JP6073659B2 - 排ガス浄化装置 - Google Patents
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Description
[1.第1実施形態]
図1に示す排ガス浄化装置1は、自動車の内燃機関(例えばディーゼルエンジン)から排出された排ガスを浄化するためのものであり、流路部材2と、触媒3と、噴射装置4と、拡散部材9と、誘導部材10と、を備える。なお、以下の説明では、図1を基準に上下左右方向(鉛直方向及び水平方向)を表現するが、あくまでも説明の便宜上の表現であり、排ガス浄化装置1が設けられる向きは特に限定されない。
さらに、流路部材2は、噴射装置4から排ガス流路へ還元剤を噴射するための還元剤流路を形成する第6の管部2Fを備える。第6の管部2Fは、第3の管部2Cと同軸の(第2の軸線C2を中心軸線とする)円管部であり、この例では、排ガス流路へ向かって若干テーパ状に拡径している。第6の管部2Fは、第2の管部2Bに接続されており、第6の管部2Fを介して噴射された還元剤は、第2の管部2B内を流れる排ガスと合流する。
[A1]第1実施形態の排ガス浄化装置1は、拡散部材9の上流側に誘導部材10が設けられているため、誘導部材10が設けられていない構成と比較して、拡散部材9に流入する還元剤の分布の偏りを抑制することができる。したがって、触媒3に流入する排ガスの偏りを抑制することができる。
図8に示すように、誘導部材10を備えない比較例の排ガス浄化装置では、排ガス流路における湾曲流路において排ガスの流れが偏るため、合流した還元剤も排ガスに流されてしまい、排ガス流路における下部に偏ってしまう。このため、拡散部材9に流入する還元剤の分布が、この例では下方に大きく偏る。拡散部材9は、拡径流路における排ガスの偏りを抑制する機能を有するものの、偏って流入した還元剤を全体に広げる効果は少ないため、拡散部材9を通過した排ガスは、還元剤の分布が偏ったままの状態で触媒3へ流入しやすくなる。このような状態では、触媒3による排ガス浄化効果を十分に得ることができない。
[2.第2実施形態]
第2実施形態は、基本的な構成は第1実施形態と同様であり、前述した誘導部材10に代えて、後述する誘導部材20が用いられている点が異なる。その他、第1実施形態と共通する構成については、同一符号を用いて説明を省略する。
第2実施形態の誘導部材20は、第1実施形態の誘導部材10と同様、1枚の金属製の板材を折り曲げて形成されたものであるが、第1実施形態でいう第3の板部13及び第7の板部17を備えていない。つまり、第1実施形態の誘導部材10は、3つの導風部11A〜13Aを備えた3段形状のものであるのに対し、第2実施形態の誘導部材20は2段形状である点で相違する。具体的には、誘導部材20は、第1の板部21と、第2の板部22と、第4の板部24と、第5の板部25と、第6の板部26と、を備える。なお、各部の名称は、第1実施形態の名称に対応させている。
第3実施形態は、基本的な構成は第1実施形態と同様であり、前述した誘導部材10に代えて、後述する誘導部材30が用いられている点が異なる。その他、第1実施形態と共通する構成については、同一符号を用いて説明を省略する。
第3実施形態の誘導部材30は、第1実施形態の誘導部材10と同様、1枚の金属製の板材を折り曲げて形成されたものであり、第1の板部31と、第2の板部32と、第3の板部33と、第4の板部34と、第5の板部35と、第6の板部36と、第7の板部37と、を備える。なお、各部の名称は、第1実施形態の名称に対応させている。
第4実施形態は、基本的な構成は第1実施形態と同様であり、前述した誘導部材10に代えて、後述する誘導部材40が用いられている点が異なる。その他、第1実施形態と共通する構成については、同一符号を用いて説明を省略する。
第4実施形態の誘導部材40は、第1実施形態の誘導部材10と同様、1枚の金属製の板材を折り曲げて形成されたものであり、第1の板部41と、第2の板部42と、第3の板部43と、第4の板部44と、第5の板部45と、第6の板部46と、第7の板部47と、を備える。なお、各部の名称は、第1実施形態の名称に対応させている。
なお、第4〜第7の板部44〜47には、排ガス流路における下流側へ延びる突出片である支持部44B〜47Bがそれぞれ形成されている。
第5実施形態は、基本的な構成は第1実施形態と同様であり、前述した誘導部材10に代えて、後述する誘導部材50が用いられている点が異なる。その他、第1実施形態と共通する構成については、同一符号を用いて説明を省略する。
第5実施形態の誘導部材50は、第1実施形態の誘導部材10と同様、1枚の金属製の板材を折り曲げて形成されたものであり、第1の板部51と、第2の板部52と、第3の板部53と、第4の板部54と、第5の板部55と、第6の板部56と、第7の板部57と、を備える。なお、各部の名称は、第1実施形態の名称に対応させている。
以上詳述した第5実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果が得られる。加えて、第5実施形態によれば、第2の板部52及び第3の板部53のそれぞれに複数(この例では2つ)の羽根部52E,52F,53E,53Fが形成されているため、還元剤を広範囲に分散させて偏りを抑制することができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。
[B6]本発明の各構成要素は概念的なものであり、上記実施形態に限定されない。例えば、1つの構成要素が有する機能を複数の構成要素に分散させたり、複数の構成要素が有する機能を1つの構成要素に統合したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、同様の機能を有する公知の構成に置き換えてもよい。
Claims (20)
- 排ガス流路における拡径流路の下流側に設けられた触媒と、
前記排ガス流路における前記拡径流路の上流側に設けられ、上流側から流入した排ガスを前記拡径流路へ拡散するように流出させる拡散部材と、
前記排ガス流路における前記拡散部材よりも上流側へ還元剤を供給する供給装置と、
前記排ガス流路における前記還元剤が排ガスと合流する合流位置又は前記合流位置よりも下流側であって、前記拡散部材よりも上流側に設けられ、上流側から流入した前記還元剤の流れを複数に分岐して前記拡散部材へ誘導する誘導部材と、
を備え、
前記排ガス流路を形成する流路部材は、前記拡散部材が内部に設けられた直線状の円管部と、前記触媒が内部に設けられた直線状の円管部と、が前記拡径流路を形成する円管部によって連結され、
前記誘導部材は、前記還元剤の流れを、前記合流位置において前記還元剤が供給される方向と排ガスの流れる方向とが異なることによる前記還元剤の偏りを抑制する方向において複数に分岐することを特徴とする排ガス浄化装置。 - 請求項1に記載の排ガス浄化装置であって、
前記誘導部材は、前記合流位置側へ延びる導風部が形成された板部を備え、
前記導風部は、前記還元剤の流れを、前記板部における第1の面側と、前記第1の面の裏面である第2の面側と、に分岐する
ことを特徴とする排ガス浄化装置。 - 請求項2に記載の排ガス浄化装置であって、
第1の前記板部と、
第2の前記板部と、
を備え、
前記第1の板部及び前記第2の板部は、前記第1の板部における前記第2の面と、前記第2の板部における前記第1の面と、が間隔を空けて対向するように設けられている
ことを特徴とする排ガス浄化装置。 - 請求項3に記載の排ガス浄化装置であって、
前記第1の板部は、前記第2の板部と比較して、前記排ガス流路における上流側に設けられ、
前記第2の板部に形成された前記導風部は、前記還元剤が流れる方向と直交する方向の幅が、前記第1の板部に形成された前記導風部と比較して、広く形成されている
ことを特徴とする排ガス浄化装置。 - 排ガス流路における拡径流路の下流側に設けられた触媒と、
前記排ガス流路における前記拡径流路の上流側に設けられ、上流側から流入した排ガスを前記拡径流路へ拡散するように流出させる拡散部材と、
前記排ガス流路における前記拡散部材よりも上流側へ還元剤を供給する供給装置と、
前記排ガス流路における前記還元剤が排ガスと合流する合流位置又は前記合流位置よりも下流側であって、前記拡散部材よりも上流側に設けられ、上流側から流入した前記還元剤の流れを複数に分岐して前記拡散部材へ誘導する誘導部材と、
を備え、
前記誘導部材は、前記還元剤の流れを、前記合流位置において前記還元剤が供給される方向と排ガスの流れる方向とが異なることによる前記還元剤の偏りを抑制する方向において複数に分岐し、
前記誘導部材は、前記合流位置側へ延びる導風部が形成された板部を備え、
前記導風部は、前記還元剤の流れを、前記板部における第1の面側と、前記第1の面の裏面である第2の面側と、に分岐し、
前記誘導部材は、第1の前記板部と、第2の前記板部と、を備え、
前記第1の板部及び前記第2の板部は、前記第1の板部における前記第2の面と、前記第2の板部における前記第1の面と、が間隔を空けて対向するように設けられ、
前記第1の板部は、前記第2の板部と比較して、前記排ガス流路における上流側に設けられ、
前記第2の板部に形成された前記導風部は、前記還元剤が流れる方向と直交する方向の幅が、前記第1の板部に形成された前記導風部と比較して、広く形成されていることを特徴とする排ガス浄化装置。 - 請求項3から請求項5までのいずれか1項に記載の排ガス浄化装置であって、
前記第2の板部に形成された前記導風部は、前記第1の板部に形成された前記導風部に対し、前記拡散部材側の前記間隔が、前記合流位置側の前記間隔と比較して、広くなるように設けられている
ことを特徴とする排ガス浄化装置。 - 排ガス流路における拡径流路の下流側に設けられた触媒と、
前記排ガス流路における前記拡径流路の上流側に設けられ、上流側から流入した排ガスを前記拡径流路へ拡散するように流出させる拡散部材と、
前記排ガス流路における前記拡散部材よりも上流側へ還元剤を供給する供給装置と、
前記排ガス流路における前記還元剤が排ガスと合流する合流位置又は前記合流位置よりも下流側であって、前記拡散部材よりも上流側に設けられ、上流側から流入した前記還元剤の流れを複数に分岐して前記拡散部材へ誘導する誘導部材と、
を備え、
前記誘導部材は、前記還元剤の流れを、前記合流位置において前記還元剤が供給される方向と排ガスの流れる方向とが異なることによる前記還元剤の偏りを抑制する方向において複数に分岐し、
前記誘導部材は、前記合流位置側へ延びる導風部が形成された板部を備え、
前記導風部は、前記還元剤の流れを、前記板部における第1の面側と、前記第1の面の裏面である第2の面側と、に分岐し、
前記誘導部材は、第1の前記板部と、第2の前記板部と、を備え、
前記第1の板部及び前記第2の板部は、前記第1の板部における前記第2の面と、前記第2の板部における前記第1の面と、が間隔を空けて対向するように設けられ、
前記第2の板部に形成された前記導風部は、前記第1の板部に形成された前記導風部に対し、前記拡散部材側の前記間隔が、前記合流位置側の前記間隔と比較して、広くなるように設けられていることを特徴とする排ガス浄化装置。 - 請求項2から請求項7までのいずれか1項に記載の排ガス浄化装置であって、
前記板部には、前記導風部が形成された側とは反対側に、前記拡散部材側へ延びる羽根部が形成されている
ことを特徴とする排ガス浄化装置。 - 請求項8に記載の排ガス浄化装置であって、
前記板部には、第1の前記羽根部と、前記第1の羽根部とは向きが異なる第2の前記羽根部と、が形成されている
ことを特徴とする排ガス浄化装置。 - 排ガス流路における拡径流路の下流側に設けられた触媒と、
前記排ガス流路における前記拡径流路の上流側に設けられ、上流側から流入した排ガスを前記拡径流路へ拡散するように流出させる拡散部材と、
前記排ガス流路における前記拡散部材よりも上流側へ還元剤を供給する供給装置と、
前記排ガス流路における前記還元剤が排ガスと合流する合流位置又は前記合流位置よりも下流側であって、前記拡散部材よりも上流側に設けられ、上流側から流入した前記還元剤の流れを複数に分岐して前記拡散部材へ誘導する誘導部材と、
を備え、
前記誘導部材は、前記還元剤の流れを、前記合流位置において前記還元剤が供給される方向と排ガスの流れる方向とが異なることによる前記還元剤の偏りを抑制する方向において複数に分岐し、
前記誘導部材は、前記合流位置側へ延びる導風部が形成された板部を備え、
前記導風部は、前記還元剤の流れを、前記板部における第1の面側と、前記第1の面の裏面である第2の面側と、に分岐し、
前記板部には、前記導風部が形成された側とは反対側に、前記拡散部材側へ延びる羽根部が形成され、
前記板部には、第1の前記羽根部と、前記第1の羽根部とは向きが異なる第2の前記羽根部と、が形成されていることを特徴とする排ガス浄化装置。 - 請求項10に記載の排ガス浄化装置であって、
第1の前記板部と、
第2の前記板部と、
を備え、
前記第1の板部及び前記第2の板部は、前記第1の板部における前記第2の面と、前記第2の板部における前記第1の面と、が間隔を空けて対向するように設けられている
ことを特徴とする排ガス浄化装置。 - 請求項2から請求項11までのいずれか1項に記載の排ガス浄化装置であって、
前記導風部は、前記合流位置において前記還元剤が供給される方向と排ガスの流れる方向とのいずれにも直交する直交方向に延びる直線に対して平行な面を有し、
前記板部には、前記導風部における前記直交方向の両側から、前記導風部における前記第1の面側へ延びるように受け部が形成されている
ことを特徴とする排ガス浄化装置。 - 請求項2から請求項12までのいずれか1項に記載の排ガス浄化装置であって、
前記板部には、前記導風部を貫通する貫通孔が形成されている
ことを特徴とする排ガス浄化装置。 - 排ガス流路における拡径流路の下流側に設けられた触媒と、
前記排ガス流路における前記拡径流路の上流側に設けられ、上流側から流入した排ガスを前記拡径流路へ拡散するように流出させる拡散部材と、
前記排ガス流路における前記拡散部材よりも上流側へ還元剤を供給する供給装置と、
前記排ガス流路における前記還元剤が排ガスと合流する合流位置又は前記合流位置よりも下流側であって、前記拡散部材よりも上流側に設けられ、上流側から流入した前記還元剤の流れを複数に分岐して前記拡散部材へ誘導する誘導部材と、
を備え、
前記誘導部材は、前記還元剤の流れを、前記合流位置において前記還元剤が供給される方向と排ガスの流れる方向とが異なることによる前記還元剤の偏りを抑制する方向において複数に分岐し、
前記誘導部材は、前記合流位置側へ延びる導風部が形成された板部を備え、
前記導風部は、前記還元剤の流れを、前記板部における第1の面側と、前記第1の面の裏面である第2の面側と、に分岐し、
前記導風部は、前記合流位置において前記還元剤が供給される方向と排ガスの流れる方向とのいずれにも直交する直交方向に延びる直線に対して平行な面を有し、
前記板部には、前記導風部における前記直交方向の両側から、前記導風部における前記第1の面側へ延びるように受け部が形成されていることを特徴とする排ガス浄化装置。 - 請求項14に記載の排ガス浄化装置であって、
前記板部には、前記導風部を貫通する貫通孔が形成されている
ことを特徴とする排ガス浄化装置。 - 排ガス流路における拡径流路の下流側に設けられた触媒と、
前記排ガス流路における前記拡径流路の上流側に設けられ、上流側から流入した排ガスを前記拡径流路へ拡散するように流出させる拡散部材と、
前記排ガス流路における前記拡散部材よりも上流側へ還元剤を供給する供給装置と、
前記排ガス流路における前記還元剤が排ガスと合流する合流位置又は前記合流位置よりも下流側であって、前記拡散部材よりも上流側に設けられ、上流側から流入した前記還元剤の流れを複数に分岐して前記拡散部材へ誘導する誘導部材と、
を備え、
前記誘導部材は、前記還元剤の流れを、前記合流位置において前記還元剤が供給される方向と排ガスの流れる方向とが異なることによる前記還元剤の偏りを抑制する方向において複数に分岐し、
前記誘導部材は、前記合流位置側へ延びる導風部が形成された板部を備え、
前記導風部は、前記還元剤の流れを、前記板部における第1の面側と、前記第1の面の裏面である第2の面側と、に分岐し、
前記板部には、前記導風部を貫通する貫通孔が形成されていることを特徴とする排ガス浄化装置。 - 請求項14から請求項16までのいずれか1項に記載の排ガス浄化装置であって、
第1の前記板部と、
第2の前記板部と、
を備え、
前記第1の板部及び前記第2の板部は、前記第1の板部における前記第2の面と、前記第2の板部における前記第1の面と、が間隔を空けて対向するように設けられている
ことを特徴とする排ガス浄化装置。 - 請求項14から請求項17までのいずれか1項に記載の排ガス浄化装置であって、
前記板部には、前記導風部が形成された側とは反対側に、前記拡散部材側へ延びる羽根部が形成されている
ことを特徴とする排ガス浄化装置。 - 排ガス流路における拡径流路の下流側に設けられた触媒と、
前記排ガス流路における前記拡径流路の上流側に設けられ、上流側から流入した排ガスを前記拡径流路へ拡散するように流出させる拡散部材と、
前記排ガス流路における前記拡散部材よりも上流側へ還元剤を供給する供給装置と、
前記排ガス流路における前記還元剤が排ガスと合流する合流位置又は前記合流位置よりも下流側であって、前記拡散部材よりも上流側に設けられ、上流側から流入した前記還元剤の流れを複数に分岐して前記拡散部材へ誘導する誘導部材と、
を備え、
前記誘導部材は、前記還元剤の流れを、前記合流位置において前記還元剤が供給される方向と排ガスの流れる方向とが異なることによる前記還元剤の偏りを抑制する方向において複数に分岐し、
前記誘導部材は、前記合流位置側へ延びる導風部が形成された板部を備え、
前記導風部は、前記還元剤の流れを、前記板部における第1の面側と、前記第1の面の裏面である第2の面側と、に分岐し、
前記誘導部材は、第1の前記板部と、第2の前記板部と、を備え、
前記第1の板部及び前記第2の板部は、前記第1の板部における前記第2の面と、前記第2の板部における前記第1の面と、が間隔を空けて対向するように設けられ、
前記板部には、前記導風部が形成された側とは反対側に、前記拡散部材側へ延びる羽根部が形成されていることを特徴とする排ガス浄化装置。 - 請求項1から請求項19までのいずれか1項に記載の排ガス浄化装置であって、
前記拡散部材は、流入した排ガスに旋回流を生じさせるものである
ことを特徴とする排ガス浄化装置。
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