特許 6571432 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】6571432

(24)【登録日】2019年8月16日

(45)【発行日】2019年9月4日

(54)【発明の名称】排気浄化装置

(51)【国際特許分類】

   F01N 3/24 20060101AFI20190826BHJP

【ＦＩ】

   F01N3/24 Q

【請求項の数】4

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2015-146030(P2015-146030)

(22)【出願日】2015年7月23日

(65)【公開番号】特開2017-25814(P2017-25814A)

(43)【公開日】2017年2月2日

【審査請求日】2018年6月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005463

【氏名又は名称】日野自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000512

【氏名又は名称】特許業務法人山田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】鶴田 智之

(72)【発明者】

【氏名】三浦 昇

(72)【発明者】

【氏名】近江 嘉治

【審査官】 櫻田 正紀

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−１２１１４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−３２１５９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１９６２１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２２４８７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３２８９９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−００９６１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１２６００９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０１Ｎ ３／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

排気ガスが流通する排気系路の途中に、排気ガスを浄化する浄化材を抱持したケーシングを設置し、該ケーシングに対しセンサの検出子を挿し込んで排気ガスに関する計測を行うよう構成した排気浄化装置であって、
前記ケーシングの出側には、前記浄化材の後方から下流側へ向けて縮径する縮径部を備え、前記ケーシングの長手方向に沿った排気ガスの流れ方向を前記縮径部の内壁で変更して前記ケーシングの出口へと誘導するよう構成すると共に、前記縮径部の内壁に前記センサの検出子が突き出すように設置され、
前記ケーシングの内部に、前記検出子の上流側に配されて前記ケーシングの長手方向に沿った排気ガスの流れが前記検出子に接触することを防止する板状のリアクタ部を備えた整流リアクタを装備し、
前記整流リアクタは、前記リアクタ部における前記ケーシングの長手方向に関して左右両側から前記縮径部の内壁に向かって延長され、前記検出子を両側から挟むように配置される板状の側方整流部を備え、
前記縮径部の内壁と、前記リアクタ部と、前記側方整流部とで、前記検出子の周囲に閉断面による流路を形成したことを特徴とする排気浄化装置。

【請求項2】

前記リアクタ部は、前記縮径部の内壁に沿った面を成しており、前記縮径部の内壁と、前記リアクタ部と、前記側方整流部とで形成される前記流路は、断面積が略一定であることを特徴とする請求項１に記載の排気浄化装置。

【請求項3】

前記整流リアクタは、前記リアクタ部から上流側に向かって延長され、前記ケーシングの長手方向に沿った面を成す板状の上流整流部を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の排気浄化装置。

【請求項4】

排気ガスが流通する排気系路の途中に、排気ガスを浄化する浄化材を抱持したケーシングを設置し、該ケーシングに対しセンサの検出子を挿し込んで排気ガスに関する計測を行うよう構成した排気浄化装置であって、
前記ケーシングの出側には、前記浄化材の後方から下流側へ向けて縮径する縮径部を備え、前記ケーシングの長手方向に沿った排気ガスの流れ方向を前記縮径部の内壁で変更して前記ケーシングの出口へと誘導するよう構成すると共に、前記縮径部の内壁に前記センサの検出子が突き出すように設置され、
前記ケーシングの内部に、前記検出子の上流側に配されて前記ケーシングの長手方向に沿った排気ガスの流れが前記検出子に接触することを防止する板状のリアクタ部を備えた整流リアクタを装備し、
前記整流リアクタは、前記リアクタ部から上流側に向かって延長され、前記ケーシングの長手方向に沿った面を成す板状の上流整流部を備えてい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、排気浄化装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ディーゼルエンジンにおいては、排気ガスが流通する排気系路の途中に、酸素共存下でも選択的にＮＯx（窒素酸化物）を還元剤と反応させる性質を備えた選択還元型触媒を装備し、該選択還元型触媒の上流側に必要量の還元剤を添加して該還元剤を選択還元型触媒上で排気ガス中のＮＯxと還元反応させ、これによりＮＯxの排出濃度を低減し得るようにしたものがある。

【0003】

他方、プラント等における工業的な排煙脱硝処理の分野では、還元剤にアンモニア（ＮＨ_３）を用いてＮＯxを還元浄化する手法の有効性が既に広く知られているところであるが、自動車の場合には、アンモニアそのものを搭載して走行することに関し安全確保が困難であるため、近年においては、毒性のない尿素水を還元剤として使用することが研究されている。

【0004】

即ち、尿素水を選択還元型触媒の上流側で排気ガス中に添加すれば、該排気ガスの熱によって尿素水が次式によりアンモニアと炭酸ガスに加水分解され、選択還元型触媒上で排気ガス中のＮＯxがアンモニアにより良好に還元浄化されることになる。
［化１］
（ＮＨ_２）_２ＣＯ＋Ｈ_２Ｏ→２ＮＨ_３＋ＣＯ_２

【0005】

他方、ディーゼルエンジンの排気浄化を図る場合、排気ガス中のＮＯxを除去するだけでは十分ではなく、排気ガス中に含まれるパティキュレート（Particulate Matter：粒子状物質、ＰＭ）についてもパティキュレートフィルタを通して捕集する必要があるが、この種のパティキュレートフィルタを採用する場合には、目詰まりにより排気抵抗が増加しないうちにパティキュレートを適宜に燃焼除去してパティキュレートフィルタの再生を図る必要がある。

【0006】

このため、パティキュレートフィルタの前段に、フロースルー型の酸化触媒を付帯装備させ、パティキュレートの堆積量が増加してきた段階で前記酸化触媒より上流の排気ガス中に燃料を添加してパティキュレートフィルタを強制再生することが考えられている。

【0007】

つまり、酸化触媒より上流の排気ガス中に燃料を添加すれば、その添加燃料（ＨＣ）が前段の酸化触媒を通過する間に酸化反応するので、その反応熱で昇温した排気ガスの流入により直後のパティキュレートフィルタの触媒床温度が上げられてパティキュレートが燃やし尽くされ、パティキュレートフィルタの再生化が図られることになる。

【0008】

この種の排気浄化装置においては、排気系路の各所に各種のセンサ類を搭載することが一般的に行われている。例えば、パティキュレートフィルタの強制再生は上述の如くパティキュレートの堆積量が増加してきた段階で実行されるが、この強制再生を適切なタイミングで実行するために、パティキュレートフィルタの前後に圧力センサ（差圧計）を備えて該差圧計の検出値としてパティキュレートの堆積量を把握し、検出値が所定の閾値を超えた場合に強制再生を実行するといったことが行われている。また、強制再生の実行にあたって排気温度を適切に管理するために、酸化触媒やパティキュレートフィルタの前後の適宜位置に温度センサを備え、温度を監視しつつ燃料の添加量を制御するといったことも必要になる。

【0009】

さらに、近年の排ガス規制のもとでは、上記パティキュレートフィルタや選択還元型触媒等の各種浄化材が正しく機能しているかどうかを監視し、故障があれば検知することが求められている。このために、パティキュレートフィルタの下流側にＰＭセンサを備えてパティキュレートフィルタに捕集されずに流れてくるパティキュレートを検出したり、選択還元型触媒の下流側にＮＯｘセンサを備えてＮＯｘ濃度を検出し、選択還元型触媒に異常がないか判定する等の手段が講じられている。このように、排気浄化装置にはその目的に応じた多種多様のセンサ類が装備される。

【0010】

こうしたセンサ類を排気系路に取り付けるにあたっては、例えば、排気系路を構成する排気管にセンサを挿し込み、排気管内を流通する排気ガスに該センサの検出子を露出させ、該検出子によって排気ガス内の物質濃度等を直接測定するようにしている。図６はそうしたセンサ類の配置の一例を示すもので、排気系路の途中にケーシング１を介装し、該ケーシング１内に浄化材２を抱持している。ケーシング１の出側は、浄化材２の後方から下流側へ向け徐々に縮径するコーン形状の縮径部１ａとなっており、その出側端に出口パイプ３が接続されて該出口パイプ３に排気ガス４が収束されるようになっている。この出口パイプ３には、その内部を安定して流れる排気ガス４にセンサ５の検出子５ａが挿し込まれ、浄化材２を通過した後の排気ガス４に関して各種の計測を行うようになっている。センサ５は、出口パイプ３に対しセンサボス６を介して装着されている。

【0011】

一方、図７はセンサ５の別の配置例を示すもので、ケーシング１の出側の縮径部１ａにおける出口パイプ３の直前にセンサ５を備えるようにしており、縮径部１ａのコーン形状により収束された排気ガス４の流れに対し検出子５ａを挿し込んで計測を行うようにしている。

【0012】

尚、図６、図７に示した浄化材２は、上記したパティキュレートフィルタや酸化触媒、選択還元型触媒のいずれかであっても良いし、また、ＮＯｘの還元に使われずに残ったアンモニアの排出を防止するためのアンモニア低減触媒や、あるいは排気中のＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘを同時に低減する三元触媒であっても良い。その他、浄化材２としては、排気浄化装置に用いられる浄化材として考えられる各種のものを想定し得る。また、センサ５についても、上記した温度センサや圧力センサ、ＰＭセンサ、ＮＯｘセンサのいずれかであっても良いし、その他、排気浄化装置に設置され得る各種のセンサが想定される。

【0013】

いずれにしても、排気ガス４に関して各種の計測を精度良く行うためには、センサ５の検出子５ａに対し一定量の排気ガス４を誘導することが効果的であることが多く、このためには出口パイプ３の途中（図６）や直前（図７）にセンサ５を配置することが好適である。

【0014】

尚、この種の排気浄化装置やセンサに関連する先行技術文献としては、本発明と同じ出願人による下記の特許文献１や２等がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0015】

【特許文献1】特開２０１０−２６１３２９号公報

【特許文献2】特開２０１５−１０５６３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0016】

ところで、排気系路内には車両の運転中、排気ガス４が流通するので、排気系路に設置した前記各種センサ５の検出子５ａは非常な高温に曝されることになる。一方、センサ５の種類によっては検出子５ａがセラミック等、急激な温度変化に弱い素材で構成されている場合もある。そうした検出子５ａが高温になっているときに、液体の水等がかかって急激に冷やされると、温度差によって検出子５ａに割れが生じる虞がある。

【0017】

例えば、車両の高圧洗浄等に伴って水が排気系路の出口から系路内に侵入することがあるが、ここでセンサ５が排気系路の出口付近に位置していると、検出子５ａが出口から侵入してきた水と接触することがある。特に、センサ５が図６に示す如き位置に配置されている場合には、出口側からの水７と検出子５ａを隔てるものがないために検出子５ａが被水してしまいやすい。

【0018】

図７に示した配置では、センサ５が出口パイプ３ではなく、より上流側のケーシング１の縮径部１ａに位置しているため、下流側の出口から侵入してきた水７と検出子５ａが接触する虞は少ないが、一方でこの配置の場合、検出子５ａが排気ガス４中に生じる凝縮水８と接触しやすいという欠点がある。

【0019】

すなわち、エンジンから排出される排気ガス４中には、吸気にもともと含まれていた水蒸気のほか、燃料あるいはパティキュレートの燃焼やＮＯｘの還元浄化の結果発生した水蒸気が含まれており、この水蒸気を含んだ排気ガス４が排気系路を流れる間にその温度を下げていくと、その温度が露点を下回った時点で水蒸気が凝縮して排気ガス４中に凝縮水８が発生する。そして、図７に示す配置では、センサ５の検出子５ａが浄化材２を通り抜けてきた排気ガス４に直接曝されているため、凝縮水８を含んで流れてきた排気ガス４が検出子５ａと接触してしまいやすい。

【0020】

また、特に外気温の低い時季等においては、低温になった排気系路内に凝縮水８が発生し、図７中に示す如くケーシング１の下部に溜まる場合がある。このような状態で運転を開始すると、排気ガス４の流通によって凝縮水８が飛沫となって跳ね上げられ、やはり検出子５ａが被水してしまうことがあり、被水した時点で検出子５ａが排気ガス４によって高温になっていれば破損する虞がある。縮径部１ａにおける検出子５ａの取付位置を十分に高くしておけばこのような可能性を低くすることはできるものの、車両におけるレイアウト等の関係から、そのような位置に検出子５ａを取り付けることができるとは限らない。

【0021】

本発明は、斯かる実情に鑑み、センサの被水を回避してセンサの破損を防止し得る排気浄化装置を提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0022】

本発明は、排気ガスが流通する排気系路の途中に、排気ガスを浄化する浄化材を抱持したケーシングを設置し、該ケーシングに対しセンサの検出子を挿し込んで排気ガスに関する計測を行うよう構成した排気浄化装置であって、前記ケーシングの出側には、前記浄化材の後方から下流側へ向けて縮径する縮径部を備え、前記ケーシングの長手方向に沿った排気ガスの流れ方向を前記縮径部の内壁で変更して前記ケーシングの出口へと誘導するよう構成すると共に、前記縮径部の内壁に前記センサの検出子が突き出すように設置され、前記ケーシングの内部に、前記検出子の上流側に配されて前記ケーシングの長手方向に沿った排気ガスの流れが前記検出子に接触することを防止する板状のリアクタ部を備えた整流リアクタを装備し、前記整流リアクタは、前記リアクタ部における前記ケーシングの長手方向に関して左右両側から前記縮径部の内壁に向かって延長され、前記検出子を両側から挟むように配置される板状の側方整流部を備え、前記縮径部の内壁と、前記リアクタ部と、前記側方整流部とで、前記検出子の周囲に閉断面による流路を形成したことを特徴とする排気浄化装置にかかるものである。

【0023】

而して、このようにすれば、ケーシングの長手方向に沿った排気ガスの流れが検出子に接触することが防止され、凝縮水を含まない排気ガスのみを検出子に接触させることができる。また、前記流路によって排気ガスの流れが整流され、検出器の周囲に一定量の排気ガスが安定して供給される。

【0025】

本発明の排気浄化装置において、前記リアクタ部は、前記縮径部の内壁に沿った面を成しており、前記縮径部の内壁と、前記リアクタ部と、前記側方整流部とで形成される前記流路は、断面積が略一定であることが好ましく、このようにすれば、前記流路に流入する排気ガス同士が衝突したり、該排気ガスの間に気流の乱れが発生することが防止される。

【0026】

本発明の排気浄化装置において、前記整流リアクタは、前記リアクタ部から上流側に向かって延長され、前記ケーシングの長手方向に沿った面を成す板状の上流整流部を備えていることが好ましく、このようにすれば、排気ガスの流れが前記上流整流部に沿って誘導され、排気ガスが前記検出子の周囲にスムーズに流入する。

【発明の効果】

【0027】

本発明の排気浄化装置によれば、以下の如き種々の優れた効果を奏し得る。

【0028】

（Ｉ）本発明の請求項１に記載の発明によれば、凝縮水を含んだ排気ガスが検出子に接触することがないので、センサの被水を回避してセンサの破損を防止し得る。また、センサの検出子周辺に形成した流路に一定量の排気ガスが安定して供給されるので、前記センサにおける検出値のばらつきを少なくして計測の精度を高めることができる。

【0030】

（ＩＩ）本発明の請求項２〜４に記載の発明によれば、整流リアクタを設置したことによる排気抵抗の増加を最低限に抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0031】

【図1】本発明の実施による排気浄化装置の一例を示す概略断面図である。

【図2】本発明の実施に用いる整流リアクタの形態の一例を示す斜視図である。

【図3】本発明の実施による排気浄化装置の要部を示す拡大図であり、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視相当図である。

【図4】本発明の作動を説明する概念図である。

【図5】本発明の作動を説明する概念図である。

【図6】従来の排気浄化装置におけるセンサの配置の一例を示す概略断面図である。

【図7】従来の排気浄化装置におけるセンサの配置の別の一例を示す概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0032】

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。

【0033】

図１〜図３は本発明を実施する形態の一例を示すものであって、図中、図６、図７と同一の符号を付した部分は同一物を表している。

【0034】

本実施例の排気浄化装置の基本的な構成は図７に示すものと同様であり、排気ガス４が流通する排気系路の途中に、排気ガス４を浄化する浄化材２を抱持したケーシング１を設置し、このケーシング１の出側に排気系路からの排気ガス４を抜き出す出口パイプ３を接続している。ケーシング１には、浄化材２の後方から下流側へ向け徐々に縮径するコーン形状の縮径部１ａを備え、該縮径部１ａの所定位置には、如く径部１ａの内壁に検出子５ａが突き出すようにセンサ５を設置している。

【0035】

尚、ここでは縮径部１ａがコーン形状の場合を例に説明しているが、縮径部１ａは必ずしもこのような形状をとる必要はない。例えば、縮径部１ａの内壁はケーシング１の長手方向に対して略垂直の面を成していても良い。ケーシング１の長手方向に沿った排気ガス４の流れ方向を縮径部１ａの内壁で変更してケーシング１の出口へと誘導するよう構成されていれば良い。

【0036】

そして、本実施例の場合、図１に示す如く、ケーシング１の内部におけるセンサ５の設置された位置に、縮径部１ａの内壁に突き出した検出子５ａを覆うように整流リアクタ９を設置している。

【0037】

この整流リアクタ９は図２に示す如き形状を有する金属製の部材であり、検出子５ａの上流側に配され、縮径部１ａにおけるセンサ５の設置された部分の内壁に沿った面を成す（図１参照）板状のリアクタ部９ａと、該リアクタ部９ａから屈曲しつつ上流側に向かって延長され、ケーシング１の長手方向に沿った面を成す（図１参照）板状の上流整流部９ｂと、リアクタ部９ａにおけるケーシング１の長手方向に関して左右両側から屈曲しつつ縮径部１ａの内壁に向かって延長され、該縮径部１ａの内壁に突き出した検出子５ａを両側から挟むように配置される（図１参照）板状の側方整流部９ｃ，９ｃとを備えてなる。該各側方整流部９ｃの端部にはフランジ９ｄが備えられ、該フランジ９ｄが縮径部１ａの内壁に対して溶接されることで整流リアクタ９全体をケーシング１に対し固定するようになっている。尚、この整流リアクタ９は一枚の板材を屈曲させることで形成することができ、リアクタ部９ａと上流整流部９ｂとの間は曲線状に滑らかに連続している。

【0038】

リアクタ部９ａは、図１に示す如く、その上側端部がセンサ５の検出子５ａのケーシング１内における露出部分の上端よりも上に位置しており、また、下側端部がセンサ５の検出子５ａのケーシング１内における露出部分の下端よりも下に位置している。

【0039】

また、図３に示す如く、縮径部１ａの内壁と、該内壁に沿った面を成す整流リアクタ９のリアクタ部９ａ、及び、該リアクタ部９ａと縮径部１ａの内壁とを繋ぐ側方整流部９ｃ，９ｃとでセンサ５の検出子５ａの周囲を取り囲み、これにより、検出子５ａの周囲に、縮径部１ａの内壁に沿って断面積が略一定の閉断面による流路を形成している。

【0040】

このように、整流リアクタ９は、縮径部１ａの内壁に突き出した検出子５ａを取り囲みつつ、検出子５ａの周囲に排気ガス４の流れる流路を形成するように設置される。

【0041】

尚、本実施例におけるケーシング１の縮径部１ａは前述の如くコーン形状であるが、整流リアクタ９の取付部分においてはフランジ９ｄを溶接しやすいよう、コーン形状を適宜変形させる等して縮径部１ａに部分的に平面を形成し、フランジ９ｄの座面としても良い。

【0042】

次に、上記した本実施例の作動を説明する。

【0043】

エンジンの運転に伴って発生する排気ガス４中には上述の如く水蒸気が含まれており、排気系路を流れる間に排気ガス４の温度が低下した結果、排気ガス４中に凝縮水８が発生する場合がある（図１参照）。この凝縮水８は、排気ガス４の流れに従って下流へと運ばれていき、そのうち一部は排気ガス４と共にケーシング１の縮径部１ａに備えたセンサ５の検出子５ａに吹き付けようとする。

【0044】

ところが、本実施例においては、この検出子５ａの上流側に整流リアクタ９が設置されている。したがって、図４に示す如く、ケーシング１の長手方向に沿って流れてきた排気ガス４及び凝縮水８は、検出子５ａに吹き付ける前に整流リアクタ９のリアクタ部９ａに衝突し、検出子５ａに直接接触することが防止される。

【0045】

ここで、上述の如く、リアクタ部９ａの上側端部はセンサ５の検出子５ａのケーシング１内における露出部分の上端よりも上に位置しており、且つ、下側端部はセンサ５の検出子５ａのケーシング１内における露出部分の下端よりも下に位置しているので、ケーシング１の長手方向に沿って吹き付ける排気ガス４及び凝縮水８が検出子５ａに接触することは確実に回避される。

【0046】

整流リアクタ９のリアクタ部９ａに衝突した排気ガス４は、検出子５ａに接触することなく、リアクタ部９ａの表面に沿って流れを変えられ、出口パイプ３に向かって誘導される。高温となったリアクタ部９ａに排気ガス４が衝突する際、該排気ガス４に含まれる凝縮水８は気化し、排気ガス４は凝縮水８を取り除かれた状態で出口パイプ３に流れる。

【0047】

一方、排気ガス４のうち別の一部は、縮径部１ａの内壁及び整流リアクタ９のリアクタ部９ａ、側方整流部９ｃ，９ｃによって形成された流路に沿って流入し、検出子５ａに接触する（図３参照）。すなわち、ケーシング１の下流側はコーン形状の縮径部１ａになっており、また整流リアクタ９のリアクタ部９ａは縮径部１ａに沿った面を成しているので、ケーシング１の長手方向に沿って流れてきた排気ガス４は、縮径部１ａの内壁やリアクタ部９ａに衝突し、出口パイプ３の接続されたケーシング１の出口に向かって縮径部１ａの内壁に沿うように流れを変更され、一部が前記流路に流入して検出子５ａに接触しながら下流に流れていく。

【0048】

ここで、縮径部１ａに沿った向きに流れて検出子５ａに接触する排気ガス４は、この向きに流れる前に、縮径部１ａの内壁に一旦衝突することで流れを変えられている。そして、排気ガス４に凝縮水８が含まれていた場合、この凝縮水８は高温となった縮径部１ａの内壁に衝突する際に気化する。したがって、検出子５ａに接触する排気ガス４は、予め凝縮水８が取り除かれた状態である。

【0049】

このように、ケーシング１の長手方向に沿って流れて検出子５ａに吹きつけようとする排気ガス４は整流リアクタ９のリアクタ部９ａによって検出子５ａとの接触を防がれ、また、縮径部１ａの内壁に沿って流れて検出子５ａと接触する排気ガス４は予め凝縮水８を取り除かれた状態であるので、凝縮水８による検出子５ａの被水は整流リアクタ９により防止されることになる。

【0050】

また、エンジンの停止中にケーシング１の下部に溜まった凝縮水８（図１参照）が排気ガス４によって跳ね上げられるようなことがあっても、検出子５ａは整流リアクタ９によって覆われているので、凝縮水の飛沫が検出子５ａに接触することは防がれる。

【0051】

尚、本実施例の場合、センサ５をケーシング１の縮径部１ａに備えているので、図６に示した従来例の如きセンサ５を出口パイプ３に備える配置とは異なり、出口側からの水の侵入により検出子５ａが被水する心配は少ない。

【0052】

さらに、本実施例の場合、縮径部１ａの内壁と、整流リアクタ９のリアクタ部９ａ及び側方整流部９ｃ，９ｃにより、上述の如く検出子５ａの周囲に閉断面による流路が形成されている。この流路は縮径部１ａの内壁に沿って流れる排気ガス４の向きに沿ったものであり、このため、前記流路には一定量の排気ガス４が安定して供給される。排気ガス４に関して各種の計測を行うためにはセンサ５の検出子５ａに対し一定量の排気ガス４を誘導するのが効果的であることは前に述べた通りであるが、本実施例ではこのようにして、整流リアクタ９の設置によって排気ガス４の流れを整流し、センサ５における検出値のばらつきを少なくして計測の精度を高めることができるようになっている。

【0053】

また、本実施例の場合、整流リアクタ９を設置する結果その周囲において排気ガス４の流れが変更されることになるが、これによって生じる排気抵抗の増加を、上流整流部９ｂを設けることによって極力抑えるようにもしている。すなわち、例えば図５に示す如く上流整流部９ｂを欠いて整流リアクタ９を構成した場合、ケーシング１の長手方向に沿って流れてきてリアクタ部９ａの上端に衝突した排気ガス４は、その流れ方向を上下に分かれるように変更されることになるが、このとき、上または下方向に流れようとする排気ガス４の流れと、その上下でケーシング１の長手方向に沿って流れようとする排気ガス４の流れが衝突すると、気流に乱れが発生して排気抵抗の原因になる。本実施例の場合、図２に示す如く、リアクタ部９ａの上端に達しようとする排気ガス４の流れはその前に上流整流部９ｂに沿って誘導されるので、リアクタ部９ａの上端で上下方向に分かれることは防止され、上流整流部９ｂの上面に沿って流れてきた排気ガス４は検出子５ａの周囲にスムーズに流入する。一方、上流整流部９ｂの下面に沿って流れてきた排気ガス４はリアクタ部９ａに衝突することになるが、この際、リアクタ部９ａと上流整流部９ｂとが曲線状に滑らかに連続していることにより、やはりスムーズにリアクタ部９ａに沿って流れを変更される。

【0054】

加えて、上記したように整流リアクタ９のリアクタ部９ａは縮径部１ａの内壁に沿った面を成し、該縮径部１ａの内壁、リアクタ部９ａ及び側方整流部９ｃ，９ｃにより縮径部１ａの内壁に沿って形成される流路は断面積が略一定となっているので、前記流路に流入する排気ガス４同士が衝突したり、該排気ガス４の間に気流の乱れが発生することが防止される。このように、前記流路の形成によってセンサ５の検出子５ａに対し一定量の排気ガス４を安定して供給しつつも、整流リアクタ９の設置による排気抵抗の増加は極力抑えられるようになっている。

【0055】

以上のように、上記本実施例においては、排気ガス４が流通する排気系路の途中に、排気ガス４を浄化する浄化材２を抱持したケーシング１を設置し、該ケーシング１に対しセンサ５の検出子５ａを挿し込んで排気ガス４に関する計測を行うよう構成した排気浄化装置に関し、ケーシング１の出側には、浄化材２の後方から下流側へ向けて縮径する縮径部１ａを備え、ケーシング１の長手方向に沿った排気ガス４の流れ方向を縮径部１ａの内壁で変更してケーシング１の出口へと誘導するよう構成すると共に、縮径部１ａの内壁にセンサ５の検出子５ａが突き出すように設置され、ケーシング１の内部に、検出子５ａの上流側に配されてケーシング１の長手方向に沿った排気ガス４の流れが検出子５ａに接触することを防止する板状のリアクタ部９ａを備えた整流リアクタ９を装備しているので、ケーシング１の長手方向に沿った排気ガス４の流れが検出子５ａに接触することが防止され、凝縮水８を含まない排気ガス４のみを検出子５ａに接触させることができる。その結果、凝縮水８を含んだ排気ガス４が検出子５ａに接触することがなく、センサ５の被水を回避してセンサ５の破損を防止することができる。

【0056】

また、本実施例において、整流リアクタ９は、リアクタ部９ａにおけるケーシング１の長手方向に関して左右両側から縮径部１ａの内壁に向かって延長され、検出子５ａを両側から挟むように配置される板状の側方整流部９ｃ，９ｃを備え、縮径部１ａの内壁と、リアクタ部９ａと、側方整流部９ｃ，９ｃとで、検出子５ａの周囲に閉断面による流路を形成しているので、該流路によって排気ガス４の流れが整流され、検出器５の周囲に一定量の排気ガス４が安定して供給されることにより、センサ５における検出値のばらつきを少なくして計測の精度を高めることができるようになっている。

【0057】

また、本実施例において、リアクタ部９ａは、縮径部１ａの内壁に沿った面を成しており、縮径部１ａの内壁と、リアクタ部９ａと、側方整流部９ｃ，９ｃとで形成される前記流路は、断面積が略一定であるので、前記流路に流入する排気ガス４同士が衝突したり、該排気ガス４の間に気流の乱れが発生することが防止され、その結果、整流リアクタ９の設置による排気抵抗の増加が極力抑えられる。

【0058】

また、本実施例において、整流リアクタ９は、リアクタ部９ａから上流側に向かって延長され、ケーシング１の長手方向に沿った面を成す板状の上流整流部９ｂを備えているので、排気ガス４の流れが上流整流部９ｂに沿って誘導され、排気ガス４が検出子５ａの周囲にスムーズに流入し、その結果、整流リアクタ９の設置による排気抵抗の増加が極力抑えられる。

【0059】

尚、本発明の排気浄化装置は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

【符号の説明】

【0060】

１ ケーシング
１ａ 縮径部
２ 浄化材
４ 排気ガス
５ センサ
５ａ 検出子
９ 整流リアクタ
９ａ リアクタ部
９ｂ 上流整流部
９ｃ 側方整流部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】