JP7145307B1 - 排気ガス処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の触媒部を備える排気ガス処理装置のスペース効率を向上させる。【解決手段】エンジンから排出される排気ガスを処理する排気ガス処理装置２０１は、エンジンから排出される排気ガスが流入する排気ガス流入開口部と、排気ガス流入開口部から流入した排気ガスを下流に導く排気ガス流出開口部と、を有するコンテナ２１０と、コンテナ２１０内にコンテナ２１０の内壁面との間に空間をあけて設けられる第１触媒部（第１ＴＷＣ，第２ＴＷＣ２５１，及びＧＰＦ２７１）と、コンテナ２１０内に内壁面との間に空間をあけて設けられ、コンテナ２１０内にて第１触媒部と隣接して設けられる第２触媒部（ＧＯＣ２９１）と、を備える。【選択図】図２６

Description

本発明は、排気ガス処理装置に関する。

特許文献１には、複数の触媒担体（触媒部）が直列に配置されるタンデム型の触媒コンバータが開示されている。

特開２００９－１２７６０４号公報

しかしながら、特許文献１の触媒コンバータでは、複数の触媒担体が直列に配置されるので、触媒担体の数が増えると全長が長くなり、スペース効率が悪くなるおそれがある。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、複数の触媒部を備える排気ガス処理装置のスペース効率を向上させることを目的とする。

本発明のある態様によれば、エンジンから排出される排気ガスを処理する排気ガス処理装置は、前記エンジンから排出される排気ガスが流入する流入口と、前記流入口から流入した排気ガスを下流に導く流出口と、を有するコンテナと、前記コンテナ内に前記コンテナの内壁面との間に空間をあけて設けられる第１触媒部と、前記コンテナ内に前記内壁面との間に空間をあけて設けられ、前記コンテナ内にて前記第１触媒部と隣接して設けられる第２触媒部と、を備え、前記第１触媒部は、前記流入口から流入する排気ガスが導かれる第１触媒担体と、前記第１触媒担体を通過した排気ガスが流入する第２触媒担体と、前記第２触媒担体を通過した排気ガスが流入する第３触媒担体と、を有し、前記第２触媒部は、前記第３触媒担体を通過した排気ガスが流入する第４触媒担体を有し、前記流出口からは、前記第４触媒担体を通過した排気ガスが排出され、前記コンテナの前記内壁面と前記第１触媒部及び前記第２触媒部との間の前記空間には、前記第２触媒部を通過した排気ガスが導かれる。

上記態様によれば、第１触媒部と第２触媒部とが隣接してコンテナ内に集中的に設けられるので、スペース効率を向上させることができる。

図１は、本発明の参考例に係る排気ガス処理装置の斜視図である。 図２は、排気ガス処理装置の正面図である。 図３は、排気ガス処理装置の断面概要図である。 図４は、ヒータを第２方向に見たときの電極の配置可能範囲について説明する概念図であり、図２のＩＶ－ＩＶ断面に相当する図である。 図５は、マニホールドとヒータを収容するケースとについて説明する斜視図である。 図６は、図５におけるＶＩ－ＶＩ断面図である。 図７は、図５におけるＶＩＩ－ＶＩＩ断面図である。 図８は、図５におけるＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ断面図である。 図９は、マニホールドとヒータを収容するケースとについて説明する図５とは別の角度から見た斜視図である。 図１０は、図９におけるＸ－Ｘ断面図である。 図１１は、図９におけるＸＩ－ＸＩ断面図である。 図１２は、マニホールドとヒータを収容するケースとの溶接について説明する断面概要図である。 図１３Ａは、図２におけるＸＩＩＩＡ部の拡大斜視図である。 図１３Ｂは、図１３Ａの変形例について説明する拡大斜視図である。 図１４は、マニホールドの変形例について説明する正面図である。 図１５Ａは、マニホールドとヒータを収容するケースとの接合部の変形例について説明する図である。 図１５Ｂは、マニホールドとヒータを収容するケースとの接合部の他の変形例について説明する図である。 図１６は、排気ガス処理装置の制御ブロック図である。 図１７は、エンジン始動時における二次エア供給制御のフローチャートである。 図１８は、二次エア供給制御について説明するタイミングチャートである。 図１９は、ヒータの制御のフローチャートである。 図２０は、本発明の他の実施形態に係る排気ガス処理装置を断面で示す構成図である。 図２１は、本発明の他の実施形態の第１の変形例に係る排気ガス処理装置を断面で示す構成図である。 図２２は、本発明の他の実施形態の第２の変形例に係る排気ガス処理装置を断面で示す構成図である。 図２３は、本発明の第１の実施形態に係る排気ガス処理装置の斜視図である。 図２４は、排気ガス処理装置の正面図である。 図２５は、排気ガス処理装置の左側面図である。 図２６は、図２５におけるＸＸＶＩ－ＸＸＶＩ断面図である。 図２７は、図２４におけるＸＸＶＩＩ－ＸＸＶＩＩ断面図である。 図２８は、本発明の第１の実施形態の第１の変形例に係る排気ガス処理装置について説明する正面の断面図である。 図２９は、本発明の第１の実施形態の第１の変形例に係る排気ガス処理装置について説明する側面の断面図である。 図３０は、本発明の第１の実施形態の第２の変形例に係る排気ガス処理装置について説明する排気ガス処理装置の正面図である。 図３１は、本発明の第１の実施形態の第３の変形例に係る排気ガス処理装置について説明する排気ガス処理装置の正面の断面図である。 図３２は、本発明の第２の実施形態に係る排気ガス処理装置の斜視図である。 図３３は、排気ガス処理装置の正面図である。 図３４は、排気ガス処理装置の左側面図である。 図３５は、排気ガス処理装置の右側面図である。 図３６は、排気ガス処理装置における排気ガスの流れについて説明する概念図である。 図３７は、本発明の第２の実施形態の第１の変形例に係る排気ガス処理装置における排気ガスの流れについて説明する概念図である。 図３８は、本発明の第２の実施形態の第２の変形例に係る排気ガス処理装置について説明する構成図である。

以下、添付図面を参照して、参考例及び本発明の実施形態について説明する。

（参考例）
以下、図１から図１８を参照して、本発明の参考例に係る排気ガス処理装置１について説明する。

まず、図１から図３を参照して、排気ガス処理装置１の全体構成について説明する。図１は、排気ガス処理装置１の斜視図である。図２は、排気ガス処理装置１の正面図である。図３は、排気ガス処理装置１の断面概要図である。

排気ガス処理装置１は、車両に搭載され、エンジン（図示省略）から排出される排気ガスＧを処理するものである。本参考例では、小型で優れた排気ガス浄化性能を有する触媒コンバータとしての排気ガス処理装置１の構造例を示す。具体的には、排気ガス処理装置１は、排気ガスＧに含まれる炭化水素や一酸化炭素を酸化させて二酸化炭素と水分にするとともに、窒素酸化物の還元、微小粒子状物質の除去を行い、排気ガスＧを浄化する。

図１及び図２に示すように、排気ガス処理装置１は、マニホールドとしての第１流路部材１０と、第１ケース２０と、第２ケース３０と、第３ケース４０と、第２流路部材５０と、を備える。本参考例では、第１ケース２０と第２ケース３０と第３ケース４０とが、ケースに該当する。図３に示すように、排気ガス処理装置１は、ＥＨＣ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｈｅａｔｅｄ Ｃａｔａｌｙｓｔ：電気加熱触媒）２１と、第１触媒担体としてのＴＷＣ（Ｔｈｒｅｅ－Ｗａｙ Ｃａｔａｌｙｓｔ：三元触媒）２５と、第２触媒担体としてのＧＰＦ（Ｇａｓｏｌｉｎｅ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｆｉｌｔｅｒ：ガソリン・パティキュレート・フィルタ）４１と、を備える。

図１及び図２に示すように、第１流路部材１０は、入口側フランジ１１と、第１部材１２と、第２部材１３と、重複部分１４と、を有する。図３に示すように、第１流路部材１０は、排気ガスＧが流入する流入口としての入口側開口部１０ａと、排気ガスＧが流出する流出口としての出口側開口部１０ｂと、を有する。第１流路部材１０には、二次エア制御ユニット８０が設けられる。

図１及び図２に示すように、入口側フランジ１１は、排気タービン（図示省略）の排気出口部に接続される。入口側フランジ１１は、第１流路部材１０から第１ケース２０の径方向に突出して設けられる。入口側フランジ１１の突出端部には、入口側開口部１０ａが設けられる。入口側フランジ１１は、円筒状に形成され、滑らかな曲面状に形成されて排気ガスＧの流れ方向に沿って徐々に径が縮小する。入口側フランジ１１が滑らかな曲面状に形成されることで、第１流路部材１０に導かれる排気ガスＧの流れが改善される。

第１部材１２は、排気ガスＧの流れの内周側に設けられる。第２部材１３は、排気ガスＧの流れの外周側に設けられる。第１部材１２と第２部材１３とは重複部分１４にて重複し、この重複部分１４が溶接されることで一体になる。

重複部分１４は、入口側開口部１０ａから流入する排気ガスＧが直線的に進行した場合の進行方向と直交する位置に各々設けられる。

図３に示すように、入口側開口部１０ａからは、エンジンから排出され第１方向Ｐに流れる排気ガスＧが流入する。出口側開口部１０ｂからは、第１方向Ｐと交差する第２方向Ｑに流れるように排気ガスＧが下流に導かれる。第１流路部材１０は、第１方向Ｐから第２方向Ｑに排気ガスＧの進行方向を変える。本参考例では、第１流路部材１０は、第１ケース２０の径方向から第１方向Ｐに流れる排気ガスＧを略直角に方向転換させ、第１ケース２０の中心軸方向の第２方向Ｑに沿った流れに変えている。

第１流路部材１０は、第１ケース２０のうち入口側開口部２０ａに近接している一部に対して排気ガスＧの進行方向を滑らかに変えるように曲面状に接続される曲面部１５を有する。

第１流路部材１０は、入口側開口部１０ａから流入する排気ガスＧが直線的に進行した場合の進行方向に沿って徐々に流路面積を小さくするように出口側開口部１０ｂに向かって突出する突出部１７を有する。突出部１７が設けられることで、後述する対向壁部２６Ａに排気ガスＧが流れにくくなるので、対向壁部２６Ａの近傍にＥＨＣ２１の電極２４を配置することができるようになる。電極２４を配置可能な電極配置可能範囲２６Ｅについては、図４を参照しながら、後で詳細に説明する。

第１流路部材１０は、突出部１７よりも排気ガスＧ流れ方向の上流に設けられて排気ガスＧの流路面積を拡張する拡張部１８を有する。拡張部１８が設けられることで、第１流路部材１０内における排気ガスＧの流れが改善される。

二次エア制御ユニット８０は、エンジンが作動しておらず排気ガスＧが流れていないときに、第１流路部材１０内に空気（二次エア）を供給する。二次エア制御ユニット８０は、第１流路部材１０の突出部１７に設けられる。二次エア制御ユニット８０は、ＥＨＣ２１に向かって空気を供給（噴射）する。二次エア制御ユニット８０は、供給する空気の流量［ｋｇ／ｈ］を調整可能である。二次エア制御ユニット８０によって供給された空気は、ＥＨＣ２１によって加熱されてＴＷＣ２５に導かれる。これにより、排気ガスＧが流れていないときにもＴＷＣ２５を加熱することができる。

図１及び図２に示すように、第１ケース２０は、円筒状に形成される。図３に示すように、第１ケース２０は、排気ガスＧが流入する入口側開口部２０ａと、排気ガスＧが流出する出口側開口部２０ｂと、を有する。第１ケース２０の上流端部は、第１流路部材１０の出口側開口部１０ｂの内周に挿入される。第１ケース２０は、第１流路部材１０と溶接される。第１ケース２０には、温度センサ７１が設けられる。

第１ケース２０は、円筒状の上流側円筒部２８と、円筒状の下流側円筒部２９と、を有する。上流側円筒部２８の下流端部は、下流側円筒部２９の上流端部内に挿入されて溶接される。上流側円筒部２８内には、ＥＨＣ２１が収容される。下流側円筒部２９内には、ＴＷＣ１２が収容される。

ＥＨＣ２１は、ＴＷＣ２５の排気ガスＧの流れ方向の上流に設けられ、第１流路部材１０から流入し第２方向Ｑに流れてＴＷＣ２５に導かれる排気ガスＧを加熱する。ＥＨＣ２１は、ヒータ２２と、電極支持体２３と、電極２４と、を有する。

ヒータ２２は、電極２４に印加された電流によって発熱する。ヒータ２２は、例えば、渦巻き形状のヒータである。ヒータ２２は、金属によって形成される。ヒータ２２は、第１ケース２０（上流側円筒部２８）内に保持される。

電極支持体２３は、ＴＷＣ２５の上流側に位置する。電極支持体２３は、ヒータ２２及び電極２４を支持するハニカム構造体からなる。電極支持体２３の外周面は、第１ケース２０（上流側円筒部２８）内に保持される。

電極２４は、第２方向Ｑと交差する方向（ここでは第１ケース２０の径方向）にヒータ２２から第１ケース２０（上流側円筒部２８）の外部に向けて突出して設けられる。電極２４からは、ヒータ２２に電力が供給される。

ヒータ２２と電極支持体２３との間には、ヒータ２２と電極支持体２３との間隔を維持するとともに、ヒータ２２及び電極２４を保持するための複数のピン（図示省略）が設けられる。複数のピンは、ヒータ２２及び電極支持体２３のそれぞれに差し込まれるようにして、ヒータ２２と電極支持体２３との間に設けられる。

排気ガス処理装置１では、エンジンの始動時のコールド始動時（冷態始動時）に、ヒータ２２に電極２４を通じて電流を流すことで、第１ケース２０内を流れる排気ガスＧの温度が２００～３００［℃］になるまで加熱し、この加熱された排気ガスＧによりＴＷＣ２５を加熱する。これにより、ＴＷＣ２５の触媒成分を短い時間で活性化温度にすることができる。このように、排気ガス処理装置１では、短時間でＴＷＣ２５の触媒成分の活性化を図ることができるので、エンジンの始動時における浄化性能を向上させることができる。

なお、ＥＨＣ２１は、導電性の担体に触媒を担持させたものに通電して温度を上昇させる形式であってもよい。この場合、ＥＨＣ２１が第１触媒担体に相当する。

図１及び図２に示すように、第１ケース２０は、排気ガス処理装置１の小型化のために、第１流路部材１０に深く挿入される。即ち、ＥＨＣ２１は、第１流路部材１０内に進入しており、入口側開口部１０ａとの距離が小さい。そのため、図３に示すように、第１ケース２０には、入口側開口部１０ａから流入する排気ガスＧの流れを遮らないように、入口側凹部２０ｃが形成される。また、図１及び図２に示すように、第１流路部材１０には、電極２４が設けられる位置に、電極２４を避けるように略半円状に切り欠かれた凹部１６が形成される。凹部１６は、第１流路部材１０と第１ケース２０とを溶接する際の電極２４への溶接熱の影響を抑制するために、電極２４の外形よりも大きく形成される。そのため、電極２４は、第１流路部材１０と第１ケース２０との重複長さが所定長さ以上の部分にのみ配置可能である。この電極２４の配置については、図４から図１１を参照しながら、後で詳細に説明する。

ＴＷＣ２５は、第１流路部材１０の出口側開口部１０ｂから導かれる排気ガスＧが流入し、第２方向Ｑに流れる排気ガスＧを浄化する。ＴＷＣ２５は、外周を覆う円筒状のインナーケース２５ａを介して下流側円筒部２９に支持される。

図３に示すように、温度センサ７１は、ＥＨＣ２１とＴＷＣ２５との間の空間に挿入される。温度センサ７１は、ＥＨＣ２１にて加熱されてＴＷＣ２５に導かれる排気ガスＧの温度［℃］を検出する。即ち、温度センサ７１が検出する排気ガスＧの温度は、ＴＷＣ２５の温度と略等価である。

図１及び図２に示すように、第２ケース３０は、第１部材３１と、第２部材３２と、重複部分３３と、を有する。図３に示すように、第２ケース３０は、排気ガスＧが流入する入口側開口部３０ａと、排気ガスＧが流出する出口側開口部３０ｂと、を有する。第２ケース３０には、センサとしての空燃比センサ３５が設けられる。

図３に示すように、入口側開口部３０ａからは、ＴＷＣ２５を通過して第２方向Ｑに流れる排気ガスＧが流入する。出口側開口部３０ｂからは、第２方向Ｑと交差する第３方向Ｒに流れるように排気ガスＧが下流に導かれる。第２ケース３０は、第２方向Ｑから第３方向Ｒに排気ガスＧの進行方向を変える。本参考例では、第２ケース３０は、第１ケース２０の中心軸方向の第２方向Ｑに流れる排気ガスＧを略１００°曲げて方向転換させ、第３ケース４０の中心軸方向の第３方向Ｒに沿った流れに変えている。

図１及び図２に示すように、第１部材３１は、排気ガスＧの流れの内周側に設けられる。第２部材３２は、排気ガスＧの流れの外周側に設けられる。第１部材３１と第２部材３２とは重複部分３３にて重複し、この重複部分３３が溶接されることで一体になる。

図３に示すように、空燃比センサ３５は、排気ガスＧを計測する計測部３４を有する。空燃比センサ３５は、ＴＷＣ２５を通過した排気ガスＧを測定する。空燃比センサ３５は、棒状部材を有しており、その先端面に計測部３４が設けられる。空燃比センサ３５の本体部分は、ＴＷＣ２５とＧＰＦ４１との間の流路上に計測部３４が位置するようにして、第２部材３２に第２ケース３０の外部から取り付けられる。

本参考例では、第２ケース３０に取り付けられる空燃比センサ３５は、ＴＷＣ２５とＧＰＦ４１との間の流路上であって、第２ケース３０の内壁面の形状に沿って排気ガスＧの流速が高い領域を形成し、その排気ガスＧの流速が他と比べて速くなった位置に計測部３４が位置するようにしている。

第２ケース３０は、ＴＷＣ２５の外周面と第２ケース３０の内周面との間に設けられ、ＴＷＣ２５の外周を覆う外周流路３６と、第２ケース３０が内側に突出して形成され、ＴＷＣ２５を通過した排気ガスＧをＧＰＦ４１及び外周流路３６のそれぞれに導くように分岐させる分岐部３７と、分岐部３７によって分岐した残りの排気ガスＧを外周流路３６に導くガイド部３８と、を有する。

分岐部３７は、第２ケース３０内における排気ガスＧの流れ方向外側の管壁の一部が内径方向に突出した形状に形成される。

ガイド部３８は、第２方向Ｑと直交する平面に対して、分岐部３７から第２方向Ｑにおける下流側に所定角度傾斜する傾斜部３８ａと、傾斜部３８ａを通過した排気ガスＧを外周流路３６に導く湾曲部３８ｂと、を有する。

傾斜部３８ａは、略平面状に形成される。傾斜部３８ａは、分岐部３７によって分岐した排気ガスＧを緩やかに湾曲部３８ｂに導き、第２ケース３０の内壁面に沿わせながら外周流路３６に導く。これにより、ＴＷＣ２５を通過して分岐部３７に向かう排気ガスＧの流れを妨げずに、排気ガスＧをスムーズに外周流路３６に導くことができる。

図１及び図２に示すように、第３ケース４０は、円筒状に形成される。図３に示すように、第３ケース４０は、排気ガスＧが流入する入口側開口部４０ａと、排気ガスＧが流出する出口側開口部４０ｂと、を有する。第３ケース４０には、ＧＰＦ４１が収容される。

ＧＰＦ４１は、ＴＷＣ２５を通過した排気ガスＧであって第２方向Ｑと交差する第３方向Ｒに沿って流れる排気ガスＧを浄化する。ＧＰＦ４１は、外周を覆う円筒状のインナーケース４１ａを介して第３ケース４０に支持される。

図１及び図２に示すように、第２流路部材５０は、出口側フランジ５１と、第１部材５２と、第２部材５３と、重複部分５４と、を有する。第２流路部材５０は、排気ガスＧが流入する入口側開口部５０ａ（図３参照）と、排気ガスＧが流出する出口側開口部５０ｂと、を有する。

出口側フランジ５１は、排気ガスＧを外部へ導く排気管（図示省略）に接続される。出口側フランジ５１は、第２流路部材５０から第３ケース４０の径方向に突出して設けられる。出口側フランジ５１の突出端部には、出口側開口部５０ｂが設けられる。

第１部材５２は、排気ガスＧの流れの内周側に設けられる。第２部材５３は、排気ガスＧの流れの外周側に設けられる。第１部材５２と第２部材５３とは重複部分５４にて重複し、この重複部分５４が溶接されることで一体になる。

次に、主に図３を参照して、排気ガス処理装置１における排気ガスＧの流れについて説明する。

入口側フランジ１１の入口側開口部１０ａから流入した排気ガスＧは、第１流路部材１０を通って第１方向Ｐから第２方向Ｑに方向を転換し、ＥＨＣ２１に導かれて加熱される。ＥＨＣ２１にて加熱された排気ガスＧは、ＴＷＣ２５に導かれ、含まれる炭化水素や一酸化炭素が酸化され二酸化炭素と水分に分解されるとともに、窒素酸化物が還元される。

ＴＷＣ２５を通過した排気ガスＧは、第２ケース３０の内壁面に形成された分岐部３７によって、ＧＰＦ４１の上流側端面に直接向かう流れと、ガイド部３８を通って外周流路３６に向かう流れと、に分けられる。

ＧＰＦ４１の上流側端面に直接向かう流れは、排気ガスＧの主流を形成し、分岐部３７によって略１００°向きが変えられて、外周流路３６へ回り込むことなく、直接ＧＰＦ４１の上流側端面に流れ込む。

ガイド部３８を通って外周流路３６に流入した排気ガスＧは、ＴＷＣ２５の外周面に沿ってＧＰＦ４１の上流側端面に向かって流れる。このとき、外周流路３６を流れる排気ガスＧは、ＴＷＣ２５を外周から加熱する。このように外周流路３６に排気ガスＧを導くことにより、エンジン始動直後に、ＴＷＣ２５の温度を短時間で上昇させることができるので、ＴＷＣ２５の活性化を図ることができる。特に、ＴＷＣ２５の温度が上昇しくい下流側の部分を外周から加熱できるので、ＴＷＣ２５の活性化のための時間を短くすることができる。

このような第１ケース２０と第２ケース３０とで構成される二重管構造により、第２ケース３０の外部への熱逃げを有効に防止するとともに、第１ケース２０によってＴＷＣ２５を覆うことで外周流路３６を流れる排気ガスＧがＴＷＣ２５内へ入って行かないため、外周流路３６からＧＰＦ４１へ向かう排気ガスＧの流路抵抗を小さくできる。また、外周流路３６を流れる排気ガスＧがＴＷＣ２５内に入って行かないので、ＴＷＣ２５内を第２方向Ｑへ流れる排気ガスＧの流れを妨げることが防止される。

以上のようにして、外周流路３６を通過した排気ガスＧは、分岐部３７によって分岐されたＧＰＦ４１の上流側端面に直接向かう流れと合流し、第３方向Ｒに流れてＧＰＦ４１内に流入する。

ＧＰＦ４１内に流入した排気ガスＧは、微小粒子状物質が除去され、第２流路部材５０を通じて排気管に排出される。

続けて、図４から図１１を参照して、ＥＨＣ２１における電極配置可能範囲２６Ｅについて説明する。

まず、主に図４を参照して、電極配置可能範囲２６Ｅの概要について説明する。図４は、ＥＨＣ２１を第２方向Ｑに見たときの電極配置可能範囲２６Ｅについて説明する概念図であり、図２のＩＶ－ＩＶ断面に相当する図である。

図４に示すように、電極２４は、第１ケース２０において第２方向Ｑに見たときに入口側開口部１０ａと対向し入口側開口部１０ａから流入する排気ガスＧが直線的に進行した場合に衝突する対向壁部２６Ａと重複部分１４が設けられる重複部分形成部２６Ｄとの間の領域に配置される。

これにより、エンジンから第１流路部材１０に流入する排気ガスＧが電極２４に直接当たることを防止できる。したがって、ヒータ２２に電力を供給するための電極２４が排気ガスＧによって過熱するのを防止することができる。

また、重複部分１４が設けられる重複部分形成部２６Ｄでは、第１部材１２と第２部材１３とが重複して接合されているので、重複部分形成部２６Ｄに電極２４を避けるように切りかかれた凹部１６を形成することは困難である。そのため、対向壁部２６Ａと重複部分形成部２６Ｄとの間の領域に電極２４を配置することが望ましい。

更に、電極２４は、第１ケース２０において第２方向Ｑに見たときに入口側開口部１０ａと重複する流入口形成部２６Ｂを除く領域に配置される。流入口形成部２６Ｂは、排気ガスＧの流れ方向（第１方向Ｐ）にて対向壁部２６Ａと対向する領域である。

また、電極２４は、第１ケース２０において曲面部１５と重複する曲面重複部２６Ｃを除く領域に配置される。曲面重複部２６Ｃは、第２方向Ｑに見たときに、流入口形成部２６Ｂの両端に連続する領域である。例えば、入口側開口部１０ａがヒータ２２の中心軸から一方にオフセットされている場合など、入口側開口部１０ａが形成される位置によっては、曲面重複部２６Ｃは、流入口形成部２６Ｂの一方の端部のみに形成される場合もある。

仮に、流入口形成部２６Ｂ若しくは曲面重複部２６Ｃに電極２４を配置した場合、第１流路部材１０に流入する排気ガスＧが電極２４に直接当たることはない。よって、ヒータ２２に電力を供給するための電極２４が排気ガスＧによって過熱するのを防止することができる。

しかしながら、流入口形成部２６Ｂ若しくは曲面重複部２６Ｃに電極２４が干渉しないように、電極２４を第１流路部材１０から離れた位置に配置する必要がある。また、電極２４を流入口形成部２６Ｂに配置した場合には、排気タービンと電極２４との距離が近くなり、排気タービンの温度によって電極２４が過熱するおそれがある。

これに対して、排気ガス処理装置１では、対向壁部２６Ａだけでなく流入口形成部２６Ｂ及び曲面重複部２６Ｃも除く領域に電極２４を配置することで、第１流路部材１０に近い位置に電極２４を配置することができる。したがって、排気ガス処理装置１が大型化するのを防止することができる。また、排気タービンの温度によって電極２４が過熱するのを防止することができる。

以上のように、電極配置可能範囲２６Ｅは、排気ガスＧによる過熱のみを考慮した場合には、対向壁部２６Ａを除く領域である。しかしながら、電極配置可能範囲２６Ｅは、排気タービンによる過熱及び排気ガス処理装置１の小型化を考慮した場合には、対向壁部２６Ａ，流入口形成部２６Ｂ，及び曲面重複部２６Ｃを除く領域であることが望ましい。

次に、図５から図１１を参照して、各々の位置に電極２４を配置できるか否かについて具体的に説明する。図５は、第１流路部材１０とＥＨＣ２１を収容する第１ケース２０とについて説明する斜視図である。図６は、図５におけるＶＩ－ＶＩ断面図である。図７は、図５におけるＶＩＩ－ＶＩＩ断面図である。図８は、図５におけるＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ断面図である。図９は、第１流路部材１０とＥＨＣ２１を収容する第１ケース２０とについて説明する図５とは別の角度から見た斜視図である。図１０は、図９におけるＸ－Ｘ断面図である。図１１は、図９におけるＸＩ－ＸＩ断面図である。

図５に示すように、ＶＩ－ＶＩ断面は、曲面重複部２６Ｃにおける断面であり、ＶＩＩ－ＶＩＩ断面は、流入口形成部２６Ｂにおける断面であり、ＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ断面は、ＶＩ－ＶＩとは反対側の曲面重複部２６Ｃにおける断面である。

図６及び図８に示すように、曲面重複部２６Ｃでは、第１流路部材１０と第１ケース２０との重複長さが小さい。そのため、この位置に電極２４を配置しようとすると、第１流路部材１０から電極２４を離して溶接代を確保できるようにする必要がある。よって、排気ガス処理装置１が大型化するおそれがあるので、この位置に電極２４を配置することは望ましくない。

なお、図６に示すように、第１ケース２０には、電極を設けるための孔を塞ぐプラグ２４ａが設けられている。プラグ２４ａは過熱しても影響はないので、プラグ２４ａを設ける場合には、電極２４を設ける場合のように大きな凹部１６を設ける必要がない。よって、曲面重複部２６Ｃにプラグ２４ａを設けることは許容されるが、電極２４を設けることは望ましくない。

図７に示すように、流入口形成部２６Ｂでは、第１流路部材１０と第１ケース２０との重複長さが曲面重複部２６Ｃよりも更に小さい。そのため、この位置に電極２４を配置しようとすると、第１流路部材１０から電極２４を大きく離して溶接代を確保できるようにする必要がある。よって、排気ガス処理装置１が大型化するおそれがあるので、この位置に電極２４を配置することは望ましくない。

図９に示すように、Ｘ－Ｘ断面は、対向壁部２６Ａにおける断面であり、ＸＩ－ＸＩ断面は、電極配置可能範囲２６Ｅにおける断面である。

図１０に示すように、対向壁部２６Ａでは、第１流路部材１０と第１ケース２０との重複長さは充分に大きい。しかしながら、対向壁部２６Ａには、入口側開口部１０ａから流入する排気ガスＧが直線的に進行した場合に衝突する。そのため、エンジンから第１流路部材１０に流入する排気ガスＧが電極２４に直接当たる。よって、電極２４が排気ガスＧによって過熱するおそれがあるので、この位置に電極２４を配置することは望ましくない。

図１１に示すように、電極配置可能範囲２６Ｅでは、第１流路部材１０と第１ケース２０との重複長さは充分に大きい。即ち、第１流路部材１０と第１ケース２０との溶接代が大きいので、電極２４を避けて溶接を行うことができる。また、電極配置可能範囲２６Ｅには、入口側開口部１０ａから流入する排気ガスＧが直線的に進行した場合に衝突することはない。即ち、エンジンから第１流路部材１０に流入する排気ガスＧが電極２４に直接当たることはない。よって、電極２４が排気ガスＧによって過熱するおそれがなく、排気ガス処理装置１が大型化するおそれもないので、この位置に電極２４を配置することが望ましい。

次に、図１２から図１５Ｂを参照して、第１流路部材１０と第１ケース２０との溶接について説明する。図１２は、第１流路部材１０と第１ケース２０との溶接について説明する断面概要図である。図１３Ａは、図２におけるＸＩＩＩＡ部の拡大斜視図である。図１３Ｂは、図１３Ａの変形例について説明する拡大斜視図である。図１４は、第１流路部材１０の変形例について説明する正面図である。図１５Ａは、第１流路部材１０と第１ケース２０との接合部の変形例について説明する図である。図１５Ｂは、第１流路部材１０と第１ケース２０との接合部の他の変形例について説明する図である。

図１２に示すように、第１流路部材１０と第１ケース２０との溶接を行う際には、第１流路部材１０の内周に第１ケース２０が挿入された状態で、トーチ６０を用いて溶接を行い、全周にわたって溶接部６１を形成する。

このとき、トーチ６０を用いて溶接を行う際に発生するスパッタＳが、第１流路部材１０と第１ケース２０との微小な隙間を通過して第１流路部材１０の内周に飛散することがある。ヒータ２２は、金属によって形成されるので、スパッタＳがヒータ２２に飛散して固着すると、ヒータ２２が短絡するおそれがある。

しかしながら、第１ケース２０は、第１流路部材１０の内周に挿入されている。即ち、第１流路部材１０は、第１ケース２０の外周に重複している。そのため、スパッタＳは、第１流路部材１０の内周に向かって飛散して、第１流路部材１０の内周に固着する。よって、第１流路部材１０を第１ケース２０の外周に重複させることで、ヒータ２２にスパッタＳが飛散して固着することを防止できる。

なお、排気ガス処理装置１では、第１流路部材１０は、第１部材１２と第２部材１３との分割構造になっており、重複部分１４にて互いに溶接されている。そのため、第１流路部材１０を一体構造とした場合と比較して、第１流路部材１０の形状の自由度が高い。

図１３Ａに示すように、重複部分１４は、第２部材１３の端部が拡径されており、第２部材１３の端部が第１部材１２の外周に重複する構造である。これに代えて、図１３Ｂに示すように、重複部分１４を設けずに、第１部材１２の端部と第２部材１３の端部とを突き合わせて溶接してもよい。この場合、第１部材１２の先端に微小な隙間が形成されないので、スパッタＳの飛散を更に防止することができる。

図１４に示すように、第１流路部材１０をお椀状の一体構造としてもよい。この場合、第１流路部材１０の形状の自由度は低くなるが、第１流路部材１０をプレス成形することができるので、第１流路部材１０の製造性を向上させることができる。

図１５Ａに示すように、第１ケース２０の上流側円筒部２８に、全周にわたって形成される拡径部２８ｃを設けてもよい。また、図１５Ｂに示すように、第１流路部材１０の下流端部に、全周にわたって形成される拡径部１０ｃを設けてもよい。このように、拡径部２８ｃ若しくは拡径部１０ｃを設けることで、第１流路部材１０の内周へのスパッタＳの侵入を防止することができる。

続いて、図１６から図１８を参照して、二次エア供給制御について説明する。図１６は、排気ガス処理装置１の制御ブロック図である。図１７は、エンジン始動時における二次エア供給制御のフローチャートである。図１８は、二次エア供給制御について説明するタイミングチャートである。

まず、図１６を参照して、排気ガス処理装置１の構成について説明する。

図１６に示すように、排気ガス処理装置１は、コントローラ７０を有する。また、エンジンには、エンジンの回転速度［ｒｐｍ］を検出するエンジン回転速度センサ７２が設けられる。

コントローラ７０は、中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）を備えたマイクロコンピュータで構成される。コントローラ７０は、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを読み出して実行することで各種の処理を行う。コントローラ７０は、複数のマイクロコンピュータで構成することも可能である。コントローラ７０とＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）とを統合して１つのコントローラとしてもよい。

コントローラ７０は、温度センサ７１、エンジン回転速度センサ７２、及び外気温センサ７３等からの信号や、蓄電装置９０からのＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ：充電状態）に対応した信号に基づきＥＨＣ２１の作動状態、二次エア制御ユニット８０の作動状態、蓄電装置９０の充放電状態等を制御する。

次に、図１７を参照して、エンジン始動時における二次エア供給制御について説明する。図１７に示す二次エア供給制御のフローは、コントローラ７０にて実行される。

ステップＳ１１では、コントローラ７０は、二次エア供給制御の始動条件が成立したか否かを判定する。この始動条件は、エンジンが始動していないこととあわせて、例えば、以下のいずれかが検出されたことによって成立する。
（１）運転席のドアが開き、ドアセンサ（図示省略）がオフからオンに切り換わったこと。
（２）運転者が運転席に着座し、体重検知センサ（図示省略）が運転者を検知したこと。
（３）運転者がシートベルトを装着し、シートベルトセンサ（図示省略）がオフからオンに切り換わったこと。
（４）運転者がステアリングを握り、ステアリングに設けられる静電容量センサ（図示省略）が運転者の手が触れたことを検知したこと。
（５）電子キー（図示省略）の電波を検知し、電子キーを所持した使用者が車両に近接したことを検知したこと。

ステップＳ１１にて始動条件が成立したと判定された場合には、ステップＳ１２に移行する。一方、ステップＳ１１にて、始動条件が成立していないと判定された場合には、始動条件が成立するまでステップＳ１１の処理を繰り返す。

ステップＳ１２では、コントローラ７０は、ＥＨＣ２１をオンにする。

ステップＳ１３では、コントローラ７０は、二次エア制御ユニット８０に空気を供給（噴射）させる。これにより、ＥＨＣ２１がオンの状態で二次エア制御ユニット８０が空気を供給しているので、ＥＨＣ２１によって空気が加熱され、加熱された空気によってＴＷＣ２５が加熱される。

ステップＳ１４では、エンジンが始動しているか否かを判定する。ステップＳ１４にてエンジンが始動していると判定された場合には、ステップＳ１５に移行する。一方、ステップＳ１４にてエンジンが始動していないと判定された場合には、エンジンが始動するまでステップＳ１４の処理を繰り返す。

ステップＳ１５では、コントローラ７０は、エンジンが始動して排気ガスＧが排気ガス処理装置１に供給されるので、二次エア制御ユニット８０からの空気の供給を停止させる。

ステップＳ１６では、所定時間が経過したか否かを判定する。所定時間は、エンジンが始動してから排気ガスＧの温度が２００～３００［℃］まで上昇するまでの時間に設定される。ステップＳ１６にて所定時間が経過したと判定された場合には、ステップＳ１７に移行する。一方、ステップＳ１６にて所定時間が経過していないと判定された場合には、所定時間が経過するまでステップＳ１６の処理を繰り返す。

ステップＳ１７では、コントローラ７０は、エンジンの排気ガスＧの温度が２００～３００［℃］まで上昇したので、ＥＨＣ２１をオフにする。

次に、図１８を参照して、図１７のフローによる二次エア供給制御について具体的に説明する。図１８では、横軸は、時間ｔ［ｓｅｃ］であり、縦軸は、ＴＷＣ２５の温度［℃］，ＥＨＣ２１の通電電力［ｋＷ］，二次エアの流量［ｋｇ／ｈ］，エンジン回転速度［ｒｐｍ］，及び車速［ｋｍ／ｈ］である。温度Ｔ１は、ＴＷＣ２５の触媒が活性化する温度であり、例えば２００～３００［℃］である。また、温度Ｔ２は、ＴＷＣ２５の使用可能温度の上限値である。

時刻ｔ０では、コントローラ７０は、二次エア供給制御の始動条件が成立したと判定し、ＥＨＣ２１をオンにして、二次エア制御ユニット８０による空気の供給を開始させる。

なお、時刻ｔ０にて二次エア制御ユニット８０による空気の供給を開始するのではなく、時刻ｔ１まで遅らせてから二次エア制御ユニット８０による空気の供給を開始してもよい。即ち、ＥＨＣ２１がオンになった後に、ＥＨＣ２１の温度が上昇するまで待ってから二次エア制御ユニット８０による空気の供給を開始してもよい。

時刻ｔ２では、エンジン始動要求に基づきエンジンが始動する。エンジンが始動すると排気ガスＧが排気ガス処理装置１に供給されるので、コントローラ７０は、二次エア制御ユニット８０からの空気の供給を停止させる。このとき、ＴＷＣ２５の温度Ｔは温度Ｔ１に達しているが、ＥＨＣ２１による排気ガスＧの加熱は継続される。

時刻ｔ３では、時刻ｔ２から所定時間が経過したので、コントローラ７０は、ＥＨＣ２１をオフにする。また、時刻ｔ４では、エンジンが停止する。

ここで、エンジンが始動した直後には、エンジンのシリンダ（図示省略）と排気ガス処理装置１との間に残留していた低温の排気ガスＧが排気ガス処理装置１内へ流入する。また、エンジンや排気通路を構成する部品自体が低温であるため、シリンダから排出される排気ガスＧも低温になるおそれがある。そのため、低温の排気ガスＧによって、ＴＷＣ２５の温度が低下するおそれがある。

これに対して、排気ガス処理装置１では、エンジンが始動しても所定時間が経過するまではＥＨＣ２１による排気ガスＧの加熱が継続される。そのため、低温の排気ガスＧは、ＥＨＣ２１により加熱されてＴＷＣ２５に導かれる。よって、ＴＷＣ２５の温度が低下することを防止することができる。

次に、図１９を参照して、ＥＨＣ２１の制御について説明する。図１９に示すＥＨＣ２１の制御のフローは、コントローラ７０にて実行される。

ステップＳ１０では、コントローラ７０は、エンジンの始動前条件を検出する。エンジンの始動前条件は、例えば、外気温センサ７３が検出する外気温や、蓄電装置９０から送られる信号に基づいて推定される蓄電装置９０のＳＯＣ等である。

ステップＳ１１では、コントローラ７０は、ＥＨＣ２１の始動条件が成立したか否かを判定する。この始動条件は、図１７のステップＳ１１と同様であるため、ここでは説明を省略する。

ステップＳ１１にて始動条件が成立したと判定された場合には、ステップＳ１２に移行する。一方、ステップＳ１１にて始動条件が成立していないと判定された場合には、始動条件が成立するまでステップＳ１０及びステップＳ１１の処理を繰り返す。

ステップＳ１２では、コントローラ７０は、ＥＨＣ２１をオンにする。

ステップＳ２３では、コントローラ７０は、エンジンが再始動したか否かを判定する。エンジンが再始動したことは、エンジンが完全に冷えていない状態（水温・油温が完全に下がっていない状態）にてエンジンが始動したことに基づいて判定される。ステップＳ２３にてエンジンが再始動したと判定された場合には、ステップＳ２７に移行する。一方、ステップＳ２３にて、エンジンが再始動していないと判定された場合には、ステップＳ２４に移行する。

ステップＳ２４では、コントローラ７０は、外気温が０［℃］以上であるか否かを判定する。ステップＳ２４にて外気温が０［℃］以上であると判定された場合には、ステップＳ２５に移行する。一方、ステップＳ２４にて外気温が０［℃］以上でない、即ち外気温が０［℃］未満であると判定された場合には、ステップＳ２７に移行する。

ステップＳ２５では、コントローラ７０は、蓄電装置９０のＳＯＣが５０［％］以上であるか否かを判定する。ステップＳ２５にて蓄電装置９０のＳＯＣが５０［％］以上であると判定された場合には、ステップＳ２８に移行する。一方、ステップＳ２５にて蓄電装置９０のＳＯＣが５０［％］以上でない、即ち蓄電装置９０のＳＯＣが５０［％］未満であると判定された場合には、ステップＳ２７に移行する。

ステップＳ２６では、ＴＷＣ２５の活性が完了したか否かを判定する。ステップＳ２６にてＴＷＣ２５の活性が完了したと判定された場合には、ステップＳ１７に移行する。一方、ステップＳ２６にてＴＷＣ２５の活性が完了していないと判定された場合には、ＴＷＣ２５の活性が完了するまでステップＳ２６の処理を繰り返す。このＴＷＣ２５の活性が完了するまでＥＨＣ２１を運転させる状態が、第１運転状態に該当する。

ステップＳ１７では、コントローラ７０は、ＥＨＣ２１をオフにする。

一方、ステップＳ２３にてエンジンが再始動したと判定された場合、ステップＳ２４にて外気温が０［℃］以下でないと判定された場合、及びステップＳ２５にて蓄電装置９０のＳＯＣが５０［％］以上でないと判定された場合に移行するステップＳ２７では、ＥＨＣＦ２１の活性が５０［％］以上であるか否かを判定する。

ステップＳ２７にてＴＷＣ２５の活性が５０［％］以上になったと判定された場合には、ステップＳ１７に移行して、コントローラ７０は、ＥＨＣ２１をオフにする。一方、ステップＳ２７にてＴＷＣ２５の活性が５０［％］に達していないと判定された場合には、ＴＷＣ２５の活性が５０［％］に達するまでステップＳ２７の処理を繰り返す。このＴＷＣ２５の活性が５０［％］に達するまでＥＨＣ２１を運転させる状態が、第２運転状態に該当する。

以上のように、コントローラ７０は、外気温と蓄電装置９０のＳＯＣとに基づき、ＥＨＣ２１を複数の運転状態に切り換える。これにより、車両を駆動する電動モータ等の電動パワートレイン（図示省略）による走行距離を伸ばし、二酸化炭素の排出量を抑制することができる。

具体的には、コントローラ７０は、エンジンの始動前に、外気温が０［℃］以下であり、かつ蓄電装置９０のＳＯＣが５０［％］未満である場合には、第１運転状態にて前記ヒータを運転させる。一方、コントローラ７０は、エンジンの始動前に、外気温が０［℃］以下であり、かつ蓄電装置９０のＳＯＣが５０［％］以上である場合、外気温が０［℃］よりも高い場合、若しくはエンジンが再始動された場合には、第１運転状態とは異なる第２運転状態にてＥＨＣ２１を運転させる。また、コントローラ７０は、第１運転状態では、第２運転状態よりもＴＷＣ２５の活性が進んだ状態までＥＨＣ２１の運転を実行する。

これにより、外気温は低いが蓄電装置９０のＳＯＣは充分に高い場合には、蓄電装置９０に充電された電力を使用してＥＨＣ２１を作動させることで、ＴＷＣ２５を活性させることができる。

一方、外気温は低いが蓄電装置９０のＳＯＣが充分に高くない場合には、ＴＷＣ２５の活性が５０［％］に達するまでＥＨＣ２１を作動させてＴＷＣ２５を活性させるので、車両が走行するための蓄電装置９０のＳＯＣを確保しながら、ＴＷＣ２５を活性させることができる。

また、外気温が充分に高い場合、若しくはエンジンが再始動した場合には、ＴＷＣ２５が活性しやすい環境であるため、ＴＷＣ２５の活性が５０［％］に達するまでＥＨＣ２１を作動させてＴＷＣ２５を活性させる。これにより、必要以上に蓄電装置９０のＳＯＣを消費せずに、ＴＷＣ２５を活性させることができる。

続いて、図２０から図２２を参照して、本発明の他の実施形態について説明する。

まず、図２０を参照して、本発明の他の実施形態に係る排気ガス処理装置１について説明する。

図２０に示すように、排気ガス処理装置１は、ケース１１０と、トラップ触媒としてのＮＯｘトラップ触媒１２０と、ＥＨＣ２１と、ＴＷＣ２５と、を備える。

ケース１１０は、ＮＯｘトラップ触媒１２０とＥＨＣ２１とＴＷＣ２５とを収容する。ケース１１０内には、ＮＯｘトラップ触媒１２０とＥＨＣ２１とＴＷＣ２５とが同一直線上に並べて直列に配置される。

ＮＯｘトラップ触媒１２０には、エンジンから排出される排気ガスＧが流入する。ＮＯｘトラップ触媒１２０は、エンジンから排出される排気ガスＧ中のＮＯｘ（窒素酸化物）を一旦吸蔵し、エンジンが理論空燃比若しくはリッチ燃焼時にＮＯｘを還元することで、排気ガスＧを浄化する。

なお、ＮＯｘトラップ触媒１２０に代えて、ＨＣトラップ触媒をトラップ触媒として設けてもよい。ＨＣトラップ触媒は、エンジンから排出される排気ガスＧ中のＨＣ（ハイドロカーボン）を一旦吸蔵し、エンジンが理論空燃比若しくはリッチ燃焼時にＨＣを還元することで、排気ガスＧを浄化する。

ＥＨＣ２１は、ケース１１０内にて、ＮＯｘトラップ触媒１２０の排気ガスＧの流れ方向の下流に設けられる。ＥＨＣ２１は、エンジンから流入してＮＯｘトラップ触媒１２０を通過した排気ガスＧを加熱する。

ＴＷＣ２５は、ケース１１０内にて、ＥＨＣ２１の排気ガスＧの流れ方向の下流に設けられる。ＴＷＣ２５は、ＥＨＣ２１によって加熱された排気ガスＧを浄化する。

ＮＯｘトラップ触媒１２０とＥＨＣ２１との距離Ｌ１は、ＥＨＣ２１とＴＷＣ２５との距離Ｌ２よりも大きい。これにより、ＥＨＣ２１を作動させたときに、ＮＯｘトラップ触媒１２０とＴＷＣ２５との温度差を大きくし、ＴＷＣ２５を先に加熱して活性化させることができる。よって、ＮＯｘトラップ触媒１２０に吸蔵されていたＮＯｘやＨＣ等がＮＯｘトラップ触媒１２０からの離脱を開始したときに、ＴＷＣ２５を既に活性した状態にしておくことができる。よって、活性したＴＷＣ２５を用いて排気ガスＧ中のＮＯｘやＨＣ等を浄化させることができる。

次に、図２１を参照して、本発明の他の実施形態の第１の変形例に係る排気ガス処理装置１について説明する。

排気ガス処理装置１は、ケース１１０と、ＮＯｘトラップ触媒１２０と、ＥＨＣ２１と、ＴＷＣ２５と、を備える。

ケース１１０は、第１ケース１１１と、第２ケース１１２と、第３ケース１１３と、を有する。

第１ケース１１１は、筒状に形成される。第１ケース１１１内には、エンジンからの排気ガスが導かれる。第１ケース１１１の内周には、インナーケース（図示省略）を介してＮＯｘトラップ触媒１２０が収容される。

第２ケース１１２は、第１ケース１１１よりも内径が大きな有底筒状に形成される。第２ケース１１２は、第１ケース１１１の外周に間隔をあけて設けられる。第２ケース１１２の内周と第１ケース１１１の外周との間には、インナーケース（図示省略）を介して環状のＥＨＣ２１が収容される。

第２ケース１１２の底部１１２ａは、ＮＯｘトラップ触媒１２０を通過した排気ガスＧの進行方向に設けられる。ＮＯｘトラップ触媒１２０を通過した排気ガスＧは、底部１１２ａに衝突して反対向きに方向転換してＥＨＣ２１に導かれる。

第３ケース１１３は、第２ケース１１２よりも内径が大きな有底筒状に形成される。第３ケース１１３は、第２ケース１１２の外周に間隔をあけて設けられる。第３ケース１１３の内周と第２ケース１１２の外周との間には、インナーケース（図示省略）を介して環状のＴＷＣ２５が収容される。

第３ケース１１３の底部１１３ａは、ＥＨＣ２１を通過した排気ガスＧの進行方向に設けられる。ＥＨＣ２１を通過した排気ガスＧは、底部１１３ａに衝突して反対向きに方向転換してＴＷＣ２５に導かれる。第３ケース１１３内にてＴＷＣ２５を通過した排気ガスＧは、排気通路の下流に導かれる。

この第１の変形例においても、ＮＯｘトラップ触媒１２０とＥＨＣ２１との距離は、ＥＨＣ２１とＴＷＣ２５との距離よりも大きい。よって、図２０に示す排気ガス処理装置１と同様の効果を奏する。なお、この場合の距離とは、各触媒間の物理的な距離ではなく、排気ガスＧが流れる距離である。

次に、図２２を参照して、本発明の他の実施形態の第２の変形例に係る排気ガス処理装置１について説明する。

排気ガス処理装置１は、ケース１１０と、ＮＯｘトラップ触媒１２０と、ＥＨＣ２１と、ＴＷＣ２５と、を備える。

ケース１１０は、第１ケース１１１と、第２ケース１１２と、第３ケース１１３と、を有する。

第１ケース１１１は、有底筒状に形成される。第１ケース１１１内には、エンジンからの排気ガスが導かれる。

第１ケース１１１の底部１１１ａは、ＮＯｘトラップ触媒１２０を通過した排気ガスＧの進行方向に設けられる。ＮＯｘトラップ触媒１２０を通過した排気ガスＧは、底部１１１ａに衝突して反対向きに方向転換してＥＨＣ２１に導かれる。

第２ケース１１２は、第１ケース１１１よりも内径が小さな有底筒状に形成される。第２ケース１１２は、第１ケース１１１の内周に間隔をあけて設けられる。第２ケース１１２の外周と第１ケース１１１の内周との間には、インナーケース（図示省略）を介して環状のＮＯｘトラップ触媒１２０が収容される。

第２ケース１１２の底部１１２ａは、ＥＨＣ２１を通過した排気ガスＧの進行方向に設けられる。ＥＨＣ２１を通過した排気ガスＧは、底部１１２ａに衝突して反対向きに方向転換してＴＷＣ２５に導かれる。

第３ケース１１３は、第２ケース１１２よりも内径が小さな筒状に形成される。第３ケース１１３は、第２ケース１１２の内周に間隔をあけて設けられる。第３ケース１１３の外周と第２ケース１１２の内周との間には、インナーケース（図示省略）を介して環状のＴＷＣ２５が収容される。第３ケース１１３の内周には、インナーケース（図示省略）を介してＴＷＣ２５が収容される。第３ケース１１３内にてＴＷＣ２５を通過した排気ガスＧは、排気通路の下流に導かれる。

この第２の変形例においても、ＮＯｘトラップ触媒１２０とＥＨＣ２１との距離は、ＥＨＣ２１とＴＷＣ２５との距離よりも大きい。よって、図２０に示す排気ガス処理装置１と同様の効果を奏する。なお、この場合の距離とは、各触媒間の物理的な距離ではなく、排気ガスＧが流れる距離である。

以上の参考例によれば、以下に示す効果を奏する。

エンジンから排出される排気ガスＧを処理する排気ガス処理装置１は、エンジンから排出され第１方向Ｐに流れる排気ガスＧが流入する入口側開口部１０ａと、第１方向Ｐと交差する第２方向Ｑに流れるように排気ガスＧを下流に導く出口側開口部１０ｂと、を有し、第１方向Ｐから第２方向Ｑに排気ガスＧの進行方向を変える第１流路部材１０と、第１流路部材１０の出口側開口部１０ｂから導かれる排気ガスＧが流入し、第２方向Ｑに流れる排気ガスＧを浄化するＴＷＣ２５と、ＴＷＣ２５の排気ガスＧの流れ方向の上流に設けられ、第１流路部材１０から流入してＴＷＣ２５に導かれる排気ガスＧを加熱するヒータ２２と、第１流路部材１０の出口側開口部１０ｂに取り付けられＴＷＣ２５とヒータ２２とを収容する第１ケース２０と、第２方向Ｑと交差する方向にヒータ２２から第１ケース２０の外部に向けて突出して設けられ、ヒータ２２に電力を供給するための電極２４と、を備え、第１流路部材１０は、排気ガスＧの流れの内周側に設けられる第１部材１２と、排気ガスＧの流れの外周側に設けられる第２部材１３と、第１部材１２と第２部材１３とが重複する重複部分１４と、を有し、電極２４は、第１ケース２０において第２方向Ｑに見たときに入口側開口部１０ａと対向し入口側開口部１０ａから流入する排気ガスＧが直線的に進行した場合に衝突する対向壁部２６Ａと重複部分１４が設けられる重複部分形成部２６Ｄとの間の領域に配置される。

この構成によれば、電極２４は、第１ケース２０において第２方向Ｑに見たときに入口側開口部１０ａと対向し入口側開口部１０ａから流入する排気ガスＧが直線的に進行した場合に衝突する対向壁部２６Ａと重複部分１４が設けられる重複部分形成部２６Ｄとの間の領域に配置される。そのため、エンジンから第１流路部材１０に流入する排気ガスＧが電極２４に直接当たることを防止できる。したがって、ヒータ２２に電力を供給するための電極２４が排気ガスＧによって過熱するのを防止することができる。

また、排気ガス処理装置１は、第３ケース４０に収容され、ＴＷＣ２５を通過した排気ガスＧであって第２方向Ｑと交差する第３方向Ｒに沿って流れる排気ガスＧを浄化するＧＰＦ４１と、排気ガスＧを計測する計測部３４を有しＴＷＣ２５を通過した排気ガスＧを測定するための空燃比センサ３５と、ＴＷＣ２５の外周面と第２ケース３０の内周面との間に設けられ、ＴＷＣ２５の外周を覆う外周流路３６と、第２ケース３０が内側に突出して形成され、ＴＷＣ２５を通過した排気ガスＧをＧＰＦ４１及び外周流路３６のそれぞれに導くように分岐させる分岐部２７と、を更に備える。

この構成によれば、第２ケース３０の内壁面に形成された分岐部３７によって、ＧＰＦ４１の上流側端面に直接向かう流れと、外周流路３６に向かう流れと、に分けられる。ＧＰＦ４１の上流側端面に直接向かう流れは、排気ガスＧの主流を形成し、分岐部３７によって向きが変えられて、外周流路３６へ回り込むことなく、直接ＧＰＦ４１の上流側端面に流れ込む。外周流路３６に流入した排気ガスＧは、ＴＷＣ２５の外周面に沿ってＧＰＦ４１の上流側端面に向かって流れる。このとき、外周流路３６を流れる排気ガスＧは、ＴＷＣ２５を外周から加熱する。このように外周流路３６に排気ガスＧを導くことにより、エンジン始動直後に、ＴＷＣ２５の温度を短時間で上昇させることができるので、ＴＷＣ２５の活性化を図ることができる。

（第１の実施形態）
以下、図２３から図３０を参照して、本発明の第１の実施形態に係る排気ガス処理装置２０１について説明する。以下に示す各実施形態では、参考例と異なる点を中心に説明し、同様の機能を有する構成には同一の符号を付して説明を省略する。

まず、図２３から図２７を参照して、排気ガス処理装置２０１の全体構成について説明する。図２３は、排気ガス処理装置２０１の斜視図である。図２４は、排気ガス処理装置２０１の正面図であり、コンテナ２１０を想像線で示したものである。図２５は、排気ガス処理装置２０１の左側面図であり、コンテナ２１０を想像線で示したものである。図２６は、図２５におけるＸＸＶＩ－ＸＸＶＩ断面図である。図２７は、図２４におけるＸＸＶＩＩ－ＸＸＶＩＩ断面図である。

排気ガス処理装置２０１は、車両に搭載され、エンジン（図示省略）から排出される排気ガスＧを処理するものである。排気ガス処理装置２０１は、排気ガスＧに含まれる炭化水素や一酸化炭素を酸化させて二酸化炭素と水分にするとともに、窒素酸化物の還元、微小粒子状物質の除去を行い、排気ガスＧを浄化する。

図２３から図２５に示すように、排気ガス処理装置２０１は、コンテナ２１０と、流入口通路部材２２０と、第１ケース２３０と、第１流路部材２４０と、第２ケース２５０と、第２流路部材２６０と、第３ケース２７０と、第３流路部材２８０と、第４ケース２９０と、流出口通路部材３００と、を備える。また、排気ガス処理装置２０１は、第１触媒担体としての第１ＴＷＣ（Ｔｈｒｅｅ－Ｗａｙ Ｃａｔａｌｙｓｔ：三元触媒）２３１と、第２触媒担体としての第２ＴＷＣ２５１と、第３触媒担体としてのＧＰＦ（Ｇａｓｏｌｉｎｅ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｆｉｌｔｅｒ：ガソリン・パティキュレート・フィルタ）２７１と、第４触媒担体としてのＧＯＣ（Ｇａｓｏｌｉｎｅ Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ Ｃａｔａｌｙｓｔ：ガソリン酸化触媒）２９１と、を備える。

排気ガス処理装置２０１では、第１ＴＷＣ２３１と第２ＴＷＣ２５１とＧＰＦ２７１とＧＯＣ２９１とがコンテナ２１０内に収容されるので、種類の異なる複数の触媒をコンパクトに設けることができる。

第１ケース２３０と、第２ケース２５０と、第３ケース２７０と、第１ＴＷＣ２３１と、第２ＴＷＣ２５１と、ＧＰＦ２７１と、は、第１触媒部を構成する。第４ケース２９０と、ＧＯＣ２９１と、は、第２触媒部を構成する。第１触媒部は、コンテナ２１０内に内壁面２１０ａとの間に空間をあけて設けられる。第２触媒部も同様に、コンテナ２１０内に内壁面２１０ａとの間に空間をあけて設けられる。第２触媒部は、コンテナ２１０内にて第１触媒部に隣接して設けられる。具体的には、第２触媒部は、第１触媒部の下方に設けられる。第１触媒部と第２触媒部とは、第３流路部材２８０を介して連結される。

排気ガス処理装置２０１では、第１触媒部と第２触媒部を上下に並べてコンテナ２１０内に集中的に設けられるので、スペース効率を向上させることができるとともに、第１触媒部と第２触媒部との保温性を向上させることができる。また、第１触媒部及び第２触媒部とコンテナ２１０の内壁面２１０ａとの間には空間があいているので、コンテナ２１０内における第１触媒部と第２触媒部との保温性を更に向上させることができる。

図２３に示すように、コンテナ２１０は、略直方体形状に形成される。コンテナ２１０は、筒部２１１と、上部蓋部材２１２と、下部蓋部材２１３と、を有する。

図２６及び図２７に示すように、筒部２１１は、略矩形の断面形状を有する筒状部材である。筒部２１１は、一対の開口部２１１ａ，２１１ｂを有する。筒部２１１は、排気ガスＧが流入する流入口としての排気ガス流入開口部２１４（図２７参照）と、排気ガスＧが排出される流出口としての排気ガス流出開口部２１５（図２６参照）と、を有する。

図２７に示すように、排気ガス流入開口部２１４は、筒部２１１のひとつの側面２１１ｃに設けられる貫通孔である。排気ガス流入開口部２１４には、流入口通路部材２２０が挿通する。排気ガス流入開口部２１４からは、エンジンから排出される排気ガスＧがコンテナ２１０内に流入する。

図２６に示すように、排気ガス流出開口部２１５は、筒部２１１の側面２１１ｃと隣り合う他の側面２１１ｄに設けられる貫通孔である。排気ガス流出開口部２１５には、流出口通路部材３００が挿通する。排気ガス流出開口部２１５からは、排気ガス流入開口部２１４から流入して第１ＴＷＣ２３１，第２ＴＷＣ２５１，ＧＰＦ２４１，及びＧＯＣ２５１を通過した排気ガスＧがコンテナ２１０外に排出され、排気通路の下流に導かれる。

図２６及び図２７に示すように、上部蓋部材２１２は、筒部２１１の一方の開口部２１１ａを閉塞する板状部材である。上部蓋部材２１２と筒部２１１との間は、シール部材（図示省略）によってシールされ、排気ガスＧが外部に漏れないようになっている。

下部蓋部材２１３は、筒部２１１の他方の開口部２１１ｂを閉塞する板状部材である。下部蓋部材２１３と筒部２１１との間は、シール部材（図示省略）によってシールされ、排気ガスＧが外部に漏れないようになっている。

図２７に示すように、流入口通路部材２２０は、入口側フランジ２２１と、開口部としての入口側開口部２２２と、出口側開口部２２３と、を有する。流入口通路部材２２０には、空燃比センサ（図示省略）が設けられる。

入口側フランジ２２１は、流入口通路部材２２０からコンテナ２１０の側方に突出して設けられる。入口側フランジ２２１の突出端部には、入口側開口部２２２が設けられる。

入口側開口部２２２からは、エンジンから排出され第１方向Ａに流れる排気ガスＧが流入する。出口側開口部２２３からは、第１方向Ａと交差する第２方向Ｂに流れるように排気ガスＧが下流に導かれる。流入口通路部材２２０は、第１方向Ａから第２方向Ｂに排気ガスＧの進行方向を変える。本実施形態では、流入口通路部材２２０は、コンテナ２１０の側方から第１方向Ａに流れる排気ガスＧを略直角に方向転換させ、コンテナ２１０の高さ方向に沿った流れに変えている。

第１ケース２３０は、略矩形の断面形状を有する筒状部材である。第１ケース２３０は、コンテナ２１０内にコンテナ２１０の内壁面２１０ａとの間に空間をあけて設けられる。第１ケース２３０は、排気ガスＧが流入する入口側開口部２３２と、排気ガスＧが流出する出口側開口部２３３と、を有する。第１ケース２３０の上流端部は、流入口通路部材２２０と連結される。第１ケース２３０の下流端部は、第１流路部材２４０と連結される。第１ケース２３０内には、第１ＴＷＣ２３１が収容される。

第１ＴＷＣ２３１は、流入口通路部材２２０の出口側開口部２２３から導かれる排気ガスＧが流入し、第２方向Ｑに流れる排気ガスＧを浄化する。第１ＴＷＣ２３１は、外周を覆う筒状のインナーケース２３１ａを介して第１ケース２３０に支持される。

第１ＴＷＣ２３１は、第２ＴＷＣ２５１よりもコンテナ２１０の高さ方向に小さく形成される。具体的には、第１ＴＷＣ２３１の高さ方向の寸法をＨ１とし、第２ＴＷＣ２５１の高さ方向の寸法をＨ２としたときに、Ｈ１＜Ｈ２の関係である。これにより、入口側開口部２２２からコンテナ２１０内に流入する排気ガスＧの流路ＦＰ１を確保することができる。

また、第１ＴＷＣ２３１と第２ＴＷＣ２５１との高さ方向の大きさの違いによって、第１ＴＷＣ２３１の上流には段差部２３５が形成される。段差部２３５には、排気ガス流入開口部２１４が形成される。

このように、第１ＴＷＣ２３１の上流に第１ＴＷＣ２３１と第２ＴＷＣ２５１との高さ方向の大きさの違いによって形成される段差部２３５に排気ガス流入開口部２１４が設けられるので、スペース効率の向上が可能である。また、コンテナ２１０内に流路ＦＰ１を形成し、段差部２３５に排気ガス流入開口部２１４が設けられるので、複数の触媒をコンテナ２１０内に収容して触媒性能を高めるとともに、入口側開口部２２２（入口側フランジ２２１）のコンテナ２１０の外側への突出量を小さくし、排気ガス処理装置２０１をコンパクトにすることができる。

また、段差部２３５が設けられることで、第１ＴＷＣ２３１の上方の空間がレゾネータとして作用して、排気音を低減させることができる。

第１流路部材２４０は、上下方向に扁平な略直方体形状に形成される。第１流路部材２４０は、入口側開口部２４２と、出口側開口部２４３と、を有する。第１流路部材２４０は、第１ＴＷＣ２３１の下流端部と第２ＴＷＣ２５１の上流端部とを接続する。第１流路部材２４０は、第１ＴＷＣ２３１を通過した排気ガスＧが折り返すように進行方向を変えて第２ＴＷＣ２５１に導く。第１ケース２３０には、温度センサ（図示省略）が設けられる。

入口側開口部２４２と出口側開口部２４３とは、第１流路部材２４０の上面に並べて設けられる。入口側開口部２４２からは、第１ＴＷＣ２３１から流出し第２方向Ｂに流れる排気ガスＧが流入する。出口側開口部２４３からは、第２方向Ｂと対向する第３方向Ｃに流れるように排気ガスＧが下流に導かれる。第１流路部材２４０は、第２方向Ｂから第３方向Ｃに排気ガスＧの進行方向を変える。

第２ケース２５０は、略矩形の断面形状を有する筒状部材である。第２ケース２５０は、コンテナ２１０内にコンテナ２１０の内壁面２１０ａとの間に空間をあけて設けられる。第２ケース２５０は、第１ケース２３０との間に空間をあけて第１ケース２３０と平行に並べて設けられる。第２ケース２５０は、排気ガスＧが流入する入口側開口部２５２と、排気ガスＧが流出する出口側開口部２５３と、を有する。第２ケース２５０の上流端部は、第１流路部材２４０と連結される。第２ケース２５０の下流端部は、第２流路部材２６０と連結される。第２ケース２５０内には、第２ＴＷＣ２５１が収容される。

第２ＴＷＣ２５１は、第１ＴＷＣ２３１と平行に並べて設けられる。第２ＴＷＣ２５１は、第１流路部材２４０の出口側開口部２２３から導かれる排気ガスＧが流入し、第２方向Ｂに流れる排気ガスＧを浄化する。第２ＴＷＣ２５１は、外周を覆う筒状のインナーケース２５１ａを介して第２ケース２５０に支持される。

図２６に示すように、第２流路部材２６０は、上下方向に扁平に形成される。第２流路部材２６０は、入口側開口部２６２と、出口側開口部２６３と、を有する。第２流路部材２６０は、第２ＴＷＣ２５１の下流端部とＧＰＦ２７１の上流端部とを接続する。第２流路部材２６０は、第２ＴＷＣ２５１を通過した排気ガスＧが折り返すように進行方向を変えてＧＰＦ２７１に導く。第２流路部材２６０には、温度センサ（図示省略）、差圧センサ（図示省略）、Ｏ_２センサ（図示省略）、及びＮＯ_Ｘセンサ（図示省略）が設けられる。

入口側開口部２６２と出口側開口部２６３とは、第２流路部材２６０の下面に並べて設けられる。入口側開口部２６２からは、第２ＴＷＣ２５１から流出し第３方向Ｃに流れる排気ガスＧが流入する。出口側開口部２６３からは、第３方向Ｃと対向する第４方向Ｄに流れるように排気ガスＧが下流に導かれる。第１流路部材２４０は、第３方向Ｃから第４方向Ｄに排気ガスＧの進行方向を変える。なお、第４方向Ｄは、第２方向Ｂと同じ方向である。

第３ケース２７０は、略矩形の断面形状を有する筒状部材である。第３ケース２７０は、コンテナ２１０内にコンテナ２１０の内壁面２１０ａとの間に空間をあけて設けられる。第３ケース２７０は、第１ケース２３０及び第２ケース２５０との間に空間をあけて第１ケース２３０及び第２ケース２５０と平行に並べて設けられる。第３ケース２７０は、排気ガスＧが流入する入口側開口部２７２と、排気ガスＧが流出する出口側開口部２７３と、を有する。第３ケース２７０の上流端部は、第２流路部材２６０と連結される。第３ケース２７０の下流端部は、第３流路部材２８０と連結される。第３ケース２７０内には、ＧＰＦ２７１が収容される。

ＧＰＦ２７１は、第２ＴＷＣ２５１を通過した排気ガスＧであって第３方向Ｃと対向する第４方向Ｄに沿って流れる排気ガスＧを浄化する。ＧＰＦ２７１は、外周を覆う筒状のインナーケース２７１ａを介して第３ケース２７０に支持される。ＧＰＦ２７１は、ＧＯＣ２９１と排気ガスＧの進行方向が交差するように配置される。

第３流路部材２８０は、略Ｌ字状に曲がった筒状に形成される。第３流路部材２８０は、ＧＰＦ２７１の下流端部とＧＯＣ２９１の上流端部とを接続する。第３流路部材２８０は、入口側開口部２８２と、出口側開口部２８３と、を有する。入口側開口部２８２は、第３流路部材２８０の上面に形成される。出口側開口部２８３は、第３流路部材２８０のひとつの側面に形成される。出口側開口部２８３には、第４ケース２９０（ＧＯＣ２９１）における排気ガスＧの流れ方向の上流側の一部が挿入される。第３流路部材２８０の内周面は、第４ケース２９０の外周面との間に空間をあけるように大きく形成される。第４ケース２９０の外周面と第３流路部材２８０の内周面との間には、外周流路２８５が形成される。第３流路部材２８０には、温度センサ（図示省略）、Ｏ_２センサ（図示省略）、及びＮＯ_Ｘセンサ（図示省略）が設けられる。

第３流路部材２８０は、ＧＰＦ２７１を通過した排気ガスＧの一部をＧＯＣ２９１の外周に形成される外周流路２８５に導き、ＧＰＦ２７１から直接導かれる排気ガスＧと外周流路２８５を経由して導かれる排気ガスＧとを合わせてＧＯＣ２９１に流入させる。

このように、第３流路部材２８０は、ＧＰＦ２７１を通過した排気ガスＧの一部をＧＯＣ２９１の外周に形成される外周流路２８５に導くので、ＧＯＣ２９１の保温性を向上させることができる。

入口側開口部２８２からは、ＧＰＦ２７１から流出し第４方向Ｄに流れる排気ガスＧが流入する。出口側開口部２８３からは、第４方向Ｄと交差する第５方向Ｅに流れるように排気ガスＧが下流に導かれる。第３流路部材２８０は、第４方向Ｄから第５方向Ｅに排気ガスＧの進行方向を変える。本実施形態では、第３流路部材２８０は、コンテナ２１０の高さ方向である第４方向Ｄに流れる排気ガスＧを略直角に方向転換させ、コンテナ２１０の横方向である第５方向Ｅに沿った流れに変えている。

第４ケース２９０は、略矩形の断面形状を有する筒状部材である。第４ケース２９０は、コンテナ２１０内にコンテナ２１０の内壁面２１０ａとの間に空間をあけて設けられる。第４ケース２９０は、第１ケース２３０及び第２ケース２５０との間に上下方向に空間をあけて第１ケース２３０及び第２ケース２５０の下方に設けられる。第４ケース２９０は、排気ガスＧが流入する入口側開口部２９２と、排気ガスＧが流出する出口側開口部２９３と、を有する。第４ケース２９０の上流端部は、第３流路部材２８０と連結される。第４ケース２９０の下流端部は、流出口通路部材３００と連結される。第４ケース２９０内には、ＧＯＣ２９１が収容される。

ＧＯＣ２９１は、ＧＰＦ２７１を通過した排気ガスＧであって第４方向Ｄと直角に交差する第５方向Ｅに沿って流れる排気ガスＧを浄化する。ＧＯＣ２９１は、外周を覆う筒状のインナーケース２９１ａを介して第４ケース２９０に支持される。ＧＯＣ２９１は、排気ガスＧの流れ方向の上流の一部が、第３流路部材２８０内に挿入される。ＧＯＣ２９１は、ＧＰＦ２７１と排気ガスＧの進行方向が交差するように配置される。

流出口通路部材３００は、出口側フランジ３０１と、入口側開口部３０２と、出口側開口部３０３と、を有する。流出口通路部材３００は、コンテナ２１０内にて入口側開口部３０２から出口側開口部３０３に向かって徐々に流路面積が小さくなる。流出口通路部材３００は、ＧＯＣ２９１から流出した排気ガスＧの流れをコンテナ２１０内にて出口側開口部３０３の流路面積まで絞っている。流出口通路部材３００には、温度センサ（図示省略）、Ｏ_２センサ（図示省略）、及びＮＯ_Ｘセンサ（図示省略）が設けられる。

出口側フランジ３０１は、流出口通路部材３００からコンテナ２１０の側方に突出して設けられる。出口側フランジ３０１の突出端部には、出口側開口部３０３が設けられる。

入口側開口部３０２からは、ＧＯＣ２９１から流出して第５方向Ｅに流れる排気ガスＧが流入する。出口側開口部３０３からは、第５方向Ｅに流れるように排気ガスＧが下流に導かれる。流出口通路部材３００は、第５方向Ｅのまま排気ガスＧの進行方向を変えない。出口側開口部３０３からは、ＧＯＣ２９１を通過した排気ガスＧが排出される。

ここで、図２６に示すように、排気ガス処理装置２０１を正面から見て、ＧＯＣ２９１の幅方向の寸法をＬ１とし、第２ＴＷＣ２５１とＧＰＦ２７１とを合わせた幅方向の寸法をＬ２としたときに、Ｌ１＜Ｌ２の関係である。また、図２７に示すように、排気ガス処理装置２０１を側面から見て、ＧＯＣ２９１の幅方向の寸法をＭ１とし、第１ＴＷＣ２３１と第２ＴＷＣ２５１とを合わせた幅方向の寸法をＭ２としたときに、Ｍ１＜Ｍ２の関係である。これにより、図２６に示すように、ＧＰＦ２７１からＧＯＣ２９１に流入する排気ガスＧの流路ＦＰ２を確保することができるとともに、ＧＯＣ２９１から流出して出口側開口部３０３に向かう排気ガスＧの出口流路ＯＬをコンテナ２１０内に形成することができる。

また、出口流路ＯＬをコンテナ２１０内に形成することで、複数の触媒をコンテナ２１０内に収容して触媒性能を高めるとともに、出口側開口部３０３（出口側フランジ３０１）のコンテナ２１０の外側への突出量を小さくし、排気ガス処理装置２０１をコンパクトにすることができる。

次に、図２８及び図２９を参照して、本発明の第１の実施形態の第１の変形例に係る排気ガス処理装置２０１について説明する。図２８は、第１の変形例に係る排気ガス処理装置２０１について説明する正面の断面図である。図２９は、第１の変形例に係る排気ガス処理装置２０１について説明する側面の断面図である。

図２９に示すように、排気ガス流入開口部２１４からは、エンジンからの排気ガスＧが導かれる排気管２２５が挿入される。排気管２２５における第１ケース２３０内に挿入される下流部分には、複数の貫通孔３１１が形成される。これにより、第１ケース２３０内の空間がレゾネータとして作用して、排気音を低減させることができる。

また、第１ケース２３０は、複数の貫通孔３１２を有する。貫通孔３１２は、第１ケース２３０の内部と、第１ケース２３０とコンテナ２１０の内壁面２１０ａとの間の空間と、を連通させる。

図２８に示すように、第１流路部材２４０は、複数の貫通孔３１３を有する。貫通孔３１３は、第１流路部材２４０の内部と、第１流路部材２４０とコンテナ２１０の内壁面２１０ａとの間の空間と、を連通させる。

第３流路部材２８０は、複数の貫通孔３１４を有する。貫通孔３１４は、第３流路部材２８０の内部と、第３流路部材２８０とコンテナ２１０の内壁面２１０ａとの間の空間と、を連通させる。

流出口通路部材３００は、複数の貫通孔３１５を有する。貫通孔３１５は、流出口通路部材３００の内部と、流出口通路部材３００とコンテナ２１０の内壁面２１０ａとの間の空間と、を連通させる。

なお、流入口通路部材２２０，第２ケース２５０，第２流路部材２６０，第３ケース２７０，若しくは第４ケース２９０にも同様に、複数の貫通孔を形成してもよい。

このように、流入口通路部材２２０と第１流路部材２４０と第２流路部材２６０と第３流路部材２８０と流出口通路部材３００との少なくとも一つには、コンテナ２１０の内壁面２１０ａとの間の空間に排気ガスＧを導く貫通孔（貫通孔３１１，３１２，３１３，３１４，３１５）を有する。

これにより、流入口通路部材２２０と第１流路部材２４０と第２流路部材２６０と第３流路部材２８０と流出口通路部材３００との少なくとも一つは、コンテナ２１０の内壁面２１０ａとの間の空間に排気ガスＧを導く貫通孔（貫通孔３１１，３１２，３１３，３１４，３１５）を有するので、コンテナ２１０の内壁面２１０ａとの間の空間がレゾネータとして作用して、排気音を低減させることができる。

また、コンテナ２１０は、流入口通路部材２２０と第１流路部材２４０と第２流路部材２６０と第３流路部材２８０と流出口通路部材３００とのうち一つの貫通孔（貫通孔３１１，３１２，３１３，３１４，３１５）から空間に導かれた排気ガスＧが、流入口通路部材２２０と第１流路部材２４０と第２流路部材２６０と第３流路部材２８０と流出口通路部材３００とのうち他の貫通孔（貫通孔３１１，３１２，３１３，３１４，３１５）に流通するのを遮断する複数のバッフルプレート３２１を有する。

このように、バッフルプレート３２１が設けられることで、第１ＴＷＣ２３１、第２ＴＷＣ２５１、ＧＰＦ２７１、ＧＯＣ２９１の順に、いずれかをバイパスすることなく排気ガスＧを導くことができる。

次に、図３０を参照して、本発明の第１の実施形態の第２の変形例に係る排気ガス処理装置２０１について説明する。図３０は、第２の変形例に係る排気ガス処理装置２０１について説明する正面図である。

排気ガス処理装置２０１は、コンテナ２１０の外周に設けられて外気の熱を遮断する遮熱板３３１，３３２，３３３を更に備える。

遮熱板３３１は、コンテナ２１０にて、第１ＴＷＣ２３１及び第２ＴＷＣ２５１が空間をあけて対峙する側面に設けられる。遮熱板３３１は、コンテナ２１０の外部に取り付けられる。

遮熱板３３２は、コンテナ２１０にて、ＧＰＦ２７１における排気ガスＧの流れ方向の上流に対峙する上面に設けられる。遮熱板３３２は、コンテナ２１０の外部に取り付けられる。

遮熱板３３３は、コンテナ２１０にて、ＧＰＦ２７１が空間をあけて対峙する側面に設けられる。遮熱板３３３は、コンテナ２１０の外部に取り付けられる。

このように、コンテナ２１０の外周に外気の熱を遮断する遮熱板３３１，３３２，３３３が設けられるので、コンテナ２１０内に設けられる第１触媒部（第１ＴＷＣ２３１，第２ＴＷＣ２５１，及びＧＰＦ２７１）及び第２触媒部（ＧＯＣ２９１）の保温性を更に向上させることができる。

なお、排気ガス処理装置２０１の周囲における熱源となる部品の配置に応じて、コンテナ２１０の他の側面や底面に遮熱板を設けてもよい。

次に、図３１を参照して、本発明の第１の実施形態の第３の変形例に係る排気ガス処理装置２０１について説明する。図３１は、第３の変形例に係る排気ガス処理装置２０１について説明する正面の断面図である。

図３１に示すように、第３の変形例に係る排気ガス処理装置２０１は、図２８及び図２９に示す第１の変形例に係る排気ガス処理装置２０１が、吸上管３４０を更に備えるものである。

吸上管３４０は、流出口通路部材３００に設けられる。吸上管３４０は、Ｌ字状に形成される管部材である。吸上管３４０の一方の端部３４１は、流出口通路部材３００の流路面積が絞られて小さくなった部分に、排気ガスＧの流れ方向と直交する方向から連結され、流出口通路部材３００内に開口する。吸上管３４０の一方の端部３４１は、底部２１３ａと略平行に延設され、底部２１３ａに対して略垂直な開口面を有する。

流出口通路部材３００内を排気ガスＧが流れると、吸上管３４０が連結されている部分は、流路面積が絞られて小さくなっているので、排気ガスＧの流速が他の部分よりも高い。そのため、排気ガスＧが流れると、ベンチュリ効果によって負圧が発生し、吸上管３４０を介してコンテナ２１０の底部２１３ａに溜まった凝縮水を吸い上げることができる。即ち、吸上管３４０は、コンテナ２１０における下部蓋部材２１３の底部２１３ａに溜まった水を排気ガス流出開口部２１５から流出する排気ガスＧの流れによって当該排気ガスＧとともに吸い出す。

このように、吸上管３４０が設けられることで、コンテナ２１０内にて排気ガスＧに含まれる水蒸気が凝縮して発生した凝縮水を、外部に排出することができる。

以上の第１の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。

エンジンから排出される排気ガスＧを処理する排気ガス処理装置２０１は、エンジンから排出される排気ガスＧが流入する排気ガス流入開口部２１４と、排気ガス流入開口部２１４から流入した排気ガスＧを下流に導く排気ガス流出開口部２１５と、を有するコンテナ２１０と、コンテナ２１０内にコンテナ２１０の内壁面２１０ａとの間に空間をあけて設けられる第１触媒部（第１ＴＷＣ２３１，第２ＴＷＣ２５１，及びＧＰＦ２７１）と、コンテナ２１０内に内壁面２１０ａとの間に空間をあけて設けられ、コンテナ２１０内にて第１触媒部と隣接して設けられる第２触媒部（ＧＯＣ２９１）と、を備える。具体的には、第２触媒部（ＧＯＣ２０１）は、第１触媒部（第１ＴＷＣ２３１，第２ＴＷＣ２５１，及びＧＰＦ２７１）の下方に設けられる。

この構成では、第１触媒部と第２触媒部とが隣接するように上下に並べてコンテナ２１０内に集中的に設けられるので、スペース効率を向上させることができるとともに、第１触媒部と第２触媒部との保温性を向上させることができる。また、第１触媒部及び第２触媒部とコンテナ２１０の内壁面２１０ａとの間には空間があいているので、コンテナ２１０内における第１触媒部と第２触媒部との保温性を更に向上させることができる。

（第２の実施形態）
以下、図３２から図３８を参照して、本発明の第２の実施形態に係る排気ガス処理装置４０１について説明する。

まず、図３２から図３５を参照して、排気ガス処理装置４０１の全体構成について説明する。図３２は、排気ガス処理装置４０１の斜視図である。図３３は、排気ガス処理装置４０１の正面図である。図３４は、排気ガス処理装置４０１の左側面図である。図３５は、排気ガス処理装置４０１の右側面図である。なお、図３３から図３５では、内部の構造が分かりやすいように、コンテナ４１０を想像線で示している。

排気ガス処理装置４０１は、車両に搭載され、エンジン（図示省略）から排出される排気ガスＧを処理するものである。排気ガス処理装置４０１は、排気ガスＧに含まれる炭化水素や一酸化炭素を酸化させて二酸化炭素と水分にするとともに、窒素酸化物の還元、微小粒子状物質の除去を行い、排気ガスＧを浄化する。

図３２から図３５に示すように、排気ガス処理装置４０１は、コンテナ４１０と、流入口通路部材４２０と、第１ケース４３０と、第１流路部材４４０と、第２ケース４５０と、第２流路部材４６０と、第３ケース４７０と、第３流路部材４８０と、第４ケース４９０と、流出口通路部材５００と、を備える。また、排気ガス処理装置４０１は、第１触媒担体としての第１ＴＷＣ２３１と、第２触媒担体としての第２ＴＷＣ２５１と、第３触媒担体としてのＧＰＦ２７１と、第４触媒担体としてのＧＯＣ２９１と、を備える。

排気ガス処理装置４０１では、第１ＴＷＣ２３１と第２ＴＷＣ２５１とＧＰＦ２７１とＧＯＣ２９１とがコンテナ４１０内に収容されるので、種類の異なる複数の触媒をコンパクトに設けることができる。

第１ケース４３０と、第２ケース４５０と、第３ケース４７０と、第１ＴＷＣ２３１と、第２ＴＷＣ２５１と、ＧＰＦ２７１と、は、第１触媒部を構成する。第４ケース４９０と、ＧＯＣ２９１と、は、第２触媒部を構成する。第１触媒部は、コンテナ４１０内に内壁面４１０ａとの間に空間をあけて設けられる。第２触媒部も同様に、コンテナ４１０内に内壁面４１０ａとの間に空間をあけて設けられる。第２触媒部は、コンテナ４１０内にて第１触媒部に隣接して設けられる。具体的には、第２触媒部は、第１触媒部の側方に設けられる。第１触媒部と第２触媒部とは、第３流路部材４８０を介して連結される。

排気ガス処理装置４０１では、第１触媒部と第２触媒部とが横方向に並べてコンテナ４１０内に集中的に設けられるので、スペース効率を向上させることができるとともに、第１触媒部と第２触媒部との保温性を向上させることができる。また、第１触媒部及び第２触媒部とコンテナ４１０の内壁面４１０ａとの間には空間があいているので、コンテナ４１０内における第１触媒部と第２触媒部との保温性を更に向上させることができる。

図３２に示すように、コンテナ４１０は、Ｌ字状の断面形状を有する略角柱（六角柱）形状に形成される。コンテナ４１０は、筒部４１１と、上部蓋部材４１２と、下部蓋部材４１３と、を有する。

筒部４１１は、略Ｌ字状の断面形状を有する筒状部材である。図３３から図３５に示すように、筒部４１１は、一対の開口部４１１ａ，４１１ｂを有する。図３２に示すように、筒部４１１は、排気ガスＧが排出される流出口としての排気ガス流出開口部２１５を有する。

排気ガス流出開口部２１５は、Ｌ字状に形成される筒部４１１の凹部４１１ｃにおける排気ガス流入開口部２１４から離れた方の側面４１１ｄに設けられる貫通孔である。排気ガス流出開口部２１５には、流出口通路部材５００が挿通する。排気ガス流出開口部２１５からは、排気ガス流入開口部２１４から流入して第１ＴＷＣ２３１，第２ＴＷＣ２５１，ＧＰＦ２４１，及びＧＯＣ２５１を通過した排気ガスＧがコンテナ４１０外に排出され、排気通路の下流に導かれる。

図３３から図３５に示すように、上部蓋部材４１２は、筒部４１１の一方の開口部４１１ａを閉塞する板状部材である。上部蓋部材４１２と筒部４１１との間は、シール部材（図示省略）によってシールされ、排気ガスＧが外部に漏れないようになっている。上部蓋部材４１２は、排気ガスＧが流入する流入口としての排気ガス流入開口部２１４を有する。

排気ガス流入開口部２１４は、上部蓋部材４１２の上面４１２ａに設けられる貫通孔である。排気ガス流入開口部２１４には、流入口通路部材４２０が挿通する。排気ガス流入開口部２１４からは、エンジンから排出される排気ガスＧがコンテナ４１０内に流入する。

下部蓋部材４１３は、筒部４１１の他方の開口部４１１ｂを閉塞する板状部材である。下部蓋部材４１３と筒部４１１との間は、シール部材（図示省略）によってシールされ、排気ガスＧが外部に漏れないようになっている。

流入口通路部材４２０は、入口側フランジ２２１と、開口部としての入口側開口部２２２（図３３参照）と、出口側開口部（図示省略）と、を有する。

図３４に示すように、入口側開口部２２２は、コンテナ４１０の側部に設けられる。入口側開口部２２２からは、エンジンから排出され第１方向Ｈに流れる排気ガスＧが流入する。出口側開口部からは、第１方向Ｈと交差する第２方向Ｉに流れるように排気ガスＧが下流に導かれる。流入口通路部材４２０は、入口側開口部２２２から流入する排気ガスＧを、第１ＴＷＣ２３１に導く。このとき、流入口通路部材４２０は、第１方向Ｈから第２方向Ｉに排気ガスＧの進行方向を変える。本実施形態では、流入口通路部材４２０は、コンテナ４１０の側方から第１方向Ｈに流れる排気ガスＧを略直角に方向転換させ、コンテナ４１０の高さ方向に沿った流れに変えている。

流入口通路部材４２０は、入口側開口部２２２から流入した排気ガスＧの流れ方向を転換させる方向転換部４２１を有する。

方向転換部４２１は、第１ＴＷＣ２３１の上流側端面にて入口側開口部２２２の近くにオフセットして設けられる。これにより、方向転換部４２１にて方向転換した排気ガスＧが入口側開口部２２２に近い位置に導かれるので、入口側開口部２２２から離れた位置に排気ガスＧが多く導かれることを防止できる。したがって、第１ＴＷＣ２３１へ導かれる排気ガスＧの流速分布を均一化させることができる。

第１ケース４３０は、略矩形の断面形状を有する筒状部材である。第１ケース４３０は、コンテナ４１０内にコンテナ４１０の内壁面４１０ａとの間に空間をあけて設けられる。第１ケース４３０の上流端部は、流入口通路部材４２０と連結される。第１ケース４３０の下流端部は、第１流路部材４４０と一体に連結されている。第１ケース４３０内には、インナーケース（図示省略）を介して第１ＴＷＣ２３１が収容される。

第１流路部材４４０は、略矩形の断面形状を有する筒状部材である。第１流路部材２４０は、第１ケース４３０の下流端部と第２ケース４５０の上流端部との間に設けられる。第１流路部材４４０は、第１ケース４３０と第２ケース４５０と同じ断面形状を有し、一体の筒状に形成される。第１流路部材４４０は、第１ＴＷＣ２３１を通過した排気ガスＧの進行方向を変えずに第２ＴＷＣ２５１に導く。

第２ケース４５０は、略矩形の断面形状を有する筒状部材である。第２ケース４５０は、コンテナ４１０内にコンテナ４１０の内壁面４１０ａとの間に空間をあけて設けられる。第２ケース４５０の上流端部は、第１流路部材４４０と一体に連結されている。第２ケース４５０の下流端部は、第２流路部材４６０と連結される。第２ケース４５０内には、インナーケース（図示省略）を介して第２ＴＷＣ２５１が収容される。

第１ＴＷＣ２３１と第２ＴＷＣ２５１とは、コンテナ４１０の上下方向に排気ガスが通過するように設けられる。第１ＴＷＣ２３１と第２ＴＷＣ２５１とは、所定の間隔をあけて同一直線上に設けられる。即ち、第１ＴＷＣ２３１と第２ＴＷＣ２５１とは、直列に並べて設けられる。

第２流路部材４６０は、上下方向に扁平に形成される。第２流路部材４６０は、第２ＴＷＣ２５１の下流端部とＧＰＦ２７１の上流端部とを接続する。第２流路部材４６０は、第２ＴＷＣ２５１を通過した排気ガスＧが折り返すように進行方向を変えてＧＰＦ２７１に導く。第２流路部材４６０は、第２ＴＷＣ２５１の下流端部に面する部分の容積（流路断面積）が最も大きく、ＧＰＦ２７１の上流端部に面する部分に向かって容積（流路断面積）が徐々に小さくなるように形成される。

図３３から図３５に示すように、第２流路部材４６０には、第２ＴＷＣ２５１から流出し第２方向Ｉに流れる排気ガスＧが流入する。第２流路部材４６０からは、第２方向Ｉと対向する第３方向Ｊに流れるように排気ガスＧが下流に導かれる。第２流路部材４６０は、第２方向Ｉから第３方向Ｊに排気ガスＧの進行方向を変える。

第３ケース４７０は、略矩形の断面形状を有する筒状部材である。第３ケース４７０は、コンテナ４１０内にコンテナ４１０の内壁面４１０ａとの間に空間をあけて設けられる。第３ケース４７０は、第１ケース４３０及び第２ケース４５０との間に空間をあけて第１ケース４３０及び第２ケース４５０の側方に平行に並べて設けられる。第３ケース４７０の上流端部は、第２流路部材４６０と連結される。第３ケース４７０の下流端部は、第３流路部材４８０と連結される。第３ケース４７０内には、インナーケース（図示省略）を介してＧＰＦ２７１が収容される。

ＧＰＦ２７１は、第２ＴＷＣ２５１を通過した排気ガスＧであって第２方向Ｉと対向する第３方向Ｊに沿って流れる排気ガスＧを浄化する。ＧＰＦ２７１は、ＧＯＣ２９１と排気ガスＧの進行方向が交差するように配置される。

第３流路部材４８０は、上下方向に扁平に形成される。第３流路部材４８０は、ＧＰＦ２７１の下流端部とＧＯＣ２９１の上流端部とを接続する。第３流路部材４８０は、ＧＰＦ２７１を通過した排気ガスＧが折り返すように進行方向を変えてＧＯＣ２９１に導く。第３流路部材４８０は、ＧＰＦ２７１の下流端部に面する部分の容積（流路断面積）が最も大きく、ＧＯＣ２９１の上流端部に面する部分に向かって容積（流路断面積）が徐々に小さくなるように形成される。

第３流路部材４８０には、ＧＰＦ２７１から流出し第３方向Ｊに流れる排気ガスＧが流入する。第３流路部材４８０からは、第３方向Ｊと対向する第４方向Ｋに流れるように排気ガスＧが下流に導かれる。第３流路部材４８０は、第３方向Ｊから第４方向Ｋに排気ガスＧの進行方向を変える。なお、第４方向Ｋは、第２方向Ｉと同じ方向である。

第４ケース４９０は、略矩形の断面形状を有する筒状部材である。第４ケース４９０は、コンテナ４１０内にコンテナ４１０の内壁面４１０ａとの間に空間をあけて設けられる。第４ケース４９０は、第１ケース４３０及び第２ケース４５０との間に横方向に空間をあけて第１ケース４３０及び第２ケース４５０の側方に設けられる。また、第４ケース４９０は、第３ケース４７０との間に横方向に空間をあけて第３ケース４７０の側方に設けられる。第４ケース４９０の上流端部は、第３流路部材４８０と連結される。第４ケース４９０の下流端部は、流出口通路部材５００とは連結されていない。第４ケース４９０内には、インナーケース（図示省略）を介してＧＯＣ２９１が収容される。

第４ケース４９０の下流端部は、コンテナ４１０の内部空間に開放されている。そのため、ＧＯＣ２９１を通過した排気ガスＧは、コンテナ４１０の内部空間を満たすように広がる。即ち、コンテナ４１０の内壁面４１０ａと第１触媒部（第１ＴＷＣ２３１、第２ＴＷＣ２５１、及びＧＰＦ２７１）及び第２触媒部（ＧＯＣ２９１）との間の空間には、第２触媒部（ＧＯＣ２９１）を通過した排気ガスが導かれる。具体的には、排気ガスＧは、第１ケース４３０とコンテナ４１０の内壁面４１０ａとの間の空間、第２ケース４５０とコンテナ４１０の内壁面４１０ａとの間の空間、第３ケース４７０とコンテナ４１０の内壁面４１０ａとの間の空間、及び第４ケース４９０とコンテナ４１０の内壁面４１０ａとの間の空間に導かれる。

これにより、第１ＴＷＣ２３１、第２ＴＷＣ２５１、ＧＰＦ２７１、及びＧＯＣ２９１を外周から温めて保温することが可能である。なお、第２の実施形態では、コンテナ４１０の内部空間に導かれるのは、第１ＴＷＣ２３１、第２ＴＷＣ２５１、ＧＰＦ２７１、及びＧＯＣ２９１を通過した後の排気ガスＧであるため、第１の実施形態の第１の変形例のようにバッフルプレートを設ける必要はない。

ＧＯＣ２９１は、ＧＰＦ２７１を通過した排気ガスＧであって第３方向Ｊと直角に交差する第４方向Ｋに沿って流れる排気ガスＧを浄化する。ＧＯＣ２９１は、ＧＰＦ２７１と排気ガスＧの進行方向が交差するように配置される。

流出口通路部材５００は、出口側フランジ３０１を有する。流出口通路部材５００は、コンテナ４１０の側面４１１ｄから側方に突出して設けられる。流出口通路部材５００の突出端部には、出口側開口部３０３が設けられる。

流出口通路部材５００には、コンテナ４１０の内部空間から流出する排気ガスＧが流入する。流出口通路部材５００からは、第４方向Ｋと交差する第５方向Ｌに流れるように排気ガスＧが導かれる。流出口通路部材５００からは、ＧＯＣ２９１を通過した排気ガスＧが排出される。

次に、図３６及び図３７を参照して、本発明の第２の実施形態の第１の変形例に係る排気ガス処理装置４０１について説明する。図３６は、第２の実施形態に係る排気ガス処理装置４０１における排気ガスの流れについて説明する概念図である。図３７は、第２の実施形態の第１の変形例に係る排気ガス処理装置４０１における排気ガスの流れについて説明する概念図である。

図３６及び図３７では、排気ガスＧの流れが分かりやすいように、第１ＴＷＣ２３１、第２ＴＷＣ２５１、ＧＰＦ２７１、及びＧＯＣ２９１を同一平面状に並べた展開図として示している。また、図３７に示す破線は、図３６に示す第２の実施形態に係る排気ガス処理装置４０１における流入口通路部材４２０、第２流路部材４６０、第３流路部材４８０、及び流出口通路部材５００の形状である。

なお、第２の実施形態に係る排気ガス処理装置４０１では、流出口通路部材５００は、ＧＯＣ２９１を収容する第４ケース４９０と連結されていなかったが、図３６及び図３７では、第４ケース４９０と流出口通路部材５００とを連結し、排気ガスＧが連続して流れるようになっている。

図３７に示す第１の変形例に係る排気ガス処理装置４０１では、流入口通路部材４２０、第２流路部材４６０、第３流路部材４８０、及び流出口通路部材５００の容積が、図３６に示す第２の実施形態に係る排気ガス処理装置４０１よりも大きくなっている。これにより、流入口通路部材４２０、第２流路部材４６０、第３流路部材４８０、及び流出口通路部材５００の容積が拡大されるので、これらのレゾネータとしての機能を向上させることができる。

次に、図３８を参照して、本発明の第２の実施形態の第２の変形例に係る排気ガス処理装置４０１について説明する。図３８は、本発明の第２の実施形態の第２の変形例に係る排気ガス処理装置４０１について説明する構成図である。図３８では、排気ガスＧの流れが分かりやすいように、第１ＴＷＣ２３１、第２ＴＷＣ２５１、ＧＰＦ２７１、及びＧＯＣ２９１を同一平面状に並べた展開図として示している。

図３８に示すように、エンジン６００から排出される排気ガスＧは、シリンダヘッド６０１内の複数のシリンダ６０２から各々の排気ポート６０３に導かれ、排気マニホールド６０４にて合流した後に、排気管２２５を介して排気ガス処理装置４０１に導かれる。

排気管２２５は、円筒形に形成され、排気ガス処理装置４０１の第１ＴＷＣ２３１の上流に形成される拡張室７２０に挿入される。排気管２２５は、拡張室７２０内にて側面に開口する複数の貫通孔２２５ａを有する。

排気マニホールド６０４がシリンダヘッド６０１と一体に形成される場合（図３８に破線で示す場合）には、排気マニホールド６０４が集合した集合部６０５から排出される排気ガスＧが排気ガス処理装置４０１に導かれる。即ち、集合部６０５から排気管２２５を通じて排気ガスＧが導かれる位置が、排気ガス処理装置４０１の構造によってレゾネータとして機能させることのできる最上流位置である。

そこで、排気ガス処理装置４０１では、第１ＴＷＣ２３１の上流に拡張室７２０を形成して拡張レゾネータとして機能させるとともに、排気管２２５に複数の貫通孔２２５ａを設けることで、共鳴レゾネータとして機能させている。このように、排気ガスＧの流れの最上流位置にレゾネータとして機能する構成を配置することで、排気システム全体の低周波の共鳴モードにおける振動の腹の位置において効率よく消音することができる。また、排気ガスＧの流れの最上流位置にて消音することで、下流に設けられるマフラ（図示省略）の容量を低減させることができる。

また、第２ケース４５０の下流側端部の外周には、複数の貫通孔４５０ａが設けられ、第３ケース４７０の上流側端部の外周には、複数の貫通孔４７０ａが設けられる。これにより、排気ガスＧの消音効果を更に向上させることができる。

排気ガス処理装置４０１は、バッフルプレート４５０ｂと、バッフルプレート４７０ｂと、バッフルプレート４９０ａと、を有する。

バッフルプレート４５０ｂは、排気管２２５から導かれて第１ＴＷＣ２３１を通過する前の排気ガスＧが第２流路部材４６０内に流入することを防止する。バッフルプレート４７０ｂは、第２ＴＷＣ２５１を通過してＧＰＦ２７１を通過する前の排気ガスＧが第３流路部材４８０内に流入することを防止する。バッフルプレート４９０ａは、ＧＰＦ２７１を通過してＧＯＣ２９１を通過する前の排気ガスＧが流出口通路部材５００内に流入することを防止する。

排気ガス処理装置４０１は、多孔バッフルプレート４３０ａと、多孔バッフルプレート４７０ｃと、多孔バッフルプレート４９０ｂと、を有する。

多孔バッフルプレート４３０ａは、第１ケース４３０をコンテナ４１０内に支持する。多孔バッフルプレート４７０ｃは、第３ケース４７０をコンテナ４１０内に支持する。多孔バッフルプレート４９０ｂは、第４ケース４９０をコンテナ４１０内に支持する。

多孔バッフルプレート４３０ａ、多孔バッフルプレート４７０ｃ、及び多孔バッフルプレート４９０ｂは、複数の貫通孔を有する。これにより、排気ガスＧが自由に流通できるので、拡張室７２０、第２流路部材４６０、及び第３流路部材４８０の容積を拡大することができる。したがって、拡張室７２０、第２流路部材４６０、及び第３流路部材４８０のレゾネータとしての機能を向上させることができる。

以上の第２の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。

エンジンから排出される排気ガスＧを処理する排気ガス処理装置４０１は、エンジンから排出される排気ガスＧが流入する排気ガス流入開口部２１４と、排気ガス流入開口部２１４から流入した排気ガスＧを下流に導く排気ガス流出開口部２１５と、を有するコンテナ４１０と、コンテナ４１０内にコンテナ４１０の内壁面４１０ａとの間に空間をあけて設けられる第１触媒部（第１ＴＷＣ２３１，第２ＴＷＣ２５１，及びＧＰＦ２７１）と、コンテナ４１０内に内壁面４１０ａとの間に空間をあけて設けられ、コンテナ４１０内にて第１触媒部と隣接して設けられる第２触媒部（ＧＯＣ２９１）と、を備える。具体的には、第２触媒部（ＧＯＣ２０１）は、第１触媒部（第１ＴＷＣ２３１，第２ＴＷＣ２５１，及びＧＰＦ２７１）の側方に設けられる。

この構成では、第１触媒部と第２触媒部とが隣接するように上下に並べてコンテナ２１０内に集中的に設けられるので、スペース効率を向上させることができるとともに、第１触媒部と第２触媒部との保温性を向上させることができる。また、第１触媒部及び第２触媒部とコンテナ２１０の内壁面２１０ａとの間には空間があいているので、コンテナ２１０内における第１触媒部と第２触媒部との保温性を更に向上させることができる。

また、コンテナ４１０の内壁面４１０ａと第１触媒部（第１ＴＷＣ２３１、第２ＴＷＣ２５１、及びＧＰＦ２７１）及び第２触媒部（ＧＯＣ２９１）との間の空間には、第２触媒部（ＧＯＣ２９１）を通過した排気ガスが導かれる。これにより、第１ＴＷＣ２３１、第２ＴＷＣ２５１、ＧＰＦ２７１、及びＧＯＣ２９１を外周から温めて保温することが可能である。

なお、上記各実施形態に関して、特許請求の範囲に記載した以外の代表的な発明として、以下のものがあげられる。

（１）エンジンから排出される排気ガスを処理する排気ガス処理装置であって、前記エンジンから排出される排気ガスが流入する流入口と、前記流入口から流入した排気ガスを下流に導く流出口と、を有するコンテナと、前記コンテナ内に前記コンテナの内壁面との間に空間をあけて設けられる第１触媒部と、前記コンテナ内に前記内壁面との間に空間をあけて設けられ、前記コンテナ内にて前記第１触媒部の下方に設けられる第２触媒部と、を備える、ことを特徴とする排気ガス処理装置。

この構成では、第１触媒部と第２触媒部を上下に並べてコンテナ内に集中的に設けられるので、スペース効率を向上させることができるとともに、第１触媒部と第２触媒部との保温性を向上させることができる。また、第１触媒部及び第２触媒部とコンテナの内壁面との間には空間があいているので、コンテナ内における第１触媒部と第２触媒部との保温性を更に向上させることができる。

（２）前記第１触媒部は、前記流入口から流入する排気ガスが導かれる第１触媒担体と、前記第１触媒担体を通過した排気ガスが流入する第２触媒担体と、前記第２触媒担体を通過した排気ガスが流入する第３触媒担体と、を有し、前記第２触媒部は、前記第３触媒担体を通過した排気ガスが流入する第４触媒担体を有し、前記流出口からは、前記第４触媒担体を通過した排気ガスが排出される、ことを特徴とする（１）の排気ガス処理装置。

この構成によれば、第１触媒担体と第２触媒担体と第３触媒担体と第４触媒担体とがコンテナ内に収容されるので、種類の異なる複数の触媒をコンパクトに設けることができる。

（３）前記第１触媒担体の下流端部と前記第２触媒担体の上流端部とを接続し、前記第１触媒担体を通過した排気ガスが折り返すように進行方向を変えて前記第２触媒担体に導く第１流路部材を更に備え、前記第１触媒担体は、前記第２触媒担体よりも前記コンテナの高さ方向に小さく形成され、前記流入口は、前記第１触媒担体と前記第２触媒担体との前記高さ方向の大きさの違いによって形成される前記第１触媒担体の上流の段差部に設けられる、ことを特徴とする（２）の排気ガス処理装置。

この構成によれば、第１触媒担体の上流に第１触媒担体と第２触媒担体との高さ方向の大きさの違いによって形成される段差部に流入口が設けられるので、スペース効率の向上が可能である。

（４）前記第２触媒担体の下流端部と前記第３触媒担体の上流端部とを接続し、前記第２触媒担体を通過した排気ガスが折り返すように進行方向を変えて前記第３触媒担体に導く第２流路部材を更に備える、ことを特徴とする（２）又は（３）の排気ガス処理装置。

（５）前記第３触媒担体と前記第４触媒担体とは、排気ガスの進行方向が交差するように配置され、前記第３触媒担体の下流端部と前記第４触媒担体の上流端部とを接続し、前記第３触媒担体を通過した排気ガスの一部を前記第４触媒担体の外周に形成される外周流路に導き、前記第３触媒担体から直接導かれる排気ガスと前記外周流路を経由して導かれる排気ガスとを合わせて前記第４触媒担体に流入させる第３流路部材を更に備える、ことを特徴とする（２）から（４）のいずれか一つの排気ガス処理装置。

この構成によれば、第３流路部材は、第３触媒担体を通過した排気ガスの一部を第４触媒担体の外周に形成される外周流路に導くので、第４触媒担体の保温性を更に向上させることができる。

（６）前記流入口から流入する排気ガスを前記第１触媒担体に導く流入口通路部材と、 前記第１触媒担体の下流端部と前記第２触媒担体の上流端部とを接続し、前記第１触媒担体を通過した排気ガスが折り返すように進行方向を変えて前記第２触媒担体に導く第１流路部材と、前記第２触媒担体の下流端部と前記第３触媒担体の上流端部とを接続し、前記第２触媒担体を通過した排気ガスが折り返すように進行方向を変えて前記第３触媒担体に導く第２流路部材と、前記第３触媒担体の下流端部と前記第４触媒担体の上流端部とを接続し、前記第３触媒担体を通過した排気ガスの一部を前記第４触媒担体の外周に形成される外周流路に導き、前記第３触媒担体から直接導かれる排気ガスと前記外周流路を経由して導かれる排気ガスとを合わせて前記第４触媒担体に流入させる第３流路部材と、前記第４触媒担体を通過した排気ガスを前記流出口に導く流出口通路部材と、を更に備え、前記流入口通路部材と前記第１流路部材と前記第２流路部材と前記第３流路部材と前記流出口通路部材との少なくとも一つには、前記コンテナの前記内壁面との間の前記空間に排気ガスを導く貫通孔を有する、ことを特徴とする（２）から（５）のいずれか一つの排気ガス処理装置。

この構成によれば、流入口通路部材と第１流路部材と第２流路部材と第３流路部材と流出口通路部材との少なくとも一つは、コンテナの内壁面との間の空間に排気ガスを導く貫通孔を有するので、コンテナの内壁面との間の空間がレゾネータとして作用して、排気音を低減させることができる。

（７）前記コンテナは、前記流入口通路部材と前記第１流路部材と前記第２流路部材と前記第３流路部材と前記流出口通路部材とのうち一つの前記貫通孔から前記空間に導かれた排気ガスが、前記流入口通路部材と前記第１流路部材と前記第２流路部材と前記第３流路部材と前記流出口通路部材とのうち他の前記貫通孔に流通するのを遮断するバッフルプレートを有する、ことを特徴とする（６）の排気ガス処理装置。

この構成によれば、バッフルプレートが設けられることで、第１触媒担体、第２触媒担体、第３触媒担体、第４触媒担体の順に、いずれかをバイパスすることなく排気ガスを導くことができる。

（８）前記コンテナの外周に設けられて外気の熱を遮断する遮熱板を更に備える、ことを特徴とする（１）から（７）のいずれか一つの排気ガス処理装置。

この構成によれば、コンテナの外周に外気の熱を遮断する遮熱板が設けられるので、コンテナ内に設けられる第１触媒部及び第２触媒部の保温性を更に向上させることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

なお、上記参考例、各実施形態、及び各変形例は、適宜組み合わせ可能である。

１、２０１，４０１ 排気ガス処理装置
２１０ コンテナ
２１０ａ 内壁面
２１３ａ 底部
２１４ 排気ガス流入開口部（流入口）
２１５ 排気ガス流出開口部（流出口）
２２０ 流入口通路部材
２２２ 入口側開口部（開口部）
２３１ 第１ＴＷＣ（第１触媒担体）
２３５ 段差部
２４０ 第１流路部材
２５１ 第２ＴＷＣ（第２触媒担体）
２６０ 第２流路部材
２７１ ＧＰＦ（第３触媒担体）
２８０ 第３流路部材
２８５ 外周流路
２９１ ＧＯＣ（第４触媒担体）
３００ 流出口通路部材
３１１，３１２，３１３，３１４，３１５ 貫通孔
３２１ バッフルプレート
３３１，３３２，３３３ 遮熱板
３４０ 吸上管
４１０ コンテナ
４１０ａ 内壁面
４２０ 流入口通路部材
４２１ 方向転換部
４４０ 第１流路部材
４６０ 第２流路部材
４８０ 第３流路部材
５００ 流出口通路部材

Claims (11)

1. エンジンから排出される排気ガスを処理する排気ガス処理装置であって、
   前記エンジンから排出される排気ガスが流入する流入口と、前記流入口から流入した排気ガスを下流に導く流出口と、を有するコンテナと、
   前記コンテナ内に前記コンテナの内壁面との間に空間をあけて設けられる第１触媒部と、
   前記コンテナ内に前記内壁面との間に空間をあけて設けられ、前記コンテナ内にて前記第１触媒部と隣接して設けられる第２触媒部と、
   を備え、
   前記第１触媒部は、前記流入口から流入する排気ガスが導かれる第１触媒担体と、前記第１触媒担体を通過した排気ガスが流入する第２触媒担体と、前記第２触媒担体を通過した排気ガスが流入する第３触媒担体と、を有し、
   前記第２触媒部は、前記第３触媒担体を通過した排気ガスが流入する第４触媒担体を有し、
   前記流出口からは、前記第４触媒担体を通過した排気ガスが排出され、
   前記コンテナの前記内壁面と前記第１触媒部及び前記第２触媒部との間の前記空間には、前記第２触媒部を通過した排気ガスが導かれる、
   ことを特徴とする排気ガス処理装置。
2. 請求項１に記載の排気ガス処理装置であって、
   排気ガスが流入する開口部を有し排気ガスを前記第１触媒担体に導く流入口通路部材を更に備え、
   前記開口部は、前記コンテナの側部に設けられ、
   前記第１触媒担体は、前記コンテナの上下方向に排気ガスが通過するように設けられ、
   前記流入口通路部材は、前記第１触媒担体の上流側端面にて前記開口部の近くにオフセットして設けられて前記開口部から流入した排気ガスの流れ方向を転換させる方向転換部を有する、
   ことを特徴とする排気ガス処理装置。
3. 請求項１又は２に記載の排気ガス処理装置であって、
   前記コンテナの外周に設けられて外気の熱を遮断する遮熱板を更に備える、
   ことを特徴とする排気ガス処理装置。
4. 請求項１から３のいずれか一つに記載の排気ガス処理装置であって、
   前記コンテナの底部に溜まった水を前記流出口から流出する排気ガスの流れによって当該排気ガスとともに吸い出す吸上管を更に備える、
   ことを特徴とする排気ガス処理装置。
5. 請求項１から４のいずれか一つに記載の排気ガス処理装置であって、
   前記第２触媒部は、前記コンテナ内にて前記第１触媒部の側方に設けられる、
   ことを特徴とする排気ガス処理装置。
6. 請求項１から４のいずれか一つに記載の排気ガス処理装置であって、
   前記第２触媒部は、前記コンテナ内にて前記第１触媒部の下方に設けられる、
   ことを特徴とする排気ガス処理装置。
7. エンジンから排出される排気ガスを処理する排気ガス処理装置であって、
   前記エンジンから排出される排気ガスが流入する流入口と、前記流入口から流入した排気ガスを下流に導く流出口と、を有するコンテナと、
   前記コンテナ内に前記コンテナの内壁面との間に空間をあけて設けられる第１触媒部と、
   前記コンテナ内に前記内壁面との間に空間をあけて設けられ、前記コンテナ内にて前記第１触媒部と隣接して設けられる第２触媒部と、
   を備え、
   前記第１触媒部は、前記流入口から流入する排気ガスが導かれる第１触媒担体と、前記第１触媒担体を通過した排気ガスが流入する第２触媒担体と、前記第２触媒担体を通過した排気ガスが流入する第３触媒担体と、を有し、
   前記第２触媒部は、前記第３触媒担体を通過した排気ガスが流入する第４触媒担体を有し、
   前記流出口からは、前記第４触媒担体を通過した排気ガスが排出され、
   前記第２触媒部は、前記コンテナ内にて前記第１触媒部の下方に設けられ、
   前記第１触媒担体の下流端部と前記第２触媒担体の上流端部とを接続し、前記第１触媒担体を通過した排気ガスが折り返すように進行方向を変えて前記第２触媒担体に導く第１流路部材を更に備え、
   前記第１触媒担体は、前記第２触媒担体よりも前記コンテナの高さ方向に小さく形成され、
   前記流入口は、前記第１触媒担体と前記第２触媒担体との前記高さ方向の大きさの違いによって形成される前記第１触媒担体の上流の段差部に設けられる、
   ことを特徴とする排気ガス処理装置。
8. 請求項７に記載の排気ガス処理装置であって、
   前記第２触媒担体の下流端部と前記第３触媒担体の上流端部とを接続し、前記第２触媒担体を通過した排気ガスが折り返すように進行方向を変えて前記第３触媒担体に導く第２流路部材を更に備える、
   ことを特徴とする排気ガス処理装置。
9. エンジンから排出される排気ガスを処理する排気ガス処理装置であって、
   前記エンジンから排出される排気ガスが流入する流入口と、前記流入口から流入した排気ガスを下流に導く流出口と、を有するコンテナと、
   前記コンテナ内に前記コンテナの内壁面との間に空間をあけて設けられる第１触媒部と、
   前記コンテナ内に前記内壁面との間に空間をあけて設けられ、前記コンテナ内にて前記第１触媒部と隣接して設けられる第２触媒部と、
   を備え、
   前記第１触媒部は、前記流入口から流入する排気ガスが導かれる第１触媒担体と、前記第１触媒担体を通過した排気ガスが流入する第２触媒担体と、前記第２触媒担体を通過した排気ガスが流入する第３触媒担体と、を有し、
   前記第２触媒部は、前記第３触媒担体を通過した排気ガスが流入する第４触媒担体を有し、
   前記流出口からは、前記第４触媒担体を通過した排気ガスが排出され、
   前記第２触媒部は、前記コンテナ内にて前記第１触媒部の下方に設けられ、
   前記第３触媒担体と前記第４触媒担体とは、排気ガスの進行方向が交差するように配置され、
   前記第３触媒担体の下流端部と前記第４触媒担体の上流端部とを接続し、前記第３触媒担体を通過した排気ガスの一部を前記第４触媒担体の外周に形成される外周流路に導き、前記第３触媒担体から直接導かれる排気ガスと前記外周流路を経由して導かれる排気ガスとを合わせて前記第４触媒担体に流入させる第３流路部材を更に備える、
   ことを特徴とする排気ガス処理装置。
10. エンジンから排出される排気ガスを処理する排気ガス処理装置であって、
    前記エンジンから排出される排気ガスが流入する流入口と、前記流入口から流入した排気ガスを下流に導く流出口と、を有するコンテナと、
    前記コンテナ内に前記コンテナの内壁面との間に空間をあけて設けられる第１触媒部と、
    前記コンテナ内に前記内壁面との間に空間をあけて設けられ、前記コンテナ内にて前記第１触媒部と隣接して設けられる第２触媒部と、
    を備え、
    前記第１触媒部は、前記流入口から流入する排気ガスが導かれる第１触媒担体と、前記第１触媒担体を通過した排気ガスが流入する第２触媒担体と、前記第２触媒担体を通過した排気ガスが流入する第３触媒担体と、を有し、
    前記第２触媒部は、前記第３触媒担体を通過した排気ガスが流入する第４触媒担体を有し、
    前記流出口からは、前記第４触媒担体を通過した排気ガスが排出され、
    前記第２触媒部は、前記コンテナ内にて前記第１触媒部の下方に設けられ、
    前記流入口から流入する排気ガスを前記第１触媒担体に導く流入口通路部材と、
    前記第１触媒担体の下流端部と前記第２触媒担体の上流端部とを接続し、前記第１触媒担体を通過した排気ガスが折り返すように進行方向を変えて前記第２触媒担体に導く第１流路部材と、
    前記第２触媒担体の下流端部と前記第３触媒担体の上流端部とを接続し、前記第２触媒担体を通過した排気ガスが折り返すように進行方向を変えて前記第３触媒担体に導く第２流路部材と、
    前記第３触媒担体の下流端部と前記第４触媒担体の上流端部とを接続し、前記第３触媒担体を通過した排気ガスの一部を前記第４触媒担体の外周に形成される外周流路に導き、前記第３触媒担体から直接導かれる排気ガスと前記外周流路を経由して導かれる排気ガスとを合わせて前記第４触媒担体に流入させる第３流路部材と、
    前記第４触媒担体を通過した排気ガスを前記流出口に導く流出口通路部材と、
    を更に備え、
    前記流入口通路部材と前記第１流路部材と前記第２流路部材と前記第３流路部材と前記流出口通路部材との少なくとも一つには、前記コンテナの前記内壁面との間の前記空間に排気ガスを導く貫通孔を有する、
    ことを特徴とする排気ガス処理装置。
11. 請求項１０に記載の排気ガス処理装置であって、
    前記コンテナは、前記流入口通路部材と前記第１流路部材と前記第２流路部材と前記第３流路部材と前記流出口通路部材とのうち一つの前記貫通孔から前記空間に導かれた排気ガスが、前記流入口通路部材と前記第１流路部材と前記第２流路部材と前記第３流路部材と前記流出口通路部材とのうち他の前記貫通孔に流通するのを遮断するバッフルプレートを有する、
    ことを特徴とする排気ガス処理装置。

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