尿素水噴射嘴的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及尿素水噴射嘴。特別是，涉及船舶用的排氣凈化裝置中的尿素水噴射嘴。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，已知存在一種排氣凈化裝置，其為了降低從內(nèi)燃機排出的排氣中所含的NOx (氮氧化物)，在排氣管的內(nèi)部配設(shè)選擇還原型NOx催化劑(DCR催化劑)，以氨作為還原劑，將NOx還原為氮和水。從配置于排氣管內(nèi)部的尿素水噴射嘴將尿素水供給至排氣中，通過排氣的熱量由尿素水生成氨，由此將NOx還原為氮和水。
[0003]在這樣的排氣凈化裝置中，存在由于殘留于尿素水噴射嘴的表面的尿素水的水分因排氣的熱量而蒸發(fā)，由此，尿素析出并生長，從而堵塞排氣管的問題。因此，眾所周知，在尿素水噴射嘴的頂端形成防水涂層后，尿素水不易附著于尿素水噴射嘴的表面。例如，如專利文獻1。
[0004]但是，專利文獻1所記載的噴嘴不會主動將尿素水從噴嘴的頂端去除。因此，在根據(jù)噴嘴的朝向和噴嘴的形狀，尿素水會殘留于噴嘴表面而不能有效地防止尿素的析出以及生長這一點上是不利的。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0006]專利文獻
[0007]專利文獻1:日本特開2009-41502號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明所要解決的問題
[0009]本發(fā)明是鑒于這樣的問題而完成的，其目的在于提供一種能夠抑制尿素水噴射嘴中的尿素的析出以及生長的尿素水噴射嘴。
[0010]用于解決問題的方法
[0011]本發(fā)明所要解決的問題如上所述，接著對用于解決該問題的方法進行說明。
[0012]即，在本發(fā)明中，尿素水噴射嘴配置有尿素水流路和氣體流路，尿素水和氣體混合并從噴射口噴射，以沿著尿素水噴射嘴的表面向與尿素水的噴射方向相同的方向排出氣體的方式配置有側(cè)面排出口，在尿素水噴射嘴的表面形成有防水涂層。
[0013]即，在本發(fā)明中，隨著接近所述噴射口，從混合氣體和尿素水的流路到所述表面的距離變短，距離所述噴射口規(guī)定范圍內(nèi)的尿素水噴射嘴的側(cè)視觀察時的輪廓線與尿素水的噴射方向形成一定的角度。
[0014]即，在本發(fā)明中，所述防水涂層是陶瓷涂層。
[0015]發(fā)明效果
[0016]作為本發(fā)明的效果，實現(xiàn)如下所示的效果。
[0017]根據(jù)本申請的發(fā)明，利用噴嘴頂端的防水效果和沿噴嘴表面排出的氣體的排出力，容易地去除附著于尿素水噴射嘴的側(cè)面的尿素水。由此，能夠抑制尿素水噴射嘴中的尿素的析出以及生長。
[0018]根據(jù)本申請的發(fā)明，由于在尿素水噴射嘴的噴射口附近形成有斜面，因此容易地去除附著于噴射口附近的尿素水。由此，能夠抑制尿素水噴射嘴中的尿素的析出以及生長。
[0019]根據(jù)本申請的發(fā)明，即使在高溫的排氣中也能夠維持防水效果。由此，能夠抑制尿素水噴射嘴中的尿素的析出以及生長。
【附圖說明】
[0020]圖1是表示本發(fā)明的一實施方式的排氣凈化裝置的構(gòu)成的圖。
[0021]圖2是表示本發(fā)明的一實施方式的排氣凈化裝置的尿素水噴射嘴的局部剖視圖。
[0022]圖3 (a)是表示圖2中的尿素水噴射嘴的頂端部的側(cè)視放大圖，圖3 (b)是圖3 (a)中的尿素水噴射嘴的A向視圖。
[0023]圖4(a)是表示從本發(fā)明的一實施方式的排氣凈化裝置的尿素水噴射嘴將尿素水供給至排氣管內(nèi)部的狀態(tài)的剖視圖，圖4(b)是圖4(a)中的尿素水噴射嘴的B向視圖。
[0024]附圖標iP,說曰月
[0025]1尿素水噴射嘴
[0026]2c尿素水流路
[0027]3c尿素水流路
[0028]2d氣體流路
[0029]4c 表面
[0030]4d 表面
[0031]4e氣體流路
[0032]4f 噴射口
[0033]5d 狹縫
【具體實施方式】
[0034]以下，使用圖1以及圖2對本發(fā)明的一實施方式的船舶用發(fā)動機的排氣凈化裝置100進行說明。需要說明的是，本實施方式中的“上游側(cè)”表示流體的流動方向的上游側(cè)，“下游側(cè)”表示流體的流動方向的下游側(cè)。在本實施方式中，采用對于一個發(fā)動機(例如，船舶用發(fā)動機中的主機或者輔機)設(shè)置排氣凈化裝置100的結(jié)構(gòu)，但并不限于此。在設(shè)置有多個發(fā)動機(例如，船舶用發(fā)動機中的輔機)的情況下，可以是使用一個排氣凈化裝置統(tǒng)一對來自多個發(fā)動機的排氣進行凈化的結(jié)構(gòu)或?qū)?yīng)每個發(fā)動機設(shè)置排氣凈化裝置的結(jié)構(gòu)。
[0035]首先，對發(fā)動機20的排氣管21進行說明。如圖1所示，排氣管21將來自發(fā)動機20的排氣排出至外部(大氣)。在排氣管21設(shè)有排氣凈化裝置100。此外，在排氣管21，在排氣凈化裝置100的上游側(cè)設(shè)有分支管21c和切換排氣的通過路徑的排氣切換閥21b、21c。分支管21c連接于排氣管21。排氣切換閥21b配置于排氣凈化裝置100的上游側(cè)且配置于分支管21c的下游側(cè)的排氣管21的內(nèi)部。排氣切換閥21c配置于分支管21c的內(nèi)部。
[0036]排氣切換閥21b、21c構(gòu)成為能夠彼此連動進行開閉。具體而言，排氣切換閥21b、21c構(gòu)成為:在排氣切換閥21b處于打開狀態(tài)時使排氣切換閥21c成為關(guān)閉狀態(tài)，在排氣切換閥21b處于關(guān)閉狀態(tài)時使排氣切換閥21c成為打開狀態(tài)。由此，在排氣切換閥21b處于打開狀態(tài)并且排氣切換閥21c處于關(guān)閉狀態(tài)的情況下，排氣管21構(gòu)成將排氣供給至排氣凈化裝置100的路徑(圖1的狀態(tài))。另一方面，在排氣切換閥21b處于關(guān)閉狀態(tài)并且排氣切換閥21c處于打開狀態(tài)的情況下，排氣管21構(gòu)成排氣在未經(jīng)排氣凈化裝置100凈化的狀態(tài)下通過分支管21c被排放至外部(大氣)的路徑。
[0037]此外，作為其他的實施方式，也可以采用在分支管21c的連接部分設(shè)置選擇性地使排氣管21和分支管21c的任一方處于關(guān)閉狀態(tài)的排氣切換閥的結(jié)構(gòu)。在分支管21c處于關(guān)閉狀態(tài)的情況下，排氣管21構(gòu)成將排氣供給至排氣凈化裝置100的路徑。另一方面，在排氣管21處于關(guān)閉狀態(tài)的情況下，排氣管21構(gòu)成排氣在未經(jīng)排氣凈化裝置100凈化的狀態(tài)下通過分支管21c被排放至外部(大氣)的路徑。
[0038]接著，對排氣凈化裝置100進行說明。排氣凈化裝置100對來自發(fā)動機20的排氣進行凈化。排氣凈化裝置100具備尿素水噴射嘴1、加壓空氣供給栗(壓縮機)6、加壓空氣閥8、尿素水供給栗9、切換閥11、NOx檢測部12、控制部13、第一供給流路14、第二供給流路15、NOx催化劑18等。
[0039]尿素水噴射嘴1將尿素水供給至排氣管21內(nèi)部。尿素水噴射嘴1在排氣管21設(shè)于排氣切換閥21b的下游側(cè)。尿素水噴射嘴1由管狀構(gòu)件構(gòu)成，并設(shè)為使其一側(cè)(下游側(cè))從排氣管21的外部向內(nèi)部插通。該尿素水噴射嘴1具備雙層管2、液體噴嘴3、空氣噴嘴4、螺母5等(參照圖2)。
[0040]加壓空氣供給栗(壓縮機)6將加壓空氣供給至儲氣罐7。加壓空氣供給栗6對空氣加壓(壓縮)后進行供給。加壓空氣供給栗6在儲氣罐7的壓力低于規(guī)定壓力的情況下，將空氣供給至儲氣罐7，當儲氣罐7的壓力達到規(guī)定壓力時停止。
[0041]加壓空氣閥8連通或切斷加壓空氣的流路。加壓空氣閥8設(shè)于第二供給流路15。加壓空氣閥8能夠使閥芯通過滑動而切換至位置V以及位置W。在加壓空氣閥8的閥芯處于位置V的狀態(tài)的情況下，第二供給流路15被切斷。由此，加壓空氣不被供給至尿素水噴射嘴1。在加壓空氣閥8的閥芯處于位置W的狀態(tài)的情況下，第二供給流路15被連通。由此，加壓空氣被供給至尿素水噴射嘴1。
[0042]尿素水供給栗9將尿素水供給至尿素水噴射嘴1。尿素水供給栗9設(shè)于第一供給流路14。尿素水供給栗9介由第一供給流路14以規(guī)定的流量將尿素水罐10內(nèi)的尿素水供給至尿素水噴射嘴1。
[0043]切換閥11切換尿素水的流路。切換閥11設(shè)于第一供給流路14的尿素水供給栗9的下游側(cè)。排液罐16介由流路15a連接于切換閥11。切換閥11能夠使閥芯通過滑動而切換至位置X以及位置Y。在切換閥11的閥芯處于位置X的狀態(tài)的情況下，第一供給流路14被切斷，尿素水噴射嘴1和排液罐16被連通。在切換閥11的閥芯處于位置Y的狀態(tài)的情況下，第一供給流路14被連通。因此，尿素水被供給至尿素水噴射嘴1。
[0044]NOx檢測部12檢測發(fā)動機20的排氣中所含的NOx的排出量。NOx檢測部12由NOx傳感器等構(gòu)成，并配置于排氣管21的中途部且配置于比NOx催化劑18靠近上游側(cè)。
[0045]控制部13控制尿素水供給栗9 ;切換閥11 ;加壓空氣閥8 ;排氣切換閥21b、21c等?？刂撇?3存儲有用于控制尿素水供給栗9 ;切換閥11 ;加壓空氣閥8 ;排氣切換閥21b、21c等的各種程序、數(shù)據(jù)以及排氣的限制海域圖Ml?？刂撇?3即可以采用由總線連接CPU、ROM、RAM、HDD等的結(jié)構(gòu)，或者也可以采用由單片的LDI等構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。此外，控制部13也可以與控制發(fā)動機20的E⑶22 —體構(gòu)成。
[0046]控制部13分別連接于E⑶22 ;加壓空氣閥8 ;尿素水供給栗9 ;切換閥11以及排氣切換閥21b、21c。此外，控制部13連接于GPS(全球定位系統(tǒng))裝置23。
[0047]控制部13能夠從E⑶22分別取得與發(fā)動機20有關(guān)的各種信息?？刂撇?3與NOx檢測部12連接，能夠取得NOx檢測部12所檢測到的NOx排出量?？刂撇?3連接于GPS (全球定位系統(tǒng))裝置23，能夠取得GPS裝置23所檢測到的排氣凈化裝置100的即時位置。此夕卜，控制部13能夠分別控制加壓空氣閥8 ;尿素水供給栗9 ;切換閥11以及排氣切換閥21b、21c0
[0048]NOx催化劑18促進NOx的還原反應(yīng)。NOx催化劑18配置于排氣管21的內(nèi)部且配置于比尿素水噴射嘴1靠近下游側(cè)。NOx催化劑18促進尿素水經(jīng)熱量、水解而生成的氨將排氣中所含的NOx還原為氮和水的反應(yīng)。
[0049]在這樣構(gòu)成的排氣凈化裝置100中，例如在搭載于船舶的情況下，控制裝置13取得GPS裝置23所檢測到的即時位置，根據(jù)限制海域圖Ml判斷即時位置是否是排氣的限制海域?？刂蒲b置13在判斷即時位置是排氣的限制海域的情況下，將排氣切換閥21b控制在打開狀態(tài)并且將排氣切換閥21c控制在關(guān)閉狀態(tài)。即，排氣在通過排氣凈化裝置100凈化后排出至外部?？刂蒲b置13在判斷即時位置不是排氣的限制海域的情況下，將排氣切換閥21b控制在關(guān)閉狀態(tài)并且將排氣切換閥21c控制在打開狀態(tài)。S卩，排氣未經(jīng)排氣凈化裝置凈化便通過分支管21a排出至外部。需要說明的是，控制裝置13能夠取得通過手動操作的排氣切換閥21b、21c的開關(guān)信號，并根據(jù)開關(guān)信號控制排氣切換閥21b、21c。
[0050]接著，使用圖2和圖3對內(nèi)部混合式的尿素水噴射嘴1具體地進行說明。需要說明的是，尿素水噴射嘴1的形式并不限定于本實施方式，也可以是外部混合式的尿素噴射嘴。
[0051]如圖2所示，尿素水噴射嘴1具備雙層管2、液體噴嘴3、空氣噴嘴