CN101408123A - 发动机用排气净化装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种发动机用排气净化装置。排气后处理装置(28)具有：上游侧壳体(30)，其形成筒状，收容微粒过滤器(38)；排气流出口(58)，其设置在上游侧壳体(30)的侧壁部(56)上，排出经过了微粒过滤器(38)的排气；以及下游侧壳体(34)，其收容氨选择还原型NOx催化剂(40)，使从排气流出口(40)排出的排气流入氨选择还原型NOx催化剂(40)。在与排气流出口(58)正对的位置的侧壁部(56)上，安装尿素水喷射器(44)，其向排气流出口(58)喷射尿素水。

Description

发动机用排气净化装置

技术领域

本发明涉及净化发动机排气的排气净化装置，特别地，涉及具有收集排气中的微粒的微粒过滤器、和以氨作为还原剂而选择还原排气中的NOx的氨选择还原型NOx催化剂的排气净化装置。

背景技术

在从柴油发动机等发动机排出的排气中，含有成为大气污染物的微粒或NOx(氮氧化物)等。因此，因为不希望将微粒排放到大气中，所以目前已知一种排气净化装置，其利用设置在发动机的排气通路中的微粒过滤器，收集排气中含有的微粒。

另外，对于NOx，已知一种排气净化装置，其具有配置于发动机的排气通路中的氨选择还原型NOx催化剂，通过以氨作为还原剂选择还原NOx而净化排气。在这种排气净化装置中，向氨选择还原型NOx催化剂上游侧的排气中供给尿素水，该尿素水利用排气的热量加热分解而生成的氨，向氨选择还原型NOx催化剂供给。供给氨选择还原型NOx催化剂的一部分氨，暂时吸附在氨选择还原型NOx催化剂上，并利用氨选择还原型NOx催化剂促进氨与排气中的NOx间的脱硝反应，从而进行NOx的还原。

为了高效地进行这种微粒的收集及NOx的还原，将微粒过滤器及氨选择还原型NOx催化剂组合而构成的排气净化装置，例如由日本国特开2007-162487号公报(以下称为专利文献1)等提出。

专利文献1的排气净化装置，由上游侧壳体和配置于上游侧壳体的下游侧并由通路连通的下游侧壳体构成。在上游侧壳体内收容前段氧化催化剂，同时，在该前段氧化催化剂的下游侧收容微粒过滤器。此外，前段氧化催化剂的功能之一，是使排气中的NO氧化而生成NO₂，该NO₂在进行微粒过滤器的连续再生时使用。

另一方面，在下游侧壳体内收容氨选择还原型NOx催化剂，同时，在该氨选择还原型NOx催化剂的下游侧收容后段氧化催化剂。后段氧化催化剂的功能之一，是从排气中去除从氨选择还原型NOx催化剂流出的氨。

并且，在连通上游侧壳体和下游侧壳体的通路中，设置向通路内的排气中喷射供给尿素水的尿素水喷射器。从尿素水喷射器喷射的尿素水利用排气的热量加水分解，生成氨。该氨作为还原剂，向氨选择还原型NOx催化剂供给。

在按照上述方式构成排气净化装置的情况下，来自设置在通路中的尿素水喷射器的尿素水的喷射方向，实际上与配置尿素水喷射器的通路内的排气的流动方向正交。因为在通路内流动的排气的量根据发动机的运行状态而变化，所以在排气量较少的情况下，在尿素水的喷射方向上，尿素水从尿素水喷射器到达较远的位置。另一方面，在排气的量较多的情况下，在尿素水的喷射方向上到达比较靠近尿素水喷射器的位置的阶段，尿素水由于排气而向下游方向流动。从而，因为尿素水的喷雾浓厚的区域对应于排气流量而移动，所以以尿素水的喷雾在排气中总是恒定分布的方式喷射尿素水变得困难。

另外，为了尽量沿着排气的流动喷射尿素水，考虑例如使尿素水喷射器相对于通路的中心轴线方向倾斜而安装在通路中。但是，在这种情况下，尿素水喷射器也必须从通路的外侧朝向内侧而安装在通路的周壁上。因此，来自尿素水喷射器的尿素水的喷射方向依然不与通路内的排气的流动方向一致。其结果，与上述专利文献1的排气净化装置的情况同样地，在通路内流动的排气的量变化的情况下，对应于排气流量，尿素水的喷雾浓厚的区域移动。因此，以尿素水的喷雾在排气中总是恒定分布的方式喷射尿素水变得困难。

由此，如果尿素水的喷雾的分布对应于排气流量的变化而移动，则由尿素水生成的氨的分布也对应于排气流量的变化而移动。因此，由于排气流量的变化，氨选择还原型NOx催化剂中的氨的分布变得不均匀，其结果，出现氨选择还原型NOx催化剂的净化效率降低的问题。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种发动机用排气净化装置，其即使排气流量发生变化，其也可以维持在排气中尿素水的喷雾良好地分散的状态。

本发明适用于下述发动机用排气净化装置，其具有：微粒过滤器，其收集在发动机的排气中含有的微粒；以及氨选择还原型NOx催化剂，其以氨作为还原剂，选择还原在上述排气中含有的NOx。为了实现上述目的，本发明的发动机用排气净化装置还具有：上游侧壳体，其形成筒状，收容上述微粒过滤器；排气流出口，其设置在上述上游侧壳体的相对于上述微粒过滤器位于下游侧的位置的侧壁部上，将通过了上述微粒过滤器的排气排出；尿素水喷射器，其安装在上述上游侧壳体的与上述排气流出口正对的位置上，向上述排气流出口喷射尿素水；以及下游侧壳体，其收容上述氨选择还原型NOx催化剂，使从上述排气流出口排出的排气流入上述氨选择还原型NOx催化剂。

在这样构成的发动机用排气净化装置中，在上游侧壳体内通过了微粒过滤器的排气，经由设置在形成筒状的上游侧壳体的侧壁部上的排气流出口而从上游侧壳体中排出。此时，如果安装在与排气流出口正对的位置上的尿素水喷射器向排气流出口喷射尿素水，则喷射的尿素水与从排气流出口向下游侧壳体流动的排气一起向下游侧壳体流动。

向排气中供给的尿素水利用排气的热量加水分解，生成氨。从上游侧壳体的排气流出口流出的排气，与该氨一起流入下游侧壳体内的氨选择还原型NOx催化剂中。在氨选择还原型NOx催化剂中，通过以排气中的氨作为还原剂选择还原排气中的NOx，从而净化排气。

由此，在发动机用排气净化装置中，因为从与排气流出口正对设置的尿素水喷射器向排气流出口喷射尿素水，所以来自尿素水喷射器的尿素水的喷射方向，实际上与经由排气流出口而向下游侧壳体流动的排气的流动方向一致。从而，不会因排气流量的变化而使尿素水的喷雾的分布很大地变化，可以维持使尿素水在排气中良好地分散的状态。其结果，由尿素水生成的氨也在排气中良好地分散，向氨选择还原型NOx催化剂供给。因此，可以防止由于氨选择还原型NOx催化剂的氨的不均匀分布而降低氨选择还原型NOx催化剂的排气净化效率的问题的发生。

优选在上述发动机用排气净化装置中，上述尿素水喷射器可以向与上述排气流出口的内周相比位于径向内侧的方向喷射上述尿素水。

在这种情况下，尿素水从尿素水喷射器向不易附着在上游侧壳体的内壁或排气流出口的内周的方向喷射。因此，可以解决尿素水可能会附着在上游侧壳体的内壁等而使固形化的尿素堆积的问题。另外，还可以解决由于尿素水的附着而使向氨选择还原型NOx催化剂供给的氨的量不足，其结果氨选择还原型NOx催化剂的排气净化效率下降的问题。

例如，在上述发动机用排气净化装置中，上述排气流出口和上述下游侧壳体可以经由通路连通。

在这种情况下，从上游侧壳体经由排气流出口排出的排气，与从尿素水喷射器喷射的尿素一起，通过通路而流入下游侧壳体内。因此，在排气在通路内流动的期间，可以使尿素水在排气中良好地扩散并使之雾化。因此，可以更加良好地由尿素水生成氨，这种结构尤其在从尿素水喷射器喷射尿素水时的扩散角度较小的情况下有效。

优选在上述发动机用排气净化装置中，上述上游侧壳体的上述侧壁部可以具有在与上述排气流出口正对的位置处形成的凹部。在这种情况下，上述尿素水喷射器可以安装在上述凹部上。

在这种情况下，因为在形成于与排气流出口正对的位置上的凹部上安装尿素水供给单元，所以可以将由尿素水供给单元引起的上游侧壳体对占有空间的影响抑制得较低。从而，在将排气净化装置搭载到车辆等上的情况下，可以增大设计的自由度。

另外，因为凹部形成在与排气流出口正对的位置处，所以当通过微粒过滤器的排气朝向排气流出口时，凹部不会给该排气的流动带来很大的影响。因此，可以将由凹部引起而对排气压力产生的压损抑制得较低。

例如，上述发动机用排气净化装置还可以具有排气温度传感器，其安装在上述凹部上，检测从上述微粒过滤器向上述排气流出口流动的排气的温度。

为了在排气净化装置中确保良好的排气净化效率，需要将排气温度维持为适当。因此，存在在排气净化装置中设置用于检测排气温度的排气温度传感器的情况。当在凹部中安装排气温度传感器的情况下，对于排气温度传感器，也可以将上游侧壳体对占有空间的影响抑制得较低。

此外，在将排气温度传感器安装在凹部上的情况下，与安装位置为上游侧壳体的凹部以外的侧壁部上的情况相比，可以在更加靠近从微粒过滤器向排气流出口流动的排气的径向中央部分的位置处检测排气温度。其结果，可以提高由排气温度传感器进行的排气温度的检测精度。

此外，在这种情况下，上述排气温度传感器也可以以排气温度检测点位于上述微粒过滤器的中心轴线的大致延长线上的方式，安装在上述凹部上。

在这种情况下，因为排气温度传感器可以检测与从微粒过滤器向排气流出口流动的排气的径向中央部分的温度大致相等的温度，所以可以进一步提高排气温度的检测精度。

在具有形成于上述侧壁部的凹部的发动机用排气净化装置的情况下，具体地说，例如上述凹部可以具有沿着上述上游侧壳体的中心轴线设置的平坦部。在这种情况下，上述尿素水喷射器也可以安装在上述平坦部上。

在将尿素水喷射器安装到凹部的平坦部的情况下，尿素水喷射器的安装变得容易。

或者，在具有形成于上述侧壁部的凹部的发动机用排气净化装置的情况下，具体地说，例如上述凹部也可以具有曲面部，其从上述侧壁部开始，以随着趋向下游侧而逐渐靠近上述排气流出口的方式形成。在这种情况下，上述尿素水喷射器也可以安装在上述曲面部上。

在凹部具有这种曲面的情况下，当通过微粒过滤器的排气流向排气流出口时，可以进一步减少凹部对该排气的流动带来的影响。因此，可以将由于凹部而对排气压力产生的压损抑制得更低。

附图说明

图1是使用了本发明的一个实施方式涉及的排气净化装置的发动机***的整体结构图。

图2是图1的排气净化装置的上游侧壳体的要部剖面图。

图3是沿图2的III-III线的剖面图。

图4是第1变形例中的上游侧壳体的要部剖面图。

图5是在第1变形例中，从侧面观察第3壳体周围的图。

图6是在第1变形例中，从下游侧观察第3壳体周围的图。

图7是在第1变形例中，从下方观察第3壳体周围的图。

图8是在第2变形例中，从侧面观察第3壳体周围的图。

图9是在第2变形例中，从下游侧观察第3壳体周围的图。

图10是在第2变形例中，从下方观察第3壳体周围的图。

图11是在第3变形例中，从侧面观察第3壳体周围的图。

图12是在第3变形例中，从下游侧观察第3壳体周围的图。

图13是在第3变形例中，从下方观察第3壳体周围的图。

具体实施方式

下面，根据附图对本发明的一个实施方式进行说明。

图1是使用了本发明的一个实施方式涉及的排气净化装置的发动机***的整体结构图，该发动机***具有4气缸的柴油发动机(以下简称发动机)1。首先参照图1，详细地说明发动机***的结构。

发动机1具有对各个气缸共用地设置的高压蓄压室(以下简称公用油轨)2。由未图示的燃料喷射泵供给并蓄积在公用油轨2中的高压燃料，在向设置在各个气缸上的喷油器4供给之后，从各个喷油器4向各自的气缸内喷射。

在进气通路6中安装涡轮增压器8。从未图示的空气净化器吸入的进气，从进气通路6流向涡轮增压器8的压缩机8a。在压缩机8a中通过的进气，经由中间空气冷却器10以及进气控制阀12被导入进气歧管14。在压缩机8a的上游侧的进气通路6中，设置用于检测向发动机1的吸入空气流量的进气量传感器16。

另一方面，从发动机1的各个气缸排出排气的排气端口(未图示)，经由排气歧管18与排气管20连接。在排气歧管18和进气歧管14之间，设置经由EGR阀门22而使排气歧管18和进气歧管14连通的EGR通路24。

在排气管20中安装涡轮增压器8的涡轮8b，该排气管20经由配置于涡轮8b的下游侧的排气节流阀26与排气后处理装置28连接。涡轮8b的旋转轴与压缩机8a的旋转轴机械连结，承受在排气管20内流动的排气的涡轮8b驱动压缩机8a。

排气后处理装置28具有上游侧壳体30和利用通路32与上游侧壳体30的下游侧连通的下游侧壳体34。在上游侧壳体30内收容前段氧化催化剂36，同时，在该前段氧化催化剂36的下游侧收容微粒过滤器(以下简称过滤器)38。

过滤器38是为了收集排气中的微粒而净化发动机1的排气而设置的。过滤器38由蜂窝型的陶瓷体构成，设有多条连通上游侧和下游侧的通路。这些通路的上游侧开口和下游侧开口，每隔相邻的通路而交互地闭锁。过滤器38，在发动机1的排气在内部流通时，收集排气中的微粒。

前段氧化催化剂36使排气中的NO氧化而生成NO₂。通过将前段氧化催化剂36配置在过滤器38的上游侧，使由前段氧化催化剂36生成的NO₂流入过滤器38。由过滤器38收集而堆积的微粒，与由前段氧化催化剂36供给的NO₂反应而氧化，从而进行过滤器38的连续再生。

另一方面，在下游侧壳体34内收容氨选择还原型NOx催化剂(以下简称SCR催化剂)40，其吸附排气中的氨，以氨作为还原剂，选择还原排气中的NOx。在SCR催化剂40的下游侧，收容用于从排气中去除从SCR催化剂40流出的氨的后段氧化催化剂42。该后段氧化催化剂42具有下述功能：将利用过滤器38的强制再生而使微粒燃烧时所产生的CO氧化为CO₂，并将其排放到大气中。

在上游侧壳体30的过滤器38下游侧的位置，设置尿素水喷射器44。尿素水喷射器44具有将从未图示的尿素水储存罐供给的尿素水，向从过滤器38流出并流入通路32的排气中喷射供给的功能。

从尿素水喷射器44喷射的尿素水，利用排气的热量而加水分解，生成氨。生成的氨与排气一起向SCR催化剂40供给。SCR催化剂40吸附被供给的氨，促进氨与排气中的NOx的脱硝反应。从而，排气中的NOx被还原而被变换为无害的N₂等。此外，在氨未与NOx反应而从SCR催化剂40流出的情况下，该氨利用后段氧化催化剂42从排气中去除。

在过滤器38与尿素水喷射器44之间，设置用于检测通过过滤器38的排气的温度的排气温度传感器46。该排气温度传感46检测到的排气温度用于判定是否为可以将尿素水喷射到排气中的排气温度的控制中，从而良好地维持排气后处理装置28的功能。

下面，根据图2及图3，对于排气后处理装置28中的上游侧壳体30侧的结构更详细地进行说明。

图2是排气后处理装置28中的上游侧壳体30的要部剖面图，图3是沿着图2中的III-III线的剖面图。上游侧壳体30形成筒状，如图2所示，其由第1壳体48、第2壳体50以及第3壳体52构成。

第1壳体48收容前段氧化催化剂36，具有与排气管20相连接而使发动机1的排气流入的排气流入部54。第2壳体50形成两端开口的筒状，收容过滤器38。第2壳体50的上游端与第1壳体48的下游端连结，同时下游端与第3壳体52的上游端连结。在第3壳体52的侧壁部56上形成排气流出口58，在该排气流出口58上，安装用于连接通路32的排气流出管60。通过过滤器38之后从排气流出口58流出的排气，经由排气流出口60流向通路32。

如图2及图3所示，尿素水喷射器44安装在侧壁部56的与排气流出口58正对的位置处，向排气流出口58喷射尿素水。由尿素水喷射器44进行的尿素水的喷射，相对于排气流出管60的与排气流出口58对应位置的内周，即图2及图3中用虚线所示的排气流出管60的与侧壁部56连接位置的内周，向排气流出管60的径向内侧进行。也就是说，在图2及图3中，由尿素水喷射器44进行的尿素水的喷射，朝向由2条点划线包围的范围内，相对于将尿素水喷射器44的喷射口44a和虚线所示的排气流出口58的内周连结而成的2条双点划线，位于内侧。此外，尿素水喷射器44配置在第3壳体52上，使从尿素水喷射器44喷射的尿素水的喷雾的中心轴线，与排气流出管60的中心轴线一致。

位于第3壳体52的外侧的排气流出管60的端部与通路32连接。在排气流出管60的与通路32相反一侧的端部，从排气流出管60相连续地延伸设置圆筒状的整流体62，其横穿第3壳体52，直至与排气流出口58正对的侧壁部56。在整流体62的周壁，形成连通整流体62的外侧和内侧的多个孔。整流体62的位于与通路32相反一侧的端部，固定在侧壁部56上，包围向第3壳体52内露出的尿素水喷射器44。通过过滤器38的排气，在经由形成于整流体62上的多个孔而流入整流体62内之后，从排气流出口58经由排气流出管60流入通路32。这样流入通路32的排气，经过通路32而流入下游侧壳体34内。

如上所述，尿素水喷射器44向排气流出口58喷射尿素水，从尿素水喷射器44喷射的尿素水的喷雾的中心轴线，与排气流出管60的中心轴线一致。因此，尿素水喷射器44的尿素水喷射方向即尿素水的喷雾的中心轴线的方向，与从排气流出口58向通路32内流动的排气的流动方向一致。因此，即使流入整流体62内的排气的流量增减，从排气流出口58流出的排气中的尿素水的喷雾的分布状态也不会很大地变化，可以维持使从尿素水喷射器44喷射到排气中的尿素水在排气中良好地分散的状态。

另外，如上所述，尿素水喷射器44向图2及图3中所示的由2条点划线包围的范围内喷射尿素水。因此，从尿素水喷射器44喷射的尿素水不仅几乎不会附着在第3壳体52的内壁上，而且也不会附着在整流体62以及至少直至排气流出口58的排气流出管60的内壁上，而是流入通路32内。其结果，可以防止产生下述问题：附着在内壁上的尿素水的水分蒸发而形成的固态尿素等在内壁大量堆积，使得排气流动阻力增大。

由此，如果在排气从整流体62内向通路32内流动的期间，从尿素水喷射器44向排气中进行尿素水的喷射，则喷射的尿素水利用排气的热量而加水分解，生成氨。生成的氨向下游侧壳体34内的SCR催化剂40供给，作为还原剂用于由SCR催化剂40进行的NOx的选择还原。

如上所述，因为可以抑制尿素水向整流体62以及至少直至排气流出口58的排气流出管60的内壁等的附着，所以如果从尿素水喷射器44喷射与发动机1的运行状态对应而求出的SCR催化剂40的NOx的选择还原所必需的量的尿素水，则可以向SCR催化剂40供给氨，而不会使氨供给量出现不足。其结果，可以良好地维持SCR催化剂40的排气净化效率。

另外，这样从尿素水喷射器44喷射的尿素水，在从排气流出口58流出的排气中，其分布状态无较大变化地良好地分散。因此，在排气中由尿素水生成的氨也与排气流量无关，其分布状态不会产生很大的变化，维持在排气中良好地分散的状态，向SCR催化剂40供给。其结果，可以防止由于氨的分布的较大变化，或较大地偏移分布而产生的SCR催化剂40的排气净化率的降低，维持良好的净化效率。

此外，从排气流出口58排出的排气，在通过与排气流出管60相连接的通路32之后，流入下游侧壳体34内。因此，从尿素水喷射器44向排气中喷射的尿素水，可以在通路32内与排气一起流动的期间充分地在排气中扩散并雾化。其结果，可以更加良好地由尿素水生成氨。因此，在从尿素水喷射器44喷射的尿素水的扩散角，即图2及图3中的2条点划线形成的角度较小的情况下，经由该通路32而使上游侧壳体30与下游侧壳体34连通是非常有效的。

在本实施方式中，在筒状的第3壳体52的侧壁部56处安装尿素水喷射器44。因此，在将本实施方式的排气净化装置应用于搭载到车辆上的发动机的情况下，尿素水喷射器44会从侧壁部56向外侧凸出，可能存在与靠近排气后处理装置28设置的其它设备干涉的问题。因此，对于用于防止这种干涉的尿素水喷射器44的设置构造，以下采用上述实施方式的变形例进行说明。

此外，在以下说明的变形例中，仅与上述实施方式中使用的上游侧壳体30的第3壳体52相对应的部分的结构不同，其它部分与上述实施方式完全相同地构成。因此，在以下的说明中，对于与上述实施方式同样地构成的要素，使用与上述实施方式相对应的要素相同的标号，其说明省略。

首先，参照图4至图7，对上述实施方式的第1变形例涉及的排气净化装置详细地进行说明。此外，图4是第1变形例的上游侧壳体130的要部剖面图。另外，图5至图7分别是在第1变形例中，从侧面、下游侧以及下方观察第3壳体152周围的图。

如图4所示，上游侧壳体130形成与前述实施方式相同的筒状，被分割为第1壳体48、第2壳体50以及第3壳体152。第1壳体48及第2壳体50与前述实施方式同样地构成。

在第3壳体152的侧壁部156上，与前述实施方式同样地形成排气流出口58，在该排气流出口58上，安装用于连接通路32的排气流出管60。通过过滤器38之后从排气流出口58流出的排气，经由排气流出管60而流向通路32。

如图4至图7所示，在与排气流出口58正对的位置处，在侧壁部156上形成凹部164。在沿着第3壳体152的中心轴线形成的凹部164的平坦部164a上，与排气流出口58正对地安装尿素水喷射器44。尿素水喷射器44配置为，向排气流出口58的方向喷射供给尿素水。

通过将尿素水喷射器44安装在凹部164上，在如图6所示，在沿着其轴线方向从下游侧观察上游侧壳体30的情况下，尿素水喷射器44相对于第3壳体152的侧壁部156的具有最大直径的外表面位于内侧。因此，可以将尿素水喷射器44对排气后处理装置的占有空间的影响抑制得较低。

与前述实施方式同样地，由尿素水喷射器44进行的尿素水的喷射，如图4所示，与排气流出口58的内周、即图4中的虚线所示的排气流出管60的与侧壁部156连接位置的内周相比，向排气流出管60的径向内侧进行。也就是说，在图4中，由尿素水喷射器44进行的尿素水的喷射，朝向由2条点划线包围的范围内，相对于将尿素水喷射器44的喷射口44a和由虚线所示的排气流出口58的内周连结而成的2条双点划线，位于内侧。此外，尿素水喷射器44配置于第3壳体152上，使从尿素水喷射器44喷射的尿素水的喷雾的中心轴线与排气流出管60的中心轴线一致。

位于第3壳体152外侧的排气流出管60的端部，与通路32连接。在排气流出管60的位于与通路32相反一侧的端部，与排气流出管60相连续地延伸设置圆筒状的整流体162，其横穿第3壳体152，直至与排气流出口58正对的凹部164。在整流体162的周壁形成连通整流体162的外侧和内侧的多个孔。整流体162的凹部164侧的端部固定在凹部164上，包围向第3壳体152内露出的尿素水喷射器44。通过过滤器38的排气在经由形成在整流体162上的多个孔而流入整流体162内后，从排气流出口58经由排气流出管60流入通路32。这样流入通路32的排气经过通路32，流入下游侧壳体34内。

如上所述，通过在第3壳体152的侧壁部156上设置排气流出口58，通过过滤器38的排气，向位于与凹部164正对的位置处的排气流出口58流动。此时，因为凹部164形成在与排气流出口58正对的位置处，所以由凹部164对排气流动的影响较小，可以将由于凹部164而产生的对排气压力的压损抑制得较低。

如上所述，尿素水喷射器44向排气流出口58喷射尿素水，从尿素水喷射器44喷射的尿素水的喷雾的中心轴线，与排气流出管60的中心轴线一致。因此，尿素水喷射器44的尿素水喷射方向即尿素水的喷雾的中心轴线的方向，与从排气流出口58向通路32内流动的排气的流动方向一致。因此，即使流入整流体162内的排气的流量增减，从排气流出口58流出的排气中的尿素水喷雾的分布状态也不会很大地变化，可以维持使从尿素水喷射器44喷射到排气中的尿素水良好地分散在排气中的状态。

另外，如上所述，尿素水喷射器44向图4中所示的由2条点划线包围的范围内喷射尿素水。因此，从尿素水喷射器44喷射的尿素水不仅几乎不会附着在第3壳体152的内壁上，而且也不会附着到整流体162以及至少直至排气流出口58的排气流出管60的内壁上，而是流入通路32内。其结果，可以防止产生下述问题：附着在内壁上的尿素水的水分蒸发而形成的固态尿素等在内壁大量堆积，从而使得排气流动阻力增大。

另外，通过从安装在凹部164上的尿素水喷射器44喷射尿素水，与前述实施方式相比，在靠近排气流出口58的位置处向排气中喷射尿素水。因此，在靠近从过滤器38流出的排气的径向中央部分的位置处，尿素水被喷射到排气中，可以使尿素水的喷雾更加良好地在排气中分散。

由此，如果在排气从整流体162内向通路32内流动的期间，从尿素水喷射器44向排气中喷射尿素水，则喷射的尿素水利用排气的热量加水分解，生成氨。生成的氨与前述实施方式同样地，向下游侧壳体34内的SCR催化剂40供给，作为还原剂在由SCR催化剂40进行的NOx的选择还原中使用。

如上所述，因为可以抑制尿素水附着到整流体162以及至少直至排气流出口58的排气流出管60的内壁等上，所以如果从尿素水喷射器44喷射与发动机1的运行状态对应而求出的SCR催化剂40的NOx的选择还原所需的量的尿素水，则可以向SCR催化剂40供给氨，而不会使氨供给量不足。其结果，可以良好地维持SCR催化剂40的排气净化效率。

另外，如上所述从尿素水喷射器44喷射的尿素水，在从排气流出口58流出的排气中，其分布状态不会出现较大变化而良好地分散。并且，相对于前述实施方式，在靠近排气流出口58的位置处向排气中喷射尿素水。因此，在排气中由尿素水生成的氨也与排气流量无关地，其分布状态不会发生较大的变化，而是更加良好地维持在排气中分散的状态，向SCR催化剂40供给。其结果，可以防止氨的分布的较大变化，或由于较大的偏移分布产生的SCR催化剂40的排气净化效率的降低，维持更加良好的净化效率。

此外，在本第1变形例中，从排气流出口58排出的排气，在通过与排气流出管60连接的通路32之后，流入下游侧壳体34内。因此，从尿素水喷射器44向排气中喷射的尿素水，可以在与排气一起流动的期间，在通路32内充分地在排气中扩散并雾化。

在本第1变形例中，排气温度传感器46安装在凹部164的平坦部164a的成为尿素水喷射器44上游侧的位置，检测过滤器38与整流体162之间的排气温度。通过这样将排气温度传感器46安装到凹部164上，排气温度传感器46的温度检测点Pt位于过滤器38的中心轴线的大致延长线上。

通过将排气温度传感器46安装到凹部164上，与尿素水喷射器44的情况同样地，在沿其轴线方向从下游侧观察上游侧壳体130的情况下，排气温度传感器46位于第3壳体152中的侧壁部156的具有最大直径的外表面部的内侧。由此，可以将由排气温度传感器46对排气后处理装置的占有空间的影响抑制得较低。

另外，通过将排气温度传感器46安装在凹部164上，与如前述实施方式所示将排气温度传感器46安装到未形成凹部164的侧壁部156上的情况相比，排气温度传感器46的温度检测点Pt，成为更加靠近从过滤器38向排气流出口58流动的排气的径向中央部的位置。其结果，可以提高排气温度的检测精度，提高为了确保排气后处理装置的良好的排气净化效率而进行的控制等的精度。

特别地，在本变形例中，因为排气温度传感器46的温度检测点Pt位于过滤器38的中心轴线的大致延长线上，所以可以检测与从过滤器38向排气流出口58流动的排气的径向中央部分的温度大致相等的温度，进一步提高排气温度的检测精度。

另外，因为尿素水喷射器44及排气温度传感器46，安装在沿着第3壳体152的中心轴线形成的凹部164的平坦部164a上，所以尿素水喷射器44及排气温度传感器46的安装容易。

凹部的形状不限于上述第1变形例，可以使用各种形状。因此，下面根据附图说明作为凹部的变形例的第2变形例及第3变形例。并且，在第2变形例及第3变形例中，仅凹部的形状与上述第1变形例不同，其它结构与上述第1变形例相同。

图8至图10是与前述的图5至图7同样地表示第2变形例的具有凹部264的第3壳体252的周围的图。

如图8所示，在第2变形例中，设置在侧壁部256上的凹部264，由越靠近下游侧则越接近排气流出管60(即图8至图10中未图示的排气流出口58)的凹面状的曲面部264a形成。在凹部264的相对于曲面部264a进一步形成的槽部266内，安装尿素水喷射器44及排气温度传感器46。如上所述，在第2变形例中，仅凹部264的形状与上述第1变形例不同，第3壳体252内的结构与上述第1变形例相同。另外，第3壳体252内的各个要素、尿素水喷射器44及排气温度传感器46的位置关系，也与第1变形例相同。因此，在该第2变形例中，也可以得到与上述第1变形例相同的效果。另外，因为除了槽部266的部分，凹部264由曲面形成，所以与上述第1变形例相比，可以进一步减少对于排气流动的影响。因此，可以将由于凹部264对排气压力产生的压损抑制得更低。

下面，图11至图13是与前述图5至图7同样地表示第3变形例的具有凹部364的第3壳体352的周围的图。

如图11所示，在第3变形例中，设置在侧壁部356上的凹部364也由凹面状的曲面部364a形成。但是，尿素水喷射器44安装在形成于凹部364的曲面部364a上的第1台阶部366上，排气温度传感器46安装在形成于凹部364的曲面部364a上的第2台阶部368上。如上所述，在第3变形例中，仅凹部364的形状与上述第1及第2变形例不同，第3壳体352内的结构与上述第1及第2变形例相同。另外，第3壳体352内的各个要素、尿素水喷射器44以及排气温度传感器46的位置关系也与第1及第2变形例相同。因此，在该第3变形例中，也可以得到与上述第1变形例相同的效果。另外，因为除了第1台阶部366及第2台阶部368的部分，凹部364由曲面形成，所以与上述第1变形例相比，可以进一步减少对空气流动的影响。因此，可以将由于凹部364对排气压力产生的压损抑制得更低。

此外，如果与上述第2变形例比较，则在第3变形例中，因为将尿素水喷射器44及排气温度传感器46安装在第1台阶部366及第2台阶部368上，所以尿素水喷射器44及排气温度传感器46从第3壳体352的凸出量增大。因此，虽然在占有空间的方面第3变形例有一定的缺点，但因为不需要如第2变形例所示设置槽部266，所以与上述第1及第2变形例相比，可以进一步减小对排气流动的影响。

作为将尿素水喷射器44安装到在第3壳体上形成的凹部上的变形例，对于第1至第3变形例进行了说明。如这些变形例所示，凹部的形状可以进行各种变形。也就是说，例如也可以取代上述第2及第3变形例所示的凹面状的曲面，而使用凸面状的曲面，还可以采用复合的曲面。

另外，尿素水喷射器44及排气温度传感器46，在沿着其轴线方向从下游侧观察上游侧壳体的情况下，未必要完全位于上游侧壳体的槽部的最大直径部的内侧。如上述第3变形例所示，即使是其一部分凸出的情况下，与未设置凹部的情况相比，也可以将由尿素水喷射器44及排气温度传感器46对第3壳体的占有空间的影响抑制得较低。

以上，完成对本发明的一个实施方式以及其变形例涉及的排气净化装置的说明，但本发明不限于上述实施方式或其变形例。

在上述实施方式中，使到达侧壁部56的整流体62与排气流出管60相连续地延伸设置，但整流体62的形状不限于此。例如，整流体62也可以不到达侧壁部56，而是从排气流出管60连续地延伸设置至第3壳体52内的中部。或者，可以将整流体62全部省略。这种整流体的变形，在第1至第3变形例中也可以同样地进行。

在上述实施方式中，以从成为上游侧壳体30的侧壁部的第3壳体52的侧壁部56凸出的方式，安装管状的排气流出管60，通路32与排气流出管60连接。但是，例如也可以在第3壳体52的侧壁部56上形成排气流出口58，使通路32直接与该排气流出口58相连接。

在上述第1至第3变形例中，尿素水喷射器44及排气温度传感器46被安装在上游侧壳体的凹部上。但是，例如排气温度传感器是根据需要设置的，因此也可以仅将尿素水喷射器44安装在凹部中。

在上述实施方式中，以利用通路32连通上游侧壳体30与下游侧壳体34的方式构成排气后处理装置28。但是，也可以使上游侧壳体30与下游侧壳体34相邻，使上游侧壳体30的排气流出管60直接与下游侧壳体34连通。或者，也可以使上游侧壳体30的排气流出口58直接与下游侧壳体34连通。这种变形在第1至第3变形例中也可以同样地进行。

在上述实施方式的排气后处理装置28中，前段氧化催化剂36及后段氧化催化剂42根据需要设置。因此，这些部分也可以替换为具有相同功能的其它催化剂或省略。

在上述实施方式中，使发动机1为4缸的柴油发动机，但发动机1的气缸数及形式不限于此，只要是具有过滤器38和安装在其下游的SCR催化剂40的发动机，均可以采用本发明。

Claims (8)

1.一种发动机用排气净化装置，其具有：微粒过滤器(38)，其收集在发动机(1)的排气中含有的微粒；以及氨选择还原型NOx催化剂(40)，其以氨作为还原剂，选择还原在上述排气中含有的NOx，

其特征在于，具有：

上游侧壳体(30、130)，其形成筒状，收容上述微粒过滤器(38)；

排气流出口(58)，其设置在上述上游侧壳体(30、130)的侧壁部(56、156、256、356)上，使通过了上述微粒过滤器(38)的排气排出，上述侧壁部(56、156、256、356)相对于上述微粒过滤器(38)位于下游侧；

尿素水喷射器(44)，其安装在上述上游侧壳体(30、130)的与上述排气流出口(58)正对的位置上，朝向上述排气流出口(58)喷射尿素水；以及

下游侧壳体(34)，其收容上述氨选择还原型NOx催化剂(40)，使从上述排气流出口(58)排出的排气流入上述氨选择还原型NOx催化剂(40)。

2.如权利要求1所述的发动机用排气净化装置，其特征在于，

上述尿素水喷射器(44)，向与上述排气流出口(58)的内周相比位于径向内侧的方向喷射上述尿素水。

3.如权利要求1所述的发动机用排气净化装置，其特征在于，

上述排气流出口(58)和上述下游侧壳体(34)，经由通路(32)连通。

4.如权利要求1所述的发动机用排气净化装置，其特征在于，

上述上游侧壳体(130)的上述侧壁部(156、256、356)，具有在与上述排气流出口(58)正对的位置处形成的凹部(164、264、364)，

上述尿素水喷射器(44)安装在上述凹部(164、264、364)上。

5.如权利要求4所述的发动机用排气净化装置，其特征在于，

还具有排气温度传感器(46)，其安装在上述凹部(164、264、364)上，检测从上述微粒过滤器(38)向上述排气流出口(58)流动的排气的温度。

6.如权利要求5所述的发动机用排气净化装置，其特征在于，

上述排气温度传感器(46)安装在上述凹部(164、264、364)上，使得排气温度检测点(Pt)位于上述微粒过滤器(38)的中心轴线的大致延长线上。

7.如权利要求4所述的发动机用排气净化装置，其特征在于，

上述凹部(164)具有沿上述上游侧壳体的中心轴线而形成的平坦部(164a)，

上述尿素水喷射器(44)安装在上述平坦部(164a)上。

8.如权利要求4所述的发动机用排气净化装置，其特征在于，

上述凹部(264、364)具有曲面部(264a、364a)，其形成为从上述侧壁部(256、356)开始，随着朝向下游侧而逐渐靠近上述排气流出口(58)，

上述尿素水喷射器(44)安装在上述曲面部(264a、364a)上。

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