(57)【要約】【課題】排気管の保温性を向上させ、排気管内の堆積物の発生を抑制できるようにした、排気流通管の構造を提供する。【解決手段】排気浄化装置２０のケーシング２１の入口部２４に接続される排気流通管９の構造であって、外管８と、外管８内に外管８から離隔して備えられた内管７と、からなる二重管構造に形成され、外管８は、軸方向中間部に第１フランジ部８Ｆａを有し、ケーシング２１に対して着脱可能な外管本体８Ａと、ケーシング２１に入口部２４の周縁２１ｄから突設され、突出端部８Ｂａに第２フランジ部８Ｆｂを有するケーシング側外管８Ｂと、から構成され、内管７は、外管本体８Ａと結合して備えられ、両フランジ部８Ｆａ，８Ｆｂの結合時に外管本体８Ａ及び内管７の先端部がケーシング側外管８Ｂの内部を通ってケーシング側外管８Ｂの基端８Ｂｅまで到達するように長さ設定されている。【選択図】図１
2012002085.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気浄化装置のケーシングの入口部に接続される排気流通管の構造であって、
外管と、前記外管内に前記外管から離隔して備えられた内管と、からなる二重管構造に形成され、
前記外管は、軸方向中間部に第１フランジ部を有し、前記ケーシングに対して着脱可能な外管本体と、
前記ケーシングに前記入口部の周縁から突設され、突出端部に前記第１フランジ部と結合する第２フランジ部を有するケーシング側外管と、から構成され、
前記内管は、前記外管本体内で前記外管本体と結合して備えられ、
前記両フランジ部の結合時に前記外管本体及び前記内管の先端部が前記ケーシング側外管の内部を通って前記ケーシング側外管の基端まで到達するように長さ設定されている
ことを特徴とする、排気流通管の構造。
【請求項２】
前記内管の先端部には、先端に拡径した第１テーパ部が形成されている
ことを特徴とする、請求項１記載の排気流通管の構造。
【請求項３】
前記外管本体における前記第１フランジ部よりも後端側部分は、前記ケーシング側外管と同一径に形成され、
前記外管本体における前記第１フランジ部よりも先端側部分は、前記ケーシング側外管と重合するように前記ケーシング側外管の内径よりも挿通用のクリアランス分だけ小さい外径を有するように形成されている
ことを特徴とする、請求項２記載の排気流通管の構造。
【請求項４】
前記外管本体における前記第１フランジ部よりも後端側部分は、前記ケーシング側外管と同一径に形成され、
前記外管本体における前記第１フランジ部よりも先端側部分は、前記第１フランジ部の側から、前記ケーシング側外管から次第に離隔すると共に前記内管に次第に接近するように縮径した第２テーパ部と、前記内管の第１テーパ部に対応するように先端に拡径した第３テーパ部が形成されている
ことを特徴とする、請求項２記載の排気流通管の構造。
【請求項５】
前記排気浄化装置は選択還元型触媒を備え、
前記排気流通管は、前記排気浄化装置の上流に備えられ、還元剤を混合された排気を前記選択還元型触媒に供給する
ことを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載の排気流通管の構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気浄化装置、特に排気通路を流通する排気中に還元剤を混入し、これを下流側の選択還元型触媒に供給して排気を浄化する排気浄化装置に用いて好適の排気流通管の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関（以下、エンジンという）、中でもディーゼルエンジンの排気中には、大気汚染物質である煤等の粒子状物質（Particulate Matter、以下、ＰＭと略称する）やＮＯｘ等が含まれている。そこで、エンジンの排気通路に、ＰＭを捕集するためのパティキュレートフィルタ（Diesel Particulate Filter、以下、ＤＰＦと略称する）を設置し、大気中にＰＭが放出されないようにする技術が知られている。さらに、エンジンの排気通路に、ＮＯｘを除去するための選択還元型触媒（以下、ＳＣＲ触媒という）を設置し、還元剤としてアンモニアをＳＣＲ触媒に供給することにより、排気中のＮＯｘを還元して排気を浄化するようにした排気浄化装置が用いられている。
【０００３】
このＳＣＲ触媒を用いた排気浄化装置では、ＳＣＲ触媒の上流側の排気中に還元剤としての尿素水を供給することにより、排気熱によって尿素水から分解して生じたアンモニアがＳＣＲ触媒に供給される。ＳＣＲ触媒は、軸方向に互いに平行な微小な穴が複数連通したハニカム構造の担体に、触媒金属が担持されている。ＳＣＲ触媒に供給されたアンモニアは、一旦ＳＣＲ触媒に吸着し、このアンモニアと排気中のＮＯｘとの間の脱硝反応がＳＣＲ触媒によって促進されることによりＮＯｘの還元が行われる。
【０００４】
このようなＰＭの捕集及びＮＯｘの還元を効率的に行うため、ＤＰＦ及びＳＣＲ触媒を組み合わせ、排気浄化装置として用いるようにしたものが、例えば特許文献１などに提案されている。特許文献１に記載の排気浄化装置は、第１のケーシング内にＤＰＦを有する上流側排気浄化装置と、第１ケーシングの下流側に配設され第２のケーシング内にＳＣＲ触媒を有する下流側排気浄化装置と、第１のケーシング及び第２のケーシングを連結する中間パイプと、還元剤を噴射する噴射ノズルとで構成されている。
【０００５】
ところで、ＳＣＲ触媒は、活性温度以上の温度に保持されることにより触媒機能を発揮するため、ＳＣＲ触媒に流入する排気の温度が低下して活性温度よりも低下するのを抑制する必要がある。また、還元剤として噴射した尿素水は、排気の熱によってアンモニアに分解されるため、この点からも排気の温度低下を抑制する必要がある。
このため、例えば図４に示すように、ＳＣＲ触媒が収納されるケーシング５１及びケーシング５１と連結する中間パイプ４９をそれぞれ二重管の構造とし、内管４７ｂ，４８ｂ及び内ケーシング５１ｂと、外管４７ａ，４８ａ及び外ケーシング５１ａとの間にそれぞれ断熱空気層４７ｃ，４８ｃ及び５１ｃを設けて、中間パイプ４９及びケーシング５１からの放熱量を低減させる構造が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
また、一般に、中間パイプ４９はＳＣＲ触媒が収納されるケーシング５１への組み付け性を考慮して、例えば図４に示すように、中間パイプ本体４７と、ケーシング５１側に突設したケーシング側パイプ４８とに二分し、これらの中間パイプ本体４７とケーシング側パイプ４８とを、それぞれの端部に設けられたフランジを介して接続している。つまり、ケーシング５１の排気流入口５４に予め溶着されたケーシング側パイプ４８の端部に設けられたフランジ部４８ｆと、中間パイプ本体４７の端部に設けられたフランジ部４７ｆとを接続することにより、ケーシング側パイプ４８と中間パイプ本体４７との接続が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−２７４８７８号公報
【特許文献２】特開２００９−８５１７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、図４に示すように、中間パイプ本体４７が二重管構造の場合、内管４７ｂの先端部には、先端に拡径したテーパ部４７ｔが形成され、フランジ部４７ｆにおいて、内管４７ｂと外管４７ａは接触した状態となる。同様に、ケーシング側パイプ４８も二重管構造の場合、内管４８ｂの先端部には、先端に拡径したテーパ部４８ｔが形成され、フランジ部４８ｆにおいて、内管４８ｂと外管４８ａは接触した状態となる。
【０００９】
中間パイプ本体４７とケーシング側パイプ５２とがそれぞれのフランジ部４７ｆ，４８ｆを介して接続されると、接続部において、内管４７ｂの端部は外管４７ａに当接し支持され、内管４８ｂの端部は外管４８ａに当接し支持されるものの、内管４７ｂ，４８ｂの接続部内周において、両テーパ部４７ｔ，４８ｔによって谷間が形成され、この谷間には断熱空気層は形成されない。
【００１０】
一方、中間パイプ４９内には、ＤＰＦを備えた上流側排気浄化装置でＰＭが除去された排気と、その排気中に噴射された還元剤としての尿素水とが混合されて流通している。この還元剤としての尿素水を含んだ排気中では、排気熱により尿素水からアンモニアが分解発生され、このアンモニアがケーシング５１内に配設されたＳＣＲ触媒へ供給されることによってＮＯｘの還元が行われる。
【００１１】
しかし、中間パイプ本体４７とケーシング側パイプ５２との接続部に形成された谷間では、排気の流れが乱れて剥離渦を発生する。この排気中には、中間パイプ本体４７の上流側で噴射された還元剤としての尿素水が含まれているため、排気の流れに剥離渦が発生すると、剥離渦に捉えられた霧状の尿素水は、断熱空気層がなく、さらに放熱板となるフランジがある接続部の谷間において排気の放熱が促進される。排気熱の温度が低下すると、排気中に噴霧された尿素水の一部は接続部の谷間に付着し、水分が蒸発することによって固形化した尿素が堆積してしまう。このため、ケーシング５１内のＳＣＲ触媒へのアンモニア供給量が一時的に少なくなり、ＮＯｘの還元が少なくなるおそれが生じる。
【００１２】
さらに、このように排気が低温の状態で堆積した尿素は、高温の排気が流れてくると、急速に昇華されてアンモニアを発生させ、過度の量のアンモニアがＳＣＲ触媒に供給されることになる。これにより、ＳＣＲ触媒の下流側に設けられ余剰アンモニアを除去する後段酸化触媒で処理しきれなくなり、出口パイプからアンモニアが排出されるおそれがある。
【００１３】
本発明はこのような課題に鑑み案出されたもので、排気管の保温性を向上させ、排気管内の堆積物の発生を抑制できるようにした、排気流通管の構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明の排気流通管の構造は、排気浄化装置のケーシングの入口部に接続される排気流通管の構造であって、外管と、前記外管内に前記外管から離隔して備えられた内管と、からなる二重管構造に形成され、前記外管は、軸方向中間部に第１フランジ部を有し、前記ケーシングに対して着脱可能な外管本体と、前記ケーシングに前記入口部の周縁から突設され、突出端部に前記第１フランジ部と結合する第２フランジ部を有するケーシング側外管と、から構成され、前記内管は、前記外管本体内で前記外管本体と結合して備えられ、前記両フランジ部の結合時に前記外管本体及び前記内管の先端部が前記ケーシング側外管の内部を通って前記ケーシング側外管の基端まで到達するように長さ設定されていることを特徴としている。
【００１５】
前記内管の先端部には、先端に拡径した第１テーパ部が形成されていることが好ましい。
このとき、前記外管本体における前記第１フランジ部よりも後端側部分は、前記ケーシング側外管と同一径に形成され、前記外管本体における前記第１フランジ部よりも先端側部分は、前記ケーシング側外管と重合するように前記ケーシング側外管の内径よりも挿通用のクリアランス分だけ小さい外径を有するように形成されていることが好ましい。
【００１６】
また、前記外管本体における前記第１フランジ部よりも後端側部分は、前記ケーシング側外管と同一径に形成され、前記外管本体における前記第１フランジ部よりも先端側部分は、前記第１フランジ部の側から、前記ケーシング側外管から次第に離隔すると共に前記内管に次第に接近するように縮径した第２テーパ部と、前記内管の第１テーパ部に対応するように先端に拡径した第３テーパ部が形成されていることが好ましい。
【００１７】
前記排気浄化装置は選択還元型触媒を備え、前記排気流通管は、前記排気浄化装置の上流に備えられ、還元剤を混合された排気を前記選択還元型触媒に供給することが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の排気流通管の構造によれば、内管はその先端部がケーシング側外管の基端まで到達するように長さ設定されており、第１及び第２フランジ部の結合部においても継目なく連続している。このため、フランジ結合部において、内管に谷間のような段差面が生じることを解消でき、剥離渦の発生を抑えながら排気をケーシング内に円滑に流入させることができる。これにより、排気中に噴霧された還元剤（例えば、尿素水）が、排気流通管内部へ付着して堆積することを抑制することができる。
【００１９】
また、フランジ結合部では、各フランジ部が放熱板となり放熱が促進されてしまうが、本発明にかかる排気流通管の構造によれば、フランジ結合部においても内管と外管本体の間に断熱空気層を形成することができるため、放熱を抑制することができる。さらに、内管の先端部に第１テーパ部が形成されている場合、排気の流れを乱すことなく、よりスムーズにケーシング内に排気を流入させることができる。
【００２０】
これにより、気流の乱れが抑制され、併せて排気熱の放熱も抑制されるため、排気流通管の内管内部において、排気中に噴霧された還元剤（例えば、尿素水）が付着して固形化することによる堆積をより抑制することができ、還元剤を安定してケーシング内の排気浄化装置の例えば選択還元型触媒に供給することができる。そして、内管に還元剤が堆積しないため、例えば、選択還元型触媒の下流に装備される後段酸化触媒で処理できないほどの量の還元剤（例えば、アンモニア）の発生を抑制し、還元剤の大気中への排出を抑制することができる。
【００２１】
また、外管本体における第１フランジ部よりも下流側部分が、ケーシング側外管と重合するように形成されている場合、第１フランジ部の下流側においても内管と外管本体との間に断熱空気層を形成することができるため、断熱性が向上する。
また、外管本体に第２テーパ部と第３テーパ部とが形成されている場合、排気流通管の組み付け時に、配管の傾きが許容されるため、組み立て性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１（ａ）は本発明の第１実施形態にかかる排気流通管の構造を示す模式的な断面図（図３のＸ−Ｘ矢視断面図）、図１（ｂ）は図１（ａ）の部分拡大図である。
【図２】図２（ａ）は本発明の第２実施形態にかかる排気流通管の構造を示す模式的な断面図（図３のＸ−Ｘ矢視断面図）、図２（ｂ）は図２（ａ）の部分拡大図である。
【図３】本発明の第１及び第２実施形態にかかる排気流通管を用いた排気浄化装置を車両への配置状態で示す全体構成図である。
【図４】従来の課題を説明する模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
〔第１実施形態〕
本発明の第１実施形態にかかる排気流通管の構造について、図１及び図３を用いて説明する。
まず、本実施形態にかかる排気流通管を用いた排気浄化装置を車両への配置状態で示す全体構成図である図３を用いて、本実施形態にかかる排気浄化装置を説明する。本実施形態の排気浄化装置はトラックに搭載されており、図３ではトラックへの搭載状態での内燃機関１及び排気浄化装置２の配置を示しており、トラックの床下要部を二点鎖線で示している。なお、以下の説明では、車両を主体として前後方向及び左右方向を規定する。
【００２４】
内燃機関１は、ラダーフレーム３０の左右のサイドレール３０ａ間に位置し、ここでは直列６気筒機関として構成されている。内燃機関１の各気筒には燃料噴射弁３１が設けられ、各燃料噴射弁３１はコモンレール３２から加圧燃料を供給され、開弁に伴って対応する気筒の筒内に燃料を噴射する。
内燃機関１の吸気側には吸気マニホールド３３が装着され、吸気マニホールド３３に接続された吸気通路３４には、上流側よりエアクリーナ３５，ターボチャージャ３６のコンプレッサ３６ａ及びインタークーラ３７が設けられている。また、内燃機関１の排気側には排気マニホールド３８が装着され、排気マニホールド３８には、コンプレッサ３６ａと同軸上に連結されたターボチャージャ３６のタービン３６ｂが接続されている。タービン３６ｂには排気通路３９が接続され、排気通路３９の途中に排気浄化装置２が設けられている。
【００２５】
排気通路３９は、右側のサイドレール３０ａの下側において後方に向けて延設されている。一般的なトラックでは、そのまま排気通路３９が車体後部まで延設されて、この排気通路３９の途中に排気浄化装置２の各構成部材が直列配置されるが、本実施形態のトラックでは荷台の長さの関係で床下の前後スペースに制限があるため、排気通路３９を右側に取り回して側方排気している。この排気通路３９の取り回しの関係により、排気通路３９の途中に設置された排気浄化装置２はサイドレール３０ａの外側に配置されている。以下、詳述する。
【００２６】
排気通路３９の中流部には、排気の流れが車両の長手方向（車長方向）を向くように配置され、前後方向に沿った円筒状のケーシング１１を有する上流側排気浄化装置１０が、右側のサイドレール３０ａの下側に接続されている。ケーシング１１の内部の上流側には前段酸化触媒１２が配置され、下流側には排気中に含まれる煤等の粒子状物質（Particulate Matter、以下、ＰＭと略称する）を捕集するためのパティキュレートフィルタ（Diesel Particulate Filter、以下、ＤＰＦと略称する）１３が配置され、さらにＤＰＦ１３の下流側には混合室と称される排気流出空間１４が形成されている。
【００２７】
ケーシング１１の排気流出空間１４には、ケーシング１１を左右方向に貫通するように中間パイプ（排気流通管）９が配設されている。本実施形態にかかる排気浄化装置２では、中間パイプ９の上流端がケーシング１１を貫通するように配設され、中間パイプ９の排気流出空間１４内への露出部分（挿入部分）に中間パイプ９の内外を連通させる多数の孔（図示略）が貫設されており、これらの孔を介して排気流出空間１４内と中間パイプ９内とを相互に連通している。
【００２８】
ケーシング１１の側壁面で中間パイプ９の上流端には、電磁式のノズル１５が固定されており、ノズル１５の噴霧口１５ａは排気流出空間１４内に突設されている。ノズル１５は、図示しないタンクから圧送される還元剤としての尿素水を中間パイプ９内に任意に噴射可能に構成されている。上記した内燃機関１の各気筒の燃料噴射弁３１やノズル１５等のデバイス類及び図示しないセンサ類はＥＣＵ（電子コントロールユニット）４２に接続されており、燃料噴射弁３１やノズル１５等のデバイス類は、センサ類からの検出情報に基づいてＥＣＵ４２により駆動制御される。
【００２９】
上流側排気浄化装置１０内の前段酸化触媒１２及びＤＰＦ１３を通過した排気は、これらの孔等の出口部を介して中間パイプ９内へ導入される。中間パイプ９内へ流入した排気は、ノズル１５から還元剤としての尿素水が噴霧供給され、中間パイプ９内において排気と混合される。中間パイプ９の下流端は、下流側排気浄化装置２０の円筒状の筒状ケーシング（ケーシング）２１の外周面に溶接されており、中間パイプ９内を流通した排気は、下流側排気浄化装置２０内へ導入される。下流側排気浄化装置２０は、右側のサイドレール３０ａの外側で、車長方向に対して上流側排気浄化装置１０の側方に、排気の流れが車幅方向を向くように配置されて、平面視でＴ字型の配置となっている。
【００３０】
下流側排気浄化装置２０は、車幅方向に沿った筒状ケーシング２１の内部に、アンモニアの供給により排気中に含まれるＮＯｘを還元して排気を浄化する選択還元型触媒（ＳＣＲ触媒）２２と、余剰アンモニアを除去する後段酸化触媒２３とを備えて構成されている。さらに、下流側排気浄化装置２０には、排気通路３９の一部である出口パイプ２９が設けられ、出口パイプ２９は右側に湾曲形成されて車体側方に開口している。
【００３１】
本実施形態にかかる下流側排気浄化装置２０は、ケーシング２１の内部に、アンモニアの供給により排気中に含まれるＮＯｘを還元して排気を浄化する選択還元型触媒（ＳＣＲ触媒）２２と、余剰アンモニアを除去する後段酸化触媒２３とが、それぞれ２つずつ、ケーシング２１の軸方向に直列に配設されている。
この２つのＳＣＲ触媒２２は間隔をあけて配設されており、これらＳＣＲ触媒２２の相互間の空間（第１空間）Ｓ１に、排気の入口部２４が設けられている。２つのＳＣＲ触媒２２は、入口部２４を挟んで向かい合わせになるように配設されており、ＳＣＲ触媒２２の下流側には後段酸化触媒２３がそれぞれ配設されている。後段酸化触媒２３は、それぞれの下流側からケーシング２１の端面まで間隔があくように設定されており、ケーシング２１の両端にはそれぞれ空間（第２空間）Ｓ２が設けられている。この第２空間Ｓ２にはそれぞれ排気の出口部（図示せず）が設けられており、ＳＣＲ触媒２２及び後段酸化触媒２３を通過した排気は、出口部２６から出口パイプ２９を介して大気中へ排出される。
【００３２】
ここで、本実施形態にかかる中間パイプ（排気流通管）の構造について、図１を用いて説明する。図１（ａ）は本実施形態にかかる中間パイプの構造を説明する模式的な断面図であり、図３のＸ−Ｘ矢視断面図である。図１（ｂ）は図１（ａ）の部分拡大図である。
図１（ａ）に示すように、本実施形態にかかる中間パイプ９は、ＳＣＲ触媒２２が備えられる下流側排気浄化装置２０のケーシング２１の入口部２４（図３参照）においてケーシング２１内の空間（第１空間）Ｓ１と連通するように接続されている。中間パイプ９は、外管８と、外管８内に外管８から離隔して備えられた内管７とからなる二重管構造に形成されている。
【００３３】
外管８は、図１（ｂ）に示すように、ケーシング２１に対して着脱可能に構成された外管本体８Ａと、ケーシング２１に入口部２４の周縁２１ｄから突出して固設されたケーシング側外管８Ｂとから構成されている。
ケーシング側外管８Ｂは、軸方向に同一径の円筒状に形成され、ケーシング２１内の第１空間Ｓ１に連通するようにケーシング２１の入口部２４周縁２１ｄに突設されており、突出端部８Ｂａにはフランジ部（第２フランジ部）８Ｆｂがケーシング側外管８Ｂの外周と周溶接等により固設されている。
【００３４】
外管本体８Ａは、先端部から軸方向に所定距離だけ離隔した部分（軸方向中間部）に、フランジ部（第１フランジ部）８Ｆａが外管本体８Ａの外周と周溶接等により固設されている。外管本体８Ａは、そのフランジ部８Ｆａをケーシング側外管８Ｂのフランジ部８Ｆｂに結合されて組み付けられる。また、外管本体８Ａは、両フランジ部８Ｆａ，８Ｆｂの結合時に、その先端部８Ａａがケーシング側外管８Ｂの内部を通って、ケーシング側外管８Ｂの基端８Ｂｅ、つまり、筒状ケーシング２１の入口部２４の周縁２１ｄまで到達する長さに設定されている。したがって、外管本体８Ａのフランジ部８Ｆａが配設される位置である上記所定距離は、ケーシング側外管８Ｂの軸方向長さに相当する。
【００３５】
また、外管本体８Ａは、第１フランジ部８Ｆａよりも上流側（上流側排気浄化装置側）部分まではケーシング側外管８Ｂと同一径の円筒状に形成され、外管本体８Ａの第１フランジ部８Ｆａよりも下流側（筒状ケーシング２１側）部分は、ケーシング側外管８Ｂと重合し得るようにケーシング側外管８Ｂの内径よりも挿通用のクリアランス分だけ小さい外径を有する円筒状に形成されている。そして、外管本体８Ａの第１フランジ部８Ｆａの内側部分における、これらの互いに径の異なる上流側部分と下流側部分との間には、下流側へ向けて縮径したテーパ部８ｔが形成されている。
【００３６】
一方、内管７は、外管本体８Ａとの間に配設された複数のブッシュＢを介して、外管本体８Ａの内周面から離隔して外管本体８Ａに結合されている。内管７も外管本体８Ａと同様、両フランジ部８Ｆａ，８Ｆｂの結合時に、その先端部７ａがケーシング側外管８Ｂの内部を通ってケーシング側外管８Ｂの基端８Ｂｅまで到達する長さに設定されている。また、内管７は、先端部７ａ付近までは一定の内径を有する円筒状で形成されており、先端部７ａには、先端へ向けて拡径した第１テーパ部７ｔ1が形成され、この第１テーパ部の下流側の端部は、外管本体８Ａに当接し支持されている。
【００３７】
本実施形態にかかる中間パイプ（排気流通管）９は上述のように構成されているため、排気は以下のように流通する。
まず、上流側排気浄化装置１０内の前段酸化触媒１２及びＤＰＦ１３を通過した排気は、孔等の出口部を介して中間パイプ９内へ導入され、ノズル１５から中間パイプ９内へ流入した排気中へ還元剤としての尿素水が噴射される（図３参照）。噴射された尿素水（還元剤）は、中間パイプ９内で排気中に拡散され、排気と混合し、排気熱によって分解されてアンモニア（還元剤）を生じ、下流側排気浄化装置２０内のＳＣＲ触媒２２へ還元剤としてのアンモニアが供給されることによって、排気中のＮＯｘの還元が行われる。
【００３８】
このとき、本実施形態にかかる中間パイプ９の構造によれば、内管７はその先端部７ａがケーシング側外管８Ｂの基端８Ｂｅまで到達するように長さ設定されており、第１及び第２フランジ部８Ｆａ，８Ｆｂの結合部においても継目なく連続している。このため、フランジ結合部において、内管７に谷間のような段差面が生じることを解消でき、剥離渦の発生を抑えながら排気を筒状ケーシング２１内に円滑に流入させることができる。さらに、内管７には、筒状ケーシング２１の入口部２４に向けて第１テーパ部Ｔ１が形成されているため、よりスムーズに筒状ケーシング２１内に排気を流入させることができる。
【００３９】
また、フランジ結合部では、各フランジ部８Ｆａ，８Ｆｂが放熱板となり放熱が促進されてしまうが、フランジ結合部においても、内管７と外管本体８Ａとの間に断熱空気層を形成することができるため、フランジ結合部からの放熱も抑制することができる。
このように、本実施形態にかかる中間パイプ９の構造によれば、気流の乱れが抑制され、併せて排気熱の放熱も抑制されるため、中間パイプ９の内管７内部において、排気中に噴霧された尿素水（還元剤）が付着して固形化することによる堆積を抑制することができ、還元剤を安定して下流側排気浄化装置２０のケーシング２１内に配設されるＳＣＲ触媒に供給することができる。そして、内管７に尿素水が堆積しないため、ＳＣＲ触媒２２の下流側に装備され、余剰アンモニア（還元剤）を除去する後段酸化触媒２３で処理できないほどの量の還元剤としてのアンモニアの発生を抑制し、出口パイプ２９から大気中へアンモニアが排出されることを抑制することができる。
【００４０】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態にかかる中間パイプ（排気流通管）の構造について、図２を用いて説明する。なお、第１実施形態と同じ部材等は、第１実施形態の説明と同一の符号を付し、重複する説明は省略する。図２（ａ）は本実施形態にかかる中間パイプの構造を説明する模式的な断面図であり、図３のＸ−Ｘ矢視断面図である。図２（ｂ）は図２（ａ）の部分拡大図である。
【００４１】
図２に示すように、本実施形態にかかる中間パイプ９の構造は、外管本体８Ａ´に関連する部分を除いて第１実施形態のものと同様に構成されている。
本実施形態にかかる外管本体８Ａ´は、第１フランジ部８Ｆａよりも上流側（上流側排気浄化装置側）部分まではケーシング側外管８Ｂと同一径の円筒状に形成され、外管本体８Ａ´の第１フランジ部８Ｆａよりも下流側（ケーシング２１側）部分で、且つケーシング側外管８Ｂの突出端部８Ｂａよりも上流側の部分には、第２テーパ部８ｔ2が形成されている。第２テーパ部８ｔ2は、第１フランジ部８Ｆａの側から、ケーシング側外管８Ｂから次第に離隔するとともに内管７に次第に接近するように縮径して形成されている。
【００４２】
外管本体８Ａ´の第２テーパ部８ｔ2の下流側は、内管７と離隔せずに一定の内径を有する円筒状に形成されて内管７に結合されている。外管本体８Ａ´の先端部８Ａａ´には、内管７の第１テーパ部７ｔ1に対応する部分に、第１テーパ部７ｔ1と離隔せずに結合され、先端に拡径した第３テーパ部８ｔ3が形成され、この第３テーパ部８ｔ3の下流側の端部には、内管７の第１テーパ部７ｔ1の下流側の端部が当接されている。
【００４３】
本実施形態にかかる中間パイプ（排気流通管）９は上述のように構成されているため、第１実施形態に示す中間パイプ９の構造についての効果に加え、一体形成されている外管本体８Ａ´及び内管７をケーシング側外管８Ｂへ差し込む際に、パイプを傾けながら挿入することができるため、組み立て性が向上する。
【００４４】
〔その他〕
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記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種々変形することが可能である。
【００４５】
例えば、上記実施形態では、下流側排気浄化装置のケーシング２１内部に、ＳＣＲ触媒２２と後段酸化触媒２３とをそれぞれ２つずつ、軸方向に直列に配設し、２つのＳＣＲ触媒２２の相互間の第１空間Ｓ１に排気入口部２４が設けられ、この空間Ｓ１に中間パイプが接続される構造となっているが、これに限られるものではない。ケーシング内部の一端側から順にＳＣＲ触媒と後段酸化触媒とを直列に配設し、ケーシングの一端側に排気入口を設け、他端側に排気出口を設けて、排気入口に中間パイプを接続する構成とすることもできる。
【００４６】
また、内管は、外管から離隔して備えられていればよいため、ブッシュは必須のものではない。例えば、パイプ長が短ければ内管と外管のそれぞれの端部を結合するだけでもよく、また、ブッシュの代わりにリング等を介在させてもよい。
また、内管には第１テーパ部７ｔ1が形成されていなくてもよく、この場合は、断熱空気層を筒状ケーシングの周縁まで形成することができるため、断熱性が向上する。
【００４７】
また、上記実施形態では、排気流通管（中間パイプ）９がケーシング２１の上流側に設けられ、排気がケーシング２１に流入する構成であるため、外管本体８Ａの下流側のケーシング側外管８Ｂに挿入される側を先端側、外管本体８Ａの上流側を後端側としている。これに対して、排気流通管はケーシング２１の下流側に排気の流出のために設けられてもよく、この場合は、上記実施形態とは逆の構成となり、外管本体の上流側のケーシング側外管に挿入される側が先端側、外管本体の下流側が後端側となる。
【符号の説明】
【００４８】
１  内燃機関（エンジン）
２  排気浄化装置
７  内管
７ｔ1  第１テーパ部
８  外管
８Ａ，８Ａ´  外管本体
８Ｂ  ケーシング側外管
８ｔ2  第２テーパ部
８ｔ3  第３テーパ部
９  中間パイプ（排気流通管）
１０  上流側排気浄化装置
１２  前段酸化触媒
１３  ＤＰＦ（ディーゼルパティキュレートフィルタ）
１４  排気流出空間
１５  ノズル
２０  下流側排気浄化装置
２１  筒状ケーシング（ケーシング）
２２  ＳＣＲ触媒（選択還元型触媒）
２３  後段酸化触媒
２４  入口部
【図１】
2012002085.tif 000003
【図２】
2012002085.tif 000004
【図３】
2012002085.tif 000005
【図４】
2012002085.tif 000006