(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5737618
(24)【登録日】2015年5月1日
(45)【発行日】2015年6月17日
(54)【発明の名称】内燃機関の排ガス浄化装置
(51)【国際特許分類】
F01N 3/08 20060101AFI20150528BHJP
F01N 3/24 20060101ALI20150528BHJP
B01D 53/94 20060101ALI20150528BHJP
【FI】
F01N3/08 BZAB
F01N3/24 N
F01N3/24 F
B01D53/36 101A
【請求項の数】5
【全頁数】10
(21)【出願番号】特願2011-95624(P2011-95624)
(22)【出願日】2011年4月22日
(65)【公開番号】特開2012-225316(P2012-225316A)
(43)【公開日】2012年11月15日
【審査請求日】2013年11月29日
(73)【特許権者】
【識別番号】303002158
【氏名又は名称】三菱ふそうトラック・バス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000785
【氏名又は名称】誠真IP特許業務法人
(72)【発明者】
【氏名】上瀧 裕史
【審査官】
谷川 啓亮
(56)【参考文献】
【文献】
国際公開第2010/146285(WO,A1)
【文献】
特開2010−180726(JP,A)
【文献】
特開2009−150338(JP,A)
【文献】
特開2009−156075(JP,A)
【文献】
特開2008−248746(JP,A)
【文献】
特開2009−062832(JP,A)
【文献】
特表2012−509761(JP,A)
【文献】
特開2011−241706(JP,A)
【文献】
米国特許出願公開第2010/0037593(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F01N 3/00 − 3/38
F01N 13/00 − 99/00
B01D 53/86
B01D 53/94
B01F 1/00 − 5/26
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
内燃機関の排気系路に設けられ、添加剤の供給により前記内燃機関の排ガスを浄化する触媒装置と、
前記排気系路の前記触媒装置の上流側に設けられ、前記排ガスを前記排気系路の軸線を中心にして前記排ガスの流れを周方向に沿って流れる排ガス流通路を有し、前記排ガスと前記添加剤との混合を促進させる混合促進室と、
前記混合促進室の排ガス導入孔近傍に設けられ、前記排ガス流通路に前記添加剤を噴射する添加剤噴射手段と、
を備え、
前記混合促進室は前記排気系路に沿って直列に連接した状態で配設されると共に、前記排ガス流通路における排ガスの周方向流れが互いに逆になるように構成された第1混合促進室及び第2混合促進室を備え、
前記第1混合促進室は、ケーシングと、断面形状がJ型形状を成し、前記J型形状の湾曲部の中心が前記軸線を含むように配設され、前記該J型形状の直線部の先端が前記ケーシングに接続され、前記軸線に沿って延在した第1ガイド部材と、前記直線部と背中合わせ位置に配設され且つ、前記第1ガイド部材と前記ケーシングとに挟持されると共に、断面形状が前記湾曲部と反対方向に湾曲して、前記軸線に沿って延在した第2ガイド部材と、前記ケーシングの排気系路上流側を閉塞すると共に、前記軸線上に配設された第1排ガス導入孔を有した第1上流側蓋部材と、前記ケーシングの排気系路下流側を閉塞すると共に、前記第2ガイド部材の前記湾曲部を通る前記軸線と平行な中心線上に配設された第1排ガス排出孔を有した第1下流側蓋部材とを備えることにより、前記ケーシング、前記第1ガイド部材、前記第2ガイド部材、前記第1上流側蓋部材、及び、前記第1下流側蓋部材に囲繞された第1排ガス流通路を形成し、
前記第2混合促進室は前記ケーシングに対し前記第1ガイド部材及び第2ガイド部材が前記第1混合促進室円周方向に同位相に配置され、前記ケーシングの排ガス系路上流側を閉塞し、前記第1排ガス排出孔に対向した位置に、第2排ガス導入孔を配設した第2上流側蓋部材と、前記軸線上に配設された第2排ガス排出孔を有した第2下流側蓋部材とを備えることにより、前記ケーシング、前記第1ガイド部材、前記第2ガイド部材、前記第2上流側蓋部材、前記第2下流側蓋部材に囲繞された第2排ガス流通路を形成し、
前記第1排ガス流通路と前記第2排ガス流通路は、各々を流れる排ガスの流れが前記周方向において逆になるように構成されていることを特徴とする内燃機関の排ガス浄化装置。
【請求項2】
前記ケーシングは円筒状であり、
前記第1ガイド部材は、直線部の先端がケーシングに固着され、且つ、前記ケーシングの軸線方向全域に延在し、
前記第2ガイド部材は、前記ケーシングの軸線方向全域に延在することを特徴とする請求項1記載の内燃機関の排ガス浄化装置。
【請求項3】
前記第1排ガス導入孔の上流側には前記排ガスを導入するように構成されたベルマウス状の第3ガイド部材が配設されることを特徴とする請求項1又は2記載の内燃機関の排ガス浄化装置。
【請求項4】
前記第1及び第2排ガス導入孔と、前記第1及び第2排ガス排気孔及び、前記第1及び第2排ガス流通路の断面積は、前記第1及び第2混合促進室を抱持している浄化装置ケーシングの排気管接続部の断面積に対し略同等か又は大きくしたことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の内燃機関の排ガス浄化装置。
【請求項5】
前記添加剤を前記第1排ガス流通路に噴射する添加剤噴射手段の取付位置は、前記第1排ガス流通路の上流側位置で且つ、前記第1混合促進室の第1排ガス排出孔を重力方向下側に位置させて、前記第1排ガス導入孔を中心に上側に配置させて、排ガスの流れに沿った方向に添加剤を噴射するようにしたことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の内燃機関の排ガス浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、内燃機関の排ガス中に含まれる公害物質を添加剤の供給により、排気系路に設けた触媒装置の利用によって無害化する排ガス浄化装置に関する。
【背景技術】
【0002】
内燃機関(以後エンジンと称す)であるディーゼルエンジンの排気系路には、エンジンから排出される排ガスに含まれ、有害物質とされるディーゼル排気微粒子〔以後「PM(Particulate Matter)」と称す〕及びNOx(窒素酸化物)が含まれており、PMはディーゼルパティキュレートフィルタ〔以後「DPF(Diesel Particulate Filter)」と称す〕にて補足される。NOxは、尿素水を排ガス中に添加し、尿素水を加水分解してNH
3(アンモニア)を発生させて、該発生させたNH
3を使用して、NOxは選択還元浄化する選択還元触媒によって、N
2(窒素)とH
2O(水)に還元され無害化される。
【0003】
そして、添加剤を利用して排ガス中のNOxを浄化するには、噴射した添加剤である尿素水(以後、添加剤を「尿素水」と称す)を排ガスと良好に混合させ均等に拡散、霧化させることが、効率的な浄化ができる要素となる。これらの条件を満たすことが触媒装置の各部位に尿素水が均等に供給されて高い浄化性能が実現される。
このような条件を満たすため、従来から種々の対策が実施されており、大別すると、
I.乱流などの利用により添加剤の拡散、混合、霧化を促進する。
II.添加剤投入後の流路長を長くすることで、添加剤の拡散、混合、霧化の時間を長くする。
の2種が主なものである。
【0004】
例えば、弊社出願の特開2009−24629号公報(特許文献1)には、排気通路のSCR触媒の上流側にベンチュリ状のミキシング室を設け、ミキシング室内の最上流位置に旋回流を生起させるためのフィン装置を配設し、該フィン装置により排気ガスを旋回流にして乱れを利用することで尿素水とのミキシングを促進させる技術開示がなされている。
【0005】
また、特開2008−215286号公報(特許文献2)には、ミキシングパイプの入側端部におけるパティキュレートフィルタも出側に近い位置に第1開口部を形成し且つ、出側から遠い位置には第1開口部と直径方向に対峙する第2開口部を形成し、パティキュレレートフィルタから出た全ての排ガスがミキシングパイプの入側端部の周囲を一方向に旋回するように流れを誘導する第1仕切板と、第1仕切板により誘導される排ガスの流れを二分して、旋回方向内側の流れを第1開口部に対し接線方向から導入せしめる第2仕切板と、残りの旋回方向外側の流れを第2開口部に対して接線方向から導入せしめる第3仕切板とをガス集合室の下流側端部内に設けることにより、乱れを利用するとともに混合距離=混合時間をとることで排ガスと尿素水の混合性を高める技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2009−24629号公報
【特許文献2】特開2008−215286号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかし、特許文献1によると、排気系路のSCR触媒の上流側にベンチュリ状のミキシング室を設けた構造なので、排気系路において浄化装置全体が長くなる。
一方、特許文献2によると、パティキュレレートフィルタが抱持されたケーシングAと、該ケーシングAの出側に連結され、上述の排ガスの旋回を正起させるガス集合室と、該ガス集合室に連接され、該ケーシングAの軸線と略並行に配設されたミキシングパイプと、該ミキシングパイプの出側にガス分散室が接続され、該ガス分散室に連接されミキシングパイプの軸線と略並行に配設された選択還元型触媒が抱持されたケーシングBとが折重なるように構成されているため、排気流路系において浄化装置全体は短いが、全体外形が太くなる。
従って、特許文献1及び2については共に、排ガスと尿素水とのミキシングのための距離を確保するために、一方は長く、他方は太くなり車両への搭載性、車両への組付性等に不具合が生じる場合がある。
【0008】
そこで、本発明はこのような不具合に鑑み成されたもので、排気系路の触媒装置の上流側に、排気系路の軸線を中心にして排ガスの流れを周方向に回動させる排ガス流通路を形成し、排ガスと尿素水との混合を促進させる混合促進室を設けることにより、排ガスと尿素水を周方向に流すことでミキシングのための距離を確保して、排気系路方向の長さをコンパクトにすると共に、装置全体に太さを細くして、排ガス浄化装置の車両への搭載性、組付性及び、排気抵抗の抑制等を改善することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明はかかる目的を達成するもので、内燃機関の排気系路に設けられ、添加剤の供給により前記内燃機関の排ガスを浄化する触媒装置と、
前記排気系路の前記触媒装置の上流側に設けられ、排ガスを前記排気系路の軸線を中心にして
前記排ガスの流れを周方向に沿って流れる排ガス流通路を有し、前記排ガスと前記添加剤との混合を促進させる混合促進室と、
前記混合促進室の排ガス導入孔近傍に設けられ、前記排ガス流通路に前記添加剤を噴射する添加剤噴射手段と、を備え
、
前記混合促進室は前記排気系路に沿って直列に連接した状態で配設されると共に、前記排ガス流通路における排ガスの周方向流れが互いに逆になるように構成された第1混合促進室及び第2混合促進室を備え、
前記第1混合促進室は、ケーシングと、断面形状がJ型形状を成し、前記J型形状の湾曲部の中心が前記軸線を含むように配設され、前記該J型形状の直線部の先端が前記ケーシングに接続され、前記軸線に沿って延在した第1ガイド部材と、前記直線部と背中合わせ位置に配設され且つ、前記第1ガイド部材と前記ケーシングとに挟持されると共に、断面形状が前記湾曲部と反対方向に湾曲して、前記軸線に沿って延在した第2ガイド部材と、前記ケーシングの排気系路上流側を閉塞すると共に、前記軸線上に配設された第1排ガス導入孔を有した第1上流側蓋部材と、前記ケーシングの排気系路下流側を閉塞すると共に、前記第2ガイド部材の前記湾曲部を通る前記軸線と平行な中心線上に配設された第1排ガス排出孔を有した第1下流側蓋部材とを備えることにより、前記ケーシング、前記第1ガイド部材、前記第2ガイド部材、前記第1上流側蓋部材、及び、前記第1下流側蓋部材に囲繞された第1排ガス流通路を形成し、
前記第2混合促進室は前記ケーシングに対し前記第1ガイド部材及び第2ガイド部材が前記第1混合促進室円周方向に同位相に配置され、前記ケーシングの排ガス系路上流側を閉塞し、前記第1排ガス排出孔に対向した位置に、第2排ガス導入孔を配設した第2上流側蓋部材と、前記軸線上に配設された第2排ガス排出孔を有した第2下流側蓋部材とを備えることにより、前記ケーシング、前記第1ガイド部材、前記第2ガイド部材、前記第2上流側蓋部材、前記第2下流側蓋部材に囲繞された第2排ガス流通路を形成し、
前記第1排ガス流通路と前記第2排ガス流通路は、各々を流れる排ガスの流れが前記周方向において逆になるように構成されていることを特徴とする。
【0010】
かかる発明において、排気系路の軸線を中心にして周方向に回動させる排ガス流通路を形成したので、排ガスと添加剤とを混合させるために必要な流通路長さを確保できるようにしたので、排気装置全体の排気系路方向が短縮でき、車両への搭載性が向上する。
【0011】
また、本願発明
では、前記混合促進室は前記排気系路に沿って、第1混合促進室と第2混合促進室とが直列に連接した状態で配設され、前記第1混合促進室と前記第2混合促進室とで前記排ガス流通路内を流れる排ガスの流れる方向が逆にな
る。
【0012】
このような構成にすることにより、第1混合促進室と第2混合促進室との排ガス流通路内を流れる排ガスの流れる方向が逆になるようにしたので、排ガスの流れに乱れを生じさせて、排ガスと添加剤との混合をさらに促進できる効果を有する。
【0013】
また、本願発明において好ましくは、
前記ケーシングは円筒状であり、
前記第1ガイド部材は、直線部の先端がケーシングに固着され、且つ、前記ケーシングの軸線方向全域に延在し、
前記第2ガイド部材は、前記ケーシングの軸線方向全域に延在するとよい。
【0014】
このような構成にすることにより、排ガスが流れる排ガス流通路がケーシングの周方向になっているため、添加剤と排ガスとの混合を促進させる排ガス流通路長さNは、ケーシングの径に比例した値となり、排ガス流通路長さNを長くすることができるので、ケーシングの軸線方向長さを短くでき、排ガス浄化装置全体の長さを短くすることができる。
排ガス流通路長さNの長さに加え、排ガスの流れ方向が前記第1排ガス流通路と前記第2排ガス流通路で逆方向になるようにしたので、流れる方向が逆になる部分で、排ガスの乱れを生起させて、添加剤と排ガスの混合を促進させる効果を有する。
【0015】
また、本願発明において好ましくは、前記混合促進室の排ガス導入孔には前記排ガスを導入するベルマウス状の第3ガイド部材を配設するとよい。
【0016】
このような構成にすることにより、混合促進室の排ガス導入孔にベルマウス状の第3ガイド部材を配設したので、混合促進室に入る排ガスの流入抵抗が軽減され、排気マニホールド部における排圧の上昇を抑制して、エンジンの排気抵抗低減を図り、エンジンの出力向上と燃料消費量の削減効果が得られる。
【0017】
また、本願発明において好ましくは、前記第1及び第2混合促進室夫々の前記排ガス導入孔と、前記排ガス排気孔及び、前記排ガス流通路の断面積は、前記混合促進室を抱持している浄化装置ケーシングの排気管接続部の断面積に対し略同等か又は大きくするとよい。
【0018】
このような構成にすることにより、混合促進室の前記排ガス導入孔と、前記排ガス排気孔及び、前記排ガス流通路夫々の断面積を浄化装置ケーシングの排気管接続部の断面積に対し略同等か又は大きくしたので、排ガスの排気抵抗の増大を抑制することができ、エンジン出力の低減を防止できる。
【0019】
また、本願発明において好ましくは、前記添加剤を前記第1排ガス流通路に噴射する添加剤噴射手段の取付位置は、前記第1排ガス流通路の上流側位置で且つ、前記第1混合促進室の第1排ガス排出孔を重力方向下側に位置させて、前記第1排ガス導入孔を中心に上側に配置し、排ガスの流れに沿った方向に添加剤を噴射するようにするとよい。
【0020】
このような構成にすることにより、添加剤噴射手段を第1混合促進室の第1排ガス排出孔に対し、第1排ガス導入孔を中心にして上側に配置したので、添加剤の混合が十分に促進できず液体粒状になり、混合促進室の壁面及び重力方向下側に滞留した場合でも、排ガス熱によって気化して、下流側に流れていくので、添加剤を有効に活用できる。
【発明の効果】
【0021】
本発明によれば、排ガスの流れを周方向に回動させる排ガス流通路を形成した混合促進室にして、排ガス流通路系方向の長さを短くして車両への搭載性の改善と、混合の促進を図ると共に、混合促進室の排ガス導入孔と、排ガス排出孔及び、排ガス流通路夫々の断面積は、混合促進室を抱持している浄化装置ケーシングの排気管接続部の断面積に対し略同等か又は大きくした構造なので、排ガスの排気抵抗の増大を抑制することができ、エンジンのポンピングロスの増大を抑制して、エンジン出力の低減を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【
図1】は本発明の実施形態にかかるディーゼルエンジンの排ガス浄化装置の全体構成図を示す。
【
図2】は本発明の実施形態にかかる排ガス浄化装置の概略構成図を示す。
【
図3】は混合促進室の構造を説明する概略構造図で、(A)は本発明の第1混合促進室、(B)は第2混合促進室、(C)は(A)のZ矢視図を示す。
【
図4】(A)は第1混合促進室における排ガスの流通経路説明図、(B)は第2混合促進室における排ガスの流通経路説明図を示す。
【
図5】は第1混合促進室における添加剤噴射ノズル位置を示す
図1(A)のZ矢視相当図を示す。
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。
但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【0024】
図1(A)は本発明を車両に搭載されたエンジン1の排ガス浄化装置2を採用した全体構成図を示す。
エンジン1には排気系路4と給気系路5とが併設されている。排気系路4は、エンジン1の燃焼室から排出される排ガスが導入される排気マニホールド4eと、該排気マニホールド4eから排出された排ガスで後述するコンプレッサ4aと同軸に支持され該コンプレッサ4aを回転駆動するターボチャージャ41の排気タービン4bと、該排気タービン4bから排出された排ガスを排ガス浄化装置に導く排気管4dとで構成されている。
一方、給気系路5は、エアクリーナ5eと、該エアクリーナ5eからの給気を排気タービン4bと同軸に連結され、回転によって加圧するコンプレッサ4aと、加圧された給気をインタクーラ5bに導く給気管5aと、加圧されて昇温した給気を冷却するインタクーラ5bと、インタクーラ5bで冷却され給気をエンジン1の吸気マニホールド5dに導く給気管5cと、吸気マニホールド5dとで構成されている。
燃焼室で燃料を燃焼させた給気は排ガスとして排気マニホールド4eに排出され、ターボチャージャ4の排気タービン4bを回転させて、排気管4dを介して、排ガス浄化装置2に導入される。
3はエンジンコントロールユニット(以後「ECU」と略称する)で、エンジンの回転数をコントロールすると共に、エンジン回転数及び負荷によって添加剤である尿素水の噴射量を制御する。
【0025】
図2は排ガス浄化装置2内部の概略構成図を示し、エンジン1のハイキマニホールド4eから排出された排ガスはケーシング21の排気管接続部211からケーシング21内に導入される。
ケーシング21内は排気系路上流側から順次、一酸化炭素(CO)及び、炭化水素(HC)を除去する前段酸化触媒22、該前段酸化触媒22に間隔を有して浮遊粒子状物質(PM)を捕捉するDPF23、該DPF23と間隔を有してDPF23を通過した排ガスが第1混合促進室7に導入し易くするベルマウス状の第3ガイド部材6、該第3ガイド部材6に連接して、排ガスと添加剤である尿素水との混合を促進する本願発明である第1混合促進室7、該第1混合促進室7に連接して配置されている第2混合促進室8、該第2混合促進室8に間隔を有してNOxを水(H
20)と窒素(N
2)に選択還元する選択還元触媒24、該選択還元触媒24に間隔を有して、選択還元触媒24をスリップしたアンモニア(NH
3)、一酸化炭素(CO)及び、炭化水素(HC)を除去する後段酸化触媒が配設されている。
浄化された排ガスはケーシング21の排ガス排出孔212から排出される。
尚、第1混合促進室7の第1排ガス流通路79(
図3(A)参照)上流部分には添加剤噴射手段である尿素水噴射ノズルが配設されている。
これは、尿素水と排ガスとの混合距離を可能な限り長くするために、第1排ガス流通路79の上流側部分に配置したものである。
【0026】
図3は混合促進室の構造を説明する概略構造図で、(A)は本発明の第1混合促進室、(B)は第2混合促進室、(C)は
図3(A)のZ矢視図である。
尚、第1及び、第2混合促進室7及び、8は連接した状態で使用されるが、
図3(A)、(B)及び
図4(A)、(B)においては、表示が複雑になるため、分離して記載してある。
図3(A)は第1混合促進室7であり、該第1混合促進室7は円筒状のケーシング71と、該ケーシング71の軸線L1に沿って、断面形状がJ型形状を成し、該J型形状の湾曲部721が軸線L1を中心に位置するように囲み、直線部722がケーシング71に固着されて、ケーシング71の軸線L1方向全域に延在した第1ガイド部材72と、直線部722と背中合わせ位置に断面形状が前記J型形状の湾曲部721と反対方向に湾曲して、第1ガイド部材72とケーシング71とに固着され、ケーシング71の軸線L1方向全域に延在した第2ガイド部材73と、ケーシング71の排気系路上流側を閉塞すると共に、軸線L1を中心に第1排ガス導入孔76(二点鎖線)を有した第1上流側蓋部材74と、ケーシング71の排気系路下流側を閉塞すると共に、第2ガイド部材73の湾曲部中心位置を通り、軸線L1と略平行な中心線L2近傍に第1排ガス排出孔77を有した第1下流側蓋部材75とで構成されている。
尚、本実施形態において、第1ガイド部材72の直線部722の先端部でケーシング71との接合部には、排ガスの流通方向に湾曲部Rを設けることにより、排ガスが流通方向に曲がり易くして、排ガスの流通抵抗を抑制するようにしてある。
また、第2ガイド部材をケーシング71と第1ガイド部材72夫々に固着するようにしたので、第1及び、第2ガイド部材72,73のケーシング71への取付剛性が向上し、排ガスの脈動により発生する第1及び、第2ガイド部材72,73の振動を抑制し、第1混合促進室7の耐久性向上と騒音防止を図っている。
【0027】
尚、
図3(A)及び,(B)は図が複雑になるので、第1上流側蓋部材(74)と第1下流側蓋部材(75)及び、第2上流側蓋部材(81)と第2下流側蓋部材(82)は説明上必要なので符号を付してあるが、図面上では記載を省いた状態で記載してある。
また、排ガス導入孔76及び、排ガス排出孔77はケーシング21の排気管接続部211の直径と略同じ(又は大きい)にして、排ガス流通抵抗が大きくなるのを抑制している。
従って、第1ガイド部材72の湾曲部721と第2ガイド部材73の湾曲部の半円状の直径は、排気管接続部211の直径より若干大きくなっている。
そして、第1混合促進室7にはケーシング71、第1ガイド部材72、第2ガイド部材73、第1上流側蓋部材74、第1下流側蓋部材75に囲繞された、排ガスが流れる第1排ガス流通路79が形成されている。
【0028】
図3(B)は第2混合促進室8であり、第2混合促進室8は、ケーシング71、第1ガイド部材72及び、第2ガイド部材73の形状及び配置関係が第1混合促進室7とケーシング71の周方向に同位相に配置されているので、説明は省略する。
従って、第2混合促進室8は、ケーシング71と、第1ガイド部材72と、第2ガイド部材73と、ケーシング71の排気系路上流側を閉塞すると共に、第2ガイド部材73の湾曲部中心位置L2近傍に第2排ガス導入孔83を有した第2上流側蓋部材81と、ケーシング71の排気系路下流側を閉塞すると共に、軸線L1を中心に第2排ガス排出孔84(二点鎖線)有した第1下流側蓋部材84とで構成されている。
そして、排ガス浄化装置2の浄化装置ケーシング21内に設置される場合は、第1混合促進室7の第1下流側蓋部材75の第1排ガス排出孔77と、第2混合促進室8の第2上流側蓋部材81の第2排ガス導入孔83とをケーシング71の円周方向の位相を一致させて、第1混合促進室7と第2混合促進室8とを当接させた状態で設置する。
また、第2混合促進室8には、ケーシング71、第1ガイド部材72、第2ガイド部材73、第2上流側蓋部材83、第2下流側蓋部材84に囲繞された排ガスが流れる第2排ガス流通路85が形成されている。
【0029】
図4は(A)は第1混合促進室における排ガスの流通経路説明図、(B)は第2混合促進室における排ガスの流通経路説明図を示す。
尚、
図4(A),(B)は部品符号の引出線を記入すると図が複雑になるため省略するので、部品については
図3(A),(B)を参照のこと。
図4(A)の第1混合促進室7はF矢視方向からの排ガスは第1排ガス導入孔76から導入され、第1ガイド部材72の湾曲部721とケーシング71とによって形成された第1排ガス流通路79をケーシング71の周方向に沿って時計回り(図面上)に流れ、第2ガイド部材73のところで、第1排ガス排出孔77から排出される。
第1排ガス排出孔77には、第2混合促進室8の第2排ガス導入孔83が接合されているので、排ガスは、第2混合促進室8の第1ガイド部材72の湾曲部721とケーシング71とによって形成された第2排ガス流通路85をケーシング71の周方向に沿って反時計回り(図面上)に流れ、第2排ガス排出孔84から選択還元触媒24側に流れていく。
【0030】
排ガスは、第1及び第2混合促進室7、8において時計方向への流れを、反時計方向に流れ方向を変換することで、排ガスの流れに乱れを生起させて尿素水と排ガスとの混合を促進させる。
さらに、排ガス流通路79(85)は排ガスをケーシング71の周方向に沿って流す構造なので、ケーシング71の径Dに対し、排ガス流通路の長さNは、N=3/4πDの長さとなる。3/4は
図3(A)に示すように、排ガス流通路がケーシング71の3/4くらいで、終わっているため係数を負荷した。
従って、本実施形態においては、第1及び第2混合促進室7、8を直列に配置したので、排ガス流通路の長さは2Nとなり、尿素水と排ガスとの混合を促進させるための十分な排ガス流通路長さを確保することができる。
【0031】
図5は添加剤噴射手段であるの取付位置を決めたもので、尿素水噴射ノズル9は、第1混合促進室7の第1排ガス排気孔77を重力方向下側に位置させて、第1排ガス導入孔76を中心にして上側に配置したものである。
これは、尿素水噴射ノズル9を第1混合促進室7の第1排ガス流通路79の上流側部分で、排ガスの第1排ガス排出孔77に対し、第1排ガス導入孔76を中心にして上側に配置したので、添加剤の混合が十分に促進できず液体粒状になり、混合促進室の壁面及び重力方向下側に滞留した場合でも、排ガス熱によって気化して、下流側に流れていくので、添加剤を有効に活用できると共に、CERと排ガスの混合促進距離Nを十分に長くできる効果を有するものである。
【産業上の利用可能性】
【0032】
ディーゼルエンジンから排出される排ガス中に含まれる公害物質を添加剤の供給により、排気系路に設けた触媒装置の利用によって無害化する排ガス浄化装置に適用できる。
【符号の説明】
【0033】
1 エンジン(内燃機関)
2 排ガス浄化装置
3 ECU
4 排気系路
5 吸気経路
6 第3ガイド部材
7 第1混合促進室
8 第2混合促進室
9 尿素水噴射ノズル(添加剤噴射手段)
21 ケーシング
22 前段酸化触媒
23 DPF
24 選択還元触媒
25 後段酸化触媒
72 第1ガイド部材
73 第2ガイド部材
76 第1排ガス導入孔
77 第1排ガス排出孔
79 第1排ガス流通路(排ガス流通路)
83 第2排ガス導入孔
84 第2排ガス排出孔
85 第2排ガス流通路(排ガス流通路)
L1 軸線
L2 中心線