(57)【要約】【課題】排気から噴射弁への移動熱量を低減できる還元剤噴射装置を提供する。【解決手段】内燃機関から排出された排気を外部に導く排気管２００内に還元剤を噴射する噴射弁１０と、一端側に排気管の内壁面２０１ｂに開口する開口部３０ａを有し、他端側に噴射弁の先端１４が設けられる、排気管の内壁面に対して外向き凹形状の凹形状空間３０を形成する空間形成部２１ｆと、凹形状空間内の排気を冷却する排気冷却部２１ｆ、２１ｉと、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関（３００）から排出された排気を外部に導く排気管（２００）内に還元剤を噴射する噴射弁（１０）と、
一端側に前記排気管の内壁面（２０１ｂ）に開口する開口部（３０ａ）を有し、他端側に前記噴射弁の先端（１４）が設けられる、前記排気管の内壁面に対して外向き凹形状の凹形状空間（３０）を形成する空間形成部（２１ｆ）と、
前記凹形状空間内の排気を冷却する排気冷却部（２１ｆ、２１ｉ、５８，５９）と、
を備える還元剤噴射装置。
【請求項２】
請求項１の還元剤噴射装置において、
前記噴射弁を冷却する噴射弁冷却部（２１ｇ、２１ｈ、２１ｉ）をさらに備える
還元剤噴射装置。
【請求項３】
請求項２の還元剤噴射装置において、
前記排気冷却部（５８）は、前記凹形状空間内の排気を冷却する第１熱媒体を流す第１流路（５１Ｂ）を形成するものであり、
前記噴射弁冷却部（２１ｇ、２１ｉ）は、前記噴射弁を冷却する熱媒体であって前記第１熱媒体と異なる第２熱媒体を流す第２流路（５０Ｂ）を形成するものである
還元剤噴射装置。
【請求項４】
請求項２の還元剤噴射装置において、
前記排気冷却部（２１ｆ、２１ｉ）は、前記凹形状空間内の排気を冷却する熱媒体を流す第１流路（５１Ａ）を形成するものであり、
前記噴射弁冷却部（２１ｇ、２１ｈ）は、前記噴射弁を冷却する熱媒体を流す第２流路（５０Ａ）を形成するものであり、
前記第１流路と前記第２流路は、連通しており、同じ熱媒体を流すものである
還元剤噴射装置。
【請求項５】
請求項４の還元剤噴射装置において、
前記第１流路は、前記第２流路よりも、前記熱媒体の流れ方向の下流側に位置する
還元剤噴射装置。
【請求項６】
請求項４又は請求項５の還元剤噴射装置において、
前記第１流路（５１Ａ）は、前記噴射弁の先端よりも、前記開口部に近い場所を通ると共に、前記熱媒体を前記開口部に近づく方向に流すものである
還元剤噴射装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６の何れか一項の還元剤噴射装置において、
前記凹形状空間は、前記噴射弁の先端が設けられる前記他端側から、前記排気管の内壁面に開口する前記一端側に向かって、断面積が大きくなる形状である
還元剤噴射装置。
【請求項８】
請求項１から７の何れか一項に記載の空間形成部及び排気冷却部、を有するアダプタボディ（２１）と、
前記アダプタボディ（２１）を前記排気管に取り付ける取付部（２８）と、
を備えるアダプタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の還元剤噴射装置及びアダプタに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の排気管内に、尿素水や炭化水素などの還元剤を噴射弁から噴射することにより、排気を浄化する装置が知られている。
【０００３】
このような装置においては、排気からの熱が噴射弁の焼付の原因となり得る。また、尿素水を還元剤として噴射する装置においては、排気から噴射弁への熱移動によって、噴射弁内の尿素水が高温となり得る。この場合、高温の尿素水が、噴射弁の腐食や、噴射弁のノズルを構成するノズル部分での膠着の原因となり得る。
【０００４】
特許文献１には、噴射弁のノズル部分が排気の直撃を受けにくくするために、排気管における噴射弁の排気上流側に、排気管内に突出した排気偏向体を設ける構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−１８６２９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１の構成では、噴射弁のノズル部分が排気管内壁面から排気管内に露出している。このため、排気管内の高温の排気が噴射弁のノズル部に直接触れ得る。
【０００７】
本発明は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、排気から噴射弁への移動熱量を低減できる還元剤噴射装置及びアダプタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための発明の１つは、
内燃機関（３００）から排出された排気を外部に導く排気管（２００）内に還元剤を噴射する噴射弁（１０）と、
一端側に排気管の内壁面（２０１ｂ）に開口する開口部（３０ａ）を有し、他端側に噴射弁の先端（１４）が設けられる、排気管の内壁面に対して外向き凹形状の凹形状空間（３０）を形成する空間形成部（２１ｆ）と、
凹形状空間内の排気を冷却する排気冷却部（２１ｆ、２１ｉ、５８，５９）と、
を備える還元剤噴射装置である。
【０００９】
この発明では、一端側に排気管の内壁面に開口する開口部を有し、他端側に噴射弁の先端が設けられる空間であって、排気管の内壁面に対して外向き凹形状の凹形状空間が、空間形成部によって形成される。このため、噴射弁の先端は、排気管内壁面に対して排気管外側方向に離れた位置となる。よって、噴射弁の先端が排気管内壁面から排気管内に露出する構成と比べて、噴射弁の先端に、排気管内を流れる高温の排気主流を直接触れにくくすることができる。したがって、排気から噴射弁への移動熱量を低減できる。
【００１０】
さらに、上記発明では、凹形状空間内の排気が排気冷却部により冷却される。このため、噴射弁の先端が触れる排気は、排気冷却部により積極的に冷却されたものとなる。したがって、噴射弁への移動熱量をさらに低減できる。
【００１１】
ここで、凹形状空間内の排気は、排気管内を流れる高温の排気主流に比べて、流速が低下する。言い換えると、凹形状空間内の排気は淀む。このため、空間形成部によって形成された凹形状空間内の排気は、排気冷却部の冷却により温度が低下しやすいものとなる。このように、空間形成部と排気冷却部との協働により、排気から噴射弁への移動熱量が低減される。
【００１２】
上記目的を達成するための他の発明は、
上述の空間形成部及び排気冷却部を有するアダプタボディ（２１）と、
アダプタボディ（２１）を排気管に取り付ける取付部（２８）と、
を備えるアダプタである。
【００１３】
このアダプタの発明でも、上述した還元剤噴射装置の効果と同じ効果を奏する。
【００１４】
なお、特許請求の範囲に記載の請求項、及び、課題を解決するための手段それぞれに記載の要素に括弧付きで符号をつけている。この括弧付きの符号は実施形態に記載の各構成要素との対応関係を簡易的に示すためのものであり、実施形態に記載の要素そのものを必ずしも示しているわけではない。括弧付きの符号の記載は、いたずらに特許請求の範囲を狭めるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】排気処理システム１の概略を示す図である。
【図２】第１実施形態にかかる尿素水噴射装置１００を示す断面図である。
【図３】第２実施形態にかかる尿素水噴射装置１０１を示す断面図である。
【図４】第３実施形態にかかる尿素水噴射装置１０２を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明にかかる還元剤噴射装置を、排気処理システム１に適用した各実施形態について、図面を参照しつつ説明する。以下の実施形態では、還元剤として尿素水を用いる尿素水噴射装置を、還元剤噴射装置として例示する。各形態において、先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において、構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を参照し適用することができる。
【００１７】
（第１実施形態）
第１実施形態の尿素水噴射装置１００は、排気処理システム１を構成する。以下、排気処理システム１を先ず説明し、その後、尿素水噴射装置１００を説明する。
【００１８】
＜排気処理システム１の構成及び作動＞
排気処理システム１は、内燃機関３００から排出された排気を浄化する。図１に示すように、排気処理システム１は、排気管２００と、尿素水噴射装置１００と、アンモニア吸着剤（図示なし）と共に供されるＳＣＲ触媒４００と、を備える。ＳＣＲは、選択的触媒還元の略称である。
【００１９】
内燃機関３００は、車両に搭載された走行動力源である。排気管２００は、内燃機関３００から排出された排気を外部に導く。排気管２００の一方の端部は、内燃機関３００に接続されており、他方の端部は大気に開放されている。
【００２０】
尿素水タンク５００は、尿素の水溶液（尿素水）を貯える容器である。尿素水ポンプ５０１は、尿素水タンク５００内の尿素水を尿素水噴射装置１００へ供給するポンプである。
【００２１】
尿素水噴射装置１００は、尿素水タンク５００から供給された尿素水を排気管２００内に噴射する装置である。
【００２２】
ＳＣＲ触媒４００は、排気管２００内における、排気流れ方向の尿素水噴射装置１００下流側に設けられた還元触媒である。
【００２３】
この排気処理システム１では、尿素水噴射装置１００から尿素水が排気管２００内に噴出される。噴射された尿素水は、排気に含まれる水と反応して加水分解する。これにより、気体のアンモニアが排気管２００内に生成される。このアンモニアは、ＳＣＲ触媒４００と共に供される吸着剤に吸着される。吸着されたアンモニアは、ＳＣＲ触媒４００を触媒として、排気に含まれるＮＯｘを還元する。このようにして、排気処理システム１は、内燃機関３００の排気を浄化する。
【００２４】
なお、厳密には、尿素水噴射装置１００から噴射された尿素水の状態では還元剤とは言えず、尿素水の加水分解により生成されたアンモニアが還元剤として作用する。しかし本明細書では、アンモニアの原料とも言える尿素水のことを、単に還元剤と呼ぶ。
【００２５】
＜尿素水噴射装置１００の構成＞
次に、尿素水噴射装置１００の構成を、図１と図２を参照して説明する。図１に示すように、尿素水噴射装置１００は、噴射弁１０と、アダプタ２０と、を備える。
【００２６】
噴射弁１０は、尿素水タンク５００から供給された尿素水を排気管２００内に噴射する電磁弁である。噴射弁１０は、噴射弁ボディ１１と、電磁アクチュエータ１２と、弁体１３と、を備える。噴射弁ボディ１１は、弁体１３及び電磁アクチュエータ１２を、内部に収容する。弁体１３は、尿素水を噴射するために開弁閉弁可能な部材である。詳しくは、電磁アクチュエータ１２への通電により発生した電磁吸引力により、弁体１３は開弁する。弁体１３が開弁すると、噴射弁１０の先端（噴射弁先端１４）に設けられた噴射口（図示なし）から尿素水が、排気管２００内部に向かって噴射される。噴射された尿素水は、噴霧（尿素水噴霧４０）となる。尿素水噴霧４０は、噴射弁先端１４から排気管２００内部に向かって、徐々に断面積が大きくなる形状である。電磁アクチュエータ１２への通電が停止すると、弁体１３は閉弁し、尿素水の噴射は停止する。
【００２７】
アダプタ２０は、噴射弁１０を排気管２００に対して設置する部材である。アダプタ２０は、図２に示すように、アダプタボディ２１と、アダプタ側取付部２８と、を備える。
【００２８】
アダプタボディ２１は、噴射弁１０が挿入される管状部材である。以後、本明細書では、アダプタボディ２１に挿入された噴射弁１０の長手方向を、Ｚ軸（図２参照）と定義して、説明を行う。
【００２９】
アダプタボディ２１は、外周面（アダプタボディ外周面２１ａ）と、内周面（アダプタボディ内周面２１ｂ）と、下面（アダプタボディ下面２１ｃ）と、Ｚ軸方向において下面と反対側に位置する上面（アダプタボディ上面２１ｄ）と、を有する。なお、本明細書で言う上下とは、図面を参照した説明のための便宜的なものであり、実際に天地方向で上下に位置することを意図しない。
【００３０】
アダプタボディ２１は、アダプタボディ内周面２１ｂに囲まれた噴射弁収容室２２を有する。この噴射弁収容室２２は、アダプタボディ上面２１ｄで開口すると共に、アダプタボディ下面２１ｃで開口する。アダプタボディ下面２１ｃの開口に噴射弁先端１４が位置するように、噴射弁１０は、アダプタボディ上面２１ｄから噴射弁収容室２２に挿入されて、固定される。図２に示すように、噴射弁１０は、Ｏリング２３と共に、噴射弁収容室２２に固定される。Ｏリング２３は、アダプタボディ内周面２１ｂと噴射弁１０との間をシールして、噴射弁収容室２２のアダプタボディ上面２１ｄ側に排気が漏れ出ることを防止する。
【００３１】
アダプタボディ下面２１ｃは、アダプタボディ上面２１ｄに向かって凹んだ凹形状である。噴射弁先端１４が設けられる開口は、凹形状のアダプタボディ下面２１ｃのうち、奥まった場所にある。
【００３２】
アダプタ側取付部２８は、アダプタボディ２１を排気管２００に取り付ける部材である。ここで、アダプタボディ２１の排気管２００への取付構造を簡単に説明する。図２に示すように、排気管２００は、その内壁面（排気管内壁面２０１ｂ）と外壁面（排気管外壁面２０１ａ）との間を貫通する排気管開口部２０１ｃを有する。この排気管開口部２０１ｃがアダプタボディ２１によって密閉されるように、アダプタボディ２１は排気管２００に取り付けられる。具体的には、アダプタ側取付部２８と排気管側取付部２０３とが締結される。より詳細なアダプタボディ２１の排気管２００への取付構造の一例は、後述する。
【００３３】
上述のように、アダプタボディ２１は、アダプタボディ上面２１ｄに向かって凹形状であるアダプタボディ下面２１ｃを有すると共に、排気管開口部２０１ｃを密閉する。よって、アダプタボディ下面２１ｃによって、排気管内壁面２０１ｂに対して外向き凹形状の凹形状空間３０が形成される。また、噴射弁先端１４は、凹形状のアダプタボディ下面２１ｃのうち、奥まった場所に設けられる。よって、凹形状空間３０は、その一端側に排気管内壁面２０１ｂに開口する開口部３０ａを有し、他端側に噴射弁先端１４が設けられる空間とも言える。
【００３４】
凹形状空間３０について説明する。凹形状空間３０は、噴射弁先端１４を、排気管内壁面２０１ｂから外側方向に離れた場所に位置にさせる機能を有する。これは、言い換えると、排気管２００内に、噴射弁先端１４が露出することを防止する機能である。
【００３５】
さらに、凹形状空間３０は、図２に示すように、尿素水噴霧４０の通路としても機能する。この機能を考慮して、凹形状空間３０は、アダプタボディ下面２１ｃと尿素水噴霧４０との間の干渉を避ける形状としている。具体的には、凹形状空間３０は、尿素水噴霧４０よりも大きい。
【００３６】
また、凹形状空間３０は、排気管２００内部と連通しているので、凹形状空間３０内に排気が流入する。この凹形状空間３０内の排気から、噴射弁１０へ熱が移動する。このため、凹形状空間３０は、噴射弁１０へ移動する熱を持つ排気を収容する機能も有する。ここで、凹形状空間３０内の排気を冷却させる観点からは、凹形状空間３０の体積は小さい方が好適である。なぜなら、凹形状空間３０内の排気が待つ熱量は、凹形状空間３０の体積に比例するからである。このように、凹形状空間３０が、尿素水噴霧４０の通路の機能、及び、噴射弁１０へ移動する熱を持つ排気を収容する機能、を有することに着目して、凹形状空間３０を、噴射弁先端１４から排気管２００内部に向かって、徐々に断面積が大きくなる形状としている。具体的には、凹形状空間３０を形成するアダプタボディ下面２１ｃは、尿素水噴霧４０と略相似形状である。例えば、共に、円錐形状である。この形状は、アダプタボディ下面２１ｃと尿素水噴霧４０との間の干渉を避けること、及び、凹形状空間３０の体積を小さくすること、を可能とするものである。
【００３７】
アダプタボディ２１は、さらに、噴射弁１０を冷却する機能を有する。具体的には、アダプタボディ２１は、噴射弁１０を冷却する熱媒体を流す噴射弁冷却用流路５０Ａを形成する。アダプタボディ２１は、さらに、凹形状空間３０内の排気を冷却する機能を有する。具体的には、アダプタボディ２１は、凹形状空間３０内の排気を冷却する熱媒体を流す排気冷却用流路５１Ａを形成する。図２に示すように、噴射弁冷却用流路５０Ａと排気冷却用流路５１Ａとは連通しており、同じ熱媒体を流すものである。熱媒体としては、排気管２００内の排気の典型的温度域よりも低い温度域を持ち、且つ、噴射弁１０の冷却目標温度以下の温度域を持つものが用いられる。噴射弁１０の冷却目標温度は、例えば、１００°Ｃである。このような温度域の熱媒体として、排気処理システム１が搭載された車両において利用可能な様々な熱媒体から、設計上好適なものが選択される。利用可能と想定される熱媒体としては、例えば、エンジン冷却水やエンジンオイルなどの内燃機関３００の冷却に用いられる熱媒体、インバータ等の電気機器の冷却に用いられる熱媒体、還元剤（本実施形態では、尿素水）、などの液体である。もちろん、専用の冷却媒体を用いる構成でもよい。
【００３８】
排気冷却用流路５１Ａは、図２に示すように、熱媒体の流れ方向において、噴射弁冷却用流路５０Ａよりも下流側に位置する。この構成のために、噴射弁冷却用流路５０Ａを流れる熱媒体が、噴射弁１０と熱交換（典型的には冷却）し、その後、この熱媒体が排気冷却用流路５１Ａに流入して凹形状空間３０内の排気を冷却する。この構成と、熱媒体が凹形状空間３０内の排気を冷却した後に噴射弁１０を冷却する構成と、を比べると、前者の方が後者よりも、噴射弁１０の冷却という点で有利である。この理由の詳細は、以下の通りである。
【００３９】
典型的には、凹形状空間３０内の排気は、噴射弁１０よりもはるかに高温である。また、一般に、冷却対象から冷却媒体に移動する熱量は、冷却媒体と冷却対象との間の温度差に比例する。このため、同じ温度域の冷却媒体に対して、凹形状空間３０内の排気から移動する熱量と噴射弁１０から移動する熱量とを比較すると、凹形状空間３０内の排気から移動する熱量の方が大きい。このため、先に噴射弁１０を冷却しても、冷却後の熱媒体の温度は、高くとも噴射弁１０の温度程度となる。この場合、熱媒体と凹形状空間３０内の排気との間には、凹形状空間３０内の排気を冷却するのに十分な温度差がある。一方、先に凹形状空間３０内の排気を冷却すると、冷却後の熱媒体の温度は、先に噴射弁１０を冷却した場合と比べて、大きく上昇する。この場合、熱媒体と噴射弁１０との間には、噴射弁１０を冷却するのに十分な温度差がなくなる虞がある。よって、本実施形態では、排気冷却用流路５１Ａは、熱媒体の流れ方向において、噴射弁冷却用流路５０Ａよりも下流側に位置させている。
【００４０】
以下、上述の尿素水噴射装置１００の構成について、より具体的な構造例を説明する。
【００４１】
噴射弁冷却用流路５０Ａは、熱媒体を、噴射弁収容室２２に沿って、噴射弁先端１４に向けて流す。図２に示すように、噴射弁冷却用流路５０Ａは、アダプタボディ２１の噴射弁収容室形成部２１ｇと流路区画部２１ｈとの間に形成される。噴射弁収容室形成部２１ｇの内壁面が、アダプタボディ内周面２１ｂである。噴射弁収容室形成部２１ｇは、噴射弁ボディ１１と接触する。ここで言う接触とは、Ｏリング２３近傍を除く、アダプタボディ内周面２１ｂが噴射弁ボディ１１と直接接触することである。接触する割合は、噴射弁ボディ１１からの熱伝導の所望の効率に応じて、適宜変更できる。噴射弁収容室形成部２１ｇは、噴射弁ボディ１１及び噴射弁冷却用流路５０Ａ内の熱媒体と接触する。よって、噴射弁収容室形成部２１ｇを介して、噴射弁１０の熱が、排気冷却用流路５１Ａを流れる熱媒体に移動する。噴射弁冷却用流路５０Ａは、Ｚ軸方向において、少なくとも、Ｏリング２３から噴射弁先端１４に至る領域に亘って形成される。このような構成は、噴射弁１０を、確実に冷却するものである。なお、Ｚ軸に垂直な平面による噴射弁冷却用流路５０Ａの断面は、噴射弁ボディ１１の全周を囲む環状であってもよいし、Ｃ字形状であってもよいし、周方向に互いに離間した複数の部分からなるもの、であってもよい。
【００４２】
排気冷却用流路５１Ａは、噴射弁先端１４付近で、噴射弁冷却用流路５０Ａと接続される。図２に示すように、排気冷却用流路５１Ａは、熱媒体を、アダプタボディ下面２１ｃに沿って、噴射弁先端１４からアダプタボディ２１の下端（アダプタボディ下端２１ｅ）に向う方向に、流すものである。アダプタボディ下端２１ｅとは、アダプタボディ下面２１ｃとアダプタボディ外周面２１ａとが接続する箇所であって、凹形状空間３０の開口部３０ａを囲む。図２に示すように、排気冷却用流路５１Ａは、アダプタボディ２１の下面形成部２１ｆと外周面形成部２１ｉとの間に形成される。下面形成部２１ｆの外壁面が、アダプタボディ下面２１ｃである。つまり、下面形成部２１ｆは、凹形状空間３０内の排気及び排気冷却用流路５１Ａ内の熱媒体と、接触する。よって、下面形成部２１ｆを介して、凹形状空間３０内の排気の熱が排気冷却用流路５１Ａ内の熱媒体に移動する。
【００４３】
熱媒体を凹形状空間３０の開口部３０ａに近づく方向に流す排気冷却用流路５１Ａは、少なくとも、噴射弁先端１４よりも、凹形状空間３０の開口部３０ａに近い場所まで達する。図３の例では、排気冷却用流路５１Ａは、凹形状空間３０の開口部３０ａの近傍、すなわち、Ｚ軸方向における排気管外壁面２０１ａの位置まで達する。このような構成は、凹形状空間３０内の排気を、確実に冷却するものである。なお、Ｚ軸に垂直な平面による排気冷却用流路５１Ａの断面は、凹形状空間３０の全周を囲む環状であってもよいし、Ｃ字形状であってもよいし、周方向に互いに離間した複数の部分からなるもの、であってもよい。
【００４４】
アダプタボディ２１は、さらに、熱媒体流出路５２を有する。熱媒体流出路５２は、排気冷却用流路５１Ａと接続されている。熱媒体流出路５２は、排気冷却用流路５１Ａから流出した熱媒体を、アダプタボディ外周面２１ａに沿って、アダプタボディ下端２１ｅからアダプタボディ上面２１ｄに向けて、流す。図２に示すように、熱媒体流出路５２は、流路区画部２１ｈと外周面形成部２１ｉとの間に形成される。熱媒体流出路５２と噴射弁冷却用流路５０Ａとは、流路区画部２１ｈによって区画される。流路区画部２１ｈは、噴射弁収容室形成部２１ｇよりも、アダプタボディ外周面２１ａに近い。外周面形成部２１ｉの外壁面が、アダプタボディ外周面２１ａである。外周面形成部２１ｉは、流路区画部２１ｈよりも、噴射弁収容室形成部２１ｇから遠い。上述のように、熱媒体流出路５２は、高温の排気管２００から離れる方向に、熱媒体を流す。これは、熱媒体の温度上昇を抑えつつ熱媒体を流出させる構成である。なお、Ｚ軸に垂直な平面による熱媒体流出路５２の断面は、噴射弁冷却用流路５０Ａの全周を囲む環状であってもよいし、Ｃ字形状であってもよいし、周方向に互いに離間した複数の部分からなるもの、であってもよい。
【００４５】
アダプタボディ２１は、さらに、熱媒体排出路（アダプタ側排出路５３）を有する。アダプタ側排出路５３は、熱媒体を、アダプタボディ２１の外部に排出する流路である。アダプタ側排出路５３は、熱媒体を、排気主流６０と同じ方向に流すものであってもよいし、反対方向に流すものであってもよいし、排気管２００から離れる方向に流すものであってもよい。図２の例では、アダプタ側排出路５３は、熱媒体を、排気主流６０と同じ方向に流す。アダプタ側排出路５３は、管状のアダプタ側排出路形成部２１ｊの内部に形成される。
【００４６】
アダプタボディ２１は、さらに、熱媒体導入路（アダプタ側導入路５４）を有する。アダプタ側導入路５４は、噴射弁冷却用流路５０Ａに熱媒体を導入させる流路である。アダプタ側導入路５４は、熱媒体を、排気主流６０と同じ方向に流すものであってよいし、反対方向に流すものであってもよいし、排気管２００に近づく方向に流すものであってもよい。図２の例では、アダプタ側導入路５４は、熱媒体を、排気主流６０と同じ方向に流す。アダプタ側導入路５４は、管状のアダプタ側導入路形成部２１ｋの内部に形成される。
【００４７】
以下、アダプタボディ２１の排気管２００への取付構造について、詳細な一例を、説明する。
【００４８】
アダプタ側取付部２８は、図２に示すように、アダプタボディ外周面２１ａから、径方向外側に突出した部材である。アダプタ側取付部２８は、アダプタボディ外周面２１ａの全周に亘って設けられてもよいし、アダプタボディ外周面２１ａの全周の一部に設けてもよい。
【００４９】
排気管２００は、詳しくは、排気を外部に導く排気管本体部２０１と、アダプタ挿入部２０２と、排気管側取付部２０３と、を有する。アダプタ挿入部２０２は、管状であり、排気管本体部２０１の外壁面（排気管外壁面２０１ａ）から、外側に延設される。アダプタ挿入部２０２の内周面２０２ａは、一端が排気管本体部２０１の内壁面（排気管内壁面２０１ｂ）に開口し、他端が解放端である空間を形成する。排気管側取付部２０３は、アダプタ挿入部２０２の外周面２０２ｂから、径方向外側に突出した部材である。排気管側取付部２０３は、アダプタ挿入部２０２の外周面２０２ｂの全周に亘って設けられてもよいし、アダプタ挿入部２０２の外周面２０２ｂの全周の一部に設けてもよい。
【００５０】
排気管側取付部２０３とアダプタ側取付部２８とがＶ字型クランプ７０により締結されることにより、アダプタボディ２１は、排気管２００に取り付けられる。詳しくは、アダプタボディ２１が、アダプタ挿入部２０２内に挿入される。挿入される際のアダプタボディ２１の姿勢は、噴射弁先端１４が排気管２００内部を向く姿勢である。挿入は、アダプタ側取付部２８が、排気管側取付部２０３と接触するまで行われる。そして、接触したアダプタ側取付部２８と排気管側取付部２０３が締結されることにより、アダプタボディ２１は、排気管２００に取り付けられる。なお、アダプタ挿入部２０２の内周面２０２ａは、アダプタボディ外周面２１ａの形状と一致するものであってもよい。或いは、アダプタ挿入部２０２の内周面２０２ａ又はアダプタボディ外周面２１ａに複数の突出部が設けられており、アダプタボディ２１がアダプタ挿入部２０２内に挿入される際に、圧着されるものであってもよい。
【００５１】
アダプタボディ外周面２１ａにおけるアダプタ側取付部２８の位置は、以下のように設定される。アダプタ側取付部２８と排気管側取付部２０３が締結された際に、アダプタボディ下端２１ｅが、排気管内壁面２０１ｂと一致するように、アダプタ側取付部２８の位置が設定される。このように、アダプタボディ下端２１ｅと排気管内壁面２０１ｂとを一致させれば、排気管内壁面２０１ｂから排気管２００内部にアダプタ２０が突出することはない。これは、排気の圧損を増加させないための構造である。
【００５２】
アダプタ２０は、縦長のステンレス部材を用意し、これを切削や研削することにより製造してもよい。例えば、ステンレス部材をＺ軸方向に平行な平面で分割し、それぞれを切削や研削により成形して、成形後のステンレス部材を接合させることにより、アダプタ２０を製造してもよい。或いは、一部を切削や研削により形成し、これに別の部材を溶接等することにより製造してもよい。
【００５３】
＜尿素水噴射装置１００の作動＞
次に尿素水噴射装置１００の作動について、図２を参照して説明する。
【００５４】
内燃機関３００が始動されると、排気が排気管２００内を流れる。このとき、排気管２００内を流れる排気の一部は、凹形状空間３０に流入する。そうすると、凹形状空間３０内の排気が、噴射弁先端１４に触れる。凹形状空間３０内の排気から、噴射弁先端１４に熱が移動し、噴射弁１０の温度が上昇する。
【００５５】
ここで、排気管２００内を流れる排気、及び、凹形状空間３０内の排気について説明する。典型的には、排気管内壁面２０１ｂから排気管２００内部方向に離れた排気の流れである排気主流６０は、排気管内壁面２０１ｂ近傍の排気と比べて、高温である。排気管内壁面２０１ｂから排気管２００の内部に向かって負の温度勾配が生じる理由は、排気管２００自体が持つ放熱作用による。また、凹形状空間３０内の排気は、排気管２００内を流れる排気主流６０よりも速度が低下したものとなる。言い換えると、凹形状空間３０内の排気は淀む。
【００５６】
内燃機関３００の運転中において、噴射弁１０は、制御装置（図示なし）の指示に従い、弁体１３を開弁させ、尿素水を噴射する。噴射された尿素水は、噴射弁先端１４から排気管２００内部に向かって、徐々に断面積が大きくなる形状の尿素水噴霧４０となる。上述したように、凹形状空間３０を形成するアダプタボディ下面２１ｃは、尿素水噴霧４０との干渉を避ける形状を持つ。このため、尿素水噴霧４０は、アダプタボディ下面２１ｃとの干渉により拡散性が低下することなく、排気管２００内に達する。
【００５７】
以上の状況において、アダプタボディ２１に熱媒体が流入される。排気冷却用流路５１Ａ内の熱媒体により、凹形状空間３０内の排気が冷却される。凹形状空間３０内の排気の温度が下がり、凹形状空間３０内の排気から噴射弁１０に移動する熱量が低減される。さらに、噴射弁冷却用流路５０Ａ内の熱媒体により、噴射弁１０が冷却される。このようにして、排気から噴射弁１０への移動熱量を低減しつつ、噴射弁１０が冷却される。排気からの熱移動が原因の噴射弁１０の不具合を防止できる。不具合とは、例えば、噴射弁１０の弁体１３の焼付、噴射弁１０内で高温となった尿素水が原因の噴射弁１０の腐食や、噴射弁１０内で高温となった尿素水が原因の噴射弁１０の噴射口付近での膠着、などである。
【００５８】
＜第１実施形態の用語と請求項の用語との間の対応＞
尿素水噴射装置１００が、特許請求の範囲の還元剤噴射装置に対応する。尿素水が、還元剤に対応する。下面形成部２１ｆが、凹空間形成部に対応する。下面形成部２１ｆ及び外周面形成部２１ｉが、排気冷却部に対応する。排気冷却用流路５１Ａが、第１流路に対応する。流路区画部２１ｈ及び噴射弁収容室形成部２１ｇが、噴射弁冷却部に対応する。噴射弁冷却用流路５０Ａが、第２流路に対応する。
【００５９】
＜第１実施形態の作用効果＞
本実施形態の尿素水噴射装置１００は、
内燃機関３００から排出された排気を外部に導く排気管２００内に尿素水を噴射する噴射弁１０と、
一端側に排気管内壁面２０１ｂに開口する開口部３０ａを有し、他端側に噴射弁先端１４が設けられる、排気管内壁面２０１ｂに対して外向き凹形状の凹形状空間３０を形成する凹空間形成部と、
凹形状空間３０内の排気を冷却する排気冷却部と、
を備える。
【００６０】
この構成では、噴射弁先端１４は、排気管内壁面２０１ｂから排気管外側方向に離れた位置となる。よって、噴射弁先端１４が排気管内壁面２０１ｂから排気管２００内に露出する構成と比べて、排気管２００内を流れる高温の排気主流６０を、噴射弁先端１４に直接触れにくくすることができる。したがって、排気から噴射弁１０への移動熱量を低減できる。
【００６１】
さらに、凹形状空間３０内の排気が排気冷却部により冷却される。このため、噴射弁先端１４が触れる排気は、排気冷却部により積極的に冷却されたものとなる。したがって、噴射弁１０への移動熱量をさらに低減できる。
【００６２】
ここで、凹形状空間３０内の排気は、上述したように、排気管２００内を流れる高温の排気主流６０に比べて、流速が低下する。言い換えると、凹形状空間３０内の排気は淀む。このため、凹空間形成部によって形成された凹形状空間３０内の排気は、排気冷却部の冷却により温度が低下しやすいものとなる。このように、凹空間形成部と排気冷却部との協働により、排気から噴射弁１０への移動熱量が、さらに低減される。
【００６３】
以上のように、実施形態の尿素水噴射装置１００によれば、排気から噴射弁１０への移動熱量を低減できる。このため、排気からの熱移動が原因の不具合を防止できる。不具合とは、例えば、噴射弁１０の弁体１３の焼付、噴射弁１０内の高温の尿素水が原因の噴射弁１０の腐食や、噴射弁１０内の高温の尿素水が原因の噴射弁１０の噴射口付近での膠着、などである。
【００６４】
また、尿素水噴射装置１００は、噴射弁１０を冷却する噴射弁冷却部を備える。
【００６５】
この構成のために、排気から噴射弁１０へ移動した熱により温度上昇した噴射弁１０が、噴射弁冷却部によって、冷却される。よって、排気からの熱移動が原因の不具合を防止する効果が高まる。
【００６６】
また、本実施形態では、排気冷却部は、凹形状空間３０内の排気を冷却する熱媒体を流す第１流路を形成する。噴射弁冷却部は、噴射弁１０を冷却する熱媒体を流す第２流路を形成する。第１流路と第２流路とは、連通しており、同じ熱媒体を流す。この構成のために、異なる熱媒体を第１流路及び第２流路に流すことにより噴射弁１０及び凹形状空間３０内の排気を冷却する構成（後述の第２実施形態）と比べて、熱媒体の流路に関する構成を簡素化でき、部品点数の削減が可能となる。
【００６７】
また、本実施形態では、第１流路は、第２流路よりも、熱媒体の流れ方向の下流側に位置する。
【００６８】
この構成のために、第２流路を流れる熱媒体が、噴射弁１０を冷却して、その後、この熱媒体が第１流路に流入して凹形状空間３０内の排気を冷却する。よって、この構成は、熱媒体が凹形状空間３０内の排気を冷却した後に噴射弁１０を冷却する構成と比べると、噴射弁１０の冷却という点では有利となる。なぜなら、前者が後者よりも、噴射弁１０を冷却する第２流路内の熱媒体の温度が低くなるからである。このようにして、本実施形態では、噴射弁１０が高温となることが原因の焼付などの不具合が防止する。
【００６９】
また、本実施形態では、第１流路は、噴射弁先端１４よりも、開口部３０ａに近い場所を通ると共に、熱媒体を開口部３０ａに近づく方向に流すものである。この構成によれば、凹形状空間３０内の排気を確実に冷却できる。
【００７０】
また、本実施形態では、凹形状空間３０は、噴射弁先端１４が設けられる他端側から、排気管内壁面２０１ｂに開口する一端側に向かって、断面積が大きくなる形状である。
【００７１】
この構成によれば、噴射された尿素水の拡散性低下を防止しつつ、凹形状空間３０内の排気冷却性向上を実現することができる。この作用効果の詳細は、以下の通りである。
【００７２】
噴射弁１０から噴射された尿素水噴霧４０は、噴射弁先端１４から排気管２００内部に向かって、断面積が大きくなる形状である。ここで、凹形状空間３０内の排気が持つ熱量が凹形状空間３０の体積に比例するところ、冷却により凹形状空間３０内の排気の温度を低下させる観点からは、凹形状空間３０の体積は小さい方が好適である。そこで、凹空間形成部と噴射された尿素水噴霧４０との間の干渉を避けること、及び、凹形状空間３０の体積の小さくすること、という２点に着目して、凹形状空間３０を上述の形状とした。この凹形状空間３０の形状によれば、尿素水の排気管２００内における拡散性低下を防止しつつ、凹形状空間３０内の排気冷却性向上を実現することができる。
【００７３】
なお、上述の断面積が大きくなる形状とは、厳密に断面積が単調増加である形状を意図しない。例えば、凹空間形成部の外壁面に、凹形状空間３０内の排気と第１流路内の熱媒体との間の熱交換率を高めるための凹凸が設けてあってもよい。
【００７４】
本実施形態のアダプタ２０は、凹空間形成部と、排気冷却部と、凹空間形成部を排気管２００に取り付けるアダプタ側取付部２８と、を備える。
【００７５】
このアダプタ２０によっても、上述の効果が得られる。
【００７６】
（第２実施形態）
以下、第２実施形態の尿素水噴射装置１０１を、図３を参照して説明する。説明は、第１実施形態との相違点を中心に行う。
【００７７】
＜尿素水噴射装置１０１の構成＞
第１実施形態では、噴射弁冷却用流路５０Ａと、排気冷却用流路５１Ａと、は連通しており、同じ熱媒体を流すものであった。これに対し、第２実施形態では、図３に示すように、噴射弁冷却用流路５０Ｂと、排気冷却用流路５１Ｂと、は異なる熱媒体を流すものである。この構成は、以下の点に着目してなされている。
【００７８】
一般に、冷却対象と冷却媒体との温度差が大きいほど、冷却対象はよく冷却される。ここで、典型的には、凹形状空間３０内の排気と噴射弁１０は、温度が異なる。このため、冷却のために、噴射弁１０と凹形状空間３０内の排気に対して熱媒体が所望温度差を持てばよいという観点からは、噴射弁冷却用流路５０Ｂ及び排気冷却用流路５１Ｂに流入される熱媒体の温度域は、必ずしも同じである必要は無い。異なる温度域であってもよい。言い換えると、異なる温度域の噴射弁１０と凹形状空間３０内の排気それぞれに対して、異なる温度域の熱媒体を用いて冷却しても、所望の冷却が可能である。そこで、利用可能な様々な熱媒体のうち、設計上好適な一の熱媒体を噴射弁１０の冷却に使用し、設計上好適な別の熱媒体を凹形状空間３０内の排気の冷却に使用する構成を実現できるように、上述の第２実施形態の構成を採用している。利用可能な熱媒体としては、第１実施形態で例示した様々なものが想定できる。このように、排気冷却用流路５１Ｂと噴射弁冷却用流路５０Ｂとに異なる熱媒体を流す構成することで、冷却のための設計自由度を増加させつつ、噴射弁１０への移動熱量低減を実現可能にしている。
【００７９】
なお、噴射弁１０と凹形状空間３０内の排気それぞれに対して所望の冷却が可能であれば、排気冷却用流路５１Ｂに流入させる熱媒体は、噴射弁冷却用流路５０Ｂに流入させる熱媒体と比べて、高い温度域を持つものでもよく、低い温度域を持つものでもよい。
【００８０】
第１実施形態の尿素水噴射装置１００は、アダプタボディ下面２１ｃが凹形状であった。そして、凹形状のアダプタボディ下面２１ｃが凹形状空間３０を形成していた。これに対し、第２実施形態の尿素水噴射装置１０１では、アダプタボディ下面２１ｃは平面形状である。そして、アダプタボディ下面２１ｃが、アダプタ挿入部２０２の内周面２０２ａと共に、凹形状空間３０を形成する。
【００８１】
具体的には、図３に示すように、平面形状のアダプタボディ下面２１ｃと、Ｚ軸方向に断面積一定のアダプタ挿入部２０２の内周面２０２ａと、によって、凹形状の面が形成される。なお、ここで言うＺ軸方向に断面積一定とは、厳密に断面積が一定である形状を意図しない。例えば、アダプタ挿入部２０２の内周面２０２ａに、凹形状空間３０内の排気と排気冷却用流路５１Ｂ内の熱媒体との間の熱交換率を高めるための凹凸が設けてあってもよい。このように形成された第２実施形態の凹形状空間３０であっても、第１実施形態の凹形状空間３０と同じ機能及び効果を有する。第２実施形態では、アダプタボディ下面２１ｃを平面形状であるので、第１実施形態と比べて、アダプタボディ下面２１ｃを容易に成形可能なものである。
【００８２】
第１実施形態の尿素水噴射装置１００では、アダプタボディ２１の下面形成部２１ｆ及び外周面形成部２１ｉが、排気冷却用流路５１Ａを形成した。つまり、アダプタ２０によって排気冷却用流路５１Ａが形成された。これに対し、第２実施形態の尿素水噴射装置１０１は、アダプタ２０と離間した別体である排気冷却流路形成部５８を備える。つまり、アダプタ２０とは別体の排気冷却流路形成部５８によって、排気冷却用流路５１Ｂが形成される。
【００８３】
図３に示すように、排気冷却流路形成部５８は、アダプタ挿入部２０２の外周面２０２ｂを周方向に囲む。排気冷却流路形成部５８は、アダプタ挿入部２０２の外周面２０２ｂに対して、溶接やクランプ、ネジ止め等により締結される。排気冷却流路形成部５８とアダプタ挿入部２０２との間に、凹形状空間３０を周方向に囲む排気冷却用流路５１Ｂが形成される。排気冷却用流路５１Ｂは、凹形状空間３０の周方向に、熱媒体を流す流路である。アダプタ挿入部２０２を介して、凹形状空間３０内の排気の熱が排気冷却用流路５１Ｂ内の熱媒体に移動する。なお、Ｚ軸に垂直な平面による排気冷却用流路５１Ｂの断面は、凹形状空間３０の全周を囲む環状であってもよいし、Ｃ字形状であってもよい。
【００８４】
排気冷却流路形成部５８には、排気管側導入路形成部２１ｌと排気管側排出路形成部２１ｍとが設けられる。排気管側導入路形成部２１ｌは、熱媒体を排気冷却用流路５１Ｂに導入させる排気管側導入路５５を形成するものである。排気管側排出路形成部２１ｍは、熱媒体を排気冷却用流路５１Ｂから排出させる排気管側排出路５６を形成するものである。
【００８５】
第２実施形態のアダプタボディ２１の構造の一例は、以下の通りである。図３に示すように、アダプタボディ２１を２重管構造とする。２重管構造における、内側管状部が噴射弁収容室形成部２１ｇであり、外側管状部が外周面形成部２１ｉである。噴射弁収容室形成部２１ｇと外周面形成部２１ｉとの間に、噴射弁冷却用流路５０Ｂが形成される。噴射弁冷却用流路５０Ｂは、噴射弁収容室２２を、Ｚ軸周りに囲むように形成される。噴射弁冷却用流路５０Ｂは、噴射弁収容室２２の周方向に、熱媒体を流す。なお、Ｚ軸に垂直な平面による噴射弁冷却用流路５０Ｂの断面は、噴射弁収容室形成部２１ｇの全周を囲む環状であってもよいし、Ｃ字形状であってもよい。アダプタボディ外周面２１ａに、アダプタ側導入路形成部２１ｋと、アダプタ側排出路形成部２１ｊと、が設けられる。アダプタ側導入路形成部２１ｋは、熱媒体を噴射弁冷却用流路５０Ｂに導入させるアダプタ側導入路５４を形成するものである。アダプタ側排出路形成部２１ｊは、熱媒体を噴射弁冷却用流路５０Ｂから排出させるアダプタ側排出路５３を形成するものである。
【００８６】
＜第２実施形態の用語と請求項の用語との間の対応＞
尿素水噴射装置１０１が、還元剤噴射装置に対応する。排気冷却流路形成部５８が排気冷却部に対応する。排気冷却用流路５１Ｂが、第１流路に対応する。外周面形成部２１ｉ及び噴射弁収容室形成部２１ｇが、噴射弁冷却部に対応する。噴射弁冷却用流路５０Ｂが、第２流路に対応する。
【００８７】
＜第２実施形態の作用効果＞
第２実施形態では、
排気冷却部は、凹形状空間３０内の排気を冷却する第１熱媒体を流す第１流路を形成するものであり、
噴射弁冷却部は、噴射弁１０を冷却する熱媒体であって第１熱媒体と異なる第２熱媒体を流す第２流路を形成するものである。
【００８８】
この構成では、異なる温度域の熱媒体を使用して、凹形状空間３０内の排気と噴射弁１０とを冷却可能になる。よって、冷却のための設計自由度を増加させつつ、噴射弁１０への移動熱量を低減できるという、第１実施形態では得られない作用効果を有する。
【００８９】
また第２本実施形態では、アダプタ２０とは別体の排気冷却流路形成部によって、第１流路が形成される。このため、アダプタ２０によって第１流路が形成される第１実施形態と比べて、アダプタ２０の構成を簡素化できる。
【００９０】
（第３実施形態）
以下、第３実施形態の尿素水噴射装置１０２を、図３を参照して説明する。説明は、第２実施形態との相違点を中心に行う。
【００９１】
＜尿素水噴射装置１０２の構成＞
第２実施形態では、凹形状空間３０内の排気を冷却するために、熱媒体（液体）を流す排気冷却用流路５１Ａを形成した。これに対し、第３実施形態の尿素水噴射装置１０２は、排気冷却用流路５１Ａに代えて空冷フィン５９を備える。この構造の一例は、以下の通りである。
【００９２】
図４に示すように、空冷フィン５９は、アダプタ挿入部２０２の外周面２０２ｂのうち、凹形状空間３０を周方向に囲む領域に形成される。具体的には、空冷フィン５９は、アダプタ挿入部２０２の外周面２０２ｂのうち、排気管側取付部２０３と排気管外壁面２０１ａとの間の領域に設けられる。空冷フィン５９は、アダプタ挿入部２０２に対して、溶接やクランプ、ネジ止め等により締結される。このため、凹形状空間３０内の排気の熱は、空冷フィン５９から空気に放熱される。第３実施形態では、空冷フィン５９を介して凹形状空間３０内の排気の熱を受け取る空気が、凹形状空間３０内の排気を冷却する熱媒体である。なお、空冷フィン５９は、凹形状空間３０の全周を囲む環状であってもよいし、Ｃ字形状であってもよいし、周方向に互いに離間するものであってもよい。また、空冷フィン５９に送風する送風ファンを設けた強制空冷式であってもよいし、送風ファンを設けない自然空冷式であってもよい。
【００９３】
第３実施形態は、第１〜第２実施形態のように凹形状空間３０内の排気を冷却する熱媒体を流す流路を形成せずに、空冷フィン５９により、凹形状空間３０内の排気を冷却する。よって、凹形状空間３０内の排気を冷却する熱媒体を引き込む管等の構成が不要である。このように、第３実施形態は、凹形状空間内の排気を冷却するための構造を簡素化できる。
【００９４】
＜第３実施形態の用語と請求項の用語との間の対応＞
尿素水噴射装置１０２が、還元剤噴射装置に対応する。空冷フィン５９が、排気冷却部に対応する。噴射弁冷却用流路５０Ｂが、第２流路に対応する。外周面形成部２１ｉ及び噴射弁収容室形成部２１ｇが、噴射弁冷却部に対応する。
【００９５】
（その他の実施形態）
以上、発明の好ましい実施形態について説明したが、発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、以下に例示するように種々変形して実施することが可能である。各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示してなくとも実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
【００９６】
第１〜第３実施形態では、排気処理システムを構成する還元剤噴射装置として、尿素水を還元剤として用いる尿素水噴射装置を例示した。しかし、本発明は、尿素水以外の還元剤を用いる還元剤噴射装置にも適用できる。例えば、炭化水素を還元剤として用いる還元剤噴射装置にも適用可能である。
【００９７】
第１〜第３実施形態では、排気冷却部及び噴射弁冷却部の両方を備える構成を例示した。しかし、排気冷却部及び噴射弁冷却部のうち排気冷却部のみを備える構成でもよい。
【００９８】
第１実施形態では、排気冷却用流路が、噴射弁冷却用流路よりも、熱媒体流れ方向において、下流側に位置する構成を例示した。しかし、排気冷却用流路が、噴射弁冷却用流路よりも、熱媒体流れ方向において、上流側に位置する構成であってもよい。
【００９９】
第１実施形態では、凹形状空間が、噴射弁先端から排気管内壁面に向かって、断面積が大きくなる構成を例示した。しかし、凹形状空間は、還元剤噴霧と排気冷却部との間の干渉を避けることができる形状であれば、噴射弁先端から排気管内壁面に向かって断面積が大きくなる形状でなくてもよい。例えば、第２〜第３実施形態のように、噴射弁先端から排気管内壁面に向かって断面積が一定である形状であってもよい。
【０１００】
第１〜第３実施形態では、噴射弁を冷却する熱媒体を流す噴射弁冷却用流路を形成した。しかし、噴射弁を冷却する構成は、噴射弁冷却用流路に熱媒体を流す構成に限定されない。例えば、空冷フィンにより、噴射弁を冷却してもよい。
【０１０１】
第１〜第２実施形態では、凹部形状空間内の排気を冷却する熱媒体を流す排気冷却用流路を形成した。第３実施形態では、凹部形状空間内の排気を冷却する空冷フィンを構成した。しかし、凹部形状空間内の排気を冷却する構成は、上述の各実施形態のものに限定されない。例えば、第１〜第２実施形態において、空冷フィンにより凹部形状空間内の排気を冷却してもよい。第３実施形態において、排気冷却用流路に熱媒体を流すことにより、凹部形状空間内の排気を冷却してもよい。
【０１０２】
第２〜第３実施形態では、排気冷却部がアダプタと離間した別体である構成を例示した。しかし、第１実施形態と同様に、排気冷却部がアダプタの一部として一体となっている構成としてもよい。この構成によれば、冷却のための排気冷却部及び噴射弁冷却部の両方をアダプタに纏めることができる。つまり、冷却機能を持つ複数の部位をアダプタに纏めることができる。この構成は、同様の機能をモジュール化するという観点で好適である。
【０１０３】
第１〜第３実施形態では、噴射弁とアダプタとが別体である構成を例示した。しかし、噴射弁とアダプタとを一体である構成としてもよい。例えば、噴射弁の噴射弁ボディ１１とアダプタとが一体の部品となっている構成を採用しても良い。この構成では、噴射弁をアダプタに固定するための構成及び工程を簡略化される。或いは、噴射弁ボディ１１と、アダプタの一部と、が一体の部品となっている構成としてもよい。
【０１０４】
第１〜第３実施形態では、アダプタと排気管が脱着可能な別体である構成を例示した。しかし、アダプタが排気管に溶接等により予め一体とされた構成としてもよい。
【０１０５】
第１〜第３実施形態では、アダプタが排気管に取り付けられた際に、噴射弁の軸方向が排気管の伸長方向に対して垂直となる構成を例示した。しかし、アダプタが排気管に取り付けられた際に、噴射弁の軸方向が排気管の伸長方向に対して斜めとなる構成でもよい。例えば、噴射弁の先端が、排気管下流方向を向くように構成してもよい。
【０１０６】
第１〜第３実施形態では、アダプタひいては噴射弁は、排気管の直線部に取り付けられた。しかし、アダプタひいては噴射弁は、排気管の曲部に取り付けられる構成でもよい。
【０１０７】
第１〜第３実施形態では、アダプタを排気管に取り付ける構造として、アダプタ側取付部と排気管側取付部とを、Ｖ字型クランプで締結する構造を例示した。しかし、アダプタを排気管に取り付ける構造は特に限定されない。例えば、アダプタ側取付部と排気管側取付部とをガスケットを介してネジ止めすることにより、アダプタを排気管に取り付ける構造としてもよい。
【０１０８】
第１〜第３実施形態において、排気管における還元剤噴射装置の排気上流側に、特許文献１と同様な排気管内に突出した排気偏向体を設けてもよい。これによれば、噴射弁先端に高温の排気主流に直接ふれさせ難くさせる効果が高まる。
【符号の説明】
【０１０９】
１０…噴射弁、１４…噴射弁先端、２０…アダプタ、２０ｆ…下面形成部（空間形成部、排気冷却部）、２１ｉ…外周面形成部（排気冷却部）、３０…凹形状空間、３０ａ…凹形状空間の開口部、５８…排気冷却流路形成部（排気冷却部）、５９…空冷フィン（排気冷却部）、１０１〜１０３…尿素水噴射装置、２００…排気管、２０１ｂ…排気管内壁面、３００…内燃機関
【図１】
2018204501.tif 000003
【図２】
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【図３】
2018204501.tif 000005
【図４】
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