(57)【要約】【課題】還元剤に起因する圧力損失の低下や触媒の性能低下が少ない、排ガス浄化装置を提供する。【解決手段】排ガス浄化装置は、車両の内燃機関で生じた排ガスを浄化する装置であって、排ガス管と、前記排ガス管の内部に窒素酸化物還元用の還元剤を噴射するための還元剤噴射部と、前記排ガス管の内部、かつ前記還元剤噴射部より排ガス下流側に配置された還元触媒と、を含む。前記排ガス管は、前記還元剤噴射部から噴射された還元剤が溜まる液溜まり領域を有し、前記還元触媒の排ガス流れ方向の軸は、前記液溜まり領域に対して傾斜している。【選択図】図２
2018035716.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の内燃機関で生じた排ガスを浄化するための排ガス浄化装置であって、
排ガス管と、
前記排ガス管の内部に窒素酸化物還元用の還元剤を噴射するための還元剤噴射部と、
前記排ガス管の内部、かつ前記還元剤噴射部より排ガス下流側に配置された還元触媒と、
を含み、
前記排ガス管が、前記還元剤噴射部から噴射された還元剤が溜まる液溜まり領域を有し、
前記還元触媒の排ガス流れ方向の軸が、前記液溜まり領域に対して傾斜している、
排ガス浄化装置。
【請求項２】
前記還元触媒の排ガス上流側端面が、前記液溜まり領域より上側に配置されている、
請求項１に記載の排ガス浄化装置。
【請求項３】
前記排ガス管の内部、かつ前記還元触媒より排ガス下流側に配置された酸化触媒をさらに有する、
請求項１または２に記載の排ガス浄化装置。
【請求項４】
前記還元触媒の排ガス流れ方向の軸および前記液溜まり領域のなす角度が、９０°である、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の排ガス浄化装置。
【請求項５】
前記還元剤噴射部が、前記還元剤を噴射するための噴射ノズルを有し、
前記噴射ノズルの先端が、前記還元触媒の排ガス上流側端面より、下側に配置されている、
請求項１〜４のいずれか一項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、車両の内燃機関で生じた排ガスを浄化するための排ガス浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の内燃機関からの排ガスに含まれる窒素酸化物（一般的に「ＮＯｘ」とも称される）除去のための排ガス浄化装置が種々開発されている。例えば、図１に示すように、内燃機関（図示せず）に接続された排ガス管５１０と、当該排ガス管５１０内に尿素水を噴射するための還元剤噴射部５３０と、排ガス管５１０内に配置された還元触媒５２０と、を有する排ガス浄化装置５００が知られている（例えば、特許文献１）。当該排ガス浄化装置５００では、還元剤噴射部５３０から噴射された尿素水が排ガスによって暖められて気化し、加水分解する。そして、当該反応によって生じたアンモニアと排ガス中の窒素酸化物とが、還元触媒５２０存在下で反応し、窒素酸化物が無害化される。
【０００３】
しかしながら、排ガスの温度が低い場合や、排ガス管５１０の温度が低い場合には、尿素水の温度が十分に高まらず、その一部が、液体状のまま、排ガス管５１０の重力方向下側に溜まりやすかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２７６２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の排ガス浄化装置（例えば、特許文献１の排ガス浄化装置５００）では、排ガス管５１０の重力方向下側に溜まった液体状の尿素水５８０が、排ガスと共に還元触媒５２０側に移動しやすく、還元触媒５２０や、還元触媒５２０を保護するための保護部材５２１に染み込みやすかった。そして、還元触媒５２０や保護部材５２１内で尿素水が冷却されると、尿素が結晶化しやすく、還元触媒５２０の細孔を押しつぶしたり、還元触媒５２０の細孔内に詰まったりしやすかった。その結果、排ガス浄化装置の圧力損失が増大したり、還元触媒の有効体積が減少して、十分に窒素酸化物を除去できなくなる等の不具合が生じることがあった。
【０００６】
そこで、液体状の尿素水が還元触媒や保護部材に染み込まないよう、還元触媒の排ガス上流側の端部を、金属板等で覆うことも検討されている。しかしながらこの場合、金属板の背後に位置する還元触媒を十分に機能させることができず、この場合にも、排ガス浄化装置の圧力損失が増大したり、触媒の有効体積が減少する等の課題が生じやすかった。
【０００７】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものである。すなわち、還元剤に起因する圧力損失の低下や触媒の性能低下が少ない、排ガス浄化装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、車両の内燃機関で生じた排ガスを浄化するための排ガス浄化装置であって、排ガス管と、前記排ガス管の内部に窒素酸化物還元用の還元剤を噴射するための還元剤噴射部と、前記排ガス管の内部、かつ前記還元剤噴射部より排ガス下流側に配置された還元触媒と、を含み、前記排ガス管が、前記還元剤噴射部から噴射された還元剤が溜まる液溜まり領域を有し、前記還元触媒の排ガス流れ方向の軸が、前記液溜まり領域に対して傾斜している、排ガス浄化装置に関する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の排ガス浄化装置によれば、還元剤に起因する圧力損失の低下や触媒の性能低下が生じ難い。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】従来の排ガス浄化装置の一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る排ガス浄化装置の排ガス管の延在方向の縦断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る排ガス浄化装置の排ガス管の延在方向の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
１．第１の実施形態
（排ガス浄化装置の構成）
以下、図面を参照して、第１の実施形態の排ガス浄化装置について詳しく説明する。ただし、第１の実施形態の排ガス浄化装置は、当該図面に示す構造に限定されない。
【００１２】
図２に、本発明の第１の実施形態に係る排ガス浄化装置１００の排ガス管１１０の延在方向の縦断面図を示す。なお、図２における上下方向が「重力方向」と一致する。さらに、図２の矢印は、排ガス流れ方向を示す。
【００１３】
本実施形態の排ガス浄化装置１００は、車両のディーゼルエンジンに直接または間接的に接続されて使用される。また、本実施形態の排ガス浄化装置１００より排ガス上流または排ガス下流には、通常、ディーゼル微粒子捕集フィルター（以下、「ＤＰＦ」とも称する）を有するディーゼル微粒子捕集部（以下、「ＤＰＤ」とも称する）が配置される。以下、排ガス浄化装置１００の排ガス上流側にＤＰＤが配置される場合を例に説明するが、本発明は当該実施形態に制限されない。
【００１４】
本実施形態の排ガス浄化装置１００は、図２に示すように、排ガス管１１０と、排ガス管１１０内部に還元剤を噴射するための還元剤噴射部１３０と、排ガス管１１０の内部、かつ還元剤噴射部１３０より排ガス下流側に配置された還元触媒（以下、「ＳＣＲ」（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  Ｃａｔａｌｙｔｉｃ  Ｆｉｌｔｅｒ）とも称する）１２０と、排ガス管１１０の内部、かつＳＣＲ１２０より排ガス下流側に配置された酸化触媒（以下、「ＤＯＣ」（Ｄｉｅｓｅｌ  Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ  Ｃａｔａｌｙｓｔ）とも称する）１４０と、を含む。
【００１５】
ここで、排ガス管１１０は、図２に示すように、排ガス浄化装置１００の排ガス上流側に配置される部材（例えばＤＰＤ）に接続するための排ガス導入部１１０ａと、ＳＣＲ１２０およびＤＯＣ１４０を内部に収容する触媒収容部１１０ｃと、排ガス浄化装置１００の排ガス下流側に配置される部材（例えばマフラー）に接続するための排ガス排出部１１０ｅと、を有する。本実施形態では、排ガス導入部１１０ａ、触媒収容部１１０ｃ、および排ガス排出部１１０ｅのいずれもが略円筒形状である。また、触媒収容部１１０ｃの径はＳＣＲ１２０やＤＯＣ１４０の径に合わせて設定されており、排ガス導入部１１０ａおよび排ガス排出部１１０ｅの径は、内燃機関からの排ガス量等に合わせて設定されている。
【００１６】
本実施形態の排ガス管１１０では、図２に示すように、排ガス導入部１１０ａの排ガス流れ方向の軸が略水平方向に延びているのに対し、触媒収容部１１０ｃの排ガス流れ方向の軸が、排ガス上流側が重力方向下側、排ガス下流側が重力方向上側となるように延びている。つまり、排ガス導入部１１０ａの排ガス流れ方向の軸に対して、触媒収容部１１０ｃの排ガス流れ方向の軸が傾斜している。そして、排ガス導入部１１０ａおよび触媒収容部１１０ｃの間には、これらを繋ぐための第一屈曲部１１０ｂが配置されている。本実施形態では、触媒収容部１１０ｃの径が、排ガス導入部１１０ａの径より大きく設定されている。したがって、屈曲部１１０ｂは、排ガス下流側に向かって径が大きくなるよう、形成されている。
【００１７】
一方、排ガス排出部１１０ｅの排ガス流れ方向の軸は、略水平方向に延びている。したがって、触媒収容部１１０ｃの排ガス流れ方向の軸に対して、排ガス排出部１１０ｅの排ガス流れ方向の軸も傾斜しており、触媒収容部１１０ｃおよび排ガス排出部１１０ｅの間にも、これらを繋ぐための第二屈曲部１１０ｄが配置されている。本実施形態では、触媒収容部１１０ｃの径が、排ガス排出部１１０ｅの径より大きく設定されている。したがって、屈曲部１１０ｄは、排ガス下流側に向かって径が小さくなるよう、形成されている。
【００１８】
本実施形態において、触媒収容部１１０ｃの排ガス流れ方向の軸と、排ガス導入部１１０ａとがなす角度は、略３０°である。ただし、当該角度は特に制限されず、例えば１５〜９０°とすることができる。
【００１９】
ここで、排ガス管１１０は、還元剤噴射部から噴射された還元剤が溜まる液溜まり領域１１０Ｓを有する。図２では、液溜まり領域１１０Ｓを明示するため、便宜的に液溜まり領域１１０Ｓに相当する領域を太線で示す。液溜まり領域１１０Ｓとは、還元剤噴射部１３０から噴射された還元剤のうち、液体状のまま排ガス管１１０の内壁に到達した還元剤が寄り集まる領域である。
【００２０】
なお、液溜まり領域１１０Ｓは、排ガス管１１０内に、還元剤を溜めるための特別な構造（例えば凹み等）を設けた領域であってもよい。一方で、還元剤を溜めるための特別な構造を有さず、例えば円筒状の排ガス管１１０内で、液体状の還元剤が溜まってしまう領域等であってもよい。
【００２１】
本実施形態では、触媒収容部１１０ｃが、排ガス下流側が重力方向上側となるように傾斜しているため、液体状の還元剤が触媒収容部１１０ｃ内に流れ込み難い。したがって、液溜まり領域１１０Ｓは、排ガス管１１０（排ガス導入部１１０ａ）と還元剤噴射部１３０との接続部より排ガス下流側、かつ還元剤収容部１１０ｃより排ガス上流側の領域となる。
【００２２】
また、排ガス管１１０の排ガス流れと直交方向の断面を観察した場合、液溜まり領域１１０Ｓは、円筒状の排ガス管１１０（排ガス導入部１１０ａの一部および第一屈曲部１１０ｂの一部）の重力方向下側の領域、すなわち排ガス管１１０の重力方向を０°としたとき、当該重力方向（０°）を中心として±３０°程度の領域となる。
【００２３】
上述の形状を有する排ガス管１１０の成形方法は特に制限されず、一般的な排ガス管の成形方法と同様とすることができる。
【００２４】
一方、排ガス浄化装置１００が有する還元剤噴射部１３０は、ＳＣＲ１２０より排ガス上流側に配置されており、排ガス管１１０内部に還元剤を噴射可能なものであればよい。還元噴射部１３０は通常、還元剤を噴射するための噴射ノズルと、還元剤を貯留しておくための貯留部（図示せず）と、これらを接続する配管（図示せず）とを少なくとも有する。本実施形態では、還元剤噴射部１３０の噴射ノズルが、排ガス管１１０の排ガス導入部１１０ａの重力方向上側に配置されており、噴射ノズルの先端が、排ガス導入部１１０ａ内部に位置するように配置されているが、噴射ノズルの位置は適宜変更することが可能である。
【００２５】
還元剤噴射部１３０は、必要に応じて、還元剤および圧縮空気を、噴射ノズルから配管１１０内に噴射するが、還元剤の噴射量や噴射タイミングは、内燃機関の回転速度や燃料噴射量等に応じて制御されている。
【００２６】
また、還元剤噴射部１３０が噴射する還元剤の種類は、排ガス中の窒素酸化物と反応して、窒素酸化物を無害化可能な化合物（例えばアンモニア）、もしくはその前駆体であれば特に制限されない。ただし、通常は、加水分解によってアンモニアを生成可能な尿素水を還元剤として使用する。
【００２７】
一方、ＳＣＲ１２０は、排ガス管１１０の触媒収容部１１０ｃ内に配置されている。本実施形態では、ＳＣＲ１２０が円柱状であるが、ＳＣＲ１２０の形状は特に制限されず、例えば多角柱状等であってもよい。
【００２８】
ここで、ＳＣＲ１２０の排ガス流れ方向の軸ＡＸは、排ガス管１１０の触媒収容部１１０ｃの排ガス流れ方向の軸と合致する。つまり、ＳＣＲ１２０は、排ガス上流側が重力方向下側、排ガス下流側が重力方向上側となるように傾斜して配置されている。本実施形態では、ＳＣＲ１２０の排ガス流れ方向の軸ＡＸが、排ガス管１１０の液溜まり領域１１０Ｓに対して傾斜している。ＳＣＲ１２０の排ガス流れ方向の軸ＡＸと、排ガス管１１０の液溜まり領域１１０Ｓとがなす角度θは、排ガス管１１０の触媒収容部１１０ｃの排ガス流れ方向の軸と、排ガス導入部１１０ａの排ガス流れ方向の軸とがなす角度と同一であり、略３０°である。なお、本実施形態において、ＳＣＲ１２０の排ガス流れ方向の軸ＡＸと、排ガス管１１０の液溜まり領域１１０Ｓとがなす角度θとは、ＳＣＲ１２０の排ガス流れ方向の軸ＡＸと、排ガス管１１０の液溜まり領域に溜まる還元剤の液面とがなす角度とする。当該角度θは略３０°に制限されず、例えば１５〜９０°とすることができる。
【００２９】
また、本実施形態において、ＳＣＲ１２０は、その排ガス上流側端面１２０ａが、排ガス管１１０の液溜まり領域１１０Ｓより重力方向上側となるように配置されている。そのため、本実施形態の排ガス浄化装置１００では、液溜まり領域１１０Ｓに溜まった還元剤がＳＣＲ１２０に流れ込むことがない。
【００３０】
なお、ＳＣＲ１２０は、還元剤等（本実施形態では、アンモニア）を吸着し、ＳＣＲ１２０内部で窒素酸化物と還元剤等とを反応させることが可能なものであればよい。ＳＣＲ１２０は、例えば多孔質セラミック担体にゼオライト等を担持させた部材とすることができる。
【００３１】
一方、ＤＯＣ１４０は、排ガス管１１０の触媒収容部１１０ｃ内、かつＳＣＲより排ガス下流に配置されている。ＤＯＣ１４０は、ＳＣＲ１２０から下流側に通過（スリップ）したアンモニアを酸化し、無害化することが可能なものであればよく、多孔質セラミック担体に白金やロジウム、酸化セリウム等を担持させた部材とすることができる。
【００３２】
ここで、ＳＣＲ１２０およびＤＯＣ１４０は、保護部材１２１、１４１を介して排ガス管１１０に固定されている。ＳＣＲ１２０やＤＯＣ１４０が保護部材１２１、１４１を介して固定されていると、これらが、外部からの衝撃や震動からの影響を受け難くなる。保護部材１２１、１４１は、例えばセラミックや金属繊維からなるマット等とすることができる。
【００３３】
（作用）
以下、本実施形態の排ガス浄化装置１００の作用について、還元剤が尿素水である場合を例に説明する。本実施形態の排ガス浄化装置１００では、排ガスが排ガス管１１０内を通過する際、還元剤噴射部１３０から尿素水が噴射される。排ガス管１１０内に噴射された尿素水は、その多くが排ガス熱によって暖められて気化し、加水分解する。当該反応によって生じたアンモニアガスは、排ガスと共にＳＣＲ１２０側に移動する。そして、ＳＣＲ１２０内で排ガス中の窒素酸化物およびアンモニアが反応することにより、窒素酸化物が窒素および水に分解される。続いて、排ガスは、ＤＯＣ１４０内に移動する。ＤＯＣ１４０内部では、排ガス中に含まれるアンモニア（ＳＣＲ１２０からスリップしたアンモニア）が酸化され、無害化される。その後、排ガスは、排ガス浄化装置１００の外部に排出され、例えば排ガス浄化装置１００に接続されたマフラー（図示せず）等を介して大気中に放出される。
【００３４】
ここで、本実施形態の排ガス浄化装置１００は、前述のように、ＤＰＤと接続して用いられる。ＤＰＤは、ＤＰＦによって排ガス中のディーゼル微粒子（以下、「ＰＭ」とも称する）を捕集すると共に、ユーザからの指示を受けて、ＤＰＦに堆積したＰＭを除去し、ＤＰＦを再生する。ＤＰＦの再生時には、内燃機関のシリンダ内の燃料噴射制御でポスト噴射したり、排ガスに未然燃料を供給し、その未然燃料を酸化触媒で酸化する。これにより、一時的に排ガスの温度が上昇し、ＤＰＦに堆積したＰＭが燃焼除去される。
【００３５】
本実施形態の排ガス浄化装置１００では、排ガスの温度が低い場合や、排ガス管１１０の温度が低い場合等に、還元剤噴射部１３０から噴射された尿素水の一部が液体状のまま、排ガス管１１０に付着する。そして、排ガス管１１０に付着した液体状の尿素水は、重力によって排ガス管１１０の重力方向下側に集まり、液溜まり領域１１０Ｓに溜まる。当該尿素水は、上述のＤＰＦ再生の熱によって除去される。具体的には、上述のＤＰＦ再生が行われると、高温の排ガスが排ガス浄化装置１００内にも供給され、排ガス管１１０の温度が上昇する。そして、液溜まり領域１１０Ｓに溜まった尿素水の温度が上昇し、尿素水が揮発する。
【００３６】
（効果）
前述のように、本実施形態の排ガス浄化装置では、ＳＣＲ１２０の排ガス流れ方向の軸ＡＸが、液溜まり領域１１０Ｓに対して傾斜している。また、ＳＣＲ１２０の排ガス上流側の端面１２０ａが、液溜まり領域１１０Ｓより重力方向上側に位置するよう、ＳＣＲ１２０が配置されている。そのため、排ガス管１１０の液溜まり領域１１０Ｓに溜まった還元剤（尿素水）が、ＳＣＲ１２０やこれを保持する保護部材１２１に染み込むことがない。したがって、従来のような、還元剤（尿素水）の結晶化によるＳＣＲの変形や、保持部材の変形が生じない。つまり、本実施形態の排ガス浄化装置によれば、還元剤に起因する圧力損失の低下や触媒の性能低下が生じ難い。
【００３７】
２．第２の実施形態
（排ガス浄化装置の構成）
以下、図面を参照して、第２の実施形態の排ガス浄化装置について詳しく説明する。ただし、第２の実施形態の排ガス浄化装置は、当該図面に示す構造に限定されない。
【００３８】
本発明の第２の実施形態に係る排ガス浄化装置２００の排ガス管２１０の延在方向の縦断面図を図３に示す。また、図３における上下方向が「重力方向」と一致する。また、図３の矢印は、排ガスの流動する方向（排ガス流れ方向）を示す。なお、第１の実施形態の排ガス浄化装置１００と同一の構成については、同一の符番を付し、説明を省略する。
【００３９】
本実施形態の排ガス浄化装置２００は、図３に示すように、排ガス管２１０と、排ガス管２１０内部に還元剤を噴射するための還元剤噴射部１３０と、排ガス管２１０の内部、かつ還元剤噴射部１３０より排ガス下流側に配置されたＳＣＲ１２０と、排ガス管２１０の内部、かつＳＣＲ１２０より排ガス下流側に配置されたＤＯＣ１４０と、を含む。
【００４０】
ここで、排ガス管２１０は、図３に示すように、排ガス浄化装置２００の排ガス上流側に配置される部材（例えばＤＰＤ）に接続するための排ガス導入部２１０ａと、ＳＣＲ１２０およびＤＯＣ１４０を内部に収容する触媒収容部２１０ｃと、排ガス浄化装置２００の排ガス下流側に配置される部材（例えばマフラー）に接続するための排ガス排出部２１０ｅと、を有する。排ガス導入部２１０ａ、触媒収容部２１０ｃ、および排ガス排出部２１０ｅは、いずれも略円筒形状である。触媒収容部２１０ｃの径はＳＣＲ１２０やＤＯＣ１４０の径に合わせて設定されており、排ガス導入部１１０ａおよび排ガス排出部１１０ｃの径は、内燃機関からの排ガス量等に合わせて設定されている。
【００４１】
本実施形態の排ガス管２１０では、図３に示すように、排ガス導入部２１０ａの排ガス流れ方向の軸が略水平方向に延びているのに対し、触媒収容部２１０ｃの排ガス流れ方向の軸が、重力方向に延びている。つまり、排ガス導入部２１０ａの排ガス流れ方向の軸および触媒収容部２１０ｃの排ガス流れ方向の軸のなす角度が略９０°である。そして、排ガス導入部２１０ａおよび触媒収容部２１０ｃの間には、これらを繋ぐ第一屈曲部１１０ｂが配置されている。本実施形態では、触媒収容部２１０ｃの径が、排ガス導入部２１０ａの径より大きく設定されている。したがって、屈曲部２１０ｂは、排ガス下流側に向かって径が大きくなるよう、形成されている。
【００４２】
一方、排ガス排出部２１０ｅの排ガス流れ方向の軸は、重力方向に延びており、触媒収容部２１０ｃの排ガス流れ方向の軸および排ガス排出部２１０ｅの排ガス流れ方向の軸が、合致している。ただし、本実施形態では、触媒収容部２１０ｃの径が、排ガス排出部２１０ｅの径より大きく設定されている。そこで、触媒収容部２１０ｃおよび排ガス排出部２１０ｅの間には、触媒収容部２１０ｃおよび排ガス排出部２１０ｅを繋ぐための領域であって、排ガス下流側に向かって径が小さくなる縮径部２１０ｆが配置されている。
【００４３】
また、本実施形態の排ガス管２１０も、還元剤噴射部から噴射された還元剤が溜まる液溜まり領域２１０Ｓを有する。図３では、液溜まり領域２１０Ｓを明示するため、便宜的に液溜まり領域２１０Ｓに相当する領域を太線で示す。前述のように、液溜まり領域２１０Ｓは、還元剤噴射部１３０から噴射された還元剤のうち、還元剤噴射部１３０から噴射された還元剤のうち、液体状のまま排ガス管２１０の内壁に到達した還元剤が寄り集まって溜まる領域である。
【００４４】
本実施形態においても、液溜まり領域２１０Ｓは、排ガス管２１０内に、還元剤を溜めるための特別な構造（例えば凹み等）を設けた領域であってもよい。一方で、還元剤を溜めるための特別な構造を有さず、例えば円筒状の排ガス管２１０内で、液体状の還元剤が溜まってしまう領域等であってもよい。
【００４５】
本実施形態では、触媒収容部２１０ｃの排ガス流れ方向の軸が、液溜まり部２１０Ｓに対して直交している。また、触媒収容部２１０ｃは、排ガス流れ上流から下流にかけて、重力方向下側から重力方向上側へと延びている。したがって、液体状の還元剤は、触媒収容部２１０ｃ内に流れ込まない。したがって、液溜まり領域２１０Ｓは、排ガス管２１０（排ガス導入部２１０ａ）と還元剤噴射部１３０との接続部より排ガス下流側、かつ触媒収容部２１０ｃより排ガス上流側の領域となる。
【００４６】
また、排ガス管２１０の排ガス流れと直交方向の断面を観察した場合、液溜まり領域２１０Ｓは、排ガス管２１０（排ガス導入部２１０ａの一部および第一屈曲部２１０ｂの一部）の重力方向下側の領域、すなわち排ガス管２１０の重力方向を０°としたとき、当該重力方向（０°）を中心として±３０°程度の領域となる。
【００４７】
上述の排ガス管２１０の成形方法は特に制限されず、一般的な排ガス管の成形方法と同様とすることができる。
【００４８】
なお、本実施形態においても、上記排ガス管２１０の触媒収容部２１０ｃに配置されるＳＣＲ１２０の排ガス流れ方向の軸ＡＸが、排ガス管２１０の触媒収容部２１０ｃの排ガス流れ方向の軸と合致する。そして、当該ＳＣＲ１２０の排ガス流れ方向の軸ＡＸと排ガス管２１０の液溜まり領域２１０Ｓとがなす角度θは、排ガス管２１０の触媒収容部２１０ｃの排ガス流れ方向の軸と、排ガス導入部２１０ａの排ガス流れ方向の軸とがなす角度と同一であり、略９０°である。なお、本実施形態においても、ＳＣＲ１２０の排ガス流れ方向の軸ＡＸと、排ガス管２１０の液溜まり領域２１０Ｓとがなす角度θとは、ＳＣＲ１２０の排ガス流れ方向の軸ＡＸと、排ガス管２１０の液溜まり領域に溜まる還元剤の液面とがなす角度とする。
【００４９】
また、ＳＣＲ１２０は、その排ガス上流側端面１２０ａが、排ガス管２１０の液溜まり領域２１０Ｓより重力方向上側となるように配置されている。そのため、本実施形態の排ガス浄化装置２００でも、液溜まり領域２１０Ｓに溜まった還元剤がＳＣＲ１２０内に流れ込むことがない。
【００５０】
また、本実施形態では、還元剤噴射部１３０の噴射ノズルの先端が、ＳＣＲ１２０の排ガス上流側端面１２０ａより重力方向下側に配置されている。したがって、還元剤噴射部１３０から噴射された還元剤がＳＣＲ１２０に直接到達し難い。つまり、還元剤が液体状のまま、ＳＣＲ１２０に付着することも抑制できる。
【００５１】
（作用）
本実施形態の排ガス浄化装置２００でも、排ガスが排ガス管２１０内を通過する際、還元剤噴射部１３０から尿素水が噴射される。そして、排ガス中の窒素酸化物等が無害化されて、排ガス浄化装置１００に接続されたマフラー（図示せず）等を介して大気中に放出される。
【００５２】
また、本実施形態の排ガス浄化装置２００でも、排ガスの温度が低い場合や、排ガス管２１０の温度が低い場合、還元剤噴射部１３０から噴射された尿素水の一部が気化せずに、液体状のまま、排ガス管２１０に付着する。そして、排ガス管２１０に付着した液体状の尿素水は、重力によって排ガス管２１０の重力方向下側に集まり、液溜まり領域２１０Ｓに溜まるが、当該尿素水は、ＤＰＤによるＤＰＦ再生時の熱で除去される。
【００５３】
（効果）
前述のように、本実施形態の排ガス浄化装置では、ＳＣＲ１２０の排ガス流れ方向の軸ＡＸと、液溜まり領域２１０Ｓとがなす角度が略９０°である。また、ＳＣＲ１２０の排ガス上流側の端面１２０ａが、液溜まり領域２１０Ｓより重力方向上側に位置するよう、ＳＣＲ１２０が配置されている。そのため、排ガス管２１０の液溜まり領域２１０Ｓに溜まった還元剤（尿素水）が、ＳＣＲ１２０やこれを保持する保護部材１２１に染み込むことがない。また、本実施形態では、還元剤噴射部１３０の噴射ノズルの先端が、ＳＣＲ１２０の排ガス上流側端面１２０ａより重力方向下側に配置されているため、還元剤噴射部１３０から噴射された還元剤（尿素水）がＳＣＲ１２０に直接到達しない。つまり、本実施形態では、気化した還元剤（尿素水）のみが、ＳＣＲ１２０に到達する。したがって、従来のような、還元剤（尿素水）の結晶化によるＳＣＲの変形や、保持部材の変形が生じ難く、本実施形態の排ガス浄化装置によれば、還元剤に起因する圧力損失の低下や触媒の性能低下が生じ難い。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明の排ガス浄化装置によれば、還元剤に起因する圧力損失の低下や触媒の性能低下が生じ難い。したがって、ディーゼルエンジンを搭載した乗用車や商用車に好適である。
【符号の説明】
【００５５】
１００、２００、５００  排ガス浄化装置
１１０、２１０、５１０  排ガス管
１１０Ｓ、２１０Ｓ  液溜まり領域
１２０、５２０  還元触媒（ＳＣＲ）
１２１、１４１  保護部材
１３０、５３０  還元剤噴射部
１４０  酸化触媒（ＤＯＣ）
５８０  尿素水
【図１】
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【図２】
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【図３】
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