JP2018013121A - 排ガス後処理システムのための混合装置、排ガス後処理システム、及び、内燃機関 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】SCR排ガス後処理システムのための混合装置、すなわち、還元剤前駆物質、特に尿素等のアンモニア前駆物質と排ガスとを混合するための混合装置であって、触媒コンバータ、特にSCR触媒コンバータ(9)に至る、排ガスを誘導する排ガス供給導管(8)と、排ガス供給導管に配設された、還元剤前駆物質を排ガスに導入するための導入装置(12)と、導入装置の下流に配置され、排ガス供給導管によって設けられた混合及び分解区間(14)であって、排ガスを還元剤前駆物質と混合し、触媒コンバータの上流において、還元剤前駆物質を分解し、還元剤を生成するための混合及び分解区間と、を有する混合装置では、排ガス供給導管に、混合及び分解区間の領域において、消音器(21)が配設されている。
【選択図】図1
Description
2 排ガス過給システム
3 排ガス後処理システム
4 シリンダ
5 排ガスターボチャージャ
6 タービン
7 排ガスマニホールド
8 排ガス供給導管
8a 部分
8b 部分
9 SCR触媒コンバータ
10 反応チャンバ
11 排ガス排出導管
12 導入装置
13 注入円錐
14 混合及び分解区間
15 端部
16 排ガス開口位置
17 流れ
18 ディフューザ
19 面
20 面
21 消音器
22 消音チャンバ
23 消音チャンバ
24 消音チャンバ
25 開口部
26 開口部
27 開口部
Claims (18)
- 内燃機関の排ガス後処理システム、特にSCR排ガス後処理システムのための混合装置、すなわち、還元剤前駆物質、特に尿素等のアンモニア前駆物質と排ガスとを混合するための混合装置であって、触媒コンバータ、特にSCR触媒コンバータ(9)に至る、前記排ガスを誘導する排ガス供給導管(8)と、前記排ガス供給導管(8)に配設された、前記還元剤前駆物質を前記排ガスに導入するための導入装置(12)と、前記導入装置(12)の下流に配置され、前記排ガス供給導管(8)によって設けられた混合及び分解区間(14)であって、前記排ガスを前記還元剤前駆物質と混合し、前記触媒コンバータの上流において、前記還元剤前駆物質を分解し、還元剤を生成するための混合及び分解区間(14)と、を有する混合装置において、
前記排ガス供給導管(8)には、前記混合及び分解区間(14)の領域において、消音器(21)が配設されていることを特徴とする混合装置。 - 前記消音器(21)が、少なくとも1つの消音チャンバ(22、23、24)を有しており、前記消音チャンバは、少なくとも1つの開口部(25、26、27)を通じて、前記排ガス供給導管(8)に連結されていることを特徴とする、請求項1に記載の混合装置。
- 前記消音器(21)の少なくとも1つの消音チャンバ(22、23、24)が、少なくとも1つの開口部(25、26、27)を通じて、前記混合及び分解区間(14)の領域において、前記排ガス供給導管(8)に連結されており、前記開口部(25、26、27)は、前記導入装置(12)の上流、又は、前記導入装置(12)の領域、又は、前記導入装置(12)の下流に配置されていることを特徴とする、請求項2に記載の混合装置。
- 少なくとも1つの消音チャンバ(23、24)が、少なくとも1つの開口部(26、27)を通じて、前記導入装置(12)の下流で、前記混合及び分解区間(14)の領域において、排ガス管(8)に連結されており、前記開口部(26、27)の、前記導入装置(12)からの距離は、前記導入装置(12)の領域における、前記排ガス供給導管(8)の直径の最大で1倍又は最小で2倍に相当することを特徴とする、請求項3に記載の混合装置。
- 前記消音器(21)の少なくとも1つの第2の消音チャンバ(24)が、少なくとも1つの第2の開口部(27)を通じて、前記導入装置(12)の下流で、前記混合及び分解区間(14)の領域において、前記排ガス供給導管(8)に連結されており、前記第2の開口部(27)の、前記導入装置(12)からの距離は、前記導入装置(12)の領域における、前記排ガス供給導管(8)の直径の最大で1倍又は最小で2倍に相当することを特徴とする、請求項2から4のいずれか一項に記載の混合装置。
- 前記混合及び分解区間(14)の、前記導入装置(12)からの距離が、前記導入装置(12)の領域における前記排ガス供給導管(8)の直径の1倍と、前記導入装置(12)の前記排ガス供給導管(8)の直径の2倍との間に相当する領域には、前記消音器(21)の消音チャンバ(23、24)を前記排ガス供給導管(8)に連結しているような開口部は形成されていないことを特徴とする、請求項2から5のいずれか一項に記載の混合装置。
- 前記消音器(21)の第3の消音チャンバ(22)が、少なくとも1つの第3の開口部(25)を通じて、前記排ガス供給導管(8)に、前記導入装置(12)の上流において連結されていることを特徴とする、請求項2から6のいずれか一項に記載の混合装置。
- 前記消音器(21)が、ヘルムホルツ共鳴器、及び/又は、λ/4共鳴器、及び/又は、吸音形消音器を構成していることを特徴とする、請求項1から7のいずれか一項に記載の混合装置。
- 前記消音器(21)の少なくとも1つの前記消音チャンバ(22、23、24)が、λ/4共鳴器を構成していることを特徴とする、請求項7に記載の混合装置。
- 前記消音器(21)の少なくとも1つの消音チャンバ(22、23、24)が、ヘルムホルツ共鳴器を構成していることを特徴とする、請求項7又は8に記載の混合装置。
- 前記消音器(21)の少なくとも1つの消音チャンバ(22、23、24)が、吸音形消音器を構成していることを特徴とする、請求項7から9のいずれか一項に記載の混合装置。
- 少なくとも1つの、排ガス管(8)内部の横断面を急増させるための装置(18a、18b)が、前記混合装置の領域に配置されていることを特徴とする、請求項7から10のいずれか一項に記載の混合装置。
- 少なくとも1つの、前記横断面を急増させるための装置(18a、18b)が、前記導入装置(12)の上流又は下流に取り付けられており、前記横断面を急増させるための装置(18a、18b)が、前記導入装置の下流に取り付けられている場合、前記横断面を急増させるための装置(18a、18b)の前記導入装置(12)からの距離は、前記導入装置(12)の領域における排ガス供給導管(8)の直径の最小で2倍に相当することを特徴とする、請求項12に記載の混合装置。
- 前記混合及び分解区間(14)と前記消音器(21)と、又は、前記排ガス供給導管(8)と前記消音器(21)とが、共通のアセンブリに統合されていることを特徴とする、請求項1から10のいずれか一項に記載の混合装置。
- 内燃機関(1)のための排ガス後処理システム(3)、特に重油又は残油で運転される内燃機関のためのSCR排ガス後処理システムであって、反応チャンバ(10)内に配置された少なくとも1つの触媒コンバータ(9)、特にSCR触媒コンバータと、前記反応チャンバ(10)に至る排ガス供給導管(8)と、前記反応チャンバ(10)から延在する排ガス排出導管(11)と、を有する排ガス後処理システムにおいて、
請求項1から11のいずれか一項に記載の混合装置を特徴とする排ガス後処理システム(3)。 - 前記混合及び分解区間(14)並びに前記消音器(21)と共に、共通のアセンブリに統合されている排ガスマニホールド(7)を特徴とする、請求項15に記載の排ガス後処理システム。
- 前記SCR触媒コンバータ(9)又は前記反応チャンバ(10)から最も離れた、シリンダ側の排ガスマニホールド(7)への排ガス開口位置(16)と、前記SCR触媒コンバータ(9)又は前記反応チャンバ(10)と、の間の距離が、前記SCR触媒コンバータ(9)又は前記反応チャンバ(10)から最も離れた、シリンダ側の前記排ガスマニホールド(7)への排ガス開口位置(16)と、前記SCR触媒コンバータ(9)又は前記反応チャンバ(10)に最も近い、シリンダ側の前記排ガスマニホールド(7)への排ガス開口位置(16)と、の間の距離の、最大で4倍、好ましくは最大で3倍、特に好ましくは最大で2倍に相当するように、共通のアセンブリが構成されていることを特徴とする、請求項15又は16に記載の排ガス後処理システム。
- 複数のシリンダ(4)と、一群の前記シリンダ(4)に共通の少なくとも1つの排ガスマニホールド(7)と、請求項12から14のいずれか一項に記載の排ガス後処理システム(3)と、を有する内燃機関(1)であって、排ガスが、前記排ガスマニホールド(7)から、前記排ガス後処理システム(3)を通って、及び、前記排ガス後処理システム(3)の下流において、内燃機関(1)の排ガス過給システム(2)の少なくとも1つの排ガスターボチャージャ(5)を通って、誘導され得る内燃機関(1)。
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