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1、(10)申请公布号 CN 104024596 A(43)申请公布日 2014.09.03CN104024596A(21)申请号 201280065017.4(22)申请日 2012.10.112011-288818 2011.12.28 JPF01N 3/24(2006.01)F01N 3/08(2006.01)(71)申请人日野自动车株式会社地址日本东京(72)发明人木村昌裕(74)专利代理机构中原信达知识产权代理有限责任公司 11219代理人高培培 车文(54) 发明名称排气净化装置(57) 摘要一种排气净化装置，用于对在发动机的排气流路中流动的废气进行净化，具备：翅片，设置在排气流路中，。
2、以产生回旋流的方式对废气进行引导；及喷射装置，向废气的回旋流中喷射还原剂。翅片以包围还原剂的喷射区域的方式朝向还原剂的喷射方向下游侧扩开。(30)优先权数据(85)PCT国际申请进入国家阶段日2014.06.27(86)PCT国际申请的申请数据PCT/JP2012/076306 2012.10.11(87)PCT国际申请的公布数据WO2013/099404 JA 2013.07.04(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书5页 附图4页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书5页 附图4页(10)申请公布号 CN 104024596 ACN 10402。
3、4596 A1/1页21.一种排气净化装置，用于对在发动机的排气流路中流动的废气进行净化，其中，所述排气净化装置具备：翅片，设置在所述排气流路中，以产生回旋流的方式对所述废气进行引导；及喷射装置，向所述废气的所述回旋流中喷射还原剂，所述翅片以包围所述还原剂的喷射区域的方式朝向所述还原剂的喷射方向下游侧扩开。2.根据权利要求1所述的排气净化装置，其中，所述排气流路具有将所述喷射区域包围在内的筒状的壁部，在所述壁部设置有使所述废气向内部流入的流入口，所述翅片以进入所述壁部内的方式设置于所述流入口。3.根据权利要求2所述的排气净化装置，其中，所述流入口设置有多个，所述翅片在多个所述流入口分别设置。4。
4、.根据权利要求13中任一项所述的排气净化装置，其中，所述翅片具有在所述还原剂的喷射方向观察下向所述喷射区域侧弯曲的截面，并且该截面的弯曲程度随着向所述还原剂的喷射方向下游侧行进而减小。权 利 要 求 书CN 104024596 A1/5页3排气净化装置技术领域0001 本发明涉及排气净化装置。背景技术0002 以往，作为用于对在发动机的排气流路中流动的废气进行净化的排气净化装置，已知有例如专利文献1记载的结构。该专利文献1记载的排气净化装置具备向废气中喷射尿素水(还原剂)的喷射喷嘴(喷射装置)，利用由尿素水的喷射而生成的氨对废气的NOx进行还原、净化。0003 在先技术文献0004 专利文献0。
5、005 专利文献1：日本特开2009-150338号公报发明内容0006 发明要解决的课题0007 在此，在上述的排气净化装置中，为了得到良好的还原反应而促进还原剂的扩散，有时利用翅片对废气进行引导而使废气产生回旋流。然而，这种情况下，因废气的流动而还原剂附着于翅片、排气流路的内壁面，存在还原剂的扩散未充分进行的可能性。尤其是在废气为低流量时，产生的回旋流弱，因此上述可能性变得明显。0008 本发明的一方面鉴于上述实际情况而作出，课题在于提供一种能够充分地进行还原剂的扩散的排气净化装置。0009 用于解决课题的方案0010 为了解决上述课题，本发明的一方面的排气净化装置用于对在发动机的排气流路。
6、中流动的废气进行净化，其中，所述排气净化装置具备：翅片，设置在排气流路中，以产生回旋流的方式对废气进行引导；及喷射装置，向废气的回旋流中喷射还原剂，翅片以包围还原剂的喷射区域的方式朝向还原剂的喷射方向下游侧扩开。0011 在该排气净化装置中，利用翅片使废气产生回旋流而能够将还原剂扩散。此外，利用该翅片能够抑制废气直接进入还原剂的喷射区域的情况，因此能够防止所喷射的还原剂因废气的流动而流动并附着在翅片、排气流路的内壁面上的情况。因此，能够充分地进行还原剂的扩散。0012 另外，也可以是，排气流路具有将喷射区域包围在内的筒状的壁部，在壁部设置有使废气向内部流入的流入口，翅片以进入壁部内的方式设置于。
7、流入口。0013 此时，也可以是，流入口设置有多个，翅片在多个流入口分别设置。0014 另外，也可以是，翅片具有在还原剂的喷射方向观察下向喷射区域侧弯曲的截面，并且该截面的弯曲程度随着向还原剂的喷射方向下游侧行进而减小。0015 发明效果0016 根据本发明，能够充分地进行还原剂的扩散。说 明 书CN 104024596 A2/5页4附图说明0017 图1是表示一实施方式的排气净化装置的概略结构的图。0018 图2中，(a)是表示图1的排气净化装置的主要部分的放大图，(b)是图1的排气净化装置的主要部分的从图2(a)的II-II向视线观察到的立体图。0019 图3是用于说明图1的排气净化装置的。
8、概略图。0020 图4中，(a)是表示图1的排气净化装置的翅片的变形例的立体图，(b)是表示图1的排气净化装置的翅片的变形例的主视图，(c)是沿着图4(b)的IV-IV向视线的剖视图。具体实施方式0021 以下，关于本发明的优选的实施方式，参照附图，详细地进行说明。需要说明的是，在以下的说明中，对于同一或相当要素标注同一标号，省略重复的说明。0022 图1是表示一实施方式的排气净化装置的概略结构的图。如图1所示，本实施方式的排气净化装置10例如在卡车等车辆中，对从柴油发动机等发动机排出的废气(以下，仅称为“废气” )进行净化。该排气净化装置10搭载在废气流通的排气流路1上，具备DOC(Dies。
9、el Oxidation Catalyst：柴油机氧化催化剂)11、DPF(Diesel Particulate Filter：柴油机微粒过滤器)12、喷射装置13及SCR(Selective Catalytic Reduction：选择性催化还原)14。0023 排气流路1至少由第一壳体2、管(壁部)3及第二壳体4划成。在排气流路1中，第一壳体2、管3及第二壳体4从上游侧至下游侧依次配置。第一及第二壳体2、4以与废气的流动相互大致平行的方式并列配置。管3将第一壳体2的下游侧与第二壳体4的上游侧连结。该管3在与第一壳体2的长度方向大致正交的方向上笔直延伸之后，向第二壳体4的上游侧弯曲延伸。00。
10、24 DOC11对废气中的未燃燃料部分进行氧化处理，配置在第一壳体2内的上游侧。DPF12捕集通过了DOC11的废气中的微粒(粒子状物质)，在第一壳体2内配置在DOC11的下游侧。0025 喷射装置13对于刚通过DPF12之后的废气，喷射并添加还原剂。在此的喷射装置13喷射尿素水作为还原剂，由此产生下式(1)所示的热分解反应及加水分解反应，生成氨。0026 (NH2)2CONH3+HNCO(热分解反应)0027 HNCO+H2ONH3+CO2(加水分解反应)(1)0028 SCR14利用所添加的还原剂使废气中的NOx选择性地发生还原反应，对废气进行净化。该SCR14配置在第二壳体4内。在此的S。
11、CR14使用生成的氨产生下式(2)所示的还原反应，选择性地对NOx进行还原净化。需要说明的是，在第二壳体4的后段设有对剩余的氨进行氧化处理的氨减少催化剂(未图示)。0029 4NO+4NH3+O24N2+6H2O(标准)0030 6NO2+8NH37N2+12H2O(慢)(2)0031 NO+NO2+2NH32N2+3H2O(快)0032 接下来，关于上述的排气净化装置10的主要部分，使用图2及图3详细地进行说明。说 明 书CN 104024596 A3/5页50033 图2(a)是表示图1的排气净化装置的主要部分的放大图。图2(b)是图1的排气净化装置的主要部分的从图2(a)的II-II向视。
12、线观察到的立体图。图3是用于说明图1的排气净化装置的概略图。如图2及图3所示，管3的上游侧内插于第一壳体2的DPF12的下游侧。该管3的上游侧以使废气的流动与第一壳体2大致正交的方式延伸。而且，管3的上游侧的开口端由第一壳体2的壁面闭塞。0034 在该管3的上游侧端部安装有上述喷射装置13，以沿着该管3的延伸方向喷射还原剂。喷射装置13向管3内喷射还原剂。换言之，管3将从喷射装置13喷射的还原剂的喷射区域A包围在内。这里的喷射装置13的喷嘴13a位于管3的中心轴上，以管3的中心轴位置为基点朝向下游侧喷射还原剂。0035 在管3的外周面的上游侧设有使废气向内部流入的流入口15。流入口15是将管3。
13、的内外贯通的矩形形状的贯通孔。该流入口15在管3的外周面上的DPF12侧和DPF12的相反侧以彼此相对的方式形成一对。0036 在此，如图2(b)所示，本实施方式的排气净化装置10作为使还原剂与废气混合而气化的混合器结构，具备翅片16。翅片16是以产生回旋流的方式对废气进行引导的引导板。翅片16以进入管3内的方式安装于各流入口15。具体而言，翅片16呈平滑地弯曲的曲板形状，其基端侧与流入口15连结，且以随着向前端侧行进而进入管3内的方式弯曲延伸。0037 另外，就该翅片16而言，以包围还原剂的喷射区域A的方式朝向还原剂的喷射方向(管3的轴向)的下游侧扩开。换言之，翅片16在喷射区域A外以包围该。
14、喷射区域A的方式三维地弯曲。具体而言，翅片16具有在喷射装置13的喷射方向观察下向喷射区域A侧弯曲的截面，并且该截面的弯曲程度随着向喷射方向的下游侧行进而减小。即，翅片16的周向一端侧的前端缘E随着向喷射方向下游侧行进而在管3内平滑地向外侧扩展。0038 需要说明的是，喷射区域A是具有以喷射装置13为顶点的大致圆锥形状的轮廓。该喷射区域A例如基于从喷射装置13喷射的还原剂的喷射角等而能够几何学性地求出。0039 在如以上那样构成的排气净化装置10中，如图1所示，首先在第一壳体2内，来自发动机的废气由DOC11氧化处理之后，废气中的微粒由DPF12捕集。并且，如图3所示，废气在刚通过DPF12之。
15、后，经由流入口15向管3内流入，以由管3折弯成大致直角的方式流动。0040 从该流入口15流入的废气如图2(b)、图3所示，由翅片16引导其流动，以从切线方向绕着管3的中心轴卷绕的方式流动。由此，在管3内，绕中心轴产生回旋流。并且，从喷射装置13向废气的回旋流中喷射添加还原剂，通过热分解反应及加水分解反应而生成氨。0041 此时，如上述那样，翅片16以包围喷射区域A的方式扩开，因此抑制废气向喷射区域A的直接进入，抑制所喷射的还原剂因废气的流动而流动的情况。其结果是，所喷射的还原剂良好地保持该喷射区域A的形状，不会附着于翅片16、管3的内壁面而雾化(微粒化)，与废气充分地混合。0042 然后，含。
16、有氨的废气如图1所示向第二壳体4流入，废气中的NOx由SCR14选择性地还原而被净化。然后，废气向后段的氨减少催化剂供给。0043 以上，根据本实施方式，不仅能够利用翅片16使废气产生回旋流而能够将还原剂扩散，而且利用该翅片16能够抑制废气直接进入喷射区域A的情况。因此，能够防止还原说 明 书CN 104024596 A4/5页6剂因废气的流动而流动并附着于翅片16、管3的内壁面的情况。因此，根据本实施方式，能够充分地进行还原剂的扩散。0044 另外，在本实施方式中，如上述那样，排气流路1具有将喷射区域A包围在内的筒状的管3，翅片16以进入该管3内的方式设置于管3的流入口15。由此，利用管3也。
17、能够抑制因废气的流动而还原剂流动的情况。其结果是，能够进一步防止还原剂附着于翅片16、管3的内壁面的情况，能够更充分地进行还原剂的扩散。0045 即，排气流路具有将喷射区域包围在内的筒状的壁部，在壁部设有使废气向内部流入的流入口，翅片优选以进入壁部内的方式设于流入口，这种情况下，利用壁部也能够抑制因废气的流动而还原剂流动的情况。其结果是，能够进一步防止还原剂附着于翅片、排气流路的内壁面的情况，能够更充分地进行还原剂的扩散。0046 另外，在本实施方式中，如上述那样，具有翅片16的流入口15在管3设置多个，因此能够减少废气的压力(排压)。即，优选流入口设置多个，且翅片在多个流入口分别设置，这种情。
18、况下，能够良好地减少废气的压力。而且，在本实施方式中，如上述那样能够防止还原剂相对于翅片16、管3的内壁面的附着，因此也能够抑制该翅片16、管3因还原剂腐蚀的情况。0047 以上，说明了本发明的一方面的实施方式，本发明并不局限于上述实施方式，也可以在不变更各权利要求记载的主旨的范围内变形或者应用于其他的方式。0048 例如，在上述实施方式中，对于在排气流路1中向以直角地折弯的方式流动的管3内喷射还原剂的排气净化装置10，应用了本发明的一方面。然而，本发明的一方面没有限定于此，例如，在向相对于排气流路1的流动而倾斜的方向喷射还原剂的排气净化装置中也可以应用。0049 另外，在上述实施方式中，将翅。
19、片16设于管3的流入口15，但没有限定于此，只要以包围喷射区域A的方式设置在排气流路1内即可。而且，在上述实施方式中，在管3设有两个流入口15，但也可以仅设置1个流入口15，还可以设置3个以上的流入口15。同样，关于翅片16，也可以仅设置1个，还可以设置3个以上。0050 另外，在上述实施方式中，作为车辆而例示了卡车，但也可以是例如公共汽车、拖拉机或其他的车辆。需要说明的是，在上述中，“大致”的语言是指容许制造上或设计上的误差。0051 另外，本发明的一方面的翅片的形状没有限定为上述实施方式，只要以包围喷射区域A的方式朝向还原剂的喷射方向下游侧扩开即可。例如，也可以取代上述翅片16而具备图4例。
20、示的翅片16A。翅片16A呈包围喷射区域A的圆锥状的筒形状。在该翅片16A的周面上，作为用于产生回旋流的结构，形成有多个狭缝等开口22和以向内侧弯曲的方式设于开口22的引导叶片23。0052 需要说明的是，在图4的例子中，将翅片16A的形状形成为圆锥状，但也可以形成为圆锥台状、多角锥状、多角锥台状、或这些形状的组合形状，此外，也可以形成为仅由这些形状的一部分构成的形状。而且，关于开口22的形状，并未限定为图示的例子，也可以是绕翅片16A的轴呈螺旋状地延伸的形状。而且，也有时不设置引导叶片23。0053 工业实用性0054 根据本发明的一方面，能够充分地进行还原剂的扩散。说 明 书CN 104024596 A5/5页70055 标号说明0056 1排气流路，3管(壁部)，10排气净化装置，13喷射装置，15流入口，16、16A翅片，A喷射区域。说 明 书CN 104024596 A1/4页8图1说 明 书 附 图CN 104024596 A2/4页9图2说 明 书 附 图CN 104024596 A3/4页10图3说 明 书 附 图CN 104024596 A10。