TWI707715B - 過濾器 - Google Patents

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Abstract

可防止尿素水之逆流。

於注入管之內部設有過濾器，該注入管作為對水槽本體注入含有還原劑之液體之注入口。過濾器於大致圓筒形狀之過濾器本體之前端一體形成有以包含過濾器本體之軸之面加以切斷時之形狀為大致三角形或大致梯形之前端部。

Description

過濾器
本發明係關於過濾器。
於專利文獻1有揭示尿素水槽內之尿素水通過過濾器及濾網後被吸入配置於尿素水槽內之尿素水泵之SCR系統。
【先前技術文獻】 【專利文獻】
【專利文獻1】日本特開2009-183012號公報
於適用於汽車等之內燃機(特別是柴油引擎)中，有使用將排氣中之NOx(氮氧化物)還原之選擇還原(SCR：Selective Catalytic Reduction)型尿 素SCR系統。此尿素SCR系統係於排氣氣體流通之排氣管之途中設置使氮氧化物(NOx)與還原劑反應之SCR觸媒而使排氣氣體中之NOx選擇性地吸附於SCR觸媒，並對SCR觸媒上游側之排氣管中噴射尿素水而對SCR觸媒供給相當於還原劑之氨，藉由將吸附於SCR觸媒之NOx還原分解為氮氣與水後排出，使NOx之排出濃度降低。
如記載於專利文獻1之尿素SCR系統中，有具備各種感測器類、濾網等之感測器單元設於尿素水槽內。由於將此感測器單元從尿素水槽拆除進行維修保養既耗功亦會產生費用，故雖欲在尿素水槽內之濾網上游處將尿素水中之塵埃除去，但於例如水槽注水時將塵埃除去之情形時，有發生尿素水逆流之虞。
本發明係鑑於上述狀況而完成者，以提供防止尿素水逆流之過濾器為目的。
為了解決上述課題，本發明之過濾器係例如一種過濾器，係設於注入管，該注入管作為對水槽本體注入含有還原劑之液體之注入口，第1端連通於前述水槽本體之內部，第2端設於設於前述水槽本體之外部之注入管之內部，其特徵在於：具有：大致圓筒形狀之過濾器本體；以及前端部，於前述過濾器本體設於前述注入管之內部時一體形成於前述過濾器本體之配置於離前述第2端較遠之位置之側之端，且以包含前述過濾器本體之軸 之面切斷時之形狀為大致三角形或大致梯形。
根據本發明之過濾器，於大致圓筒形狀之過濾器本體之前端係一體形成以包含過濾器本體之軸之面切斷時之形狀為大致三角形或大致梯形之前端部。藉由前端部，可防止尿素水之逆流。
此處，前述前端部亦可係前述液體無法通過之材料，且形成為往前述過濾器本體之中空部突出。如上述，藉由尿素水被往過濾器本體側面誘導，以從側面往外側擴散之方式流出，可防止尿素水之逆流。
在此，前述前端部亦可具有以前述液體無法通過之材料形成之框、以前述液體可通過之材料形成之篩網部，且形成為往與前述過濾器本體為相反側突出。如上述，藉由尿素水從前端部之篩網部流出，可防止尿素水之逆流。
利用本發明，可防止尿素水之逆流。
1:尿素SCR系統
2:尿素水槽
3:泵
4:噴射噴嘴
21:水槽本體
22:注入管
22a:前端
23、23A、23B:過濾器
23a:過濾器本體
23b、23c、23d:前端部
24:感測器單元
25:蓋部
51、52、53、54:濾網
100:給水槍
101:排氣管
231:安裝部
232:前端筒
233:柱部
233a:柱
233b:肋部
234、236、238:篩網部
235、237:框
圖1係顯示本發明之第1實施形態之尿素SCR系統1整體構成之整體構成圖。
圖2係顯示尿素水槽2概略之立體圖。
圖3係顯示過濾器23概略之立體圖。
圖4係過濾器23之側視圖及剖面圖。
圖5係顯示尿素水從過濾器23流出之狀況之圖。
圖6係顯示在第2實施形態之尿素SCR系統被使用之過濾器23A概略之立體圖。
圖7係顯示在第3實施形態之尿素SCR系統被使用之過濾器23B概略之立體圖。
以下，參照圖面詳細說明本發明之實施形態。
<第1實施形態>
圖1係顯示本發明之第1實施形態之尿素SCR系統1整體構成之整體構成圖。於圖1中，2點鏈線係示意顯示尿素水之流動者。
尿素SCR系統1主要具有將來自汽車(不圖示)引擎之排氣排出之排氣部與尿素水供給部。
排氣部主要具有將排氣中之PM(Particulate Matter，粒子狀物質)捕集之連續再生式之PM除去用濾網(不圖示)、排氣管101、促進NOx之還原 反應以淨化排氣之觸媒(不圖示)、排氣管(不圖示)，此等係從排氣上游側依序設置。
從噴射噴嘴4對排氣管101噴射供給包含作為NOx還原劑之氨之水溶液(以下稱為尿素水)。尿素水係在與排氣混合後對觸媒供給。
尿素水供給部主要具有尿素水槽2、泵3、噴射噴嘴4。
尿素水槽2係具有蓋部25(參照圖2)之密閉容器，於其內部貯藏有既定濃度之尿素水。尿素水槽2主要具有水槽本體21、注入管22、過濾器23、感測器單元24。於注入管22安裝有將尿素水往水槽本體21供給之相當於供給構件之給水槍100。關於尿素水槽2於之後詳述。
泵3係根據來自控制部(不圖示)之驅動信號而旋轉驅動之電動式泵。尿素水槽2與泵3係藉由配管(不圖示)互相連結。此外，泵3與噴射噴嘴4係藉由壓送配管(不圖示)互相連結。在驅動泵3後，尿素水槽2內之尿素水在被泵3吸入並被調整吐出壓力後，被加壓壓送往噴射噴嘴4。
噴射噴嘴4係藉由使噴射口(不圖示)開閉之針閥(不圖示)被電磁制動器(不圖示)開閥操作而將尿素水霧化後往排氣管101中噴射。
於尿素水槽2設有濾網51，於泵3設有濾網52、53。此外，於噴射噴 嘴4設有濾網54。
接著說明尿素水槽2。圖2係顯示尿素水槽2概略之立體圖。
水槽本體21係以聚乙烯等耐蝕性優異之樹脂材料或不銹鋼等金屬形成。於水槽本體21側面之上端附近設有作為對尿素水槽注入尿素水之注水口之注入管22。於水槽本體21之底面設有於維護時將尿素水排出之排水孔(不圖示)。另外，於水槽本體21設有將濃度感測器、液面感測器、於注水時用來確認液面之液面感測器等各種感測器、尿素水供給管、對水槽內之尿素水解凍裝置供給來自散熱器之冷卻水之管類一體化之感測器單元24。
注入管22之一端(根部)連通於水槽本體21之內部、另一端(前端22a)設於水槽本體21外部之管狀構件。注入管22係以聚乙烯等耐蝕性優異之樹脂材料或不銹鋼等金屬形成。另外，注入管22之根部只要是連通於水槽本體21之內部，可以是與水槽本體21為一體，亦可以是位於水槽本體21之內部。
於前端22a設有蓋部25。給水槍100(參照圖1)係在將蓋部25從前端22a卸除之狀態下安裝於前端22a。於前端22a設有永久磁石(不圖示)。於給水槍100設有藉由永久磁石之磁場而作動之感測器(不圖示)。在給水槍100被安裝於注入管22後，感測器作動，設於給水槍100之流入閥被開啟。 藉此防止誤給水。另外，用以防止誤給水之構成並不限定於此。
於注入管22內部設有從被從給水槍100供給之尿素水除去固體成分之過濾器23(參照圖1)。過濾器23係用來防止濾網51之網眼阻塞者。在本實施形態，過濾器23之過濾精度與濾網51大致相同。
以下，針對過濾器23詳細說明。圖3係顯示過濾器23概略之立體圖。圖4係過濾器23之側視圖及剖面圖。在圖4中將中心軸A上側以側視圖顯示，將中心線下側以剖面圖顯示。此外，於圖4之剖面圖中雖係將前端筒232與柱部233之邊界以虛線示意顯示，但此係為了說明，實際上係連續。
過濾器23主要具有大致圓筒形狀之過濾器本體23a與設於過濾器本體23a之前端部23b。
過濾器本體23a具有筒狀之安裝部231、前端筒232、柱部233、篩網部234。
安裝部231及前端筒232係大致圓筒形狀。安裝部231係用於將過濾器本體23a設於注入管22之中空部。安裝部231為尿素水之入口，前端筒232為尿素水之出口。另外，安裝部231係透過不圖示之轉接器等設於注入管22之內部亦可。
柱部233係將安裝部231與前端筒232連結之大致柱狀之構件。柱部233係於棒狀之柱233a一體形成有板狀之肋部233b。安裝部231、前端筒232、柱部233係以樹脂等一體形成。
篩網部234係將線材編織為網目狀之布狀構件，設置成覆蓋由安裝部231、前端筒232、柱部233形成之空間。篩網部234係以尼龍等樹脂形成。
當將過濾器23設於注入管22內時，安裝部231被配置於靠近前端22a之位置，前端筒232被配置於遠離前端22a之位置。另外，在將過濾器23設於注入管22內時，前端筒232亦可位於水槽本體21之內部。
前端部23b係大致圓椎形狀，以包含過濾器23之中心軸A之面切斷時之形狀為大致三角形。前端部23b係以往過濾器本體23a之中空部突出之方式一體形成於前端筒232。亦即，前端部23b之前端(大致圓椎形狀之頂點)位於過濾器本體23a之內部。
前端部23b係以尿素水無法通過之材料形成。因此，尿素水會被誘導向過濾器本體23a側面之篩網部234。
圖5係顯示尿素水從過濾器23流出之狀況之圖。圖5中，2點鏈線係以示意方式顯示尿素水之流動。
尿素水從安裝部231側被供給至過濾器本體23a。尿素水以最大40L/min(公升/分)之流量被供給。即使於尿素水以最大量被供給之場合，尿素水亦會在衝撞前端部23b後被誘導向篩網部234，而以從篩網部234往外側擴散之方式流出(不會發生逆流)。
根據本實施形態，藉由設置過濾器23，可減少設於尿素水槽2內之濾網51之交換頻率。此外，於過濾器23之前端設有以尿素水無法通過之材料形成之前端部23b，故可使尿素水從過濾器23側面流出，不會使尿素水往安裝部231之方向回流。藉此，可防止尿素水之逆流。
例如，於以覆蓋過濾器本體23a之前端筒232之孔之方式設置篩網部而不設置前端部23b之場合，當以40L/min之流量供給尿素水時，會因尿素水碰撞覆蓋前端筒232之孔之篩網部後往安裝部231之方向回流而有尿素水之逆流發生。於此場合，會有設於給水槍100之感測器作動而停止給水(自動停止作動)之虞。
相對於上述場合，如本實施形態般設置前端部23b之場合，可防止尿素水之逆流，故不會使自動停止作動。
此外，根據本實施形態，尿素水被誘導向篩網部234，尿素水從篩網部234之廣面積流出，故可使篩網部234之網目較細。
例如，於以覆蓋過濾器本體23a之前端筒232之孔之方式設置篩網部之場合，例如以40L/min之流量供給尿素水時，若過濾精度非300μm程度即會產生尿素水之逆流，相對於此，於設置前端部23b之場合，可將過濾精度提高(使網目較細)至95μm程度。因此，可提高減少設於尿素水槽2內之濾網51之交換頻率之效果。
<第2實施形態>
在第1實施形態中雖係以尿素水無法通過之材料形成之前端部23b以往過濾器本體23a之中空部突出之方式一體形成於前端筒232，但前端部之形態並不限於此。
圖6係顯示在第2實施形態之尿素SCR系統使用之過濾器23A概略之立體圖。由於第1實施形態與第2實施形態之差異，係使用過濾器23或過濾器23A，故以下僅說明過濾器23A，關於尿素SCR系統中之其他構成則省略說明。
過濾器23A主要具有大致圓筒形狀之過濾器本體23a與設於過濾器本體23a之前端部23c。
前端部23c係以往與過濾器本體23a為相反側突出之方式一體形成於前端筒232。前端部23c係大致圓椎形狀，以包含過濾器23之中心軸A之面切斷時之形狀為大致三角形。
前端部23c具有以尿素水無法通過之材料(例如樹脂)形成之框235、以尿素水可通過之材料(例如將樹脂線材編織為網目狀之布狀構件)形成之篩網部236。因此，尿素水會從前端部23c之篩網部236以沿法線方向擴散之方式流出(參照圖6之2點鏈線)。
根據本實施形態，藉由設置過濾器23A，可減少設於尿素水槽2內之濾網51之交換頻率。此外，於過濾器23A之前端設有前端部23c，故可使尿素水從前端部23c流出，使尿素水不往安裝部231之方向回流。其結果，可防止尿素水之逆流。
<第3實施形態>
在第1實施形態中雖係以尿素水無法通過之材料形成之前端部23b以包含過濾器23之中心軸A之面切斷時之形狀為大致三角形，但前端部之形態並不限於此。
圖7係顯示在第3實施形態之尿素SCR系統使用之過濾器23B概略之立體圖。由於第1實施形態與第3實施形態之差異，係使用過濾器23或過濾器23B，故以下僅說明過濾器23B，關於尿素SCR系統中之其他構成則省略說明。
過濾器23B主要具有大致圓筒形狀之過濾器本體23a與設於過濾器本 體23a之前端部23d。
前端部23d係以往與過濾器本體23a相反側突出之方式一體形成於前端筒232。
前端部23d係以包含過濾器本體23a之中心軸A之面B切斷時之形狀為大致三角形，以包含過濾器本體23a之中心軸A之面C切斷時之形狀為大致梯形。亦即，前端部23d係根部(一體形成於前端筒232之側之端)為大致圓形形狀，前端為棒狀。
前端部23d具有以尿素水無法通過之材料(例如樹脂)形成之框237、以尿素水可通過之材料(例如將樹脂線材編織為網目狀之布狀構件)形成之篩網部238。尿素水係從前端部23d之篩網部238之面以沿法線方向擴散之方式流出(參照圖6之2點鏈線)。
根據本實施形態，藉由設置過濾器23B，可減少設於尿素水槽2內之濾網51之交換頻率。此外，於過濾器23B之前端設有前端部23d，故可使尿素水從前端部23d流出，使尿素水不往安裝部231之方向回流。其結果，可防止尿素水之逆流。
以上，雖參照圖式詳述了本發明之實施形態，但具體之構成並非限於此實施形態者，亦包含不脫離本發明之要旨之範圍之設計變更等。只要是 該發明所屬技術領域之通常知識者，可將實施形態之各要素適當變更、追加、轉換等。
此外，本發明中，所謂「大致」，不僅指嚴格指相同之情形，亦包含不喪失相同性程度之誤差或變形的概念。例如，所謂大致圓筒形狀並不限於嚴格指圓筒形之情形(剖面為圓形之情形)，亦包含例如剖面為接近圓形之橢圓形之情形等概念。此外，例如於僅表現為圓筒形狀之情形，除了嚴格指圓筒形狀之情形，還包含大致圓筒形狀之情形。此外，本發明中所謂「附近」係指包含作為基準位置之附近之某一範圍(可任意決定)區域。例如，於提到A附近之情形時，係表示A附近某一範圍區域且包含A或不包含皆可之概念。
23‧‧‧過濾器
23a‧‧‧過濾器本體
23b‧‧‧前端部
231‧‧‧安裝部
232‧‧‧前端筒
233‧‧‧柱部
234‧‧‧篩網部

Claims (3)

  1. 一種過濾器，係設於注入管，該注入管作為對水槽本體注入含有還原劑之液體之注入口，其特徵在於，具有：大致圓筒形狀之過濾器本體；以及前端部，於前述過濾器本體設於前述注入管之內部時一體形成於前述過濾器本體之作為前述液體出口之側之端，且以包含前述過濾器本體之軸之面加以切斷時之形狀為大致三角形或大致梯形。
  2. 如申請專利範圍第1項記載之過濾器，其中，前述前端部係前述液體無法通過之材料，且形成為往前述過濾器本體之中空部突出。
  3. 如申請專利範圍第1項記載之過濾器，其中，前述前端部具有以前述液體無法通過之材料形成之框、以前述液體可通過之材料形成之篩網部，且形成為往與前述過濾器本體之相反側突出。
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