(57)【要約】【課題】安価で、且つ還元剤が排気通路の周方向における一部に偏ることを抑制して、且つ排気通路内の排圧の損失を抑制して、還元剤を排気通路内に拡散できる排気浄化装置を提供する。【解決手段】この排気浄化装置１は、エンジン５の排気通路９に配設された選択還元触媒１ａと、排気通路９における選択還元触媒１ａの上流側に配設されて排気通路９に還元剤を供給する還元剤供給弁１ｂと、排気通路９に配設されて前記還元剤を拡散させる還元剤拡散手段１ｃとを備え、還元剤拡散手段１ｃは、排気通路９の内周面９ｂにおいて排気通路９の周方向全体に亘って分散されて設けられた複数の突起部１ｄにより構成される。【選択図】図１
2013224608.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路に配設された触媒と、
前記排気通路における前記触媒の上流側に配設されて前記排気通路に還元剤を供給する還元剤供給弁と、
前記排気通路に配設されて前記還元剤を拡散させる還元剤拡散手段と、
を備えた排気浄化装置において、
前記還元剤拡散手段は、前記排気通路の内周面において前記排気通路の周方向全体に亘って分散されて設けられた複数の突起部であることを特徴とする排気浄化装置。
【請求項２】
請求項１に記載の排気浄化装置であって、
前記還元剤拡散手段は、前記排気通路における前記還元剤供給弁の上流側に設けられることを特徴とする排気浄化装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の排気浄化装置であって、
前記突起部は、針状に形成されることを特徴とする排気浄化装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一つに記載の排気浄化装置であって、
前記複数の突起部は、前記排気通路の周方向に均等に分散されることを特徴とする排気浄化装置。
【請求項５】
請求項１〜３の何れか一つに記載の排気浄化装置であって、
前記突起部の突起長は、前記排気通路の半径の１／４倍以上で且つ３／４倍以下であることを特徴とする排気浄化装置。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか一つに記載の排気浄化装置であって、
前記複数の突起部は、前記排気通路の周方向に一列に配列して突起列を形成すると共に、前記突起列を、前記排気通路の流路方向に１段または複数段形成することを特徴とする排気浄化装置。
【請求項７】
請求項６に記載の排気浄化装置であって、
前記突起列の１段当たりの前記突起部の個数は、４個以上で且つ１２個以下の個数であることを特徴とする排気浄化装置。
【請求項８】
請求項６または７に記載の排気浄化装置であって、
前記複数段は、２段または３段であることを特徴とする排気浄化装置。
【請求項９】
請求項６〜８の何れか一つに記載の排気浄化装置であって、
前記突起列が前記排気通路の流路方向に複数段設けられる場合において、前記突起列の前記突起部の突起長は各突起列毎に異なることを特徴とする排気浄化装置。
【請求項１０】
請求項６〜９の何れか一つに記載の排気浄化装置であって、
前記突起列が前記排気通路の流路方向に複数段設けられる場合において、前記突起列の前記突起部の個数は各突起列毎に異なることを特徴とする排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気ガスを浄化する排気浄化装置に関し、特に、排気ガスを浄化するための還元剤を排気ガス中に拡散させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車用エンジン等の内燃機関の排気通路には、排気ガス中のＮＯｘ（窒化酸化物）を浄化する排気浄化装置が配設される。この排気浄化装置では、排気通路に、選択還元型のＮＯｘ触媒が配設されると共にその触媒の上流側にＮＯｘ還元剤を供給する還元剤供給弁が配設される。そして、還元剤供給弁から排気通路内に供給されたＮＯｘ還元剤と排気ガス中のＮＯｘとがＮＯｘ触媒上で反応することで、排気ガス中のＮＯｘが選択的に還元浄化される。
【０００３】
このような排気浄化装置では、良好なＮＯｘ浄化効果を得るためには、ＮＯｘ還元剤を排気ガス中で拡散させることが必要であるので、排気通路中に供給されたＮＯｘ還元剤を排気ガス中で拡散させる技術（即ち、還元剤拡散手段を備える技術）が提案されている（例えば特許文献１〜４）。
【０００４】
特許文献１では、排気通路に、排気ガスの流れを部分的に遮る堰板（還元剤拡散手段）が配設され、その堰板により排気ガスに乱流を発生させることで、排気通路中に供給されたＮＯｘ還元剤を拡散させる技術が開示される。
【０００５】
また、特許文献２では、排気ガスに旋回流を発生させる旋回流発生手段（還元剤拡散手段）として、排気通路内において流路方向に直交するように円盤部が配設され、その円盤部に、複数の開口が設けられると共に前記複数の開口の各々にフィンが設けられ、前記フィンにより排気ガスに旋回流を発生させることで、排気通路中に供給されたＮＯｘ還元剤を拡散させる技術が開示される。
【０００６】
また、特許文献３では、排気ガスに旋回流を発生させるサイクロン機構（還元剤拡散手段）として、排気通路の内周面に周方向に沿って複数のフィンが配設されると共に、前記複数のフィンの内縁部により円錐状のコーン部が支持され、このサイクロン機構により、排気ガスが排気通路の下流側から上流側に逆流する排気逆流領域を形成することで、排気通路中に供給されたＮＯｘ還元剤を拡散させるのに十分な距離を確保させる技術が開示される。
【０００７】
また、特許文献４では、排気ガスに旋回流を発生させる旋回流発生手段（還元剤拡散手段）として、排気通路内において、単一プレートが、排気通路の軸方向（即ち、流路方向）に対して傾斜した状態で排気通路の内面に架設され、排気ガスが前記プレートに衝突して前記プレートの両側の分割通路に分流されて旋回流が発生することで、排気通路中に供給されたＮＯｘ還元剤を拡散させる技術が開示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−２０８７６１号公報
【特許文献２】特開２０１０−１４４５６９号公報
【特許文献３】特開２０１１−１０６４１２号公報
【特許文献４】特開２００９−２１６０７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１では、堰板により流路面積（即ち、排気通路の断面のうち排気ガスが通過可能な領域）が縮小されるので、排気通路内の排圧の損失が大きくなり、内燃機関の性能が低下するという問題や、堰板は排気通路の内周面において排気通路の周方向の一部だけに配設されるので、排気通路中に供給されたＮＯｘ還元剤の流れに排気通路の周方向の偏りが発生するという問題がある。
【００１０】
また、特許文献２では、円盤部が排気通路内において流路方向に直交するように配設されるので、排気通路内の排圧の損失が大きくなり、内燃機関の性能が低下するという問題がある。
【００１１】
また、特許文献３では、旋回流を発生させるためのフィンの形状および排圧の圧力損失を低減するためのコーン部の形状が複雑化して高価になるという問題がある。
【００１２】
また、特許文献４では、単一プレートが排気通路の軸方向（即ち、流路方向）に対して傾斜して配置されるので、その傾斜方向にＮＯｘ還元剤が整流されてＮＯｘ還元剤を拡散させる効果が低下するという問題がある。
【００１３】
そこで、本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、安価で、且つ還元剤が排気通路の周方向における一部に偏ることを抑制して、且つ排気通路内の排圧の損失を抑制して、還元剤を排気通路内に拡散できる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】
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明の排気浄化装置は、内燃機関の排気通路に配設された触媒と、前記排気通路における前記触媒の上流側に配設されて前記排気通路に還元剤を供給する還元剤供給弁と、前記排気通路に配設されて前記還元剤を拡散させる還元剤拡散手段と、を備えた排気浄化装置において、前記還元剤拡散手段は、前記排気通路の内周面において前記排気通路の周方向全体に亘って分散されて設けられた複数の突起部であるものである。
【００１５】
上記の構成によれば、還元剤拡散手段は、排気通路の内周面に設けられた複数の突起部により構成されるので、各突起部により、排気通路内の排圧の損失を抑制しつつ、排気ガスの流れに乱流を発生させて還元剤を排気通路内に拡散できる。また、還元剤拡散手段は、従来のフィンと異なり突起部という簡単な構造であるので、安価に構成できる。また、還元剤拡散手段は、複数の突起部が排気通路の内周面において排気通路の周方向全体に亘って分散されて構成されるので、還元剤が排気通路の周方向における一部に偏ることを抑制できる。
【００１６】
以上より、安価で、且つ還元剤が排気通路の周方向における一部に偏ることを抑制して、且つ排気通路内の排圧の損失を抑制して、還元剤を排気通路内に拡散できる。
【００１７】
また、本発明の排気浄化装置は、上記に記載の排気浄化装置であって、前記還元剤拡散手段は、前記排気通路における前記還元剤供給弁の上流側に設けられるものである。
【００１８】
上記の構成によれば、還元剤拡散手段は、排気通路における還元剤供給弁の上流側に設けられるので、還元剤を還元剤供給弁からの供給直後から速やかに拡散できる。
【００１９】
また、本発明の排気浄化装置は、上記に記載の排気浄化装置であって、前記突起部は、針状に形成されるものである。
【００２０】
上記の構成によれば、突起部は針状に形成されるので、より一層効果的に、排気通路内の排圧の損失を抑制して排気ガスの流れに乱流を発生できる。
【００２１】
また、本発明の排気浄化装置は、上記に記載の排気浄化装置であって、前記複数の突起部は、前記排気通路の周方向に均等に分散されるものである。
【００２２】
一般に、内燃機関の運転状態により排気ガスにおける排気通路の周方向の流速分布は変化するので、複数の突起部における前記周方向の最適な配置分布も内燃機関の運転状態により異なるが、上記の構成によれば、複数の突起部は排気通路の周方向に均等に分散されるので、どの運転状態に対しても、還元剤が排気通路の周方向における一部に偏ることを抑制できる。
【００２３】
また、本発明の排気浄化装置は、上記に記載の排気浄化装置であって、前記突起部の突起長は、前記排気通路の半径の１／４倍以上で且つ３／４倍以下であるものである。
【００２４】
上記の構成によれば、突起部の突起長は、排気通路の半径の１／４倍以上で且つ３／４倍以下であるので、効果的に、還元剤を排気通路の断面（即ち、排気通路の流路方向に直交する断面）全体に均一に拡散できる。
【００２５】
また、本発明の排気浄化装置は、上記に記載の排気浄化装置であって、前記複数の突起部は、前記排気通路の周方向に一列に配列して突起列を形成すると共に、前記突起列を、前記排気通路の流路方向に１段または複数段形成するものである。
【００２６】
上記の構成によれば、突起列が１段だけ形成される場合は、突起列（即ち、突起部）による拡散効果を最低限度を得ることができ、他方、突起列が複数段形成される場合は、その段数に応じて突起列による拡散効果を増幅できる。
【００２７】
また、本発明の排気浄化装置は、上記に記載の排気浄化装置であって、前記突起列の１段当たりの前記突起部の個数は、４個以上で且つ１２個以下の個数であるものである。
【００２８】
上記の構成によれば、突起列の１段当たりの突起部の個数は４個以上で且つ１２個以下の個数であるので、効果的に、排気通路内の排圧の損失を抑制しつつ、突起部による乱流を排気通路の周方向に均一に発生できる。
【００２９】
また、本発明の排気浄化装置は、上記に記載の排気浄化装置であって、前記複数段は、２段または３段であるものである。
【００３０】
上記の構成によれば、突起列の段数が２段または３段であるので、効率良く、突起部による乱流の拡散効果を増幅できる。
【００３１】
また、本発明の排気浄化装置は、上記に記載の排気浄化装置であって、前記突起列が前記排気通路の流路方向に複数段設けられる場合において、前記突起列の前記突起部の突起長は各突起列毎に異なるものである。
【００３２】
上記の構成によれば、突起列の突起部の突起長が各突起列毎に異なるので、その相異により、排気通路の断面で乱流が均一になるように調整できる。
【００３３】
また、本発明の排気浄化装置は、上記に記載の排気浄化装置であって、前記突起列が前記排気通路の流路方向に複数段設けられる場合において、前記突起列の前記突起部の個数は各突起列毎に異なるものである。
【００３４】
上記の構成によれば、突起列の突起部の個数が各突起列毎に異なるので、その相異により、排気通路の断面で乱流が均一になるように調整できる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明の排気浄化装置によれば、安価で、且つ還元剤が排気通路の周方向における一部に偏ることを抑制して、且つ排気通路内の排圧の損失を抑制して、還元剤を排気通路内に拡散できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施形態に係る排気浄化装置を搭載したエンジンシステムの構成概略図である。
【図２】図１の部分拡大図である。
【図３】図１および図２のIII−III断面図である。
【図４】１つの突起列中の突起部の個数の変形例を説明する断面図（排気通路の流路方向に直交する断面図）である。
【図５】突起部の突起長の変形例を説明する断面図（排気通路の流路方向に直交する断面図）である。
【図６】突起列の段数の変形例を説明する断面図（排気通路の流路方向に平行な断面図）である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
【００３８】
≪実施形態≫
＜全体構成＞
図１は、本発明の実施形態に係る排気浄化装置を搭載したエンジンシステムの構成概略図であり、図２は、図１の部分拡大図であり、図３は、図１および図２のIII−III断面図である。
【００３９】
この実施形態に係る排気浄化装置１は、図１および図２に示すように、内燃機関５の排気通路９に配設され、排気通路９を通じて排気される内燃機関５の排気ガスを浄化するものであり、排気通路９内に供給された排気ガス浄化用の還元剤を排気通路９内に拡散させる還元剤拡散手段１ｃが、排気通路９の内周面９ｂにおいて排気通路９の周方向Ｐ１全体に亘って分散されて設けられた複数の突起部１ｄにより構成されたものである。以下、この排気浄化装置１を搭載したエンジンシステム３について詳説する。
【００４０】
この実施形態のエンジンシステム３は、図１に示すように、内燃機関５の一例であるディーゼルエンジン（以後、エンジン５と呼ぶ）と、エンジン５の各燃焼室（図示省略）の吸気口（図示省略）に接続された吸気マニホールド５ａと、吸気マニホールド５ａに接続された吸気通路７と、エンジン５の前記各燃焼室の排気口（図示省略）に接続された排気マニホールド５ｂと、排気マニホールド５ｂに接続された排気通路９と、吸気通路７内に配設された吸気コンプレッサ１１ａと、吸気通路７に配設されて吸入空気を冷却するインタークーラ１３と、排気通路９内に配設された排気タービン１１ｂと、排気通路９内に配設された排気浄化装置１と、エンジン５および排気浄化装置１を制御する制御装置１５とを備えている。
【００４１】
排気タービン１１ｂは、排気通路９において、エンジン５から排気通路９を通じて排気された排気ガスの流れにより回転するように配設される。
【００４２】
吸気コンプレッサ１１ａは、吸気通路７のインタークーラ１３の上流側において、回転可能に配設されると共に、回転軸部１１ｃを介して排気タービン１１ｂと同心軸上に連結される。これにより、吸気コンプレッサ１１ａは、排気タービン１１ｂの回転により回転されて、吸気通路７を流れる空気を内燃機関ＥＧ側に過給する（即ち、強制的に送り込む）。
【００４３】
なお、ここでは、排気タービン１１ｂ、吸気コンプレッサ１１ａおよび回転軸部１１ｃにより、エンジン５に吸入空気を過給する過給器１１が構成されている。
【００４４】
排気浄化装置１は、エンジン５から排気された排気ガス中に還元剤（例えば尿素水）を噴霧し、それら排気ガスと還元剤との混合気を例えば選択還元触媒（触媒）１ａと化学反応させることで、排気ガス中の例えば窒素酸化物（ＮＯｘ）を還元浄化するものである。排気浄化装置１は、排気通路９に配設された例えば選択還元触媒１ａと、排気通路９に配設された還元剤供給弁１ｂと、排気通路９に配設された還元剤拡散手段１ｃと、後述の排気浄化制御部１５ｂと、後述の排気センサＳとを備えて構成される。なお、ここでは、触媒として、選択還元触媒１ａが用いられるが、その代わりに、吸蔵還元触媒を用いてもよい。
【００４５】
選択還元触媒１ａは、例えば、排気ガス中の窒素酸化物を選択的に還元する触媒であり、排気ガス中に噴霧された尿素水（還元剤）中の尿素が加水分解して生じるアンモニアを排気ガス中の窒化酸化物と化学反応させ、当該窒化酸化物を人体に無害な窒素と水とに分解する（選択還元反応）。選択還元触媒１ａは、排気通路９の拡径部９ａ内に収容配設される。
【００４６】
還元剤供給弁１ｂは、選択還元触媒１ａによる前記選択還元反応で必要な還元剤として、例えば尿素水を排気通路９内に噴霧（供給）するものであり、排気通路９における選択還元触媒１ａの上流側に配設される。
【００４７】
還元剤拡散手段１ｃは、還元剤供給弁１ｂから噴霧された還元剤を排気通路９内に拡散させるものであり、例えば、排気通路９における還元剤供給弁１ｂの上流側に配設される。より詳細には、図２および図３に示すように、還元剤拡散手段１ｃは、排気通路９の内周面９ｂにおいて、排気通路９の周方向Ｐ１全体に亘って分散されて設けられた複数の突起部１ｄにより構成される。各突起部１ｄはそれぞれ、例えば針状（ピン状とも呼ぶ）（即ち、細長い棒状）に形成され、排気通路９の径方向Ｐ２に突出するように内周面９ｂに設けられる。また、各突起部１ｄは、排気通路９の周方向Ｐ１に均等に分散される。また、各突起部１ｄの突起長Ｄは、例えば互いに同じ適宜長さに形成される。また、複数の突起部１ｃは、図３に示すように、排気通路９の周方向Ｐ１に一列に配列した突起列ｈを形成すると共に、図２に示すように、当該突起列ｈを、排気通路９の流路方向Ｐ３に１段だけ形成する。
【００４８】
このエンジンシステム３では、排気通路９における選択還元触媒１ａの下流側に、排気ガス中の窒化酸化物の量を検出する排気センサＳが配設される。そして、排気センサＳの検出結果は、制御装置１５に出力され、その検出結果に基づいて、制御装置１５により排気ガス中の窒化酸化物の量が検出される。
【００４９】
制御装置１５は、図１に示すように、エンジン５を制御するエンジン制御部１５ａと、還元剤供給弁１ｂを制御する排気浄化制御部１５ｂとを備えている。
【００５０】
排気浄化制御部１５ｂは、エンジン５の運転中において、排気通路９に配設された排気センサＳの検出結果に基づいて選択還元触媒１ａの下流側の窒化酸化物の量を検出し、その検出結果に基づいて、還元剤供給弁１ｂから噴霧される還元剤の量を、排気センサＳで検出される窒化酸化物の量に応じた適正量となるように制御する。
【００５１】
＜動作説明＞
このエンジンシステム３では、図１に示すように、吸気通路７から吸入された吸入空気は、吸気コンプレッサ１１ａにより過給されてエンジン５に供給される。そして、エンジン５から排出された排気ガスは、排気通路９を通じて排気されるが、その途中で、排気タービン１１ｂに流入して排気タービン１１ｂを回転させ、その後、排気浄化装置１を通過して排気ガス中の例えば窒化酸化物が浄化されて、排気される。
【００５２】
より詳細には、図２に示すように、排気浄化装置１では、排気通路９に沿って流れる排気ガスの主流（即ち、排気通路９の流路方向Ｐ３に平行な流れ）Ｐａに対し、排気通路９の内周面９ｂに設けられた複数の突起部１ｄにより乱流Ｐｂが発生させられ、この乱流Ｐｂにより、排気ガスの主流Ｐａが排気通路９の断面（即ち、排気通路９の流路方向Ｐ３に直交する断面）全体に攪拌される。そして、この攪拌された排気ガスに対して、還元剤供給弁１ｂからの還元剤Ｋが噴霧されることで、排気ガスと還元剤Ｋとが均一に混合された混合気になると共に、当該混合気が排気通路９の前記断面内に均一に拡散される。そして、その混合気が選択還元触媒１ａに流入することで、還元剤Ｋおよび排気ガスが選択還元触媒１ａの流入面１ｅ（図１参照）に均一に流入し、これにより、還元剤Ｋと選択還元触媒１ａとの選択還元作用により、排気ガス中から窒化酸化物が効果的に還元浄化される。そして、このように窒化酸化物が還元浄化された排気ガスが、排気通路９を通じて外部に排気される。
【００５３】
＜主要な効果＞
以上のように構成された排気浄化装置１によれば、還元剤拡散手段１ｃは、排気通路９の内周面９ｂに設けられた複数の突起部１ｄにより構成されるので、各突起部１ｄにより、排気通路９内の排圧の損失を抑制しつつ、排気ガスの流れに乱流Ｐｂを発生させて還元剤Ｋを排気通路９内に拡散できる。また、還元剤拡散手段１ｃは、従来のフィンと異なり突起部１ｄという簡単な構造であるので、安価に構成できる。また、還元剤拡散手段１ｃは、複数の突起部１ｄが排気通路９の内周面９ｂにおいて排気通路９の周方向Ｐ１全体に亘って分散されて構成されるので、還元剤Ｋが排気通路９の周方向Ｐ１における一部に偏ることを抑制できる。以上より、安価で、且つ還元剤Ｋが排気通路９の周方向Ｐ１における一部に偏ることを抑制して、且つ排気通路９内の排圧の損失を抑制して、還元剤Ｋを排気通路９内に拡散できる。
【００５４】
また、還元剤拡散手段１ｃは、排気通路９における還元剤供給弁１ｂの上流側に設けられるので、還元剤Ｋを還元剤供給弁１ｂからの供給直後から速やかに拡散できる。
【００５５】
また、突起部１ｄは針状に形成されるので、より一層効果的に、排気通路９内の排圧の損失を抑制して排気ガスの流れに乱流Ｐｂを発生できる。
【００５６】
また、一般に、エンジン５の運転状態により排気ガスにおける排気通路９の周方向Ｐ１の流速分布は変化するので、複数の突起部１ｄにおける周方向Ｐ１の最適な配置分布もエンジン５の運転状態により異なるが、この排気浄化装置１では、複数の突起部１ｄが排気通路９の周方向Ｐ１に均等に分散されるので、どの運転状態に対しても、還元剤Ｋが排気通路９の周方向Ｐ１における一部に偏ることを抑制できる。
【００５７】
また、複数の突起部１ｄからなる突起列ｈが１段だけ形成されるので、還元剤拡散手段１ｃの拡散効果を最低限度だけ得ることができる。
【００５８】
≪変形例≫
上記の実施形態において、突起部１ｄの個数、突起長Ｄ、および、突起列ｈの段数は、エンジン５の特性および排気通路９の排圧の損圧に応じて調整されて実施されることが望ましい。
【００５９】
例えば、上記の実施形態では、図３に示すように、１つの突起列ｈ中の突起部１ｄの個数は６個であるが、図４に示すように、１つの突起列ｈ中の突起部１ｄの個数を８個としてもよい。なお、一般には、１つの突起列ｈ中の突起部１ｄの個数は、２個以上であればよく、好ましくは、４個以上で且つ１２個以下であることが好ましい。１つの突起列ｈ中の突起部１ｄの個数が３個以下になると、突起部１ｄによる乱流Ｐｂの分布の周方向Ｐ１の均一性が低下し、他方、１つの突起列ｈ中の突起部１ｄの個数が１３個以上になると、突起部１ｄによる乱流Ｐｂが弱まり排圧の圧損が増加する。このため、上述のように、１つの突起列ｈ中の突起部１ｄの個数が４個以上で且つ１２個以下にされることで、効果的に、排気通路９内の排圧の損失を抑制しつつ、突起部９による乱流Ｐｂを排気通路９の周方向Ｐ１に均一に発生できる。
【００６０】
また、上記の実施形態では、図３に示すように、各突起部１ｄの突起長Ｄは、排気通路９の半径ｒの半分未満であるが、図５に示すように、各突起部１ｄの突起長Ｄを排気通路９の半径ｒの半分以上にしてもよい。なお、各突起部１ｄの突起長Ｄは、排気通路９の半径ｒの１／４倍以上で且つ３／４倍以下の長さであることが望ましい。突起長Ｄが排気通路９の半径ｒの１／４倍未満であると、突起長Ｄが短過ぎて、突起部１ｄによる乱流Ｐｂが排気通路９の断面（即ち、流路方向Ｐ３に直交する断面）の中央まで十分に届かず、他方、突起長Ｄが排気通路９の半径ｒの３／４倍よりも長いと、突起長Ｄが長過ぎて、突起部１ｄで発生する乱流Ｐｂは、突起部１ｄの先端で主に発生する径方向Ｐ２の乱流成分（即ち、径方向Ｐ２に排気ガスを拡散する乱流成分）が減って、突起部１ｄの先端以外の基部で主に発生する周方向Ｐ１の乱流成分（即ち、周方向Ｐ１に排気ガスを拡散する乱流成分）が多くなり、その結果、径方向Ｐ２の拡散効果が弱くなり、還元剤Ｋが排気通路９の前記断面全体に均一に拡散され難くなる。このため、上述のように、突起長Ｄが排気通路９の半径ｒの１／４倍以上で且つ３／４倍以下にされることで、効果的に、還元剤Ｋを排気通路９の前記断面全体に均一に拡散できる。
【００６１】
また、上記の実施形態では、図２に示すように、突起列ｈの段数が１段である場合で説明したが、図６に示すように、突起列ｈの段数を複数段（例えば２段）としてもよい（即ち、突起列ｈを排気通路９の流路方向Ｐ３に複数段（例えば２段）並べて設けてもよい）。このように、突起列ｈの段数を複数段にすることで、その段数に応じて、突起列ｈ（即ち、突起部１ｄ）による拡散効果を増幅できる。なお、突起列ｈの段数は、１段以上で且つ３段以下であることが望ましい。突起列ｈの段数を４段以上に増加させても、その増加ほど、突起列ｈによる拡散効果は増幅されず、逆に、突起部１ｄによる排気通路９内の排圧の損圧が大きくなる。そのため、上述のように、突起列ｈの段数が１段以上で且つ３段以下にされることで、効率良く、突起列ｈによる拡散効果を増幅できる。
【００６２】
なお、突起列ｈが複数段設けられる場合は、各突起列ｈの突起部１ｄの突起長Ｄを各突起列ｈ毎に異ならせてもよい。これにより、排気通路９の断面（即ち、流路方向Ｐ３に直交する断面）で乱流Ｐｂが均一になるように調整できる。
【００６３】
また、突起列ｈが複数段設けられる場合は、各突起列ｈの突起部１ｄの個数を各突起列ｈ毎に異ならせてもよい。これにより、排気通路９の断面（即ち、流路方向Ｐ３に直交する断面）で乱流Ｐｂが均一になるように調整できる。
【００６４】
≪付帯事項≫
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は斯かる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと解される。
【００６５】
また、上記の実施形態および変形例を組み合わせた発明についても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと解される。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明に係る排気浄化装置は、例えば、ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれる窒化酸化物を還元浄化する排気浄化装置への適用に最適である。
【符号の説明】
【００６７】
１  排気浄化装置
１ａ  選択還元触媒（触媒）
１ｂ  還元剤供給弁
１ｃ  還元剤拡散手段
１ｄ  突起部
５  エンジン（内燃機関）
９  排気通路
９ｂ  内周面
Ｄ  突起部の突起長
ｈ  突起列
Ｋ  還元剤
Ｐ１  周方向
Ｐ３  流路方向
ｒ  排気通路の半径
【図１】
2013224608.tif 000003
【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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