JP6826058B2 - Exhaust gas purification device - Google Patents

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Description

本開示は、排気ガス浄化装置に関する。 The present disclosure relates to an exhaust gas purification device.

内燃機関の排気ガス成分に関する規制に対応することを目的として、内燃機関の排気ガス流路には、排気ガス浄化装置が設置される。排気ガス浄化装置には、ディーゼル機関であれば、例えばディーゼル酸化触媒(DOC)、ディーゼル微粒子捕集フィルター(DPF)、選択触媒還元(SCR)用触媒等の排気ガス浄化部材が組み合わせて用いられる。 An exhaust gas purification device is installed in the exhaust gas flow path of the internal combustion engine for the purpose of complying with the regulations regarding the exhaust gas component of the internal combustion engine. For the exhaust gas purification device, if it is a diesel engine, for example, an exhaust gas purification member such as a diesel oxidation catalyst (DOC), a diesel particulate filter (DPF), and a catalyst for selective catalytic reduction (SCR) is used in combination.

これらの排気ガス浄化部材のうち、SCR用触媒(以下、「還元触媒」ともいう。)は、一般に他の触媒又はフィルターの下流に設置される。SCRは、還元剤と還元触媒とによって、排気ガス中のNOxを還元し、無害な窒素に改質する方法である。 Among these exhaust gas purification members, the SCR catalyst (hereinafter, also referred to as “reduction catalyst”) is generally installed downstream of another catalyst or filter. SCR is a method of reducing NOx in exhaust gas with a reducing agent and a reducing catalyst to reform it into harmless nitrogen.

SCRにおいて、還元触媒を効率的に機能させ、排気ガスの浄化率を向上させるには、還元剤をミキシングして排気ガス中に均質に分散させることと、還元剤を含んだ排気ガスを偏りなく還元触媒に接触させることが必要である。 In SCR, in order to make the reducing catalyst function efficiently and improve the purification rate of the exhaust gas, the reducing agent is mixed and uniformly dispersed in the exhaust gas, and the exhaust gas containing the reducing agent is evenly distributed. It is necessary to bring it into contact with the reducing catalyst.

排気ガスに還元剤を分散させる方法として、排気ガスの流路内に拡散板を配置する方法がある。しかし、拡散板を流路に配置すると、圧損が高くなり排気ガスの流れが偏るという不都合が生じる。 As a method of dispersing the reducing agent in the exhaust gas, there is a method of arranging a diffusion plate in the flow path of the exhaust gas. However, if the diffusion plate is arranged in the flow path, there is a disadvantage that the pressure loss becomes high and the flow of the exhaust gas is biased.

そこで、排気ガスの流路中にガイド壁を設け、このガイド壁によって生じる旋回流により還元剤を拡散させる排気ガス浄化装置が提案されている(特許文献1参照)。この排気ガス浄化装置では、ガイド壁に流路を導くために、ガイド壁の上部をプレートで閉塞し、このプレートに導入孔が設けられる。 Therefore, an exhaust gas purification device has been proposed in which a guide wall is provided in the flow path of the exhaust gas and the reducing agent is diffused by the swirling flow generated by the guide wall (see Patent Document 1). In this exhaust gas purification device, in order to guide the flow path to the guide wall, the upper part of the guide wall is closed with a plate, and an introduction hole is provided in this plate.

特開2017−145717号公報JP-A-2017-145717

特許文献1の排気ガス浄化装置によれば、旋回流によって還元剤を拡散できる。しかし、混合を促進するためには導入孔を小さくする必要がある。そのため、ガス流路の面積が小さくなり、結果として装置の圧損が大きくなる。 According to the exhaust gas purification device of Patent Document 1, the reducing agent can be diffused by a swirling flow. However, it is necessary to make the introduction holes smaller in order to promote mixing. Therefore, the area of the gas flow path becomes small, and as a result, the pressure loss of the device becomes large.

本開示の一局面は、圧損の上昇を抑制しつつ、排気ガスの浄化効率を高められる排気ガス浄化装置を提供することを目的としている。 One aspect of the present disclosure is an object of the present invention to provide an exhaust gas purification device capable of improving the exhaust gas purification efficiency while suppressing an increase in pressure loss.

本開示の一態様は、内燃機関の排気ガス浄化装置である。排気ガス浄化装置は、排気ガス浄化部と、還元部と、還元剤供給部と、排気ガス管路と、旋回流発生部と、を備える。排気ガス浄化部は、排気ガス中の環境汚染物質を改質又は捕集するように構成される。還元部は、排気ガスの流れ方向において排気ガス浄化部の下流側に設けられ、排気ガスを還元剤の存在下で還元するように構成される。還元剤供給部は、排気ガスの流れ方向において還元部よりも上流側で排気ガスに還元剤を供給するように構成される。排気ガス管路は、排気ガス浄化部の排出口と還元部の導入口とを連通する。旋回流発生部は、排気ガス管路内に設置される。 One aspect of the present disclosure is an exhaust gas purification device for an internal combustion engine. The exhaust gas purification device includes an exhaust gas purification unit, a reduction unit, a reducing agent supply unit, an exhaust gas pipeline, and a swirling flow generation unit. The exhaust gas purification unit is configured to reform or collect environmental pollutants in the exhaust gas. The reducing unit is provided on the downstream side of the exhaust gas purification unit in the flow direction of the exhaust gas, and is configured to reduce the exhaust gas in the presence of a reducing agent. The reducing agent supply unit is configured to supply the reducing agent to the exhaust gas on the upstream side of the reducing unit in the flow direction of the exhaust gas. The exhaust gas pipeline communicates between the exhaust port of the exhaust gas purification unit and the introduction port of the reduction unit. The swirl flow generator is installed in the exhaust gas pipeline.

また、旋回流発生部は、排気ガス管路の中心軸方向における流れの一部を遮蔽するように構成された第1遮蔽部と、第1遮蔽部の下流側に配置される第2遮蔽部と、を有する。第2遮蔽部は、排気ガス管路の径方向中心に開口が形成され、開口の径方向外側における中心軸方向の流れを遮蔽するように構成された環状部と、環状部から第1遮蔽部まで延伸すると共に、環状部の開口を周方向に部分的に囲う側壁部と、を有する。第1遮蔽部は、中心軸方向から視て環状部の開口と重なると共に、排気ガス管路の内面とは離間した中央部と、中央部から排気ガス管路の内周面まで延伸する周縁部と、周縁部に設けられた複数の貫通孔と、を有する。周縁部は、中心軸方向から視て、環状部の開口の外縁のうち側壁部に囲われていない開放部分の径方向外側の領域と少なくとも重なるように配置される。還元剤供給部は、側壁部に向かって還元剤を噴射する。 Further, the swirling flow generating portion includes a first shielding portion configured to shield a part of the flow in the central axis direction of the exhaust gas pipeline, and a second shielding portion arranged on the downstream side of the first shielding portion. And have. The second shielding portion includes an annular portion having an opening formed in the radial center of the exhaust gas pipeline and configured to shield the flow in the central axial direction on the radial outer side of the opening, and the first shielding portion from the annular portion. It has a side wall portion that extends to and partially surrounds the opening of the annular portion in the circumferential direction. The first shielding portion overlaps with the opening of the annular portion when viewed from the central axis direction, and has a central portion separated from the inner surface of the exhaust gas pipeline and a peripheral portion extending from the central portion to the inner peripheral surface of the exhaust gas pipeline. And a plurality of through holes provided in the peripheral portion. The peripheral edge portion is arranged so as to at least overlap the outer edge of the opening of the annular portion in the radial direction of the open portion not surrounded by the side wall portion when viewed from the central axis direction. The reducing agent supply unit injects the reducing agent toward the side wall portion.

このような構成によれば、まず、排気ガス管路の中心軸方向(以下、「第1方向」ともいう。)の排気ガスの流れが第1遮蔽部によって第2遮蔽部の側壁部の外側に誘導される。側壁部に誘導された流れは側壁部によって2つの流れに分割されつつ、環状部の開口に向かって流れる。これにより、排気ガスの流路が伸びると共に、第1方向と平行な旋回軸を有する互いに逆向きの2つの旋回流が生じる。そのため、側壁部に向かって噴射された還元剤が効率よく拡散される。その結果、還元剤の蒸発が促進されると共に、分散性が向上する。さらに、排気ガスの流れの一部は、第1遮蔽部の複数の貫通孔を通過して、上記2つの旋回流に合流する。その結果、還元剤と排気ガスとの撹拌が効果的に行なわれる。 According to such a configuration, first, the flow of the exhaust gas in the central axis direction (hereinafter, also referred to as “first direction”) of the exhaust gas pipeline is outside the side wall portion of the second shielding portion by the first shielding portion. Is guided to. The flow guided to the side wall is divided into two flows by the side wall and flows toward the opening of the annular portion. As a result, the flow path of the exhaust gas is extended, and two swirling flows in opposite directions having a swirling axis parallel to the first direction are generated. Therefore, the reducing agent sprayed toward the side wall portion is efficiently diffused. As a result, the evaporation of the reducing agent is promoted and the dispersibility is improved. Further, a part of the exhaust gas flow passes through the plurality of through holes of the first shielding portion and joins the two swirling flows. As a result, the reducing agent and the exhaust gas are effectively agitated.

上述の構成では、流路を閉塞するプレートに導入孔を設ける必要がなく、第1遮蔽部により流路径を任意の大きさに調整できる。そのため、排気ガスの浄化効率を高めつつ、圧損の上昇が抑制できる。 In the above configuration, it is not necessary to provide an introduction hole in the plate that closes the flow path, and the flow path diameter can be adjusted to an arbitrary size by the first shielding portion. Therefore, it is possible to suppress an increase in pressure loss while increasing the purification efficiency of exhaust gas.

本開示の一態様では、中心軸方向から視て、排気ガス管路内における第1遮蔽部が配置されていない領域の面積は、複数の貫通孔の合計面積よりも大きくてもよい。このような構成によれば、上述の2つの旋回流をより確実に発生させることができる。その結果、排気ガスの浄化効率を高めることができる。 In one aspect of the present disclosure, the area of the region in the exhaust gas pipeline where the first shielding portion is not arranged may be larger than the total area of the plurality of through holes when viewed from the central axis direction. According to such a configuration, the above-mentioned two swirling flows can be generated more reliably. As a result, the purification efficiency of the exhaust gas can be improved.

本開示の一態様では、周縁部と排気ガス管路の内周面との当接部分の周方向における長さは、排気ガス管路の内周長さの1/2以下であってもよい。このような構成によれば、排気ガスの浄化効率を高めつつ、圧損の上昇をより確実に抑制することができる。 In one aspect of the present disclosure, the length of the contact portion between the peripheral edge portion and the inner peripheral surface of the exhaust gas pipeline in the circumferential direction may be 1/2 or less of the inner peripheral length of the exhaust gas pipeline. .. According to such a configuration, it is possible to more reliably suppress the increase in pressure loss while increasing the purification efficiency of the exhaust gas.

本開示の一態様では、側壁部の周方向の第1端部が、中心軸方向から視て周縁部の周方向の第1端部と重なると共に、側壁部の周方向の第2端部が、中心軸方向から視て周縁部の周方向の第2端部と重なってもよい。このような構成によれば、上流側から流れてくる排気ガスが側壁部により確実に衝突する。その結果、圧損を低減しつつ、撹拌性能を確保することができる。 In one aspect of the present disclosure, the first end portion in the circumferential direction of the side wall portion overlaps with the first end portion in the circumferential direction of the peripheral portion when viewed from the central axis direction, and the second end portion in the circumferential direction of the side wall portion is formed. , It may overlap with the second end portion in the circumferential direction of the peripheral portion when viewed from the central axis direction. According to such a configuration, the exhaust gas flowing from the upstream side surely collides with the side wall portion. As a result, the stirring performance can be ensured while reducing the pressure loss.

図1Aは、実施形態の排気ガス浄化装置の模式的な部分透過斜視図であり、図1Bは、図1Aの排気ガス浄化装置の模式的な中央断面図である。FIG. 1A is a schematic partial transmission perspective view of the exhaust gas purification device of the embodiment, and FIG. 1B is a schematic central sectional view of the exhaust gas purification device of FIG. 1A. 図2Aは、図1Aの排気ガス浄化装置における旋回流発生部の模式的な斜視図であり、図2Bは、図2Aの旋回流発生部の模式的な平面図である。2A is a schematic perspective view of a swirling flow generating portion in the exhaust gas purification device of FIG. 1A, and FIG. 2B is a schematic plan view of a swirling flow generating portion of FIG. 2A. 図3は、図2Aの旋回流発生部における第2遮蔽部の模式的な斜視図である。FIG. 3 is a schematic perspective view of the second shielding portion in the swirling flow generating portion of FIG. 2A. 図4は、図2Aの旋回流発生部における排気ガスの流れを説明する模試的な部分断面斜視図である。FIG. 4 is a schematic partial cross-sectional perspective view illustrating the flow of exhaust gas in the swirling flow generating portion of FIG. 2A.

以下、本開示が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。
[1.第1実施形態]
[1−1.構成]
図1A,1Bに示す排気ガス浄化装置(以下、単に「浄化装置」ともいう。)1は、内燃機関の排気ガス流路内に設けられ、排気ガス中の環境汚染物質を低減する。浄化装置1は、排気ガス浄化部2と、還元部3と、還元剤供給部4と、排気ガス管路5と、旋回流発生部6と、を備える。
Hereinafter, embodiments to which the present disclosure has been applied will be described with reference to the drawings.
[1. First Embodiment]
[1-1. Constitution]
The exhaust gas purification device (hereinafter, also simply referred to as “purification device”) 1 shown in FIGS. 1A and 1B is provided in the exhaust gas flow path of the internal combustion engine to reduce environmental pollutants in the exhaust gas. The purification device 1 includes an exhaust gas purification unit 2, a reduction unit 3, a reducing agent supply unit 4, an exhaust gas pipeline 5, and a swirling flow generation unit 6.

浄化装置1が設けられる内燃機関は、特に限定されないが、浄化装置1はディーゼル機関の排気ガス浄化装置として特に好適に使用できる。ディーゼル機関としては、自動車、鉄道、船舶、建機等の輸送機器、発電施設などで駆動用又は発電用として用いられるものが挙げられる。 The internal combustion engine provided with the purification device 1 is not particularly limited, but the purification device 1 can be particularly preferably used as an exhaust gas purification device for a diesel engine. Examples of the diesel engine include those used for driving or power generation in transportation equipment such as automobiles, railways, ships, and construction machinery, and power generation facilities.

<排気ガス浄化部>
排気ガス浄化部2は、排気ガス中の環境汚染物質を改質又は捕集する。ここで、「環境汚染物質」とは、一酸化炭素(CO)、窒素酸化物(NOx)、粒状物質(PM)、硫黄酸化物(SOx)、炭化水素類(HC)等を意味する。
<Exhaust gas purification unit>
The exhaust gas purification unit 2 reforms or collects environmental pollutants in the exhaust gas. Here, the "environmental pollutant" means carbon monoxide (CO), nitrogen oxide (NOx), granular substance (PM), sulfur oxide (SOx), hydrocarbons (HC) and the like.

排気ガス浄化部2は、図1Bに示すように、排気ガスを浄化するための浄化用部材21と、浄化用部材21を収納した筒状のケーシング22とを有する。排気ガスは、ケーシング22の内部で浄化用部材21に接触しながら、ケーシング22の中心軸方向に沿って流れる。 As shown in FIG. 1B, the exhaust gas purification unit 2 has a purification member 21 for purifying the exhaust gas and a tubular casing 22 in which the purification member 21 is housed. The exhaust gas flows along the central axis direction of the casing 22 while contacting the purification member 21 inside the casing 22.

浄化用部材21としては、例えばディーゼル酸化触媒(DOC)、ディーゼル微粒子捕集フィルター(DPF)、NOx吸着剤等が挙げられる。DOCは、排気ガスに含まれるPM中の可溶有機成分(SOF)、CO及びHCを酸化させる触媒である。DPFは、排気ガスに含まれるPMを捕集するフィルターである。NOx吸着剤は、NOxを吸着除去する物質である。 Examples of the purification member 21 include a diesel oxidation catalyst (DOC), a diesel particulate filter (DPF), a NOx adsorbent, and the like. DOC is a catalyst that oxidizes soluble organic components (SOF), CO and HC in PM contained in exhaust gas. The DPF is a filter that collects PM contained in the exhaust gas. The NOx adsorbent is a substance that adsorbs and removes NOx.

浄化用部材21は、一般にハニカム構造を有する筒状体が用いられる。排気ガスがハニカム構造内部を通過することで、排気ガス中の環境汚染物質は、浄化用部材21が含む触媒金属によって改質されたり、浄化用部材21に捕捉されたりする。 As the purification member 21, a tubular body having a honeycomb structure is generally used. When the exhaust gas passes through the inside of the honeycomb structure, the environmental pollutants in the exhaust gas are modified by the catalyst metal contained in the purification member 21 or captured by the purification member 21.

図1A,1Bでは、排気ガス浄化部2は、内部での排気ガスの流れ方向が鉛直方向となるように、つまり筒状のケーシング22の中心軸が鉛直方向となる向きに配置されている。また、排気ガス浄化部2の排気ガスの排出口2Aは、排気ガスが鉛直方向に排出されるように形成されている。ただし、排気ガス浄化部2における排気ガスの流れ方向は鉛直方向に限定されず、水平方向でもよいし、水平方向に対し傾斜した方向であってもよい。 In FIGS. 1A and 1B, the exhaust gas purification unit 2 is arranged so that the flow direction of the exhaust gas inside is in the vertical direction, that is, the central axis of the tubular casing 22 is in the vertical direction. Further, the exhaust gas discharge port 2A of the exhaust gas purification unit 2 is formed so that the exhaust gas is discharged in the vertical direction. However, the flow direction of the exhaust gas in the exhaust gas purification unit 2 is not limited to the vertical direction, and may be a horizontal direction or a direction inclined with respect to the horizontal direction.

<還元部>
還元部3は、排気ガスを還元剤の存在下で還元する。具体的には、還元部3は、アンモニアと還元触媒とによって、排気ガス中のNOxを還元し、無害な窒素に改質する。還元剤であるアンモニアは、一般に尿素水を排気ガス中に噴射し、この尿素水中の尿素を加水分解することで生成される。
<Reduction section>
The reducing unit 3 reduces the exhaust gas in the presence of a reducing agent. Specifically, the reducing unit 3 reduces NOx in the exhaust gas with ammonia and a reduction catalyst, and reforms it into harmless nitrogen. Ammonia, which is a reducing agent, is generally produced by injecting urea water into an exhaust gas and hydrolyzing urea in the urea water.

還元部3は、還元触媒31と、還元触媒31を収納した筒状のケーシング32とを有する。還元触媒31は、セラミック等の母材と、この母材に担持された金属触媒とから構成される。排気ガスは、ケーシング32の内部で還元触媒31に接触しながら、ケーシング32の中心軸方向に沿って流れる。 The reduction unit 3 has a reduction catalyst 31 and a tubular casing 32 in which the reduction catalyst 31 is housed. The reduction catalyst 31 is composed of a base material such as ceramic and a metal catalyst supported on the base material. The exhaust gas flows along the central axis direction of the casing 32 while contacting the reduction catalyst 31 inside the casing 32.

還元部3は、排気ガスの流れ方向において排気ガス浄化部2の下流側に排気ガス管路5を介して連結される。還元部3は、内部での排気ガスの流れ方向が排気ガス浄化部2と同じ方向となるように配置される。つまり、還元部3のケーシング32の中心軸は、排気ガス浄化部2のケーシング22の中心軸と一致する向きに配置される。 The reduction unit 3 is connected to the downstream side of the exhaust gas purification unit 2 in the flow direction of the exhaust gas via the exhaust gas pipeline 5. The reduction unit 3 is arranged so that the flow direction of the exhaust gas inside is the same as that of the exhaust gas purification unit 2. That is, the central axis of the casing 32 of the reduction unit 3 is arranged in a direction that coincides with the central axis of the casing 22 of the exhaust gas purification unit 2.

<還元剤供給部>
還元剤供給部4は、排気ガスの流れ方向において還元部3よりも上流側で排気ガスに還元剤を供給する。本実施形態では図1A,1Bに示すように、還元剤供給部4は、排気ガス管路5の内部に還元剤を噴射するように構成されている。
<Reducing agent supply unit>
The reducing agent supply unit 4 supplies the reducing agent to the exhaust gas on the upstream side of the reducing agent 3 in the flow direction of the exhaust gas. In the present embodiment, as shown in FIGS. 1A and 1B, the reducing agent supply unit 4 is configured to inject the reducing agent into the exhaust gas pipeline 5.

具体的には、還元剤供給部4は、後述する第2遮蔽部8の側壁部8Bに向かって還元剤を噴射するインジェクタを有する。このインジェクタは、排気ガス管路5の周面から、排気ガス管路5の中心軸に向かって還元剤である尿素水を噴射する。 Specifically, the reducing agent supply unit 4 has an injector that injects the reducing agent toward the side wall portion 8B of the second shielding portion 8 described later. This injector injects urea water, which is a reducing agent, from the peripheral surface of the exhaust gas pipeline 5 toward the central axis of the exhaust gas pipeline 5.

なお、還元剤供給部4のインジェクタは、公知のものを用いることができる。また、図1A,1Bでは、還元剤供給部4として、排気ガス管路5との接続管のみを図示しており、インジェクタ等の部材は図示を省略している。 As the injector of the reducing agent supply unit 4, a known injector can be used. Further, in FIGS. 1A and 1B, only the connecting pipe to the exhaust gas pipeline 5 is shown as the reducing agent supply unit 4, and the members such as the injector are not shown.

<排気ガス管路>
排気ガス管路5は、排気ガス浄化部2の排出口2Aと還元部3の導入口3Aとを連通する管体である。つまり、排気ガス浄化部2から排出された排気ガスは、排気ガス管路5を通って還元部3に導入される。排気ガス管路5の内部には、旋回流発生部6が配置される。また、排気ガス管路5の周面には、還元剤供給部4が接続される。
<Exhaust gas pipeline>
The exhaust gas pipeline 5 is a pipe body that communicates the exhaust port 2A of the exhaust gas purification unit 2 and the introduction port 3A of the reduction unit 3. That is, the exhaust gas discharged from the exhaust gas purification unit 2 is introduced into the reduction unit 3 through the exhaust gas pipeline 5. A swirling flow generating portion 6 is arranged inside the exhaust gas pipeline 5. Further, a reducing agent supply unit 4 is connected to the peripheral surface of the exhaust gas pipeline 5.

排気ガス管路5の中心軸方向は、排気ガス浄化部2のケーシング22及び還元部3のケーシング32の中心軸方向と一致する。つまり、排気ガス管路5は、排気ガス浄化部2と還元部3との間に曲がりのないストレートな排気ガスの流路を形成する。 The direction of the central axis of the exhaust gas pipeline 5 coincides with the direction of the central axis of the casing 22 of the exhaust gas purification unit 2 and the casing 32 of the reduction unit 3. That is, the exhaust gas pipeline 5 forms a straight exhaust gas flow path without bending between the exhaust gas purification unit 2 and the reduction unit 3.

なお、本実施形態では、排気ガス管路5は直管であり、排気ガス浄化部2の排出口2Aと還元部3の導入口3Aとは同じ直径を有する。ただし、必ずしも排気ガス浄化部2の排出口2Aと還元部3の導入口3Aとは同径でなくてもよい。 In the present embodiment, the exhaust gas pipeline 5 is a straight pipe, and the exhaust port 2A of the exhaust gas purification unit 2 and the introduction port 3A of the reduction unit 3 have the same diameter. However, the exhaust port 2A of the exhaust gas purification unit 2 and the introduction port 3A of the reduction unit 3 do not necessarily have the same diameter.

<旋回流発生部>
旋回流発生部6は、排気ガス管路5内に設置され、排気ガスに複数の旋回流を発生させる。旋回流発生部6は、図2A,2Bに示すように、第1遮蔽部7と、第2遮蔽部8とを有する。
<Swirl flow generator>
The swirling flow generating unit 6 is installed in the exhaust gas pipeline 5, and generates a plurality of swirling flows in the exhaust gas. As shown in FIGS. 2A and 2B, the swirling flow generating unit 6 has a first shielding unit 7 and a second shielding unit 8.

(第1遮蔽部)
第1遮蔽部7は、排気ガス管路5内を流れる排気ガスに対し、排気ガス管路5の中心軸方向である第1方向D1の流れの一部を遮蔽する。
(1st shield)
The first shielding unit 7 shields a part of the flow in the first direction D1 which is the central axis direction of the exhaust gas pipeline 5 from the exhaust gas flowing in the exhaust gas pipeline 5.

第1遮蔽部7は、図2Aに示すように、中央部7Aと、周縁部7Bと、複数の貫通孔7Cとを有する。第1遮蔽部7は、中央部7Aと周縁部7Bとによって、排気ガスの第1方向D1における流れの一部を遮蔽する。 As shown in FIG. 2A, the first shielding portion 7 has a central portion 7A, a peripheral portion 7B, and a plurality of through holes 7C. The first shielding portion 7 shields a part of the flow of the exhaust gas in the first direction D1 by the central portion 7A and the peripheral portion 7B.

中央部7Aは、厚み方向が第1方向D1と一致する向きに配置された板状の部位である。中央部7Aは、図2Bに示すように、中心軸方向から視て、後述する環状部8Aの開口8Cと重なる位置に配置されている。具体的には、中央部7Aは、環状部8Aの開口8Cのうち、側壁部8Bと重なっていない部分(つまり、上流側から視認できる部分)を上流側から覆っている。中央部7Aは、側壁部8Bと接続される一方で、排気ガス管路5の内面とは離間して配置されている。なお、側壁部8Bの上方に位置する空間のうち、中央部7Aが覆っていない(つまり重なっていない)部分が、開口部7Gを構成している。 The central portion 7A is a plate-shaped portion arranged in a direction in which the thickness direction coincides with the first direction D1. As shown in FIG. 2B, the central portion 7A is arranged at a position overlapping the opening 8C of the annular portion 8A described later when viewed from the central axis direction. Specifically, the central portion 7A covers the portion of the opening 8C of the annular portion 8A that does not overlap with the side wall portion 8B (that is, the portion that can be seen from the upstream side) from the upstream side. The central portion 7A is connected to the side wall portion 8B, while being arranged away from the inner surface of the exhaust gas pipeline 5. The portion of the space above the side wall portion 8B that is not covered (that is, does not overlap) with the central portion 7A constitutes the opening portion 7G.

周縁部7Bは、中央部7Aの外縁から排気ガス管路5の内周面まで径方向に延伸する部位である。周縁部7Bは、中心軸方向から視て、環状部8Aの開口8Cの外縁のうち側壁部8Bに囲われていない開放部分8Dの径方向外側の領域と少なくとも重なるように配置されている。本実施形態では、周縁部7Bは、中心軸方向から視て、側壁部8Bと一部重複して配置されている。周縁部7Bの上流側の面は、中央部7Aの上流側の面と面一である。 The peripheral edge portion 7B is a portion extending in the radial direction from the outer edge of the central portion 7A to the inner peripheral surface of the exhaust gas pipeline 5. The peripheral edge portion 7B is arranged so as to at least overlap the outer edge of the opening 8C of the annular portion 8A in the radial direction of the open portion 8D not surrounded by the side wall portion 8B when viewed from the central axis direction. In the present embodiment, the peripheral edge portion 7B is partially overlapped with the side wall portion 8B when viewed from the central axis direction. The upstream surface of the peripheral edge 7B is flush with the upstream surface of the central 7A.

周縁部7Bの排気ガス管路5の周方向の第1端部7D及び第2端部7Eは、それぞれ、排気ガス管路5の径方向に延伸している。また、周縁部7Bの排気ガス管路5の内周面との当接部7Fは、第1方向D1に沿って下流側(つまり、第2遮蔽部8側)に延伸している。 The first end 7D and the second end 7E of the peripheral portion 7B in the circumferential direction of the exhaust gas pipe 5 extend in the radial direction of the exhaust gas pipe 5, respectively. Further, the contact portion 7F of the peripheral portion 7B with the inner peripheral surface of the exhaust gas pipeline 5 extends to the downstream side (that is, the second shielding portion 8 side) along the first direction D1.

周縁部7Bの当接部7Fの周方向における長さ(つまり周縁部7Bの外縁の長さ)Lは、排気ガス管路5の内周長さの1/2以下が好ましい。当接部分の長さLが排気ガス管路5の内周長さの1/2超であると、第1遮蔽部7の開口部7G(図1B参照)が小さくなり、圧損が高くなるおそれがある。当接部分の長さLが排気ガス管路5の内周長さの1/2以下であることで、上流から流れてくる排気ガスが衝突する側壁部8Bの領域が広くなるため、撹拌性能を確保しつつ、圧損を低減することができる。 The length L of the peripheral portion 7B in the circumferential direction (that is, the length of the outer edge of the peripheral portion 7B) L is preferably ½ or less of the inner peripheral length of the exhaust gas pipeline 5. If the length L of the abutting portion is more than 1/2 of the inner peripheral length of the exhaust gas pipeline 5, the opening 7G (see FIG. 1B) of the first shielding portion 7 may become small and the pressure loss may increase. There is. Since the length L of the contact portion is 1/2 or less of the inner peripheral length of the exhaust gas pipeline 5, the region of the side wall portion 8B where the exhaust gas flowing from the upstream collides becomes wider, so that the stirring performance It is possible to reduce the pressure loss while ensuring the above.

複数の貫通孔7Cは、周縁部7Bに設けられている。複数の貫通孔7Cは、第1方向D1に沿って周縁部7Bを貫通している。複数の貫通孔7Cは、中心軸方向から視て、開口8Cよりも径方向外側に配置されている。 The plurality of through holes 7C are provided in the peripheral edge portion 7B. The plurality of through holes 7C penetrate the peripheral edge portion 7B along the first direction D1. The plurality of through holes 7C are arranged radially outside the opening 8C when viewed from the central axis direction.

本実施形態では、複数の貫通孔7Cは、排気ガス管路5の中心からの距離が異なる2つの円弧上に等間隔で配置されている。複数の貫通孔7Cは、例えばパンチングによって形成できる。また、複数の貫通孔7Cの形状は円形に限定されない。 In the present embodiment, the plurality of through holes 7C are arranged at equal intervals on two arcs having different distances from the center of the exhaust gas pipeline 5. The plurality of through holes 7C can be formed by punching, for example. Further, the shape of the plurality of through holes 7C is not limited to a circular shape.

中心軸方向から視て、排気ガス管路5内における第1遮蔽部7が配置されていない領域(つまり、第1遮蔽部7の開口部7G)の面積は、複数の貫通孔7Cの合計面積よりも大きい。 When viewed from the central axis direction, the area of the region in the exhaust gas pipeline 5 where the first shielding portion 7 is not arranged (that is, the opening 7G of the first shielding portion 7) is the total area of the plurality of through holes 7C. Greater than.

(第2遮蔽部)
第2遮蔽部8は、図3に示すように、環状部8Aと、側壁部8Bとを有する。
環状部8Aは、排気ガス管路5の径方向中心に開口8Cが形成され、開口8Cの径方向外側における第1方向D1の流れを遮蔽する部位である。環状部8Aの外径は、排気ガス管路5の内径と一致する。また、環状部8Aの排気ガス管路5の内周面との当接部分8Hは、第1方向D1に沿って下流側に延伸している。
(2nd shield)
As shown in FIG. 3, the second shielding portion 8 has an annular portion 8A and a side wall portion 8B.
The annular portion 8A is a portion in which an opening 8C is formed in the radial center of the exhaust gas pipeline 5 and shields the flow in the first direction D1 on the radial outer side of the opening 8C. The outer diameter of the annular portion 8A coincides with the inner diameter of the exhaust gas pipeline 5. Further, the contact portion 8H of the annular portion 8A with the inner peripheral surface of the exhaust gas pipeline 5 extends downstream along the first direction D1.

側壁部8Bは、環状部8Aから第1遮蔽部7の中央部7Aまで第1方向D1に延伸する部位である。側壁部8Bは、環状部8Aの開口8Cを周方向に部分的に囲っている。つまり、側壁部8Bは、開口8Cの周縁の一部から第1方向D1に突出している。 The side wall portion 8B is a portion extending from the annular portion 8A to the central portion 7A of the first shielding portion 7 in the first direction D1. The side wall portion 8B partially surrounds the opening 8C of the annular portion 8A in the circumferential direction. That is, the side wall portion 8B projects in the first direction D1 from a part of the peripheral edge of the opening 8C.

側壁部8Bは、図2Aに示すように、第1遮蔽部7の開口部分と重なる位置に配置されている。換言すれば、環状部8Aの開口8Cの開放部分8Dは、排気ガス管路5の中心軸に対して、第1遮蔽部7の開口部7Gと対向する位置に配置されている。 As shown in FIG. 2A, the side wall portion 8B is arranged at a position overlapping the opening portion of the first shielding portion 7. In other words, the open portion 8D of the opening 8C of the annular portion 8A is arranged at a position facing the opening 7G of the first shielding portion 7 with respect to the central axis of the exhaust gas pipeline 5.

なお、中心軸方向から視て、開放部分8Dの周方向の中心位置は、側壁部8Bにおける還元剤供給部4の還元剤噴射位置と対向する(つまり排気ガス管路5の中心軸を挟んで反対側にある)とよい。 When viewed from the central axis direction, the central position of the open portion 8D in the circumferential direction faces the reducing agent injection position of the reducing agent supply unit 4 on the side wall portion 8B (that is, the central axis of the exhaust gas pipeline 5 is sandwiched between them). On the other side).

側壁部8Bの周方向の第1端部8Eは、中心軸方向から視て、第1遮蔽部7における周縁部7Bの周方向の第1端部7Dと重なっている。また、側壁部8Bの周方向の第2端部8Fは、中心軸方向から視て、第1遮蔽部7における周縁部7Bの周方向の第2端部7Eと重なっている。つまり、側壁部8Bの一部は、中心軸方向から視て、第1遮蔽部7と重なる位置に存在する。 The first end portion 8E in the circumferential direction of the side wall portion 8B overlaps with the first end portion 7D in the circumferential direction of the peripheral edge portion 7B in the first shielding portion 7 when viewed from the central axis direction. Further, the second end portion 8F in the circumferential direction of the side wall portion 8B overlaps with the second end portion 7E in the circumferential direction of the peripheral edge portion 7B in the first shielding portion 7 when viewed from the central axis direction. That is, a part of the side wall portion 8B exists at a position overlapping the first shielding portion 7 when viewed from the central axis direction.

このように、側壁部8Bの第1端部8E及び第2端部8Fが、それぞれ、周縁部7Bの第1端部7D及び第2端部7Eと重なることで、上流側から流れてくる排気ガスが側壁部8Bにより確実に衝突する。その結果、圧損を低減しつつ、撹拌性能を確保することができる。 In this way, the first end portion 8E and the second end portion 8F of the side wall portion 8B overlap with the first end portion 7D and the second end portion 7E of the peripheral edge portion 7B, respectively, so that the exhaust gas flowing from the upstream side flows. The gas reliably collides with the side wall portion 8B. As a result, the stirring performance can be ensured while reducing the pressure loss.

側壁部8Bは、接続部8Gを有する。接続部8Gは、図3に示すように、側壁部8Bの上流端に設けられた部位である。接続部8Gは、帯板を厚み方向が径方向と一致する向きで環状にした形状を有する。接続部8Gは、図2Aに示すように、上流側の端面が第1遮蔽部7の中央部7Aにおける下流側の面に連結されている。 The side wall portion 8B has a connecting portion 8G. As shown in FIG. 3, the connecting portion 8G is a portion provided at the upstream end of the side wall portion 8B. The connecting portion 8G has a shape in which the strip is annular in a direction in which the thickness direction coincides with the radial direction. As shown in FIG. 2A, the connecting portion 8G has an upstream end surface connected to a downstream surface of the central portion 7A of the first shielding portion 7.

[1−2.機能]
次に、浄化装置1における旋回流の発生メカニズムについて説明する。
浄化装置1では、排気ガス浄化部2から排出された排気ガスは、流れの向きを変えずにそのまま排気ガス管路5に進入する。
[1-2. function]
Next, the mechanism for generating the swirling flow in the purification device 1 will be described.
In the purification device 1, the exhaust gas discharged from the exhaust gas purification unit 2 enters the exhaust gas pipeline 5 as it is without changing the direction of the flow.

排気ガス管路5内において、図4に示すように、排気ガスはまず第1遮蔽部7の中央部7Aによって流れが部分的に遮蔽される。つまり、排気ガスの流路が中央部7A及び周縁部7Bに塞がれていない開口部7Gと、複数の貫通孔7Cとに絞られる。 In the exhaust gas pipeline 5, as shown in FIG. 4, the flow of the exhaust gas is first partially shielded by the central portion 7A of the first shielding portion 7. That is, the flow path of the exhaust gas is narrowed down to the opening 7G which is not blocked by the central portion 7A and the peripheral portion 7B, and the plurality of through holes 7C.

開口部7Gを第1方向D1に沿って通過した排気ガスは、第2遮蔽部8の環状部8Aに衝突する。これにより、側壁部8Bを迂回して開口8Cに向かう2つの旋回流(図4では片方の旋回流のみを図示)が形成される。また、複数の貫通孔7Cを通過した排気ガスの流れが、この2つの旋回流に衝突する。 The exhaust gas that has passed through the opening 7G along the first direction D1 collides with the annular portion 8A of the second shielding portion 8. As a result, two swirling flows (in FIG. 4, only one swirling flow is shown) are formed so as to bypass the side wall portion 8B and head toward the opening 8C. Further, the flow of exhaust gas passing through the plurality of through holes 7C collides with the two swirling flows.

これにより、側壁部8Bに衝突して微粒化された還元剤が、排気ガスの流れに巻き込まれて拡散及び分散する。その結果、排気ガス管路5を通過した還元剤及び排気ガスが還元触媒31と均質に接触する。 As a result, the reducing agent that collides with the side wall portion 8B and is atomized is caught in the flow of the exhaust gas and diffused and dispersed. As a result, the reducing agent and the exhaust gas that have passed through the exhaust gas pipeline 5 come into uniform contact with the reduction catalyst 31.

[1−3.効果]
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
(1a)第1方向D1の排気ガスの流れが第1遮蔽部7によって第2遮蔽部8の側壁部8Bの外側に誘導される。側壁部8Bに誘導された流れは側壁部8Bによって2つの流れに分割されつつ、環状部8Aの開口8Cに向かって流れる。これにより、排気ガスの流路が伸びると共に、第1方向D1と平行な旋回軸を有する互いに逆向きの2つの旋回流が生じる。そのため、側壁部8Bに向かって噴射された還元剤が効率よく拡散される。その結果、還元剤の蒸発が促進されると共に、分散性が向上する。さらに、排気ガスの流れの一部は、第1遮蔽部7の複数の貫通孔7Cを通過して、上記2つの旋回流に合流する。その結果、還元剤と排気ガスとの撹拌が効果的に行なわれる。
[1-3. effect]
According to the embodiment described in detail above, the following effects can be obtained.
(1a) The flow of the exhaust gas in the first direction D1 is guided to the outside of the side wall portion 8B of the second shielding portion 8 by the first shielding portion 7. The flow guided to the side wall portion 8B flows toward the opening 8C of the annular portion 8A while being divided into two flows by the side wall portion 8B. As a result, the flow path of the exhaust gas is extended, and two swirling flows in opposite directions having a swirling axis parallel to the first direction D1 are generated. Therefore, the reducing agent sprayed toward the side wall portion 8B is efficiently diffused. As a result, the evaporation of the reducing agent is promoted and the dispersibility is improved. Further, a part of the exhaust gas flow passes through the plurality of through holes 7C of the first shielding portion 7 and joins the two swirling flows. As a result, the reducing agent and the exhaust gas are effectively agitated.

(1b)流路を閉塞するプレートに導入孔を設ける必要がなく、第1遮蔽部7により流路径を任意の大きさに調整できる。そのため、排気ガスの浄化効率を高めつつ、圧損の上昇が抑制できる。 (1b) It is not necessary to provide an introduction hole in the plate that closes the flow path, and the flow path diameter can be adjusted to an arbitrary size by the first shielding portion 7. Therefore, it is possible to suppress an increase in pressure loss while increasing the purification efficiency of exhaust gas.

(1c)中心軸方向から視て、排気ガス管路5内における第1遮蔽部7が配置されていない領域(つまり、第1遮蔽部7の開口部7G)の面積は、複数の貫通孔7Cの合計面積よりも大きいので、上述の2つの旋回流をより確実に発生させることができる。その結果、排気ガスの浄化効率を高めることができる。 (1c) When viewed from the central axis direction, the area of the region (that is, the opening 7G of the first shielding portion 7) in the exhaust gas pipeline 5 where the first shielding portion 7 is not arranged is the plurality of through holes 7C. Since it is larger than the total area of, the above-mentioned two swirling flows can be generated more reliably. As a result, the purification efficiency of the exhaust gas can be improved.

[2.他の実施形態]
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、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。
[2. Other embodiments]
Although the embodiments of the present disclosure have been described above, it goes without saying that the present disclosure is not limited to the above-described embodiments and can take various forms.

(2a)上記実施形態の排気ガス浄化装置1において、中心軸方向から視て、排気ガス管路5内における第1遮蔽部7が配置されていない領域(つまり、第1遮蔽部7の開口部7G)の面積は、必ずしも複数の貫通孔7Cの合計面積よりも大きくなくてもよい。 (2a) In the exhaust gas purification device 1 of the above embodiment, when viewed from the central axis direction, the area in the exhaust gas pipeline 5 where the first shielding portion 7 is not arranged (that is, the opening of the first shielding portion 7). The area of 7G) does not necessarily have to be larger than the total area of the plurality of through holes 7C.

(2b)上記実施形態の排気ガス浄化装置1において、側壁部8Bの周方向の第1端部8E及び第2端部8Fは、中心軸方向から視て、必ずしも周縁部7Bの周方向の第1端部7D及び第2端部7Eと重ならなくてもよい。 (2b) In the exhaust gas purification device 1 of the above embodiment, the first end portion 8E and the second end portion 8F in the circumferential direction of the side wall portion 8B are necessarily the first in the circumferential direction of the peripheral edge portion 7B when viewed from the central axis direction. It does not have to overlap with the first end 7D and the second end 7E.

(2c)上記実施形態の排気ガス浄化装置1において、複数の貫通孔7Cは、円弧状に等間隔で配置されなくてもよい。例えば、複数の貫通孔7Cは格子状やランダムに配置されてもよい。 (2c) In the exhaust gas purification device 1 of the above embodiment, the plurality of through holes 7C may not be arranged at equal intervals in an arc shape. For example, the plurality of through holes 7C may be arranged in a grid pattern or randomly.

(2d)上記実施形態の排気ガス浄化装置1において、旋回流発生部6は、第1遮蔽部7及び第2遮蔽部8として別々に形成された部品の組み付けにより一体化されたものであってもよいし、一体成形された一つの部材から構成されてもよい。 (2d) In the exhaust gas purification device 1 of the above-described embodiment, the swirling flow generating unit 6 is integrated by assembling separately formed parts as the first shielding unit 7 and the second shielding unit 8. It may be composed of one integrally molded member.

(2e)上記実施形態の排気ガス浄化装置1において、排気ガス浄化部2及び/又は還元部3の内径と、排気ガス管路5の内径とは同じでなくてもよい。例えば、排気ガス浄化部2の内径が排気ガス管路5の内径よりも小さくてもよい。この場合、排気ガス管路5は、下流から上流に向かって縮径するテーパ部を有する。 (2e) In the exhaust gas purification device 1 of the above embodiment, the inner diameter of the exhaust gas purification unit 2 and / or the reduction unit 3 and the inner diameter of the exhaust gas pipeline 5 do not have to be the same. For example, the inner diameter of the exhaust gas purification unit 2 may be smaller than the inner diameter of the exhaust gas pipeline 5. In this case, the exhaust gas pipeline 5 has a tapered portion whose diameter is reduced from the downstream to the upstream.

また、排気ガス浄化部2と排気ガス管路5との間に、さらに連結管が配置されていてもよい。この連結管は、湾曲していてもよい。湾曲した連結管を用いることで、排気ガス浄化部2の配置の自由度が高められる。 Further, a connecting pipe may be further arranged between the exhaust gas purification unit 2 and the exhaust gas pipeline 5. This connecting pipe may be curved. By using the curved connecting pipe, the degree of freedom in arranging the exhaust gas purification unit 2 is increased.

(2f)上記実施形態における1つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、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一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。 (2f) The functions of one component in the above embodiment may be dispersed as a plurality of components, or the functions of the plurality of components may be integrated into one component. Further, a part of the configuration of the above embodiment may be omitted. In addition, at least a part of the configuration of the above embodiment may be added or replaced with the configuration of the other embodiment. It should be noted that all aspects included in the technical idea specified from the wording described in the claims are embodiments of the present disclosure.

[3.実施例]
次に、本開示の効果を確認するために行った実施例1と比較例1との比較について説明する。
[3. Example]
Next, a comparison between Example 1 and Comparative Example 1 performed to confirm the effect of the present disclosure will be described.

(実施例1)
図1の排気ガス浄化装置1にガスを供給した際の旋回流発生部6における圧損と、還元剤であるアンモニアの一様度とを解析により求めた。
(Example 1)
The pressure loss in the swirling flow generating section 6 when the gas was supplied to the exhaust gas purifying device 1 in FIG. 1 and the uniformity of ammonia as a reducing agent were obtained by analysis.

ここで、アンモニアの一様度γは、以下の式(1)、(2)、(3)により算出される値である。下記式中、nは計測点の数、Wiは各計測点におけるアンモニアの質量分布、WmはWiの平均値である。
Φi={(Wi−Wm)1/2/Wm ・・・(1)
Φ=ΣΦi/n ・・・(2)
γ=1−Φ/2 ・・・(3)
Here, the uniformity γ of ammonia is a value calculated by the following equations (1), (2) and (3). In the following formula, n is the number of measurement points, Wi is the mass distribution of ammonia at each measurement point, and Wm is the average value of Wi.
Φi = {(Wi-Wm) 2 } 1/2 / Wm ・ ・ ・ (1)
Φ = ΣΦi / n ・ ・ ・ (2)
γ = 1-Φ / 2 ・ ・ ・ (3)

(比較例1)
特許文献1に開示される流路を閉塞するプレートに導入孔を設けた従来の排気ガス浄化装置において、実施例1と同様の条件で旋回流発生部における圧損と、アンモニアの一様度とを解析により求めた。
(Comparative Example 1)
In a conventional exhaust gas purification device in which an introduction hole is provided in a plate that closes a flow path disclosed in Patent Document 1, pressure loss in a swirling flow generating portion and ammonia uniformity are measured under the same conditions as in Example 1. Obtained by analysis.

(結果)
実施例1のアンモニアの一様度は、比較例1とほぼ同等であった。また、実施例1では、比較例1に対し、圧損が約80%低減された。つまり、実施例1では、旋回流発生部における圧損を低くしつつ、ガスの流れを一様とできることが推測される。
(result)
The uniformity of ammonia in Example 1 was almost the same as that in Comparative Example 1. Further, in Example 1, the pressure loss was reduced by about 80% as compared with Comparative Example 1. That is, in the first embodiment, it is presumed that the gas flow can be made uniform while reducing the pressure loss in the swirling flow generating portion.

1…排気ガス浄化装置、2…排気ガス浄化部、2A…排出口、3…還元部、
3A…導入口、4…還元剤供給部、5…排気ガス管路、6…旋回流発生部、
7…第1遮蔽部、7A…中央部、7B…周縁部、7C…貫通孔、7D…第1端部、
7E…第2端部、7F…当接部、7G…開口部、8…第2遮蔽部、8A…環状部、
8B…側壁部、8C…開口、8D…開放部分、8E…第1端部、8F…第2端部、
8G…接続部、21…浄化用部材、22…ケーシング、31…還元触媒、
32…ケーシング。
1 ... Exhaust gas purification device, 2 ... Exhaust gas purification unit, 2A ... Exhaust port, 3 ... Reduction unit,
3A ... Introduction port, 4 ... Reducing agent supply unit, 5 ... Exhaust gas pipeline, 6 ... Swirling flow generator,
7 ... 1st shielding part, 7A ... central part, 7B ... peripheral part, 7C ... through hole, 7D ... 1st end part,
7E ... 2nd end, 7F ... Abutment, 7G ... Opening, 8 ... Second shielding, 8A ... Annulus,
8B ... side wall, 8C ... opening, 8D ... open, 8E ... first end, 8F ... second end,
8G ... Connection part, 21 ... Purification member, 22 ... Casing, 31 ... Reduction catalyst,
32 ... Casing.

Claims (4)

内燃機関の排気ガス浄化装置であって、
排気ガス中の環境汚染物質を改質又は捕集するように構成された排気ガス浄化部と、
前記排気ガスの流れ方向において前記排気ガス浄化部の下流側に設けられ、前記排気ガスを還元剤の存在下で還元するように構成された還元部と、
前記排気ガスの流れ方向において前記還元部よりも上流側で前記排気ガスに還元剤を供給するように構成された還元剤供給部と、
前記排気ガス浄化部の排出口と前記還元部の導入口とを連通する排気ガス管路と、
前記排気ガス管路内に設置される旋回流発生部と、
を備え、
前記旋回流発生部は、
前記排気ガス管路の中心軸方向における流れの一部を遮蔽するように構成された第1遮蔽部と、
前記第1遮蔽部の下流側に配置される第2遮蔽部と、
を有し、
前記第2遮蔽部は、
前記排気ガス管路の径方向中心に開口が形成され、前記開口の径方向外側における前記中心軸方向の流れを遮蔽するように構成された環状部と、
前記環状部から前記第1遮蔽部まで延伸すると共に、前記環状部の前記開口を周方向に部分的に囲う側壁部と、
を有し、
前記第1遮蔽部は、
前記中心軸方向から視て前記環状部の前記開口と重なると共に、前記排気ガス管路の内面とは離間した中央部と、
前記中央部から前記排気ガス管路の内周面まで延伸すると共に、前記中心軸方向と直交する板面を有する板状部を含む周縁部と、
前記板状部に設けられた複数の貫通孔と、
を有し、
前記周縁部は、前記中心軸方向から視て、前記環状部の前記開口の外縁のうち前記側壁部に囲われていない開放部分の径方向外側の領域と少なくとも重なるように配置され、
前記還元剤供給部は、前記側壁部に向かって前記還元剤を噴射する、排気ガス浄化装置。
Exhaust gas purification device for internal combustion engine
An exhaust gas purification unit configured to reform or collect environmental pollutants in the exhaust gas,
A reducing unit provided on the downstream side of the exhaust gas purification unit in the flow direction of the exhaust gas and configured to reduce the exhaust gas in the presence of a reducing agent.
A reducing agent supply unit configured to supply the reducing agent to the exhaust gas on the upstream side of the reducing unit in the flow direction of the exhaust gas.
An exhaust gas pipeline that connects the exhaust port of the exhaust gas purification unit and the introduction port of the reduction unit,
A swirling flow generator installed in the exhaust gas pipeline and
With
The swirling flow generator
A first shielding portion configured to shield a part of the flow in the central axis direction of the exhaust gas pipeline, and
A second shield located downstream of the first shield and
Have,
The second shielding portion is
An annular portion having an opening formed in the radial center of the exhaust gas pipeline and configured to shield the flow in the central axial direction on the radial outer side of the opening.
A side wall portion that extends from the annular portion to the first shielding portion and partially surrounds the opening of the annular portion in the circumferential direction.
Have,
The first shielding portion is
A central portion that overlaps the opening of the annular portion when viewed from the central axis direction and is separated from the inner surface of the exhaust gas pipeline.
A peripheral portion including a plate-shaped portion extending from the central portion to the inner peripheral surface of the exhaust gas pipeline and having a plate surface orthogonal to the central axial direction .
A plurality of through holes provided in the plate-shaped portion and
Have,
The peripheral edge portion is arranged so as to at least overlap the outer edge of the opening of the annular portion in the radial direction of the open portion not surrounded by the side wall portion when viewed from the central axis direction.
The reducing agent supply unit is an exhaust gas purifying device that injects the reducing agent toward the side wall portion.
請求項1に記載の排気ガス浄化装置であって、
前記中心軸方向から視て、前記排気ガス管路内における前記第1遮蔽部が配置されていない領域の面積は、前記複数の貫通孔の合計面積よりも大きい、排気ガス浄化装置。
The exhaust gas purification device according to claim 1.
An exhaust gas purification device in which the area of a region in the exhaust gas pipeline where the first shielding portion is not arranged is larger than the total area of the plurality of through holes when viewed from the central axis direction.
請求項1又は請求項2に記載の排気ガス浄化装置であって、
前記周縁部と前記排気ガス管路の内周面との当接部分の前記周方向における長さは、前記排気ガス管路の内周長さの1/2以下である、排気ガス浄化装置。
The exhaust gas purification device according to claim 1 or 2.
An exhaust gas purification device in which the length of the contact portion between the peripheral edge portion and the inner peripheral surface of the exhaust gas pipeline in the circumferential direction is ½ or less of the inner peripheral length of the exhaust gas pipeline.
請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の排気ガス浄化装置であって、
前記側壁部の前記周方向の第1端部が、前記中心軸方向から視て前記周縁部の前記周方向の第1端部と重なると共に、前記側壁部の前記周方向の第2端部が、前記中心軸方向から視て前記周縁部の前記周方向の第2端部と重なる、排気ガス浄化装置。
The exhaust gas purification device according to any one of claims 1 to 3.
The first end of the circumferential direction of the side wall portion, together with the overlap with the first end portion of the circumferential direction of the periphery when seen from the axial direction, the second end portion of the circumferential direction of the side wall portions , it overlaps the second end of the circumferential direction of the periphery when seen from the axial direction, the exhaust gas purifying device.
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