(57)【要約】【課題】還元剤噴射弁の耐久性が悪化することおよび排気管が損傷するのを防止することができるとともに、排気ガスの浄化を十分に行うことができる排気浄化装置および排気浄化装置の製造方法を提供すること。【解決手段】排気ガスが排出される排気管２２と、排気管２２の排気下流側に設けられ、尿素水溶液により排気ガス中のＮＯｘを還元浄化する還元触媒と、排気管２２に形成され、排気管２２から外方に向かって湾曲して膨出する膨出部２２ａと、膨出部２２ａに取付けられ、排気ガスに還元剤を噴射するインジェクタ２５とを備え、インジェクタ２５のノズル部を膨出部２２ａから構成した排気浄化装置２１において、膨出部２２ａに対して排気上流側の排気管２２の内部にパイプ部材３２を設け、パイプ部材３２の排気下流側を膨出部２２ａの排気上流側に突出させる。【選択図】図２
2010084700.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ガスが排出される排気管と、前記排気管の排気下流側に設けられ、還元剤により排気ガス中の窒素酸化物を還元浄化する還元触媒と、前記排気管に形成され、前記排気管から外方に向かって湾曲して膨出する膨出部と、前記膨出部に取付けられ、排気ガスに還元剤を噴射する還元剤噴射弁とを備え、前記還元剤噴射弁のノズル部を前記膨出部から構成した排気浄化装置において、
前記膨出部に対して排気上流側の前記排気管の内部に短尺な環状部材を設け、前記環状部材の排気下流側を前記膨出部の排気上流側に突出させたことを特徴とする排気浄化装置。
【請求項２】
前記環状部材は、排気上流側に設けられた上流排気管の端部から構成され、前記上流排気管の端部が前記排気管の内周部に挿通されることを特徴とする請求項１に記載の排気浄化装置。
【請求項３】
前記環状部材の内部に排気ガスに旋回流を発生させる旋回流発生部材を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の排気浄化装置。
【請求項４】
前記膨出部に対して排気上流側または排気下流側の前記排気管に拡張部を形成したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の排気浄化装置。
【請求項５】
前記膨出部をハイドロフォーム成形によって形成したことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１の請求項に記載の排気浄化装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１の請求項に記載の排気浄化装置の製造方法であって、前記排気管に前記膨出部をハイドロフォーム成形によって形成する際に、前記排気管に少なくとも１つ以上のセンサ取付け用の膨出部をハイドロフォーム成形によって形成した後、前記センサ取付け用の膨出部に穴開け加工を施すことにより、センサ取付け用のボス部を形成したことを特徴とする排気浄化装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気浄化装置および排気浄化装置の製造方法に関し、特に、還元剤を排気ガスに向かって噴射する還元剤噴射弁が排気管に取付けられた排気浄化装置および排気浄化装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ディーゼルエンジン等の内燃機関の排気系に配置される排気浄化装置として、排気ガスに含まれるＮＯｘ（窒素酸化物）を浄化するためのＮＯｘ触媒が知られている。このＮＯｘ触媒としては様々なタイプのものが知られているが、その中で、還元剤の添加によりＮＯｘを連続的に還元除去する選択還元型ＮＯｘ触媒が公知である。
【０００３】
還元剤としては尿素水溶液が知られており、通常は、尿素水溶液をインジェクタによって還元触媒の上流側の排気ガス中に噴射し、排気や還元触媒からの受熱によりアンモニアが発生され、還元触媒上でアンモニアによりＮＯｘが還元される。
【０００４】
従来のこの種の排気浄化装置としては、図１１に示すようなものが知られている（例えば、特許文献１参照）。図１１において、排気浄化装置１は、排気浄化反応を促進する還元触媒２と、内燃機関から排出される排気を還元触媒２に導く排気管３と、この排気管３の途中に設けられ、排気管３内を流れる排気に対して尿素水溶液を噴射供給するインジェクタ４とを備えている。ここで、還元触媒２は、ＮＯｘの還元反応（排気浄化反応）を促進するものである。
【０００５】
また、インジェクタ４は、この還元触媒２に向かって尿素水溶液を噴射するように排気管３に対して傾けて、すなわち、ノズル部４ａが還元触媒２に向くようにして配設されている。このため、排気ガスがノズル部４ａに衝突してしまうのを防止することができ、高温の排気ガスの影響を受けてインジェクタ４の耐久性が悪化してしまうのを防止することができる。
【０００６】
また、このノズル部４ａは、排気管３と別部材となっており、ノズル部４ａの先端が周方向に亘って溶接部５を介して排気管３に取付けられている。すなわち、ノズル部４ａは溶接によって排気管３に取付けられている。
【０００７】
ところで、このようにインジェクタ４を傾けて排気管３に取付ける場合には、鋭角部分Ａのノズル部４ａと排気管３の隙間が小さくなってしまうため、鋭角部分Ａに対する溶接が非常に困難になってしまう。このため、鋭角部分Ａのノズル部４ａと排気管３との溶接が不十分になってしまうおそれがあり、溶接部５の剛性が低下して溶接品質が低下してしまうおそれがあった。
【０００８】
このようなおそれが生じないようにするためには、溶接を廃止する必要がある。このように溶接を廃止して排気管にインジェクタを取付けた排気浄化装置としては、図１２に示すようなものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００９】
図１２において、排気浄化装置１１は、排気浄化反応を促進する還元触媒１２と、内燃機関から排出される排気を還元触媒１２に導く排気管１３と、この排気管１３の途中に設けられ、排気管１３内を流れる排気に対して尿素水溶液を噴射供給するインジェクタ１４とを備えている。
【００１０】
また、排気管１３には排気管１３から外方に湾曲して膨出する膨出部１３ａが形成されており、インジェクタ１４は、この膨出部１３ａに取付けられ、インジェクタ１４のノズル部は、この膨出部１３ａから構成されている。
【００１１】
この膨出部１３ａは、例えば、ハイドロフォーム成形によって形成される。ハイドロフォーム成形とは、排気管１３を金型の型間にセットし、金型を型締めした後、排気管１３の内部に液体を充填して、膨出部１３ａに相当する部分を加圧することで排気管１３に内圧を与えることにより、膨出部１３ａを湾曲するように膨張させて金型の成形面の形状に沿わせて変形させる成形方法である。
このように排気管１３にノズル部として機能する膨出部１３ａを形成すれば、溶接を廃止することができ、排気管１３にインジェクタ１４を簡単に取付けることができる。
【特許文献１】特開２００８−５１０８９号公報
【特許文献２】特開２００４−１９７６３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、このような従来の排気浄化装置にあっては、図１２（ｂ）に示すように、還元触媒１２に向かって流れる高温の排気ガスＧ１が膨出部１３ａの内周面に回り込んでしまい、インジェクタ１４が高温になってしまった。このため、インジェクタ１４の耐久性が悪化してしまうおそれがあった。
【００１３】
また、図１２（ｂ）に示すように、インジェクタ１４から尿素水溶液を膨出部１３ａに向かって噴射したときに、膨出部１３ａに回り込んだ排気ガスＧ１によって尿素水溶液１５が膨出部１３ａの内周部に付着してしまった。
【００１４】
このため、排気ガスに噴射されるべき尿素水溶液の量が少なくなってしまい、還元触媒１２でＮＯｘを還元して排気ガスを十分に浄化することができないおそれがあるとともに、膨出部１３ａの内周面に堆積した尿素水溶液１５によって膨出部１３ａが腐食してしまい、排気管１３が損傷してしまうおそれがあった。
【００１５】
本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、還元剤噴射弁の耐久性が悪化することおよび排気管が損傷するのを防止することができるとともに、排気ガスの浄化を十分に行うことができる排気浄化装置および排気浄化装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明に係る排気浄化装置は、上記目的を達成するため、（１）排気ガスが排出される排気管と、前記排気管の排気下流側に設けられ、還元剤により排気ガス中の窒素酸化物を還元浄化する還元触媒と、前記排気管に形成され、前記排気管から外方に向かって湾曲して膨出する膨出部と、前記膨出部に取付けられ、排気ガスに還元剤を噴射する還元剤噴射弁とを備え、前記還元剤噴射弁のノズル部を前記膨出部から構成した排気浄化装置において、前記膨出部に対して排気上流側の前記排気管の内部に短尺な環状部材を設け、前記環状部材の排気下流側を前記膨出部の排気上流側に突出させたものから構成されている。
【００１７】
この構成により、膨出部に対して排気上流側の排気管の内部に環状部材を設け、環状部材の排気下流側を膨出部の排気上流側に突出させたので、膨出部の排気上流側を環状部材の突出部分によって覆うことができる。このため、高温の排気ガスが膨出部の内周面に回り込んでしまうのを防止することができ、還元剤噴射弁が高温になるのを防止して還元剤噴射弁の耐久性が悪化してしまうのを防止することができる。
【００１８】
また、排気ガスが膨出部に回り込むのを防止することができるため、還元剤噴射弁から排気ガスに混合される還元剤の量が少なくなるのを防止して、窒素酸化物の還元効率を向上させて排気ガスを十分に浄化することができる。
【００１９】
また、膨出部に還元剤が堆積するのを防止することができるため、還元剤によって膨出部が腐食するのを防止することができ、結果的に排気管が損傷するのを防止することができる。
【００２０】
上記（１）に記載の排気浄化装置において、（２）前記環状部材は、排気上流側に設けられた上流排気管の端部から構成され、前記上流排気管の端部が前記排気管の内周部に挿通されるものから構成されている。
【００２１】
この構成により、上流排気管の端部を利用して膨出部の排気上流側を覆うことができるため、排気浄化装置の部品点数が増加するのを防止することができ、排気浄化装置の製造コストを低減することができる。
【００２２】
上記（１）または（２）に記載の排気浄化装置において、(３)前記環状部材の内部に排気ガスに旋回流を発生させる旋回流発生部材を設けたものから構成されている。
この構成により、膨出部に対して排気上流側に設けられた環状部材内に旋回流発生部材を設けたので、還元剤噴射弁の排気上流側の排気ガスに旋回流を発生させることができ、還元剤噴射弁から旋回している排気ガスに還元剤を噴射することができる。このため、還元剤を排気ガスに均一に分散させることができ、窒素酸化物の還元効率をより一層向上させることができる。
【００２３】
また、比較的長い排気管の中央部等に旋回流発生部材を設ける場合には、旋回流発生部材の取付けが非常に面倒であるが、短尺な環状部材または上流排気管の他端部に旋回流発生部材を設けたので、旋回流発生部材の取付けを容易に行うことができる。
【００２４】
上記（１）または（２）に記載の排気浄化装置において、（４）前記膨出部に対して排気上流側または排気下流側の前記排気管に拡張部を形成したものから構成されている。
この構成により、膨出部に対して排気上流側または排気下流側の排気管に拡張部を形成したので、排気管を流れる排気ガスを拡張部によって膨張させて排気ガスの乱れを発生させることができ、この乱れを利用して還元剤噴射弁から噴射される還元剤を排気ガスに混合させることができる。このため、還元剤を排気ガスに均一に分散させることができ、窒素酸化物の還元効率をより一層向上させることができる。
【００２５】
上記（１）ないし（４）に記載の排気浄化装置において、（５）前記膨出部をハイドロフォーム成形によって形成したものから構成されている。
この構成により、低コストで複雑な形状の膨出部を形成することができ、従来のような溶接を廃止することができる。
【００２６】
上記（１）ないし（５）に記載の排気浄化装置の製造方法において、（６）前記排気管に前記膨出部をハイドロフォーム成形によって形成する際に、前記排気管に少なくとも１つ以上のセンサ取付け用の膨出部をハイドロフォーム成形によって形成した後、前記センサ取付け用の膨出部に穴開け加工を施すことにより、センサ取付け用のボス部を形成する。
【００２７】
この方法により、ハイドロフォーム成形によって膨出部を形成するのと同時に、センサ取付け用の膨出部を形成した後、センサ取付け用の膨出部の穴開けを行うことにより、センサ取付け用のボス部を形成することができる。
このため、溶接を廃止してセンサ取付け用のボス部を形成することができ、ボス部の形成作業の作業性を向上させることができるとともに、排気浄化装置の製造コストを低減することができる。
【００２８】
また、溶接を廃止して排気管にセンサ取付け用のボス部を形成することができるため、排気管の周方向に沿って複数のボス部を形成する場合には、ボス部の間隔を小さくすることができ、排気管に複数のセンサを効率よく取付けることができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、還元剤噴射弁の耐久性が悪化することおよび排気管が損傷するのを防止することができるとともに、排気ガスの浄化を十分に行うことができる排気浄化装置および排気浄化装置の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明に係る排気浄化装置および排気浄化装置の製造方法の実施の形態について、図面を用いて説明する。
（第１の実施の形態）
図１、図２は、本発明に係る排気浄化装置の第１の実施の形態を示す図である。
まず、構成を説明する。
図１において、排気浄化装置２１は、図示しない自動車等の車両に搭載された内燃機関であるディーゼルエンジンにより排出される排気ガスを浄化するものであり、排気上流側から排気管２２、還元触媒２３、排気管２４の順で配設され、排気管２２の途中に設けられた還元剤噴射弁としてのインジェクタ２５によって、排気管２２内を流れる排気ガスに対して尿素水溶液（還元剤）を噴射供給し、排気ガスの流れ（排気流）を利用してその排気共々尿素水溶液を下流の還元触媒２３に供給するとともに、還元触媒２３上でＮＯｘ（窒素酸化物）の還元反応を行うことによって、排気ガスを浄化するようになっている。
【００３１】
具体的には、インジェクタ２５から噴射供給された尿素水溶液は、排気管２２内の排気ガスの熱により加水分解してアンモニアを容易に発生する。得られたアンモニアは、ＮＯｘの還元触媒２３において排気中のＮＯｘと反応し、水および無害なガスに浄化される。なお、還元剤としては、尿素水溶液に限らず、アンモニア水溶液、炭化水素を主成分とする軽油等を用いてもよい。
【００３２】
インジェクタ２５は、例えば、内開弁タイプの還元剤噴射弁から構成されており、先端に噴射孔を有するノズルボディと、ノズルボディの内部に摺動自在に設けられ、通電状態に応じて噴射孔を開閉するニードルとを備えており、非通電時には、ニードルが噴射孔を閉塞することで、閉弁状態となるとともに、通電時にニードルが噴射孔を開口することで開弁状態となって還元剤を噴射するようになっている。
【００３３】
インジェクタ２５には尿素水タンク２６に貯留された尿素水溶液が供給されるようになっている。尿素水タンク２６にはポンプ２７が設けられており、このポンプ２７は、尿素水タンク２６に貯留された尿素水溶液を汲み上げて配管２８を介してインジェクタ２５に供給するようになっている。
【００３４】
また、配管２８の途中には尿素水圧レギュレータ２９、尿素水圧センサ３０およびフィルタ３１が設けられている。フィルタ３１は、尿素水溶液を濾過するものであり、ポンプ２７からの尿素水溶液は、このフィルタ３１により異物が取り除かれた後、インジェクタ２５に供給される。
【００３５】
また、尿素水圧センサ３０は、インジェクタ２５に対する尿素水溶液の供給圧力を検出するものであり、尿素水圧レギュレータ２９は尿素水溶液の供給圧力を調圧するものである。すなわち、尿素水溶液の供給圧力が設定値を超えた場合には、尿素水圧レギュレータ２９により、配管２８内の尿素水溶液が尿素水タンク２６に戻されることになる。
【００３６】
一方、排気管２２の上部には膨出部２２ａが形成されており、この膨出部２２ａは、ハイドロウォーム成形によって排気管２２から外方に向かって湾曲して膨出するように形成されたものである。
【００３７】
このハイドロフォーム成形とは、排気管２２を金型の型間にセットし、金型を型締めした後、排気管２２の内部に液体を充填して、膨出部２２ａに相当する部分を加圧することで排気管２２に内圧を与えることにより、膨出部２２ａを湾曲するように膨張させて金型の成形面の形状に沿わせて変形させる成形方法である。
【００３８】
この膨出部２２ａにはインジェクタ２５が取付けられており、インジェクタ２５は、排気上流側の傾斜面に取付けられている。本実施の形態のインジェクタ２５は、膨出部２２ａがノズル部を構成している。すなわち、インジェクタ２５の噴射孔から噴射された尿素水溶液は、膨出部２２ａに案内されることによって還元触媒２３に向かって噴射されるようになっている。
【００３９】
また、排気管２２の内部には環状部材としての短尺なパイプ部材３２が設けられており、このパイプ部材３２は、スポット溶接等によって排気管２２の内周部に固着されている。図２に示すように、パイプ部材３２は、排気下流側である下流端３２ａが膨出部２２ａの排気上流側に突出しており、パイプ部材３２は、膨出部２２ａの排気上流側に突出量Ｘだけ突出している。以下、突出量Ｘに相当するパイプ部材３２の部位を突出部３２ｂという。
【００４０】
本実施の形態では、ディーゼルエンジンから排出された排気ガスにインジェクタ２５から図１、図２の破線で示すように尿素水溶液を噴射すると、この尿素水溶液が排気ガスに混合されて排気ガスの排気流によって還元触媒２３に供給される。
排気ガスに尿素水溶液が混合されると、排気ガスの熱により加水分解されてアンモニアが発生する。このようにして得られたアンモニアは、ＮＯｘの還元触媒２３において排気中のＮＯｘと反応し、水および無害なガスに浄化される。
【００４１】
また、排気管２２にインジェクタ２５のノズル部を構成する膨出部２２ａをハイドロフォーム成形によって形成し、この膨出部２２ａにインジェクタ２５を取付けたので、ディーゼルエンジンから排出された排気ガスが膨出部２２ａの内周面に回り込むおそれがある。
【００４２】
本実施の形態では、膨出部２２ａに対して排気上流側の排気管２２の内部に短尺なパイプ部材３２を設け、パイプ部材３２の下流端３２ａを膨出部２２ａの排気上流側に突出させたので、突出部３２ｂによって膨出部２２ａの排気上流側を覆うことができる。
【００４３】
このため、図２で示すように高温の排気ガスＧが膨出部２２ａの内周面に回り込んでしまうのを防止することができ、インジェクタ２５が高温になるのを防止してインジェクタ２５の耐久性が悪化してしまうのを防止することができる。
【００４４】
また、排気ガスが膨出部２２ａに回り込むのを防止することができるため、インジェクタ２５から排気ガスに混合される尿素水溶液の量が少なくなるのを防止して、ＮＯｘの還元効率を向上させて排気ガスを十分に浄化することができる。
【００４５】
また、本実施の形態では、膨出部２２ａに尿素水溶液が堆積するのを防止することができるため、尿素水溶液によって膨出部２２ａが腐食するのを防止することができ、結果的に排気管２２が損傷するのを防止することができる。
また、本実施の形態では、膨出部２２ａをハイドロフォーム成形によって形成したので、低コストで複雑な形状の膨出部２２ａを形成することができ、従来のような溶接を廃止することができる。
【００４６】
（第２の実施の形態）
図３、図４は、本発明に係る排気浄化装置の第２の実施の形態を示す図であり、第１の実施の形態と同一の構成には同一番号を付して説明を省略する。
図３、図４において、排気管２２の排気上流側にはフランジ部４１が設けられており、このフランジ部４１には排気上流側の排気管（上流排気管）４２のフランジ部４３が図示しないボルト等によって取付けられている。
【００４７】
排気管４２は、一端部が図示しないエキゾーストマニホールド等を介してディーゼルエンジンに接続されており、他端部（端部）が排気管２２の内周部に挿通されている。
本実施の形態では、排気管２２の挿通される排気管４２の他端部が環状部材を構成しており、排気管４２の他端部の排気下流端は、膨出部２２ａの排気上流側に突出量Ｘだけ突出している。以下、この突出量Ｘに相当する排気管４２の他端部を突出部４２ｂと言う。
【００４８】
本実施の形態では、排気管２２にインジェクタ２５のノズル部を構成する膨出部２２ａをハイドロフォーム成形によって形成し、この膨出部２２ａにインジェクタ２５を取付けたので、ディーゼルエンジンから排出された排気ガスが膨出部２２ａの内周面に回り込むおそれがある。
【００４９】
本実施の形態では、膨出部２２ａに対して排気上流側の排気管２２の内部に排気管４２を挿通し、排気管４２の下流端４２ａを膨出部２２ａの排気上流側に突出させたので、突出部４２ｂによって膨出部２２ａの排気上流側を覆うことができる。
【００５０】
このため、図４に示すように高温の排気ガスＧが膨出部２２ａの内周面に回り込んでしまうのを防止することができ、インジェクタ２５が高温になるのを防止してインジェクタ２５の耐久性が悪化してしまうのを防止することができる。
【００５１】
また、排気ガスが膨出部２２ａに回り込むのを防止することができるため、インジェクタ２５から排気ガスに混合される尿素水溶液の量が少なくなるのを防止して、ＮＯｘを還元効率を向上させて排気ガスを十分に浄化することができる。
【００５２】
また、本実施の形態では、膨出部２２ａに尿素水溶液が堆積するのを防止することができるため、尿素水溶液によって膨出部２２ａが腐食するのを防止することができ、結果的に排気管２２が損傷するのを防止することができる。
【００５３】
これに加えて、本実施の形態では、排気管４２の突出部４２ｂを利用して膨出部２２ａの排気上流側を覆うことができるため、排気浄化装置２１の部品点数が増加するのを防止することができ、排気浄化装置２１の製造コストを低減することができる。
【００５４】
（第３の実施の形態）
図５、図６は、本発明に係る排気浄化装置の第３の実施の形態を示す図であり、第１の実施の形態と同一の構成には同一番号を付して説明を省略する。
図５において、パイプ部材３２の内部には旋回流発生部材としてのスワラー５１が設けられており、このスワラー５１は、螺旋状に捩じれた形状を有し、パイプ部材３２を通過する排気ガスに旋回流を発生させるようになっている。
【００５５】
本実施の形態では、このように膨出部２２ａの排気上流側に設けられたパイプ部材３２の内部に、排気ガスに旋回流を発生させるスワラー５１を設けたので、インジェクタ２５の排気上流側の排気ガスに旋回流を発生させることができ、インジェクタ２５から旋回している排気ガスに尿素水溶液を噴射することができる。
このため、尿素水溶液を排気ガスに均一に分散させることができ、ＮＯｘの還元効率をより一層向上させることができる。
【００５６】
また、一般的な長尺の排気管の中央部等にスワラー５１を設ける場合には、スワラー５１の取付けが非常に面倒であるが、本実施の形態では、パイプ部材３２の他端部にスワラー５１を設けたので、スワラー５１の取付けを容易に行うことができる。
なお、スワラー５１は、第２の実施の形態の排気管４２の他端部の内周部に設けてもよく、このようにしても本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００５７】
また、本実施の形態では、螺旋状に捩じれた形状のスワラー５１を用いているが、これに限らず、図６に示すように、旋回流発生部材としては、複数のプレート５２を、排気管２２の中心軸に対し放射状に配設し、排気管２２の中心軸に対してそれぞれ一定方向に回転させ、プレート５２の曲面部を排気管２２の内周面部に添わせて固着することにより、排気ガスを旋回させるようにしてもよい。
また、旋回流発生部材は、図５、図６に示すような形状に限定されることはなく、旋回流を発生させる部材であればどのような形状でもよい。
【００５８】
（第４の実施の形態）
図７は、本発明に係る排気浄化装置の第４の実施の形態を示す図であり、第１の実施の形態と同一の構成には同一番号を付して説明を省略する。
図７において、排気管２２にはハイドロフォーム成形によって環状の拡張部６１が形成されており、この拡張部６１は、膨出部２２ａに対して排気上流側に設けられている。
【００５９】
本実施の形態では、膨出部２２ａに対して排気上流側の排気管２２に拡張部６１を形成したので、ディーゼルエンジンから排出されて排気管２２を流れる排気ガスが拡張部６１によって膨張する。
【００６０】
このため、排気ガスＧの乱れを発生させることができ、この乱れを利用してインジェクタ２５から噴射される尿素水溶液を排気ガスに混合させることができる。このため、尿素水溶液を排気ガスに均一に分散させることができ、ＮＯｘの還元効率をより一層向上させることができる。
【００６１】
なお、拡張部６１は、膨出部２２ａに対して排気下流側の排気管２２に形成してもよく、このようにしても、尿素水溶液を排気ガスに均一に分散させることができ、ＮＯｘの還元効率をより一層向上させることができる。
【００６２】
（第５の実施の形態）
図８〜図１０は、本発明に係る排気浄化装置の第５の実施の形態および排気浄化装置の製造方法の一実施の形態を示す図であり、第１の実施の形態と同一の構成には同一番号を付して説明を省略する。
図８に示すように、排気管２２にはボス部７１が形成されており、このボス部７１は、膨出部２２ａに対向している。このボス部７１には、排気ガスの状態を検出するためのＮＯｘ、温度センサ、圧力センサ等のセンサ７２が取付けられている。すなわち、ボス部７１は、センサ７２の取付けを行うためのものであり、ハイドロフォーム成形によって形成されている。
【００６３】
図９は、ボス部７１の加工方法を説明する図である。図９（ａ）に示すように、まず、排気管２２を図示しない金型の型間にセットし、金型を型締めした後、排気管２２の内部に矢印に示すように液体を充填して、膨出部２２ａおよびセンサ取付け用の膨出部７０に相当する部分を加圧することで排気管２２に内圧を与えることにより、膨出部２２ａ、７０を湾曲するように膨張させて金型の成形面の形状に沿わせて変形させる。
【００６４】
次いで、図９（ｂ）に示すように、図示しない工作機械のドリル８１によって膨出部７０に穴開け加工を施すことにより、膨出部７０に穴７１ａを形成してボス部７１を形成する。そして、このボス部７１にセンサ７２を装着し、センサ７２によって穴７１ａを閉塞する。
【００６５】
このように本実施の形態では、ハイドロフォーム成形によって膨出部２２ａを形成するのと同時に、センサ取付け用の膨出部７０を形成して、このセンサ取付け用の膨出部７０の穴開けを行うことにより、センサ取付け用のボス部７１を形成することができるため、溶接を廃止してボス部７１の形成を行うことができ、ボス部７１の形成作業の作業性を向上させることができるとともに、排気浄化装置２１の製造コストを低減することができる。
【００６６】
なお、センサ取付け用のボス部７１は、１つに限らず、図１０に示すように、ハイドロフォーム成形によって排気管２２の周方向に複数のボス部７３を形成してもよい（図１０ではボス部は２つ）。
【００６７】
本実施の形態では、溶接を廃止して排気管２２に複数のボス部７３を形成することができるため、ボス部７３の間隔を小さくすることができ、排気管２２に異なる機能を有する各種センサ、例えば、ＮＯｘ、温度センサ、圧力センサ等を効率よく取付けることができる。
【００６８】
また、今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であってこの実施の形態に制限されるものではない。本発明の範囲は、上記した実施の形態のみの説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【００６９】
以上のように、本発明に係る排気浄化装置および排気浄化装置の製造方法は、還元剤噴射弁の耐久性が悪化することおよび排気管が損傷するのを防止することができるとともに、排気ガスの浄化を十分に行うことができるという効果を有し、還元剤を排気ガスに向かって噴射する還元剤噴射弁が排気管に取付けられた排気浄化装置および排気浄化装置の製造方法等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明に係る排気浄化装置および第１の実施の形態を示す図であり、排気浄化装置の構成図である。
【図２】本発明に係る排気浄化装置および第１の実施の形態を示す図であり、排気管の要部構成図である。
【図３】本発明に係る排気浄化装置および第２の実施の形態を示す図であり、排気浄化装置の構成図である。
【図４】本発明に係る排気浄化装置および第２の実施の形態を示す図であり、排気管の要部構成図である。
【図５】本発明に係る排気浄化装置および第３の実施の形態を示す図であり、旋回流発生部材を備えた排気管の要部構成図である。
【図６】本発明に係る排気浄化装置および第３の実施の形態を示す図であり、旋回流発生部材の他の形状を示す図である。
【図７】本発明に係る排気浄化装置および第４の実施の形態を示す図であり、排気管の要部構成図である。
【図８】本発明に係る排気浄化装置および第５の実施の形態および排気浄化装置の製造方法の一実施を示す図であり、排気管の要部構成図である。
【図９】本発明に係る排気浄化装置および第５の実施の形態および排気浄化装置の製造方法の一実施を示す図であり、センサ取付け用のボス部を形成する手順を示す図である。
【図１０】本発明に係る排気浄化装置および第５の実施の形態および排気浄化装置の製造方法の一実施を示す図であり、排気管の他の形状を示す図である。
【図１１】従来の排気浄化装置の構成図である。
【図１２】従来の他の形状を有する排気浄化装置の構成図である。
【符号の説明】
【００７１】
２１  排気浄化装置
２２  排気管
２２ａ  膨出部
２３  還元触媒
２５  インジェクタ（還元剤供給弁）
３２  パイプ部材（環状部材）
３２ｂ  突出部
４２  排気管（上流排気管）
５１  スワラー（旋回流発生部材）
５２  プレート（旋回流発生部材）
６１  拡張部
７０  膨出部
７１  ボス部
７２  センサ
７３  ボス部
【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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【図１１】
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【図１２】
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