JP2007247543A - 排気後処理装置用排気導入装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 排気および還元剤を均等な状態で排気後処理装置に導入することができる排気導入装置を提供する。
【解決手段】 排気後処理装置１の流入側端部に開口縁を接続した有底筒状の内ケース３と、該内ケース３の外側を覆う有底筒状の外ケース４を設ける。外ケース４の周壁４ａに設けた排気導入口４ｂから内外ケース３、４の周壁３ａ、４ａ間に導入した排気を両ケース３、４の底壁３ｃ、４ｃ間から内ケース３の底壁３ｃに設けた開口６を経て内ケース３の内側（混合室７）に流入させる一方、外ケース４の底壁４ｃに取り付けた噴霧器５から混合室７に還元剤を噴射供給して排気と還元剤の噴霧を混合室７で混合して排気後処理装置１に供給する。内ケース３の周壁３ａを排気導入口４ｂとの対向位置において底壁３ｃ側に至るにつれて中心側に変位する傾斜面３ｂで構成したことにより、排気および還元剤を排気後処理装置の触媒に均等に供給することができるようにした。
【選択図】 図３

Description

本発明は、ディーゼルエンジンの排気成分からパーティキュレートまたはＮＯｘ成分を低減させるために用いられる排気後処理装置のうち、特に排気中に還元剤を噴射供給するようにした排気後処理装置に適した排気導入装置に関するものである。

ＮＯｘ還元触媒あるいはＮＯｘ吸蔵還元触媒を用いた排気後処理装置の従来例としては、特許文献１に見られるように、排気後処理装置の流入側端部に隣接させて入口室を形成し、外ケースの周壁に設けた排気導入口から入口室に突出させた筒体の周壁に、先端に至るにつれて開口面積が小さくなる連通開口を設けることにより、排気後処理装置への排気の流入形態を改善するようにしたものがある。

ところが、上記従来例のように筒体の周壁に開口を設けたものにあっては、排気の通流抵抗を小さくしようとすれば大径の筒体を設ける必要性があるために、排気導入装置が大型化してしまうために、車両などへの搭載性が悪化するという不具合があった。

また、還元剤として例えば燃料を用いる場合は、触媒の負荷を均一化するために入口室の中心部分に還元剤を噴霧供給する必要性があるにもかかわらず、排気の均一性を保持させるためには入口室の中央部分を通る筒体を設ける必要性がある。従って、還元剤を噴霧供給するようにした排気後処理装置の排気導入装置として上記従来例に示された排気導入装置をそのまま適用することは実質的に不可能である。
特開２００３−７４３３５号公報

解決しようとする問題点は、大型化を招くことなく排気および還元剤を均等な状態で排気後処理装置に導入することができない点である。

本発明は、排気後処理装置の流入側端部に開口縁を対向させた有底筒状の内ケースと、該内ケースの外側を覆う有底筒状の外ケースを備え、外ケースの周壁に設けた排気導入口から内外ケースの周壁間に導入した排気を両ケースの底壁間から内ケースの底壁に設けた開口を経て内ケースの内側に形成された混合室に流入させる一方、外ケースの底壁に取り付けた噴霧器から混合室に還元剤を噴射供給することにより、排気と還元剤の噴霧を混合室で混合させて排気後処理装置に供給するようにしている。そして、内ケースの周壁を排気導入口との対向位置において底壁側に至るにつれて中心側に変位する傾斜面で構成したことをも主要な特徴としている。なお、内ケースの底壁に複数個の開口を設けるとともに、排気導入口から離間する部分に位置する開口の開口面積を排気導入口の近傍に位置する開口の開口面積より大きくすることが望まれる。

本発明の排気導入装置によれば、排気導入口から内外ケースの周壁間に導入された排気が、排気導入口と対向する内ケースの傾斜面による案内作用で両ケースの底壁間の空間に円滑に回り込む。このために、排気の流れの方向変換にともなう排圧の上昇が見られない。また、両ケースの周壁間から底壁間に誘導案内された排気は、内ケースの底壁に設けた開口から混合室に流入し、噴霧器から噴射された還元剤の噴霧と混合して排気後処理装置に供給される。このような排気の流入に際して、両ケースの周壁間に流入した排気は、開口による整流作用を受けるために、排気は混合室内において内ケースの軸方向に沿って整然と流れることになり、噴霧器から混合室に供給された還元剤が内ケースの周壁面に押しつけられて付着するようなことがなく、排気および還元剤を排気後処理装置の触媒に均等に供給することが可能となる、という利点がある。なお、内ケースの底壁に設けた複数個の開口のうち、排気導入口から離間する部分に位置する開口の開口面積を排気導入口の近傍に位置する開口の開口面積より大きくした場合は、混合室内において発生しがちである内ケースの内周面に接近しようとする排気の流れを抑制する効果が高くなるために、内ケースの内面への還元剤の付着防止効果がより高くなる。

図１は本発明に係る排気導入装置を備えた排気後処理装置の一例を示す外観斜視図、図２は図１に示した排気導入装置の分解斜視図、図３は図１に示した排気導入装置の断面図、図４は図３に示した内ケースを底壁側から見た正面図である。

これらの図において、従来公知の排気後処理装置１の流入側端部に排気導入装置２を接続することにより、排気と還元剤の混合体を排気後処理装置１に供給するようにしている。

排気導入装置２は、排気後処理装置の流入側端部に開口縁を対向させた有底筒状の内ケース３と、該内ケース３の外側を覆う有底筒状の外ケース４を備えている。外ケース４の周壁４ａには図示しないエンジンの排気マニフォールドから延設された排気管（図示省略）が接続される排気導入口４ｂを設ける一方、還元剤として用いられる燃料を噴霧する噴霧器５を外ケース４の底壁４ｃに設けている。

前記内ケース３の周壁３ａにおける前記排気導入口４ｂとの対向位置を底壁４ｂに至るにつれて中心側に変位する傾斜面３ｂを設けることにより、排気導入口４ｂから内外ケース３、４の周壁３ａ，４ａ間に流入した排気を両ケース３、４の底壁３ｃ、４ｃ間に誘導し、もって、流れの方向変換による排圧の上昇を抑制するようにしている。

また、内ケース３の底壁３ｃに複数個の開口６を設けることにより、両ケース３、４の底壁３ｃ、４ｃの間に誘導された排気をこれらの開口６から内ケース３の内側に形成された混合室７に流入させるようにしている。なお、このように開口６を設けるに際して、本実施形態にあっては排気導入口４ｂから離間した領域に位置させた開口６の開口面積を、排気導入口４ｂの近傍領域に位置する開口の開口面積より大きくしている。

従って、両ケース３、４の底壁３ｃ、４ｃの間に誘導されて混合室７に流入するに際して、排気導入口４ｂから離間した領域に位置する開口６から混合室７に流入する排気の量が排気導入口４ｂの近傍領域に位置する開口６から混合室７に流入する排気の量よりも多くなるために、混合室７においては内ケース３の軸方向に沿って整然と流れることになる。よって、噴霧器５から混合室７に供給された還元剤の噴霧は内ケース３の内壁面に付着することなく排気とともに整然と排気後処理装置１に供給されることになり、排気および還元剤を排気後処理装置１の触媒に均等に供給することができる。還元剤の噴霧は、内ケース３の底壁３ｃに設けた保護筒８により、排気の流れによる噴霧の影響を低減させる。

また、内ケース３を外ケース４で覆っているために、混合室７が外気による冷却作用を受け難くなり、外気で冷却されない高温状態の混合気を排気後処理装置に供給することができるために、排気後処理装置による排気浄化効果が低下することもない。

なお、噴霧器から噴射される還元剤は、排気後処理装置に用いられる触媒の特性に応じて選定すればよく、ディーゼルエンジンの燃料の他に従来公知の還元剤を用いることも可能である。

本発明に係る排気導入装置を備えた排気後処理装置の一例を示す外観斜視図である。 図１に示した排気導入装置の分解斜視図である。 図１に示した排気導入装置の断面図である。 図３に示した内ケースを底壁側から見た正面図である。

符号の説明

１ 排気後処理装置
２ 排気導入装置
３ 内ケース
３ａ 周壁
３ｂ 傾斜面
３ｃ 底壁
４ 外ケース
４ａ 周壁
４ｂ 排気導入口
４ｃ 底壁
５ 噴霧器
６ 開口
７ 混合室
８ 保護筒

Claims (2)

1. 排気後処理装置（１）の流入側端部に開口縁を対向させた有底筒状の内ケース（３）と、該内ケース（３）の外側を覆う有底筒状の外ケース（４）を備え、外ケース（４）の周壁（４ａ）に設けた排気導入口（４ｂ）から内外ケース（３）（４）の周壁（３ａ）（４ａ）間に導入した排気を両ケース（３）（４）の底壁（３ｃ）（４ｃ）間から内ケース（３）の底壁（３ｃ）に設けた開口（６）を経て内ケース（３）により形成された混合室（７）に流入させる一方、外ケース（４）の底壁（４ｃ）に取り付けた噴霧器（５）から混合室（７）に還元剤を噴射供給することにより、排気と還元剤の噴霧を混合室（７）で混合させて排気後処理装置（１）に供給するようにした排気後処理装置（１）用の排気導入装置（２）であって、内ケース（３）の周壁（３ａ）を排気導入口（４ｂ）との対向位置において底壁（３ｃ）側に至るにつれて中心側に変位する傾斜面（３ｂ）で構成したことを特徴とする排気後処理装置用排気導入装置。
2. 内ケース（３）の底壁（３ｃ）に複数個の開口（６）を設けるとともに、排気導入口（４ｂ）から離間する部分に位置する開口（６）の開口面積を排気導入口（４ｂ）の近傍に位置する開口（６）の開口面積より大きくしたことを特徴とする請求項１に記載の排気後処理装置用排気導入装置。
   

Images