拌合構(gòu)造的制作方法
【專利摘要】關(guān)于在排氣管（1）的彎曲部（1a）的緊接著之后裝備噴射器（3）、且通過(guò)該噴射器（3）將尿素水（5）向上述排氣管（1）內(nèi)噴射而進(jìn)行混合的拌合構(gòu)造，構(gòu)成為，相對(duì)于比上述彎曲部（1a）靠上游側(cè)的排氣管（1）的管徑（De），下游側(cè)的排氣管（1）的管徑（Dp）相對(duì)較大。
【專利說(shuō)明】拌合構(gòu)造

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用來(lái)使尿素水與排氣氣體混合的拌合構(gòu)造，所述尿素水作為還原劑對(duì)用來(lái)將NOx還原凈化的選擇還原型催化劑的上游側(cè)添加。

【背景技術(shù)】
[0002]以往，在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中，有以下這樣的結(jié)構(gòu):在排氣氣體流通的排氣管的中途，裝備具備在氧共存下也有選擇地使NOx與還原劑反應(yīng)的性質(zhì)的選擇還原型催化劑，對(duì)該選擇還原型催化劑的上游側(cè)添加必要量的還原劑，使該還原劑在選擇還原型催化劑上與排氣氣體中的NOx (氮氧化物)還原反應(yīng)，由此能夠降低NOx的排出濃度。
[0003]另一方面，在工廠等的工業(yè)性的排煙脫硝處理的領(lǐng)域中，已經(jīng)廣泛地周知在還原劑中使用氨(NH3)將NOx還原凈化的方法的有效性，但在汽車的情況下，由于關(guān)于搭載氨本身行駛難以確保安全，所以提出了使用沒(méi)有毒性的尿素水作為還原劑的技術(shù)。
[0004]S卩，如果將尿素水在選擇還原型催化劑的上游側(cè)添加到排氣氣體中，則在該排氣氣體中，尿素水通過(guò)下式被加水分解為氨和二氧化碳，在選擇還原型催化劑上，排氣氣體中的NOx被氨良好地還原凈化。
[0005][化學(xué)式1]
(NH2) 2C0+H20 — 2NH3+C02
并且，作為在選擇還原型催化劑的上游側(cè)向排氣氣體中添加尿素水的以往技術(shù)，有圖1所示那樣的技術(shù)，在這里圖示的例子中，在排氣管1的外周部設(shè)置朝向上游側(cè)斜向伸出的隆起部2，在該隆起部2的上游側(cè)將噴射器3朝向下游側(cè)斜向安裝而面向排氣管1內(nèi)，一邊保護(hù)該噴射器3以使其不直接暴露在高溫的排氣氣體4的流中，一邊添加尿素水5。
[0006]此時(shí)，在上述隆起部2緊接著之后的排氣管1內(nèi)，配設(shè)有將在排氣氣體4的流動(dòng)方向上呈平面的薄板以格子狀組裝的拌合器6，通過(guò)對(duì)暴露在排氣氣體4的流中而成為高溫的上述拌合器6從噴射器3噴吹尿素水5，使尿素水5微細(xì)化且加熱，來(lái)促進(jìn)向氨的轉(zhuǎn)化。
[0007]另外，作為與這種拌合構(gòu)造關(guān)聯(lián)的先行技術(shù)文獻(xiàn)信息，有下述的專利文獻(xiàn)1等。
[0008]專利文獻(xiàn)1:特開(kāi)2010 - 203248號(hào)公報(bào)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]但是，當(dāng)將呈比較大的容積的選擇還原型催化劑一邊避免與周邊設(shè)備及構(gòu)造物的干涉一邊向有限的配置空間內(nèi)緊湊地布置時(shí)，有必須在排氣管1的彎曲部la緊接著之后裝備噴射器3的情況，但在這樣的情況下，排氣氣體4在上述彎曲部la的穿過(guò)時(shí)偏向彎曲方向的外側(cè)而流動(dòng)，被該偏倚的排氣氣體4的流動(dòng)的勢(shì)頭推壓，尿素水5形成沿著排氣管1的內(nèi)壁那樣的流，發(fā)生不能實(shí)現(xiàn)尿素水5的良好的分散的問(wèn)題，有可能通過(guò)不能將尿素水5對(duì)拌合器6均勻地噴吹而氨轉(zhuǎn)化的效率下降，或通過(guò)沒(méi)有氨轉(zhuǎn)化的尿素水5或在該過(guò)程中生成的物質(zhì)附著到排氣管1的內(nèi)壁上，導(dǎo)致來(lái)源于尿素水5的物質(zhì)的析出或因腐蝕性較高的中間生成物的生成造成的材料腐蝕。
[0010]另外，如果能夠?qū)呐艢夤?的彎曲部la到噴射器3的尿素水5的添加位置的距離L充分離開(kāi)而確保得較長(zhǎng)，則能夠改善上述那樣的排氣氣體4的流動(dòng)的偏倚，但這樣難以進(jìn)行選擇還原型催化劑的緊湊的布置，可能導(dǎo)致搭載性惡化的本末倒置的結(jié)果。
[0011]即，為了爭(zhēng)取尿素水5的反應(yīng)時(shí)間，寧可需要使從噴射器3的尿素水5的添加位置到下游側(cè)的選擇還原型催化劑的距離盡可能長(zhǎng)，但使從排氣管1的彎曲部la到噴射器3的尿素水5的添加位置的距離L變長(zhǎng)，意味著難以采取這樣的措施。
[0012]本發(fā)明是鑒于上述實(shí)際情況而做出的，目的是提供一種即使在排氣管的彎曲部的緊接著之后裝備噴射器也能夠?qū)⒛蛩厮己玫胤稚⒌陌韬蠘?gòu)造。
[0013]本發(fā)明是一種拌合構(gòu)造，在排氣管的彎曲部的緊接著之后裝備噴射器，并且通過(guò)該噴射器將尿素水向上述排氣管內(nèi)噴射而進(jìn)行混合，其特征在于，構(gòu)成為，相對(duì)于比上述彎曲部靠上游側(cè)的排氣管的管徑，下游側(cè)的排氣管的管徑相對(duì)較大。
[0014]于是，如果這樣，則在相對(duì)管徑較小的排氣管中流動(dòng)的排氣氣體通過(guò)經(jīng)過(guò)彎曲部被向相對(duì)管徑較大的排氣管導(dǎo)入而流速下降，朝向上述排氣管的彎曲部的彎曲方向的外側(cè)的偏倚的流動(dòng)的勢(shì)頭被弱化，不易發(fā)生被偏倚的排氣氣體的流動(dòng)的勢(shì)頭推壓而尿素水形成沿著排氣管的內(nèi)壁那樣的流的情況，從噴射器噴射的尿素水容易分散到排氣氣體中。
[0015]進(jìn)而，在本發(fā)明中，可以在彎曲部的彎曲方向外周側(cè)，形成凹陷部，所述凹陷部控制住排氣氣體的朝向彎曲方向外周側(cè)的流動(dòng)并糾正流速分布的偏倚，如果這樣，則經(jīng)過(guò)排氣管的彎曲部的排氣氣體的朝向彎曲方向外側(cè)的流動(dòng)被上述凹陷部控制住，引導(dǎo)朝向排氣管的中心側(cè)的排氣氣體的流動(dòng)，所以糾正了相對(duì)較多的排氣氣體偏倚流向彎曲方向的外側(cè)的傾向，改善了排氣氣體的流動(dòng)分布的偏倚。
[0016]結(jié)果，更不易發(fā)生被偏倚的排氣氣體的流動(dòng)的勢(shì)頭推壓而尿素水形成沿著排氣管的內(nèi)壁那樣的流的情況，從噴射器噴射的尿素水容易分散到排氣氣體中。
[0017]此外，在本發(fā)明中，可以在彎曲部的內(nèi)部，配置折流板，所述折流板控制住排氣氣體的朝向彎曲方向外周側(cè)的流動(dòng)并糾正流速分布的偏倚，如果這樣，則經(jīng)過(guò)排氣管的彎曲部的排氣氣體的朝向彎曲方向外側(cè)的流的一部分被上述折流板強(qiáng)制地向排氣管的中心側(cè)導(dǎo)引，所以糾正了相對(duì)較多的排氣氣體偏倚流向彎曲方向的外側(cè)的傾向，改善了排氣氣體的流動(dòng)分布的偏倚。
[0018]結(jié)果，更不易發(fā)生被偏倚的排氣氣體的流動(dòng)的勢(shì)頭推壓而尿素水形成沿著排氣管的內(nèi)壁那樣的流的情況，從噴射器噴射的尿素水容易分散到排氣氣體中。
[0019]根據(jù)上述本發(fā)明的拌合構(gòu)造，能夠起到以下的良好的效果:即使在排氣管的彎曲部的緊接著之后裝備噴射器，也能夠?qū)崿F(xiàn)尿素水的良好的分散，能夠提高尿素水的氨轉(zhuǎn)化的效率，并且能夠大幅地抑制通過(guò)沒(méi)有氨轉(zhuǎn)化的尿素水或在該過(guò)程中生成的物質(zhì)附著到排氣管的內(nèi)壁上、導(dǎo)致來(lái)源于尿素水的物質(zhì)的析出或因腐蝕性較高的中間生成物的生成造成的材料腐蝕的可能。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是表示以往例的概略圖。
[0021]圖2是表示本發(fā)明的第一實(shí)施例的概略圖。
[0022]圖3是表示本發(fā)明的第二實(shí)施例的概略圖。
[0023]圖4是圖3的IV — IV方向的向視圖。
[0024]圖5是表示本發(fā)明的第三實(shí)施例的概略圖。
[0025]圖6是圖5的VI — VI方向的向視圖。
[0026]圖7是表示本發(fā)明的第四實(shí)施例的概略圖。

【具體實(shí)施方式】
[0027]以下，參照【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0028]圖2是表示本發(fā)明的第一實(shí)施例的圖，在這里圖示的例子中，與上述圖1所示的以往例的情況同樣，在彎曲部la的緊接著之后的排氣管1的外周部上設(shè)置朝向上游側(cè)斜向伸出的隆起部2，在該隆起部2的上游側(cè)將噴射器3朝向下游側(cè)斜向安裝而面向排氣管1內(nèi)，一邊保護(hù)該噴射器3以使其不直接暴露在高溫的排氣氣體4的流中一邊添加尿素水5，在上述隆起部2緊接著之后的排氣管1內(nèi)，配設(shè)有將在排氣氣體4的流動(dòng)方向上呈平面的薄板以格子狀組裝的拌合器6，但構(gòu)成為，相對(duì)于比上述彎曲部la靠上游側(cè)的排氣管1的管徑De，下游側(cè)的排氣管1的管徑Dp相對(duì)較大。
[0029]于是，如果這樣，則在相對(duì)管徑較小的排氣管1中流動(dòng)的排氣氣體4通過(guò)經(jīng)過(guò)彎曲部la被向相對(duì)管徑較大的排氣管1導(dǎo)入而流速下降，朝向上述排氣管1的彎曲部la的彎曲方向的外側(cè)的偏倚的流動(dòng)的勢(shì)頭被弱化，難以發(fā)生被偏倚的排氣氣體4的流動(dòng)的勢(shì)頭推壓而尿素水5形成沿著排氣管1的內(nèi)壁那樣的流的情況，從噴射器3噴射的尿素水5容易分散到排氣氣體4中。
[0030]因而，根據(jù)上述實(shí)施例，即使在排氣管1的彎曲部la的緊接著之后裝備噴射器3，也能夠?qū)崿F(xiàn)尿素水5的良好的分散，能夠?qū)⒛蛩厮?對(duì)拌合器6均勻地噴吹，能夠提高氨轉(zhuǎn)化的效率，并且能夠大幅地抑制通過(guò)沒(méi)有氨轉(zhuǎn)化的尿素水5或在該過(guò)程中生成的物質(zhì)附著到排氣管1的內(nèi)壁上、導(dǎo)致來(lái)源于尿素水5的物質(zhì)的析出或因腐蝕性較高的中間生成物的生成造成的材料腐蝕的可能性。
[0031]此外，圖3及圖4是表示本發(fā)明的第二實(shí)施例的圖，在該第二實(shí)施例中，為在彎曲部la的彎曲方向外周側(cè)追加了凹陷部7的結(jié)構(gòu)，所述凹陷部7控制住朝向排氣氣體4的彎曲方向外周側(cè)的流動(dòng)而糾正流速分布的偏倚，特別在圖3的例子的情況下，表示了在彎曲部la的彎曲方向外周側(cè)形成有呈部分的凹曲面的凹陷部7的例子。
[0032]如果這樣，則經(jīng)過(guò)排氣管1的彎曲部la的排氣氣體4的朝向彎曲方向外側(cè)的流動(dòng)被上述凹陷部7控制住，引導(dǎo)朝向排氣管1的中心側(cè)的排氣氣體4的流動(dòng)，所以糾正了相對(duì)較多的排氣氣體4偏倚流向彎曲方向的外側(cè)的傾向，改善了排氣氣體4的流動(dòng)分布的偏倚。
[0033]進(jìn)而，圖5及圖6是表示本發(fā)明的第三實(shí)施例的圖，在該第三實(shí)施例中，表示了對(duì)于之前的第二實(shí)施例中的呈部分的凹曲面的凹陷部7 (參照?qǐng)D3及圖4)，將彎曲部la的彎曲方向外周側(cè)整體地壓扁為扁平的橢圓狀而凹陷部8的例子，在這樣的情況下，也是經(jīng)過(guò)排氣管1的彎曲部la的排氣氣體4的朝向彎曲方向外側(cè)的流動(dòng)被上述凹陷部8控制住，弓丨導(dǎo)朝向排氣管1的中心側(cè)的排氣氣體4的流動(dòng)，所以糾正了相對(duì)較多的排氣氣體4偏倚流向彎曲方向的外側(cè)的傾向，改善了排氣氣體4的流動(dòng)分布的偏倚。
[0034]此外，圖7是表示本發(fā)明的第四實(shí)施例的圖，在該第四實(shí)施例中，為在彎曲部la的內(nèi)部配置有折流板9的結(jié)構(gòu)，所述折流板9將排氣氣體4的朝向彎曲方向外周側(cè)的流動(dòng)抑制住并糾正流速分布的偏倚。
[0035]在這樣的情況下，也由于經(jīng)過(guò)排氣管1的彎曲部la的排氣氣體4的朝向彎曲方向外側(cè)的流動(dòng)的一部分被上述折流板9強(qiáng)制地向排氣管1的中心側(cè)導(dǎo)引，所以糾正了相對(duì)較多的排氣氣體4偏倚流向彎曲方向的外側(cè)的傾向，改善了排氣氣體4的流動(dòng)分布的偏倚。
[0036]如以上所述那樣，在第二實(shí)施例?第四實(shí)施例的任一項(xiàng)中，都改善了排氣氣體4的流動(dòng)分布的偏倚，更加不易發(fā)生通過(guò)被偏倚的排氣氣體4的流動(dòng)的勢(shì)頭推壓而尿素水5形成沿著排氣管1的內(nèi)壁那樣的流的情況，從噴射器3噴射的尿素水5容易分散到排氣氣體4中，所以與之前的第一實(shí)施例的情況同樣，即使在排氣管1的彎曲部la的緊接著之后裝備噴射器3，也能夠?qū)崿F(xiàn)尿素水5的良好的分散，能夠?qū)⒛蛩厮?對(duì)拌合器6均勻地噴吹，能夠提高氨轉(zhuǎn)化的效率，并且能夠大幅地抑制通過(guò)沒(méi)有氨轉(zhuǎn)化的尿素水5或在該過(guò)程中生成的物質(zhì)附著到排氣管1的內(nèi)壁上、導(dǎo)致來(lái)源于尿素水5的物質(zhì)的析出或因腐蝕性較高的中間生成物的生成造成的材料腐蝕的可能性。
[0037]另外，本發(fā)明的拌合構(gòu)造并不僅限定于上述實(shí)施例，配置到噴射器的下游側(cè)的選擇還原型催化劑的朝向及與其他顆粒過(guò)濾器等的組合是任意的，除此以外，當(dāng)然在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)能夠加以各種變更。
[0038]附圖標(biāo)記說(shuō)明 1排氣管
la彎曲部 3噴射器 4排氣氣體 5尿素水 7凹陷部 8凹陷部 9折流板 De管徑 Dp管徑。
【權(quán)利要求】
1.一種拌合構(gòu)造，在排氣管的彎曲部的緊接著之后裝備噴射器，并且通過(guò)該噴射器將尿素水向上述排氣管內(nèi)噴射而進(jìn)行混合，其特征在于，構(gòu)成為， 相對(duì)于比上述彎曲部靠上游側(cè)的排氣管的管徑，下游側(cè)的排氣管的管徑相對(duì)較大。
2.如權(quán)利要求1所述的拌合構(gòu)造，其特征在于， 在彎曲部的彎曲方向外周側(cè)，形成有凹陷部，所述凹陷部控制住排氣氣體的朝向彎曲方向外周側(cè)的流動(dòng)并糾正流速分布的偏倚。
3.如權(quán)利要求1所述的拌合構(gòu)造，其特征在于， 在彎曲部的內(nèi)部，配置有折流板，所述折流板控制住排氣氣體的朝向彎曲方向外周側(cè)的流動(dòng)并糾正流速分布的偏倚。
【文檔編號(hào)】F01N3/08GK104321505SQ201380019459
【公開(kāi)日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2013年4月8日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月12日
【發(fā)明者】小和田稔, 遠(yuǎn)藤英樹(shù), 丸山浩二, 古南哲一 申請(qǐng)人:日野自動(dòng)車株式會(huì)社