WO2013105336A1 - 排気浄化装置 - Google Patents
排気浄化装置 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2013105336A1 WO2013105336A1 PCT/JP2012/079366 JP2012079366W WO2013105336A1 WO 2013105336 A1 WO2013105336 A1 WO 2013105336A1 JP 2012079366 W JP2012079366 W JP 2012079366W WO 2013105336 A1 WO2013105336 A1 WO 2013105336A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- pipe
- exhaust gas
- casing
- guide member
- reducing agent
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D45/00—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
- B01D45/12—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces
- B01D45/16—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces generated by the winding course of the gas stream, the centrifugal forces being generated solely or partly by mechanical means, e.g. fixed swirl vanes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
- F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
- F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/20—Mixing gases with liquids
- B01F23/21—Mixing gases with liquids by introducing liquids into gaseous media
- B01F23/213—Mixing gases with liquids by introducing liquids into gaseous media by spraying or atomising of the liquids
- B01F23/2132—Mixing gases with liquids by introducing liquids into gaseous media by spraying or atomising of the liquids using nozzles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
- B01F25/10—Mixing by creating a vortex flow, e.g. by tangential introduction of flow components
- B01F25/103—Mixing by creating a vortex flow, e.g. by tangential introduction of flow components with additional mixing means other than vortex mixers, e.g. the vortex chamber being positioned in another mixing chamber
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
- B01F25/30—Injector mixers
- B01F25/31—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
- B01F25/313—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced in the centre of the conduit
- B01F25/3131—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced in the centre of the conduit with additional mixing means other than injector mixers, e.g. screens, baffles or rotating elements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
- F01N3/033—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices
- F01N3/035—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices with catalytic reactors, e.g. catalysed diesel particulate filters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/28—Construction of catalytic reactors
- F01N3/2892—Exhaust flow directors or the like, e.g. upstream of catalytic device
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
- B01F2025/93—Arrangements, nature or configuration of flow guiding elements
- B01F2025/931—Flow guiding elements surrounding feed openings, e.g. jet nozzles
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
- F01N13/009—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
- F01N2240/20—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being a flow director or deflector
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2250/00—Combinations of different methods of purification
- F01N2250/02—Combinations of different methods of purification filtering and catalytic conversion
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2470/00—Structure or shape of gas passages, pipes or tubes
- F01N2470/02—Tubes being perforated
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
- F01N2610/02—Adding substances to exhaust gases the substance being ammonia or urea
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Definitions
- the present invention relates to an exhaust purification device.
- an apparatus described in Patent Document 1 is known as an exhaust purification device for purifying exhaust gas flowing through an exhaust passage of an engine.
- An exhaust emission control device described in Patent Document 1 includes a first casing in which DOC (Diesel Oxidation Catalyst) and DPF (Diesel Particulate Filter) are accommodated, and an injection nozzle that injects urea water (reducing agent) into exhaust gas.
- a second casing in which an SCR (Selective Catalytic Reduction) is accommodated, and the pipe extends in a direction substantially perpendicular to the axial direction of the first casing. While being inserted in the casing, it is connected to the second casing. And NOx of exhaust gas is reduced and purified using ammonia generated by the injection of urea water.
- An aspect of the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an exhaust purification device that can sufficiently diffuse a reducing agent.
- An exhaust purification device is an exhaust purification device for purifying exhaust gas flowing in an exhaust passage of an engine, and is disposed on a downstream side of the casing and a casing, and the axis of the casing A pipe that is inserted into the casing so as to extend in a direction substantially perpendicular to the direction and that communicates with the casing, a guide member that guides exhaust gas in the casing to the through hole, and an upstream side of the pipe A guide for injecting the reducing agent into the pipe from the side end, and the guide member guides the exhaust gas from the tangential direction of the pipe to the through hole so as to generate a swirling flow in the pipe. And a defense guide member that covers the upstream side of the reducing agent injection region in the axial direction of the first casing.
- the exhaust gas flowing through the casing flows into the pipe from the through hole of the pipe.
- the swirling flow is generated in the exhaust gas by the swirling guide member, the reducing agent injected from the injection device can be diffused.
- the reducing agent injected from the injection device is caused to flow in the flow of the exhaust gas and adhere to the inner wall surface of the pipe. Can be suppressed. This makes it possible to sufficiently diffuse the reducing agent.
- the turning guide member guides exhaust gas from the tangential direction of the pipe to each through hole so as to generate a swirling flow in the same direction in the pipe. It is good to do. If comprised in this way, compared with the case where a through-hole is one place, since sufficient opening area can be ensured, the pressure (exhaust pressure) of exhaust gas can be reduced. Furthermore, since the swirling flow in the same direction can be generated in the pipe by guiding the exhaust gas to the pair of through holes by the swiveling guide member, the swirling flow generated in the exhaust gas can be promoted. Thereby, the diffusion efficiency of the reducing agent can be improved.
- the through hole may be formed on the upstream side from the position where the injection region of the reducing agent injected from the injection device and the inner wall surface of the pipe meet. If comprised in this way, since the swirl
- the reducing agent can be sufficiently diffused.
- FIG. 2 is a diagram illustrating a main part of the exhaust emission control device of FIG. 1, (a) is a cross-sectional view taken along the line II-II illustrated in FIG. 1, and (b) is a perspective view illustrating a connecting portion between a first casing and a pipe.
- FIG. FIG. 2 is a partially enlarged view of the exhaust purification device of FIG. 1.
- FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line II-II shown in FIG. 1, showing a modification of the guide member in the exhaust purification device of FIG. 1.
- FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an exhaust emission control device according to an embodiment.
- an exhaust emission control device 10 of this embodiment purifies exhaust gas (hereinafter simply referred to as “exhaust gas”) exhausted from an engine such as a diesel engine in a vehicle such as a truck.
- This exhaust purification device 10 is mounted on an exhaust passage 1 through which exhaust gas flows, and includes a DOC 11, a DPF 12, an injection device 13, and an SCR 14.
- the exhaust passage 1 is defined at least by a first casing 2, a pipe (wall portion) 3, and a second casing 4, and these are arranged in this order from the upstream side to the downstream side.
- the first casing 2 and the second casing 4 are formed in a cylindrical shape, and are juxtaposed so that the flow of exhaust gas is substantially parallel to each other.
- the pipe 3 connects the downstream side of the first casing 2 and the upstream side of the second casing 4.
- the pipe 3 extends straightly in a direction substantially orthogonal to the longitudinal direction of the first casing 2, and then extends to bend toward the upstream side of the second casing 4.
- the DOC 11 is for oxidizing the unburned fuel in the exhaust gas, and is disposed on the upstream side in the first casing 2.
- the DPF 12 collects particulates (particulate matter) in the exhaust gas that has passed through the DOC 11, and is disposed in the first casing 2 on the downstream side of the DOC 11.
- the injection device 13 injects and adds a reducing agent to the exhaust gas immediately after passing through the DPF 12.
- the injection device 13 here generates ammonia by injecting urea water as a reducing agent to cause a thermal decomposition reaction and a hydrolysis reaction shown in the following formula (1).
- the SCR 14 purifies the exhaust gas by selectively reducing NOx in the exhaust gas using the added reducing agent.
- the SCR 14 is disposed in the second casing 4.
- the SCR 14 here causes the reduction reaction shown in the following formula (2) using the generated ammonia to selectively reduce and purify NOx.
- an ammonia reduction catalyst (not shown) that oxidizes excess ammonia is provided at the rear stage of the second casing 4. 4NO + 4NH 3 + O 2 ⁇ 4N 2 + 6H 2 O (Standard) 6NO 2 + 8NH 3 ⁇ 7N 2 + 12H 2 O (Slow) (2) NO + NO 2 + 2NH 3 ⁇ 2N 2 + 3H 2 O (Fast)
- FIGS. 2 is a view showing a main part of the exhaust emission control device of FIG. 1, (a) is a sectional view taken along line II-II shown in FIG. 1, and (b) is a connection portion between the first casing and the pipe.
- FIG. FIG. 3 is a partially enlarged view of the exhaust purification device of FIG.
- the upper side of FIG. 2A is referred to as the right side
- the lower side of FIG. 2A is referred to as the left side.
- the upstream side of the pipe 3 is inserted into the downstream side of the DPF 12 in the first casing 2.
- the upstream side of the pipe 3 inserted in the first casing 2 is in a direction substantially perpendicular to the axial direction of the first casing 2 so that the flow of exhaust gas is substantially orthogonal to the first casing 2. It is extended. Further, the upstream open end of the pipe 3 is closed by the wall surface of the first casing 2.
- the axial direction of the 1st casing 2 is the left-right direction of Fig.2 (a).
- the injection device 13 is attached to the upstream end portion of the pipe 3 so that the reducing agent is injected from the upstream end portion of the pipe 3 along the extending direction of the pipe 3.
- the injection device 13 injects a reducing agent into the pipe 3.
- the pipe 3 contains the injection area A of the reducing agent injected from the injection device 13.
- the nozzle 13 a is positioned on the central axis of the pipe 3, and the reducing agent is injected downstream from the central axis position of the pipe 3.
- a pair of through holes 15a and 15b through which exhaust gas flows into the interior of the pipe 3 inserted in the first casing 2 are formed.
- the through holes 15 a and 15 b are rectangular through holes that penetrate the inside and outside of the pipe 3.
- the through holes 15a and 15b are formed on the upstream side of the position where the injection region A of the reducing agent injected from the injection device 13 and the inner wall surface 3a of the pipe 3 are combined.
- the injection region A is a silhouette having a substantially conical shape with the injection device 13 as a vertex.
- the injection region A can be obtained geometrically based on, for example, the injection angle of the reducing agent injected from the injection device 13.
- the through holes 15a and 15b are formed at opposing positions. That is, the through hole 15 a is formed on the DPF 12 side in the pipe 3, and the through hole 15 b is formed on the opposite side of the DPF 12 in the pipe 3.
- the reducing agent injection region A is visible from the through hole 15 a formed on the DPF 12 side of the pipe 3.
- the exhaust emission control device 10 of the present embodiment partitions the first casing 2 on the downstream side of the DPF 12, and guides the exhaust gas in the first casing 2 to the through holes 15a and 15b.
- Members 16a, 16b and 16c are provided.
- the guide member 16a covers the upstream side of the reducing agent injection region A in the axial direction of the first casing 2, and exhaust gas from the tangential direction of the pipe 3 to the through hole 15a so as to generate a swirling flow in the pipe 3. It is a guide.
- the guide member 16a is a plate-like member that is curved so that the upstream side is convex and the downstream side is concave.
- the guide member 16a has an upstream surface curved in a convex shape as an outer peripheral surface and a downstream surface curved in a concave shape as an inner peripheral surface.
- the guide member 16a is connected to the right side of the through hole 15a in the circumferential direction of the pipe 3 in the injection direction view of the injection device 13, and extends while expanding to the left side in the circumferential direction of the pipe 3 in the injection direction view of the injection device 13. Yes. That is, the guide member 16a has a through-hole 15a from the upstream side of the through-hole 15a in the axial direction of the first casing 2 so that the diameter decreases as it goes to the right in the circumferential direction of the pipe 3 as viewed in the injection direction of the injection device 13. Covering.
- the guide member 16b penetrates the exhaust gas from the tangential direction of the pipe 3 so as to generate a swirling flow in the pipe 3 by guiding the exhaust gas flowing on the right side of the guide member 16a to the inner peripheral surface side of the guide member 16a. It guides to the hole 15a.
- the guide member 16b is a plate-like member that is curved so that the upstream side is concave and the downstream side is concave. In addition, as for the guide member 16b, the upstream surface curved in the concave shape becomes the inner peripheral surface. Both ends of the guide member 16b are connected to the left side of the through hole 15a in the circumferential direction of the pipe 3 in the injection direction of the injection device 13 and the inner wall of the first casing 2 that is the left side of the pipe 3. .
- the guide member 16 c guides exhaust gas from the tangential direction of the pipe 3 to the through hole 15 b so as to generate a swirling flow in the pipe 3.
- the guide member 16c is a plate-like member that is curved so that the upstream side is concave and the downstream side is concave. In addition, as for the guide member 16c, the upstream surface curved in the concave shape becomes the inner peripheral surface.
- the guide member 16c is connected to the right side of the through hole 15b in the circumferential direction of the pipe 3 in the injection direction view of the injection device 13, and extends while expanding to the left side in the circumferential direction of the pipe 3 in the injection direction view of the injection device 13. It is connected to the inner wall of the first casing 2 on the right side of the pipe 3. That is, the guide member 16c covers the through hole 15b so that the diameter decreases as it proceeds to the right in the circumferential direction of the pipe 3 as viewed in the injection direction of the injection device 13.
- exhaust gas from the engine is oxidized by the DOC 11 in the first casing 2, and then the particulates in the exhaust gas are changed. It is collected by DPF12. As shown in FIG. 2A, immediately after passing through the DPF 12, the exhaust gas is guided by the guide members 16 a, 16 b, 16 c and flows into the pipe 3 from the through holes 15 a, 15 b. It flows as if it bends at a right angle.
- the guide member 16a covers the upstream side of the reducing agent injection region A in the axial direction of the first casing 2, the exhaust gas flowing toward the guide member 16a is guided through the through-hole by the guide member 16a.
- the pipe 3 is divided into a right side and a left side so as to bypass 15a, and flows toward the guide member 16b and the guide member 16c.
- the exhaust gas flowing toward the guide member 16b flows toward the inner peripheral surface of the guide member 16a by the guide of the inner peripheral surface of the guide member 16b, and further, the pipe by the guide of the inner peripheral surface of the guide member 16a. 3 flows into the pipe 3 from the tangential direction of 3 through the through hole 15a. For this reason, the exhaust gas that has flowed into the pipe 3 through the through hole 15a turns clockwise when the injection device 13 is viewed in the injection direction.
- Exhaust gas flowing toward the guide member 16c flows into the pipe 3 from the tangential direction of the pipe 3 through the through hole 15b. For this reason, the exhaust gas that has flowed into the pipe 3 through the through hole 15b turns in the clockwise direction as viewed in the injection direction of the injection device 13 in the same manner as the exhaust gas that has flowed into the pipe 3 through the through hole 15a. .
- the exhaust gas flowing in from the through holes 15a and 15b flows so as to be wound around the central axis of the pipe 3 from the tangential direction, thereby generating a swirling flow around the central axis in the pipe 3.
- the reducing agent is injected and added from the injection device 13 into the swirling flow of the exhaust gas, and ammonia is generated by the thermal decomposition reaction and the hydrolysis reaction.
- the guide member 16a covers the upstream side of the injection region A of the reducing agent in the axial direction of the first casing 2, it is suppressed that the exhaust gas directly enters the injection region A.
- the injected reducing agent is prevented from flowing in the flow of exhaust gas.
- the injected reducing agent is maintained in a good shape in the injection region A, atomized (atomized) without adhering to the inner wall surface of the pipe 3, and sufficiently mixed with the exhaust gas.
- the exhaust gas containing ammonia flows into the second casing 4 as shown in FIG. 1, and NOx in the exhaust gas is selectively reduced and purified by the SCR 14. And it supplies to the ammonia reduction catalyst of a back
- the guide members 16a, 16b, and 16c generate a swirling flow in the exhaust gas to diffuse the reducing agent, but also the exhaust gas directly enters the reducing agent injection region A by the guide member 16a. Therefore, it is possible to suppress the reducing agent injected from the injection device 13 from flowing in the flow of the exhaust gas and adhering to the inner wall surface of the pipe 3. This makes it possible to sufficiently diffuse the reducing agent.
- the through holes 15a and 15b through which the exhaust gas flows into the pipe 3 are formed at two locations, a sufficient opening area can be secured, so that the exhaust gas pressure (exhaust pressure) is reduced. be able to. Further, since the exhaust gas is guided to the pair of through holes 15a and 15b by the guide members 16a, 16b, and 16c, a swirl flow in the same direction can be generated in the pipe 3, and thus the swirl flow generated in the exhaust gas. Can be promoted. Thereby, the diffusion efficiency of the reducing agent can be improved.
- the through-holes are formed at two positions at opposite positions, and the turning guide member guides the exhaust gas from the tangential direction of the pipe to each through-hole so as to generate the turning flow in the same direction in the pipe. It is preferable. In this way, a sufficient opening area can be ensured as compared with the case where the through-hole is one place, and the pressure (exhaust pressure) of the exhaust gas can be reduced. Furthermore, since the swirling flow in the same direction can be generated in the pipe by guiding the exhaust gas to the pair of through holes by the swiveling guide member, the swirling flow generated in the exhaust gas can be promoted. Thereby, the diffusion efficiency of the reducing agent can be improved.
- the through holes 15a and 15b are formed on the upstream side of the position where the injection region A of the reducing agent and the inner wall surface 3a of the pipe 3 are combined, so that the exhaust gas flowing into the pipe 3 Since the swirling flow can be generated so as to surround the injection region A of the reducing agent, the reducing agent can be further diffused.
- the through hole is preferably formed on the upstream side of the position where the injection region of the reducing agent injected from the injection device and the inner wall surface of the pipe meet.
- the exhaust gas that has flowed into the pipe can generate a swirling flow so as to surround the injection region of the reducing agent, so that the reducing agent can be further diffused.
- the exhaust gas can flow into the pipe from the upstream side to generate a swirling flow in the exhaust gas, the reducing agent can be diffused immediately after injection.
- the number of through holes and guide members is not particularly limited.
- one through hole 22 is formed in the pipe 21, and two guide members 23 and 24 are provided to guide the exhaust gas to the through hole 22.
- one guide member 23 is made to function as a turning guide member that guides exhaust gas from the tangential direction of the pipe 21 to the through hole 22 so as to generate a turning flow in the pipe 21, and the other guide member 24 is made to function as the other guide member 24.
- it In the axial direction of the first casing 2, it can function as a defense guide member that covers the upstream side of the reducing agent injection region A.
- the guide member 16a is also used as the function of the turning guide member and the defense guide member, and the guide members 16b and 16c are described as having only the function of the turning guide member.
- both functions may be provided in one guide member, or both functions may be distributed to two or more guide members.
- a truck is exemplified as the vehicle.
- a bus for example, a bus, a tractor, or another vehicle may be used.
- the term “abbreviated” allows manufacturing and design errors.
- the present invention can be used as an exhaust purification device.
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
エンジンの排気流路を流れる排気ガスを浄化するための排気浄化装置であって、筒状のケーシングと、ケーシングの下流側に配置され、ケーシングの軸線方向に対して略垂直な方向に延びるようにケーシングに内挿され、ケーシングと連通される貫通孔が形成されたパイプと、ケーシング内の排気ガスを貫通孔にガイドするガイド部材と、パイプの上流側端部からパイプ内に還元剤を噴射する噴射装置と、を有する。そして、ガイド部材は、パイプ内に旋回流を発生させるようにパイプの接線方向から排気ガスを貫通孔に案内する旋回用ガイド部材と、ケーシングの軸線方向において還元剤の噴射領域の上流側を覆う防御用ガイド部材と、を備える。
Description
本発明は、排気浄化装置に関する。
従来、エンジンの排気流路を流れる排気ガスを浄化するための排気浄化装置として、例えば特許文献1に記載されたものが知られている。この特許文献1に記載された排気浄化装置は、DOC(Diesel Oxidation Catalyst)及びDPF(Diesel Particulate Filter)が収容された第一ケーシングと、排気ガス中に尿素水(還元剤)を噴射する噴射ノズル(噴射装置)を取り付けたパイプと、SCR(Selective Catalytic Reduction)が収容される第二ケーシングと、を備え、パイプを、第一ケーシングの軸線方向に対して略垂直な方向に延びるように第一ケーシングに内挿するとともに、第二ケーシングに連結している。そして、尿素水の噴射によって生成されたアンモニアを利用して排気ガスのNOxを還元し浄化している。
しかしながら、特許文献1に記載された排気浄化装置では、パイプに噴射された還元剤の拡散が十分でなく、良好な還元反応を得ることができない。
そこで、特許文献1に記載された排気浄化装置に、特許文献2に記載された排気浄化装置の仕切板を取り付けることが考えられる。この仕切板は、良好な還元反応を得るべく還元剤の拡散を促進するため、排気ガスをガイドして排気ガスに旋回流を発生させるものである。
しかしながら、特許文献1に記載された排気浄化装置と特許文献2に記載された排気浄化装置とは、第一ケーシングとパイプとの接続構造が異なるため、特許文献1に記載された排気浄化装置に特許文献2に記載された排気浄化装置の仕切板を取り付けることができない。しかも、特許文献2に記載された排気浄化装置の仕切板は、排気ガスに旋回流を発生させることしか考慮されていないため、排気ガスが還元剤の噴射領域に直接流れ込んでしまう。その結果、排気ガスの流れで還元剤が仕切板や排気流路の内壁面に付着してしまい、還元剤の拡散が十分に行われない虞がある。
本発明の一側面は、上記実情に鑑みてなされたものであり、還元剤の拡散を十分に行うことができる排気浄化装置を提供することを課題とする。
本発明の一側面に係る排気浄化装置は、エンジンの排気流路を流れる排気ガスを浄化するための排気浄化装置であって、筒状のケーシングと、ケーシングの下流側に配置され、ケーシングの軸線方向に対して略垂直な方向に延びるようにケーシングに内挿され、ケーシングと連通される貫通孔が形成されたパイプと、ケーシング内の排気ガスを貫通孔にガイドするガイド部材と、パイプの上流側端部からパイプ内に還元剤を噴射する噴射装置と、を有し、ガイド部材は、パイプ内に旋回流を発生させるようにパイプの接線方向から排気ガスを貫通孔に案内する旋回用ガイド部材と、第一ケーシングの軸線方向において還元剤の噴射領域の上流側を覆う防御用ガイド部材と、を備える。
本発明の一側面に係る排気浄化装置によれば、ケーシングを流れる排気ガスは、パイプの貫通孔からパイプの内部に流入される。このとき、旋回用ガイド部材によって排気ガスに旋回流が発生するため、噴射装置から噴射された還元剤を拡散させることができる。さらに、防御用ガイド部材によって排気ガスが還元剤の噴射領域に直接入り込むのを抑制できるため、噴射装置から噴射された還元剤が排気ガスの流れで流されてパイプの内壁面に付着するのを抑制できる。これにより、還元剤の拡散を十分に行うことが可能となる。
この場合、貫通孔は、対向する位置に二箇所形成されており、旋回用ガイド部材は、パイプ内に同じ方向の旋回流を発生させるようにパイプの接線方向から排気ガスを各貫通孔に案内するものとしてもよい。このように構成すれば、貫通孔が一箇所である場合と比べて、十分な開口面積を確保できることから、排気ガスの圧力(排圧)を低減することができる。さらに、旋回用ガイド部材により排気ガスを一対の貫通孔に案内することで、パイプ内に同じ方向の旋回流を発生させることができるため、排気ガスに発生させる旋回流を促進することができる。これにより、還元剤の拡散効率を向上できる。
また、貫通孔は、噴射装置から噴射される還元剤の噴射領域とパイプの内壁面とが合わさる位置よりも上流側に形成されているものとしてもよい。このように構成すれば、パイプ内に流入した排気ガスにより、還元剤の噴射領域を囲うように旋回流を発生させることができるため、還元剤をより一層拡散することができる。しかも、より上流側から排気ガスをパイプ内に流入させて排気ガスに旋回流を発生させることができるため、還元剤を噴射直後から拡散させることができる。
本発明の一側面によれば、還元剤の拡散を十分に行うことが可能となる。
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
図1は、一実施形態に係る排気浄化装置の概略構成を示す図である。図1に示すように、本実施形態の排気浄化装置10は、例えばトラック等の車両においてディーゼルエンジン等のエンジンから排気される排気ガス(以下、単に「排気ガス」という)を浄化するものである。この排気浄化装置10は、排気ガスが流通する排気流路1に搭載されており、DOC11、DPF12、噴射装置13、及びSCR14を備えている。
排気流路1は、第一ケーシング2、パイプ(壁部)3及び第二ケーシング4により少なくとも画成され、これらが上流側から下流側にこの順で配置されている。第一ケーシング2及び第二ケーシング4は、筒状に形成されており、排気ガスの流れが互いに略平行になるように並置されている。パイプ3は、第一ケーシング2の下流側と第二ケーシング4の上流側とを連結する。このパイプ3は、第一ケーシング2の長手方向に対し略直交する方向に真っ直ぐ延びた後、第二ケーシング4の上流側へ曲がるように延びている。
DOC11は、排気ガス中の未燃燃料分を酸化処理するものであり、第一ケーシング2内の上流側に配設されている。DPF12は、DOC11を通過した排気ガス中のパティキュレート(粒子状物質)を捕集するものであり、第一ケーシング2内においてDOC11の下流側に配設されている。
噴射装置13は、DPF12を通過した直後の排気ガスに対し、還元剤を噴射して添加するものである。ここでの噴射装置13は、尿素水を還元剤として噴射することにより、下式(1)に示す熱分解反応及び加水分解反応を生じさせ、アンモニアを生成する。
(NH2)2CO → NH3+HNCO (熱分解反応)
HNCO+H2O → NH3+CO2 (加水分解反応) …(1)
(NH2)2CO → NH3+HNCO (熱分解反応)
HNCO+H2O → NH3+CO2 (加水分解反応) …(1)
SCR14は、添加された還元剤を利用して排気ガス中のNOxを選択的に還元反応させ、排気ガスを浄化するものである。このSCR14は、第二ケーシング4内に配設されている。ここでのSCR14は、生成したアンモニアを用いて下式(2)に示す還元反応を生じさせ、NOxを選択的に還元浄化する。なお、第二ケーシング4の後段には、余剰のアンモニアを酸化処理するアンモニア低減触媒(不図示)が設けられている。
4NO+4NH3+O2 → 4N2+6H2O (Standard)
6NO2+8NH3 → 7N2+12H2O (Slow) …(2)
NO+NO2+2NH3 → 2N2+3H2O (Fast)
4NO+4NH3+O2 → 4N2+6H2O (Standard)
6NO2+8NH3 → 7N2+12H2O (Slow) …(2)
NO+NO2+2NH3 → 2N2+3H2O (Fast)
次に、上述した排気浄化装置10の要部について、図2及び図3を用いて詳細に説明する。図2は、図1の排気浄化装置の要部を示す図であり、(a)は図1に示すII-II線における断面図であり、(b)は第一ケーシングとパイプとの連結部を示す透視斜視図である。図3は、図1の排気浄化装置の一部拡大図である。なお、便宜上、図2(a)の上側を右側といい、図2(a)の下側を左側という。
図2及び図3に示すように、パイプ3は、その上流側が第一ケーシング2におけるDPF12の下流側に内挿されている。第一ケーシング2に内挿されているパイプ3の上流側は、第一ケーシング2に対して排気ガスの流れが略直交するように、第一ケーシング2の軸線方向に対して略垂直な方向に延在している。また、パイプ3の上流側の開口端は、第一ケーシング2の壁面により閉塞されている。なお、第一ケーシング2の軸線方向とは、図2(a)の左右方向である。
パイプ3の上流側端部には、当該パイプ3の上流側端部からパイプ3の延在方向に沿って還元剤が噴射されるように上記噴射装置13が取り付けられている。噴射装置13は、パイプ3内に還元剤を噴射する。換言すると、パイプ3は、噴射装置13から噴射される還元剤の噴射領域Aを内包する。ここでの噴射装置13は、そのノズル13aがパイプ3の中心軸上に位置されており、パイプ3の中心軸位置を基点に下流側に向かって還元剤を噴射する。
第一ケーシング2に内挿されているパイプ3の上流側には、排気ガスを内部に流入させる一対の貫通孔15a,15bが形成されている。貫通孔15a,15bは、パイプ3の内外を貫通する矩形状の貫通孔である。
図3に示すように、この貫通孔15a,15bは、噴射装置13から噴射される還元剤の噴射領域Aとパイプ3の内壁面3aとが合わさる位置よりも上流側に形成されている。なお、噴射領域Aは、噴射装置13を頂点とした略円錐形状を有するシルエットである。この噴射領域Aは、例えば、噴射装置13から噴射する還元剤の噴射角等に基づいて幾何学的に求めることができる。
また、貫通孔15a,15bは、対向する位置に形成されている。すなわち、貫通孔15aは、パイプ3におけるDPF12側に形成されており、貫通孔15bは、パイプ3におけるDPF12の反対側に形成されている。なお、第一ケーシング2の軸線方向において上流側から下流側を見た場合に、パイプ3におけるDPF12側に形成された貫通孔15aからは、還元剤の噴射領域Aが見えている。
ここで、図2に示すように、本実施形態の排気浄化装置10は、DPF12の下流側において第一ケーシング2を仕切り、第一ケーシング2内の排気ガスを貫通孔15a,15bに案内するガイド部材16a,16b,16cを備えている。
ガイド部材16aは、第一ケーシング2の軸線方向において還元剤の噴射領域Aの上流側を覆うとともに、パイプ3内に旋回流を発生させるようにパイプ3の接線方向から排気ガスを貫通孔15aに案内するものである。ガイド部材16aは、上流側が凸状かつ下流側が凹状となるように湾曲された板状部材である。なお、ガイド部材16aは、凸状に湾曲された上流側の面が外周面、凹状に湾曲された下流側の面が内周面となる。ガイド部材16aは、噴射装置13の噴射方向視におけるパイプ3の周方向において貫通孔15aの右側に接続され、噴射装置13の噴射方向視におけるパイプ3の周方向において左側に拡開しながら延びている。すなわち、ガイド部材16aは、噴射装置13の噴射方向視におけるパイプ3の周方向において右側に進むに従って径が小さくなるように、第一ケーシング2の軸線方向において貫通孔15aの上流側から貫通孔15aを覆っている。
ガイド部材16bは、ガイド部材16aの右側を流れる排気ガスをガイド部材16aの内周面側に案内することで、パイプ3内に旋回流を発生させるようにパイプ3の接線方向から排気ガスを貫通孔15aにガイドするものである。ガイド部材16bは、上流側が凹状かつ下流側が凹状となるように湾曲された板状部材である。なお、ガイド部材16bは、凹状に湾曲された上流側の面が内周面となる。ガイド部材16bは、その両端部が、噴射装置13の噴射方向視におけるパイプ3の周方向において貫通孔15aの左側と、パイプ3の左側となる第一ケーシング2の内壁と、に接続されている。
ガイド部材16cは、パイプ3内に旋回流を発生させるようにパイプ3の接線方向から排気ガスを貫通孔15bにガイドするものである。ガイド部材16cは、上流側が凹状かつ下流側が凹状となるように湾曲された板状部材である。なお、ガイド部材16cは、凹状に湾曲された上流側の面が内周面となる。ガイド部材16cは、噴射装置13の噴射方向視におけるパイプ3の周方向において貫通孔15bの右側に接続され、噴射装置13の噴射方向視におけるパイプ3の周方向において左側に拡開しながら延び、パイプ3の右側となる第一ケーシング2の内壁に接続されている。すなわち、ガイド部材16cは、噴射装置13の噴射方向視におけるパイプ3の周方向において右側に進むに従って径が小さくなるように、貫通孔15bを覆っている。
以上のように構成された排気浄化装置10では、図1に示すように、まず、第一ケーシング2内において、エンジンからの排気ガスがDOC11により酸化処理された後、排気ガス中のパティキュレートがDPF12により捕集される。そして、図2(a)に示すように、排気ガスは、DPF12を通過した直後、ガイド部材16a,16b,16cによりガイドされて貫通孔15a,15bからパイプ3内に流入され、パイプ3により略直角に折れ曲がるよう流れる。
このとき、ガイド部材16aが第一ケーシング2の軸線方向において還元剤の噴射領域Aの上流側を覆っているため、ガイド部材16aに向けて流れる排気ガスは、ガイド部材16aの案内により、貫通孔15aを迂回するようにパイプ3の右側と左側に分かれて、ガイド部材16b及びガイド部材16cに向けて流れて行く。
ガイド部材16bに向けて流れる排気ガスは、ガイド部材16bの内周面の案内により、ガイド部材16aの内周面に向けて流れて行き、さらに、ガイド部材16aの内周面の案内により、パイプ3の接線方向から貫通孔15aを通ってパイプ3内に流入する。このため、貫通孔15aを通ってパイプ3内に流入した排気ガスは、噴射装置13の噴射方向視において右回りに旋回する。
ガイド部材16cに向けて流れる排気ガスは、パイプ3の接線方向から貫通孔15bを通ってパイプ3内に流入する。このため、貫通孔15bを通ってパイプ3内に流入した排気ガスは、貫通孔15aを通ってパイプ3内に流入した排気ガスと同様に、噴射装置13の噴射方向視において右回りに旋回する。
このようにして貫通孔15a,15bから流入する排気ガスは、接線方向からパイプ3の中心軸回りに巻回するよう流れることとなり、これにより、パイプ3内において中心軸回りに旋回流が発生される。そして、排気ガスの旋回流中に還元剤が噴射装置13から噴射されて添加され、熱分解反応及び加水分解反応によりアンモニアが生成される。
このとき、上述したように、ガイド部材16aが第一ケーシング2の軸線方向において還元剤の噴射領域Aの上流側を覆っていることから、排気ガスが噴射領域Aに直接入り込むことが抑制され、噴射された還元剤が排気ガスの流れで流されてしまうのが抑制される。その結果、噴射された還元剤は、その噴射領域Aの形状が良好に保たれ、パイプ3の内壁面に付着することなく霧化(微粒化)され、排気ガスと充分に混合される。
その後、アンモニアを含む排気ガスは、図1に示すように、第二ケーシング4へ流入され、排気ガス中のNOxがSCR14により選択的に還元されて浄化される。そして、後段のアンモニア低減触媒へと供給される。
以上、本実施形態によれば、ガイド部材16a,16b,16cによって排気ガスに旋回流を発生させて還元剤を拡散できるだけでなく、ガイド部材16aによって排気ガスが還元剤の噴射領域Aに直接入り込むのを抑制できるため、噴射装置13から噴射された還元剤が排気ガスの流れで流されてパイプ3の内壁面に付着するのを抑制できる。これにより、還元剤の拡散を十分に行うことが可能となる。
また、本実施形態では、パイプ3に排気ガスを流入させる貫通孔15a,15bが二箇所に形成されているため、十分な開口面積を確保できることから、排気ガスの圧力(排圧)を低減することができる。さらに、ガイド部材16a,16b,16cにより排気ガスを一対の貫通孔15a,15bに案内することで、パイプ3内に同じ方向の旋回流を発生させることができるため、排気ガスに発生させる旋回流を促進することができる。これにより、還元剤の拡散効率を向上できる。つまり、貫通孔は、対向する位置に二箇所形成されており、旋回用ガイド部材は、パイプ内に同じ方向の旋回流を発生させるようにパイプの接線方向から排気ガスを各貫通孔に案内することが好ましい。このようにすれば、貫通孔が一箇所である場合と比べて、十分な開口面積を確保できることから、排気ガスの圧力(排圧)を低減することができる。さらに、旋回用ガイド部材により排気ガスを一対の貫通孔に案内することで、パイプ内に同じ方向の旋回流を発生させることができるため、排気ガスに発生させる旋回流を促進することができる。これにより、還元剤の拡散効率を向上できる。
また、本実施形態では、貫通孔15a,15bが還元剤の噴射領域Aとパイプ3の内壁面3aとが合わさる位置よりも上流側に形成されているため、パイプ3内に流入した排気ガスにより、還元剤の噴射領域Aを囲うように旋回流を発生させることができるため、還元剤をより一層拡散することができる。しかも、より上流側から排気ガスをパイプ3内に流入させて排気ガスに旋回流を発生させることができるため、還元剤を噴射直後から拡散させることができる。つまり、貫通孔は、噴射装置から噴射される還元剤の噴射領域とパイプの内壁面とが合わさる位置よりも上流側に形成されていることが好ましい。このようにすれば、パイプ内に流入した排気ガスにより、還元剤の噴射領域を囲うように旋回流を発生させることができるため、還元剤をより一層拡散することができる。しかも、より上流側から排気ガスをパイプ内に流入させて排気ガスに旋回流を発生させることができるため、還元剤を噴射直後から拡散させることができる。
以上、本発明の一側面の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形し、又は他のものに適用してもよい。
例えば、上記実施形態では、三つの貫通孔を形成し、三枚のガイド部材を用いるものとして説明したが、貫通孔やガイド部材の数は特に制限させるものではない。例えば、図4に示す排気浄化装置20のように、パイプ21に一つの貫通孔22を形成し、排気ガスを貫通孔22にガイドするために二枚のガイド部材23,24を設けるものとしてもよい。この場合、一方のガイド部材23を、パイプ21内に旋回流を発生させるようにパイプ21の接線方向から排気ガスを貫通孔22にガイドする旋回用ガイド部材として機能させ、他方のガイド部材24を、第一ケーシング2の軸線方向において還元剤の噴射領域Aの上流側を覆う防御用ガイド部材として機能させることができる。
また、上記実施形態では、ガイド部材16aに旋回用ガイド部材及び防御用ガイド部材の機能を兼用させ、ガイド部材16b,16cに旋回用ガイド部材の機能のみを持たせるものとして説明したが、排気浄化装置全体として旋回用ガイド部材及び防御用ガイド部材の機能が備わっていれば良く、両機能を一つのガイド部材に持たせても良く、両機能を二以上のガイド部材に分配させても良い。
また、上記実施形態では、車両としてトラックを例示しているが、例えばバス、トラクタ又はその他の車両でもよい。なお、上記において、「略」の語は、製造上や設計上の誤差を許容するものである。
本発明は、排気浄化装置として利用可能である。
1…排気流路、2…第一ケーシング(ケーシング)、3…パイプ、3a…内壁面、4…第二ケーシング、10…排気浄化装置、13…噴射装置、13a…ノズル、15a,15b…貫通孔、16a,16b,16c…ガイド部材、20…排気浄化装置、21…パイプ、22…貫通孔、23,24…ガイド部材、A…噴射領域。
Claims (3)
- エンジンの排気流路を流れる排気ガスを浄化するための排気浄化装置であって、
筒状のケーシングと、
前記ケーシングの下流側に配置され、前記ケーシングの軸線方向に対して略垂直な方向に延びるように前記ケーシングに内挿され、前記ケーシングと連通される貫通孔が形成されたパイプと、
前記ケーシング内の前記排気ガスを前記貫通孔にガイドするガイド部材と、
前記パイプの上流側端部から前記パイプ内に還元剤を噴射する噴射装置と、を有し、
前記ガイド部材は、前記パイプ内に旋回流を発生させるように前記パイプの接線方向から排気ガスを前記貫通孔に案内する旋回用ガイド部材と、前記ケーシングの軸線方向において前記還元剤の噴射領域の上流側を覆う防御用ガイド部材と、を備える、排気浄化装置。 - 前記貫通孔は、対向する位置に二箇所形成されており、
前記旋回用ガイド部材は、前記パイプ内に同じ方向の旋回流を発生させるように排気ガスを前記各貫通孔に案内する、請求項1に記載の排気浄化装置。 - 前記貫通孔は、前記噴射装置から噴射される前記還元剤の噴射領域と前記パイプの内壁面とが合わさる位置よりも上流側に形成されている、請求項1又は2に記載の排気浄化装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201280066828.6A CN104040130B (zh) | 2012-01-12 | 2012-11-13 | 排气净化装置 |
US14/371,882 US9604170B2 (en) | 2012-01-12 | 2012-11-13 | Exhaust gas purification device |
EP12865222.9A EP2803833B1 (en) | 2012-01-12 | 2012-11-13 | Exhaust gas purification device |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012-004138 | 2012-01-12 | ||
JP2012004138A JP6053096B2 (ja) | 2012-01-12 | 2012-01-12 | 排気浄化装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2013105336A1 true WO2013105336A1 (ja) | 2013-07-18 |
Family
ID=48781300
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2012/079366 WO2013105336A1 (ja) | 2012-01-12 | 2012-11-13 | 排気浄化装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9604170B2 (ja) |
EP (1) | EP2803833B1 (ja) |
JP (1) | JP6053096B2 (ja) |
CN (1) | CN104040130B (ja) |
WO (1) | WO2013105336A1 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014017310A1 (ja) * | 2012-07-25 | 2014-01-30 | 日野自動車株式会社 | 排気浄化装置 |
CN105705741A (zh) * | 2013-12-18 | 2016-06-22 | 日野自动车株式会社 | 排气净化装置 |
US9534525B2 (en) | 2015-05-27 | 2017-01-03 | Tenneco Automotive Operating Company Inc. | Mixer assembly for exhaust aftertreatment system |
US9604170B2 (en) | 2012-01-12 | 2017-03-28 | Hino Motors, Ltd. | Exhaust gas purification device |
GB2556890A (en) * | 2016-11-23 | 2018-06-13 | Proventia Emission Control Oy | Method, apparatus and system for aftertreatment of exhaust gas comprising inline housing |
Families Citing this family (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102013108745A1 (de) * | 2013-08-13 | 2015-02-19 | Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh | Abgasbehandlungseinheit |
EP3546058B1 (en) | 2013-09-13 | 2022-10-26 | Donaldson Company, Inc. | A mixing tube arrangement for use in exhaust aftertreatment |
JP6185366B2 (ja) | 2013-10-31 | 2017-08-23 | 日野自動車株式会社 | 排気浄化装置 |
WO2015151282A1 (ja) * | 2014-04-04 | 2015-10-08 | フタバ産業株式会社 | 排気ガス浄化装置 |
CN204511594U (zh) * | 2015-02-27 | 2015-07-29 | 天纳克(苏州)排放***有限公司 | 混合管及其排气处理装置 |
GB2539711B (en) * | 2015-06-26 | 2017-08-16 | Proventia Emission Control Oy | Method and apparatus for evenly mixing reactant to exhaust gas flow |
FR3040193B1 (fr) * | 2015-08-20 | 2019-07-19 | Psa Automobiles Sa. | Systeme de reduction catalytique selective |
JP6423549B2 (ja) * | 2016-01-22 | 2018-11-14 | フタバ産業株式会社 | 撹拌装置 |
KR101744797B1 (ko) * | 2016-03-07 | 2017-06-09 | 세종공업 주식회사 | 환원제 믹싱장치 |
CN107435576B (zh) * | 2016-05-27 | 2021-06-01 | 罗伯特·博世有限公司 | 集成的尾气后处理*** |
GB2539114A (en) * | 2016-07-05 | 2016-12-07 | Daimler Ag | Mixing device and aftertreatment device |
JP6756644B2 (ja) | 2017-03-09 | 2020-09-16 | 日野自動車株式会社 | 排気浄化装置 |
JP6777568B2 (ja) * | 2017-03-09 | 2020-10-28 | 日野自動車株式会社 | 排気浄化装置 |
US10287948B1 (en) * | 2018-04-23 | 2019-05-14 | Faurecia Emissions Control Technologies, Usa, Llc | High efficiency mixer for vehicle exhaust system |
DE202019100256U1 (de) * | 2019-01-17 | 2019-02-25 | Hjs Emission Technology Gmbh & Co. Kg | Einrichtung zum Zuführen eines chemischen Reaktionsmittels in den Abgasstrang einer Brennkraftmaschine |
FR3097775B1 (fr) * | 2019-06-28 | 2022-05-20 | Faurecia Systemes Dechappement | Ensemble de purification d’un gaz d’échappement, ligne d’échappement et véhicule |
US10767537B1 (en) * | 2019-06-28 | 2020-09-08 | GM Global Technology Operations LLC | Hydrocarbon injector deflector assembly for diesel exhaust system |
DE102019130305A1 (de) * | 2019-10-22 | 2021-04-22 | Eberspächer Exhaust Technology GmbH | Mischer |
EP3812557B1 (de) | 2019-10-22 | 2023-01-25 | Purem GmbH | Mischer |
JP7382595B2 (ja) * | 2019-11-12 | 2023-11-17 | 日立造船株式会社 | 整流装置、加水分解装置、及び脱硝設備 |
CN110735693B (zh) * | 2019-11-25 | 2021-05-11 | 无锡威孚力达催化净化器有限责任公司 | 一种用于排气后处理的尿素混合器 |
JP7459291B2 (ja) | 2020-11-04 | 2024-04-01 | 東京濾器株式会社 | 混合装置 |
DE102021121289A1 (de) * | 2021-08-17 | 2023-02-23 | Purem GmbH | Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine |
CN115013128B (zh) * | 2022-08-09 | 2023-03-21 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种scr混合器及scr*** |
JP2024031051A (ja) * | 2022-08-25 | 2024-03-07 | ヤンマーホールディングス株式会社 | 後処理装置およびエンジン |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02223624A (ja) * | 1989-02-27 | 1990-09-06 | Shinko Electric Co Ltd | 脱硝装置におけるアンモニア混合装置 |
JP2006329019A (ja) * | 2005-05-25 | 2006-12-07 | Hino Motors Ltd | ディーゼルエンジンの排気管 |
JP2008215286A (ja) * | 2007-03-07 | 2008-09-18 | Hino Motors Ltd | 排気浄化装置 |
JP2009097435A (ja) * | 2007-10-17 | 2009-05-07 | Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp | 排気浄化装置 |
JP2009150338A (ja) | 2007-12-21 | 2009-07-09 | Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp | エンジンの排気浄化装置 |
JP2009228484A (ja) | 2008-03-19 | 2009-10-08 | Tokyo Roki Co Ltd | 内燃機関用の排ガス浄化装置 |
US20120324872A1 (en) * | 2011-06-07 | 2012-12-27 | Bosch Emission Systems Gmbh & Co. Kg | Exhaust System |
Family Cites Families (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2381218B (en) | 2001-10-25 | 2004-12-15 | Eminox Ltd | Gas treatment apparatus |
JP4928304B2 (ja) | 2007-02-23 | 2012-05-09 | 日野自動車株式会社 | 排気浄化装置 |
JP5132187B2 (ja) | 2007-05-18 | 2013-01-30 | Udトラックス株式会社 | 排気浄化装置 |
DE202008001547U1 (de) | 2007-07-24 | 2008-04-10 | Emcon Technologies Germany (Augsburg) Gmbh | Baugruppe zur Einbringung eines Reduktionsmittels in die Abgasleitung einer Abgasanlage einer Verbrennungskraftmaschine |
DE102008050357A1 (de) | 2007-10-09 | 2009-04-30 | Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp., Kawasaki | Abgasreinigungseinrichtung für einen Motor |
JP4928409B2 (ja) | 2007-10-23 | 2012-05-09 | 日野自動車株式会社 | 排気浄化装置 |
JP5017065B2 (ja) * | 2007-11-21 | 2012-09-05 | 日野自動車株式会社 | 排気浄化装置 |
JP4332756B2 (ja) | 2007-12-25 | 2009-09-16 | 三菱自動車工業株式会社 | 内燃機関の排気ガス浄化装置 |
FR2928687B1 (fr) | 2008-03-12 | 2013-07-26 | Faurecia Sys Echappement | Ligne d'echappement avec injecteur de reactif |
US8397492B2 (en) * | 2008-05-27 | 2013-03-19 | Hino Motors, Ltd. | Exhaust emission control device |
JP2010084700A (ja) | 2008-10-01 | 2010-04-15 | Toyota Motor Corp | 排気浄化装置および排気浄化装置の製造方法 |
JP2011064069A (ja) | 2009-09-15 | 2011-03-31 | Toyota Industries Corp | 排気ガス処理装置 |
US8240137B2 (en) | 2009-10-27 | 2012-08-14 | Cummins Filtration Ip, Inc. | Reductant injection and decomposition system |
JP2011099390A (ja) | 2009-11-06 | 2011-05-19 | Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp | エンジンの排気浄化装置 |
JP5329383B2 (ja) * | 2009-12-24 | 2013-10-30 | 日野自動車株式会社 | 排気浄化装置 |
WO2011110885A1 (en) | 2010-03-11 | 2011-09-15 | Renault Trucks | Mixing system for an exhaust gas after-treatment arrangement |
JP5602495B2 (ja) | 2010-05-25 | 2014-10-08 | いすゞ自動車株式会社 | 排気ガス浄化装置 |
EP2585693B2 (en) * | 2010-06-22 | 2020-08-12 | Donaldson Company, Inc. | Dosing and mixing arrangement for use in exhaust aftertreatment |
KR101251518B1 (ko) * | 2010-12-09 | 2013-04-05 | 기아자동차주식회사 | 차량의 배기가스 후처리 시스템용 도징 모듈 |
EP2607641A1 (de) * | 2011-12-19 | 2013-06-26 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Mischeinrichtung zum Einbringen eines Reduktionsmittels in einen Abgasstrom mit schaufelförmigen Mitteln |
JP6053096B2 (ja) | 2012-01-12 | 2016-12-27 | 日野自動車株式会社 | 排気浄化装置 |
WO2014112072A1 (ja) * | 2013-01-17 | 2014-07-24 | 株式会社小松製作所 | 還元剤水溶液ミキシング装置およびこれを備えた排気ガス後処理装置 |
-
2012
- 2012-01-12 JP JP2012004138A patent/JP6053096B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2012-11-13 EP EP12865222.9A patent/EP2803833B1/en not_active Not-in-force
- 2012-11-13 WO PCT/JP2012/079366 patent/WO2013105336A1/ja active Application Filing
- 2012-11-13 US US14/371,882 patent/US9604170B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2012-11-13 CN CN201280066828.6A patent/CN104040130B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02223624A (ja) * | 1989-02-27 | 1990-09-06 | Shinko Electric Co Ltd | 脱硝装置におけるアンモニア混合装置 |
JP2006329019A (ja) * | 2005-05-25 | 2006-12-07 | Hino Motors Ltd | ディーゼルエンジンの排気管 |
JP2008215286A (ja) * | 2007-03-07 | 2008-09-18 | Hino Motors Ltd | 排気浄化装置 |
JP2009097435A (ja) * | 2007-10-17 | 2009-05-07 | Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp | 排気浄化装置 |
JP2009150338A (ja) | 2007-12-21 | 2009-07-09 | Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp | エンジンの排気浄化装置 |
JP2009228484A (ja) | 2008-03-19 | 2009-10-08 | Tokyo Roki Co Ltd | 内燃機関用の排ガス浄化装置 |
US20120324872A1 (en) * | 2011-06-07 | 2012-12-27 | Bosch Emission Systems Gmbh & Co. Kg | Exhaust System |
JP2013007379A (ja) * | 2011-06-07 | 2013-01-10 | Bosch Emission Systems Gmbh & Co Kg | 排気システム |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
See also references of EP2803833A4 |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9604170B2 (en) | 2012-01-12 | 2017-03-28 | Hino Motors, Ltd. | Exhaust gas purification device |
WO2014017310A1 (ja) * | 2012-07-25 | 2014-01-30 | 日野自動車株式会社 | 排気浄化装置 |
US9308495B2 (en) | 2012-07-25 | 2016-04-12 | Hino Motors, Ltd. | Exhaust purifier |
CN105705741A (zh) * | 2013-12-18 | 2016-06-22 | 日野自动车株式会社 | 排气净化装置 |
EP3093463A4 (en) * | 2013-12-18 | 2017-10-04 | Hino Motors, Ltd. | Exhaust purification device |
US10030560B2 (en) | 2013-12-18 | 2018-07-24 | Hino Motors, Ltd. | Exhaust purification device |
US9534525B2 (en) | 2015-05-27 | 2017-01-03 | Tenneco Automotive Operating Company Inc. | Mixer assembly for exhaust aftertreatment system |
GB2556890A (en) * | 2016-11-23 | 2018-06-13 | Proventia Emission Control Oy | Method, apparatus and system for aftertreatment of exhaust gas comprising inline housing |
GB2556890B (en) * | 2016-11-23 | 2019-02-20 | Proventia Oy | Method, apparatus and system for aftertreatment of exhaust gas comprising inline housing |
US10486117B2 (en) | 2016-11-23 | 2019-11-26 | Proventia Oy | Method, apparatus and system for aftertreatment of exhaust gas comprising inline housing |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20150020484A1 (en) | 2015-01-22 |
EP2803833B1 (en) | 2017-08-16 |
JP2013142368A (ja) | 2013-07-22 |
CN104040130B (zh) | 2017-09-26 |
US9604170B2 (en) | 2017-03-28 |
EP2803833A1 (en) | 2014-11-19 |
JP6053096B2 (ja) | 2016-12-27 |
EP2803833A4 (en) | 2015-09-16 |
CN104040130A (zh) | 2014-09-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6053096B2 (ja) | 排気浄化装置 | |
JP5985822B2 (ja) | 排気浄化装置 | |
JP6009260B2 (ja) | 排気浄化装置 | |
EP3093463B1 (en) | Exhaust purification device | |
JP5114219B2 (ja) | 内燃機関用の排ガス浄化装置 | |
JP4286888B2 (ja) | 排気浄化装置 | |
JP4928388B2 (ja) | 排気浄化装置 | |
JP4286887B2 (ja) | 排気浄化装置 | |
JP2007239486A (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
JP5057944B2 (ja) | 排気後処理装置 | |
EP2075051B1 (en) | Apparatus for reducing nitrogen oxide in exhaust pipes | |
US10603641B2 (en) | Diesel exhaust fluid mixing body using variable cross-section switchback arrangement | |
JP5869888B2 (ja) | 排気浄化装置 | |
JP2014040814A (ja) | 排気浄化装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 12865222 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 14371882 Country of ref document: US |
|
REEP | Request for entry into the european phase |
Ref document number: 2012865222 Country of ref document: EP |
|
WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 2012865222 Country of ref document: EP |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |