JP6105230B2 - 排気攪拌装置 - Google Patents

排気攪拌装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6105230B2
JP6105230B2 JP2012185188A JP2012185188A JP6105230B2 JP 6105230 B2 JP6105230 B2 JP 6105230B2 JP 2012185188 A JP2012185188 A JP 2012185188A JP 2012185188 A JP2012185188 A JP 2012185188A JP 6105230 B2 JP6105230 B2 JP 6105230B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exhaust
blade
flow direction
vector
stirrer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2012185188A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2014043778A (ja
Inventor
好伸 永田
好伸 永田
雄基 佐久間
雄基 佐久間
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Futaba Industrial Co Ltd
Original Assignee
Futaba Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Futaba Industrial Co Ltd filed Critical Futaba Industrial Co Ltd
Priority to JP2012185188A priority Critical patent/JP6105230B2/ja
Priority to US14/422,119 priority patent/US20150226104A1/en
Priority to CN201380044424.1A priority patent/CN104619965A/zh
Priority to EP13831552.8A priority patent/EP2894308A4/en
Priority to PCT/JP2013/070202 priority patent/WO2014030489A1/ja
Publication of JP2014043778A publication Critical patent/JP2014043778A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6105230B2 publication Critical patent/JP6105230B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B01D53/8621—Removing nitrogen compounds
    • B01D53/8625—Nitrogen oxides
    • B01D53/8631—Processes characterised by a specific device
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/40—Static mixers
    • B01F25/42—Static mixers in which the mixing is affected by moving the components jointly in changing directions, e.g. in tubes provided with baffles or obstructions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/40—Static mixers
    • B01F25/42—Static mixers in which the mixing is affected by moving the components jointly in changing directions, e.g. in tubes provided with baffles or obstructions
    • B01F25/43—Mixing tubes, e.g. wherein the material is moved in a radial or partly reversed direction
    • B01F25/431—Straight mixing tubes with baffles or obstructions that do not cause substantial pressure drop; Baffles therefor
    • B01F25/4315—Straight mixing tubes with baffles or obstructions that do not cause substantial pressure drop; Baffles therefor the baffles being deformed flat pieces of material
    • B01F25/43151—Straight mixing tubes with baffles or obstructions that do not cause substantial pressure drop; Baffles therefor the baffles being deformed flat pieces of material composed of consecutive sections of deformed flat pieces of material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/40—Static mixers
    • B01F25/42—Static mixers in which the mixing is affected by moving the components jointly in changing directions, e.g. in tubes provided with baffles or obstructions
    • B01F25/43—Mixing tubes, e.g. wherein the material is moved in a radial or partly reversed direction
    • B01F25/431—Straight mixing tubes with baffles or obstructions that do not cause substantial pressure drop; Baffles therefor
    • B01F25/43197—Straight mixing tubes with baffles or obstructions that do not cause substantial pressure drop; Baffles therefor characterised by the mounting of the baffles or obstructions
    • B01F25/431973—Mounted on a support member extending transversally through the mixing tube
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/40—Static mixers
    • B01F25/42—Static mixers in which the mixing is affected by moving the components jointly in changing directions, e.g. in tubes provided with baffles or obstructions
    • B01F25/43—Mixing tubes, e.g. wherein the material is moved in a radial or partly reversed direction
    • B01F25/431—Straight mixing tubes with baffles or obstructions that do not cause substantial pressure drop; Baffles therefor
    • B01F25/43197—Straight mixing tubes with baffles or obstructions that do not cause substantial pressure drop; Baffles therefor characterised by the mounting of the baffles or obstructions
    • B01F25/431974—Support members, e.g. tubular collars, with projecting baffles fitted inside the mixing tube or adjacent to the inner wall
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2892—Exhaust flow directors or the like, e.g. upstream of catalytic device
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)

Description

本発明は、例えば、ディーゼルエンジン等の内燃機関の排気流路に設けられ、排気を攪拌する排気攪拌装置に関する。
従来、ディーゼルエンジンの排気中に、尿素水等の液体から成る還元剤を噴射し、排気中の窒素酸化物を窒素に還元する技術が知られている。上記の還元剤は、排気中で均一に拡散させる必要がある。拡散が不十分であるため、還元剤の薄い雰囲気が生じると、還元が十分に行われずに窒素酸化物が排出されてしまい、一方、還元剤が必要以上に濃い雰囲気が生じると、余分な還元剤が排気の流路の下流側に設けられている触媒に付着し、触媒の性能を低下させてしまう。
そこで、特許文献１にあるように、羽根部とスリットとを形成した第１及び第２プレート部材を互いのスリットを噛み合わせて十字状に組み合わせ、排気管内に軸方向に沿って配置して、羽根部により排気中で旋回流を生じさせる技術が提案されている。
また、特許文献２にあるように、板状の円盤に三角形状のフィン部をプレス等により切り起こして形成し、円盤を排気の流れ方向に対して直角に配置して、フィン部により排気中で旋回流を生じさせる技術が提案されている。
特開２０１１−９９３５９号公報 特開２０１０−１４４５６９号公報
しかしながら、特許文献１、２記載の技術では、旋回流を生じさせるために複雑な構造の装置が必要になってしまう。本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、上記の課題を解決できる排気攪拌装置を提供することを目的とする。
本発明の排気攪拌装置は、
排気の流路を形成する筒体内に取り付けられる排気攪拌装置であって、所定の間隔をおいて対向する複数の基板を備えた本体部と、前記基板のうち、前記排気の流れ方向における下流側に設けられた、前記排気の流れ方向に対し傾斜した複数の羽根部と、を備え、前記複数の羽根部は、前記排気の流れ方向における下流側から見たとき、それぞれの羽根部における以下で定義するベクトルＸが一定方向で一巡する経路が存在するように、形成されていることを特徴とする。
ベクトルＸ：前記羽根部が排気を誘導する方向のベクトルのうち、前記排気の流れ方向に直交する面内の成分。
本発明の排気攪拌装置においては、複数の羽根部が、ベクトルＸに関する上記の条件を充足するように形成されているので、排気中に旋回流が生じる。そのことにより、排気攪拌装置が排気を攪拌する効果が一層高まる。
また、排気攪拌装置は、所定の間隔をおいて対向する複数の基板に、排気を誘導する方向が異なる複数の羽根部を設けることができる。そのため、排気を誘導する方向が異なる羽根部ごとに、向きが異なる基板を設ける必要が必ずしもないので、排気攪拌装置の構造を簡略化できる。
前記本体部は、例えば、屈曲した板状部材から成り、前記複数の基板は、それぞれ、前記屈曲した板状部材の一部とすることができる。この場合、本体部の製造及び筒体への取り付けが容易である。
前記本体部は、例えば、排気の流れ方向における上流側に、前記本体部における他の部分よりも外側に張り出した張り出し部を備えることができる。この場合、排気攪拌装置は、張り出し部において、筒体の内面に溶接することができる。そのため、排気攪拌装置の取り付けが一層容易である。
排気攪拌装置１の構成を表す斜視図である。 筒体１０１内に取り付けられた排気攪拌装置１を、排気の流れ方向Ｄにおける下流側から見た説明図である。 排気攪拌装置１の展開図である。 本体部３を、排気の流れ方向Ｄにおける下流側から見た説明図である。 Ａは羽根部５を排気の流れ方向Ｄにおける下流側から見た説明図であり、Ｂは羽根部５をＡにおけるＦ方向から見た説明図であり、Ｃは羽根部５をＡにおけるＧ方向から見た説明図である。 Ａは別形態の羽根部５を排気の流れ方向Ｄにおける下流側から見た説明図であり、Ｂは別形態の羽根部５をＡにおけるＦ方向から見た説明図であり、Ｃは別形態の羽根部５をＡにおけるＧ方向から見た説明図である。 Ａは別形態の羽根部５を排気の流れ方向Ｄにおける下流側から見た説明図であり、Ｂは別形態の羽根部５をＡにおけるＦ方向から見た説明図であり、Ｃは別形態の羽根部５をＡにおけるＧ方向から見た説明図である。 Ａは別形態の羽根部５を排気の流れ方向Ｄにおける下流側から見た説明図であり、Ｂは別形態の羽根部５をＡにおけるＦ方向から見た説明図であり、Ｃは別形態の羽根部５をＡにおけるＧ方向から見た説明図である。 Ａは別形態の羽根部５を排気の流れ方向Ｄにおける下流側から見た説明図であり、Ｂは別形態の羽根部５をＡにおけるＦ方向から見た説明図であり、Ｃは別形態の羽根部５をＡにおけるＧ方向から見た説明図である。 Ａは別形態の羽根部５を排気の流れ方向Ｄにおける下流側から見た説明図であり、Ｂは別形態の羽根部５をＡにおけるＦ方向から見た説明図であり、Ｃは別形態の羽根部５をＡにおけるＧ方向から見た説明図である。 Ａは別形態の羽根部５を排気の流れ方向Ｄにおける下流側から見た説明図であり、Ｂは別形態の羽根部５をＡにおけるＦ方向から見た説明図であり、Ｃは別形態の羽根部５をＡにおけるＧ方向から見た説明図である。 Ａは、羽根部８、９、１２、１３、１６、１７におけるベクトルＥ及びベクトルＸを表す説明図であり、Ｂは、羽根部５、６、７、１０、１１、１４、１５、１８、１９、２０におけるベクトルＥ及びベクトルＸを表す説明図である。 各羽根部におけるベクトルＸを表す説明図である。 排気攪拌装置１の構成を表す斜視図である。 筒体１０１内に取り付けられた排気攪拌装置１を、排気の流れ方向Ｄにおける下流側から見た説明図である。 部材５０の展開図である。 ２つの部材５０の位置関係を表す説明図である。 本体部５１を、排気の流れ方向Ｄにおける下流側から見た説明図である。 各羽根部におけるベクトルＸを表す説明図である。
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
＜第１の実施形態＞
１．排気攪拌装置１の構成
排気攪拌装置１の構成を、図１〜図１３に基づいて説明する。排気攪拌装置１は、ディーゼルエンジンの排気の流路を形成する筒体１０１内に取り付けられる装置である。その排気の流路において、排気攪拌装置１よりも上流側には、尿素水等の液体から成る還元剤を排気中に噴射する機構（図示略）が設けられており、排気攪拌装置１よりも下流側には、窒素酸化物を還元する作用を奏する触媒（図示略）が設けられている。
排気攪拌装置１は、図３に示す形状を有する、一枚の金属製板状部材を、図１に示す形状となるように折り曲げて形成されたものである。より詳しくは、排気攪拌装置１は、本体部３と、複数の羽根部５〜２０とを備える。本体部３は、折り曲げ線（図３において点線で表示）により、区画２１〜３１に区分される。本体部３を各折り曲げ線において折り曲げたとき、区画２１〜３１は、図４に示す位置関係となる。このとき、区画２２、２４、２６、２８、３０は、それぞれ平面であり、また、所定の間隔をおいて対向し、互いに平行である。これらの区画２２、２４、２６、２８、３０は、複数の基板の一実施形態である。また、区画２１、２３、２５、２７、２９、３１は、排気攪拌装置１を筒体１０１内に取り付けたとき、筒体１０１の内面に対向する。
本体部３の区画２１、２３、２５、２７、２９、３１において、図３における下側（排気の流れ方向Ｄにおける上流側）の部分は、図１に示すように、階段状に折り曲げられることで、本体部３における他の部分よりも外側に張り出す張り出し部３３となっている。排気攪拌装置１を筒体１０１内に取り付けたとき、張り出し部３３のみが筒体１０１の内面と接し、排気攪拌装置１の他の部分と筒体１０１の内面との間には隙間が生じる。張り出し部３３と筒体１０１の内面とを溶接することで、排気攪拌装置１を筒体１０１に対し固定できる。
複数の羽根部５〜２０は、本体部３のうち、図３における上側（排気の流れ方向Ｄにおける下流側）に設けられている。また、複数の羽根部５〜２０は、それぞれ、本体部３寄りの折り曲げ線（図３において点線で表示）で折り曲げられることにより、排気の流れ方向Ｄに対し傾斜する。
複数の羽根部５〜２０のうち、羽根部８、９、１２、１３、１６、１７の折り曲げ線は、排気の流れ方向Ｄに対し直交しているが、羽根部５、６、７、１０、１１、１４、１５、１８、１９、２０の折り曲げ線は、排気の流れ方向Ｄに対し斜行している。そのため、折り曲げ線で折り曲げることによって羽根部８、９、１２、１３、１６、１７が倒れ込む方向と、羽根部５、６、７、１０、１１、１４、１５、１８、１９、２０が倒れ込む方向とは異なる。
羽根部５の形状を図５Ａ〜Ｃに示す。なお、羽根部５の形状は、図６Ａ〜Ｃ、図７Ａ〜Ｃ、図８Ａ〜Ｃ、図９Ａ〜Ｃ、図１０Ａ〜Ｃ、及び図１１Ａ〜Ｃのいずれかに示すものであってもよい。また、羽根部６、７、１０、１１、１４、１５、１８、１９、２０も、羽根部５と同様の形状とすることができる。
複数の羽根部５〜２０は上記のように、排気の流れ方向Ｄに対し傾斜しているので、上流側から、排気の流れ方向Ｄに沿って流れてきた排気を、各羽根部の傾斜に応じた方向に誘導する。各羽根部の傾斜方向、及び排気を誘導する方向は、以下のように設定されている。
ここで、各羽根部が排気を誘導する方向のベクトルをベクトルＥとする。ベクトルＥは、各羽根部の根元方向から、各羽根部の表面に沿って、各羽根部の先端方向へ向うベクトルとすることができる。例えば、羽根部８、９、１２、１３、１６、１７におけるベクトルＥは、図１２Ａに示すものになる。また、羽根部５、６、７、１０、１１、１４、１５、１８、１９、２０におけるベクトルＥは、図１２Ｂに示すものになる。そして、ベクトルＥのうち、排気の流れ方向Ｄに直交する面内の成分を、ベクトルＸとする。ベクトルＸは、各羽根部ごとに、一義的に決まる。
排気攪拌装置１を排気の流れ方向Ｄにおける下流側から見たとき、各羽根部のベクトルＸは、全体として、図１３に示すように、一定の経路で一巡する。すなわち、排気攪拌装置１を排気の流れ方向Ｄにおける下流側から見たとき、任意の羽根部から、ベクトルＸの方向の変化量が９０°以下である隣接する羽根部へ移動するステップを順次繰り返し、最初の羽根部に戻ることができる経路が存在する。なお、図１３において、矢印がベクトルＸの方向を表す。
２．排気攪拌装置１が奏する効果
（１）排気攪拌装置１においては、排気の流れ方向Ｄにおける下流側から見たとき、各羽根部のベクトルＸが、図１３に示すように、反時計回りに配列されている。そのため、排気攪拌装置１を通過する排気は、各羽根部において、ベクトルＸの方向に誘導され、結果として、排気攪拌装置１を通過する排気には、全体として、図１３において反時計回りの旋回流が生じる。そのことにより、排気攪拌装置１が排気を攪拌する効果が一層高まる。
（２）排気攪拌装置１は、本体部３における互いに平行な区画２２、２４、２６、２８、３０に、ベクトルＸの方向が図１３において上下方向である羽根部８、９、１２、１３、１６、１７と、ベクトルＸの方向が図１３において左右方向である羽根部５、６、１０、１１、１４、１５、１９、２０との両方を設けることができる。そのため、円筒１０１内に、ベクトルＸの方向ごとに、向きが異なる基板を設けなくてもよい。
（３）排気攪拌装置１は、一枚の金属製板状部材を折り曲げて形成されたものであるので、その製造及び筒体１０１への取り付けが容易である。
（４）排気攪拌装置１は、外側に張り出す張り出し部３３において、筒体１０１の内面に溶接することができる。そのため、排気攪拌装置１の取り付けが一層容易である。
（５）排気攪拌装置１において、区画２２、２４、２６、２８、３０が互いに平行に配置され、それらの区画間に羽根部５、６、８〜１７、１９、２０が設けられているので、羽根部５、６、８〜１７、１９、２０は、筒体１０１の軸方向に直交する断面のうち、広い範囲を覆うことができる。そのことにより、排気攪拌装置１は、旋回流を効率よく生じさせることができる。
（６）排気攪拌装置１において、区画２２、２４、２６、２８、３０が互いに平行に配置され、それらの区画間に羽根部５、６、８〜１７、１９、２０が設けられているので、羽根部５、６、８〜１７、１９、２０が相互に干渉しにくい。そのことにより、排気攪拌装置１を容易に製造することが可能になる。
＜第２の実施形態＞
１．排気攪拌装置１の構成
排気攪拌装置１の構成を、図１４〜図１８に基づいて説明する。排気攪拌装置１は、排気の流路を形成する筒体１０１内に取り付けられる装置である。排気攪拌装置１は、図１６に示す形状を有する、一枚の金属製板状部材を、図１４に示す形状となるように折り曲げて成る部材５０を２つ組み合わせたものである。
部材５０は、本体部５１と、複数の羽根部５２〜５９とを備える。本体部５１は、折り曲げ線（図１６において点線で表示）により、区画６０〜６５に区分される。本体部５１を各折り曲げ線において折り曲げたとき、区画６０〜６５は、図１８に示す位置関係となる。このとき、区画６１、６３、６５は、それぞれ平面であり、また、所定の間隔をおいて対向し、互いに平行である。これらの区画６１、６３、６５は、複数の基板の一実施形態である。また、区画６０、６２、６４は、排気攪拌装置１を筒体１０１内に取り付けたとき、筒体１０１の内面に対向する。２つの部材５０は、図１７、及び図１８に示す向きで組み合わされる。
本体部５１の区画６０、６２、６５において、図１６における下側（排気の流れ方向Ｄにおける上流側）の部分は、図１４に示すように、階段状に折り曲げられることで、本体部５１における他の部分よりも外側に張り出す張り出し部６７となっている。排気攪拌装置１を筒体１０１内に取り付けたとき、張り出し部６７のみが筒体１０１の内面と接し、排気攪拌装置１の他の部分と筒体１０１の内面との間には隙間が生じる。張り出し部６７と筒体１０１の内面とを溶接することで、排気攪拌装置１を筒体１０１に対し固定できる。
複数の羽根部５２〜５９は、本体部３のうち、図１６における上側（排気の流れ方向Ｄにおける下流側）に設けられている。また、複数の羽根部５２〜５９は、それぞれ、本体部５１寄りの折り曲げ線（図１６において点線で表示）で折り曲げられることにより、排気の流れ方向Ｄに対し傾斜する。
羽根部５２、５３、５６、５８は、前記第１の実施形態における羽根部５等と、同様に折り曲げられている。また、羽根部５４、５５、５７、５９は、前記第１の実施形態における羽根部８等と、同様に折り曲げられている。
複数の羽根部５２〜５９は上記のように、排気の流れ方向Ｄに対し傾斜しているので、上流側から、排気の流れ方向Ｄに沿って流れてきた排気を、各羽根部の傾斜に応じた方向に誘導する。各羽根部の傾斜方向、及び排気を誘導する方向は、以下のように設定されている。
排気攪拌装置１を排気の流れ方向Ｄにおける下流側から見たとき、各羽根部のベクトルＸは、全体として、図１９に示すように、一定の経路で一巡する。すなわち、排気攪拌装置１を排気の流れ方向Ｄにおける下流側から見たとき、任意の羽根部から、ベクトルＸの方向の変化量が９０°以下である隣接する羽根部へ移動するステップを順次繰り返し、最初の羽根部に戻ることができる経路が存在する。なお、図１９において、矢印がベクトルＸの方向を表す。
２．排気攪拌装置１が奏する効果
（１）排気攪拌装置１においては、排気の流れ方向Ｄにおける下流側から見たとき、各羽根部のベクトルＸが、図１９に示すように、反時計回りに配列されている。そのため、排気攪拌装置１を通過する排気は、各羽根部において、ベクトルＸの方向に誘導され、結果として、排気攪拌装置１を通過する排気には、全体として、図１９において反時計回りの旋回流が生じる。そのことにより、排気攪拌装置１が排気を攪拌する効果が一層高まる。
（２）排気攪拌装置１は、本体部３における互いに平行な区画６１、６３に、ベクトルＸの方向が図１９において上下方向である羽根部５４、５５、５７と、ベクトルＸの方向が図１９において左右方向である羽根部５２、５３、５８との両方を設けることができる。そのため、円筒１０１内に、ベクトルＸの方向ごとに、向きが異なる基板を設けなくてもよい。
（３）排気攪拌装置１を構成する２つの部材５０は、それぞれ、一枚の金属製板状部材を折り曲げて形成されたものであるので、その製造及び筒体１０１への取り付けが容易である。
（４）排気攪拌装置１は、外側に張り出す張り出し部６７において、筒体１０１の内面に溶接することができる。そのため、排気攪拌装置１の取り付けが一層容易である。
尚、本発明は前記実施形態になんら限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。
例えば、本体部３、５１は、複数の部品を接合して成るものであってもよい。例えば、本体部３の区画２２、２４、２６、２８、３０は、本体部３における他の部分と別に製造され、後から他の部分と接合してもよい。
また、排気攪拌装置１は、本体部３、５１とは別に製造された羽根部５〜２０、５２〜５９を、本体部に３、５１に接合したものであってもよい。
また、本体部３、５１は、張り出し部３３、６７を備えないものであってもよい。この場合、例えば、本体部３、５１の外周面の一部又は全部を、筒体１０１の内面に接合することができる。
羽根部５〜２０、５２〜５９の形状、傾斜の向き等は、前記実施形態に記載されたものには限定されず、適宜設定できる。
また、各羽根部のベクトルＸは、隣接する羽根部に対し、前記各実施形態では、９０°を単位として方向が変化しているが、他の角度（例えば、３０°、４５°、６０°等）を単位として方向が変化してもよい。
１・・・排気攪拌装置、
３、５１・・・本体部、
５〜２０、５２〜５９・・・羽根部、
２１〜３１、６０〜６５・・・区画、
３３、６７・・・張り出し部、
５０・・・部材、１０１・・・筒体

Claims (3)

  1. 排気の流路を形成する筒体内に取り付けられる排気攪拌装置であって、
    所定の間隔をおいて対向する複数の基板を備えた本体部と、
    前記基板のうち、前記排気の流れ方向における下流側に設けられた、前記排気の流れ方向に対し傾斜した複数の羽根部と、
    を備え、
    前記複数の羽根部は、前記排気の流れ方向における下流側から見たとき、それぞれの羽根部における以下で定義するベクトルＸが一定方向で一巡する経路が存在するように、形成されており、
    少なくとも一部の前記基板は、前記排気の流れ方向における下流側から見たとき、前記ベクトルＸが前記基板に平行な前記羽根部と、前記排気の流れ方向における下流側から見たとき、前記ベクトルＸが前記基板に直交する前記羽根部との両方を備えることを特徴とする排気攪拌装置。
    ベクトルＸ：前記羽根部が排気を誘導する方向のベクトルのうち、前記排気の流れ方向に直交する面内の成分。
  2. 前記本体部は、屈曲した板状部材から成り、前記複数の基板は、それぞれ、前記屈曲した板状部材の一部であることを特徴とする請求項１に記載の排気攪拌装置。
  3. 前記本体部は、排気の流れ方向における上流側に、前記本体部における他の部分よりも外側に張り出した張り出し部を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の排気攪拌装置。
JP2012185188A 2012-08-24 2012-08-24 排気攪拌装置 Active JP6105230B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012185188A JP6105230B2 (ja) 2012-08-24 2012-08-24 排気攪拌装置
US14/422,119 US20150226104A1 (en) 2012-08-24 2013-07-25 Exhaust Gas Stirring Device
CN201380044424.1A CN104619965A (zh) 2012-08-24 2013-07-25 排气搅拌装置
EP13831552.8A EP2894308A4 (en) 2012-08-24 2013-07-25 EXHAUST MIXER
PCT/JP2013/070202 WO2014030489A1 (ja) 2012-08-24 2013-07-25 排気攪拌装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012185188A JP6105230B2 (ja) 2012-08-24 2012-08-24 排気攪拌装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014043778A JP2014043778A (ja) 2014-03-13
JP6105230B2 true JP6105230B2 (ja) 2017-03-29

Family

ID=50149800

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012185188A Active JP6105230B2 (ja) 2012-08-24 2012-08-24 排気攪拌装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20150226104A1 (ja)
EP (1) EP2894308A4 (ja)
JP (1) JP6105230B2 (ja)
CN (1) CN104619965A (ja)
WO (1) WO2014030489A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107795359B (zh) * 2016-09-07 2021-04-02 天纳克（苏州）排放系统有限公司 混合腔组件
GB2557651B (en) * 2016-12-14 2019-08-21 Perkins Engines Co Ltd Pipe mixer for an aftertreatment system

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITMI20050655A1 (it) * 2005-04-15 2006-10-16 Iveco Spa Miscelatore statico
DE102006055036B4 (de) * 2006-11-22 2023-03-02 Faurecia Emissions Control Technologies, Germany Gmbh Mischelement sowie Abgasanlage für eine Verbrennungskraftmaschine
DE102007009890A1 (de) * 2007-02-28 2008-09-04 Arvinmeritor Emissions Technologies Gmbh Statisches Mischelement sowie Verfahren zur Herstellung eines statischen Mischelements
DE102007012790B4 (de) * 2007-03-16 2009-07-23 Audi Ag Statischer Mischer für eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine
DE102007019878A1 (de) * 2007-04-25 2008-11-06 J. Eberspächer GmbH & Co. KG Misch- und/oder Verdampfungseinrichtung und zugehöriges Herstellungsverfahren
DE102007048558A1 (de) * 2007-10-09 2009-04-16 Audi Ag Statischer Mischer für eine Abgasanlage eines brennkraftmaschinenbetriebenen Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs
US8272777B2 (en) * 2008-04-21 2012-09-25 Heinrich Gillet Gmbh (Tenneco) Method for mixing an exhaust gas flow
US8141353B2 (en) * 2008-04-25 2012-03-27 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Exhaust gas additive/treatment system and mixer for use therein
FR2930594B1 (fr) * 2008-04-29 2013-04-26 Faurecia Sys Echappement Element d'echappement comportant un moyen statique pour melanger un additif a des gaz d'echappement
US8397495B2 (en) * 2008-06-26 2013-03-19 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Exhaust gas additive/treatment system and mixer for use therein
JP4764463B2 (ja) * 2008-09-22 2011-09-07 株式会社日本自動車部品総合研究所 内燃機関の排気浄化制御装置及び排気浄化システム
JP2010144569A (ja) 2008-12-17 2010-07-01 Fuji Heavy Ind Ltd 選択還元触媒装置
JP2011099359A (ja) 2009-11-04 2011-05-19 Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp 排気浄化装置用フィン装置
WO2011073717A1 (en) * 2009-12-18 2011-06-23 Renault Trucks Mixing system for an exhaust gases after-treatment arrangement
US20120204541A1 (en) * 2011-02-14 2012-08-16 GM Global Technology Operations LLC Exhaust mixer element and method for mixing
JP2013108438A (ja) * 2011-11-21 2013-06-06 Futaba Industrial Co Ltd 排気攪拌装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014043778A (ja) 2014-03-13
US20150226104A1 (en) 2015-08-13
EP2894308A1 (en) 2015-07-15
CN104619965A (zh) 2015-05-13
WO2014030489A1 (ja) 2014-02-27
EP2894308A4 (en) 2016-10-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1712751B1 (en) Static mixer
JP5782447B2 (ja) 排気ガス添加剤／処理システム及びその中で使用するためのミキサ
JP6073659B2 (ja) 排ガス浄化装置
WO2012008570A1 (ja) 排気ガス浄化装置
JP5977375B2 (ja) 排ガス浄化装置
JP2014040828A5 (ja)
US9433906B2 (en) Mixing element
WO2010032604A1 (ja) 内燃機関用の排ガス浄化装置、及び旋回流発生装置
JP2015178831A (ja) 排ガス装置用の混合器
JP6105230B2 (ja) 排気攪拌装置
JP6306306B2 (ja) 拡散板及びその製造方法
JP6166468B2 (ja) 排気攪拌装置
JP5791489B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JP2013164050A (ja) 混合装置
JP2015218615A (ja) 排ガス浄化装置
JP5839002B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
WO2014178213A1 (ja) 排気攪拌装置
JP5760799B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JP2021038701A (ja) 排気通路
JP2013108438A (ja) 排気攪拌装置
JP6610854B2 (ja) 排気管
JP7469215B2 (ja) 排気浄化装置
JP6046568B2 (ja) 排気浄化装置
JP6846155B2 (ja) 旋回流発生装置
JP6077963B2 (ja) 排気浄化装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150722

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160726

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160920

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20161108

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161219

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170207

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170302

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6105230

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250