排气净化装置的制造方法_2

文档序号:8476009阅读:来源:国知局
具体地,第I管部2A形成使排气向斜下方流动的流路,而第3管部2C则形成使排气向水平方向流动的流路。因此,第I管部2A和第3管部2C通过第2管部2B而被平缓地连接,其中,该第2管部2B为侧视观察时呈圆弧状弯曲形状的圆管部。此外,在此例中,为第I管部2A中心轴线的第I轴线Cl与为第3管部2C中心轴线的第2轴线C2处于相互交叉的位置关系。
[0052]第5管部2E为与第3管部2C同轴的(以第2轴线C2为中心轴线)直线状的圆管部。不过,第5管部2E形成为内径大于第3管部2C,以收容外径大于第3管部2C内径的圆柱形的催化剂3。因此,第3管部2C和第5管部2E通过第4管部2D而被平缓地连接,其中,该第4管部2D为形成用于将排气流路内径逐渐扩大的扩径流路(在本实施方式中扩径成圆锥形)的圆管部。
[0053]即,作为通向催化剂3的排气流路,在催化剂3的上游侧形成具有弯曲流路和扩径流路的排气流路。
[0054]并且,流路部件2具备形成还原剂流路的第6管部2F,该还原剂流路用于从喷射装置4向排气流路喷射还原剂。第6管部2F为与第3管部2C同轴的(以第2轴线C2为中心轴线)圆管部。在此例中,第6管部2F被构成为,使还原剂流路的内径朝向排气流路而逐渐扩大(在本实施方式中扩径成略呈圆锥形),以使喷射的还原剂不容易直接碰到内表面(以使不容易产生腐蚀)。第6管部2F与第2管部2B连接,从而由喷射装置4喷射的还原剂会与流动于第2管部2B内的排气合流。
[0055]催化剂3为具有将氮氧化物(NOx)还原的功能的SCR(Selective CatalyticReduct1n:选择性催化还原)方式的催化剂,被设置在排气流路中扩径流路的下游侧(具体为第5管部2E内)。
[0056]喷射装置4喷射液态的还原剂,并作为供给装置来发挥作用,其中,该供给装置经由第6管部2F向排气流路中与扩散部件9相比的更上游侧(具体为第2管部2B内)提供还原剂。在本实施方式中,作为还原剂而喷射尿素水。不过严谨地来讲,向排气中喷射的尿素水通过排气热而水解并产生氨(NH3),这样产生的氨作为还原剂而发挥作用,但是对水解前的状态(尿素水)也称为还原剂。
[0057]扩散部件9用于使自上游侧流入的排气以向扩径流路扩散的方式而流出,以抑制流入催化剂3的排气的偏倚(接近均匀),扩散部件9被设置于排气流路中扩径流路的上游侦U (第3管部2C内)。
[0058]在此,参照图2和图3,对作为一个例子的扩散部件9的具体构成进行说明。图2和图3所示的扩散部件9通过将一张金属制板材折弯而形成,具备主体部91、多个叶片部92、以及多个支撑部93。
[0059]支撑部93为向沿着排气流动方向D的上游侧而延伸的突出片,通过被折弯成阶梯状,由此与主体部91相比而向径向外侧突出。因此,在将扩散部件9安装在第3管部2C内的状态下,支撑部93的外表面与第3管部2C的内表面接触,主体部91和第3管部2C的内表面之间会产生间隙。并且,通过对支撑部93与第3管部2C的接触部位进行焊接,使主体部91通过支撑部93而被支撑。即,扩散部件9被固定于第3管部2C。
[0060]多个叶片部92为在沿着排气流动方向D的下游侧形成的突出片。通过将各叶片部92的前端折弯,由此使各叶片部92相对于排气流动方向D而倾斜,而将排气向与倾斜相对应的方向进行引导。各叶片部92的倾斜方向和对排气进行引导的方向被设定如下。
[0061]S卩,如图4所示,如果将各叶片部92对排气进行引导的方向的矢量记为矢量E,矢量E可以为自各叶片部92的根部向前端的矢量。并且,如果将矢量E中、与排气的流动方向D正交的面内的分量记为矢量X的话,则当从排气流动方向D的下游侧对扩散部件9进行观察时,如图3所示,各叶片部92的矢量X整体会在一定的路径上巡回一周。因此,通过扩散部件9的排气会被导向各叶片部92中矢量X的方向。其结果为,在流入扩散部件9的排气中,整体会产生图3中的逆时针的回旋流。因此容易使排气向扩径流路扩散,从而会对流入催化剂3的排气的偏倚进行抑制。
[0062]引导部件10用于将自上游侧流入的还原剂流分支成多个,并将其向扩散部件9进行引导,从而对流入扩散部件9的还原剂的分布的偏倚进行抑制(接近均匀)。因此,引导部件10被设置于:排气流路中还原剂与排气合流的合流位置、或与合流位置相比的更下游侦U,且被设置在与扩散部件9相比的更上游侧。在此例中,引导部件10被设置为:使后述的3个导风部IlA?13A的前端位于还原剂的合流位置(换言之,在比第I轴线Cl更靠近喷射装置4的位置)。
[0063]在此,参照图5A、5B、5C、图6、以及图7,对第I实施方式的引导部件10的具体的构成进行说明。其中,图5A为从上方对引导部件10进行观察的图(俯视图)、图5B为从侧方对引导部件10进行观察的图(侧视图),图5A以及图5B的左右方向与图1的左右方向一致。并且,图5C为从沿着第2轴线C2的下游侧(扩散部件9侧)对引导部件10进行观察的图(后视图)。
[0064]引导部件10通过将一张金属制板材折弯而形成。具体地,引导部件10具备第I板部11、第2板部12、第3板部13、第4板部14、第5板部15、第6板部16、以及第7板部
17。其中,该第I?第7板部11?17是为了便于说明而将引导部件10划分的多个部分。
[0065]第I?第7板部11?17以相对于第2轴线C2平行或接近平行的角度而形成,以使经由第6管部2F喷射的还原剂的流动难以受到妨碍。
[0066]其中,第I?第3板部11?13分别形成:相对于与第I轴线Cl和第2轴线C2正交的线(图5A中的上下方向的线。图5C中的左右方向的线。)而平行的面。具体地,在第I?第3板部11?13中,形成有大致朝向上方的上表面(第I表面)和大致朝向下方的下表面(作为第I表面的背面的第2表面)。
[0067]并且,第I?第3板部11?13被设置为:使第3板部13的上表面与第2板部12的下表面空开间隔而相对,以及使第2板部12的上表面与第I板部11的下表面空开间隔而相对。具体地,与第2板部12和第3板部13相比,第I板部11被设置在排气流路的上游侧,并被设置为与来自第I管部2A的排气的流动而相向。此外,与第3板部13相比,第2板部12被设置在排气流路的上游侧,并被设置为,在第I板部11的背后(第I板部11的更下方)与来自第I管部2A的排气的流动而相向。并且,第3板部13被设置为在第2板部12的背后(第2板部12的更下方)与来自第I管部2A的排气的流动而相向。
[0068]另一方面,第4板部14对第I板部11的一端(在图5C中的右侧端部)与第2板部12的一端(在图5C中的右侧端部)进行连接。同样地,第5板部15对第2板部12的另一端(在图5C中的左侧端部)与第3板部13的一端(在图5C中的左侧端部)进行连接。
[0069]并且,在第I板部11的另一端(在图5C中的左侧端部),连接有第6板部16,该第6板部16隔着第I板部11而与第4板部14呈大致对称的形状。同样地,在第3板部13的另一端(在图5C中的右侧端部),连接有第7板部17,该第7板部17隔着第3板部13而与第5板部15呈大致对称的形状。
[0070]S卩,第I?第7板部11?17从沿着第2轴线C2的方向进行观察,形成为S字形(具体地,如图5C所示,从排气流路的上游侧观察,为左右颠倒的S字形)。
[0071]在第I板部11形成有导风部11A,该导风部IlA为向还原剂的合流位置侧延伸的突出片。同样地,在第2板部12形成有导风部12A,该导风部12A为向还原剂的合流位置侧延伸的突出片;在第3板部13形成有导风部13A,该导风部13A为向还原剂的合流位置侧延伸的突出片。即,引导部件10为具有3个导风部IlA?13A的3阶形状的部件。
[0072]此外,导风部12A形成为:与还原剂流动的方向(为沿着第2轴线C2的方向,图5A中的左右方向)正交的方向(图5A中的上下方向)的宽幅比导风部IlA宽。并且导风部13A形成为:该宽幅比导风部12A宽。即,3个导风部IlA?13A形成为:从上方观察,宽幅呈阶梯式地逐渐变宽(参照图5A)。
[0073]此外,3个导风部IlA?13A并非平行,而被设置为,使间隔朝向合流位置侧而变窄。即,导风部12A被设置为,相对于导风部IlA的、于扩散部件9侧的间隔比合流位置侧的间隔宽;导风部13A被设置为,相对于导风部12A的、于扩散部件9侧的间隔比合流位置侧的间隔宽。
[0074]由于设置有这样形状的引导部件10,因此,通过3个导风部IlA?13A的每一个,而使由喷射装置4喷射的还原剂流,向3个导风部IlA?13A的上表面侧和下表面侧进行分支,从而在上下方向上分支成多个(在此例中为4个)。具体地,向第I板部11的更上方的第I流路、在第I板部11与第2板部12之间形成的第2流路、在第2板部12与第3板部13之间形成的第3流路、以及第3板部13的更下方的第4流路而进行分支。
[0075]此外,在第I板部11,在与形成导风部IlA—侧的相反侧,形成有叶片部11B,该叶片部IlB为向扩散部件9侧延伸的突出片。同样地,在第2板部12,在与形成导风部12A —侧的相反侧,形成有叶片部12B,该叶片部12B为向扩散部件9侧延伸的突出片。并且,在第3板部13,在与形成导风部13A—侧的相反侧,形成有叶片部13B,该叶片部13B为向扩散部件9侧延伸的突出片。3个叶片部IlB?13B朝向排气的下游侧并向斜上方而被折弯,并被设置为与各自所对应的导风部IlA?13A不同的角度。因此,与没有设置引导部件10的构成相比,沿着叶片部IlB?13B的上表面流动的排气(含有还原剂的排气)会被导向排气流路的上部侧。
[0076]此外,在第4板部14形成有支撑部14B,该支撑部14B为向排气流路的
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