(57)【要約】【課題】排ガスの圧力損失が低減される排気攪拌装置を提供する。【解決手段】組付部材１０Ａ，１０Ｂにおける第１骨格部１２１には、第１骨格部１２１から突出し、排ガスの流れの向きを変える第１羽根部１４１が延設される。組付部材１０Ａ，１０Ｂにおける第２骨格部１１１には、第２骨格部１１１から突出し、排ガスの流れの向きを変える第２羽根部１４２が延設される。第１羽根部１４１及び第２羽根部１４２の少なくとも一方の羽根部における、排気流路の上流側の端縁１６，１７は、枠部１１側から中心軸側に向けて、排気流路の下流側に徐々に向かう形状である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気流路を流れる排ガスを攪拌する排気攪拌装置であって、
前記排気流路を形成する流路部材の内面に配設された枠部と、
前記枠部に対して径方向に架け渡すように配設された複数の支持部と、を備え、
前記複数の支持部のそれぞれは、前記枠部の中心軸から径方向外側に延びる一対の第１骨格部を有し、
前記枠部及び前記複数の支持部は、複数の組付部材を組み付けて構成され、
前記組付部材は、前記第１骨格部と、前記第１骨格部の一端から延設され、前記枠部の一部を構成する第２骨格部とを有し、
前記組付部材における前記第１骨格部には、前記第１骨格部から突出し、前記排ガスの流れの向きを変える第１羽根部が延設され、
前記組付部材における前記第２骨格部には、前記第２骨格部から突出し、前記排ガスの流れの向きを変える第２羽根部が延設され、
前記第１羽根部及び前記第２羽根部の少なくとも一方の羽根部における、前記排気流路の上流側の端縁は、前記枠部側から前記中心軸側に向けて、前記排気流路の下流側に徐々に向かう形状である、排気攪拌装置。
【請求項２】
前記第１羽根部は、前記枠部側から前記中心軸側に向けて前記排気流路の下流側に向かう形状の折り曲げ線を介して、前記第１骨格部から延設されている、請求項１に記載の排気攪拌装置。
【請求項３】
前記第２羽根部の前記端縁は、前記枠部側から前記中心軸側に向けて、前記排気流路の下流側に連続的に向かう形状である、請求項１又は請求項２に記載の排気攪拌装置。
【請求項４】
前記中心軸に平行な直線と、前記第１羽根部の前記端縁を、前記中心軸側に向けて前記中心軸に平行な直線に到達するまで延長した線分とが、前記排気流路の上流側においてなす角の角度α１、又は、前記中心軸に平行な直線と、前記第２羽根部の前記端縁を、前記中心軸側に向けて前記中心軸に平行な直線に到達するまで延長した線分とが、前記排気流路の上流側においてなす角の角度α２が、９０°未満である、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の排気攪拌装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は排気攪拌装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジン等の内燃機関から排出される排ガス中には、大気汚染物質である窒素酸化物（ＮＯX）が含まれている。こうした排ガスを浄化するための排気浄化システムとして、ＳＣＲ（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  Ｃａｔａｌｙｔｉｃ  Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ：選択触媒還元）方式の触媒を排気流路に設け、その上流側の排ガス中に還元剤原料である尿素水を噴射する構成の排気浄化システムが知られている。排ガス中に噴射された尿素水は、排ガスの熱により加水分解し、尿素水の加水分解により生じたアンモニア（ＮＨ3）は、排ガスとともに触媒へ供給される。排ガス中の窒素酸化物は、触媒においてアンモニアと反応し、還元浄化される。
【０００３】
この種の排気浄化システムでは、触媒に流入する排ガスの分布に偏りを生じにくくするため、排気流路を流れる排ガスを攪拌するための排気攪拌装置が触媒の上流側に設けられている。
【０００４】
このような排気攪拌装置として、本出願人は、特許文献１にて、排気流路を形成する流路部材の内面に配設された枠部と、枠部に対して径方向に架け渡すように配設された複数の支持部と、を備える排気攪拌装置を提案している。当該排気攪拌装置において、支持部は、枠部の中心軸から径方向外側に延びる一対の第１骨格部を有し、枠部及び複数の支持部は、複数の組付部材を組み付けて構成されている。また、当該組付部材は、第１骨格部と、第１骨格部の一端から延設され、枠部の一部を構成する第２骨格部とを有し、組付部材における第１骨格部及び第２骨格部には、それぞれ第１骨格部及び第２骨格部から突出して形成された羽根部が設けられている。
【０００５】
このような構成によれば、枠部及び複数の支持部に多くの羽根部を効率良く配置することができ、触媒に流入する排ガスの拡散性を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第６１６６４６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、本発明者の検討によれば、上記構成を有する排気攪拌装置が設けられた排気流路においては、圧力損失が大きくなる傾向にある。これは、上記構成においては枠部及び複数の支持部に効率良く多くの羽根部が配置されるため、当該羽根部が排ガスの流れの大きな抵抗になりやすいためであると推測される。
【０００８】
本開示の一局面は、排ガスの圧力損失が低減される排気攪拌装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示の一態様は、排気流路を流れる排ガスを攪拌する排気攪拌装置であって、枠部と、複数の支持部と、を備える。枠部は、排気流路を形成する流路部材の内面に配設される。支持部は、枠部に対して径方向に架け渡すように配設される。複数の支持部のそれぞれは、枠部の中心軸から径方向外側に延びる一対の第１骨格部を有する。枠部及び複数の支持部は、複数の組付部材を組み付けて構成される。組付部材は、第１骨格部と、第２骨格部とを有する。第２骨格部は、第１骨格部の一端から延設され、枠部の一部を構成する。組付部材における第１骨格部には、第１骨格部から突出し、排ガスの流れの向きを変える第１羽根部が延設される。組付部材における第２骨格部には、第２骨格部から突出し、排ガスの流れの向きを変える第２羽根部が延設される。第１羽根部及び第２羽根部の少なくとも一方の羽根部における、排気流路の上流側の端縁は、枠部側から中心軸側に向けて、排気流路の下流側に徐々に向かう形状である。
【００１０】
このような構成によれば、排気流路内において羽根部が設けられた部分を排ガスが流れやすくなるため、排ガスの圧力損失が低減される。
本開示の一態様では、第１羽根部は、枠部側から中心軸側に向けて排気流路の下流側に向かう形状の折り曲げ線を介して、第１骨格部から延設されていてもよい。
【００１１】
本開示の一態様では、第２羽根部の端縁は、枠部側から中心軸側に向けて、排気流路の下流側に連続的に向かう形状であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は排気浄化システムの断面図である。
【図２】図２Ａは第１実施形態の排気攪拌装置を排気流路の下流側から見た斜視図、図２Ｂは第１実施形態の排気攪拌装置をその中心軸に沿って排気流路の上流側となる方向から見た正面図である。
【図３】図３Ａ及び図３Ｂはそれぞれ、第１実施形態の排気攪拌装置をその中心軸に直交する方向から見た側面図である。
【図４】図４Ａは図２ＢのIVＡ−IVＡ断面図、図４Ｂは図２ＢのIVＢ−IVＢ断面図である。
【図５】図５Ａは一方の組付部材の材料となる平面状の金属板を示す図、図５Ｂは第２骨格部及び遮蔽片部を折り曲げる工程後の当該金属板の斜視図である。
【図６】図６Ａは他方の組付部材の材料となる平面状の金属板を示す図、図６Ｂは第２骨格部及び遮蔽片部を折り曲げる工程後の当該金属板の斜視図である。
【図７】図７Ａは第１実施形態の一方の組付部材の材料となる金属板とα１＝９０°（比較例）である場合の組付部材の材料となる金属板とを重ね合わせた図である。図７Ｂは第１実施形態の他方の組付部材部材の材料となる金属板と、α２＝９０°（比較例）である場合の組付部材の材料となる金属板とを重ね合わせた図である。
【図８】図８Ａは中心軸Ｘ方向の位置における排ガスの平均流速を示すグラフ、図８Ｂはαに対する圧力損失を示すグラフである。
【図９】図９Ａは他の実施形態の排気攪拌装置を排気流路の下流側から見た斜視図、図９Ｂは他の実施形態の排気攪拌装置をその中心軸に沿って排気流路の下流側となる方向から見た正面図である。
【図１０】図１０Ａは図９ＢのＸＡ−ＸＡ断面図、図１０Ｂは図９ＢのＸＢ−ＸＢ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本開示の例示的な実施形態について図面を参照しながら説明する。
［１．構成］
本実施形態の排気攪拌装置１０は、図１に示す排気浄化システム１を構成し、排気流路を流れる排ガスを攪拌する排気攪拌装置である。
【００１４】
図１に示す排気浄化システム１は、自動車の内燃機関（例えばディーゼルエンジン）から排出された排ガスを浄化するためのものである。排気浄化システム１は、第１の流路部材２と、第２の流路部材３と、触媒４と、噴射装置５と、排気攪拌装置１０とを備える。以下の説明では、図１を基準に上下左右方向（鉛直方向及び水平方向）を表現するが、あくまでも説明の便宜上の表現であり、排気浄化システム１が設けられる向きは特に限定されない。
【００１５】
第１の流路部材２は、内燃機関から排出された排ガスを自動車の外部へ導くための排気流路の一部を形成する。具体的には、第１の流路部材２は、触媒４へ至る排気流路を形成する。第１の流路部材２は、排気流路における上流側（図１でいう左側）から順に、第１の管部２Ａと、第２の管部２Ｂと、第３の管部２Ｃとを備える。第１の管部２Ａ、第２の管部２Ｂ、及び第３の管部２Ｃは、いずれも円管状である。第２の管部２Ｂは、第１の管部２Ａから屈曲して延設されている。第３の管部２Ｃは、第２の管部２Ｂと同軸の円管部である。第３の管部２Ｃは、第１の管部２Ａ及び第２の管部２Ｂよりも内径が大きく形成されている。なお、第１の管部２Ａ、第２の管部２Ｂ、及び第３の管部２Ｃは、説明の便宜上の区分であり、第１の流路部材２を構成する部品の区分は特に限定されない。
【００１６】
第２の流路部材３は、噴射装置５により噴射された還元剤原料を触媒４よりも上流側の排気流路へ導く還元剤流路を形成する、いわゆるドージングパイプである。第２の流路部材３は、第２の管部２Ｂと同軸の（軸Ｘを中心軸とする）円管部である。本実施形態では、第２の流路部材３は、噴射された還元剤原料が内面に直接当たりにくいように、排気流路へ向かって還元剤流路の内径が徐々に拡大された、円錐台状に形成されている。第２の流路部材３は、第１の流路部材２の側壁を貫通して排気流路に突出するように挿入されている。
【００１７】
触媒４は、ＮＯXを還元する機能を有するＳＣＲ方式の触媒である。触媒４は、第３の管部２Ｃに収容されている。
噴射装置５は、液状の還元剤原料を噴射し、第２の流路部材３を介して、排気流路における排気攪拌装置１０よりも上流側へ還元剤を供給する供給装置として機能する。本実施形態では、噴射装置５は、還元剤原料として尿素水を噴射する。排ガス中に噴射された尿素水は、排ガスの熱により加水分解してアンモニアが生じ、こうして生じたアンモニアが還元剤として機能する。
【００１８】
排気攪拌装置１０は、排気流路における噴射装置５の下流側であって、触媒４の上流側に設けられている。排気攪拌装置１０は、排気攪拌装置１０に流入した排ガスを旋回するように案内して拡径流路へ拡散するように流出させ、触媒４に流入する排ガスの偏りを抑制する。
【００１９】
図２Ａ及び図２Ｂに示すように、排気攪拌装置１０は、枠部１１と２本の支持部１２とを備える。図２Ａにおける矢印Ｆは、排気攪拌装置１０への流入位置における排ガスの流れ方向（軸Ｘに沿った方向）を示す。
【００２０】
枠部１１は、第１の流路部材２の内周面に溶接等で接合固定される部分である。枠部１１は、枠部１１の外径が第２の管部２Ｂの内径と同じ又はやや小さい寸法となるように、多角筒状に形成されている。また、枠部１１は、第１の流路部材２に圧入によって固定されてもよい。この場合において、枠部１１及び第２管部２Ｂの寸法は、枠部１１が圧入固定されるように適宜設計される。枠部１１は、第２の管部２Ｂと同軸となるように（軸Ｘが中心軸となるように）配置される。枠部１１は、後述する複数の第２骨格部１１１により構成されている。
【００２１】
支持部１２は、枠部１１の内側において、枠部１１の中心軸Ｘを通るように径方向に架け渡すように配設されている。支持部１２は、枠部１１の中心軸Ｘから径方向外側に延びる一対の第１骨格部１２１を有している。２本の支持部１２は、枠部１１の周方向において支持部１２間の角度が等しくなるように配置されている。本実施形態では、枠部１１の周方向において第１骨格部１２１間の角度が９０°となっている。
【００２２】
また、排気攪拌装置１０は、図５Ｂ及び図６Ｂに示す２つの組付部材１０Ａ，１０Ｂを組み付けることによって構成されている。組付部材１０Ａ，１０Ｂは、第１骨格部１２１と、第１骨格部１２１の一端（外端）から弧状に延設された第２骨格部１１１とを有している。ここでいう弧状とは、中心軸Ｘに沿って排気流路の上流側となる方向から見た場合に、なだらかな曲線状だけでなく、複数の線分が折れ線状につながった形状等も含まれる。本実施形態では、第２骨格部１１１は、複数の線分が折れ線状につながった形状を有している。第２骨格部１１１は、枠部１１の一部を構成している。枠部１１は、２つの組付部材１０Ａ，１０Ｂに設けられた４つの第２骨格部１１１により構成されている。
【００２３】
一方の組付部材１０Ａの支持部１２には、排気流路の上流側から下流側に向かって切り欠いたスリット部１５ａが形成されている。他方の組付部材１０Ｂの支持部１２には、排気流路の下流側から上流側に向かって切り欠いたスリット部１５ｂが形成されている。２つの組付部材１０Ａ，１０Ｂは、スリット部１５ａ，１５ｂを係合させることにより組み付けられている。
【００２４】
組付部材１０Ａ，１０Ｂにおいて、一対の第１骨格部１２１のそれぞれには、第１骨格部１２１から突出し、排ガスの流れの向きを変える第１羽根部１４１が延設されている。また、組付部材１０Ａ，１０Ｂにおいて、一対の第２骨格部１１１のそれぞれには、第２骨格部１１１から突出し、排ガスの流れの向きを変える第２羽根部１４２が延設されている。すなわち、各組付部材１０Ａ，１０Ｂには、それぞれ４枚の羽根部が設けられている。第１羽根部１４１及び第２羽根部１４２の表面はそれぞれ、平面状に形成されている。
【００２５】
なお、第１羽根部１４１又は第２羽根部１４２が排ガスの流れの向きを変えるとは、第１羽根部１４１又は第２羽根部１４２を構成する板状の部材が、排ガスの流れ方向Ｆに対して、すなわち中心軸Ｘに沿う方向に対して交差していることをいう。この意味で、枠部１１及び支持部１２は、いずれも中心軸Ｘに沿う方向に延びる部材であるため、排ガスの流れの向きを変えるものではない。
【００２６】
第１羽根部１４１は、具体的には、図２Ａ及び図３Ａに示すように、第１骨格部１２１から折り曲げて形成されている。また、第２羽根部１４２は、図２Ａ及び図３Ｂに示すように、第２骨格部１１１から折り曲げて形成されている。また、第１羽根部１４１及び第２羽根部１４２はいずれも、排気流路の下流側に突出して形成されている。
【００２７】
図２Ｂに示すように、排気攪拌装置１０において、第１羽根部１４１及び第２羽根部１４２のそれぞれが、枠部１１の周方向に沿って等間隔に配置される。また、第１羽根部１４１及び第２羽根部１４２は、枠部１１の周方向に沿って１枚ずつ交互に配置されている。
【００２８】
第１羽根部１４１及び第２羽根部１４２は、中心軸Ｘに沿った方向から見て、周方向に互いに一部が重なり合い、第１羽根部１４１及び第２羽根部１４２が存在しない部分ができるだけ形成されないように設計されている。中心軸Ｘに沿った方向から見た場合に、枠部１１の内側の領域における中心部（枠部１１の中心軸Ｘ及びその周囲）には、第１羽根部１４１及び第２羽根部１４２の存在しない部分が形成されている。中心部には、中心部を遮蔽するように板状の遮蔽部１３が設けられている。遮蔽部１３は、複数（本実施形態では４つ）の遮蔽片部１３１により構成されている。遮蔽片部１３１は、組付部材１０Ａ，１０Ｂの各第１骨格部１２１における、排気流路の上流側の端部にそれぞれ設けられている。
【００２９】
このように、第１羽根部１４１、第２羽根部１４２及び遮蔽部１３は、中心軸Ｘに沿った方向から見て、枠部１１の内側における、これらが存在しない部分である開口部（開口面積）の割合が、０％又は０％に近い割合となるように設計されている。
【００３０】
図４Ａに示すように、第１羽根部１４１の排気流路の上流側の端縁１６は、中心軸Ｘに対して垂直な方向ではなく、中心軸Ｘに対して垂直な方向から傾いた方向に延びる形状である。具体的には、端縁１６は、枠部１１側から中心軸Ｘ側に向けて、排気流路の下流側に徐々に向かう形状である。本実施形態では、端縁１６は、中心軸Ｘ側から順に、折り曲げ部１６１と、非折り曲げ部１６２とを有している。
【００３１】
折り曲げ部１６１は、枠部１１側から中心軸Ｘ側に向けて排気流路の下流側に向かう形状の折り曲げ線である。折り曲げ部１６１は、第１骨格部１２１と第１羽根部１４１とを区分する。一方、非折り曲げ部１６２は、枠部１１側から中心軸Ｘ側に向けて排気流路の下流側に連続的に向かう形状である。折り曲げ部１６１及び非折り曲げ部１６２は直線状であり、折り曲げ部１６１と非折り曲げ部１６２とは丸みを帯びた形状で接続されている。また、折り曲げ部１６１と非折り曲げ部１６２とは平行である。
【００３２】
ここでいう下流側に徐々に向かう形状とは、折り曲げ部１６１と非折り曲げ部１６２との境界近傍のように、枠部１１側から中心軸Ｘ側に向けて一時的に排気流路の上流側に向かう部分があったとしても、全体として下流側に向かう形状をいう。これに対し、下流側に連続的に向かう形状とは、排気流路の上流側に向かう部分がなく、排気流路の下流側に連続的に向かう形状をいう。
【００３３】
図４Ａに示すように、中心軸Ｘと、第１羽根部１４１の端縁１６とがなす角は９０°未満である。具体的には、中心軸Ｘに平行な直線と、端縁１６を中心軸Ｘ側に向けて中心軸Ｘに平行な直線に到達するまで延長した線分Ｙ１とが、排気流路の上流側においてなす角の角度α１は、９０°未満である。ここで、線分Ｙ１とは、端縁１６を構成する部分のうち端縁１６に対して最も大きな割合を占める部分を、中心軸Ｘ側に向けて延長した線分である。本実施形態では、線分Ｙ１は、折り曲げ部１６１を中心軸Ｘに到達するまで延長した線分であり、上記α１となる角は、当該線分と中心軸Ｘとがなす角である。また、本実施形態では、α１＝７５°である。
【００３４】
第２羽根部１４２の排気流路の上流側の端縁１７は、図４Ｂに示すように、枠部１１側から中心軸Ｘ側に向けて、排気流路の下流側に徐々に向かう形状である。本実施形態では、端縁１７は、枠部１１側から中心軸Ｘ側に向けて、排気流路の下流側に連続的に向かう形状である。具体的には、端縁１７は、枠部１１側から順に、第１端縁部１７１と、第１端縁部１７１よりも中心軸Ｘに対する傾きが小さい第２端縁部１７２とを有している。第１端縁部１７１及び第２端縁部１７２は直線状であり、第１端縁部１７１と第２端縁部１７２とは丸みを帯びた形状で接続されている。
【００３５】
図４Ｂに示すように、中心軸Ｘと、第２羽根部１４２の端縁１７とがなす角は９０°未満である。具体的には、中心軸に平行な直線と、端縁１７を中心軸Ｘ側に向けて中心軸に平行な直線に到達するまで延長した線分Ｙ２とが、排気流路の上流側においてなす角の角度α２は、９０°未満である。ここで、線分Ｙ２とは、端縁１７を構成する部分のうち端縁１７に対して最も大きな割合を占める部分を、中心軸Ｘ側に向けて延長した線分である。本実施形態では、線分Ｙ２は、第１端縁部１７１を中心軸Ｘに到達するまで延長した線分であり、上記α２となる角は、当該線分と中心軸Ｘとがなす角である。また、本実施形態では、α２＝７５°である。
【００３６】
次に、排気攪拌装置１０の製造方法について説明する。図５Ａ、図５Ｂ、図６Ａ、及び図６Ｂに示すように、排気攪拌装置１０の２つの組付部材１０Ａ，１０Ｂは、それぞれ１つの金属板部材１０ａ，１０ｂから形成される。金属板部材１０ａ，１０ｂは、単一の金属板（例えばステンレス製の板）で形成されている。
【００３７】
一方の組付部材１０Ａを製造するに当たっては、図５Ａに示すように、一対の第１骨格部１２１及び一対の第２骨格部１１１を形成するための帯部１０１と、２つの第１羽根部１４１と、２つの第２羽根部１４２と、２つの遮蔽片部１３１とが一体となった金属板部材１０ａを形成する。この工程は、例えば、長方形状の金属板材料から、図５Ａに示す形状をプレスにより打ち抜く加工、レーザにより切り抜く加工等により実現される。
【００３８】
帯部１０１は、一対の第１骨格部１２１及び一対の第２骨格部１１１を形成する部分、つまり１本の支持部１２及び枠部１１の一部を形成する部分である。帯部１０１は、直線状であって帯状に形成されている。第１羽根部１４１及び第２羽根部１４２は、帯部１０１の幅方向一端側（図５Ａでいう上側）から突出するように形成されている。複数の遮蔽片部１３１は、帯部１０１の中央部において、帯部１０１の幅方向他端側（図５Ａでいう下側）から突出するように形成されている。帯部１０１の中央部には、幅方向他端側から一端側に向かって切り欠いたスリット部１５ａが形成されている。
【００３９】
次いで、金属板部材１０ａに対し、第１羽根部１４１及び第２羽根部１４２を、それぞれ第１折り曲げ線２０１及び第２折り曲げ線２０２で、所望の角度に折り曲げる加工を施す。このとき、２つの第２羽根部１４２のうち、一方を帯部１０１の手前側、他方を帯部１０１の奥側に折り曲げる。同様に、２つの第１羽根部１４１のうち、一方を帯部１０１の手前側、他方を帯部１０１の奥側に折り曲げる。
【００４０】
なお、第１折り曲げ線２０１は、第１羽根部１４１の端縁１６における折り曲げ部１６１に相当する。参考までに、図７Ａ及び図７Ｂに、それぞれ、金属板部材１０ａ，１０ｂと、比較例としてのα１，α２＝９０°である場合の金属板部材とを重ね合わせた図を示す。図中、金属板部材１０ａ，１０ｂは実線で、比較例の金属板部材は破線で示してある。
【００４１】
次いで、図５Ｂに示すように、金属板部材１０ａに対し、帯部１０１を第３折り曲げ線２０３及び第４折り曲げ線２０４で折り曲げて第２骨格部１１１を形成する加工を施す。このとき、帯部１０１の両端部の折り曲げ方向を周方向において同じ方向とする。さらに、金属板部材１０ａに対し、２つの遮蔽片部１３１を支持部１２（第１骨格部１２１）の手前側と奥側とに互い違いに折り曲げる加工を施す。これにより、一方の組付部材１０Ａが得られる。
【００４２】
また、他方の金属板部材１０ｂについても一方の金属板部材１０ａと同様の加工を施すことにより、他方の組付部材１０Ｂが得られる。
次いで、他方の組付部材１０Ｂのスリット部１５ｂに対して一方の組付部材１０Ａのスリット部１５ａを差し込み、互いのスリット部１５ａ，１５ｂを係合させる。これにより、２つの組付部材１０Ａ，１０Ｂを組み付けて構成された排気攪拌装置１０が製造される。
【００４３】
［２．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。
（２ａ）第１羽根部１４１及び第２羽根部１４２における排気流路の上流側の端縁１６，１７は、枠部１１側から中心軸Ｘ側に向けて、排気流路の下流側に徐々に向かう形状である。
【００４４】
このような構成によれば、本出願人が特許第６１６６４６８号で開示している排気攪拌装置のように、端縁１６，１７が中心軸Ｘに対して垂直な方向に延びる形状である場合と比較して、排ガスの圧力損失が低減される。これは、第１羽根部１４１及び第２羽根部１４２（以下、これらをまとめて第１羽根部１４１等ともいう）が設けられた排気流路内を、排ガスが流れやすくなるためと考えられる。
【００４５】
図８Ａは、αを変化させた場合における排気流路を流れる排ガスの平均流速の変化を示すグラフ、図８Ｂは、αに対する、第１羽根部１４１等が設けられた部分の通過前後において生じる圧力損失を示すグラフである。なお、α＝α１＝α２である。また、αは、中心軸Ｘに沿った方向から見たときの枠部１１の内側の開口面積が一定である条件のもとで変化させている。具体的には、開口面積が一定となるように、第１羽根部１４１及び第２羽根部１４２の形状を変えている。中心軸Ｘに沿った方向から見たときの枠部１１の内側は、上述のとおり、第１羽根部１４１、第２羽根部１４２及び遮蔽部１３で覆われており、その開口面積の割合は、０％又は０％に近い割合（例えば、５％以下）である。
【００４６】
図８Ａに示すように、端縁１６，１７付近から排気流路の下流側にかけての排ガスの流速の増大が、α＝９０°の場合と比較して、α＜９０°の場合の方が抑制されていることが分かる。また、αを小さくするほどその抑制幅が大きいことが分かる。これに伴い、図８Ｂに示すように、圧力損失についても、αを小さくするほど低減されていることが分かる。これは、α＝９０°の場合と比較して、上記構成においては、排気攪拌装置１０に流入した排ガスが、枠部１１側を流れる排ガスから順に徐々に端縁１６，１７に衝突するためと考えられる。また、上記構成においては、特に流速の速い中心軸Ｘ側において広い空間が担保されるため、排ガスが流れやすくなっているためと考えられる。なお、本発明者の検討によれば、α＞９０°の場合には、α＝９０°の場合よりもかえって圧力損失が大きくなる。
【００４７】
（２ｂ）第２羽根部１４２の端縁１７は、枠部１１側から順に、第１端縁部１７１と、第１端縁部１７１よりも中心軸Ｘに対する傾きが小さい第２端縁部１７２とを有している。このような構成によれば、端縁１７が一様な傾きを有する場合と比較して、流速の速い中心軸Ｘ側において、排ガスの圧力損失が一層低減される。
【００４８】
［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。
【００４９】
（３ａ）上記実施形態では、α１とα２とが同じ角度であるが、α１とα２とが異なる角度であってもよい。例えば、α１及びα２の少なくとも一方が９０°であり、他方が９０°未満であってもよい。図９Ａ、図９Ｂ、図１０Ａ及び図１０Ｂに示す実施形態では、α１＝９０°、α２＝８０°である。また例えば、α１及びα２がいずれも９０°未満であり、α１及びα２の角度が異なっていてもよい。
【００５０】
（３ｂ）α１＜９０°である場合において、α１の値は特に限定されない。しかし、圧力損失の低減効果を高める観点から、α１≦８５°であることが好ましい。また、製造上の観点から、α１≧１０°以上、特にはα１≧３０°であることが好ましい。これらのことはα２においても同様である。
【００５１】
（３ｃ）上記実施形態では、第１羽根部１４１の端縁１６が折り曲げ部１６１と非折り曲げ部１６２とで構成されているが、端縁１６の形状はこれに限定されない。例えば、端縁が、折り曲げ部１６１のみで構成されていてもよい。また、端縁１６は、３つ以上の複数の線分が折れ線状につながった形状であってもよい。また、上記実施形態では、折り曲げ部１６１と非折り曲げ部１６２とが平行であるが、折り曲げ部１６１と非折り曲げ部１６２とは平行でなくてもよい。また、上記実施形態では、折り曲げ部１６１及び非折り曲げ部１６２が直線状であるが、折り曲げ部１６１及び非折り曲げ部１６２の形状はこれに限定されない。例えば、折り曲げ部１６１及び非折り曲げ部１６２が、なだらかな曲線状であってもよい。
【００５２】
なお、端縁１６が、複数の線分が折れ線状につながった形状である場合において、中心軸Ｘと、第１羽根部１４１の端縁１６とがなす角とは、上述のとおり、中心軸Ｘに平行な直線と、端縁１６を構成する複数の折れ線のうち端縁１６に対して最も大きな割合を占める部分を延長した線分Ｙ１とがなす角である。この場合において、中心軸Ｘとなす角が同じ折れ線がある場合には、これらの折れ線をまとめて一つの部分として、端縁１６に対して占める割合を求めるものとする。また、端縁１６が曲線状である場合において、中心軸Ｘと、第１羽根部１４１の端縁１６とがなす角とは、中心軸Ｘと、曲線の上流側の端点と下流側の端点とを結んだ直線とがなす角とする。
【００５３】
なお、これらのことは、第２羽根部１４２の端縁１７及びα２についても同様である。
（３ｄ）上述のとおり、中心軸Ｘと第１羽根部１４１の端縁１６とがなす角は、端縁１６を中心軸Ｘ側に向けて「中心軸Ｘに平行な直線」に到達するまで延長した線分Ｙ１と、「中心軸Ｘに平行な直線」とがなす角である。上記実施形態では、折り曲げ部１６１を延長した線分Ｙ１と中心軸Ｘとが交わるため、線分Ｙ１は「中心軸Ｘ自体」に到達するまで延長したものとし、中心軸Ｘと第１羽根部１４１の端縁１６とがなす角は、線分Ｙ１と「中心軸Ｘ自体」とがなす角としている。しかし、例えば折り曲げ部１６１を中心軸Ｘ側に向けて延長した線分が中心軸Ｘと交差せず、当該線分と中心軸Ｘとがねじれの位置の関係にある場合には、当該線分と交差するように中心軸Ｘを平行に移動する。すなわち、この場合には、線分Ｙ１は「中心軸Ｘを平行に移動させた任意の直線」に到達するまで延長したものとし、中心軸Ｘと第１羽根部１４１の端縁１６とがなす角は、線分Ｙ１と、「中心軸Ｘを平行に移動させた任意の直線」とがなす角とする。
【００５４】
なお、このことは、中心軸Ｘと、第２羽根部１４２の端縁１７とがなす角についても同様である。
（３ｅ）上記実施形態では、枠部１１が多角筒状であるが、枠部１１の形状はこれに限定されない。例えば、枠部１１は円筒状などであってもよい。また、上記実施形態では、第１の流路部材２が円管状であるが、第１の流路部材２の形状もこれに限定されない。例えば、第１の流路部材２は、四角筒状などの多角筒状であってもよい。
【００５５】
（３ｆ）上記実施形態では、排気攪拌装置１０に計８枚の羽根部が設けられているが、羽根部の数はこれに限定されない。
（３ｇ）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。
【符号の説明】
【００５６】
１０…排気攪拌装置、１０Ａ，Ｂ…組付部材、１１…枠部、１２…支持部、１６…端縁、１７…端縁、１１１…第２骨格部、１２１…第１骨格部、１４１…第１羽根部、１４２…第２羽根部、１６１…折り曲げ部、１６２…非折り曲げ部、１７１…第１端縁部、１７２…第２端縁部、Ｘ…中心軸。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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