JP6627479B2 - 排気浄化装置 - Google Patents

Description

本発明は、選択還元触媒を備えた排気浄化装置に関する。

内燃機関であるディーゼルエンジンから排出されるリーン排気中の窒素酸化物（以下「ＮＯｘ」と記す）を浄化するものとして、選択還元触媒（以下「ＳＣＲ触媒」と記す）を排気通路に設けて使用する排気浄化装置が知られている。ＳＣＲ触媒は、同触媒よりも排気上流から排気通路内に供給した尿素水を触媒上で加水分解させてアンモニア（ＮＨ_３）を生成させ、そのアンモニア（ＮＨ_３）により排気のリーン雰囲気下でＮＯｘを選択還元・浄化するものである。このようなＳＣＲ触媒を用いる場合、ＳＣＲ触媒よりも排気上流側に配置した尿素水供給部から尿素水を排気通路内に噴射し、尿素水供給手段とＳＣＲ触媒との間に配置した分散部材を用いて尿素水を分散させ、排熱による気化による排気との混合や霧化を促進させてＳＣＲ触媒に供給している（例えば特許文献１）。

特開２０１４−２０２０９９号公報

排気通路内に噴射された尿素水は分散部材によって分散されるものもあるが、分散されずに排気通路内に付着してＳＣＲ触媒に供給されないものもある。
本発明は、排気通路内に噴射された尿素水を効率よく選択還元触媒に供給可能にすることを、その目的とする。

本発明に係る排気浄化装置は、内燃機関から排出される排気が流れる排気通路内に尿素水を供給する尿素水供給部と、尿素水供給部よりも排気下流側に配置され、尿素水供給部から供給された尿素水を還元剤として排気に含まれている窒素酸化物を選択還元する選択還元触媒と、尿素水供給部と選択還元触媒との間の排気通路に配置され、尿素水供給部から噴射された尿素水を分散する分散部材と、分散部材と選択還元触媒との間の排気通路に配置され、排気通路内で液状の尿素水を前記排気中に再供給する尿素水再供給部材とを備え、尿素水再供給部材は、排気通路の内面に、該内面と空隙を有するように接触して取り付けられる接触部と、接触部から排気通路の中心方向に向かって傾斜した傾斜部とを有し、傾斜部は、該傾斜部に切り込み、又は孔を設けることにより尿素水を上昇させる尿素上昇部が形成されることを特徴としている。

本発明によれば、排気通路内の液状の尿素水が、分散部材と選択還元触媒との間に配置された尿素水再供給部材によって、排気通路の中心方向に向かって上昇されることで、排気の熱によって気化されて排気中に混合されるので、排気通路内に噴射された尿素水を効率よく選択還元触媒に供給することができる。

本発明に係る排気浄化装置の第１の実施形態の概略構成を示す図。 排気浄化装置が備えている尿素水再供給部材の構成を説明する図であって、（ａ）は平面視図、（ｂ）は側面図。 尿素水再供給部材による液状の尿素水の上昇状態を示す拡大断面図。 複数の板状部材が接合されて形成された尿素水再供給部材を示す図であり、（ａ）は平面視図、（ｂ）は断面図。 尿素水が溜まり易い部位での密度が高められた尿素上昇部を備えた尿素水再供給部材の構成を示す平面視図。 尿素水が溜まり易い部位での密度が低められた尿素上昇部を備えた尿素水再供給部材の構成を示す平面視図。 尿素水再供給部材の配置場所を変更した本発明に係る排気浄化装置の第２の実施形態の概略構成を示す図。 尿素水再供給部材を複数備えた本発明に係る排気浄化装置の第３の実施形態の概略構成を示す図。 尿素水再供給部材の複数の変形例の一覧を示す図。 （ａ）、（ｂ）は尿素水再供給部材の取付構造を示す拡大図。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、図面の見やすさを考慮して、構成要件を部分的に省略あるいは破断等して記載することもある。
本実施形態に係る排気浄化装置３０は、車両に搭載された内燃機関である多気筒のディーゼルエンジン（以下「エンジン」と記す）１に適用される。図１には、エンジン１に設けられる複数のシリンダ２のうちの一つを示すが、他のシリンダ２も同様の構成である。エンジン１のシリンダ２内には、頂面にキャビティが形成されたピストン３が上下方向に往復摺動するように、シリンダ２内に配置されている。

シリンダ２の上部に位置するシリンダヘッドには、燃料噴射用のインジェクタである筒内噴射弁４が設けられている。筒内噴射弁４にはコモンレールで所定の燃圧に調整された高圧の燃料が供給される。この燃料は炭化水素（ＨＣ）の混合物である軽油である。筒内噴射弁４は、その先端部がシリンダ２の筒内空間に突出して設けられていて、高圧の燃料を筒内空間に噴射する。

シリンダヘッドには、シリンダ２の筒内空間と連通する吸気ポート５及び排気ポート６と、これら吸気ポート５と排気ポート６を開閉するための吸気弁７及び排気弁８が設けられている。吸気ポート５よりも吸気上流側には、インテークマニホールド（以下、「インマニ」と記す）９が接続されている。インマニ９よりも吸気上流端には、吸気通路１２が接続されている。吸気通路１２には、電子制御式のスロットルバルブ１１が設けられている。インマニ９側へと流通する空気量は、このスロットルバルブ１１の開度（スロットル開度）に応じて調節される。吸気通路１２の最上流には、エアフィルタ１３が設けられていて、エアフィルタ１３で濾過された新気（空気）が吸気通路１２に導入される。

排気ポート６よりも排気下流側には、複数のシリンダ２から合流するように形成されたエキゾーストマニホールド（以下、「エキマニ」という）１５が接続されている。エキマニ１５よりも排気下流側には、エンジン１から排出される白矢印で示す排気Ｇが流れる排気通路１６が接続されている。排気通路１６には、排気浄化装置３０が設けられている。排気通路１６を流通する排気Ｇは、排気浄化装置３０において浄化された後、図示しないマフラーなどを介して車外へと排出される。

本実施形態に係る排気浄化装置３０は、尿素ＳＣＲ（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｃａｔａｌｙｔｉｃ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）システム４０を備えている。尿素ＳＣＲシステム４０は、尿素水供給部としての尿素水噴射弁４１、選択還元触媒としてのＳＣＲ触媒４２、尿素水噴射弁４１から噴射するための尿素水４６を液状で貯留する尿素水タンク４５、分散部材としてのミキサ４７、尿素水再供給部材４８を備えている。
尿素水噴射弁４１は、還元剤（添加剤）として尿素水４６を、その先端ノズルから噴射して噴霧状にして排気通路１６内の排気中に供給するものである。尿素水噴射弁４１には、尿素水４６が貯留されている尿素水タンク４５が供給ライン４３を介して接続されている。尿素水タンク４５には尿素水ポンプ４４が設けられていて、尿素水ポンプ４４の駆動により尿素水噴射弁４１まで尿素水４６が供給される。

ＳＣＲ触媒４２は、排気Ｇに含まれる窒素酸化物であるＮＯｘを、尿素水４６から生成されるアンモニア（ＮＨ_３）を利用して低減するための周知のものである。ＳＣＲ触媒４２は、セラミックスや酸化チタンなどで形成されたハニカム構造の担持体に、活性触媒成分として、バナジウム、モリブデン、タングステン、ゼオライトあるいは貴金属を付着させた周知のものである。ＳＣＲ触媒４２は、排気通路１６Ａ内に尿素水噴射弁４１から噴射されてミキサ４７で拡散された尿素水４６が、排気の熱により加水分解および熱分解される（ＣＯ（ＮＨ_２）_２→ＮＨ_３＋ＨＯＣＮ、ＨＯＣＮ＋Ｈ_２Ｏ→ＮＨ_３＋ＣＯ_２）ことで生成されるアンモニア（ＮＨ_３）を還元剤としている。そして、ＳＣＲ触媒４２は、触媒上で排気中のＮＯｘと反応し、ＮＯｘを窒素（Ｎ_２）と水（Ｈ_２Ｏ）に還元（浄化）するものである。

ミキサ４７は、尿素水噴射弁４１とＳＣＲ触媒４２の間の排気通路１６Ａ内に配置されている。ミキサ４７は、尿素水噴射弁４１から噴射された尿素水４６を受けて排気通路１６の内面１６Ａａに向かって放射状に分散するものである。

尿素水噴射弁４１から排気通路１６内に噴霧状に噴射される尿素水４６は、ミキサ４７で拡散されることにより、霧化を促進され、排気中に蒸発して気化及び微粒子となって混合されてＳＣＲ触媒４２に均等に流入されてＳＣＲ触媒４２に接触し、ＮＯｘ還元に利用される。尿素水噴射弁４１から排気通路１６Ａ内に噴霧状に噴射される尿素水４６は、全てがＳＣＲ触媒４２まで搬送されるものばかりでなく、排気通路１６Ａの内面１６Ａａに噴霧が付着して気化しきれずに液状になるものや、ミキサ４７に付着して分散されきれずに液状になるものがあり、排気通路１６内に液状に溜まってしまう。つまり、尿素水噴射弁４１から噴射された尿素水４６は、ＳＣＲ触媒４２に供給されないものもある。
このため、この液状の尿素水４６を還元剤として再利用することは、排気通路１６Ａ内に噴射された尿素水４６を効率よくＳＣＲ触媒４２に供給することになるとともに、尿素水４６の消費量の低減になる。また車両の使用地域によっては、尿素タンク４５内の尿素水４６の残量が少なくなると、ドライバーに警告を行うことや、エンジン再始動を禁止させなければならないため、このような観点からも尿素水４６の消費量を抑制することが要望されている。さらに、液状の尿素水４６が排気通路１６Ａ内に残留していると、エンジン停止時に排気通路１６Ａの熱（排気管の有する熱）によって気化してアンモニア（ＮＨ_３）となって一部がそのまま大気中に排出されるというアンモニアスリップの要因や、デポジットの要因にもなってしまう。

そこで、本実施形態に係る排気浄化装置３０では、ミキサ４７とＳＣＲ触媒４２との間の排気通路１６Ａ内に尿素水再供給部材４８を配置している。本実施形態において、排気通路１６Ａは略水平に配置されているものとする。尿素水再供給部材４８は、排気通路１６Ａ内に溜まっている液状の尿素水４６を排気Ｇ中に再供給するものである。本実施形態において、排気通路１６Ａは断面円形の排気管によって形成されている。このため、排気通路１６Ａ内の液状の尿素水４６は、排気通路１６Ａの最下部となる底部１６Ａｂに溜まってしまう。

尿素水再供給部材４８は、図２（ａ）、図２（ｂ）に示すように、排気通路１６Ａの内面１６Ａａに接触して取り付けられる接触部４８１と、接触部４８１から排気通路１６Ａの中心方向（矢印Ａ方向）に向かって上り傾斜した傾斜部４８２を有している。傾斜部４８２は、液状の尿素水４６を上昇させる尿素上昇部４８３を有する。
尿素水再供給部材４８は、ステンレスなどの耐腐食性や耐熱性に優れる金属製の板状部材であって、その一部を屈曲することで、接触部４８１と傾斜部４８２とを一体的に形成している。尿素水再供給部材４８は、排気通路１６Ａ内で尿素水４６が溜まり易い排気通路１６Ａの底部１６Ａｂに、接触部４８１を溶接、ビスなどによって固定することで取付けられている。

本実施形態において、尿素水再供給部材４８は、接触部４８１よりも傾斜部４８２が排気下流側に位置するように配置している。無論、接触部４８１よりも傾斜部４８２が排気上流側に位置するように配置してもよい。
接触部４８１に対する傾斜部４８２の折り曲げ角度θは、５〜６０°前後としている。これは、折り曲げ角度θが大きくなると、排気通路１６Ａ内を塞ぐ領域が大きくなって排気Ｇの流れを阻害するおそれがあるからである。排気Ｇの流れが阻害されると、尿素水４６が充分にＳＣＲ触媒４２に供給できないだけでなく、排気抵抗も大きくなってしまう。このため、本実施形態では、折り曲げ角度θを上記の値に規定している。

図２に示した尿素水再供給部材４８の尿素上昇部４８３は、傾斜部４８２と接触部４８１とに跨るように形成された複数の切り込み(スリット)４８６で構成されている。各スリット４８６は、底部１６Ａｂに溜まっている液状の尿素水４６を、毛細管現象によって上昇可能な幅で、尿素水再供給部材４８の幅方向Ｂに等間隔で形成されている。本実施形態において、各スリット４８６幅は０．１〜３．０ｍｍとしている。尿素上昇部４８３は、その一端４８３ａが接触部４８１まで延びていて、他端４８３ｂが傾斜部４８２の先端４８２ａまで延びて開放されている。

本実施形態において、尿素水再供給部材４８の接触部４８１は、尿素水４６が溜まる底部１６Ａｂに配置しているので、接触部４８１と傾斜部４８２の接合位置となる折り曲げ位置４８５は、尿素上昇部４８３の切り込み加工部分（スリット４８６）の途中に形成している。このため、複数のスリット４８６で構成された尿素上昇部４８３の一端４８３ａが、尿素水４６が溜まっている底部１６Ａｂ側まで位置することになるので、尿素水４６が尿素上昇部４８３に対して導入され易くなる。

このような構成の尿素水再供給部材４８を備えていると、排気通路１６Ａの底部１６Ａｂに溜まった液状の尿素水４６が、図３に示すように、尿素水再供給部材４８の接触部４８１から傾斜面４８２に形成された複数のスリット４８６で構成された尿素上昇部４８３を毛細管現象の作用によって一端４８３ａから他端４８３ｂに向かって上昇する。この際、排気Ｇによって尿素水再供給部材４８自体が加熱されるとともに、尿素上昇部４８３を上昇する尿素水４６は、底部１６Ａｂに溜まっている状態よりも質量が少なくなっているため、排気Ｇの熱によって気化し易くなる。また、液状の尿素水４６は、底部１６Ａｂに溜まっている状態よりも、排気Ｇの流速の早い排気通路１６Ａの中央部側（中心側）へと尿素上昇部４８３で搬送されるため、気流と混合され易くなる。

このため、液状の尿素水４６を還元剤として再利用することができ、排気通路１６内に噴射された尿素水４６を効率よくＳＣＲ触媒４２に供給することが可能となるとともに、尿素水４６の消費量の低減につながる。尿素水４６の消費量の低減は、運転者が尿素水不足による、エンジン１の再始動停止や尿素水４６の補充作業をすることを抑制することになり、ドライバビリティの向上につながる。
さらに、液状の尿素水４６が排気通路１６Ａ内に残留し難くなるので、デポジットの発生を抑制することができるとともに、エンジン停止時におけるアンモニアスリップも抑制することができる。

図４（ａ）、図４（ｂ）は尿素水再供給部材の変形例１を示す。
図３に示した尿素水再供給部材４８は一枚の板状部材で構成したが、図４（ａ）、図４（ｂ）に示すように、同一形状に加工した複数の板状部材を互いに接合して尿素水再供給部材４８Ａとして形成したものであっても良い。複数の板状部材を互いに接合する場合、互いの対向面の間に隙間４８４が形成されるように接合する。この隙間４８４の幅は、毛細管現象で尿素水４６が隙間４８４を上昇可能な寸法とするのが好ましい。また、複数の板状部材を互いに接合する場合、各板状部材の傾斜部４８２にそれぞれ形成した尿素上昇部４８３、４８３が幅方向Ｂにずれて配置するように接合する。このように接合すると、単位面積当たりに形成される尿素上昇部（スリット４８６）４８３の数が増えるので、溜まっている液状の尿素水４６を効率よく吸い上げて上昇させて排気Ｇ中に戻すことができるので好ましい。

図５は、尿素水再供給部材の変形例２を示すものである。上記の尿素水再供給部材４８、４８Ａでは、複数のスリット４８６で構成された尿素上昇部４８３を、幅方向Ｂに等間隔で形成した。しかし、本変形例２に係る、尿素水再供給部材４８Ｂでは、幅方向Ｂにおいて尿素水４６が溜まり易い排気通路１６Ａの底部１６Ａｂよりに位置する傾斜部４８２の中央部４８２ｃにおいて尿素上昇部４８３（スリット４８６）の密度を高くし、傾斜部４８２の側部４８２ｄ、４８２ｅ側において中央部４８２ｃよりも（スリット４８６）が疎になるように形成した。
このように尿素水４６が溜まり易い部位に位置する尿素上昇部４８３（スリット４８６）の密度を高くすると、溜まっている液状の尿素水４６を効率よく吸い上げて上昇させて排気Ｇ中に戻すことができるので好ましい。

図６は、尿素水再供給部材の変形例３を示すものである。上記の尿素水再供給部材４８、４８Ａでは、複数のスリット４８６で構成された尿素上昇部４８３を幅方向Ｂに等間隔で形成した。
排気通路１６Ａ内の液状の尿素水４６は、排気通路１６Ａの内面１６Ａａを伝わって底面１６Ａｂへと流れるが、その流れる位置や流れる量によっては底部１６Ａｂに溜まる量が少ない場合や、接触部４８１によって傾斜部４８２側へ回り込む量が少ない場合も想定される。

このため、本変形例３に係る尿素水再供給部材４８Ｃでは、幅方向Ｂにおいて尿素水４６の流れの上流側の部位となる傾斜部４８２の側部４８２ｄ、４８２ｅ側におい尿素上昇部４８３（スリット４８６）の密度を高くし、傾斜部４８２の中央部４８２ｃにおいて側部４８２ｄ、４８２ｅよりも尿素上昇部４８３（スリット４８６）が疎になるように形成した。
このように尿素水４６の流れの上流側の部位に位置する尿素上昇部４８３（スリット４８６）の密度を高くすると、内面１６Ａａを底部１６Ａｂに向かって流れる尿素水４６や、底部１６Ａｂにおいて接触部４８１から傾斜部４８２側に流れる尿素水４６を、より早く尿素上昇部４８３に導入して上昇させることができる。このため、底部１６Ａｂに溜まっている液状の尿素水４６だけでなく、排気通路１６Ａ内を流れる尿素水４６をも効率よく吸い上げて上昇させて、排気Ｇ中に戻すことができるので好ましい。

図７は、尿素水再供給部材４８の配置場所を変更した本発明に係る排気浄化装置３０の第２の実施形態の概略構成を示す図である。第１の実施形態では、尿素水再供給部材４８をＳＣＲ触媒４２よりも排気上流側で水平に配置された排気通路１６Ａ内に配置した。
しかし、排気通路１６Ａは傾斜して配置する場合もあり、ミキサ４７も傾斜した排気通路１６Ａに配置する場合もある。このような配置において尿素水噴射弁４１から尿素水４６が排気通路１６Ａ内に噴射されると、ミキサ４７によって分散されきれなかった噴霧状の尿素水４６は、液状の尿素水４６となって排気通路１６Ａ内をＳＣＲ触媒４２に向かって流れおちる。デポジットの発生を抑制することを優先に考えると、液状で流れる尿素水４６の距離は短いに越したことはない。
そこで、本実施形態では、傾斜した排気通路１６Ａ内に配置されたミキサ４７の直下流の底部１６Ａｂに、尿素水再供給部材４８を配置した。このような位置に尿素水再供給部材４８を配置することで、傾斜した底部１６Ａｂを流れる尿素水４６を効率よく吸い上げて上昇させて排気Ｇ中に戻すことができるので好ましい。

図８は、本発明に係る排気浄化装置３０の第３の実施形態の概略構成を示す図である。第１及び第２の実施形態において、尿素水再供給部材は、ミキサ４７とＳＣＲ触媒４２の間に排気通路１６Ａに１つを配置した。しかし、排気通路１６Ａに噴霧状に噴射されて排気Ｇ中に混合されずに底部１６Ａｂに溜まった液状の尿素水４６の量が多い場合、１つの尿素水再供給部材では、不十分であることも想定される。

このため、本実施形態では、尿素水再供給部材を、排気通路１６Ａ内に、排気流れ方向において間隔を空けて複数配置した。本実施形態では、同一形状の尿素水再供給部材４８を２つ配置した。
このように複数の尿素水再供給部材４８を配置することで、排気通路１６Ａ内に噴射された尿素水４６をより効率よくＳＣＲ触媒４２に供給することが可能となるとともに、尿素水４６の消費量の低減にもつながる。尿素水４６の消費量の低減は、運転者が尿素水不足による、エンジン１の再始動停止や尿素水４６の補充作業をすることを抑制することになり、よりドライバビリティの向上につながる。
さらに、液状の尿素水４６が排気通路１６Ａ内により残留し難くなるので、デポジットの発生を抑制することができるとともに、エンジン停止時におけるアンモニアスリップもより抑制することができる。

図９は、尿素水再供給部材の複数の変形例の一覧を示す図である。図９（ａ）、図９（ｂ）に示す尿素水再供給部材は、既に説明した尿素水再供給部材４８及び尿素水再供給部材４８Ａである。これら尿素水再供給部材４８及び尿素水再供給部材４８Ａは、便宜的にスリットタイプと称す。
図９（ｃ）、図９（ｄ）は、接触部４８１と傾斜部４８２を備え、傾斜部４８２に形成される尿素上昇部４８３を複数の溝４８７で構成した尿素水再供給部材４８Ｄ、４８Ｅを示す。各溝４８７の幅は、尿素水再供給部材４８、４８Ａよりも幅方向Ｂに広く形成した。尿素水再供給部材４８Ｄは１枚の板状部材で構成されているのに対し、尿素水再供給部材４８Ｅは尿素水再供給部材４８Ａと同様に、尿素水再供給部材４８Ｄと同一形状に加工した複数の板状部材を互いに接合したものである。つまり、ここでは尿素水再供給部材４８Ｄを２枚重ねて尿素水再供給部材４８Ｅを構成している。これら尿素水再供給部材４８Ｄ、４８Ｅは、便宜的に櫛歯タイプと称す。

図９（ｅ）、図９（ｆ）は、接触部４８１と傾斜部４８２を備え、傾斜部４８２に形成される尿素上昇部４８３の複数の孔４８８で構成した尿素水再供給部材４８Ｆ、４８Ｇを示す。尿素水再供給部材４８Ｆは１枚の板状部材で構成されているのに対し、尿素水再供給部材４８Ｇは、尿素水再供給部材４８Ａと同様に、尿素水再供給部材４８Ｇを同一形状に加工した複数の板状部材を互いに接合したものである。つまり、ここでは尿素水再供給部材４８Ｆを２枚重ねて尿素水再供給部材４８Ｇを構成している。これら尿素水再供給部材４８Ｆ、４８Ｇは、便宜的に孔タイプと称す。各孔４８８の直径は２ｍｍから１０ｍｍ前後の範囲としている。無論同一径の孔４８８を多数形成しても良いし、異なる径の孔４８８を組み合わせて形成しても良い。尿素水再供給部材４８Ｆの場合、接触部４８１から傾斜面４８２へと流れた尿素水４６は、毛細管現象で尿素上昇部４８３を上昇するというよりは、最下位の孔４８８内に溜まって表面張力で滴状に形成された尿素水４６が、順次隣接する孔４８８へと移動して傾斜面４８２の先端４８２ａに向かって上昇するものであると推察される。このため、尿素上昇部４８３を構成する孔４８８同士の間隔は、表面張力で滴状になった尿素水４６が移動可能な間隔とするのが好ましい。
あるいは、傾斜面４８２上に複数の孔４８８を形成し、少なくとも隣接する孔４８８同士を連通する様にスリットを形成して尿素上昇部４８３としても良い。この場合には、液状の尿素水４６を毛細管現状で傾斜面４８２の先端４８２ａに向かって上昇することができる。
尿素水再供給部材４８Ｇでは、同一の板状部材である尿素水再供給部材４８Ｆが２枚重ねて接合されているので、互いの間に毛細管現象が生じる隙間４８４を形成することで、液状の尿素水４６を毛細管現状で傾斜面４８２の先端４８２ａに向かって上昇することができる。

図９（ｇ）、図９（ｈ）は、接触部４８１と傾斜部４８２を備え、傾斜部４８２を複数の突起４８９で形成し、各突起４８９の間を尿素上昇部４８３として形成した尿素水再供給部材４８Ｈ、４８Ｉを示す。各突起４８９は傾斜面４８２の先端４８２ａに向かうに従い先細りとなる山形に形成されたものである。尿素水再供給部材４８Ｈは１枚の板状部材で構成されているのに対し、尿素水再供給部材４８Ｉは、尿素水再供給部材４８Ａと同様に、同一形状に加工した複数の板状部材を互いに接合したものである。つまり、ここでは尿素水再供給部材４８Ｈを２枚重ねて尿素水再供給部材４８Ｉを構成している。これら尿素水再供給部材４８Ｈ、４８Ｉは、便宜的に樹木タイプと称す。

このような山形に形成された複数の突起４８９で傾斜面４８２を形成し、隣接する突起４８９の間の空間を尿素上昇部４８３として構成すると、折り曲げ位置４８５から尿素上昇部４８３に導入された尿素水４６が表面張力や毛細管現象などによって突起４８９の先端に向かって上昇する。また、突起４８９は先端が細く形成されているため、排気で加熱された場合、尿素水４６が気化され易くなるので好ましい。

これら図９（ｃ）〜図９（ｈ）に示した各尿素水再供給部材の場合でも、尿素水再供給部材４８Ａ、４８Ｂのように、溝４８７や孔４８８、山形の突起４８９の密度を変更しても無論構わない。

各実施形態及び変形例においては、接触部４８１をそれぞれ排気通路１６Ａの底部１６Ａｂに密着するように取り付けているが、図１０（ａ）に示すように、接触部４８１と排気通路１６Ａの底部１６Ａｂとの間に空隙４９０が形成されるように取付けてもよい。この場合、底部１６Ａｂに溜まった尿素水４６が接触面４８１側から傾斜面４８２側へ移動する際に、図６に示したように、傾斜面４８２の側部４８２ｄ、４８２ｅ側を経由させることなく、案内することができるので好ましい。また、空隙４９０ではなく、図１０（ｂ）に示すように、接触部４８１と排気通路１６Ａの底部１６Ａｂとの間に、耐熱性のある浸透部材４９１を介装すると、底部１６Ａｂに溜まっている液状の尿素水４６が浸透部材４９１を伝わって傾斜面４８２側へと案内することができるので好ましい。

また、各尿素水再供給部材を含侵性のある金属や、セラミックスのような多孔質性の部材で構成し、排気通路１６Ａ内の尿素水４６が溜まる場所（底部１６Ａｂ）に、接触部４８１を取り付けることで、底部１６Ａｂに溜まった液状の尿素水４６が尿素水再供給部材自体に浸透して傾斜面４８２を伝わって上昇することができる。このように尿素水再供給部材そのものが含侵性の材質や多孔質性の部材の場合、傾斜面４８２そのものが尿素上昇部として機能するようになるので、スリット４８６、溝４８７、孔４８８、山形の突起４８９などの加工が不要となるので好ましい。

以上本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。

１・・・内燃機関、１６・・・排気通路内、４１・・・尿素水供給部、４２・・・選択還元触媒、４６・・・尿素水、４７・・・分散部材、４８、４８（Ａ〜Ｉ）・・・尿素水再供給部材、４８１・・・接触部、４８２・・・傾斜部、４８２ｄ、４８２ｅ・・・尿素水の流れの上流側の部位、４８３・・・尿素上昇部、４８６・・・切り込み、４８８・・・孔、Ａ・・・排気通路の中心方向、４８２ｃ・・・尿素水が溜まり易い部位、Ｇ・・・排気

Claims (8)

1. 内燃機関から排出される排気が流れる排気通路内に尿素水を供給する尿素水供給部と、
   前記尿素水供給部よりも排気下流側に配置され、前記尿素水供給部から供給された前記尿素水を還元剤として前記排気に含まれている窒素酸化物を選択還元する選択還元触媒と、
   前記尿素水供給部と前記選択還元触媒との間の排気通路に配置され、前記尿素水供給部から噴射された尿素水を分散する分散部材と、
   前記分散部材と前記選択還元触媒との間の排気通路に配置され、前記排気通路内で液状の尿素水を前記排気中に再供給する尿素水再供給部材とを備え、
   前記尿素水再供給部材は、
   前記排気通路の内面に、該内面と空隙を有するように接触して取り付けられる接触部と、
   前記接触部から前記排気通路の中心方向に向かって傾斜した傾斜部と、を有し、
   前記傾斜部は、
   該傾斜部に切り込み、又は孔を設けることにより尿素水を上昇させる尿素上昇部が形成されることを特徴とする排気浄化装置。
2. 前記尿素上昇部は、前記傾斜部と前記接触部とに跨るように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の排気浄化装置。
3. 前記尿素水再供給部材は、前記分散部材よりも排気下流側の直後に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の排気浄化装置。
4. 前記尿素上昇部は、前記排気通路内で前記尿素水が溜まり易い部位で、該尿素上昇部の密度が高められていることを特徴とする請求項１〜３の内の何れか１項に記載の排気浄化装置。
5. 前記尿素上昇部は、前記排気通路内において前記液状の尿素水の流れの上流側の部位で、該尿素上昇部の密度が高められていることを特徴とする請求項１〜３の内の何れか１項に記載の排気浄化装置。
6. 前記尿素水再供給部材は、複数の板状部材が互いに接合して形成されていることを特徴とする請求項１〜５の内の何れか１項に記載の排気浄化装置。
7. 前記尿素水再供給部材は、前記分散部材と前記選択還元触媒との間の排気通路に複数配置されていることを特徴とする請求項１〜６の内の何れか１項に記載の排気浄化装置。
8. 内燃機関から排出される排気が流れる排気通路内に尿素水を供給する尿素水供給部と、
   前記尿素水供給部よりも排気下流側に配置され、前記尿素水供給部から供給された前記尿素水を還元剤として前記排気に含まれている窒素酸化物を選択還元する選択還元触媒と、
   前記尿素水供給部と前記選択還元触媒との間の排気通路に配置され、前記尿素水供給部から噴射された尿素水を分散する分散部材と、
   前記分散部材と前記選択還元触媒との間の排気通路に配置され、前記排気通路内で液状の尿素水を前記排気中に再供給する尿素水再供給部材とを備え、
   前記尿素水再供給部材は、
   前記排気通路の内面に接触して取り付けられる接触部と、
   前記接触部から前記排気通路の中心方向に向かって傾斜した傾斜部と、を有し、
   前記傾斜部は、
   該傾斜部に切り込み、又は孔を設けることにより尿素水を上昇させる尿素上昇部が形成され、
   前記尿素上昇部は、前記傾斜部と前記接触部とに跨るように形成されていることを特徴とする排気浄化装置。

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