JP2018135811A - Exhaust purification equipment - Google Patents
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Abstract
【課題】排気浄化触媒の端面に還元剤を一様に供給する排気浄化装置を提供する。【解決手段】排気浄化装置10は、排気管20と、排気を浄化する触媒11と、還元剤を添加する添加弁部13と、添加弁部13から噴射された還元剤を分散させる分散部12と、を備えている。排気管20は、触媒11と分散部12が配置されている下流部21と、上流部22と、湾曲部23とを、備えている。添加弁部13は、噴射開口部14が分散部12を指向するように湾曲部23の内部に突出している。湾曲部23は、内部空間に向かって延設されている仕切部32Bを有している。仕切部32Bは、下流端部32Cが分散部12を指向しているとともに、上流部22側から噴射開口部14を遮っている。【選択図】図1An exhaust purification device that uniformly supplies a reducing agent to an end face of an exhaust purification catalyst is provided. An exhaust emission control device includes an exhaust pipe, a catalyst for purifying exhaust gas, an addition valve section for adding a reducing agent, and a dispersion section for dispersing a reducing agent injected from the addition valve section. And. The exhaust pipe 20 includes a downstream portion 21 where the catalyst 11 and the dispersion portion 12 are disposed, an upstream portion 22, and a curved portion 23. The addition valve portion 13 protrudes into the bending portion 23 so that the injection opening portion 14 faces the dispersion portion 12. The bending portion 23 has a partition portion 32B extending toward the internal space. In the partition portion 32B, the downstream end portion 32C is directed to the dispersion portion 12, and the injection opening portion 14 is blocked from the upstream portion 22 side. [Selection] Figure 1
Description
本発明は、内燃機関の排気を浄化する排気浄化装置に関する。 The present invention relates to an exhaust purification device that purifies exhaust gas from an internal combustion engine.
排気を浄化する触媒と、触媒に還元剤を添加する添加弁を排気管に備えた内燃機関の排気浄化装置が知られている。特許文献1に開示されている排気浄化装置では、排気管は、触媒が配置される下流部において管の中心軸が延びる下流方向と、触媒が配置される部位よりも上流部において管の中心軸が延びる上流方向とが異なっている。排気管は、それら下流方向と上流方向とが交差する部位で湾曲しており、湾曲した湾曲部に添加弁が配設されている。そして、排気管の下流部であって触媒よりも上流側には分散板が配設され、この分散板によって、添加弁から噴射された還元剤が触媒に向けて分散される。 2. Description of the Related Art An exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine that includes an exhaust pipe provided with a catalyst that purifies exhaust gas and an addition valve that adds a reducing agent to the catalyst is known. In the exhaust emission control device disclosed in Patent Document 1, the exhaust pipe has a downstream direction in which the central axis of the pipe extends in a downstream portion where the catalyst is arranged, and a central axis of the pipe in a portion upstream of the portion where the catalyst is arranged. Is different from the upstream direction. The exhaust pipe is curved at a portion where the downstream direction and the upstream direction intersect with each other, and an addition valve is disposed in the curved curved portion. A dispersion plate is disposed downstream of the exhaust pipe and upstream from the catalyst, and the reducing agent injected from the addition valve is dispersed toward the catalyst by the dispersion plate.
特許文献1に開示されている排気浄化装置では、添加弁は、その噴射孔が分散板を指向するように排気管の湾曲部に固定されている。ただし、排気管の湾曲部は、排気管において排気の流れが変更される部位であるため、湾曲部を流れる排気は、湾曲外周側の壁面を指向する傾向にある。このため、排気管の湾曲態様や排気の流量によっては、湾曲部を流れる排気の影響を添加弁から噴射された還元剤が受けることで、還元剤が分散板の一部分に偏って噴きつけられてしまい、触媒の端面に到達する還元剤が一様に分散されにくいという問題があった。 In the exhaust emission control device disclosed in Patent Document 1, the addition valve is fixed to the curved portion of the exhaust pipe so that the injection hole faces the dispersion plate. However, since the curved portion of the exhaust pipe is a portion where the flow of exhaust gas is changed in the exhaust pipe, the exhaust flowing through the curved portion tends to be directed to the wall surface on the curved outer peripheral side. For this reason, depending on the bending mode of the exhaust pipe and the flow rate of the exhaust, the reducing agent injected from the addition valve receives the influence of the exhaust flowing through the bending portion, so that the reducing agent is biased toward a part of the dispersion plate. Therefore, there is a problem that the reducing agent that reaches the end face of the catalyst is difficult to be uniformly dispersed.
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決するための排気浄化装置は、内燃機関の排気通路を形成する排気管と、排気を浄化する触媒と、還元剤を添加する添加弁部と、該添加弁部から噴射された還元剤を分散させる分散部と、を備える排気浄化装置であって、前記排気管は、前記触媒が配置されており直線状に延伸している下流部と、該下流部よりも排気上流側であって前記下流部の延伸方向と交差するように直線状に延伸している上流部と、前記下流部の延伸方向と前記上流部の延伸方向とが交差している部分で円弧状に湾曲している湾曲部とを、備え、前記分散部は、前記下流部に設けられており、前記添加弁部は、還元剤の噴射開口部が前記分散部を指向するように前記湾曲部の内部に突出して設けられており、前記湾曲部は、その内部空間に向かって延設されている仕切部を有し、該仕切部は、その下流端部が前記分散部を指向しているとともに、前記上流部側から前記噴射開口部を遮っていることをその要旨とする。
Hereinafter, means for solving the above-described problems and the effects thereof will be described.
An exhaust emission control device for solving the above problems includes an exhaust pipe that forms an exhaust passage of an internal combustion engine, a catalyst that purifies exhaust, an addition valve portion that adds a reducing agent, and a reduction injected from the addition valve portion. An exhaust purification device comprising a dispersion part for dispersing the agent, wherein the exhaust pipe has a downstream part in which the catalyst is arranged and extends linearly, and an exhaust upstream side of the downstream part. An upstream portion that is linearly extended so as to intersect the extending direction of the downstream portion, and a portion that intersects the extending direction of the downstream portion and the extending direction of the upstream portion The dispersion portion is provided in the downstream portion, and the addition valve portion projects into the bending portion so that the injection opening of the reducing agent faces the dispersion portion. The curved portion extends toward the internal space. It has a partition portion is, the partition switching unit has its downstream end is directed to the dispersion unit, and its gist that intercepts the ejection opening from the upstream side.
上記構成によれば、仕切部の下流端部が分散部を指向していることによって、湾曲部に流入した排気は、仕切部に案内されて分散部に向かうように流れが変化する。そして、添加弁部の噴射開口部が仕切部によって上流側から遮られていることによって、添加弁部から噴射される還元剤は、その噴射方向が湾曲部を流れる排気によって変更を余儀なくされるという影響を受けにくくなる。これによって、噴射された還元剤が排気管の壁面に向かって流されることが抑制される。すなわち、還元剤が分散部の一部分に偏って噴きつけられることが抑制され、一様に分散させた還元剤を触媒の端面に到達させることができる。 According to the said structure, when the downstream end part of a partition part has faced the dispersion | distribution part, a flow changes so that the exhaust_gas | exhaustion which flowed into the curved part may be guided to a partition part and may go to a dispersion | distribution part. And since the injection opening part of the addition valve part is blocked from the upstream side by the partition part, the reducing agent injected from the addition valve part is forced to be changed by the exhaust gas flowing through the curved part. Less affected. This suppresses the injected reducing agent from flowing toward the wall surface of the exhaust pipe. That is, it is possible to suppress the reducing agent from being biased toward a part of the dispersion portion, and the uniformly dispersed reducing agent can reach the end face of the catalyst.
以下、排気浄化装置の一実施形態について、図1を参照して説明する。
図1に示すように、内燃機関の排気浄化装置10は、排気中に含まれるNOxを選択的に還元する触媒11を排気管20に備えている。触媒11は、排気管20のうち下流部21に配設されている。排気管20の下流部21は、内燃機関が搭載されている車両の下方に位置するように配設されている。下流部21は、直線状に延伸されており、下流部21の中心軸C1が水平方向と平行になるように搭載されている。
Hereinafter, an embodiment of an exhaust emission control device will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 1, an
排気管20の下流部21において、触媒11よりも排気上流側には、後述する添加弁17から噴射された還元剤を分散させるための分散部12が配設されている。分散部12は、短冊状の複数の分散板が排気管20の内壁から中心軸C1側に延設されて構成されている。
In the
排気管20は、下流部21よりも排気上流側に、下流部21における中心軸C1の延伸方向と交差するように延伸している上流部22を有している。上流部22は、上流部22の中心軸C2が排気上流側から下流側にかけて下り傾斜になるように直線状に延伸されている。
The
排気管20において、下流部21の中心軸C1と上流部22の中心軸C2とが交差する部分には、湾曲部23が設けられている。湾曲部23の中心軸は、上流部22の下流側端部から下流部21の上流側端部に向かって円弧状に湾曲している。湾曲部23のうち湾曲外周壁24には、孔25が形成されている。孔25には、添加弁部13が挿入されている。添加弁部13には、還元剤としての尿素水を触媒11に供給する添加弁17が設けられている。添加弁部13は、排気管20に挿入されている接続部15と、添加弁17を覆っている放熱部16を有している。放熱部16には、放熱フィン16Aが設けられている。添加弁17は、添加弁部13を介して排気管20の湾曲部23に固定されている。添加弁部13の接続部15において湾曲部23側に位置する噴射開口部14は、湾曲部23の内部に突出している。添加弁17の噴射孔17Aは、放熱部16における接続部15側の端部に位置している。添加弁17の噴射孔17Aは、分散部12を指向している。添加弁部13は、添加弁部13における接続部15の延伸方向である中心軸C3が、下流部21の延伸方向である中心軸C1と一致するように配設されている。
In the
湾曲部23の湾曲外周壁24において、孔25よりも排気上流側には、緩勾配部27が形成されている。緩勾配部27の傾斜勾配は、中心軸C1に対する中心軸C2の傾斜勾配よりも緩やかになっている。
In the curved outer
排気管20は、排気管20を部分的に二重管構造とする内管30を備えている。内管30は、排気管20の上流部22から湾曲部23に亘って配設されている。内管30における上方側の上側壁部31は、湾曲部23の湾曲形状に沿って湾曲内周壁28の内面と当接している。内管30における下方側の下側壁部32は、緩勾配部27と所定の間隔を置いて並設されている内壁部32Aと、下側壁部32における排気下流側の下流端部32Cが分散部12を指向するように排気下流側に延設されている仕切部32Bと、を有している。湾曲部23には、内壁部32Aと緩勾配部27とによって区画されている間隙40が設けられている。仕切部32Bは、上流部22側から添加弁部13の噴射開口部14を遮っている。すなわち、下側壁部32は、接続部15の延伸方向である中心軸C3よりも湾曲内周壁28側に位置している。添加弁部13の噴射開口部14は、仕切部32Bと湾曲外周壁24との間に位置している。
The
次に本実施形態にかかる排気浄化装置10の作用とともに、その効果について説明する。
排気浄化装置10では、排気管20が内管30を備えており、排気管20が部分的に二重管構造になっている。そして、内管30の下側壁部32における下流端部32Cが排気管20の下流部21に設けられている分散部12を指向している。このため、排気管20の湾曲部23に流入した排気は、下側壁部32の仕切部32Bによって案内されて分散部12に向かうように流れが変化する。そして、添加弁部13の噴射開口部14が仕切部32Bによって排気上流側から遮られていることによって、添加弁17から噴射される還元剤は、その噴射方向が湾曲部23を流れる排気によって変更を余儀なくされるという影響を受けにくくなる。これによって、添加弁17から噴射される還元剤が排気管20の壁面に向かって流されることが抑制される。さらに、接続部15の延伸方向である中心軸C3が、下流部21の延伸方向である中心軸C1と一致している。このため、添加弁17から噴射される還元剤が下流部21に設けられている分散部12に到達しやすくなっている。すなわち、排気浄化装置10によれば、還元剤が分散部12の一部分に偏って噴きつけられることが抑制され、一様に分散させた還元剤を触媒11の端面に到達させることができる。
Next, the effect of the exhaust
In the exhaust
また、仕切部32Bによって案内されて分散部12に向かう排気は、下側壁部32の下流端部32Cよりも排気下流側において下側壁部32から剥離する。すなわち、排気管20において、分散部12に向かう排気は、内管30の下側壁部32に案内されて分散部12を指向することとなり、その下側壁部32に対向する湾曲部23の湾曲外周壁24は、排気が流れる方向の変更に直接的に関与しなくなる。したがって、下側壁部32の仕切部32Bと湾曲外周壁24との間の空間には、排気の流れが生じにくい。すなわち、仕切部32Bと湾曲外周壁24との間に位置している噴射開口部14の周辺には、排気の流れが生じにくい。これによって、添加弁17が排気の流れに曝されにくくなり、排気の熱が添加弁17に伝達することによる添加弁17の先端温度の上昇を抑制することができる。添加弁17の先端温度が過度に上昇すると還元剤に由来するデポジットが噴射孔17Aの周辺に堆積する虞があるが、添加弁17の先端温度の上昇を抑制することができる排気浄化装置10によれば、添加弁17の先端にデポジットが堆積してしまうことを抑制することができる。
Further, the exhaust gas that is guided by the
さらに、排気を案内する仕切部32Bは、上流部22側からのみ添加弁部13の噴射開口部14を遮っているため、噴射開口部14から分散部12までの空間が確保されている。これによって、噴射された還元剤に排気の流れの影響が及びにくくしつつも、分散部12に向けて噴射された還元剤が、例えば仕切部32Bや排気管20の壁面に付着してしまうことを抑制できる。
Furthermore, since the partition portion 32B that guides the exhaust blocks the
また、排気浄化装置10では、湾曲部23に流入した排気のうち湾曲外周側を流れる排気は、内管30の下側壁部32における内壁部32Aに衝突して、その流れの方向を変化させる。下側壁部32の内壁部32Aと湾曲外周壁24の緩勾配部27との間には、間隙40が形成されているため、内壁部32Aから緩勾配部27には熱が移動しにくい。すなわち、排気の熱量が排気管20の外部に移動することが抑制される。これによって、下流部21に設けられている触媒11に流入する排気の温度が低下してしまうことを抑制でき、例えば、排気浄化装置10を備える内燃機関の始動時における触媒11の早期活性化に寄与できる。
In the exhaust
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記実施形態では、分散部12として分散板を例示した。分散部12としては、触媒11に供給される還元剤を分散させることのできる構成を備えていればよい。例えば、排気管20における通路断面の全体に亘って設けられている格子状の板を採用することもできる。
In addition, the said embodiment can also be implemented with the following forms which changed this suitably.
In the above embodiment, a dispersion plate is illustrated as the
・下側壁部32の内壁部32Aと湾曲外周壁24の緩勾配部27との間に間隙40を設けることは必須の構成ではない。下側壁部32と排気管20とによって二重構造が形成されていれば、排気の熱量が排気管20の外部に移動することを抑制できる。
The provision of the
・下流部21の中心軸C1と接続部15の中心軸C3は、必ずしも一致していなくてもよい。添加弁部13に設けられている添加弁17の噴射孔17Aが分散部12を指向していればよい。
-The central axis C1 of the
・上記実施形態では、内管30を配設して排気管20を部分的に二重管構造とすることによって、仕切部32Bを形成した。噴射開口部14を上流部22側から遮る仕切部32Bとしては、他の構成を採用することもできる。例えば、緩勾配部27から分散部12に向かって延伸する平板を配設して仕切部32Bとすることもできる。
In the above embodiment, the partition portion 32B is formed by disposing the
10…排気浄化装置、11…触媒、12…分散部、13…添加弁部、14…噴射開口部、15…接続部、16…放熱部、16A…放熱フィン、17…添加弁、17A…噴射孔、20…排気管、21…下流部、22…上流部、23…湾曲部、24…湾曲外周壁、25…孔、27…緩勾配部、28…湾曲内周壁、30…内管、31…上側壁部、32…下側壁部、32A…内壁部、32B…仕切部、32C…下流端部、40…間隙、C1…中心軸、C2…中心軸、C3…中心軸。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記排気管は、前記触媒が配置されており直線状に延伸している下流部と、該下流部よりも排気上流側であって前記下流部の延伸方向と交差するように直線状に延伸している上流部と、前記下流部の延伸方向と前記上流部の延伸方向とが交差している部分で円弧状に湾曲している湾曲部とを、備え、
前記分散部は、前記下流部に設けられており、
前記添加弁部は、還元剤の噴射開口部が前記分散部を指向するように前記湾曲部の内部に突出して設けられており、
前記湾曲部は、その内部空間に向かって延設されている仕切部を有し、該仕切部は、その下流端部が前記分散部を指向しているとともに、前記上流部側から前記噴射開口部を遮っている排気浄化装置。 Exhaust gas purification comprising an exhaust pipe that forms an exhaust passage of an internal combustion engine, a catalyst that purifies exhaust gas, an addition valve portion that adds a reducing agent, and a dispersion portion that disperses the reducing agent injected from the addition valve portion A device,
The exhaust pipe extends linearly so that the downstream side where the catalyst is disposed and extends linearly and the upstream side of the downstream part and the direction of extension of the downstream part intersect. An upstream portion, and a curved portion curved in an arc shape at a portion where the extending direction of the downstream portion and the extending direction of the upstream portion intersect,
The dispersion part is provided in the downstream part,
The addition valve portion is provided so as to protrude into the bending portion so that the injection opening of the reducing agent faces the dispersion portion,
The curved portion has a partition portion extending toward the internal space, and the partition portion has a downstream end directed to the dispersion portion, and the injection opening from the upstream portion side. Exhaust gas purification device that blocks parts.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2017031003A JP2018135811A (en) | 2017-02-22 | 2017-02-22 | Exhaust purification equipment |
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
| Country | Link |
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2017
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