專利名稱：排氣凈化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣凈化裝置，特別地涉及具備選擇還原催化劑(SCR)和粒 子狀物質(zhì)(PM)收集過濾器的排氣凈化裝置。
背景技術(shù)：
作為清除發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣所含有的氮氧化物(N0X)的排氣凈化裝置，近年來提出了 SCR式的排氣凈化裝置。在該排氣凈化裝置中，在排氣系中配設(shè)還原催化劑，在該還原催化 劑的排氣上游，從噴嘴噴射來添加還原劑，由此使排氣中的N0X與還原劑發(fā)生催化還原反 應(yīng)，將化處理成無害成分。該還原反應(yīng)使用與N0X反應(yīng)性良好的氨，作為用于該用途 的還原劑，使用容易由排氣熱和排氣中的水蒸氣進(jìn)行水解從而產(chǎn)生氨的尿素水溶液、氨水 溶液或者HC系等液體還原劑(連同其前體稱為液體還原劑)。另外，最近，隨著排出氣體限制的強(qiáng)化，也實(shí)現(xiàn)了除了清除N0X之外還具備PM收集 功能的SCR式的排氣凈化裝置。該情況下，在配設(shè)有還原催化劑和在該還原催化劑的排氣 上游噴射液體還原劑的噴嘴的排氣系中，還必須增加配置PM收集用過濾器，需要考慮對(duì)噴 嘴和還原氧化劑添加PM收集過濾器后的布設(shè)，來實(shí)現(xiàn)節(jié)省空間。因此，提出了例如如專利 文獻(xiàn)1所述的排氣凈化裝置。在該排氣凈化裝置中，具備收納用于對(duì)排氣中的一氧化氮進(jìn)行氧化的氧化催化劑 和PM收集過濾器的第1箱體和收納還原催化劑和用于對(duì)剩余氨進(jìn)行氧化的氨氧化催化劑 的第2箱體，配設(shè)有對(duì)連接在該第1箱體和第2箱體之間的配管噴射液體還原劑的噴嘴。并 且，隔著車輛框架配置第1箱體和第2箱體(即橫向設(shè)置)，由此能夠在車輛前后方向上緊 湊地壓縮(文獻(xiàn)段落0006、0007、0009)。專利文獻(xiàn)1 日本特開2007-040224號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題在專利文獻(xiàn)1中記載的排氣凈化裝置中，為了使液體還原劑在排氣中均勻地?cái)U(kuò) 散，連接配管必須具有一定的長度，因此，配設(shè)有橫穿車輛框架的連接配管(文獻(xiàn)段落 0010)。即，在這種排氣凈化裝置中，為了使液體還原劑均勻地?cái)U(kuò)散，必須確保連接配管的長 度，因此有如下的制約對(duì)從排氣上游向下游的長度方向的小型化比較困難，僅能布設(shè)成如 專利文獻(xiàn)1所述的那樣。本發(fā)明著眼于這種技術(shù)背景，提出布設(shè)制約更小、能進(jìn)一步地實(shí)現(xiàn)節(jié)省空間的排
氣凈化裝置。用于解決問題的方案在此提出的排氣凈化裝置的特征在于將筒形的第1箱體和筒形的第2箱體靠近 配置，使得相互的軸線大致平行，其中，所述筒形的第1箱體至少收納有收集排氣中的PM的 過濾器，所述筒形的第2箱體至少收納有由液體還原劑對(duì)氮氧化物進(jìn)行還原凈化的還原催化劑，并且，將這兩箱體的遠(yuǎn)端部彼此連接的連通管被配置成該連通管的軸線相對(duì)于上述 箱體的軸線傾斜，從第1箱體經(jīng)由連通管至第2箱體的排氣流路呈大致N字狀，向排氣中噴 射液體還原劑的噴嘴配設(shè)于連通管中。第1箱體能夠在比PM收集過濾器靠排氣上游側(cè)，收納將排氣中的一氧化氮氧化成 二氧化氮的氧化催化劑，另外，第2箱體能夠在比還原催化劑靠排氣下游側(cè)，收納對(duì)排氣中 的氨進(jìn)行氧化的氨氧化催化劑。發(fā)明效果在上面所提出的排氣凈化裝置中，用連通管將并列配置的兩個(gè)筒形箱體的遠(yuǎn)端部 彼此(即位于相互相反的一側(cè)的遠(yuǎn)處的端部彼此)連接，由此能夠獲取連通管的長度。因 此，若在該連通管的端側(cè)配設(shè)液體還原劑的噴嘴，能夠得到液體還原劑的均勻擴(kuò)散所需的 足夠的管長。并且，在并列配置兩個(gè)筒形箱體并且傾斜地配置將其遠(yuǎn)端部彼此連接的連通 管的構(gòu)造中，排氣流路呈大致N字狀，因此能夠縮小從排氣上游向下游的長度方向的尺寸， 無需采用如以往那樣的跨過車輛框架的連接配管等的布設(shè)。根據(jù)上面所提出的排氣凈化裝置，能夠確保液體還原劑均勻擴(kuò)散所需的足夠的長 度的連通管，并且也實(shí)現(xiàn)將連通管控制在大致平行排列的兩個(gè)箱體的輪廓(投影面積)內(nèi) 的、與方形的消聲器相當(dāng)?shù)木o湊形態(tài)，沒有如以往那樣的布設(shè)制約，還能夠?qū)崿F(xiàn)進(jìn)一步地節(jié) 省空間。


圖1是本發(fā)明的第1實(shí)施方式的排氣凈化裝置的平面圖。圖2是本發(fā)明的第1實(shí)施方式的排氣凈化裝置的立體圖。圖3是說明本發(fā)明的第1實(shí)施方式的排氣凈化裝置的內(nèi)部的透視圖。圖4是本發(fā)明的第2實(shí)施方式的排氣凈化裝置的平面圖。圖5是本發(fā)明的第2實(shí)施方式的排氣凈化裝置的立體圖。附圖標(biāo)記說明10 第1箱體；10a 軸線；11 流入口 ； 12 排出口 ；20 第2箱體；20a 軸線；21 流 入口 ；22 排出口 ；30,40 連通管；30a 軸線；31 彎頭部；32 直線部；33 噴嘴。
具體實(shí)施例方式圖1 圖3表示本發(fā)明的實(shí)施方式。該實(shí)施方式的排氣凈化裝置作為一個(gè)例子設(shè) 置于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系，結(jié)構(gòu)是具備如上所述的SCR和PM收集過濾器。該實(shí)施方式的排氣凈化裝置包括筒形的第1箱體10、相同的筒形的第2箱體20以 及將該箱體10、20的遠(yuǎn)端部彼此連接的連通管30。第1箱體10和第2箱體20相互并列靠 近配置，使得其軸線10a和軸線20a大致平行(以目測平行的程度即可)。并且，連通管30 配置成其軸線30a相對(duì)于箱體10、20的軸線10a、20a傾斜。在第1箱體10中，在排氣上游端部形成有流入口 11，并且在排氣下游端部形成有 排出口 12。在本例的情況下，流入口 11形成在排氣上游端部的端面，排出口 12形成在排氣 下游端部的側(cè)面。并且，在這些流入口 11和排出口 12之間，串行地排列收納有氧化催化劑 13和過濾器14。氧化催化劑13將排氣中的一氧化氮氧化成二氧化氮，過濾器14收集排氣
4中的PM，氧化催化劑13位于排氣上游側(cè)(圖3)。在第2箱體20中，在排氣上游端部形成有流入口 21，并且在排氣下游端部形成有 排出口 22。在本例的情況下，流入口 21和排出口 22兩方都形成在端部側(cè)面。并且，在這些 流入口 21和排出口 22之間串行地排列收納有還原催化劑23和氨氧化催化劑24。還原催 化劑23利用液體還原劑對(duì)氮化氧化物進(jìn)行還原凈化，氨氧化催化劑24對(duì)排氣中的氨進(jìn)行 氧化，還原催化劑23位于排氣上游側(cè)(圖3)。連通管30將箱體10、20的遠(yuǎn)端部彼此連接，即將作為位于相互相反的一側(cè)的遠(yuǎn)處 的端部的、第1箱體10的排氣下游端部的排出口 12與第2箱體20的排氣上游端部的流入 口 21彼此連接。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣從流入口 11流入第1箱體10，通過氧化催化劑13和 過濾器14從排出口 12進(jìn)入到連通管30內(nèi)。并且，經(jīng)過連通管30從流入口 21流入第2箱 體20，通過還原催化劑23和氨氧化催化劑24從排出口 22排出。即，從第1箱體10經(jīng)由連 通管30至第2箱體20的排氣的流路成為大致N字狀(若改變縱橫方向來看就是Z字狀)。另外，連通管30也可以基本上從排出口 12到流入口 21是筆直的直線狀，但是在 本實(shí)施方式的連通管30的情況下，使與第1箱體10連接的部分附近彎曲來形成彎頭部31。 并且，在從該彎頭部31到與第2箱體20連接的部分之間形成直線部32，連通管30作為整 體呈“ ”字(鈍角的“L”字狀)。在本例的情況下，該直線部32的軸線30a相對(duì)于箱體 10,20的軸線10a、20a傾斜。噴射液體還原劑的噴嘴33配設(shè)在該彎頭部31，向直線部32 噴射液體還原劑(圖3中的虛線)。由此，確保液體還原劑向排氣中均勻擴(kuò)散所需的足夠的 直線長度。此外，也能夠在直線部32內(nèi)設(shè)置網(wǎng)眼狀等的擴(kuò)散板來輔助均勻擴(kuò)散。根據(jù)這種排氣凈化裝置，使兩個(gè)箱體10、20靠近來并列配置，其輪廓(投影面積) 是與方形的消聲器相當(dāng)?shù)木o湊尺寸。并且，用連通管30將兩個(gè)箱體10、20的遠(yuǎn)端部彼此連 接，由此得到液體還原劑的均勻擴(kuò)散所需的足夠的管長，并且還將連通管30控制在該兩個(gè) 箱體10、20的輪廓內(nèi)，縮小從排氣上游向下游的長度方向的尺寸。另外，特別地，在本實(shí)施 方式的連通管30中，形成彎頭部31，將噴嘴33設(shè)置于該彎頭部31，由此連將噴嘴33也被 控制在箱體10、20的輪廓內(nèi)。在上面的實(shí)施方式中，作為第1箱體和第2箱體10、20，例示采用圓形截面的筒形 的箱體，但是不限于此，也可以采用多邊形截面的筒形的箱體?；蛘撸部梢圆捎萌缦聵?gòu)造 將一個(gè)箱體的內(nèi)部分割成兩半來形成第1箱體和第2箱體，從而將兩個(gè)箱體并列地靠近配置。作為具有彎頭部31的連通管30，在上面的實(shí)施方式中，示出了利用彎管的例子， 但是其它的例子，如圖4和圖5所示，也可以使用將直管接起來的構(gòu)造的連通管40。此外， 圖4和圖5的實(shí)施方式的箱體10、20以及噴嘴33與上述的實(shí)施方式相同。連通管40包括與第1箱體10的排出口 12連接的第1直管41 ；與該第1直管41 的側(cè)面相連的短的第2直管42 ；在側(cè)面與該第2直管42相連的長的第3直管43 ；以及在 側(cè)面與該第3直管相連的、與第2箱體20的流入口 21連接的第4直管44，整體呈“ ”字 (鈍角的“L”字狀)構(gòu)成。第1直管41的端面41a、第3直管43的端面43a、第4直管44 的端面44a分別被堵住。液體還原劑的噴嘴33配設(shè)在形成彎頭部分的第3直管43的端面 43a,向成為直線部分的第3直管43內(nèi)噴射液體還原劑。在這種將直管接起來所得的連通管40的情況下也能夠得到與上述實(shí)施方式的連
5通管30相同的效果。
權(quán)利要求
一種排氣凈化裝置，其特征在于將筒形的第1箱體和筒形的第2箱體靠近配置，使得彼此的軸線大致平行，其中，所述筒形的第1箱體至少收納有過濾器，該過濾器收集排氣中的粒子狀物質(zhì)，所述筒形的第2箱體至少收納由液體還原劑對(duì)氮氧化物進(jìn)行還原凈化的還原催化劑，并且將這兩箱體的遠(yuǎn)端部彼此連接的連通管被配置成該連通管的軸線相對(duì)于上述箱體的軸線傾斜，從上述第1箱體經(jīng)由上述連通管至上述第2箱體的排氣流路呈大致N字狀，向排氣中噴射上述液體還原劑的噴嘴配設(shè)于上述連通管中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的排氣凈化裝置，其特征在于在上述第1箱體的比上述過濾器靠排氣上游側(cè)，收納有將排氣中的一氧化氮氧化成二 氧化氮的氧化催化劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的排氣凈化裝置，其特征在于在上述第2箱體的比上述還原催化劑靠排氣下游側(cè)，收納有對(duì)排氣中的氨進(jìn)行氧化的 氨氧化催化劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的排氣凈化裝置，其特征在于 在上述連通管中，在與上述第1箱體連接的部分附近形成有彎頭部，并且在從該彎頭部到與上述第2箱 體連接的部分之間形成有直線部，該直線部的軸線相對(duì)于上述箱體的軸線傾斜， 上述噴嘴配設(shè)在上述彎頭部中以向上述直線部噴射上述液體還原劑。
全文摘要
提出一種布設(shè)制約少、能實(shí)現(xiàn)節(jié)省空間的排氣凈化裝置。在本發(fā)明的排氣凈化裝置中，將收納氧化催化劑和PM收集過濾器的筒形的第1箱體10以及收納還原催化劑和氨氧化催化劑的筒形的第2箱體20靠近配置，使得相互的軸線10a、20a大致平行，并且將這兩箱體的遠(yuǎn)端部彼此連接的連通管30被配置成該連通管的軸線30a相對(duì)于箱體的軸線10a、20a傾斜，從第1箱體10經(jīng)由連通管30至第2箱體20的排氣流路呈大致N字狀，向排氣中噴射液體還原劑的噴嘴33配設(shè)于連通管30中。
文檔編號(hào)F01N3/24GK101809259SQ200880109148
公開日2010年8月18日 申請(qǐng)日期2008年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月28日
發(fā)明者本多幸太郎, 栗田弘之, 野崎真仁 申請(qǐng)人:優(yōu)迪卡汽車株式會(huì)社