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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201380039295.7 (22)申请日 2013.07.11 2012-164827 2012.07.25 JP F01N 3/08(2006.01) F01N 3/24(2006.01) F01N 3/36(2006.01) B01D 53/94(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 方应星 高培培 (54) 发明名称 排气净化装置 (57) 摘要 一种排气净化装置，用于对发动机的废气进 行净化，。
2、具有 ：喷射装置，向废气流动的管内喷射 还原剂；及引导构件，对在所述管内流动的所述 废气进行引导，所述引导构件覆盖喷射所述还原 剂的喷射区域的所述废气的上游侧而将所述废气 向所述喷射区域的单侧侧方引导。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2015.01.23 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/JP2013/069002 2013.07.11 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2014/017310 JA 2014.01.30 (51)Int.Cl. (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5页 (10)申请。
3、公布号 CN 104487666 A (43)申请公布日 2015.04.01 CN 104487666 A 1/1 页 2 1.一种排气净化装置，用于对发动机的废气进行净化，具有 ： 喷射装置，向废气流动的管内喷射还原剂 ；及 引导构件，对在所述管内流动的所述废气进行引导， 所述引导构件覆盖喷射所述还原剂的喷射区域的所述废气的上游侧而将所述废气向 所述喷射区域的单侧侧方引导。 2.根据权利要求 1 所述的排气净化装置，其中， 所述引导构件具备 ： 第一引导部，形成为使中心轴与所述喷射区域的中心轴相同的截面圆弧状 ；及 第二引导部，从所述第一引导部向相对于所述喷射区域离开的方向延伸。 3.根据。
4、权利要求 1 或 2 所述的排气净化装置，其中， 所述引导构件形成有一个或多个贯通孔。 4.根据权利要求 1 3 中任一项所述的排气净化装置，其中， 所述喷射装置向相对于所述管的轴线倾斜的方向喷射所述还原剂。 权 利 要 求 书CN 104487666 A 1/5 页 3 排气净化装置 技术领域 0001 本发明涉及用于对发动机的废气进行净化的排气净化装置。 背景技术 0002 以往，作为用于对发动机的废气进行净化的排气净化装置，已知有例如专利文献 1 记载的技术。该专利文献 1 记载的排气净化装置在排出废气的排气管上形成鼓出部，并将 喷射还原剂的喷射器安装于鼓出部。并且，该排气净化装置相对于。
5、鼓出部而在废气的上游 侧设置管构件，并使该管构件向鼓出部突出。 0003 在先技术文献 0004 专利文献 0005 专利文献 1 ：日本特开 2010-084700 号公报 发明内容 0006 发明要解决的课题 0007 然而，在专利文献 1 记载的排气净化装置中，向在排气管中流动的废气直接喷射 还原剂。因此，存在因废气的流动而还原剂附着于排气管的内壁面等从而无法充分进行还 原剂的扩散的可能性。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。 0008 用于解决课题的方案 0009 本发明的一方案的排气净化装置是用于对发动机的废气进行净化的排。
6、气净化装 置，具有 ：喷射装置，向废气流动的管内喷射还原剂 ；及引导构件，对在管内流动的废气进 行引导，引导构件覆盖喷射还原剂的喷射区域的废气的上游侧而将废气向喷射区域的单侧 侧方引导。 0010 根据本发明的一方案的排气净化装置，从喷射装置喷射还原剂，由此能够使还原 剂与在管内流动的废气混合。此时，引导构件覆盖喷射区域的废气的上游侧而将废气向喷 射区域的单侧侧方引导，因此能抑制废气向还原剂的喷射区域直接进入的情况，并且能够 产生将还原剂的喷射区域包围的回旋流。由此，能够抑制从喷射装置喷射的还原剂因废气 的风压而附着于管的内壁面的情况，并能够使从喷射装置喷射的还原剂向废气扩散，因此 能够充分进。
7、行还原剂的扩散。 0011 这种情况下，可以是，引导构件具备 ：第一引导部，形成为使中心轴与喷射区域的 中心轴相同的截面圆弧状 ；及第二引导部，从第一引导部向相对于喷射区域离开的方向延 伸。 0012 另外，可以是，引导构件形成有一个或多个贯通孔。当这样在引导构件形成贯通孔 时，废气的大多数一边旋入喷射区域的周围一边流向下游侧但是废气的一部分通过引导 构件的贯通孔而流向下游侧。 0013 另外，可以是，喷射装置向相对于管的轴线倾斜的方向喷射还原剂。 说 明 书CN 104487666 A 2/5 页 4 0014 发明效果 0015 根据本发明的一方案，能够充分进行还原剂的扩散。 附图说明 0。
8、016 图 1 是表示实施方式的排气净化装置的概略结构的图。 0017 图 2 是管的从斜上方观察到的透视立体图。 0018 图 3 是管的从侧方观察到的透视侧视图。 0019 图 4 是从图 3 的箭头 IV 观察管的透视主视图。 0020 图 5 是从图 3 的箭头 V 观察管的透视主视图。 具体实施方式 0021 以下，参照附图，详细说明本发明的一方面的优选的实施方式。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在例如卡车等车辆中对从柴油发动机。
9、等发动机排出的废气(以下，简称 为“废气”) 进行净化。该排气净化装置 10 搭载于废气所流通的排气流路 1，具备 DOC11、 DPF12、喷射装置 13 及 SCR14。 0023 排气流路 1 至少由第一壳体 2、管 3 及第二壳体 4 界定，它们从废气的上游侧向下 游侧依次配置。 0024 第一壳体 2 形成为大致圆筒状，在其内部收纳有 DOC11 及 DPF12。第二壳体 4 形成 为大致圆筒状，在其内部收纳有 SCR14。 0025 管 3 形成为大致圆筒状的构件分支成 Y 字状的形状，在该分支的部分安装有喷射 装置 13。 0026 DOC11 对废气中的未燃燃料部分进行氧化处理。
10、，配置在第一壳体 2 内的上游侧。 0027 DPF12对通过了DOC11的废气中的颗粒(粒子状物质)进行捕集，在第一壳体2内 配置在 DOC11 的下游侧。 0028 喷射装置 13 对于刚通过 DPF12 之后的废气喷射而添加还原剂。在此的喷射装置 13 喷射尿素水作为还原剂，由此发生下式 (1) 所示的热分解反应及加水分解反应，生成氨。 0029 (NH 2 ) 2 CO NH 3 +HNCO( 热分解反应 ) 0030 HNCO+H 2 ONH 3 +CO 2 ( 加水分解反应 )(1) 0031 SCR14 利用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。。
11、在此的 SCR14 使用生成的氨而发生下式 (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 )。 0032 4NO+4NH 3 +O 2 4N 2 +6H 2 O( 标准 ) 0033 6NO 2 +8NH 3 7N 2 +12H 2 O( 慢 )(2) 0034 NO+NO 2 +2NH 3 2N 2 +3H 2 O(快) 0035 接着，使用图 2 图 5，详细说明上述的排气净化装置 10 的管 3。图 2 是管的从斜 上方观察到的透视立体图。图 3 是管的从侧方观察到的透视侧视图。图 。
12、4 是从图 3 的箭头 说 明 书CN 104487666 A 3/5 页 5 IV 观察管的透视主视图。图 5 是从图 3 的箭头 V 观察管的透视主视图。需要说明的是，为 了简便起见，将图 2 的上侧 ( 图 4 及图 5 的左侧 ) 称为左侧，将图 2 的下侧 ( 图 4 及图 5 的 右侧 ) 称为右侧。 0036 如图 2 图 5 所示，管 3 具备 ：与第一壳体 2 的下游侧和第二壳体 4 的上游侧连结 的大致直线状的主体管部 3a ；从主体管部 3a 分支的大致直线状的分支管部 3b。而且，在主 体管部 3a 的中央部形成有大径化的鼓出部 3c，分支管部 3b 从该鼓出部 3c 。
13、分支。需要说明 的是，大径化的鼓出部3c的直径朝向废气的下游侧渐变且变为通常的主体管部3a的直径。 0037 主体管部 3a 构成使从第一壳体 2 流来的废气向第二壳体 4 流动的排气流路。在 此，将第一壳体 2 侧的主体管部 3a 的开口部称为上游侧开口部 3d，将第二壳体 4 侧的主体 管部 3a 的开口部称为下游侧开口部 3e。 0038 分支管部3b在鼓出部3c处与主体管部3a连接，以相对于主体管部3a倾斜的方式 从鼓出部 3c 朝向下游侧开口部 3e 的相反侧延伸。分支管部 3b 的前端部由盖部 3f 封闭， 在该盖部 3f 安装有喷射装置 13。 0039 喷射装置13以沿着分支管。
14、部3b的延伸方向喷射还原剂的方式安装于盖部3f。因 此，喷射装置 13 向相对于主体管部 3a 的轴线倾斜的方向喷射还原剂。从喷射装置 13 喷射 的还原剂的喷射区域 A 形成为以喷射装置 13 为顶点而朝向主体管部 3a 扩展的大致圆锥形 状。该喷射区域 A 例如能够基于从喷射装置 13 喷射的还原剂的喷射角等而几何学地求出。 需要说明的是，在本实施方式中，以使喷射区域 A 的最大外径小于分支管部 3b 的内径的方 式调整喷射装置 13 的喷射角度。 0040 并且，在管 3 的鼓出部 3c 安装有对在主体管部 3a 中流动的废气进行引导的引导 构件 20。 0041 引导构件20是由薄板形。
15、成，将还原剂的喷射区域A中的废气的上游侧覆盖而将废 气向喷射区域A的左侧侧方引导的构件。引导构件20的材质没有特别限制，但是从加工性、 耐久性的观点出发，优选金属，其中，特别优选耐腐蚀性优异的 SUS。 0042 具体而言，引导构件 20 配置在鼓出部 3c 中的喷射区域 A 的废气的上游侧，将管 3 分隔成在废气的上游侧配置的上游侧空间部 B1 和在废气的下游侧配置的下游侧空间部 B2。该引导构件 20 沿分支管部 3b 的延伸方向延伸，具备形成为沿分支管部 3b 的内周面的 截面圆弧状的第一引导部21、及从第一引导部21的右侧端缘延伸至位于喷射区域A的右侧 的鼓出部 3c 的内壁面的第二引。
16、导部 22。 0043 第一引导部 21 从分支管部 3b 延伸至鼓出部 3c 的内壁面。需要说明的是，如上所 述，由于喷射区域 A 的最大外径小于分支管部 3b 的内径，因此通过将第一引导部 21 这样配 置，而第一引导部 21 成为覆盖喷射区域 A 的外侧的形状。第一引导部 21 的左侧端缘从鼓 出部 3c 的内壁面离开，形成为与分支管部 3b 的延伸方向平行的直线状。因此，在第一引导 部 21 的左侧形成有将上游侧空间部 B 1 与下游侧空间部 B2 连通的通气口 C。需要说明的 是，由于鼓出部 3c 被大径化，因此在第一引导部 21 与鼓出部 3c 的内壁之间形成的通气口 C 成为较大。
17、的空间。 0044 在分支管部 3b 的延伸方向上，第二引导部 22 的端缘与鼓出部 3c 的内壁面抵接。 因此，向上游侧空间部 B1 流来的废气无法从第二引导部 22 的右侧向下游侧空间部 B2 流 出。需要说明的是，第二引导部22的形状没有特别限定，可以形成为平板状、曲板状。而且， 说 明 书CN 104487666 A 4/5 页 6 从将废气朝向通气口 C 顺畅引导的观点出发，第二引导部 22 优选随着向左侧行进 ( 随着接 近第一引导部 21) 而向废气的下游侧倾斜。 0045 在这样构成的引导构件20上形成有多个贯通孔23。贯通孔23是用于使废气的一 部分从上游侧空间部 B1 向下。
18、游侧空间部 B2 通过的孔。贯通孔 23 例如可以通过对引导构 件 20 实施冲孔加工来形成。贯通孔 23 的个数、大小、位置等没有特别限制，可以适当设定。 0046 需要说明的是，引导构件 20 也可以安装于主体管部 3a、分支管部 3b、鼓出部 3c 中 的任一个。 0047 在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 进行了氧化处理之后，废气中的颗粒由 DPF12 捕集。 0048 通过了 DPF12 的废气流入管 3。在管 3 内，如图 2 图 5 所示，首先，废气从上游 侧开口部 3d 向上游侧空间部 B1 流入。
19、。于是，废气的一部分通过形成于引导构件 20 的贯通 孔 23 而从上游侧空间部 B1 向下游侧空间部 B2 流动，但大部分的废气由引导构件 20 在喷 射区域 A 的废气的上游侧向喷射区域 A 的左侧侧方引导，从通气口 C 向下游侧空间部 B2 流 动。此时，引导构件 20 覆盖喷射区域 A 的废气的上游侧，并且通气口 C 仅形成在喷射区域 A 的左侧，因此废气通过通气口 C，由此在喷射装置 13 的喷射方向观察下顺时针回旋。 0049 当这样废气一边回旋一边向下游侧空间部B2流入时，在下游侧空间部B2内，会产 生废气的回旋流。并且，向废气的回旋流中扩散添加从喷射装置 13 喷射的还原剂，通。
20、过热 分解反应及加水分解反应而生成氨。 0050 然后，含有氨的废气如图 1 所示向第二壳体 4 流入，废气中的 NOx 由 SCR14 选择性 地还原而净化。而后，向后段的氨减少催化剂供给。 0051 以上，根据本实施方式，通过从喷射装置13喷射还原剂，能够使还原剂与在管3中 流动的废气混合。此时，引导构件 20 覆盖喷射区域 A 的废气的上游侧而将废气向喷射区域 A 的左侧侧方引导，因此能抑制废气直接进入还原剂的喷射区域 A 的情况，并能够产生将还 原剂的喷射区域 A 包围那样的回旋流。由此，能抑制从喷射装置 13 喷射的还原剂因废气的 风压而附着于管 3 的内壁面的情况，并能够使从喷射装。
21、置 13 喷射的还原剂向废气扩散，因 此能够充分进行还原剂的扩散。 0052 另外，当在引导构件 20 形成贯通孔 23 时，废气的大多数一边旋入喷射区域 A 的周 围，一边流向下游侧，但是废气的一部分通过引导构件 20 的贯通孔 23 向下游侧流动。因 此，通过改变形成于引导构件 20 的贯通孔 23 的个数、大小、位置等，能够调整废气的流动， 因此能够使废气产生良好的回旋流，并能够进行该回旋速度的调整。而且，能够减少废气的 压损，因此能够实现良好的排气管。 0053 另外，通过向相对于管 3 的轴线倾斜的方向喷射还原剂，而能够延长从喷射装置 13到管3的内壁面的距离，因此能够抑制还原剂附着。
22、于管3的内壁面的情况，并能够使其向 废气扩散。 0054 以上，说明了本发明的一方面的优选的实施方式，但是本发明并不局限于上述实 施方式，在不变更各权利要求记载的主旨的范围内可以变形或适用于其他的结构。 0055 在上述实施方式中，确定了引导构件的具体的配置、形状，但是引导构件只要能够 覆盖喷射还原剂的喷射区域的废气的上游侧而将所述废气向喷射区域的单侧侧方引导即 可，引导构件的配置、形状没有特别限制。 说 明 书CN 104487666 A 5/5 页 7 0056 例如，上述实施方式的第一引导部 21 设为沿着分支管部 3b 的内周面的截面圆弧 状，在分支管部 3b 的延伸方向上形成为同一截。
23、面，由此覆盖喷射区域 A 的废气的上游侧。 也可以将其形成为中心轴与喷射区域 A 的中心轴相同的截面圆弧状，而且，也可以形成为 与圆锥状的喷射区域 A 的外形对应的截面圆弧状。在将第一引导部形成为与圆锥状的喷射 区域A的外形对应的截面圆弧状的情况下，成为随着朝向从喷射装置13喷射的还原剂的上 游侧而小径化，随着朝向从喷射装置 13 喷射的还原剂的下游侧而大径化的形状。这种情况 下，为了避免引导构件进入喷射区域 A，第二引导部成为从第一引导部向相对于喷射区域 A 离开的方向延伸的形状。若这样形成引导构件，则能够使废气的回旋流沿着喷射区域 A，因 此能够进一步促进还原剂的扩散。 0057 另外，在。
24、上述实施方式中，说明了在引导构件形成贯通孔的情况，但也可以不必在 引导构件上形成贯通孔。 0058 另外，在上述实施方式中，例示了卡车作为车辆，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”的词语表示允许制造上或设计上的误 差。 0059 标号说明 0060 1排气流路，2第一壳体，3管，a主体管部，3b分支管部，3c鼓出部， 3d上游侧开口部，3e下游侧开口部，3f盖部，4第二壳体，10排气净化装置，13 喷射装置，20引导构件，21第一引导部，22第二引导部，23贯通孔，A喷射区域， B1上游侧空间部，B2下游侧空间部，C通气口。 说 明 书CN 104487666 A 1/5 页 8 图1 说 明 书 附 图CN 104487666 A 2/5 页 9 图2 说 明 书 附 图CN 104487666 A 3/5 页 10 图3 说 明 书 附 图CN 104487666 A 4/5 页 11 图4 说 明 书 附 图CN 104487666 A 5/5 页 12 图5 说 明 书 附 图CN 104487666 A 。