(57)【要約】【課題】ＮＯｘ触媒を支持する支持部材およびＮＯｘ触媒に尿素水が浸透することを抑制できる内燃機関の排ガス浄化装置を提供する。【解決手段】内燃機関の排ガス浄化装置は、内燃機関の排ガスが流通される排気管１と、排気管１内に支持部材Ｍを介して設けられた選択還元型ＮＯｘ触媒２と、ＮＯｘ触媒２の上流側に位置する排気管１内に尿素水を添加する添加弁３と、添加弁３とＮＯｘ触媒２との間に位置する排気管１の下面部に設けられ、尿素水を溜めるための第１の凹部４と、を備える。【選択図】図１
2018017144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排ガスが流通される排気管と、
前記排気管内に支持部材を介して設けられた選択還元型ＮＯｘ触媒と、
前記ＮＯｘ触媒の上流側に位置する前記排気管内に尿素水を添加する添加弁と、
前記添加弁と前記ＮＯｘ触媒との間に位置する前記排気管の下面部に設けられ、尿素水を溜めるための第１の凹部と、を備えた
ことを特徴とする内燃機関の排ガス浄化装置。
【請求項２】
前記添加弁と前記ＮＯｘ触媒との間の位置において前記排気管は、上流側から順に接続された第１の排気管、第２の排気管および第３の排気管を有し、
前記第１の排気管および前記第３の排気管は、上流端から下流端に向かって水平方向に延び、かつ互いに反対方向に延び、
前記第２の排気管は、前記第１の排気管の下流端と前記第３の排気管の上流端とを接続し、
前記第１の凹部は、前記第２の排気管の下面部に設けられる
請求項１に記載の内燃機関の排ガス浄化装置。
【請求項３】
前記第１の凹部の最深部が前記第２の排気管の排ガス出口側に偏在される
請求項２に記載の内燃機関の排ガス浄化装置。
【請求項４】
前記第１の凹部と前記ＮＯｘ触媒との間に位置する前記排気管の下面部に設けられる第２の凹部を更に備えた
請求項１〜３何れか一項に記載の内燃機関の排ガス浄化装置。
【請求項５】
前記排気管は、
前記第３の排気管の下流端に接続される第４の排気管と、
前記第４の排気管の下流端に接続され、前記ＮＯｘ触媒を収容する第５の排気管と、を有し、
前記第５の排気管は、上流端から下流端に向かって水平方向に延び、
前記第３の排気管および前記第５の排気管は、互いに反対方向に延び、
前記第４の排気管は、前記第３の排気管の下流端と前記第５の排気管の上流端とを接続し、
前記第４の排気管の下面部に第２の凹部が設けられる
請求項２または３に記載の内燃機関の排ガス浄化装置。
【請求項６】
前記第１の凹部と前記ＮＯｘ触媒との間に位置する前記排気管の下面部に設けられた第２の凹部を更に備え、
前記第１の凹部と前記第２の凹部との間に位置する前記排気管は、下流側が上流側よりも低くなるように傾斜した傾斜部を有する
請求項１に記載の内燃機関の排ガス浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、選択還元型ＮＯｘ触媒を備えた内燃機関の排ガス浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、選択還元型ＮＯｘ触媒を備えた内燃機関の排ガス浄化装置は、ＮＯｘ触媒の上流側に位置する排気管内に尿素水を添加する添加弁を備える。また、ＮＯｘ触媒は、緩衝材としての支持部材を介して排気管内に設けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１２４６４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の排ガス浄化装置においては、添加弁から添加された尿素水の一部が、排気管内の下面部に付着し、排気管の下流側へと流されることがある。この下流側に流された尿素水が支持部材に浸透した場合、その後、尿素水が結晶化することで支持部材が膨張してしまう。その結果、この膨張による応力により、ＮＯｘ触媒が破損する虞がある。
【０００５】
また、尿素水がＮＯｘ触媒に浸透した場合、その後、尿素水が結晶化することで、ＮＯｘ触媒自体が膨張して破損する可能性がある。
【０００６】
そこで、本発明は、かかる事情に鑑みて創案され、その目的は、ＮＯｘ触媒を支持する支持部材およびＮＯｘ触媒自体に尿素水が浸透することを抑制できる内燃機関の排ガス浄化装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る内燃機関の排ガス浄化装置は、内燃機関の排ガスが流通される排気管と、前記排気管内に支持部材を介して設けられた選択還元型ＮＯｘ触媒と、前記ＮＯｘ触媒の上流側に位置する前記排気管内に尿素水を添加する添加弁と、前記添加弁と前記ＮＯｘ触媒との間に位置する前記排気管の下面部に設けられ、尿素水を溜めるための第１の凹部と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
また、前記添加弁と前記ＮＯｘ触媒との間の位置において前記排気管は、上流側から順に接続された第１の排気管、第２の排気管および第３の排気管を有し、前記第１の排気管および前記第３の排気管は、上流端から下流端に向かって水平方向に延び、かつ互いに反対方向に延び、前記第２の排気管は、前記第１の排気管の下流端と前記第３の排気管の上流端とを接続し、前記第１の凹部は、前記第２の排気管の下面部に設けられる。
【０００９】
また、前記第１の凹部の最深部が前記第２の排気管の排ガス出口側に偏在される。
【００１０】
また、前記第１の凹部と前記ＮＯｘ触媒との間に位置する前記排気管の下面部に設けられる第２の凹部を更に備える。
【００１１】
また、前記排気管は、前記第３の排気管の下流端に接続される第４の排気管と、前記第４の排気管の下流端に接続され、前記ＮＯｘ触媒を収容する第５の排気管と、を有し、前記第５の排気管は、上流端から下流端に向かって水平方向に延び、前記第３の排気管および前記第５の排気管は、互いに反対方向に延び、前記第４の排気管は、前記第３の排気管の下流端と前記第５の排気管の上流端とを接続し、前記第４の排気管の下面部に第２の凹部が設けられる。
【００１２】
また、前記第１の凹部と前記ＮＯｘ触媒との間に位置する前記排気管の下面部に設けられた第２の凹部を更に備え、前記第１の凹部と前記第２の凹部との間に位置する前記排気管は、下流側が上流側よりも低くなるように傾斜した傾斜部を有する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る内燃機関の排ガス浄化装置によれば、ＮＯｘ触媒を支持する支持部材およびＮＯｘ触媒自体に尿素水が浸透することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る排ガス浄化装置を示す概略構成図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面図であり、本発明における第１の凹部の左側面断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る排ガス浄化装置を示す概略構成図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ断面図であり、本発明における第２の凹部の右側面断面図である。
【図５】本発明に係る第３実施形態に係る排ガス浄化装置を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面に基づいて、本発明の実施形態を説明する。なお、下記の実施形態では、図中に示す上下前後左右の各方向は、図示しない車両の上下前後左右の各方向に一致する。但し、これらの方向は、説明の便宜上定められたものに過ぎないものとする。
【００１６】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る排ガス浄化装置について、図１および図２に基づいて説明する。図１は、第１実施形態に係る排ガス浄化装置１００を示す上面視概略構成図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。なお、図１中、破線Ｘは、添加弁３の中心軸を示し、点線Ｙは、第１の凹部４が配置される領域を示すものとする。また、矢印Ｇは、排ガスの流れ方向を示すものとする。
【００１７】
図１に示すように、排ガス浄化装置１００は、図示しない内燃機関の排ガスが流通される排気管１と、排気管１内に、緩衝材としての支持部材であるマット部材Ｍを介して設けられた選択還元型ＮＯｘ触媒（以下、「ＮＯｘ触媒」と称する）２と、を備える。また、排ガス浄化装置１００は、ＮＯｘ触媒２の上流側に位置する排気管１内に尿素水を添加する添加弁３を備える。更に、排ガス浄化装置１００は、添加弁３とＮＯｘ触媒２との間に位置する排気管１の下面部に設けられ、尿素水を溜めるための第１の凹部４を備える。
【００１８】
内燃機関は、車両に搭載された多気筒の圧縮着火式内燃機関、すなわちディーゼルエンジンである。但し、内燃機関の用途、種類等は任意である。内燃機関には、各気筒から排出される排気を集合させる排気マニホールド（不図示）が設けられる。
【００１９】
排気管１は、添加弁３とＮＯｘ触媒２との間の位置において、上流側から順に接続された第１の排気管１０、第２の排気管２０および第３の排気管３０を有する。第１の排気管１０および第３の排気管３０は、上流端から下流端に向かって水平方向に延び、かつ互いに反対方向に延びる。また、第２の排気管２０は、第１の排気管１０の下流端と第３の排気管３０の上流端とを接続する。
【００２０】
具体的には、排気マニホールドの下流端に上流側排気管５が接続され、上流側排気管５の下流端に第１の排気管１０が接続され、第１の排気管１０の下流端に第２の排気管２０が接続され、第２の排気管２０の下流端に第３の排気管３０が接続される。
【００２１】
また、排気管１は、第３の排気管３０の下流端に接続される第４の排気管４０と、第４の排気管４０の下流端に接続され、ＮＯｘ触媒２を収容する触媒ケーシングとしての第５の排気管５０と、を有する。
【００２２】
具体的には、第５の排気管５０は、上流端から下流端に向かって水平方向に延び、第３の排気管３０および第５の排気管５０は、互いに反対方向に延びる。また、第５の排気管５０の下流端には、下流側排気管６が接続される。
【００２３】
より詳しくは、上流側排気管５は、前方から後方に向かって延びると共に、後端部の位置で水平方向左向きに折曲され、その下流端に排ガス出口５ｏを有する。また、上流側排気管５の後端部の右側面には、添加弁３を取り付けるための取付部５ａが設けられる。他方、下流側排気管６は、第５の排気管５０の出口に接続された排ガス入口６ｉを有し、その近傍位置において水平方向後向きに折曲されて後方に延びる。
【００２４】
添加弁３は、取付部５ａに取り外し可能に取り付けられる。また、添加弁３は、取付部５ａの位置から排ガス出口５ｏに向かって尿素水を添加するように、左方向に向かって配置される。特に、添加弁３は、破線Ｘで示すように、第１の排気管１０と同軸になるように配置され、排ガス出口５ｏおよび第１の排気管１０の中心部に向かって尿素水を添加するように配置される。
【００２５】
第１の排気管１０、第３の排気管３０および第５の排気管５０は、前方から順に並列して配置される。また、第２の排気管２０は、第１の排気管１０の下流端と第３の排気管３０の上流端とを連結し、第４の排気管４０は、第３の排気管３０の下流端と第５の排気管５０の上流端とを連結する。
【００２６】
より詳しくは、第１の排気管１０は、円筒状の直管から形成され、上流側排気管５の下流端に接続された上流端を有し、上流端の位置から水平方向左向きに延びる。第１の排気管１０の上流端は、上流側排気管５の下流端に溶接によって接続される。但し、両者の接続方法は任意であり、例えばフランジ接続等であっても良い（以下同様）。第１の排気管１０の上流端には入口が形成され、この入口は、上流側排気管５の排ガス出口５ｏと連通接続される。
【００２７】
第３の排気管３０は、円筒状の直管から形成され、第１の排気管１０の後方にて、左側の上流端から右側の下流端に向かって水平方向に延びる。
【００２８】
第２の排気管２０は、第１の排気管１０の下流端および第３の排気管３０の上流端を連結するキャップ状の部材である。第２の排気管２０は、第１の排気管１０および第３の排気管３０の左側の位置にて前後方向に延在する。第２の排気管２０は、その前端部の右側面に、第１の排気管１０の下流端の出口に連通接続される排ガス入口２０ｉを有し、後端部の右側面に、第３の排気管３０の上流端の入口に連通接続される排ガス出口２０ｏを有する。また、第２の排気管２０は、第１の排気管１０の下流端および第３の排気管３０の上流端に溶接によって接続される。
【００２９】
第５の排気管５０は、円筒状の直管から形成され、第３の排気管３０の後方にて、右側の上流端から左側の下流端に向かって水平方向に延びる。また、第５の排気管５０は、第１の排気管１０および第３の排気管３０よりも大きな内径を有し、マット部材Ｍを介して、上流側から順に、ＮＯｘ触媒２およびアンモニア酸化触媒７を内設する。第５の排気管５０の下流端は、下流側排気管６の上流端に溶接によって接続される。
【００３０】
マット部材Ｍは、第５の排気管５０の内周面と、ＮＯｘ触媒２およびアンモニア酸化触媒７の外周面との間にそれぞれ敷設された断熱緩衝材である。マット部材Ｍは、ＮＯｘ触媒２およびアンモニア酸化触媒７に過大な外部応力が付加されるのを抑制すると共に、これらを断熱しつつ保護する。マット部材Ｍの材料は任意であるが、例えば、耐熱性を備えた耐熱スポンジ等が用いられる。但し、マット部材Ｍは液体、特に尿素水を浸透可能な材料により形成される。
【００３１】
周知のように、ＮＯｘ触媒２は、排ガス中の窒素酸化物ＮＯｘを浄化するための触媒であり、尿素水から加水分解されて生成されたアンモニア（ＮＨ3）によって、ＮＯｘを連続的に還元し得る。
【００３２】
アンモニア酸化触媒７は、ＮＯｘ触媒２でＮＯｘの還元に消費されなかった余剰のアンモニア（ＮＨ3）を酸化して、Ｎ2を生成する触媒である。
【００３３】
第４の排気管４０は、第３の排気管３０の下流端および第５の排気管５０の上流端を連結するキャップ状の部材である。第４の排気管４０は、第３の排気管３０および第５の排気管５０の右側の位置にて前後方向に延在する。第４の排気管４０は、その前端部の左側面に、第３の排気管３０の下流端の出口に連通接続される排ガス入口４０ｉを有し、後端部の左側面に、第５の排気管５０の上流端の入口に連通接続される排ガス出口４０ｏを有する。排ガス出口４０ｏは、第５の排気管５０の入口の内径と等しい大きさの内径を有しており、排ガス入口４０ｉよりも大きな内径を有している。第４の排気管４０は、第３の排気管３０の下流端および第５の排気管５０の上流端に溶接によって接続される。
【００３４】
第１の凹部４は、第２の排気管２０の下面部に設けられる。具体的には、第１の凹部４は、破線Ｙで示すように、第２の排気管２０の下面部全体に形成される。但し、第１の凹部４は、第２の排気管２０の下面部の一部に形成されていても良いものとする。
【００３５】
図２は、第１の凹部４の左側面断面図である。図２中、二点鎖線Ｃ１は、前後方向における排ガス入口２０ｉと排ガス出口２０ｏとの中間位置を示す。本実施形態では、二点鎖線Ｃ１よりも前側の位置を排ガス入口２０ｉ側とし、後側の位置を排ガス出口２０ｏ側とする。
【００３６】
図２に示すように、第１の凹部４は、第２の排気管２０と一体に形成され、第２の排気管２０の前端面２１から後端面２２にかけて、下面部を鉛直下方に凹ませた湾曲状に形成される。
【００３７】
さらに、第１の凹部４の最深部４ｄは、第２の排気管２０の排ガス出口２０ｏ側に偏在される。すなわち、排ガス出口２０ｏ側に位置する第１の凹部４は、排ガス入口２０ｉ側よりも尿素水が多く溜まるように形成される。
【００３８】
次に、図１および図２に基づいて、本実施形態に係る排ガス浄化装置１００の作用効果を説明する。
【００３９】
内燃機関において、排気マニホールドから排出された排ガスは、排気管１を通じて大気へと放出される。
【００４０】
また、添加弁３は、第１の排気管１０の入口に向かって、上流側排気管５および第１の排気管１０内に尿素水を添加する。添加された尿素水は、排ガスと混合されて第１の排気管１０を左方向に直進する。その後、この尿素水が混合された排ガスは、第２の排気管２０にて排ガス入口２０ｉ側から排ガス出口２０ｏ側に向かって１８０°方向転換し、第３の排気管３０を右方向に直進する。その後、この排ガスは、第４の排気管４０にて排ガス入口４０ｉ側から排ガス出口４０ｏ側に向かって再び１８０°方向転換し、第５の排気管５０内に流入する。この過程で、添加弁３から添加された尿素水は、排ガスと混合されて蒸発しつつ、加水分解されてアンモニアを生成する。
【００４１】
第５の排気管５０内においては、尿素水とアンモニアの少なくとも一方を含む排ガスは、ＮＯｘ触媒２を通過する。このとき、ＮＯｘ触媒２は、尿素水が加水分解されて生成されたアンモニアによって、ＮＯｘを還元する。
【００４２】
ＮＯｘ触媒２でＮＯｘの還元に消費されなかった余剰のアンモニアは、アンモニア酸化触媒７と接触して酸化され、大気への放出が抑制される。このように第２および第４の排気管２０，４０は、排ガスの流れ方向を水平方向に１８０°変更する曲がり通路を形成する。もっとも、流れ方向変更の向きおよび角度は水平方向１８０°に限定されず、任意の向きおよび角度であって良い。
【００４３】
ここで、本実施形態の排気管１は、第１の排気管１０から第５の排気管５０にかけて、全体としてＳ字状に折曲して形成されている。そのため、直線的に形成するよりも、コンパクトに構成しつつ、添加弁３とＮＯｘ触媒２との間に位置する排気管１の管長を長くすることができる。これにより、尿素水が排ガスとの間で十分に攪拌混合されることで、尿素水の加水分解が更に促進される。この結果、アンモニアが効率よく生成されて、ＮＯｘ触媒２におけるＮＯｘ浄化率の向上に有利となる。
【００４４】
他方、添加弁３から添加された尿素水の一部が、液体状態のまま、第１の排気管１０の入口付近の下面部に付着する場合がある。
【００４５】
ここで、仮に、第１の凹部４を備えていない場合を考える。この場合、第１の排気管１０内の下面部に付着した尿素水は、排ガスの流れにより駆動されて第２の排気管２０、第３の排気管３０、第４の排気管４０および第５の排気管５０の下面部を順次流れ、最終的にＮＯｘ触媒２の周囲のマット部材Ｍ、更にはＮＯｘ触媒２自体にまで到達する可能性がある。
【００４６】
この到達した尿素水がマット部材Ｍに浸透した場合、例えば、その状態で排ガスの温度が上昇すると、マット部材Ｍに浸透した尿素水が結晶化してマット部材Ｍを膨張させる。その結果、マット部材Ｍの膨張による応力により、ＮＯｘ触媒が破損する虞がある。
【００４７】
また、尿素水が、ＮＯｘ触媒２に直接もしくはマット部材Ｍを介して浸透した場合、その後、ＮＯｘ触媒２内で尿素水が結晶化すると、ＮＯｘ触媒２自体が膨張して破損する虞がある。
【００４８】
しかしながら、本実施形態では、第１の排気管１０の下面部に付着した尿素水を、第１の凹部４に溜めることができる。その結果、尿素水が第３の排気管３０、ひいてはマット部材ＭおよびＮＯｘ触媒２にまで到達するのを抑制し、マット部材ＭおよびＮＯｘ触媒２への尿素水の浸透を抑制することできる。そして、これら浸透した尿素水の結晶化に起因するＮＯｘ触媒２の破損を抑制ないし防止することができる。
【００４９】
一方、図示しないが、マット部材ＭおよびＮＯｘ触媒２への尿素水の浸透を抑制する手法としては、マット部材ＭおよびＮＯｘ触媒２の直上流に位置する第５の排気管５０の下面部に堰板を設けることで、尿素水の侵入を堰き止める手法が考えられる。しかしながら、この手法では、堰板によって排ガスの通過面積が減少するため、排気抵抗が増加してしまい、内燃機関の燃費に不利となる。
【００５０】
また、この手法では、堰板の直下流に位置するＮＯｘ触媒の部分に、排ガスが当たらない場合がある。この場合、排ガス浄化に活用されない部分がＮＯｘ触媒に生じるため、排ガス浄化性能が低下する可能性がある。
【００５１】
これに対して、本実施形態では、排気管１の下面部に第１の凹部４を設ける構成であるため、排気管１における排ガスの通過面積が減少しない。よって、排気抵抗が増加せず、燃費の向上に有利である。また、排ガスが当たらない部分がＮＯｘ触媒に生じることもなく、排ガス浄化性能にも有利である。
【００５２】
また、本実施形態では、第１の凹部４に溜められた尿素水を、第２の排気管２０内を流れる排ガスにより飛散させて、排ガスと混合させることができる。これにより、排気ガスと尿素水の混合を促進し、ＮＯｘ触媒２による排ガス浄化性能を向上させることができる。
【００５３】
加えて、本実施形態では、第１の凹部４の最深部４ｄは、第２の排気管２０の排ガス出口２０ｏ側に偏在されており、第１の凹部４内において、排ガス入口２０ｉ側よりも排ガス出口２０ｏ側に、尿素水が多く溜まるように形成される。そのため、第１の凹部４内の尿素水が排ガス入口２０ｉを通じて上流側へ逆流するのを抑制することができる。例えば、車体が左右方向に横揺れ（所謂ローリング）した場合に、そうした逆流を抑制することができる。
【００５４】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る排ガス浄化装置２００について、図３および図４に基づいて説明する。図３は、第２実施形態に係る排ガス浄化装置２００を示す上面視概略構成図であり、図４は、図３のＩＶ−ＩＶ断面図である。なお、図３中、点線Ｚは、第２の凹部８が配置される領域を示すものとする。
【００５５】
本実施形態は、第１実施形態に第２の凹部８を追加した構成からなり、他の部分は同じなので、同一の構成要素については同一の符号を用い、それらの詳細な説明は省略する。
【００５６】
図３に示すように、第２実施形態においては、第１の凹部４とＮＯｘ触媒２の間に位置する排気管１の下面部に、第２の凹部８が設けられる。具体的には、第２の凹部８は、破線Ｚで示すように、第４の排気管４０の下面部全体に設けられる。但し、第２の凹部８は、第４の排気管４０の下面部の一部に形成されていても良いものとする。
【００５７】
図４は、第２の凹部８の右側面断面図である。図４中、二点鎖線Ｃ２は、前後方向における排ガス入口４０ｉと排ガス出口４０ｏとの中間位置を示す。本実施形態では、破線Ｃ２よりも前側の位置を排ガス入口４０ｉ側とし、後側の位置を排ガス出口４０ｏ側とする。
【００５８】
図４に示すように、第２の凹部８は、第４の排気管４０と一体に形成され、第４の排気管４０の前端面４１から後端面４２にかけて、下面部を鉛直下方に凹ませるように形成される。また、第２の凹部８の最深部８ｄは、第４の排気管４０の排ガス出口４０ｏ側に偏在される。なお、図２および図４に示すように、第２の凹部８は、第１の凹部４よりも、最深部８ｄの深さが深く且つ容量も大きく形成されている。但し、第２の凹部８は、第１の凹部４と同程度か、或いはそれより浅く且つ容量も小さく形成されていても良いものとする。
【００５９】
以上の構成によれば、第１の凹部４に溜められた尿素水が溢れて下流側に流れた場合に、その尿素水を第２の凹部８に溜めることができる。これにより、マット部材ＭおよびＮＯｘ触媒２への尿素水の浸透をより確実に抑制することできる。
【００６０】
第２の凹部８の最深部８ｄは、第４の排気管４０の排ガス入口４０ｉ側に偏在されても良い。こうすることで、第２の凹部８から万が一尿素水が溢れた場合に、上流側の第３の排気管３０内に尿素水を溢れさせることができ、下流側のマット部材ＭおよびＮＯｘ触媒２に向かって尿素水が溢れるのを抑制できる。
【００６１】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係る排ガス浄化装置３００について、図５に基づいて説明する。図５は、排ガス浄化装置３００の左側面断面を示したものである。
【００６２】
排ガス浄化装置３００は、第２実施形態に係る排ガス浄化装置２００に対して、排気管および第１および第２の凹部の形状、構造を変更したものである。そのため、共通する構成要素については、それらの詳細な説明は省略する。
【００６３】
第３実施形態においては、第１の凹部４’とＮＯｘ触媒２の間に位置する排気管１’の下面部に、第２の凹部８’が設けられる。また、第１の凹部４’と第２の凹部８’との間に位置する排気管１’は、下流側が上流側よりも低くなるように傾斜した傾斜部Ｓを有する。
【００６４】
具体的には、排気管１’は、排気マニホールドの下流端に接続された上流側排気管５’と、上流側排気管５’の下流端に接続された触媒ケーシングとしての第６の排気管６０と、第６の排気管６０の下流端に接続された図示しない下流側排気管と、を備える。
【００６５】
上流側排気管５’は、円筒状に形成され、前方から後方に向かって直線的かつ鉛直方向下方に傾斜して延びる。また、上流側排気管５’の下流端には、水平方向後方に向かって排ガス出口５ｏ’が設けられる。
【００６６】
上流側排気管５’の上面部には、添加弁３を取り付けるための取付部５ａ’が設けられる。添加弁３は、取付部５ａ’に取り外し可能に取り付けられる。また、添加弁３は、取付部５ａ’の位置から斜め下方下流側に向かって尿素水を添加するように配置される。
【００６７】
一方、上流側排気管５’の下面部には、上流側から順に、第１の凹部４’および第２の凹部８’が設けられる。
【００６８】
より詳しくは、上流側排気管５’の下面部には、上流側から順に、第１の開口部４ａおよび第２の開口部８ａが形成されている。第１の凹部４’は、碗型に形成されたキャップ部材であり、第１の開口部４ａを下側から覆う。第１の凹部４’の開口端は、第１の開口部４ａの開口端に溶接によって接続される。また、第２の凹部８’は、碗型に形成されたキャップ部材であり、第２の開口部８ａを下側から覆う。第２の凹部８’の開口端は、第２の開口部８ａの開口端に溶接によって接続される。なお、第１の凹部４’および第２の凹部８’は、上流側排気管５’と一体形成されても良いものとする。
【００６９】
ここで、上述のように、上流側排気管５’は、前方から後方に向かって鉛直方向下方に傾斜して延びるように配置されている。そのため、本実施形態では、傾斜部Ｓは、この上流側排気管５’において、少なくとも添加弁３の位置から第２の凹部８’の下流端の位置にかけて設けられる。また、図示しないが、傾斜部Ｓは、第１の凹部４’と第２の凹部８’との間の一部に設けられても良いものとする。
【００７０】
他方、第６の排気管６０は、前方から後方に向かって水平方向に延びると共に、その上流端および下流端との間の位置に、上流端および下流端よりも拡径された拡径部６１を有する。本実施形態では、第６の排気管６０は、拡径部６１の位置にて、マット部材Ｍを介して、ＮＯｘ触媒２およびアンモニア酸化触媒７を内設する。
【００７１】
また、第６の排気管６０の上流端は、上流側排気管５’の下流端と等しい大きさの内径を有している。第６の排気管６０の上流端および上流側排気管５’の下流端は、ボルトおよびナット（不図示）によりフランジ接続される。但し、両者の接続方法は任意であり、例えば溶接による接続等であっても良い。
【００７２】
以上の構成においては、傾斜部Ｓが設けられることで、第１の凹部４’から溢れた尿素水が下流側に流れ易い構造となっている。しかしながら、本実施形態では、このような構造においても、その尿素水を第２の凹部８’に溜めることができる。これにより、マット部材ＭおよびＮＯｘ触媒２への尿素水の浸透を確実に抑制することができる。
【００７３】
また、上述のように、本実施形態では、円筒状かつ直線的に形成された上流側排気管５’の下面部に開口部４ａおよび８ａを設け、これら開口端に第１の凹部４’および第２の凹部８’の開口端を接続する構造である。そのため、第１の凹部４’および第２の凹部８’を別体とし、その加工および製造が容易となる。
【００７４】
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。
【００７５】
例えば、第２の実施形態における第３の排気管３０に傾斜部Ｓを設けても良い。この場合、第３の排気管３０の全部を傾斜させても良いし、第３の排気管３０の一部を傾斜させても良い。
【００７６】
また、第３実施形態における上流側排気管５’を、第２の実施形態における第１〜第４の排気管１０，２０，３０，４０のように、水平方向に延びる排気管としても良い。
【００７７】
更に、本発明に係る排気管は、上述の実施形態に述べたものに限らず、任意の形状、構造、向き、配置等を有するものであってよい。従って本発明は、車両のレイアウト等に応じて様々な形態を有する様々な排気管に対し、適用可能である。
【符号の説明】
【００７８】
１  排気管
２  ＮＯｘ触媒
３  添加弁
４  凹部
１００  排ガス浄化装置
Ｍ  支持部材（マット部材）
【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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