JP2018062885A - 旋回流発生装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
排ガス浄化装置5の排気管1内のうち還元触媒2の上流側に配置され、排ガスに旋回流を発生させる旋回流発生装置10であって、排気管1内の中央部に配置される中央プレート11と、その側部に配置される側部プレート12,13と、を備えており、排気管1内の中央部を流れる排ガスが、中央プレート11によって上方から下方へと導かれた後、両側部へと分割し、中央プレート11と側部プレート12,13とが交差した領域Kを介して排気管1の内壁に沿って下流側へと流れることで旋回流を発生させると共に、両側部を流れる排ガスが、側部プレート12,13によって下方から上方へと導かれた後、中央部で合流して中央プレート11の平坦面11aに沿って下流側へと流れることで左右対称の旋回流を発生させる。
【選択図】図1
Description
排ガスが流れる排気管と、前記排気管内に設けられ前記排ガスに含まれる窒素酸化物を還元浄化する還元触媒と、前記還元触媒の上流側を流れる前記排ガスに還元剤を噴射供給する還元剤供給手段と、を備える排ガス浄化装置に用いられ、前記排気管内のうち前記還元触媒の上流側に配置され、前記排ガスに旋回流を発生させる旋回流発生装置であって、
前記排気管内の中央部に配置され、上流側から下流側に向けて下り傾斜して設けられる中央プレートを備え、
前記中央プレートの両側と前記排気管の内面との間に間隔が設けられていることを特徴とする。
前記中央プレートは、
前記上流側から下流側に向けて下り傾斜した平坦面と、
前記平坦面の前記上流側に配置され、下方へ向けて設けられた一対の第一脚部と、
前記平坦面の前記下流側に配置され、上方へ向けて設けられた一対の第二脚部と、
を備えてなることが好ましい。
前記中央プレートの両側部に配置され、それぞれ上流側から下流側に向けて上り傾斜して設けられる一対の側部プレートを備えることを特徴とする。
前記側部プレートは、前記中央プレートの両側部に対称的に一対で設けられ、それぞれ
前記上流側から下流側に向けて上り傾斜した平坦面と、
前記平坦面の前記上流側に配置され、上方へ向けて設けられた第一脚部と、
前記平坦面の前記下流側に配置され、下方へ向けて設けられた第二脚部と、を備え、
前記中央プレートおよび前記側部プレートが、それぞれ前記第一脚部同士および前記第二脚部同士を組み付けられてなることが好ましい。
まず、本実施形態の旋回流発生装置が用いられる排ガス浄化装置について説明する。
図1(a)に示すように、本実施形態の旋回流発生装置10は、従来から知られている排ガス浄化装置5(例えば、図8(a)参照)等に用いられ、エンジン(不図示)からの排ガスを排出するための排気管1内に組み込まれている。この浄化装置5は、排ガスに含まれる窒素酸化物を還元浄化する還元触媒2(図8(a)参照)と、この還元触媒2の上流側を流れる排ガスに還元剤(例えば、アンモニア)を噴射供給する還元剤供給手段としての還元剤噴射ノズル3と、を備えている。そして、この還元剤噴射ノズル3より上流側に、従来の旋回流発生装置4に替えて本実施形態の旋回流発生装置10が配設されることで、排ガスに旋回流を発生させるようになっている。すなわち、排ガス浄化装置5としては、旋回流発生装置10が異なる点を除いて、従来から知られている一般的な排ガス浄化装置5とほぼ同様に構成されている。
次に、本実施形態の旋回流発生装置10について、図1(b)、図2(a)〜図2(d)および図3(a)〜図3(c)を用いて説明する。
具体的に、旋回流発生装置10は、排気管1内の中央部に配置され、上流側から下流側に向けて下り傾斜して設けられる中央プレート11と、排気管1内の中央部の両側部に配置され、それぞれ上流側から下流側に向けて上り傾斜して設けられる一対の側部プレート12,13と、を有している。
排気管1の中央部を流れる排ガス(矢印X)は、中央プレート11により上方から下方へと導かれ、その過程で、中央プレート11の両側へと分かれて流れた排ガスが、中央プレート11と側部プレート12,13と排気管1の内壁とで囲まれた領域Kを介して排気管1の内壁に沿った互いに逆回りの旋回流(図9(a)に示すような下流側から上流側を見て左側が時計回りの旋回流A,右側が反時計回りの旋回流B)として下流側(矢印Z)へと流れる。これと共に、排気管1の両側部を流れる排ガス(矢印Y)は、側部プレート12,13により下方から上方へと導かれた後、中央部で接触し、互いに反発しながら中央プレート11の上面に沿って上方から下方へと導かれ、図4(c)に示すような下流側から上流側を見て左側が時計回りの旋回流,右側が反時計回りの旋回流として旋回を続けつつ下流側へと流れる。
以上の説明は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨、目的を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。
以下、図5〜図7を参照しながら、上述した実施形態による3つのプレート(中央プレート11および側部プレート12,13)を備えた旋回流発生装置10と、他の実施形態による1つのプレート(中央プレート11のみ)を備えた旋回流発生装置とにおける流れ解析結果について説明する。なお、図5は、噴霧された還元剤としてのアンモニア濃度の分布、図6は乱流エネルギー、図7は流速を示す。
2…還元触媒
3…還元剤噴霧ノズル
5…排ガス浄化装置
10…旋回流発生装置
11…中央プレート
12,13…側部プレート
11a,12a,13a…平坦面
11b,12b,13b…第一脚部
11c,12c,13c…第二脚部
Claims (4)
- 排ガスが流れる排気管と、前記排気管内に設けられ前記排ガスに含まれる窒素酸化物を還元浄化する還元触媒と、前記還元触媒の上流側を流れる前記排ガスに還元剤を噴射供給する還元剤供給手段と、を備える排ガス浄化装置に用いられ、前記排気管内における前記還元触媒の上流側に配置され、前記排ガスに旋回流を発生させる旋回流発生装置であって、
前記排気管内の中央部に配置され、上流側から下流側に向けて下り傾斜して設けられる中央プレートを備え、
前記中央プレートの両側と前記排気管の内面との間に間隔が設けられている
ことを特徴とする旋回流発生装置。 - 前記中央プレートは、
前記上流側から下流側に向けて下り傾斜した平坦面と、
前記平坦面の前記上流側に配置され、下方へ向けて設けられた一対の第一脚部と、
前記平坦面の前記下流側に配置され、上方へ向けて設けられた一対の第二脚部と、
を備えてなることを特徴とする請求項1に記載の旋回流発生装置。 - 前記中央プレートの両側部に配置され、それぞれ上流側から下流側に向けて上り傾斜して設けられる一対の側部プレートを備える
ことを特徴とする請求項1または2に記載の旋回流発生装置。 - 前記側部プレートは、前記中央プレートの両側部に対称的に一対で設けられ、それぞれ
前記上流側から下流側に向けて上り傾斜した平坦面と、
前記平坦面の前記上流側に配置され、上方へ向けて設けられた第一脚部と、
前記平坦面の前記下流側に配置され、下方へ向けて設けられた第二脚部と、を備え、
前記中央プレートおよび前記側部プレートが、それぞれ前記第一脚部同士および前記第二脚部同士を組み付けられてなることを特徴とする請求項3に記載の旋回流発生装置。
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JP2010071240A (ja) * | 2008-09-19 | 2010-04-02 | Tokyo Roki Co Ltd | 内燃機関用の排ガス浄化装置、及び旋回流発生装置 |
DE102014015868A1 (de) * | 2014-10-25 | 2016-04-28 | Daimler Ag | Abgasnachbehandlungseinrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftwagens |
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- 2016-10-12 JP JP2016200837A patent/JP6846155B2/ja active Active
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DE102014015868A1 (de) * | 2014-10-25 | 2016-04-28 | Daimler Ag | Abgasnachbehandlungseinrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftwagens |
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