特許 6237483 排気浄化装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6237483

(24)【登録日】2017年11月10日

(45)【発行日】2017年11月29日

(54)【発明の名称】排気浄化装置

(51)【国際特許分類】

   F01N 3/36 20060101AFI20171120BHJP

   F01N 3/08 20060101ALI20171120BHJP

【ＦＩ】

   F01N3/36 C

   F01N3/08 B

【請求項の数】5

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2014-121492(P2014-121492)

(22)【出願日】2014年6月12日

(65)【公開番号】特開2016-981(P2016-981A)

(43)【公開日】2016年1月7日

【審査請求日】2016年10月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】特許業務法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】百瀬 好二

【審査官】 稲村 正義

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−１１２０１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００５／０７３５２７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００７−１００６７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１５６０７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０５１０８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２６４２９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１３８５９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２６６１２９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０１Ｎ ３／００−３／３８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内壁面の内側に排気ガスが通流される排気管と、
前記排気管の流路断面積に比べて大きい流路断面積を有し、前記排気管よりも下流側に設けられ、内側に触媒が配置された触媒収容室と、
上流側開口部および下流側開口部を含み、前記上流側開口部が前記排気管に接続され、前記下流側開口部が前記触媒収容室に接続され、前記上流側開口部から前記下流側開口部に向かうにつれて流路断面積が徐々に大きくなる形状を有し、前記排気管からの前記排気ガスを前記触媒収容室に通流させる拡径部と、
前記拡径部の内側空間に露出するように配置されたノズル先端部を有し、前記ノズル先端部から前記上流側開口部に向かって添加剤を噴射する噴射ノズルと、を備え、
前記噴射ノズルは、ノズル中心軸を有し、
前記ノズル中心軸を前記上流側開口部の側に向かって延長して仮想延長線を描いた場合、前記仮想延長線は、前記排気管の前記内壁面と交差し、前記拡径部とは交差せず、
前記噴射ノズルから円錐状に噴射される前記添加剤の噴射開き角度を規定する円錐側面を延長して仮想延長面を描いた場合、前記仮想延長面は、前記排気管の前記内壁面と交差し、前記拡径部とは交差せず、
前記排気管の前記内壁面の直径ｄ、
前記排気管に通流される前記排気ガスの最大体積流量Ｑ、
前記排気管が延びる方向に対する前記拡径部の傾斜角度α、
前記拡径部に対する前記ノズル中心軸の傾斜角度β、
前記噴射ノズルから前記添加剤が噴射された時点からの経過時間ｔ、
前記噴射ノズルから前記添加剤が噴射されてから前記添加剤の速度がゼロになるまでの時間Ｔ、
前記排気管に前記排気ガスが通流されていない状態において、前記噴射ノズルから前記添加剤が噴射されてから時間ｔが経過した時点の前記添加剤の速度Ｕ_ｓ（ｔ）、
前記排気管に前記排気ガスが通流されている状態において、前記噴射ノズルから前記添加剤が噴射されてから時間ｔが経過した時点の前記添加剤の速度Ｕ_ｘ（ｔ）、
前記排気管が延びる方向において、前記上流側開口部から任意箇所までの距離ｘ、および、
前記排気管が延びる方向において、前記上流側開口部から前記ノズル先端部までの距離Ｌを用いた場合、
前記速度Ｕ_ｘ（ｔ）は、以下の式（１）により表され、

【数1】

前記距離ｘは、以下の式（２）により表され、

【数2】

前記時間Ｔは、以下の式（３）により表され、

【数3】

前記時間Ｔおよび前記距離Ｌは、以下の式（４）の関係を満足している、

【数4】

排気浄化装置。

【請求項2】

前記噴射ノズルは、前記仮想延長線が前記上流側開口部の丁度中央の位置を通るように構成される、
請求項１に記載の排気浄化装置。

【請求項3】

前記排気管は、略矩形状の断面形状を有している、
請求項１または２に記載の排気浄化装置。

【請求項4】

前記排気管の前記内壁面は、
前記ノズル先端部から遠くに位置して前記ノズル先端部に対向している対向部分と、
前記対向部分よりも前記ノズル先端部の近くに位置して前記ノズル先端部に対向してない非対向部分と、を含み、
前記対向部分は、前記非対向部分よりも下流側に延びる形状を有している、
請求項１または２に記載の排気浄化装置。

【請求項5】

前記排気管の前記内壁面は、
前記ノズル先端部から遠くに位置して前記ノズル先端部に対向している対向部分と、
前記対向部分よりも前記ノズル先端部の近くに位置して前記ノズル先端部に対向してない非対向部分と、を含み、
前記対向部分には、前記噴射ノズルから遠ざかる方向に向かって凹む形状を有する凹部が設けられている、
請求項１または２に記載の排気浄化装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、内燃機関などから排出された排気ガスを浄化する排気浄化装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特開２００８−０５１０８９号公報（特許文献１）および特開２００７−１００６７２号公報（特許文献２）に開示されているように、内燃機関などからの排気ガスを浄化する排気浄化装置が知られている。この装置は、排気管および触媒を備え、排気管内を流れる排気ガスには燃料や尿素水などの添加剤が噴射供給される。排気ガス中に含まれるＮＯｘ（窒素酸化物）は還元され、その還元反応は、排気管の下流側に設けられた触媒によって促進される。排気浄化装置を通過した排気ガスは、浄化された状態で排出されることが可能となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００８−０５１０８９号公報

【特許文献2】特開２００７−１００６７２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

一般的に、添加剤は短い時間間隔で多回数噴射される。噴射された添加剤は、気化しながら排気ガスとともに下流に向かって流れる。添加剤は、排気ガスの浄化に供されたり、触媒やフィルタに導入された後にフィルタなどの再生に供されたりする。添加材は、噴射されたのちに均一に分散する方が良いとされる。

【0005】

本発明は、添加剤の分散性を向上させることが可能な構造を備えた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】

【0006】

本発明に基づく排気浄化装置は、内壁面の内側に排気ガスが通流される排気管と、上記排気管の流路断面積に比べて大きい流路断面積を有し、上記排気管よりも下流側に設けられ、内側に触媒が配置された触媒収容室と、上流側開口部および下流側開口部を含み、上記上流側開口部が上記排気管に接続され、上記下流側開口部が上記触媒収容室に接続され、上記上流側開口部から上記下流側開口部に向かうにつれて流路断面積が徐々に大きくなる形状を有し、上記排気管からの上記排気ガスを上記触媒収容室に通流させる拡径部と、上記拡径部の内側空間に露出するように配置されたノズル先端部を有し、上記ノズル先端部から上記上流側開口部に向かって添加剤を噴射する噴射ノズルと、を備える。

【0007】

上記噴射ノズルは、ノズル中心軸を有し、上記ノズル中心軸を上記上流側開口部の側に向かって延長して仮想延長線を描いた場合、上記仮想延長線は、上記排気管の上記内壁面と交差し、上記拡径部とは交差しない。

【0009】

上記噴射ノズルから円錐状に噴射される上記添加剤の噴射開き角度を規定する円錐側面を延長して仮想延長面を描いた場合、上記仮想延長面は、上記排気管の上記内壁面と交差し、上記拡径部とは交差しない。

【0010】

上記排気管の上記内壁面の直径ｄ、上記排気管に通流される上記排気ガスの最大体積流量Ｑ、上記排気管が延びる方向に対する上記拡径部の傾斜角度α、上記拡径部に対する上記ノズル中心軸の傾斜角度β、上記噴射ノズルから上記添加剤が噴射された時点からの経過時間ｔ、上記噴射ノズルから上記添加剤が噴射されてから上記添加剤の速度がゼロになるまでの時間Ｔ、上記排気管に上記排気ガスが通流されていない状態において、上記噴射ノズルから上記添加剤が噴射されてから時間ｔが経過した時点の上記添加剤の速度Ｕ_ｓ（ｔ）、上記排気管に上記排気ガスが通流されている状態において、上記噴射ノズルから上記添加剤が噴射されてから時間ｔが経過した時点の上記添加剤の速度Ｕ_ｘ（ｔ）、上記排気管が延びる方向において、上記上流側開口部から任意箇所までの距離ｘ、および、上記排気管が延びる方向において、上記上流側開口部から上記ノズル先端部までの距離Ｌを用いた場合、
上記速度Ｕ_ｘ（ｔ）は、以下の式（１）により表され、

【0011】

【数1】

【0012】

上記距離ｘは、以下の式（２）により表され、

【0013】

【数2】

【0014】

上記時間Ｔは、以下の式（３）により表され、

【0015】

【数3】

【0016】

上記時間Ｔおよび上記距離Ｌは、以下の式（４）の関係を満足している。

【0017】

【数4】

【0018】

好ましくは、上記噴射ノズルは、上記仮想延長線が上記上流側開口部の丁度中央の位置を通るように構成される。
好ましくは、上記排気管は、略矩形状の断面形状を有している。
好ましくは、上記排気管の上記内壁面は、上記ノズル先端部から遠くに位置して上記ノズル先端部に対向している対向部分と、上記対向部分よりも上記ノズル先端部の近くに位置して上記ノズル先端部に対向してない非対向部分と、を含み、上記対向部分は、上記非対向部分よりも下流側に延びる形状を有している。

【0019】

好ましくは、上記排気管の上記内壁面は、上記ノズル先端部から遠くに位置して上記ノズル先端部に対向している対向部分と、上記対向部分よりも上記ノズル先端部の近くに位置して上記ノズル先端部に対向してない非対向部分と、を含み、上記対向部分には、上記噴射ノズルから遠ざかる方向に向かって凹む形状を有する凹部が設けられている。

【発明の効果】

【0020】

上記の思想によれば、添加剤の分散性を向上させることが可能な構造を備えた排気浄化装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】実施の形態１における排気浄化装置を示す断面図である。

【図2】図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿った矢視断面図である。

【図3】実施の形態１における排気浄化装置が動作している様子を示す断面図である。

【図4】比較例における排気浄化装置を示す断面図である。

【図5】実施の形態２における排気浄化装置（動作している様子）を示す断面図である。

【図6】図５中のＶＩ−ＶＩ線に沿った矢視断面図である。

【図7】実施の形態３における排気浄化装置（動作している様子）を示す断面図である。

【図8】実施の形態４における排気浄化装置（動作している様子）を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

実施の形態について、以下、図面を参照しながら説明する。同一の部品および相当部品には同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。

【0023】

［実施の形態１］
図１〜図３を参照して、実施の形態１における排気浄化装置１０について説明する。図１は、排気浄化装置１０を示す断面図である。図２は、図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿った矢視断面図である。図３は、排気浄化装置１０が動作している様子を示す断面図である。

【0024】

図１および図２に示すように、排気浄化装置１０は、排気管１、触媒収容室２（図１）、拡径部３（図１）および噴射ノズル４（図１）を備える。本実施の形態の排気管１は、円形状の断面形状を有する（図２参照）。排気管１の内壁面１Ｓは、直径ｄを有する。排気管１の内壁面１Ｓの内側には、内燃機関（図示せず）などから排出された排気ガスＧが通流される。

【0025】

触媒収容室２は、略円筒状あるいは略角筒状の形状を有し、排気ガスＧが流れる方向において排気管１よりも下流側に設けられる。触媒収容室２は、排気管１の流路断面積（π×（ｄ／２）^２）に比べて大きい流路断面積を有している。触媒収容室２の内側には、触媒２Ｃが配置される。触媒２Ｃは、排気ガスＧの浄化反応を促進するための部材である。排気管１は、拡径部３を介して触媒収容室２に連通している。排気管１および拡径部３は、内燃機関から排出された排気ガスＧを触媒２Ｃに導き、排気ガスＧを触媒２Ｃに接触させる。

【0026】

拡径部３は、上流側開口部３Ａおよび下流側開口部３Ｂを含み、全体として筒状の形状を有している。上流側開口部３Ａは排気管１に接続され、下流側開口部３Ｂは触媒収容室２に接続される。拡径部３は、上流側開口部３Ａから下流側開口部３Ｂに向かうにつれて、拡径部３の流路断面積が徐々に大きくなるテーパー形状を有している。排気管１を通過した排気ガスＧは、拡径部３を通過したのちに、触媒収容室２へと流れる。

【0027】

噴射ノズル４は、添加剤を噴射するノズル先端部４Ｎを有し、ノズル先端部４Ｎは、排気ガスＧが流れる方向における拡径部３の途中部分に設けられる。ノズル先端部４Ｎは、拡径部３の内側に形成される空間に露出している。本実施の形態では、ノズル先端部４Ｎと拡径部３の内壁面３Ｗとが略同一平面上に位置するように、噴射ノズル４のノズル先端部４Ｎが位置決めされている。噴射ノズル４は、ノズル先端部４Ｎから上流側開口部３Ａに向かって、燃料や尿素水などの添加剤をスプレー状に噴射する。

【0028】

ここで、「噴射ノズル４が、ノズル先端部４Ｎから上流側開口部３Ａに向かって添加剤を噴射する」とは、排気ガスＧが流れる方向における下流側から上流側に向かって（図１の場合では斜め左下方向に）添加剤の粒子が流れ、粒子の少なくとも一部が排気ガスＧの流れに対抗するように、噴射ノズル４がノズル先端部４Ｎから上流側開口部３Ａに向かって添加剤を噴射することを意味する。

【0029】

本実施の形態の噴射ノズル４は、噴霧の中心軸となるノズル中心軸４Ｃを有する。「噴射ノズル４が、ノズル先端部４Ｎから上流側開口部３Ａに向かって添加剤を噴射する」という場合の中には、ノズル中心軸４Ｃが排気ガスＧの流れる方向（図１紙面左右方向）に対して直交するような構成は含まれていない。本実施の形態では、ノズル中心軸４Ｃは、図１紙面の右上の方から左下の方に向かって延びる形状を有している。

【0030】

図３を参照して、噴射ノズル４から噴射された添加剤５は、噴射された直後から拡径部３の内側空間で徐々に広がりつつ気化し、上流側開口部３Ａに近づくにつれて略円錐状に広がるように分散する。本実施の形態では、添加剤５が気化および分散する際に拡径部３の内側空間が十分に活用され、添加剤５が上流側開口部３Ａの近傍に到達した時点では、添加剤５は上流側開口部３Ａの略全体を覆うように広がることができる。したがって、排気管１内を流れ、上流側開口部３Ａに到達した排気ガスＧは、上流側開口部３Ａの近傍で広く分散した添加剤５に接触することができ、十分な添加剤５を含んだ状態で触媒２Ｃへと流れることが可能となる。

【0031】

（第１構成例）
本実施の形態では、ノズル中心軸４Ｃを上流側開口部３Ａの側に向かって延長して仮想延長線を描いた場合、その仮想延長線は、排気管１の内壁面１Ｓと交差し、拡径部３の内壁面３Ｗとは交差しないように構成されている（図１参照）。当該構成は、必須のものではないが、当該構成が採用されることによって、上記の仮想延長線が拡径部３の内壁面３Ｗと交差するような場合に比べて、添加剤の分散性をより向上させることが可能となる。

【0032】

（第２構成例）
本実施の形態では、上記の仮想延長線が、上流側開口部３Ａの丁度中央の位置Ｐを通るように噴射ノズル４が構成されている（図１参照）。当該構成は、必須のものではないが、当該構成が採用されることによって、上記の仮想延長線が位置Ｐを通らないように構成される場合に比べて、添加剤の分散性をより向上させることが可能となる。

【0033】

（第３構成例）
本実施の形態では、噴射ノズル４から円錐状に噴射される添加剤５の噴射開き角度γを規定する円錐側面４Ｑを延長して仮想延長面を描いた場合、その仮想延長面は、排気管１の内壁面１Ｓと交差し、拡径部３とは交差しないように構成されている（図１参照）。ここでいう噴射開き角度γとは、ノズル先端部４Ｎから添加剤５が噴射されることにより形成される噴霧の広がり角度を意味する。なお、ノズル先端部４Ｎから噴射された添加剤５中の粒子は放物線を描きつつわずかながら落下するため、噴射開き角度γとは、添加剤５がノズル先端部４Ｎの噴射口から出た直後（たとえば、ノズル先端部４Ｎの噴射口から噴射方向に１０ｍｍだけ離れた位置）における添加剤５の広がり角度を意味する。

【0034】

ここでいう円錐側面４Ｑの仮想延長面とは、上記のような添加剤５の噴射開き角度γを規定する円錐側面４Ｑを仮想的に延長することによって描かれるものであり、図１に示すような断面図においては、その仮想延長面は二点鎖線４Ｑ１，４Ｑ２によって表される。本実施の形態においては、これらの二点鎖線４Ｑ１，４Ｑ２は、排気管１のうちの上流側開口部３Ａに接続されている部分よりも上流側に位置する内壁面１Ｓの部分と交差する。仮想延長面が排気管１の内壁面１Ｓと交差し且つ拡径部３とは交差しないという構成は、必須のものではないが、当該構成が採用されることによって、添加剤５を上流側開口部３Ａの近傍においてより高密度で分散させることが可能となる。

【0035】

（第４構成例）
図１を参照して、ここで、排気管１の内壁面１Ｓの直径をｄと定義する。排気管１に通流される排気ガスＧの最大体積流量をＱと定義する。最大体積流量Ｑとは、排気管１に接続されている内燃機関の仕様によって一意に決まる値であり、通常の使用条件の下において最も高い回転数で内燃機関を駆動した際に排出される排気ガスＧの体積流量である。排気管１が延びる方向に対する拡径部３（内壁面３Ｗ）の傾斜角度をαと定義する。拡径部３の内壁面３Ｗに対する噴射ノズル４のノズル中心軸４Ｃの傾斜角度をβと定義する。噴射ノズル４から添加剤５が噴射された時点からの経過時間をｔと定義する。噴射ノズル４から添加剤５が噴射されてから添加剤５の速度がゼロになるまでの時間をＴと定義する。

【0036】

さらに、排気管１に排気ガスＧが通流されていない状態（流れのない定容容器の状態）において、噴射ノズル４から添加剤５が噴射されてから時間ｔが経過した時点の添加剤５の速度をＵ_ｓ（ｔ）と定義する。排気管１に排気ガスＧが通流されている状態において、噴射ノズル４から添加剤５が噴射されてから時間ｔが経過した時点の添加剤５の速度をＵ_ｘ（ｔ）と定義する。排気管１が延びる方向において、上流側開口部３Ａから任意箇所までの距離をｘと定義する。排気管１が延びる方向において、上流側開口部３Ａからノズル先端部４Ｎまでの距離をＬと定義する。

【0037】

速度Ｕ_ｘ（ｔ）は、以下の式（１）により表される。

【0038】

【数5】

【0039】

距離ｘは、以下の式（２）により表される。

【0040】

【数6】

【0041】

時間Ｔは、以下の式（３）により表される。

【0042】

【数7】

【0043】

本実施の形態では、時間Ｔおよび距離Ｌは、以下の式（４）の関係を満足している。

【0044】

【数8】

【0045】

以上のような構成は、必須のものではないが、当該構成が採用されることによって、上流側開口部３Ａからノズル先端部４Ｎまでの距離Ｌを最適化することが可能となり、添加剤５は、気化したのちに上流側開口部３Ａの略全体を十分に覆うように分散することが可能となる。上流側開口部３Ａが気化した添加剤５によってより十分に覆われることが可能なように、排気管１の直径ｄは、損失が過度に発生しない範囲でできるだけ小さい値にすることが好ましい。拡径部３の内壁面３Ｗに対する噴射ノズル４のノズル中心軸４Ｃの傾斜角度βも、噴射ノズル４のノズル先端部４Ｎから噴射された添加剤５が拡径部３の内壁面３Ｗによって分散度合いが低くならないように最適な値とされることが好ましい。

【0046】

［比較例］
図４は、比較例における排気浄化装置１１を示す断面図である。排気浄化装置１１においては、排気管１の中に噴射ノズル４が配置され、上流側開口部３Ａのすぐ上流側の部分に翼列６が設けられる。噴射ノズル４は、翼列６に向かって添加剤５を噴射する。翼列６は、排気管１の管軸周りに流れる旋回流を生じさせ、添加剤５の分散性を向上させる。

【0047】

排気浄化装置１１においては、翼列６を構成する部材の分だけ、実施の形態１における排気浄化装置１１に比べて部品点数が多い。また、翼列６は、排気ガスＧの流れに対して抵抗となるため、翼列６は、燃費を向上させることの妨げにもなり得るものである。翼列６を用いる場合には、運転条件によっては添加剤５の分散性を向上させることが困難な場合もあり得るものと考えられる。これに対して上述の実施の形態１における排気浄化装置１０は、簡素な構成、すなわち少ない部品点数にて添加剤５の分散性を向上させることが可能であると言える。

【0048】

［実施の形態２］
図５および図６を参照して、実施の形態２における排気浄化装置１２について説明する。図５は、排気浄化装置１２（動作している様子）を示す断面図である。図６は、図５中のＶＩ−ＶＩ線に沿った矢視断面図である。

【0049】

排気浄化装置１２は、排気管１が略矩形状の断面形状を有しているという点において、実施の形態１における排気浄化装置１０と相違する。ここでいう略矩形状の中には、矩形（長方形）に限られず、正方形、ならびに、４つの角部が丸みを帯びた矩形および正方形が含まれる。

【0050】

略矩形状の断面形状を有する排気管１を用いる場合、円形状の断面形状を有する排気管１を用いる場合に比べて、排気管１自身の製造に工数を要するが、上流側開口部３Ａに到達した排気ガスＧが上流側開口部３Ａの近傍で広く分散した添加剤５により均一に接触することができ、十分な添加剤５を含んだ状態で触媒２Ｃへと流れることが可能となる。本実施の形態の構成は、上記の実施の形態１における第１〜第３構成例のうちのいずれか１つまたは複数と組み合わせて実施されることも可能である。

【0051】

［実施の形態３］
図７は、実施の形態３における排気浄化装置１３を示す断面図である。排気浄化装置１３は、下記の点において、実施の形態１における排気浄化装置１０と相違する。すなわち、排気浄化装置１３においては、排気管１の内壁面１Ｓは、ノズル先端部４Ｎから遠くに位置してノズル先端部４Ｎに対向している対向部分１Ｍと、この対向部分１Ｍよりもノズル先端部４Ｎの近くに位置してノズル先端部４Ｎに対向してない非対向部分１Ｎと、を含んでいる。すなわち、排気管１の内壁面１Ｓは、対向部分１Ｍおよび非対向部分１Ｎを含んでおり、対向部分１Ｍは、上流側開口部３Ａ（３Ａ２）を介して拡径部３に接続されており、非対向部分１Ｎは、上流側開口部３Ａ（３Ａ１）を介して拡径部３に接続されている。本実施の形態においては、対向部分１Ｍは、非対向部分１Ｎよりも下流側に延びる形状を有している。

【0052】

当該構成を採用した場合には、噴射ノズル４から噴射された添加剤５は、上流側開口部３Ａの近傍で分散するだけでなく、対向部分１Ｍにも接触する。対向部分１Ｍに接触した添加剤５は、対向部分１Ｍの近傍において上流側開口部３Ａの中央部分（排気管１の管軸）の側に向けて折り返してさらに広く分散する。上流側開口部３Ａに到達した排気ガスＧは、上流側開口部３Ａの近傍で広く分散した添加剤５に接触することが可能となる。本実施の形態の構成は、上記の実施の形態１における第１〜第３構成例のうちのいずれか１つまたは複数と組み合わせて実施されることも可能である。本実施の形態の構成は、上記の実施の形態２と組み合わせて実施されることも可能である。

【0053】

［実施の形態４］
図８は、実施の形態４における排気浄化装置１４を示す断面図である。排気浄化装置１４は、下記の点において、実施の形態１における排気浄化装置１０と相違する。すなわち、排気浄化装置１４においては、上述の実施の形態３の場合と同様に、排気管１の内壁面１Ｓは、ノズル先端部４Ｎから遠くに位置してノズル先端部４Ｎに対向している対向部分１Ｍと、この対向部分１Ｍよりもノズル先端部４Ｎの近くに位置してノズル先端部４Ｎに対向してない非対向部分１Ｎと、を含んでいる。すなわち、排気管１の内壁面１Ｓは、対向部分１Ｍおよび非対向部分１Ｎを含んでおり、対向部分１Ｍは、上流側開口部３Ａ（３Ａ２）を介して拡径部３に接続されており、非対向部分１Ｎは、上流側開口部３Ａ（３Ａ１）を介して拡径部３に接続されている。本実施の形態においては、対向部分１Ｍに、噴射ノズル４から遠ざかる方向に向かって凹む形状を有する凹部１Ｆが設けられている。

【0054】

当該構成を採用した場合には、噴射ノズル４から噴射された添加剤５は、上流側開口部３Ａの近傍で分散するだけでなく、対向部分１Ｍの凹部１Ｆにも接触する。凹部１Ｆに接触した添加剤５は、凹部１Ｆの近傍において上流側開口部３Ａの中央部分（排気管１の管軸）の側に向けて折り返してさらに広く分散する。上流側開口部３Ａに到達した排気ガスＧは、上流側開口部３Ａの近傍で広く分散した添加剤５に接触することが可能となる。本実施の形態の構成は、上記の実施の形態１における第１〜第３構成例のうちのいずれか１つまたは複数と組み合わせて実施されることも可能である。本実施の形態の構成は、上記の実施の形態２と組み合わせて実施されることも可能である。

【0055】

以上、実施の形態について説明したが、上記の開示内容はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0056】

１ 排気管、１Ｆ 凹部、１Ｍ 対向部分、１Ｎ 非対向部分、１Ｓ，３Ｗ 内壁面、２ 触媒収容室、２Ｃ 触媒、３ 拡径部、３Ａ 上流側開口部、３Ｂ 下流側開口部、４ 噴射ノズル、４Ｃ ノズル中心軸、４Ｎ ノズル先端部、４Ｑ１，４Ｑ２ 二点鎖線、４Ｑ 円錐側面、５ 添加剤、６ 翼列、１０，１１，１２，１３，１４ 排気浄化装置、Ｇ 排気ガス。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】