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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