(57)【要約】【課題】熱負荷を受けたときの逃げを用意することで、ミキサーの旋回翼の板厚を薄くすることのできる、内燃機関の排気浄化装置を提供すること。【解決手段】内燃機関の排気浄化装置５は、内燃機関１の排気管２に設けられて排ガスを拡散するためのミキサー２０を備え、ミキサーは、ミキサーの中心軸２３から排気管の内周部に向かって延びる翼部３１と、翼部の外方縁から排気管の内周面とほぼ平行に張り出す連結部３２とからなる旋回翼３０を複数備え、旋回翼は、翼部と連結部とを連ねる屈曲部３３にスリット３４を備え、連結部の先端に突起３５を備え、隣接する一方の旋回翼のスリットに、他方の旋回翼の突起を挿入することにより、複数の旋回翼が連結されたとき、複数の連結部によってミキサーの環状枠２２が構成される。【選択図】図６
2013130128.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路に設けられて排ガスを拡散するためのミキサーを備え、
前記ミキサーは、当該ミキサーの中心部から前記排気通路の内周部に向かって延びる翼部と、前記翼部の外方縁から前記排気通路の内周面とほぼ平行に張り出す連結部とからなる旋回翼を複数備え、
前記旋回翼は、前記翼部と前記連結部とを連ねる屈曲部にスリットを備え、前記連結部の先端に突起を備え、
隣接する一方の旋回翼の前記スリットに、他方の旋回翼の前記突起を挿入することにより、複数の前記旋回翼が連結されたとき、複数の前記連結部によって前記ミキサーの環状枠が構成される、
内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】
前記ミキサーは、前記排気通路の内周部と嵌合する外側リングをさらに備え、前記外側リングに前記環状枠が圧入される、請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項３】
前記スリットおよび前記突起は、前記屈曲部および前記連結部のそれぞれ両端に設けられる、請求項１または２に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】
前記スリットおよび前記突起は、前記屈曲部および前記連結部のそれぞれ中央に設けられる、請求項１または２に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項５】
前記排気通路の上流側から下流側に向けて、尿素供給手段、前記ミキサー、ＳＣＲ触媒の順に配置される、請求項１〜４のいずれか１項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項６】
内燃機関の排気通路に設けられて排ガスを拡散するためのミキサーの製造方法であって、
前記当該ミキサーの中心部から前記排気通路の内周部に向かって延びる翼部と、前記翼部の外方縁から前記排気通路の内周面とほぼ平行に張り出す連結部とからなり、前記翼部と前記連結部とを連ねる屈曲部にスリットを備え、前記連結部の先端に突起を備える旋回翼を複数用意し、
隣接する一方の旋回翼の前記スリットに、他方の旋回翼の前記突起を挿入して、複数の前記旋回翼を連結することにより、複数の前記連結部によって環状枠が構成されるミキサーフレームを組み立て、
前記ミキサーフレームを外側リングに圧入する、
ミキサーの製造方法。
【請求項７】
内燃機関の排気通路に設けられて排ガスを拡散するためのミキサーの製造方法であって、
前記当該ミキサーの中心部から前記排気通路の内周部に向かって延びる翼部と、前記翼部の外方縁から前記排気通路の内周面とほぼ平行に張り出す連結部とからなり、前記翼部と前記連結部とを連ねる屈曲部にスリットを備え、前記連結部の先端に突起を備える旋回翼を複数用意し、
隣接する一方の旋回翼の前記スリットに、他方の旋回翼の前記突起を挿入して、複数の前記旋回翼を連結することにより、複数の前記連結部によって環状枠が構成されるミキサーフレームを組み立て、
前記ミキサーフレームを外側リングに嵌合し、
前記ミキサーフレームの中心部を軸を用いて溶接した後、
前記外側リングから抜き取る、
ミキサーの製造方法。
【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に関する。詳しくは、液体と排ガスとの攪拌に用いるミキサーを備えた、内燃機関の排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、内燃機関の排気浄化装置に用いる、複数の旋回翼で構成されるミキサーが知られている。
この種のミキサーには、ミキサーの中央部が塞がれたものがある。
また、ミキサーの中央部にホール状の穴（センターホール）を設けたものもある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１１１９２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
中央部が塞がれたタイプの従来のミキサーは、放射状に配置される複数の旋回翼の内方縁部が、ミキサーの中央部に集合して溶接で接合される。また、複数の旋回翼の外方縁部が、ミキサーの外側リングの内周面に溶接で接合される。
【０００５】
センターホールタイプのミキサーは、放射状に配置される複数の旋回翼の内方縁部が、ミキサーの中央部に配置されて、センターホールを有する内側リングの外周面に溶接で接合される。また、複数の旋回翼の外方縁部が、ミキサーの外側リングの内周面に溶接で接合される。
【０００６】
中央部が塞がれたタイプの従来のミキサーも、センターホールタイプのミキサーも、複数の旋回翼の内方縁部および外方縁部が、いずれも溶接で接合されることでミキサーが構成される。すなわち、ミキサーの旋回翼は、内外両縁部で拘束された構造である。
【０００７】
ミキサーは、内燃機関の排気管内で高温にさらされる。そのため、旋回翼は、熱負荷を受ける。
旋回翼が、内外両縁部で拘束された構造であると、熱負荷を受けたときに逃げがないので、熱変形しやすい構造であるといえる。
そのため、ミキサーの旋回翼の板厚は、熱負荷を受けても熱変形を生じにくい、適切な板厚に設定する必要がある。
【０００８】
しかしながら、ミキサーの旋回翼の板厚を、そのような板厚に設定することは、旋回翼の板厚増加に繋がる。すなわち、熱の影響を考慮しない場合に旋回翼がその形状を維持するのに必要な板厚に比べて、旋回翼の板厚は、極めて厚くなる。
【０００９】
旋回翼の板厚増加にともない、ミキサー全体の旋回翼間の流路が縮小する。そのため、ミキサーの圧力損失が増加する。
【００１０】
旋回翼の板厚増加にともない、ミキサー全体の旋回翼のヒートマスが増加する。
ＳＣＲ触媒のＮＯｘ浄化性能は温度依存し、高温でより高い浄化率を発揮する。そのため、ミキサー全体の旋回翼のヒートマスが増加することは、排ガス温度の低下に繋がり、結果として、ＮＯｘの浄化率が悪化する。
【００１１】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、熱負荷を受けたときの逃げを用意することで、ミキサーの旋回翼の板厚を薄くすることのできる、内燃機関の排気浄化装置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】
【００１２】
本発明の内燃機関の排気浄化装置（例えば、後述の排気浄化装置５）は、内燃機関（例えば、後述の内燃機関１）の排気通路（例えば、後述の排気管２）に設けられて排ガスを拡散するためのミキサー（例えば、後述のミキサー２０）を備え、前記ミキサーは、当該ミキサーの中心部（例えば、後述の中心軸２３）から前記排気通路の内周部に向かって延びる翼部（例えば、後述の翼部３１）と、前記翼部の外方縁から前記排気通路の内周面とほぼ平行に張り出す連結部（例えば、後述の連結部３２）とからなる旋回翼（例えば、後述の旋回翼３０）を複数備え、前記旋回翼は、前記翼部と前記連結部とを連ねる屈曲部（例えば、後述の屈曲部３３）にスリット（例えば、後述のスリット３４）を備え、前記連結部の先端に突起（例えば、後述の突起３５）を備え、隣接する一方の旋回翼の前記スリットに、他方の旋回翼の前記突起を挿入することにより、複数の前記旋回翼が連結されたとき、複数の前記連結部によって前記ミキサーの環状枠（例えば、後述の環状枠２２）が構成される。
【００１３】
この発明によれば、熱負荷を受けたときの逃げを用意することで、ミキサーの旋回翼の板厚を薄くすることができる。
具体的には、連結部の突起を屈曲部のスリットに挿入することで、複数の前記旋回翼が連結され、複数の連結部によってミキサーの環状枠が構成される。すなわち、隣接する旋回翼どうしは、連結部を介して、溶接（ロウ付け等）で接合されていない。つまり、隣接する旋回翼どうしは、連結部が非拘束状態である。
そのため、隣接する旋回翼どうしは、高温の排ガスから熱負荷を受けたとき、突起とスリットとのクリアランスによって、熱変形に伴う応力を逃がすことができる。したがって、旋回翼の板厚を薄くすることができ、圧力損失を低減することができ、ヒートマスを低減することができる。
【００１４】
また、例えば環状枠に、旋回翼をそれぞれ溶接（ロウ付け等）する場合は、旋回翼間の間隔を均一にするには専用の冶具などを用いる必要がある。これに対して、連結部を有する旋回翼の場合は、連結部によって旋回翼間の間隔が均一に規定される。そのため、冶具などが不要で工程の削減が図れる。また、旋回翼間の均一な間隔を正確に設定できるので、ミキサーの円周方向に沿って排ガスの拡散を最適に行うことができる。
また、ミキサーを構成する溶接（ロウ付け等）部位を削減することができる。
ミキサーの外側リングが不要になり、外側リングを削減することができる。
旋回翼の板厚減、溶接（ロウ付け等）部位の削減、外側リングの削減により、コストを削減することができる。
【００１５】
この場合、前記ミキサーは、前記排気通路の内周部と嵌合する外側リング（例えば、後述のリング部材４０）をさらに備え、前記外側リングに前記環状枠が圧入される、ことが好ましい。
【００１６】
この発明によれば、外側リングに環状枠が圧入されたミキサーは、それだけで実質的に完全一体化した状態となる。そのため、必要に応じて、中心部に軸を溶接してもよく、また、中心部に軸を溶接しなくてもよい。
ミキサーを内燃機関の排気通路内に設置する際、外側リングの外径は、環状枠の外径に比べて精度が出しやすいので、排気通路内に確実に嵌合することができる。
【００１７】
この場合、前記スリットおよび前記突起は、前記屈曲部および前記連結部のそれぞれ両端に設けられる、ことが好ましい。
【００１８】
この発明によれば、屈曲部の両端に設けられるスリットに、連結部の両端に設けられる突起を挿入するので、より一層精度の高い連結を達成することができる。
【００１９】
この場合、前記スリットおよび前記突起は、前記屈曲部および前記連結部のそれぞれ中央に設けられる、ことが好ましい。
【００２０】
この発明によれば、スリットおよび突起の個数が最少数であるので、圧力損失を低減することができる。
特に、旋回翼の前端部と後端部に、スリットおよび突起が存在しないので、圧力損失を効果的に低減することができる。
【００２１】
この場合、前記排気通路の上流側から下流側に向けて、尿素供給手段（例えば、後述の尿素水噴射装置１０）、前記ミキサー、ＳＣＲ触媒（例えば、後述のＮＯｘ浄化触媒５０）の順に配置される、ことが好ましい。
【００２２】
この発明によれば、ＳＣＲ触媒に供給される尿素を適切に攪拌することができる。
また、ヒートマスが低いので、ＳＣＲ触媒の暖機促進および保温を行うことができる。その結果、浄化性能を向上させることができる。
【００２３】
本発明のミキサーの製造方法は、内燃機関の排気通路に設けられて排ガスを拡散するためのミキサーの製造方法であって、
前記ミキサーの中心部から前記排気通路の内周部に向かって延びる翼部と、前記翼部の外方縁から前記排気通路の内周面とほぼ平行に張り出す連結部とからなり、前記翼部と前記連結部とを連ねる屈曲部にスリットを備え、前記連結部の先端に突起を備える旋回翼を複数用意し、
隣接する一方の旋回翼の前記スリットに、他方の旋回翼の前記突起を挿入して、複数の前記旋回翼を連結することにより、複数の前記連結部によって環状枠が構成されるミキサーフレーム（例えば、後述のミキサーフレーム２１）を組み立て、
前記ミキサーフレームを外側リングに圧入する。
【００２４】
この発明によれば、ミキサーフレームを容易に組み立てることができる。
また、熱負荷を受けたときの逃げを用意することで、ミキサーの旋回翼の板厚を薄くすることができる。
また、例えば環状枠に、旋回翼をそれぞれ溶接（ロウ付け等）する場合は、旋回翼間の間隔を均一にするには専用の冶具などを用いる必要がある。これに対して、連結部を有する旋回翼の場合は、連結部によって旋回翼間の間隔が均一に規定される。そのため、冶具などが不要で工程の削減が図れる。
また、ミキサーを構成する溶接（ロウ付け等）部位を削減することができる。
旋回翼の板厚減、溶接（ロウ付け等）部位の削減により、コストを削減することができる。
【００２５】
本発明のミキサーの製造方法は、内燃機関の排気通路に設けられて排ガスを拡散するためのミキサーの製造方法であって、
前記ミキサーの中心部から前記排気通路の内周部に向かって延びる翼部と、前記翼部の外方縁から前記排気通路の内周面とほぼ平行に張り出す連結部とからなり、前記翼部と前記連結部とを連ねる屈曲部にスリットを備え、前記連結部の先端に突起を備える旋回翼を複数用意し、
隣接する一方の旋回翼の前記スリットに、他方の旋回翼の前記突起を挿入して、複数の前記旋回翼を連結することにより、複数の前記連結部によって環状枠が構成されるミキサーフレームを組み立て、
前記ミキサーフレームを外側リングに嵌合し、
前記ミキサーフレームの中心部を軸を用いて溶接した後、
前記外側リングから抜き取る。
【００２６】
この発明によれば、ミキサーフレームを容易に組み立てることができる。
また、熱負荷を受けたときの逃げを用意することで、ミキサーの旋回翼の板厚を薄くすることができる。
また、例えば環状枠に、旋回翼をそれぞれ溶接（ロウ付け等）する場合は、旋回翼間の間隔を均一にするには専用の冶具などを用いる必要がある。これに対して、連結部を有する旋回翼の場合は、連結部によって旋回翼間の間隔が均一に規定される。そのため、冶具などが不要で工程の削減が図れる。
また、ミキサーを構成する溶接（ロウ付け等）部位を削減することができる。
ミキサーの外側リングが不要になり、外側リングを削減することができる。
旋回翼の板厚減、溶接（ロウ付け等）部位の削減、外側リングの削減により、コストを削減することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、熱負荷を受けたときの逃げを用意することで、ミキサーの旋回翼の板厚を薄くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の内燃機関の排気浄化装置の一実施形態を示す概略的構成図である。
【図２】図１に示す排気浄化装置に取り付けたミキサーの第１実施形態の正面図である。
【図３】図２に示すミキサーの取り付け前の状態の正面図である。
【図４】図３に示すミキサーの側面図である。
【図５】図３に示すミキサーの前面側から見た斜視図である。
【図６】図３に示すミキサーの２枚の旋回翼の斜視図である。
【図７】図１に示す排気浄化装置に用いるミキサーの第２実施形態の正面図である。
【図８】図７に示すミキサーを排気浄化装置に取り付けた正面図である。
【図９】図１に示す排気浄化装置に用いるミキサーの第３実施形態の正面図である。
【図１０】図９に示すミキサーの側面図である。
【図１１】図９に示すミキサーの前面側から見た斜視図である。
【図１２】図９に示すミキサーの２枚の旋回翼の斜視図である。
【図１３】図９に示すミキサーを排気浄化装置に取り付けた正面図である。
【図１４】図１に示す排気浄化装置に用いるミキサーの第４実施形態の正面図である。
【図１５】図１４に示すミキサーを排気浄化装置に取り付けた正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の内燃機関１の排気浄化装置５の一実施形態を示す概略的構成図である。
【００３０】
排気浄化装置５は、内燃機関１の排気通路としての排気管２に、上流側から下流側に向けて順に配置される、尿素水噴射装置１０、ミキサー２０およびＮＯｘ浄化触媒５０を備える。
最上流側に配置される尿素水噴射装置１０は、最下流側に配置されるＮＯｘ浄化触媒５０の上流側の排気管２内に、還元剤としての尿素水を噴射して供給する。
排気管２の尿素水噴射装置１０とＮＯｘ浄化触媒５０との間に配置されるミキサー２０は、尿素水噴射装置１０により噴射された尿素水と排ガスとを攪拌混合する。
【００３１】
尿素水噴射装置１０は、尿素水タンク１１と、尿素水タンク１１から延びる尿素水供給管１２と、尿素水供給管１２の先端に取り付けられた尿素水噴射ノズル１３と、図示しない尿素水ポンプと、を備える。尿素水噴射ノズル１３は、図示しない噴射弁を備える。
尿素水噴射ノズル１３は、排気管２の内部に配置され、ノズル先端から噴射した尿素水が後述する旋回翼３０に衝突する位置に位置決めされる。
【００３２】
ＮＯｘ浄化触媒５０は、従来公知のいわゆるＳＣＲ（選択還元式）触媒であり、従来公知の調製方法により調製される。
ＮＯｘ浄化触媒５０は、尿素水噴射装置１０により供給された尿素水が加水分解して生成したＮＨ３を捕捉する。
ＮＯｘ浄化触媒５０は、少なくともＮＯｘ浄化機能を有し、捕捉しまたは供給されたＮＨ３を用いて、排ガス中のＮＯｘを還元浄化する。
【００３３】
図２は、図１に示す排気浄化装置５に取り付けたミキサー２０の第１実施形態の正面図である。
図３は、排気管２内に取り付けられる前のミキサー２０の正面図、図４は、ミキサー２０の側面図、図５は、ミキサー２０の前面側（上流側）から見た斜視図である。
図６は、２枚の旋回翼３０の前面側（上流側）から見た斜視図である。
【００３４】
ミキサー２０は、旋回翼３０を複数備える。
旋回翼３０は、ミキサー２０の中心部から排気管２の内周部に向かって延びる翼部３１と、翼部３１の外方縁から排気管２の内周面とほぼ平行に張り出す連結部３２と、を備える。
【００３５】
図６に示すように、旋回翼３０は、翼部３１と連結部３２とが、屈曲部３３を介して連なる。屈曲部３３の屈曲角度は、９０°以下であり、９０°よりもやや小さい。
旋回翼３０は、屈曲部３３に２つのスリット３４を備え、連結部３２の先端に２つの突起３５を備える。
スリット３４は、屈曲部３３の前端部および後端部に形成される。
突起３５は、連結部３２の先端の前端部および後端部に形成される。
【００３６】
図６に２点鎖線で示すように、隣接する２枚の旋回翼３０ａ、３０ｂのうち、一方の旋回翼３０ａのスリット３４ａに、他方の旋回翼３０ｂの突起３５ｂを挿入することにより、この２枚の旋回翼３０ａ、３０ｂは、互いに連結される。
この操作を複数枚（図では１６枚）の旋回翼３０ａ〜３０ｐに対して行い、最後の旋回翼３０ｐのスリット３４ｐに、最初の旋回翼３０ａの突起３５ａを挿入することにより、１６枚の旋回翼３０ａ〜３０ｐが順に連結されて、一体に構成される（図３〜図５参照）。この一体に構成された旋回翼群を、ミキサーフレーム２１という。
【００３７】
各旋回翼３０の屈曲部３３のスリット３４に、隣接する各旋回翼３０の連結部３２の突起３５を順に挿入していくことで、１６個の連結部３２ａ〜３２ｐが、ミキサーフレーム２１の環状枠２２を構成する。これにより、ミキサーフレーム２１は一体に構成される。
ミキサーフレーム２１が構成されたとき、各旋回翼３０の翼部３１の内方縁は、ミキサーフレーム２１の中心部付近に集まる。
ミキサーフレーム２１の中心部に、中心軸２３を通して、各旋回翼３０の翼部３１の内方縁をこの中心軸２３に溶接する。これにより、各旋回翼３０の翼部３１の内方縁が中心軸２３に溶着されて、ミキサーフレーム２１は、ミキサー２０として完成する。
【００３８】
完成したミキサー２０は、各翼部３１の内方縁が中心軸２３に溶着されている。一方、各翼部３１の外方縁は、連結部３２を介して互いに所定の間隔を維持し、スリット３４と突起３５との係合により、互いに係合した状態に保持される。
【００３９】
このミキサー２０は、図２に示すように、排気管２の内周部に直接取り付けて使用されることができる。
ミキサー２０が使用中に、高温の排ガスにより熱負荷を受けると、各翼部３１は、熱変形を生じる傾向になる。このとき、各翼部３１の外方縁は、スリット３４と突起３５とにより互いに係合した状態にあるため、熱変形によって生じる応力を有効に逃がすことができる。
そのため、ミキサー２０が排ガスから受ける高温の影響は、最少限に抑制される。
【００４０】
本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）連結部３２の突起３５を屈曲部３３のスリット３４に挿入することで、複数の旋回翼３０が連結され、複数の連結部３２によってミキサー２０の環状枠２２が構成される。すなわち、隣接する旋回翼３０どうしは、連結部３２を介して、溶接（ロウ付け等）で接合されていない。つまり、隣接する旋回翼３０どうしは、連結部３２が非拘束状態である。
そのため、隣接する旋回翼３０どうしは、高温の排ガスから熱負荷を受けたとき、突起３５とスリット３４とのクリアランスによって、熱変形に伴う応力を逃がすことができる。したがって、旋回翼３０の板厚を薄くすることができ、圧力損失を低減することができ、ヒートマスを低減することができる。
【００４１】
（２）例えば環状枠に、旋回翼をそれぞれ溶接（ロウ付け等）する場合は、旋回翼間の間隔を均一にするには専用の冶具などを用いる必要がある。これに対して、連結部３２を有する旋回翼３０の場合は、連結部３２によって旋回翼３０間の間隔が均一に規定される。そのため、冶具などが不要で工程の削減が図れる。また、旋回翼３０間の均一な間隔を正確に設定できるので、ミキサー２０の円周方向に沿って排ガスの拡散を最適に行うことができる。
【００４２】
（３）ミキサー２０を構成する溶接（ロウ付け等）部位を削減することができる。
ミキサー２０の外側リングが不要になり、外側リングを削減することができる。
旋回翼３０の板厚減、溶接（ロウ付け等）部位の削減、外側リングの削減により、コストを削減することができる。
【００４３】
（４）屈曲部３３の両端に設けられるスリット３４に、連結部３２の両端に設けられる突起３５を挿入するので、より一層精度の高い連結を達成することができる。
【００４４】
（５）内燃機関１の排気管２に、上流側から下流側に向けて、尿素水噴射装置１０、ミキサー２０、ＮＯｘ浄化触媒５０が順に配置される、そのため、ＮＯｘ浄化触媒５０に供給される尿素を適切に攪拌することができる。
また、ヒートマスが低いので、ＮＯｘ浄化触媒５０の暖機促進および保温を行うことができる。その結果、浄化性能を向上させることができる。
【００４５】
次に、図７、図８を参照して、第２実施形態に係るミキサー１２０について説明する。
図７は、第２実施形態に係るミキサー１２０の正面図である。
ミキサー１２０は、第１実施形態に係るミキサー２０とほぼ同様のものであるので、同様の部分には第１実施形態で用いた符号に１００を加えた符号を付けて示し、重複する説明は省略する。
【００４６】
ミキサー１２０は、第１実施形態に係るミキサー２０のミキサーフレーム２１を、リング部材１４０に圧入したものである。これにより、ミキサー１２０は、ミキサーフレーム１２１の環状枠１２２がリング部材１４０によって強固に保持される。そのため、各旋回翼１３０の翼部１３１の内方縁を中心軸１２３に溶着することは、必要に応じて省略することができる。
【００４７】
リング部材１４０は、排気管２の内周部と嵌合する。ミキサー１２０を排気管２の内周部に取り付けた状態を図８に示す。
ミキサー１２０が使用中に、高温の排ガスにより熱負荷を受けると、各翼部１３１は、熱変形を生じる傾向になる。
【００４８】
各翼部１３１の内方縁が中心軸１２３に溶着されている場合でも、各翼部１３１の外方縁は、スリット１３４と突起１３５とにより互いに係合した状態にある。リング部材１４０に圧入されていても、スリット１３４と突起１３５とによる係合のクリアランスは存在する。そのため、熱変形によって生じる応力を有効に逃がすことができる。
【００４９】
各翼部１３１の内方縁が中心軸１２３に溶着されていない場合は、各翼部１３１の内方縁にも、熱変形によって生じる応力を有効に逃がすことができる。
したがって、いずれの場合も、ミキサー１２０が排ガスから受ける高温の影響は、最少限に抑制される。
【００５０】
第２実施形態に係るミキサー１２０によれば、上記の効果に加えて、以下のような効果がある。
（６）リング部材１４０に環状枠１２２が圧入されたミキサー１２０は、それだけで実質的に完全一体化した状態となる。そのため、必要に応じて、中心部に軸を溶接してもよく、また、中心部に軸を溶接しなくてもよい。
ミキサー１２０を内燃機関１の排気管２内に設置する際、リング部材１４０の外径は、環状枠１２２の外径に比べて精度が出しやすいので、排気管２内に確実に嵌合することができる。
【００５１】
次に、図９〜図１３を参照して、第３実施形態に係るミキサー２２０について説明する。
図９は、第３実施形態に係るミキサー２２０の正面図、図１０は、ミキサー２２０の側面図、図１１は、ミキサー２２０の前面側（上流側）から見た斜視図である。
図１２は、２枚の旋回翼２３０の前面側（上流側）から見た斜視図である。
図１３は、排気管２内に取り付けたミキサー２２０の前面側（上流側）から見た正面図である。
【００５２】
ミキサー２２０は、第１実施形態に係るミキサー２０とほぼ同様のものであるので、同様の部分には第１実施形態で用いた符号に２００を加えた符号を付けて示し、重複する説明は省略する。
第１実施形態に係るミキサー２０が、スリット３４および突起３５をそれぞれ２つづつ備えるのに対して、ミキサー２２０は、スリット２３４および突起２３５をそれぞれ１つづつ備える点で相違する。
【００５３】
旋回翼２３０は、屈曲部２３３に１つのスリット２３４を備え、連結部２３２の先端に１つの突起２３５を備える。
スリット２３４は、屈曲部２３３の中央部に形成される。
突起２３５は、連結部２３２の先端の中央部に形成される。
【００５４】
図１２に２点鎖線で示すように、隣接する２枚の旋回翼２３０ａ、２３０ｂのうち、一方の旋回翼２３０ａのスリット２３４ａに、他方の旋回翼２３０ｂの突起２３５ｂを挿入することにより、この２枚の旋回翼２３０ａ、２３０ｂは、互いに連結される。
この操作を全部で１６枚の旋回翼２３０ａ〜２３０ｐに対して行うことにより、１６枚の旋回翼２３０ａ〜２３０ｐが順に連結されて、一体に構成される（図９〜図１１参照）。この一体に構成された旋回翼群が、ミキサーフレーム２２１である。
【００５５】
ミキサーフレーム２２１の中心部に、中心軸２２３を通して、各旋回翼２３０の翼部２３１の内方縁をこの中心軸２２３に溶接する。これにより、各旋回翼２３０の翼部２３１の内方縁が中心軸２２３に溶着されて、ミキサーフレーム２２１は、ミキサー２２０として完成する。
【００５６】
このミキサー２２０は、図１３に示すように、排気管２の内周部に直接取り付けて使用されることができる。
ミキサー２２０が使用中に、高温の排ガスにより熱負荷を受けると、各翼部２３１は、熱変形を生じる傾向になる。このとき、各翼部２３１の外方縁は、スリット２３４と突起２３５とにより互いに係合した状態にあるため、熱変形によって生じる応力を有効に逃がすことができる。
そのため、ミキサー２２０が排ガスから受ける高温の影響は、最少限に抑制される。
【００５７】
第３実施形態に係るミキサー２２０によれば、上記の（１）〜（３）、（５）効果に加えて、以下のような効果がある。
（７）スリット２３４および突起２３５の個数が最少数であるので、圧力損失を低減することができる。
特に、旋回翼２３０の前端部と後端部に、スリット２３４および突起２３５が存在しないので、圧力損失を効果的に低減することができる。
【００５８】
次に、図１４、図１５を参照して、第４実施形態に係るミキサー３２０について説明する。
図１４は、第４実施形態に係るミキサー３２０の正面図である。
ミキサー３２０は、第３実施形態に係るミキサー２２０とほぼ同様のものであるので、同様の部分には第３実施形態で用いた符号に１００を加えた符号を付けて示し、重複する説明は省略する。
【００５９】
ミキサー３２０は、第３実施形態に係るミキサー２２０のミキサーフレーム２２１を、リング部材３４０に圧入したものである。これにより、ミキサー３２０は、ミキサーフレーム３２１の環状枠３２２がリング部材３４０によって強固に保持される。そのため、各旋回翼３３０の翼部３３１の内方縁を中心軸３２３に溶着することは、必要に応じて省略することができる。
【００６０】
リング部材３４０は、排気管２の内周部と嵌合する。ミキサー３２０を排気管２の内周部に取り付けた状態を図１５に示す。
ミキサー３２０が使用中に、高温の排ガスにより熱負荷を受けると、各翼部３３１は、熱変形を生じる傾向になる。
【００６１】
各翼部３３１の内方縁が中心軸３２３に溶着されている場合でも、各翼部３３１の外方縁は、スリット３３４と突起３３５とにより互いに係合した状態にある。リング部材３４０に圧入されていても、スリット３３４と突起３３５とによる係合のクリアランスは存在する。そのため、熱変形によって生じる応力を有効に逃がすことができる。
【００６２】
各翼部３３１の内方縁が中心軸３２３に溶着されていない場合は、各翼部３３１の内方縁にも、熱変形によって生じる応力を有効に逃がすことができる。
したがって、いずれの場合も、ミキサー３２０が排ガスから受ける高温の影響は、最少限に抑制される。
【００６３】
第４実施形態に係るミキサー３２０によれば、上記の（１）〜（３）、（５）〜（７）の効果がある。
【００６４】
次に、ミキサーの製造方法の実施形態について簡単に説明する。
上記の第１実施形態に係るミキサー２０の場合、その製造方法は、少なくとも、
ミキサー２０の中心部から排気管２の内周部に向かって延びる翼部３１と、翼部３１の外方縁から排気管２の内周面とほぼ平行に張り出す連結部３２とからなり、翼部３１と連結部３２とを連ねる屈曲部３３にスリット３４を備え、連結部３２の先端に突起３５を備える旋回翼３０を複数用意するステップと、
隣接する一方の旋回翼３０のスリット３４に、他方の旋回翼３０の突起３５を挿入して、複数の旋回翼３０を連結することにより、複数の連結部３２によって環状枠２２が構成されるミキサーフレーム２１を組み立てるステップと、
ミキサーフレーム２１をリング部材に嵌合するステップと、
ミキサーフレーム２１の中心部を軸を用いて溶接するステップと、
溶接後、ミキサーフレーム２１をリング部材から抜き取るステップと、を含む。
【００６５】
上記の第３実施形態に係るミキサー２２０の場合、その製造方法は、上記の第１実施形態に係るミキサー２０の製造方法と、ほぼ同様である。
【００６６】
上記の第２実施形態に係るミキサー１２０の場合、その製造方法は、少なくとも、
ミキサー１２０の中心部から排気管２の内周部に向かって延びる翼部１３１と、翼部１３１の外方縁から排気管２の内周面とほぼ平行に張り出す連結部１３２とからなり、翼部１３１と連結部１３２とを連ねる屈曲部１３３にスリット１３４を備え、連結部１３２の先端に突起１３５を備える旋回翼１３０を複数用意するステップと、
隣接する一方の旋回翼１３０のスリット１３４に、他方の旋回翼１３０の突起１３５を挿入して、複数の旋回翼１３０を連結することにより、複数の連結部１３２によって環状枠１２２が構成されるミキサーフレーム１２１を組み立てるステップと、
ミキサーフレーム１２１をリング部材１４０に圧入するステップと、を含む。
【００６７】
上記の第４実施形態に係るミキサー３２０の場合、その製造方法は、上記の第２実施形態に係るミキサー１２０の製造方法と、ほぼ同様である。
【００６８】
なお、上記の各実施形態では、排気浄化装置５が取り扱う還元剤の液滴として、尿素水を用いたが、これに限定されない。他の適宜の還元剤の液滴を用いることが可能であり、液滴に限定されることもない。
【符号の説明】
【００６９】
１…内燃機関
２…排気管（排気通路）
５…排気浄化装置
１０…尿素水噴射装置（尿素供給手段）
２０、１２０、２２０、３２０…ミキサー
２１…ミキサーフレーム
２２…環状枠
２３…中心軸
３０…旋回翼
３１…翼部
３２…連結部
３３…屈曲部
３４…スリット
３５…突起
１４０、３４０…リング部材（外側リング）
５０…ＮＯｘ浄化触媒（ＳＣＲ触媒）
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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