(57)【要約】  本発明は、内燃機関の排気通路に配置される選択還元型触媒と、選択還元型触媒より上流の排気通路へアンモニア由来の還元剤を供給する還元剤供給装置と、選択還元型触媒より上流且つ還元剤供給装置より下流の排気通路に配置される混合器と、を備えた内燃機関の排気浄化装置において、混合器に付着又は堆積する還元剤由来の固形物を好適に除去することを課題とする。この課題を解決するために、本発明は、前記混合器より上流の排気通路に、前記混合器へ火炎を吹き付ける昇温装置を設けるようにした。
2012147205.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路に配置された選択還元型触媒と、
前記選択還元型触媒より上流の排気通路内へアンモニア由来の還元剤を供給する還元剤供給装置と、
前記選択還元型触媒より上流且つ前記還元剤供給装置より下流の排気通路に配置され、前記還元剤供給装置から供給される還元剤と排気の混合を促進させる混合器と、
前記混合器より上流の排気通路に配置され、前記混合器へ火炎を吹き付けることにより前記混合器を昇温させる昇温装置と、
を備える内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】
請求項１において、前記昇温装置は、前記還元剤供給装置より上流の排気通路に配置され、前記還元剤供給装置から供給される還元剤と排気通路の壁面との衝突箇所、並びに前記混合器へ火炎を吹き付ける内燃機関の排気浄化装置。
【請求項３】
請求項２において、前記還元剤供給装置は、前記昇温装置により発生された火炎が到達しない位置に配置される内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】
請求項２又は３において、前記昇温装置は、前記衝突箇所と前記混合器とへ火炎を分配する分配板を具備する内燃機関の排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気通路に配置される排気浄化装置に関し、特に尿素添加弁から選択還元型触媒へアンモニア由来の還元剤を供給することにより、排気中の窒素酸化物（ＮＯＸ）を浄化する排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、内燃機関の排気通路に設けられた選択還元型触媒と、選択還元型触媒へ流入する前の排気に尿素水溶液を添加する添加弁と、を備えた内燃機関の排気浄化装置において、選択還元型触媒より上流且つ添加弁より下流の排気通路に、排気と尿素水の混合を促す混合器（ミキサー）を配置する技術について記述されている。【０００３】
特許文献２には、内燃機関の排気通路に設けられた選択還元型触媒と、選択還元型触媒へ流入する前の排気に尿素水溶液を添加する添加弁と、を備えた内燃機関の排気浄化装置において、添加弁より上流の排気通路に、排気の旋回流を発生させるフィンを配置する技術について記述されている。【０００４】
特許文献３には、内燃機関の排気通路に設けられた触媒担体と、触媒担体より上流の排気通路内へ燃料を供給する添加弁と、添加弁から供給された燃料に着火するグロープラグと、を備えた内燃機関の排気浄化装置について記述されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−００２２１３号公報
【特許文献２】特許第３８９２４５２号公報
【特許文献３】特開２００６−１１２４０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記した特許文献１に記述されたような内燃機関の排気浄化装置によれば、尿素結晶、シアヌル酸、或いはメラニンなどが排気通路の壁面や混合器に付着若しくは堆積する可能性がある。たとえば、尿素水溶液が排気通路の壁面や混合器に衝突すると、排気通路の壁面や混合器において水分が蒸発して固形化する。その後、固形物が約２００℃から４００℃の雰囲気に曝されると、尿素結晶、シアヌル酸、メラニンが生成され易い。【０００７】
排気通路の壁面や混合器に付着又は堆積した固形物を除去する方法としては、排気の温度を昇温させることにより排気通路の壁面や混合器を加熱する方法や、ヒータにより排気通路や混合器を直接加熱する方法などが考えられる。しかしながら、これらの方法により排気通路や混合器が加熱される過程において、前記した固形物が４００℃以下の雰囲気に曝される可能性がある。よって、尿素結晶、シアヌル酸、メラニンなどの生成量が却って増加する可能性がある。【０００８】
本発明は、上記したような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、内燃機関の排気通路に設けられた選択還元型触媒と、選択還元型触媒より上流の排気通路へアンモニア由来の還元剤を供給する還元剤供給装置と、選択還元型触媒より上流且つ還元剤供給装置より下流の排気通路に配置される混合器と、を備えた内燃機関の排気浄化装置において、混合器などに付着又は堆積する還元剤由来の固形物を好適に除去することができる技術の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、内燃機関の排気通路に設けられた選択還元型触媒と、選択還元型触媒より上流の排気通路へアンモニア由来の還元剤を供給する還元剤供給装置と、選択還元型触媒より上流且つ還元剤供給装置より下流の排気通路に配置された混合器と、を備えた内燃機関の排気浄化装置において、混合器に火炎を当てることにより、尿素結晶、シアヌル酸、及びメラニンなどの生成を誘発することなく、混合器に付着又は堆積する固形物を除去するようにした。【００１０】
詳細には、本発明に係わる内燃機関の排気浄化装置は、
内燃機関の排気通路に配置された選択還元型触媒と、
前記選択還元型触媒より上流の排気通路内へアンモニア由来の還元剤を供給する還元剤供給装置と、
前記選択還元型触媒より上流且つ前記還元剤供給装置より下流の排気通路に配置され、前記還元剤供給装置から供給された還元剤と排気の混合を促進させる混合器と、
前記混合気より上流の排気通路に配置され、前記混合器へ火炎を吹き付けることにより前記混合器を昇温させる昇温装置と、
を備えるようにした。【００１１】
このように構成された内燃機関の排気浄化装置において、還元剤供給装置から供給される還元剤は、混合器を経由して選択還元型触媒へ流入する。その際、還元剤が混合器の壁面などに衝突すると、還元剤由来の固形物が混合器に付着又は堆積する可能性がある。還元剤由来の固形物は、約２００℃から４００℃の雰囲気（以下、「変性雰囲気」と称する）に曝されると、難溶融性の物質に変化する。たとえば、アンモニア由来の還元剤として尿素水溶液が使用される場合は、シアヌル酸やメラニンなどに変化する。【００１２】
これに対し、昇温装置が混合器に火炎を吹き付けると、混合器に付着又は堆積している固形物が前記変性雰囲気に比して十分に高温な雰囲気に曝されることになる。その際、前記固形物が曝される雰囲気は、前記変性雰囲気を経て徐々に昇温するのではなく、前記変性雰囲気より高温な雰囲気に一気に昇温する。その結果、前記固形物がシアヌル酸やメラニンなどに変性することなく、溶融及び除去されるようになる。【００１３】
したがって、本発明の内燃機関の排気浄化装置によれば、混合器に付着又は堆積する還元剤由来の固形物を好適に除去することができる。さらに、昇温装置が混合器に火炎を吹き付けると、混合器が火炎の熱を受けて昇温する。混合器が昇温すると、該混合器へ流入する還元剤の気化が促進される。特に、アンモニア由来の還元剤として尿素水溶液が用いられる場合は、尿素水溶液の熱分解や加水分解が促進されるため、混合器による排気と還元剤との混合効果を高めることも可能となる。混合器による排気と還元剤との混合効果が高められると、選択還元型触媒における窒素酸化物（ＮＯＸ）の浄化率を高めることも可能になる。【００１４】
本発明に係わる内燃機関の排気浄化装置において、昇温装置は、還元剤供給装置より上流の排気通路に配置されるようにしてもよい。その場合、昇温装置は、混合器に加え、還元剤供給装置から供給される還元剤と排気通路の壁面との衝突箇所にも火炎を吹き付けるように構成されてもよい。【００１５】
還元剤供給装置から供給される還元剤が排気通路の壁面に衝突すると、該壁面（衝突箇所）に還元剤由来の固形物が付着又は堆積する可能性がある。前記衝突箇所に固形物が付着又は堆積すると、固形物によって還元剤の供給が妨げられる可能性がある。これに対し、昇温装置が前記混合器と前記衝突箇所とに火炎を吹き付けると、前記混合器に付着又は堆積した固形物に加え、前記衝突箇所に付着又は堆積した固形物が熔融及び除去される。【００１６】
なお、昇温装置により発生させられる火炎が還元剤供給装置に到達すると、還元剤供給装置の熱劣化などが発生する可能性がある。そのため、還元剤供給装置は、前記昇温装置により発生させられる火炎が到達しない位置に配置されてもよい。上記した構成によれば、還元剤供給装置の熱劣化などを併発することなく、前記混合器や前記衝突箇所に付着又は堆積している固形物を除去することができる。【００１７】
本発明に係わる内燃機関の排気浄化装置において、昇温装置は、前記混合器と前記衝突箇所とへ火炎を分配する分配板を備えるようにしてもよい。【００１８】
このような構成によれば、昇温装置により発生させられる火炎は、前記混合器と前記衝突箇所とに局所的に吹き付けられるようになる。その結果、前記混合器及び前記衝突箇所が局所的に加熱されることになる。よって、火炎を発生させるために必要な燃料量を少なく抑えつつ還元剤由来の固形物を除去することができる。さらに、前記混合器及び前記衝突箇所以外の部位が不要に加熱される事態を回避することも可能となる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、内燃機関の排気通路に設けられた選択還元型触媒と、選択還元型触媒より上流の排気通路へアンモニア由来の還元剤を供給する還元剤供給装置と、選択還元型触媒より上流且つ還元剤供給装置より下流の排気通路に配置される混合器と、を備えた内燃機関の排気浄化装置において、混合器に付着又は堆積する還元剤由来の固形物を好適に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１の実施例における内燃機関の排気浄化装置の概略構成を示す図である。
【図２】燃料添加弁及びグロープラグにより発生させられた火炎の飛行経路を示す図である。
【図３】第１の実施例における内燃機関の排気浄化装置の他の構成例を示す図である。
【図４】第２の実施例における内燃機関の排気系の概略構成を示す図である。
【図５】燃料添加弁及びグロープラグにより発生させられた火炎の飛行経路を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。本実施形態に記載される構成部品の寸法、材質、形状、相対配置等は、特に記載がない限り発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００２２】
＜実施例１＞
先ず、本発明の第１の実施例について図１乃至図３に基づいて説明する。図１は、本発明が適用される内燃機関の排気系の概略構成を示す図である。図１に示す内燃機関１は、圧縮着火式の内燃機関（ディーゼルエンジン）であるが、希薄燃焼運転（リーンバーン運転）可能な火花点火式の内燃機関（ガソリンエンジン）であってもよい。
【００２３】
図１において、内燃機関１には、排気通路２が接続されている。排気通路２は、内燃機関１の気筒内から排出される既燃ガス（排気）を流通させるための通路である。排気通路２の途中には、遠心過給機（ターボチャージャ）のタービン３が配置されている。タービン３より下流の排気通路２には、触媒ケーシング４が配置されている。
【００２４】
前記触媒ケーシング４は、筒状のケーシング内に選択還元型触媒が担持された触媒担体を収容したものである。触媒担体は、たとえば、コーディライトやＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系の耐熱鋼から成るハニカム形状の横断面を有するモノリスタイプの基材に、アルミナ系又はゼオライト系の活性成分（担体）をコーティングしたものである。さらに、触媒担体には、酸化能を有する貴金属触媒（たとえば、白金（Ｐｔ））が担持されている。
【００２５】
前記したタービン３と触媒ケーシング４との間に位置する排気通路２には、還元剤添加弁５と、昇温装置と、ミキサー８と、が取り付けられている。
【００２６】
還元剤添加弁５は、触媒ケーシング４より上流の排気通路２において該排気通路２の径方向外側に窪んだ部分（窪み部）２０に配置され、該還元剤添加弁５が排気通路２内に露出しないようになっている。また、還元剤添加弁５は、第１ポンプ５０を介して還元剤タンク５１に接続されている。第１ポンプ５０は、還元剤タンク５１に貯留されている還元剤を吸引するとともに、吸引された還元剤を還元剤添加弁５へ圧送する。還元剤添加弁５は、第１ポンプ５０から圧送されてくる還元剤を排気通路２内へ噴射する。これら還元剤添加弁５、第１ポンプ５０、及び還元剤タンク５１は、本発明に係わる還元剤供給装置の一実施態様である。
【００２７】
なお、還元剤タンク５１に貯留される還元剤は、アンモニア由来の還元剤である。アンモニア由来の還元剤としては、尿素やカルバミン酸アンモニウムなどの水溶液を用いることができる。本実施例では、アンモニア由来の還元剤として尿素水溶液を用いるものとする。
【００２８】
ミキサー８は、還元剤添加弁５より下流且つ触媒ケーシング４より上流の排気通路２に配置され、還元剤添加弁５から添加された還元剤と排気との混合を促進させる機器である。たとえば、ミキサー８は、は、排気の旋回流を発生させたり、排気の流れに乱れを発生させたりすることにより、排気と還元剤とが攪拌されるように構成される。
【００２９】
ここで、還元剤添加弁５から尿素水溶液が噴射されると、該尿素水溶液が排気とともにミキサー８へ流入する。ミキサー８は、尿素水溶液と排気を攪拌させる。その結果、尿素水溶液と排気が均質に混合されるとともに、尿素水溶液が排気の熱を受けて熱分解又は加水分解される。尿素水溶液が熱分解又は加水分解されると、アンモニア（ＮＨ３）が生成される。よって、ミキサー８から流出するガスは、排気とアンモニア（ＮＨ３）が均質に混合されたガスとなる。このようなガスが触媒ケーシング４へ流入すると、触媒ケーシング４の略全体にアンモニア（ＮＨ３）が行き渡るようになる。触媒ケーシング４に流入したアンモニア（ＮＨ３）は、選択還元型触媒に吸着又は吸蔵される。選択還元型触媒に吸着又は吸蔵されたアンモニア（ＮＨ３）は、排気中に含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）と反応して窒素（Ｎ２）や水（Ｈ２Ｏ）を生成する。つまり、アンモニア（ＮＨ３）は、窒素酸化物（ＮＯＸ）の還元剤として機能する。その際、選択還元型触媒の広い範囲においてアンモニア（ＮＨ３）が吸着されていると、選択還元型触媒における窒素酸化物（ＮＯＸ）の浄化率を高めることができる。
【００３０】
昇温装置は、還元剤添加弁５から添加された還元剤に由来する固形物が付着又は堆積し易い部位（排気通路２の壁面やミキサー８）に火炎を吹き付けることにより、該部位を急速に昇温させる装置である。昇温装置は、燃料添加弁６とグロープラグ７を備えている。
【００３１】
燃料添加弁６は、前記還元剤添加弁５より上流の排気通路２に配置される。燃料添加弁６は、第２ポンプ６０を介して燃料タンク６１に接続されている。燃料タンク６１は、内燃機関１の燃料を貯留するタンクである。第２ポンプ６０は、燃料タンク６１に貯留されている燃料を吸引するとともに、吸引された燃料を燃料添加弁６へ圧送する。燃料添加弁６は、第２ポンプ６０から送られてくる燃料を排気通路２内の排気へ噴射する。
【００３２】
グロープラグ７は、該グロープラグ７の発熱部が前記燃料添加弁６の噴孔の近傍、或いは前記燃料添加弁６から噴射された燃料の飛行経路上に位置するように配置される。グロープラグ７は、図示しないバッテリやオルタネータから供給される電気エネルギを熱エネルギに変換することにより、発熱部を発熱させるものである。グロープラグ７は、前記燃料添加弁６から燃料が噴射されるときに発熱部を発熱させることにより、燃料を着火せしめる。
【００３３】
ここで、還元剤添加弁５から噴射される還元剤（尿素水溶液）がミキサー８や排気通路２の壁面などに衝突すると、それらの部位において固形物が析出される。このような固形物は、約２００℃から４００℃の雰囲気（変性雰囲気）に曝されると、シアヌル酸やメラニンなどの難溶融性の物質に変化する。そのため、排気温度の昇温やヒータによる加熱によって前記固形物を熔融及び除去しようとすると、その昇温過程或いは加熱過程において前記固形物が変性雰囲気に曝され、シアヌル酸やメラニンの生成を促進させる虞があった。
【００３４】
これに対し、昇温装置が前記部位に火炎を吹き付けると、前記固形物が前記変性雰囲気より十分に高温な雰囲気に曝されることになる。さらに、前記固形物が曝される雰囲気は、前記変性雰囲気を経て徐々に昇温するのではなく、前記変性雰囲気より高温な雰囲気に一気に昇温する。その結果、前記固形物がシアヌル酸やメラニンなどに変性することなく、溶融及び除去される。
【００３５】
したがって、昇温装置を構成する燃料添加弁６の燃料添加量やグロープラグ７の発熱量が前記部位に適量の火炎を到達させるべく制御されれば、前記部位が火炎の熱を受けて急速に昇温し、前記固形物が熔融及び除去されるようになる。なお、図１に示す例では、還元剤由来の固形物は、排気通路２と窪み部２０との分岐部分（図１中の矢印Ａが示す部位）、及びミキサー８に付着又は堆積し易い。そこで、前記分岐部分Ａやミキサー８に付着又は堆積した固形物をより確実に熔融及び除去させるためには、図２に示すように、燃料添加弁６及びグロープラグ７により発生させられる火炎（図２中の破線の矢印が示す火炎）が前記分岐部分Ａを経由してミキサー８へ到達するように、昇温装置及びミキサー８が配置されてもよい。
【００３６】
具体的には、燃料添加弁６は、添加燃料が拡散し難い低拡散型のインジェクタにより構成され、該インジェクタの噴孔が前記分岐部分Ａを指向するとともに、その指向方向が排気通路２の軸線に対して傾斜するように配置されてもよい。その際、グロープラグ７は、前記燃料添加弁６から添加される燃料の飛行経路上に配置されればよい。このような構成によれば、燃料添加弁６から噴射された燃料は、前記分岐部分Ａ近傍の排気通路２の壁面へ反射してミキサー８へ到達するようになる。それに応じて、グロープラグ７により発生させられる火炎が前記分岐部分Ａを経由してミキサー８へ吹き付けられるようになる。
【００３７】
したがって、排気通路２の壁面やミキサー８に付着又は堆積する還元剤由来の固形物を難熔融性の物質に変化させることなく除去することができる。なお、昇温装置は、分岐部分Ａ及びミキサー８に対して局所的に火炎を吹き付けることができるため、燃料消費量の増加を抑えつつ分岐部分Ａ及びミキサー８を急速に昇温させることができる。また、燃料添加弁６及びグロープラグ７は、内燃機関１の運転状態に関わらず作動させることができるため、還元剤由来の固形物の付着量又は堆積量が過多となる前に除去したり、還元剤由来の固形物の付着量又は堆積量が過少であるときの作動を禁止したりすることも可能となる。さらに、昇温装置がミキサー８に火炎を吹き付けると、ミキサー８の温度やミキサー８内の雰囲気温度が高くなる。そのため、ミキサー８へ流入する尿素水溶液の気化が促進されるとともに尿素の熱分解や加水分解も促進される。その結果、尿素水溶液が液相のまま触媒ケーシング４へ流入する事態を抑制することができるとともに、アンモニア（ＮＨ３）と排気との一層の均質化を図ることも可能になる。
【００３８】
ところで、昇温装置により発生させられた火炎が還元剤添加弁５にあたると、還元剤添加弁５の熱劣化などの弊害を招く可能性がある。しかしながら、本実施例の還元剤添加弁５は、排気通路２において該排気通路２の径方向外側へ窪んだ窪み部２０に設けられるため、前記火炎が還元剤添加弁５にあたる事態を回避することができる。よって、還元剤添加弁５の熱劣化などを併発することなく、還元剤由来の固形物を除去することができる。なお、還元剤添加弁５が前記火炎に曝されないようにする他の構成としては、還元剤添加弁５の直上流に遮蔽板などを配置する構成を採用することもできる。
【００３９】
また、昇温装置は、図３に示すように、燃料添加弁６から添加された燃料の飛行経路上に配置される分配板９を備えるようにしてもよい。分配板９は、該分配板９に衝突した燃料又は火炎が排気通路２内の径方向へ拡散しつつ下流側へ向かうように構成されることが好ましい。このような構成によれば、前記分岐部分Ａへ火炎を到達させることができるとともに、前記ミキサー８の上流側端面の略全域に火炎を到達させることができる。その結果、ミキサー８に付着又は堆積する還元剤由来の固形物をより確実に除去することができるとともに、ミキサー８における尿素水溶液の気化や、尿素の熱分解及び加水分解を一層促進させることができる。
【００４０】
＜実施例２＞
次に、本発明の第２の実施例について図４乃至図５に基づいて説明する。ここでは、前述した第１の実施例と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略する。
【００４１】
前述した第１の実施例と本実施例との相違点は、触媒昇温用の昇温装置を用いて、還元剤由来の固形物を除去する点にある。
【００４２】
図４は、本実施例における内燃機関１の排気系の概略構成を示す図である。図４において、前述した第１の実施例と同様の構成要素には同一に符号が付されている。図４において、燃料添加弁６及びグロープラグ７より下流、且つ還元剤添加弁５より上流の排気通路２には、酸化触媒が担持されたパティキュレートフィルタ１０が配置されている。パティキュレートフィルタ１０は、排気通路２の内径より小さな外径を有する円柱状に形成され、排気通路２と同軸に配置されている。なお、パティキュレートフィルタ１０の変わりに円柱状の触媒担体が配置され、該触媒担体に酸化触媒が担持されてもよい。
【００４３】
また、本実施例の還元剤添加弁５は、排気通路２のストレート部分において該排気通路２の径方向外側へ窪んだ窪み部２１に配置され、該還元剤添加弁５が排気通路２内に露出しないようになっている。一方、昇温装置の燃料添加弁６は、排気通路２のストレート部分において該排気通路２の径方向外側に窪んだ窪み部２２に配置され、該燃料添加弁６が排気通路２内に露出しないようになっている。昇温装置のグロープラグ７は、前述した第１の実施例と同様に、該グロープラグ７の発熱部が燃料添加弁６の噴孔近傍又は燃料添加弁６から噴射された燃料の飛行経路上に位置するように配置される。
【００４４】
このように構成された内燃機関の排気浄化装置において、パティキュレートフィルタ１０に捕集されたＰＭを酸化させる場合、或いはパティキュレートフィルタ１０に担持された触媒を活性させる場合などに、燃料添加弁６及びグロープラグ７が作動させられると、それら燃料添加弁６及びグロープラグ７によって発生させられた火炎が排気の圧力を受けてパティキュレートフィルタ１０の近傍へ到達する。その場合、パティキュレートフィルタ１０の温度、及びパティキュレートフィルタ１０へ流入する排気の温度が速やかに上昇するようになる。その結果、パティキュレートフィルタ１０に捕集されたＰＭが酸化されたり、パティキュレートフィルタ１０に担持された酸化触媒が速やかに活性したりする。
【００４５】
ところで、還元剤添加弁５から噴射された還元剤が排気通路２の壁面に衝突すると、該壁面上に還元剤由来の固形物が析出される。図４に示す例では、還元剤由来の固形物は、窪み部２１と排気通路２との境目の段差部分（図４中の矢印Ｂが示す部位）に付着又は堆積し易い。
【００４６】
そこで、本実施例の昇温装置は、燃料添加弁６及びグロープラグ７により発生させられる火炎をパティキュレートフィルタ１０と前記段差部分Ｂとミキサー８とへ分配する分配板１１を備えている。分配板１１は、燃料添加弁６から噴射された燃料の飛行経路上においてグロープラグ７の発熱部より下流の位置に配置される。その際、分配板１１は、該分配板１１に衝突した燃料又は火炎がパティキュレートフィルタ１０と排気通路２との間隙を通ってミキサー８へ到達するように配置されるものとする。
【００４７】
たとえば、図４に示す例では、燃料添加弁６から添加された燃料は排気通路２の径方向内側へ飛行するため、分配板１１は排気通路２の軸方向と略平行に配置される。このように分配板１１が配置されると、図５に示すように、燃料添加弁６及びグロープラグ７により発生させられた火炎（図５中の破線の矢印で示す火炎）は、分配板１１と衝突した後に排気通路２の径方向へ分散される。
【００４８】
排気通路２の周縁付近へ分散された火炎は、パティキュレートフィルタ１０と排気通路２との間隙へ流入する。また、排気通路２の中心付近へ分散された火炎は、パティキュレートフィルタ１０の上流側端面に衝突した後に、パティキュレートフィルタ１０と排気通路２との間隙へ流入する。パティキュレートフィルタ１０と排気通路２との間隙へ流入した火炎は、排気通路２の軸方向へ進む。次いで、前記火炎がパティキュレートフィルタ１０の下流側端面より下流に到達すると、該火炎の一部は排気通路２の周縁部を軸方向へ進み、残りの火炎は排気通路２の径方向内側へ拡散しながら下流側へ進む。つまり、前記火炎は、パティキュレートフィルタ１０の下流側端面より下流において径方向へ拡がりながらミキサー８に到達することになる。
【００４９】
したがって、燃料添加弁６及びグロープラグ７により生成された火炎は、パティキュレートフィルタ１０と前記段差部分Ｂとミキサー８に分配されることになる。その結果、前記段差部分Ｂやミキサー８に付着又は堆積した固形物は、シアヌル酸やメラニンなどの難熔融性の物質に変性することなく除去される。
【００５０】
また、火炎がパティキュレートフィルタ１０の上流側端面に衝突するときやパティキュレートフィルタ１０と排気通路２との間隙を通るときに、該火炎の熱がパティキュレートフィルタ１０の外周面に伝達されるため、パティキュレートフィルタ１０を速やかに昇温させることも可能となる。
【００５１】
さらに、パティキュレートフィルタ１０の下流側端面より下流において火炎が径方向へ拡がりつつミキサー８に到達するため、前記ミキサー８の上流側端面の略全域に火炎を到達させることができる。その結果、ミキサー８に付着又は堆積する還元剤由来の固形物をより確実に除去することができるとともに、ミキサー８における尿素水溶液の気化や、尿素の熱分解及び加水分解を一層促進させることができる。
【００５２】
以上述べた実施例によれば、パティキュレートフィルタ１０を昇温させるための昇温装置と、還元剤由来の固形物を除去するための昇温装置と、を共用することができる。その結果、部品点数の増加を抑えつつ、還元剤由来の固形物を好適に除去することが可能になる。
【符号の説明】
【００５３】
１     内燃機関
２     排気通路
３     タービン
４     触媒ケーシング
５     還元剤添加弁
６     燃料添加弁
７     グロープラグ
８     ミキサー（混合器）
９     分配板
１０   パティキュレートフィルタ
１１   分配板
５０   第１ポンプ
５１   還元剤タンク
６０   第２ポンプ
６１   燃料タンク
【図１】
2012147205.tif 000003
【図２】
2012147205.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年7月4日(2012.7.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（削除）
【請求項２】
内燃機関の排気通路に配置された選択還元型触媒と、
前記選択還元型触媒より上流の排気通路内へアンモニア由来の還元剤を供給する還元剤供給装置と、
前記選択還元型触媒より上流且つ前記還元剤供給装置より下流の排気通路に配置され、前記還元剤供給装置から供給される還元剤と排気の混合を促進させる混合器と、
前記還元剤供給装置より上流の排気通路に配置され、前記混合器へ火炎を吹き付けることにより前記混合器を昇温させる装置であって、前記還元剤供給装置から供給される還元剤と排気通路の壁面との衝突箇所、並びに前記混合器へ火炎を吹き付ける昇温装置と、
を備える内燃機関の排気浄化装置。
【請求項３】
請求項２において、前記還元剤供給装置は、前記昇温装置により発生された火炎が到達しない位置に配置される内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】
請求項２又は３において、前記昇温装置は、前記衝突箇所と前記混合器とへ火炎を分配する分配板を具備する内燃機関の排気浄化装置。
【国際調査報告】
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