CN107427750B - 粗滤器 - Google Patents

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Abstract

能够防止尿素水的回喷。在注入管的内部设置有粗滤器，该注入管成为向箱主体注入含有还原剂的液体的注入口。粗滤器在大致圆筒形状的粗滤器主体的前端一体形成有前端部，该前端部的由包含粗滤器主体的轴的面切断时的形状为大致三角形或者大致梯形。

Description

粗滤器
技术领域
本发明涉及粗滤器。
背景技术
在专利文献1中公开了如下SCR***：尿素水箱内的尿素水通过粗滤器以及过滤器而被吸入在尿素水箱内配置的尿素水泵。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-183012号公报
发明要解决的课题
在应用于机动车等的内燃机(特别是柴油发动机)中，使用对排气中的NOx(氮氧化物)进行还原的选择还原(SCR：Selective Catalytic Reduction)型的尿素SCR***。在该尿素SCR***中，在供废气流通的排气管的中途设置有使氮氧化物(NOx)与还原剂发生反应的SCR催化剂而使废气中的NOx选择性地吸附于SCR催化剂，并且向SCR催化剂上游侧的排气管中喷射尿素水来向SCR催化剂供给作为还原剂的氨，对吸附于SCR催化剂的NOx进行还原而将其分解成氮和水并排出，从而降低NOx的排出浓度。
在如专利文献1所记载的文献这样的尿素SCR***中，在尿素水箱内设置有具备各种传感器类、过滤器等的传感器单元。为了将该传感器单元从尿素水箱拆下并进行维护，会花费工夫和费用，因此想要在比尿素水箱内的过滤器靠上游的位置除去尿素水中的尘埃，但例如在向箱注水时除去尘埃的情况下，可能产生尿素水的回喷。
发明内容
本发明是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于提供防止尿素水的回喷的粗滤器。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题，本发明所涉及的粗滤器例如设置于注入管的内部，该注入管成为向箱主体注入含有还原剂的液体的注入口，所述注入管的第一端与所述箱主体的内部连通，第二端设置于所述箱主体的外部，所述粗滤器的特征在于，具有：大致圆筒形状的粗滤器主体；和前端部，在所述粗滤器主体设置于所述注入管的内部时，所述前端部一体形成于所述粗滤器主体的配置在远离所述第二端的位置的一侧的端部，且所述前端部的由包含所述粗滤器主体的轴的面切断时的形状为大致三角形或者大致梯形。
根据本发明所涉及的粗滤器，在大致圆筒形状的粗滤器主体的前端一体形成有前端部，该前端部的由包含粗滤器主体的轴的面切断时的形状为大致三角形或者大致梯形。通过前端部，能够防止尿素水的回喷。
在此，也可以为，所述前端部由所述液体无法通过的材料以朝向所述粗滤器主体的中空部突出的方式形成。这样，尿素水被引导至粗滤器主体侧面，以从侧面向外侧扩散的方式流出，从而能够防止尿素水的回喷。
在此，也可以为，所述前端部具有：框，其由所述液体无法通过的材料形成；和过滤网部，其由所述液体能够通过的材料形成，其中，所述前端部以向与所述粗滤器主体相反的一侧突出的方式形成。这样，通过尿素水从前端部的过滤网部流出，从而能够防止尿素水的回喷。
发明效果
根据本发明，能够防止尿素水的回喷。
附图说明
图1是示出本发明的第一实施方式所涉及的尿素SCR***1的整体结构的整体结构图。
图2是示出尿素水箱2的概要的立体图。
图3是示出粗滤器23的概要的立体图。
图4是粗滤器23的侧视图以及剖视图。
图5是示出尿素水从粗滤器23流出的情形的图。
图6是示出第二实施方式所涉及的尿素SCR***中使用的粗滤器23A的概要的立体图。
图7是示出第三实施方式所涉及的尿素SCR***中使用的粗滤器23B的概要的立体图。
具体实施方式
以下，参照附图来对本发明的实施方式进行详细说明。
<第一实施方式>
图1是示出本发明的第一实施方式所涉及的尿素SCR***1的整体结构的整体结构图。在图1中，双点划线示意性地示出尿素水的流动。
尿素SCR***1主要具有：排气部，其将来自机动车(未图示)的发动机的排气排出；和尿素水供给部。
排气部主要具有捕集排气中的PM(Particulate Matter、粒子状物质)的连续再生式的PM除去用过滤器(未图示)、排气管101、促进NOx的还原反应而对排气进行净化的催化剂(未图示)、以及排气管(未图示)，上述构件从排气上游侧起依次设置。
从喷嘴4向排气管101喷射供给含有成为NOx的还原剂的氨的水溶液(以后称作尿素水)。尿素水与排气混合并被向催化剂供给。
尿素水供给部主要具有尿素水箱2、泵3以及喷嘴4。
尿素水箱2是带盖25(参照图2)的密闭容器，在其内部贮存有规定浓度的尿素水。尿素水箱2主要具有箱主体21、注入管22、粗滤器23以及传感器单元24。在注入管22安装有向箱主体21供给尿素水的供给构件即供水枪100。关于尿素水箱2，之后详细叙述。
泵3是由来自控制部(未图示)的驱动信号驱动而旋转的电动式泵。尿素水箱2与泵3通过配管(未图示)而相互连结。另外，泵3与喷嘴4通过压力输送配管(未图示)而相互连结。当对泵3进行驱动时，尿素水箱2内的尿素水被吸入至泵3中而被调整排出压力后，加压输送至喷嘴4。
喷嘴4通过电磁致动器(未图示)对使喷射口(未图示)开闭的针阀(未图示)进行开阀操作，从而将尿素水雾状化并向排气管101中喷射。
在尿素水箱2设置有过滤器51，在泵3设置有过滤器52、53。另外，在喷嘴4设置有过滤器54。
接下来，对尿素水箱2进行说明。图2是示出尿素水箱2的概要的立体图。
箱主体21由聚乙烯等耐腐蚀性优异的树脂材料或者不锈钢等金属形成。在箱主体21的侧面的上端附近设置有注入管22，该注入管22成为向尿素水箱注入尿素水的注入口。在箱主体21的底面设置有在维护时排出尿素水的放泄孔(未图示)。并且，在箱主体21设置有传感器单元24，该传感器单元24通过将浓度传感器、用于在注水时确认液面的液面传感器等各种传感器、尿素水供给管、向箱内的尿素水解冻装置供给来自散热器的冷却水的管类一体化而成。
注入管22是一端(根部)与箱主体21的内部连通、且另一端(前端22a)设置于箱主体21的外部的管状的构件。注入管22由聚乙烯等耐腐蚀性优异的树脂材料或者不锈钢等金属形成。需要说明的是，注入管22的根部只要与箱主体21的内部连通即可，可以与箱主体21一体，也可以位于箱主体21的内部。
在前端22a设置有盖25。供水枪100(参照图1)在将盖25从前端22a拆下的状态下安装于前端22a。在前端22a设置有永磁铁(未图示)。在供水枪100设置有通过永磁铁的磁场而工作的传感器(未图示)。当供水枪100安装于注入管22时，传感器工作而设置于供水枪100的流入阀被打开。由此，能够防止误供水。需要说明的是，用于防止误供水的结构不限定于此。
在注入管22的内部设置有粗滤器23(参照图1)，该粗滤器23从由供水枪100供给的尿素水中除去固体成分。粗滤器23用于防止过滤器51的孔眼堵塞。在本实施方式中，粗滤器23的过滤精度与过滤器51大致相同。
以下，对粗滤器23进行详细说明。图3是示出粗滤器23的概要的立体图。图4是粗滤器23的侧视图以及剖视图。在图4中，比中心轴A靠上侧的部分为侧视图，比中心线靠下侧的部分为剖视图。另外，在图4的剖视图中，用虚线示意性地示出前端筒232与柱部233的分界，但这是为了进行说明，实际上前端筒232与柱部233连续。
粗滤器23主要具有大致圆筒形状的粗滤器主体23a和设置于粗滤器主体23a的前端部23b。
粗滤器主体23a具有筒状的安装部231、前端筒232、柱部233以及过滤网部234。
安装部231以及前端筒232为大致圆筒形状。安装部231用于将粗滤器主体23a设置于注入管22的中空部。安装部231成为尿素水的入口，前端筒232成为尿素水的出口。需要说明的是，安装部231也可以经由未图示的接合器等而设置于注入管22的内部。
柱部233是将安装部231与前端筒232连结的大致柱状的构件。在柱部233中，在棒状的柱233a上一体形成有板状的肋233b。安装部231、前端筒232以及柱部233由树脂等一体形成。
过滤网部234是将线材编织成网眼状而成的布状的构件，被设置为覆盖由安装部231、前端筒232以及柱部233形成的空间。过滤网部234由尼龙等树脂形成。
需要说明的是，当粗滤器23设置于注入管22内时，安装部231配置在接近前端22a的位置，前端筒232配置在远离前端22a的位置。需要说明的是，在将粗滤器23设置于注入管22内时，前端筒232也可以位于箱主体21的内部。
前端部23b为大致圆锥形状，在由包含粗滤器23的中心轴A的面切断时的形状为大致三角形。前端部23b以朝向粗滤器主体23a的中空部突出的方式一体形成于前端筒232。即，前端部23b的前端(大致圆锥形状的顶点)位于粗滤器主体23a的内部。
前端部23b由尿素水无法通过的材料形成。因此，尿素水被引导至粗滤器主体23a侧面的过滤网部234。
图5是示出尿素水从粗滤器23流出的情形的图。在图5中，双点划线示意性地示出尿素水的流动。
尿素水从安装部231侧向粗滤器主体23a供给。尿素水以最大的40L/min(升/分钟)的流量供给。即使在以最大量供给尿素水的情况下，尿素水在与前端部23b碰撞时，也被引导至过滤网部234，以从过滤网部234向外侧扩散的方式流出(不产生回喷)。
根据本实施方式，通过设置粗滤器23，能够降低设置于尿素水箱2内的过滤器51的更换频率。另外，在粗滤器23的前端设置有由尿素水无法通过的材料形成的前端部23b，因此能够使尿素水从粗滤器23的侧面流出，使尿素水不向安装部231的方向返回。由此，能够防止尿素水的回喷。
例如，在以覆盖粗滤器主体23a的前端筒232的孔的方式设置过滤网部且不设置前端部23b的情况下，在以40L/min的流量供给尿素水时，尿素水与覆盖前端筒232的孔的过滤网部碰撞而向安装部231的方向返回，从而产生尿素水的回喷。在该情况下，设置于供水枪100的传感器工作而供水有可能停止(自动停止工作)。
与此相对，在如本实施方式这样设置前端部23b的情况下，能够防止尿素水的回喷，因此能够不使自动停止进行工作。
另外，根据本实施方式，尿素水被引导至过滤网部234，尿素水从过滤网部234的宽广的面积流出，因此能够使过滤网部234的网眼细小。
例如，在以覆盖粗滤器主体23a的前端筒232的孔的方式设置过滤网部的情况下，在例如以40L/min的流量供给尿素水时，若不将过滤精度设为300μm左右则产生尿素水的回喷，与此相对，在设置前端部23b的情况下，能够将过滤精度提高(使网眼细小)至95μm左右。因此，能够提高使设置于尿素水箱2内的过滤器51的更换频率降低的效果。
<第二实施方式>
在第一实施方式中，由尿素水无法通过的材料形成的前端部23b以朝向粗滤器主体23a的中空部突出的方式一体形成于前端筒232，但前端部的形态不限定于此。
图6是示出第二实施方式所涉及的尿素SCR***中使用的粗滤器23A的概要的立体图。第一实施方式与第二实施方式的差异在于是使用粗滤器23还是使用粗滤器23A，因此以下仅对粗滤器23A进行说明，对于尿素SCR***中的其他结构省略说明。
粗滤器23A主要具有：大致圆筒形状的粗滤器主体23a；和前端部23c，其设置于粗滤器主体23a。
前端部23c以向与粗滤器主体23a相反的一侧突出的方式一体形成于前端筒232。前端部23c为大致圆锥形状，在由包含粗滤器23的中心轴A的面切断时的形状为大致三角形。
前端部23c具有：框235，其由尿素水无法通过的材料(例如，树脂)形成；和过滤网部236，其由尿素水能够通过的材料(例如，将树脂的线材编织成网眼状而成的布状的构件)形成。因此，尿素水从前端部23c的过滤网部236以沿着法线方向扩散的方式流出(参照图6的双点划线)。
根据本实施方式，通过设置粗滤器23A，能够降低设置于尿素水箱2内的过滤器51的更换频率。另外，在粗滤器23A的前端设置有前端部23c，因此能够使尿素水从前端部23c流出，能够使尿素水不向安装部231的方向返回。其结果是，能够防止尿素水的回喷。
<第三实施方式>
在第一实施方式中，由尿素水无法通过的材料形成的前端部23b的由包含粗滤器23的中心轴A的面切断时的形状为大致三角形，但前端部的形态不限定于此。
图7是示出第三实施方式所涉及的尿素SCR***中使用的粗滤器23B的概要的立体图。第一实施方式与第三实施方式的差异在于是使用粗滤器23还是使用粗滤器23B，因此以下仅对粗滤器23B进行说明，对于尿素SCR***中的其他结构省略说明。
粗滤器23B主要具有：大致圆筒形状的粗滤器主体23a；和前端部23d，其设置于粗滤器主体23a。
前端部23d以向与粗滤器主体23a相反的一侧突出的方式一体形成于前端筒232。
前端部23d的由包含粗滤器主体23a的中心轴A的面B切断时的形状为大致三角形，由包含粗滤器主体23a的中心轴A的面C切断时的形状为大致梯形。即，前端部23d的根部(一体形成于前端筒232的一侧的端部)为大致圆形形状，前端为棒状。
前端部23d具有：框237，其由尿素水无法通过的材料(例如，树脂)形成；和过滤网部238，其由尿素水能够通过的材料(例如，将树脂的线材编织成网眼状而成的布状的构件)形成。尿素水从前端部23d的过滤网部238的面以沿着法线方向扩散的方式流出。
根据本实施方式，通过设置粗滤器23B，能够降低设置于尿素水箱2内的过滤器51的更换频率。另外，在粗滤器23B的前端设置有前端部23d，因此能够使尿素水从前端部23d流出，能够使尿素水不向安装部231的方向返回。其结果是，能够防止尿素水的回喷。
以上，参照附图对本发明的实施方式进行了详细叙述，但具体结构并不限定于该实施方式，也包括不脱离本发明主旨的范围内的设计变更等。本领域技术人员能够对实施方式的各要素适当变更、追加、变换等。
另外，在本发明中，“大致”是指，不仅包括严格相同的情况，还包括不丧失等同性的程度的误差、变形的概念。例如，大致圆筒形状是指，不限于严格为圆筒形的情况(剖面为圆形的情况)，例如还包括剖面为近似于圆形的椭圆形的情况等的概念。另外，例如，在仅表现为圆筒形状的情况下，不仅包括严格呈圆筒形状的情况，还包括呈大致圆筒形状的情况。另外，在本发明中“附近”是指，包括靠近成为基准的位置的某范围(可以任意地设定)的区域。例如，在称作A附近的情况下，是表示如下概念：是靠近A的某范围的区域，可以包括A也可以不包括A。
附图标记说明：
1：尿素SCR***；
2：尿素水箱；
3：泵；
4：喷嘴；
21：箱主体；
22：注入管；
22a：前端；
23、23A、23B：粗滤器；
23b、23c、23d：前端部；
24：传感器单元；
25：盖；
51、52、53、54：过滤器；
100：供水枪；
101：排气管；
231：安装部；
232：前端筒；
233：柱部；
233a：柱；
233b：肋；
234、236、238：过滤网部；
235、237：框。

Claims (3)

1.一种粗滤器，其设置于注入管，该注入管成为通过供水枪向箱主体注入含有还原剂的液体的注入口，
所述粗滤器的特征在于，具有：
大致圆筒形状的粗滤器主体；和
前端部，在所述粗滤器主体设置于所述注入管的内部时，所述前端部一体形成于所述粗滤器主体的成为所述液体的出口的一侧的端部，且所述前端部的由包含所述粗滤器主体的轴的面切断时的形状为大致三角形或者大致梯形，
所述前端部防止所述液体的回喷。
2.根据权利要求1所述的粗滤器，其特征在于，
所述前端部由所述液体无法通过的材料以朝向所述粗滤器主体的中空部突出的方式形成。
3.根据权利要求1所述的粗滤器，其特征在于，
所述前端部具有：框，其由所述液体无法通过的材料形成；和过滤网部，其由所述液体能够通过的材料形成，
所述前端部以向与所述粗滤器主体相反的一侧突出的方式形成。
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