(57)【要約】【課題】  排気通路よりも径のサイズを大きくした蒸発管が装置の小型化を妨げる要因となっていた。【解決手段】脱硝反応器１７の上流側であって、かつ、排気通路１５の内部に、長手方向両端が開放された蒸発管１８を設ける。蒸発管１８内を通過する排ガスに対して還元剤、還元剤前駆体の双方または何れか一方を含む水溶液を噴霧可能なノズル１９を設ける。蒸発管１８の出口部１８ａの径を入口部１８ｂの径よりも小さくすると共に、蒸発管１８の出口部１８ａの開放端が存在する位置を含むように排気通路１５にベンチュリ１５ａを形成する。【効果】尿素水の加水分解反応が進行する時間を十分に確保することができると共に、流速低減区間の径のサイズが小さくなる。【選択図】  図２
2013136614.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの排気ポートに接続された排気連絡管から排出された排ガスを集合し、排気通路に導く排気マニホールドと、前記排気通路に設けられた脱硝反応器とを備え、
前記脱硝反応器の上流側であって、かつ、前記排気通路の内部に、長手方向両端が開放された蒸発管を設けると共に、前記蒸発管内を通過する排ガスに対して還元剤、還元剤前駆体の双方または何れか一方を含む水溶液を噴霧可能なノズルを設けたことを特徴とする排ガス浄化装置。
【請求項２】
前記蒸発管の出口部の径を入口部の径よりも小さくすると共に、前記蒸発管の出口部の開放端が存在する位置を含むように前記排気通路にベンチュリを形成したことを特徴とする請求項１に記載の排ガス浄化装置。
【請求項３】
前記蒸発管の内部に、前記ノズルから噴霧された還元剤、還元剤前駆体の双方または何れか一方を含む水溶液の加水分解を促進するための尿素加水分解触媒を設けたことを特徴とする請求項１に記載の排ガス浄化装置。
【請求項４】
エンジンの排気ポートに接続された排気連絡管から排出された排ガスを集合し、排気通路に導く排気マニホールドの内部に、長手方向両端が開放された蒸発管と脱硝反応器を連続配置すると共に、前記蒸発管内を通過する排ガスに対して還元剤、還元剤前駆体の双方または何れか一方を含む水溶液を噴霧可能なノズルを設けたことを特徴とする排ガス浄化装置。
【請求項５】
前記蒸発管の出口部の径を入口部の径よりも小さくすると共に、前記蒸発管の出口部の開放端が存在する位置を含むように前記排気マニホールドにベンチュリを形成したことを特徴とする請求項４に記載の排ガス浄化装置。
【請求項６】
前記蒸発管の内部に、前記ノズルから噴霧された還元剤、還元剤前駆体の双方または何れか一方を含む水溶液の加水分解を促進するための尿素加水分解触媒を設けたことを特徴とする請求項４に記載の排ガス浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関から排出される排ガス中の窒素酸化物（以下「ＮＯx 」という。）を例えばＳＣＲ触媒等の脱硝触媒下で還元剤と反応させて還元除去する排ガス浄化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばディーゼルエンジンの排気通路にＳＣＲ触媒が介装された脱硝反応器を設けると共に、この脱硝反応器の上流側に、尿素水等の還元剤前駆体を噴霧可能なノズルを設けた排ガス浄化装置が利用されている（例えば、特許文献１）。【０００３】
上記のような装置において、ノズルから排ガス中に噴霧された尿素水は、排気通路内の温度が十分に高ければ、ＳＣＲ触媒に到達するまでの間に下記の式（１）のように加水分解され、アンモニアガス（ＮＨ3）が生成される。
（ＮＨ2）2ＣＯ＋Ｈ2Ｏ→２ＮＨ3 ＋ＣＯ2 ・・・・（１）【０００４】
そして、加水分解により発生したアンモニアガスはＳＣＲ触媒に供給され、これによりＳＣＲ触媒上でアンモニアと排ガス中のＮＯx の間に次の式（２）及び（３）のような脱硝反応が行われ、ＮＯx は窒素と水に分解されて無害化される。
４ＮＨ3＋４ＮＯ＋Ｏ2 →４Ｎ2＋６Ｈ2Ｏ・・・・（２）
２ＮＨ3＋ＮＯ＋ＮＯ2 →２Ｎ2＋３Ｈ2Ｏ・・・・（３）【０００５】
このように、ＳＣＲ触媒を用いた排ガス浄化装置では、噴霧した尿素水が排気通路内を流動中に上記式（１）の加水分解反応が十分に進行する時間を確保する必要がある。【０００６】
そのため、従来、例えば図９に示すような、排気マニホールド１０１を備えた４気筒の舶用ディーゼルエンジン１０２においては、ターボチャージャー１０３のタービン１０３ａの上流側の排気通路１０４に設けた尿素水噴霧用のノズル１０５とＳＣＲ触媒１０６との間に、排気通路１０４よりも管路断面積を大きくした蒸発管１０７を設け、この蒸発管１０７を設けた区間の排ガスの流速を低減し、ノズル１０５から噴霧された尿素水の加水分解反応が進行する時間を確保する場合がある。【０００７】
また、従来、図１０に示すように、エンジンの排気系に限らず、配管内を流れる気体に対し、他の気体や液体を添加して化学反応や状態変化を生じさせる装置においても、反応時間や変化時間、気体同士の混合時間などを確保するために気体の流速を遅くする区間を設ける必要がある場合、その区間の配管の径を大きくする方法が採用されている。図１０の例では、前後の配管２０１，２０２の直径（Ｄ）に対し、気体の流速を低減させる区間（図１０中、破線Ａ〜Ｂまでの区間）の配管２０３は２倍の直径（２Ｄ）としている。【０００８】
このように、径の長さに２倍の差を設けた場合、例えば配管２０１内を流れる気体の速度をＶ0とすると、流速低減区間２０３内を流れる気体の速度Ｖは、Ｖ0／４に低減させることができる。  【０００９】
しかしながら、上記のような流速低減手段を用いた場合、流速低減区間２０３の径のサイズが大きくなってしまうため、装置を小型化できないという問題がある。例えば、図９に示したような、舶用ディーゼルエンジン１０２の排気系においても、排気マニホールド１０１が大きな容積を占めている上に、さらに径のサイズが大きい蒸発管１０７を設ける必要があるため、この蒸発管１０７が装置全体の小型化を妨げる要因となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】実公平６−４５６１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明が解決しようとする問題点は、従来は、尿素水が加水分解される時間を十分に確保するために、尿素水噴霧ノズルから脱硝反応器に至るまでの区間の排ガスの流速を低減させる手段として、排気通路よりも径のサイズを大きくした蒸発管を使用していたので、この蒸発管が装置の小型化を妨げる要因となっていた点である。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の排ガス浄化装置は、
エンジンの排気ポートに接続された排気連絡管から排出された排ガスを集合し、排気通路に導く排気マニホールドと、前記排気通路に設けられた脱硝反応器とを備え、
前記脱硝反応器の上流側であって、かつ、前記排気通路の内部に、長手方向両端が開放された蒸発管を設けると共に、前記蒸発管内を通過する排ガスに対して還元剤、還元剤前駆体の双方または何れか一方を含む水溶液を噴霧可能なノズルを設けたことを最も主要な特徴点としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の排ガス浄化装置は、脱硝反応器の上流側の排気通路の内部に蒸発管を設け、この蒸発管の内側を通過する排ガスに対してノズルから例えば尿素水等を噴霧するように構成したので、蒸発管内を通過する排ガスの流速が低減され、尿素水等の加水分解反応が進行する時間を十分に確保することができる。よって、本発明によれば、流速低減区間の径のサイズを従来よりも小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の流速低減手段の構成を説明する図である。
【図２】本発明の排ガス浄化装置の第１実施例の構成を示した図である。
【図３】脱硝反応器の上流側の排気通路の内部に設けた蒸発管と、尿素水噴霧用のノズルと、蒸発管の出口部の開放端付近に設けた排気通路のベンチュリを示した拡大図である。
【図４】本発明の排ガス浄化装置の第２実施例の構成を示した図である。
【図５】脱硝反応器の上流側の排気通路の内部に設けた蒸発管と、尿素水噴霧用のノズルと、蒸発管の出口部の近傍に設けた尿素加水分解触媒を示した拡大図である。
【図６】本発明の排ガス浄化装置の第３実施例の構成を示した図である。
【図７】本発明の排ガス浄化装置の第４実施例の構成を示した図である。
【図８】本発明の排ガス浄化装置の第２実施例の変形例を示した図である。
【図９】従来の舶用ディーゼルエンジンの構成を示した図である。
【図１０】従来の流速低減手段の構成を説明する図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明は、エンジンの排ガス浄化装置において、管径のサイズを大きくすることなく、尿素水等の加水分解時間を確保するための低流速区間を設けるという目的を、
エンジンの排気ポートに接続された排気連絡管から排出された排ガスを集合し、排気通路に導く排気マニホールドと、前記排気通路に設けられた脱硝反応器とを備え、
前記脱硝反応器の上流側であって、かつ、前記排気通路の内部に、長手方向両端が開放された蒸発管を設けると共に、前記蒸発管内を通過する排ガスに対して還元剤、還元剤前駆体の双方または何れか一方を含む水溶液を噴霧可能なノズルを設けた構成とすることによって実現した。【００１６】
前記本発明の排ガス浄化装置において、
前記蒸発管の出口部の径を入口部の径よりも小さくすると共に、前記蒸発管の出口部の開放端が存在する位置を含むように前記排気通路にベンチュリを形成した場合は、
蒸発管の出口部の径に絞りをかけることによって蒸発管内を流れる排ガスの流速を遅くすることができると共に、排気通路に形成したベンチュリの作用により、蒸発管の出口部付近の圧力が入口部付近の圧力よりも低くなるので、蒸発管内で排ガスが滞留することなく、入口部から出口部へ向かう安定した排ガスの流れができて、好適である。【００１７】
以下、本発明を実施するための種々の形態を、図１〜図８を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の流速低減手段の構成を説明する図である。【００１８】
図１において、１は、様々な分野の装置に適用可能な本発明の流速低減手段であり、内部に気体が流れる外管２のうち、何らかの目的で流速を低減させたい区間にのみ内部に内管３を設け、流速低減区間（図１中、破線Ａ〜Ｂまでの区間）を外管２と内管３による二重管構造としている。【００１９】
内管３は、長手方向両端が開放した筒状の部材であり、図１に示すように、下流側の出口部３ａはノズル状として入口部３ｂよりも管径に絞りをかけている。また、このノズル状の出口部３ａの開放端３ａａが存在する位置（図１中、破線Ｂで示した位置）を含むように、外管２にベンチュリ２ａを形成し、管径に絞りをかけている。【００２０】
以上のような構成とすると、外管２を流れる気体は、破線Ａの位置で、内管３の内側を通過するものと、内管３の外側を通過するものとに分かれ、破線Ｂの位置で合流することになる。【００２１】
ここで、破線Ａの位置における気体の流速をＶ0とした場合、内管３の内側を通過する気体の速度Ｖと、内管３の外側を通過する気体の速度Ｖ’の関係は、Ｖ＜Ｖ0＜Ｖ’となるように外管２と内管３の各径のサイズを設定する。【００２２】
また、外管２において上流側の径をＤ、下流側のベンチュリ２ａの径をＤｒ、内管３において入口部３ｂの径をｄ、ノズル状の出口部３ａの径をｄｒとした場合、内管３の内側を通過する気体の速度Ｖは、Ｖ＝Ｖ0×{（ｄｒ×Ｄ）／（ｄ×Ｄｒ）}2の式で求められるので、外管２と内管３の絞りの程度（Ｄｒ／Ｄ、ｄｒ／ｄ）を適宜調節することにより、内管３内の気体の流速Ｖを所望の値に設定することができる。【００２３】
また、図１の実施例では、外管２に設けたベンチュリ２ａの効果により、内管３の出口部３ａ付近の気体の圧力が入口部３ｂ付近の気体の圧力よりも低くなる。これにより、内管３内では、流体が滞留することなく、内管３の入口部３ｂから出口部３ａへと向かう安定した流れを作り出すことができる。【００２４】
以上の構成の本発明の流速低減手段によれば、管径を太くせずとも安定した流速低減区間が得られる。本発明は、流体に関する配管装置であれば、特に分野は問わず様々な装置に適用できる。本発明の効果は、反応時間や変化時間、溶解時間、蒸発時間等を確保しつつ、装置を小型化できる点にある。
【実施例】
【００２５】
次に、図２は、本発明の排ガス浄化装置の第１実施例の構成を示した図である。図２において、１１は、本発明を４気筒の舶用ディーゼルエンジンに適用した排ガス浄化装置であり、エンジン１２の各シリンダヘッドに設けられた排気ポート１２ａに夫々接続された排気連絡管１３から排出された排ガスを集合し、ターボチャージャー１４のタービン１４ａの上流側の排気通路１５に導く排気マニホールド１６と、排気通路１５に設けられた脱硝反応器１７とを備えている。なお、１４ｂは、給気通路２１から給気された空気を圧縮するターボチャージャー１４のコンプレッサを示している。また、２２は、コンプレッサ１４ｂによって圧縮された空気を、給気連絡管を介してエンジン１２の各シリンダの給気ポートに分配する給気マニホールドを示している。【００２６】
脱硝反応器１７よりも上流側の排気通路１５の内部には、長手方向両端が排気通路１５内に開放された蒸発管１８を設けると共に、この蒸発管１８の入口部１８ｂの近傍に、蒸発管１８内を通過する排ガスに対して、尿素水１９ａを噴霧可能なノズル１９を設けている。【００２７】
つまり、第１実施例は、排気通路１５が図１の外管２に、蒸発管１８が図１の内管３に相当するものである。なお、ノズル１９を、蒸発管１８の入口部１８ｂの近傍に設けた理由は、噴霧された尿素水１９ａが高温の蒸発管１８内を通過する時間を長く確保できるからである。【００２８】
脱硝反応器１７には、エンジン１２から排出される排ガス中に含まれ、酸性雨や光化学スモッグなどの環境汚染の原因となるＮＯx を選択的に還元除去するＳＣＲ触媒が介装されている。ＳＣＲ触媒は、例えばアルミナ、ジルコニア、バナジア／チタニア等の金属酸化物系触媒やゼオライト系触媒など所望の触媒を使用することができ、これらの触媒を組み合わせても良い。また、ＳＣＲ触媒は、ハニカム構造を有する触媒担体に担持させても良いし、筒体に装入してケージングさせても良い。【００２９】
ＳＣＲ触媒を利用して排ガス中のＮＯx を窒素と水に分解して無害化する場合、その上流側で排ガス中にアンモニア等の還元剤を供給する必要があるが、アンモニア水を船内に貯蔵しておくことは危険を伴う。よって、本実施例ではノズル１９と接続されたタンクに還元剤前駆体として尿素を水溶液の状態で貯蔵しておき、運転時にノズル１９から尿素水１９ａを蒸発管１８内に噴射し、蒸発管１８の熱を利用して尿素を加水分解し、アンモニアガスを発生させるようにしている。【００３０】
図３は、第１実施例の蒸発管１８（内管）と排気通路１５（外管）の構成を示す拡大図である。第１実施例では、ノズル１９から噴霧した尿素水の加水分解反応が進行する時間を十分に確保するために、図３中、破線Ａ〜Ｂまでの区間を二重管構造による流速低減区間としている。【００３１】
排気マニホールド１６によって集合された高温の排ガスは、排気通路１５内を流れて、破線Ａの位置で、蒸発管１８の内側を通過するものと、蒸発管１８の外側を通過するものとに分かれ、破線Ｂの位置で合流する。蒸発管１８の外側を通過する排ガスは、その時点では尿素水と混合されないが、蒸発管１８の内側を通過する排ガス中には加水分解を終えたアンモニアガスが含まれているので、破線Ｂの位置で合流した時にアンモニアガスと速やかに混合される。よって、脱硝反応器１７に導入される時点では、アンモニアガスは排ガス全体に行き渡った状態となっている。【００３２】
なお、第１実施例では、蒸発管１８の外側を流れる排ガスを、旋回させずに真っ直ぐな流れに整流して、排ガスの流れを良好にするために、排気管１８の入口部１８ｂの外側の近傍にガイドベーン２０を設けている。【００３３】
図３に示すように、蒸発管１８の下流側の出口部１８ａはノズル状とし、入口部１８ｂよりも管径に絞りをかけている。また、このノズル状の出口部１８ａの開放端１８ａａが存在する位置（破線Ｂで示した位置）を少なくとも含むように、排気通路１５にベンチュリ１５ａを形成し、排気通路１５の管径にも絞りをかけている。【００３４】
第１実施例では、排気通路１５に設けたベンチュリ１５ａの効果により、蒸発管１８のノズル状の出口部１８ａ付近の排ガスの圧力は、入口部１８ｂ付近の排ガスの圧力よりも低くなる。これにより、蒸発管１８内では、排ガスが滞留することなく、入口部１８ｂから出口部１８ａへと向かう安定した排ガスの流れができる。【００３５】
図１と同様、破線Ａの位置における気体の流速をＶ0、排気通路１５において上流側の径をＤ、ベンチュリ１５ａの径をＤｒ、蒸発管１８において上流側の入口部１８ｂの径をｄ、ノズル状の出口部１８ａの径をｄｒとした場合、蒸発管１８の内側を通過する排ガスの速度Ｖは、Ｖ＝Ｖ0×{（ｄｒ×Ｄ）／（ｄ×Ｄｒ）}2の式で求められる。【００３６】
ここで、排気通路１５の絞りの程度（Ｄｒ／Ｄの値）や蒸発管１８の絞りの程度（ｄｒ／ｄの値）が不足しているか、又は、これらの絞りを全く設けない場合は、蒸発管１８の内側及び外側を通過する排ガスの速度が安定しない場合がある。逆に、Ｄｒ／Ｄやｄｒ／ｄの値を絞りすぎると、排気系の圧力損失が立ちすぎて、エンジンの効率または性能の低下を招くおそれがある。よって、排気通路１５と蒸発管１８の絞りの程度は、これらの管のサイズや形状、目標とする排ガスの流速Ｖの値に応じて調整する。【００３７】
図４は、本発明の排ガス浄化装置の第２実施例の構成を示した図である。この第２実施例の排ガス浄化装置１１が前述の第１実施例と異なる点は、蒸発管１８の入口部１８ｂと出口部１８ａの径の長さは同じとし、蒸発管１８（内管）に絞りを設けていない点と、蒸発管１８の内部にノズル１９から噴霧された尿素水１９ａ（還元剤、還元剤前駆体の双方または何れか一方を含む水溶液）の加水分解を促進するための尿素加水分解触媒２３を設けた点である。この尿素加水分解触媒２３は、例えば、酸化チタン（ＴｉＯ2）の担体に酸化タングステン（ＷＯ３）を添加した構造のものを使用することができる。【００３８】
図５は、第２実施例の蒸発管１８（内管）と排気通路１５（外管）の構成を示す拡大図である。第２実施例では、ノズル１９から噴霧した尿素水の加水分解反応が進行する時間を十分に確保するために、図５中、破線Ａ〜Ｂまでの区間を二重管構造による流速低減区間としているが、出口部１８ａに絞りは設けていない。一方で、図５に示すように、蒸発管１８の内部で出口部１８ａの近傍に尿素加水分解触媒２３を配置している。このように出口部１８ａに尿素加水分解触媒２３を配置すると、この尿素加水分解触媒２３を排ガスが通過するときの圧力損失により、蒸発管１８内を流れる排ガス流量が減少する。これにより、第２実施例の構成においても、蒸発管１８内を流れる排ガスの流速を遅くすることができる。加えて、第２実施例では、この尿素加水分解触媒２３の作用により尿素の加水分解が促進されるので、流速低減区間内でアンモニアへの加水分解を完結することができる。【００３９】
本発明では、蒸発管１８（内管）を通過する排ガスは流速が遅いので、その排ガスに含まれる尿素の速度も遅くなる。よって、尿素が尿素加水分解触媒２３を通過するまでの時間が長くなり、尿素と尿素加水分解触媒２３が接触する頻度が高くなるので、少ない触媒量でも所要の加水分解率が得られる。また、蒸発管１８内を流れる排ガス流量は少ないので、そこに所要の量の尿素を投入することにより、排ガス中の尿素の濃度が高くなる。これにより、尿素と尿素加水分解触媒２３が接触する頻度が高くなるので、少ない触媒量でも所要の加水分解率が得られる。【００４０】
また、図９に示すような、従来の蒸発管１０７では、尿素水の噴霧状態が良くないと、尿素水の一部が蒸発管１０７の内面に付着し、その付着部分が冷温になって尿素に十分な熱が加わらないため、アンモニアではなく、シアヌル酸やビュレット、メラミン、その他の尿素由来の化合物が生成され、それらの堆積物が蒸発管１０７の内面に付着し、この堆積物が排ガスの流れを妨げるという問題があった。これに対し、本発明では、上記のとおり二重管構造を採用することにより、蒸発管１８の内面に尿素水が付着した場合に、蒸発管１８内を流れる排ガスの熱のみならず、蒸発管１８の外側を流れる排ガスからも熱が加わるので、尿素水が付着した部分が冷温になり難く、尿素由来の上記堆積物が生成され難いという利点がある。【００４１】
図６は、本発明の排ガス浄化装置の第３実施例の構成を示した図である。５１は、本発明を４気筒の舶用ディーゼルエンジンに適用した排ガス浄化装置であり、エンジン５２の各シリンダヘッドに設けられた排気ポート５２ａに夫々接続された排気連絡管５３から排出された排ガスを集合し、ターボチャージャー５４のタービン５４ａの上流側の排気通路５５に導く排気マニホールド５６の内部に、長手方向両端が排気マニホールド５６内に開放された蒸発管５８と脱硝反応器５７が連続配置されている。そして、蒸発管５８内を通過する排ガスに対して還元剤、還元剤前駆体の双方または何れか一方を含む水溶液５９ａを噴霧可能なノズル５９が設けられている。【００４２】
蒸発管５８の出口部５８ａの形状はノズル状であり、入口部５８ｂの径よりも小さくしている。また、蒸発管５８の出口部５８ａの開放端５８ａａが存在する位置を含むように排気マニホールド５６にベンチュリ５６ａを形成している。なお、５４ｂは、給気通路６１から給気された空気を圧縮するターボチャージャー５４のコンプレッサを示している。また、６２は、コンプレッサ５４ｂによって圧縮された空気を、給気連絡管を介してエンジン５２の各シリンダの給気ポートに分配する給気マニホールドを示している。【００４３】
つまり、第３実施例は、排気マニホールド５６が図１の外管２に、蒸発管５８が図１の内管３に相当するものであり、蒸発管５８を排気マニホールド５６の内部に組み込んだ点が、第１実施例と相違している。【００４４】
よって、第３実施例では、排気マニホールド５６の内部に、蒸発管５８及び脱硝反応器５７の全部が組み込まれているので、管径のサイズが大きい蒸発管が排気マニホールドと併設されていた従来の装置と比較すると、装置サイズが格段にコンパクトになる。また、一般に、ターボチャージャーを備えたエンジンにおいては、急な加速を行うときにエンジン出力の増大要求に対し給気の遅れが生じるなど制御遅れが生じる場合があるが、第３実施例の構成では、タービン５４ａに至る排気の経路を短くすることができるので、排気制御も容易となる。【００４５】
図７は、本発明の排ガス浄化装置の第４実施例の構成を示した図である。この第４実施例の排ガス浄化装置５１が前述の第３実施例と異なる点は、蒸発管５８の入口部５８ｂと出口部５８ａの径の長さは同じとし、蒸発管５８（内管）に絞りを設けていない点と、蒸発管５８の内部にノズル５９から噴霧された尿素水５９ａ（還元剤、還元剤前駆体の双方または何れか一方を含む水溶液）の加水分解を促進するための尿素加水分解触媒６３を設けた点である。この尿素加水分解触媒６３は、前述の第２実施例と同様、例えば、酸化チタン（ＴｉＯ2）の担体に酸化タングステン（ＷＯ３）を添加した構造のものを使用することができる。【００４６】
第４実施例では、蒸発管５８の内部で出口部５８ａの近傍に尿素加水分解触媒６３を配置し、この尿素加水分解触媒６３の作用により尿素の加水分解が促進されるので、流速低減区間内でアンモニアへの加水分解を完結することができる。【００４７】
本発明は、前記の実施例に限るものではなく、各請求項に記載の技術的思想の範囲内において、適宜実施の形態を変更しても良いことは言うまでもない。【００４８】
例えば、前記の実施例では、蒸発管１８内の排ガスにノズル１９から還元剤前駆体として尿素水１９ａを噴霧する構成を開示したが、還元剤前駆体の成分はこれに限らない。例えば、高濃度の尿素と低濃度のアンモニアの混合水溶液を使用しても良い。【００４９】
また、前記の実施例では、蒸発管１８の入口部１８ｂの近傍にノズル１９を設ける例を開示したが、ノズル１９を設ける位置はこれに限らず、例えば蒸発管１８の中央に設けても良い。【００５０】
また、第２実施例では、図５に示すように、蒸発管１８の内部に尿素加水分解触媒２３を配置する場合において、蒸発管１８の出口部１８ａに絞りは設けない例を開示したが、第２実施例の構成はこれに限らない。例えば、図８に示す変形例ように、蒸発管１８の内部に尿素加水分解触媒２３を配置する場合においても、蒸発管１８の出口部１８ａに絞りを設けても良い。【００５１】
蒸発管１８の出口部１８ａに絞りを設けない図５の構成でも、尿素加水分解触媒２３を配置したことによる圧力損失により、排ガスの流速をある程度低減することは可能であるが、排ガスの流速を所望の速度に細かく調整することは困難である。これに対し、図８の構成のように、蒸発管１８の出口部１８ａに絞りを設ける場合は、絞りの程度を最適に設計することにより排ガスの流速の調整が容易に行える。【００５２】
このように、尿素加水分解触媒２３と出口部１８ａの絞りを併用した場合は、排ガスの流速を所望の速度に低減し易く、かつ、触媒の作用により尿素の加水分解を促進することができる。【００５３】
また、第３実施例では、蒸発管５８の内部にノズル５９のみを設ける例を開示したが、ノズル５９の下流側であって、かつ、蒸発管５８の内部に、蒸発管５８内の排ガスの流れを整えるために整流器を設けても良い。また、尿素水５９ａが加水分解されて生じたアンモニアガスと排ガスが蒸発管５８内で十分に混合されるように、蒸発管５８の内部にスタティックミキサーを設けても良い。
【符号の説明】
【００５４】
１１    排ガス浄化装置
１２    エンジン
１２ａ  排気ポート
１３    排気連絡管
１４    ターボチャージャー
１４ａ  タービン
１５    排気通路
１５ａ  ベンチュリ
１６    排気マニホールド
１７    脱硝反応器
１８    蒸発管
１８ａ  出口部
１８ｂ  入口部
１９    ノズル
１９ａ  尿素水
【図１】
2013136614.tif 000003
【図２】
2013136614.tif 000004
【図３】
2013136614.tif 000005
【図４】
2013136614.tif 000006
【図５】
2013136614.tif 000007
【図６】
2013136614.tif 000008
【図７】
2013136614.tif 000009
【図８】
2013136614.tif 000010
【図９】
2013136614.tif 000011
【図１０】
2013136614.tif 000012
【国際調査報告】
2013136614.tif 000013
2013136614.tif 000014
2013136614.tif 000015
2013136614.tif 000016
2013136614.tif 000017