接続される配管から侵入する水等がセンサに接触することが抑制される。 In one aspect of the present disclosure, the tip of the sensor may be located radially outside the reduced diameter portion relative to the downstream opening when viewed from a direction parallel to the central axis of the reduced diameter portion at the downstream opening. According to such a configuration, for example, contact of water or the like entering from a pipe connected to the downstream side of the diameter-reduced portion is suppressed.

図１は、実施形態における排気ガス浄化装置の模式的な中央断面図である。FIG. 1 is a schematic central cross-sectional view of an exhaust gas purifier according to an embodiment. 図２は、図１の排気ガス浄化装置における縮径部及びセンサの模式的な側面図である。FIG. 2 is a schematic side view of a reduced diameter portion and a sensor in the exhaust gas purifier of FIG. 1. FIG. 図３は、図２の縮径部及びセンサの模式的な正面図である。3 is a schematic front view of the reduced diameter portion and sensor of FIG. 2; FIG. 図４Ａ及び図４Ｂは、図１の排気ガス浄化装置における排気ガスの流れを示す模式図である。4A and 4B are schematic diagrams showing the flow of exhaust gas in the exhaust gas purifier of FIG. 1. FIG. 図５は、図１とは異なる実施形態における排気ガス浄化装置の模式的な中央断面図である。FIG. 5 is a schematic central cross-sectional view of an exhaust gas purifier in an embodiment different from that of FIG. 図６は、図１及び図５とは異なる実施形態における排気ガス浄化装置の模式的な中央断面図である。FIG. 6 is a schematic central cross-sectional view of an exhaust gas purification device in an embodiment different from FIGS. 1 and 5. FIG.

以下、本開示が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。
［１．第１実施形態］
［１－１．構成］
図１に示す排気ガス浄化装置（以下、単に「浄化装置」ともいう。）１は、内燃機関の排気ガス流路内に設けられ、排気ガス中の環境汚染物質を低減する。浄化装置１は、浄化用部材２と、本体部３と、縮径部４と、センサ５とを備える。 Embodiments to which the present disclosure is applied will be described below with reference to the drawings.
[1. First Embodiment]
[1-1. composition]
An exhaust gas purification device (hereinafter also simply referred to as a "purification device") 1 shown in FIG. 1 is provided in an exhaust gas flow path of an internal combustion engine to reduce environmental pollutants in the exhaust gas. The purification device 1 includes a purification member 2 , a body portion 3 , a reduced diameter portion 4 and a sensor 5 .

浄化装置１が設けられる内燃機関は、特に限定されないが、浄化装置１はディーゼル機関の排気ガス浄化装置として特に好適に使用できる。ディーゼル機関としては、自動車、鉄道、船舶、建機等の輸送機器、発電施設などで駆動用又は発電用として用いられるものが挙げられる。 The internal combustion engine provided with the purification device 1 is not particularly limited, but the purification device 1 can be particularly preferably used as an exhaust gas purification device for a diesel engine. Examples of diesel engines include those used for driving or generating power in transportation equipment such as automobiles, railroads, ships, and construction machinery, and power generation facilities.

＜浄化用部材＞
浄化用部材２は、排気ガス中の環境汚染物質を改質又は捕集するように構成されている。ここで、「環境汚染物質」とは、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）、粒状物質（ＰＭ）、硫黄酸化物（ＳＯｘ）、炭化水素類（ＨＣ）等を意味する。 <Purification material>
The purification member 2 is configured to reform or collect environmental pollutants in the exhaust gas. Here, "environmental pollutants" mean carbon monoxide (CO), nitrogen oxides (NOx), particulate matter (PM), sulfur oxides (SOx), hydrocarbons (HC), and the like.

浄化用部材２としては、例えばディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）、ディーゼル微粒子捕集フィルター（ＤＰＦ）、ＮＯｘ吸着剤等が挙げられる。ＤＯＣは、排気ガスに含まれるＰＭ中の可溶有機成分（ＳＯＦ）、ＣＯ及びＨＣを酸化させる触媒である。ＤＰＦは、排気ガスに含まれるＰＭを捕集するフィルターである。ＮＯｘ吸着剤は、ＮＯｘを吸着除去する物質である。 Examples of the purification member 2 include a diesel oxidation catalyst (DOC), a diesel particulate filter (DPF), and a NOx adsorbent. DOC is a catalyst that oxidizes soluble organic components (SOF), CO and HC in PM contained in exhaust gas. A DPF is a filter that collects PM contained in exhaust gas. A NOx adsorbent is a substance that adsorbs and removes NOx.

＜本体部＞
本体部３は、浄化用部材２が内部に配置された筒状の部材である。本体部３は、排気ガスＧの導入口３Ａと、排気ガスＧの排出口３Ｂとを有する。本体部３は、軸方向（つまり排気ガスの流れ方向）に沿って径が変化しない。 <Body part>
The body portion 3 is a cylindrical member in which the purification member 2 is arranged. The body portion 3 has an exhaust gas G inlet 3A and an exhaust gas G outlet 3B. The diameter of the body portion 3 does not change along the axial direction (that is, the flow direction of the exhaust gas).

＜縮径部＞
縮径部４は、本体部３の排気ガスＧの排出口３Ｂに連結されると共に、排気ガスＧの流れに沿って縮径している。縮径部４は、周壁４１と、内周面４２と、センサボス４３と、上流側開口４４と、下流側開口４５とを有する。 <Diameter portion>
The reduced-diameter portion 4 is connected to the exhaust gas G discharge port 3B of the body portion 3 and has a reduced diameter along the flow of the exhaust gas G. As shown in FIG. The reduced diameter portion 4 has a peripheral wall 41 , an inner peripheral surface 42 , a sensor boss 43 , an upstream opening 44 and a downstream opening 45 .

本実施形態では、縮径部４は、非連続的に１段階で縮径している。具合的には、縮径部４は、上流側開口４４の径と内径が等しい上流部４Ａと、下流側開口４５の径と内径が等しい下流部４Ｂとを有する。なお、下流部４Ｂの内径は、後述する凸部４２Ａ及び凹部４２Ｂを除いた部分の内径を意味する。 In this embodiment, the reduced diameter portion 4 is discontinuously reduced in diameter in one step. Specifically, the reduced diameter portion 4 has an upstream portion 4A whose inner diameter is equal to the diameter of the upstream opening 44 and a downstream portion 4B whose inner diameter is equal to the diameter of the downstream opening 45 . In addition, the inner diameter of the downstream portion 4B means the inner diameter of a portion excluding a convex portion 42A and a concave portion 42B, which will be described later.

上流部４Ａには、浄化用部材２及び本体部３の一部が挿入されている。下流部４Ｂには、配管１００の一部が挿入されている。 A portion of the purification member 2 and the body portion 3 is inserted into the upstream portion 4A. A portion of the pipe 100 is inserted into the downstream portion 4B.

周壁４１は、上流部４Ａを構成する大円筒部と、下流部４Ｂを構成する小円筒部と、大円筒部と小円筒部とを縮径部４の径方向（つまり縮径部４の中心軸Ｐ１と直交する方向）に連結する円板部とから構成されている。 The peripheral wall 41 includes a large cylindrical portion forming the upstream portion 4A, a small cylindrical portion forming the downstream portion 4B, and a large cylindrical portion and a small cylindrical portion arranged in the radial direction of the reduced diameter portion 4 (that is, the center of the reduced diameter portion 4). and a disk portion connected in a direction orthogonal to the axis P1.

内周面４２は、凸部４２Ａと凹部４２Ｂとを有する。凸部４２Ａは、下流部４Ｂにおいて、縮径部４の径方向外側に突出した部位である。凹部４２Ｂは、下流部４Ｂにおいて、凸部４２Ａよりも上流側開口４４に近い位置に凸部４２Ａと連続して設けられている。凹部４２Ｂは、凸部４２Ａに対し縮径部４の径方向内側に凹んでいる。 The inner peripheral surface 42 has a convex portion 42A and a concave portion 42B. The convex portion 42A is a portion that protrudes radially outward from the reduced diameter portion 4 in the downstream portion 4B. The concave portion 42B is provided continuously with the convex portion 42A at a position closer to the upstream opening 44 than the convex portion 42A in the downstream portion 4B. The recess 42B is recessed radially inward of the reduced-diameter portion 4 with respect to the projection 42A.

なお、凹部４２Ｂは、凸部４２Ａに対し縮径部４の径方向に凹んでいるが、下流部４Ｂにおける凸部４２Ａ及び凹部４２Ｂ以外の部位よりも縮径部４の径方向外側に位置する。また、凹部４２Ｂは、上流部４Ａと下流部４Ｂとを連結する段差に連続するように設けられている。 Although the recessed portion 42B is recessed in the radial direction of the reduced diameter portion 4 with respect to the projected portion 42A, it is located radially outside of the reduced diameter portion 4 relative to the portions other than the projected portion 42A and the recessed portion 42B in the downstream portion 4B. . Further, the recess 42B is provided so as to be continuous with a step connecting the upstream portion 4A and the downstream portion 4B.

センサボス４３は、図２及び図３に示すように、周壁４１のうち凸部４２Ａと重なる部分の外側に配置されている。本実施形態では、センサボス４３は、周壁４１と一体に形成されている。センサボス４３は、センサ５を縮径部４に対し固定する。 As shown in FIGS. 2 and 3, the sensor boss 43 is arranged outside the portion of the peripheral wall 41 that overlaps the convex portion 42A. In this embodiment, the sensor boss 43 is formed integrally with the peripheral wall 41 . A sensor boss 43 fixes the sensor 5 to the reduced diameter portion 4 .

周壁４１は、縮径部４の中心軸Ｐ１を含む断面において、上流部４Ａから下流部４ＢにかけてＳ字状に湾曲することで、凸部４２Ａ及び凹部４２Ｂを形成している。また、縮径部４の外側には、周壁４１とセンサボス４３とによって縮径部４の中心軸Ｐ１と平行な方向に挟まれる断面Ｕ字状の空間が形成されている。 The peripheral wall 41 forms a convex portion 42A and a concave portion 42B by curving in an S shape from the upstream portion 4A to the downstream portion 4B in a cross section including the central axis P1 of the reduced diameter portion 4 . A space having a U-shaped cross section is formed outside the diameter-reduced portion 4 , sandwiched between the peripheral wall 41 and the sensor boss 43 in a direction parallel to the central axis P<b>1 of the diameter-reduced portion 4 .

図１に示す上流側開口４４は、本体部３の排出口３Ｂから排気ガスＧが流入するように構成されている。上流側開口４４は、本体部３と接続されている。 The upstream opening 44 shown in FIG. 1 is configured such that the exhaust gas G flows in from the discharge port 3B of the main body portion 3 . The upstream opening 44 is connected to the body portion 3 .

下流側開口４５は、排気ガスＧを配管１００に排出するように構成されている。下流側開口４５の径は、上流側開口４４の径よりも小さい。下流側開口４５は、上流側開口４４において縮径部４の中心軸Ｐ１と平行な方向から視て、上流側開口４４と全体が重なるように配置されている。具体的には、縮径部４の中心軸Ｐ１と平行な方向から視て、下流側開口４５の中心は上流側開口４４の中心と一致する。 The downstream opening 45 is configured to discharge the exhaust gas G to the pipe 100 . The diameter of the downstream opening 45 is smaller than the diameter of the upstream opening 44 . The downstream opening 45 is arranged so as to entirely overlap the upstream opening 44 when viewed from a direction parallel to the central axis P1 of the diameter-reduced portion 4 at the upstream opening 44 . Specifically, the center of the downstream side opening 45 coincides with the center of the upstream side opening 44 when viewed from a direction parallel to the central axis P1 of the reduced diameter portion 4 .

＜センサ＞
センサ５は、例えば、排気ガスＧの測定対象成分（例えばＮＯｘ、ＰＭ、Ｏ_２等）の濃度、排気ガスの温度等を測定するように構成されている。なお、これらの測定対象は一例である。センサ５は、先端５Ａから排気ガスの一部を内部に取り込んで測定を行う棒状の装置である。 <Sensor>
The sensor 5 is configured to measure, for example, the concentration of measurement target components (for example, NOx, PM, _O2, etc.) in the exhaust gas G, the temperature of the exhaust gas, and the like. Note that these measurement targets are examples. The sensor 5 is a bar-shaped device that takes in part of the exhaust gas from the tip 5A and performs measurement.

センサ５は、縮径部４のセンサボス４３に取り付けられている。また、センサ５は、縮径部４の凸部４２Ａを貫通している。センサ５の中心軸Ｐ２は、縮径部４の径方向に対して交差している。 The sensor 5 is attached to the sensor boss 43 of the reduced diameter portion 4 . Further, the sensor 5 penetrates the convex portion 42A of the reduced diameter portion 4 . A central axis P2 of the sensor 5 intersects the radial direction of the reduced diameter portion 4 .

センサ５の先端５Ａは、図１に示すように、縮径部４の中心軸Ｐ１を含む断面において、凸部４２Ａの最上流点Ｓ１と凸部４２Ａの最下流点Ｓ２とを結ぶ仮想直線Ｌよりも縮径部４の径方向内側に位置している。 The tip 5A of the sensor 5 is, as shown in FIG. It is located radially inside the diameter-reduced portion 4.

最上流点Ｓ１は、凸部４２Ａのうち、最も上流側に位置する点であり、凸部４２Ａと凹部４２Ｂとの連結点である。最下流点Ｓ２は、凸部４２Ａのうち、最も下流側に位置する点であり、下流側開口４５との連結点である。 The most upstream point S1 is the most upstream point of the convex portion 42A, and is a connection point between the convex portion 42A and the concave portion 42B. The most downstream point S<b>2 is the most downstream point of the protrusion 42</b>A, and is a connection point with the downstream opening 45 .

また、センサ５の先端５Ａは、下流側開口４５において縮径部４の中心軸Ｐ１と平行な方向から視て、下流側開口４５よりも縮径部４の径方向外側に位置している。つまり、図３に示すように、センサ５を取り付けた縮径部４を下流側開口４５側から中心軸Ｐ１と平行な方向に視ると、センサ５の先端５Ａは縮径部４と重なるため視認されない。 Further, the tip 5A of the sensor 5 is located radially outside the downstream opening 45 of the reduced diameter portion 4 when viewed from the direction parallel to the central axis P1 of the reduced diameter portion 4 at the downstream opening 45 . That is, as shown in FIG. 3, when the reduced-diameter portion 4 to which the sensor 5 is attached is viewed from the downstream opening 45 side in a direction parallel to the central axis P1, the tip 5A of the sensor 5 overlaps the reduced-diameter portion 4. Not visible.

［１－２．作用］
以下、浄化装置１の縮径部４における排気ガスの流れについて図４Ａ，４Ｂを用いて説明する。 [1-2. action]
The flow of exhaust gas in the reduced diameter portion 4 of the purifier 1 will be described below with reference to FIGS. 4A and 4B.

図４Ａに示すように、浄化装置１では、上流部４Ａから下流部４Ｂへ縮径する部分において排気ガスが内周面４２に沿って流れるが、凹部４２Ｂ及び凸部４２Ａによって排気ガスが内周面４２から剥離する。 As shown in FIG. 4A, in the purifier 1, the exhaust gas flows along the inner peripheral surface 42 at the portion where the diameter is reduced from the upstream portion 4A to the downstream portion 4B. Peel away from surface 42 .

また、図４Ｂに示すように、このような排気ガスの剥離によって、センサ５に供給される排気ガスの流速が上昇する。なお、図４Ｂの矢印の太さは流速の大きさを示している。また、図４Ｂでは、縮径部４による流路断面積の減少効果によっても排気ガスの流速が下流側で上昇している。 Moreover, as shown in FIG. 4B, such separation of the exhaust gas increases the flow velocity of the exhaust gas supplied to the sensor 5 . Note that the thickness of the arrow in FIG. 4B indicates the magnitude of the flow velocity. In addition, in FIG. 4B, the flow velocity of the exhaust gas increases on the downstream side due to the effect of reducing the cross-sectional area of the flow path by the diameter-reduced portion 4 as well.

［１－３．効果］
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１ａ）内周面４２に設けられた凹部４２Ｂと凸部４２Ａとによって、内周面４２に沿って流れていた排気ガスが内周面４２から剥離する。そのため、排気ガスの流れを変える部品を設置しなくとも縮径部４内において排気ガスの速度を高めつつ、排気ガスをセンサ５の先端５Ａに誘導することができる。その結果、センサ５の検出精度が高められる。 [1-3. effect]
According to the embodiment detailed above, the following effects are obtained.
(1a) Exhaust gas flowing along the inner peripheral surface 42 is separated from the inner peripheral surface 42 by the concave portion 42B and the convex portion 42A provided on the inner peripheral surface 42 . Therefore, it is possible to guide the exhaust gas to the tip 5A of the sensor 5 while increasing the speed of the exhaust gas in the diameter-reduced portion 4 without installing a part that changes the flow of the exhaust gas. As a result, the detection accuracy of the sensor 5 is enhanced.

（１ｂ）センサ５の先端５Ａが凸部４２Ａの最上流点Ｓ１と凸部４２Ａの最下流点Ｓ２とを結ぶ仮想直線Ｌよりも縮径部４の径方向内側に位置していることで、内周面４２から剥離した排気ガスをより的確にセンサ５の先端５Ａに誘導できる。 (1b) The tip 5A of the sensor 5 is located radially inside the reduced-diameter portion 4 from the imaginary straight line L connecting the most upstream point S1 of the convex portion 42A and the most downstream point S2 of the convex portion 42A. Exhaust gas separated from the inner peripheral surface 42 can be guided to the tip 5A of the sensor 5 more accurately.

（１ｃ）センサ５の先端５Ａが下流側開口４５よりも縮径部４の径方向外側に位置することで、例えば縮径部４の下流側に接続される配管１００から侵入する水等がセンサ５に接触することが抑制される。 (1c) By positioning the tip 5A of the sensor 5 radially outside the diameter-reduced portion 4 relative to the downstream side opening 45, for example, water entering from the pipe 100 connected to the downstream side of the diameter-reduced portion 4 can be prevented from entering the sensor. 5 is suppressed.

［２．第２実施形態］
図５に示す浄化装置１１は、内燃機関の排気ガス流路内に設けられ、排気ガス中の環境汚染物質を低減する。 [2. Second Embodiment]
A purification device 11 shown in FIG. 5 is provided in an exhaust gas flow path of an internal combustion engine to reduce environmental pollutants in the exhaust gas.

浄化装置１１は、浄化用部材２と、本体部３と、縮径部１４と、センサ５とを備える。浄化装置１１の浄化用部材２、本体部３、及びセンサ５は、図１の浄化装置１と同じものであるため、同一の符号を付して説明を省略する。 The purification device 11 includes a purification member 2 , a body portion 3 , a reduced diameter portion 14 and a sensor 5 . The purification member 2, main body 3, and sensor 5 of the purification device 11 are the same as those of the purification device 1 of FIG.

縮径部１４は、本体部３の排気ガスＧの排出口３Ｂに連結されると共に、排気ガスＧの流れに沿って縮径している。縮径部１４は、周壁１４１と、内周面１４２と、センサボス１４３と、上流側開口１４４と、下流側開口１４５とを有する。 The reduced-diameter portion 14 is connected to the exhaust gas G discharge port 3B of the body portion 3 and has a reduced diameter along the flow of the exhaust gas G. As shown in FIG. The reduced diameter portion 14 has a peripheral wall 141 , an inner peripheral surface 142 , a sensor boss 143 , an upstream opening 144 and a downstream opening 145 .

本実施形態では、縮径部１４は、非連続的に１段階で縮径した後、連続的に縮径している。具合的には、縮径部１４は、上流側開口１４４の径と内径が等しい上流部１４Ａと、上流部１４Ａよりも内径が小さい中間部１４Ｂと、テーパ状に縮径する下流部１４Ｃとを有する。なお、中間部１４Ｂ及び下流部１４Ｃの内径は、後述する凸部１４２Ａ及び凹部１４２Ｂを除いた部分の内径を意味する。 In the present embodiment, the reduced-diameter portion 14 is discontinuously reduced in diameter in one step and then continuously reduced in diameter. Specifically, the reduced diameter portion 14 includes an upstream portion 14A having an inner diameter equal to the diameter of the upstream opening 144, an intermediate portion 14B having an inner diameter smaller than that of the upstream portion 14A, and a downstream portion 14C having a tapered diameter. have. In addition, the inner diameters of the intermediate portion 14B and the downstream portion 14C mean the inner diameters of the portions excluding the convex portion 142A and the concave portion 142B, which will be described later.

上流部１４Ａには、浄化用部材２及び本体部３の一部が挿入されている。下流部１４Ｃには、配管１００の一部が挿入されている。 A portion of the purification member 2 and the body portion 3 is inserted into the upstream portion 14A. A portion of the pipe 100 is inserted into the downstream portion 14C.

周壁１４１は、上流部１４Ａを構成する大円筒部と、中間部１４Ｂを構成する中円筒部と、下流部１４Ｃを構成する円錐筒部と、大円筒部と中円筒部とを縮径部１４の径方向（つまり、縮径部１４の中心軸Ｐ１と直交する方向）に連結する円板部とから構成されている。 The peripheral wall 141 includes a large cylindrical portion constituting the upstream portion 14A, a middle cylindrical portion constituting the intermediate portion 14B, a conical cylindrical portion constituting the downstream portion 14C, and the large cylindrical portion and the middle cylindrical portion combined into the reduced diameter portion 14. and a disk portion connected in the radial direction (that is, the direction perpendicular to the central axis P1 of the reduced diameter portion 14).

内周面１４２は、凸部１４２Ａと凹部１４２Ｂとを有する。凸部１４２Ａは、中間部１４Ｂ及び下流部１４Ｃにおいて、縮径部１４の径方向外側に突出した部位である。凹部１４２Ｂは、中間部１４Ｂにおいて、凸部１４２Ａよりも上流側開口１４４に近い位置に凸部１４２Ａと連続して設けられている。凹部１４２Ｂは、凸部１４２Ａに対し縮径部１４の径方向に凹んでいる。 The inner peripheral surface 142 has a convex portion 142A and a concave portion 142B. The convex portion 142A is a portion that protrudes radially outward from the reduced diameter portion 14 in the intermediate portion 14B and the downstream portion 14C. The concave portion 142B is provided continuously with the convex portion 142A at a position closer to the upstream opening 144 than the convex portion 142A in the intermediate portion 14B. The concave portion 142B is concave in the radial direction of the reduced diameter portion 14 with respect to the convex portion 142A.

なお、凹部１４２Ｂは、凸部１４２Ａに対し縮径部１４の径方向に凹んでいるが、中間部１４Ｂにおける凸部１４２Ａ及び凹部１４２Ｂ以外の部位よりも縮径部１４の径方向外側に位置する。また、凹部１４２Ｂは、上流部１４Ａと中間部１４Ｂとを連結する段差に連続するように設けられている。 Although the recessed portion 142B is recessed in the radial direction of the reduced diameter portion 14 with respect to the projected portion 142A, it is located radially outside of the reduced diameter portion 14 relative to the portions of the intermediate portion 14B other than the projected portion 142A and the recessed portion 142B. . Further, the recess 142B is provided so as to be continuous with a step connecting the upstream portion 14A and the intermediate portion 14B.

センサボス１４３は、周壁１４１に設けられた貫通孔に嵌るように配置されている。センサボス１４３の底部は、凸部１４２Ａの一部を構成している。センサボス１４３は、センサ５を縮径部１４に対し固定する。 The sensor boss 143 is arranged to fit into a through hole provided in the peripheral wall 141 . A bottom portion of the sensor boss 143 constitutes a part of the convex portion 142A. A sensor boss 143 fixes the sensor 5 to the reduced diameter portion 14 .

周壁１４１は、縮径部１４の中心軸Ｐ１を含む断面において、上流部１４Ａから下流部１４ＣにかけてＳ字状に湾曲することで、凸部１４２Ａ及び凹部１４２Ｂを形成している。また、縮径部１４の外側には、周壁１４１とセンサボス１４３とによって縮径部１４の中心軸Ｐ１と平行な方向に挟まれる断面Ｕ字状の空間が形成されている。 The peripheral wall 141 forms a convex portion 142A and a concave portion 142B by curving in an S shape from the upstream portion 14A to the downstream portion 14C in a cross section including the central axis P1 of the reduced diameter portion 14 . A space having a U-shaped cross section is formed outside the diameter-reduced portion 14 , sandwiched between the peripheral wall 141 and the sensor boss 143 in a direction parallel to the central axis P<b>1 of the diameter-reduced portion 14 .

上流側開口１４４は、本体部３の排出口３Ｂから排気ガスＧが流入するように構成されている。上流側開口１４４は、本体部３と接続されている。 The upstream opening 144 is configured such that the exhaust gas G flows in from the discharge port 3B of the main body 3 . The upstream opening 144 is connected to the body portion 3 .

下流側開口１４５は、排気ガスＧを配管１００に排出するように構成されている。下流側開口１４５の径は、上流側開口１４４の径よりも小さい。下流側開口１４５は、上流側開口１４４において縮径部１４の中心軸Ｐ１と平行な方向から視て、上流側開口１４４と全体が重なるように配置されている。具体的には、縮径部１４の中心軸Ｐ１と平行な方向から視て、下流側開口１４５の中心は上流側開口１４４の中心と一致する。 The downstream opening 145 is configured to discharge the exhaust gas G to the pipe 100 . The diameter of the downstream opening 145 is smaller than the diameter of the upstream opening 144 . The downstream opening 145 is arranged so as to entirely overlap the upstream opening 144 when viewed from a direction parallel to the central axis P1 of the reduced diameter portion 14 at the upstream opening 144 . Specifically, the center of the downstream side opening 145 coincides with the center of the upstream side opening 144 when viewed from a direction parallel to the central axis P1 of the reduced diameter portion 14 .

センサ５の先端５Ａは、縮径部１４の中心軸Ｐ１を含む断面において、凸部１４２Ａの最上流点Ｓ１と凸部１４２Ａの最下流点Ｓ２とを結ぶ仮想直線Ｌよりも縮径部１４の径方向内側に位置している。また、センサ５の先端５Ａは、下流側開口１４５において縮径部１４の中心軸Ｐ１と平行な方向から視て、下流側開口１４５よりも縮径部１４の径方向外側に位置している。 The tip 5A of the sensor 5 is positioned further along the diameter-reduced portion 14 than the imaginary straight line L connecting the most upstream point S1 of the projection 142A and the most downstream point S2 of the projection 142A in a cross section including the central axis P1 of the diameter-reduced portion 14. located radially inward. Further, the tip 5A of the sensor 5 is located radially outside the downstream opening 145 of the reduced diameter portion 14 when viewed from the direction parallel to the central axis P1 of the reduced diameter portion 14 at the downstream opening 145 .

本実施形態では、センサ５は、中心軸Ｐ２が縮径部１４の径方向と平行となる向きに配置されている。ただし、図６に示すように、センサ５は、中心軸Ｐ２が縮径部１４の径方向と交差する向きに配置されてもよい。図６においても、センサ５の先端５Ａは、縮径部１４の中心軸Ｐ１を含む断面において、凸部１４２Ａの最上流点Ｓ１と凸部１４２Ａの最下流点Ｓ２とを結ぶ仮想直線Ｌよりも縮径部１４の径方向内側に位置している。また、センサ５の先端５Ａは、下流側開口１４５において縮径部１４の中心軸Ｐ１と平行な方向から視て、下流側開口１４５よりも縮径部１４の径方向外側に位置している。 In the present embodiment, the sensor 5 is arranged such that the central axis P2 is parallel to the radial direction of the reduced diameter portion 14 . However, as shown in FIG. 6 , the sensor 5 may be arranged in a direction in which the central axis P2 intersects the radial direction of the reduced-diameter portion 14 . In FIG. 6 as well, the tip 5A of the sensor 5 is located above the imaginary straight line L connecting the most upstream point S1 of the convex portion 142A and the most downstream point S2 of the convex portion 142A in the cross section including the central axis P1 of the reduced diameter portion 14. It is located radially inside the reduced diameter portion 14 . Further, the tip 5A of the sensor 5 is located radially outside the downstream opening 145 of the reduced diameter portion 14 when viewed from the direction parallel to the central axis P1 of the reduced diameter portion 14 at the downstream opening 145 .

［３．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。 [3. Other embodiments]
Although the embodiments of the present disclosure have been described above, it is needless to say that the present disclosure is not limited to the above embodiments and can take various forms.

（３ａ）上記実施形態の排気ガス浄化装置において、センサの先端は、縮径部の中心軸を含む断面において、凸部の最上流点と凸部の最下流点とを結ぶ仮想直線よりも縮径部の径方向外側に位置してもよい。 (3a) In the exhaust gas purifying device of the above embodiment, the tip of the sensor is narrower than the imaginary straight line connecting the most upstream point of the convex portion and the most downstream point of the convex portion in the cross section including the central axis of the diameter-reduced portion. It may be positioned radially outward of the diametrical portion.

（３ｂ）上記実施形態の排気ガス浄化装置において、センサの先端は、縮径部の中心軸と平行な方向から視て、下流側開口よりも縮径部の径方向内側に位置してもよい。 (3b) In the exhaust gas purifier of the above embodiment, the tip of the sensor may be located radially inside the diameter-reduced portion relative to the downstream opening when viewed from a direction parallel to the central axis of the diameter-reduced portion. .

（３ｃ）上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。 (3c) The function of one component in the above embodiments may be distributed as multiple components, or the functions of multiple components may be integrated into one component. Also, part of the configuration of the above embodiment may be omitted. Also, at least a part of the configuration of the above embodiment may be added, replaced, etc. with respect to the configuration of the other above embodiment. It should be noted that all aspects included in the technical idea specified by the wording in the claims are embodiments of the present disclosure.

１…排気ガス浄化装置、２…浄化用部材、３…本体部、３Ａ…導入口、３Ｂ…排出口、
４…縮径部、４Ａ…上流部、４Ｂ…下流部、５…センサ、５Ａ…先端、
１１…排気ガス浄化装置、１４…縮径部、１４Ａ…上流部、１４Ｂ…中間部、
１４Ｃ…下流部、４１…周壁、４２…内周面、４２Ａ…凸部、４２Ｂ…凹部、
４３…センサボス、４４…上流側開口、４５…下流側開口、１００…配管、
１４１…周壁、１４２…内周面、１４２Ａ…凸部、１４２Ｂ…凹部、
１４３…センサボス、１４４…上流側開口、１４５…下流側開口。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... exhaust-gas purification apparatus, 2... purification member, 3... main-body part, 3A... inlet, 3B... discharge port,
4... Diameter reduction part 4A... Upstream part 4B... Downstream part 5... Sensor 5A... Tip
REFERENCE SIGNS LIST 11 Exhaust gas purification device 14 Reduced diameter portion 14A Upstream portion 14B Intermediate portion
14C... downstream part, 41... peripheral wall, 42... inner peripheral surface, 42A... convex part, 42B... concave part,
43...Sensor boss, 44...Upstream side opening, 45...Downstream side opening, 100...Pipe,
141... Peripheral wall, 142... Inner peripheral surface, 142A... Convex part, 142B... Concave part,
143...Sensor boss, 144...Upstream side opening, 145...Downstream side opening.

Claims

内燃機関の排気ガス浄化装置であって、
排気ガス中の環境汚染物質を改質又は捕集するように構成された浄化用部材と、
前記浄化用部材が配置された筒状の本体部と、
前記本体部の前記排気ガスの排出口に連結されると共に、前記排気ガスの流れに沿って縮径する縮径部と、
前記縮径部に取り付けられたセンサと、
を備え、
前記縮径部は、
内周面と、
前記本体部から前記排気ガスが流入するように構成された上流側開口と、
前記排気ガスを排出するように構成されると共に、前記上流側開口において前記縮径部の中心軸と平行な方向から視て、前記上流側開口と重なるように配置された下流側開口と、
上流部と、
前記上流部よりも内径の小さい下流部と、
前記上流部と前記下流部とを連結する段差と、
を有し、
前記内周面は、
前記下流部において前記縮径部の径方向外側に突出した凸部と、
前記凸部よりも前記上流側開口に近い位置に前記凸部及び前記段差と連続して設けられると共に、前記凸部に対し前記縮径部の径方向に凹んだ凹部と、
を有し、
前記センサは、前記凸部を貫通する、排気ガス浄化装置。 An exhaust gas purification device for an internal combustion engine,
a purification member configured to modify or collect environmental pollutants in exhaust gas;
a tubular main body in which the purification member is arranged;
a reduced-diameter portion connected to the exhaust gas outlet of the main body portion and having a reduced diameter along the flow of the exhaust gas;
a sensor attached to the reduced diameter portion;
with
The reduced diameter portion is
an inner peripheral surface;
an upstream opening configured to allow the exhaust gas to flow from the main body;
a downstream opening configured to discharge the exhaust gas and arranged so as to overlap the upstream opening when viewed from a direction parallel to the central axis of the reduced diameter portion in the upstream opening;
upstream and
a downstream portion having an inner diameter smaller than that of the upstream portion;
a step connecting the upstream portion and the downstream portion;
has
The inner peripheral surface is
a convex portion protruding radially outward of the diameter-reduced portion in the downstream portion ;
a concave portion provided continuously with the convex portion and the step at a position closer to the upstream opening than the convex portion and recessed in the radial direction of the reduced-diameter portion with respect to the convex portion;
has
The exhaust gas purifier, wherein the sensor penetrates the convex portion.

請求項１に記載の排気ガス浄化装置であって、
前記センサの先端は、前記縮径部の中心軸を含む断面において、前記凸部の最上流点と前記凸部の最下流点とを結ぶ仮想直線よりも前記縮径部の径方向内側に位置する、排気ガス浄化装置。 The exhaust gas purifier according to claim 1,
The tip of the sensor is located radially inside the diameter-reduced portion relative to an imaginary straight line connecting the most upstream point of the projection and the most downstream point of the projection in a cross section including the central axis of the diameter-reduced portion. Exhaust gas purification device.

請求項１又は請求項２に記載の排気ガス浄化装置であって、
前記センサの先端は、前記下流側開口において前記縮径部の中心軸と平行な方向から視て、前記下流側開口よりも前記縮径部の径方向外側に位置する、排気ガス浄化装置。 The exhaust gas purification device according to claim 1 or claim 2,
The exhaust gas purifying device according to claim 1, wherein the tip of the sensor is located radially outside the downstream opening of the diameter-reduced portion when viewed from a direction parallel to the center axis of the diameter-reduced portion at the downstream opening.