JP2011132891A - 液体還元剤増設タンクの大気開放構造 - Google Patents

液体還元剤増設タンクの大気開放構造 Download PDF

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Abstract

【課題】大気開放ホースから液体還元剤が漏れるのを防止できる液体還元剤増設タンクの大気開放構造を提供する。
【解決手段】液体還元剤５を貯留するメインタンク１０ｘとサブタンク１０ｙとを連通管１１を介して接続した増設タンク１０Ｂの各タンク１０ｘ、１０ｙ内をタンク頂部１３に設けた大気開放ホース１２ｘ，１２ｙにより大気開放する構造であって、前記大気開放ホース１２ｘ，１２ｙが一方のタンクの頂部１３から他方のタンクの頂部１３に向かって互いに延出された延出部ｆと、該延出部ｆの先端から他方のタンクの側面に沿って下方に屈曲されて垂下された垂下部ｇとを有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、液体還元剤増設タンクの大気開放構造に関するものである。
車両に搭載されるエンジン、例えばディーゼルエンジンの排気ガス中のＮＯｘを浄化するために排気ガス浄化装置の一つとして、例えば選択還元触媒（ＳＣＲ）装置が開発されている（例えば、特許文献１，２参照）。このＳＣＲ装置は、液体還元剤である例えば尿素水をＳＣＲ装置の排気ガス上流に供給し、排気ガスの熱で尿素を加水分解してアンモニアを生成し、このアンモニアによってＳＣＲ触媒上でＮＯｘを還元して浄化するものである。
図３に示すように例えばディーゼルエンジン等のエンジン１の排気マニフォールド２には排気管３が接続されており、この排気管３の途中には排気ガス浄化装置の一つであるＮＯｘ還元用のＳＣＲ装置（ＳＣＲユニットともいう。）４が接続されていると共に、このＳＣＲ装置４の排気ガス上流には液体還元剤である尿素水５をＳＣＲ装置４のＳＣＲ触媒６に供給するための噴射ノズル７を備えた尿素水供給管部８が接続されている。これらＳＣＲ装置４及び尿素水供給管部８を排気管３の途中に取付けるために、前記排気管３は前部３ａと後部３ｂに分割されている。
この尿素水供給管部８の噴射ノズル７には、尿素水供給パイプ９を介して尿素水貯蔵タンク（液体還元剤貯蔵タンク、単にタンクともいう。）１０が接続されている。この尿素水貯蔵タンク１０は、尿素水５を尿素水供給パイプ９を介して噴射ノズル７に圧送するように構成されている。
前記タンク１０の種類としては、図４（ａ）に示すような容量の小さいシングルタンク１０Ａと、図５に示すような容量の大きい増設タンク１０Ｂとがある。この増設タンク１０Ｂは、メインタンク１０ｘとサブタンク１０ｙとを連通管１１で接続して構成されている。これら何れのタイプのタンクにおいても、タンク内の圧力を調整するためにタンク内を大気に開放するための大気開放ホース１２がタンクの頂部１３に取付けられている。なお、タンクの頂部１３の中央部には、大気開放ホース１２と連通した大気開放ノズル１４が尿素水５の液面に臨んで突設されており、この大気開放ノズル１２を挟んで一側に尿素水供給パイプ９が配置され、他側に尿素水戻り管１５が配置されている。尿素水戻り管１５はＳＣＲ装置４から余剰尿素水をタンク内に戻すものである。
シングルタンク１０Ａの場合、大気開放ホース１２の大気開放ノズル１４がタンク中央に位置しているため、傾斜した路面によりタンクが所定角度傾斜したり、急発進又は急制動により図４（ｂ）に示すようにタンク内の液面５ａが傾斜したとしても大気開放ホース１２から尿素水が漏れることはない。
特開２０００−２７６２７号公報 特開２００５−８３２２３号公報
しかしながら、増設タンク１０Ｂの場合、タンクが傾斜したり〔図６（ａ）参照〕、液面５ａが傾斜したり〔図６（ｂ）参照〕した場合、一方のタンク１０ｙから連通管１１を通って他方のタンク１０ｘに尿素水５が移動し、その結果、尿素水５が移動した側のタンクの大気開放ホース１２から尿素水が溢れてしまう虞がある。
この対策として、図７に示すようにタンク同士を繋ぐ連通管１１にコック１６を設け、タンク間の尿素水の行き来を遮断したり、或いは大気開放ホース１２の高さｔを高くして大気開放ホース１２から尿素水が溢れないようにする必要があった。
本発明は、前記事情を考慮してなされたものであり、大気開放ホースから液体還元剤が漏れるのを防止できる液体還元剤増設タンクの大気開放構造を提供することを目的とする。
前記目的を達成するために、本発明は、液体還元剤を貯留するメインタンクとサブタンクとを連通管を介して接続した増設タンクの各タンク内をタンク頂部に設けた大気開放ホースにより大気開放する構造であって、前記大気開放ホースが一方のタンクの頂部から他方のタンクの頂部に向かって互いに延出された延出部と、該延出部の先端から他方のタンクの側面に沿って下方に屈曲されて垂下された垂下部とを有していることを特徴とする。
前記大気開放ホースの延出部の先端が、他方のタンクの頂部よりも高い位置に設定されていることが好ましい。
前記連通管の内径が、前記大気開放ホースの内径と同じか又はそれ以下に設定されていることが好ましい。
本発明によれば、大気開放ホースから液体還元剤が漏れるのを防止できる。
本発明に係る液体還元剤増設タンクの大気開放構造の一実施形態を示す断面図である。 増設タンクが傾斜した状態を示す断面図である。 選択還元触媒装置の一例を示す図である。 （ａ）はシングルタンク内の尿素水が水平の場合を示す図で、（ｂ）は尿素水が傾斜した場合を示す図である。 増設タンクを示す図である。 （ａ）は増設タンクが傾斜した場合を示す図で、（ｂ）は尿素水が傾斜した場合を示す図である。 増設タンクの大気開放ホースからの尿素水の漏れを防止する対策例を示す図である。
以下に、本発明を実施するための形態を添付図面に基いて詳述する。
図１ないし図２において、１０Ｂは液体還元剤例えば尿素水５を貯留する増設タンクで、この増設タンク１０Ｂはエンジン例えばディーゼルエンジンの排気ガス中のＮＯｘを浄化すべく排気管に取付けられる選択還元触媒（ＳＣＲ）装置に尿素水を供給するために車両に搭載される。
前記増設タンク１０Ｂは、メインタンク１０ｘにサブタンク１０ｙを連通管１１を介して接続して構成されている。前記連通管１１は、メインタンク１０ｘの底部側内部とサブタンク１０ｙの底部側内部とを連通すべく両タンク間に水平に介設されている。この場合、メインタンク１０ｘ及びサブタンク１０ｙのそれぞれの底部側一側部にノズル（図示省略）を突設し、両ノズルに対して連通管１１の両端部を嵌合接続したものであってもよい。なお、メインタンク１０ｘ、サブタンク１０ｙ及び連通管１１は、尿素水に対して耐食性を有する材料例えばプラスチック製或いはステンレス製であることが好ましい。
前記メインタンク１０ｘの頂部１３にはタンク内の圧力を調整するためにタンク内を大気に開放するための大気開放ホース１２ｘが取付けられている。なお、メインタンク１０ｘの頂部１３の中央部には、大気開放ホース１２ｘと連通した大気開放ノズル１４が尿素水５の液面に臨んで下方に突設されており、この大気開放ノズル１４を挟んで一側には尿素水供給パイプ９が配置され、他側にはＳＣＲ装置から余剰尿素水をタンク内に戻すための尿素水戻り管１５が配置されている。なお、図１において、メインタンク１０ｘの上部から上方の尿素水供給パイプ９及び尿素水戻り管１５は図示省略されている。
前記メインタンク１０ｘの頂部１３と同様に、サブタンク１０ｙの頂部１３にはタンク内の圧力を調整するためにタンク内を大気に開放するための大気開放ホース１２ｙが取付けられている。なお、サブタンク１０ｙの頂部１３の中央部には、大気開放ホース１２ｙと連通した大気開放ノズル１４が尿素水５の液面に臨んで下方に突設されており、この大気開放ノズル１４を挟んで一側には尿素水供給パイプ９が設けられ、他側にはＳＣＲ装置からの余剰尿素水をタンク内に戻すための尿素水戻り管１５が配置されている。
そして、前記メインタンク１０ｘの大気開放ホース１２ｘは、メインタンク１０ｘの頂部１３からサブタンク１０ｙの頂部１３に向かって水平に若しくは略水平に又は小角度で上向きに傾斜した状態で延出された延出部ｆと、該延出部ｆの先端から屈曲部ｃを介してサブタンク１０ｙの側面（好ましくは外側面）に沿うように下方に屈曲されて垂下された垂下部ｇとを有している。ヘッド（水頭）差ｈを稼ぐために（図２参照）、前記大気開放ホース１２ｘの延出部ｆの先端が、他方のタンクの頂部１３よりも高い位置に設定されていることが好ましい。
前記サブタンク１０ｙの大気開放ホース１２ｙは、サブタンク１０ｙの頂部１３からメインタンク１０ｘの頂部１３に向かって延出された延出部ｆと、該延出部ｆの先端から屈曲部ｃを介してメインタンク１０ｘの側面に沿うように下方に屈曲されて垂下された垂下部ｇとを有している。
前記垂下部ｇの下端が大気に開口している。垂下部ｇを有するのは、異物の進入を抑制ないし防止するためである。
メインタンク１０ｘとサブタンク１０ｙ間の間隔ｋは所定の間隔例えば４９０ｍｍ又は４０ｍｍに設定されている。前記間隔ｋが大きいほどヘッド差ｈを稼ぐことができるが、逆に設置スペースが大きくなってしまうため、設置スペースを考慮して前記長さが設定されている。
傾斜した路面によりタンクが所定角度θ傾斜したり（図２参照）、或いは急発進又は急制動によりにタンク内の液面５ａが傾斜したりした際のタンク間の尿素水５の移動量を抑制するために、前記連通管１１の内径は、前記大気開放ホース１２ｘ，１２ｙの内径と同じか又はそれ以下に設定されていることが好ましい。
以上の構成からなる尿素水増設タンクの大気開放構造によれば、メインタンク１０ｘとサブタンク１０ｙとを連通管１１を介して接続した増設タンク１０Ｂの各タンク１０ｘ，１０ｙ内をタンク頂部１３に設けた大気開放ホース１２ｘ，１２ｙにより大気開放する構造であって、前記大気開放ホース１２ｘ，１２ｙが一方のタンクの頂部１３から他方のタンクの頂部１３に向かって互いに延出された延出部ｆと、該延出部ｆの先端から他方のタンクの側面に沿って下方に屈曲されて垂下された垂下部ｇとを有しているため、簡単な構成で大気開放ホース１２ｘ，１２ｙから尿素水が漏れるのを防止することができる。
また、前記大気開放ホース１２ｘ，１２ｙの延出部ｆの先端が、他方のタンクの頂部１３よりも高い位置に設定されているため、ヘッド差ｈを更に稼ぐことができ、更に漏れにくくすることができる。
更に、前記連通管１１の内径が、前記大気開放ホース１２ｘ，１２ｙの内径と同じか又はそれ以下に設定されているため、傾斜した路面によりタンクが傾斜したり、或いは急発進又は急制動によりにタンク内の液面５ａが傾斜したりした際のタンク間の尿素水の移動量を抑制することができ、大気開放ホース１２ｘ，１２ｙから尿素水を更に漏れにくくすることができる。
以上、本発明の実施の形態を図面により詳述してきたが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の設計変更が可能である。
５ 尿素水（液体還元剤）
１０Ｂ 増設タンク
１０ｘ メインタンク
１０ｙ サブタンク
１２ｘ、１２ｙ 大気開放ホース
ｆ 延出部
ｇ 垂下部

Claims (3)

  1. 液体還元剤を貯留するメインタンクとサブタンクとを連通管を介して接続した増設タンクの各タンク内をタンク頂部に設けた大気開放ホースにより大気開放する構造であって、前記大気開放ホースが一方のタンクの頂部から他方のタンクの頂部に向かって互いに延出された延出部と、該延出部の先端から他方のタンクの側面に沿って下方に屈曲されて垂下された垂下部とを有していることを特徴とする液体還元剤増設タンクの大気開放構造。
  2. 前記大気開放ホースの延出部の先端が、他方のタンクの頂部よりも高い位置に設定されていることを特徴とする請求項１記載の液体還元剤増設タンクの大気開放構造。
  3. 前記連通管の内径が、前記大気開放ホースの内径と同じか又はそれ以下に設定されていることを特徴とする請求項１記載の液体還元剤増設タンクの大気開放構造。
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