内燃機関の排ガス浄化装置
【課題】排気系路の触媒装置の上流側に、排ガス流通路系の軸線を中心にして排ガスの流れを周方向に回動させる排ガス流通路を形成し、排ガスと尿素水との混合を促進させる混合促進室を設けることにより、排ガスと尿素水を周方向に流すことでミキシングのための距離を確保して、排気系路方向の長さをコンパクトにすると共に、装置全体の太さを細くして、排ガス浄化装置の車両への搭載性、車両への組付性等を改善することを目的とする。
【解決手段】エンジン１の排気系路に設けられ、添加剤の供給により排ガスを浄化する選択還元触媒８と、該選択還元触媒８の上流側に設けられ、排ガスを排気系路の軸線を中心にして排ガスの流れを周方向に沿って回動させる排ガス流通路７９（８５）を形成し、排ガスと添加剤との混合を促進させる混合促進室７（８）と、排ガス流通路７９の排ガス導入孔７６近傍に、排ガス流通路７９に添加剤を噴射する尿素水噴射ノズル９とを備えたことを特徴とする。
【解決手段】エンジン１の排気系路に設けられ、添加剤の供給により排ガスを浄化する選択還元触媒８と、該選択還元触媒８の上流側に設けられ、排ガスを排気系路の軸線を中心にして排ガスの流れを周方向に沿って回動させる排ガス流通路７９（８５）を形成し、排ガスと添加剤との混合を促進させる混合促進室７（８）と、排ガス流通路７９の排ガス導入孔７６近傍に、排ガス流通路７９に添加剤を噴射する尿素水噴射ノズル９とを備えたことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排ガス中に含まれる公害物質を添加剤の供給により、排気系路に設けた触媒装置の利用によって無害化する排ガス浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関（以後エンジンと称す）であるディーゼルエンジンの排気系路には、エンジンから排出される排ガスに含まれ、有害物質とされるディーゼル排気微粒子〔以後「ＰＭ（Particulate Matter）」と称す〕及びＮＯｘ（窒素酸化物）が含まれており、ＰＭはディーゼルパティキュレートフィルタ〔以後「ＤＰＦ(Diesel Ｐarticulate Ｆilter)」と称す〕にて補足される。ＮＯｘは、尿素水を排ガス中に添加し、尿素水を加水分解してＮＨ３（アンモニア）を発生させて、該発生させたＮＨ３を使用して、ＮＯｘは選択還元浄化する選択還元触媒によって、Ｎ２（窒素）とＨ２Ｏ（水）に還元され無害化される。
【０００３】
そして、添加剤を利用して排ガス中のＮＯｘを浄化するには、噴射した添加剤である尿素水（以後、添加剤を「尿素水」と称す）を排ガスと良好に混合させ均等に拡散、霧化させることが、効率的な浄化ができる要素となる。これらの条件を満たすことが触媒装置の各部位に尿素水が均等に供給されて高い浄化性能が実現される。
このような条件を満たすため、従来から種々の対策が実施されており、大別すると、
Ｉ．乱流などの利用により添加剤の拡散、混合、霧化を促進する。
II．添加剤投入後の流路長を長くすることで、添加剤の拡散、混合、霧化の時間を長くする。
の2種が主なものである。
【０００４】
例えば、弊社出願の特開２００９−２４６２９号公報（特許文献１）には、排気通路のＳＣＲ触媒の上流側にベンチュリ状のミキシング室を設け、ミキシング室内の最上流位置に旋回流を生起させるためのフィン装置を配設し、該フィン装置により排気ガスを旋回流にして乱れを利用することで尿素水とのミキシングを促進させる技術開示がなされている。
【０００５】
また、特開２００８−２１５２８６号公報（特許文献２）には、ミキシングパイプの入側端部におけるパティキュレートフィルタも出側に近い位置に第１開口部を形成し且つ、出側から遠い位置には第１開口部と直径方向に対峙する第２開口部を形成し、パティキュレレートフィルタから出た全ての排ガスがミキシングパイプの入側端部の周囲を一方向に旋回するように流れを誘導する第１仕切板と、第１仕切板により誘導される排ガスの流れを二分して、旋回方向内側の流れを第１開口部に対し接線方向から導入せしめる第２仕切板と、残りの旋回方向外側の流れを第２開口部に対して接線方向から導入せしめる第３仕切板とをガス集合室の下流側端部内に設けることにより、乱れを利用するとともに混合距離=混合時間をとることで排ガスと尿素水の混合性を高める技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２４６２９号公報
【特許文献２】特開２００８−２１５２８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献1によると、排気系路のＳＣＲ触媒の上流側にベンチュリ状のミキシング室を設けた構造なので、排気系路において浄化装置全体が長くなる。
一方、特許文献２によると、パティキュレレートフィルタが抱持されたケーシングＡと、該ケーシングＡの出側に連結され、上述の排ガスの旋回を正起させるガス集合室と、該ガス集合室に連接され、該ケーシングＡの軸線と略並行に配設されたミキシングパイプと、該ミキシングパイプの出側にガス分散室が接続され、該ガス分散室に連接されミキシングパイプの軸線と略並行に配設された選択還元型触媒が抱持されたケーシングＢとが折重なるように構成されているため、排気流路系において浄化装置全体は短いが、全体外形が太くなる。
従って、特許文献1及び２については共に、排ガスと尿素水とのミキシングのための距離を確保するために、一方は長く、他方は太くなり車両への搭載性、車両への組付性等に不具合が生じる場合がある。
【０００８】
そこで、本発明はこのような不具合に鑑み成されたもので、排気系路の触媒装置の上流側に、排気系路の軸線を中心にして排ガスの流れを周方向に回動させる排ガス流通路を形成し、排ガスと尿素水との混合を促進させる混合促進室を設けることにより、排ガスと尿素水を周方向に流すことでミキシングのための距離を確保して、排気系路方向の長さをコンパクトにすると共に、装置全体に太さを細くして、排ガス浄化装置の車両への搭載性、組付性及び、排気抵抗の抑制等を改善することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明はかかる目的を達成するもので、内燃機関の排気系路に設けられ、添加剤の供給により前記内燃機関の排ガスを浄化する触媒装置と、
前記排気系路の前記触媒装置の上流側に設けられ、排ガスを前記排気系路の軸線を中心にして排ガスの流れを周方向に沿って流れる排ガス流通路を有し、前記排ガスと前記添加剤との混合を促進させる混合促進室と、
該混合促進室の排ガス導入孔近傍に設けられ、前記排ガス流通路に前記添加剤を噴射する添加剤噴射手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
かかる発明において、排気系路の軸線を中心にして周方向に回動させる排ガス流通路を形成したので、排ガスと添加剤とを混合させるために必要な流通路長さを確保できるようにしたので、排気装置全体の排気系路方向が短縮でき、車両への搭載性が向上する。
【００１１】
また、本願発明において好ましくは、前記混合促進室は前記排気系路に沿って、第１混合促進室と第２混合促進室とが直列に連接した状態で配設され、前記第１混合促進室と前記第２混合促進室とで前記排ガス流通路内を流れる排ガスの流れる方向が逆になるようにするとよい。
【００１２】
このような構成にすることにより、第１混合促進室と第２混合促進室との排ガス流通路内を流れる排ガスの流れる方向が逆になるようにしたので、排ガスの流れに乱れを生じさせて、排ガスと添加剤との混合をさらに促進できる効果を有する。
【００１３】
また、本願発明において好ましくは、前記第１混合促進室は、円筒状のケーシングと、断面形状がＪ型形状を成し、該Ｊ型形状の湾曲部の中心が前記ケーシングの軸線Ｌ１に位置するようにして、該Ｊ型形状の直線部の先端がケーシングに固着され、ケーシングの軸線Ｌ１方向全域に延在した第１ガイド部材と、前記直線部と背中合わせ位置に配設され且つ、前記第１ガイド部材と前記ケーシングとに挟持されると共に、断面形状が前記湾曲部と反対方向に湾曲して、前記軸線Ｌ１方向全域に延在した第２ガイド部材と、前記ケーシングの排気系路上流側を閉塞すると共に、軸線Ｌ１を中心にした第１排ガス導入孔を有した第１上流側蓋部材と、前記ケーシングの排気系路下流側を閉塞すると共に、第２ガイド部材の湾曲部中心位置を通る前記軸線Ｌ１と略平行な中心線Ｌ２近傍に第１排ガス排出孔を有した第１下流側蓋部材とを備え、前記ケーシング、前記第１ガイド部材、前記第２ガイド部材、前記第１上流側蓋部材、前記第１下流側蓋部材に囲繞された、第１排ガス流通路を形成し、
前記第２混合促進室は、前記ケーシングに対し前記第１ガイド部材及び第２ガイド部材が前記第１混合促進室円周方向に同位相に配置され、前記ケーシングの排ガス系路上流側を閉塞し、前記第１排ガス排出孔に対向した位置に、第２排ガス導入孔を配設した第２上流側蓋部材と、前記ケーシングの軸線Ｌ１を中心にした第２排ガス排出孔を有した第２下流側蓋部材とを備え、
前記ケーシング、前記第１ガイド部材、前記第２ガイド部材、前記第２上流側蓋部材、前記第２下流側蓋部材に囲繞された第２排ガス流通路を形成し、前記第１排ガス流通路と前記第２排ガス流通路とで逆方向になるようにするとよい。
【００１４】
このような構成にすることにより、排ガスが流れる排ガス流通路がケーシングの周方向になっているため、添加剤と排ガスとの混合を促進させる排ガス流通路長さＮは、ケーシングの径に比例した値となり、排ガス流通路長さＮを長くすることができるので、ケーシングの軸線方向長さを短くでき、排ガス浄化装置全体の長さを短くすることができる。
排ガス流通路長さＮの長さに加え、排ガスの流れ方向が前記第１排ガス流通路と前記第２排ガス流通路で逆方向になるようにしたので、流れる方向が逆になる部分で、排ガスの乱れを生起させて、添加剤と排ガスの混合を促進させる効果を有する。
【００１５】
また、本願発明において好ましくは、前記混合促進室の排ガス導入孔には前記排ガスを導入するベルマウス状の第３ガイド部材を配設するとよい。
【００１６】
このような構成にすることにより、混合促進室の排ガス導入孔にベルマウス状の第３ガイド部材を配設したので、混合促進室に入る排ガスの流入抵抗が軽減され、排気マニホールド部における排圧の上昇を抑制して、エンジンの排気抵抗低減を図り、エンジンの出力向上と燃料消費量の削減効果が得られる。
【００１７】
また、本願発明において好ましくは、前記第１及び第２混合促進室夫々の前記排ガス導入孔と、前記排ガス排気孔及び、前記排ガス流通路の断面積は、前記混合促進室を抱持している浄化装置ケーシングの排気管接続部の断面積に対し略同等か又は大きくするとよい。
【００１８】
このような構成にすることにより、混合促進室の前記排ガス導入孔と、前記排ガス排気孔及び、前記排ガス流通路夫々の断面積を浄化装置ケーシングの排気管接続部の断面積に対し略同等か又は大きくしたので、排ガスの排気抵抗の増大を抑制することができ、エンジン出力の低減を防止できる。
【００１９】
また、本願発明において好ましくは、前記添加剤を前記第１排ガス流通路に噴射する添加剤噴射手段の取付位置は、前記第１排ガス流通路の上流側位置で且つ、前記第１混合促進室の第１排ガス排出孔を重力方向下側に位置させて、前記第１排ガス導入孔を中心に上側に配置し、排ガスの流れに沿った方向に添加剤を噴射するようにするとよい。
【００２０】
このような構成にすることにより、添加剤噴射手段を第１混合促進室の第１排ガス排出孔に対し、第１排ガス導入孔を中心にして上側に配置したので、添加剤の混合が十分に促進できず液体粒状になり、混合促進室の壁面及び重力方向下側に滞留した場合でも、排ガス熱によって気化して、下流側に流れていくので、添加剤を有効に活用できる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、排ガスの流れを周方向に回動させる排ガス流通路を形成した混合促進室にして、排ガス流通路系方向の長さを短くして車両への搭載性の改善と、混合の促進を図ると共に、混合促進室の排ガス導入孔と、排ガス排出孔及び、排ガス流通路夫々の断面積は、混合促進室を抱持している浄化装置ケーシングの排気管接続部の断面積に対し略同等か又は大きくした構造なので、排ガスの排気抵抗の増大を抑制することができ、エンジンのポンピングロスの増大を抑制して、エンジン出力の低減を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】は本発明の実施形態にかかるディーゼルエンジンの排ガス浄化装置の全体構成図を示す。
【図２】は本発明の実施形態にかかる排ガス浄化装置の概略構成図を示す。
【図３】は混合促進室の構造を説明する概略構造図で、（Ａ）は本発明の第１混合促進室、（Ｂ）は第２混合促進室、（Ｃ）は（Ａ）のＺ矢視図を示す。
【図４】(Ａ)は第１混合促進室における排ガスの流通経路説明図、（Ｂ）は第２混合促進室における排ガスの流通経路説明図を示す。
【図５】は第１混合促進室における添加剤噴射ノズル位置を示す図１（Ａ）のＺ矢視相当図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。
但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００２４】
図１（Ａ）は本発明を車両に搭載されたエンジン１の排ガス浄化装置２を採用した全体構成図を示す。
エンジン１には排気系路４と給気系路５とが併設されている。排気系路４は、エンジン１の燃焼室から排出される排ガスが導入される排気マニホールド４ｅと、該排気マニホールド４ｅから排出された排ガスで後述するコンプレッサ４ａと同軸に支持され該コンプレッサ４ａを回転駆動するターボチャージャ４１の排気タービン４ｂと、該排気タービン４ｂから排出された排ガスを排ガス浄化装置に導く排気管４ｄとで構成されている。
一方、給気系路５は、エアクリーナ５ｅと、該エアクリーナ５ｅからの給気を排気タービン４ｂと同軸に連結され、回転によって加圧するコンプレッサ４ａと、加圧された給気をインタクーラ５ｂに導く給気管５ａと、加圧されて昇温した給気を冷却するインタクーラ５ｂと、インタクーラ５ｂで冷却され給気をエンジン１の吸気マニホールド５ｄに導く給気管５ｃと、吸気マニホールド５ｄとで構成されている。
燃焼室で燃料を燃焼させた給気は排ガスとして排気マニホールド４ｅに排出され、ターボチャージャ４の排気タービン４ｂを回転させて、排気管４ｄを介して、排ガス浄化装置２に導入される。
３はエンジンコントロールユニット（以後「ＥＣＵ」と略称する）で、エンジンの回転数をコントロールすると共に、エンジン回転数及び負荷によって添加剤である尿素水の噴射量を制御する。
【００２５】
図２は排ガス浄化装置２内部の概略構成図を示し、エンジン１のハイキマニホールド４ｅから排出された排ガスはケーシング２１の排気管接続部２１１からケーシング２１内に導入される。
ケーシング２１内は排気系路上流側から順次、一酸化炭素（ＣＯ）及び、炭化水素（ＨＣ）を除去する前段酸化触媒２２、該前段酸化触媒２２に間隔を有して浮遊粒子状物質（ＰＭ）を捕捉するＤＰＦ２３、該ＤＰＦ２３と間隔を有してＤＰＦ２３を通過した排ガスが第１混合促進室７に導入し易くするベルマウス状の第３ガイド部材６、該第３ガイド部材６に連接して、排ガスと添加剤である尿素水との混合を促進する本願発明である第１混合促進室７、該第１混合促進室７に連接して配置されている第２混合促進室８、該第２混合促進室８に間隔を有してＮＯｘを水（Ｈ２０）と窒素（Ｎ２）に選択還元する選択還元触媒２４、該選択還元触媒２４に間隔を有して、選択還元触媒２４をスリップしたアンモニア（ＮＨ３）、一酸化炭素（ＣＯ）及び、炭化水素（ＨＣ）を除去する後段酸化触媒が配設されている。
浄化された排ガスはケーシング２１の排ガス排出孔２１２から排出される。
尚、第１混合促進室７の第１排ガス流通路７９（図３（Ａ）参照）上流部分には添加剤噴射手段である尿素水噴射ノズルが配設されている。
これは、尿素水と排ガスとの混合距離を可能な限り長くするために、第１排ガス流通路７９の上流側部分に配置したものである。
【００２６】
図３は混合促進室の構造を説明する概略構造図で、（Ａ）は本発明の第１混合促進室、（Ｂ）は第２混合促進室、（Ｃ）は図３（Ａ）のＺ矢視図である。
尚、第１及び、第２混合促進室７及び、８は連接した状態で使用されるが、図３（Ａ）、（Ｂ）及び図４（Ａ）、（Ｂ）においては、表示が複雑になるため、分離して記載してある。
図３（Ａ）は第１混合促進室７であり、該第１混合促進室７は円筒状のケーシング７１と、該ケーシング７１の軸線Ｌ１に沿って、断面形状がＪ型形状を成し、該Ｊ型形状の湾曲部７２１が軸線Ｌ１を中心に位置するように囲み、直線部７２２がケーシング７１に固着されて、ケーシング７１の軸線Ｌ１方向全域に延在した第１ガイド部材７２と、直線部７２２と背中合わせ位置に断面形状が前記Ｊ型形状の湾曲部７２１と反対方向に湾曲して、第１ガイド部材７２とケーシング７１とに固着され、ケーシング７１の軸線Ｌ１方向全域に延在した第２ガイド部材７３と、ケーシング７１の排気系路上流側を閉塞すると共に、軸線Ｌ１を中心に第１排ガス導入孔７６（二点鎖線）を有した第１上流側蓋部材７４と、ケーシング７１の排気系路下流側を閉塞すると共に、第２ガイド部材７３の湾曲部中心位置を通り、軸線Ｌ１と略平行な中心線Ｌ２近傍に第１排ガス排出孔７７を有した第１下流側蓋部材７５とで構成されている。
尚、本実施形態において、第１ガイド部材７２の直線部７２２の先端部でケーシング７１との接合部には、排ガスの流通方向に湾曲部Ｒを設けることにより、排ガスが流通方向に曲がり易くして、排ガスの流通抵抗を抑制するようにしてある。
また、第２ガイド部材をケーシング７１と第１ガイド部材７２夫々に固着するようにしたので、第１及び、第２ガイド部材７２，７３のケーシング７１への取付剛性が向上し、排ガスの脈動により発生する第１及び、第２ガイド部材７２，７３の振動を抑制し、第１混合促進室７の耐久性向上と騒音防止を図っている。
【００２７】
尚、図３（Ａ）及び，（Ｂ）は図が複雑になるので、第１上流側蓋部材（７４）と第１下流側蓋部材（７５）及び、第２上流側蓋部材（８１）と第２下流側蓋部材（８２）は説明上必要なので符号を付してあるが、図面上では記載を省いた状態で記載してある。
また、排ガス導入孔７６及び、排ガス排出孔７７はケーシング２１の排気管接続部２１１の直径と略同じ（又は大きい）にして、排ガス流通抵抗が大きくなるのを抑制している。
従って、第１ガイド部材７２の湾曲部７２１と第２ガイド部材７３の湾曲部の半円状の直径は、排気管接続部２１１の直径より若干大きくなっている。
そして、第１混合促進室７にはケーシング７１、第１ガイド部材７２、第２ガイド部材７３、第１上流側蓋部材７４、第１下流側蓋部材７５に囲繞された、排ガスが流れる第１排ガス流通路７９が形成されている。
【００２８】
図３（Ｂ）は第２混合促進室８であり、第２混合促進室８は、ケーシング７１、第１ガイド部材７２及び、第２ガイド部材７３の形状及び配置関係が第１混合促進室７とケーシング７１の周方向に同位相に配置されているので、説明は省略する。
従って、第２混合促進室８は、ケーシング７１と、第１ガイド部材７２と、第２ガイド部材７３と、ケーシング７１の排気系路上流側を閉塞すると共に、第２ガイド部材７３の湾曲部中心位置Ｌ２近傍に第２排ガス導入孔８３を有した第２上流側蓋部材８１と、ケーシング７１の排気系路下流側を閉塞すると共に、軸線Ｌ１を中心に第２排ガス排出孔８４（二点鎖線）有した第１下流側蓋部材８４とで構成されている。
そして、排ガス浄化装置２の浄化装置ケーシング２１内に設置される場合は、第１混合促進室７の第１下流側蓋部材７５の第１排ガス排出孔７７と、第２混合促進室８の第２上流側蓋部材８１の第２排ガス導入孔８３とをケーシング７１の円周方向の位相を一致させて、第１混合促進室７と第２混合促進室８とを当接させた状態で設置する。
また、第２混合促進室８には、ケーシング７１、第１ガイド部材７２、第２ガイド部材７３、第２上流側蓋部材８３、第２下流側蓋部材８４に囲繞された排ガスが流れる第２排ガス流通路８５が形成されている。
【００２９】
図４は(Ａ)は第１混合促進室における排ガスの流通経路説明図、（Ｂ）は第２混合促進室における排ガスの流通経路説明図を示す。
尚、図４（Ａ），（Ｂ）は部品符号の引出線を記入すると図が複雑になるため省略するので、部品については図３（Ａ），（Ｂ）を参照のこと。
図４（Ａ）の第１混合促進室７はＦ矢視方向からの排ガスは第１排ガス導入孔７６から導入され、第１ガイド部材７２の湾曲部７２１とケーシング７１とによって形成された第１排ガス流通路７９をケーシング７１の周方向に沿って時計回り（図面上）に流れ、第２ガイド部材７３のところで、第１排ガス排出孔７７から排出される。
第１排ガス排出孔７７には、第２混合促進室８の第２排ガス導入孔８３が接合されているので、排ガスは、第２混合促進室８の第１ガイド部材７２の湾曲部７２１とケーシング７１とによって形成された第２排ガス流通路８５をケーシング７１の周方向に沿って反時計回り（図面上）に流れ、第２排ガス排出孔８４から選択還元触媒２４側に流れていく。
【００３０】
排ガスは、第１及び第２混合促進室７、８において時計方向への流れを、反時計方向に流れ方向を変換することで、排ガスの流れに乱れを生起させて尿素水と排ガスとの混合を促進させる。
さらに、排ガス流通路７９（８５）は排ガスをケーシング７１の周方向に沿って流す構造なので、ケーシング７１の径Ｄに対し、排ガス流通路の長さＮは、Ｎ＝３／４πＤの長さとなる。３／４は図３（Ａ）に示すように、排ガス流通路がケーシング７１の３／４くらいで、終わっているため係数を負荷した。
従って、本実施形態においては、第１及び第２混合促進室７、８を直列に配置したので、排ガス流通路の長さは２Ｎとなり、尿素水と排ガスとの混合を促進させるための十分な排ガス流通路長さを確保することができる。
【００３１】
図５は添加剤噴射手段であるの取付位置を決めたもので、尿素水噴射ノズル９は、第１混合促進室７の第１排ガス排気孔７７を重力方向下側に位置させて、第１排ガス導入孔７６を中心にして上側に配置したものである。
これは、尿素水噴射ノズル９を第１混合促進室７の第１排ガス流通路７９の上流側部分で、排ガスの第１排ガス排出孔７７に対し、第１排ガス導入孔７６を中心にして上側に配置したので、添加剤の混合が十分に促進できず液体粒状になり、混合促進室の壁面及び重力方向下側に滞留した場合でも、排ガス熱によって気化して、下流側に流れていくので、添加剤を有効に活用できると共に、ＣＥＲと排ガスの混合促進距離Ｎを十分に長くできる効果を有するものである。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
ディーゼルエンジンから排出される排ガス中に含まれる公害物質を添加剤の供給により、排気系路に設けた触媒装置の利用によって無害化する排ガス浄化装置に適用できる。
【符号の説明】
【００３３】
１ エンジン（内燃機関）
２ 排ガス浄化装置
３ ＥＣＵ
４ 排気系路
５ 吸気経路
６ 第３ガイド部材
７ 第１混合促進室
８ 第２混合促進室
９ 尿素水噴射ノズル（添加剤噴射手段）
２１ ケーシング
２２ 前段酸化触媒
２３ ＤＰＦ
２４ 選択還元触媒
２５ 後段酸化触媒
７２ 第１ガイド部材
７３ 第２ガイド部材
７６ 第１排ガス導入孔
７７ 第１排ガス排出孔
７９ 第１排ガス流通路（排ガス流通路）
８３ 第２排ガス導入孔
８４ 第２排ガス排出孔
８５ 第２排ガス流通路（排ガス流通路）
Ｌ１ 軸線
Ｌ２ 中心線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排ガス中に含まれる公害物質を添加剤の供給により、排気系路に設けた触媒装置の利用によって無害化する排ガス浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関（以後エンジンと称す）であるディーゼルエンジンの排気系路には、エンジンから排出される排ガスに含まれ、有害物質とされるディーゼル排気微粒子〔以後「ＰＭ（Particulate Matter）」と称す〕及びＮＯｘ（窒素酸化物）が含まれており、ＰＭはディーゼルパティキュレートフィルタ〔以後「ＤＰＦ(Diesel Ｐarticulate Ｆilter)」と称す〕にて補足される。ＮＯｘは、尿素水を排ガス中に添加し、尿素水を加水分解してＮＨ３（アンモニア）を発生させて、該発生させたＮＨ３を使用して、ＮＯｘは選択還元浄化する選択還元触媒によって、Ｎ２（窒素）とＨ２Ｏ（水）に還元され無害化される。
【０００３】
そして、添加剤を利用して排ガス中のＮＯｘを浄化するには、噴射した添加剤である尿素水（以後、添加剤を「尿素水」と称す）を排ガスと良好に混合させ均等に拡散、霧化させることが、効率的な浄化ができる要素となる。これらの条件を満たすことが触媒装置の各部位に尿素水が均等に供給されて高い浄化性能が実現される。
このような条件を満たすため、従来から種々の対策が実施されており、大別すると、
Ｉ．乱流などの利用により添加剤の拡散、混合、霧化を促進する。
II．添加剤投入後の流路長を長くすることで、添加剤の拡散、混合、霧化の時間を長くする。
の2種が主なものである。
【０００４】
例えば、弊社出願の特開２００９−２４６２９号公報（特許文献１）には、排気通路のＳＣＲ触媒の上流側にベンチュリ状のミキシング室を設け、ミキシング室内の最上流位置に旋回流を生起させるためのフィン装置を配設し、該フィン装置により排気ガスを旋回流にして乱れを利用することで尿素水とのミキシングを促進させる技術開示がなされている。
【０００５】
また、特開２００８−２１５２８６号公報（特許文献２）には、ミキシングパイプの入側端部におけるパティキュレートフィルタも出側に近い位置に第１開口部を形成し且つ、出側から遠い位置には第１開口部と直径方向に対峙する第２開口部を形成し、パティキュレレートフィルタから出た全ての排ガスがミキシングパイプの入側端部の周囲を一方向に旋回するように流れを誘導する第１仕切板と、第１仕切板により誘導される排ガスの流れを二分して、旋回方向内側の流れを第１開口部に対し接線方向から導入せしめる第２仕切板と、残りの旋回方向外側の流れを第２開口部に対して接線方向から導入せしめる第３仕切板とをガス集合室の下流側端部内に設けることにより、乱れを利用するとともに混合距離=混合時間をとることで排ガスと尿素水の混合性を高める技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２４６２９号公報
【特許文献２】特開２００８−２１５２８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献1によると、排気系路のＳＣＲ触媒の上流側にベンチュリ状のミキシング室を設けた構造なので、排気系路において浄化装置全体が長くなる。
一方、特許文献２によると、パティキュレレートフィルタが抱持されたケーシングＡと、該ケーシングＡの出側に連結され、上述の排ガスの旋回を正起させるガス集合室と、該ガス集合室に連接され、該ケーシングＡの軸線と略並行に配設されたミキシングパイプと、該ミキシングパイプの出側にガス分散室が接続され、該ガス分散室に連接されミキシングパイプの軸線と略並行に配設された選択還元型触媒が抱持されたケーシングＢとが折重なるように構成されているため、排気流路系において浄化装置全体は短いが、全体外形が太くなる。
従って、特許文献1及び２については共に、排ガスと尿素水とのミキシングのための距離を確保するために、一方は長く、他方は太くなり車両への搭載性、車両への組付性等に不具合が生じる場合がある。
【０００８】
そこで、本発明はこのような不具合に鑑み成されたもので、排気系路の触媒装置の上流側に、排気系路の軸線を中心にして排ガスの流れを周方向に回動させる排ガス流通路を形成し、排ガスと尿素水との混合を促進させる混合促進室を設けることにより、排ガスと尿素水を周方向に流すことでミキシングのための距離を確保して、排気系路方向の長さをコンパクトにすると共に、装置全体に太さを細くして、排ガス浄化装置の車両への搭載性、組付性及び、排気抵抗の抑制等を改善することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明はかかる目的を達成するもので、内燃機関の排気系路に設けられ、添加剤の供給により前記内燃機関の排ガスを浄化する触媒装置と、
前記排気系路の前記触媒装置の上流側に設けられ、排ガスを前記排気系路の軸線を中心にして排ガスの流れを周方向に沿って流れる排ガス流通路を有し、前記排ガスと前記添加剤との混合を促進させる混合促進室と、
該混合促進室の排ガス導入孔近傍に設けられ、前記排ガス流通路に前記添加剤を噴射する添加剤噴射手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
かかる発明において、排気系路の軸線を中心にして周方向に回動させる排ガス流通路を形成したので、排ガスと添加剤とを混合させるために必要な流通路長さを確保できるようにしたので、排気装置全体の排気系路方向が短縮でき、車両への搭載性が向上する。
【００１１】
また、本願発明において好ましくは、前記混合促進室は前記排気系路に沿って、第１混合促進室と第２混合促進室とが直列に連接した状態で配設され、前記第１混合促進室と前記第２混合促進室とで前記排ガス流通路内を流れる排ガスの流れる方向が逆になるようにするとよい。
【００１２】
このような構成にすることにより、第１混合促進室と第２混合促進室との排ガス流通路内を流れる排ガスの流れる方向が逆になるようにしたので、排ガスの流れに乱れを生じさせて、排ガスと添加剤との混合をさらに促進できる効果を有する。
【００１３】
また、本願発明において好ましくは、前記第１混合促進室は、円筒状のケーシングと、断面形状がＪ型形状を成し、該Ｊ型形状の湾曲部の中心が前記ケーシングの軸線Ｌ１に位置するようにして、該Ｊ型形状の直線部の先端がケーシングに固着され、ケーシングの軸線Ｌ１方向全域に延在した第１ガイド部材と、前記直線部と背中合わせ位置に配設され且つ、前記第１ガイド部材と前記ケーシングとに挟持されると共に、断面形状が前記湾曲部と反対方向に湾曲して、前記軸線Ｌ１方向全域に延在した第２ガイド部材と、前記ケーシングの排気系路上流側を閉塞すると共に、軸線Ｌ１を中心にした第１排ガス導入孔を有した第１上流側蓋部材と、前記ケーシングの排気系路下流側を閉塞すると共に、第２ガイド部材の湾曲部中心位置を通る前記軸線Ｌ１と略平行な中心線Ｌ２近傍に第１排ガス排出孔を有した第１下流側蓋部材とを備え、前記ケーシング、前記第１ガイド部材、前記第２ガイド部材、前記第１上流側蓋部材、前記第１下流側蓋部材に囲繞された、第１排ガス流通路を形成し、
前記第２混合促進室は、前記ケーシングに対し前記第１ガイド部材及び第２ガイド部材が前記第１混合促進室円周方向に同位相に配置され、前記ケーシングの排ガス系路上流側を閉塞し、前記第１排ガス排出孔に対向した位置に、第２排ガス導入孔を配設した第２上流側蓋部材と、前記ケーシングの軸線Ｌ１を中心にした第２排ガス排出孔を有した第２下流側蓋部材とを備え、
前記ケーシング、前記第１ガイド部材、前記第２ガイド部材、前記第２上流側蓋部材、前記第２下流側蓋部材に囲繞された第２排ガス流通路を形成し、前記第１排ガス流通路と前記第２排ガス流通路とで逆方向になるようにするとよい。
【００１４】
このような構成にすることにより、排ガスが流れる排ガス流通路がケーシングの周方向になっているため、添加剤と排ガスとの混合を促進させる排ガス流通路長さＮは、ケーシングの径に比例した値となり、排ガス流通路長さＮを長くすることができるので、ケーシングの軸線方向長さを短くでき、排ガス浄化装置全体の長さを短くすることができる。
排ガス流通路長さＮの長さに加え、排ガスの流れ方向が前記第１排ガス流通路と前記第２排ガス流通路で逆方向になるようにしたので、流れる方向が逆になる部分で、排ガスの乱れを生起させて、添加剤と排ガスの混合を促進させる効果を有する。
【００１５】
また、本願発明において好ましくは、前記混合促進室の排ガス導入孔には前記排ガスを導入するベルマウス状の第３ガイド部材を配設するとよい。
【００１６】
このような構成にすることにより、混合促進室の排ガス導入孔にベルマウス状の第３ガイド部材を配設したので、混合促進室に入る排ガスの流入抵抗が軽減され、排気マニホールド部における排圧の上昇を抑制して、エンジンの排気抵抗低減を図り、エンジンの出力向上と燃料消費量の削減効果が得られる。
【００１７】
また、本願発明において好ましくは、前記第１及び第２混合促進室夫々の前記排ガス導入孔と、前記排ガス排気孔及び、前記排ガス流通路の断面積は、前記混合促進室を抱持している浄化装置ケーシングの排気管接続部の断面積に対し略同等か又は大きくするとよい。
【００１８】
このような構成にすることにより、混合促進室の前記排ガス導入孔と、前記排ガス排気孔及び、前記排ガス流通路夫々の断面積を浄化装置ケーシングの排気管接続部の断面積に対し略同等か又は大きくしたので、排ガスの排気抵抗の増大を抑制することができ、エンジン出力の低減を防止できる。
【００１９】
また、本願発明において好ましくは、前記添加剤を前記第１排ガス流通路に噴射する添加剤噴射手段の取付位置は、前記第１排ガス流通路の上流側位置で且つ、前記第１混合促進室の第１排ガス排出孔を重力方向下側に位置させて、前記第１排ガス導入孔を中心に上側に配置し、排ガスの流れに沿った方向に添加剤を噴射するようにするとよい。
【００２０】
このような構成にすることにより、添加剤噴射手段を第１混合促進室の第１排ガス排出孔に対し、第１排ガス導入孔を中心にして上側に配置したので、添加剤の混合が十分に促進できず液体粒状になり、混合促進室の壁面及び重力方向下側に滞留した場合でも、排ガス熱によって気化して、下流側に流れていくので、添加剤を有効に活用できる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、排ガスの流れを周方向に回動させる排ガス流通路を形成した混合促進室にして、排ガス流通路系方向の長さを短くして車両への搭載性の改善と、混合の促進を図ると共に、混合促進室の排ガス導入孔と、排ガス排出孔及び、排ガス流通路夫々の断面積は、混合促進室を抱持している浄化装置ケーシングの排気管接続部の断面積に対し略同等か又は大きくした構造なので、排ガスの排気抵抗の増大を抑制することができ、エンジンのポンピングロスの増大を抑制して、エンジン出力の低減を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】は本発明の実施形態にかかるディーゼルエンジンの排ガス浄化装置の全体構成図を示す。
【図２】は本発明の実施形態にかかる排ガス浄化装置の概略構成図を示す。
【図３】は混合促進室の構造を説明する概略構造図で、（Ａ）は本発明の第１混合促進室、（Ｂ）は第２混合促進室、（Ｃ）は（Ａ）のＺ矢視図を示す。
【図４】(Ａ)は第１混合促進室における排ガスの流通経路説明図、（Ｂ）は第２混合促進室における排ガスの流通経路説明図を示す。
【図５】は第１混合促進室における添加剤噴射ノズル位置を示す図１（Ａ）のＺ矢視相当図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。
但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００２４】
図１（Ａ）は本発明を車両に搭載されたエンジン１の排ガス浄化装置２を採用した全体構成図を示す。
エンジン１には排気系路４と給気系路５とが併設されている。排気系路４は、エンジン１の燃焼室から排出される排ガスが導入される排気マニホールド４ｅと、該排気マニホールド４ｅから排出された排ガスで後述するコンプレッサ４ａと同軸に支持され該コンプレッサ４ａを回転駆動するターボチャージャ４１の排気タービン４ｂと、該排気タービン４ｂから排出された排ガスを排ガス浄化装置に導く排気管４ｄとで構成されている。
一方、給気系路５は、エアクリーナ５ｅと、該エアクリーナ５ｅからの給気を排気タービン４ｂと同軸に連結され、回転によって加圧するコンプレッサ４ａと、加圧された給気をインタクーラ５ｂに導く給気管５ａと、加圧されて昇温した給気を冷却するインタクーラ５ｂと、インタクーラ５ｂで冷却され給気をエンジン１の吸気マニホールド５ｄに導く給気管５ｃと、吸気マニホールド５ｄとで構成されている。
燃焼室で燃料を燃焼させた給気は排ガスとして排気マニホールド４ｅに排出され、ターボチャージャ４の排気タービン４ｂを回転させて、排気管４ｄを介して、排ガス浄化装置２に導入される。
３はエンジンコントロールユニット（以後「ＥＣＵ」と略称する）で、エンジンの回転数をコントロールすると共に、エンジン回転数及び負荷によって添加剤である尿素水の噴射量を制御する。
【００２５】
図２は排ガス浄化装置２内部の概略構成図を示し、エンジン１のハイキマニホールド４ｅから排出された排ガスはケーシング２１の排気管接続部２１１からケーシング２１内に導入される。
ケーシング２１内は排気系路上流側から順次、一酸化炭素（ＣＯ）及び、炭化水素（ＨＣ）を除去する前段酸化触媒２２、該前段酸化触媒２２に間隔を有して浮遊粒子状物質（ＰＭ）を捕捉するＤＰＦ２３、該ＤＰＦ２３と間隔を有してＤＰＦ２３を通過した排ガスが第１混合促進室７に導入し易くするベルマウス状の第３ガイド部材６、該第３ガイド部材６に連接して、排ガスと添加剤である尿素水との混合を促進する本願発明である第１混合促進室７、該第１混合促進室７に連接して配置されている第２混合促進室８、該第２混合促進室８に間隔を有してＮＯｘを水（Ｈ２０）と窒素（Ｎ２）に選択還元する選択還元触媒２４、該選択還元触媒２４に間隔を有して、選択還元触媒２４をスリップしたアンモニア（ＮＨ３）、一酸化炭素（ＣＯ）及び、炭化水素（ＨＣ）を除去する後段酸化触媒が配設されている。
浄化された排ガスはケーシング２１の排ガス排出孔２１２から排出される。
尚、第１混合促進室７の第１排ガス流通路７９（図３（Ａ）参照）上流部分には添加剤噴射手段である尿素水噴射ノズルが配設されている。
これは、尿素水と排ガスとの混合距離を可能な限り長くするために、第１排ガス流通路７９の上流側部分に配置したものである。
【００２６】
図３は混合促進室の構造を説明する概略構造図で、（Ａ）は本発明の第１混合促進室、（Ｂ）は第２混合促進室、（Ｃ）は図３（Ａ）のＺ矢視図である。
尚、第１及び、第２混合促進室７及び、８は連接した状態で使用されるが、図３（Ａ）、（Ｂ）及び図４（Ａ）、（Ｂ）においては、表示が複雑になるため、分離して記載してある。
図３（Ａ）は第１混合促進室７であり、該第１混合促進室７は円筒状のケーシング７１と、該ケーシング７１の軸線Ｌ１に沿って、断面形状がＪ型形状を成し、該Ｊ型形状の湾曲部７２１が軸線Ｌ１を中心に位置するように囲み、直線部７２２がケーシング７１に固着されて、ケーシング７１の軸線Ｌ１方向全域に延在した第１ガイド部材７２と、直線部７２２と背中合わせ位置に断面形状が前記Ｊ型形状の湾曲部７２１と反対方向に湾曲して、第１ガイド部材７２とケーシング７１とに固着され、ケーシング７１の軸線Ｌ１方向全域に延在した第２ガイド部材７３と、ケーシング７１の排気系路上流側を閉塞すると共に、軸線Ｌ１を中心に第１排ガス導入孔７６（二点鎖線）を有した第１上流側蓋部材７４と、ケーシング７１の排気系路下流側を閉塞すると共に、第２ガイド部材７３の湾曲部中心位置を通り、軸線Ｌ１と略平行な中心線Ｌ２近傍に第１排ガス排出孔７７を有した第１下流側蓋部材７５とで構成されている。
尚、本実施形態において、第１ガイド部材７２の直線部７２２の先端部でケーシング７１との接合部には、排ガスの流通方向に湾曲部Ｒを設けることにより、排ガスが流通方向に曲がり易くして、排ガスの流通抵抗を抑制するようにしてある。
また、第２ガイド部材をケーシング７１と第１ガイド部材７２夫々に固着するようにしたので、第１及び、第２ガイド部材７２，７３のケーシング７１への取付剛性が向上し、排ガスの脈動により発生する第１及び、第２ガイド部材７２，７３の振動を抑制し、第１混合促進室７の耐久性向上と騒音防止を図っている。
【００２７】
尚、図３（Ａ）及び，（Ｂ）は図が複雑になるので、第１上流側蓋部材（７４）と第１下流側蓋部材（７５）及び、第２上流側蓋部材（８１）と第２下流側蓋部材（８２）は説明上必要なので符号を付してあるが、図面上では記載を省いた状態で記載してある。
また、排ガス導入孔７６及び、排ガス排出孔７７はケーシング２１の排気管接続部２１１の直径と略同じ（又は大きい）にして、排ガス流通抵抗が大きくなるのを抑制している。
従って、第１ガイド部材７２の湾曲部７２１と第２ガイド部材７３の湾曲部の半円状の直径は、排気管接続部２１１の直径より若干大きくなっている。
そして、第１混合促進室７にはケーシング７１、第１ガイド部材７２、第２ガイド部材７３、第１上流側蓋部材７４、第１下流側蓋部材７５に囲繞された、排ガスが流れる第１排ガス流通路７９が形成されている。
【００２８】
図３（Ｂ）は第２混合促進室８であり、第２混合促進室８は、ケーシング７１、第１ガイド部材７２及び、第２ガイド部材７３の形状及び配置関係が第１混合促進室７とケーシング７１の周方向に同位相に配置されているので、説明は省略する。
従って、第２混合促進室８は、ケーシング７１と、第１ガイド部材７２と、第２ガイド部材７３と、ケーシング７１の排気系路上流側を閉塞すると共に、第２ガイド部材７３の湾曲部中心位置Ｌ２近傍に第２排ガス導入孔８３を有した第２上流側蓋部材８１と、ケーシング７１の排気系路下流側を閉塞すると共に、軸線Ｌ１を中心に第２排ガス排出孔８４（二点鎖線）有した第１下流側蓋部材８４とで構成されている。
そして、排ガス浄化装置２の浄化装置ケーシング２１内に設置される場合は、第１混合促進室７の第１下流側蓋部材７５の第１排ガス排出孔７７と、第２混合促進室８の第２上流側蓋部材８１の第２排ガス導入孔８３とをケーシング７１の円周方向の位相を一致させて、第１混合促進室７と第２混合促進室８とを当接させた状態で設置する。
また、第２混合促進室８には、ケーシング７１、第１ガイド部材７２、第２ガイド部材７３、第２上流側蓋部材８３、第２下流側蓋部材８４に囲繞された排ガスが流れる第２排ガス流通路８５が形成されている。
【００２９】
図４は(Ａ)は第１混合促進室における排ガスの流通経路説明図、（Ｂ）は第２混合促進室における排ガスの流通経路説明図を示す。
尚、図４（Ａ），（Ｂ）は部品符号の引出線を記入すると図が複雑になるため省略するので、部品については図３（Ａ），（Ｂ）を参照のこと。
図４（Ａ）の第１混合促進室７はＦ矢視方向からの排ガスは第１排ガス導入孔７６から導入され、第１ガイド部材７２の湾曲部７２１とケーシング７１とによって形成された第１排ガス流通路７９をケーシング７１の周方向に沿って時計回り（図面上）に流れ、第２ガイド部材７３のところで、第１排ガス排出孔７７から排出される。
第１排ガス排出孔７７には、第２混合促進室８の第２排ガス導入孔８３が接合されているので、排ガスは、第２混合促進室８の第１ガイド部材７２の湾曲部７２１とケーシング７１とによって形成された第２排ガス流通路８５をケーシング７１の周方向に沿って反時計回り（図面上）に流れ、第２排ガス排出孔８４から選択還元触媒２４側に流れていく。
【００３０】
排ガスは、第１及び第２混合促進室７、８において時計方向への流れを、反時計方向に流れ方向を変換することで、排ガスの流れに乱れを生起させて尿素水と排ガスとの混合を促進させる。
さらに、排ガス流通路７９（８５）は排ガスをケーシング７１の周方向に沿って流す構造なので、ケーシング７１の径Ｄに対し、排ガス流通路の長さＮは、Ｎ＝３／４πＤの長さとなる。３／４は図３（Ａ）に示すように、排ガス流通路がケーシング７１の３／４くらいで、終わっているため係数を負荷した。
従って、本実施形態においては、第１及び第２混合促進室７、８を直列に配置したので、排ガス流通路の長さは２Ｎとなり、尿素水と排ガスとの混合を促進させるための十分な排ガス流通路長さを確保することができる。
【００３１】
図５は添加剤噴射手段であるの取付位置を決めたもので、尿素水噴射ノズル９は、第１混合促進室７の第１排ガス排気孔７７を重力方向下側に位置させて、第１排ガス導入孔７６を中心にして上側に配置したものである。
これは、尿素水噴射ノズル９を第１混合促進室７の第１排ガス流通路７９の上流側部分で、排ガスの第１排ガス排出孔７７に対し、第１排ガス導入孔７６を中心にして上側に配置したので、添加剤の混合が十分に促進できず液体粒状になり、混合促進室の壁面及び重力方向下側に滞留した場合でも、排ガス熱によって気化して、下流側に流れていくので、添加剤を有効に活用できると共に、ＣＥＲと排ガスの混合促進距離Ｎを十分に長くできる効果を有するものである。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
ディーゼルエンジンから排出される排ガス中に含まれる公害物質を添加剤の供給により、排気系路に設けた触媒装置の利用によって無害化する排ガス浄化装置に適用できる。
【符号の説明】
【００３３】
１ エンジン（内燃機関）
２ 排ガス浄化装置
３ ＥＣＵ
４ 排気系路
５ 吸気経路
６ 第３ガイド部材
７ 第１混合促進室
８ 第２混合促進室
９ 尿素水噴射ノズル（添加剤噴射手段）
２１ ケーシング
２２ 前段酸化触媒
２３ ＤＰＦ
２４ 選択還元触媒
２５ 後段酸化触媒
７２ 第１ガイド部材
７３ 第２ガイド部材
７６ 第１排ガス導入孔
７７ 第１排ガス排出孔
７９ 第１排ガス流通路（排ガス流通路）
８３ 第２排ガス導入孔
８４ 第２排ガス排出孔
８５ 第２排ガス流通路（排ガス流通路）
Ｌ１ 軸線
Ｌ２ 中心線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気系路に設けられ、添加剤の供給により前記内燃機関の排ガスを浄化する触媒装置と、
前記排気系路の前記触媒装置の上流側に設けられ、排ガスを前記排気系路の軸線を中心にして排ガスの流れを周方向に沿って流れる排ガス流通路を有し、前記排ガスと前記添加剤との混合を促進させる混合促進室と、
該混合促進室の排ガス導入孔近傍に設けられ、前記排ガス流通路に前記添加剤を噴射する添加剤噴射手段と、を備えたことを特徴とする内燃機関の排ガス浄化装置。
【請求項２】
前記混合促進室は前記排気系路に沿って、第１混合促進室と第２混合促進室とが直列に連接した状態で配設され、前記第１混合促進室と前記第２混合促進室とで前記排ガス流通路内を流れる排ガスの流れる方向が逆になるようにしたことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の排ガス浄化装置。
【請求項３】
前記第１混合促進室は、円筒状のケーシングと、断面形状がＪ型形状を成し、該Ｊ型形状の湾曲部の中心が前記ケーシングの軸線Ｌ１に位置するようにして、該Ｊ型形状の直線部の先端がケーシングに固着され、ケーシングの軸線Ｌ１方向全域に延在した第１ガイド部材と、前記直線部と背中合わせ位置に配設され且つ、前記第１ガイド部材と前記ケーシングとに挟持されると共に、断面形状が前記湾曲部と反対方向に湾曲して、前記軸線Ｌ１方向全域に延在した第２ガイド部材と、前記ケーシングの排気系路上流側を閉塞すると共に、軸線Ｌ１を中心にした第１排ガス導入孔を有した第１上流側蓋部材と、前記ケーシングの排気系路下流側を閉塞すると共に、第２ガイド部材の湾曲部中心位置を通る前記軸線Ｌ１と略平行な中心線Ｌ２近傍に第１排ガス排出孔を有した第１下流側蓋部材とを備え、前記ケーシング、前記第１ガイド部材、前記第２ガイド部材、前記第１上流側蓋部材、前記第１下流側蓋部材に囲繞された、第１排ガス流通路を形成し、
前記第２混合促進室は、前記ケーシングに対し前記第１ガイド部材及び第２ガイド部材が前記第１混合促進室円周方向に同位相に配置され、前記ケーシングの排ガス系路上流側を閉塞し、前記第１排ガス排出孔に対向した位置に、第２排ガス導入孔を配設した第２上流側蓋部材と、前記ケーシングの軸線Ｌ１を中心にした第２排ガス排出孔を有した第２下流側蓋部材とを備え、前記ケーシング、前記第１ガイド部材、前記第２ガイド部材、前記第２上流側蓋部材、前記第２下流側蓋部材に囲繞された第２排ガス流通路を形成し、前記第１排ガス流通路と前記第２排ガス流通路とで逆方向になるようにしたことを特徴とする請求項２記載の内燃機関の排ガス浄化装置。
【請求項４】
前記混合促進室の排ガス導入孔には前記排ガスを導入するベルマウス状の第３ガイド部材を配設したことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の排ガス浄化装置。
【請求項５】
前記第１及び第２混合促進室夫々の前記排ガス導入孔と、前記排ガス排気孔及び、前記排ガス流通路の断面積は、前記混合促進室を抱持している浄化装置ケーシングの排気管接続部の断面積に対し略同等か又は大きくしたことを特徴とする請求項３記載の内燃機関の排ガス浄化装置。
【請求項６】
前記添加剤を前記第１排ガス流通路に噴射する添加剤噴射手段の取付位置は、前記第１排ガス流通路の上流側位置で且つ、前記第１混合促進室の第１排ガス排出孔を重力方向下側に位置させて、前記第１排ガス導入孔を中心に上側に配置させて、排ガスの流れに沿った方向に添加剤を噴射するようにしたことを特徴とする請求項３記載の内燃機関の排ガス浄化装置。
【請求項１】
内燃機関の排気系路に設けられ、添加剤の供給により前記内燃機関の排ガスを浄化する触媒装置と、
前記排気系路の前記触媒装置の上流側に設けられ、排ガスを前記排気系路の軸線を中心にして排ガスの流れを周方向に沿って流れる排ガス流通路を有し、前記排ガスと前記添加剤との混合を促進させる混合促進室と、
該混合促進室の排ガス導入孔近傍に設けられ、前記排ガス流通路に前記添加剤を噴射する添加剤噴射手段と、を備えたことを特徴とする内燃機関の排ガス浄化装置。
【請求項２】
前記混合促進室は前記排気系路に沿って、第１混合促進室と第２混合促進室とが直列に連接した状態で配設され、前記第１混合促進室と前記第２混合促進室とで前記排ガス流通路内を流れる排ガスの流れる方向が逆になるようにしたことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の排ガス浄化装置。
【請求項３】
前記第１混合促進室は、円筒状のケーシングと、断面形状がＪ型形状を成し、該Ｊ型形状の湾曲部の中心が前記ケーシングの軸線Ｌ１に位置するようにして、該Ｊ型形状の直線部の先端がケーシングに固着され、ケーシングの軸線Ｌ１方向全域に延在した第１ガイド部材と、前記直線部と背中合わせ位置に配設され且つ、前記第１ガイド部材と前記ケーシングとに挟持されると共に、断面形状が前記湾曲部と反対方向に湾曲して、前記軸線Ｌ１方向全域に延在した第２ガイド部材と、前記ケーシングの排気系路上流側を閉塞すると共に、軸線Ｌ１を中心にした第１排ガス導入孔を有した第１上流側蓋部材と、前記ケーシングの排気系路下流側を閉塞すると共に、第２ガイド部材の湾曲部中心位置を通る前記軸線Ｌ１と略平行な中心線Ｌ２近傍に第１排ガス排出孔を有した第１下流側蓋部材とを備え、前記ケーシング、前記第１ガイド部材、前記第２ガイド部材、前記第１上流側蓋部材、前記第１下流側蓋部材に囲繞された、第１排ガス流通路を形成し、
前記第２混合促進室は、前記ケーシングに対し前記第１ガイド部材及び第２ガイド部材が前記第１混合促進室円周方向に同位相に配置され、前記ケーシングの排ガス系路上流側を閉塞し、前記第１排ガス排出孔に対向した位置に、第２排ガス導入孔を配設した第２上流側蓋部材と、前記ケーシングの軸線Ｌ１を中心にした第２排ガス排出孔を有した第２下流側蓋部材とを備え、前記ケーシング、前記第１ガイド部材、前記第２ガイド部材、前記第２上流側蓋部材、前記第２下流側蓋部材に囲繞された第２排ガス流通路を形成し、前記第１排ガス流通路と前記第２排ガス流通路とで逆方向になるようにしたことを特徴とする請求項２記載の内燃機関の排ガス浄化装置。
【請求項４】
前記混合促進室の排ガス導入孔には前記排ガスを導入するベルマウス状の第３ガイド部材を配設したことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の排ガス浄化装置。
【請求項５】
前記第１及び第２混合促進室夫々の前記排ガス導入孔と、前記排ガス排気孔及び、前記排ガス流通路の断面積は、前記混合促進室を抱持している浄化装置ケーシングの排気管接続部の断面積に対し略同等か又は大きくしたことを特徴とする請求項３記載の内燃機関の排ガス浄化装置。
【請求項６】
前記添加剤を前記第１排ガス流通路に噴射する添加剤噴射手段の取付位置は、前記第１排ガス流通路の上流側位置で且つ、前記第１混合促進室の第１排ガス排出孔を重力方向下側に位置させて、前記第１排ガス導入孔を中心に上側に配置させて、排ガスの流れに沿った方向に添加剤を噴射するようにしたことを特徴とする請求項３記載の内燃機関の排ガス浄化装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−２２５３１６（Ｐ２０１２−２２５３１６Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９５６２４（Ｐ２０１１−９５６２４）
【出願日】平成２３年４月２２日（２０１１．４．２２）
【出願人】（３０３００２１５８）三菱ふそうトラック・バス株式会社 (1,037)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月２２日（２０１１．４．２２）
【出願人】（３０３００２１５８）三菱ふそうトラック・バス株式会社 (1,037)
【Ｆターム（参考）】
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