JP7564007B2

JP7564007B2 - 排気浄化装置

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Publication number: JP7564007B2
Application number: JP2021018994A
Authority: JP
Inventors: 克洋林
Original assignee: Futaba Industrial Co Ltd
Current assignee: Futaba Industrial Co Ltd
Priority date: 2021-02-09
Filing date: 2021-02-09
Publication date: 2024-10-08
Anticipated expiration: 2041-02-09
Also published as: JP2022121974A

Description

本開示は、車両の排気を浄化する排気浄化装置に関する。

触媒等の浄化部により車両の排気を浄化する排気浄化装置が知られている。特許文献１の排気浄化装置は、浄化部が配置されるパイプ状のケース部の頂部に、該頂部の外縁に沿って突出部を形成することで、ケース部に流入した排気の流れを２つに分散させるよう構成されている。これにより、浄化部の上流側の領域で向きの異なる２つの旋回流が形成され、排気がより均一に浄化部に流入するようになり、その結果、浄化部をより有効に機能させることができる。

特開２０２０－１２５７２９号公報

しかし、特許文献１の排気浄化装置を、複数のパイプから流入した排気が合流する集合ポート（例えば、排気マニホールド）に接続した場合、集合ポートから流入する排気の流れに偏りがあると、向きの異なる２つの旋回流が良好に形成されない恐れがある。その結果、浄化部の中央に排気が十分に流入しない可能性がある。

本開示の一態様においては、排気がより均一に浄化部に流入するようにするのが望ましい。

本開示の一態様は、車両の排気の流路に設けられる排気浄化装置であって、ケース部と、排気の入口と、複数の誘導部と、を備える。ケース部は、排気を浄化する浄化部が内部に配置されるよう構成されており、軸線に沿って延びる筒状である。入口は、浄化部が配置される配置領域に対し排気の流れ方向の上流側に位置する上流側領域に対面するようにケース部の側部に設けられる。複数の誘導部は、入口に対面し、上流側領域にて排気の旋回流を形成するよう、入口から流入した排気を誘導するよう構成される。それぞれの誘導部は、軸線の方向において異なる位置に設けられ、且つ、入口までの距離が異なる。

上記構成によれば、各誘導部の軸線の方向における位置が異なるため、入口を通過した排気が各誘導部に衝突し、複数の旋回流が形成される。また、各誘導部と入口との間の距離が異なるため、各旋回流は、上流側領域における軸線に直交する断面における異なる位置に形成される。このため、浄化部における上流側の端面における一部の領域への排気の流入量が、一部の旋回流の影響で減少する恐れがある場合であっても、別の旋回流により該領域への排気の流入を促すことが可能となる。したがって、排気をより均一に浄化部に流入させることができる。

本開示の一態様では、排気浄化装置は、２つの誘導部を備えてもよい。
上記構成によれば、排気浄化装置の構造を簡略化しつつ、排気をより均一に浄化部に流入させることができる。

本開示の一態様は、入口を介して、偏心方向に沿って排気をケース部の内部に流入させる流入部をさらに備えてもよい。偏心方向とは、入口の略中心を通過する排気が、ケース部における軸線に直交する断面の略中心に向かう方向とは異なる方向であってもよい。

上記構成によれば、偏心方向に沿って排気が流入することにより、ケース部内での排気の流れに偏りが生じ易くなる場合であっても、排気をより均一に浄化部に流入させることができる。

本開示の一態様では、複数の誘導部のうちの少なくとも１つは、ケース部の内部に配置されても良い。
上記構成によれば、誘導部の位置及び／又は向きをより柔軟に定めることができる。このため、旋回流の位置、大きさ等をより適切に定めることが可能となり、より一層、排気を均一に浄化部に流入させることができる。

本開示の一態様では、複数の誘導部のうちの少なくとも１つは、入口に対面し、且つ、軸線に沿って延びていてもよい。
上記構成によれば、入口から流入した排気と誘導部とをより良好に衝突させることができる。このため、より良好に旋回流を形成することが可能となり、より一層、排気を均一に浄化部に流入させることができる。

第１実施形態の排気浄化装置の斜視図である。第１実施形態の入口部の上面図である。第１実施形態の入口部の側面図である。第２実施形態の入口部の上面図である。第２実施形態の入口部の側面図である。第３実施形態の入口部の上面図である。第３実施形態の入口部の側面図である。第４実施形態の入口部の上面図である。第４実施形態の入口部の側面図である。第５実施形態の入口部の上面図である。第５実施形態の入口部の側面図である。第６実施形態の入口部の上面図である。第６実施形態の入口部の側面図である。

以下、本開示の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本開示の実施の形態は、下記の実施形態に何ら限定されることはなく、本開示の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。

［第１実施形態］
［１．排気浄化装置の概要］
第１実施形態の排気浄化装置１は、車両に搭載され、エンジンからの排気の流路に設けられ、ケース部１０と、第１及び第２浄化部３０、４０とを備える（図１参照）。

ケース部１０は、排気を流下させるパイプ状の部位であり、Ｌ字状に屈曲している。ケース部１０の排気の流れ方向に直交する断面は、一例として略円形であるが、該断面の形状は、適宜定められる。また、ケース部１０が屈曲する角度は、一例として略９０°であるが、該角度は適宜定められ得る。また、ケース部１０は、適宜定めることができ、ケース部１０は、例えば、直線状であっても良い。

第１及び第２浄化部３０、４０は、ケース部１０の内部に配置されており、ケース部１０を流下する排気を浄化する。第１及び第２浄化部３０、４０の形状は、一例として円柱状であるが、該形状はこれに限定されない。また、第１及び第２浄化部３０、４０は、一例として、触媒として構成されている。しかし、第１及び第２浄化部３０、４０として、例えば、触媒及びフィルタが用いられても良いし、触媒に替えてフィルタが用いられても良い。また、ケース部１０の内部に配置される浄化部の数は、これに限らず、適宜定められる。

また、排気浄化装置１は、複数のパイプから流入した排気が合流する集合ポート６の下流側に接続されている。集合ポート６は、一例として排気マニホールドとして構成されており、集合ポート６から延びる第１～第８パイプは、車両のエンジンにおける複数の気筒に接続される。しかし、これに限らず、排気浄化装置１は、排気マニホールド以外の集合ポートに接続されていても良いし、集合ポートではないパイプの下流側に接続されていても良い。

［２．ケース部］
ケース部１０は、入口部２と、第１本体部３と、第２本体部４とを備える（図１～３参照）。

第１本体部３は、軸線１１に沿って直線状に延びる略筒状（一例として、略円筒状）の部位である。なお、以後の説明では、軸線１１に直交する断面を、単に断面と記載する。第１本体部３の断面は略円形であり、軸線１１は、該断面の略中心を通過する。また、第１本体部３の内部には、第１浄化部３０が配置される。なお、上述したように、第１浄化部３０は円柱状であり、第１浄化部３０における上流側の略円形の端面３１は、軸線１１に対し略直交し、第１本体部３の上流側の開口、又はその付近に位置する。また、軸線１１は、端面３１の略中心を通過する。なお、端面３１が略多角形である場合、軸線１１は、端面３１の略重心を通過する。

一方、第２本体部４は、直線状に延びるパイプ状の部位である。第１本体部３の下流側の端部は、第２本体部４の側部における上流側の端部に接続されている。第２本体部４は、中央部４１と、接続部４２と、出口部４３とを備える。

中央部４１は、直線状に延びる筒状（一例として、円筒状）の部位であり、内部に第２浄化部４０が配置される。
接続部４２は、中央部４１の上流側の端部に設けられており、中央部４１と第１本体部３とを接続する。

出口部４３は、中央部４１の下流側の端部に設けられる。出口部４３にはパイプが接続され、排気浄化装置１を通過した排気はパイプに流入する。
なお、排気浄化装置１は、車載時には、一例として、第１本体部３が上下方向に延び、第２本体部４が横方向に延びる。しかし、車載時の排気浄化装置１の向きは、適宜定められ得る。

［３．入口部］
入口部２は、第１本体部３の上流側の開口を覆う壁状の部位であり、側部２１と、入口２２と、流入部２３と、第１及び第２頂部２４、２５と、第１及び第２段差部２６、２７とを備える（図１～３参照）。以後、入口部２の内側の空間を、上流側領域２０と記載する。上流側領域２０は、第１本体部３に配置された第１浄化部３０の上流側に位置する。

［４．側部、入口、及び流入部］
側部２１は、第１本体部３の上流側の端部から軸線１１に沿って突出する略筒状（一例として、略円筒状）の部位であり、第１本体部３の上流側の開口を囲む（図１～３参照）。なお、軸線１１は、側部２１の断面の略中心を通過する。

入口２２は、上流側領域２０に対面するように側部２１に設けられた開口（一例として、略円形）である。入口２２は、側部２１における第２頂部２５に隣接する部分に形成されている。

流入部２３は、入口２２の縁部から上流側に直線状に突出する筒状（一例として、円筒状）の部位である。流入部２３は、集合ポート６に接続されており、集合ポート６からの排気は、流入部２３及び入口２２を通過してケース部１０の内部に流入する。

流入部２３は、偏心方向１４に直線状に延びており、入口２２を通過する排気を偏心方向１４に流下させる。偏心方向１４とは、入口２２の略中心１２を通過する排気が、軸線１１又はその付近に向かわない方向である。つまり、入口２２の略中心１２を通過して偏心方向１４に延びる直線は、軸線１１又はその付近を通過しない。第１実施形態では、一例として、流入部２３の一部は、側部２１の断面の接線に沿って延びる。また、偏心方向１４は、第１浄化部３０の端面３１と略平行である。しかし、これに限らず、偏心方向１４は、端面３１に対し傾斜していても良い。

［５．頂部及び段差部］
第１及び第２頂部２４、２５の各々は、側部２１の上流側の端部から広がる壁状の部位であり、軸線１１に略直交するように平面状に広がる（図１～３参照）。第１及び第２頂部２４、２５の各々は、扇状であり、軸線１１の付近にその中心が位置し、その円弧は側部２１に繋がる。また、第１及び第２頂部２４、２５を軸線１１に沿って視認すると、略円形となる。また、第１頂部２４と第２頂部２５との間には、第１及び第２段差部２６、２７が設けられており、第１頂部２４は第２頂部２５よりも下流側に位置する。

第１及び第２段差部２６、２７は、それぞれ、軸線１１に沿って平面状に広がる略矩形の壁状の部位であり、第１頂部２４と第２頂部２５とを繋ぐと共に、側部２１に繋がる。また、第１段差部２６と第２段差部２７とは、軸線１１の付近で繋がっている。

第１実施形態では、軸線１１に沿って視認すると第１頂部２４の中心角は略２７０°、第２頂部２５の中心角は略９０°であり、第１段差部２６と第２段差部２７との間の角度は、略９０°である。

また、第１及び第２段差部２６、２７は、入口２２に対面しており、第１段差部２６は、偏心方向１４と略直交し、第２段差部２７は、偏心方向１４に略平行に広がる。
なお、側部２１、第１並びに第２頂部２４、２５、及び、第１並びに第２段差部２６、２７における境界には、Ｒが形成されている。

［６．誘導部］
入口部２は、入口２２に対面し、上流側領域２０にて排気の旋回流を形成するよう、入口２２から流入した排気を誘導する第１及び第２誘導部１５、１６を備える（図２、３参照）。具体的には、側部２１の内周面における偏心方向１４において入口２２と対面する部分は、第１誘導部１５を構成する。また、入口部２における第１段差部２６の内周面は、第２誘導部１６を構成する。より詳しくは、第１誘導部１５は、入口２２における下流側の略半円状の領域に対面し、第２誘導部１６は、入口２２における上流側の略半円状の領域に対面する。

第１及び第２誘導部１５、１６は、軸線１１の方向（換言すれば、排気の流れ方向）において異なる位置に設けられており、第１誘導部１５は、第２誘導部１６よりも下流側に位置する。また、第１及び第２誘導部１５、１６は、入口２２までの距離が異なっており、第２誘導部１６は、第１誘導部１５よりも入口２２に近い。

そして、偏心方向１４に沿って入口２２を通過し、上流側領域２０に流入した排気は、第１及び第２誘導部１５、１６の各々に衝突する。
第１誘導部１５に衝突した排気は、第１誘導部１５により側部２１に沿って流下するよう誘導され、第１旋回流１７を形成する。第１旋回流１７は、側部２１、第１頂部２４、入口２２、及び、第１浄化部３０の端面３１に隣接する第１領域に形成される。第１領域の断面は略円形であり、第１旋回流１７は、端面３１の外縁に沿って形成される。

一方、第２誘導部１６に衝突した排気は、第２誘導部１６により第１及び第２段差部２６、２７に沿って流下するよう誘導され、第２旋回流１８を形成する。第２旋回流１８は、側部２１、第１並びに第２段差部２６、２７、第２頂部２５、及び入口２２に隣接する第２領域に形成され、第１旋回流１７と同方向に流れる。

第１旋回流１７は、第２旋回流１８の下流側に位置し、第２旋回流１８よりも大きい。また、第１及び第２旋回流１７、１８は、それぞれ、上流側領域２０の断面上において異なる位置に形成され、第２旋回流１８は、該断面上において第１旋回流１７の内側の領域を通過する。

［７．シミュレーション］
シミュレーションにより、集合ポート６に接続された第１実施形態の排気浄化装置１における第１浄化部３０の端面３１に排気が流入する際の流速一様度と、排気が排気浄化装置１を通過する際の圧損を計測した。なお、流速一様度とは、排気の流れが一定である程度を数値化したものである。

上述したように、集合ポート６には、エンジンの各気筒に接続される第１～第８ポートが設けられている。これらのポートは一列に並んでおり、第１及び第２ポート、第３及び第４ポート、第５及び第６ポート、第７及び第８ポートは、それぞれ、隣接している。そして、集合ポート６における第１及び第２パイプ６０、６１のみから排気が排気浄化装置１に流入するケースを、第１ケースとする。同様に、第３及び第４パイプ６２、６３、第５及び第６パイプ６４、６５、第７及び第８パイプ６６、６７のみから排気が排気浄化装置１に流入するケースを、それぞれ、第２～第４ケースとする。シミュレーションでは、第１～第４ケースにおける流速一様度と圧損とを計測した。

一方、第１実施形態の排気浄化装置１において、入口部２の第１及び第２段差部２６、２７を取り除いたものを、比較例の排気浄化装置とする。すなわち、比較例の排気浄化装置は、入口部２の上流側の端部が、段差を有さない平板状の部位で覆われている点において第１実施形態の排気浄化装置１と相違する。そして、集合ポート６に接続された比較例の排気浄化装置についても、同様にして第１～第４ケースでのシミュレーションを行い、流速一様度と圧損とを計測した。

第１実施形態の排気浄化装置１と比較例の排気浄化装置とにおける上記シミュレーションの結果を比較すると、第１ケースでは、第１実施形態の排気浄化装置１は、流速一様度が６．８％向上し、圧損が１７．９％低減した。また、第２ケースにおいては、第１実施形態の排気浄化装置１は、流速一様度が１５．８％向上し、圧損が３３．２％低減した。また、第３ケースにおいては、第１実施形態の排気浄化装置１は、流速一様度が１２．２％向上し、圧損が２８．２％低減した。また、第４ケースにおいては、第１実施形態の排気浄化装置１は、流速一様度が１．４％向上し、圧損が２．３％増加した。

［第２実施形態］
［８．概要］
第２実施形態の排気浄化装置１は、第１実施形態と同様の構成を有するが、入口部２において第１実施形態と相違する（図４、５参照）。具体的には、第２実施形態の入口部２は、第１及び第２頂部２４、２５と第１及び第２段差部２６、２７とにおいて、第１実施形態と相違する。以下では、該相違点について説明する。

第２実施形態では、第１及び第２頂部２４、２５の中心角が第１実施形態と異なっている。具体的には、第２実施形態では、第１頂部２４の中心角は略２２５°、第２頂部２４の中心角は略１３５°であり、第１及び第２段差部２６、２７の角度は、略１３５°である。

［９．誘導部］
第２実施形態においても、第１実施形態と同様、側部２１の内周面における偏心方向１４において入口２２と対面する部分が、第１誘導部１５として機能し、第１段差部２６の内周面が第２誘導部１６として機能する（図４、５参照）。

そして、第１誘導部１５に衝突した排気は、第１実施形態と同様にして第１旋回流１７を形成する。
一方、第２誘導部１６に衝突した排気もまた、第２誘導部１６により第１及び第２段差部２６、２７に沿って流下するよう誘導され、第２旋回流１８を形成する。しかし、第２実施形態では、第２頂部２５の中心角が第１実施形態よりも大きい。このため、第２実施形態の第２旋回流１８は、第１実施形態よりも大きい。また、第２実施形態においても、第２旋回流１８は、上流側領域２０の断面上において第１旋回流１７の内側の領域を通過する。

［第３実施形態］
［１０．概要］
第３実施形態の排気浄化装置１は、第１実施形態と同様の構成を有するが、入口部２において第１実施形態と相違する（図６、７参照）。具体的には、第３実施形態の入口部２は、流入部２３と、第１及び第２頂部２４、２５と、第３段差部２８とにおいて、第１実施形態と相違する。以下では、該相違点について説明する。

［１１．流入部］
第３実施形態では、流入部２３は、中心方向１９に直線状に延びており、入口２２を通過する排気を中心方向１９に流下させる（図６、７参照）。中心方向１９とは、入口２２の略中心１２を通過する排気が、軸線１１又はその付近に向かう方向である。つまり、入口２２の略中心１２を中心方向１９に延びる直線は、軸線１１又はその付近を通過する。また、中心方向１９は、第１浄化部３０の端面３１と略平行である。しかし、これに限らず、中心方向１９は、端面３１に対し傾斜していても良い。

［１２．頂部及び段差部］
第３実施形態では、第１及び第２頂部２４、２５の中心角が第１実施形態と異なっている（図６、７参照）。具体的には、第３実施形態では、第１及び第２頂部２４、２５の中心角は略１８０°である。つまり、第１及び第２頂部２４、２５は、半円状であり、第１頂部２４と第２頂部２５との間には、第１及び第２段差部２６、２７に替えて、軸線１１に略直交する向きに平面状に延びる第３段差部２８が設けられる。第３段差部２８は、側部２１に繋がると共に、軸線１１の付近を通過する。

［１３．誘導部］
第３実施形態では、側部２１の内周面において、中心方向１９に入口２２と対面する部分が、第１誘導部１５を構成する（図６、７参照）。第１誘導部１５は、軸線１１を挟んで入口２２と対面する。また、第３段差部２８の内周面において、中心方向１９に入口２２と対面する部分が、第２誘導部１６を構成する。第２誘導部１６は、第３段差部２８の中央に位置し、軸線１１の付近に位置する。

そして、正面方向１９に沿って入口２２を通過し、上流側領域２０に流入した排気は、第１及び第２誘導部１５、１６の各々に衝突する。ここで、側部２１に繋がる第３段差部２８の一方の端部が位置する側を右側とし、他方の端部が位置する側を左側とする。

第１誘導部１５に衝突した排気は、右側と左側とに向かう２つの流れに分かれ、反対方向に流れる２つの第１旋回流１７Ａ、１７Ｂが、第１実施形態と同様の第１領域に形成される。第１旋回流１７Ａは、第１領域における右側の半円状の部分に形成され、第１旋回流１７Ｂは、第１領域における左側の半円状の部分に形成される。

一方、第２誘導部１６に衝突した排気もまた、右側と左側とに向かう２つの流れに分かれ、反対方向に流れる２つの第２旋回流１８Ａ、１８Ｂを形成する。これらの第２旋回流１８Ａ、１８Ｂは、側部２１、第３段差部２６、第２頂部２５、及び入口２２に隣接する第２領域に形成される。そして、第２旋回流１８Ａは、第２領域における右側の部分に形成され、第２旋回流１８Ｂは、第２領域における左側の部分に形成される。

第１旋回流１７Ａ、１７Ｂは、第２旋回流１８Ａ、１８Ｂの下流側に位置する。また、第１及び第２旋回流１７Ａ、１７Ｂ、１８Ａ、１８Ｂは、それぞれ、上流側領域２０の断面上において異なる位置に形成され、第２旋回流１８Ａ、１８Ｂの各々は、該断面上において第１旋回流１７Ａ又は１７Ｂの内側の領域を通過する。また、第１旋回流１７Ａ、１７Ｂの各々は、第２旋回流１８Ａ、１８Ｂよりも大きい。

［第４実施形態］
［１４．概要］
第４実施形態の排気浄化装置１は、第３実施形態と同様の構成を有するが、入口部２及び第１本体部３において第１実施形態と相違する（図８、９参照）。具体的には、第４実施形態では、入口部２及び第１本体部３の断面の形状が略楕円形となっている。また、第１本体部３に配置される第１浄化部３０の断面もまた、第１本体部３の断面と同様の略楕円形となっている。なお、第４実施形態においても、軸線１１は、略楕円形の断面の略中心を通過する。また、第４実施形態では、第１及び第２頂部２４、２５と、第１及び第２段差部２６、２７との位置及び形状等が第３実施形態と相違する。以下では、第４実施形態におけるこれらの相違点について説明する。

［１５．流入部］
第４実施形態では、流入部２３は、入口部２の断面の長軸方向に直線状に延びており、第３実施形態と同様、入口２２を通過する排気を中心方向１９（換言すれば、長軸方向）に流下させる。

［１６．頂部及び段差部］
第４実施形態では、第３段差部２８は、入口部２の断面の短軸方向に延び、該断面の中心よりも入口２２側に位置する。また、第２頂部２５は、第３実施形態と同様に略半円状であり、第１及び第２頂部２４、２５を軸線１１に沿って視認すると、入口部２の断面と同様の略楕円形となる。

［１７．誘導部］
第４実施形態においても、第３実施形態と同様、側部２１の内周面における中心方向１９において入口２２と対面する部分が、第１誘導部１５を構成する。また、第３実施形態と同様、第３段差部２８の入口２２と対面する部分が、第２誘導部１６を構成する。

また、第４実施形態においても、第３実施形態と同様にして、第１及び第２旋回流１７Ａ、１７Ｂ、１８Ａ、１８Ｂが形成される。すなわち、入口２２を通過して上流側領域２０に流入した排気は、第１及び第２誘導部１５、１６の各々に衝突する。また、第１誘導部１５に衝突した排気は、第１領域にて右側と左側とに向かう２つの流れに分かれ、反対方向に流れる２つの第１旋回流１７Ａ、１７Ｂを形成する。第１領域の断面は略楕円形であり、第１旋回流１７Ａは第１領域の右側の部分に、第１旋回流１７Ｂは第１領域の左側の部分にそれぞれ形成される。

一方、第２誘導部１６に衝突した排気は、第３実施形態と同様にして、反対方向に流れる２つの第２旋回流１８Ａ、１８Ｂを形成する。
第１及び第２旋回流１７Ａ、１７Ｂ、１８Ａ、１８Ｂは、それぞれ、上流側領域２０の断面上において異なる位置に形成される。

［第５実施形態］
［１８．概要］
第５実施形態の排気浄化装置１は、第１実施形態と同様の構成を有するが、入口部２において第１実施形態と相違する（図１０、１１参照）。具体的には、第５実施形態の入口部２は、第１及び第２頂部２４、２５に替えて第３頂部５０が設けられていると共に、第１及び第２段差部２６、２７に替えて、第１及び第２壁部５１、５２が設けられている点において、第１実施形態と相違する。以下では、該相違点について説明する。

［１９．頂部及び壁部］
第５実施形態では、第３頂部５０は、側部２１の上流側の端部から広がる略円形の壁状の部位であり、軸線１１に略直交するように平面状に広がり、段差が形成されていない（図１０、１１参照）。

また、第３頂部５０の内周面には、軸線１１に沿って下流側に突出する板状の第１及び第２壁部５１、５２が設けられている。第１及び第２壁部５１、５２の各々は、側部２１の断面における略径方向に平面状に延び、第１壁部５１の第１端は、軸線１１の付近で第２壁部５２の第１端に繋がる。なお、第１及び第２壁部５１、５２は、略９０°の角度を形成する。また、第１及び第２壁部５１、５２の各々の第２端は、側部２１の内周面に繋がる。

また、第１及び第２壁部５１、５２は、入口２２に対面しており、第１壁部５１は、偏心方向１４と略直交する向きに広がり、第２壁部５２は、偏心方向１４に沿った向きに広がる。

なお、側部２１及び第３頂部５０における境界には、Ｒが形成されている。
［２０．誘導部］
第５実施形態においても、第１実施形態と同様、側部２１の内周面における偏心方向１４において入口２２と対面する部分が、第１誘導部１５を構成する（図１０、１１参照）。また、第１壁部５１における入口２２に対面する面が、第２誘導部１６を構成する。第１誘導部１５は、入口２２における下流側に位置する略半円状の領域に対面し、第２誘導部１６は、入口２２における上流側に位置する略半円状の領域に対面する。

このため、第５実施形態においても、第１及び第２誘導部１５、１６は、軸線１１の方向において異なる位置に設けられており、第１誘導部１５は、第２誘導部１６よりも下流側に位置する。また、第２誘導部１６は、第１誘導部１５よりも入口２２に近い。

そして、偏心方向１４に沿って入口２２を通過し、上流側領域２０に流入した排気は、第１及び第２誘導部１５、１６の各々に衝突する。
第１誘導部１５に衝突した排気は、第１実施形態と同様にして第１旋回流１７を形成する。第１旋回流１７は、側部２１、入口２２、及び、第１浄化部３０の端面３１に隣接する第１領域に形成される。第１領域は、第１及び第２壁部５１、５２の下流側に位置する。また、第１領域の断面は略円形であり、第１旋回流１７は、端面３１の外縁に沿って形成される。

一方、第２誘導部１６に衝突した排気は、第２誘導部１６により第１及び第２壁部５１、５２に沿って流下するよう誘導され、第２旋回流１８を形成する。第２旋回流１８は、側部２１、第１並びに第２壁部５１、５２、第３頂部５０、及び、入口２２に隣接する第２領域に形成され、第１旋回流１７と同方向に流れる。

第１及び第２旋回流１７、１８は、それぞれ、上流側領域２０の断面上において異なる位置に形成され、第２旋回流１８は、該断面上において第１旋回流１７の内側の領域を通過する。また、第１旋回流１７は、第２旋回流１８よりも大きい。

［第６実施形態］
［２１．概要］
第６実施形態の排気浄化装置１は、第５実施形態と同様の構成を有するが、流入部２３及び入口部２において第５実施形態と相違する（図１２、１３参照）。具体的には、第６実施形態の入口部２は、第１及び第２壁部５１、５２に替えて第３壁部５３が設けられている点において、第５実施形態と相違する。以下では、該相違点について説明する。

［２２．流入部］
第６実施形態の流入部２３は、第３実施形態の流入部２３と同様に構成されており、入口２２を通過する排気を中心方向１９に流下させる（図１２、１３参照）。

［２３．第３壁部］
第６実施形態の第３壁部５３は、軸線１１に沿って平面状に広がる略矩形の板状の部位であり、側部２１の断面における略径方向に延びる（図１２、１３参照）。第３壁部５３の両端は、側部２１の内周面に繋がっており、第３壁部５３の中央部は軸線１１の付近に位置する。また、第３壁部５３の上流側の端部は第３頂部５０の内周面との間には、空間が形成されている。第３壁部５３は、入口２２に対面しており、中心方向１９と略直交する向きに広がる。

［２４．誘導部］
第６実施形態においても、側部２１の内周面における中心方向１９において入口２２と対面する部分が、第１誘導部１５を構成する（図１２、１３参照）。第６実施形態では、第１誘導部１５は、第３壁部５３と第３頂部５０との間の空間を介して入口２２と対面する。また、第３壁部５３における入口２２に対面する面が、第２誘導部１６を構成する。

このため、第６実施形態においても、第１及び第２誘導部１５、１６は、軸線１１の方向において異なる位置に設けられているが、第１誘導部１５は、第２誘導部１６よりも上流側に位置する。また、第２誘導部１６は、第１誘導部１５よりも入口２２に近い。

そして、中心方向１９に沿って入口２２を通過し、上流側領域２０に流入した排気は、第１及び第２誘導部１５、１６の各々に衝突する。
第１誘導部１５に衝突した排気は、第３頂部５０に略平行な軸を中心に旋回する第１旋回流１７を形成する。第１旋回流１７は、側部２１、第３頂部５０、第３壁部５３、及び、第１浄化部３０の端面３１に隣接する第１領域に形成される。

一方、第２誘導部１６に衝突した排気は、第１旋回流１７と同様、第３頂部５０に略平行な軸を中心に旋回する第２旋回流１８を形成する。第２旋回流１８は、側部２１、入口２２、第３壁部５３、及び、第１浄化部３０の端面３１に隣接する第２領域に形成され、第１旋回流１７と同方向に流れる。

なお、第１及び第２領域は、それぞれ、入口部２の断面において第３壁部５３により仕切られる略半円の領域であり、第２領域は入口２２と第３壁部５３との間に位置し、第１領域は入口２２の反対側に位置する。

また、第１、第２旋回流１７、１８が旋回する際の軸は、軸線１１に略直交する。また、第１及び第２旋回流１７、１８は、それぞれ、上流側領域２０の断面上において異なる位置に形成される。

［２５．効果］
（１）上記実施形態によれば、第１及び第２誘導部１５、１６の軸線１１の方向の位置が異なるため、入口２２を通過した排気により第１及び第２旋回流１７、１８が形成される。また、各誘導部１５、１６と入口２２との間の距離が異なるため、各旋回流１７、１８は、上流側領域２０の断面における異なる位置に形成される。このため、第１浄化部３０の端面３１における一部の領域への排気の流入量が、一部の旋回流の影響で減少する恐れがある場合であっても、別の旋回流により該領域への排気の流入を促すことが可能となる。したがって、排気をより均一に浄化部に流入させることができる。

（２）また、排気浄化装置１は、集合ポート６の下流側に接続される。このため、集合ポート６の影響でケース部１０内での排気の流れが複雑になる場合であっても、排気をより均一に第１浄化部３０に流入させることができる。

（３）また、第１、第２、第５実施形態によれば、排気は、偏心方向１４に沿って入口２２を通過するため、上流側領域２０での排気の流れに偏りが生じ易くなる。これに対し、上記実施形態によれば、このような場合であっても、排気をより均一に第１浄化部３０に流入させることができる。

（４）また、第１～第４実施形態によれば、入口部２の内周面により誘導部が形成される。これにより、入口部２の形状を調整することで誘導部を形成でき、部品点数を抑制できる。このため、排気浄化装置１の製造が容易になり、コストの抑制が可能となる。

（５）また、第５、第６実施形態によれば、上流側領域２０に配置された第１～第３壁部５１～５３により、誘導部が形成される。これにより、誘導部の位置及び／又は向きをより柔軟に定めることができ、その結果、旋回流の位置、大きさ等をより適切に定めることが可能となり、より一層、排気を均一に浄化部に流入させることができる。

（６）また、上記実施形態における第１及び第２誘導部１５、１６は、軸線１１に沿って広がる。これにより、入口２２から流入した排気と第１及び第２誘導部１５、１６とをより良好に衝突させることができる。このため、より良好に旋回流を形成することが可能となり、より一層、排気を均一に浄化部に流入させることができる。

なお、第１及び第２誘導部１５、１６は、軸線１１に交差するように構成されても良く、また、階段状に形成されても良い。これにより、排気が第１及び第２誘導部１５、１６に衝突することで、小さい旋回流を多数形成することができる。

［２６．他の実施形態］
（１）上記実施形態の排気浄化装置１では、入口部２には２つの誘導部１５、１６が設けられている。しかしながら、排気浄化装置には、３つ以上の誘導部が設けられていても良い。無論、第１～第６実施形態と同様、これらの誘導部は、それぞれ、軸線１１の方向において異なる位置に設けられ、各誘導部と入口２２との間の距離は異なる。このような構成を有する場合であっても、同様の効果が得られる。

（２）上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。

１…排気浄化装置、１０…ケース部、１１…軸線、１２…中心、１４…偏心方向、１５…第１誘導部、１６…第２誘導部、１７…第１旋回流、１８…第２旋回流、２…入口部、２０…上流側領域、２１…側部、２２…入口、２３…流入部、３…第１本体部、３０…第１浄化部、３１…端面、６…集合ポート。

Claims

車両の排気の流路に設けられる排気浄化装置であって、
排気を浄化する浄化部が内部に配置されるよう構成されており、軸線に沿って延びる筒状のケース部と、
前記浄化部が配置される配置領域に対し排気の流れ方向の上流側に位置する上流側領域に対面するように、前記ケース部の側部に設けられた排気の入口と、
前記入口に対面し、前記上流側領域にて排気の旋回流を形成するよう、前記入口から流入した排気を誘導するよう構成される複数の誘導部と、を備え、
それぞれの前記誘導部は、前記軸線の方向において異なる位置に設けられ、且つ、前記入口までの距離が異なり、
前記複数の誘導部のうちの少なくとも１つは、前記入口に対面し、且つ、前記軸線に沿って延びている
排気浄化装置。
請求項１に記載された排気浄化装置において、
前記排気浄化装置は、２つの前記誘導部を備える
排気浄化装置。
請求項１又は請求項２に記載された排気浄化装置において、
前記入口を介して、偏心方向に沿って排気を前記ケース部の内部に流入させる流入部をさらに備え、
前記偏心方向とは、前記入口の略中心を通過する排気が、前記ケース部における前記軸線に直交する断面の略中心に向かう方向とは異なる方向である
排気浄化装置。
請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載された排気浄化装置において、
前記複数の誘導部のうちの少なくとも１つは、前記ケース部の内部に配置される
排気浄化装置。