JP5064196B2 - 排気浄化装置 - Google Patents

Description

本発明は、排気浄化装置に関するものであり、特に車両に搭載されたディーゼルエンジン等の内燃機関の排気通路中に、排気の流れの上流側から順に、排気ガス中に含まれる粒子状物質を捕集するフィルターと、尿素水の存在下で排気中のＮＯｘを選択的に還元し浄化する選択還元型ＮＯｘ触媒を収納した触媒タンクとを設けた排気浄化装置に関するものである。

自動車用エンジン、特にディーゼルエンジン等の内燃機関では、燃焼室内で空気を高圧に圧縮して高温とし、そこに燃料を噴射することで自然着火させているため、排出される排ガス中には、粒子状物質（以下、ＰＭと称する）や窒素酸化物（以下、ＮＯｘと称する）等が多く含まれている。

従来より、この種の排ガス中のＰＭを低減させる浄化装置として、ディーゼルエンジンの排ガスの排気通路中にディーゼルパティキュレートフィルター（Ｄｉｅｓｅｌ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｆｉｌｔｅｒ：以下ＤＰＦと称する）を設けた排気浄化装置が知られている。このような排気浄化装置では、排ガス中のＰＭをＤＰＦによって捕集して、大気中に放出されるＰＭの量を低減することができるようになっている。

一方、排ガス中のＮＯｘを低減させる浄化装置として、ディーゼルエンジンの排ガスの排気通路中に、尿素水を還元剤として排気中のＮＯｘを選択的に還元する選択還元型ＮＯｘ触媒（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｃａｔａｌｙｔｉｃ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ：以下ＳＣＲと称する）を設けた排気浄化装置が知られている。このような排気浄化装置では、前記ＳＣＲの上流側で排ガスに尿素水を添加すると、添加された尿素水は排ガスの熱によって加熱されて加水分解し、アンモニアと炭酸ガスが生じる。そして、このアンモニアは排ガス中のＮＯｘをＳＣＲによって浄化する還元剤として機能し、大気に放出されるＮＯｘの量を低減することができるようになっている。

また、前記ＤＰＦ又はＳＣＲの何れか一方のみを備えた排気浄化装置の他に、ＤＰＦとＳＣＲの両方を備えた排気浄化装置も知られている。このようなＤＰＦとＳＣＲの両方を備えた排気浄化装置として例えば特許文献１には、車両の内燃機関からの排気の流れ方向でみて、排気中のＮＯを酸化させてＮＯ_２を生成する前段触媒、排気中のＰＭを捕集するＤＰＦ、尿素水の添加によって排気中のＮＯｘを浄化するＳＣＲ、及び余剰ＮＨ_３を酸化させてＮ_２を生成する後段触媒が順次介装された排気浄化装置であって、前段触媒とＤＰＦとを収納する第１の筐体と、ＳＣＲと後段触媒とを収納する第２の筐体と、車両の幅方向に向けて延設され、第１の筐体と第２の筐体とを接続するとともに、第１の筐体と第２の筐体とを車両のフレームを挟んで配設させた連結配管とを具備する排気浄化装置が開示されている。

特開２００７−４０２２４号公報

近年、特にディーゼルエンジンから排出される排ガス中のＰＭやＮＯｘの削減が求められており、規制も厳しくなる傾向にある。そのため、例えばダンプ、ミキサー、塵芥車等の短尺車等にも、ＤＰＦとＳＣＲの両方を備えた排気浄化装置を設けることが求められる。
そこで、特許文献１に開示された排気浄化装置を、前記短尺車に搭載することが考えられるが、特許文献１に開示された排気浄化装置は、第１の筐体と第２の筐体とをフレームを挟んで離して配設させることにより第１の筐体と第２の筐体とを１箇所にまとめて配設するよりも小さなスペースを有効活用しているものの、フレームに隣接した位置に第１の筐体を配設するためのスペースと第２の筐体を配設するためのスペースをそれぞれ確保することは必須であるため、フレームの長さが短い短尺車では第１の筐体と第２の筐体を搭載するスペースを確保することが困難である。従って特許文献１に開示された排気浄化装置を短尺車に搭載することは困難である。

従って、本発明はかかる従来技術の問題に鑑み、ダンプ、ミキサー、塵芥車等の短尺車であっても、車両に搭載することができる排気ガス中に含まれる粒子状物質（ＰＭ）を減少させるフィルター（ＤＰＦ）と、尿素水の存在下で排気中のＮＯｘを選択的に還元し浄化する選択還元型ＮＯｘ触媒（ＳＣＲ）を収納した触媒タンク設けた排気浄化装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため本発明においては、
車両に搭載された内燃機関の排気通路中に、排気の流れの上流側から順に、排気ガス中に含まれる粒子状物質を捕集するフィルターと、尿素水の存在下で排気中のＮＯｘを選択的に還元し浄化する選択還元型ＮＯｘ触媒を収納した触媒タンクとを設けた排気浄化装置において、
前記フィルターを、車両の前後方向に延設されるシャシフレームの車両内側に配置し、且つ前記触媒タンク及び車両に搭載されるバッテリーを、前記フィルターが配置されるシャシフレームであって該フィルターの反対側の車両外側に配置し、前記シャシフレームの側壁面に取り付けられるブラケットを介して上側には前記バッテリーが下側には前記触媒タンクがそれぞれ取り付けられ、前記フィルターと触媒タンクを接続する配管中の前記シャシフレームよりも車両内側において、尿素水を噴射する噴射装置を設け、前記触媒タンクの排気入口部を、触媒タンクの排気出口部よりも車両外側に設けたことを特徴とする。

前記フィルターと触媒タンクとを、配管で接続することにより、フィルターと触媒タンクを配設する位置が分散されるため、搭載性が向上する。
また、触媒タンクを、車両前後方向に延設されるシャシフレームに取り付けられるバッテリーの下側に配設することで、シャシフレームに触媒タンクを取り付けるスペースがない場合であっても、レイアウトを大幅に変更することなく、触媒タンクを搭載することができ、短尺車等であってもＤＰＦとＳＣＲの両方を備えた排気浄化装置の搭載が可能となる。
なお、触媒タンクは、前記バッテリーの下側に配設することができればよく、例えばシャシフレーム又は他の近隣に配設された車両部品に直接又はブラケット等の支持部材を介して取り付けてもよい。

また、前記触媒タンクは上部が断面円弧状の形状であり、前記バッテリーは底面が平面状の形状であり、相互に線接触状態で結合されることを特徴とする。
触媒タンク内では、排ガス中のＮＯｘが還元される還元反応が生じ、該還元反応は発熱反応であるため、排ガス処理を行うに際して触媒タンク温度は上がる。
前記触媒タンクの上部を断面円弧状の形状とし、前記触媒タンクを下側に配設するバッテリーの底面を平面状の形状とすることで、該タンクとバッテリーとは面接触をせず線接触状態で結合されるため、触媒タンク内での発熱反応に伴う触媒タンク温度の上昇が、触媒タンク上側のバッテリーに伝わりにくくなり、触媒タンク上側のバッテリーの温度上昇を小さくすることができる。

また、本発明によれば、前記フィルターを、前記シャシフレームの車両内側に、且つ前記触媒タンク及び前記バッテリーを、前記シャシフレームの車両外側に配設するとともに、前記フィルターとタンクを接続する配管中の前記シャシフレームよりも車両内側において、尿素水を噴射する噴射装置を設け、前記触媒タンクの排気入口部を、触媒タンクの排気出口部よりも車両外側に設けたことを特徴とする。

フィルター（ＤＰＦ）で粒子状物質（ＰＭ）が減少された排気ガスは、フィルターとタンクを接続する配管を通ってＳＣＲを収納したタンク内に導入される。ＤＰＦとＳＣＲを収納したタンクを接続する配管中に尿素水を噴射することによって、尿素水は排ガスの熱によって管内で（１）の化学式に示したように加水分解し、アンモニア（ＮＨ_３）と炭酸ガス（ＣＯ_２）が生じる。
（ＮＨ_２）_２ＣＯ＋Ｈ_２Ｏ→２ＮＨ_３＋ＣＯ_２ ・・・（１）
そして、（１）式で生じたアンモニア（ＮＨ_３）を還元剤として、ＳＣＲによってＮＯｘは以下の（２）（３）式に示したように水と窒素に分解される。
４ＮＨ_３＋４ＮＯ＋Ｏ_２→４Ｎ_２＋６Ｈ_２Ｏ ・・・（２）
４ＮＨ_３＋２ＮＯ_２＋Ｏ_２→３Ｎ_２＋６Ｈ_２Ｏ ・・・（３）

このとき、（１）式に示した化学反応が充分に起こらなければ、アンモニア（ＮＨ_３）の発生量が少なくなり、その結果（２）（３）式の化学反応が起こるためのアンモニア（ＮＨ_３）量が少なくなるため、ＮＯｘの浄化率が小さくなってしまう可能性があるが、前記フィルターを、前記シャシフレームの車両内側に、且つ前記触媒タンク及びバッテリーを、前記シャシフレームの車両外側に配設するとともに、前記フィルターとタンクを接続する配管中であり、前記シャシフレームよりも車両内側に尿素水を噴射する噴射装置を設け、前記触媒タンクの排気入口部を、選択触媒タンクの排気出口部よりも車両外側に設けることで、尿素水はシャシフレームの内側の位置からシャシフレームを横断し、触媒タンクの排気出口部よりも車両外側に位置する入口部にまで至る配管内を経て、触媒タンク内に導入されるため、尿素水が管内で排気と均一に混合され易くなり、（１）式の化学反応が充分に起こるため、ＮＯｘの浄化率が向上する。

また、前記バッテリーの車両前後方向両端の２箇所を、それぞれ断面コの字型の前記ブラケットを介して前記シャシフレームに固定し、前記２つのコの字型ブラケットそれぞれに、車両外側方向へ延び、前記バッテリー下方側に位置する第２のブラケットを取り付けるとともに、前記第２のブラケット間であり且つ前記バッテリーの下側に断熱板を設けたことを特徴とする。

触媒タンクを下側に配設するバッテリーを、シャシフレームに直接取り付けるのではなく、前記コの字型ブラケットを介してシャシフレームに取り付けることで、バッテリーの取り付け高さ位置を変更することが可能となる。従って、寸法の異なるバッテリーにも対応できる。また、触媒タンク下面の地上からの高さは、前記コの字型ブラケットのシャシフレームへの取り付け高さ位置によって調整可能であり、地上から触媒タンク底面までの必要な地上高を確保することが可能となる。
さらに、コの字型ブラケットを介してバッテリーをシャシフレームに取り付けることで、バッテリー、シャシフレーム、及び２つのコの字型ブラケットに囲まれる位置には空間ができる。バッテリーは、通常上部に設けた端子から延びるケーブルを有しており、該ケーブルはシャシフレームに設けた孔内を通してフレームの車両内側に位置する他部品に接続される。該ケーブルを前記バッテリー、シャシフレーム、及び２つのコの字型ブラケットに囲まれる空間と、前記シャシフレームに設けた孔を通すことで、従来とケーブル配線を大きく変えることなく、バッテリーの下側に触媒タンクを配設することが可能となる。

さらに、前記コの字型ブラケットに取り付けた第２のブラケットと、断熱板を設けることで、触媒タンク内での化学反応に伴う触媒タンク温度の上昇が、バッテリーに伝わりにくくなり、バッテリーの温度上昇を小さくすることができる。

また、前記２つのコの字型ブラケットの、断面コの字の開放側を車両前側及び後側とするとともに、前記２つのコの字型ブラケットのうち少なくとも１のコの字型ブラケットについて、前記シャシフレームと対向する面の車両前後方向の長さを、前記バッテリーと対向する面の車両前後方向の長さよりも短くしたことを特徴とする。
これにより、コの字型ブラケットのシャシフレームと対向する面の車両前後方向の長さを短くした位置に、例えばリーフ・スプリングのガゼット用のリベット等の他の部材を配設することができるため、省スペース化が可能となる。

また、前記コの字型ブラケットと前記シャシフレームの間にスペーサーを介在させたことを特徴とする。
シャシフレームの上部には、サブフレーム、スペーサー及び縦根太を介してボデーが取り付けられる。コの字型ブラケットとシャシフレームの間にスペーサーを介在させることで、前記シャシフレーム上部のサブフレーム、スペーサー、縦根太の何れかの取り付け位置が車両外側方向にずれても吸収することができる。

以上記載のごとく本発明によれば、ダンプ、ミキサー、塵芥車等の短尺車であっても、車両に搭載することができる排気ガス中に含まれる粒子状物質（ＰＭ）を減少させるフィルター（ＤＰＦ）と、尿素水の存在下で排気中のＮＯｘを選択的に還元し浄化する選択還元型ＮＯｘ触媒（ＳＣＲ）を収納した触媒タンク設けた排気浄化装置を提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。

図１は、本実施例１に係る排気浄化装置１を搭載した車両の部分平面図であり、車両の右前方部を示している。
図１に示したように、車両には、車両の前後方向にシャシフレーム７０が延設されている。また該シャシフレーム７０の車両内側には、トランスミッション６３と、該トランスミッション６３と駆動軸６５を介して接続されるディファレンシャル装置６４が設けられている。また、一端が前記ディファレンシャル装置６４のギヤと嵌合されて、車幅方向に延設され、他端に右後輪６１が取り付けられた車軸６６が設けられており、さらに車軸６６を懸架するリーフスプリング５０がシャシフレーム７０に取り付けられている。

また、前記シャシフレーム７０の車両外側には、ブレーキやサスペンションに使用する圧縮空気を貯留するエアタンク６２がシャシフレーム７０に固定されて備え付けられるとともに、ヘッドライトやブレーキランプなどの各種ランプ類、ワイパー、パワーウィンドウなどの電装品に電気を供給するバッテリー３０が後述するコの字型ブラケット１１を介してシャシフレーム７０に取り付けられている。

さらに、本発明の特徴的な構成である排気浄化装置１が設けられている。
排気浄化装置１の構成及びその固定について、図１から図６を用いて説明する。
図２は排気浄化装置１及びその周辺機器の側面図、図３は排気浄化装置１及びその周辺機器の斜視図、図４は選択還元型ＮＯｘ触媒（ＳＣＲ）を収納した触媒タンク２０を固定するための取り付けブラケット１０の斜視図である。また、図５はシャシフレーム７０とバッテリー３０の位置関係を表す概略図であり、図６はコの字型ブラケットのシャシフレームへの取り付け部周囲を説明するための図であって、図６（Ａ）はコの字型ブラケットのシャシフレームへの取り付け部周囲のコの字型ブラケット、シャシフレーム及びリーフスプリングの側面図、図６（Ｂ）は図６（Ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。

排気浄化装置１は、図示しないエンジンの排気中の粒子状物質（ＰＭ）を捕集するディーゼルパティキュレートフィルター（ＤＰＦ）４０と、排気中のＮＯｘを選択的に還元する選択還元型ＮＯｘ触媒（ＳＣＲ）を収納した触媒タンク２０と、前記ＤＰＦ４０と触媒タンク２０を接続するセンターパイプ２２と、該センターパイプ２２内にユリアと呼ばれる尿素水を添加するユリアインジェクター２３と、前記触媒タンク２０から外部に排気を放出する排気パイプ２１から主に構成される。
前記ＤＰＦ４０は、前記シャシフレーム７０の車両内側に配設され、前記触媒タンク２０は前記バッテリー３０の下側に配設される。また、前記センターパイプ２２と排気パイプ２１の位置関係は、センターパイプ２２と触媒タンク２０の接続位置が、排気パイプ２１と触媒タンク２０の接続位置よりも車両外側となるようにする。

また、前記触媒タンク２０は、取り付けブラケット１０を介して、前記バッテリー３０とともにシャシフレーム７０に取り付けられる。
取り付けブラケット１０は、図４に示したように、２つのコの字型ブラケット１１、２つのバンド用ブラケット１４、断熱板１３及びＳＣＲ用ブラケット１５から構成されている。
２つのコの字型ブラケット１１は、断面がコの字の形状をしており、該コの字の開放側がそれぞれ反対側を向くように配置される。さらに、コの字を形成する３つの面にはそれぞれ取り付け穴１１ａ、１１ｂ、１１ｃ（不図示）が設けられており、該取り付け穴１１ａにボルトを挿入することで、コの字型ブラケット１１はシャシフレーム７０の側壁面に取り付けられる。また、取り付け穴１１ｂはバッテリー３０の取り付け、取り付け穴１１ｃはバンド用ブラケット１４の取り付けに用いられる。

また、２つのバンド用ブラケット１４は、断面がＬ字の形状をしており、取り付け穴１４ａ、１４ｂ、１４ｃが設けられている。該バンド用ブラケット１４は、長手方向が、前記コの字型ブラケット１１の取り付け穴１１ａを取り付けた面及び取り付け穴１１ｂを取り付けた面と直交する方向であり、取り付け穴１１ｂを取り付けた面側に突出するように、前記コの字型ブラケット１１の取り付け孔１１ｃとバンド用ブラケットの取り付け穴１４ｃにボルトを挿入して、コの字型ブラケット１１に取り付けられる。
また、断熱板１３及びＳＣＲ用ブラケット１５は、前記２つのバンド用ブラケット１４の間に取り付け穴１４ｂに挿入したボルトを介して取り付けられる。

このようなコの字型ブラケット１１、断熱板１３、バンド用ブラケット１４及びＳＣＲ用ブラケット１５から構成される取り付けブラケット１０は、図１〜図３に示したように前記コの字型ブラケット１１に設けた取り付け穴１１ａにボルトを挿入することでシャシフレーム７０の側壁面に取り付けられる。
コの字型ブラケット１１とシャシフレーム７０の間にはスペーサー１８を介在させるとさらによい。図２に示したように、シャシフレーム７０の上部には、サブフレーム７１、フレームスペーサー７２及び縦根太７３を介してボデー７４が取り付けられるが、コの字型ブラケット１１とシャシフレーム７０の間にスペーサー１８を介在させることで、前記シャシフレーム７０上部のサブフレーム７１、フレームスペーサー７２、縦根太７３の何れかの取り付け位置が車両外側方向にずれても、そのずれを吸収し、サブフレーム７１、フレームスペーサー７２、縦根太７３がコの字型ブラケット１１と干渉することを防止することができるためである。
また、コの字型ブラケット１１のシャシフレーム７０への取り付け高さ位置は、後述するタンク２０を取り付けブラケット１０に取り付けた際の触媒タンク２０下面の地上高が、所望の高さとなるように決定する。

さらに、前記取り付けブラケット１０には、バッテリー３０及び触媒タンク２０が、バッテリー３０が触媒タンク２０より上側に位置するように取り付けられる。
バッテリー３０は、以下のようにして取り付けブラケット１０に取り付けられる。
バッテリー３０には、バッテリーの底面及び２つの側面を覆うようにバッテリーに固定された一対のバッテリー取付部材３１が取り付けられており、該バッテリー取付部材の１側面側には取付穴を設けておく。該取付穴と、前記コの字型ブラケット１１の取り付け穴１１ａの間にボルトを挿入することでバッテリー３０をバッテリー取付部材３１を介してコの字型ブラケット１１に固定することができる。なお、コの字型ブラケットには上下方向に複数個の取り付け穴１１ｂを設けているため、寸法の異なるバッテリー３０にも対応することができる。

一方、触媒タンク２０は、以下のようにして取り付けブラケット１０に取り付けられる。
バンド用ブラケット１４に設けた複数の取り付け穴１４ａそれぞれにバンド１７を取り付け、該バンド１７によって触媒タンク２０を釣支する。また、前記ＳＣＲ用ブラケット１５の下側には、上部がＳＣＲ用ブラケット１５にボルト１５ａによって固定され、下部がタンク２０の上面に沿った形状であるタンクスペーサー１６を、触媒タンク２０の上面にあてがうようにして設けている。
前記バンド１７で触媒タンク２０の下側を支持するとともに、前記タンクスペーサー１６で触媒タンク２０の上側を支持することで、触媒タンク２０は固定される。
なお、触媒タンク２０内では化学反応を行うことにより触媒タンク２０温度が上昇するが、触媒タンク２０上面を断面円弧状とし、さらに断熱板１３を設けることで、上昇した触媒タンク２０温度がバッテリー３０に伝わりにくくなり、バッテリーの温度上昇を小さくすることができる。

また、触媒タンク２０の高さ位置は前述のように、コの字型ブラケット１１のシャシフレーム７０への取り付け高さ位置によって決定する。
また、触媒タンク２０内に排気を供給するセンターパイプ２２の触媒タンク２０への取り付け位置は、触媒タンク２０から排気を排出する排気パイプ２１のタンク２０への取り付け位置よりも車両外側、即ちシャシフレーム７０から遠方側としておく。

こうして、触媒タンク２０を、取り付けブラケット１０を利用してバッテリー３０の下側に配設することで、省スペース化が可能となる。

また、バッテリー３０、シャシフレーム７０、及び２つのコの字型ブラケット１１に囲まれる位置には空間３４ができる。バッテリー３０は、図５にシャシフレーム７０とバッテリー３０の位置関係を表す概略図を示したように、上部に設けた端子３２から延びるケーブル３３を有しており、該ケーブル３３は、前記空間３４があるため極端な曲げを生じることなくシャシフレーム７０に設けた孔内を通してフレームの車両内側に位置する他部品に接続される。該ケーブル３３を前記バッテリー３０、シャシフレーム７０、及び２つのコの字型ブラケット１１に囲まれる空間３４と、シャシフレーム７０に設けた孔を通すことで、シャシフレーム７０よりも車両内側のケーブル配線を変えることなく、バッテリー３０の大きさや高さ位置を変更することが可能、即ち、バッテリー３０を支持するコの字型ブラケット１１を含む取り付けブラケット１０及び該取り付けブラケット１０に支持される触媒タンク２０の高さ位置も変更可能となるため、ケーブル配線の面での汎用性は高い。

また、図６（Ａ）にコの字型ブラケット１１のシャシフレーム７０への取り付け部周囲のコの字型ブラケット、シャシフレーム７０及びリーフスプリング５０の側面図、図６（Ｂ）に図６（Ａ）におけるＡ−Ａ断面図を示した。図６（Ａ）（Ｂ）に示したように、コの字型ブラケット１１のシャシフレーム７０と対向する面のシャシフレーム７０の長手方向、即ち車両前後方向の長さを、バッテリーと対向する面の車両前後方向の長さよりも短くした。
車両には、前述のようにリーフスプリング５０が設けられており、該リーフスプリング５０は、目玉５１を介して設けられたガゼット５２をリベット５３によりシャシフレーム７０に取り付けられている。
前記のように、コの字型ブラケット１１のシャシフレーム７０と対向する面を、バッテリー３０と対向する面よりも、車両前後方向の長さを短くしておくことで、短くした部分にガゼット５２及びリベット５３を配することができ、短尺車における配置において、より一層の省スペース化が可能となる。

このような排気浄化装置１を用いて排気を浄化する場合、まず図示しない前段触媒で排気中のＮＯを酸化させてＮＯ_２を生成し、このＮＯ_２を酸化剤としてＤＰＦ４０に供給する。なお、前段触媒は、ＤＰＦ４０と別個に設けてもよいが、ＤＰＦ４０と同一のケーシング内に収納し前段触媒とＤＰＦを収納した前段触媒とＤＰＦの一体型としてもよい。

ＤＰＦ４０では、排気中のＰＭを捕集して取り除くとともに、捕集したＰＭを前記前段触媒から供給されたＮＯ_２との反応によって燃焼する。

前記ＤＰＦ４０でＰＭを捕集して取り除いた排気を、センターパイプ２２を流通させながらユリアインジェクター２３から噴射されたユリアと呼ばれる尿素水と混合し、触媒タンク２０内に収納されるＳＣＲに供給する。尿素水とは、尿素の水溶液であり、トラックステーション等で供給可能な尿素３２．５％の水溶液等を使用することができる。尿素水は図示しない尿素水タンクに貯留しておき、車両が運転を開始し、排気を開始すると前記ユリアインジェクター２３よりセンターパイプ２２内に供給するようにしておく。
排気に尿素水が噴射されると、センターパイプ２２内では、尿素水が霧化・拡散すると共に排気の熱によって以下の（１）の化学式に示したように加水分解し、アンモニア（ＮＨ_３）と炭酸ガス（ＣＯ_２）が生じる。
（ＮＨ_２）_２ＣＯ＋Ｈ_２Ｏ→２ＮＨ_３＋ＣＯ_２ ・・・（１）
このとき、センターパイプ２２が充分な長さを確保できなければ、尿素水が良好に霧化・拡散せずに（１）の反応が起こる前に排気及び尿素水が触媒タンク２０内に到達してしまうが、ＤＰＦ４０をシャシフレーム７０の車両内側に、且つ触媒タンク２０をシャシフレーム７０の車両外側に配設するとともに、センターパイプ２２の触媒タンク２０への排気入口部を、触媒タンク２０の排気出口部よりも車両外側に設けているので、排気及び尿素水はシャシフレーム７０の内側の位置からシャシフレーム７０を横断し、触媒タンク２０の排気出口部よりも車両外側に位置する入口部にまで至るセンターパイプ２２内を経て触媒タンク２０内に導入されるため、センターパイプ２２の充分な長さを確保することができ、尿素水がセンターパイプ２２内で排気と均一に混合され、（１）式の化学反応が充分に起こる。

触媒タンク２０内ではＳＣＲによって、前記（１）式で発生したアンモニア（ＮＨ_３）を還元剤として、ＮＯｘを以下の（２）（３）式に示したように水と窒素に分解する。
４ＮＨ_３＋４ＮＯ＋Ｏ_２→４Ｎ_２＋６Ｈ_２Ｏ ・・・（２）
４ＮＨ_３＋２ＮＯ_２＋Ｏ_２→３Ｎ_２＋６Ｈ_２Ｏ ・・・（３）
（２）（３）式の反応が起きるためには、アンモニア（ＮＨ_３）が必要であるが、本実施例においては（１）式の反応が発生するためのセンターパイプ２２の長さが充分に確保できているため、アンモニア（ＮＨ_３）量を充分に確保することができ、高いＮＯｘ浄化率を確保することができる。

さらに、触媒タンク２０内のＳＣＲでＮＯｘを水と窒素に分解した排気は、図示しない後段触媒でＳＣＲで余剰となったアンモニア（ＮＨ_３）を酸化させてＮ_２を生成するとともに、前記ＤＰＦ４０でＰＭの燃焼に伴ってＣＯが生じた場合にはこれを酸化させてＣＯ_２を生成する。なお、後段触媒は、ＳＣＲとともに触媒タンク２０内に収納する。

このようにして、前段触媒、ＤＰＦ４０、センターパイプ２２、触媒タンク２０内のＳＣＲ及び後段触媒によって、排気を浄化することができる。さらに、触媒タンク２０をバッテリー３０の下側に配置したため、小さなスペースで排気浄化装置１を構成する触媒タンク２０を設置することができ、従ってダンプ、ミキサー、塵芥車等の短尺車であっても、車両に搭載することができる。

ダンプ、ミキサー、塵芥車等の短尺車であっても、車両に搭載することができる排気ガス中に含まれる粒子状物質（ＰＭ）を減少させるフィルター（ＤＰＦ）と、尿素水の存在下で排気中のＮＯｘを選択的に還元し浄化する選択還元型ＮＯｘ触媒（ＳＣＲ）を収納した触媒タンク設けた排気浄化装置として利用することができる。

実施例１に係る排気浄化装置１を搭載した車両の部分平面図である。 排気浄化装置１及びその周辺機器の側面図である。 排気浄化装置１及びその周辺機器の斜視図である。 選択還元型ＮＯｘ触媒（ＳＣＲ）を収納した触媒タンク２０を固定するための取り付けブラケット１０の斜視図である シャシフレーム７０とバッテリー３０の位置関係を表す概略図である。 コの字型ブラケットのシャシフレームへの取り付け部周囲を説明するための図である。

１ 排気浄化装置
１０ 取り付けブラケット
１１ コの字型ブラケット
１３ 断熱板
１４ バンド用ブラケット
１５ ＳＣＲ用ブラケット
１６ タンクスペーサー
１７ バンド
１８ スペーサー
２０ 触媒タンク
２１ 排気パイプ
２２ センターパイプ
３０ バッテリー
４０ ディーゼルパティキュレートフィルター（ＤＰＦ）
７０ シャシフレーム

Claims (5)

1. 車両に搭載された内燃機関の排気通路中に、排気の流れの上流側から順に、排気ガス中に含まれる粒子状物質を捕集するフィルターと、尿素水の存在下で排気中のＮＯｘを選択的に還元し浄化する選択還元型ＮＯｘ触媒を収納した触媒タンクとを設けた排気浄化装置において、
   前記フィルターを、車両の前後方向に延設されるシャシフレームの車両内側に配置し、且つ前記触媒タンク及び車両に搭載されるバッテリーを、前記フィルターが配置されるシャシフレームであって該フィルターの反対側の車両外側に配置し、
   前記シャシフレームの側壁面に取り付けられるブラケットを介して上側には前記バッテリーが下側には前記触媒タンクがそれぞれ取り付けられ、
   前記フィルターと触媒タンクを接続する配管中の前記シャシフレームよりも車両内側において、尿素水を噴射する噴射装置を設け、前記触媒タンクの排気入口部を、触媒タンクの排気出口部よりも車両外側に設けたことを特徴とする排気浄化装置。
2. 前記触媒タンクは上部が断面円弧状の形状であり、前記バッテリーは底面が平面状の形状であり、相互に線接触状態で結合されることを特徴とする請求項１記載の排気浄化装置。
3. 前記バッテリーの車両前後方向両端の２箇所を、それぞれ断面コの字型の前記ブラケットを介して前記シャシフレームに固定し、該２つのコの字型ブラケットそれぞれに、車両外側方向へ延び、前記バッテリー下方側に位置する第２のブラケットを取り付けるとともに、前記第２のブラケット間であり且つ前記バッテリーの下側に断熱板を設けたことを特徴とする請求項１記載の排気浄化装置。
4. 前記２つのコの字型ブラケットの、断面コの字の開放側を車両前側及び後側とするとともに、
   前記２つのコの字型ブラケットのうち少なくとも１のコの字型ブラケットについて、前記シャシフレームと対向する面の車両前後方向の長さを、前記バッテリーと対向する面の車両前後方向の長さよりも短くしたことを特徴とする請求項３記載の排気浄化装置。
5. 前記コの字型ブラケットと前記シャシフレームの間にスペーサーを介在させたことを特徴とする請求項３又は４記載の排気浄化装置。

Images