(57)【要約】【課題】排気通路を流れる排気に燃焼器から供給される高温の燃焼ガスを混入させて排気の温度を上昇させる排気浄化装置において、燃焼器における着火不良及び失火等の問題を低減しつつ、燃焼ガスと排気とを全体的且つ均一に混合させる。【解決手段】内燃機関（２００）からの排気を浄化する排気浄化手段（１１０）と、排気浄化手段へ排気を導く導入管（１２０）と、排気浄化手段から排気を排出する排出管（１３０）と、導入管の内部に突出している突出部（１４２）の先端に形成された開口部（１４１）を通して導入管の内部に燃焼ガスを供給するように構成された燃焼器（１４０）とを備え、燃焼器において燃焼室から開口部へと燃焼ガスが流動する方向と上流領域（１２２）において排気が流動する方向とが鋭角をなす排気浄化装置において、導入管に形成された少なくとも１つの屈曲部（１２１）又は当該屈曲部の上流領域において突出部を導入管の内部に突出させる。【選択図】図１
2018071360.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関からの排気に含まれる有害物質を低減する排気浄化手段と、前記排気浄化手段へと前記排気を導く導入管と、前記排気浄化手段から前記排気を排出する排出管と、燃料の燃焼によって燃焼ガスを生成させる燃焼室及び前記燃焼室と連通し且つ前記導入管の内部に突出し且つ先端に開口部が形成されている突出部を有し、前記開口部を通して前記導入管の内部に前記燃焼ガスを供給するように構成された燃焼器と、を備え、前記燃焼器において前記燃焼室から前記開口部へと前記燃焼ガスが流動する方向である燃焼ガス方向と、前記上流領域において前記排気が流動する方向である排気方向と、が鋭角をなしている排気浄化装置であって、
前記導入管は、少なくとも１つの屈曲部を有し、
前記突出部は、前記導入管の前記屈曲部において前記導入管の内部に突出しているか、又は、前記導入管の前記屈曲部の前記内燃機関側に隣接する前記導入管の領域である上流領域において前記導入管の内部に突出している、
排気浄化装置。
【請求項２】
請求項１に記載された排気浄化装置であって、
前記突出部は、前記導入管の前記屈曲部の外側の領域である外側屈曲領域において前記導入管の内部に突出しているか、又は、前記導入管の内部を流れる前記排気の流動方向に沿って前記外側屈曲領域よりも前記内燃機関に近い前記上流領域である外側上流領域において前記導入管の内部に突出している、
排気浄化装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載された排気浄化装置であって、
前記燃焼ガス方向と前記排気方向とがなす角度は、３５°以上であり且つ８５°以下である、
排気浄化装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載された排気浄化装置であって、
前記開口部と交差し且つ前記導入管の中心軸と直交する断面のうち少なくとも１つの断面による前記導入管の断面積である開口部近傍断面積は、前記突出部が前記導入管の内部に突出している領域の前記内燃機関側に隣接する前記導入管の領域における前記導入管の中心軸と直交する断面による前記導入管の断面積である開口部上流断面積よりも小さい、
排気浄化装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載された排気浄化装置であって、
前記排気浄化装置は、前記開口部を通して前記導入管の内部に供給される前記燃焼ガスの流れを妨げて圧力損失を生じさせる構造を有する部材である抵抗部材を更に備える、
排気浄化装置。
【請求項６】
請求項５に記載された排気浄化装置であって、
前記抵抗部材は、スリット、コンバージェント・ノズル、オリフィス、縮管、パンチング板、メッシュ板及びルーバからなる群より選ばれる少なくとも一種の部材である、
排気浄化装置。
【請求項７】
請求項６に記載された排気浄化装置であって、
前記抵抗部材は、スリット、コンバージェント・ノズル、オリフィス及び縮管からなる群より選ばれる少なくとも一種の部材である、
排気浄化装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載された排気浄化装置であって、
前記排気浄化手段は、還元剤による還元反応により前記有害物質を低減させる還元触媒を含み、
前記排気浄化装置は、前記突出部よりも前記内燃機関に近い箇所において前記導入管の内部に前記還元剤を噴射する還元剤噴射手段を更に備える、
排気浄化装置。
【請求項９】
請求項８に記載された排気浄化装置であって、
前記排気浄化装置は、前記導入管の内部の前記還元剤噴射手段と前記排気浄化手段との間の領域において前記突出部と熱伝導可能に取り付けられた放熱板を更に備える、
排気浄化装置。
【請求項１０】
請求項９に記載された排気浄化装置であって、
前記放熱板は、パンチング板及びメッシュ板からなる群より選ばれる少なくとも一種の部材である、
排気浄化装置。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項１０の何れか１項に記載された排気浄化装置であって、
前記突出部は、少なくとも１つの屈曲部を有する、
排気浄化装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載された排気浄化装置であって、
前記突出部の前記屈曲部は、前記突出部の先端に形成されており、
前記開口部は、前記突出部の前記屈曲部の前記燃焼室とは反対側の先端に形成されている、
排気浄化装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載された排気浄化装置であって、
前記突出部の前記屈曲部は、前記開口部を通して前記導入管の内部に供給される前記燃焼ガスの流動方向が前記導入管の内部の前記開口部の周囲における前記排気の流動方向と平行となるように構成されている、
排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気浄化装置に関する。より具体的には、本発明は、排気通路を流れる排気に燃焼器から供給される高温の燃焼ガスを混入させて排気の温度を上昇させる排気浄化装置であって、燃焼器における着火不良及び失火等の問題を低減しつつ、燃焼ガスと排気とを全体的且つ均一に混合させることができる排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼル・エンジン等の内燃機関から排出される排気には、例えば煤の微粒子（ＰＭ）及び窒素酸化物（ＮＯｘ）等の有害物質が含まれる。そこで、地球環境保護等の観点から、例えばＰＭを捕集するフィルタ（ＤＰＦ）及びＮＯｘ還元触媒等の排気浄化手段を内燃機関の排気通路に設けてＰＭ及びＮＯｘを取り除き、排気を浄化することが広く行われている。
【０００３】
ところで、内燃機関の稼働に伴ってＤＰＦにＰＭが堆積してゆくので、堆積したＰＭを所定の時期に燃焼させてＤＰＦを再生させる必要がある。また、ＮＯｘ還元触媒は、例えば内燃機関の冷間始動時等、排気の温度が低い場合、触媒の温度が低く、触媒が活性化されないので、ＮＯｘの還元による除去が困難となる。従って、排気に含まれるＮＯｘを取り除くためには、ＮＯｘ還元触媒が活性化されるのに十分な温度にまでＮＯｘ還元触媒の温度を上昇させる必要がある。
【０００４】
そこで、当該技術分野においては、排気通路中に配設されたバーナ（燃焼器）において燃料を燃焼させて高温の燃焼ガスを発生させることにより、ＤＰＦ及びＮＯｘ還元触媒等の排気浄化手段に流入する排気の温度を上昇させることが知られている（例えば、特許文献１を参照）。これによれば、ＤＰＦに堆積したＰＭを燃焼させてＤＰＦを再生させる機会を増やしたり、ＮＯｘ還元触媒の温度を迅速に上昇させてＮＯｘ還元触媒を早期に活性化させたりすることができる。その結果、内燃機関から排出される排気に含まれる有害物質（ＰＭ及びＮＯｘ）を有効に取り除き、排気を浄化することができる。
【０００５】
しかしながら、排気通路中に燃焼器を配設すると、例えば内燃機関の出力変動等に伴う排気の圧力変動により、燃焼器における燃料の着火不良が発生したり、燃料の燃焼が止まったり（以降、「失火」と称される場合がある。）する虞がある。
【０００６】
一方、所定の角度にて排気通路の内部に対して交差する側方分岐部に配設された燃焼器の燃焼ガスの出口を排気通路の内部に突出させる構成も知られている（例えば、特許文献２を参照）。このような構成によれば、上記のような内燃機関の出力変動等に伴う排気の圧力変動に起因する燃焼器における着火不良及び失火等の問題を低減することができる。
【０００７】
しかしながら、上記のように排気通路の内部に燃焼器を突出させる構成を有する従来技術に係る排気浄化装置においては、排気通路を流れる排気に高温の燃焼ガスを均一に混入させることが困難な場合がある。具体的には、燃焼器の燃焼ガスの出口から排気通路の内部に供給された高温の燃焼ガスが、主として燃焼器の出口が突出している側の排気通路の内壁に沿って流れる層流となり、排気通路を流れる排気と全体的且つ均一に混合され難くなる場合がある。
【０００８】
その結果、排気浄化手段に流入する排気の温度が不均一となり、例えば、ＤＰＦに堆積したＰＭを燃焼させてＤＰＦを再生させる機会を増やしたりＮＯｘ還元触媒の温度を迅速に上昇させてＮＯｘ還元触媒を早期に活性化させたりすることが困難となる場合がある。このように、従来技術に係る排気浄化装置においては、内燃機関から排出される排気に含まれる有害物質（ＰＭ及びＮＯｘ）を有効に取り除き、排気を浄化することが困難な場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第５４９４７９５号公報
【特許文献２】特表２０１４−５２７５９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述したように、当該技術分野においては、排気通路を流れる排気に燃焼器から供給される高温の燃焼ガスを混入させて排気の温度を上昇させる排気浄化装置において、燃焼器における着火不良及び失火等の問題を低減しつつ、燃焼ガスと排気とを全体的且つ均一に混合させることができる技術が求められている。本発明は、このような要求に応えるために為されたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記に鑑みて、本発明に係る排気浄化装置（以降、「本発明装置」と称される場合がある。）は、内燃機関からの排気に含まれる有害物質を低減する排気浄化手段と、前記排気浄化手段へと前記排気を導く導入管と、前記排気浄化手段から前記排気を排出する排出管と、前記導入管の内部に前記燃焼ガスを供給する燃焼器と、を備える。前記燃焼器は、燃料の燃焼によって燃焼ガスを生成させる燃焼室と、前記燃焼室と連通し且つ前記導入管の内部に突出し且つ先端に開口部が形成されている突出部と、を有する。そして、前記燃焼器は、前記開口部を通して前記導入管の内部に前記燃焼ガスを供給するように構成されている。更に、前記燃焼器において前記燃焼室から前記開口部へと前記燃焼ガスが流動する方向である燃焼ガス方向と、前記上流領域において前記排気が流動する方向である排気方向と、が鋭角をなしている。
【００１２】
前記導入管は、少なくとも１つの屈曲部を有する。加えて、前記突出部は、前記導入管の前記屈曲部において前記導入管の内部に突出しているか、又は、前記導入管の上流領域において前記導入管の内部に突出している。上流領域とは、前記屈曲部の前記内燃機関側に隣接する前記導入管の領域である。
【００１３】
本発明の１つの側面において、前記突出部は、前記導入管の前記屈曲部の外側の領域である外側屈曲領域において前記導入管の内部に突出しているか、又は、前記導入管の内部を流れる前記排気の流動方向に沿って前記外側屈曲領域よりも前記内燃機関に近い前記上流領域である外側上流領域において前記導入管の内部に突出している。
【００１４】
本発明のもう１つの側面において、前記燃焼ガス方向と前記排気方向とがなす角度は、３５°以上であり且つ８５°以下であってもよい。
【００１５】
本発明のもう１つの側面において、開口部近傍断面積は、開口部上流断面積よりも小さい。開口部近傍断面積とは、前記開口部と交差し且つ前記導入管の中心軸と直交する断面のうち少なくとも１つの断面による前記導入管の断面積である。開口部上流断面積とは、前記突出部が前記導入管の内部に突出している領域の前記内燃機関側に隣接する前記導入管の領域における前記導入管の中心軸と直交する断面による前記導入管の断面積である。
【００１６】
本発明のもう１つの側面において、前記排気浄化装置は、前記開口部を通して前記導入管の内部に供給される前記燃焼ガスの流れを妨げて圧力損失を生じさせる構造を有する部材である抵抗部材を更に備える。この場合、前記抵抗部材は、スリット、コンバージェント・ノズル、オリフィス、縮管、パンチング板、メッシュ板及びルーバからなる群より選ばれる少なくとも一種の部材であってもよい。更に、前記抵抗部材は、スリット、コンバージェント・ノズル、オリフィス及び縮管からなる群より選ばれる少なくとも一種の部材であってもよい。
【００１７】
本発明のもう１つの側面において、前記排気浄化手段は、還元剤による還元反応により前記有害物質を低減させる還元触媒を含み、且つ、前記排気浄化装置は、前記突出部よりも前記内燃機関に近い箇所において前記導入管の内部に前記還元剤を噴射する還元剤噴射手段を更に備える。この場合、前記排気浄化装置は、前記導入管の内部の前記還元剤噴射手段と前記排気浄化手段との間の領域において前記突出部と熱伝導可能に取り付けられた放熱板を更に備えていてもよい。更に、前記放熱板は、パンチング板及びメッシュ板からなる群より選ばれる少なくとも一種の部材であってもよい。
【００１８】
本発明のもう１つの側面において、前記突出部は、少なくとも１つの屈曲部を有する。この場合、前記突出部の前記屈曲部が前記突出部の先端に形成されており且つ前記開口部が前記突出部の前記屈曲部の前記燃焼室とは反対側の先端に形成されていてもよい。更に、前記突出部の先端に形成された前記屈曲部は、前記開口部を通して前記導入管の内部に供給される前記燃焼ガスの流動方向が前記導入管の内部の前記開口部の周囲における前記排気の流動方向と平行となるように構成され得る。
【発明の効果】
【００１９】
上記のように、本発明装置においては燃焼ガス方向と排気方向が鋭角をなすように燃焼器の突出部が導入管の内部に突出している。その結果、上述したような内燃機関の出力変動等に伴う排気の圧力変動に起因する燃焼器における着火不良及び失火等の問題を低減することができる。
【００２０】
更に、導入管の内部に突出している突出部により、導入管の内部を流れる排気において乱流が生ずる。加えて、この突出部の先端に形成された開口部を通して、燃焼器によって生成された燃焼ガスが導入管の内部を流れる排気に供給される。即ち、本発明装置においては、乱流が生じている排気に燃焼ガスが混入される。従って、排気と燃焼ガスとの混合が促進される。
【００２１】
上記に加えて、本発明装置が備える導入管は少なくとも１つの屈曲部を有するので、これによっても導入管の内部を流れる排気に乱流が生ずる。従って、燃焼器の突出部が導入管の屈曲部において導入管の内部に突出している場合は、導入管の屈曲及び突出部の両方に起因して導入管の内部を流れる排気において、より顕著な乱流が生ずる。その結果、排気と燃焼ガスとの混合が更に促進される。一方、燃焼器の突出部が導入管の上流領域において導入管の内部に突出している場合は、上記のように突出部に起因する排気の乱流によって排気と燃焼ガスとの混合が促進された後に、導入管の屈曲部に起因して排気と燃焼ガスとの混合物において乱流が生ずる。その結果、この場合においても、排気と燃焼ガスとの混合が更に促進される。
【００２２】
上記のように、本発明装置によれば、排気通路を流れる排気に燃焼器から供給される高温の燃焼ガスを混入させて排気の温度を上昇させる排気浄化装置において、燃焼器における着火不良及び失火等の問題を低減しつつ、燃焼ガスと排気とを全体的且つ均一に混合させることができる。その結果、本発明装置においては、従来技術に係る排気浄化装置と比較して、内燃機関から排出される排気に含まれる有害物質（ＰＭ及びＮＯｘ）をより有効に取り除き、より確実に排気を浄化することができる。
【００２３】
また、上述したように、外側屈曲領域又は外側上流領域において突出部を導入管の内部に突出させたり、燃焼ガス方向と排気方向とが所定の範囲に入る鋭角をなすようにしたりすることにより、燃焼ガスと排気との混合を更に促進することができる。
【００２４】
更に、上述したように開口部近傍断面積を開口部上流断面積よりも小さくすることにより、開口部の近傍における排気の流速を高めることができる。その結果、ベンチュリ効果によって開口部の近傍における圧力が低下し、開口部を介する導入管の内部への燃焼ガスの供給が促進される（吸い出し効果）。
【００２５】
加えて、上述したような抵抗部材を更に設けることによっても、例えば内燃機関の出力変動等に伴う排気の圧力変動の影響が燃焼室にまで及ぶ可能性を更に低減することができる。抵抗部材としてスリット、コンバージェント・ノズル、オリフィス又は縮管を採用した場合、開口部を通して導入管の内部に供給される燃焼ガスの流速が高まるので、ベンチュリ効果によって開口部の近傍における圧力が低下し、開口部を介する導入管の内部への燃焼ガスの供給が促進される（吸い出し効果）。
【００２６】
また、本発明装置は、上述したように、還元剤による還元反応により有害物質を低減させる還元触媒を含む排気浄化手段を備えていてもよい。この場合、上述したように燃焼機の突出部と熱伝導可能に取り付けられた放熱板を還元触媒への還元剤の供給経路の途中に設けることにより、還元剤の蒸発を促し、還元剤を早期に気化させることができる。その結果、還元触媒による有害物質の還元による除去を促進することができる。
【００２７】
更に、上述したように少なくとも１つの屈曲部を突出部に設けることにより、例えば内燃機関の出力変動等に伴う排気の圧力変動の影響が燃焼室にまで及んで燃焼室における燃料の着火不良及び失火等の問題に繋がる可能性を低減することができる。この場合、上述したように突出部の屈曲部を突出部の先端に形成して開口部を通して導入管の内部に供給される燃焼ガスの流れが開口部の周囲における排気の流れに沿う（平行となる）ように構成することにより、例えば内燃機関の出力変動等に伴う排気の圧力変動の影響が燃焼室にまで及ぶ可能性を更に低減することができる。
【００２８】
本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の各実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る排気浄化装置（第１装置）の構成について説明するための模式図である。
【図２】第１装置が備える燃焼器の変形例の構成について説明するための模式図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る排気浄化装置（第２装置）の構成について説明するための模式図である。
【図４】第２装置が備える燃焼器の配置に関する変形例について説明するための模式図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る排気浄化装置（第３装置）の構成について説明するための模式図である。
【図６】本発明の第４実施形態に係る排気浄化装置（第４装置）の構成について説明するための模式図である。
【図７】本発明の第５実施形態に係る排気浄化装置（第５装置）の構成について説明するための模式図である。
【図８】第５装置の変形例の構成について説明するための模式図である。
【図９】本発明の第６実施形態に係る排気浄化装置（第６装置）の構成について説明するための模式図である。
【図１０】本発明の第７実施形態に係る排気浄化装置（第７装置）の構成について説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
《第１実施形態》
以下、図面を参照しながら本発明の第１実施形態に係る排気浄化装置（以下、「第１装置」と称される場合がある。）について説明する。尚、以下の説明において、「上流側」は排気通路における内燃機関側を指し、「下流側」は排気通路における内燃機関とは反対側を指す。
【００３１】
〈構成〉
図１の（ａ）に示すように、第１装置１０１は、内燃機関２００からの排気に含まれる有害物質を低減する排気浄化手段１１０と、排気浄化手段１１０へと排気を導く導入管１２０と、排気浄化手段１１０から排気を排出する排出管１３０と、導入管１２０の内部に燃焼ガスを供給する燃焼器１４０と、を備える。
【００３２】
排気浄化手段１１０は、排気から取り除こうとする有害物質の種類に応じた排気浄化部材１１１を有する。例えば、煤の微粒子（ＰＭ）が有害物質として想定される場合、ディーゼル微粒子捕集フィルタ（ＤＰＦ：Ｄｉｅｓｅｌ  Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｆｉｌｔｅｒ）を排気浄化部材１１１として採用することができる。この場合、ＤＰＦは、その上流側にディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ：Ｄｉｅｓｅｌ  Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ  Ｃａｔａｌｙｓｔ）を備えていてもよい。
【００３３】
また、窒素酸化物（ＮＯｘ）が有害物質として想定される場合、例えば媒還元脱硝装置（ＳＣＲ：Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  Ｃａｔａｌｙｔｉｃ  Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）等のＮＯｘ還元触媒を排気浄化部材１１１として採用することができる。この場合、ＮＯｘ還元触媒は、その上流側に還元剤（例えば、尿素等）を供給する装置（例えば、還元剤噴射装置等）を備えていてもよい。
【００３４】
更に、ＰＭ及びＮＯｘ以外の有害物質を排気から取り除こうとする場合は、当該有害物質に応じて、上記以外の排気浄化部材１１１を採用することができる。当然のことながら、排気浄化手段１１０は、上述した各種排気浄化部材１１１の２種類以上（例えば、ＤＰＦ及びＮＯｘ還元触媒の両方）を組み合わせて有していてもよい。
【００３５】
燃焼器１４０は、燃料の燃焼によって燃焼ガスを生成させる燃焼室（図示せず）と、燃焼室と連通し且つ先端に開口部１４１が形成されている突出部１４２と、を有する。図１の（ａ）における破線の円によって囲まれている部分に示すように、突出部１４２は、導入管１２０の内部に突出している。そして、燃焼器１４０は、開口部１４１を通して導入管１２０の内部に燃焼ガスを供給するように構成されている。更に、燃焼器１４０において燃焼室から開口部１４１へと燃焼ガスが流動する方向である燃焼ガス方向と、上流領域１２２において排気が流動する方向である排気方向と、が鋭角をなしている。
【００３６】
具体的には、例えば、図示しない燃料供給装置及び給気装置によって燃料及び空気を燃焼室に供給し、図示しない着火装置（例えば、グロープラグ等）によって燃料を着火させて、燃焼室において燃料を燃焼させる。これにより、燃料の燃焼によって生成された高温の燃焼ガスは、例えば給気装置による空気の供給圧力及び燃焼に伴う体積膨張に起因する圧力等により、燃焼室から突出部１４２の内部へと導かれ、開口部１４１を通して導入管１２０の内部に供給される。
【００３７】
尚、第１装置１０１を構成する排気浄化手段１１０、導入管１２０、排出管１３０及び燃焼器１４０等の構成要素を形成する材料及びこれらの構成要素の構造等は、第１装置１０１の使用環境及び使用条件において想定される荷重、温度及び圧力等を考慮して適宜選択及び設計することができる。但し、これらの構成要素の材料及び構造等の詳細については当業者に周知であるので、これ以上の説明は省略する。
【００３８】
導入管１２０は、少なくとも１つの屈曲部１２１を有する。屈曲部１２１の構成（例えば、曲率半径及び形状等）は、例えば内燃機関２００から排出される排気の流れに与える影響等を考慮して適宜定めることができる。具体的には、例えば、屈曲部１２１に起因して排気に生ずる圧力損失が内燃機関２００の出力性能等を実質的に低下させず且つ排気と燃焼ガスとの混合を促進するのに十分な乱流を排気に生じさせることができるように、屈曲部１２１の構成を定めることが望ましい。
【００３９】
加えて、突出部１４２は、導入管１２０の屈曲部１２１又は上流領域１２２において導入管１２０の内部に突出している。本例においては導入管１２０の屈曲部１２１において突出部１４２が導入管１２０の内部に突出している（図中、破線によって囲まれた部分を参照）が、図１の（ｂ）に示すように導入管１２０の上流領域１２２において突出部１４２が導入管１２０の内部に突出していてもよい。何れの場合においても、燃焼器１４０において燃焼室から開口部１４１へと燃焼ガスが流動する方向である燃焼ガス方向と、上流領域１２２において排気が流動する方向である排気方向と、は鋭角をなしている。尚、上流領域１２２とは、屈曲部１２１の上流側（内燃機関２００側）に隣接する導入管１２０の領域である。
【００４０】
突出部１４２の構成（例えば、長さ、太さ（断面積）及び形状等）は、例えば内燃機関２００から排出される排気及び突出部１４２の内部に流れる燃焼ガスの流れに与える影響等を考慮して適宜定めることができる。具体的には、例えば、突出部１４２に起因して導入管１２０の内部に流れる排気に生ずる圧力損失が内燃機関２００の出力性能等を実質的に低下させず且つ突出部１４２の内部を燃焼ガスが円滑に流れることができ且つ排気と燃焼ガスとの混合を促進するのに十分な乱流を排気に生じさせることができるように、突出部１４２の構成を定めることが望ましい。
【００４１】
〈作動〉
以下、第１装置１０１の作動について説明する。図１において破線の矢印ＧＡＳ１によって示すように、内燃機関２００が稼働している期間において、内燃機関２００から排出される排気は、排気管２１０及び導入管１２０（又はこれらが一体的に形成された部材）の内部を流れて排気浄化手段１１０へと導かれる。排気浄化手段１１０においては、例えば、ＤＰＦによってＰＭが捕集されたり、ＮＯｘ還元触媒によってＮＯｘが還元されたりして、排気に含まれる有害物質が取り除かれ、排気が浄化される。このようにして浄化された排気は、破線の矢印ＧＡＳ２によって示すように、排気浄化手段１１０から排出され、必要に応じて消音器（マフラ）等（図示せず）を介して、大気中へと放出される。
【００４２】
前述したように、内燃機関２００の稼働に伴って所定量以上のＰＭがＤＰＦに堆積した場合、堆積したＰＭを燃焼させて、ＤＰＦによるＰＭの捕集能力を回復（再生）させる必要がある。また、例えば内燃機関２００の冷間始動時等、排気の温度が所定温度よりも低い場合、ＮＯｘ還元触媒の温度も低く、当該触媒が活性化されないので、ＮＯｘの還元による除去が困難となる。従って、このような場合においても、排気に含まれるＮＯｘを取り除くためには、ＮＯｘ還元触媒が活性化されるのに十分な温度にまで触媒の温度を上昇させる必要がある。
【００４３】
そこで、上記のような状況において、図示しない制御装置は、図示しない燃料供給装置及び給気装置によって燃料及び空気を燃焼器１４０の燃焼室に供給し、図示しない着火装置によって燃料を着火させて、燃焼室において燃料を燃焼させる。これにより、燃料の燃焼によって生成された高温の燃焼ガスが突出部１４２の内部へと導かれ、開口部１４１を通して導入管１２０の内部に供給される。これにより、ＤＰＦ及び／又はＮＯｘ還元触媒等を含む排気浄化手段１１０に流入する排気の温度を上昇させることができる。
【００４４】
しかしながら、前述したように、従来技術に係る排気浄化装置においては、導入管１２０を流れる排気に混入させた高温の燃焼ガスが層流となり、導入管１２０を流れる排気と全体的且つ均一に混合され難くなる場合がある。その結果、排気浄化手段１１０に流入する排気の温度が不均一となり、例えば、ＤＰＦに堆積したＰＭを燃焼させてＤＰＦを再生させる機会を増やしたりＮＯｘ還元触媒の温度を迅速に上昇させてＮＯｘ還元触媒を早期に活性化させたりすることが困難となる場合がある。
【００４５】
一方、第１装置１０１においては、導入管１２０の内部に突出している突出部１４２により、導入管１２０の内部を流れる排気において乱流が生ずる。加えて、この突出部１４２の先端に形成された開口部１４１を通して、燃焼器１４０の燃焼室において生成された燃焼ガスが導入管１２０の内部を流れる排気に供給される。即ち、第１装置１０１においては、乱流が生じている排気に燃焼ガスが混入される。従って、排気と燃焼ガスとの混合が促進される。
【００４６】
上記に加えて、第１装置１０１が備える導入管１２０は少なくとも１つの屈曲部１２１を有するので、これによっても導入管１２０の内部を流れる排気に乱流が生ずる。従って、図１の（ａ）に示したように突出部１４２が屈曲部１２１において導入管１２０の内部に突出している場合は、導入管１２０が屈曲していること及び突出部１４２が導入管１２０の内部に突出していることの両方に起因して、導入管１２０の内部を流れる排気において、より顕著な乱流が生ずる。その結果、排気と燃焼ガスとの混合が更に促進される。
【００４７】
一方、図１の（ｂ）に示したように突出部１４２が上流領域１２２において導入管１２０の内部に突出している場合は、上記のように突出部１４２に起因する排気の乱流によって排気と燃焼ガスとの混合が促進された後に、屈曲部１２１に起因して排気と燃焼ガスとの混合物において乱流が生ずる。その結果、この場合においても、排気と燃焼ガスとの混合が更に促進される。
【００４８】
また、第１装置１０１においても、上記のように燃焼ガス方向と排気方向が鋭角をなすように突出部１４２が導入管１２０の内部に突出しているので、前述したような内燃機関２００の出力変動等に伴う排気の圧力変動に起因する燃焼器１４０における着火不良及び失火等の問題を低減することができる。
【００４９】
以上説明してきたように、本発明の第１実施形態によれば、導入管１２０を流れる排気に燃焼器１４０から供給される高温の燃焼ガスを混入させて排気の温度を上昇させる排気浄化装置（第１装置）１０１において、燃焼器１４０における着火不良及び失火等の問題を低減しつつ、燃焼ガスと排気とを全体的且つ均一に混合させることができる。その結果、第１装置１０１においては、内燃機関２００から排出される排気に含まれる有害物質（例えば、ＰＭ及びＮＯｘ等）をより有効に取り除き、より確実に排気を浄化することができる。
【００５０】
尚、図１の（ａ）に示した例においては、それぞれ別個の部材である内燃機関２００の排気管２１０と導入管１２０とがフランジを介して接合されている。しかしながら、このような構成は必須ではなく、例えば、図１の（ｂ）に示すように、内燃機関２００の排気管２１０と導入管１２０とが一体的な部材として形成されていてもよい。
【００５１】
また、燃焼器１４０は、図１に示した例においては燃焼室（図示せず）及び突出部１４２を含む一体的な部材として形成されているが、図２に示すように、それぞれ別個の部材である燃焼室を含む部材１４３と突出部１４２を含む部材とがフランジを介して接合されていてもよい。このような構成とすることにより、例えば燃焼器１４０において何らかの不具合が生じた場合において、燃焼室を含む部材１４３を分離して、例えば燃焼室の交換及び／又は燃焼器１４０の補修等の作業を容易に行うことができる。
【００５２】
更に、図１及び図２に示した例においては、外側屈曲領域又は外側上流領域において導入管１２０の内部に突出部１４２が突出している。前述したように、外側屈曲領域とは、導入管１２０の屈曲部１２１の外側（図中に示した黒塗りの矢印を参照）の領域であり、外側上流領域とは、導入管１２０の内部を流れる排気の流動方向に沿って外側屈曲領域よりも内燃機関２００に近い上流領域である。
【００５３】
しかしながら、例えば屈曲部１２１の内側（図中に示した白抜きの矢印を参照）の領域又はその上流側に位置する上流領域において突出部１４２が導入管１２０の内部に突出している場合においても、第１装置１０１について上述した種々の効果は達成され得る。即ち、突出部１４２が導入管１２０の内部に突出している位置は上記に限定されない。
【００５４】
但し、図１及び図２に示した例のように外側屈曲領域又は外側上流領域において突出部１４２が導入管１２０の内部に突出している場合、第１装置１０１について上述した種々の効果が、より有効に達成され得る。
【００５５】
《第２実施形態》
以下、必要に応じて図３及び図４を参照しながら、本発明の第２実施形態に係る排気浄化装置（以下、「第２装置」と称される場合がある。）について説明する。尚、図３及び図４においても、図１及び図２に示した構成要素と同じ構成要素については、図１及び図２に示した参照符号と同じ参照符号が付されている。
【００５６】
〈構成〉
第２装置１０２の構成は、基本的には、図１及び図２を参照しながら上述した第１装置１０１の構成と同様である。従って、燃焼器１４０において燃焼室から開口部１４１へと燃焼ガスが流動する方向である燃焼ガス方向と、上流領域１２２において排気が流動する方向である排気方向と、は鋭角をなしている。第２装置１０２においては、図３に示すように、燃焼ガス方向と排気方向とがなす角度（θ）は６０°である。
【００５７】
但し、燃焼器１４０における着火不良及び失火等の問題を低減しつつ、燃焼ガスと排気とを全体的且つ均一に混合させることができる限り、当該角度θは特に限定されない。好ましくは、燃焼ガス方向と排気方向とがなす角度θは３５°以上であり且つ８５°以下である。当該角度θを３５°以上とすることにより、燃焼ガスと排気とが層流となって互いに混合されない問題を低減することができる。また、当該角度θを８５°以下とすることにより、内燃機関の出力変動等に伴う排気の圧力変動に起因する燃焼器１４０における着火不良及び失火等の問題を低減することができる。
【００５８】
尚、前述したように、燃焼ガス方向とは、燃焼器１４０において燃焼室（図示せず）から開口部１４２へと燃焼ガスが流動する方向である（図中、実線の矢印を参照）。一方、排気方向とは、導入管１２０の上流領域において排気が流動する方向である（図中、一点鎖線の矢印を参照）。
【００５９】
〈作動〉
上記のように、第２装置１０２においては、燃焼ガス方向と排気方向とが所定の範囲に入る特定の角度（θ）をなしている（図３においては、θ＝６０°）。これにより、従来技術に係る排気浄化装置のように燃焼ガスと排気とが層流となって互いに混合されない問題を低減することができる。その結果、燃焼器１４０における着火不良及び失火等の問題を低減しつつ、燃焼ガスと排気との混合を更に促進して、燃焼ガスと排気とを更に全体的且つ均一に混合させることができる
【００６０】
尚、導入管１２０の上流領域１２２の中心軸及び屈曲部１２１の中心軸を含む平面（以降、「導入管平面」と称される場合がある。）に対して、燃焼器１４０の突出部１４２の中心軸は、必ずしも同一平面内に存在しなくてもよい。
【００６１】
図４は、図３に示した第２装置１０２を、図面に向かって左側から、導入管平面に平行な方向（図中、白抜きの矢印Ａによって示す）に沿って観察した場合における、導入管１２０と燃焼器１４０との相対的な位置関係を示す模式図である。図４に示した破線の直線Ｐは、導入管平面（導入管１２０の上流領域１２２の中心軸及び屈曲部１２１の中心軸を含む平面）を表す。
【００６２】
例えば、図４の（ａ）に示すように、燃焼器１４０の突出部１４２の中心軸は、図中、実線によって描かれた燃焼器１４０のように導入管平面Ｐに一致していてもよく、或いは、一点鎖線及び二点鎖線によって描かれた燃焼器１４０のように導入管平面Ｐに一致していなくてもよい。更に、図４の（ｂ）に示すように、燃焼器１４０の突出部１４２の中心軸は、図中、実線によって描かれた燃焼器１４０のように導入管平面Ｐに一致していてもよく、或いは、一点鎖線及び二点鎖線によって描かれた燃焼器１４０のように導入管平面Ｐに対して傾斜していてもよい。
【００６３】
《第３実施形態》
以下、必要に応じて図５を参照しながら、本発明の第３実施形態に係る排気浄化装置（以下、「第３装置」と称される場合がある。）について説明する。尚、図５においても、図１乃至図４に示した構成要素と同じ構成要素については、図１乃至図４に示した参照符号と同じ参照符号が付されている。
【００６４】
〈構成〉
上述したように、本発明に係る排気浄化装置においては、導入管の屈曲部又は上流領域において燃焼器の突出部が導入管の内部に突出しているので、導入管の内部を流れる排気において乱流が生じ、排気と燃焼ガスとの混合が促進される。これに加えて、導入管の内部に突出部が突出している領域においては、排気が流れることができる導入管の断面積が突出部の突出により小さくなっている。その結果、当該領域を流れる排気の流速が高まり、ベンチュリ効果によって当該領域における圧力が低下し、開口部を介する導入管の内部への燃焼ガスの供給が促進される（吸い出し効果）。
【００６５】
そこで、第３装置においては、上記領域において排気が流れることができる導入管の断面積を更に小さくして、当該領域を流れる排気の流速を更に高めることにより、吸い出し効果を更に高めて、開口部を介する導入管の内部への燃焼ガスの供給を更に促進する。
【００６６】
図５の（ａ）に示すように、第３装置１０３の構成は、基本的には、図１乃至図４を参照しながら上述した第１装置１０１及び／又は第２装置１０２の構成と同様である。但し、第３装置１０３においては、（ａ）における破線の楕円によって囲まれている部分Ｂの拡大図である（ｂ）に示すように、開口部１４１の近傍における導入管１２０の断面積（Ｄ）が、その直近の上流側における導入管１２０の断面積（Ｃ）よりも小さい。
【００６７】
具体的には、第３装置１０３においては、開口部近傍断面積が開口部上流断面積よりも小さい。前述したように、開口部近傍断面積とは、開口部１４１と交差し且つ導入管１２０の中心軸と直交する断面のうち少なくとも１つの断面による導入管１２０の断面積である。一方、開口部上流断面積とは、突出部１４２が導入管１２０の内部に突出している領域の内燃機関２００側（上流側）に隣接する導入管１２０の領域における導入管１２０の中心軸と直交する断面による導入管１２０の断面積である。
【００６８】
図５に示した例においては、突出部１４２が屈曲部１２１において導入管１２０の内部に突出している。従って、上記「開口部近傍断面積」は、開口部１４１と交差し且つ屈曲部１２１の中心軸Ｙと直交する断面のうち少なくとも１つの断面による屈曲部１２１の断面積Ｄに相当する。一方、上記「開口部上流断面積」は、上流領域１２２における導入管１２０の中心軸Ｘと直交する断面による導入管１２０の断面積Ｃに相当する。このようにして定まる開口部近傍断面積（太い破線によって示す「断面積Ｄ」）は、開口部上流断面積（太い実線によって示す「断面積Ｃ」）よりも小さい。
【００６９】
尚、導入管１２０の内部に流れる排気に生ずる圧力損失を小さくする観点からは、図５に示したように、導入管１２０の断面積が上記「開口部上流断面積」から上記「開口部近傍断面積」へと徐々に変化するように導入管１２０を形成することが望ましい。
【００７０】
〈作動〉
上記のように、第３装置１０３においては、開口部近傍断面積（図５における断面積Ｄ）は、開口部上流断面積（図５における断面積Ｃ）よりも小さい。これにより、開口部１４１の近傍を流れる排気の流速を更に高めることにより吸い出し効果を更に高めて開口部を介する導入管の内部への燃焼ガスの供給を更に促進することができる。
【００７１】
尚、図５に示した例においては突出部１４２が屈曲部１２１において導入管１２０の内部に突出しており、開口部上流断面積は、上流領域１２２における導入管１２０の中心軸Ｘと直交する断面による導入管１２０の断面積Ｃに相当した。しかしながら、例えば、屈曲部１２１に含まれる領域であって突出部１４２が導入管１２０の内部に突出している領域よりも上流側の領域に該当する領域が屈曲部１２１に存在する場合は、当該領域における導入管１２０の断面積が開口部近傍断面積よりも大きくなっていてもよい。
【００７２】
また、図５に示した例においては突出部１４２が屈曲部１２１において導入管１２０の内部に突出しているが、前述したように、本発明に係る排気浄化装置においては、突出部１４２が上流領域１２２において導入管１２０の内部に突出していてもよい。この場合、上記「開口部近傍断面積」は、開口部１４１と交差し且つ上流領域１２２の中心軸と直交する断面のうち少なくとも１つの断面による上流領域１２２の断面積に相当する。一方、上記「開口部上流断面積」は、突出部１４２が上流領域１２２の内部に突出している領域の上流側に隣接する導入管１２０の領域における導入管１２０の中心軸と直交する断面による導入管１２０の断面積に相当する。
【００７３】
上記の場合においても、開口部近傍断面積を開口部上流断面積よりも小さくすることにより、開口部１４１の近傍を流れる排気の流速を更に高めることにより吸い出し効果を更に高めて開口部を介する導入管の内部への燃焼ガスの供給を更に促進することができる。
【００７４】
《第４実施形態》
以下、図６を参照しながら、本発明の第４実施形態に係る排気浄化装置（以下、「第４装置」と称される場合がある。）について説明する。尚、図６においても、図１乃至図５に示した構成要素と同じ構成要素については、図１乃至図５に示した参照符号と同じ参照符号が付されている。
【００７５】
〈構成〉
上述したように、第１装置１０１乃至第３装置１０３を始めとする本発明に係る排気浄化装置においては、導入管１２０の屈曲部１２１又は上流領域１２２において燃焼器１４０の突出部１４２が導入管１２０の内部に突出している。従って、前述したような内燃機関２００の出力変動等に伴う排気の圧力変動に起因する燃焼器１４０における着火不良及び失火等の問題を低減することができる。
【００７６】
第４装置においては、内燃機関２００の出力変動等に伴う排気の圧力変動の影響が燃焼室１４０に及ぶ可能性を低減するための部材を更に設けることにより、燃焼器１４０における着火不良及び失火等の問題をより確実に低減する。
【００７７】
図６の（ａ）に示すように、第４装置１０４の構成は、基本的には、図１乃至図５を参照しながら上述した第１装置１０１乃至第３装置１０３の構成と同様である。但し、第４装置１０４は、開口部１４１を通して導入管１２０の内部に供給される燃焼ガスの流れを妨げて圧力損失を生じさせる構造を有する部材である抵抗部材１４４を更に備える。この例において、抵抗部材１４４はスリットであり、図６の（ａ）に示した矢印の方向から開口部１４１を観察した場合、図６の（ｂ）に示すように開口部１４１の形状がスリット状になっている。
【００７８】
〈作動〉
上記のように、第４装置１０４においては、抵抗部材１４４としてスリットが採用されており、開口部１４１の形状がスリット状になっている。これにより、開口部１４１を通して導入管１２０の内部に供給される燃焼ガスの流れが妨げられて圧力損失を生ずると共に、内燃機関２００の出力変動等に伴う排気の圧力変動の影響が燃焼室１４０に及ぶ可能性が低減される。その結果、燃焼器１４０における着火不良及び失火等の問題をより確実に低減することができる。
【００７９】
尚、図６の（ｂ）に示した例においては抵抗部材１４４としてスリットが採用されている。しかしながら、抵抗部材１４４は、開口部１４１を通して導入管１２０の内部に供給される燃焼ガスの流れを妨げて圧力損失を生じさせる構造を有する部材である限り、特に限定されない。例えば、抵抗部材１４４は、図６の（ｂ）に示したスリット並びに図６の（ｃ）乃至（ｈ）に示したコンバージェント・ノズル、オリフィス、縮管、パンチング板、メッシュ板及びルーバからなる群より選ばれる少なくとも一種の部材としてもよい。図６の（ｃ）乃至（ｈ）はそれぞれの抵抗部材１４４の突出部１４２の中心軸を含む断面による模式的な断面図である。
【００８０】
特に、抵抗部材１４４としてスリット、コンバージェント・ノズル、オリフィス又は縮管を採用した場合においては、開口部１４１を通して導入管１２０の内部に供給される燃焼ガスの流速が高まる。従って、ベンチュリ効果によって開口部１４１の近傍における圧力が低下し、開口部１４１を介する導入管１２０の内部への燃焼ガスの供給が促進される（吸い出し効果）。
【００８１】
《第５実施形態》
以下、図７を参照しながら、本発明の第５実施形態に係る排気浄化装置（以下、「第５装置」と称される場合がある。）について説明する。尚、図７においても、図１乃至図６に示した構成要素と同じ構成要素については、図１乃至図６に示した参照符号と同じ参照符号が付されている。
【００８２】
〈構成〉
上述したように、排気浄化手段１１０は、例えば窒素酸化物（ＮＯｘ）が有害物質として想定される場合、例えばＳＣＲ等のＮＯｘ還元触媒を排気浄化部材１１１として採用することができる。この場合、ＮＯｘ還元触媒は、その上流側に還元剤（例えば、尿素等）を供給するための装置（例えば、還元剤噴射装置等）を備える必要がある。
【００８３】
図７の（ａ）及び（ｂ）に示すように、第５装置１０５の構成は、基本的には、図１乃至図６を参照しながら上述した第１装置１０１乃至第４装置１０４の構成と同様である。但し、第５装置１０５においては、排気浄化手段１１０が、還元剤による還元反応により前記有害物質を低減させる還元触媒を排気浄化部材１１１として含む。このような還元触媒の具体例としては、例えばＳＣＲ等のＮＯｘ還元触媒を挙げることができる。また、還元剤の具体例としては、例えば尿素等を挙げることができる。
【００８４】
上記に加えて、第５装置１０５は、突出部１４２よりも内燃機関２００に近い箇所（上流側）において導入管１２０の内部に還元剤を噴射する還元剤噴射手段１５０を更に備える。還元剤噴射手段１５０は、例えば、還元剤貯蔵手段から還元剤を供給され、加圧ポンプ等の加圧手段によって、噴射ノズルを介して導入管１２０の内部に還元剤を噴射するように構成されている。このような還元剤噴射手段１５０の動作もまた、上述した制御装置によって制御することができる。
【００８５】
〈作動〉
上記のように、第５装置１０５においては、排気浄化手段１１０が、還元剤による還元反応により有害物質を低減させる還元触媒を含み、導入管１２０の内部に還元剤を噴射する還元剤噴射手段１５０が、突出部１４２よりも内燃機関２００に近い箇所に配設されている。従って、第５装置１０５によれば、例えばＮＯｘ等の有害物質を還元反応によって取り除くことにより、内燃機関２００から排出される排気を浄化することができる。
【００８６】
また、第５装置１０５においても、上述したように導入管１２０を流れる排気に燃焼器１４０から供給される高温の燃焼ガスを混入させて排気の温度を上昇させることができるので、例えば内燃機関の冷間始動時等においても、ＮＯｘ還元触媒の温度を迅速に上昇させてＮＯｘ還元触媒を早期に活性化させたりすることができる。その結果、内燃機関から排出される排気に含まれるＮＯｘを有効に取り除き、排気を浄化することができる。
【００８７】
更に、第５装置１０５においても、燃焼ガスと排気とを全体的且つ均一に混合させることができる。従って、還元剤噴射手段１５０から導入管１２０の内部に噴射された還元剤もまた、燃焼ガス及び排気と全体的且つ均一に混合させることができる。その結果、還元剤の気化が促進され、ＮＯｘ還元触媒に対して還元剤が均一に供給され、還元反応によりＮＯｘをより有効に取り除き、より確実に排気を浄化することができる。
【００８８】
尚、図７の（ａ）及び（ｂ）に示した例においては、それぞれ別個の部材である内燃機関２００の排気管２１０と導入管１２０とがフランジを介して接合されており、還元剤噴射手段１５０はフランジの上流側（ａ）又は下流側（ｂ）に配設されている。しかしながら、このような構成は必須ではなく、例えば、図８に示すように内燃機関２００の排気管２１０と導入管１２０とが一体的な部材として形成されている場合は、当該一体的な部材として形成されている導入管１２０（排気管２１０）に還元剤噴射手段１５０を配設してもよい。
【００８９】
《第６実施形態》
以下、図９を参照しながら、本発明の第６実施形態に係る排気浄化装置（以下、「第６装置」と称される場合がある。）について説明する。尚、図９においても、図１乃至図８に示した構成要素と同じ構成要素については、図１乃至図８に示した参照符号と同じ参照符号が付されている。
【００９０】
〈構成〉
還元剤を燃焼ガス及び排気と全体的且つ均一に混合させて、還元反応によりＮＯｘをより有効に取り除くためには、還元剤噴射手段１５０から導入管１２０の内部に噴射された還元剤の蒸発を促進し、還元剤を早期に気化させることが望ましい。
【００９１】
図９に示すように、第６装置１０６の構成は、基本的には、図７及び図８を参照しながら上述した第５装置１０５の構成と同様である。但し、第６装置１０６は、導入管１２０の内部の還元剤噴射手段１５０と排気浄化手段１１０との間の領域において突出部１４２と熱伝導可能に取り付けられた放熱板１６０を更に備える。
【００９２】
放熱板１６０を形成する材料及び構造等は、第６装置１０６の使用環境及び使用条件において想定される荷重及び温度等を考慮して適宜選択及び設計することができる。但し、導入管１２０の内部に流れる排気に過大な圧力損失を生じさせることは内燃機関２００の出力性能を維持する観点から望ましくない。従って、放熱板１６０は、パンチング板及びメッシュ板からなる群より選ばれる少なくとも一種の部材であることが望ましい。図９の（ｂ）に示すように、第６装置１０６が備える放熱板１６０はパンチング板である。
【００９３】
〈作動〉
上記のように、第６装置１０６においては、導入管１２０の内部の還元剤噴射手段１５０と排気浄化手段１１０との間の領域において、パンチング板からなる放熱板１６０が突出部１４２と熱伝導可能に取り付けられている。従って、燃焼器１４０の稼働に伴い高温の燃焼ガスによって突出部１４２が加熱され、突出部１４２からの熱伝導により放熱板１６０が加熱される。
【００９４】
上記のように構成された放熱板１６０からの輻射熱により導入管１２０の内部に流れる排気及び還元剤が加熱される。加えて、還元剤噴射手段１５０から導入管１２０の内部に噴射された還元剤のうち蒸発しないまま放熱板１６０に到達した還元剤の少なくとも一部は、放熱板１６０と接触することにより放熱板１６０によって直接的に加熱され、蒸発が促進される。即ち、第６装置１０６によれば、還元剤の早期気化が促進される。その結果、還元剤が燃焼ガス及び排気と更に全体的且つ均一に混合され、例えばＮＯｘ還元触媒における還元反応により、排気に含まれるＮＯｘがより一層有効に取り除かれる。
【００９５】
《第７実施形態》
以下、図１０を参照しながら、本発明の第７実施形態に係る排気浄化装置（以下、「第７装置」と称される場合がある。）について説明する。尚、図１０においても、図１乃至図９に示した構成要素と同じ構成要素については、図１乃至図９に示した参照符号と同じ参照符号が付されている。
【００９６】
〈構成〉
前述したように、燃焼室における燃料の着火不良及び失火等の問題を低減するためには、例えば内燃機関の出力変動等に伴う排気の圧力変動の影響が燃焼室にまで及ぶことを低減する必要がある。上述した第４装置１０４においては、開口部１４１を通して導入管１２０の内部に供給される燃焼ガスの流れを妨げて圧力損失を生じさせる構造を有する部材である抵抗部材１４４を更に備えることにより、排気の圧力変動の影響が燃焼室にまで及ぶことを低減した。
【００９７】
一方、第７装置においては、少なくとも１つの屈曲部１４５を突出部１４２に設けることにより、排気の圧力変動の影響が燃焼器１４０の燃焼室にまで及ぶことを低減する。図１０に示すように、第７装置１０７の構成は、基本的には、図１乃至図９を参照しながら上述した第１装置１０１乃至第６装置１０６の構成と同様である。但し、第７装置においては、突出部１４２が１つの屈曲部１４５を有する（図中、破線によって囲まれた部分を参照）。
【００９８】
突出部１４２に形成される屈曲部１４５の構成（例えば、曲率半径及び形状等）は、例えば燃焼器１４０の燃焼室から開口部１４１に向かう燃焼ガスの流れに与える影響等を考慮して適宜定めることができる。具体的には、例えば、屈曲部１４５に起因して燃焼ガスに生ずる圧力損失が燃焼器１４０による排気の加熱効果等を実質的に低下させず且つ排気の圧力変動の影響が燃焼室にまで及ぶことを低減するのに十分な抗力（抵抗）を生じさせることができるように、屈曲部１４５の構成を定めることが望ましい。
【００９９】
尚、排気の圧力変動の影響が燃焼室にまで及ぶことを低減することが可能である限り、突出部１４２に形成される屈曲部１４５の位置は特に限定されない。従って、突出部１４２の先端に屈曲部１４５を形成してもよい。この場合、開口部１４１は、突出部１４２の屈曲部１４５の燃焼室とは反対側の先端に形成される。
【０１００】
〈作動〉
上記のように、第７装置１０７においては、少なくとも１つの屈曲部１４５を突出部１４２に設けることにより、例えば内燃機関２００の出力変動等に伴う排気の圧力変動の影響が燃焼器１４０の燃焼室にまで及ぶことを低減する。その結果、第７装置１０７によれば、燃焼室における燃料の着火不良及び失火等の問題をより有効に低減することができる。
【０１０１】
尚、第７装置１０７において、突出部１４２の屈曲部１４５は、開口部１４１を通して導入管１２０の内部に供給される燃焼ガスの流動方向が導入管１２０の内部の開口部１４１の周囲における排気の流動方向と平行となるように構成され得る。この場合、開口部１４１が導入管１２０の下流側を向くこととなるので、例えば内燃機関２００の出力変動等に伴う排気の圧力変動の影響が燃焼室にまで及ぶ可能性を更に低減することができる。
【０１０２】
但し、上記の場合、開口部１４１を通して導入管１２０の内部に供給される燃焼ガスの流れが開口部１４１の周囲における排気の流れに沿う（平行となる）こととなる。従って、第１装置１０１及び第２装置１０２に関して上述したように、燃焼ガス方向と排気方向とが鋭角をなすことにより燃焼ガスと排気との混合を更に促進する効果はある程度は低下する。しかしながら、本発明に係る排気浄化装置によれば、燃焼器１４０の突出部１４２が導入管１２０の内部に突出していること及び導入管１２０が少なくとも１つの屈曲部１２１を有することにより、排気と燃焼ガスとの混合が有効に促進される。従って、全体としては、排気の圧力変動の影響が燃焼室にまで及ぶ可能性を低減して、燃焼器１４０における着火不良及び失火等の問題を低減しつつ、排気と燃焼ガスとの混合を促進して、燃焼ガスと排気とを全体的且つ均一に混合させることができる。
【０１０３】
更に、開口部１４１を通して導入管１２０の内部に供給される燃焼ガスの流れが開口部１４１の周囲における排気の流れに沿う（平行となる）ので、ベンチュリ効果によって開口部を介する導入管の内部への燃焼ガスの供給が促進される（吸い出し効果）。
【０１０４】
尚、図１０の（ｂ）に示すように、第７装置１０７もまた、開口部１４１を通して導入管１２０の内部に供給される燃焼ガスの流れを妨げて圧力損失を生じさせる構造を有する部材である抵抗部材１４４を更に備え得る。特に、抵抗部材１４４としてスリット、コンバージェント・ノズル、オリフィス又は縮管を採用した場合においては、開口部１４１を通して導入管１２０の内部に供給される燃焼ガスの流速が高まる。従って、上記のように開口部１４１を通して導入管１２０の内部に供給される燃焼ガスの流れが開口部１４１の周囲における排気の流れに沿う（平行となる）場合、抵抗部材１４４によるベンチュリ効果と相まって、開口部１４１を介する導入管１２０の内部への燃焼ガスの供給がより一層促進される。
【０１０５】
以上、本発明を説明することを目的として、特定の構成を有する幾つかの実施形態及び変形例につき、時に添付図面を参照しながら説明してきた。しかしながら、本発明の範囲は、これらの例示的な実施形態及び変形例に限定されると解釈されるべきではなく、特許請求の範囲及び明細書に記載された事項の範囲内で、適宜修正を加えることが可能であることは言うまでも無い。
【符号の説明】
【０１０６】
１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６及び１０７…排気浄化装置、１１１…排気浄化手段、１２０…導入管、１２１…屈曲部（導入管）、１２２…上流領域、１３０…排出管、１４０…燃焼器、１４１…開口部、１４２…突出部、１４３…燃焼室を含む部材、１４４…抵抗部材、１４５…屈曲部（突出部）、１５０…還元剤噴射手段、１６０…放熱板、２００…内燃機関、並びに２１０…排気管。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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