排氣凈化裝置的制造方法
【專(zhuān)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2013年I月25日在日本專(zhuān)利局提交的日本發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)第2013-12220號(hào)的優(yōu)先權(quán)，所述日本發(fā)明專(zhuān)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，作為這種排氣凈化裝置，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，從而在向催化劑流入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(zhuān)利文獻(xiàn)I)。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0008]專(zhuān)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，則向催化劑流入的排氣中還原劑分布的偏倚也不會(huì)消除。即因?yàn)椋瑪U(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要因。
[0011]本發(fā)明的一個(gè)方面希望抑制向催化劑流入的還原劑的分布的偏倚。
[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:第I流路部件，所述第I流路部件形成及至催化劑的排氣流路；以及第2流路部件，所述第2流路部件形成將由噴射裝置噴射的還原劑向與所述催化劑相比的更上游側(cè)的所述排氣流路進(jìn)行引導(dǎo)的還原劑流路，并且，所述第2流路部件以貫通所述第I流路部件的側(cè)壁并突出到所述排氣流路中的方式而被插入。
[0014]根據(jù)這樣的構(gòu)成，能夠抑制排氣流路中還原劑分布的偏倚。即，對(duì)于第2流路部件沒(méi)有突出到排氣流路中的構(gòu)成，被導(dǎo)向排氣流路的還原劑會(huì)與在排氣流路外周部附近流動(dòng)的排氣進(jìn)行合流而流動(dòng)，因此還原劑在排氣流路中的分布容易偏倚。對(duì)此，根據(jù)使第2流路部件突出到排氣流路中的構(gòu)成，能夠?qū)⑦€原劑引導(dǎo)到排氣流路的中心部，能夠抑制排氣流路中還原劑分布的偏倚。因此，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面的排氣凈化裝置，能夠抑制向催化劑流入的還原劑的分布的偏倚。
[0015]此外，在上述構(gòu)成中，所述第2流路部件可以為管狀部件，并且所述第2流路部件的第I端部可以朝向所述噴射裝置側(cè)開(kāi)口，所述第I端部相反側(cè)的第2端部可以在所述排氣流路內(nèi)開(kāi)口，并且所述第2流路部件可形成:使自所述第I端部到所述第2端部隔離于所述排氣流路的所述還原劑流路。根據(jù)這樣的構(gòu)成，能夠在難以受到排氣流路中排氣流動(dòng)的影響的狀態(tài)下，將還原劑引導(dǎo)到排氣流路的中心部。
[0016]此外，對(duì)于上述構(gòu)成，在所述排氣流路中，在與所述催化劑相比的更上游側(cè)，可以設(shè)置擴(kuò)散部件，所述擴(kuò)散部件對(duì)向所述催化劑流入的排氣的偏倚進(jìn)行抑制，并且，所述第2流路部件可以形成:將所述還原劑向與所述擴(kuò)散部件相比的更上游側(cè)的所述排氣流路進(jìn)行引導(dǎo)的所述還原劑流路。根據(jù)這樣的構(gòu)成，向擴(kuò)散部件流入的排氣中還原劑的分布的偏倚通過(guò)第2流路部件而被抑制后，向催化劑流入的排氣的偏倚會(huì)得以抑制。因此，能夠有效地抑制向催化劑流入的還原劑的分布的偏倚。
[0017]此外，在上述構(gòu)成中，所述第2流路部件中被插入到所述排氣流路的部分可以具有:將碰撞到所述第2流路部件外表面的排氣導(dǎo)引成沿著該外表面繞行的作用。根據(jù)這樣的構(gòu)成，由于碰撞到第2流路部件外表面的排氣的流動(dòng)被擾亂，因此，能夠獲得使從第2流路部件合流的還原劑進(jìn)行分散的效果。
[0018]此外，在上述構(gòu)成中，所述排氣流路中插入有所述第2流路部件的部分可被擴(kuò)張成，向與第I方向和第2方向中的任一個(gè)都正交的方向而擴(kuò)展，其中，所述第I方向?yàn)闀?huì)與所述第2流路部件的外表面碰撞的排氣的流動(dòng)方向，所述第2方向?yàn)樗龅?流路部件的軸向。根據(jù)這樣的構(gòu)成，會(huì)促進(jìn)碰撞到第2流路部件外表面的排氣沿著該外表面而進(jìn)行的繞行流動(dòng)，因此，能夠提高使從第2流路部件合流的還原劑進(jìn)行分散的效果。
[0019]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中所使用的還原劑提供機(jī)制、對(duì)向催化劑流入的排氣的偏倚進(jìn)行抑制的方法等各種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1A是實(shí)施方式的排氣凈化裝置的俯視圖；圖1B是實(shí)施方式的排氣凈化裝置的側(cè)視圖。
[0021]圖2A是圖1A的IIA-1IA剖視圖；圖2B是圖1B的IIB-1IB剖視圖；圖2C是對(duì)圖2B中的一部分區(qū)域進(jìn)行強(qiáng)調(diào)的圖。
[0022]圖3是擴(kuò)散部件的立體圖。
[0023]圖4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。
[0024]圖5是示出擴(kuò)散部件的葉片部的形狀的圖。
[0025]圖6A是比較例的排氣凈化裝置的剖視圖；圖6B是表示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6C是表示比較例的排氣凈化裝置的催化劑端面中的還原劑分布的模擬結(jié)果的圖。
[0026]圖7A是表示實(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；圖7B是表示實(shí)施方式的排氣凈化裝置中排氣流動(dòng)的模擬結(jié)果的圖；圖7C是表示實(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。
[0027]圖8A是第I變形例的流路部件的立體圖；圖8B是第I變形例的流路部件的俯視圖；圖8(:是第I變形例的流路部件的側(cè)視圖；圖80是從軸向且從下游側(cè)對(duì)第I變形例的流路部件進(jìn)行觀察的圖。
[0028]圖9A是第2變形例的流路部件的立體圖；圖9B是第2變形例的流路部件的俯視圖；圖9C是第2變形例的流路部件的側(cè)視圖；圖9D是圖9C的IXD-1XD剖視圖。
[0029]圖1OA是第3變形例的排氣凈化裝置的俯視圖；圖1OB是第3變形例的排氣凈化裝置的剖視圖。
[0030]圖1lA是第4變形例的排氣凈化裝置的俯視圖；圖1lB是圖1lA的XIB-XIB剖視圖；圖1lC是圖1lB的XIC-XIC剖視圖。
[0031]附圖標(biāo)記的說(shuō)明
[0032]L...排氣凈化裝置；2…第I流路部件；3…第2流路部件；4…催化劑；
[0033]5…噴射裝置；6…擴(kuò)散部件
【具體實(shí)施方式】
[0034]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。
[0035][1.構(gòu)成]
[0036]排氣凈化裝置I用于凈化從汽車(chē)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:第I流路部件2、第2流路部件3、催化劑4、噴射裝置5、以及擴(kuò)散部件6。此外，在以下的說(shuō)明中，雖以圖2A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的方位并不進(jìn)行特別的限定。
[0037]第I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(chē)外部的排氣流路的一部分，具體地，第I流路部件2形成及至催化劑4的排氣流路。第I流路部件2從排氣流路的上游側(cè)(在圖2A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，對(duì)構(gòu)成第I流路部件2的部件的劃分并不進(jìn)行特別的限定。
[0038]第I管部2A為直線狀的圓管部。
[0039]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。具體地，第I管部2A形成使排氣向斜下方流動(dòng)的流路，而第3管部2C形成使排氣向水平方向流動(dòng)的流路。因此，第I管部2A和第3管部2C通過(guò)側(cè)視觀察時(shí)呈圓弧形彎曲形狀的第2管部2B而被平緩地連接。
[0040]第2管部2B例如通過(guò)將2個(gè)外裝部件上下組合而形成。如圖1A所示，由第2管部2B形成的排氣流路(換言之，排氣流路中插入有第2流路部件3的部分)，在俯視觀察時(shí)被擴(kuò)張成:比第I管部2A以及第3管部2C向?qū)?