CN105745409A - 废气处理装置 - Google Patents

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Abstract

一种废气处理装置，设计成能够降低成本，该废气处理装置通过催化剂净化来自内燃机的废气，所述催化剂由通过通电而产生热量的催化剂载体加热，并且该废气处理装置将一些已经被净化的废气返回到内燃机。冷却部件设置在废气管的在发动机与上游催化转化器之间的部分处，并且循环管从所述上游催化转化器与在下游侧处的震动阻断部件之间分支。

Description

废气处理装置
技术领域
本发明涉及一种处理内燃机的废气的废气处理装置。
背景技术
存在这样的结构，其中，为了净化在内燃机处产生的废气，将具有通过被通电而产生热量并且加热催化剂的催化剂载体的电热式催化剂设置在从内燃机开始的废气路径处(参见，例如，日本专利申请公开(JP-A)No.2012-107567：专利文献1)。
发明内容
技术问题
存在如下情况，其中，为了从外部加热，通过被通电而产生热量的催化剂载体的耐热性是低的，并且因此，期望将催化剂载体放置在远离内燃机的位置处(温度已经降低的废气通过的位置)。
顺便地，在其中设置了将一些来自的内燃机的废气返回(循环)到内燃机的循环管的情况下，循环管必须连接到催化转化器的最靠近内燃机的下游侧(循环管必须从管分支)。在该情况下，必须分别在循环管以及废气管的在内燃机与催化转化器之间的部分处设置阻断内燃机的震动的部件，这导致成本增加。
考虑上述情况，本发明的目的是一种降低成本的废气处理装置，该废气处理装置利用被通电而产生热量的催化剂载体加热的催化剂来净化来自内燃机的废气，并且将一些已经被净化的废气返回到内燃机中。
问题解决方案
关于本发明的第一方面的废气处理装置包括：催化转化器，该催化转化器设置在废气通道上，从内燃机排出的废气经过该废气通道，并且该催化转化器具有通过被通电而产生热量的催化剂载体，并且该催化转化器通过由催化剂载体固载的催化剂而净化废气；冷却部件，该冷却部件设置在所述废气通道的从内燃机到所述催化转化器的部分上，并且冷却废气；震动阻断部件，该震动阻断部件比所述催化转化器靠下游侧地设置在所述废气通道上，并且阻断来自内燃机的震动；以及循环管，该循环管从所述废气通道的在所述催化转化器与所述震动切断部件之间的部分分支，并且用于将来自所述催化转化器的一些废气循环到内燃机。
在该废气处理装置中，排出自内燃机的废气由催化转化器的催化剂载体固载的催化剂净化。因为催化剂载体通过被通电而产生热量，所以由催化剂载体固载的催化剂被加热，并且，在例如废气的温度低的情况下，能够良好地展现催化剂的净化效果。
冷却部件设置在废气通道的从内燃机到催化转化器的部分上。冷却部件冷却来自内燃机的废气。因此，即使在催化剂载体具有低的耐热性的情况下，催化转化器也能够被安置在靠近内燃机的位置处，并且能够设计废气处理装置的紧凑性。
在催化转化器的下游侧处，震动阻断部件设置废气通道上。而且，循环管从废气通道的在催化转化器与震动阻断部件之间的部分分支。即，比循环管的分支部更下游地安置在废气通道上的单个部件足以用作震动阻断部件，并且不需要分别为废气通道和循环管设置震动阻断部件。因此，能够降低成本。
在第一方面中，关于第二方面的废气处理装置进一步包括，下游催化转化器，该下游催化转化器设置在比所述震动阻断部件靠下游侧的所述废气通道上。
在第一或第二方面中，关于第三方面的废气处理装置还包括发动机室，在该发动机室的内部安置了所述催化转化器、所述冷却部件以及所述循环管。
在第三方面中，在关于第四方面的废气处理装置中，所述震动阻断部件和所述下游催化转化器设置在所述发动机室的外侧。
在第一到第四方面的任意一项中，在关于第五方面的废气处理装置中，所述废气通道具有通道被分支的分支管部，并且所述冷却部件设置在所述分支管部处。
在第一到第四方面的任意一项中，在关于第六方面的废气处理装置中，所述废气通道具有：通道被分支的分支管部；以及合并管部，所述分支管在该合并管部被合并为一个管，并且所述冷却部件被设置在所述合并管部处。
在第一到第四方面的任意一项中，在关于第七方面的废气处理装置中，所述冷却部件设置在所述内燃机与所述废气通道的连接部处。
发明有益效果
由于如上所述地构造的本发明，设计了降低了成本的废气处理装置，该废气处理装置利用通过被通电而产生热量的催化剂载体所加热的催化剂以净化来自内燃机的废气，并且将一些已经被净化的废气返回到内燃机。
附图说明
图1是示出本发明的第一实施例的废气处理装置的示意图。
参考标记列表
12废气处理装置
14发动机
14A气缸盖
16废气管
16A分支管部
16B合并管部
18上游催化转化器
20外壳
22催化剂载体
24冷却部件
26震动阻断部件
28下游催化转化器
30循环管
32发动机室
34废气通道
具体实施方式
在图1中与发动机14一起示出本发明的第一实施例的废气处理装置12。
用于排出废气的废气管16的上游端连接到发动机14的气缸盖14A。后文中，“上游”和“下游”分别意味着废气管16内的废气流的上游和下游。
废气管16的上游侧根据，例如发动机14的气缸数量而分支，并且变为分支管部16A。在分支管部16A的下游侧处，分支管部16A变为整合为单个管的合并管部16B。
上游催化转化器18(对应于本发明中的催化转化器)设置在合并管部16B的中间部处。上游催化转化器18具有直径大于废气管16的直径的外壳20。通过被通电而产生热量的催化剂载体22安装在外壳20中。净化废气中的特定成分(例如碳氢化合物)的催化剂由催化剂载体22固载。催化剂由于通过被通电而产生热量的催化剂载体22而被加热。因此，例如，即使存在废气温度低的状态(诸如刚好在发动机14启动之后)，也能够良好地展现出催化剂的废气净化效果。
冷却部件24设置在废气管16的从发动机14到上游催化转化器18(图1所示的实例中的分支管部16A处)的部分处。从发动机14排出的废气能够由冷却部件24冷却。
冷却部件24不特别限定，只要其能够以该方式冷却废气。一个实例是，冷却部件构成为，例如具有环绕废气管16的冷却水流通路径并且使得冷却水在该冷却水流通路径中流动。
震动阻断部件26和下游催化转化器28按从上游侧开始的顺序设置在废气管16的处于上游催化转化器18的下游侧处的部分上。而且，循环管30从废气管16的从上游催化转化器18到震动阻断部件26的部分分支。循环管30是这样的管：其将来自废气管16的比上游催化转化器18更朝向下游侧的部分的废气的一些或全部返回到发动机，并且用于循环废气。
震动阻断部件26阻断从发动机14施加到废气管16和上游催化转化器18的震动(虽然不需要完全阻断震动)，并且是在下游侧抑制震动的部件。例如，所谓的球形接头能够用作震动阻断部件26的结构。在球形接头中，由橡胶等制成的弹性体容纳在壳体中，并且来自发动机14的震动能够因该弹性体的弹性变形而衰减。
例如，与上游催化转化器18的催化剂相同的催化剂或另一催化剂容纳在下游催化转化器28中。此外，在上游催化转化器18处未被处理的废气中的成分能够在下游催化转化器28处被处理。
此外，来自发动机14的气缸盖14A的废气经过的路径构成本申请的废气通道34。具体地，从气缸盖14A到废气管16的比下游催化转化器28更到达下游的部分的部件为废气通道34。此外，冷却部件24设置在废气通道34的处于发动机14与上游催化转化器18之间的部分处。
循环管30从废气管16的在上游催化转化器18的下游侧处的部分(在上游催化转化器18与震动阻断部件26之间)分支。循环管30将已经通过上游催化转化器18的废气的一些或全部返回到发动机14。即，循环管30是用于将已经从发动机14排出的废气的一些或全部循环到发动机14的管。
下面描述本实施例的操作。
如能够从图1理解的，在本实施例的废气处理装置12中，已经从发动机14排出的废气能够被由上游催化转化器18的催化剂载体22所固载的催化剂净化。特别地，在本实施例中，催化剂载体22通过被通电而产生热量，并且催化剂被加热。即使在诸如刚好启动发动机14之后等这样的废气的温度是低的情况下，也能够良好地展现利用催化剂的废气净化效果。
冷却部件24设置在废气管16的从发动机14到上游催化转化器18的部分处。来自发动机14的废气被冷却部件24冷却。即，与不存在冷却部件24的结构相比，从废气施加到上游催化转化器18的催化剂载体的热量少。即使在催化剂载体22的耐热性低的情况下，上游催化转化器18也能够被放置在发动机14附近的位置处，并且能够设计出废气处理装置12的紧凑性。例如，从发动机14通过废气管16和上游催化转化器18到震动阻断部件26的部分能够被安置在发动机室32中。
震动阻断部件26设置在废气管16的比上游催化转化器18更加朝向下游侧的部分处。因为利用震动阻断部件26阻断发动机14的震动，所以来自发动机14的震动在已经被抑制的同时施加到下游催化转化器28(发动机室32的外侧)。
此外，在本实施例中，循环管30从废气管16的处于上游催化转化器18与震动阻断部件26之间的部分分支，并且整个循环管30安置在发动机室32内。即，安置在上游催化转化器18与下游催化转化器28之间的单个部件独自足以作为震动阻断部件26。在上游催化转化器18远离发动机14并且安置在发动机室32外侧的结构中，震动阻断部件必须分别为废气管16和循环管30设置。然而，在本实施例中，如上所述，存在一个震动阻断部件26就足够。因此，废气处理装置12的结构简单，并且能够设计成降低成本。
下游催化转化器28设置在上游催化转化器18的下游。与上游催化转化器18的催化剂载体22所固载的催化剂相同的催化剂或另一催化剂容纳在下游催化转化器28中。在上游催化转化器18处未被处理的废气中的成分能够在下游催化转化器28处被处理。例如，能够存在如下结构，其中废气中的碳氢化合物在上游催化转化器18处被处理，并且废气中的氮氧化合物在下游催化转化器28处被处理。
在上述说明中，存在其中冷却部件24安置在废气管16的从发动机14到上游催化转化器18的部分处的分支管部16A处的实例。然而，不特别限制冷却部件24的位置，只要其在废气通道34的从发动机14到上游催化转化器18的部分上。例如，冷却部件24可以设置在发动机14的气缸盖14A处(连接到废气管16的部分)，或者在合并管部16B处。
日本专利申请No.2013-242241的公开内容全部通过引用合并到本说明书中。
与各个独立的公开、专利申请或技术标准具体地并且单独地表示以被通过引用而合并相同地，本说明书中提及的全部公开、专利申请和技术标准都通过引用合并到本说明书中。

Claims (7)

1.一种废气处理装置，包括：
催化转化器，该催化转化器设置在废气通道上，从内燃机排出的废气通过该废气通道，并且该催化转化器具有通过被通电而产生热量的催化剂载体，并且该催化转化器通过由所述催化剂载体固载的催化剂而净化所述废气；
冷却部件，该冷却部件设置在从所述内燃机到所述催化转化器的所述废气通道的部分上，并且冷却所述废气；
震动阻断部件，该震动阻断部件设置在比所述催化转化器靠下游侧的所述废气通道上，并且阻断来自所述内燃机的震动；以及
循环管，该循环管从所述废气通道的在所述催化转化器与所述震动阻断部件之间的部分分支，并且用于将来自所述催化转化器的部分废气循环到所述内燃机。
2.根据权利要求1所述的废气处理装置，还包括：下游催化转化器，该下游催化转化器设置在比所述震动阻断部件靠下游侧的所述废气通道上。
3.根据权利要求1或2所述的废气处理装置，还包括：发动机室，在该发动机室的内部设置所述催化转化器、所述冷却部件以及所述循环管。
4.根据权利要求3所述的废气处理装置，其中所述震动阻断部件和所述下游催化转化器设置在所述发动机室的外侧。
5.根据权利要求1至4的任意一项所述的废气处理装置，其中，所述废气通道具有通道被分支的分支管部，并且所述冷却部件被设置在所述分支管部处。
6.根据权利要求1至4的任意一项所述的废气处理装置，其中，所述废气通道具有：通道被分支的分支管部，以及合并管部，所述分支管部在该合并管部被合并为一个管，并且所述冷却部件被设置在所述合并管部处。
7.根据权利要求1至4的任意一项所述的废气处理装置，其中，所述冷却部件设置在所述内燃机与所述废气通道的连接部处。
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