排氣凈化裝置的制造方法
【技術(shù)領域】
[0001 ]本發(fā)明涉及排氣凈化裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前,作為用于凈化在發(fā)動機的排氣流路中流動的排氣的排氣凈化裝置,例如已知有專利文獻I所記載的裝置。該專利文獻I所記載的排氣凈化裝置具備:收容D0C(DieSelOxidat1n Catalyst:氧化型催化器)及DPF(Diesel Particulate Filter:柴油顆粒過濾器)的第一外殼、安裝有向排氣中噴射尿素水(還原劑)的噴嘴(噴射裝置)的導管及收容SCR(Selective Catalytic Reduct1n:選擇性催化還原系統(tǒng))的第二外殼,將導管以沿著大致垂直于第一外殼的軸線方向的方向延伸的方式內(nèi)插于第一外殼,同時與第二外殼連結(jié)。而且,利用通過噴射尿素水而生成的氨來還原凈化排氣的NOx。
[0003]專利文獻I:日本特開2009-228484號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]另外,通過增加還原劑的噴射量,能夠提高排氣的凈化效率,但存在當增加還原劑的噴射量時運轉(zhuǎn)成本變高的問題。因此,為了在不增加還原劑的噴射量的同時提高排氣的凈化效率,可以考慮提高向?qū)Ч車娚涞倪€原劑的擴散效率。
[0005]作為提高向?qū)Ч車娚涞倪€原劑的擴散效率的方法之一,考慮提高流入到導管的排氣的流速。但是,專利文獻I所記載的排氣凈化裝置中,第一外殼的直徑從上游側(cè)到下游側(cè)保持相同,因此,在提高流入到導管的排氣流速方面存在限制。
[0006]因此,本發(fā)明的一方面是鑒于上述實際情況而研發(fā)的,其課題在于,提供一種排氣凈化裝置,通過提高流入到導管的排氣的流速,能夠充分進行還原劑的擴散。
[0007]本發(fā)明的一方面提供一種排氣凈化裝置,用于凈化在發(fā)動機的排氣流路中流動的排氣,該排氣凈化裝置具備:筒狀的外殼;導管,配置于外殼的下游側(cè),以沿著大致垂直于外殼的軸線方向的方向延伸的方式內(nèi)插于外殼,且形成有與外殼連通的貫通孔;噴射裝置,從導管的上游側(cè)端部向?qū)Ч軆?nèi)噴射還原劑,在外殼的排氣流路上形成有收縮流路部,該收縮流路部從上游側(cè)向下游側(cè)在導管的軸線方向上變窄。
[0008]作為一實施方式,也可以是,貫通孔形成于導管的內(nèi)插于外殼的部分的、導管的軸線方向上的一部分,收縮流路部朝著貫通孔變窄。
[0009]另外,作為一實施方式,也可以是,收縮流路部由外殼的內(nèi)壁面形成。
[0010]另外,作為一實施方式,也可以是,收縮流路部的至少一部分由安裝于外殼內(nèi)壁面的導風板形成。
[0011]另外,作為一實施方式,也可以是,還具備回旋用導風板,該回旋用導風板將排氣導向貫通孔,以在導管內(nèi)產(chǎn)生回旋流。
[0012]發(fā)明效果
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一方面,通過提高流入到導管的排氣的流速,能夠充分進行還原劑的擴散。
【附圖說明】
[0014]圖1是表示第一實施方式的排氣凈化裝置的概略結(jié)構(gòu)的圖。
[0015]圖2是表示圖1所示的排氣凈化裝置的主要部分的、圖1的I1-1I線的概略剖視圖。
[0016]圖3是表示圖1所示的排氣凈化裝置的主要部分的、圖2的II1-1II線的概略剖視圖。
[0017]圖4是表示第二實施方式的排氣凈化裝置的主要部分的、與圖3對應的概略剖視圖。
[0018]圖5是表示第三實施方式的排氣凈化裝置的主要部分的、與圖3對應的概略剖視圖。
[0019]圖6是表示第四實施方式的排氣凈化裝置的主要部分的、與圖2對應的概略剖視圖。
[0020]圖7是表示變形例的排氣凈化裝置的主要部分的、與圖2對應的概略剖視圖。
[0021]圖8是表示變形例的排氣凈化裝置的主要部分的、與圖3對應的概略剖視圖。
[0022]圖9是表示變形例的排氣凈化裝置的主要部分的、與圖3對應的概略剖視圖。
【具體實施方式】
[0023]以下,參照附圖詳細地說明實施方式的排氣凈化裝置。此外,以下的說明中,對相同或相應要素標注相同的附圖標記并省略重復的說明。
[0024][第一實施方式]
[0025]圖1是表示第一實施方式的排氣凈化裝置的概略結(jié)構(gòu)的圖。如圖1所示,本實施方式的排氣凈化裝置10是在例如卡車等車輛中用于凈化從柴油發(fā)動機等發(fā)動機排出的排氣(以下,簡稱為“排氣”)的裝置。該排氣凈化裝置10搭載于排氣所流通的排氣流路I中,具備D0C11、DPF12、噴射裝置 13 及 SCR14。
[0026]排氣流路I至少由第一外殼2、導管(壁部)3及第二外殼4區(qū)劃而成,將它們從上游側(cè)向下游側(cè)按照上述的順序進行配置。第一外殼2和第二外殼4形成大致筒狀,且并排設置,使得排氣的流向大致相互平行。導管3將第一外殼2的下游側(cè)和第二外殼4的上游側(cè)連接起來。該導管3以沿著與第一外殼2的長度方向大致正交的方向筆直延伸后向第二外殼4的上游側(cè)彎曲的方式延伸。
[0027]DOCll對排氣中的未燃的燃料部分進行氧化處理,其配設于第一外殼2內(nèi)的上游偵MPF12捕集通過DOCll之后的排氣中的微粒(粒子狀物質(zhì)KDPF12在第一外殼2內(nèi)配設于DOCl I的下游側(cè)。
[0028]噴射裝置13對剛通過DPF12之后的排氣噴射添加還原劑。這里的噴射裝置13通過以尿素水為還原劑進行噴射,產(chǎn)生下式(I)所示的熱解反應及水解反應,并生成氨。
[0029](NH2)2CO—NH3+HNCO (熱解反應)
[0030]HNC0+H20—NH3+C02(水解反應)...( I)
[0031]SCR14利用添加的還原劑使排氣中的NOx選擇性地進行還原反應,而凈化排氣。該SCR14配設于第二外殼4內(nèi)。這里的SCR14使用生成的氨來產(chǎn)生下式(2)所示的還原反應,以選擇性地還原凈化NOx。此外,在第二外殼4的后段設有對剩余的氨進行氧化處理的氨降低催化劑(未圖示)。
[0032]4Ν0+4ΝΗ3+02^4Ν2+6Η20 (Standard)
[0033]6Νθ2+8ΝΗ3—7Ν2+12Η2θ( Slow)...(2)
[0034]N0+N02+2NH3^2N2+3H20(Fast)
[0035]接著,使用圖2和圖3詳細地說明上述的排氣凈化裝置10的主要部分。圖2是表示圖1所示的排氣凈化裝置的主要部分的、圖1的I1-1I線的概略剖視圖。圖3是表示圖1所示的排氣凈化裝置的主要部分的、圖2的II1-1II線的概略剖視圖。此外,為了方便,將圖2的上側(cè)稱為右側(cè),將圖2的下側(cè)稱為左側(cè),將圖3的上側(cè)稱為上側(cè),將圖3的下側(cè)稱為下側(cè)。
[0036]如圖2和圖3所示,導管3的上游側(cè)內(nèi)插于第一外殼2中的DPF12的下游側(cè)。內(nèi)插于第一外殼2的導管3的上游側(cè)沿著大致垂直于第一外殼2的軸線方向的方向延伸,使得排氣的流向與第一外殼2大致正交。另外,導管3的上游側(cè)的開口端由第一外殼2的壁面封閉。此外,第一外殼2的軸線方向是圖2和圖3中的左右方向。
[0037]在導管3的上游側(cè)端部安裝有上述噴射裝置13,以從該導管3的上游側(cè)端部沿著導管3的軸線方向噴射還原劑。此外,導管3的軸線方向為圖3中的上下方向。噴射裝置13向?qū)Ч?內(nèi)噴射還原劑。換言之,導管3內(nèi)包含有從噴射裝置13噴射的還原劑的噴射區(qū)域A。這里的噴射裝置13的噴嘴13a位于導管3的中心軸上。而且,噴射裝置13以導管3的中心軸位置為基點而向下游側(cè)噴射還原劑。
[0038]在內(nèi)插于第一外殼2的導管3的上游側(cè)形成有使排氣流入到內(nèi)部的貫通孔15。貫通孔15是貫通導管3的內(nèi)外的矩形的貫通孔。
[0039]如圖2所示,貫通孔15形成于導管3的左側(cè)(圖2中的上側(cè))。而且,第一外殼2中安裝有覆蓋第一外殼2和導管3之間且向貫通孔15引導排氣的導風板16a和導風板16b。導風板16a是將從第一外殼2的左側(cè)流過來的排氣向?qū)Ч?的右側(cè)進行引導的導風板。導風板16b是將流入到導管3右側(cè)的排氣從導管3的切線方向?qū)蜇炌?5以在導管3內(nèi)產(chǎn)生回旋流的回旋用導風板。
[0040]如圖3所示,貫通孔15形成于導管3的內(nèi)插于第一外殼2的部分的、導管3的軸線方向上的一部分。具體來說,貫通孔15形成于從噴射裝置13噴射的還原劑的噴射區(qū)域A和導管3的內(nèi)壁面相接的位置的上游側(cè)。即,貫通孔15僅形成于導管3的內(nèi)插于第一外殼2的部分的上游側(cè),而不形成于下游側(cè)。此外,噴射區(qū)域A是具有以噴射裝置13為頂點的大致圓錐形狀的輪廓。該噴射區(qū)域A能夠基于例如從噴射裝置13噴射的還原劑的噴射角等按照幾何學求得。
[0041]而且,在第一外殼2的下游側(cè)部分即下游側(cè)端部5形成有第一外殼2的排氣流路I從上游側(cè)向下游側(cè)而在導管3的軸線方向上變窄的收縮流路部6。
[0042]下游側(cè)端部5是第一外殼2