[发明专利]排气净化装置

说明书

技术领域

本发明涉及发动机的排气净化装置，具体地说，涉及从喷射嘴向在排气通路中流动的排气中喷射辅助剂而供给至排气净化设备的排气净化装置。 

背景技术

作为这种向排气中喷射辅助剂而供给排气净化设备的排气净化装置，已知例如具有SCR催化剂(选择还原型NOx催化剂)的排气净化装置。如公知所示，SCR催化剂为了还原排气中的NOx而需要NH₃(氨)。在这种排气净化装置中，从位于排气通路的SCR催化剂的上游侧的喷射嘴，喷射尿素水溶液作为辅助剂即还原剂，利用使尿素水溶液由排气热量及排气中的水蒸汽加水分解而生成的NH₃，获得SCR催化剂的NOx还原作用。 

SCR催化剂中的NOx的还原作用，受到尿素水溶液的供给状态较大的影响。即，为了获得良好的还原作用，需要使尿素水溶液在排气中充分扩散并雾化，同时，防止尿素水溶液附着到排气通路等的壁面上，而尽量均匀地将NH₃供给至SCR催化剂的各部位。为了实现这种要求，提出在排气通路中设置搅拌排气的单元的多种方案，例如，如日本国特开2006-29233号公报(以下简称专利文献1)公示。 

在上述专利文献1的排气净化装置中，如其图1、2所示，在排气通路的喷射嘴的上游侧，设置4个叶片作为搅拌单元。在排气在叶片装置中流通时，通过叶片的作用产生涡流，由此促进尿素水溶液向排气中的扩散。 

为了利用上述叶片装置产生适于促进尿素水溶液扩散的强涡流，需要确保一定程度的较大的叶片面积，同时，为了以大角度变更排气的流通方向，需要将叶片角度设定得较大。但是，随着叶片面积 的增加，叶片装置的位置处的通路面积减小，同时，随着叶片角度的增加，排气的流通方向以大角度变更而压力损失增大。其结果，存在发动机的排压增大，引起运行性能降低的问题。而且，喷射出的尿素水溶液的一部分，由于涡流的离心力而容易附着在排气通路的内周面上。这种现象也成为妨碍尿素水溶液的扩散及雾化的主要原因。 

因此，在上述专利文献1的排气净化装置中，因为尿素水溶液的扩散·雾化的促进与发动机的排气增大的抑制，存在矛盾的关系，无法高水平地同时实现这二者，所以目前存在一个改良的余地。 

发明内容

本发明是鉴于上述课题提出的，其目的在于提供一种发动机的排气净化装置，其可以使辅助剂的雾化·扩散的促进与发动机的排压增大的抑制并存，实现良好的净化性能。 

为了实现上述目的，本发明的发动机的排气净化装置具有：第1壳体，其配置在发动机的排气通路上；第2壳体，其配置在上述排气通路的上述第1壳体的下游侧，收容排气净化设备；连结管，其将上述第1壳体与第2壳体连通，并且具有插入上述第1壳体内的插入部分，该连结管通过在上述插入部分上设置使其内外连通的多个通孔，从而经由各通孔，将上述第1壳体内的排气导入上述连结管内，向上述第2壳体引导；以及喷射嘴，其前端部插入配置在上述连结管内，利用上述前端部喷射上述排气净化设备所需的辅助剂。 

在本发明的排气净化装置中，发动机的排气在经由排气通路导入第1壳体之后，在第1壳体内，经由连结管的各通孔被导入连结管内。被导入连结管中的排气，由连结管向第2壳体引导，而流入排气净化设备中。经由连结管的各通孔被导入连结管内部的排气，在连结管内相互碰撞而被搅拌。因为相对于该搅拌中的排气，从喷射嘴喷射辅助剂，所以辅助剂以被充分扩散及雾化的状态，输送至第2壳体侧。另外，可以抑制从各通孔向连结管内喷出的排气附着在连结管的内周面上，并有助于辅助剂的扩散及雾化的促进。其结果，可以抑制辅助剂被向下游侧的排气净化设备的各部位供给时的偏斜，可以利用供给 的辅助剂适当地发挥使用排气净化设备的排气净化作用。 

另外，因为这样在连结管内使排气相互碰撞而获得搅拌作用，所以即使为了抑制排气流通时的压力损失增加而稍微扩大通孔的总开口面积，也不会妨碍搅拌作用。因此，可以高水平地同时实现辅助剂的扩散·雾化的促进、和发动机的排气增加的抑制。 

因此，本发明的发动机的排气净化装置，可以抑制供给至排气净化设备各部位的辅助剂的偏斜，实现良好的排气净化性能，同时，可以抑制发动机的排压增大，实现良好的运行性能。