(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ガス中に含有された有害物質を減少，除去すべく、排気管に介装される浄化装置であって、
該排気管より径大な外筒ケース内に、該排気ガスの処理部を有してなり、該処理部は、該外筒ケース内を途中空間を介し前後に区画する仕切板と、該排気管より径小で前後の該仕切板間を連通させるパイプと、該パイプに上流側から順に配設された整流部分，加速部分，排出部分と、を備えてなり、該排気ガスを加速，温度上昇，均一排出せしめ、
該整流部分はハニカムコアよりなり、流入した該排気ガスを整流し、
該加速部分は口径が徐々に径小に絞られた筒体よりなり、該排気ガスを大きく加速，温度上昇，加熱せしめ、
該排出部分はエルボよりなり、該排気ガスを該外筒ケース内に向け均一に分散排出すること、特徴とする排気ガスの浄化装置。
【請求項２】
請求項１に記載した排気ガスの浄化装置であって、該加速部分は、途中に径小絞り部が形成されると共に、該径小絞り部より下流に複数の開口が形成されており、
該排気ガスは、高速加速される中央主流と、該開口を通過した相対的低速の外周副流と、に分流された後、該排出部分付近において合流すること、特徴とする排気ガスの浄化装置。
【請求項３】
請求項１に記載した排気ガスの浄化装置であって、該処理部の上流の該外筒ケース内に、第１浄化部が配設されており、
該第１浄化部は、ハニカムコアのセル壁に酸化触媒を付着，被覆させてなり、該排気ガス中の有害物質たる一酸化炭素および炭化水素を、酸化，燃焼，そして減少，除去せしめること、を特徴とする排気ガスの浄化装置。
【請求項４】
請求項１に記載した排気ガスの浄化装置であって、該処理部の下流の該外筒ケース内の気相中において、該排気ガス中の炭化水素や煤たる炭素粒子が、温度上昇，加熱に起因して還元剤として機能し、該排気ガス中の有害物質たる窒素酸化物を還元により減少，除去せしめること、を特徴とする排気ガスの浄化装置。
【請求項５】
請求項１に記載した排気ガスの浄化装置であって、該処理部の下流の該外筒ケース内に、第２浄化部が配設されており、
該第２浄化部は、金属製のワイヤが網目状に組み付けられたワイヤメッシュ構造のフィルターよりなり、該排気ガス中の有害物質たる煤つまり炭素粒子を捕捉して、酸化，燃焼，そして減少，除去せしめること、を特徴とする排気ガスの浄化装置。
【請求項６】
請求項１に記載した排気ガスの浄化装置であって、該外筒ケースの出口に、加速部が配設されており、
該加速部は、口径が徐々に径小に絞られた短筒よりなり、該排気ガスを加速せしめること、を特徴とする排気ガスの浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排気ガスの浄化装置に関する。例えば、ディーゼルエンジンの排気ガス中に含有された有害物質を減少，除去すべく、排気管に介装される浄化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
《技術背景》
ディーゼルエンジン等の内燃機関の排気ガス中には、一酸化炭素ＣＯ，炭化水素ＨＣ，炭素粒子ＰＭ，窒素酸化物ＮＯｘ等の有害物質が含有されている。
そこで、このような有害物質を含有した排気ガスを、そのまま外気へと排出すると、人体や環境に有害であり、公害防止のため有害物質の減少，除去が重要なテーマとなっている。
【０００３】
《従来技術》
図５は、この種従来例に係る排気ガスの浄化装置の側断面説明図である。同図にも示したように、例えば自動車のディーゼルエンジンの排気系にあっては、排気ガス１の排気管２に、従来より図５に示したような浄化装置３が、コンバータとして介装されている。
そして、この浄化装置３は、排気管２より径大な外筒ケース４内に、第１浄化部５と第２浄化部６とを、順に備えた構成よりなっていた。
第１浄化部５は、ハニカムコア７の各セル壁８に酸化触媒を付着，被覆させてなり、もって、排気ガス１中の有害物質たる一酸化炭素ＣＯや炭化水素ＨＣを、酸化，燃焼，そして減少，除去せしめていた。第２浄化部６は、高密度多孔質のセラミックス製のフィルター９の各孔壁１０に、酸化触媒を付着，被覆させてなり、もって、排気ガス１中の有害物質たる炭素粒子ＰＭを、捕捉して，酸化，燃焼，そして減少，除去せしめていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
《第１の問題点について》
ところで、この種従来例の排気ガス１の浄化装置３にあっては、次の問題が指摘されていた。まず第１に、有害物質たる炭化水素ＨＣの減少，除去が不十分である、という問題が指摘されていた。
すなわち、第１浄化部５における酸化触媒の温度上昇が不足し、その機能発揮には不十分であることが多く、酸化触媒が十分に機能せず、炭化水素ＨＣの酸化，燃焼，そして減少，除去が不足する、という問題が指摘されていた。
【０００５】
《第２の問題点について》
第２に、有害物質たる炭素粒子ＰＭの減少，除去が不確実である、という問題も指摘されていた。
すなわち、排気管２中を流れる排気ガス１は、外周部に比し中央部側ほど、流速が高速で有害物質を多く含有している。そして、このような排気ガス１の流れが、浄化装置３の外筒ケース４内に、そのまま持ち込まれる結果、排気ガス１に含有された炭素粒子ＰＭは、浄化装置３の第２浄化部６のフィルター９の中央部に、集中偏在すると共に高速で通過するようになる。そこで、酸化触媒が十分に機能せず、炭素粒子ＰＭの捕捉，酸化，燃焼，そして減少，除去が確実ではない、という問題が指摘されていた。
更に、第２浄化部６のセラミックス製のフィルター９が炭素粒子ＰＭの燃焼に伴う急激な温度上昇により、加熱破損，破壊が進行しやすく、この面からも、炭素粒子ＰＭの捕捉，酸化，燃焼，そして減少，除去が不確実化する、という問題が指摘されていた。
【０００６】
《第３の問題点について》
第３に、有害物質たる窒素酸化物ＮＯｘの減少，除去が行われない、という問題が指摘されていた。
すなわち、この種従来例で多用されている図５に示した浄化装置３では、排気ガス１中の窒素酸化物ＮＯｘが減少，除去されず、もって、窒素酸化物ＮＯｘを減少，除去させるために、別途専用の浄化装置を排気管２に介装することを要していた。
【０００７】
《本発明について》
本発明の排気ガスの浄化装置は、このような実情に鑑み、上記従来例の課題を解決すべくなされたものである。そして、排気ガスについて所定の第１浄化部，処理部，第２浄化部，加速部等を順に配設すると共に、処理部が、所定の整流部分，加速部分，排出部分を順に備えていること、を特徴とする。
もって本発明は、第１に、炭化水素を効果的に減少，除去せしめると共に、第２に、炭素粒子も確実に減少，除去せしめ、第３に、窒素酸化物の減少，除去も可能な、排気ガスの浄化装置を提案すること、を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決する本発明の技術的手段は、次のとおりである。まず、請求項１の排気ガスの浄化装置は、排気ガス中に含有された有害物質を減少，除去すべく、排気管に介装され、該排気管より径大な外筒ケース内に、該排気ガスの処理部を有してなる。
そして該処理部は、該外筒ケース内を途中空間を介し前後に区画する仕切板と、該排気管より径小で前後の該仕切板間を連通させるパイプと、該パイプに上流側から順に配設された整流部分，加速部分，排出部分と、を備えてなる。そして該排気ガスを、加速，温度上昇，均一排出せしめる。
【０００９】
そして、該処理部の該整流部分は、ハニカムコアよりなり、流入した該排気ガスを整流する。
該加速部分は、口径が徐々に径小に絞られた筒体よりなり、該排気ガスを大きく加速，温度上昇，加熱せしめる。
該排出部分は、エルボよりなり、該排気ガスを該外筒ケース内に向け均一に分散排出すること、特徴とする。
【００１０】
請求項２の排気ガスの浄化装置は、請求項１において、該加速部分は、途中に径小絞り部が形成されると共に、該径小絞り部より下流に複数の開口が形成されている。そして該排気ガスは、高速加速される中央主流と、該開口を通過した相対的低速の外周副流と、に分流された後、該排出部分付近において合流すること、特徴とする。
請求項３の排気ガスの浄化装置は、請求項１において、該処理部の上流の該外筒ケース内に、第１浄化部が配設されている。そして該第１浄化部は、ハニカムコアのセル壁に酸化触媒を付着，被覆させてなり、該排気ガス中の有害物質たる一酸化炭素および炭化水素を、酸化，燃焼，そして減少，除去せしめること、を特徴とする。
【００１１】
請求項４の排気ガスの浄化装置は、請求項１において、該処理部の下流の該外筒ケース内の気相中において、該排気ガス中の炭化水素や煤たる炭素粒子が、温度上昇，加熱に起因して還元剤として機能し、該排気ガス中の有害物質たる窒素酸化物を、還元により減少，除去せしめること、を特徴とする。
請求項５の排気ガスの浄化装置は、請求項１において、該処理部の下流の該外筒ケース内に、第２浄化部が配設されている。そして該第２浄化部は、金属製のワイヤが網目状に組み付けられたワイヤメッシュ構造のフィルターよりなり、該排気ガス中の有害物質たる煤つまり炭素粒子を捕捉して、酸化，燃焼，そして減少，除去せしめること、を特徴とする。
請求項６の排気ガスの浄化装置は、請求項１において、該外筒ケースの出口に、加速部が配設されている。そして該加速部は、口径が徐々に径小に絞られた短筒よりなり、該排気ガスを加速せしめること、を特徴とする。
【００１２】
《作用について》
本発明は、このようになっているので、次のようになる。
（１）この浄化装置は、排気管に介装され、外筒ケース内に、第１浄化部，処理部，第２浄化部，加速部等を、順に配設してなる。
（２）そして排気ガスは、次の各ステップを辿ることにより、含有されていた一酸化炭素，炭化水素，炭素粒子，窒素酸化物等の有害物質が、減少，除去される。これらについて更に詳述すると、次のとおり。
（３）まず排気ガスは、第１浄化部に供給される。第１浄化部は、ハニカムコアのセル壁に酸化触媒を付着，被覆させてなり、一酸化炭素および炭化水素が、酸化，燃焼されて減少，除去せしめられる。
【００１３】
それから（４）、排気ガスは、処理部に供給される。処理部は、前後の仕切板間を連通させるパイプに、整流部分，加速部分，排出部分を順に配設してなる。もって排気ガスは、整流部分のハニカムコアにて整流されてから、加速部分の径小に絞られた筒体にて急激に加速され、もって大きく温度上昇，加熱されて、排出部分のエルボから均一に分散排出される。
なお（５）、加速部分には、径小絞り部と複数の開口が形成されており、排気ガスは、径小絞り部にて若干加速されてから、高速加速される中央主流と、開口を通過した相対的低速の外周副流とに、分流された後、排出部分にて合流する。そこで排気ガスは、効率的に温度上昇されると共に、流量との関係でバランス良く加速され、過度な加速，圧力損失，そしてエンジンの負担増が防止される。
【００１４】
さて（６）、排気ガスは、大きく温度上昇，加熱されるので、炭化水素や炭素粒子が、還元剤として機能するようになり、下流側の気相中において窒素酸化物と反応し、無害な窒素，炭酸ガス，水等に、還元，減少，除去せしめる。
そして（７）、排気ガスは、第２浄化部に供給される。第２浄化部は、ワイヤメッシュ構造のフィルターよりなり、煤たる炭素粒子を捕捉して、酸化，燃焼，そして減少，除去せしめる。その際、排気ガスが均一に分散されているので、炭素粒子はフィルターに全体的に捕捉され、又、排気ガスが大きく温度上昇，加熱されているので、酸化触媒が付着，被覆されている場合は酸化触媒が確実に機能するようになり、更に、ワイヤメッシュ構造よりなるので、加熱破損，破壊も防止される。
しかる後（８）、排気ガスは、出口の加速部に供給される。加速部は、径小に絞られた短筒よりなり、排気ガスを加速せしめる。そこで排気ガスは、先の処理部における温度上昇，加熱に加え、この加速，圧力損失に基づき更に温度上昇されることもあり、除去されなかった未燃焼成分たる炭化水素や炭素粒子が、確実に燃焼，減少，除去せしめられる。
それから（９）、浄化された排気ガスが、下流側の排気管へと排出される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
《図面等について》
以下本発明を、図面に示す発明の実施の形態に基づいて、詳細に説明する。図１，図２，図４等は、本発明に係る排気ガスの浄化装置について、実施の形態の説明に供する。
そして図１は、側断面説明図である。図２の（１）図は、図１のＩ−Ｉ線に沿った矢視正断面図であり、（２）図は、図１のII−II線に沿った矢視正面図である。図４は、排気系全体の側面説明図である。
なお図３は、分散部のバッフルプレートの正面図であり、（１）図は、その１例を示し、（２）図は、他の例を示し、（３）図は、更に他の例を示す。
【００１６】
《排気系について》
まず、図４を参照しつつ、排気系について説明する。ディーゼルエンジン１１は、自動車を始め、発電，船舶，機関車，航空機，各種機械，その他に広く使用されている。
そして、ディーゼルエンジン１１その他の内燃機関から排出される排気ガス１、更にはガスタービンから排出される排気ガス１中には、一酸化炭素ＣＯ，炭化水素ＨＣ，炭素粒子ＰＭ，窒素酸化物ＮＯｘ、等の有害物質が含有されている。
そして、このような有害物質，汚染物質を含有した排気ガス１を、そのまま外気へと排出すると、人体や環境に有害であるので、公害防止のため有害物質を減少，除去すべく、排気ガス１の浄化装置１２が、コンバータとして排気管２に介装されている。
すなわち、ディーゼルエンジン１１には、燃料タンク１３から燃料が供給され、ディーゼルエンジン１１からは、排気管２にて排気ガス１が排出され、排気管２を経由して外気へと排出される。
排気系は、このようになっている。
【００１７】
《排気ガス１の浄化装置１２について》
次に、図４を参照しつつ、この排気ガス１の浄化装置１２の概要について述べる。この浄化装置１２は、排気ガス１の排気管２の途中に介装されており、排気管２より径大な外筒ケース１４内に、上流側から下流側に向け、減速部１５，分散部１６，第１浄化部１７，処理部１８，第２浄化部１９，加速部２０等が、順に配設されている。各部は、金属製よりなると共に、相互に接することなく、距離間隔を取って配設されている。
外筒ケース１４は、円筒形や角筒形をなし、入口側と出口側が、排気管２の径に対応して径小となっている。そして内部に上述した各部を、外部から着脱可能に配設してなる。なお排気ガス１は、ディーゼルエンジン１１の通常運転時で、４００℃〜４５０℃程度の温度域にある。
浄化装置１２は、概略このようになっている。
【００１８】
《減速部１５について》
以下、この浄化装置１２の各部について説明する。まず、図１および図２の（１）図を参照しつつ、浄化装置１２の減速部１５について述べる。
減速部１５は、口径が徐々に径大が広がった短筒よりなり、外筒ケース１４の入口に配設され、その外周面と外筒ケース１４との間に間隙２１が存すると共に、内部流路に拡散翼２２が設けられており、排気ガス１を減速，拡散せしめる。
このような減速部１５について、更に詳述する。減速部１５は、外筒ケース１４の径小入口部の直後に内装されており、上流側の排気管２に対応位置している。
そして、下流側ほど徐々に径大となった短筒形状をなし、ホルダー（図示せず）により、外筒ケース１４の径小入口部付近に対し、間隙２１を存しつつ同軸に取り付けられており、中央部が内部流路となっている。拡散翼２２は細長板状をなし、図示例では、内部流路を十字にクロスするように４枚使用されており、減速部１５の内周面間に架設され、各拡散翼２２の配設角度が異なっている。
そこで排気ガス１は、このような減速部１５を通過することにより、中央部側の流れが、断面積の拡大に伴い減速されると共に、拡散翼２２の働らきもあり、外筒ケース１４内に全体的に拡散される。これに対し、排気ガス１の外周部側の流れは、間隙２１を通過して、外筒ケース１４の外周部側へと導かれる。
減速部１５は、このようになっている。
【００１９】
《分散部１６について》
次に、図１，図３を参照しつつ、浄化装置１２の分散部１６について述べる。分散部１６は、多数の壁穴２３が全体的に形成されたバッフルプレート２４よりなり、排気ガス１を、均一に分散，整流，加速，温度上昇せしめる。分散部１６の各壁穴２３は、全体的に規則的な位置関係で穿設形成されると共に、それぞれ延出壁２５を備えている。
このような分散部１６について、更に詳述する。分散部１６は、減速部１５との間に間隔２６を存しつつ、外筒ケース１４の内面に取り付けられており、図示例では、円板状のバッフルプレート２４よりなる。
壁穴２３は、このようなバッフルプレート２４に穿設形成されており、その機能を全うすべく、各種パターンの位置，大きさ，数のものが考えられる。図３の（１）図の例では、中央部に１個の大径のものが、外周部に８個の小径のものが、同心円上に等ピッチで形成されている。図３の（２）図の例では、中央部に３個の小径のものが、外周部に９個の小径のものが、それぞれ同心円上に等ピッチで形成されている。図３の（３）図の例では、中央部に９個の小径のものが、外周部に９個の小径のものが、それぞれ等ピッチで形成されている。
又、各壁穴２３には、その下流側に延出壁２５が付設されており、その機能発揮を効果的ならしめている。
【００２０】
ところでバッフルプレート２４は、図１の例では１枚用いられているが、複数枚のバッフルプレート２４を用い、バッフルプレート２４相互間の各壁穴２３の位置をずらす構成も、その機能発揮に効果的である。例えば、図３の（２）図に示したバッフルプレート２４と、図３の（３）図に示したバッフルプレート２４とを、僅かな間隔で並設することが考えられる。
さて排気ガス１は、前述した減速部１５で減速，拡散された後、このような分散部１６のバッフルプレート２４に衝突すると共に、各壁穴２３を通過することにより、まず外筒ケース１４内において、均一に分散され、上流側から下流側へと平行に直進する規則的な流れに整流される。
これと共に排気ガス１は、各壁穴２３を通過することにより、断面積が小となって加速され、もって圧力損失が増大し、その分、運動エネルギーが熱エネルギーに転換されて、温度上昇する。更に、バッフルプレート２４への衝突損失の面からも、運動エネルギーが熱エネルギーに転換されて、温度上昇する。
分散部１６は、このようになっている。
【００２１】
《第１浄化部１７について》
次に、図１を参照しつつ、浄化装置１２の第１浄化部１７について述べる。第１浄化部１７は、ハニカムコア２７のセル壁２８に酸化触媒を付着，被覆させてなり、排気ガス１中の一酸化炭素ＣＯおよび炭化水素ＨＣを酸化，燃焼，そして減少，除去せしめる。
すなわち、第１浄化部１７のハニカムコア２７は、分散部１６との間に間隔２６を存しつつ、外筒ケース１４の内面に取り付けられている。そして、各セル壁２８には、白金Ｐｔ，バナジウムＶ，銅Ｃｕ，マンガンＭｎ，その他の酸化触媒が、含浸，塗布等により付着，被覆せしめられている。
そこで排気ガス１は、このようなハニカムコア２７の各セル壁２８にて形成された中空柱状の各セルを通過することにより、含有していた一酸化炭素ＣＯおよび炭化水素ＨＣのかなりの部分が、酸化，燃焼せしめられ、もって減少，除去される。
第１浄化部１７は、このようになっている。
【００２２】
《処理部１８について》
次に、図１を参照しつつ、浄化装置１２の処理部１８について述べる。処理部８は、外筒ケース１４内を途中空間２９を介し前後に区画する仕切板３０と、排気管２より径小で前後の仕切板３０間を連通させるパイプ３１と、パイプ３１内に上流側から順に配設された整流部分３２，加速部分３３，排出部分３４と、を備えてなる。
このような処理部１８について、更に詳述する。処理部８の前後２枚の仕切板３０は、相互間に途中空間２９を介しつつ、外筒ケース１４の内面に取り付けられ、もって外筒ケース１４内を前後に区画している。
パイプ３１は、このような前後の仕切板３０間に取付けられており、前側の仕切板３０と第１浄化部１７間に形成された間隔２６と、後側の仕切板３０と第２浄化部１９間に形成された間隔２６との間を、連通している。パイプ３１の径は、外筒ケース１４そして排気管２よりも小、例えば排気管２の径の半分程度に設定されている。
【００２３】
処理部１８の整流部分３２は、ハニカムコアよりなり、パイプ３１に内装されると共に、前側の仕切板３０の上流側の間隔２６に開口しており、間隔２６から流入した排気ガス１を、上流側から下流側へと平行に直進する規則的な流れに整流する。
処理部１８の加速部分３３は、口径が徐々に径小に絞られた長目の筒体よりなり、排気ガス１は、この加速部分３３を通過することにより、その断面積が絞られて大きく加速される。
つまり排気ガス１は、まず、径小のパイプ３１内に流入することにより、加速されると共に、次に、加速部分３３にて更に大きく加速される。もって排気ガス１は、圧力損失が増大し、その分、運動エネルギーが熱エネルギーに転換されて、大きく温度上昇，加熱される。
【００２４】
なお、図示例の加速部分３３は、途中に径小絞り部３５が形成されると共に、径小絞り部３５より下流において、例えば４個等複数個の開口３６が等ピッチで周設されており、排気ガス１は、高速加速される６５％程度の中央主流と、開口３６を通過した相対的低速の３５％程度の外周副流と、に分流された後、排出部分３４付近において合流する。
すなわち、加速部分３３の上流端部に形成された径小絞り部３５は、一旦径小となって、→再び径大となり、→それから徐々に最径小へと向かう形状よりなり、排気ガス１は、この径小絞り部３５の径小テーパーにて、まず、全体的に加速される。
それから、特に高速化された（外周副流に比し２％〜５％程度、より高速化される）中央主流は、そのままストレートに排出部分３４へと導かれるのに対し、相対的低速の外周副流は、形成された開口３６を経由して、パイプ３１内面と加速部分３３外面との間に導かれる。
【００２５】
そして、中央主流と外周副流とに分流された排気ガス１は、排出部分３４付近で合流するが、中央主流は、極めて高速化されたことに伴い圧力損失が増大するのに対し、外周副流は、パイプ３１，加速部分３３，排出部分３４との接触に伴い圧力損失が増大し、それぞれその分、運動エネルギーが熱エネルギーに転換され、もって排気ガス１は、全体的に大きく温度上昇，加熱せしめられる。
処理部１８の排出部分３４は、エルボよりなり、パイプ３１と同径で一体設されており、処理部１８と第２浄化部１９間に形成された間隔２６に対し、排気ガス１を均一に分散排出する角度，長さ，位置に設定されている。例えば、この排出部分３４のエルボは、スパイラルに軸が曲がった形状よりなる。
処理部１８は、このようになっている。
【００２６】
《第２浄化部１９について》
次に、図１を参照しつつ、浄化装置１２の第２浄化部１９について述べる。第２浄化部１９は、金属製のワイヤが網目状に組み付けられらワイヤメッシュ構造のフィルター３７よりなり、排気ガス１中の煤たる炭素粒子ＰＭを捕捉して、酸化，燃焼，そして減少，除去せしめる。
すなわち、第２浄化部１９のフィルター３７は、ステンレス製その他の金属製の極細メタルワイヤが、細かく密な縦横の網目状・繊維状に組み付けられた、ワイヤメッシュ構造よりなる。そして、そのワイヤには、白金Ｐｔ，バナジウムＶ，銅Ｃｕ，マンガンＭｎ，その他の酸化触媒が、含浸，塗布等により付着，被覆せしめられている場合もある。勿論、このような酸化触媒を付着，被覆させることなく、使用される場合も多い。
排気ガス１は、このような第２浄化部１９を通過することにより、煤たる炭素粒子ＰＭ、つまり燃料の不完全燃焼によって生成された不純な炭素の微粒子物質が、捕捉，蓄積されて、酸化，燃焼され、もって減少，除去せしめられる。
第２浄化部１９は、このようになっている。
【００２７】
《加速部２０について》
次に、図１，図２の（２）図を参照しつつ、浄化装置１２の加速部２０について述べる。加速部２０は、外筒ケース１４の出口に配設されており、口径が徐々に径小に絞られた短筒よりなり、排気ガス１を加速せしめる。
すなわち加速部２０は、外筒ケース１４の径小出口部の直前に、内装されており、下流側の排気管２に対応位置している。そして、下流側ほど徐々に径小となった短筒形状をなし、ホルダー（図示せず）により、外筒ケース１４の径小出口部付近に対し、同軸に取り付けられており、中央部が内部流路となっている。
そこで排気ガス１は、このような加速部２０を通過することにより、断面積の縮小に伴い加速されて、下流側の排気管２そして外気へと排出される。その際、大気圧との絡みで、外筒ケース１４内に対し吸引力が発生，作用する。
加速部２０は、このようになっている。
【００２８】
《作用等について》
本発明は、以上説明したように構成されている。そこで、以下のようになる。
図４に示したように、この排気ガス１の浄化装置１２は、排気ガス１の排気管２の途中に介装され、外筒ケース１４内に、減速部１５，分散部１６，第１浄化部１７，処理部１８，第２浄化部１９，加速部２０等を、上流側から順に配設してなる。
そして、この排気ガス１の浄化装置１２は、図１に示したように、次のステップ（１），（２），（３），（４），（５），（６），（７），（８），（９）を辿ることにより、排気ガス１中に含有されていた一酸化炭素ＣＯ，炭化水素ＨＣ，炭素粒子ＰＭ，窒素酸化物ＮＯｘ等の有害物質を、減少，除去させる。
【００２９】
まず（１）、排気ガス１は排気管２中を、外周部に比し中央部側ほど流速が高速で、有害物質を集中的に多く含有しつつ流れて、浄化装置１２に至り、その外筒ケース１４入口の減速部１５に、供給される。
そして減速部１５は、排気管２から流入した排気ガス１を、拡散しつつ減速せしめる。すなわち減速部１５は、徐々に径大に広がった短筒よりなり、その外周面と外筒ケース１４との間に間隙２１が存すると共に、内部流路に拡散翼２２が設けられている。
もって、中央部側ほど高速で有害物質が集中していた排気ガス１は、この減速部１５を通過することにより、乱流化し外筒ケース１４内に一様に拡散しつつ、全体的に均等に減速せしめられる。
【００３０】
それから（２）、このように減速部１５を通過することにより、外筒ケース１４内に拡散，減速せしめられた排気ガス１は、分散部１６に供給される。つまり排気ガス１は、分散部１６での処理に備え、予め予備処理的に減速部１５にて拡散，減速せしめられてから、分散部１６へと供給される。
そして分散部１６は、排気ガス１を均一に分散，整流，そして加速，温度上昇せしめる。すなわち分散部１６は、多数の延出壁２５付の壁穴２３が全体的に形成されたバッフルプレート２４よりなる。
そこで、予め減速部１５にて拡散，減速せしめられていた排気ガス１は、このような分散部１６のバッフルプレート２４の各壁穴２３を通過することにより、外筒ケース１４内において、中央部に有害物質等が集中偏在することなく、均一に分散され規則的な流れに整流されると共に、均一に加速され、加速に伴う圧力損失の増大に基づき温度上昇せしめられる。
【００３１】
しかる後（３）、分散部１６を通過することにより、このように分散，整流，加速，温度上昇せしめられた排気ガス１は、第１浄化部１７に供給される。つまり排気ガス１は、第１浄化部１７での処理に備え、予め予備処理的に分散部１６にて整流，温度上昇せしめられてから、第１浄化部１７に供給される。
第１浄化部１７は、ハニカムコア２７のセル壁２８に酸化触媒を付着，被覆させてなり、排気ガス１中の一酸化炭素ＣＯおよび炭化水素ＨＣを、酸化，燃焼，そして減少，除去せしめるが、排気ガス１が、分散部１６にて予め均一に分散，整流かつ温度上昇せしめられているので、酸化触媒が、全体的かつ確実に機能するようになる。
【００３２】
それから（４）、このように第１浄化部１７を通過することにより、一酸化炭素ＣＯや炭化水素ＨＣが減少，除去せしめられた排気ガス１は、処理部１８に供給される。処理部１８は、前後の仕切板３０間を連通させるパイプ３１内に、上流側から順に整流部分３２，加速部分３３，排出部分３４、を備えてなる。
もって、流入した排気ガス１は、まず、整流部分３２により規則的な流れに整流されてから、次に、徐々に径小に絞られた筒体よりなる加速部分３３により、急激に加速され、もって大きく温度上昇，加熱せしめられて、排出部分３４から、外筒ケース１４内に向け均一に分散排出される。
このように排気ガス１は、処理部１８を通過することにより、局部的な高速加速に伴う圧力損失の増大に基づき、大きく温度上昇，加熱せしめられると共に、上流から下流へと直進することなく乱流化し、均一に分散排出されて、外筒ケース１４内を下流側へと供給される。
【００３３】
なお（５）、図示例の処理部１８の加速部分３３は、途中に径小絞り部３５と複数の開口３６が形成されている。
そこで排気ガス１は、径小絞り部３５を通過後、高速加速される中央主流と、開口３６を通過した相対的低速の外周副流とに、一旦分流されてから、排出部分３４付近において合流し、もって下流側へと排出される。このように排気ガス１は、まず、径小絞り部３５にて全体的に若干加速されてから、次に、中央主流のみが急激に高速加速された後、最後に、再び全体的に合流する。
排気ガス１は、このような径小絞り部３５と開口３６により、まず、効率的な加速，圧力損失，温度上昇が得られる。これと共に、流量との関係でバランスを取りつつ、流速が所定範囲で加速されるようになり、流速が過度に高速加速されることは回避され、もって、過大な圧力損失の発生も防止され、排気管２上流のディーゼルエンジン１１（図４を参照）の過度の負担増加が防止される。
【００３４】
さて（６）、処理部１８を通過することにより、排気ガス１は、このように大きく温度上昇，加熱せしめられて、外筒ケース１４内を下流側へと供給される。
そして、その著しい温度上昇，加熱に基づき、排気ガス１中の炭化水素ＨＣや炭素粒子ＰＭ（第１浄化部１７や第２浄化部１９で除去されない分）が、還元剤として機能するようになり、もって、排気ガス１中の窒素酸化物ＮＯｘを、減少，除去せしめる。
すなわち、処理部１８を通過することにより大きく温度上昇，加熱された排気ガス１中の炭化水素ＨＣや炭素粒子ＰＭは、還元剤として機能し、下流側の第２浄化部１９付近や加速部２０付近（含、それら間の間隔２６）の気相つまり空間中において、排気ガス１中の酸化窒素ＮＯや二酸化窒素ＮＯ２と反応して、これらを無害な窒素Ｎ，炭酸ガスＣＯ２，水Ｈ２Ｏ等に、還元，変換，減少，除去せしめる。
このように、この浄化装置１２によると、排気ガス１中の窒素酸化物ＮＯｘが、還元，減少，除去せしめられる。因にこの点は、前述した図５のこの種従来例の浄化装置３では、実現不可能とされていた。
【００３５】
そして（７）、処理部１８を通過することにより、大きく温度上昇，加熱せしめられると共に、均一に分散排出された排気ガス１は、第２浄化部１９に供給される。第２浄化部１９は、酸化触媒を付着，被覆させたワイヤメッシュ構造のフィルター３７よりなり、排気ガス１中の煤たる炭素粒子ＰＭを捕捉して、酸化，燃焼，そして減少，除去せしめる。
その際、排気ガス１が、処理部１８の排出部分３４にて均一に分散せしめられているので、炭素粒子ＰＭは、集中偏在することなく平均的・全体的にフィルター３７に捕捉されるようになる。又、排気ガス１が、処理部１８の加速部分３３にて大きく温度上昇，加熱せしめられているので、フィルター３７のワイヤに酸化触媒が付着，被覆されている場合は、このような酸化触媒が、全体的かつ確実に機能するようになる。更に、ワイヤメッシュ構造のフィルター３７を採用してなるので、その加熱破損，破壊も防止される。
このように、この浄化装置１２の第２浄化部１９によると、排気ガス１中の炭素粒子ＰＭが、前述した図５のこの種従来例の浄化装置３の第２浄化部６に比べ、より確実に燃焼，減少，除去せしめられる。
【００３６】
それから（８）、このように第２浄化部１９を通過することにより、炭素粒子ＰＭが減少，除去せしめられた排気ガス１は、外筒ケース１４出口の加速部２０に、供給される。加速部２０は、口径が徐々に径小に絞られた短筒よりなり、排気ガス１を加速せしめる。
そこで排気ガス１は、先の処理部１８における温度上昇，加熱に加え、このような加速部２０での加速に伴う圧力損失の増大に基づき、更に温度上昇せしめられることも相俟って、第１浄化部１７や第２浄化部１９で除去されなかった未燃焼成分たる炭化水素ＨＣや炭素粒子ＰＭが、この加速部１５付近（含、その前の間隔２６）において、燃焼，減少，除去せしめられる。
このように、この浄化装置１２によると、排気ガス１中の炭化水素ＨＣや炭素粒子ＰＭは、前述した図５のこの種従来例の浄化装置３に比べ、更に一段と確実に燃焼，減少，除去せしめられる。
【００３７】
それから（９）、排気ガス１は、浄化装置１２の外筒ケース１４出口の加速部２０から、下流側の排気管２へと排出される。
排気ガス１は、このような浄化装置１２によるステップ（１），（２），（３），（４），（５），（６），（７），（８），（９）を、辿ることにより、含有されていた一酸化炭素ＣＯ，炭化水素ＨＣ，炭素粒子ＰＭ，窒素酸化物ＮＯｘ等の有害物質が、減少，除去せしめられて、排出される。
【００３８】
なお第１に、排気ガス１は、出口の加速部２０にて加速され吸引されるので、排気ガス１中に含有されていた燃焼した燃料の灰等も、浄化装置１２の外筒ケース１４内に付着，残留することなく、排出されるようになる。これに対し、前述した図５のこの種従来例の浄化装置３では、その外筒ケース４内への灰等の付着，残留が指摘されていた。
又、出口の加速部２０による加速，吸引により、第２浄化部１９に捕捉・蓄積される炭素粒子ＰＭも、過度に捕捉・蓄積され過ぎて目詰まりを起こすことなく、適宜排出されるようになり、第２浄化部１９が常に正常に機能・作動するようになる。
なお第２に、ディーゼルエンジン１１のシフトアップ加速時においては、排気管２にて供給される排気ガス１中の流速が加速されると共に、排気ガス１中の有害物質の量も増加するが、この場合は比例して、処理部１８における加速，温度上昇，加熱が一段とアップするので、前述した各有害物質の減少，除去も一層促進され、各有害物質は確実に浄化される。
【００３９】
【発明の効果】
《本発明の特徴》
本発明に係る排気ガスの浄化装置は、以上説明したように、排気ガスについて所定の第１浄化部，処理部，第２浄化部，加速部等を、順に配設すると共に、処理部が、所定の整流部分，加速部分，排出部分を順に備えていること、を特徴とする。
そこで本発明は、次の効果を発揮する。
【００４０】
《第１の効果について》
第１に、有害物質たる炭化水素を、効果的に減少，除去せしめることができる。
すなわち、この発明の浄化装置において、排気ガスは、処理部を通過することにより、高速に加速され大きく温度上昇，加熱されて、外筒ケース内を下流側へと供給される。
そこで、第１浄化部で除去されなかった炭化水素は、下流側の例えば加速部付近において、燃焼して減少，除去せしめられる。このように、排気ガス中の炭化水素は、前述したこの種従来例に比し、一段と効果的に減少，除去せしめられるようになる。
【００４１】
《第２の効果について》
第２に、有害物質たる煤つまり炭素粒子も、確実に減少，除去せしめられる。すなわち、この発明の浄化装置において、排気ガスは、処理部を通過することにより、高速に加速され大きく温度上昇，加熱されると共に均一に分散して、下流側へと供給される。そこで第２浄化部では、炭素粒子が全体的に捕捉されると共に、酸化触媒が付着，被覆されている場合は、酸化触媒が全体的かつ確実に機能するようになる。更に、この第２浄化部はワイヤメッシュ構造よりなるので、加熱破損，破壊することはない。
このようにして、排気ガス中の炭素粒子は、下流側の第２浄化部や更には加速部付近において、前述したこの種従来例に比し、より確実に燃焼により減少，除去せしめられるようになる。
【００４２】
《第３の効果について》
第３に、有害物質たる窒素酸化物の減少，除去も可能となる。すなわち、この発明の浄化装置において、排気ガスは、処理部を通過することにより、高速に加速され大きく温度上昇，加熱されて、下流側へと供給される。
そこで、このような著しい温度上昇，加熱に基づき、排気ガス中の炭化水素や炭素粒子が還元剤として機能し、もって、排気ガス中の窒素酸化物を減少，除去せしめるようになる。
このように、この種従来例に存した課題がすべて解決される等、本発明の発揮する効果は、顕著にして大なるものがある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る排気ガスの浄化装置について、発明の実施の形態の説明に供する、側断面説明図である。
【図２】同発明の実施の形態の説明に供し、（１）図は、図１のＩ−Ｉ線に沿った矢視正断面図であり、（２）図は、図１のII−II線に沿った矢視正面図である。
【図３】分散部のバッフルプレートの正面図であり、（１）図は、その１例を示し、（２）図は、他の例を示し、（３）図は、更に他の例を示す。
【図４】同発明の実施の形態の説明に供し、排気系全体の側面説明図である。
【図５】この種従来例に係る排気ガスの浄化装置の説明に供し、側断面説明図である。
【符号の説明】
１  排気ガス
２  排気管
３  浄化装置（この種従来例のもの）
４  外筒ケース（この種従来例のもの）
５  第１浄化部（この種従来例のもの）
６  第２浄化部（この種従来例のもの）
７  ハニカムコア（この種従来例のもの）
８  セル壁
９  フィルター（この種従来例のもの）
１０  孔壁
１１  ディーゼルエンジン
１２  浄化装置（本発明のもの）
１３  燃料タンク
１４  外筒ケース（本発明のもの）
１５  減速部
１６  分散部
１７  第１浄化部（本発明のもの）
１８  処理部
１９  第２浄化部（本発明のもの）
２０  加速部
２１  間隙
２２  拡散翼
２３  壁穴
２４  バッフルプレート
２５  延出壁
２６  間隔
２７  ハニカムコア（本発明のもの）
２８  セル壁
３０  仕切板
２９  途中空間
３１  パイプ
３２  整流部分
３３  加速部分
３４  排出部分
３５  径小絞り部
３６  開口
３７  フィルター（本発明のもの）
【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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