本國際申請要求2014年5月30日在日本專利局提交的日本發(fā)明專利申請第2014-113113號的優(yōu)先權(quán)，所述日本發(fā)明專利申請的全部內(nèi)容通過引用而并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于在排氣流路中對廢氣進行攪拌的排氣攪拌裝置。

背景技術(shù)：

從柴油發(fā)動機等內(nèi)燃機排出的廢氣中含有大氣污染物氮氧化合物(NOx)。作為用于凈化這種廢氣的排氣浄化系統(tǒng)，已知有具備以下構(gòu)成的排氣浄化系統(tǒng)，即，在排氣流路中設(shè)置SCR(Selective Catalytic Reduction：選擇性催化還原)方式的催化劑，并向其上游側(cè)的廢氣中噴射作為還原劑的尿素水。向廢氣中噴射的尿素水借助廢氣熱而水解，通過尿素水的水解而產(chǎn)生的氨(NH₃)連同廢氣一起提供給催化劑。廢氣中的氮氧化合物在催化劑中與氨反應(yīng)，從而被還原浄化。

在這種排氣浄化系統(tǒng)中，為了使流入催化劑的廢氣(含還原劑)的分布難以產(chǎn)生偏倚，而在催化劑的上游側(cè)設(shè)置有用來對流動于排氣流路的廢氣進行攪拌的排氣攪拌裝置。例如專利文獻1所述，排氣攪拌裝置為多個葉片從圓筒形的筒狀體突出的形狀，并由1個金屬板部件形成。金屬板部件具有形成為直線形的帶部、以及從帶部的寬度方向的一端側(cè)突出的多個葉片部。筒狀體通過將金屬板部件的帶部卷成圓筒形而形成。多個葉片部形成為從筒狀體向內(nèi)側(cè)突出。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開第2008-274941號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問題

然而，在上述專利文獻1所述的排氣攪拌裝置中，從沿著筒狀體中心軸的方向觀察，筒狀體內(nèi)側(cè)中不存在葉片的部分(開口部)大。因此，廢氣流容易偏向開口部，從而使廢氣的擴散性降低，而且向廢氣中噴射的還原劑即尿素水會從排氣攪拌裝置的開口部通過，從而產(chǎn)生尿素水的穿流。另一方面，若僅以封閉開口部的方式而形成葉片，則會使排氣流路的壓損變得過大。此外，若在金屬板部件的形狀上下功夫，以封閉開口部的方式來形成葉片的話，則會使制造上的成品率變差。

本發(fā)明的一個方面希望提供一種能夠提高排氣流路中廢氣的擴散性，且形狀自由度高、制造上的成品率優(yōu)良的排氣攪拌裝置。

解決問題的技術(shù)方案

本發(fā)明的一個方面的排氣攪拌裝置為對流動于排氣流路的廢氣進行攪拌的排氣攪拌裝置，具備：框架部，所述框架部為筒狀，配設(shè)在形成所述排氣流路的流路部件的內(nèi)表面；多個支撐部，所述多個支撐部相對于該框架部以架設(shè)在徑向的方式而配設(shè)；以及遮蓋部，所述遮蓋部在所述框架部的軸向上遮蓋所述框架部的中心軸及其周圍，所述支撐部具有從所述框架部的中心軸向徑向外側(cè)延伸的一對第1骨架部，所述框架部以及所述多個支撐部通過至少組裝多個組裝部件而構(gòu)成，該組裝部件包括所述第1骨架部、以及從該第1骨架部的一端呈弧狀延伸設(shè)置的、構(gòu)成一部分所述框架部的第2骨架部，所述組裝部件中的所述第1骨架部以及所述第2骨架部上分別設(shè)置有從所述第1骨架部以及所述第2骨架部突出而形成的葉片部。

所述排氣攪拌裝置中，框架部以及多個支撐部通過至少組裝多個組裝部件而構(gòu)成。并且，組裝部件包括第1骨架部和從該第1骨架部的一端呈弧狀延伸設(shè)置的第2骨架部，在第1骨架部以及第2骨架部分別設(shè)置有葉片部。因此，能夠?qū)⒍鄶?shù)的葉片部效率良好地配置在框架部以及多個支撐部，從而能夠使廢氣的擴散性提高。尤其是，在具有將SCR方式的催化劑設(shè)置于排氣流路中、并向其上游側(cè)的廢氣中噴射還原劑(例如尿素水)這樣構(gòu)成的排氣浄化系統(tǒng)中，能夠提高向廢氣中噴射的還原劑的擴散性以及廢氣浄化性能。

此外，在所述排氣攪拌裝置中設(shè)置有遮蓋部，所述遮蓋部在框架部的軸向上遮蓋框架部的中心軸及其周圍。即，從沿著框架部的中心軸的方向觀察時，在框架部內(nèi)側(cè)容易形成不存在葉片部的開口部的部分設(shè)置有遮蓋部。因此，能夠抑制廢氣流中產(chǎn)生偏倚，還能夠抑制廢氣的擴散性下降。尤其是，在上述排氣浄化系統(tǒng)中，通過遮蓋部能夠抑制向廢氣中噴射的還原劑的穿流。另外，由于向廢氣中噴射的還原劑碰撞到遮蓋部而擴散，并通過葉片部進一步得以擴散，因此還可以獲得提高還原劑的擴散性的效果。

此外，在所述排氣攪拌裝置中，如上所述通過至少組裝多個組裝部件來構(gòu)成框架部以及多個支撐部。因此，能夠根據(jù)要求性能等容易地對整體的形狀進行變更，從而使形狀自由度提高。并且，使構(gòu)成組裝部件的部分(例如第1骨架部、第2骨架部、葉片部等)為相同或相似的形狀，由此能夠使制造上的成品率良好。

如上，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，能夠提供可提高排氣流路中的廢氣的擴散性，且形狀自由度高、制造上的成品率優(yōu)良的排氣攪拌裝置。

上述排氣攪拌裝置中，遮蓋部設(shè)置成在框架部的軸向上遮蓋框架部的中心軸及其周圍。遮蓋部例如可以設(shè)置在1個支撐部(第1骨架部)上。此外也可以在多個支撐部(第1骨架部)上設(shè)置構(gòu)成一部分遮蓋部的遮蓋片部，通過組合這些遮蓋片部來構(gòu)成遮蓋部。

此外，所述組裝部件可以包括具有所述一對第1骨架部的所述支撐部、以及從該支撐部的兩端分別呈弧狀延伸設(shè)置的一對所述第2骨架部。該情形下，通過組裝多個組裝部件便可容易地構(gòu)成框架部以及多個支撐部。

此外，所述組裝部件中，分別在所述一對第1骨架部設(shè)置的所述葉片部可以為相同的形狀，分別在所述一對第2骨架部設(shè)置的所述葉片部可以為相同的形狀。該情形下，組裝部件的制造變得容易。

此外，所述多個組裝部件中，設(shè)置在所述第1骨架部的所述葉片部均可以為相同的形狀，設(shè)置在所述第2骨架部的所述葉片部均可以為相同的形狀。該情形下，能夠使多個組裝部件的形狀為相同或者相似的形狀，從而能夠?qū)崿F(xiàn)成品率的提高。

此外，所述組裝部件可以通過1個金屬板部件構(gòu)成。該情形下，通過在規(guī)定的位置對1個金屬板部件進行彎折，從而能夠容易地制造包括形成有葉片部的第1骨架部以及第2骨架部的組裝部件。

此外，所述金屬板部件不僅可以由單一金屬板形成，還可以通過組合多個金屬板而形成(例如拼焊材料等)。例如，可以使用由板厚不同的2種金屬板形成的金屬板部件，由板厚較厚的金屬板形成組裝部件的葉片部，由板厚較薄的金屬板形成組裝部件中除葉片部之外的部分。該情形下，由于葉片部的剛性提高，因此難以變形，耐久性提高。

此外，所述多個支撐部可以以在所述框架部的周向上使所述支撐部之間的距離為等間隔的方式來配置。該情形下，能夠抑制廢氣流的偏倚，進一步提高廢氣的擴散性。并且，在上述排氣凈化系統(tǒng)中，能夠進一步提高向廢氣中噴射的還原劑的擴散性以及廢氣浄化性能。

附圖說明

圖1A是實施方式1的排氣凈化系統(tǒng)的剖視圖；圖1B是第1流路部件以及第2流路部件的剖視圖；圖1C是對圖1B中的一部分區(qū)域進行了強調(diào)的圖。

圖2A是從排氣流路的下游側(cè)觀察到的實施方式1的排氣攪拌裝置的立體圖；圖2B是沿著實施方式1的排氣攪拌裝置的中心軸從排氣流路上游側(cè)的方向觀察到的實施方式1的排氣攪拌裝置的主視圖。

圖3A是示出作為一個組裝部件的材料的平面狀金屬板的圖；圖3B是在將第2骨架部以及遮蓋片部彎折的工序后的金屬板(一個組裝部件)的立體圖。

圖4A是示出作為另一個組裝部件的材料的平面狀金屬板的圖；圖4B是在將第2骨架部以及遮蓋片部彎折的工序后的金屬板(另一個組裝部件)的立體圖。

圖5A是從排氣流路的下游側(cè)觀察到的實施方式2的排氣攪拌裝置的立體圖；圖5B是從排氣流路上游側(cè)觀察到的實施方式2的排氣攪拌裝置的立體圖。

圖6是從排氣流路的下游側(cè)觀察到的實施方式3的排氣攪拌裝置的立體圖。

圖7A是從排氣流路的下游側(cè)觀察到的實施方式4的排氣攪拌裝置的立體圖；圖7B是從排氣流路上游側(cè)觀察到的實施方式4的排氣攪拌裝置的立體圖。

圖8A是從排氣流路的下游側(cè)觀察到的實施方式5的排氣攪拌裝置的立體圖；圖8B是從排氣流路上游側(cè)觀察到的實施方式5的排氣攪拌裝置的立體圖。

附圖標(biāo)記的說明

10…排氣攪拌裝置；10A、10B…組裝部件；11…框架部；

111…第2骨架部；12…支撐部；121…第2骨架部；13…遮蓋部；

14…葉片部

具體實施方式

以下參照附圖說明本發(fā)明的實施方式。

(實施方式1)

如圖1A、1B～圖4A、4B所示，本實施方式的排氣攪拌裝置10為對流動于排氣流路的廢氣進行攪拌的排氣攪拌裝置。排氣攪拌裝置10具備框架部11、多個支撐部12、以及遮蓋部13，框架部11為筒狀，配設(shè)在形成排氣流路的流路部件(第1流路部件2)的內(nèi)表面，多個支撐部12相對于框架部11以架設(shè)在徑向的方式而配設(shè)，遮蓋部13在框架部11的軸向上遮蓋框架部11的中心軸X及其周圍。

如同圖所示，支撐部12具有從框架部11的中心軸X向徑向外側(cè)延伸的一對第1骨架部121?？蚣懿?1以及多個支撐部12通過組裝多個組裝部件10A、10B而構(gòu)成。組裝部件10A、10B包括第1骨架部121、以及從第1骨架部121的一端呈弧狀延伸設(shè)置的、構(gòu)成一部分框架部11的第2骨架部111。在組裝部件10A、10B的第1骨架部121以及第2骨架部111中，設(shè)置有分別從第1骨架部121以及第2骨架部111突出而形成的葉片部14。以下對該排氣攪拌裝置10的詳細情況進行說明。

圖1A所示的排氣凈化系統(tǒng)1用于凈化從汽車內(nèi)燃機(例如柴油發(fā)動機)排出的廢氣。排氣浄化系統(tǒng)1具備第1流路部件2、第2流路部件3、催化劑4、噴射裝置5、以及排氣攪拌裝置10等。以下說明雖以圖1A為基準(zhǔn)對上下左右方向(鉛直方向以及水平方向)進行表示，但僅為便于說明的表現(xiàn)，對設(shè)置排氣凈化系統(tǒng)1的方向不進行特別限定。

第1流路部件2形成用于將從內(nèi)燃機排出的廢氣向汽車外部進行引導(dǎo)的排氣流路的一部分。具體地，第1流路部件2形成至催化劑4的排氣流路。第1流路部件2從排氣流路的上游側(cè)(圖1A中的左側(cè))依次具備第1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。該第1管部2A～第5管部2E是便于說明的劃分，對構(gòu)成第1流路部件2的部件的劃分不進行特別限定。

第1管部2A是直線形的圓管部。第3管部2C是內(nèi)徑與第1管部2A相同的直線形的圓管部。第3管部2C的廢氣流動方向與第1管部2A不同。具體地，第1管部2A形成使廢氣向斜下方流動的流路。第3管部2C形成使廢氣向水平方向流動的流路。因此，經(jīng)由具有側(cè)視時呈圓弧狀彎曲形狀的第2管部2B平緩地連結(jié)第1管部2A和第3管部2C。

第2管部2B例如通過將2個外裝部件上下貼合而形成。由第2管部2B形成的排氣流路(插入有第2流路部件3的部分)以與第1管部2A和第3管部2C相比向?qū)挾确较?圖1B、1C中的左右方向)的兩側(cè)擴展(鼓出)的方式而擴張。在此所述的寬度方向是指，與以下的第1方向和第2方向中的任一個方向均正交的方向，其中，第1方向為會碰撞到第2流路部件3的外表面(具體為上表面)的廢氣的流動方向(斜下方)，第2方向為第2流路部件3的軸向(水平方向)。并且，第1方向是指沿著為第1管部2A中心軸線的第1軸線C1的方向。第2方向是指沿著為第3管部2C中心軸線的第2軸線C2的方向。本實施方式中，第1軸線C1與第2軸線C2處于相互交叉的位置關(guān)系。

第5管部2E是與第3管部2C同軸的(以第2軸線C2為中心軸線)直線形的圓管部。第5管部2E為了容納外徑大于第3管部2C內(nèi)徑的圓柱形的催化劑4，而形成為內(nèi)徑大于第3管部2C。因此，通過第4管部2D平緩地連結(jié)第3管部2C和第5管部2E，其中，第4管部2D為圓管部，具有形成用于使排氣流路的內(nèi)徑逐漸擴大的擴徑流路的形狀(本實施方式中為圓錐臺狀)。即，作為至催化劑4的排氣流路，通過第1流路部件2形成了在催化劑4的上游側(cè)具有擴徑流路的排氣流路。

第2流路部件3是形成還原劑流路的所謂的投配管，該還原劑流路將由噴射裝置5噴射的(從排氣流路外的小孔5A擴散的)還原劑導(dǎo)向與催化劑4相比更上游側(cè)的排氣流路。第2流路部件3是與第3管部2C同軸的(以第2軸線C2為中心軸線)圓管部。本實施方式中，為了使噴射的還原劑難以直接碰到第2流路部件3的內(nèi)表面(為了難以被腐蝕)，而將第2流路部件3的形狀形成為使還原劑流路的內(nèi)徑朝向排氣流路逐漸擴大(本實施方式中為圓錐臺狀)。第2流路部件3與第1流路部件2中的第2管部2B連接。由噴射裝置5噴射的還原劑與流動于第2管部2B內(nèi)的廢氣合流。具體地，第2流路部件3以貫穿第2管部2B的側(cè)壁并向排氣流路突出的方式(以使第2流路部件3的前端位于排氣流路的中心部的方式)而插入。

如上所述，排氣流路中插入有第2流路部件3的部分以向?qū)挾确较騼蓚?cè)擴展的方式而擴張。因此，如圖1B所示，在第1流路部件2與第2流路部件3之間形成的排氣流路形成為寬度方向兩側(cè)的側(cè)部比上部寬。所以，從第1管部2A流過來的廢氣容易以在圖1C所示的區(qū)域R(在第2流路部件3的寬度方向兩側(cè)形成的區(qū)域)繞行的方式而流動。由此產(chǎn)生將來自于第2流路部件3的還原劑掀起的廢氣流。

催化劑4是具有將氮氧化合物(NOx)還原的功能的SCR(Selective Catalytic Reduction：選擇性催化還原)方式的催化劑。催化劑4設(shè)置在排氣流路中擴徑流路的下游側(cè)(具體為第5管部2E內(nèi))。

噴射裝置5作為以下供給裝置而發(fā)揮作用，即，噴射液態(tài)的還原劑，并經(jīng)由第2流路部件3向排氣流路中與排氣攪拌裝置10相比的更上游側(cè)(具體為第2管部2B內(nèi))提供還原劑。本實施方式中，噴射裝置5噴射尿素水作為還原劑。嚴(yán)謹?shù)卣f，向廢氣中噴射的尿素水借助廢氣熱水解而產(chǎn)生氨(NH₃)，由此而產(chǎn)生的氨作為還原劑而發(fā)揮作用。在此，將水解前的狀態(tài)(尿素水)也稱為還原劑。

排氣攪拌裝置10設(shè)置在排氣流路中擴徑流路的上游側(cè)(第3管部2C內(nèi))。排氣攪拌裝置10以使流入排氣攪拌裝置10的廢氣旋轉(zhuǎn)(攪拌)的方式而對其進行引導(dǎo)，并以使廢氣向擴徑流路擴散的方式使其流出，從而抑制流入催化劑4的廢氣的偏倚(使其接近均勻)。

如圖2A、2B所示，排氣攪拌裝置10具備框架部11和2個支撐部12。圖2A中的箭號F表示在向排氣攪拌裝置10流入的位置上的廢氣流動的方向(沿第2軸線C2的方向)。

框架部11是通過焊接等接合固定在第1流路部件2(具體為第3管部2C)內(nèi)周面的部分?？蚣懿?1以使框架部11的外徑為對應(yīng)于第3管部2C的內(nèi)徑(例如與第3管部2C的內(nèi)徑相同或稍小于第3管部2C的內(nèi)徑)的尺寸的方式，而形成為圓筒形?？蚣懿?1配置成與第3管部2C同軸(以第2軸線C2為中心軸線)?？蚣懿?1由后述的多個第2骨架部111構(gòu)成。

支撐部12配設(shè)成，在框架部11的內(nèi)側(cè)，以通過框架部11的中心軸X的方式而架設(shè)在徑向上。支撐部12具有從框架部11的中心軸X向徑向外側(cè)延伸的一對第1骨架部121。2個支撐部12以在框架部11周向上使支撐部12之間的距離為等間隔的方式而配置。本實施方式中，在框架部11的周向上第1骨架部121之間的角度為90°。

此外，排氣攪拌裝置10通過組裝2個組裝部件10A、10B而構(gòu)成。組裝部件10A、10B包括第1骨架部121、以及從第1骨架部121的一端(外端)呈弧狀延伸設(shè)置的第2骨架部111。在此所述的弧狀是指，例如不僅包括如圓弧般平緩的曲線形，還包括將多個線段連成折線形的形狀等。本實施方式中，組裝部件10A、10B包括具有一對第1骨架部121的1個支撐部12、以及從支撐部12的兩端呈弧狀延伸設(shè)置的一對第2骨架部111。第2骨架部111構(gòu)成框架部11的一部分?？蚣懿?1由在2個組裝部件10A、10B上設(shè)置的4個第2骨架部111構(gòu)成。

在一個組裝部件10A的支撐部12形成有從排氣流路的上游側(cè)向下游側(cè)進行切除而成的縫隙部15。在另一個組裝部件10B的支撐部12形成有從排氣流路的下游側(cè)向上游側(cè)進行切除而成的縫隙部15。通過使2個組裝部件10A、10B彼此的縫隙部15相卡合來組裝2個組裝部件10A、10B。

在組裝部件10A、10B中，一對第1骨架部121以及一對第2骨架部111上分別設(shè)置有1個葉片部14。即，在各組裝部件10A、10B上分別設(shè)置有4個葉片部14。葉片部14從第1骨架部121彎折，或者從第2骨架部111經(jīng)由立設(shè)部16而彎折，從而向排氣流路的下游側(cè)突出而形成。葉片部14的表面形成為平坦的表面。在支撐部12的第1骨架部121形成的葉片部14和在第2骨架部111形成的葉片部14分別沿框架部11的周向等間隔地配置，并且每一個交替配置。

各組裝部件10A、10B中，在一對第1骨架部121設(shè)置的2個葉片部14為彼此相同的形狀。在一對第2骨架部111設(shè)置的2個葉片部14為彼此相同的形狀。2個組裝部件10A、10B中，在各第1骨架部121設(shè)置的總計4個葉片部14為彼此相同的形狀。在各第2骨架部111設(shè)置的總計4個葉片部14為彼此相同的形狀。

多個葉片部14設(shè)計成，從沿著第2軸線C2的方向觀察，多個葉片部14在周向上彼此一部分重合，從而盡量不形成不存在葉片部14的部分。當(dāng)從沿著第2軸線C2的方向觀察時，在框架部11內(nèi)側(cè)的框架部11的中心軸X及其周圍(中心部)，形成有不存在葉片部14的部分(非葉片部17)。為了遮蓋非葉片部17而在該非葉片部17設(shè)置有板狀的遮蓋部13。遮蓋部13由多個(本實施方式中為4個)遮蓋片部131構(gòu)成。遮蓋片部131分別設(shè)置在組裝部件10A、10B的各第1骨架部121中排氣流路上游側(cè)的端部。

這樣，多個葉片部14以及遮蓋部13設(shè)計成，從沿著第2軸線C2的方向觀察，使框架部11內(nèi)側(cè)中不存在葉片部14以及不存在遮蓋部13的部分即開口部(開口面積)的比例為接近0％的比例。

接下來，對排氣攪拌裝置10的制造方法進行說明。如圖3A、3B以及圖4A、4B所示，排氣攪拌裝置10的2個組裝部件10A、10B分別由1個金屬板部件10a、10b形成。金屬板部件10a、10b由單一金屬板(例如不銹鋼制的板)形成。

在制造一個組裝部件10A時，如圖3A所示，形成使帶部101、多個葉片部14、以及多個遮蓋片部131呈一體的金屬板部件10a，其中，帶部101用來形成一對第1骨架部121以及一對第2骨架部111。該工序例如由長方形的金屬板材料，通過壓力機進行沖壓加工而得到圖3A所示的形狀，或通過激光進行剪切加工而得到圖3A所示的形狀等來實現(xiàn)。

帶部101是形成一對第1骨架部121以及一對第2骨架部111的部分，即，是形成1個支撐部12以及一部分框架部11的部分。帶部101為直線形并形成為帶狀。多個葉片部14形成為從帶部101的寬度方向的一端側(cè)(圖3A中的上側(cè))突出。多個遮蓋片部131形成為，在帶部101的中間部從帶部101的寬度方向的另一端側(cè)(圖3A中的下側(cè))突出。在帶部101的中間部形成有從寬度方向的另一端側(cè)向一端側(cè)進行切除而成的縫隙部15。

接下來對金屬板部件10a進行將多個葉片部14部分彎折成所要求的角度的加工。此時，使在成為第2骨架部111的部分形成的2個葉片部14中的一個向帶部101的前側(cè)彎折，使另一個向帶部101的后側(cè)彎折。同樣地，使在成為第1骨架部121的部分形成的2個葉片部14中的一個向帶部101的前側(cè)彎折，使另一個向帶部101的后側(cè)彎折。

接著如圖3B所示，對金屬板部件10a進行將帶部101的兩端部彎折以形成圓弧狀的第2骨架部111的加工。此時，使帶部101的兩端部的彎折方向在周向上為相同的方向。進而對金屬板部件10a進行將2個遮蓋片部131分別向支撐部12(第1骨架部121)的前側(cè)和后側(cè)彼此不同地進行彎折的加工。由此獲得一個組裝部件10A。

此外，如圖4A所示，與一個組裝部件10A相同，在制造另一個組裝部件10B時，形成使帶部101、多個葉片部14、多個遮蓋片部131呈一體的金屬板部件10b，其中帶部101用來形成一對第1骨架部121以及一對第2骨架部111。在帶部101的中間部形成有從寬度方向的一端側(cè)(圖4A中的上側(cè))向另一端側(cè)(圖4A中的下側(cè))進行切除而成的縫隙部15。

接下來與一個組裝部件10A相同，對金屬板部件10b進行將多個葉片部14部分彎折成所要求的角度的加工。接著如圖4B所示，對金屬板部件10b進行將帶部101的兩端部彎折以形成圓弧狀的第2骨架部111的加工。進而對金屬板部件10b進行將2個遮蓋片部131分別向支撐部12(第1骨架部121)的前側(cè)和后側(cè)彼此不同地進行彎折的加工。由此獲得另一個組裝部件10B。

接下來，相對于另一個組裝部件10B的縫隙部15插入一個組裝部件10A的縫隙部15，使縫隙部15彼此卡合。由此制造通過組裝2個組裝部件10A、10B而構(gòu)成的排氣攪拌裝置10。

接下來，對排氣浄化系統(tǒng)1的作用進行說明。

如圖1A所示，從內(nèi)燃機排出的廢氣由排氣流路導(dǎo)向排氣攪拌裝置10，從排氣攪拌裝置10通過后被導(dǎo)向催化劑4。另一方面，從噴射裝置5噴射的還原劑由還原劑流路引導(dǎo)到排氣流路的中心部后與廢氣合流。

第2流路部件3中插入有排氣流路的部分具有如下功能，即，以使從第1管部2A向第2管部2B流動的廢氣中與第2流路部件3的外表面中的上表面相碰撞的廢氣沿著第2流路部件3的外表面繞行的方式而對其進行引導(dǎo)。因此，使從第2流路部件3流出的還原劑被掀起，并在排氣流路中分散。

然后，以通過多個葉片部14使流入排氣攪拌裝置10的廢氣旋轉(zhuǎn)(攪拌)的方式而對該廢氣進行引導(dǎo)，使其以向擴徑流路擴散的方式而流出，從而使廢氣在偏倚得以抑制的狀態(tài)下流入催化劑4。此外，向廢氣中噴射的還原劑碰撞到排氣攪拌裝置10的遮蓋部13而擴散。進而以通過多個葉片部14使經(jīng)擴散的還原劑旋轉(zhuǎn)的方式而對該還原劑進行引導(dǎo)，并使其以向擴徑流路擴散的方式而流出，從而使還原劑在偏倚得以抑制的狀態(tài)下流入催化劑4。由此，使還原劑效率良好地得以擴散。

接下來，對本實施方式的排氣攪拌裝置10的作用效果進行說明。

在本實施方式的排氣攪拌裝置10中，通過組裝多個組裝部件10A、10B來構(gòu)成框架部11以及多個支撐部12。并且，組裝部件10A、10B包括第1骨架部121、以及從該第1骨架部121的一端呈弧狀延伸設(shè)置的第2骨架部111，在第1骨架部121以及第2骨架部111分別設(shè)置有葉片部14。因此，能夠使多數(shù)的葉片部14效率良好地配置在框架部11以及多個支撐部12，從而能夠提高廢氣的擴散性。尤其是，本實施方式的排氣浄化系統(tǒng)1能夠使向廢氣中噴射的還原劑的擴散性以及廢氣浄化性能提高。

此外，排氣攪拌裝置10中設(shè)置有遮蓋部13，遮蓋部13在框架部11的軸向上遮蓋框架部11的中心軸X及其周圍。即，從沿著框架部11的中心軸X的方向觀察時，在框架部11的內(nèi)側(cè)中容易形成不存在葉片部14的開口部的部分設(shè)置有遮蓋部13。因此，能夠抑制廢氣流中產(chǎn)生偏倚，抑制廢氣的擴散性下降。尤其是，在上述排氣浄化系統(tǒng)1中，通過遮蓋部13能夠抑制向廢氣中噴射的還原劑的穿流。此外，由于向廢氣中噴射的還原劑碰撞到遮蓋部13而擴散，并通過葉片部14進一步得以擴散，因此還能夠獲得使還原劑的擴散性提高的效果。

此外，在排氣攪拌裝置10中，如上所述，通過組裝多個組裝部件10A、10B來構(gòu)成框架部11以及多個支撐部12。因此，能夠根據(jù)要求性能等容易地對整體的形狀進行變更，從而能夠提高形狀自由度。并且，通過使構(gòu)成組裝部件10A、10B的部分(例如第1骨架部121、第2骨架部111、葉片部14等)為相同或相似的形狀，能夠使制造上的成品率良好。

此外，在本實施方式的排氣攪拌裝置10中，組裝部件10A、10B包括具有一對第1骨架部121的支撐部12、以及從支撐部12的兩端分別呈弧狀延伸設(shè)置的一對第2骨架部111。因此，通過組裝多個組裝部件10A、10B便能夠容易地構(gòu)成框架部11以及多個支撐部12。

此外，組裝部件10A、10B中，分別在一對第1骨架部121設(shè)置的葉片部14為相同的形狀，分別在一對第2骨架部111設(shè)置的葉片部14為相同的形狀。因此，組裝部件10A、10B的制造變得容易。

此外，多個組裝部件10A、10B中，設(shè)置在第1骨架部121的葉片部14均為相同的形狀，設(shè)置在第2骨架部111的葉片部14均為相同的形狀。因此，能夠使多個組裝部件10A、10B的形狀為相似的形狀，從而能夠?qū)崿F(xiàn)成品率的提高。

此外，組裝部件10A、10B分別由1個金屬板部件10a、10b構(gòu)成。因此，通過在規(guī)定的位置對金屬板部件10a、10b進行彎折，由此能夠容易地制造包括形成有葉片部14的第1骨架部121以及第2骨架部111的組裝部件10A、10B。

此外，多個支撐部12以在框架部11的周向上使支撐部12之間的距離為等間隔的方式而配置。因此，能夠抑制廢氣流的偏倚，從而能夠進一步提高廢氣的擴散性。而且，上述排氣浄化系統(tǒng)1能夠進一步提高向廢氣中噴射的還原劑的擴散性以及廢氣浄化性能。

如上，根據(jù)本實施方式，能夠提供可提高排氣流路中的廢氣的擴散性，且形狀自由度高、制造上的成品率優(yōu)良的排氣攪拌裝置10。

(實施方式2)

如圖5A、5B所示，本實施方式是對排氣攪拌裝置10的組裝部件10A、10B的構(gòu)成進行了變更的例子。

如同圖所示，組裝部件10A、10B包括2個第1骨架部121、以及1個第2骨架部111。2個第1骨架部121中的一個是2個支撐部12中一個支撐部12的第1骨架部121，2個第1骨架部121中的另一個是2個支撐部12中另一個支撐部12的第1骨架部121。第2骨架部111以使2個第1骨架部121的外端相連的方式形成。

框架部11由在2個組裝部件10A、10B設(shè)置的2個第2骨架部111構(gòu)成，呈周向的一部分欠缺的形狀。2個支撐部12并非像實施方式1那樣，使在框架部11周向上支撐部12間的距離為等間隔。本實施方式中，在框架部11的周向上第1骨架部121間的角度為60°或120°。遮蓋部13由2個遮蓋片部131構(gòu)成。在組裝部件10A、10B分別設(shè)置有遮蓋片部131。

在組裝部件10A、10B未形成實施方式1的縫隙部15(參照圖3A、3B以及圖4A、4B)，而是通過在框架部11的中心軸X附近對第1骨架部121彼此進行焊接而對其進行接合組裝。其他基本構(gòu)成以及作用效果與實施方式1相同。

(實施方式3)

如圖6所示，本實施方式是對排氣攪拌裝置10的葉片部14的構(gòu)成進行了變更的例子。

如同圖所示，在組裝部件10A、10B中，在第1骨架部121以及第2骨架部111設(shè)置的葉片部14的前端部被彎折。在第1骨架部121設(shè)置的葉片部14的彎折部分比在第2骨架部111設(shè)置的葉片部14的彎折部分大。其他基本構(gòu)成以及作用效果與實施方式1相同。

(實施方式4)

如圖7A、7B所示，本實施方式是對排氣攪拌裝置10的葉片部14的構(gòu)成進行了變更的例子。

如同圖所示，在組裝部件10A、10B中，在第1骨架部121以及在第2骨架部111設(shè)置的葉片部14的表面并非如實施方式1那樣為平坦的表面(參照圖2A)，而是為順滑的曲面。其他基本構(gòu)成以及作用效果與實施方式1相同。

(實施方式5)

如圖8A、8B所示，本實施方式是對排氣攪拌裝置10的構(gòu)成進行了變更的例子。

如同圖所示，排氣攪拌裝置10具備2個組裝部件10A、10B、以及1個輔助部件19，通過組裝上述部件構(gòu)成排氣攪拌裝置10。輔助部件19具有包括一對第1骨架部121的1個支撐部12。在輔助部件19的一對第1骨架部121分別設(shè)置有1個葉片部14。在組裝部件10A的一對第1骨架部121以及一對第2骨架部111分別設(shè)置有1個葉片部14。在組裝部件10B的一對第1骨架部121分別設(shè)置有1個葉片部14。在組裝部件10B的一對第2骨架部111分別設(shè)置有2個葉片部14。所以在排氣攪拌裝置10總共設(shè)置有12個葉片部14。

3個支撐部12配置成，在框架部11的周向上使支撐部12間的距離為等間隔。在本實施方式中，在框架部11的周向上使第1骨架部121間的角度為60°。遮蓋部13由6個遮蓋片部131構(gòu)成。在組裝部件10A、10B以及輔助部件19分別各設(shè)置有2個遮蓋片部131。其他基本構(gòu)成以及作用效果與實施方式1相同。

(其他實施方式)

此外，本發(fā)明不限于上述實施方式，在不脫離本發(fā)明的范圍內(nèi)當(dāng)然能夠通過各種方式來實施。

(1)排氣攪拌裝置10的形狀，例如葉片部14的個數(shù)、形狀等不限于上述各實施方式中的例示。上述實施方式中在第1骨架部121分別設(shè)置了1個葉片部14，不過也可以設(shè)置2個以上葉片部14。對第2骨架部111也同樣適用。此外，在上述實施方式中，將葉片部14的形狀設(shè)定成2種，但也可以設(shè)定成1種，還可以設(shè)定成3種以上。

(2)如上述實施方式，構(gòu)成排氣攪拌裝置10的組裝部件可以為2個，也可以為3個以上。此外，框架部11的截面形狀不限于圓形，例如可以為楕圓形或多角形等。而且，支撐部12的個數(shù)只要是多個的話，可以對其個數(shù)進行各種變更。此外，遮蓋部13的形狀不限于上述各實施方式中例示的形狀。

(3)作為排氣攪拌裝置10的組裝部件10A、10B材料的1個金屬板部件10a、10b，例如也可以如拼焊材料那樣，通過組合多種金屬板而形成。例如，以對板厚不同的2種金屬板進行組合而成的1個金屬板部件作為材料，用板厚較薄的部分形成第1骨架部121以及第2骨架部111，用板厚較厚的部分形成葉片部14。該情形下，由于葉片部14的剛性提高，因此不易變形，耐久性提高。

(4)上述實施方式的排氣流路以及還原劑流路僅為一例，并不限定于此。例如，在上述實施方式中，以使第2流路部件3向排氣流路突出的構(gòu)成作為前提，從而使第1流路部件2中的一部分的截面形狀為橫寬形，不過也可以使第2流路部件3中的至少一部分的截面形狀為豎長形。此外，例如第2流路部件3可以是不向排氣流路突出的構(gòu)成，也可以使第1流路部件2以及第2流路部件3的截面形狀分別為圓形。此外，例如也可以使第1管部2A和第3管部2C的內(nèi)徑不同，并無需使第3管部2C、第5管部2E以及第2流路部件3為同軸。此外，例如排氣流路不限于具有擴徑流路的排氣流路，也可以是沒有擴徑流路的排氣流路。

(5)還原劑不限于尿素水，只要是有助于催化劑中的廢氣浄化的還原劑即可。此外，除利用還原劑的排氣浄化系統(tǒng)之外，本發(fā)明也可以應(yīng)用于其他排氣系統(tǒng)。

(6)可以使上述實施方式中的1個構(gòu)成要素所具有的功能分散為多個構(gòu)成要素，或者將多個構(gòu)成要素所具有的功能統(tǒng)合成1個構(gòu)成要素。此外，可以將上述實施方式的構(gòu)成的至少一部分置換成具有相同功能的公知構(gòu)成。并且，在能夠解決發(fā)明課題的范圍內(nèi)，還可以省略上述實施方式的構(gòu)成的一部分。此外，也可以對其他實施方式構(gòu)成附加、置換上述實施方式的構(gòu)成的至少一部分。此外，根據(jù)權(quán)利要求書所記載的語句所確定的技術(shù)思想所包含的各種方式均為本發(fā)明的實施方式。

(7)本發(fā)明除上述排氣攪拌裝置外，還能夠通過以排氣攪拌裝置為構(gòu)成要素的排氣凈化系統(tǒng)、抑制廢氣流偏倚的方法等各種方式來實現(xiàn)。