(57)【要約】【課題】尿素水を貯留するタンクで生じたアンモニアの大気放出を、簡単な構造で効果的に抑制することができる尿素水貯留構造、該尿素水貯留構造が適用された排気浄化装置を得る。【解決手段】尿素水貯留構造１０は、尿素水を貯留するための尿素水タンク２０と、尿素水タンク２０の重力方向の上部と連通されたアンモニアガストラップ３４とを備えて構成されている。尿素水タンク２０で発生したアンモニアガスを含むガスは、アンモニアガストラップ３４内で滞留される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
尿素水を貯留するためのタンクと、
前記タンクの重力方向の上部と連通され、前記タンクから流入されたガスを滞留させる容器と、
を備えた尿素水貯留構造。
【請求項２】
前記容器は、重力方向の下部が大気開放されている請求項１記載の尿素水貯留構造。
【請求項３】
前記容器は、重力方向の上部が前記タンクの重力方向の上部に連通されている請求項２記載の尿素水貯留構造。
【請求項４】
前記容器は、前記タンクの重力方向の上部と連通とされた第１開口部と、大気開放部と連通された第２開口部と、前記第１開口部と第２開口部との間の空間を迷路状に形成する迷路構造とを有する請求項１〜請求項３の何れか１項記載の尿素水貯留構造。
【請求項５】
前記タンクからのガスを容器の重力方向上部に導くガス導入構造をさらに備え、
前記第２開口部は、前記容器の重力方向の下部に設けられており、
前記迷路構造は、水平方向に延在して重力方向のガス流を抑制する水平壁を含む請求項４記載の尿素水貯留構造。
【請求項６】
前記容器は、少なくとも一部が前記タンク内に配置されている請求項１〜請求項５の何れか１項記載の尿素水貯留構造。
【請求項７】
前記容器は、前記タンク外に配置されている請求項１〜請求項５の何れか１項記載の尿素水貯留構造。
【請求項８】
前記容器内にアンモニアガスを吸収し得る液体が貯留されている請求項１〜請求項７の何れか１項記載の尿素水貯留構造。
【請求項９】
尿素水を貯留するためのタンクと、
前記タンクの重力方向の上部と連通された第１開口部と、大気開放部と連通された第２開口部と、前記第１開口部と第２開口部との間をアンモニアガスを吸収し得る液体でシールした液体シール部とを有する容器と、
を備えた尿素水貯留構造。
【請求項１０】
前記液体は、アンモニアを吸収して変色するものであり、
前記容器における前記液体の貯留部分の少なくとも一部は、透明な材料で構成されている請求項８又は請求項９記載の尿素水貯留構造。
【請求項１１】
請求項１〜請求項１０の何れか１項記載の尿素水貯留構造と、
内燃機関の排気ガスを排出するための排気管に設けられた排気ガス浄化触媒と、
前記排気管における排気ガス浄化触媒の上流側に、前記タンクの尿素水を供給するための尿素水供給手段と、
を備えた排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、尿素水を貯留するための尿素水貯留構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
尿素水タンク内の尿素水を排気管における選択還元触媒の上流側に供給することで、ＮＯｘの排出濃度を低減させる技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１記載の技術では、尿素水タンク内の気相部分からアンモニアガスを抜き出して選択還元触媒の上流側に導くガス抜きラインが設けられる。
【特許文献１】特開２００５−７６５７５号公報
【特許文献２】特開２００５−１０５９１４号公報
【特許文献３】特開２００３−３１４２５２号公報
【特許文献４】特開２００５−１０５９１５号公報
【特許文献５】特開２００５−１２７２６２号公報
【特許文献６】特開２００５−２６４９２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記の如き従来の技術では、ガス抜きラインを通じて排気管にアンモニアを導くための排気ポンプや排気ポンプの作動を制御する制御装置が必要であり、システムが複雑であった。
【０００４】
本発明は、上記事実を考慮して、尿素水を貯留するタンクで生じたアンモニアの大気放出を、簡単な構造で効果的に抑制することができる尿素水貯留構造、該尿素水貯留構造が適用された排気浄化装置を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明に係る尿素水貯留構造は、尿素水を貯留するためのタンクと、前記タンクの重力方向の上部と連通され、前記タンクから流入されたガスを滞留させる容器と、を備えている。
【０００６】
請求項１記載の尿素水貯留構造では、尿素水が加水分解してタンク内でアンモニアガスが生じる場合がある。本尿素水貯留構造では、タンクにおける重力方向の上部に容器が連通されているため、タンク内で生じたアンモニアガスは、容器に流入して該容器内で滞留される。
【０００７】
このように、請求項１記載の尿素水貯留構造では、尿素水を貯留するタンクで生じたアンモニアの大気放出を、簡単な構造で効果的に抑制することができる。
【０００８】
請求項２記載の発明に係る尿素水貯留構造は、請求項１記載の尿素水貯留構造において、前記容器は、前記容器は、重力方向の下部が大気開放されている。
【０００９】
請求項２記載の尿素水貯留構造では、容器における重力方向の下部が大気開口部されているので、タンクが内圧に対し保護される。そして、空気よりも軽いアンモニアガスは、主に容器の上部に滞留するので、アンモニアガスは大気開放部から排出され難い。
【００１０】
請求項３記載の発明に係る尿素水貯留構造は、請求項２記載の尿素水貯留構造において、前記容器は、重力方向の上部が前記タンクの重力方向の上部に連通されている。
【００１１】
請求項３記載の尿素水貯留構造では、容器の重力方向の上部から該容器内にアンモニアガスが流入するので、上記の通り空気よりも軽いアンモニアガスは容器の上部に滞留し易い。このため、容器の下部に位置する大気開放部からはアンモニアガスが一層排出され難い。
【００１２】
請求項４記載の発明に係る尿素水貯留構造は、請求項１〜請求項３の何れか１項記載の尿素水貯留構造において、前記容器は、前記タンクの重力方向の上部と連通とされた第１開口部と、大気開放部と連通された第２開口部と、前記第１開口部と第２開口部との間の空間を迷路状に形成する迷路構造とを有する。
【００１３】
請求項４記載の尿素水貯留構造では、第１開口部を通じてタンクからアンモニアガスが容器内に流入し、第２開口部を通じて圧力が解放される。容器内部における第１開口部と第２開口部との間の空間は迷路構造によって迷路状に形成されているので、アンモニアガスは、第２開口部から容器外に排出され難い。
【００１４】
請求項５記載の発明に係る尿素水貯留構造は、請求項４記載の尿素水貯留構造において、前記タンクからのガスを容器の重力方向上部に導くガス導入構造をさらに備え、前記第２開口部は、前記容器の重力方向の下部に設けられており、前記迷路構造は、水平方向に延在して重力方向のガス流を抑制する水平壁を含む。
【００１５】
請求項５記載の尿素水貯留構造では、ガス導入構造によってタンクからのガスが容器の上部に導かれる。このガス中のアンモニアガスは、容器内の上部、水平壁間の上部に滞留し易いので、水平壁間のガスが全体として第２開口部側に押し出されることが抑制される。すなわち、迷路構造の水平壁によって、アンモニアガスが容器下部の第２開口部側に流れることが抑制される。このため、アンモニアガスは容器外に一層排出され難い。
【００１６】
請求項６記載の発明に係る尿素水貯留構造は、請求項１〜請求項５の何れか１項記載の尿素水貯留構造において、前記容器は、少なくとも一部が前記タンク内に配置されている。
【００１７】
請求項６記載の尿素水貯留構造では、タンク内に容器が配置されているので、全体として一体に取り扱うことができる。
【００１８】
請求項７記載の発明に係る尿素水貯留構造は、請求項１〜請求項５の何れか１項記載の尿素水貯留構造において、前記容器は、前記タンク外に配置されている。
【００１９】
請求項７記載の尿素水貯留構造では、タンク外に容器が配置されているので、レイアウトの自由度が高い。
【００２０】
請求項８記載の発明に係る尿素水貯留構造は、請求項１〜請求項７の何れか１項記載の尿素水貯留構造において、前記容器内にアンモニアガスを吸収し得る液体が貯留されている。
【００２１】
請求項８記載の尿素水貯留構造では、容器内に流入されたアンモニアガスの少なくとも一部が容器内に貯留されている液体に吸収される。このため、本尿素水貯留構造では、尿素水を貯留するタンクで生じたアンモニアガスの大気放出を、一層効果的に抑制することができる。
【００２２】
請求項９記載の発明に係る尿素水貯留構造は、尿素水を貯留するためのタンクと、前記タンクの重力方向の上部と連通された第１開口部と、大気開放部と連通された第２開口部と、前記第１開口部と第２開口部との間をアンモニアガスを吸収し得る液体でシールした液体シール部とを有する容器と、を備えている。
【００２３】
請求項９記載の尿素水貯留構造では、尿素水が加水分解してタンク内でアンモニアガスが生じる場合がある。本尿素水貯留構造では、タンクにおける重力方向の上部に容器が連通されているため、タンク内で生じたアンモニアガスは、第１開口部から容器に導入される。このアンモニアガスの少なくもと一部は、液体シール部の液体に吸収される。
【００２４】
このように、請求項９記載の尿素水貯留構造では、尿素水を貯留するタンクで生じたアンモニアの大気放出を、簡単な構造で効果的に抑制することができる。
【００２５】
請求項１０記載の発明に係る尿素水貯留構造は、請求項８又は請求項９記載の尿素水貯留構造において、前記液体は、アンモニアガスを吸収して変色するものであり、前記容器における前記液体の貯留部分の少なくとも一部は、透明な材料で構成されている。
【００２６】
請求項１０記載の尿素水貯留構造では、アンモニアガスの吸収に伴う液体の変色（着色）を容器の透明部分から視認することができる。これにより、尿素水の補充や交換を促すことが可能になる。
【００２７】
請求項１１記載の発明に係る排気浄化装置は、請求項１〜請求項１０の何れか１項記載の尿素水貯留構造と、内燃機関の排気ガスを排出するための排気管に設けられた排気ガス浄化触媒と、前記排気管における排気ガス浄化触媒の上流側に、前記タンクの尿素水を供給するための尿素水供給手段と、を備えている。
【００２８】
請求項１１記載の排気浄化装置では、尿素水供給手段の作動によって排気管における排気ガス浄化触媒の上流側に、尿素水貯留構造のタンクに貯留されていた尿素水が排気管に供給される。このように尿素水が供給されることにより排気ガス浄化触媒では、排気ガス中の浄化対象成分（例えば、ＮＯｘ）が浄化され、排気ガスが浄化される。本排気ガス浄化装置では、尿素水貯留構造が適用されることで、装置外へのアンモニアガスの排出が効果的に抑制される。
【発明の効果】
【００２９】
以上説明したように本発明に係る尿素水貯留構造及び排ガス浄化装置は、尿素水を貯留するタンクで生じたアンモニアの大気放出を、簡単な構造で効果的に抑制することができるという優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明の第１の実施形態に係る尿素水貯留構造１０、該尿素水貯留構造１０が適用された排気浄化装置としての尿素ＳＣＲ（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  Ｃａｔａｌｙｔｉｃ  Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）システム１１について、図１に基づいて説明する。先ず、システム１１の概略全体構成を説明し、その後、本発明の要部である尿素水貯留構造１０について説明することする。
【００３１】
（尿素ＳＣＲシステム）の構成
図１には、尿素ＳＣＲシステム１１の概略全体構成が模式的なシステム構成図にて示されている。この図に示される如く、尿素ＳＣＲシステム１１は、内燃機関であるディーゼルエンジン１２の排気ガス中のＮＯｘを低減するために、該ディーゼルエンジン１２の排気管１４における選択還元ＮＯｘ触媒１６の上流に、後述する尿素水タンク２０に貯留された還元剤としての尿素水を噴射するように構成されている。
【００３２】
具体的には、尿素ＳＣＲシステム１１では、排気管１４における図示しない酸化触媒の下流側に排気ガス浄化触媒としての選択還元ＮＯｘ触媒１６が配設されており、該尿素ＳＣＲシステム１１を構成する尿素水供給手段としての尿素水供給装置１８によって、排気管１４における酸化触媒と選択還元ＮＯｘ触媒１６との間に尿素水が供給されるようになっている。なお、この実施形態では、酸化触媒には、ＤＰＦ（ディーゼル微粒子除去装置）が一体に設けられている。
【００３３】
尿素水供給装置１８は、尿素水貯留構造１０を構成する尿素水タンク２０に貯留された尿素水を、上記の通り排気管１４における酸化触媒と選択還元ＮＯｘ触媒１６との間に供給するようになっている。具体的には、尿素水供給装置１８は、尿素水タンク２０から排気管１４に尿素水を供給するための供給ラインを成す尿素水供給配管２２を備えている。尿素水供給配管２２は、尿素水タンク２０の天壁２０Ａを貫通して一端部が尿素水タンク２０の底壁２０Ｂの近傍で開口した吸入口２２Ａとされると共に、他端が噴射弁としての尿素水噴射弁２４に尿素水を供給可能に接続されている。
【００３４】
尿素水噴射弁２４は、排気管１４における酸化触媒と選択還元ＮＯｘ触媒１６との間（選択還元ＮＯｘ触媒１６の上流）の部分を貫通して取り付けられており、尿素水供給配管２２から導入された尿素水を排気管１４内で選択還元ＮＯｘ触媒１６側に向けて噴射するようになっている。この実施形態では、尿素水噴射弁２４は、図示しない制御装置であるＥＣＵにより開閉状態の切替（制御）可能な電磁弁とされており、開放時には上記の通り尿素水供給配管２２から供給された尿素水を噴射する構成である。
【００３５】
さらに、尿素水供給配管２２の中間部には、吸入口２２Ａ側から吸入した尿素水を尿素水噴射弁２４側に圧送するための尿素水圧送ポンプ２６が配設されている。また、尿素水供給配管２２における尿素水タンク２０内に位置する部分には、異物が尿素水圧送ポンプ２６、尿素水噴射弁２４（排気管１４）側に導入されることを防止するためのフィルタ２８が設けられている。フィルタ２８は、例えばポリエステル等の樹脂繊維の織布又は不織布より成るメッシュフィルタとされている。
【００３６】
以上説明した尿素水供給装置１８では、尿素水圧送ポンプ２６が作動することによって、尿素水タンク２０内の尿素水がフィルタ２８にて異物を除去されつつ排気管１４側に圧送されるようになっている。そして、尿素ＳＣＲシステム１１では、尿素水供給装置１８によって排気管１４に供給された尿素が気化、加水分解されて還元ガス（アンモニアガス）として排気ガスと共に選択還元ＮＯｘ触媒１６に流入されると、この還元ガスが排気ガス中のＮＯｘを選択的に還元又は分解するようになっている。
【００３７】
これにより、尿素ＳＣＲシステム１１が適用された車両では、酸化触媒、ＤＰＦ、及び該尿素ＳＣＲシステム１１の選択還元ＮＯｘ触媒１６によって浄化された排気ガスが大気中に放出される構成である。
【００３８】
（尿素水貯留構造の構成）
図１に示される如く、尿素ＳＣＲシステム１１を構成する尿素水貯留構造１０は、タンクとしての尿素水タンク２０を備えている。尿素水タンク２０は、注入口２９から注入された尿素水を気液２相状態で貯留するようになっている。この尿素水タンク２０には、大気連通配管（ブリーザ配管）３０が接続されている。大気連通配管３０は、一端が尿素水タンク２０内の上部に設けられたバルブ装置３２に接続されている。バルブ装置３２は、例えば液面揺動や傾斜姿勢での走行等に伴って尿素水タンク２０内の液体が大気連通配管３０に流入することを防止するようになっている。この実施形態では、バルブ装置３２は、尿素水タンク２０の天壁２０Ａの内面側に固定されている。
【００３９】
この大気連通配管３０の中間部には、アンモニアガストラップ３４が設けられている。アンモニアガストラップ３４は、容器としてハウジング３６を備えている。ハウジング３６の重力方向（車体上下方向）上部には、大気連通配管３０における尿素水タンク２０側部分３０Ａが接続された第１開口部としてのガス入口３４Ａが設けられている。このガス入口３４Ａと大気連通配管３０との接続が、本発明における「タンクからのガスを容器の重力方向上部に導くガス導入構造」に相当する。
【００４０】
一方、アンモニアガストラップ３４の重力方向下部には、ガス出口３４Ｂが設けられている。すなわち、ガス出口３４Ｂは、ガス入口３４Ａに対し重力方向の下側に配置されている。このガス出口３４Ｂには、大気連通配管３０における大気開放端３０Ｂ側の部分３０Ｃが接続されている。なお、ガス出口３４Ｂを大気連通配管３０の大気開放端とする構成としても良い。
【００４１】
このハウジング３６内には、迷路構造３８が設けられており、ハウジング３６内に、ガス入口３４Ａからガス出口３４Ｂに至る迷路状空間４０を形成している。具体的には、迷路構造３８は、それぞれ略水平面に沿った水平壁４２を千鳥状に配置することで、ガス入口３４Ａから３４Ｂまで複数回折り返し（蛇行し）ながら連通する迷路状空間４０を形成している。
【００４２】
以上説明したアンモニアガストラップ３４すなわちハウジング３６の容量は、尿素水タンク２０内のガスが半日の温度変化で体積膨張する分（液相から気化する分を含む）を蓄えられる（滞留させ得る）容量以上に設定される。例えば、尿素水タンク２０の気相の堆積を２０Ｌ、半日の温度変化を２０℃とすると、アンモニアガストラップ３４の容量は、略２〜３Ｌで足りる。
【００４３】
以上説明した尿素水貯留構造１０では、アンモニアガストラップ３４を本発明における容器として把握しても良く、該アンモニアガストラップ３４のハウジング３６を本発明における容器として把握しても良い。
【００４４】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００４５】
上記構成の尿素水貯留構造１０が適用された尿素ＳＣＲシステム１１では、適用された車両のディーゼルエンジン１２が作動されると、尿素水供給装置１８の尿素水圧送ポンプ２６が作動される。すると、尿素水タンク２０内の尿素水が尿素水供給配管２２を経由して尿素水噴射弁２４から排気管１４中に噴射される。
【００４６】
排気管１４に噴射された尿素水は、排気熱によって気化、加水分解されて還元ガス（アンモニアガス）となり、ディーゼルエンジン１２の排気ガスと共に選択還元ＮＯｘ触媒１６に流入する。この選択還元ＮＯｘ触媒１６において、還元ガスは、排気ガス中のＮＯｘ成分を選択的に還元乃至分解する。これにより、排気管１４の大気開放端からは、酸化触媒、選択還元ＮＯｘ触媒１６で浄化された排気ガスが、大気中に放出される。
【００４７】
ところで、尿素水貯留構造１０の尿素水タンク２０では、温度上昇に伴う尿素水の加水分解によってアンモニアガスが生じる場合がある。
【００４８】
ここで、尿素水貯留構造１０では、尿素水タンク２０の上部すなわち気相部分に連通されたアンモニアガストラップ３４を備え、このアンモニアガストラップ３４は、尿素水タンク２０内のガスが半日の温度変化で膨張する分を滞留可能な容量を有するため、尿素水タンク２０で発生したアンモニアガスは、アンモニアガストラップ３４に流入し、該アンモニアガストラップ３４内で滞留（トラップ）される。
【００４９】
特に、尿素水貯留構造１０では、アンモニアガストラップ３４のガス出口３４Ｂがハウジング３６の重力方向の下部に配置されているので、空気よりも軽いアンモニアガスはハウジング３６の上部に滞留し易く、アンモニアガス以外の成分（空気等）が主に大気放出される。しかも、尿素水貯留構造１０では、アンモニアガストラップ３４のガス入口３４Ａがガス出口３４Ｂよりも重力方向の上側で（この実施形態ではハウジング３６の上部）に設けられているので、アンモニアガスの大気放出が一層生じ難い。
【００５０】
また特に、尿素水貯留構造１０のアンモニアガストラップ３４では、迷路構造３８によってハウジング３６内に迷路状空間４０が形成されているので、ハウジング３６内でガス入口３４Ａからガス出口３４Ｂに向かう直線的な流れの生成が防止される。空気よりも軽いアンモニアガスはハウジング３６内の重力方向の上部により滞留し易く、アンモニアガスよりも重いガス成分が選択的にガス出口３４Ｂから排出される。しかも、迷路状空間４０は、略水平な流路の折り返し構造であるため、折り返しの各層（水平壁４２間、水平壁４２とハウジング３６との間にそれぞれ形成される水平流路）において重力方向の上部でアンモニアガスが滞留し易い。このため、折り返しの各層において、流路断面全体にわたる流れが生じ難く、主に重力方向下部のみで略水平方向の流れを生じるので、アンモニアガスよりも重いガス成分が選択的にガス出口３４Ｂからより排出され易くなる。
【００５１】
一方、外気温が低下に転じると、尿素水タンク２０内では、尿素水の温度低下による体積減少、アンモニアガスや二酸化炭素の尿素水（アンモニア水）中への溶け込み等によって負圧が生じる。この負圧によって、アンモニアガストラップ３４内のアンモニアガスを含むガスは尿素水タンク２０に流入される（引き込まれる）。このような一日の温度変化による尿素水タンク２０からアンモニアガストラップ３４へのガス放出、アンモニアガストラップ３４から尿素水タンク２０へのガス流入の繰り返しを行うことで、臭気の検知閾値が低いアンモニアガスが３４が大気放出されることが効果的に抑制される。
【００５２】
このように、第１の実施形態に係る尿素水貯留構造１０では、尿素水を貯留する尿素水タンク２０で生じたアンモニアガスの大気放出を、動力や制御に頼ることのない簡単な構造で効果的に抑制することができる。
【００５３】
また、尿素水貯留構造１０では、アンモニアガストラップ３４が尿素水タンク２０の外側に配置されているので、尿素水タンク２０の容量や形状に制約を与えることが抑制され、車体搭載のレイアウトの自由度が高い。
【００５４】
なお、上記した第１の実施形態では、ガス入口３４Ａと大気連通配管３０との接続が、本発明における「タンクからのガスを容器の重力方向上部に導くガス導入構造」に相当する例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、図２（Ａ）に示される第１変形の如く、ガス入口３４Ａをハウジング３６の下部に設けた構成としても良い。この第１変形例では、迷路状空間４０の形成部分とガス入口３４Ａの設置部分とを隔てるようにハウジング３６内に立壁４４を設けることで、「タンクからのガスを容器の重力方向上部に導くガス導入構造」をハウジング３６内で構成している。
【００５５】
また、上記した第１の実施形態では、複数の水平壁４２を有する迷路構造３８にて迷路状空間４０を形成した例を示したが、例えば、図２（Ｂ）に示される第２変形例の如く、ガス流れ方向の端部が屈曲された水平壁でもある仕切壁４６を含む迷路構造４８にて、迷路状空間５０を形成するようにしても良い。迷路状空間５０では、各層の折り返し部分が重力方向の下部のみで連通しており、空気よりも軽いアンモニアガスが通過し難い構成とされている。さらに、図２（Ｃ）に示される第３変形例の如く、複数の立壁５２を含む迷路構造５４にて、迷路状空間５５を形成するようにしても良い。迷路状空間５５では、ガス入口３４Ａをハウジング３６の上部に配置しても良く、下部に配置しても良い。
【００５６】
次に、本発明の他の実施形態を説明する。なお、上記した第１の実施形態又は前出の構成と基本的に同一の部品・部分については、上記した第１の実施形態又は前出の構成と同一の符号を付して説明を省略する。
【００５７】
（第２の実施形態）
図３には、本発明の第２の実施形態に係る尿素水貯留構造６０、該尿素水貯留構造６０が適用された尿素ＳＣＲシステム６１が、図１に対応するシステム構成図にて示されている。この図に示される如く、尿素水貯留構造６０は、尿素水タンク２０の外部に配置されたアンモニアガストラップ３４に代えて、尿素水タンク２０内に配置されたアンモニアガストラップ６２を備える点で、第１の実施形態に係る尿素水貯留構造１０とは異なる。
【００５８】
アンモニアガストラップ６２は、アンモニアガストラップ３４と同様に構成されており、ハウジング３６の上部に設けられたガス入口６２Ａと、ハウジング３６の下部に設けられたガス出口６２Ｂとの間に迷路状空間４０が形成されて構成されている。アンモニアガストラップ６２のガス入口６２Ａには、一部が尿素水タンク２０内に配置された尿素水供給配管６４におけるバルブ装置３２と接続された一端側６４Ａが接続され、ガス出口６２Ｂには、尿素水供給配管６４における尿素水タンク２０外の大気開放端６４Ｂを含む側の部分６４Ｃが接続されている。尿素水貯留構造６０の他の構成は、尿素水貯留構造１０の対応する構成と同じである。
【００５９】
したがって、第２の実施形態に係る尿素水貯留構造６０では、アンモニアガストラップ３４が尿素水タンク２０の外側に配置されていることによる作用効果を除いて、基本的に尿素水貯留構造１０と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。また、尿素水貯留構造６０では、尿素水タンク２０内にアンモニアガストラップ６２が設けられているので、全体として一体に取り扱うことができ、車体への搭載作業が容易である。
【００６０】
なお、アンモニアガストラップ６２は、尿素水タンク２０に一体に形成されても良い。また、アンモニアガストラップ６２は、全体として尿素水タンク２０内に設けられた構成には限定されず、例えば、その一部が尿素水タンク２０内に入り込まされた構成としても良い。
【００６１】
（第３の実施形態）
図４には、本発明の第３の実施形態に係る尿素水貯留構造７０、該尿素水貯留構造７０が適用された尿素ＳＣＲシステム７１が、図１に対応するシステム構成図にて示されている。この図に示される如く、尿素水貯留構造７０は、迷路構造３８によってハウジング３６内に迷路状空間４０が形成されたアンモニアガストラップ３４に代えて、ハウジング３６の内部に迷路状空間が形成されていないアンモニアガストラップ７２を備える点で、第１の実施形態に係る尿素水貯留構造１０とは異なる。
【００６２】
アンモニアガストラップ７２は、内部が仕切られることのない空間とされたハウジング３６の上部にガス入口７２Ａを設けると共に、該ハウジング３６の下部にガス出口７２Ｂを設けて構成されている。ハウジング３６のガス入口７２Ａとガス出口７２Ｂとは、水平方向の反対側に配置されている。尿素水貯留構造７０の他の構成は、尿素水貯留構造１０の対応する構成と同じである。
【００６３】
したがって、第３の実施形態に係る尿素水貯留構造７０では、ハウジング３６内に４０が形成されていることによる作用効果を除いて、基本的に尿素水貯留構造１０と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。
【００６４】
（第４の実施形態）
図５には、本発明の第４の実施形態に係る尿素水貯留構造８０、該尿素水貯留構造８０が適用された尿素ＳＣＲシステム８１が、図１に対応するシステム構成図にて示されている。この図に示される如く、尿素水貯留構造８０は、迷路構造３８によってハウジング３６内に迷路状空間４０が形成されたアンモニアガストラップ３４に代えて、ハウジング３６の内部に液体貯留部８２が形成されたアンモニアガストラップ８４を備える点で、第１の実施形態に係る尿素水貯留構造１０とは異なる。
【００６５】
アンモニアガストラップ８４では、ハウジング（チャンバー）３６に形成されたガス入口８４Ａ側にガス室８６が形成されており、該ガス室８６に隣接して液体貯留部８２が形成されている。具体的には、ガス室８６と液体貯留部８２とは隔壁８５にて区画されている。この液体貯留部８２には、アンモニアガスを吸収し得る液体Ｌが気液２層状態で貯留されている。アンモニアガストラップ８４のガス出口８４Ｂは、液体貯留部８２の気相部分で開口している。
【００６６】
液体Ｌは、アンモニアガスを吸収して呈色（変色、着色を含む）する溶液とされ、例えば、アンモニアガスを吸収して赤色を呈するフェノールフタレイン溶液、アンモニアガスを吸収して青色を呈するチモールブルー溶液等を用いることができる。例えば、フェノールフタレイン溶液の場合、アンモニアガスの吸着量（ｐＨ８〜１０）に応じて薄いピンク色から濃いピンク色に呈色される。また、チモールブルーを用いた場合、ｐＨ７．８〜９．５で青色に呈色される。
【００６７】
また、アンモニアガストラップ８４では、ガス室８６の上部と液体貯留部８２内の下部（Ｌの液面下）とを連通するガス案内部８８がハウジング３６内に設けられている。すなわち、アンモニアガストラップ８４には、空気よりも軽いアンモニアガスを含むガスが液体貯留部８２に貯留されている液体Ｌ内に導かれる液体シール部ＬＳが形成されている。補足すると、液体シール部ＬＳは、ガス入口８４Ａから流入したガスが液体Ｌを避けてガス出口８４Ｂに至ることを禁止する構成とされている。これにより、ガス入口８４Ａからガス室８６にガスが流入された場合、主に該ガス室８６内のガスが押し出されて液体Ｌに導かれるようになっている。
【００６８】
さらに、アンモニアガストラップ８４のハウジング３６における液体貯留部８２を形成する周壁３６Ａには、窓部３６Ｂが形成されており、該窓部３６Ｂは、透明なカバー体８９にて液密に封止されている。窓部３６Ｂは、アンモニアガストラップ８４が車両に搭載された状態で外部から視認しやすい位置に設けられている。このため、尿素水貯留構造８０では、液体Ｌが呈色されたか否か（呈色の程度）を車両の使用者等に認識させ得る構成とされている。
【００６９】
なお、尿素水貯留構造８０を構成する尿素水タンク２０には、尿素水タンク２０内の負圧力が所定負圧を超えた場合に開弁して大気を導入するための負圧弁８７が設けられている。尿素水貯留構造８０の他の構成は、尿素水貯留構造１０の対応する構成と同じである。
【００７０】
上記構成の尿素水貯留構造８０では、尿素水タンク２０からアンモニアガストラップ８４のガス室８６にガスが流入されると、該ガス室８６が押し出されて液体貯留部８２の液体Ｌに導入される。このガス中のアンモニアガスは、液体Ｌに吸収される。
【００７１】
このように、尿素水貯留構造８０では、尿素水を貯留する尿素水タンク２０で生じたアンモニアガスの大気放出を、動力や制御に頼ることのない簡単な構造で効果的に抑制することができる。
【００７２】
また、尿素水貯留構造８０では、液体Ｌがアンモニアガスを吸収して呈色され、かつ該液体Ｌの色を窓部３６Ｂ（透明なカバー体８９）から視認することができるので、尿素水貯留構造８０が適用された車両の使用者やサービスマン等に尿素水の補充や交換を促すことができる。すなわち、液体Ｌにアンモニアガスが吸収されると、尿素水タンク２０内の尿素水の濃度が低下するが、窓部３６Ｂから液体Ｌの色（の変化）を視認させることで、車両の使用者やサービスマン等に尿素水の濃度低下を知らしめ、必要があれば尿素水の交換を促すことができる。
【００７３】
このため、尿素水貯留構造８０では、低濃度の尿素水を排気管１４に供給することで十分な排ガス浄化性能が得られないことが防止される。一方、尿素水濃度が低下していない場合には、尿素水の交換をする必要がないことを窓部３６Ｂからの液体Ｌの色で判断することができるので、不必要な尿素水の交換（例えば定期的な交換）を省くことが可能になる。これにより、尿素水のコスト、交換作業時間の節約になる。
【００７４】
また、尿素水貯留構造８０では、液体Ｌにアンモニアガスを吸収させるので、液体貯留部８２をアンモニアガストラップ３４等と比較してコンパクトに構成することも可能になる。
【００７５】
なお、第４の実施形態では、負圧弁８７を尿素水タンク２０に設けた例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、負圧弁８７をガス室８６に連通するようにハウジング３６設けても良い。この構成では、ガス室８６に滞留させたアンモニアガスを尿素水タンク２０の負圧発生時に該尿素水タンク２０に回収することができる。この場合、ガス室８６の容量をアンモニアガストラップ３４等と同等程度にし（必要に応じ迷路状空間４０等を設け）、基本的には温度変化によるアンモニアガスのガス室８６への排出、尿素水タンク２０への回収を繰り返しながら、許容量を超えて液体貯留部８２に流入されたアンモニアガスを液体Ｌにて吸収させるように構成することも可能である。
【００７６】
（第５の実施形態）
図６には、本発明の第５の実施形態に係る尿素水貯留構造９０、該尿素水貯留構造９０が適用された尿素ＳＣＲシステム９１が、図１に対応するシステム構成図にて示されている。この図に示される如く、尿素水貯留構造９０は、液体貯留部８２に対する尿素水タンク２０側にガス室８６を有するアンモニアガストラップ８４に代えて、ガス室８６を有しないアンモニアガストラップ９２を備える点で、第４の実施形態に係る尿素水貯留構造８０とは異なる。
【００７７】
アンモニアガストラップ９２は、ハウジング（チャンバー）３６の内部が全体として液体貯留部９４とされており、液体Ｌが気液２層状態で貯留されている。アンモニアガストラップ９２のガス入口９２Ａは、液体貯留部９４の低所であるハウジング３６の底板３６Ｃに設けられており、ガス出口９２Ｂは、液体貯留部９４の気相部分に開口している。したがって尿素水貯留構造９０においても、ガス入口９２Ａから流入したガスが液体Ｌを避けてガス出口９２Ｂに至ることを禁止する液体シール部ＬＳが形成されている。
【００７８】
尿素水貯留構造９０では、アンモニアガストラップ９２のガス入口９２Ａと尿素水タンク２０との間に、逆止弁９５が設けられている。逆止弁９５は、尿素水タンク２０の内圧が所定圧力以上の場合にガスがアンモニアガストラップ９２に流入することを許容するように開弁する一方、アンモニアガストラップ９２から尿素水タンク２０に液体Ｌが流入することを禁止するように閉弁する構成とされている。したがって、尿素水貯留構造９０を構成する尿素水タンク２０は、上記した所定圧力に耐える耐圧性能を有している。
【００７９】
なお、図６では、大気連通配管３０における尿素水タンク２０側の部分３０Ａに代えて逆止弁９５が設けられた例を示しているが、逆止弁９５の一方側又は双方に大気連通配管３０が設けられていても良い。尿素水貯留構造９０の他の構成は、尿素水貯留構造８０（尿素水貯留構造１０）の対応する構成と同じである。
【００８０】
したがって、第５の実施形態に係る尿素水貯留構造９０では、基本的に第４の実施形態に係る尿素水貯留構造８０と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。また、尿素水貯留構造９０では、尿素水タンク２０の内圧が所定圧力以上になるまで尿素水タンク２０内にアンモニアガスを含むガスが保持されるので、液体Ｌに吸収されるアンモニアガスの量を少なく抑えることができる。このため、尿素水、液体Ｌの交換、補充頻度が少なくなる（長持ちする）。
【００８１】
なお、第４及び第５の実施形態では、液体Ｌとしてアンモニアガスを吸収して呈色される溶液を用いる例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、液体Ｌとして水を用いても良い。この場合、アンモニアガスを吸収した水はアンモニア水になるので、該アンモニア水を液体貯留部８２、９４尿素水タンク２０に戻したり、還元剤として排気管１４に噴射させたりするようにすることも可能である。
【００８２】
（参考例）
次に、本発明には含まれない参考例を説明する。なお、上記各実施形態、前出の参考例と基本的に同一の部品・部分には上記各実施形態、前出の参考例と同一の符号を付して説明を省略する。
【００８３】
図７（Ａ）及び図７（Ｂ）には、第１参考例に係る尿素水貯留構造１００のシステム構成図が示されている。これらの図に示される如く、尿素水貯留構造１００では、尿素水タンク２０に正負圧弁１０２が設けられ、該尿素水タンク２０が正圧及び負圧の双方に対し保護されている。また、尿素水貯留構造１００では、尿素水供給配管２２における尿素水タンク２０内に位置する部分の中間部に、該尿素水供給配管２２の曲げを許容する蛇腹１０４が設けられている。さらに、尿素水供給配管２２の吸入口２２Ａに設けられたフィルタ２８には、尿素水（より正確には、後述するアンモニア水）に浮くフロート１０６が取り付けられている。
【００８４】
したがって、図７（Ａ）に示される如く、尿素水の貯留量が比較的大きい場合には、尿素水供給配管２２は蛇腹１０４において屈曲し、フィルタ２８は尿素水の液面近傍に位置する構成とされている。一方、尿素水の貯流量が少ない場合は、尿素水供給配管２２の蛇腹１０４での屈曲は抑えられ、この場合もフィルタ２８が尿素水の液面近傍に位置する構成とされている。
【００８５】
ところで、尿素水タンク２０内では、尿素水の加水分解によりアンモニア、このアンモニアが溶解したアンモニア水が生じる。アンモニア水は尿素水に対し比重が軽い（尿素水の比重１．０５〜１．０９に対し、アンモニア水の比重０．９〜１．０）ので、液面近くに偏って貯留される。尿素水貯留構造１００では、このアンモニア水濃度の高い部分を排気管１４に圧送するので、常にアンモニアが消費される。このため、尿素水タンク２０でアンモニア、アンモニアガスの量が増加することが抑制され、正負圧弁１０２が正圧で開放された場合にアンモニアガスが尿素水タンク２０外に排出されることが抑制（排出量が低減）される。
【００８６】
図８には、第２参考例に係る尿素水貯留構造１１０のシステム構成図が示されている。この図に示される如く、尿素水貯留構造１１０では、尿素水タンク２０の気相部分と排気管１４における酸化触媒と選択還元ＮＯｘ触媒１６との間に部分を連通するベントライン１１２が設けられている。より具体的には、ベントライン１１２の一端は、尿素水タンク２０内のバルブ装置３２に接続されており、ベントライン１１２の他端は、逆止弁１１４を介して排気管１４に接続されている。
【００８７】
逆止弁１１４は、ディーゼルエンジン１２が停止されている場合であって、尿素水タンク２０の内圧が所定の圧力以上の場合に、尿素水タンク２０からガスが排気管１４に流入することを許容するように開弁する一方、排気管１４から尿素水タンク２０にガスが流入することを禁止するように閉弁する構成とされている。この第２参考例では、逆止弁１１４が開弁する圧力は、尿素水タンク２０の尿素水の注入（液面上昇）に伴い生じる圧力以下とされており、正負圧弁１０２が正圧で開弁する圧力よりも小さく設定されている。
【００８８】
したがって、尿素水貯留構造１１０では、尿素水補給ノズル１１５にて尿素水タンク２０に尿素水を注入（給水）する際には、逆止弁１１４が開放されて尿素水タンク２０内のアンモニアガスを含むガスが排気管１４に流入される。これにより、尿素水の注入作業者の近くでアンモニアガスが大気放出することが防止される。排気管１４に流入されたアンモニアガスは、該排気管１４内で滞留し、ディーゼルエンジン１２が作動すると、排気ガスと共に選択還元ＮＯｘ触媒１６に導かれて消費される。したがって、尿素水貯留構造１１０では、アンモニアガスが排気管１４経由で大気放出されてしまうことも効果的に抑制される。
【００８９】
なお、ディーゼルエンジン１２を作動したまま尿素水タンク２０に尿素水を注入する場合、排気管１４の圧力が尿素水タンク２０の内圧を上回り逆止弁１１４は開弁されないので、圧力（ガス）を逃がす部分がなく尿素水の注入を行うことができなくなる。この対策として、ディーゼルエンジン１２の作動中には注入口２９を覆うリッドが閉位置でロックされる機構を設け、ディーゼルエンジン１２の作動中に尿素水の注入を行うことができない構造とすることも考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る尿素ＳＣＲシステムの概略全体構成を示すシステム構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る尿素ＳＣＲシステムを構成するアンモニアガストラップの変形例を示す図であって、（Ａ）は第１変形例、（Ｂ）は第２変形例、（Ｃ）は第３変形例をそれぞれ示す模式的な断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る尿素ＳＣＲシステムの概略全体構成を示すシステム構成図である。
【図４】本発明の第３の実施形態に係る尿素ＳＣＲシステムの概略全体構成を示すシステム構成図である。
【図５】本発明の第４の実施形態に係る尿素ＳＣＲシステムの概略全体構成を示すシステム構成図である。
【図６】本発明の第５の実施形態に係る尿素ＳＣＲシステムの概略全体構成を示すシステム構成図である。
【図７】（Ａ）、（Ｂ）のそれぞれは、第１参考例に係る尿素ＳＣＲシステムの概略全体構成を示すシステム構成図である。
【図８】第２参考例に係る尿素ＳＣＲシステムの概略全体構成を示すシステム構成図である。
【符号の説明】
【００９１】
１０    尿素水貯留構造
１１    尿素ＳＣＲシステム（排ガス浄化装置）
１２    ディーゼルエンジン（内燃機関）
１４    排気管
１６    選択還元ＮＯｘ触媒（排気ガス浄化触媒）
１８    尿素水供給装置（尿素水供給手段）
２０    尿素水タンク（タンク）
３４    アンモニアガストラップ（容器）
３４Ａ  ガス入口（第１開口部）
３４Ｂ  ガス出口（第２開口部）
３６    ハウジング（容器）
３８・４８・５４    迷路構造
４０・５０・５５    迷路状空間
４２    水平壁
４６    仕切壁（水平壁）
６０・７０・８０・９０    尿素水貯留構造
６１・７１・８１・９１    尿素水ＳＣＲシステム（排ガス浄化装置）
６２・７２・８４・９２    アンモニアガストラップ（容器）
６２Ａ・７２Ａ・８４Ａ・９２Ａ  ガス入口（第１開口部）
６２Ｂ・７２Ｂ・８４Ｂ・９２Ｂ  ガス出口（第２開口部）
８２・９４    液体貯留部（液体の貯留部分）
８９    カバー体（透明な材料）
Ｌ            液体
【図１】
2009115030.tif 000003
【図２】
2009115030.tif 000004
【図３】
2009115030.tif 000005
【図４】
2009115030.tif 000006
【図５】
2009115030.tif 000007
【図６】
2009115030.tif 000008
【図７】
2009115030.tif 000009
【図８】
2009115030.tif 000010