JP2011106360A - 内燃機関の尿素還元式ｓｃｒ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】尿素水と排気の混合を促進し、排気の流れを阻害することによる圧力損失を低減することにより燃費性能を良好にすると共に、排気通路への尿素水の付着を低減することにより排気性能を良好にすることのできる内燃機関の尿素還元式ＳＣＲ装置を提供する。
【解決手段】下流側排気管(22)の中心側の曲げ角度が大きく、外周側の曲げ角度が小さくなるようにして互い違いに折り曲げて形成された右側羽根(31G)と左側羽根(31H)とをそれぞれ有する薄板部材である第１フィン(31)と第２フィン(32)とを十字状に組み合わせるようにして旋回流発生器(30)を構成した。
【選択図】図３

Description

本発明は、内燃機関の尿素還元式ＳＣＲ装置に関し、詳しくは排気と還元剤を混合する技術に関する。

従来、乗用車やトラック等の内燃機関の排気中には、ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘ等が含まれており、ＮＯｘを除去するための後処理装置として排気管に還元剤である尿素水を噴射ノズルから噴射し排気と混合させ、尿素水と排気中のＮＯｘをＮＯｘ還元触媒にて触媒還元反応させることにより窒素（Ｎ_２）と水（Ｈ_２Ｏ）に分解し無害化する尿素還元式ＳＣＲ装置が設けられている。

しかしながら、このような尿素還元式ＳＣＲ装置では、ＮＯｘ還元触媒の上流で尿素水を噴射するようにしているが、ＮＯｘ還元触媒に至るまでに混合が十分に行われず尿素水がＮＯｘ還元触媒に偏って流入し、ＮＯｘ浄化効率が低下するおそれがある。
この様なことから、ＮＯｘ還元触媒の上流の排気通路内に排気通路の軸心を中心とし、らせん状に旋回する旋回流を発生させるフィンを設け、噴射された尿素水と排気とを均一に混合させ、ＮＯｘ還元触媒における排気の浄化効率を向上させるエンジンの排気浄化装置が開発されている（特許文献１）。

特開２００６−２９２３３号公報

上記特許文献１のエンジンの排気浄化装置では、排気通路の断面と同一形状の薄板に切れ目を入れて任意の角度まで引き起こし形成されたフィンをＮＯｘ還元触媒の排気上流側にある噴射ノズルの更に排気上流側に設け、排気通路の軸心を中心としてらせん状に旋回する旋回流を発生させ、排気と尿素水の混合を促進させている。

しかしながら、上記のフィンは、薄板に切れ目を入れ、引き起こしてフィンを形成しているので、フィン以外の部分が排気通路を塞ぐような形状となっている。また、フィンにより生成される旋回流は、外周側が強い旋回流となり遠心力の影響で噴射された尿素水が排気通路内に付着することになる。
このようにフィン以外の部分が排気通路を塞ぐことは排気の流れを阻害することとなり圧力損失が増大し燃費の悪化につながる。また、尿素水の排気通路への付着は、尿素水と排気の混合割合を変化させ排気性能の悪化につながる。

本発明は、この様な問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、尿素水と排気の混合を促進し、排気の流れを阻害することによる圧力損失を低減することにより燃費性能を良好にすると共に、排気通路への尿素水の付着を低減することにより排気性能を良好にすることのできる内燃機関の尿素還元式ＳＣＲ装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、請求項１の内燃機関の尿素還元式ＳＣＲ装置は、内燃機関の排気通路に配設され、還元剤を噴射する噴射ノズルと、噴射された還元剤と排気中の窒素酸化物とを触媒還元反応させるＮＯｘ還元触媒とを有し排気を還元浄化する内燃機関の尿素還元式ＳＣＲ装置において、前記排気通路内の前記ＮＯｘ還元触媒の上流に配設され、該排気通路内の排気に旋回流を発生させる旋回流発生手段を備え、前記旋回流発生手段は、排気が流入する一辺と該排気が流入する一辺の対辺であり排気が流出する他辺を有する略四角形状の薄板部材であるとともに該他辺の中央から該一辺に到達しない長さの第１の溝で分断される一対の羽根が形成された旋回板からなり、前記一対の羽根は、一方の羽根が、排気流通方向の下流側が排気流通方向の側面視で排気流通方向に対し垂直方向に凸となるよう、前記第１の溝側を曲げ角度が大きく、前記第１の溝の反対側に向かうにつれ曲げ角度が小さくなるように折り曲げられ、他方の羽根が、排気流通方向の下流側が排気流通方向の側面視で排気流通方向に対し前記一方の羽根とは反対の垂直方向に凸となるよう、前記第１の溝側を曲げ角度が大きく、前記第１の溝の反対側に向かうにつれ曲げ角度が小さくなるように折り曲げられ、排気流通方向の側面視で略Ｙ字状をなすよう互い違いに形成されてなることを特徴とする。

また、請求項２の内燃機関の尿素還元式ＳＣＲ装置は、内燃機関の排気通路に配設され、還元剤を噴射する噴射ノズルと、噴射された還元剤と排気中の窒素酸化物とを触媒還元反応させるＮＯｘ還元触媒とを有し排気を還元浄化する内燃機関の尿素還元式ＳＣＲ装置において、前記排気通路内の前記ＮＯｘ還元触媒の上流に配設され、該排気通路内の排気に旋回流を発生させる旋回流発生手段を備え、前記旋回流発生手段は、それぞれ排気が流入する一辺と該排気が流入する一辺の対辺であり排気が流出する他辺とを有する略四角形状の薄板部材であるとともに、それぞれ該他辺の中央から該一辺に到達しない長さの第１の溝で分断される一対の羽根が形成された一対の旋回板を排気流通方向視で十字状に組み合わせてなり、前記一対の羽根は、一方の羽根が、排気流通方向の下流側が排気流通方向の側面視で排気流通方向に対し垂直方向に凸となるよう、前記第１の溝側を曲げ角度が大きく、前記第１の溝の反対側に向かうにつれ曲げ角度が小さくなるように折り曲げられ、他方の羽根が、排気流通方向の下流側が排気流通方向の側面視で排気流通方向に対し前記一方の羽根とは反対の垂直方向に凸となるよう、前記第１の溝側を曲げ角度が大きく、前記第１の溝の反対側に向かうにつれ曲げ角度が小さくなるように折り曲げられ、排気流通方向の側面視で略Ｙ字状をなすよう互い違いに形成されてなることを特徴とする。

また、請求項３の内燃機関の尿素還元式ＳＣＲ装置では、請求項２の発明において、前記一対の旋回板をなす一方の旋回板には前記一辺より前記第１の溝に到達しない長さの第２の溝が形成されるとともに、他方の旋回板には前記第１の溝から更に前記一辺に向けて該一辺に到達しない長さの第３の溝が形成されてなり、前記旋回流発生手段は、これら第２の溝と第３の溝とを互いに挿入することで前記一対の旋回板を排気流通方向視で十字状に組み合わせてなることを特徴とする。

また、請求項４の内燃機関の尿素還元式ＳＣＲ装置では、請求項１乃至３のいずれかの発明において、前記一対の羽根は、前記一方の羽根が、排気流通方向の下流側が排気流通方向の側面視で排気流通方向に対し垂直方向に凸となるよう、前記第１の溝側の曲率が大きく、前記第１の溝の反対側に向かうにつれ曲率が小さくなるように円弧状に曲げられ、前記他方の羽根が、排気流通方向の下流側が排気流通方向の側面視で排気流通方向に対し前記一方の羽根とは反対の垂直方向に凸となるよう、前記第１の溝側の曲率が大きく、前記第１の溝の反対側に向かうにつれ曲率が小さくなるように円弧状に曲げられてなることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、旋回流発生手段を構成する旋回板の一対の羽根は、一方の羽根が、排気流通方向の下流側が排気流通方向の側面視で排気流通方向に対し垂直方向に凸となるよう、第１の溝側を曲げ角度が大きく、第１の溝の反対側に向かうにつれ曲げ角度が小さくなるように折り曲げられ、他方の羽根が、排気流通方向の下流側が排気流通方向の側面視で排気流通方向に対し一方の羽根とは反対の垂直方向に凸となるよう、第１の溝側を曲げ角度が大きく、第１の溝の反対側に向かうにつれ曲げ角度が小さくなるように折り曲げられ、排気流通方向の側面視で略Ｙ字状をなすよう互い違いに形成されて構成されている。

これにより、第１の溝側の大きく曲げられた羽根により強い旋回流を発生させ、第１の溝から遠ざかるにつれ弱くなるように旋回流を発生させることができる。
従って、排気流れの中心側に強い旋回流を発生し、外周側に弱い旋回流を発生させることにより、還元剤の排気通路内への付着を低減し、還元剤と排気の混合を促進することができ、排気性能を良好にすることができる。

また、請求項２の発明によれば、旋回流発生手段を構成する一対の旋回板の一対の羽根は、一方の羽根が、排気流通方向の下流側が排気流通方向の側面視で排気流通方向に対し垂直方向に凸となるよう円弧状に曲げられ、他方の羽根が、排気流通方向の下流側が排気流通方向の側面視で排気流通方向に対し一方の羽根とは反対の垂直方向に凸となるよう円弧状に曲げられ、排気流通方向の側面視で略Ｙ字状をなすよう互い違いに形成されており、旋回流発生手段は、一対の旋回板を十字状に組み合わせて構成されている。

これにより、旋回流発生手段により排気の流れを阻害されることなく、第１の溝側の大きく曲げられた羽根により強い旋回流を発生させ、第１の溝から遠ざかるにつれ弱くなるように旋回流を発生させることができる。
従って、排気の流れの阻害を抑制し、圧力損失を低減することができるので燃費を低減でき、排気流れの中心側に強い旋回流を発生し、外周側に弱い旋回流を発生させることにより、還元剤の排気通路内への付着を低減し、尿素水と排気の混合を促進することができ、排気性能を良好にすることができる。

また、請求項３の発明によれば、第２の溝と第３の溝とを互いに挿入することで一対の旋回板を排気流通方向視で十字状に組み合わせるようにしている。
これにより、簡単な構成にして旋回流発生手段を構成することができる。
また、請求項４の発明によれば、一対の羽根の一方の羽根を排気流通方向の下流側が排気流通方向の側面視で排気流通方向に対し垂直方向に凸となるよう、第１の溝側の曲率が大きく、第１の溝の反対側に向かうにつれ曲率が小さくなるように円弧状に曲げ、他方の羽根を排気流通方向の下流側が排気流通方向の側面視で排気流通方向に対し一方の羽根とは反対の垂直方向に凸となるよう、第１の溝側の曲率が大きく、第１の溝の反対側に向かうにつれ曲率が小さくなるように円弧状に曲げるようにしている。

これにより、それぞれの羽根形状を第１の溝側から反対側にかけて大きな曲率から小さな曲率に変化する円弧状としているので、それぞれの羽根の上部を流れる排気の剥離を低減することができ、剥離による渦の発生を抑制することができる。
従って、剥離による渦の発生を抑制し、圧力損失を低減することができるので燃費を低減でき、排気流れの中心側に強い旋回流を発生し、外周側に弱い旋回流を発生させることにより、還元剤の排気通路内への付着を低減し、尿素水と排気の混合を促進することができ、排気性能を良好にすることができる。

本発明の実施形態に係る内燃機関の尿素還元式ＳＣＲ装置の概略構成図である。 図１Ａ部の拡大図であり、本発明の第１実施例に係る旋回流発生器の構造図である。 図２のＢ−Ｂ線における断面図である。 本発明の第１実施例に係る旋回流発生器を構成する第１フィンの上面視図である。 本発明の第１実施例に係る第１フィンの排気流通方向の側面視図である。 本発明の第１実施例に係る旋回流発生器を構成する第２フィンの上面視図である。 本発明の第２実施例に係る第１フィンの排気流通方向の側面視図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
［第１実施例］
図１は、本発明の第１実施例に係る内燃機関の尿素還元式ＳＣＲ装置を示した概略構成図であり、図２は、図１Ａ部の拡大図であり旋回流発生器の構造図であり、図３は、図２のＢ−Ｂ線における断面図であり、図４は、旋回流発生器を構成する第１フィンの上面視図であり、図５は、第１フィンの排気流通方向の側面視図であり、図６は、旋回流発生器を構成する第２フィンの上面視図である。

また、図１中の白抜き矢印は新気流通方向を、各図中の黒塗り矢印は排気流通方向をそれぞれ示す。
以下、本発明の第１実施例の内燃機関の尿素還元式ＳＣＲ装置の構成を説明する。
図１に示すように、エンジン１（内燃機関）は多気筒のコモンレール式ディーゼルエンジンであり、詳しくは、コモンレールに蓄圧された高圧燃料を各気筒の図示しない燃料噴射ノズルに供給し、任意の噴射時期及び噴射量で当該燃料噴射ノズルから各気筒の図示しない燃焼室内に噴射可能な構成を成している。

また、エンジン１の各気筒には上下摺動可能な図示しないピストンが設けられており、当該ピストンは図示しないコンロッドを介して図示しないクランクシャフトに連結されている。また、クランクシャフトの一端部には図示しないフライホイールが設けられている。
また、燃焼室には吸気通路１５と排気通路１６が連通されている。

吸気通路１５には、燃焼室と吸気通路１５の連通と遮断を行う図示しない吸気弁が設けられており、排気通路１６には、燃焼室と排気通路１６との連通と遮断を行う図示しない排気弁が設けられている。
また、吸気通路１６の上流には、新気を吸入する吸気ダクト１１、吸入された新気中のゴミを取り除くエアークリーナ１２、排気のエネルギを利用し吸入された新気を圧縮するターボチャージャ１３のコンプレッサハウジング１３Ａ、圧縮された新気を冷却するインタークーラ１４がそれぞれ連通するように設けられている。

また、排気通路１６の下流には、上記ターボチャージャ７に排気を導入するタービンハウジング１３Ｂ、上流側排気管１７を介して排気中の炭化水素を酸化させる酸化触媒１８、排気中の黒鉛を主成分とする微粒子状物資（以下ＰＭという）を捕集し燃焼させるディーゼルパティキュレートフィルタ１９及び排気中に尿素水（還元剤）２１Ａを噴射し、ＮＯｘを低減する尿素還元式ＳＣＲ装置２０が設けられている。

尿素還元式ＳＣＲ装置２０は、排気中に尿素水２１Ａを噴射する尿素水噴射ノズル（噴射ノズル）２１、排気に旋回流を発生させる旋回流発生器（旋回流発生手段）３０を管内に備える下流側排気管（排気通路）２２を介して排気中のＮＯｘと尿素水２１Ａを還元させるＳＣＲ触媒（ＮＯｘ還元触媒）を備えて構成されている。
図２及び図３に示すように、旋回流発生器３０は、排気に旋回流を発生させるように第１フィン（第１の旋回板）３１と第２フィン（第２の旋回板）３２の溝部（第２の溝）３１Ｃ及び溝部（第３の溝）３２Ｃを嵌め合い、排気流通方向視で十字状となるように固着されている。

図４に示すように、第１フィン３１は、下流側排気管２２内に収まる幅を有する略四角形状の薄板部材であり、排気流通方向下流側に位置する下流部（排気が流出する他辺）３１Ｂから任意の距離にある折曲位置３１Ｄから下流部３１Ｂ側には、下流部３１Ｂに向かうにしたがい両側端である右側部３１Ｅ及び左側部３１Ｆから幅方向中央に向い幅が狭くなるように羽根右側部３１Ｉ及び羽根左側部３１Ｊがそれぞれ形成されている。

また、第１フィン３１には、下流部３１Ｂの幅方向の中央から下流部３１Ｂの対辺である排気流通方向上流側の上流部（排気が流入する一辺）３１Ａに向けて溝部３１Ｋ（第１の溝）が形成されている。溝部３１Ｋは、下流部３１Ｂから折曲位置３１Ｄに達するまで下流部３１Ｂから上流部３１Ａに向かうにしたがい幅が狭くなるように形成されており、溝部３１Ｋの両側には右側羽根（一方の羽根）３１Ｇ及び左側羽根（他方の羽根）３１Ｈがそれぞれ形成されている。

また、第１フィン３１には、上流部３１Ａの幅方向の中央から下流部３１Ｂに向けて、溝３１Ｋに達しない長さであり、フィン厚さと同等の一定の幅からなる溝部３１Ｃが形成されている。
図５に示すように、右側羽根３１Ｇは、折曲位置３１Ｄより排気流通方向の下流側が排気流通方向の側面視で排気流通方向に対し垂直方向に凸となるよう、該溝部３１Ｋ側の折り曲げる角度である曲げ角度が大きく、羽根右側部３１Ｉ側の曲げ角度が小さくなるように折り曲げて形成されている。

また、左側羽根３１Ｈは、折曲位置３１Ｄより排気流通方向の下流側が排気流通方向の側面視で排気流通方向に対し右側羽根３１Ｇとは反対の垂直方向に凸となるよう、溝部３１Ｋ側の曲げ角度が大きく、羽根左側部３１Ｊ側の曲げ角度が小さくなるように折り曲げて形成されている。
即ち、右側羽根３１Ｇと左側羽根３１Ｈは、排気流通方向の側面視で略Ｙ字状となるように形成されている。

図６に示すように、第２フィン３２は、第１フィン３１と同様に形成されているが、溝部３１Ｃはなく溝部３２Ｃが形成されている。溝部３２Ｃは、溝部３１Ｋを更に上流部３１Ａに向け延ばすようにして、上流部３１Ａに達しない長さでフィン厚さと同等の一定の幅で形成されている。
以下、このように構成された本発明の第１実施例に係る内燃機関の尿素還元式ＳＣＲ装置の作用及び効果について説明する。

図１に示すように、エンジン１で発生した排気は、ターボチャージャ７を経由し、上流側排気管１７を介して排気中の炭化水素を酸化させる酸化触媒１８に導入され、排気中のＰＭを捕集し燃焼させるディーゼルパティキュレートフィルタ１９に導入される。その後、尿素水噴射ノズル２１から尿素水２１ＡがＰＭを除去された排気に噴射される。
次に、排気は、図２及び図３に示すように右側羽根３１Ｇと左側羽根３１Ｈを有する第１フィン３１と第２フィン３２が十字状に固着し形成される旋回流発生器３０によって下流側排気管２２内の中心側に曲げ角度の大きな羽根により強い旋回流を、外周側に折り曲げ角度の小さい羽根により弱い旋回流を発生させ、尿素水２１Ａと排気の混合を促進させる。

そして、尿素水２１Ａが混合した排気は、ＳＣＲ触媒２３に導入され、触媒作用にてＮＯｘが浄化され、排出される。
このように、第１実施例に係る内燃機関の尿素還元式ＳＣＲ装置では、旋回流発生器３０は、中心側の曲げ角度を大きくし、外周側の曲げ角度を小さく形成した第１フィン及び第２フィンを十字状に固着し、下流側排気管２２内に配設されている。

これにより、簡単な構成にして旋回流発生器３０に流入した排気及び尿素水２１Ａは、旋回流発生器３０によって排気の流れを阻害されることなく、右側羽根３１Ｇと左側羽根３１Ｈにより下流側排気管２２内の中心側に強い旋回流、外周側に弱い旋回流を生成することができる。

従って、本発明の第１実施例に係る内燃機関の尿素還元式ＳＣＲ装置によれば、
（１）排気の流れの阻害を抑制し、圧力損失を低減することができるので燃費を低減することができる。
（２）旋回流により尿素水２１Ａと排気の混合を促進することができるので排気性能を良好にすることができる。
（３）中心側を強い旋回流とすることができ、排気中に噴射された尿素水２１Ａが下流側排気管２２内へ付着することを低減することができるので排気性能を良好にすることができる。

［第２実施例］
次に、第２実施例について説明する。
図７は、第２実施例に係る第１フィンの排気流通方向の側面視図である。
また、各図の黒塗り矢印は排気流通方向をそれぞれ示す。
図７に示すように第２実施例では、上記第１実施例に対して、旋回流発生器３０を旋回流発生器１３０に変更し第１フィン３１及び第２フィン３２を第１フィン（第１の旋回板）１３１及び第２フィン（第２の旋回板）１３２に変更して右側羽根（一方の羽根）１３１Ｇ及び左側羽根（他方の羽根）１３１Ｈとしており、以下に上記第１実施例と異なる点に付いて説明する。

図７に示す通り、右側羽根１３１Ｇは、折曲位置３１Ｄより排気流通方向の下流側が排気流通方向の側面視で排気流通方向に対し垂直方向に凸となるよう、溝部３１Ｋ側の曲率が大きく、羽根右側部３１Ｉ側に向かうにつれ曲率が小さくなるように円弧状に曲げて形成されている。
また、左側羽根１３１Ｈは、折曲位置３１Ｄより排気流通方向の下流側が排気流通方向の側面視で排気流通方向に対し右側羽根３１Ｇとは反対の垂直方向に凸となるよう、溝部３１Ｋ側の曲率が大きく、羽根左側部３１Ｊ側に向かうにつれ曲率が小さくなるように円弧状に曲げて形成されている。

即ち、右側羽根１３１Ｇと左側羽根１３１Ｈは、排気流通方向の側面視で略Ｙ字状となるように形成されている。
以下、このように構成された本発明の第２実施例に係る内燃機関の尿素還元式ＳＣＲ装置の作用及び効果について説明する。
第１実施例と同様に、エンジン１で発生した排気は、円弧状に形成された右側羽根１３１Ｇと左側羽根１３１Ｈを有する第１フィン１３１と第２フィン１３２が十字状に固着された旋回流発生器１３０によって、下流側排気管２２内の中心側の曲率の大きな羽根により強い旋回流を、外周側の曲率の小さい羽根により弱い旋回流を発生させ、尿素水２１Ａと排気の混合を促進させている。

このように、第２実施例に係る内燃機関の尿素還元式ＳＣＲ装置では、旋回流発生器３０の第１及び第２フィン１３１，１３２は、下流側排気管２２の中心側に曲率の大きな、外周側に曲率の小さな右側羽根１３１Ｇ及び左側羽根１３１Ｈを形成している。
これにより、簡単な構成にして右側羽根１３１Ｇと左側羽根１３１Ｈの上面を流れる排気の剥離を低減し渦の生成を抑制して圧力損失を低減しながら、下流側排気管２２の中心側に強い旋回流を、外周側に弱い旋回流を生成することができる。

従って、本発明の第２実施例に係る内燃機関の尿素還元式ＳＣＲ装置によれば、
（１）更に排気の流れの阻害を抑制し、圧力損失を低減することができるので燃費を低減することができる。
（２）旋回流により尿素水２１Ａと排気の混合を促進することができるので排気性能を良好にすることができる。
（３）中心側の旋回流の旋回力を強くすることができ、排気中に噴射された尿素水２１Ａが下流側排気管２２内への付着を低減することができるので排気性能を良好にすることができる。

以上で発明の実施形態の説明を終えるが、本発明の形態は実施形態に限定されるものではない。
例えば、旋回流発生器３０を尿素水噴射ノズル２１の下流に設けているが、旋回流発生器３０の位置はこれに限定されるものではなく、尿素水噴射ノズル２１の上流であっても良く、排気と尿素水２１Ａの混合を促進することのできる旋回流を発生させることができればよい。

また、旋回流の旋回方向は、反時計回り方向に限定するものではなく、時計回り方向に旋回をするように各羽根形状を形成しても良い。
また、旋回流発生器３０，１３０は、第１フィン３１，１３１及び第２フィン３２，１３２の２枚を十字状にして構成されているが、これに限ったものではなく、例えば、第１フィン３１，１３１又は第２フィン３２，１３２のどちらか一方で構成してもよく、排気と尿素水２１Ａの混合を促進することのできる旋回流を発生させることができればよい。

また、第１実施例では、右側羽根３１Ｇと左側羽根３１Ｈは、折曲位置３１Ｄの一カ所でのみ折り曲げて形成しているが、これに限られたものではなく、折曲位置３１Ｄの一カ所の他に羽根の中央部等に折り曲げ箇所を追加して多段曲げで右側羽根３１Ｇと左側羽根３１Ｈを形成してもよい。
また、エンジン１は、コモンレール式ディーゼルエンジンに限定されるものではない。

１０ エンジン（内燃機関）
２０ 尿素還元式ＳＣＲ装置
２１ 尿素水噴射ノズル（噴射ノズル）
２１Ａ 尿素水（還元剤）
２２ 下流側排気管（排気通路）
２３ ＳＣＲ触媒（ＮＯｘ還元触媒）
３０，１３０ 旋回流発生器（旋回流発生手段）
３１，１３１ 第１フィン（第１の旋回板）
３１Ａ 上流部（排気が流入する一辺）
３１Ｂ 下流部（排気が流出する他辺）
３１Ｃ 溝部（第２の溝）
３１Ｇ，１３１Ｇ 右側羽根（一方の羽根）
３１Ｈ，１３１Ｈ 左側羽根（他方の羽根）
３１Ｋ 溝部（第１の溝）
３２，１３２ 第２フィン（第２の旋回板）
３２Ｃ 溝部（第３の溝）

Claims (4)

1. 内燃機関の排気通路に配設され、還元剤を噴射する噴射ノズルと、噴射された還元剤と排気中の窒素酸化物とを触媒還元反応させるＮＯｘ還元触媒とを有し排気を還元浄化する内燃機関の尿素還元式ＳＣＲ装置において、
   前記排気通路内の前記ＮＯｘ還元触媒の上流に配設され、該排気通路内の排気に旋回流を発生させる旋回流発生手段を備え、
   前記旋回流発生手段は、
   排気が流入する一辺と該排気が流入する一辺の対辺であり排気が流出する他辺を有する略四角形状の薄板部材であるとともに該他辺の中央から該一辺に到達しない長さの第１の溝で分断される一対の羽根が形成された旋回板からなり、
   前記一対の羽根は、一方の羽根が、排気流通方向の下流側が排気流通方向の側面視で排気流通方向に対し垂直方向に凸となるよう、前記第１の溝側を曲げ角度が大きく、前記第１の溝の反対側に向かうにつれ曲げ角度が小さくなるように折り曲げられ、他方の羽根が、排気流通方向の下流側が排気流通方向の側面視で排気流通方向に対し前記一方の羽根とは反対の垂直方向に凸となるよう、前記第１の溝側を曲げ角度が大きく、前記第１の溝の反対側に向かうにつれ曲げ角度が小さくなるように折り曲げられ、排気流通方向の側面視で略Ｙ字状をなすよう互い違いに形成されてなることを特徴とする内燃機関の尿素還元式ＳＣＲ装置。
2. 内燃機関の排気通路に配設され、還元剤を噴射する噴射ノズルと、噴射された還元剤と排気中の窒素酸化物とを触媒還元反応させるＮＯｘ還元触媒とを有し排気を還元浄化する内燃機関の尿素還元式ＳＣＲ装置において、
   前記排気通路内の前記ＮＯｘ還元触媒の上流に配設され、該排気通路内の排気に旋回流を発生させる旋回流発生手段を備え、
   前記旋回流発生手段は、
   それぞれ排気が流入する一辺と該排気が流入する一辺の対辺であり排気が流出する他辺とを有する略四角形状の薄板部材であるとともに、それぞれ該他辺の中央から該一辺に到達しない長さの第１の溝で分断される一対の羽根が形成された一対の旋回板を排気流通方向視で十字状に組み合わせてなり、
   前記一対の羽根は、一方の羽根が、排気流通方向の下流側が排気流通方向の側面視で排気流通方向に対し垂直方向に凸となるよう、前記第１の溝側を曲げ角度が大きく、前記第１の溝の反対側に向かうにつれ曲げ角度が小さくなるように折り曲げられ、他方の羽根が、排気流通方向の下流側が排気流通方向の側面視で排気流通方向に対し前記一方の羽根とは反対の垂直方向に凸となるよう、前記第１の溝側を曲げ角度が大きく、前記第１の溝の反対側に向かうにつれ曲げ角度が小さくなるように折り曲げられ、排気流通方向の側面視で略Ｙ字状をなすよう互い違いに形成されてなることを特徴とする内燃機関の尿素還元式ＳＣＲ装置。
3. 前記一対の旋回板をなす一方の旋回板には前記一辺より前記第１の溝に到達しない長さの第２の溝が形成されるとともに、他方の旋回板には前記第１の溝から更に前記一辺に向けて該一辺に到達しない長さの第３の溝が形成されてなり、
   前記旋回流発生手段は、これら第２の溝と第３の溝とを互いに挿入することで前記一対の旋回板を排気流通方向視で十字状に組み合わせてなることを特徴とする、請求項２に記載の内燃機関の尿素還元式ＳＣＲ装置。
4. 前記一対の羽根は、前記一方の羽根が、排気流通方向の下流側が排気流通方向の側面視で排気流通方向に対し垂直方向に凸となるよう、前記第１の溝側の曲率が大きく、前記第１の溝の反対側に向かうにつれ曲率が小さくなるように円弧状に曲げられ、前記他方の羽根が、排気流通方向の下流側が排気流通方向の側面視で排気流通方向に対し前記一方の羽根とは反対の垂直方向に凸となるよう、前記第１の溝側の曲率が大きく、前記第１の溝の反対側に向かうにつれ曲率が小さくなるように円弧状に曲げられてなることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の内燃機関の尿素還元式ＳＣＲ装置。

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