(57)【要約】【課題】排気抵抗が少なく、円滑に、かつ確実に排気を処理し、しかも、触媒に損傷等を生じさせることのない車両の排気浄化装置を提供する。【解決手段】車両の排気浄化装置は、内燃機関から排出された排気を流通させる排気管と、排気に含まれる未燃成分を酸化処理する酸化触媒と、酸化触媒より排気方向の下流に設けられ、排気中の微粒子を捕捉する微粒子捕捉フィルタと、酸化触媒及び微粒子捕捉フィルタを収容するＤＰＦ容器体と、排気管とＤＰＦ容器体との間に設けられ、排気方向に垂直な面で破断した断面の面積が、排気管からＤＰＦ容器体に進むに伴い増加する開拡接続部と、開拡接続部の内側に設けられ、排気方向に対して傾斜した羽根により、開拡接続部を通過する排気を撹拌させるフィン部材と、を備えて構成されている。【選択図】図１
2014015848.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関に接続され、前記内燃機関から排出された排気を流通させる排気管と、
前記排気管内の前記排気に含まれる未燃成分を酸化処理する酸化触媒と、
前記酸化触媒より排気方向の下流に設けられ、前記排気をろ過し、前記排気に含まれる微粒子を捕捉する微粒子捕捉フィルタと、
前記排気管に連結し、前記酸化触媒及び前記微粒子捕捉フィルタを収容するＤＰＦ容器体と、
前記排気管と前記ＤＰＦ容器体との間に設けられ、前記排気方向に垂直な面で破断した断面の面積が、前記排気管から前記ＤＰＦ容器体に進むに伴い増加する開拡接続部と、
前記開拡接続部の内側に設けられ、前記排気方向に対して傾斜して設けられた羽根により、前記開拡接続部を通過する前記排気を撹拌させるフィン部材と、
を備えたことを特徴とする車両の排気浄化装置。
【請求項２】
前記微粒子捕捉フィルタより排気方向の下流に、前記排気中に尿素水を供給して、前記排気に含まれるＮＯｘを選択的に還元するＳＣＲ還元装置を、更に具備したことを特徴とする請求項１に記載の車両の排気浄化装置。
【請求項３】
前記羽根は、連続して湾曲しており、かつ、排気方向に垂直な前記フィン部材の全体の面積に占める前記羽根の面積の割合が、２５％以上で、かつ４５％以下であることを特徴とする請求項１又２に記載の車両の排気浄化装置。
【請求項４】
前記フィン部材は、外枠体と、前記外枠体の内側に設けられた基台と、前記外枠体と前記基台との間に設けられた羽根とを備え、前記開拡接続部の排気方向に沿った中間点より上流側に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両の排気浄化装置。
【請求項５】
前記排気管は、前記開拡接続管と、前記排気管の中心線と前記開拡接続管の中心線とが平行以外の位置関係で連結され、前記フィン部材は、前記開拡接続管に、前記開拡接続管の中心線と中心を平行にして取り付けられていることを特徴とする請求項４に記載の車両の排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気管路内にフィンを備えた、車両の排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の内燃機関には、排気を浄化する排気浄化装置が設けられている。例えばディーゼルエンジンでは、酸化触媒とＤＰＦ（Diesel Particulate filter）と尿素ＳＣＲ（Selective Catalytic Reduction）システムの窒素酸化物（ＮＯｘ）還元装置などを備えて、排気浄化装置が構成されている。
【０００３】
酸化触媒は、排気に含まれる一酸化炭素や炭化水素等を酸化させ、二酸化炭素や水に変化させる。又、酸化触媒は、ＮＯｘであるＮＯを酸化させ、ＮＯ2（二酸化窒素）に変化させる。ＤＰＦ（Diesel Particulate filter）は、微小な孔を多数有し、排気に含まれる煤分などの微粒子（ＰＭとも呼ばれる）を捕捉する。ＤＰＦは、目詰まりを解消させるため、捕捉した微粒子を適宜燃焼させる再生処理を行う。
【０００４】
ＤＰＦの再生処理は、ＤＰＦの上流側に配置されている酸化触媒に、例えば燃料成分を供給して行う。供給された燃料成分は、酸化触媒で酸化反応し、反応熱で排気を高温にする。高温になった排気がＤＰＦに送られ、ＤＰＦに捕捉されている微粒子が加熱され燃焼する。
【０００５】
尿素ＳＣＲシステムの窒素酸化物（ＮＯｘ）還元装置は、排気に尿素水を添加し、排気中に含まれるＮＯｘをＮＯｘ還元触媒により還元して、窒素と水にする。尿素ＳＣＲシステムは、ＮＯよりＮＯ2の方が尿素水（アンモニア）で還元し易い。そこで、排気浄化装置は、排気に含まれるＮＯの多くを、酸化触媒でＮＯ2に酸化させておく。
【０００６】
通常、排気浄化装置において、エンジンから延びる排気管より、酸化触媒やＤＰＦを備えたＤＰＦ処理装置の方が断面積が大きい。そのため、排気管とＤＰＦ処理装置との間に、断面積が徐々に拡大された開拡接続管を取り付けたり、触媒の前にパンチングメタルを設け、排気を分散させて触媒に導入させている。又、尿素ＳＣＲシステムの排気浄化装置においては、排気管中に噴霧された尿素水が排気中に拡散されるように排気管内にフィンを設けた発明が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−１６２４８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、排気管内での排気流の速度が速くなると、排気が、排気管の太さからほとんど広がることなく開拡接続管の内部を通過し、ＤＰＦ処理装置内に流入してしまうことがある。
【０００９】
このように、排気が広がらずに酸化触媒に流入すると、触媒の一部に排気が集中し、ＤＰＦの再生時には、排気が集中した個所に多くの燃料成分が供給されてしまう。すると、燃料成分の酸化反応により触媒の一部が高温となって、触媒を傷めたり、一方、排気の流量が少ない個所では、十分に温度が上昇せず、排気の温度制御に不具合が生じるおそれがある。
【００１０】
又、酸化触媒を通過した排気が、酸化触媒の後方に設けられたＤＰＦの一部に偏って流入することにより、ＤＰＦの一部の個所の目詰まりを早めたり、再生時にＤＰＦの一部が高温になりＤＰＦの劣化を早めてしまうおそれがある。
【００１１】
更に、パンチングメタルを設けて排気を広く分散させる場合、パンチングメタルの孔を小さくするなどして流通抵抗が大きくなる。そのため、車両の燃費を低下させるおそれがある。更に、排気管に設けられたフィンで尿素水を分散させる場合にも、排気浄化装置の流通抵抗を増加させ、車両の燃費を低下させるおそれがある。
【００１２】
本発明は前記課題を解決し、流通抵抗が小さく、円滑に、かつ確実に排気を処理し、しかも、触媒に損傷等を生じさせることのない車両の排気浄化装置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】
【００１３】
本発明の車両の排気浄化装置は、次のように構成されている。内燃機関から排出された排気を流通させる排気管と、排気管内の排気に含まれる未燃成分を酸化処理する酸化触媒と、酸化触媒より排気方向の下流に設けられ、排気をろ過して微粒子を捕捉する微粒子捕捉フィルタと、排気管に連結し、酸化触媒及び微粒子捕捉フィルタを収容するＤＰＦ容器体と、排気管とＤＰＦ容器体との間に設けられ、排気方向に垂直な面で破断した断面の面積が、排気管からＤＰＦ容器体に進むに伴い増加する開拡接続部と、開拡接続部の内側に設けられ、排気方向に対して傾斜して設けられた羽根により、開拡接続部を通過する排気を撹拌させるフィン部材と、を備えて構成されている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明にかかる排気浄化装置によれば、エンジンからＤＰＦ容器体内に排気が均一な状態で流入する。これにより、部分的な目詰まりや温度分布にばらつきがなく、酸化触媒や微粒子捕捉フィルタ、更に窒素酸化物還元装置を十分に機能させることができ、かつ部分的な過熱による損傷を有効に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態にかかる車両の排気浄化装置を示す分解斜視図。
【図２】同排気浄化装置内での排気の流れを示す斜視透視図。
【図３】フィン部材を示す斜視図。
【図４】フィン部材を示す正面図。
【図５】フィン部材全体における羽根の占める面積割合と圧力損失と排気の流速分布の均一性との関係を示すグラフ。
【図６】排気浄化装置を備えた内燃機関の全体を示す構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の一実施形態にかかる車両の排気浄化装置について説明する。図１は、排気浄化装置１０の全体を示す分解斜視図であり、図２は、排気浄化装置１０内での排気の流れを示す斜視透視図であり、図３は、フィン部材３６を示す斜視図であり、図４は、フィン部材３６を示す正面図であり、図５は、フィン部材３６の全体面積における羽根４４の占める面積割合と圧力損失と排気の流速分布の均一性との関係を示すグラフであり、図６は、排気浄化装置１０を備えたエンジン５０の全体を示す構成図である。
【００１７】
排気浄化装置１０は、図１に示すように、エンジン５０から延びている排気管２６と、排気管２６に接続されたＤＰＦ処理装置１２と、ＤＰＦ処理装置１２に接続された尿素ＳＣＲ（Selective Catalytic Reduction）と呼ばれるシステムのＮＯｘ浄化装置１４とを備えて構成されている。
【００１８】
排気浄化装置１０は、図６に示すように、排気管２６を介して車両のエンジン５０に連結されている。以下、排気浄化装置１０について、排気管２６内の排気の流通方向Ｅ（図３参照）を基準にして、上流側下流側、あるいは前方後方という。
【００１９】
図６に示すエンジン５０は、ディーゼルエンジンで、車両に搭載されている。エンジン５０は、エンジン５０の排気口５１に接続されている排気管２６と、過給器（ターボチャージャ）５２と、燃料噴射装置５４と、インタークーラ５６と、吸気管２８と、排気浄化装置１０と、制御装置６２などを備えている。
【００２０】
過給器５２には、エンジン５０からの排気管２６とエアクリーナ５８からの吸気管２８とが接続している。過給器５２は、排気管２６からの排気で、排気タービンを回転させ、エアクリーナ５８を介して吸引した外気を、圧縮タービンの回転で加圧する。過給器５２で加圧された外気は、インタークーラ５６を通して冷却され、吸気口５３からエンジン５０の燃焼室内に送り込まれる。
【００２１】
エンジン５０から排出された排気は、過給器５２で排気タービンを回転させた後、排気管２６を通って排気浄化装置１０に送られ、浄化される。尚、エンジン５０は、ディーゼルエンジンに限るものではなく、また過給器５２を設けない自然吸気式のエンジンでもよい。
【００２２】
排気浄化装置１０は、上流側に過給器５２からの排気管２６が接続し、下流側に排出口６０が連通している。ＤＰＦ処理装置１２の内部には、酸化触媒１６と、微粒子捕捉フィルタとしてのＤＰＦ１８とが、排気の流通方向Ｅに沿って設けられている。
【００２３】
酸化触媒１６は、排気中に含まれる一酸化炭素や炭化水素やＮＯｘなどを酸化させ、これらを二酸化炭素や水や二酸化窒素に変化させる。ＤＰＦ１８は、酸化触媒１６の下流に設けられている。ＤＰＦ１８は、酸化触媒１６とほぼ同一の径で、微細な孔部が形成されたセラミック材などからなり、酸化触媒１６で処理された排気を濾過し、排気中に含まれるＰＭ（Particulate Matter）と呼ばれる微粒子成分（主に、煤分）を捕捉する。
【００２４】
ＮＯｘ浄化装置１４は、尿素水噴射機構と、ＮＯｘ還元触媒２２と、アンモニア分解触媒２４とを備えている。尿素水噴射機構は、尿素水噴射弁３０と、尿素水を貯蔵する貯蔵タンクと、尿素水を送りだす送出ポンプと、ポンプ駆動機構（いずれも不図示）などとを備えている。尿素水噴射弁３０は、ＤＰＦ処理装置１２とＮＯｘ還元触媒２２の間に設けられている。尿素水噴射弁３０は、尿素水噴射機構の送出ポンプの駆動により、排気管２６内に尿素水を噴出する。
【００２５】
ＮＯｘ還元触媒２２とアンモニア分解触媒２４とは、同一の容器体３８内に収納されている。ＮＯｘ還元触媒２２は、選択的還元触媒であり、尿素水から転じたアンモニアを還元剤として、ＮＯｘを選択的に還元して、人体に無害な窒素と水に変化させる。アンモニア分解触媒２４は、ＮＯｘ還元触媒２２をスリップしたアンモニアを酸化・分解し、窒素と水等に変化させる。
【００２６】
又、ＤＰＦ処理装置１２は、排気管２６と、開拡接続部としての開拡接続管２０で接続されている。開拡接続管２０は、漏斗状で、内径が、排気管２６の口径と同一の径の流入口３２からＤＰＦ処理装置１２の流入口に接続する流出口３４までほぼ直線的に拡大している。
【００２７】
開拡接続管２０の内部には、図１に示すようにフィン部材３６が取り付けられている。フィン部材３６は、開拡接続管２０の流入口３２の近傍に取り付けられている。フィン部材３６は、図３、図４に示すように、外枠体４０と、円筒状の基台４２と、基台４２の周囲に取り付けられた羽根４４とを含んでいる。
【００２８】
外枠体４０は、扁平な環状体で、開拡接続管２０の、フィン部材３６を取り付ける取付位置の外形と同等の外形を有している。基台４２は、円筒状で、外枠体４０の中心部分に、外枠体４０とほぼ同軸に取り付けられている。
【００２９】
羽根４４は、外枠体４０と基台４２との間に８枚均等な位置に設けられている。羽根４４は、排気方向Ｅに対して、湾曲して設けられている。羽根４４は、排気方向Ｅに沿って排気がフィン部材３６を通過すると、フィン部材３６の中心軸Ａを中心として、その周囲に排気が回転するように設けられている。図２に、排気管２６から排気浄化装置１２にかけての排気の流れの状態を示す。
【００３０】
具体的には、羽根４４は、図３に示すように、排気方向Ｅの上流側、つまりエンジン５０側の端縁は、排気管２６の中心軸Ａと略平行な方向に向きが設定されている。そして、羽根４４は上流側の端縁から徐々に湾曲し、フィン部材３６から排気が流出する側の端縁では向きが、所定の角度に設定されている。更に、図４に示すように羽根４４は、フィン部材３６を中心軸Ａに沿った方向から見たときの、フィン部材３６全体の面積に対する面積割合が、約４０％となっている。
【００３１】
制御装置６２は、各種センサと接続し、燃料噴射装置５４その他を作動させエンジン５０を駆動させる。又、制御装置６２は、排気中のＮＯｘを処理するため、尿素水噴射弁３０から、所定量の尿素水を排気管２６内に噴射する。
【００３２】
更に、制御装置６２は、例えば、排気浄化装置１０における圧力損失を排気浄化装置１０の前後に設けられたセンサ等から検出し、排気浄化装置１０の圧力損失が所定値を越えたと判断すると、ＤＰＦ１８の再生処理を行う。制御装置６２は、再生処理を決定すると、車両の走行やアイドリングに要する燃料より多くの燃料を燃料噴射装置５４に噴射させる。余分に噴射された燃料は、酸化触媒１６で酸化反応され、排気温度を上昇させる。制御装置６２は、排気の温度を、ＤＰＦ１８に堆積した煤分が燃焼する温度まで上昇させ、その排気でＰＭ（煤の微粒子）を燃焼させてＤＰＦ１８の再生を行う。
【００３３】
次に、排気浄化装置１０の作用、効果について説明する。エンジン５０から排出された排気は、排気管２６に流入し、過給器５２を通過して、排気浄化装置１０に流入する。排気は、排気管２６から開拡接続管２０を介してＤＰＦ処理装置１２に流入する。
【００３４】
ＤＰＦ処理装置１２に流入した排気は、酸化触媒１６で、排気中に含まれる未燃成分が酸化処理される。そして排気は、ＤＰＦ１８で濾過され、排気中に含まれる炭素成分などからなる微粒子が捕捉されてＤＰＦ処理装置１２からＮＯｘ還元触媒装置１４に流入する。
【００３５】
排気が、ＮＯｘ還元触媒装置１４に流入すると、排気中に尿素水噴射弁３０から尿素水が噴射される。尿素水の尿素は、アンモニアに転じ、ＮＯｘ還元触媒２２で、排気中に含まれるＮＯｘを還元し、窒素と水に変化させる。更に、ＮＯｘ還元触媒２２をスリップしたアンモニアは、アンモニア分解触媒２４で、酸化・分解され、窒素と水に変化する。このようにして、エンジン５０からの排気は、浄化され排出口６０から大気に排出される。
【００３６】
排気浄化装置１０は、フィン部材３６を備えた開拡接続管２０で、排気管２６とＤＰＦ処理装置１２とを連結している。したがって、排気がＤＰＦ処理装置１２に流入する際、羽根４４からの旋回作用を受け、図２の点線に示す流通経路のように、排気管２６から開拡接続管２０内に流入する排気が撹拌される。
【００３７】
フィン部材３６が、開拡接続管２０の流入口３２の近傍、つまり開拡接続管２０の排気上流側に設けられているため、排気は、図２に示すように、流速が速い段階でフィン部材３６の羽根４４から旋回作用を受ける。これにより、排気は、フィン部材３６により十分に撹拌され、流速の均一化が図られる。
【００３８】
そして、排気は、開拡接続管２０の広がりとともに、開拡接続管２０内を徐々に拡散しながら、均等にＤＰＦ処理装置１２の酸化触媒１６内に流入する。このように排気が、酸化触媒１６の流入側端面に沿ってほぼ均等な量で、酸化触媒１６に流入するので、酸化触媒１６では、流入面に沿って均等に排気の酸化反応が行われる。
【００３９】
又、これにより、酸化触媒１６の後方に設けられたＤＰＦ１８にも、排気の流通方向に垂直な断面に沿って均等な量の排気が流入する。したがって、排気に含まれる微粒子がＤＰＦ１８に、排気の流通方向に垂直な断面に沿ってほぼ均等に捕捉される。そのため、ＤＰＦ１８は、部分的な目詰まりを発生させることがなく、ＤＰＦ１８の使用可能時間、つまり次の再生処理までの時間間隔を長くできる。
【００４０】
そして、ＤＰＦ１８で捕捉された微粒子が所定量に達して、制御装置６２が、センサ等の値に基づきＤＰＦ１８の再生処理を行うと決定すると、制御装置６２は、車両の走行、あるいはアイドリングに要する燃料より多くの燃料を燃料噴射装置５４から噴射させる。余分に噴射された燃料は、エンジン５０のシリンダ内で燃焼されず、未燃成分として排気とともに排気管２６に排出される。
【００４１】
未燃成分を余分に含む排気は、前述したように、酸化触媒１６に、流入面に沿って略均等に流入するので、排気に含まれる未燃成分が酸化触媒１６で均等に処理される。これにより、酸化触媒１６に部分的に高濃度の未燃燃料成分が流入することがなく、酸化触媒１６における反応温度を、排気の流通方向の垂直面内で均等にできる。
【００４２】
そして、酸化触媒１６での酸化反応で温度が上昇した排気は、ＤＰＦ１８内に流入する。排気は、場所による温度差がほとんどなく、ほぼ同一の温度であるため、ＤＰＦ１８は、排気の流通方向に垂直な断面に沿って均等に温度が上昇する。これにより、ＤＰＦ１８では、ＤＰＦ１８が捕捉した微粒子成分をほぼ均等に燃焼させることができる。
【００４３】
更に、ＤＰＦ１８には、排気の流通方向に垂直な断面に沿って微粒子成分が均等に捕捉されており、そこに、排気の流通方向に垂直な断面に沿って均等な温度の排気が流入することにより、微粒子成分が均等に燃焼温度まで上昇する。したがって、ＤＰＦ１８は、捕捉した微粒子成分を安定した状態で、確実に、効率よく燃焼させることができる。
【００４４】
又、フィン部材３６は、中央に基台４２を備え、これにより空間が設けられることにより、排気管２６や開拡接続管２０に大きな流通抵抗が発生せず、排気管２６からの排気をＤＰＦ処理装置１２に円滑に流入させ、燃費の悪化を防止できる。又、排気浄化装置１０は、排気管２６と開拡接続管２０とが、同一の直線状に配置されていないため、排気が基台４２の側面に斜め方向から当接し、これにより排気の流路が変更し、基台４２の拡散作用により排気の流量や温度を、断面に沿ってより均等にできる。
【００４５】
ＤＰＦ処理装置１２を通過した排気には、尿素水噴射弁３０から尿素水が噴射され、尿素水が混入される。尿素水が混入された排気は、ＮＯｘ還元触媒２２に流入する。尿素水の尿素は、アンモニアに転じる。排気は、ＤＰＦ処理装置１２により適切に処理され、排気温度やＮＯｘも想定値の範囲内に設定されている。
【００４６】
したがって、ＮＯｘ還元触媒２２において、尿素が添加された排気は、排気中に含まれるＮＯｘとアンモニアとが反応し、窒素と水に変化し、人体に有害なＮＯｘが無害化される。酸化触媒１６での触媒反応により、排気中に含まれる多くの一酸化窒素が二酸化窒素に酸化されるので、ＮＯｘ還元触媒２２において、ＮＯｘを効率よく窒素と水に変化できる。ＮＯｘ還元触媒２２をスリップしたアンモニアは、アンモニア分解触媒２４で酸化・分解され、窒素と水等に変化する。
【００４７】
尿素水噴射弁３０から排気に対して適切な量の尿素水が噴射されることから、尿素水の噴射量に過不足が少なく、ＮＯｘ還元触媒２２において処理されずに残るＮＯｘや、ＮＯｘ還元触媒２２で消費されずにスリップするアンモニアの量も低減できる。
【００４８】
図５に、フィン部材３６全体に対する羽根４４の面積割合とフィン部材３６の流通抵抗と排気の流速分布の均一指数ＵＩ（UI:Uniformity Index:γ）（以下「ＵＩ」とする）の関係についての実験結果を示す。図５の横軸は、排気の流通方向から見たときのフィン部材３６の全体の面積に対する羽根４４の占める面積割合を％で示し、左縦軸は、酸化触媒１６における排気のＵＩを示し、右縦軸は、フィン部材３６の流通抵抗を示す。
【００４９】
排気のＵＩ（γ）は次の式で求められる。
【数１】
2014015848.tif 000003
【００５０】
Ｓは、測定個所（酸化触媒１６の前面）の開口面積、Ｓｉは各測定点での面積、ｖａは平均流速値、ｖｉは測定点の流速である。排気のＵＩは、１が理論上、完全に流速分布が均一な状態であり、このとき、流量も開口面に対して均一な状態となる。
【００５１】
実験は、次の条件で行った。フィン部材３６は、外枠体４０の外径が７７ｍｍ、基台４２の径が３０ｍｍ、外枠体４０の奥行幅が２０ｍｍで、８枚の羽根４４が外枠体４０と基台４２との間に設けられている。フィン部材３６の全体の面積の羽根４４の面積割合は、フィン部材３６の中心軸に対する羽根４４の角度を異ならせることで変更させた。尚、フィン部材３６の全体の面積は、外枠体４０の内側の全面積である。
【００５２】
図５のグラフによれば、フィン部材３６の全体の面積の羽根４４の占める面積割合が２５％以下となると、排気のＵＩが大きく低下することがわかる。又、フィン部材３６の全体の面積の羽根４４の占める面積割合が４５％以上となると、流通抵抗が増大し、かつ排気のＵＩが低下することがわかる。
【００５３】
これにより、フィン部材３６における全体の面積の羽根４４の占める面積割合が約２５％から約４５％の間であると、フィン部材３６において流通抵抗とＵＩの双方共に良好な結果が得られることがわかる。
【００５４】
以上説明したように、本実施形態の車両の排気浄化装置１０によれば、排気管２６からＤＰＦ処理装置１２の酸化触媒１６に、むらなく、均等に排気が流入する。排気が、酸化触媒１６に均等に流入するため、酸化触媒１６での反応が均等に行われ、一部が高温になることがなく、触媒の耐久性を向上できる。酸化触媒１６において必要とされる最大処理能力の値を低くできるので、酸化触媒１６を小型化できる。
【００５５】
酸化触媒１６からＤＰＦ１８の内部に排気が均等に流入するので、排気中の微粒子成分がＤＰＦ１８により、ＤＰＦ１８の断面に沿って均等に捕捉される。このように、微粒子が均等に捕捉されるので、ＤＰＦ１８の一部で早期に目詰まりが発生してしまうことがなく、ＤＰＦ１８の再生処理の間隔を延長できる。再生時に、ＤＰＦ１８の一部において、微粒子成分が多量に燃焼することがないので、温度上昇が均一となり、ＤＰＦ１８の耐久性を向上できる。
【００５６】
ＤＰＦ処理装置１２で、排気が適切に浄化されることから、ＮＯｘ還元触媒装置１４においても、適切にＮＯｘの還元が行われ、ＮＯｘの大気ヘの放出を極力低減でき、また、尿素水の無駄な消費も抑制できる。フィン部材３６の全体の面積の羽根４４の占める面積割合を、約２５％から約４５％の間としたので、フィン部材３６における流通抵抗が小さく、車両の燃費を良好にでき、しかも、排気のＵＩを良好にでき、排気を確実に処理することができる。フィン部材３６を、開拡接続管２０の排気方向に沿った中間点より上流側に設けたので、フィン部材３６による流速の均一化をより効果的に実現することができる。基台４２が排気の流通方向に対して傾斜して設けられていることから、流通抵抗をそれ程大きくすることなく、流速の均一化を促進させることができる。
【００５７】
尚、本発明の排気浄化装置は、前記実施形態に限るものではない。例えば、フィン部材３６は、開拡接続管２０の任意の位置に設けてもよい。又、フィン部材３６の羽根４４の形状、枚数、角度は、前記実施形態の形状に限定されるものではない。
【００５８】
又、フィン部材３６の中央に設置した基台４２の外方に羽根４４を設けたが、フィン部材は、基台４２の内部に羽根を設け、基台４２と外枠体４０との間は、基台４２を支持する支持片等を設け、羽根を設けない構成でもよい。このフィン部材の場合は、中心部分から外方に排気が広がり、排気を容易に拡散できる。更に、フィン部材３６の中央に基台４２を設定せず、羽根４４をフィン部材３６の中心から配置させてもよい。本発明にかかるＮＯｘ還元処理方法は、前記例に限らず他の処理方法であってもよい。
【００５９】
以上、本発明の実施形態を説明したが、前記実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、車両の排気浄化装置に用いられる。
【符号の説明】
【００６１】
１０…排気浄化装置、１２…ＤＰＦ処理装置、１４…ＮＯｘ還元触媒装置、１８…ＤＰＦ、２０…開拡接続管、２２…ＮＯｘ還元触媒、２４…アンモニア分解触媒、２６…排気管、２８…吸気管、３０…尿素水噴射弁、３２…流入口、３４…流出口、３６…フィン部材、３８…容器体、４０…外枠体、４２…基台、４４…羽根、５０…エンジン、６０…排出口、６２…制御装置、Ａ…中心軸、Ｅ…排気方向。
【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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