JP2021071108A - 排気浄化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】排気に含まれる特定の物質を還元剤によって還元する還元触媒を含む排気浄化装置において還元剤と排気との混合を促進する。【解決手段】還元触媒よりも上流側の排気流路に介在するチャンバ内への排気の流入口を取り囲むように立設された有底筒状の部材である分散部材の側壁に以下の要件Ａ及びＢを満足する複数の連通孔を形成する。（Ａ）分散部材の側壁の軸を含み且つ流出口の中心を通る平面である基準平面の一方側に位置する連通孔の開口面積の合計値と他方側に位置する連通孔の開口面積の合計値とが等しい。（Ｂ）複数の連通孔の開口面積の分布が基準平面に対して非対称である。更に、チャンバ内において流入口から流出口へと至る排気の流路の広さが基準平面の一方側と他方側とで異なるようにチャンバを構成してもよい。加えて、連通孔から第１空間へと流れ出る排気の流れを特定の方向に導く偏向部材を一部の連通孔に設けてもよい。【選択図】図２３

Description

本発明は、排気浄化装置に関する。より具体的には、本発明は、排気に含まれる特定の物質を還元剤によって還元する還元触媒を含む排気浄化装置において還元剤と排気との混合を促進することができる排気浄化装置に関する。

ディーゼルエンジン等の内燃機関から排出される排気には、例えば煤等からなる粒子状物質（ＰＭ）及び窒素酸化物（ＮＯｘ）等の物質が含まれる。そこで、地球環境保護等の観点から、例えばＰＭを捕集するディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ：Ｄｉｅｓｅｌ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｆｉｌｔｅｒ）及び選択触媒還元脱硝装置（ＳＣＲ：Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｃａｔａｌｙｔｉｃ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）等の還元触媒等の排気浄化装置を内燃機関の排気流路に介装してＰＭ及びＮＯｘ等の物質を除去することにより排気を浄化することが広く行われている。

還元触媒は、その上流側に添加される還元剤によって排気中に含まれる特定の物質を還元して無害な物質へと変換する。従って、排気中に含まれる特定の物質を効果的に除去するためには、還元剤と排気とを十分に混合することが望ましい。例えば、選択触媒還元脱硝装置（ＳＣＲ）は、その上流側に添加される還元剤（例えば、アンモニア（ＮＨ₃）、尿素及び尿素水等）によって排気中に含まれるＮＯｘを無害な物質である窒素（Ｎ₂）へと還元する。還元剤として尿素又は尿素水を採用する場合、高温の排気との接触による尿素の熱分解の結果として生成されるＮＨ₃によってＮＯｘが還元される。従って、ＳＣＲによってＮＯｘを効果的に除去するためには、還元剤が排気中に添加されてからＳＣＲに到達するまでの経路を長くして尿素の熱分解にかける時間を長くすることが望ましい。更に、この場合においても、還元剤と排気とを十分に混合することが望ましいことは言うまでも無い。

そこで、当該技術分野においては、第１チャンバと、第１チャンバに同一方向から突き当てて接続されて互いに平行に配置された第１及び第２通路と、第１通路内に設置されたフィルターと、第２通路に対向した第１チャンバの区画壁に設置されて第２通路内に向かって液体を噴射する噴射弁とを備える排気浄化装置において、第１通路から同軸に延びて第１チャンバ内を仕切る管状部材の周方向に形成された開口部の合計面積を第１通路及び第２通路の軸を含む仮想平面に対して非対称とすることが知られている（例えば、特許文献１を参照）。このような構成によれば、第１通路から第１チャンバを経て第２通路に流入する排気の旋回流を生成させることができ、その結果、噴射された尿素水と排気との混合を促進することができる。

しかしながら、上記構成においては、上記仮想平面の両側のうち開口面積がより大きい側において第２通路に最も近い最大の開口部から第２通路に向かって大部分の排気が流れてしまう。このように排気の流れに著しい偏りが生ずるため、上記構成によって旋回流を効果的に発生させることが却って困難となり、噴射された尿素水と排気とを十分に混合させることが困難となる場合がある。

上記のように、内燃機関から排出される排気に含まれる特定の物質を還元剤によって還元することにより排気を浄化する還元触媒を含む従来技術に係る排気浄化装置に（以降、「従来装置」と称呼される場合がある。）おいては、還元剤と排気との混合を更に促進することができる技術が求められている。

特開２０１８−１６５４７７号公報

本発明は、上述した課題に対処すべく想到されたものであり、排気に含まれる特定の物質を還元剤によって還元する還元触媒を含む排気浄化装置において還元剤と排気との混合を十分に促進することが可能な排気浄化装置を提供することを１つの目的とする。

上記に鑑みて、本発明に係る排気浄化装置（以降、「本発明装置」と称呼される場合がある。）は、第１浄化部と、第１導入経路と、第１チャンバと、第２導入経路と、還元剤添加部と、を備える排気浄化装置である。第１浄化部は、内燃機関から排出される排気に含まれる特定の物質である第１物質を還元剤によって還元することにより排気を浄化する排気浄化ユニットとして還元触媒を含む。

第１導入経路は、排気が流れる経路である排気流路における第１浄化部の上流側に隣接して配設され且つ第１浄化部へと排気を導くように構成されている。第１チャンバは、排気流路における第１導入経路の上流側に隣接して配設され且つ第１導入経路と連通する内部空間である第１空間を画定する。第２導入経路は、排気流路における第１チャンバの上流側に隣接して配設され且つ第１空間へと排気を導くように構成されている。還元剤添加部は、第１導入経路の内部に還元剤を添加するように構成されている。尚、第１導入経路の第１空間への開口部である第１開口部と第２導入経路の第１空間への開口部である第２開口部とは第１チャンバの同じ側に形成されている。

本発明装置は、分散部材を更に備える。分散部材は、少なくとも第２開口部を取り囲むように立設された筒状の部材である側壁と当該側壁の第２開口部とは反対側の端部を塞ぐように設けられた部材である底壁とによって構成される部材である。分散部材の側壁には分散部材の内側と外側とを連通する複数の孔である連通孔が形成されている。これにより、第２導入経路から分散部材の連通孔及び第１チャンバの第１空間を経由して第１導入経路へと排気を導くことができる。

更に、本発明装置においては、以下に列挙する要件Ａ及び要件Ｂを満足するように連通孔が構成されている。
（Ａ）分散部材の側壁の軸を含み且つ第１開口部の中心を通る平面である基準平面の一方側に位置する連通孔の開口面積の合計値と基準平面の他方側に位置する連通孔の開口面積の合計値とが等しい。
（Ｂ）複数の連通孔の開口面積の分布が基準平面に対して非対称である。

上記のように、本発明装置においては、第１チャンバの上流側に接続された第２導入経路の第１空間への開口部である第２開口部を取り囲むように配設された分散部材の側壁に形成された複数の連通孔が上述した要件Ａ及び要件Ｂを満足するように構成されている。これにより、排気に含まれる特定の物質を還元剤によって還元する還元触媒を含む排気浄化装置において還元剤と排気との混合を十分に促進することが可能な排気浄化装置を提供することができる。

本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の各実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。

本発明の第１実施態様に係る排気浄化装置（第１装置）の構成の一例を示す模式図である。 図１において破線によって囲まれている第１導入経路、第１チャンバ、第２導入経路及び還元剤添加部からなる部分の模式的な斜視図である。 図２に示した部分から第１チャンバの頂壁及び還元剤添加部を取り除いた状態を示す模式的な斜視図である。 図３に示した部分を太い実線によって示す方向から観察した状態を示す模式図である。 第１装置が備える分散部材の側壁に形成された連通孔の構成の１つの具体例を示す模式図である。 第１装置が備える分散部材の側壁に形成された連通孔の構成のもう１つの具体例を示す模式図である。 変形例１−１に係る第１装置が備える分散部材の側壁に形成された連通孔の構成の１つの具体例を示す模式図である。 変形例１−２に係る第１装置が備える分散部材の側壁に形成された連通孔の構成の１つの具体例を示す模式図である。 変形例１−３に係る第１装置が備える分散部材の側壁に形成された連通孔の構成の１つの具体例を示す模式図である。 本発明の第２実施態様に係る排気浄化装置（第２装置）が備える第１チャンバの構成の１つの具体例を示す模式図である。 変形例２−１に係る第２装置が備える第１チャンバの構成の１つの具体例を示す模式図である。 本発明の第３実施態様に係る排気浄化装置（第３装置）が備える偏向部材の構成の１つの具体例を示す模式図である。 本発明の第４実施態様に係る排気浄化装置（第４装置）の構成の１つの具体例を示す模式図である。 本発明の第５実施態様に係る排気浄化装置（第５装置）の構成の１つの具体例を示す模式図である。 第５装置の構成のもう１つの具体例を示す模式図である。 第５装置の構成の更にもう１つの具体例を示す模式図である。 変形例５−１に係る第５装置の構成の１つの具体例を示す模式図である。 変形例５−２に係る第５装置の構成の１つの具体例を示す模式図である。 本発明の第６実施態様に係る排気浄化装置（第６装置）が備える第１チャンバ及び第２浄化部の近傍の部分の構成の１つの具体例を示す模式的な斜視図である。 図１９に示した第６装置が備える第１チャンバ及び第２浄化部の近傍の部分の分散部材の軸を通る平面による模式的な断面図である。 本発明の第１実施例に係る排気浄化装置（第１実施例装置）の構成の一例を示す模式的な側面図である。 図２１に示した太い実線によって示す方向から第１実施例装置を観察した状態を示す模式図である。 第１実施例装置が備える第１チャンバの構成及び排気の流れを示す模式図である。 本発明の第２実施例に係る排気浄化装置（第２実施例装置）の構成の一例を示す模式的な側面図である。 図２４に示した太い実線によって示す方向から第２実施例装置を観察した状態を示す模式図である。 第２実施例装置が備える第１チャンバの構成及び排気の流れを示す模式図である。

《第１実施形態》
以下、図面を参照しながら本発明の第１実施形態に係る排気浄化装置（以降、「第１装置」と称呼される場合がある。）について説明する。

第１装置は、第１浄化部と、第１導入経路と、第１チャンバと、第２導入経路と、還元剤添加部と、を備える排気浄化装置である。第１浄化部は、内燃機関から排出される排気に含まれる特定の物質である第１物質を還元剤によって還元することにより排気を浄化する排気浄化ユニットとして還元触媒を含む。第１浄化部は、還元触媒以外の排気浄化ユニット（例えば、アンモニアスリップ触媒（ＡＳＣ：Ａｍｍｏｎｉａ Ｓｌｉｐ Ｃａｔａｌｙｓｔ）等）を更に含んでいてもよい。また、第１導入経路の下流側に還元触媒が配設され且つ還元触媒を含む各浄化ユニットの排気浄化機能に適合している限り、第１浄化部に含まれる還元触媒及び他の排気浄化ユニットは如何なる順序に配置されてもよい。更に、例えば第１浄化部における圧力損失の低減等を目的として、複数の還元触媒を排気の流れにおいて並列に配設してもよい。第１浄化部が還元触媒以外の排気浄化ユニットをも含む場合、複数の当該排気浄化ユニットを並列に配設してもよい。

第１導入経路は、排気が流れる経路である排気流路における第１浄化部の上流側に隣接して配設され且つ第１浄化部へと排気を導くように構成されている。第１導入経路の具体的な構成は、内燃機関から排出される排気を第１浄化部へと導くことが可能である限り、特に限定されない。具体的には、第１導入経路は、例えば鋼管等の管状部材（パイプ）によって構成されていてもよく、又はプレス成型された複数の部材を重ね合わせる製法（所謂「モナカ製法」）によって構成されていてもよい。或いは、第１装置を構成する他の構成部材の外壁又は内壁に取り付けられた板状及び／又は樋状の部材によって第１導入経路が構成されていてもよい。

更に、第１導入経路の圧力損失が過度に高まらない限りにおいて、第１導入経路の内部にラビリンス構造を設けることにより、第１導入経路における排気の行程（道のり）を長くしてもよい。或いは、第１導入経路の形状を、例えばＵ字状、Ｓ字状、Ｍ字状及び螺旋状からなる群より選ばれる少なくとも１つの形状とすることにより、第１導入経路における排気の行程（道のり）を長くしてもよい。尚、ここで言う「Ｕ字状」、「Ｓ字状」、「Ｍ字状」及び「螺旋状」なる文言は、これらの文字又は構造に必ずしも厳密に合致することを規定するものではなく、これらの文言によって表される形状に概ね合致していればよい。また、第１装置が備える第１導入経路がＵ字状、Ｓ字状、又はＭ字状の形状を有する場合であっても、第１導入経路の軸線は必ずしも１つの平面内に含まれる必要は無い。即ち、第１装置が備える第１導入経路の形状は二次元的であってもよく、或いは三次元的であってもよい。

第１チャンバは、排気流路における第１導入経路の上流側に隣接して配設され且つ第１導入経路と連通する内部空間である第１空間を画定する。第１チャンバの具体的な構成は、内燃機関から排出される排気を第２導入経路から第１導入経路へと第１空間を介して導くことが可能である限り、特に限定されない。

第２導入経路は、排気流路における第１チャンバの上流側に隣接して配設され且つ第１空間へと排気を導くように構成されている。第２導入経路の具体的な構成は、内燃機関から排出される排気を第１空間へと導くことが可能である限り、特に限定されない。具体的には、第２導入経路は、例えば鋼管等の管状部材（パイプ）によって構成されていてもよく、又はプレス成型された複数の部材を重ね合わせる製法（所謂「モナカ製法」）によって構成されていてもよい。或いは、第１装置を構成する他の構成部材の外壁又は内壁に取り付けられた板状及び／又は樋状の部材によって第２導入経路が構成されていてもよい。

還元剤添加部は、第１導入経路の内部に還元剤を添加するように構成されている。還元剤添加部の具体的な構成は、導入経路の内部に還元剤を添加することが可能である限り、特に限定されない。具体的には、還元剤添加部は、例えば液状の還元剤を導入経路の内部に噴射する噴射装置を備えることができる。典型的には、第１物質は窒素酸化物であり、還元剤は尿素を含み（例えば、尿素水等）、還元触媒は選択触媒還元脱硝装置（ＳＣＲ：Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｃａｔａｌｙｔｉｃ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）である。

また、第１導入経路の第１空間への開口部である第１開口部と第２導入経路の第１空間への開口部である第２開口部とは第１チャンバの同じ側に形成されている。但し、例えば第１装置が適用される内燃機関が搭載される装置若しくは設備（例えば、車両等）の構成及び／又は第１装置の構成等によっては、第１導入経路の第１空間への開口部である第１開口部と第２導入経路の第１空間への開口部である第２開口部とが第１チャンバの異なる側に形成されていてもよい場合がある。

第１装置は、分散部材を更に備える。分散部材は、少なくとも第２開口部を取り囲むように立設された筒状の部材である側壁と当該側壁の第２開口部とは反対側の端部を塞ぐように設けられた部材である底壁とによって構成される部材である。即ち、分散部材は、所謂「有底筒状」の形状を有する部材である。

分散部材の側壁は、第１装置を構成する他の構成部材とは別個の部材として形成された部材であってもよい。この場合、分散部材の側壁は、例えば、少なくとも第２開口部を取り囲むように、例えば溶接等の手段により、第１空間を画定する第１チャンバの隔壁の内面に立設される。或いは、分散部材の側壁は、第１装置を構成する他の構成部材と一体的に形成された部材であってもよい。この場合、分散部材の側壁は、例えば、第２導入経路を画定する部材の第１チャンバの内部（第１空間）へと突出した端部として形成された部材であってもよい。

分散部材の底壁は、第１装置を構成する他の構成部材とは別個の部材として形成された部材であってもよい。この場合、分散部材の底壁は、例えば、分散部材の側壁の第２開口部とは反対側の開口部を塞ぐように、例えば溶接等の手段によって、分散部材の側壁の第２開口部とは反対側の端部に取り付けることができる。或いは、分散部材の底壁は、第１装置を構成する他の構成部材と一体的に形成された部材であってもよい。この場合、分散部材の底壁は、例えば、第１空間を画定する第１チャンバの隔壁の一部であってもよい。換言すれば、分散部材の側壁の第２開口部とは反対側の端部が第１空間を画定する第１チャンバの隔壁に当接することによって塞がれていてもよい。

分散部材の側壁には分散部材の内側と外側とを連通する複数の孔である連通孔が形成されている。これにより、第２導入経路から分散部材の連通孔及び第１チャンバの第１空間を経由して第１導入経路へと排気を導くことができる。連通孔の形状及び大きさは、後述する要件Ａ及び要件Ｂを満足する限り、特に限定されない。連通孔は、例えば、分散部材の側壁の周方向に沿った帯状の形状を有していてもよい。この場合、個々の連通孔の開口面積は、帯状の形状の長さ（側壁の周方向における寸法）及び幅（側壁の軸方向における寸法）によって定まる。或いは、連通孔は、例えば、分散部材の側壁が無い部分として形成されていてもよい。この場合、個々の連通孔の開口面積は、側壁が無い部分の長さ（側壁の周方向における寸法）によって定まる。複数の連通孔の形状及び／又は大きさは、全て同じであってもよく、全て異なっていてもよく、或いは同じ形状及び／又は大きさを有する複数の連通孔と異なる形状及び／又は大きさを有する複数の連通孔とが混在していてもよい。

更に、第１装置においては、以下に列挙する要件Ａ及び要件Ｂを満足するように連通孔が構成されている。

（Ａ）分散部材の側壁の軸を含み且つ第１開口部の中心を通る平面である基準平面の一方側に位置する連通孔の開口面積の合計値と基準平面の他方側に位置する連通孔の開口面積の合計値とが等しい。尚、ここで言う「基準平面の一方側と他方側との間において連通孔の開口面積の合計値が等しい」とは、必ずしもこれらの合計値が完全に一致する場合に限定されることを意味するものではない。例えば、基準平面の一方側に位置する連通孔の開口面積の合計値及び基準平面の他方側に位置する連通孔の開口面積の合計値の両方が、これら両方の合計値の平均値の９０％以上であり且つ１１０％以下である範囲に入っていれば、これら両方の合計値が等しいとみなしてもよい。

上記により、基準平面の一方側に位置する連通孔から第１開口部へと流れる排気の総流量と基準平面の他方側に位置する連通孔から第１開口部へと流れる排気の総流量とが概ね等しくなる。その結果、基準平面の一方側と他方側との間における排気の流量の偏りを低減することができる。従って、前述した従来装置におけるように排気の旋回流を効果的に発生させることが却って困難となり噴射された尿素水と排気とを十分に混合させることが困難となる可能性を低減することができる。

（Ｂ）複数の連通孔の開口面積の分布が基準平面に対して非対称である。これにより、複数の連通孔の開口面積の分布が基準平面に対して対称である場合に比べて、基準平面の一方側と他方側との間において各々の連通孔から第１開口部までの排気の行程（道のり）に差が生ずる。その結果、第１開口部に流れ込む排気において旋回流が発生し易くなる。

以上のように、第１装置においては、上述した要件Ａ及び要件Ｂを満足するように連通孔が構成されるので、従来装置に比べて、第１開口部に流れ込む排気に旋回流をより確実に発生させることができる。従って、第１装置によれば、排気に含まれる特定の物質を還元剤によって還元する還元触媒を含む排気浄化装置において、還元剤と排気との混合を十分に促進することができる。

図１は、第１装置の構成の一例を示す模式図である。第１装置における排気の流れは白抜きの矢印によって示されている。更に、図２は、図１において破線によって囲まれている第１導入経路２０、第１チャンバ３０、第２導入経路４０及び還元剤添加部５０からなる部分の模式的な斜視図である。

第１装置１０１は、第１浄化部１０と、第１導入経路２０と、第１チャンバ３０と、第２導入経路４０と、還元剤添加部５０と、を備える排気浄化装置である。第１浄化部１０は、図示しない内燃機関から排出される排気に含まれる特定の物質である第１物質を還元剤によって還元することにより排気を浄化する還元触媒１１を含む。第１導入経路２０は、排気が流れる経路である排気流路における第１浄化部１０の上流側に隣接して配設され第１浄化部１０へと排気を導くように構成されている。第１チャンバ３０は、排気流路における第１導入経路２０の上流側に隣接して配設され且つ第１導入経路２０と連通する内部空間である第１空間を画定する。第２導入経路４０は、排気流路における第１チャンバ３０の上流側に隣接して配設され且つ第１空間へと排気を導くように構成されている。

図３は、図２に示した部分から第１チャンバ３０の頂壁３２及び還元剤添加部５０を取り除いた状態を示す模式的な斜視図である。図２及び図３に示すように、第１チャンバ３０は、排気流路における上流側に隣接して配設された第２導入経路４０及び下流側に隣接して配設された第１導入経路２０と連通する内部空間である第１空間３１を画定する容積体である。図３に示すように、第１導入経路２０の第１空間３１への開口部である第１開口部２１と第２導入経路４０の第１空間３１への開口部である第２開口部４１とは第１チャンバ３０の同じ側の隔壁に形成されている。

還元剤添加部５０は、第１空間３１を画定する第１チャンバ３０の頂壁３２の第１開口部２１に対向する位置に設けられ、第１導入経路２０の内部に還元剤を添加するように構成されている。尚、第１装置１０１に関する以下の説明においては、理解を容易にすることを目的として、第１物質が窒素酸化物（ＮＯｘ）であり、還元剤が尿素水であり、還元触媒が選択触媒還元脱硝装置（ＳＣＲ）である場合について述べる。

還元剤添加部５０は、第１導入経路２０の内部に還元剤としての尿素水を添加するように構成されている。典型的には、上述したように還元剤添加部５０が備える噴射装置（図示せず）によって尿素水が第１導入経路２０の内部に噴射され、尿素の熱分解によって還元剤であるＮＨ₃が生成される。

そして、第１浄化部１０に到達するまでの間に排気の熱によって尿素が熱分解されてＮＨ₃が生成され、第１浄化部１０に含まれる還元触媒としてのＳＣＲにおけるＮＯｘからＮ₂への還元反応における還元剤として消費される。従って、ＳＣＲによってＮＯｘを効果的に除去するためには、還元剤と排気とを十分に混合することが望ましい。

そこで、第１装置１０１は、分散部材６０を更に備える。分散部材６０は、少なくとも第２開口部４１を取り囲むように立設された筒状の部材である側壁６１と側壁６１の第２開口部４１とは反対側の端部を塞ぐように設けられた部材である底壁６２とによって構成される部材である。図２及び図３に例示する分散部材６０においては、第２導入経路４０を画定する部材の第１空間３１内に突出した端部として側壁６１が形成され、側壁６１の第２開口部４１とは反対側の端部が第１空間３１を画定する第１チャンバ３０の頂壁３２によって塞がれている。即ち、第１チャンバ３０の頂壁３２の一部が底壁６２として機能している。

側壁６１には分散部材６０の内側と外側とを連通する複数の孔である連通孔が形成されている。これにより、第２導入経路４０から分散部材６０の連通孔及び第１チャンバ３０の内部空間（第１空間３１）を経由して第１導入経路２０へと排気を導くことができる。但し、側壁６１に形成される連通孔については後に詳しく説明するので、図３においては連通孔が描かれずに省略されている。

更に、第１装置１０１においては、以下に列挙する要件Ａ及び要件Ｂを満足するように連通孔が構成されている。尚、以下の説明において言及される「分散部材の側壁の軸」、「第１開口部の中心」及び「基準平面」については、図４を参照されたい。図４は、図３に示した部分を太い実線によって示す方向から観察した状態を示す模式図である。但し、図４においても、図３と同様に、側壁６１に形成される連通孔は描かれずに省略されている。

（Ａ）分散部材６０の側壁６１の軸ＡＸ（側壁６１の中心Ｃ２を通り図４の紙面に垂直な直線）を含み且つ第１開口部２１の中心Ｃ１を通る平面である基準平面Ｐｓの一方側に位置する連通孔の開口面積の合計値と基準平面Ｐｓの他方側に位置する連通孔の開口面積の合計値とが等しい。
（Ｂ）複数の連通孔の開口面積の分布が基準平面Ｐｓに対して非対称である。

上述した要件Ａ及び要件Ｂを満足するように構成された連通孔の１つの具体例を図５に示す。尚、図５は、側壁６１の欠損部分の大きさ（対応する円弧の長さ）によって個々の連通孔の開口面積が表現されている点を除き、図４と同様の模式図である。但し、前述したように、連通孔の形状及び大きさは、上述した要件Ａ及び要件Ｂを満足する限り、特に限定されない。

先ず、図５に例示する分散部材６０の側壁６１においては、相対的に小さい開口面積を有する３つの連通孔６３Ｓが基準平面Ｐｓの一方側（図５の紙面に向かって左側）に形成され、相対的に大きい開口面積を有する１つの連通孔６３Ｌが基準平面Ｐｓの他方側（図５の紙面に向かって右側）に形成されている。基準平面Ｐｓの一方側に形成された３つの連通孔６３Ｓの開口面積の合計値と基準平面Ｐｓの他方側に形成された１つの連通孔６３Ｌの開口面積とが等しい（３×６３Ｓ＝１×６３Ｌ）。即ち、図５に例示する側壁６１に形成された連通孔６３Ｓ及び６３Ｌは、上述した要件Ａを満足している。

上記構成により、基準平面Ｐｓの一方側に位置する３つの連通孔６３Ｓから第１開口部２１へと流れる排気の総流量と基準平面Ｐｓの他方側に位置する１つの連通孔６３Ｌから第１開口部２１へと流れる排気の総流量とが概ね等しくなる。その結果、基準平面Ｐｓの一方側と他方側との間における排気の流量の偏りを低減することができる。従って、前述した従来装置におけるように排気の旋回流を効果的に発生させることが却って困難となり噴射された尿素水と排気とを十分に混合させることが困難となる可能性を低減することができる。

更に、基準平面Ｐｓの一方側に位置する３つの連通孔６３Ｓの配置と１つの基準平面Ｐｓの他方側に位置する１つの連通孔６３Ｌの配置とは、基準平面Ｐｓに対して非対称である。その結果、これらの連通孔６３Ｓ及び６３Ｌに対応する開口面積の分布が基準平面Ｐｓに対して非対称となっている。即ち、図５に例示する側壁６１に形成された連通孔は、上述した要件Ｂを満足している。

上記構成により、複数の連通孔の開口面積の分布が基準平面Ｐｓに対して対称である場合に比べて、基準平面Ｐｓの一方側と他方側との間において各々の連通孔から第１開口部２１までの排気の行程（道のり）に差が生ずる。その結果、第１開口部２１に流れ込む排気において旋回流が発生し易くなる。

ところで、図５に例示した分散部材６０の側壁６１においては、相対的に小さい開口面積を有する３つの連通孔６３Ｓが基準平面Ｐｓの一方側に形成され、相対的に大きい開口面積を有する１つの連通孔６３Ｌが基準平面Ｐｓの他方側に形成されている。しかしながら、前述したように、複数の連通孔の形状及び／又は大きさは、全て同じであってもよく、全て異なっていてもよく、或いは同じ形状及び／又は大きさを有する複数の連通孔と異なる形状及び／又は大きさを有する複数の連通孔とが混在していてもよい。

図６は、第１装置が備える分散部材の側壁に形成された連通孔の構成のもう１つの具体例を示す模式図である。図６に例示する分散部材６０の側壁６１においては、同じ開口面積を有する２つの連通孔６３Ｌが、基準平面Ｐｓの一方側（図６の紙面に向かって左側）及び他方側（図６の紙面に向かって右側）にそれぞれ形成されている。即ち、図６に例示する分散部材６０の側壁６１に形成されている４つの連通孔の全てが同じ開口面積を有している。従って、基準平面Ｐｓの一方側に形成された連通孔の開口面積の合計値と基準平面Ｐｓの他方側に形成された連通孔の開口面積の合計値とが等しい。更に、基準平面Ｐｓの一方側に位置する２つの連通孔６３Ｌの配置と基準平面Ｐｓの他方側に位置する２つの連通孔６３Ｌの配置とは基準平面Ｐｓに対して非対称である。その結果、これら４つの連通孔によって達成される開口面積の分布が基準平面Ｐｓに対して非対称となっている。即ち、図６に例示する側壁６１に形成された連通孔もまた、上述した要件Ａ及び要件Ｂを満足している。

上記構成により、図６に例示する分散部材６０の側壁６１に形成されている４つの連通孔の全てが同じ開口面積を有している場合においても、基準平面Ｐｓの一方側と他方側との間において各々の連通孔から第１開口部２１までの排気の行程（道のり）に差を生じさせることができる。その結果、第１開口部２１に流れ込む排気において旋回流が発生し易くなる。

以上のように、図５及び図６に例示したような連通孔が形成された分散部材を備える第１装置１０１においては、上述した要件Ａ及び要件Ｂを満足するように連通孔が構成されるので、従来装置に比べて、第１開口部に流れ込む排気に旋回流をより確実に発生させることができる。従って、第１装置１０１によれば、排気に含まれる特定の物質を還元剤によって還元する還元触媒を含む排気浄化装置において、還元剤と排気との混合を十分に促進することができる。

〈変形例１−１〉
ところで、本発明者によって得られた知見によれば、基準平面の一方側に位置する連通孔のうち最大の開口面積を有する連通孔と基準平面の他方側に位置する連通孔のうち最大の開口面積を有する連通孔とを側壁の軸を中心として対称な位置に配設することにより、第１開口部２１に流れ込む排気において旋回流が発生し易くなる。

そこで、変形例１−１に係る第１装置においては、分散部材の側壁の軸に直交する平面への垂直投影図において、基準平面の一方側に位置する連通孔のうち最大の開口面積を有する連通孔と、基準平面の他方側に位置する連通孔のうち最大の開口面積を有する連通孔とが、側壁の軸を対称中心とする点対称となる位置に形成されている。

図７は、変形例１−１に係る第１装置が備える分散部材の側壁に形成された連通孔の構成の１つの具体例を示す模式図である。図７に例示する分散部材６０の側壁６１においては、相対的に大きい開口面積を有する１つの連通孔６３Ｌ及び相対的に小さい開口面積を有する２つの連通孔６３Ｓが基準平面Ｐｓの一方側（図７の紙面に向かって左側）に形成されている。一方、基準平面Ｐｓの他方側（図７の紙面に向かって右側）には、相対的に大きい開口面積を有する１つの連通孔６３Ｌ及び中間的な大きさの開口面積を有する１つの連通孔６３Ｍが形成されている。

２つの連通孔６３Ｓの開口面積の合計値と１つの連通孔６３Ｍの開口面積とは等しい（２×６３Ｓ＝１×６３Ｍ）。従って、基準平面Ｐｓの一方側に形成された１つの連通孔６３Ｌ及び２つの連通孔６３Ｓの開口面積の合計値と基準平面Ｐｓの他方側に形成された１つの連通孔６３Ｌ及び１つの連通孔６３Ｍの開口面積の合計値とが等しい。更に、基準平面Ｐｓの一方側に位置する１つの連通孔６３Ｌ及び２つの連通孔６３Ｓの配置と基準平面Ｐｓの他方側に位置する１つの連通孔６３Ｌ及び１つの連通孔６３Ｍの配置とは基準平面Ｐｓに対して非対称である。その結果、これらの連通孔６３Ｌ、６３Ｍ及び６３Ｓによって達成される開口面積の分布が基準平面Ｐｓに対して非対称となっている。即ち、図７に例示する側壁６１に形成された連通孔もまた、上述した要件Ａ及び要件Ｂを満足している。

上記に加えて、図７に例示する側壁６１においては、基準平面Ｐｓの一方側に位置する連通孔のうち最大の開口面積を有する連通孔である連通孔６３Ｌと基準平面Ｐｓの他方側に位置する連通孔のうち最大の開口面積を有する連通孔である連通孔６３Ｌとが側壁６１の軸ＡＸを中心として対称な位置に配設されている。即ち、図７に例示する側壁６１においては、分散部材の側壁の軸に直交する平面への垂直投影図において、基準平面の一方側に位置する連通孔のうち最大の開口面積を有する連通孔と、基準平面の他方側に位置する連通孔のうち最大の開口面積を有する連通孔とが、側壁の軸を対称中心とする点対称となる位置に形成されている。

上記構成によれば、基準平面の一方側及び他方側にそれぞれ形成された２つの大きい連通孔が互いに離れた位置に配設される。このため、例えば、２つの大きい連通孔のうちの一方が第１開口部に近い位置に配設されても、他方は第１開口部から遠い位置に配設される。従って、前述した従来装置において生ずるような排気の流れにおける著しい偏りが生じ難い。また、これらの連通孔から第１開口部までの排気の行程（道のり）に大きい差が生ずる。その結果、上述したように、第１開口部に流れ込む排気において旋回流が更に発生し易くなる。

〈変形例１−２〉
変形例１−２に係る第１装置においては、上述したように、分散部材の側壁の軸に直交する平面への垂直投影図において、基準平面の一方側に位置する連通孔のうち最大の開口面積を有する連通孔と、基準平面の他方側に位置する連通孔のうち最大の開口面積を有する連通孔とが、側壁の軸を対称中心とする点対称となる位置に形成されている。しかしながら、第１装置において、最大の開口面積を有する連通孔のみならず、全ての連通孔が側壁の軸を中心として対称な位置に配設されていてもよい。

そこで、変形例１−２に係る第１装置は、分散部材の側壁の軸に直交する平面への垂直投影図において、全ての連通孔の開口面積の分布が分散部材の側壁の軸を対称中心とする点対称であるように構成されている。

図８は、変形例１−２に係る第１装置が備える分散部材の側壁に形成された連通孔の構成の１つの具体例を示す模式図である。図８に例示する分散部材６０の側壁６１においては、同じ開口面積を有する２つの連通孔６３Ｌが、基準平面Ｐｓの一方側（図８の紙面に向かって左側）及び他方側（図８の紙面に向かって右側）にそれぞれ形成されている。従って、基準平面Ｐｓの一方側に形成された連通孔の開口面積の合計値と基準平面Ｐｓの他方側に形成された連通孔の開口面積の合計値とが等しい。更に、基準平面Ｐｓの一方側に位置する２つの連通孔６３Ｌの配置と基準平面Ｐｓの他方側に位置する２つの連通孔６３Ｌの配置とは基準平面Ｐｓに対して非対称である。その結果、これら４つの連通孔によって達成される開口面積の分布が基準平面Ｐｓに対して非対称となっている。即ち、図８に例示する側壁６１に形成された連通孔もまた、上述した要件Ａ及び要件Ｂを満足している。

上記に加えて、図８に例示する側壁６１においては、側壁６１に形成された４つの連通孔６３Ｌが、側壁６１の軸ＡＸを中心として、隣接する連通孔６３Ｌとそれぞれ９０°離れた位置に均等に配設されている。即ち、図８に例示する側壁６１は、分散部材の側壁の軸に直交する平面への垂直投影図において、全ての連通孔の開口面積の分布が分散部材の側壁の軸を対称中心とする点対称であるように構成されている。

上記構成によれば、例えば、分散部材の側壁に形成された複数の連通孔のうちの何れかが第１開口部に近い位置に配設されても、他の連通孔は側壁の軸を挟んで上記連通孔に対向する位置及びその他の位置に配設される。従って、前述した従来装置において生ずるような排気の流れにおける著しい偏りが生じ難い。また、これらの連通孔から第１開口部までの排気の行程（道のり）に大きい差が生ずる。その結果、第１開口部に流れ込む排気において旋回流が更に発生し易くなる。

尚、図８に例示した変形例１−２に係る第１装置においては、上記のように全ての連通孔が同じ開口面積を有する。しかしながら、変形例１−２に係る第１装置においては、必ずしも全ての連通孔が同じ開口面積を有する必要は無く、例えば、後述する変形例１−３に係る第１装置におけるように、基準平面の一方側及び／又は他方側に形成された複数の連通孔が異なる開口面積を有していてもよく、或いは同じ形状及び／又は大きさを有する複数の連通孔と異なる形状及び／又は大きさを有する複数の連通孔とが混在していてもよい。

〈変形例１−３〉
上述したように、複数の連通孔の形状及び／又は大きさは、全て同じであってもよく、全て異なっていてもよく、或いは同じ形状及び／又は大きさを有する複数の連通孔と異なる形状及び／又は大きさを有する複数の連通孔とが混在していてもよい。

また、本発明者によって得られた知見によれば、基準平面の一方側又は他方側に形成された複数の連通孔の開口面積が異なる場合、それぞれの連通孔から第１空間へと流出する排気の流量に差が生ずるため旋回流が更に発生し易くなる。

そこで、変形例１−３に係る第１装置は、基準平面の一方側及び他方側の何れか一方又は両方において、異なる開口面積を有する複数の連通孔が形成されている、排気浄化装置である。

図９は、変形例１−３に係る第１装置が備える分散部材の側壁に形成された連通孔の構成の１つの具体例を示す模式図である。図９に例示する分散部材６０の側壁６１においては、相対的に大きい開口面積を有する１つの連通孔６３Ｌ、中間的な大きさの開口面積を有する１つの連通孔６３Ｍ及び相対的に小さい開口面積を有する１つの連通孔６３Ｓが、基準平面Ｐｓの一方側（図９の紙面に向かって左側）及び他方側（図９の紙面に向かって右側）にそれぞれ形成されている。従って、基準平面Ｐｓの一方側に形成された連通孔の開口面積の合計値と基準平面Ｐｓの他方側に形成された連通孔の開口面積の合計値とが等しい。

また、基準平面Ｐｓの一方側に位置する３つの連通孔６３Ｌ、６３Ｍ及び６３Ｓの配置と基準平面Ｐｓの他方側に位置する３つの連通孔６３Ｌ、６３Ｍ及び６３Ｓの配置とは基準平面Ｐｓに対して非対称である。その結果、これらの連通孔によって達成される開口面積の分布が基準平面Ｐｓに対して非対称となっている。即ち、図８に例示する側壁６１に形成された連通孔もまた、上述した要件Ａ及び要件Ｂを満足している。

上記に加えて、図９に例示する側壁６１においては、基準平面Ｐｓの一方側及び他方側にそれぞれ形成された３つの連通孔の開口面積が全て異なっている。即ち、図９に例示する側壁６１においては、基準平面の一方側及び他方側の両方において、異なる開口面積を有する複数の連通孔が形成されている。

上記構成によれば、上述したように、基準平面の一方側又は他方側に形成された複数の連通孔の開口面積が異なるので、それぞれの連通孔から第１空間へと流出する排気の流量に差が生ずるため、旋回流が更に発生し易くなる。

尚、図９に例示した側壁６１は、上記のように分散部材の側壁の軸に直交する平面への垂直投影図において、全ての連通孔の開口面積の分布が分散部材の側壁の軸を対称中心とする点対称であるように構成されている。即ち、図９に例示する変形例１−３に係る第１装置は、上述した変形例１−２に係る第１装置の技術的特徴をも備えている。しかしながら、このような技術的特徴は変形例１−３に係る第１装置の必須の構成要件ではなく、分散部材の側壁の軸を対称中心とする点対称な位置に連通孔が形成されていなくてもよい。

《第２実施形態》
以下、図面を参照しながら本発明の第２実施形態に係る排気浄化装置（以降、「第２装置」と称呼される場合がある。）について説明する。

以上説明してきたように、第１装置においては、上述した要件Ａ及び要件Ｂを満足するように分散部材の側壁に複数の連通孔が配置されている。これにより、排気に含まれる特定の物質を還元剤によって還元する還元触媒を含む排気浄化装置において、第１開口部に流れ込む排気において旋回流を容易且つ確実に発生させて、還元剤と排気との混合を十分に促進することができる。

ところで、本発明者によって得られた知見によれば、第１開口部に流れ込む排気における旋回流の発生し易さは、分散部材の側壁に形成される複数の連通孔の配置のみならず、第１空間における第２開口部から第１開口部へと至る排気の流路の構成によっても影響を受ける。

そこで、第２装置は、上述した第１装置であって、基準平面に直交する平面による第１領域の断面積の平均値が基準平面の一方側と基準平面の他方側とで異なるように構成されている排気浄化装置である。第１領域とは、第１平面と第２平面とによって挟まれ且つ分散部材の側壁及び第１開口部よりも外側に位置する第１空間の部分領域である。第１平面とは、第１開口部の中心を通り且つ基準平面に直交する平面である。第２平面とは、分散部材の側壁の軸を含み且つ基準平面に直交する平面である。

図１０は、第２装置が備える第１チャンバの構成の１つの具体例を示す模式図である。図１０においては、連通孔に付されるべき符号は省略されている。図１０に例示する第１チャンバ３０においては、基準平面Ｐｓの他方側（図１０の紙面に向かって右側）の側壁の第１平面Ｌ１と第２平面Ｌ２との間の領域に第１チャンバ３０の内側に向かって隆起している凸状の部分が形成されている（白抜きの矢印を参照）。一方、基準平面Ｐｓの一方側（図１０の紙面に向かって左側）の側壁には上記のような凸状の部分は形成されていない。

上記の結果、図１０に例示する第１チャンバ３０においては、基準平面Ｐｓの一方側（斜線が施されている側）と基準平面Ｐｓの他方側（斜線が施されていない側）との間において、第１空間３１における第２開口部４１から第１開口部２１へと至る排気の流路の構成に差異が生じている。具体的には、図１０に例示する第１チャンバ３０においては、第１領域（第１平面Ｌ１と第２平面Ｌ２とによって挟まれ且つ分散部材６０の側壁６１及び第１開口部２１よりも外側に位置する第１空間３１の部分領域）の基準平面Ｐｓに直交する平面による断面積の平均値が基準平面Ｐｓの一方側と他方側とで異なる。

上記構成により、基準平面Ｐｓの一方側と他方側との間において、側壁６１に形成された連通孔から第１空間３１へと流れ出た排気が第１開口部２１に到達するまでの排気の流れ方（例えば、流量、流速及び圧力等）にも差異が生ずる。上述したように、第１開口部２１に流れ込む排気における旋回流の発生し易さは当該差異によっても影響を受ける。

尚、第１開口部２１に流れ込む排気における旋回流の発生が上記差異によって促進又は抑制される程度は、第１空間３１における第２開口部４１から第１開口部２１へと至る排気の流路の構成と分散部材６０の側壁６１に形成される複数の連通孔の構成との組み合わせによって様々に変化する。第１空間３１における第２開口部４１から第１開口部２１へと至る排気の流路の構成と分散部材６０の側壁６１に形成される複数の連通孔の構成との好適な組み合わせは、例えば、これらの構成の種々の組み合わせについての実証実験及び／又はシミュレーション等の結果に基づいて、適宜選択することができる。

以上のように、図１０に例示したような構成を有する第１チャンバを備える第２装置においては、基準平面に直交する平面による第１領域の断面積の平均値が基準平面の一方側と基準平面の他方側とで異なる。第１開口部に流れ込む排気における旋回流の発生し易さは、分散部材の側壁に形成される複数の連通孔の配置のみならず、第１空間における第２開口部から第１開口部へと至る排気の流路の構成によっても影響を受ける。従って、第２装置によれば、第１空間における第２開口部から第１開口部へと至る排気の流路の構成と分散部材の側壁に形成される複数の連通孔の構成との組み合わせにより、第１開口部に流れ込む排気における旋回流の発生し易さを適宜調整することができる。

尚、第２装置に関する上記説明においては、上記のように、第１空間における第２開口部から第１開口部へと至る排気の流路の構成の基準平面の一方側と他方側との間における差異を表す指標として、基準平面に直交する平面による第１領域の断面積の平均値を採用した。しかしながら、当該平均値に代えて或いは当該平均値に加えて、基準平面に直交する平面による第１領域の断面積の最大値及び／又は最小値を上記指標として採用してもよい。

また、第２装置に関する上記説明においては、第１チャンバの側壁に第１チャンバの内側（第１空間側）に向かって隆起している凸状の部分を形成することにより、基準平面の一方側と他方側との間における排気の流路の構成の差異を生じさせた。しかしながら、このような構成の差異を生じさせる手段は、基準平面に直交する平面による第１領域の断面積の平均値、最大値及び／又は最小値を基準平面の一方側と他方側とで異なるものとすることが可能である限り、特に限定されない。

例えば、上記のような凸状の部分を第１チャンバの底壁及び／又は頂壁に形成してもよく、第１チャンバの底壁及び／又は頂壁に形成された凸状の部分と第１チャンバの側壁に形成された凸状の部分とを組み合わせてもよい。また、例えば板状の部材等を第１空間に設けて、第１空間に流れる排気の流れを部分的に妨げてもよい。

〈変形例２−１〉
更には、第１空間における第２開口部から第１開口部へと至る排気の流路の構成の基準平面の一方側と他方側との間における差異を表す指標として、上記以外の指標を採用してもよい。

例えば、変形例２−１に係る第２装置は、上述した第１装置であって、第３平面による第１空間の断面積が基準平面の一方側と基準平面の他方側とで異なるように構成されている排気浄化装置である。第３平面とは、第１開口部側において分散部材の側壁の外周面に接し且つ基準平面に直交する平面である。

図１１は、変形例２−１に係る第２装置が備える第１チャンバの構成の１つの具体例を示す模式図である。図１１においても、図１０と同様に、連通孔に付されるべき符号は省略されている。また、図１１に例示する第１チャンバ３０は、図１０に例示した第２装置が備える第１チャンバ３０と同様の構成を有する。しかしながら、変形例２−１に係る第２装置においては、第１チャンバ３０の内部空間である第１空間３１における第２開口部４１から第１開口部２１へと至る排気の流路の構成の基準平面Ｐｓの一方側と他方側との間における差異を表す指標として、第３平面Ｌ３による第１空間３１の断面積が採用される。上述したように、第３平面Ｌ３とは、第１開口部２１側において分散部材６０の側壁６１の外周面に接し且つ基準平面Ｐｓに直交する平面である。

図１１に例示する第１チャンバ３０における第３平面Ｌ３による第１空間３１の断面において、基準平面Ｐｓの一方側（図１１の紙面に向かって左上側）の部分の断面積Ｓ１の方が基準平面Ｐｓの他方側（図１１の紙面に向かって右下側）の部分の断面積Ｓ２よりも大きい（Ｓ１＞Ｓ２）。従って第１空間３１において第２開口部４１から第１開口部２１へと至る排気の流れもまた、基準平面Ｐｓの一方側と他方側とで異なる。その結果、基準平面Ｐｓの一方側と他方側との間における複数の連通孔の配置に起因する排気の流れの差異と上記断面積の違いに起因する排気の流れの差異とが相まって、第１開口部に流れ込む排気における旋回流の発生し易さが変化する。

上記のように、第３平面Ｌ３による第１空間３１の断面積を指標として採用する場合においても、上述した第２装置と同様に、第１空間における第２開口部から第１開口部へと至る排気の流路の構成と分散部材の側壁に形成される複数の連通孔の構成との組み合わせにより、第１開口部に流れ込む排気における旋回流の発生し易さを適宜調整することができる。

《第３実施形態》
以下、図面を参照しながら本発明の第３実施形態に係る排気浄化装置（以降、「第３装置」と称呼される場合がある。）について説明する。

以上説明してきたように、第１装置においては、上述した要件Ａ及び要件Ｂを満足するように分散部材の側壁に複数の連通孔が配置されている。これにより、排気に含まれる特定の物質を還元剤によって還元する還元触媒を含む排気浄化装置において、第１開口部に流れ込む排気において旋回流を容易且つ確実に発生させて、還元剤と排気との混合を十分に促進することができる。

また、第２装置においては、上記に加えて、第１空間における第２開口部から第１開口部へと至る排気の流路の構成を基準平面の一方側と他方側とで異なるように構成することにより、第１開口部に流れ込む排気における旋回流の発生し易さを適宜調整することができる。

更に、分散部材の側壁に形成された連通孔から第１空間へと流れ出る排気の流れを特定の方向へ導く部材を設けることによっても、第１開口部に流れ込む排気における旋回流の発生し易さを適宜調整することができる。

そこで、第３装置は、上述した第１装置及び第２装置を始めとする種々の実施形態の何れかに係る本発明装置であって、偏向部材を更に備える排気浄化装置である。偏向部材とは、分散部材の側壁に形成された複数の連通孔のうち少なくとも一部の連通孔から第１空間へと流れ出る排気の流れを特定の方向に導くように構成された部材である。

偏向部材の具体的な構成は、複数の連通孔のうち少なくとも一部の連通孔から第１空間へと流れ出る排気の流れを特定の方向に導くことが可能である限り、特に限定されない。このような偏向部材の具体例としては、例えば連通孔の周縁に設けられたルーバ及び連通孔の近傍に設けられた邪魔板等を挙げることができる。

図１２は、第３装置が備える偏向部材の構成の１つの具体例を示す模式図である。図１２に例示する第３装置は、図８に例示した変形例１−２に係る第１装置と同様の構成を有する連通孔を備えると共に、偏向部材を更に備える排気浄化装置である。図１２に示す例においては、４つの連通孔６３の各々について、分散部材６０の側壁６１の軸ＡＸを中心とする反時計回り方向側の周縁部にルーバ状の偏向部材６４が設けられている。側壁６１と偏向部材６４との接続箇所（連通孔の周縁部）における側壁６１の接線と偏向部材６４との間の角度は鋭角である。従って、個々の連通孔６３から第１空間３１へと流れ出る排気は、側壁６１の周囲の第１空間３１において時計回り方向側へと導かれる。

以上のように、第３装置が備える第１チャンバは偏向部材を更に備える。これにより、第３装置においては、複数の連通孔のうち少なくとも一部の連通孔から第１空間へと流れ出る排気の流れを特定の方向に導くことができる。個々の連通孔から第１空間へと流れ出る排気の流れが導かれる方向等は、偏向部材の構成（例えば、形状、大きさ、数及び配置等）によって適宜調整することができる。

尚、第１開口部に流れ込む排気における旋回流の発生が上記のような偏向部材によって促進又は抑制される程度は、偏向部材の構成と複数の連通孔の構成との組み合わせによって様々に変化する。また、上述した第２装置に該当する第３装置においては、第１開口部に流れ込む排気における旋回流の発生が偏向部材によって促進又は抑制される程度は、偏向部材の構成と複数の連通孔の構成と第１空間における第２開口部から第１開口部へと至る排気の流路の構成との組み合わせによって様々に変化する。これらの構成との好適な組み合わせは、例えば、これらの構成の種々の組み合わせについての実証実験及び／又はシミュレーション等の結果に基づいて、適宜選択することができる。

《第４実施形態》
以下、図面を参照しながら本発明の第４実施形態に係る排気浄化装置（以降、「第４装置」と称呼される場合がある。）について説明する。

前述したように、本発明装置が備える第１浄化部は、還元触媒以外の排気浄化ユニット（例えば、アンモニアスリップ触媒（ＡＳＣ）等）を更に含んでいてもよい。更に、本発明装置は、第１浄化部以外の浄化部を更に備えていてもよい。

そこで、第４装置は、上述した第１装置乃至第３装置を始めとする種々の実施形態の何れかに係る本発明装置であって、排気流路における第２導入経路の上流側に配設され排気を浄化する排気浄化ユニットを含む第２浄化部を更に備える排気浄化装置である。

第２浄化部は、第４装置が適用される内燃機関から排出される排気に含まれる物質の種類に応じて当該技術分野において使用される多種多様な排気浄化ユニットの中から選ばれる排気浄化ユニットを含むことができる。このような排気浄化ユニットの具体例としては、例えば、ディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ：Ｄｉｅｓｅｌ Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ Ｃａｔａｌｙｓｔ）及びＤＰＦ等を挙げることができる。

尚、各浄化ユニットの排気浄化機能に適合している限り、第４装置が備える第２浄化部に含まれる排気浄化ユニットは如何なる順序に配置されてもよい。例えば、ディーゼルエンジンに第４装置が適用される場合、第２導入経路の上流側に配設される第２浄化部にはＤＯＣ及びＤＰＦを設け、第１導入経路の下流側に配設される第１浄化部にはＳＣＲ及びＡＳＣを設けてもよい。更に、例えば第２浄化部における圧力損失の低減等を目的として、複数の排気浄化ユニットを排気の流れにおいて並列に配設してもよい。

図１３は、第４装置の構成の１つの具体例を示す模式図である。図４に例示する第４装置１０４は、図１に例示した第１装置１０１に対応し、第２導入経路４０の上流側に第２浄化部７０を更に備える点において第１装置１０１と異なっている。

上記のように、第４装置によれば、第４装置が適用される内燃機関から排出される排気に含まれる物質の種類に応じて、当該技術分野において使用される多種多様な排気浄化ユニットの中から選ばれる排気浄化ユニットを第２浄化部に含むことにより、排気浄化装置としての機能をより高めることができる。

《第５実施形態》
以下、図面を参照しながら本発明の第５実施形態に係る排気浄化装置（以降、「第５装置」と称呼される場合がある。）について説明する。

ところで、当業者に周知であるように触媒の活性は触媒の温度に大きく依存する。内燃機関から排出される排気の浄化に用いられる還元触媒を始めとする種々の排気浄化触媒においても、排気浄化性能を十分に発揮させるためには、それぞれの触媒の温度を触媒活性温度以上に維持することが重要である。また、例えば上述した尿素の熱分解によるＮＨ₃の生成等、対象となる物質の還元に還元剤を有効に使用する観点からは、触媒への排気の導入経路の温度もまた所定の温度以上に維持することが望ましい。

本発明装置が備える第１浄化部、第１導入経路、第１チャンバ及び第２導入経路（並びに本発明装置が第２浄化部を備える場合は第２浄化部）は内部に流れる排気によって加熱されるので、当該浄化部に含まれる排気浄化ユニットを構成する触媒及び導入経路もまた排気によって加熱される。しかしながら、本発明装置から周囲環境への放熱の程度によっては、このような排気による加熱のみによっては本発明装置を構成する触媒及び導入経路の温度を十分に高い温度に維持することが困難な場合がある。

そこで、第５装置は、上述した第１装置乃至第４装置を始めとする種々の実施形態の何れかに係る本発明装置であって、少なくとも第１浄化部、第１導入経路及び第２導入経路を内部に支持・収容すると共に排気の入口及び出口を有するケーシングを更に備える排気浄化装置である。第１浄化部、第１導入経路及び第２導入経路をケーシングの内部に支持するための構成は特に限定されず、例えばステー等の支持部材を介して第１浄化部、第１導入経路及び第２導入経路をケーシングの内壁に固定してもよい。或いは、ケーシングの内部が仕切板によって複数の領域に区切られている場合は、第１浄化部、第１導入経路及び第２導入経路を仕切板によってケーシングの内壁に固定してもよい。また、第５装置が第２浄化部を備える場合は、ケーシングの内部に第２浄化部が支持・収容されていてもよく、或いはケーシングの外部に第２浄化部が配置されていてもよい。

更に、第５装置は、内燃機関から排出される排気がケーシングの入口を介して第２導入経路へと導かれ、第１浄化部から排出される排気がケーシングの出口を介してケーシングから排出されるように構成されている。第５装置が第２浄化部を備え且つケーシングの内部に第２浄化部が支持・収容されている場合、内燃機関から排出される排気は、ケーシングの入口を介して第２浄化部へと導かれ、第２浄化部から排出される排気が第２導入経路、第１チャンバ及び第１導入経路を経由して第１浄化部へと導かれ、第１浄化部から排出される排気がケーシングの出口を介してケーシングから排出されるように構成される。

図１４は、第５装置の構成の１つの具体例を示す模式図である。図１４に示す第５装置１０５は、図１３に示した第４装置１０４に対応し、第１浄化部１０、第１導入経路２０、第１チャンバ３０、第２導入経路４０及び第２浄化部７０を内部に支持・収容すると共に排気の入口８１及び出口８２を有するケーシング８０を更に備える点において第４装置１０４と異なっている。第５装置１０５は、図示しない内燃機関から排出される排気が入口８１を介して第２浄化部７０へと導かれ、第２浄化部７０から排出される排気が第２導入経路４０、第１チャンバ３０及び第１導入経路２０を経由して第１浄化部１０へと導かれ、第１浄化部１０から排出される排気が出口８２を介してケーシング８０から排出されるように構成されている。

また、上述したように、第５装置が第２浄化部を備える場合であっても、ケーシングの外部に第２浄化部が配置されていてもよい。図１５に示す第５装置１０５ａは、図１４に示した第５装置１０５に対応し、第１浄化部１０、第１導入経路２０、第１チャンバ３０及び第２導入経路４０はケーシング８０の内部に支持・収容されている一方、第２浄化部７０はケーシング８０の外部に配置されている点において第５装置１０５と異なっている。更に、第１チャンバ３０もまた、ケーシング８０の内部及び外部の何れに配置されていてもよい。図１６に示す第５装置１０５ｂは、図１４に示した第５装置１０５に対応し、第１浄化部１０、第１導入経路２０、第２導入経路４０及び第２浄化部７０はケーシング８０の内部に支持・収容されている一方、第１チャンバ３０（及び還元剤添加部５０）はケーシング８０の外部に配置されている点において第５装置１０５と異なっている。

上記のように、第５装置においては、少なくとも第１浄化部、第１導入経路及び第２導入経路がケーシングの内部に支持・収容されている。従って、このようなケーシングを備えない本発明装置に比べて、少なくとも第１浄化部、第１導入経路及び第２導入経路については周囲環境への放熱が低減される。その結果、第１浄化部に含まれる還元触媒等の排気浄化ユニット及び導入経路の温度を十分に高い温度に維持することがより容易となり、排気浄化ユニットの排気浄化性能を高め、対象となる物質の還元に還元剤をより有効に使用することができる。また、第５装置が第２浄化部を備え且つケーシングの内部に第２浄化部が支持・収容されている場合は、第２浄化部についても同様の効果が達成される。

尚、図１４乃至図１６に示した第５装置１０５、１０５ａ及び１０５ｂはあくまでも例示を目的とするものであり、上述した第１装置乃至第４装置を始めとする種々の実施形態の何れかに係る本発明装置に上述したケーシングを更に設けることによって様々な第５装置を構成することができる。

〈変形例５−１〉
上述した第５装置においては、少なくとも第１浄化部、第１導入経路及び第２導入経路がケーシングの内部に支持・収容されているので、少なくとも第１浄化部、第１導入経路及び第２導入経路については周囲環境への放熱が低減され、排気からの受熱を有効に活用することができる。しかしながら、排気からの受熱をより有効に活用する観点からは、ケーシングを介する周囲環境への放熱を更に低減することが望ましい。

そこで、変形例５−１に係る第５装置は、上述した第５装置であって、少なくとも第１浄化部、第１導入経路及び第２導入経路とケーシングとの間の空間の少なくとも一部に断熱材が充填されている排気浄化装置である。

断熱材は、少なくとも第１浄化部、第１導入経路及び第２導入経路とケーシングとの間における熱伝導を妨げ且つ第５装置の使用環境及び使用条件（例えば、温度及び振動等）に耐え得るものである限り、特に限定されない。断熱材の具体例としては例えばグラスウール等を挙げることができる。また、少なくとも第１浄化部、第１導入経路及び第２導入経路とケーシングとの間の空間の全ての領域に断熱材が充填されていてもよい。或いは、例えば第１浄化部、第１導入経路及び第２導入経路をケーシングの内部に支持するための部材との干渉回避等を目的として、当該空間の一部に断熱材が充填されていない領域が存在してもよい。

また、変形例５−１に係る第５装置が第２浄化部を備え且つケーシングの内部に第２浄化部が支持・収容されている場合は、少なくとも第１浄化部、第１導入経路、第２導入経路及び第２浄化部とケーシングとの間の空間の少なくとも一部に断熱材が充填されていることが望ましい。当然のことながら、ケーシングを介する周囲環境への放熱を低減する観点からは、ケーシングの内部に収容される全ての構成部材とケーシングとの間の空間の全ての領域に断熱材が充填されていることが望ましい。従って、変形例５−１に係る第５装置においてケーシングの内部に第１チャンバが支持・収容されている場合は、第１チャンバとケーシングとの間の空間の少なくとも一部にも断熱材が充填されていることが望ましい。

図１７は、変形例５−１に係る第５装置の構成の１つの具体例を示す模式図である。図１７に示す第５装置１０５ｃは、図１４に示した第５装置１０５に対応し、第１浄化部１０、第１導入経路２０、第１チャンバ３０、第２導入経路４０及び第２浄化部７０とケーシング８０との間の空間に断熱材８３が充填されている点において第５装置１０５と異なっている。

上記のように、変形例５−１に係る第５装置においては、少なくとも第１浄化部、第１導入経路及び第２導入経路とケーシングとの間の空間の少なくとも一部に断熱材が充填されている。従って、当該空間に断熱材が充填されていない第５装置に比べて、ケーシングによる保温効果がより高く、ケーシングを介する周囲環境への放熱が更に低減される。その結果、第１浄化部に含まれる還元触媒等の排気浄化ユニット及び導入経路の温度を十分に高い温度に維持することが更に容易となり、より確実に、排気浄化ユニットの排気浄化性能を高め、対象となる物質の還元に還元剤をより有効に使用することができる。また、変形例５−１に係る第５装置が第２浄化部を備え且つケーシングの内部に第２浄化部が支持・収容され且つ第２浄化部とケーシングとの間の空間の少なくとも一部に断熱材が充填されている場合は、第２浄化部についても同様の効果が達成される。

〈変形例５−２〉
上述した第５装置及び変形例５−１に係る第５装置においては、それぞれケーシング及びケーシングと断熱材との組み合わせにより、周囲環境への放熱が低減され、これらの排気浄化装置が備える排気浄化ユニット及び導入経路が保温される。しかしながら、排気浄化ユニット及び導入経路の温度をより高い温度に維持する観点からは、これらの排気浄化装置から排出される排気の熱（排熱）を利用することが望ましい。

そこで、変形例５−２に係る第５装置は、上述した第５装置又は変形例５−１に係る第５装置であって、第１浄化部から排出される排気が第１浄化部、第１導入経路及び第２導入経路とケーシングとの間の空間の少なくとも一部に流れた後にケーシングの出口を介してケーシングから排出されるように構成されている排気浄化装置である。

また、変形例５−２に係る第５装置が第２浄化部を備え且つケーシングの内部に第２浄化部が支持・収容されている場合は、少なくとも第１浄化部、第１導入経路、第２導入経路及び第２浄化部とケーシングとの間の空間の少なくとも一部に第１浄化部から排出される排気が流れることが望ましい。当然のことながら、ケーシングを介する周囲環境への放熱を低減する観点からは、ケーシングの内部に収容される全ての構成部材とケーシングとの間の空間の全ての領域に断熱材が充填されていることが望ましい。従って、変形例５−１に係る第５装置においてケーシングの内部に第１チャンバが支持・収容されている場合は、第１チャンバとケーシングとの間の空間の少なくとも一部にも第１浄化部から排出される排気が流れることが望ましい。

また、上述した変形例５−１に係る第５装置におけるように、少なくとも第１浄化部、第１導入経路及び第２導入経路とケーシングとの間の空間の少なくとも一部に断熱材が充填されている場合は、少なくとも第１浄化部、第１導入経路、第２浄化部及び第２導入経路とケーシングとの間の空間の断熱材が充填されていない領域の少なくとも一部に第１浄化部から排出される排気が流れるようにしてもよい。

図１８は、変形例５−２に係る第５装置の構成の１つの具体例を示す模式図である。図１８に示す第５装置１０５ｄは、図１４に示した第５装置１０５に対応し、第１浄化部１０から排出される排気が、第１浄化部１０、第１導入経路２０、第１チャンバ３０、第２導入経路４０及び第２浄化部７０とケーシング８０との間の空間に排出され、当該排気が当該空間に流れた後に、出口８２から排出されるように構成されている点において第５装置１０５と異なっている。

尚、第１浄化部１０、第１導入経路２０、第１チャンバ３０、第２導入経路４０及び第２浄化部７０とケーシング８０との間の空間における圧力損失が過度に高まらない限りにおいて、ラビリンス構造を当該空間に設けることにより、第１浄化部１０から排出される排気が特定の領域に偏ること無く当該空間の全体に亘って均等に流れるようにしてもよい。或いは、ケーシングの内部が仕切板によって複数の領域に区切られている場合は、仕切板に貫通孔を形成して、これら複数の領域に排気が流れることができるようにしてもよい。

上記のように、変形例５−２に係る第５装置は、少なくとも第１浄化部から排出される排気が第１浄化部、第１導入経路及び第２導入経路とケーシングとの間の空間の少なくとも一部に流れた後にケーシングの出口を介してケーシングから排出されるように構成されている。第１浄化部から排出される排気は、内燃機関から排出された排気が変形例５−２に係る第５装置に導入されて、少なくとも第２導入経路、第１導入経路及び第１浄化部を通過した後に、第１浄化部から排出される。従って、第１浄化部から排出される排気の温度は、内燃機関から排出されて変形例５−２に係る第５装置に流入する排気の温度よりも低い。しかしながら、第１浄化部から排出される排気の温度は、変形例５−２に係る第５装置の周囲環境（例えば、大気等）の温度よりも高い。従って、第１浄化部から排出される排気を少なくとも第１浄化部から排出される排気が第１浄化部、第１導入経路及び第２導入経路とケーシングとの間の空間に流すことにより、当該空間に当該排気が流されない第５装置に比べて、ケーシングによる保温効果をより高めて、ケーシングを介する周囲環境への放熱を更に低減することができる。

《第６実施形態》
以下、図面を参照しながら本発明の第６実施形態に係る排気浄化装置（以降、「第６装置」と称呼される場合がある。）について説明する。

ところで、上述した第１装置乃至第５装置を始めとする種々の実施形態の何れかに係る本発明装置が備える排気浄化ユニットのタイプによっては、当該排気浄化ユニットを本発明装置から取り外して、例えば清掃及び／又は交換等のメンテナンス処理を行う必要が生ずる場合がある。従って、このようなタイプの排気浄化ユニットを本発明装置が備える場合は、本発明装置が適用される内燃機関が搭載される装置又は設備に本発明装置が稼働可能に装着された状態のまま、当該排気浄化ユニットを脱着することが可能であることが望ましい。

しかしながら、現実には、本発明装置が適用される内燃機関が搭載される装置又は設備に本発明装置が稼働可能に装着された状態のままで排気浄化ユニットを脱着することは困難である場合が多く、特に上述したようにケーシングを備える本発明装置においては尚更である。

そこで、第６装置は、上述した第１装置乃至第５装置を始めとする種々の実施形態の何れかに係る本発明装置であって、少なくとも１つの排気浄化ユニットが脱着ユニットとして構成されている排気浄化装置である。脱着ユニットとは、本発明装置が使用される他の装置又は設備に本発明装置が装着された状態のまま本発明装置から脱着することが可能に構成されている排気浄化ユニットである。

上記のような脱着ユニットとして構成される排気浄化ユニットは特に限定されないが、本発明装置のメンテナンスに要する労力及びコスト等を抑える観点からは、本発明装置から取り外してメンテナンス処理を行う必要が生ずる頻度が比較的高い排気浄化ユニットを脱着ユニットとして構成することが望ましい。このような排気浄化ユニットの典型例としては、例えばディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）を挙げることができる。ＤＰＦのタイプによっては、排気浄化装置からＤＰＦを取り外して内部に溜まった煤を取り除く必要がある場合がある。従って、このようなタイプのＤＰＦを本発明装置が備える場合は、本発明装置が使用される他の装置又は設備に本発明装置が装着された状態のままでＤＰＦを脱着することが可能であることが望ましい。

脱着ユニットの具体的な構成は、本発明装置が使用される他の装置又は設備（例えば、本発明装置が適用される内燃機関が搭載される車両等）に本発明装置が装着された状態のままで排気浄化ユニットを本発明装置から脱着することが可能である限り、特に限定されない。

図１９は、上記のような構成を有する第６装置が備える第１チャンバ及び第２浄化部の近傍の部分の構成の１つの具体例を示す模式的な斜視図である。図１９に例示する第６装置は、排気流路における第２導入経路４０の上流側に配設され排気を浄化する排気浄化ユニットを含む第２浄化部７０を備える。図１９に例示する構成においては、第２浄化部７０を保持するための保持ケース７１と第２導入経路４０とが一体的に形成されており、保持ケース７１の内部に第２浄化部７０に含まれる排気浄化ユニットであるディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）７２が収容されている。また、第１チャンバ３０の頂壁３２の第２浄化部７０に対向する領域にはカバー３３が設けられている。カバー３３は、図示しない分散部材の底壁６２を兼ねている。

図２０は、図１９に示した第６装置が備える第１チャンバ及び第２浄化部の近傍の部分の分散部材の軸を通る平面による模式的な断面図である。図２０に示すように、ＤＰＦ７２を収容しているＤＰＦケース７３が保持ケース７１としての第２導入経路４０の内部に摺動可能に挿入されている。保持ケース７１（第２導入経路４０）の下流側の端部は第１チャンバ３０の頂壁３２から外部へ突出しており、その周縁部にはフランジ４２が形成されている。また、ＤＰＦケース７３の下流側の端部にもフランジ７４が形成されている。第２浄化部７０を構成する排気浄化ユニットであるＤＰＦ７２を内部に収容しているＤＰＦケース７３を保持ケース７１に挿入し、カバー３３とＤＰＦケース７３のフランジ７４と保持ケース７１のフランジ４２とをボルトとナットとを螺合させて共締めとする。これにより、ＤＰＦ７２を含む第２浄化部７０を第６装置に強固且つ気密に組み込むことができる。一方、第６装置からＤＰＦ７２を取り外して清掃する場合は、上記と逆の手順にて、第６装置からＤＰＦ７２を取り出すことができる。

上記のようにして、図２０に例示した第６装置においては、第２浄化部７０に含まれる排気浄化ユニットであるディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）７２が脱着ユニットとして構成されている。即ち、第６装置によれば、本発明装置が適用される内燃機関が搭載される装置又は設備に本発明装置が稼働可能に装着された状態のまま、当該排気浄化ユニットを容易に脱着することができる。

以下、図面を参照しながら本発明の第１実施例に係る排気浄化装置（以降、「第１実施例装置」と称呼される場合がある。）について説明する。第１実施例装置は、排気流路における上流側から下流側に向かって、第２浄化部、第２導入経路、第１チャンバ、第１導入経路及び第１浄化部を備え、排気の流れを反転させる反転室として機能する第２チャンバが第１導入経路の途中に介装されている。また、第１実施例装置は第２浄化部、第２導入経路、第１導入経路及び第１浄化部を内部に支持・収容すると共に排気の入口及び出口を有するケーシングを更に備え、第１チャンバ及び第２チャンバはケーシングの外部に設けられている。

図２１は、第１実施例装置の構成の一例を示す模式的な側面図である。図２１に例示する第１実施例装置２０１においては、図示しない内燃機関から排出される排気がケーシング８０の入口８１を介してケーシング８０の内部に支持・収容されている第２浄化部、第２導入経路、第１導入経路及び第１浄化部へと導かれ、第１浄化部から排出される排気が出口８２を介してケーシング８０から排出される。

尚、上記のように第２浄化部、第２導入経路、第１導入経路及び第１浄化部はケーシング８０の内部に支持・収容されているので、第２浄化部、第２導入経路、第１導入経路及び第１浄化部は図２１には描かれていない。また、図２１においては、ケーシング８０の外部に設けられた第１チャンバ３０の内部に設けられている分散部材６０等の構成を図示することを目的として、第１チャンバ３０よりも図２１の紙面に向かって手前に位置する第２チャンバ及び第１チャンバ３０の図２１の紙面に向かって手前側の隔壁が省略されている。

図２２は、図２１に示した太い実線によって示す方向から第１実施例装置２０１を観察した状態を示す模式図である。但し、図２２においては、第１チャンバ３０及び第２チャンバ９０の内部の構成を図示することを目的として、第１チャンバ３０及び第２チャンバ９０の頂壁（図２２の紙面に向かって手前側の隔壁）が省略されている。また、図２２においては、前述した図４と同様に、側壁６１に形成された連通孔は描かれずに省略されている。

図２１及び図２２を参照すれば理解されるように、図示しない内燃機関から排出される排気は、ケーシング８０の入口８１を介して、第２浄化部７０へと導かれ、図示しない第２導入経路へと排出される。第２導入経路は第１チャンバ３０の内部に開口する第２開口部４１へと連通しており、上記排気は第２開口部４１から分散部材６０の側壁６１に形成された（図示しない）複数の連通孔を介して第１空間３１へと流れ込む。そして、上記排気は、第１チャンバ３０の内部に開口する第１開口部２１を介して図示しない第１導入経路へと排出される。

第１導入経路は第１開口部２１の下流側（図２１の紙面に向かって右側、図２２の紙面に向かって奥側）において逆方向に向かってＵ字状に屈曲しており、第２チャンバ９０の内部に開口する第３開口部９１へと連通しており、上記排気は第３開口部２２から第２チャンバ９０の内部において再びその流れを反転する。そして、第２チャンバ９０の内部に開口するもう１つの開口部である第４開口部９２へと流れ込み、第４開口部９２の下流側（図２１の紙面に向かって右側、図２２の紙面に向かって奥側）に配設された第１浄化部１０へと導かれ、排気に含まれる特定の物質である第１物質が還元剤によって還元されることにより排気が浄化される。尚、第１実施例装置２０１もまた、図１及び図２を参照しながら説明した第１装置と同様に、第１導入経路の内部に還元剤（尿素水）を添加（噴射）するように構成された還元剤添加部（図示せず）を備える。そして、第１浄化部１０に排気が到達する迄の行程において、排気との混合及び排気からの受熱による還元剤の熱分解が生ずる。更に、第１浄化部１０から排出される排気は、ケーシング８０の出口８２を介してケーシング８０から排出される。

次に、図２３は、第１実施例装置２０１が備える第１チャンバ３０の構成を示す模式図である。図２３に例示する分散部材６０の側壁６１においては、相対的に大きい開口面積を有する４つの連通孔６３Ｌ及び相対的に小さい開口面積を有する２つの連通孔６３Ｓの全てが、側壁６１の軸ＡＸに直交する平面への垂直投影図において軸ＡＸを対称中心とする点対称であるように構成されている。その結果、基準平面Ｐｓの一方側の開口面積の合計値と基準平面Ｐｓの他方側の開口面積とが等しく、これらの開口面積の分布が基準平面Ｐｓに対して非対称となっている。即ち、図２３に例示する側壁６１に形成された連通孔もまた、前述した要件Ａ及び要件Ｂを満足している。

上記に加え、図２３に例示する第１チャンバ３０においては、図１０を参照しながら説明した第２装置が備える第１チャンバ３０と同様に、基準平面Ｐｓの他方側（図２３の紙面に向かって右側）の側壁の第１平面Ｌ１と第２平面Ｌ２との間の領域に第１チャンバ３０の内側に向かって隆起している凸状の部分が形成されている（白抜きの矢印を参照）。一方、基準平面Ｐｓの一方側（図１０の紙面に向かって左側）の側壁には上記のような凸状の部分は形成されていない。その結果、図２３に例示する第１チャンバ３０においては、第１領域（第１平面Ｌ１と第２平面Ｌ２とによって挟まれ且つ分散部材６０の側壁６１及び第１開口部２１よりも外側に位置する第１空間３１の部分領域）の基準平面Ｐｓに直交する平面による断面積の平均値が基準平面Ｐｓの一方側と他方側とで異なる。

以上のように、第１実施例装置２０１においては、要件Ａを満足することにより、基準平面の一方側と他方側との間における排気の流量の過度な偏りを低減することができる。更に、要件Ｂを満足することにより、基準平面の一方側と他方側との間において各々の連通孔から第１開口部までの排気の行程（道のり）に差が生ずる。加えて、第１チャンバの側壁の基準平面の他方側の所定の領域に凸状の部分が形成されていることから、分散部材の側壁に形成された連通孔から第１空間へと流れ出た排気が第１開口部に到達するまでの排気の流れ方（例えば、流量、流速及び圧力等）もまた、基準平面の一方側と他方側とで異なる。

以上のような構成を有する第１実施例装置２０１が備える第１チャンバ３０の第１空間３１における排気の流れにつきコンピュータによるシミュレーションを行った結果を図２３における太い破線によって描かれた複数の矢印によって模式的に示す。図２３に示されているように、第１実施例装置２０１によれば、前述した従来装置において生ずるような排気の流れにおける著しい偏りを低減しつつ、第１開口部に流れ込む排気において旋回流を容易且つ確実に発生させることができる。その結果、第１実施例装置２０１によれば、排気に含まれる特定の物質を還元剤によって還元する還元触媒を含む排気浄化装置において還元剤と排気との混合を促進することができる。

以下、図面を参照しながら本発明の第２実施例に係る排気浄化装置（以降、「第２実施例装置」と称呼される場合がある。）について説明する。

図２４は、第２実施例装置の構成の一例を示す模式的な側面図である。図２４に例示する第２実施例装置２０２においては、図２０に例示した第６装置のように、図示しないディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）を収容しているＤＰＦケースが保持ケースとしての第２導入経路の内部に摺動可能に挿入されている。そして、図示しない保持ケース（第２導入経路）の下流側の端部は第１チャンバ３０の頂壁から外部へ突出しており、その周縁部にはフランジ４２が形成されている。また、ＤＰＦケースの下流側の端部にもフランジ７４が形成されている。図示しない第２浄化部を構成する排気浄化ユニットであるＤＰＦを内部に収容しているＤＰＦケースを保持ケースに挿入し、カバー３３とＤＰＦケースのフランジ７４と保持ケースのフランジ４２とをボルトとナットとを螺合させて共締めとする。これにより、ＤＰＦを含む第２浄化部が第２実施例装置２０２に強固且つ気密に組み込まれている。一方、第２実施例装置２０２からＤＰＦを取り外して例えば清掃等のメンテナンスを行う場合は、上記と逆の手順にて、第２実施例装置２０２からＤＰＦを取り出すことができる。上記のように、第２実施例装置２０２は、当該装置が使用される他の装置又は設備に当該装置が装着された状態のまま当該装置から脱着することが可能に構成されている排気浄化ユニットである脱着ユニットとしてＤＰＦが構成されている点において、上述した第１実施例装置２０１と異なる。

図２５は、図２４に示した太い実線によって示す方向から第２実施例装置２０２を観察した状態を示す模式図である。但し、前述した図２２と同様に、図２５においては、第１チャンバ３０及び第２チャンバ９０の内部の構成を図示することを目的として、上述したカバー３３、ＤＰＦケースのフランジ７４、保持ケースのフランジ４２、並びに第１チャンバ３０及び第２チャンバ９０の頂壁（図２５の紙面に向かって手前側の隔壁）が省略されている。また、図２５においては、前述した図４及び図２２と同様に、側壁６１に形成された連通孔は描かれずに省略されている。

次に、図２６は、第２実施例装置２０２が備える第１チャンバ３０の構成を示す模式図である。図２６に例示する分散部材６０の側壁６１においては、図８に例示した変形例１−２に係る第１装置と同様に、同じ開口面積を有する２つの連通孔６３Ｌが、基準平面Ｐｓの一方側（図２６の紙面に向かって左側）及び他方側（図２６の紙面に向かって右側）にそれぞれ形成されている。従って、基準平面Ｐｓの一方側に形成された連通孔の開口面積の合計値と基準平面Ｐｓの他方側に形成された連通孔の開口面積の合計値とが等しい。更に、基準平面Ｐｓの一方側に位置する２つの連通孔６３Ｌの配置と基準平面Ｐｓの他方側に位置する２つの連通孔６３Ｌの配置とは基準平面Ｐｓに対して非対称である。その結果、これら４つの連通孔によって達成される開口面積の分布が基準平面Ｐｓに対して非対称となっている。即ち、図２６に例示する側壁６１に形成された連通孔もまた、前述した要件Ａ及び要件Ｂを満足している。

上記に加えて、図２６に例示する側壁６１においては、側壁６１に形成された４つの連通孔６３Ｌが、側壁６１の軸ＡＸを中心として、隣接する連通孔６３Ｌとそれぞれ９０°離れた位置に均等に配設されている。即ち、図２６に例示する側壁６１は、分散部材の側壁の軸に直交する平面への垂直投影図において、全ての連通孔の開口面積の分布が分散部材の側壁の軸を対称中心とする点対称であるように構成されている。

上記のように、第２実施例装置２０２においては、脱着ユニットとしてＤＰＦが構成されており、且つ同じ開口面積を有する４つの連通孔が分散部材の側壁に点対称に形成されている。これらの点を除き、第２実施例装置２０２は、上述した第１実施例装置２０１と同様の構成を有する。

以上のように、第２実施例装置２０２においては、要件Ａを満足することにより、基準平面の一方側と他方側との間における排気の流量の過度な偏りを低減することができる。また、要件Ｂを満足することにより、基準平面の一方側と他方側との間において各々の連通孔から第１開口部までの排気の行程（道のり）に差が生ずる。更に、同じ開口面積を有する４つの連通孔が分散部材の側壁に点対称に形成されている。加えて、第１チャンバの側壁の基準平面の他方側の所定の領域に凸状の部分が形成されていることから、分散部材の側壁に形成された連通孔から第１空間へと流れ出た排気が第１開口部に到達するまでの排気の流れ方（例えば、流量、流速及び圧力等）もまた、基準平面の一方側と他方側とで異なる。

以上のような構成を有する第２実施例装置２０２が備える第１チャンバ３０の第１空間３１における排気の流れにつきコンピュータによるシミュレーションを行った結果を図２６における太い破線によって描かれた複数の矢印によって模式的に示す。図２６に示されているように、第２実施例装置２０２によっても、前述した従来装置において生ずるような排気の流れにおける著しい偏りを低減しつつ、第１開口部に流れ込む排気において旋回流を容易且つ確実に発生させることができる。その結果、第２実施例装置２０２によれば、排気に含まれる特定の物質を還元剤によって還元する還元触媒を含む排気浄化装置において還元剤と排気との混合を促進することができる。

また、第２実施例装置２０２においては、脱着ユニットとしてＤＰＦが構成されているので、第２実施例装置２０２が適用される内燃機関が搭載される装置又は設備に第２実施例装置２０２が稼働可能に装着された状態のまま、ＤＰＦを脱着することが可能である。従って、第２実施例装置２０２によれば、例えばＤＰＦの清掃及び／又は交換等のメンテナンス処理をより容易に行うことができる。

以上、本発明を説明することを目的として、特定の構成を有する幾つかの実施形態及びそれらの変形例並びに実施例及びそれらの変形例につき、時に添付図面を参照しながら説明してきたが、本発明の範囲は、これらの例示的な実施形態及びそれらの変形例並びに実施例及びそれらの変形例に限定されると解釈されるべきではなく、特許請求の範囲及び明細書に記載された事項の範囲内で、適宜修正を加えることが可能であることは言うまでも無い。

１０…第１浄化部、１１…還元触媒（ＳＣＲ）、２０…第１導入経路、２１…第１開口部、３０…第１チャンバ、３１…第１空間、３２…頂壁、３３…カバー、４０…第２導入経路、４１…第２開口部、４２…保持ケース（第２導入経路）のフランジ、５０…還元剤添加部（噴射装置）、６０…分散部材、６１…側壁、６２…底壁、６３，６３Ｌ，６３Ｍ，６３Ｓ…連通孔、６４…偏向部材、７０…第２浄化部、７１…保持ケース、７２…ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）、７３…ＤＰＦケース、７４…ＤＰＦケースのフランジ、８０…ケーシング、８１…入口、８２…出口、８３…断熱材、９０…第２チャンバ、９１…第３開口部、９２…第４開口部、１０１，１０４，１０５，１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄ，２０１，２０２…排気浄化装置、ＡＸ…分散部材の側壁の軸、Ｃ１…第１開口部の中心、Ｃ２…第２開口部の中心、Ｌ１…第１平面、Ｌ２…第２平面、並びにＰｓ…基準平面、

Claims (15)

1. 内燃機関から排出される排気に含まれる特定の物質である第１物質を還元剤によって還元することにより前記排気を浄化する排気浄化ユニットとして還元触媒を含む第１浄化部と、
   前記排気が流れる経路である排気流路における前記第１浄化部の上流側に隣接して配設され且つ前記第１浄化部へと前記排気を導くように構成された第１導入経路と、
   前記排気流路における前記第１導入経路の上流側に隣接して配設され且つ前記第１導入経路と連通する内部空間である第１空間を画定する第１チャンバと、
   前記排気流路における前記第１チャンバの上流側に隣接して配設され且つ前記第１空間へと前記排気を導くように構成された第２導入経路と、
   前記第１導入経路の内部に前記還元剤を添加するように構成された還元剤添加部と、
   を備え、
   前記第１導入経路の前記第１空間への開口部である第１開口部と前記第２導入経路の前記第１空間への開口部である第２開口部とは前記第１チャンバの同じ側に形成されており、
   少なくとも前記第２開口部を取り囲むように立設された筒状の部材である側壁と当該側壁の前記第２開口部とは反対側の端部を塞ぐように設けられた部材である底壁とによって構成される部材である分散部材を更に備え、
   前記分散部材の内側と外側とを連通する複数の孔である連通孔が前記分散部材の前記側壁に形成されており、
   前記第２導入経路から前記分散部材の前記連通孔及び前記第１チャンバの前記第１空間を経由して前記第１導入経路へと前記排気を導くように構成されている、
   排気浄化装置であって、
   前記分散部材の前記側壁の軸を含み且つ前記第１開口部の中心を通る平面である基準平面の一方側に位置する前記連通孔の開口面積の合計値と前記基準平面の他方側に位置する前記連通孔の開口面積の合計値とが等しく、
   複数の前記連通孔の開口面積の分布が前記基準平面に対して非対称である、
   ように構成されている、排気浄化装置。
2. 請求項１に記載された排気浄化装置であって、
   前記分散部材の前記側壁の軸に直交する平面への垂直投影図において、前記基準平面の一方側に位置する前記連通孔のうち最大の開口面積を有する前記連通孔と、前記基準平面の他方側に位置する前記連通孔のうち最大の開口面積を有する前記連通孔とが、前記側壁の軸を対称中心とする点対称となる位置に形成されている、
   排気浄化装置。
3. 請求項２に記載された排気浄化装置であって、
   前記分散部材の前記側壁の軸に直交する平面への垂直投影図において、全ての前記連通孔の開口面積の分布が前記分散部材の前記側壁の軸を対称中心とする点対称である、
   ように構成されている、排気浄化装置。
4. 請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載された排気浄化装置であって、
   前記基準平面の一方側及び他方側の何れか一方又は両方において、異なる開口面積を有する複数の前記連通孔が形成されている、
   排気浄化装置。
5. 請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載された排気浄化装置であって、
   前記第１開口部の中心を通り且つ前記基準平面に直交する平面である第１平面と前記分散部材の前記側壁の軸を含み且つ前記基準平面に直交する平面である第２平面とによって挟まれ且つ前記分散部材の前記側壁及び前記第１開口部よりも外側に位置する前記第１空間の部分領域である第１領域の前記基準平面に直交する平面による断面積の平均値、最大値及び／又は最小値が、前記基準平面の一方側と前記基準平面の他方側とで異なる、
   ように構成されている、排気浄化装置。
6. 請求項５に記載された排気浄化装置であって、
   前記第１開口部側において前記分散部材の前記側壁の外周面に接し且つ前記基準平面に直交する平面である第３平面による前記第１空間の断面積が、前記基準平面の一方側と前記基準平面の他方側とで異なる、
   ように構成されている、排気浄化装置。
7. 請求項５又は請求項６に記載された排気浄化装置であって、
   前記基準平面の一方側及び他方側の何れか一方又は両方において前記第１チャンバの側壁から内側に向かって隆起している凸状の部分が形成されている、
   排気浄化装置。
8. 請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載された排気浄化装置であって、
   複数の前記連通孔のうち少なくとも一部の連通孔から前記第１空間へと流れ出る前記排気の流れを特定の方向に導くように構成された部材である偏向部材を更に備える、
   排気浄化装置。
9. 請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載された排気浄化装置であって、
   前記排気流路における前記第２導入経路の上流側に配設され前記排気を浄化する排気浄化ユニットを含む第２浄化部を更に備える、
   排気浄化装置。
10. 請求項１乃至請求項９の何れか１項に記載された排気浄化装置であって、
    少なくとも前記第１浄化部、前記第１導入経路及び前記第２導入経路を内部に支持・収容すると共に前記排気の入口及び出口を有するケーシングを更に備え、
    前記内燃機関から排出される前記排気が前記入口を介して前記第２導入経路へと導かれ、前記第１浄化部から排出される前記排気が前記出口を介して前記ケーシングから排出されるように構成されている、
    排気浄化装置。
11. 請求項１０に記載された排気浄化装置であって、
    少なくとも前記第１浄化部、前記第１導入経路、前記第１チャンバ及び前記第２導入経路と前記ケーシングとの間の空間の少なくとも一部に断熱材が充填されている、
    排気浄化装置。
12. 請求項１０又は請求項１１に記載された排気浄化装置であって、
    前記第１浄化部から排出される前記排気が前記第１浄化部、前記第１導入経路、前記第１チャンバ及び前記第２導入経路と前記ケーシングとの間の空間の少なくとも一部に流れた後に前記出口を介して前記ケーシングから排出されるように構成されている、
    排気浄化装置。
13. 請求項１乃至請求項１２の何れか１項に記載された排気浄化装置であって、
    少なくとも１つの前記排気浄化ユニットが、前記排気浄化装置が使用される他の装置又は設備に前記排気浄化装置が装着された状態のまま前記排気浄化装置から脱着することが可能な前記排気浄化ユニットである脱着ユニットとして構成されている、
    排気浄化装置。
14. 請求項１３に記載された排気浄化装置であって、
    前記排気流路における前記第２導入経路の上流側に配設され前記排気を浄化する排気浄化ユニットを含む第２浄化部を更に備え、
    前記脱着ユニットは、前記第２浄化部に含まれる前記排気浄化ユニットであるディーゼルパティキュレートフィルタである、
    排気浄化装置。
15. 請求項１乃至請求項１４の何れか１項に記載された排気浄化装置であって、
    前記第１物質は窒素酸化物であり、
    前記還元剤は尿素を含み、
    前記還元触媒は選択触媒還元脱硝装置である、
    排気浄化装置。

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