排气净化装置以及车辆的制作方法

本发明涉及排气净化装置以及车辆。

背景技术：

以往，在内燃机的排气净化装置方面，已知有利用尿素水等还原剂来生成氨，使用选择还原型催化剂来促进该氨与废气中的氮氧化物的还原作用的结构(例如，参照专利文献1)。还原剂由设置于排气管中的选择还原型催化剂的前面的喷射装置等供给到排气管内。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017-36672号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

然而，在内燃机的低负荷动作时等中，当废气成为温度比较低的状态，或者被供给的还原剂的量变得过多时，有时在排气管内，还原剂不蒸发，凝固而成为固体物质(以下，“还原剂固体物质”)。

该还原剂固体物质与废气一起到达至选择还原型催化剂后，与选择还原型催化剂接触。在还原剂固体物质与选择还原型催化剂接触后，构成选择还原型催化剂的催化剂承载体上的催化剂被还原剂固体物质刮落，进而，排气净化装置中的废气的净化效率有可能降低。

本发明的目的在于提供能够抑制选择还原型催化剂的催化剂被还原剂固体物质刮落，进而抑制废气的净化效率降低的排气净化装置以及车辆。

解决问题的方案

本发明公开的排气净化装置具备：

排气管，在内燃机产生的废气流过该排气管内；

选择还原型催化剂，设置于所述排气管内，促进所述废气中的氮氧化物的还原；

还原剂供给部，设置于所述排气管中的所述选择还原型催化剂的前面，供给将所述废气中的所述氮氧化物进行还原的还原剂；以及

阻断部，设置于所述排气管中的所述还原剂供给部与所述选择还原型催化剂之间，在还原剂固体物质与所述废气一起流过所述排气管内的情况下，阻断所述还原剂固体物质向所述选择还原型催化剂的移动。

本发明公开的车辆具备上述排气净化装置。

发明效果

根据本发明，能够抑制选择还原型催化剂的催化剂被还原剂固体物质刮落，进而抑制废气的净化效率降低。

附图说明

图1是表示应用了本发明的实施方式的排气净化装置的内燃机的排气系统的概略结构图。

图2a是用于说明还原剂固体物质从基体刮落催化剂的情形的图。

图2b是用于说明还原剂固体物质从基体刮落催化剂的情形的图。

图3是用于说明阻断部阻断还原剂固体物质的移动的情形的图。

图4是表示应用了变形例的排气净化装置的内燃机的排气系统的概略结构图。

具体实施方式

下面，基于附图对本发明的实施方式详细地进行说明。图1是表示应用了本发明的实施方式的排气净化装置100的内燃机1的排气系统的概略结构图。

如图1所示，内燃机1例如是搭载于车辆v的柴油引擎。对内燃机1设置有排气净化装置100，该排气净化装置100用于将在内燃机1产生的废气引导到大气中。排气净化装置100具备排气管110、还原剂供给部120、混合部130、选择还原型催化剂140以及阻断部150。

从内燃机1产生的废气流过排气管110。在排气管110中，从废气流动的方向(图中从左往右的方向，以下，称为“排气方向”)的上游侧起依次设置有还原剂供给部120、混合部130、阻断部150，选择还原型催化剂140等。

还原剂供给部120将用于生成氨的还原剂(尿素水)供给到排气管110。由还原剂供给部120将还原剂供给到排气管110内后，还原剂由排气管110内的温度水解，生成氨。

混合部130设置于排气管110中的还原剂供给部120的后面，将废气与还原剂混合。

选择还原型催化剂140设置于排气管110中的还原剂供给部120以及混合部130的后面，且具有催化剂141和基体142。

基体142在排气方向上的上游侧的端面承载有催化剂141，且具有形成有废气能够通过的通孔的、蜂窝结构等结构。

选择还原型催化剂140吸附基于由还原剂供给部120供给的还原剂而生成的氨。选择还原型催化剂140通过使吸附的氨与通过选择还原型催化剂140的废气中所包含的氮氧化物反应，来还原该氮氧化物。

阻断部150在排气管110中的还原剂供给部120与选择还原型催化剂140之间，与选择还原型催化剂140分开地配置。阻断部150具有与基体142的结构相同的结构，与基体142同样地构成为废气能够通过。而且，在还原剂固体物质与废气一起在排气管110内流过的情况下，阻断部150阻断还原剂固体物质向选择还原型催化剂140的移动。

在废气成为温度比较低的状态，或者由还原剂供给部120供给的还原剂的量变得过多的情况下，有时在排气管内，还原剂不蒸发，凝固而成为还原剂固体物质。

在内燃机1以低负荷进行动作时，废气成为温度比较低的状态。另外，在控制还原剂的供给量的控制系统中存在如传感器的故障等的某种或某些不良状况时，由还原剂供给部120供给的还原剂的量变得过多。

作为还原剂不蒸发而成为还原剂固体物质的情况，可举出，起因于废气的低温状态而还原剂不汽化而固化的情况、起因于由混合部130进行的混合不充分而还原剂固化的情况等。

作为由混合部130进行的混合不充分的情况，可举出，起因于基于混合部130的性能而还原剂与废气不适当地混合的情况、来自还原剂供给部120的还原剂未准确地供给到混合部130的部位的情况。

这样生成的还原剂固体物质因废气的流动而向排气方向的下游侧移动。在此，如图2a所示，在排气净化装置100不具有阻断部150的结构的情况下，在还原剂固体物质s到达选择还原型催化剂140后，与承载于基体142的端面的催化剂141接触。

于是，如图2b所示，催化剂141被还原剂固体物质s刮落，选择还原型催化剂140中的催化剂141的量减少，所以排气净化装置100中的废气的净化效率降低。另外，根据基体142的材质，有时基体142与催化剂141一起被还原剂固体物质s刮去，所以选择还原型催化剂140有可能损伤。

与此相对，在本实施方式中，如图3所示，阻断部150阻断还原剂固体物质s向选择还原型催化剂140的移动。由此，还原剂固体物质s不会移动到选择还原型催化剂140，所以能够抑制选择还原型催化剂140的催化剂141被还原剂固体物质s刮落。其结果，能够抑制排气净化装置100中的废气的净化效率降低。另外，同样地，能够抑制还原剂固体物质s对选择还原型催化剂140造成损伤。

另外，若是阻断部150与选择还原型催化剂140接触的结构，阻断部150成为废气的流动的阻力，有可能产生压力损耗。更详细而言，阻断部150和基体142是相同结构，所以若不使这些废气的通孔对齐地配置，则阻断部150的存在成为废气的流动的阻力，进而有可能产生压力损耗。另外，在排气净化装置100的制造中将选择还原型催化剂140以及阻断部150插入到排气管110时，有可能被阻断部150剥掉选择还原型催化剂140的催化剂141，或者有可能根据基体142的材质，选择还原型催化剂140发生损伤。

与此相对，在本实施方式中，阻断部150从选择还原型催化剂140分开，所以能够抑制上述问题的产生。另外，无需使阻断部150的通孔与基体142的通孔对齐，所以能够简化组装排气净化装置100的工序。另外，从抑制上述问题的产生的角度出发，优选使阻断部150从选择还原型催化剂140尽可能分开。另外，只要能够消除上述问题，就也可以使阻断部150与选择还原型催化剂140接触地配置。

另外，优选地，阻断部150由比还原剂固体物质s硬的材料形成。例如，阻断部150优选由金属构成。

若阻断部150由比还原剂固体物质s软的材料形成，则在还原剂固体物质s与阻断部150接触时，阻断部150被刮去。因此，阻断部150逐渐变薄，进而有可能成为阻断部150完全被粉碎的状态。

与此相对，若阻断部150由比还原剂固体物质s硬的材料形成，则即使还原剂固体物质s与阻断部150接触，阻断部150也不会被还原剂固体物质s粉碎。其结果，能够持续维持基于阻断部150的效果。

另外，阻断部150不被还原剂固体物质s粉碎，所以能够将阻断部150构成得较薄，所以能够有助于装置整体的小型化。

另外，在阻断部150由比还原剂固体物质s软的材料构成的情况下，从阻断部150不易完全被粉砕的角度出发，优选使阻断部150尽可能变厚。

另外，阻断部150既可以由与基体142相同的材料形成，也可以由不同的材料形成。

此外，在上述实施方式中，阻断部150与选择还原型催化剂140分开地配置，但本发明不限定于此，例如，也可以如图4所示，阻断部与选择还原型催化剂140的基体143一体地构成。

该结构中的基体143具有排气方向上的上游侧的上游区域143a和排气方向上的下游侧的下游区域143b。上游区域143a构成阻断部，上游区域143a是不承载催化剂的非承载区域，下游区域143b是承载催化剂的承载区域。也就是说，阻断部位于比承载区域靠排气方向上的上游侧的位置。

这样，也能够利用阻断部来抑制还原剂固体物质到达承载催化剂的区域即承载区域。

另外，阻断部(上游区域143a)与承载区域(下游区域143b)是一体的，所以在组装排气净化装置100的工序中，仅通过配置基体143的工序就能够将阻断部及承载区域配置于排气管110内。其结果，能够简化组装排气净化装置100的工序。

另外，在上述实施方式中，构成为阻断部150和基体142具有相同的结构，但本发明不限定于此，也可以不具有相同的结构。

另外，上述实施方式都仅表示实施本发明的具体化的一例，本发明的技术范围不应受这些实施方式的限制。即，能够不脱离其要点或其主要特征地以各种形式实施本发明。

本申请基于在2018年11月29日提交的日本专利申请(特愿2018-223383)，其内容在此作为参照而全部引入。

工业实用性

本发明的排气净化装置作为能够抑制选择还原型催化剂的催化剂被还原剂固体物质刮落，进而抑制废气的净化效率降低的排气净化装置以及车辆，是有用的。

附图标记说明

1内燃机

100排气净化装置

110排气管

120还原剂供给部

130混合部

140选择还原型催化剂

141催化剂

142基体

150阻断部

v车辆