(57)【要約】【課題】排気ガスの加温装置において排気ガスの流動に伴い発生する圧力損失を低減させること。【解決手段】排気ガスの加温装置２０は、排気ガスを加温する加温部材４０と、排気ガスを排出する排出部３１ｂを有し、内部に加温部材４０を備える第１の排気ガス流路部３１と、排気ガスを排出する排出部３２ｂを有し、第１の排気ガス流路部３１とは異なる第２の排気ガス流路部３２と、第１の排気ガス流路部３１の排出部３１ｂおよび第２の排気ガス流路部３２の排出部３２ｂと接続され単一の流路部を形成する合流流路部３５を備える。合流流路部３５は、第１の排気ガス流路部３１の流路断面積より大きな流路断面積を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気ガスの加温装置であって、
前記排気ガスを加温する加温部材と、
前記排気ガスを排出する排出部を有し、内部に前記加温部材を備える第１の排気ガス流路部と、
前記排気ガスを排出する排出部を有し、前記第１の排気ガス流路部とは異なる第２の排気ガス流路部と、
前記第１の排気ガス流路部の前記排出部および前記第２の排気ガス流路部の前記排出部と接続され単一の流路部を形成する合流流路部であって、前記第１の排気ガス流路部の流路断面積以上の流路断面積を有する合流流路部と、を備える、加温装置。
【請求項２】
請求項１に記載の加温装置において、
前記合流流路部の流路断面積は、前記第２の排気ガス流路部の流路断面積以上である、加温装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の加温装置において、
前記第１の排気ガス流路部の流路断面積は前記第２の排気ガス流路部の流路断面積以下である、加温装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の加温装置はさらに、
筐体を備え、
前記第１の排気ガス流路部および前記第２の排気ガス流路部は、前記筐体内に形成されている、加温装置。
【請求項５】
請求項１から３のいずれか一項に記載の加温装置において、
前記第１の排気ガス流路部および前記第２の排気ガス流路部は、第１の排気管および第２の排気管によって形成されている、加温装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関の排気管路に配置される、排気ガスの加温装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年における内燃機関の排出ガス（排気ガス）成分に関する規制に対応するために、内燃機関の排気管経路には種々の排気ガス浄化装置が配置されている。これら排気ガス浄化装置は、触媒や尿素水といった化学物質とＮＯｘやＰＭ（粒子状物質：Particulate Matter）といった排気ガス成分との間における化学反応によって排気ガス成分を浄化しており、化学物質は最適な浄化性能を発揮するための温度域を有する。
【０００３】
一方、排気ガス温度は、内燃機関の運転状態に応じて変動する。そこで、蓄熱器やヒータといった加温部材を排気管経路に配置し、排気ガスを加温して、排気ガス温度を所定温度まで上昇させる技術が提案されている（例えば、引用文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１９０４６２号公報
【０００５】
しかしながら、従来の技術においては、排気ガスを加温する加温装置の流路形状について十分な考慮がなされておらず、加温装置における圧力損失については十分に検討がなされていなかった。圧力損失が大きい場合、排気ガスの円滑な排出が妨げられ、内燃機関の効率を低下させ、燃料消費率を低下させるという問題がある。また、加温装置における圧力損失の低減に伴う加温装置の大型化は、配置スペース並びに重量増という問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、排気ガスの加温装置の大型化を抑制しつつ、加温装置において排気ガスの流動に伴い発生する圧力損失を低減させることが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の態様として実現することが可能である。
【０００８】
第１の態様は、内燃機関の排気ガスの加温装置を提供する。第１の態様に係る加温装置は、前記排気ガスを加温する加温部材と、前記排気ガスを排出する排出部を有し、内部に前記加温部材を備える第１の排気ガス流路部と、前記排気ガスを排出する排出部を有し、前記第１の排気ガス流路部とは異なる第２の排気ガス流路部と、前記第１の排気ガス流路部の前記排出部および前記第２の排気ガス流路部の前記排出部と接続され単一の流路部を形成する合流流路部であって、前記第１の排気ガス流路部の流路断面積以上の流路断面積を有する合流流路部と、を備える。
【０００９】
第１の態様に係る排気ガスの加温装置は、第１の排気ガス流路部の流路断面積以上の流路断面積を有する合流流路部を備えているので、排気ガスの加温装置の大型化を抑制しつつ、加温装置において排気ガスの流動に伴い発生する圧力損失を低減させることができる。
【００１０】
第１の態様に係る加温装置において、前記合流流路部の流路断面積は、前記第２の排気ガス流路部の流路断面積以上であっても良い。この場合には、第２の排ガス流路部における圧力損失を低減することができるので、加温装置において排気ガスの流動に伴い発生する圧力損失をさらに低減させることができる。
【００１１】
第１の態様に係る加温装置において、前記第１の排気ガス流路部の流路断面積は前記第２の排気ガス流路部の流路断面積以下であっても良い。この場合には、第２の排気ガス流路部の圧力損失をさらに低減することが可能となり、第２の排気ガス流路部をより多く使用する態様において燃料消費率を向上させることができる。
【００１２】
第１の態様に係る加温装置はさらに、筐体を備え、前記第１の排気ガス流路部および前記第２の排気ガス流路部は、前記筐体内に形成されていても良い。この場合には、加温装置を一つのモジュールとして取り扱うことが可能となり加温装置の取り扱いを簡易化できる。
【００１３】
第１の態様に係る加温装置において、前記第１の排気ガス流路部および前記第２の排気ガス流路部は、第１の排気管および第２の排気管によって形成されていても良い。この場合には、加温装置の全体形状を配置位置に合わせて変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施形態に係る排気ガスの加温装置を備える車両を概略的に示す説明図である。
【図２】第１の実施形態に係る排気ガスの加温装置の流路構成を示す縦断面図である。
【図３】第１の実施形態に係る排気ガスの加温装置の構成を模式的に示す斜視図である。
【図４】第１の実施形態に係る排気ガスの加温装置の第１の他の例を示す説明図である。
【図５】第１の実施形態に係る排気ガスの加温装置の第２の他の例を示す説明図である。
【図６】第２の実施形態に係る排気ガスの加温装置の流路構成を示す縦断面図である。
【図７】第２の実施形態に係る排気ガスの加温装置の第１の他の例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明に係る排気ガスの加温装置を適用可能な一態様として、ディーゼルエンジン（内燃機関）を備える車両を例にとって以下説明する。図１は第１の実施形態に係る排気ガスの加温装置を備える車両を概略的に示す説明図である。
【００１６】
第１の実施形態：
車両５００は、ディーゼルエンジン（以下、「エンジン」と呼ぶ。）５１０、４つの車輪５２０および排気ガス浄化システム１０を備えている。エンジン５１０は、軽油を燃料とし、燃料の爆発燃焼によって駆動力を出力し、また、爆発燃焼に伴いＮＯｘ（窒素酸化物）およびＰＭ（粒子状物質）を含む排気ガスを排気系統に備えられた排気ガス浄化システム１０を介して大気に排出する。なお、第１の実施形態において用いられる図１に示す車両構成は、他の実施形態においても同様に用いられ得る。
【００１７】
排気ガス浄化システム１０は、排気管１１（排気管路）上に種々の排気ガス浄化装置を備えている。排気管１１は、エンジン５１０側（排気ガス流れの上流側）においてマニフォールド１１ａを介してエンジン５１０と接続され、排気ガス流れの最下流側にはマフラエンドパイプ１１ｂを備えている。排気ガス浄化システムは、排気ガス流れの上流側から、ディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）１２、ディーゼル微粒子フィルタ（ＤＰＦ）１３、排気ガスの加温装置２０、選択触媒還元装置（ＳＣＲ）１４およびアンモニアスリップ・ディーゼル酸化触媒（ＮＨ３ＤＯＣ）１５を排気管１１上に備えている。排気管１１上におけるＤＯＣ１２の前段には燃料噴射装置１７が配置されても良く、ＳＣＲ装置１４の前段には尿素水噴射装置１８が配置されている。なお、本実施例における排気管上という用語は、排気管の内側、および排気管の途中（排気管の一部を構成）のいずれをも意味する。
【００１８】
ディーゼル酸化触媒１２は、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）等の貴金属を触媒として担持し、排気ガス中に含まれる未燃焼ガス成分である一酸化炭素（ＣＯ）および炭化水素（ＨＣ）を酸化して、二酸化炭素（ＣＯ２）および水（Ｈ２Ｏ）へと変換すると共に、排気ガス中に含まれる一酸化窒素（ＮＯ）を酸化して、二酸化窒素（ＮＯ２）に変換する。
【００１９】
ディーゼル微粒子フィルタ１３は、排気ガス中に含まれる粒子状物質（ＰＭ）を多孔質セラミックスまたは金属の微細な間隙で捕集するフィルタである。多孔質の表面には白金等の金属触媒が塗布されており、ディーゼル微粒子フィルタ１３は、ディーゼル酸化触媒１２により生成されるＮＯｘの存在下において、粒子状物質が、２５０〜３００℃の雰囲気中で触媒と化学反応を起こし、二酸化炭素（ＣＯ２）および水（Ｈ２Ｏ）に変換されることによって自然再生される。ディーゼル微粒子フィルタ１３は、ディーゼル酸化触媒１２に対して燃料噴射装置１７を介して直接または排気行程を経てエンジン５１０から間接的に燃料を供給し、燃料由来の炭化水素を触媒燃焼させて排気温度を４５０℃以上として捕集された粒子状物質を酸化させる強制再生によっても再生され得る。
【００２０】
なお、ＤＰＦ１３としては、粒子状物質を物理的に捕集して炭化水素の触媒燃焼により粒子状物質を酸化させるタイプの他、プラズマ生成装置において低温プラズマを発生させてＯ３を中心とする活性種を生成し、生成された活性種をＤＰＦに供給し、ＨＣ、Ｃといった粒子状物質成分を、Ｈ２Ｏ、ＣＯ２に変換（酸化）するプラズマＤＰＦが用いられても良い。プラズマＤＰＦにおいては、燃料を用いることなく粒子状物質を酸化することができる一方で、物理的形状にて粒子状物質を捕集しないため、予め処理すべき粒子状物質量に応じた活性種量を生成できるようプラズマ生成装置を設計することが求められている。
【００２１】
選択触媒還元（ＳＣＲ）装置１４は、ゼオライト系触媒またはバナジウム系触媒を担持し、ＮＯｘを選択的に還元する装置である。選択触媒還元装置１４においては、一般的に、選択触媒還元装置１４入口前段において尿素水噴射装置１８により尿素水を排気ガスに吹きかけ、尿素水の熱分解、加水分解反応を経て、アンモニア（ＮＨ３）を生成し、排気ガス中のＮＯｘ成分を窒素（Ｎ２）および水（Ｈ２Ｏ）に変換する。したがって、選択触媒還元装置１４の入口前段においては、排気ガス温度は、尿素水からアンモニアを得るために、適切な温度、たとえば、２００℃以上の温度であることが求められている。
【００２２】
アンモニアスリップ・ディーゼル酸化触媒１５は、ディーゼル酸化触媒１２と同様の触媒を担持し、選択触媒還元装置１４において反応に供しなかったアンモニアを酸化分解して、窒素またはＮＯｘを生成する。
【００２３】
第１の実施形態に係る排気ガスの加温装置２０について以下に詳述する。図２は第１の実施形態に係る排気ガスの加温装置の流路構成を示す縦断面図である。図３は第１の実施形態に係る排気ガスの加温装置の構成を模式的に示す斜視図である。
【００２４】
排気ガスの加温装置２０は、ケース２１（筐体）、第１の流路部３１、第２の流路部３２、加温部材４０、流路切替弁（切替部）６０を備えている。ケース２１は、ステンレス鋼、酸化防止処理が施された鋼板から形成されており、排気ガスの流れ方向に平行な平面２１ｐ、平面２１ｐと対向する底面２１ｒ、平面２１ｐおよび底面２１ｒとを繋ぐ対向する一対の側面２１ｓとを備えている。排気ガスの加温装置２０（ケース２１）は、排気ガスが流入する流入部２１ａ、排気ガスが流出する流出部２１ｂを備えている。なお、図２の縦断面図は、平面２１ｐと平行な切断面によって加温装置２０（ケース２１）を切断した断面図である。
【００２５】
第１の実施形態に係る排気ガスの加温装置２０は、ケース２１内部の少なくとも一部の空間を仕切板２２で仕切ることによって、ケース２１の内部に排気ガスが流れる排気ガス流路部としての、第１および第２の流路部３１、３２を備えている。第１の流路部３１は排気ガスが導入される第１導入部３１ａおよび排気ガスが排出される第１排出部３１ｂを備えている。第２の流路部３２は、排気ガスが導入される第２導入部３２ａおよび排気ガスが排出される第２排出部３２ｂを備えている。第１排出部３１ｂおよび第２排出部３２ｂは、単一の流路部を形成する合流流路部３５と接続されている。例えば、第１の流路部３１と合流流路部３５とは、断面積が変化する、あるいは、第１の流路部３１と合流流路部３５とが接続する移行部３４を介して接続されている。本実施形態における、合流流路部３５は、第１および第２の流路部３１、３２を流動してきた個別の排気ガス流が合流して一体の排気ガス流となる流路部である。合流流路部３５は、第１および第２の流路部３１、３２と連通する流入側の２つの開口部と、当該２つの開口部を介して流入した外気ガスが流出する１つの開口部とを備える流路部ということができる。すなわち、第１および第２の流路部３１、３２から流入する排気ガスが合流し得る構成を備えていれば、第１および第２の流路部３１、３２のいずれか一方からのみ排気ガスが流入し得る構成であっても合流流路部３５である。
【００２６】
加温部材４０は、第１の流路部３１の内部に部分的に配置（内包）されている。加温部材４０は、第１の流路部３１の形状に合わせて矩形形状を有しているが円柱形状等他の形状を有していても良い。加温部材４０には、排気ガスの流動を許容する内部流路を備えるセラミック材、金属粉末の焼結体、メタルハニカム、エキスパンドメタル、金属板の積層体等を用いることができる。なお、内部流路は、たとえば、直線流路や惰行流路である。また、加温部材４０は、必要な熱容量に応じて、第１の流路部３１の全部に配置されても良い。
【００２７】
加温部材４０は、排気ガスの熱エネルギーを蓄える蓄熱体として機能し得る。たとえば、金属製の板材の積層体からなる場合には、各金属製の板材は顕熱蓄熱部材として機能し得るため、所定の熱容量を有する蓄熱体として機能する。第１の流路部３１に導入される排気ガスの温度が加温部材４０の温度よりも高い場合には、加温部材４０は排気ガスから熱エネルギーを奪い蓄熱し、導入される排気ガス温度が加温部材４０の温度よりも低い場合には、蓄えた熱エネルギーを排気ガスに与えて排気ガスを加温する。
【００２８】
加温部材４０は、複数の金属板の積層体のように導電性部材によって形成される場合、通電により発熱する加熱部材として機能しても良い。この場合、金属製の板材には発熱表面積を増大させるために穿孔処理あるいは凹凸処理が施されていることが望ましい。加温部材４０が加熱部材として機能する場合には、排気ガスの熱エネルギーに依存することなく、排気ガスを加温することができる。加温部材４０の発熱量は、図示しない制御装置によって加温部材４０に対して供給される電流量が制御されることにより制御される。加温部材４０は、非金属によって形成される蓄熱体と、蓄熱体に内包されているヒータとによって構成されていても良い。
【００２９】
第１の実施形態において、第１の流路部３１の断面積Ｓａは、第２の流路部３２の断面積Ｓｂよりも小さい。合流流路部３５の断面積Ｓｃは、第１の流路部３１の断面積Ｓａ、および第２の流路部３２の断面積Ｓｂよりも大きい。本実施形態における、第１および第２の流路部３１、３２の断面積Ｓａ、Ｓｂおよび合流流路部３５の断面積Ｓｃは、各流路部３１、３２、３５における排気ガスの流れと垂直な断面によって規定される各流路部３１、３２、３５の横断面積のうち、最大の断面積を意味する。なお、本実施形態において断面積は流路断面積と同義である。第１の流路部３１および第２の流路部３２、並びに合流流路部３５は、中空矩形形状であっても良く、円筒形状並びに他の中空形状を有していても良い。
【００３０】
少なくとも第１の流路部３１および第２の流路部３２と、ケース２１との間には図示しない断熱材が配置または充填されていることが望ましく、合流流路部３５とケース２１との間にも断熱材が配置または充填されていても良い。断熱材としては、たとえば、セラミック製のシート材、円筒状の硬質セラミック材、発泡性のセラミック材等が用いられる。
【００３１】
流路切替弁６０は、ケース２１の流入部２１ａに、排気ガスが流れる流路部を第１の流路部３１と第２の流路部３２との間で切り替えるために備えられている。流路切替弁６０としては、図示するように一端に備えられている軸を中心にして板状の弁体が揺動することによって流路を選択的に切り替える切替弁、内部に連通路を有する回転弁体が１軸を中心に回動することによって流路を選択的に切り替える切替弁、板状の弁体が直線移動することによって流路を選択的に切り替える切替弁等を用いることができる。弁体を駆動するアクチュエータとしては、ステッピングモータ等のモータ、電磁式のアクチュエータ、空気、オイルといった流体式のアクチュエータが用いられ得る。なお、流路は、選択的、すなわち、排他的に切り替えられなくても良い場合があり、流路切替弁６０としては、第１および第２の流路部３１、３２の双方に対して流入部２１ａから流入する排気ガスを導き得る。流路切替弁６０は、第１および第２の流路部３１、３２に対してそれぞれ備えられていても良い。
【００３２】
以上説明した第１の実施形態に係る排気ガスの加温装置２０によれば、合流流路部３５は、第１の流路部３１の断面積Ｓａよりも大きな断面積Ｓｃを有している。したがって、第１の流路部３１から合流流路部３５に向かって排気ガスを円滑に流動させることができる。すなわち、流路の断面積が減少すると流路抵抗が高くなり、第１の流路部３１と合流流路部３５とを接続する移行部３４における排気ガス流のエネルギー損失が増大する。この結果、第１の流路部３１から合流流路部３５に向かって排気ガスは排出されにくくなり、第１の流路部３１の圧損は増大する。これに対して、第１の実施形態に係る排気ガスの加温装置２０においては、第１の流路部３１の断面積Ｓａよりも合流流路部３５の断面積Ｓｃが大きいので、移行部３４における断面積が減少することに伴う圧損は発生せず、流路の断面積が減少する構成と比較して第１の流路部３１の圧損を低減することができる。
【００３３】
第１の実施形態に係る排気ガスの加温装置２０は、第１の流路部３１に流動抵抗となる加温部材４０を備えている。したがって、第１の流路部３１の圧損は、加温部材４０を備えない構成と比較して大きい。第１の実施形態に係る排気ガスの加温装置２０によれば、移行部３４における圧損を低減または実質的に排除することによって、加温部材４０に起因する第１の流路部３１における圧損を低減し、排気ガスが第１の流路部３１を流れる際の排気ガスの加温装置２０全体の圧損を低減することができる。この結果、内燃機関における排気損失を低減することが可能となり、排気ガス温度の加温、排気ガス温度の加温による排気ガスの浄化を行いつつ、内燃機関の燃料消費率の向上を図ることができる。
【００３４】
第１の実施形態に係る排気ガスの加温装置２０において、合流流路部３５はさらに、第２の流路部３２の断面積Ｓｂよりも大きな断面積Ｓｃを有している。したがって、流路の断面積が減少する構成と比較して、第２の流路部３２の圧損を低減することができる。この結果、内燃機関における排気損失をさらに低減することが可能となり、排気ガス温度の加温、排気ガス温度の加温による排気ガスの浄化を行いつつ、内燃機関の燃料消費率の向上を図ることができる。
【００３５】
第１の実施形態に係る排気ガスの加温装置２０では、第２の流路部３２は、第１の流路部３１の断面積Ｓａよりも大きな断面積Ｓｂを有している。排気ガスの加温は、エンジン５１０の暖機が終了し、所望温度の排気ガスが排出されるまでの条件下で実行されるので、排気ガスは第１の流路部３１よりも第２の流路部３２を流れる時間が長く、第２の流路部３２が使用される割合が大きい。したがって、内燃機関における排気損失をより長い期間にわたり低減することが可能となり、運転条件全般にわたる燃料消費率の向上を図ることができる。
【００３６】
第１の実施形態に係る排気ガスの加温装置２０は、第１の流路部３１の断面積Ｓａ＜第２の流路部３２の断面積Ｓｂ＜合流流路部３５の断面積Ｓｃの関係を有することによって、移行部３４における断面積の減少に伴う第１の流路部３１および第２の流路部３２の圧損を排除し、排気ガスの加温装置２０における圧損を低減している。また、ケース２１内に第１の流路部３１および第２の流路部３２を備えている。したがって、第１の流路部３１および第２の流路部３２の断面積を増大させることなく、また、不要な空間を備えることなく、排気ガスの加温装置２０における圧損を低減することができるので、ケース２１を大型化しなくて良い。
【００３７】
第１の実施形態に係る排気ガスの加温装置２０は、ケース２１内に第１の流路部３１および第２の流路部３２を備えているので、排気ガスの加温装置を一つのモジュールとして取り扱うことが可能となる。この結果、ケース２１の外形寸法を適宜決定することによって、既存の排気系統への適用が容易であり、また、加温装置の装着工程を簡易化することができる。
【００３８】
以下、第１の実施形態に係る排気ガスの加温装置２０の他の例について説明する。図４は第１の実施形態に係る排気ガスの加温装置の第１の他の例を示す説明図である。図５は第１の実施形態に係る排気ガスの加温装置の第２の他の例を示す説明図である。
【００３９】
図４に示す第１の実施形態の第１の他の例に係る排気ガスの加温装置２０ａは、第１の流路部３１の断面積Ｓａ、および第２の流路部３２の断面積Ｓｂよりも大きな合流流路部３５の断面積Ｓｃを有している一方、合流流路部３５の断面積Ｓｃ＜第１の流路部３１の断面積Ｓａ＋第２の流路部３２の断面積Ｓｂの関係を有してる点で、第１の実施形態に係る排気ガスの加温装置２０と異なっている。第１の実施形態の第１の例に係る排気ガスの加温装置２０ａは、第１の流路部３１が形成されている側に拡張されているケース２１ｊを有している。この結果、ケース２１ｊは、第１の流路部３１および第２の流路部３２が形成されている部分の外形寸法が、流入部２１ａおよび流出部２１ｂの外形寸法よりも大きい。第１の実施形態の第１の例に係る排気ガスの加温装置２０ａにおいても、第１の実施形態に係る排気ガスの加温装置２０と同様の効果を得ることができる。なお、第２の流路部３２の断面積は第２排出部３２ｂに向かって小さくなっているが、合流流路部３５の断面積Ｓｃは第２の流路部３２の断面積Ｓｂよりも大きく、移行部３４における断面積の減少は起きていないので、排気ガスが第２の流路部３２から合流流路部３５に合流することに起因する圧損は、流路の断面積が減少する構成と比較して低減され得る。
【００４０】
図５に示す第１の実施形態の第２の他の例に係る排気ガスの加温装置２０ｂは、第１の流路部３１の断面積Ｓａ、および第２の流路部３２の断面積Ｓｂよりも大きな合流流路部３５の断面積Ｓｃを有している一方、合流流路部３５の断面積Ｓｃ＜第１の流路部３１の断面積Ｓａ＋第２の流路部３２の断面積Ｓｂの関係を有してる点で、第１の実施形態に係る排気ガスの加温装置２０と異なっている。第１の実施形態の第２の例に係る排気ガスの加温装置２０ｂは、第１の流路部３１および第２の流路部３２において拡張し、第１の流路部３１および第２の流路部３２が形成されている部分の外形寸法が、流入部２１ａおよび流出部２１ｂの外形寸法よりも大きいケース２１ｋを有している。第１の実施形態の第２の例に係る排気ガスの加温装置２０ｂにおいても、第１の実施形態に係る排気ガスの加温装置２０と同様の効果を得ることができる。なお、第１の流路部３１および第２の流路部３２の断面積は第１排出部３１ｂおよび第２排出部３２ｂに向かって小さくなっているが、合流流路部３５の断面積Ｓｃは第１の流路部３１の断面積Ｓａおよび第２の流路部３２の断面積Ｓｂよりも大きく、移行部３４における断面積の減少は起きていないので、排気ガスが第１および第２の流路部３１、３２から合流流路部３５に合流することに起因する圧損は流路の断面積が減少する構成と比較して低減され得る。
【００４１】
第２の実施形態：
図６は第２の実施形態に係る排気ガスの加温装置の流路構成を示す縦断面図である。第２の実施形態においては、第１の流路部３１および第２の流路部３２が単一のケースに内包されておらず、第１の排気管２１ｘおよび第２の排気管２１ｙによって形成されている点において第１の実施形態に係る排気ガスの加温装置２０と異なる。なお、第１の実施形態に係る排気ガスの加温装置２０と同様の構成については第１の実施形態における符号と同一の符号を用いて詳細な説明は省略し、相違点を中心に説明する。
【００４２】
第２の実施形態に係る排気ガスの加温装置２０ｃにおいて、第１の排気管２１ｘおよび第２の排気管２１ｙは、それぞれの導入部３１ａ、３２ａにおいて分岐流路部配管２１ｍと、それぞれの排出部３１ｂ、３２ｂにおいて合流流路部配管２１ｎと接続されている。第２の実施形態に係る排気ガスの加温装置２０ｃにおける合流流路部３５は、合流流路部配管２１ｎによって区画形成されている。第２の実施形態に係る排気ガスの加温装置２０ｃにおいても、第１の流路部３１の断面積Ｓａ、第２の流路部３２の断面積Ｓｂおよび合流流路部３５の断面積Ｓｃとの間には、Ｓａ＜Ｓｂ＜Ｓｃの関係が成立している。
【００４３】
図７は第２の実施形態に係る排気ガスの加温装置の第１の他の例を示す説明図である。第２の実施形態の第１の他の例に係る排気ガスの加温装置２０ｄは、分岐流路部配管２１ｍおよび合流流路部配管２１ｎと第１の流路部３１との接続部に段部が形成されている点において異なる他は、第２の実施形態に係る排気ガスの加温装置２０ｃと同様の構成を備えている。
【００４４】
第２の実施形態に係る排気ガスの加温装置２０ｃおよび第２の実施形態の第１の他の例に係る排気ガスの加温装置２０ｄは、合流流路部３５は、第１の流路部３１の断面積Ｓａおよび第２の流路部３２の断面積Ｓｂよりも大きな断面積Ｓｃを有している。したがって、第１の流路部３１および第２の流路部３２から合流流路部３５に向かって排気ガスを円滑に流動させることができる。すなわち、第２の実施形態に係る排気ガスの加温装置２０ｃおよび第２の実施形態の第１の他の例に係る排気ガスの加温装置２０ｄにおいては、第１の流路部３１の断面積Ｓａおよび第２の流路部３２の断面積Ｓｂよりも合流流路部３５の断面積Ｓｃが大きいので、第１の排気管２１ｘおよび第２の排気管２１ｙと合流流路部配管２１ｎとの接続部において断面積が減少することに伴う圧損は、流路の断面積が減少する構成と比較して低減され得る。
【００４５】
第２の実施形態に係る排気ガスの加温装置２０ｃおよび第２の実施形態の第１の他の例に係る排気ガスの加温装置２０ｄは、第１の排気管２１ｘおよび第２の排気管２１ｙによって第１の流路部３１および第２の流路部３２を形成しているので、第２の実施形態に係る排気ガスの加温装置２０ｃおよび第２の実施形態の第１の他の例に係る排気ガスの加温装置２０ｄの全体形状を配置位置に合わせて変更することができる。
【００４６】
第２の実施形態に係る排気ガスの加温装置２０ｃおよび第２の実施形態の第１の他の例に係る排気ガスの加温装置２０ｄは、この他、第１の実施形態に係る排気ガスの加温装置２０と同様の効果を得ることができる。
【００４７】
変形例：
（１）上記の各実施形態および各実施形態の他の例においては、第１の流路部３１の断面積Ｓａ＜第２の流路部３２の断面積Ｓｂ＜合流流路部３５の断面積Ｓｃの関係を有する場合を例にとって説明したが、第１の流路部３１の断面積Ｓａ＝第２の流路部３２の断面積Ｓｂ＝合流流路部３５の断面積Ｓｃの関係を有していても良い。すなわち、断面積の減少に伴い、第１の流路部３１および第２の流路部３２から合流流路部３５へ排気ガスが流入する際の圧損を排除できれば良いので、第１の流路部３１の断面積Ｓａ、第２の流路部３２の断面積Ｓｂ、および合流流路部３５の断面積Ｓｃが同一であっても上記の各実施形態および各実施形態の他の例において得られる効果を得ることができる。
【００４８】
以上、実施形態、変形例に基づき本発明について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれる。たとえば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１０…排気ガス浄化システム
１１…排気管
１１ａ…マニフォールド
１１ｂ…マフラエンドパイプ
１２…ディーゼル酸化触媒
１３…ディーゼル微粒子フィルタ
１４…選択触媒還元装置
１５…アンモニアスリップ・ディーゼル酸化触媒
１７…燃料噴射装置
１８…尿素水噴射装置
２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ…排気ガスの加温装置
２１、２１ｊ、２１ｋ…ケース
２１ａ…流入部
２１ｂ…流出部
２１ｍ…分岐流路部配管
２１ｎ…合流流路部配管
２１ｐ…平面
２１ｒ…底面
２１ｓ…側面
２１ｘ…第１の排気管
２１ｙ…第２の排気管
２２…仕切板
３１…第１の流路部
３１ａ…第１導入部
３１ｂ…第１排出部
３２…第２の流路部
３２ａ…第２導入部
３２ｂ…第２排出部
３４…移行部
３５…合流流路部
４０…加温部材
６０…流路切替弁
５００…車両
５１０…エンジン
５２０…車輪
Ｓａ…断面積
Ｓｂ…断面積
Ｓｃ…断面積
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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