CN102959194A - 废气净化装置 - Google Patents

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Abstract

第一壳体和第二壳体以排气上游侧位于车宽外侧的方式并列地配置于车架的外侧，并且第一壳体的废气流出口和第二壳体的废气流入口由连通管连通连接，所述第一壳体收纳有DOC转化器和DPF，所述第二壳体收纳有SCR转化器。而且，第一壳体能够分割成第一壳部和第二壳部两部分，所述第一壳部收纳DOC转化器，所述第二壳部收纳DPF，第一壳部和第二壳部用螺栓等能够分离地紧固在一起。此外，第一壳部的废气流入口朝向车宽内侧弯曲，并经螺栓等而能够装拆地紧固于末端朝向车宽外侧开口的排气管。而且，构成第一壳体的第二壳部和所述第二壳体通过第一托架和第二托架而固定于车架。

Description

废气净化装置
技术领域
本发明涉及用于对废气中的PM（颗粒物，Particulate Matter）以及NOX（氮氧化物）进行净化的废气净化装置。
背景技术
作为净化废气中的PM以及NOX的紧凑型的废气净化装置，如日本特开2009-108685号公报（专利文献1）中所记载的那样，已知这样的装置：将收纳了柴油机氧化催化（Diesel Oxidation Catalys：DOC）转化器和柴油机微粒过滤器（DieselParticulate Filter：PF）的壳部（casing）以及收纳了选择性催化还原（Selective CatalyticReduction：SCR）转化器的壳部，在车架的外侧朝向车宽方向并列地配设。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-108685号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，在具备DOC转化器和DPF的废气净化装置中，利用由DOC转化器生成的NO2（二氧化氮）来进行DPF的再生处理，但是例如当废气温度低于再生温度的状态持续时，存在因PDF的再生处理不充分而发生堵塞的危险。因此，在现有技术中，基于需要适当进行对DPF的检查和清扫，而进行了以下研究：在将收纳了SCR转化器的壳部留在车体侧的状态下，只将收纳了DOC转化器和DPF的壳部容易地从车体卸下。
然而，即使仅将收纳了DOC转化器和DPF的壳部从车体卸下，也必须将其分解以取出DPF，其作业工时数大。而且，特别是在大型车辆中，收纳DOC转化器和DPF的壳部又大又重，因此，将其从车体卸下的作业本身就很费事。
因此，本发明鉴于现有技术的问题点，其目的是提供一种使PDF容易卸下的废气净化装置。
用于解决课题的手段
因此，在废气净化装置中，筒形的第一壳体和筒形的第二壳体以排气上游侧分别位于车宽外侧的方式并列地配置在沿车体前后方向延伸的车架的外侧，并且所述第一壳体的废气流出口和所述第二壳体的废气流入口由连通管连通连接，所述筒形的第一壳体将DOC转化器和DPF沿废气流通方向以该顺序进行收纳，所述筒形的第二壳体收纳有利用氨来对废气中的氮氧化物进行选择性还原净化的SCR转化器。所述第一壳体形成为能够分割成第一壳部和第二壳部两部分的结构，所述第一壳部用于收纳所述DOC转化器，所述第二壳部能够装拆地收纳所述DPF。所述第一壳部和所述第二壳部经能够从车宽外侧面对的多个第一紧固部件而能够分离地紧固在一起，并且，所述第一壳部的废气流入口朝向车宽内侧弯曲形成，并经能够从车宽外侧面对的第二紧固部件而能够装拆地紧固于排气管，所述排气管的末端朝向车宽外侧开口。构成所述第一壳体的第二壳部和所述第二壳体经托架而固定于所述车架的外侧面。
发明效果
当从废气净化装置卸下DPF时，依次进行如下的作业即可。即，卸下紧固第一壳体的第一壳部和第二壳部的第一紧固部件，并且，卸下将第一壳部的废气流入口紧固于排气管的第二紧固部件。由于能够从车宽外侧面对第一紧固部件和第二紧固部件，因此所述作业并不困难。然后，当将第一壳部向车宽外侧牵拉时，能够在第一壳体的第二壳部和第二壳体搭载于车体的情况下，卸下第一壳部。然后，通过将DPF向车宽外侧拉出，能够容易地从第二壳部卸下DPF。此外，在组装废气净化装置时，将卸下DPF时的作业反过来进行即可。
附图说明
图1是表示具体化本发明的废气净化装置的一个例子的立体图。
图2是用于说明第一壳体的分割结构的立体图。
图3是用于说明废气净化装置的安装结构的立体图。
具体实施方式
以下，参照附图对用于实施本发明的实施方式进行详细说明。
图1表示废气净化装置的一个例子。
大致筒形的第一壳体40和第二壳体70以排气上游侧朝向车宽外侧的状态通过未图示的托架接近地并列地安装于车架10的车宽外侧，车架10沿车体的前后方向延伸并呈梯子型，所述大致筒形的第一壳体40收纳有DOC转化器20和DPF30，所述第二壳体70收纳有SCR转化器50和氧化催化转化器60。在第一壳体40，配设于排气上游的DOC转化器20将废气中的一部分的NO（一氧化氮）氧化成NO2，另一方面，配设于排气下游的DPF30通过捕集废气中的PM并利用NO2进行再生处理，从而能够进行连续的PM的净化。在第二壳体70，配设于排气上游的SCR转化器50利用由作为还原剂前驱体的尿素水溶液生成的氨来对废气中的NOX进行选择性还原净化，另一方面，配设于排气下游的氧化催化转化器60对通过了SCR转化器50的氨进行氧化，由此来抑制氨的放出并净化NOX。
在第一壳体40，从排气上游端的侧面形成向车宽内侧弯曲的废气流入口42，并且在排气下游端的侧面形成废气流出口（未图示）。在第二壳体70，在排气上游端的侧面形成废气流入口72，并且从排气下游端的侧面形成向车宽外侧弯曲的废气流出口（未图示）。而且，第一壳体40的废气流出口通过连通管80而与第二壳体70的废气流入口72连通连接，连通管80具有与第一壳体40的轴线大致平行地延伸的直线部分。此外，在第一壳体40的废气流入口42开口端，为了与柴油发动机的排气管能够装拆地进行紧固，而形成有凸缘46，所述凸缘46形成为在四个角开设有作为第二紧固部件的一个例子的螺栓的贯通孔44的大致圆角四边形状。在此，凸缘46的形状不限于大致圆角四边形状，例如也可以是圆环形状等。
此外，在位于第一壳体40的废气流出口附近的连通管80，安装有用于沿其直线部分的大致轴线喷射供给尿素水溶液的喷射嘴（未图示）。如此一来，由于从喷射嘴喷射供给的尿素水溶液通过连通管80的直线部分而导入第二壳体70，因此能够争取到用于尿素水溶液的加水分解以及使其扩散和混合到废气中的时间，从而能够促进供给至SCR转化器50的氨浓度的均一化。
如图2所示，第一壳体40形成为能够分割成第一壳部90和第二壳部100两部分的结构，所述第一壳部90收纳DOC转化器20，所述第二壳体100能够装拆地收纳盒（Cartridge）式的DPF30。在第一壳部90和第二壳部100的开口端，分别形成有向其半径外侧延伸的凸缘92和102。而且，为了使DPF30相对于第二壳部100能够装拆地固定，而在DPF30的轴向的一端形成有凸缘32，所述凸缘32被第一壳部90的凸缘92和第二壳部100的凸缘102夹持。在第一壳部90和DPF30的凸缘92和32，为了将它们能够拆装地紧固于第二壳部100，而开设有多个供作为第一紧固部件的一个例子的螺栓110的轴部插入的贯通孔94和34。而且，在第二壳部100的凸缘102形成有多个内螺纹104，贯穿插入于第一壳部90和DPF30的贯通孔94和34的螺栓110与内螺纹104螺合。此外，优选使用于确保气密性的密封垫120分别介于第一壳部90的凸缘92和DPF30的凸缘32之间，以及DPF30的凸缘32和第二壳部100的凸缘102之间。
在此，也可将螺栓106焊接于凸缘102来代替形成于第二壳部100的凸缘102的多个内螺纹104中的、在车辆搭载状态下位于铅直上方的至少一个（本实施方式中为两个）内螺纹104。然后，通过将螺栓106插入DPF30和第一壳部90的贯通孔34和94来临时固定，能够使DPF30和第一壳部90的安装作业变得容易。在这种情况下，使作为第一紧固部件的一个例子的螺母130螺合于螺栓106的末端即可。而且，当卸下螺栓110时，螺栓106能将第一壳部90保持为不会落下。此外，也可以使柱螺栓（stud bolt）螺合（埋設）于内螺纹104来代替焊接螺栓106。
再者，当从第二壳部100卸下了第一壳部90时，为了不使DPF30因不注意而落下，也可在DPF30的凸缘32开设有供固定用螺栓（第三紧固部件）插入的贯通孔36，并且在第二壳部100的凸缘102形成供固定用螺栓螺合的内螺纹108。即，也可经能够从车宽外侧面对的固定用螺栓而将DPF30能够装拆地紧固于第二壳部100。
而且，包含第一壳体40和第二壳体70的废气净化装置通过图3所示的安装结构而搭载于车架10的外侧面。
即，通过作为紧固部件的一个例子的螺栓140，将第一托架150和第二托架160在车体前后方向分离地分别以能够装卸的方式紧固于车架10的外侧面。第一托架150具有第一部件154和第二部件156，所述第一部件154通过将在车体前后方向隔开预定间隔并向车宽外侧延伸的一对臂部152一体化而形成，所述第二部件156通过作为紧固部件的一个例子的螺栓170和螺母172能够装拆地连接于第一部件154的臂部152，并且所述第二部件156向车宽外侧延伸。在此，第一部件154通过螺栓140而能够装拆地紧固于车架10的外侧面。而且，第二托架160具有大致L字形的第一部件164、和第二部件166，所述第一部件164具有向车宽外侧延伸的臂部162，第二部件166用于将第一部件164的沿车体上下方向延伸的部分固定于车架10。
另一方面，在构成第一壳体40的第二壳部100形成有固定部190，所述固定部190用于经作为紧固部件的一个例子的螺母180而能够装拆地紧固于第一托架150的第二部件156。固定部190具有模仿第二部件156的底面的上表面形状并在此埋设有柱螺栓192。此外，柱螺栓192的根数考虑包含第一壳体40和第二壳体70的废气净化装置的重量等适当决定即可。而且，在第二壳体70形成有固定部210，所述固定部210用于经作为紧固部件的一个例子的螺栓200和螺母202而固定于第二托架160的第一部件164的臂部162。固定部210具有模仿臂部162的末端的底面形状的上表面形状，并在此开设有供螺栓200插入的贯通孔212。
而且，形成于第一壳体40的废气流入口42的末端的凸缘46，在夹着用于确保气密性的密封垫220的状态下，经作为第二紧固部件的一个例子的螺栓230和螺母232而能够装拆地紧固于凸缘242，所述凸缘242形成于朝向车宽外侧开口的排气管240的末端。在此，螺栓230的头部位于车宽外侧。另一方面，末端朝向车体后方开口的排气尾管250连接于第二壳体70的废气流出口的末端。
此外，为了提高排气管240以及排气尾管250的相对于车体的支撑强度，也可在第一壳体40的第二壳部100形成支撑排气管240的中间的支撑部260，并且在排气尾管250的基端形成与第二托架160连接的连接部270。在这种情况下，优选第一壳体40和排气管240经作为紧固部件的一个例子的螺栓280和螺母282而能够装拆地紧固在一起，第二托架160和排气尾管250经作为紧固部件的一个例子的螺栓280和螺母282而能够装拆地紧固在一起。
在所述废气净化装置中，当柴油电动机的废气导入DOC转化器20时，废气中的一部分的NO被氧化成NO2并向DPF30流动。在DPF30中，捕集废气中的PM的同时，利用由DOC转化器生成的NO2使PM被氧化，从而连续地进行PM的捕集和再生。
而且，以与发动机运转状态对应的流量从喷射嘴喷射的尿素水溶液利用废气热和废气中的水蒸气而被加水分解，从而转化为作为还原剂发挥功能的氨。所述氨在SCR转化器50中与废气中的NOX进行选择性还原反应而净化为是无害成分的H2O（水）和N2（氮气），这是公知的。另一方面，通过了SCR转化器的氨被配设在其排气下游的氧化催化转化器60氧化，因此，能够抑制氨直接被排放到大气中。
当进行DPF30的检查和清扫等时，卸下将第一壳体40的废气流入口42连接于排气管240的螺栓230和螺母232，并且卸下将第一壳体40的第一壳部90紧固于第一壳体40的第二壳部100的螺栓110和螺母130。由于螺栓110的头部和螺母130面对车宽外侧，因此所述作业并不困难。然后，当将第一壳体40的第一壳部90向车宽外侧牵拉时，能够在第一壳体40的第二壳部100和第二壳体70搭载于车体的情况下，卸下第一壳部90。然后，通过将DPF30向车宽外侧拉出，能够容易地从第二壳部100卸下DPF30。当DPF30的检查和清扫等完成后，通过反过来进行卸下DPF30时的作业，能够容易地完成废气净化装置的组装。
此外，通过解除与第一托架150和第二托架160的固定，并解除与排气管240的固定，能够容易地从车体卸下包含第一壳体40、第二壳体70以及排气尾管250的废气净化装置。
而且，若构成第一壳体40的第二壳部100和第二壳体70能够搭载于车架10则，第一托架150和第二托架160也可不形成为以上说明的结构。
标号说明
10：车架
20：DOC转化器
30：DPF
40：第一壳体
42：废气流入口
50：SCR转化器
60：氧化催化转化器
70：第二壳体
72：废气流入口
80：连通管
90：第一壳部
100：第二壳部
106：螺栓
110：螺栓
130：螺母
150：第一托架
160：第二托架
230：螺栓
232：螺母
240：排气管

Claims (5)

1.一种废气净化装置，其特征在于，
筒形的第一壳体和筒形的第二壳体以排气上游侧分别位于车宽外侧的方式并列地配置在沿车体前后方向延伸的车架的外侧，并且所述第一壳体的废气流出口和所述第二壳体的废气流入口由连通管连通连接，所述筒形的第一壳体将柴油机氧化催化转化器和柴油机颗粒过滤器沿废气流通方向以该顺序进行收纳，所述筒形的第二壳体收纳有利用氨来对废气中的氮氧化物进行选择性还原净化的选择性催化还原转化器，
所述第一壳体形成为能够分割成第一壳部和第二壳部两部分的结构，所述第一壳部收纳所述柴油机氧化催化转化器，所述第二壳部能够装拆地收纳所述柴油机颗粒过滤器，所述第一壳部和所述第二壳部经能够从车宽外侧面对的多个第一紧固部件而能够分离地紧固在一起，并且，
所述第一壳部的废气流入口朝向车宽内侧弯曲形成，并经能够从车宽外侧面对的第二紧固部件而能够装拆地紧固于排气管，所述排气管的末端朝向车宽外侧开口，
构成所述第一壳体的第二壳部和所述第二壳体经托架而固定于所述车架的外侧面。
2.根据权利要求1所述的废气净化装置，其特征在于，
在所述多个第一紧固部件中，位于上方的至少一个第一紧固部件由焊接于所述第一壳部的螺栓以及与所述螺栓的末端部螺合的螺母构成。
3.根据权利要求1所述的废气净化装置，其特征在于，
在所述多个第一紧固部件中，位于上方的至少一个第一紧固部件由埋设于所述第二壳部的柱螺栓以及与所述柱螺栓的末端部螺合的螺母构成。
4.根据权利要求1所述的废气净化装置，其特征在于，
所述柴油机颗粒过滤器经能够从车宽外侧面对的第三紧固部件而能够装拆地紧固于所述第二壳部。
5.根据权利要求1所述的废气净化装置，其特征在于，
在所述第二壳体，在所述选择性催化还原转化器的排气下游还收纳有用于使氨氧化的氧化催化转化器。
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