特開 2019-127879 排気ガス浄化装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2019-127879(P2019-127879A)

(43)【公開日】2019年8月1日

(54)【発明の名称】排気ガス浄化装置

(51)【国際特許分類】

   F01N 3/24 20060101AFI20190708BHJP

   F01N 3/08 20060101ALI20190708BHJP

   B01D 53/94 20060101ALI20190708BHJP

【ＦＩ】

   F01N3/24 N

   F01N3/08 BZAB

   B01D53/94 222

   B01D53/94 400

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2018-9680(P2018-9680)

(22)【出願日】2018年1月24日

(71)【出願人】

【識別番号】391002498

【氏名又は名称】フタバ産業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000578

【氏名又は名称】名古屋国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】白井 佑樹

【テーマコード（参考）】

3G091

4D148

【Ｆターム（参考）】

3G091AA02

3G091AA04

3G091AA05

3G091AA06

3G091AA18

3G091AB02

3G091AB05

3G091AB06

3G091AB13

3G091BA01

3G091CA17

3G091HA10

3G091HA16

3G091HA20

3G091HA21

3G091HA44

4D148AA06

4D148AB02

4D148AC04

4D148BB02

4D148CA01

4D148CC23

(57)【要約】

【課題】圧損の上昇を抑制しつつ、排気ガスの浄化効率を高められる排気ガス浄化装置を提供する。
【解決手段】本開示の一態様は、排気ガス浄化装置である。排気ガス浄化装置は、還元剤供給部と、排気ガス管路と、旋回流発生部とを備える。旋回流発生部は、第１遮蔽部と、第１遮蔽部の下流側に配置される第２遮蔽部とを有する。第２遮蔽部は、開口の径方向外側における中心軸方向の流れを遮蔽する環状部と、環状部から第１遮蔽部まで延伸すると共に、環状部の開口を周方向に部分的に囲う側壁部とを有する。第１遮蔽部は、中心軸方向から視て環状部の開口と重なる中央部と、中央部から排気ガス管路の内周面まで延伸する周縁部と、周縁部に設けられた複数の貫通孔とを有する。周縁部は、中心軸方向から視て開口の外縁のうち側壁部に囲われていない開放部分の径方向外側の領域と重なるように配置される。還元剤供給部は、側壁部に向かって還元剤を噴射する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内燃機関の排気ガス浄化装置であって、
排気ガス中の環境汚染物質を改質又は捕集するように構成された排気ガス浄化部と、
前記排気ガスの流れ方向において前記排気ガス浄化部の下流側に設けられ、前記排気ガスを還元剤の存在下で還元するように構成された還元部と、
前記排気ガスの流れ方向において前記還元部よりも上流側で前記排気ガスに還元剤を供給するように構成された還元剤供給部と、
前記排気ガス浄化部の排出口と前記還元部の導入口とを連通する排気ガス管路と、
前記排気ガス管路内に設置される旋回流発生部と、
を備え、
前記旋回流発生部は、
前記排気ガス管路の中心軸方向における流れの一部を遮蔽するように構成された第１遮蔽部と、
前記第１遮蔽部の下流側に配置される第２遮蔽部と、
を有し、
前記第２遮蔽部は、
前記排気ガス管路の径方向中心に開口が形成され、前記開口の径方向外側における前記中心軸方向の流れを遮蔽するように構成された環状部と、
前記環状部から前記第１遮蔽部まで延伸すると共に、前記環状部の前記開口を周方向に部分的に囲う側壁部と、
を有し、
前記第１遮蔽部は、
前記中心軸方向から視て前記環状部の前記開口と重なると共に、前記排気ガス管路の内面とは離間した中央部と、
前記中央部から前記排気ガス管路の内周面まで延伸する周縁部と、
前記周縁部に設けられた複数の貫通孔と、
を有し、
前記周縁部は、前記中心軸方向から視て、前記環状部の前記開口の外縁のうち前記側壁部に囲われていない開放部分の径方向外側の領域と少なくとも重なるように配置され、
前記還元剤供給部は、前記側壁部に向かって前記還元剤を噴射する、排気ガス浄化装置。

【請求項2】

請求項１に記載の排気ガス浄化装置であって、
前記中心軸方向から視て、前記排気ガス管路内における前記第１遮蔽部が配置されていない領域の面積は、前記複数の貫通孔の合計面積よりも大きい、排気ガス浄化装置。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載の排気ガス浄化装置であって、
前記周縁部と前記排気ガス管路の内周面との当接部分の前記周方向における長さは、前記排気ガス管路の内周長さの１／２以下である、排気ガス浄化装置。

【請求項4】

請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の排気ガス浄化装置であって、
前記側壁部の前記周方向の第１端部が、中心軸方向から視て前記周縁部の前記周方向の第１端部と重なると共に、前記側壁部の前記周方向の第２端部が、中心軸方向から視て前記周縁部の前記周方向の第２端部と重なる、排気ガス浄化装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、排気ガス浄化装置に関する。

【背景技術】

【0002】

内燃機関の排気ガス成分に関する規制に対応することを目的として、内燃機関の排気ガス流路には、排気ガス浄化装置が設置される。排気ガス浄化装置には、ディーゼル機関であれば、例えばディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）、ディーゼル微粒子捕集フィルター（ＤＰＦ）、選択触媒還元（ＳＣＲ）用触媒等の排気ガス浄化部材が組み合わせて用いられる。

【0003】

これらの排気ガス浄化部材のうち、ＳＣＲ用触媒（以下、「還元触媒」ともいう。）は、一般に他の触媒又はフィルターの下流に設置される。ＳＣＲは、還元剤と還元触媒とによって、排気ガス中のＮＯｘを還元し、無害な窒素に改質する方法である。

【0004】

ＳＣＲにおいて、還元触媒を効率的に機能させ、排気ガスの浄化率を向上させるには、還元剤をミキシングして排気ガス中に均質に分散させることと、還元剤を含んだ排気ガスを偏りなく還元触媒に接触させることが必要である。

【0005】

排気ガスに還元剤を分散させる方法として、排気ガスの流路内に拡散板を配置する方法がある。しかし、拡散板を流路に配置すると、圧損が高くなり排気ガスの流れが偏るという不都合が生じる。

【0006】

そこで、排気ガスの流路中にガイド壁を設け、このガイド壁によって生じる旋回流により還元剤を拡散させる排気ガス浄化装置が提案されている（特許文献１参照）。この排気ガス浄化装置では、ガイド壁に流路を導くために、ガイド壁の上部をプレートで閉塞し、このプレートに導入孔が設けられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０１７−１４５７１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

特許文献１の排気ガス浄化装置によれば、旋回流によって還元剤を拡散できる。しかし、混合を促進するためには導入孔を小さくする必要がある。そのため、ガス流路の面積が小さくなり、結果として装置の圧損が大きくなる。

【0009】

本開示の一局面は、圧損の上昇を抑制しつつ、排気ガスの浄化効率を高められる排気ガス浄化装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本開示の一態様は、内燃機関の排気ガス浄化装置である。排気ガス浄化装置は、排気ガス浄化部と、還元部と、還元剤供給部と、排気ガス管路と、旋回流発生部と、を備える。排気ガス浄化部は、排気ガス中の環境汚染物質を改質又は捕集するように構成される。還元部は、排気ガスの流れ方向において排気ガス浄化部の下流側に設けられ、排気ガスを還元剤の存在下で還元するように構成される。還元剤供給部は、排気ガスの流れ方向において還元部よりも上流側で排気ガスに還元剤を供給するように構成される。排気ガス管路は、排気ガス浄化部の排出口と還元部の導入口とを連通する。旋回流発生部は、排気ガス管路内に設置される。

【0011】

また、旋回流発生部は、排気ガス管路の中心軸方向における流れの一部を遮蔽するように構成された第１遮蔽部と、第１遮蔽部の下流側に配置される第２遮蔽部と、を有する。第２遮蔽部は、排気ガス管路の径方向中心に開口が形成され、開口の径方向外側における中心軸方向の流れを遮蔽するように構成された環状部と、環状部から第１遮蔽部まで延伸すると共に、環状部の開口を周方向に部分的に囲う側壁部と、を有する。第１遮蔽部は、中心軸方向から視て環状部の開口と重なると共に、排気ガス管路の内面とは離間した中央部と、中央部から排気ガス管路の内周面まで延伸する周縁部と、周縁部に設けられた複数の貫通孔と、を有する。周縁部は、中心軸方向から視て、環状部の開口の外縁のうち側壁部に囲われていない開放部分の径方向外側の領域と少なくとも重なるように配置される。還元剤供給部は、側壁部に向かって還元剤を噴射する。

【0012】

このような構成によれば、まず、排気ガス管路の中心軸方向（以下、「第１方向」ともいう。）の排気ガスの流れが第１遮蔽部によって第２遮蔽部の側壁部の外側に誘導される。側壁部に誘導された流れは側壁部によって２つの流れに分割されつつ、環状部の開口に向かって流れる。これにより、排気ガスの流路が伸びると共に、第１方向と平行な旋回軸を有する互いに逆向きの２つの旋回流が生じる。そのため、側壁部に向かって噴射された還元剤が効率よく拡散される。その結果、還元剤の蒸発が促進されると共に、分散性が向上する。さらに、排気ガスの流れの一部は、第１遮蔽部の複数の貫通孔を通過して、上記２つの旋回流に合流する。その結果、還元剤と排気ガスとの撹拌が効果的に行なわれる。

【0013】

上述の構成では、流路を閉塞するプレートに導入孔を設ける必要がなく、第１遮蔽部により流路径を任意の大きさに調整できる。そのため、排気ガスの浄化効率を高めつつ、圧損の上昇が抑制できる。

【0014】

本開示の一態様では、中心軸方向から視て、排気ガス管路内における第１遮蔽部が配置されていない領域の面積は、複数の貫通孔の合計面積よりも大きくてもよい。このような構成によれば、上述の２つの旋回流をより確実に発生させることができる。その結果、排気ガスの浄化効率を高めることができる。

【0015】

本開示の一態様では、周縁部と排気ガス管路の内周面との当接部分の周方向における長さは、排気ガス管路の内周長さの１／２以下であってもよい。このような構成によれば、排気ガスの浄化効率を高めつつ、圧損の上昇をより確実に抑制することができる。

【0016】

本開示の一態様では、側壁部の周方向の第１端部が、中心軸方向から視て周縁部の周方向の第１端部と重なると共に、側壁部の周方向の第２端部が、中心軸方向から視て周縁部の周方向の第２端部と重なってもよい。このような構成によれば、上流側から流れてくる排気ガスが側壁部により確実に衝突する。その結果、圧損を低減しつつ、撹拌性能を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１Ａは、実施形態の排気ガス浄化装置の模式的な部分透過斜視図であり、図１Ｂは、図１Ａの排気ガス浄化装置の模式的な中央断面図である。

【図2】図２Ａは、図１Ａの排気ガス浄化装置における旋回流発生部の模式的な斜視図であり、図２Ｂは、図２Ａの旋回流発生部の模式的な平面図である。

【図3】図３は、図２Ａの旋回流発生部における第２遮蔽部の模式的な斜視図である。

【図4】図４は、図２Ａの旋回流発生部における排気ガスの流れを説明する模試的な部分断面斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本開示が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。
［１．第１実施形態］
［１−１．構成］
図１Ａ，１Ｂに示す排気ガス浄化装置（以下、単に「浄化装置」ともいう。）１は、内燃機関の排気ガス流路内に設けられ、排気ガス中の環境汚染物質を低減する。浄化装置１は、排気ガス浄化部２と、還元部３と、還元剤供給部４と、排気ガス管路５と、旋回流発生部６と、を備える。

【0019】

浄化装置１が設けられる内燃機関は、特に限定されないが、浄化装置１はディーゼル機関の排気ガス浄化装置として特に好適に使用できる。ディーゼル機関としては、自動車、鉄道、船舶、建機等の輸送機器、発電施設などで駆動用又は発電用として用いられるものが挙げられる。

【0020】

＜排気ガス浄化部＞
排気ガス浄化部２は、排気ガス中の環境汚染物質を改質又は捕集する。ここで、「環境汚染物質」とは、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）、粒状物質（ＰＭ）、硫黄酸化物（ＳＯｘ）、炭化水素類（ＨＣ）等を意味する。

【0021】

排気ガス浄化部２は、図１Ｂに示すように、排気ガスを浄化するための浄化用部材２１と、浄化用部材２１を収納した筒状のケーシング２２とを有する。排気ガスは、ケーシング２２の内部で浄化用部材２１に接触しながら、ケーシング２２の中心軸方向に沿って流れる。

【0022】

浄化用部材２１としては、例えばディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）、ディーゼル微粒子捕集フィルター（ＤＰＦ）、ＮＯｘ吸着剤等が挙げられる。ＤＯＣは、排気ガスに含まれるＰＭ中の可溶有機成分（ＳＯＦ）、ＣＯ及びＨＣを酸化させる触媒である。ＤＰＦは、排気ガスに含まれるＰＭを捕集するフィルターである。ＮＯｘ吸着剤は、ＮＯｘを吸着除去する物質である。

【0023】

浄化用部材２１は、一般にハニカム構造を有する筒状体が用いられる。排気ガスがハニカム構造内部を通過することで、排気ガス中の環境汚染物質は、浄化用部材２１が含む触媒金属によって改質されたり、浄化用部材２１に捕捉されたりする。

【0024】

図１Ａ，１Ｂでは、排気ガス浄化部２は、内部での排気ガスの流れ方向が鉛直方向となるように、つまり筒状のケーシング２２の中心軸が鉛直方向となる向きに配置されている。また、排気ガス浄化部２の排気ガスの排出口２Ａは、排気ガスが鉛直方向に排出されるように形成されている。ただし、排気ガス浄化部２における排気ガスの流れ方向は鉛直方向に限定されず、水平方向でもよいし、水平方向に対し傾斜した方向であってもよい。

【0025】

＜還元部＞
還元部３は、排気ガスを還元剤の存在下で還元する。具体的には、還元部３は、アンモニアと還元触媒とによって、排気ガス中のＮＯｘを還元し、無害な窒素に改質する。還元剤であるアンモニアは、一般に尿素水を排気ガス中に噴射し、この尿素水中の尿素を加水分解することで生成される。

【0026】

還元部３は、還元触媒３１と、還元触媒３１を収納した筒状のケーシング３２とを有する。還元触媒３１は、セラミック等の母材と、この母材に担持された金属触媒とから構成される。排気ガスは、ケーシング３２の内部で還元触媒３１に接触しながら、ケーシング３２の中心軸方向に沿って流れる。

【0027】

還元部３は、排気ガスの流れ方向において排気ガス浄化部２の下流側に排気ガス管路５を介して連結される。還元部３は、内部での排気ガスの流れ方向が排気ガス浄化部２と同じ方向となるように配置される。つまり、還元部３のケーシング３２の中心軸は、排気ガス浄化部２のケーシング２２の中心軸と一致する向きに配置される。

【0028】

＜還元剤供給部＞
還元剤供給部４は、排気ガスの流れ方向において還元部３よりも上流側で排気ガスに還元剤を供給する。本実施形態では図１Ａ，１Ｂに示すように、還元剤供給部４は、排気ガス管路５の内部に還元剤を噴射するように構成されている。

【0029】

具体的には、還元剤供給部４は、後述する第２遮蔽部８の側壁部８Ｂに向かって還元剤を噴射するインジェクタを有する。このインジェクタは、排気ガス管路５の周面から、排気ガス管路５の中心軸に向かって還元剤である尿素水を噴射する。

【0030】

なお、還元剤供給部４のインジェクタは、公知のものを用いることができる。また、図１Ａ，１Ｂでは、還元剤供給部４として、排気ガス管路５との接続管のみを図示しており、インジェクタ等の部材は図示を省略している。

【0031】

＜排気ガス管路＞
排気ガス管路５は、排気ガス浄化部２の排出口２Ａと還元部３の導入口３Ａとを連通する管体である。つまり、排気ガス浄化部２から排出された排気ガスは、排気ガス管路５を通って還元部３に導入される。排気ガス管路５の内部には、旋回流発生部６が配置される。また、排気ガス管路５の周面には、還元剤供給部４が接続される。

【0032】

排気ガス管路５の中心軸方向は、排気ガス浄化部２のケーシング２２及び還元部３のケーシング３２の中心軸方向と一致する。つまり、排気ガス管路５は、排気ガス浄化部２と還元部３との間に曲がりのないストレートな排気ガスの流路を形成する。

【0033】

なお、本実施形態では、排気ガス管路５は直管であり、排気ガス浄化部２の排出口２Ａと還元部３の導入口３Ａとは同じ直径を有する。ただし、必ずしも排気ガス浄化部２の排出口２Ａと還元部３の導入口３Ａとは同径でなくてもよい。

【0034】

＜旋回流発生部＞
旋回流発生部６は、排気ガス管路５内に設置され、排気ガスに複数の旋回流を発生させる。旋回流発生部６は、図２Ａ，２Ｂに示すように、第１遮蔽部７と、第２遮蔽部８とを有する。

【0035】

（第１遮蔽部）
第１遮蔽部７は、排気ガス管路５内を流れる排気ガスに対し、排気ガス管路５の中心軸方向である第１方向Ｄ１の流れの一部を遮蔽する。

【0036】

第１遮蔽部７は、図２Ａに示すように、中央部７Ａと、周縁部７Ｂと、複数の貫通孔７Ｃとを有する。第１遮蔽部７は、中央部７Ａと周縁部７Ｂとによって、排気ガスの第１方向Ｄ１における流れの一部を遮蔽する。

【0037】

中央部７Ａは、厚み方向が第１方向Ｄ１と一致する向きに配置された板状の部位である。中央部７Ａは、図２Ｂに示すように、中心軸方向から視て、後述する環状部８Ａの開口８Ｃと重なる位置に配置されている。具体的には、中央部７Ａは、環状部８Ａの開口８Ｃのうち、側壁部８Ｂと重なっていない部分（つまり、上流側から視認できる部分）を上流側から覆っている。中央部７Ａは、側壁部８Ｂと接続される一方で、排気ガス管路５の内面とは離間して配置されている。なお、側壁部８Ｂの上方に位置する空間のうち、中央部７Ａが覆っていない（つまり重なっていない）部分が、開口部７Ｇを構成している。

【0038】

周縁部７Ｂは、中央部７Ａの外縁から排気ガス管路５の内周面まで径方向に延伸する部位である。周縁部７Ｂは、中心軸方向から視て、環状部８Ａの開口８Ｃの外縁のうち側壁部８Ｂに囲われていない開放部分８Ｄの径方向外側の領域と少なくとも重なるように配置されている。本実施形態では、周縁部７Ｂは、中心軸方向から視て、側壁部８Ｂと一部重複して配置されている。周縁部７Ｂの上流側の面は、中央部７Ａの上流側の面と面一である。

【0039】

周縁部７Ｂの排気ガス管路５の周方向の第１端部７Ｄ及び第２端部７Ｅは、それぞれ、排気ガス管路５の径方向に延伸している。また、周縁部７Ｂの排気ガス管路５の内周面との当接部７Ｆは、第１方向Ｄ１に沿って下流側（つまり、第２遮蔽部８側）に延伸している。

【0040】

周縁部７Ｂの当接部７Ｆの周方向における長さ（つまり周縁部７Ｂの外縁の長さ）Ｌは、排気ガス管路５の内周長さの１／２以下が好ましい。当接部分の長さＬが排気ガス管路５の内周長さの１／２超であると、第１遮蔽部７の開口部７Ｇ（図１Ｂ参照）が小さくなり、圧損が高くなるおそれがある。当接部分の長さＬが排気ガス管路５の内周長さの１／２以下であることで、上流から流れてくる排気ガスが衝突する側壁部８Ｂの領域が広くなるため、撹拌性能を確保しつつ、圧損を低減することができる。

【0041】

複数の貫通孔７Ｃは、周縁部７Ｂに設けられている。複数の貫通孔７Ｃは、第１方向Ｄ１に沿って周縁部７Ｂを貫通している。複数の貫通孔７Ｃは、中心軸方向から視て、開口８Ｃよりも径方向外側に配置されている。

【0042】

本実施形態では、複数の貫通孔７Ｃは、排気ガス管路５の中心からの距離が異なる２つの円弧上に等間隔で配置されている。複数の貫通孔７Ｃは、例えばパンチングによって形成できる。また、複数の貫通孔７Ｃの形状は円形に限定されない。

【0043】

中心軸方向から視て、排気ガス管路５内における第１遮蔽部７が配置されていない領域（つまり、第１遮蔽部７の開口部７Ｇ）の面積は、複数の貫通孔７Ｃの合計面積よりも大きい。

【0044】

（第２遮蔽部）
第２遮蔽部８は、図３に示すように、環状部８Ａと、側壁部８Ｂとを有する。
環状部８Ａは、排気ガス管路５の径方向中心に開口８Ｃが形成され、開口８Ｃの径方向外側における第１方向Ｄ１の流れを遮蔽する部位である。環状部８Ａの外径は、排気ガス管路５の内径と一致する。また、環状部８Ａの排気ガス管路５の内周面との当接部分８Ｈは、第１方向Ｄ１に沿って下流側に延伸している。

【0045】

側壁部８Ｂは、環状部８Ａから第１遮蔽部７の中央部７Ａまで第１方向Ｄ１に延伸する部位である。側壁部８Ｂは、環状部８Ａの開口８Ｃを周方向に部分的に囲っている。つまり、側壁部８Ｂは、開口８Ｃの周縁の一部から第１方向Ｄ１に突出している。

【0046】

側壁部８Ｂは、図２Ａに示すように、第１遮蔽部７の開口部分と重なる位置に配置されている。換言すれば、環状部８Ａの開口８Ｃの開放部分８Ｄは、排気ガス管路５の中心軸に対して、第１遮蔽部７の開口部７Ｇと対向する位置に配置されている。

【0047】

なお、中心軸方向から視て、開放部分８Ｄの周方向の中心位置は、側壁部８Ｂにおける還元剤供給部４の還元剤噴射位置と対向する（つまり排気ガス管路５の中心軸を挟んで反対側にある）とよい。

【0048】

側壁部８Ｂの周方向の第１端部８Ｅは、中心軸方向から視て、第１遮蔽部７における周縁部７Ｂの周方向の第１端部７Ｄと重なっている。また、側壁部８Ｂの周方向の第２端部８Ｆは、中心軸方向から視て、第１遮蔽部７における周縁部７Ｂの周方向の第２端部７Ｅと重なっている。つまり、側壁部８Ｂの一部は、中心軸方向から視て、第１遮蔽部７と重なる位置に存在する。

【0049】

このように、側壁部８Ｂの第１端部８Ｅ及び第２端部８Ｆが、それぞれ、周縁部７Ｂの第１端部７Ｄ及び第２端部７Ｅと重なることで、上流側から流れてくる排気ガスが側壁部８Ｂにより確実に衝突する。その結果、圧損を低減しつつ、撹拌性能を確保することができる。

【0050】

側壁部８Ｂは、接続部８Ｇを有する。接続部８Ｇは、図３に示すように、側壁部８Ｂの上流端に設けられた部位である。接続部８Ｇは、帯板を厚み方向が径方向と一致する向きで環状にした形状を有する。接続部８Ｇは、図２Ａに示すように、上流側の端面が第１遮蔽部７の中央部７Ａにおける下流側の面に連結されている。

【0051】

［１−２．機能］
次に、浄化装置１における旋回流の発生メカニズムについて説明する。
浄化装置１では、排気ガス浄化部２から排出された排気ガスは、流れの向きを変えずにそのまま排気ガス管路５に進入する。

【0052】

排気ガス管路５内において、図４に示すように、排気ガスはまず第１遮蔽部７の中央部７Ａによって流れが部分的に遮蔽される。つまり、排気ガスの流路が中央部７Ａ及び周縁部７Ｂに塞がれていない開口部７Ｇと、複数の貫通孔７Ｃとに絞られる。

【0053】

開口部７Ｇを第１方向Ｄ１に沿って通過した排気ガスは、第２遮蔽部８の環状部８Ａに衝突する。これにより、側壁部８Ｂを迂回して開口８Ｃに向かう２つの旋回流（図４では片方の旋回流のみを図示）が形成される。また、複数の貫通孔７Ｃを通過した排気ガスの流れが、この２つの旋回流に衝突する。

【0054】

これにより、側壁部８Ｂに衝突して微粒化された還元剤が、排気ガスの流れに巻き込まれて拡散及び分散する。その結果、排気ガス管路５を通過した還元剤及び排気ガスが還元触媒３１と均質に接触する。

【0055】

［１−３．効果］
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１ａ）第１方向Ｄ１の排気ガスの流れが第１遮蔽部７によって第２遮蔽部８の側壁部８Ｂの外側に誘導される。側壁部８Ｂに誘導された流れは側壁部８Ｂによって２つの流れに分割されつつ、環状部８Ａの開口８Ｃに向かって流れる。これにより、排気ガスの流路が伸びると共に、第１方向Ｄ１と平行な旋回軸を有する互いに逆向きの２つの旋回流が生じる。そのため、側壁部８Ｂに向かって噴射された還元剤が効率よく拡散される。その結果、還元剤の蒸発が促進されると共に、分散性が向上する。さらに、排気ガスの流れの一部は、第１遮蔽部７の複数の貫通孔７Ｃを通過して、上記２つの旋回流に合流する。その結果、還元剤と排気ガスとの撹拌が効果的に行なわれる。

【0056】

（１ｂ）流路を閉塞するプレートに導入孔を設ける必要がなく、第１遮蔽部７により流路径を任意の大きさに調整できる。そのため、排気ガスの浄化効率を高めつつ、圧損の上昇が抑制できる。

【0057】

（１ｃ）中心軸方向から視て、排気ガス管路５内における第１遮蔽部７が配置されていない領域（つまり、第１遮蔽部７の開口部７Ｇ）の面積は、複数の貫通孔７Ｃの合計面積よりも大きいので、上述の２つの旋回流をより確実に発生させることができる。その結果、排気ガスの浄化効率を高めることができる。

【0058】

［２．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。

【0059】

（２ａ）上記実施形態の排気ガス浄化装置１において、中心軸方向から視て、排気ガス管路５内における第１遮蔽部７が配置されていない領域（つまり、第１遮蔽部７の開口部７Ｇ）の面積は、必ずしも複数の貫通孔７Ｃの合計面積よりも大きくなくてもよい。

【0060】

（２ｂ）上記実施形態の排気ガス浄化装置１において、側壁部８Ｂの周方向の第１端部８Ｅ及び第２端部８Ｆは、中心軸方向から視て、必ずしも周縁部７Ｂの周方向の第１端部７Ｄ及び第２端部７Ｅと重ならなくてもよい。

【0061】

（２ｃ）上記実施形態の排気ガス浄化装置１において、複数の貫通孔７Ｃは、円弧状に等間隔で配置されなくてもよい。例えば、複数の貫通孔７Ｃは格子状やランダムに配置されてもよい。

【0062】

（２ｄ）上記実施形態の排気ガス浄化装置１において、旋回流発生部６は、第１遮蔽部７及び第２遮蔽部８として別々に形成された部品の組み付けにより一体化されたものであってもよいし、一体成形された一つの部材から構成されてもよい。

【0063】

（２ｅ）上記実施形態の排気ガス浄化装置１において、排気ガス浄化部２及び／又は還元部３の内径と、排気ガス管路５の内径とは同じでなくてもよい。例えば、排気ガス浄化部２の内径が排気ガス管路５の内径よりも小さくてもよい。この場合、排気ガス管路５は、下流から上流に向かって縮径するテーパ部を有する。

【0064】

また、排気ガス浄化部２と排気ガス管路５との間に、さらに連結管が配置されていてもよい。この連結管は、湾曲していてもよい。湾曲した連結管を用いることで、排気ガス浄化部２の配置の自由度が高められる。

【0065】

（２ｆ）上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。

【0066】

［３．実施例］
次に、本開示の効果を確認するために行った実施例１と比較例１との比較について説明する。

【0067】

（実施例１）
図１の排気ガス浄化装置１にガスを供給した際の旋回流発生部６における圧損と、還元剤であるアンモニアの一様度とを解析により求めた。

【0068】

ここで、アンモニアの一様度γは、以下の式（１）、（２）、（３）により算出される値である。下記式中、ｎは計測点の数、Ｗｉは各計測点におけるアンモニアの質量分布、ＷｍはＷｉの平均値である。
Φｉ＝｛（Ｗｉ−Ｗｍ）^２｝^１／２／Ｗｍ ・・・（１）
Φ＝ΣΦｉ／ｎ ・・・（２）
γ＝１−Φ／２ ・・・（３）

【0069】

（比較例１）
特許文献１に開示される流路を閉塞するプレートに導入孔を設けた従来の排気ガス浄化装置において、実施例１と同様の条件で旋回流発生部における圧損と、アンモニアの一様度とを解析により求めた。

【0070】

（結果）
実施例１のアンモニアの一様度は、比較例１とほぼ同等であった。また、実施例１では、比較例１に対し、圧損が約８０％低減された。つまり、実施例１では、旋回流発生部における圧損を低くしつつ、ガスの流れを一様とできることが推測される。

【符号の説明】

【0071】

１…排気ガス浄化装置、２…排気ガス浄化部、２Ａ…排出口、３…還元部、
３Ａ…導入口、４…還元剤供給部、５…排気ガス管路、６…旋回流発生部、
７…第１遮蔽部、７Ａ…中央部、７Ｂ…周縁部、７Ｃ…貫通孔、７Ｄ…第１端部、
７Ｅ…第２端部、７Ｆ…当接部、７Ｇ…開口部、８…第２遮蔽部、８Ａ…環状部、
８Ｂ…側壁部、８Ｃ…開口、８Ｄ…開放部分、８Ｅ…第１端部、８Ｆ…第２端部、
８Ｇ…接続部、２１…浄化用部材、２２…ケーシング、３１…還元触媒、
３２…ケーシング。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】