排氣凈化裝置的制造方法
【專利說(shuō)明】排氣凈化裝置
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本國(guó)際申請(qǐng)要求2012年11月16日在日本專利局提交的日本發(fā)明專利申請(qǐng)第2012-252472號(hào)的優(yōu)先權(quán)，所述日本發(fā)明專利申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用而并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及在排氣流路中對(duì)排氣進(jìn)行凈化的排氣凈化裝置。
【背景技術(shù)】
[0004]從柴油發(fā)動(dòng)機(jī)等內(nèi)燃機(jī)排出的排氣中含有大氣污染物質(zhì)氮氧化物(NOx)。作為用于對(duì)這樣的排氣進(jìn)行凈化的裝置，已知有如下構(gòu)成的排氣凈化裝置，即，在排氣流路設(shè)置SCR(Selective Catalytic Reduct1n:選擇性催化還原)方式的催化劑，并向其上游側(cè)的排氣中噴射尿素水。向排氣中噴射的尿素水借助排氣熱而水解，通過(guò)水解而產(chǎn)生的氨(NH3)則連同排氣被提供給催化劑。排氣中的氮氧化物在催化劑中與氨反應(yīng)而被還原凈化。
[0005]此外，這種排氣凈化裝置中，為了提高催化劑的排氣凈化效果，通常會(huì)使用截面積大的催化劑。在催化劑的上游側(cè)形成用于使排氣流路擴(kuò)徑的擴(kuò)徑流路。但是，在形成有這樣的擴(kuò)徑流路的構(gòu)成中，在擴(kuò)徑流路中排氣的流動(dòng)容易產(chǎn)生偏倚，從而在流入催化劑的排氣的分布上容易產(chǎn)生偏倚。于是，提議了如下構(gòu)成，即，在擴(kuò)徑流路的上游側(cè)設(shè)置有用于使排氣向擴(kuò)徑流路擴(kuò)散的擴(kuò)散部件(專利文獻(xiàn)I)。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)第2010-90808號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

_9] 發(fā)明要解決的問(wèn)題
[0010]然而，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)了如下問(wèn)題，S卩，在流入擴(kuò)散部件的排氣中如果還原劑(尿素水或水解后產(chǎn)生的氨)的分布產(chǎn)生偏倚，則在流入催化劑的排氣中還原劑分布的偏倚也不會(huì)消除。即因?yàn)?，擴(kuò)散部件雖然具有對(duì)擴(kuò)徑流路中的排氣流動(dòng)的偏倚進(jìn)行抑制的功能，但是卻不具有使排氣中偏倚存在的還原劑分散的功能。特別是，在還原劑與排氣合流的合流位置，如果提供還原劑的方向與排氣的流動(dòng)方向不同的話，受到排氣流動(dòng)的影響還原劑的流動(dòng)容易偏倚。這樣，流入催化劑的還原劑的分布的偏倚，會(huì)成為使催化劑的排氣凈化效果下降的原因。
[0011]本發(fā)明的一個(gè)方面希望對(duì)流入催化劑的還原劑的分布的偏倚進(jìn)行抑制。
[0012]解決問(wèn)題的技術(shù)方案
[0013]本發(fā)明一個(gè)方面的排氣凈化裝置具備:催化劑，所述催化劑設(shè)置在排氣流路中擴(kuò)徑流路的下游側(cè)；擴(kuò)散部件，所述擴(kuò)散部件設(shè)置在所述排氣流路中所述擴(kuò)徑流路的上游側(cè)，使自上游側(cè)流入的排氣以向所述擴(kuò)徑流路擴(kuò)散的方式而流出；供給裝置，所述供給裝置向所述排氣流路中與所述擴(kuò)散部件相比的更上游側(cè)提供還原劑；以及引導(dǎo)部件，所述引導(dǎo)部件設(shè)置于:所述排氣流路中所述還原劑與排氣合流的合流位置、或與所述合流位置相比的更下游側(cè)，且所述引導(dǎo)部件設(shè)置在與所述擴(kuò)散部件相比的更上游側(cè)，將自上游側(cè)流入的所述還原劑流分支成多個(gè)，并向所述擴(kuò)散部件進(jìn)行引導(dǎo)。
[0014]根據(jù)這樣的構(gòu)成，在擴(kuò)散部件的上游側(cè)設(shè)置有引導(dǎo)部件，因此與沒(méi)有設(shè)置引導(dǎo)部件的構(gòu)成相比，能夠?qū)α魅霐U(kuò)散部件的還原劑的分布的偏倚進(jìn)行抑制。所以，能夠?qū)α魅氪呋瘎┑倪€原劑的分布的偏倚進(jìn)行抑制。
[0015]此外，在上述構(gòu)成中，所述引導(dǎo)部件可以具備板部，所述板部形成有向所述合流位置側(cè)延伸的導(dǎo)風(fēng)部，所述導(dǎo)風(fēng)部可以使所述還原劑流，向所述板部的第I表面?zhèn)取⒑妥鳛樗龅贗表面的背面的第2表面?zhèn)冗M(jìn)行分支。根據(jù)這樣的構(gòu)成，通過(guò)簡(jiǎn)約的構(gòu)成便可以使還原劑流分支成多個(gè)。
[0016]此外，在上述構(gòu)成中，可以具備第I所述板部和第2所述板部，所述第I板部和所述第2板部可以被設(shè)置為:所述第I板部的所述第2表面與所述第2板部的所述第I表面空開(kāi)間隔而相對(duì)。根據(jù)這樣的構(gòu)成，能夠?qū)⑦€原劑流分支成多個(gè)。此外，該構(gòu)成可以至少具備第I板部和第2板部，例如，也可以還具備第3板部。即，板部并不限定為2個(gè)，也可以為3個(gè)以上。
[0017]此外，在上述構(gòu)成中，與所述第2板部相比，所述第I板部可以被設(shè)置在所述排氣流路的上游側(cè)，在所述第2板部形成的所述導(dǎo)風(fēng)部可以形成為:使與所述還原劑流動(dòng)方向正交的方向的寬幅，寬于在所述第I板部形成的所述導(dǎo)風(fēng)部的、與所述還原劑流動(dòng)方向正交的方向的寬幅。根據(jù)這樣的構(gòu)成，從第I板部向第2板部依次地對(duì)排氣的流動(dòng)進(jìn)行引導(dǎo)，由此能夠使還原劑向廣范圍進(jìn)行分散，從而能夠抑制偏倚。
[0018]此外，在上述構(gòu)成中，在所述第2板部形成的所述導(dǎo)風(fēng)部可以被設(shè)置為:相對(duì)于在所述第I板部形成的所述導(dǎo)風(fēng)部，使在所述擴(kuò)散部件側(cè)的所述間隔寬于在所述合流位置側(cè)的所述間隔。根據(jù)這樣的構(gòu)成，能夠使還原劑向廣范圍進(jìn)行分散，從而能夠抑制偏倚。
[0019]此外，在上述構(gòu)成中，在所述板部中，在與形成有所述導(dǎo)風(fēng)部一側(cè)的相反側(cè)，可以形成有向所述擴(kuò)散部件側(cè)延伸的葉片部。根據(jù)這樣的構(gòu)成，能夠?qū)⒑羞€原劑的排氣導(dǎo)向擴(kuò)散部件中所希望的位置。
[0020]此外，在上述構(gòu)成中，在所述板部可以形成有第I所述葉片部和第2所述葉片部，其中，所述第2葉片部的方向與所述第I葉片部不同。根據(jù)這樣的構(gòu)成，能夠使還原劑向廣范圍進(jìn)行分散，從而能夠抑制偏倚。此外，該構(gòu)成可以至少具備第I葉片部和第2葉片部，例如，也可以還具備第3葉片部。即，葉片部并不限定于2個(gè)，也可以為3個(gè)以上。
[0021]此外，在上述構(gòu)成中，在所述板部，以從所述導(dǎo)風(fēng)部中的、與所述還原劑流動(dòng)的方向正交的方向的兩側(cè)，而向所述導(dǎo)風(fēng)部的所述第I表面?zhèn)妊由斓姆绞剑梢孕纬捎薪邮懿?。根?jù)這樣的構(gòu)成，能夠使含有還原劑的排氣容易向?qū)эL(fēng)部匯集。
[0022]此外，在上述構(gòu)成中，在所述板部可以形成有貫通所述導(dǎo)風(fēng)部的貫通孔。根據(jù)這樣的構(gòu)成，利用通過(guò)貫通孔的排氣的流動(dòng)，能夠使還原劑向廣范圍進(jìn)行分散，從而能夠抑制偏倚。
[0023]此外，在上述構(gòu)成中，所述擴(kuò)散部件可以為:使流入的排氣中產(chǎn)生回旋流的部件。根據(jù)這樣的構(gòu)成，能夠?qū)ψ詳U(kuò)徑流路而流入催化劑的排氣的偏倚進(jìn)行抑制。
[0024]此外，對(duì)本發(fā)明的一個(gè)方面，除上述排氣凈化裝置以外，還能夠以排氣凈化裝置所使用的引導(dǎo)部件、對(duì)流入催化劑的排氣的偏倚進(jìn)行抑制的方法等各種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。
【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1是示出第I實(shí)施方式的排氣凈化裝置的構(gòu)成的剖面圖。
[0026]圖2是擴(kuò)散部件的立體圖。
[0027]圖3是從排氣流路的下游側(cè)對(duì)擴(kuò)散部件進(jìn)行觀察的圖。
[0028]圖4是示出擴(kuò)散部件的葉片部形狀的圖。
[0029]圖5A是第I實(shí)施方式的引導(dǎo)部件的俯視圖；圖58是其側(cè)視圖；圖5(:是其后視圖。
[0030]圖6是第I實(shí)施方式的引導(dǎo)部件的立體圖。
[0031]圖7是第I實(shí)施方式的引導(dǎo)部件的展開(kāi)圖。
[0032]圖8是示出比較例的排氣凈化裝置的構(gòu)成的剖面圖。
[0033]圖9A是示出比較例的排氣凈化裝置中還原劑流動(dòng)的模擬結(jié)果的圖；圖9B是示出第I實(shí)施方式的排氣凈化裝置中還原劑流動(dòng)的模擬結(jié)果的圖。
[0034]圖1OA是示出比較例的排氣凈化裝置的催化劑端面中還原劑分布的模擬結(jié)果的圖；圖1OB是示出第I實(shí)施方式的排氣凈化裝置的催化劑端面中還原劑分布的模擬結(jié)果的圖。
[0035]圖1lA是第2實(shí)施方式的引導(dǎo)部件的俯視圖；圖1lB是其側(cè)視圖；圖1lC是其后視圖；圖1lD是其立體圖。
[0036]圖12A是第3實(shí)施方式的引導(dǎo)部件的俯視圖；圖12B是其側(cè)視圖；圖12C是其后視圖；圖12D是其立體圖。
[0037]圖13A是第4實(shí)施方式的引導(dǎo)部件的俯視圖；圖13B是其側(cè)視圖；圖13C是其后視圖；圖13D是其立體圖。
[0038]圖14A是第5實(shí)施方式的引導(dǎo)部件的俯視圖；圖14B是其側(cè)視圖；圖14C是其后視圖；圖14D是其立體圖。
[0039]圖15A是變形例的引導(dǎo)部件的俯視圖；圖15B是其側(cè)視圖；圖15C是其后視圖；圖MD是其立體圖。
[0040]圖16是示出排氣流路為直線狀的排氣凈化裝置的構(gòu)成的剖面圖。
[0041]附圖標(biāo)記的說(shuō)明
[0042]I…排氣凈化裝置；2…流路部件；3…催化劑；4…噴射裝置；
[0043]9…擴(kuò)散部件；10、20、30、40、50、60…引導(dǎo)部件；
[0044]11…第I板部；IIA…導(dǎo)風(fēng)部；IIB…葉片部;12…第2板部；
[0045]12A…導(dǎo)風(fēng)部；12B…葉片部;13…第3板部；13A…導(dǎo)風(fēng)部；
[0046]13B…葉片部
【具體實(shí)施方式】
[0047]以下，參照附圖對(duì)應(yīng)用了本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
[0048][1.第I實(shí)施方式]
[0049]圖1所示的排氣凈化裝置I用于凈化從汽車的內(nèi)燃機(jī)(例如，柴油發(fā)動(dòng)機(jī))排出的排氣。排氣凈化裝置I具備:流路部件2、催化劑3、噴射裝置4、擴(kuò)散部件9、以及引導(dǎo)部件10。此外，在以下的說(shuō)明中，雖以圖1為基準(zhǔn)而對(duì)上下左右方向(鉛垂方向和水平方向)進(jìn)行表示，但其不過(guò)是便于說(shuō)明的表示，對(duì)設(shè)置排氣凈化裝置I的方位并不做特別的限定。
[0050]流路部件2形成用于將從內(nèi)燃機(jī)排出的排氣導(dǎo)向汽車外部的排氣流路的一部分，具體地，流路部件2形成通向催化劑3的排氣流路。流路部件2從排氣流路的上游側(cè)(在圖1中的左側(cè))依次具備??第I管部2A、第2管部2B、第3管部2C、第4管部2D、以及第5管部2E。其中，該第I?第5管部2A?2E為便于說(shuō)明的劃分，而對(duì)構(gòu)成流路部件2的部件的劃分并不做特別的限定。對(duì)構(gòu)成流路部件2的部件個(gè)數(shù)也沒(méi)有特別的限定。
[0051]第I管部2A為直線狀的圓管部。第3管部2C為直線狀的圓管部，其內(nèi)徑與第I管部2A相同。不過(guò)，第3管部2C的排氣流動(dòng)方向與第I管部2A不同。