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(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】
(24)【登録日】2022-05-06
(45)【発行日】2022-05-16
(54)【発明の名称】排気ガス浄化装置
(51)【国際特許分類】
F01N 3/021 20060101AFI20220509BHJP
【ＦＩ】
F01N3/021
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2018057197
(22)【出願日】2018-03-23
(65)【公開番号】P2019167906
(43)【公開日】2019-10-03
【審査請求日】2021-02-01
(73)【特許権者】
【識別番号】000005348
【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ
(74)【代理人】
【識別番号】110000936
【氏名又は名称】特許業務法人青海特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】清水 辰吾
【審査官】楠永 吉孝
(56)【参考文献】
【文献】特開平１０－１５９５３９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１０－１５９５４０（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開平０３－０４７４１２（ＪＰ，Ｕ）
【文献】実開平０４－０４７１１９（ＪＰ，Ｕ）
【文献】米国特許出願公開第２００８／０１２７６３７（ＵＳ，Ａ１）
(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】
エンジンから排気された排気ガスが通過する排気管内に設けられ、前記排気ガスに含まれる粒子状物質を捕捉するフィルタと、前記フィルタの上流側に設けられ、前記フィルタに捕捉された粒子状物質が落下する落下部と、
前記フィルタの真下から退避させた位置に設けられ、前記排気管に接触し、前記落下部から導入された前記粒子状物質を貯留する貯留部と、
前記落下部と前記貯留部とを連通する連通管と、
前記フィルタおよび前記貯留部に酸素を供給する再生処理実行部と、
を備える排気ガス浄化装置。
【請求項2】
前記連通管の流路断面積は、前記排気管より小さい請求項１に記載の排気ガス浄化装置。
【請求項3】
前記落下部には、１または複数の溝部が形成される請求項１または２に記載の排気ガス浄化装置。
【請求項4】
前記フィルタを振動させる振動付与部を備える請求項１から３のいずれか１項に記載の排気ガス浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、排気ガス浄化装置に関する。
【背景技術】
【0002】
エンジンから排気された排気ガスに含まれる煤等の粒子状物質を捕捉して取り除く車両用のフィルタとして、ＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）やＧＰＦ（Gasoline Particulate Filter）が知られている。このようなフィルタは、使用を継続するに従って粒子状物質によって目詰まりしてしまう。そこで、フィルタを昇温させることで捕捉された煤を燃焼させてフィルタから除去する再生処理が行われる。
【0003】
また、フィルタを上流側から下流側に向けて上方に傾斜させることで、フィルタに捕捉された粒子状物質を自重で落下させる技術も開発されている（例えば、特許文献１）。特許文献１の技術では、フィルタの上流開口の鉛直下方（真下）に収容部が設けられており、フィルタから落下した粒子状物質は収容部に収容される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開平１０－１５９５４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記特許文献１の技術では、収容部の真上にフィルタが配されているため、再生処理の際に、収容部に収容された煤が燃焼して、フィルタに熱損傷を与えるおそれがある。
【0006】
本発明は、このような課題に鑑み、フィルタの熱損傷を低減することが可能な排気ガス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】
【0007】
上記課題を解決するために、本発明の排気ガス浄化装置は、エンジンから排気された排気ガスが通過する排気管内に設けられ、排気ガスに含まれる粒子状物質を捕捉するフィルタと、フィルタの上流側に設けられ、フィルタに捕捉された粒子状物質が落下する落下部と、フィルタの真下から退避させた位置に設けられ、排気管に接触し、落下部から導入された粒子状物質を貯留する貯留部と、落下部と貯留部とを連通する連通管と、フィルタおよび貯留部に酸素を供給する再生処理実行部と、を備える。
【0008】
また、連通管の流路断面積は、排気管より小さくてもよい。
【0009】
また、落下部には、１または複数の溝部が形成されてもよい。
【0010】
また、フィルタを振動させる振動付与部を備えてもよい。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、フィルタの熱損傷を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】エンジンシステムの構成を示す概略図である。
【図2】排気ガス浄化装置の構成を示す概略図である。
【図3】ＧＰＦを説明する図である。
【図4】フィルタ収容部の底面を説明する図である。
【図5】振動付与部を説明する図である。
【図6】溝部の変形例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下に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詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【0014】
図１は、エンジンシステム１００の構成を示す概略図である。なお、図１中、信号の流れを破線の矢印で示す。図１に示すように、エンジンシステム１００には、中央処理装置（ＣＰＵ）、プログラム等が格納されたＲＯＭ、ワークエリアとしてのＲＡＭ等を含むマイクロコンピュータでなるＥＣＵ（Engine Control Unit）１１０が設けられ、ＥＣＵ１１０によりエンジン１２０全体が統括制御される。ただし、以下では、本実施形態に関係する構成や処理について詳細に説明し、本実施形態と無関係の構成や処理については説明を省略する。また、ここでは、エンジン１２０として、ガソリンエンジンを例に挙げて説明する。
【0015】
エンジン１２０は、複数の気筒１２２ａを有する多気筒エンジンであり、シリンダブロック１２２に形成された各気筒１２２ａの吸気ポート１２４に、吸気マニホールド１２６が連通される。吸気マニホールド１２６の集合部には、エアチャンバ１２８を介して吸気管１３０が連通される。吸気管１３０の上流側には、エアクリーナ１３２が設けられる。吸気管１３０におけるエアクリーナ１３２の下流側には、スロットル弁１３４が設けられる。
【0016】
また、エンジン１２０のシリンダブロック１２２に形成された各気筒１２２ａの排気ポート１３６には、排気マニホールド１３８が連通される。排気マニホールド１３８の集合部には、排気管１４０を介してマフラー１４２が連通される。排気管１４０には、後述する排気ガス浄化装置２００が設けられる。以下、排気マニホールド１３８の集合部と、排気ガス浄化装置２００を構成するフィルタユニット２２０（後述）とを連通する排気管１４０を上流排気管１４０ａと呼び、フィルタユニット２２０とマフラー１４２とを連通する排気管１４０を下流排気管１４０ｂと呼ぶ場合がある。なお、上流排気管１４０ａおよび下流排気管１４０ｂは、実質的に内径が等しい。
【0017】
エンジン１２０には、点火プラグ１４８が、その先端が燃焼室１４６内に位置するように各気筒１２２ａそれぞれに対して設けられる。また、各気筒１２２ａの燃焼室１４６には、インジェクタ１５０が設けられる。
【0018】
エンジンシステム１００には、吸気管１３０におけるエアクリーナ１３２とスロットル弁１３４との間に、エンジン１２０に流入する吸入空気量を検出する吸入空気量センサ１６０、および、エンジン１２０に流入する空気（外気）の温度を検出する吸気温センサ１６２が設けられる。また、エンジンシステム１００には、スロットル弁１３４の開度を検出するスロットル開度センサ１６４が設けられる。また、エンジンシステム１００には、クランクシャフトのクランク角を検出するクランク角センサ１６６、アクセル（図示せず）の開度を検出するアクセル開度センサ１６８が設けられる。
【0019】
これら各センサ１６０～１６８は、ＥＣＵ１１０に接続されており、検出値を示す信号をＥＣＵ１１０に出力する。
【0020】
ＥＣＵ１１０は、各センサ１６０～１６８から出力された信号を取得してエンジン１２０を制御する。ＥＣＵ１１０は、エンジン１２０を制御する際、信号取得部１８０、目標値導出部１８２、空気量決定部１８４、噴射量決定部１８６、スロットル開度決定部１８８、点火時期決定部１９０、駆動制御部１９２として機能する。
【0021】
信号取得部１８０は、各センサ１６０～１６８が検出した値を示す信号を取得する。目標値導出部１８２は、クランク角センサ１６６から取得したクランク角を示す信号に基づいて現時点のエンジン回転数を導出する。また、目標値導出部１８２は、導出したエンジン回転数、および、アクセル開度センサ１６８から取得したアクセル開度を示す信号に基づき、予め記憶されたマップを参照して目標トルクおよび目標エンジン回転数を導出する。
【0022】
空気量決定部１８４は、目標値導出部１８２により導出された目標エンジン回転数および目標トルクなどに基づいて、各気筒１２２ａに供給する目標空気量を決定する。スロットル開度決定部１８８は、空気量決定部１８４により決定された各気筒１２２ａの目標空気量の合計量を導出し、合計量の空気を外部から吸気するための目標スロットル開度を決定する。
【0023】
噴射量決定部１８６は、目標値導出部１８２により導出された目標エンジン回転数および目標トルク、空気量決定部１８４により決定された各気筒１２２ａの目標空気量などに基づいて、各気筒１２２ａに供給する燃料の目標噴射量を決定する。また、噴射量決定部１８６は、決定した目標噴射量の燃料をエンジン１２０の吸気行程あるいは圧縮行程でインジェクタ１５０から噴射させるために、クランク角センサ１６６により検出されるクランク角を示す信号に基づいて、各インジェクタ１５０の目標噴射時期および目標噴射期間を決定する。
【0024】
点火時期決定部１９０は、目標値導出部１８２により導出された目標エンジン回転数や目標トルク、クランク角センサ１６６により検出されるクランク角を示す信号などに基づいて、各気筒１２２ａでの点火プラグ１４８の目標点火時期を決定する。
【0025】
駆動制御部１９２は、スロットル開度決定部１８８により決定された目標スロットル開度でスロットル弁１３４が開口するように、スロットル弁用アクチュエータ（図示せず）を駆動する。また、駆動制御部１９２は、噴射量決定部１８６により決定された目標噴射時期および目標噴射期間でインジェクタ１５０を駆動することで、インジェクタ１５０から目標噴射量の燃料を噴射させる。また、駆動制御部１９２は、点火時期決定部１９０により決定された目標点火時期で点火プラグ１４８を点火させる。
【0026】
このようにして、燃焼室１４６で燃料が燃焼されたことにより生じた排気ガスは、排気管１４０を通じて外部に排出される。排気ガスには、炭化水素（ＨＣ：Hydro Carbon）、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物(ＮＯｘ)や、煤等の粒子状物質が含まれるため、これらを除去する必要がある。そこで、排気管１４０に排気ガス浄化装置２００を設けておき、排気ガス浄化装置２００において、炭化水素、一酸化炭素、窒素酸化物、粒子状物質を除去する。
【0027】
（排気ガス浄化装置２００）
図２は、排気ガス浄化装置２００の構成を示す概略図である。なお、図２中、エンジン１２０が搭載される車両の車体を一点鎖線で示す。図２に示すように、排気ガス浄化装置２００は、三元触媒（Three-Way Catalyst）２１０と、フィルタユニット２２０と、振動付与部２５０とを含む。本実施形態において、排気ガス浄化装置２００は、車体の下方に設けられる。
図２は、排気ガス浄化装置２００の構成を示す概略図である。なお、図２中、エンジン１２０が搭載される車両の車体を一点鎖線で示す。図２に示すように、排気ガス浄化装置２００は、三元触媒（Three-Way Catalyst）２１０と、フィルタユニット２２０と、振動付与部２５０とを含む。本実施形態において、排気ガス浄化装置２００は、車体の下方に設けられる。
【0028】
三元触媒２１０は、上流排気管１４０ａ内に設けられる。三元触媒２１０は、例えば、プラチナ（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）等の触媒成分を含む。三元触媒２１０は、排気ポート１３６から排出された排気ガス中の炭化水素、一酸化炭素、窒素酸化物を除去する。
【0029】
フィルタユニット２２０は、フィルタ収容部２２２（排気管）と、ＧＰＦ（フィルタ）２２４と、連通管２２６と、貯留部２２８とを含む。フィルタ収容部２２２は、上流排気管１４０ａと下流排気管１４０ｂとを接続する。上流排気管１４０ａおよびフィルタ収容部２２２は、これらの連通箇所２２２ａがフィルタ収容部２２２の流路断面の中央より車体から離隔した位置となるように接続される。また、フィルタ収容部２２２および下流排気管１４０ｂは、これらの連通箇所２２２ｂがフィルタ収容部２２２の流路断面の中央より車体側となるように接続される。なお、上流排気管１４０ａ、フィルタユニット２２０、下流排気管１４０ｂは、車体の底面（水平方向）に沿って配されており、流路断面は、鉛直方向（上流排気管１４０ａの延在方向と直交する方向）の断面である。
【0030】
ＧＰＦ２２４は、フィルタ収容部２２２内に設けられる。つまり、ＧＰＦ２２４は、排気管１４０内における三元触媒２１０の下流側に設けられる。ＧＰＦ２２４は、排気ポート１３６から排気された排気ガス中の粒子状物質（煤）を捕捉する。なお、ＧＰＦ２２４は、不図示のストッパに支持される。
【0031】
図３は、ＧＰＦ２２４を説明する図である。図３（ａ）は、ＧＰＦ２２４の斜視図である。図３（ｂ）はＧＰＦ２２４の正面図である。図３（ｃ）は、ＧＰＦ２２４のＸＺ断面図である。なお、図３（ａ）中、排気ガスの流れを白抜き矢印で示し、図３（ｃ）中、排気ガスの流れを実線の矢印で示す。また、本実施形態の図３では、垂直に交わるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸（排気ガスの流れ方向）を図示の通り定義している。さらに、図３（ａ）～図３（ｃ）において、理解を容易にするために、外筒３１２に対してセル３１６を大きく示す。
【0032】
【0033】
フィルタ部３１０は、円筒形状の外筒３１２と、排気ガスを通過させるフィルタ壁３１４とを含む。外筒３１２は、例えば、セラミックで構成される。
【0034】
フィルタ壁３１４は、例えば、セラミックで構成される。フィルタ壁３１４には、排気ガスに含まれる粒子状物質を捕捉しつつ排気ガスを通過させる孔が複数形成されている。フィルタ壁３１４は、図３中、ＸＺ面と平行な面上に設けられるとともに、Ｚ軸方向に延在する第１壁３１４ａと、ＹＺ面と平行な面上に設けられるとともに、Ｚ軸方向に延在する第２壁３１４ｂとを含む。そして、図３（ｂ）に示すように、２つの第１壁３１４ａと、２つの第２壁３１４ｂに囲繞された空間、もしくは、第１壁３１４ａ、第２壁３１４ｂ、外筒３１２に囲繞された空間がセル３１６として形成される。
【0035】
したがって、複数のセル３１６は、外筒３１２（フィルタ部３１０）内において、外筒３１２の軸方向（図３中、Ｚ軸方向）に延在するとともに、軸方向と直交する方向（図３中、Ｘ軸方向およびＹ軸方向）に並列して配される。また、ＧＰＦ２２４では、第１セル群に分類されるセル３１６Ａと、第２セル群に分類されるセル３１６Ｂとが交互に配置される。つまり、セル３１６Ａとセル３１６Ｂとは隣接して交互に配される。
【0036】
上流プラグ部３２０は、図３（ｃ）に示すように、セル３１６のうち、第１セル群に分類されるセル３１６Ａの上流側の上流開口３１８ａを封止する。上流プラグ部３２０は、例えば、セラミックで構成される。
【0037】
下流プラグ部３３０は、図３（ｃ）に示すように、セル３１６Ａ以外の（第２セル群に分類される）セル３１６Ｂの下流側の下流開口３１８ｂを封止する。下流プラグ部３３０は、例えば、セラミックで構成される。
【0038】
また、本実施形態においてＧＰＦ２２４は、粒子状物質を捕捉する機能を有するとともに、排気ガスを浄化する三元触媒としての機能とＯＳＣ（Oxygen Storage capacity）としての機能を有する。具体的に説明すると、ＧＰＦ２２４を構成するフィルタ壁３１４には三元触媒を構成する触媒成分およびＯＳＣ材が担持されている。
【0039】
このように、排気ガス浄化装置２００は、排気管１４０にＧＰＦ２２４を備える構成により、ＧＰＦ２２４に粒子状物質を捕捉（堆積）させて、排気ガスから除去することができる。ただし、ＧＰＦ２２４に粒子状物質が堆積するに従って、ＧＰＦ２２４が目詰まりを起こし、圧力損失が大きくなってしまう。
【0040】
そこで、排気ガス浄化装置２００は、ＧＰＦ２２４に捕捉された粒子状物質を、ＧＰＦ２２４の上流側に落下させる。具体的に説明すると、図２に示すように、ＧＰＦ２２４は、フィルタ収容部２２２内を上部空間Ｕと下部空間Ｄとに仕切る。ここで、上部空間Ｕは、フィルタ収容部２２２内における下流排気管１４０ｂと連通する空間であり、車体側に設けられる。下部空間Ｄは、フィルタ収容部２２２内における上流排気管１４０ａと連通する空間であり、車体と離隔する位置に設けられる。また、ＧＰＦ２２４は、上部空間Ｕにセル３１６の下流開口３１８ｂが臨み、下部空間Ｄにセル３１６の上流開口３１８ａが臨むように、フィルタ収容部２２２内に設けられる。したがって、排気ガスは、ＧＰＦ２２４の上流開口３１８ａから下流開口３１８ｂに向かって、つまり、下方から上方へ向かって上昇流となって流れることになる。
【0041】
さらに、本実施形態において、ＧＰＦ２２４は、上流排気管１４０ａおよび下流排気管１４０ｂの軸方向と、外筒３１２の軸方向とが交差するようにフィルタ収容部２２２内に設けられる。例えば、ＧＰＦ２２４は、外筒３１２の軸方向が鉛直方向となるように、または、外筒３１２の軸方向が鉛直方向から下流側に０度を上回り４５度未満傾斜するように、フィルタ収容部２２２内に設けられる。つまり、上流開口３１８ａは、フィルタ収容部２２２の底面（落下部）２３０に臨んで設けられる。したがって、エンジン１２０が停止しており、排気ガスがＧＰＦ２２４を通過しないとき、ＧＰＦ２２４に捕捉された粒子状物質は、自重で底面２３０に落下することとなる。図２に示すように、底面２３０は、上流排気管１４０ａから連通管２２６に向かうに従って鉛直下方に傾斜している。
【0042】
図４は、フィルタ収容部２２２の底面２３０を説明する図であり、図４（ａ）は、底面２３０の上面視図を示し、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＩＶｂ線断面図である。なお、図４中、理解を容易にするためにＧＰＦ２２４を破線で示す。
【0043】
図４（ａ）、図４（ｂ）に示すように、底面２３０には、下方に陥没した溝部２４０が形成されている。溝部２４０は、第１溝部２４０ａおよび第２溝部２４０ｂを含む。第１溝部２４０ａは、上流排気管１４０ａから連通管２２６に向かって延在している。本実施形態において、第１溝部２４０ａは、複数（３つ）設けられている。第２溝部２４０ｂは、第１溝部２４０ａに接続される。第２溝部２４０ｂの底面は、連通管２２６の底面に連続する。
【0044】
また、図４（ｂ）に示すように、底面２３０は、フィルタ収容部２２２の側面２３０ａから第１溝部２４０ａに向かって下方に傾斜している。さらに、隣り合う第１溝部２４０ａ間には頂部２４０ａｂが形成されており、底面２３０は、頂部２４０ａｂから第１溝部２４０ａに向かって鉛直下方に傾斜している。
【0045】
したがって、図４（ｂ）中、実線の矢印で示すように、ＧＰＦ２２４から脱落し底面２３０に落下した粒子状物質は、第１溝部２４０ａに導かれることになる。したがって、排気ガスの流速が大きい箇所（図４（ｂ）中、一点鎖線で囲った領域）における粒子状物質の滞留を抑制することができる。これにより、排気ガスによって舞い上げられる粒子状物質の量を低減でき、ＧＰＦ２２４へ再導入される粒子状物質の量を削減することが可能となる。
【0046】
また、上記したように、底面２３０は、上流排気管１４０ａから連通管２２６に向かうに従って鉛直下方に傾斜している。つまり、第１溝部２４０ａは、排気管１４０から連通管２２６に向かうに従って鉛直下方に傾斜している。したがって、第１溝部２４０ａに導かれた粒子状物質は、自重で第２溝部２４０ｂに導かれ、第２溝部２４０ｂ、連通管２２６を介して、貯留部２２８に到達することになる。また、粒子状物質は、フィルタ収容部２２２から連通管２２６（貯留部２２８）に向かう排気ガスの流れに随伴されて、貯留部２２８に到達する。
【0047】
そして、ＧＰＦ２２４における粒子状物質の堆積量が所定の閾値以上になると、ＥＣＵ１１０は、ＧＰＦ２２４に酸素を供給し、かつ、ＧＰＦ２２４を所定の再生温度（例えば、３００℃以上４００℃以下）まで上昇させて、粒子状物質（煤）を燃焼させる再生処理を実行する。この際、酸素は、貯留部２２８にも導入され、貯留部２２８に貯留された粒子状物質も燃焼する。
【0048】
具体的に説明すると、図２に示すように、貯留部２２８は、下流排気管１４０ｂに接触している。このため、貯留部２２８と下流排気管１４０ｂとで熱交換がなされ、貯留部２２８は、再生温度まで上昇する。また、貯留部２２８内の酸素濃度と、フィルタ収容部２２２（上流排気管１４０ａ）内の酸素濃度との差（酸素分圧の差）により、フィルタ収容部２２２から貯留部２２８に酸素が拡散する。つまり、貯留部２２８内の酸素濃度は、フィルタ収容部２２２内より低い。このため、酸素は、フィルタ収容部２２２から貯留部２２８に拡散される。これにより、貯留部２２８に貯留された粒子状物質が燃焼することになる。
【0049】
このように、ＧＰＦ２２４の鉛直下方（真下）から退避させた位置に貯留部２２８を設けることにより、貯留部２２８において粒子状物質が燃焼することによって生じる熱（炎）がＧＰＦ２２４に直接伝達してしまう事態を回避することができる。したがって、ＧＰＦ２２４の熱損傷を低減することが可能となる。
【0050】
また、本実施形態において、連通管２２６の流路断面積は、上流排気管１４０ａおよびフィルタ収容部２２２より小さい。これにより、連通管２２６を通じて貯留部２２８に導かれる酸素の量を抑制することができる。したがって、貯留部２２８において粒子状物質が急激に燃焼してしまう事態を回避することが可能となる。このため、ＧＰＦ２２４の熱損傷を低減することができる。
【0051】
振動付与部２５０は、ＧＰＦ２２４を振動させる。図５は、振動付与部２５０を説明する図である。図５（ａ）は、本実施形態の振動付与部２５０を説明する図であり、図５（ｂ）および図５（ｃ）は、変形例の振動付与部２６０、２７０を説明する図である。
なお、図５中、車体を一点鎖線で示す。
なお、図５中、車体を一点鎖線で示す。
【0052】
図５（ａ）に示すように、振動付与部２５０は、車体と下流排気管１４０ｂとを接続する。振動付与部２５０は、本体部２５２と、弾性部２５４と、移動部２５６とを含む。本体部２５２は、円筒形状であり、一端（上端）が車体に接続される。本体部２５２の他端（下端）には、開口２５２ａが形成される。本体部２５２は、内部空間を上下方向に二分割する仕切板２５２ｂが設けられる。弾性部２５４は、バネで構成される。弾性部２５４は、本体部２５２の内部空間における開口２５２ａと仕切板２５２ｂとの間に設けられる。
【0053】
移動部２５６は、棒部２５６ａと、係止部２５６ｂと、接続部２５６ｃとを含む。棒部２５６ａは、棒部材である。係止部２５６ｂは、棒部２５６ａの一端（上端）に設けられる。係止部２５６ｂは、本体部２５２の開口２５２ａより大径である。係止部２５６ｂは、本体部２５２の内部空間のうち、開口２５２ａと弾性部２５４との間に設けられる。係止部２５６ｂは、弾性部２５４によって鉛直下方に付勢される。接続部２５６ｃは、棒部２５６ａの他端（下端）に設けられ、下流排気管１４０ｂに接続される。
【0054】
したがって、車体の振動等によって、車両が走行している際に車体が下流排気管１４０ｂに近接する方向に移動すると、仕切板２５２ｂによって弾性部２５４が縮小する。この状態から下流排気管１４０ｂが車体から離隔する方向に移動すると、仕切板２５２ｂによって弾性部２５４が伸長し、係止部２５６ｂが本体部２５２の下端に衝突する。つまり、接続部２５６ｃの下方向の移動が規制される。これにより、振動が生じ、振動は、下流排気管１４０ｂ、フィルタ収容部２２２を通じてＧＰＦ２２４に付与される。
【0055】
したがって、ＧＰＦ２２４に排気ガスが通過しないとき、例えば、車両の走行中であってエンジンが停止しているときや、ハイブリッド車においてモータのみで走行しているときに、ＧＰＦ２２４に振動が付与され、ＧＰＦ２２４から効率よく粒子状物質を落下させることができる。
【0056】
また、変形例の振動付与部２６０は、本体部２６２と、弾性部２６４と、移動部２５６とを含む。本体部２６２は、円筒形状であり、一端（上端）が車体に接続される。本体部２６２の他端（下端）には、開口２６２ａが形成される。弾性部２６４は、ゴムやエラストマで構成される。弾性部２６４は、本体部２６２の内部空間に設けられる。弾性部２６４の一端（上端）は、接続棒２６２ｂによって車体に接続される。弾性部２６４の他端（下端）は、移動部２５６の係止部２５６ｂに接続される。
【0057】
このように、変形例の振動付与部２６０においても、ＧＰＦ２２４に振動を付与することができる。
【0058】
また、変形例の振動付与部２７０は、本体部２７２と、第１弾性部２７４と、第２弾性部２７６と、移動部２５６とを含む。本体部２７２は、平板形状であり、２つの穴２７２ａ、２７２ｂが形成されている。穴２７２ａ、２７２ｂは、上下方向に離隔しており、穴２７２ｂは、穴２７２ａの下方に位置する。
【0059】
第１弾性部２７４、第２弾性部２７６は、ゴムやエラストマで構成される。第１弾性部２７４は、第２弾性部２７６よりも、弾性率が低い（柔らかい）。第１弾性部２７４は、穴２７２ａ、２７２ｂの上部に設けられる。穴２７２ａに設けられた第１弾性部２７４は、接続棒２７２ｃによって車体に接続される。第２弾性部２７６は、穴２７２ａ、２７２ｂの下部に設けられる。穴２７２ｂに設けられた第２弾性部２７６は、移動部２５６の一端（上端）に接続される。
【0060】
このように、変形例の振動付与部２７０は、上方向の力を減衰させるとともに、下方向に力を伝えることができ、ＧＰＦ２２４に振動を付与することができる。
【0061】
以上説明したように、本実施形態にかかる排気ガス浄化装置２００は、粒子状物質を貯留する貯留部２２８を、ＧＰＦ２２４の鉛直下方（真下）から退避させた位置に設けることにより、ＧＰＦ２２４の熱損傷を低減することが可能となる。
【0062】
（溝部の変形例）
図６は、溝部４４０の変形例を説明する図であり、図６（ａ）は、底面２３０の上面視図を示し、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＶＩｂ線断面図である。なお、図６中、理解を容易にするためにＧＰＦ２２４を破線で示す。
図６は、溝部４４０の変形例を説明する図であり、図６（ａ）は、底面２３０の上面視図を示し、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＶＩｂ線断面図である。なお、図６中、理解を容易にするためにＧＰＦ２２４を破線で示す。
【0063】
図６（ｂ）に示すように、底面２３０には、上流排気管１４０ａから連通管２２６に向かって延在した頂部４４０ａｂが形成されている。底面２３０は、フィルタ収容部２２２の側面２３０ａから頂部４４０ａｂに向かって鉛直上方に傾斜している。したがって、底面２３０の両端に、上流排気管１４０ａから連通管２２６に向かって延在した第１溝部４４０ａが形成されることになる。つまり、第１溝部４４０ａは、フィルタ収容部２２２の側面２３０ａに沿って形成される。
【0064】
これにより、図６（ｂ）中、実線の矢印で示すように、ＧＰＦ２２４から脱落し底面２３０に落下した粒子状物質は、第１溝部４４０ａに導かれることになる。したがって、変形例の溝部４４０においても、排気ガスの流速が大きい箇所（図６（ｂ）中、一点鎖線で囲った領域）における粒子状物質の滞留を抑制することができる。
【0065】
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、本発明はかかる実施形態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了解される。
【0066】
なお、上記実施形態において、ＧＰＦ２２４としてウォールフロー型のフィルタを例に挙げて説明した。しかし、ＧＰＦ２２４は、粒子状物質を捕捉できれば構成に限定はない。
【0067】
また、上記実施形態において、ＧＰＦ２２４が触媒を含む構成を例に挙げて説明したが、ＧＰＦ２２４は粒子状物質を捕捉できればよく、触媒を含まずともよい。
【0068】
また、上記実施形態において、連通管２２６の流路断面積が、排気管１４０より小さい構成を例に挙げて説明した。しかし、連通管２２６の流路断面積に限定はない。連通管２２６の流路断面積は、排気管１４０やフィルタ収容部２２２の流路断面積と等しくてもよいし、大きくてもよい。
【0069】
また、上記実施形態および変形例において、溝部２４０、４４０が複数形成される構成を例に挙げて説明した。しかし、溝部２４０、４４０の数に限定はなく、１つであってもよい。
【0070】
また、上記実施形態および変形例において、排気ガス浄化装置２００が、振動付与部２５０、２６０、２７０を備える構成を例に挙げて説明した。しかし、振動付与部２５０、２６０、２７０は必須の構成ではない。
【0071】
また、上記実施形態において、フィルタ収容部２２２と下流排気管１４０ｂとの連通箇所２２２ｂは、車体側に位置し、上流排気管１４０ａとフィルタ収容部２２２との連通箇所２２２ａは、連通箇所２２２ｂよりも車体から離隔している場合を例に挙げて説明した。しかし、連通箇所２２２ｂは、連通箇所２２２ａよりも車体から離隔していてもよい。また、連通箇所２２２ａと連通箇所２２２ｂとは同じ位置（車体からの距離が同じ）、つまり、上流排気管１４０ａと下流排気管１４０ｂとが同軸であってもよい。
【0072】
また、上記実施形態において、エンジン１２０としてガソリンエンジンを例に挙げて説明した。しかし、排気ガス浄化装置２００は、エンジンの種類に限らず（例えば、ディーゼルエンジン）、エンジンから排気された排気ガスに含まれる粒子状物質を取り除くことができる。
【産業上の利用可能性】
【0073】
本発明は、排気ガス浄化装置に利用できる。
【符号の説明】
【0074】
１４０ａ 上流排気管
１４０ｂ 下流排気管
２００ 排気ガス浄化装置
２２２ フィルタ収容部（排気管）
２３０ 底面（落下部）
２２４ ＧＰＦ（フィルタ）
２２６ 連通管
２２８ 貯留部
２４０、４４０ 溝部
２５０、２６０、２７０ 振動付与部
１４０ｂ 下流排気管
２００ 排気ガス浄化装置
２２２ フィルタ収容部（排気管）
２３０ 底面（落下部）
２２４ ＧＰＦ（フィルタ）
２２６ 連通管
２２８ 貯留部
２４０、４４０ 溝部
２５０、２６０、２７０ 振動付与部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】