专利名称：排气净化装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种从消音构造体向氧化催化剂的排气的分散性良好且紧凑的排气
净化装置。
背景技术：
近年，有在设于例如柴油发动机的排气系统内的排气净化装置中装配消音构造体 的技术。而且，在图1至图3中表示了此排气净化装置的一个示例。图中，1为排气净化装 置，该排气净化装置1包括设置在气体流动方向D上游侧的消音构造体2、设在该消音构造 体2的气体流动方向D下游侧的氧化催化剂3、设在该氧化催化剂3的气体流动方向D下游 侧的颗粒过滤器4。而且，消音构造体2、氧化催化剂3和颗粒过滤器4收纳在筒状的壳体 5内。氧化催化剂3被载持在例如呈流通(7 口一 7 >—)型的蜂窝构造的堇青石等陶 瓷载体上。另外，颗粒过滤器4尽管图中未示，但以由堇青石等陶瓷制造的具有多孔质蜂窝 构造的过滤器本体为主构成，该过滤器本体中的被分隔成格子状的各流路的入口侧由塞体 交替封闭，对于入口侧没有封闭的流路，其出口由塞体封闭，仅透过区划各流路的多孔质薄 壁的排气向下游侧排出，颗粒被捕集于多孔质薄壁的内侧表面。消音构造体2具有形成在壳体5的气体流动方向D上游侧内部的分散室，分散板6 设在该分散室的气体流动方向D中间部。而且，分散室被区划成气体流动方向D上游侧的 分散室7a和下游侧的分散室7b，另外，从气体流动方向D的上游侧外方插入分散室7a内部 的插入管8的顶端固定在分散板6上。在插入管8的位于分散室7a内的部分上，向圆周方向和气体流动方向D隔既定的 间隔地穿设多个大致同直径的小径的孔9。此外，在分散板6的位于分散室7a和7b内的部 分上，在同一圆周上向圆周方向隔一定的间隔地穿设多个大径的孔10，并且在与孔10所处 圆周不同的圆周上穿设多个直径比孔10小的孔11、12，在分散板6的相当于插入管8内径 内的位置上也穿设多个直径比孔10小的孔13。而且，形成在分散板6上的孔在此以外还具 有各种图案。从发动机排出并被导入消音构造体2的插入管8中的排气的一部分从孔9流出到 分散室7a内，并从该分散室7a经由分散板6的孔10、11和12流出到分散室7b内。其余 的排气从插入管8内经由分散板6的孔13流出到分散室7b内。由此，实现排气流的消音。流入到分散室7b内的排气经由氧化催化剂3被输送给颗粒过滤器4，在那里，除去 粒状物质等的排出物而将排气向下游排出。此时，在排气的温度低于既定温度的情况下，若 在比插入管8还靠气体流动方向D上游侧向排气系统添加燃料(HC)，则该添加的燃料在氧 化催化剂的作用下发生氧化反应，排气的温度由于此氧化反应的反应热而升高，由此，在颗 粒过滤器4的筛孔已被堵塞的情况下，利用此热量使该颗粒过滤器4捕获的粒状物质等的 排出物燃烧，该颗粒过滤器4被再生。作为排气净化装置中具有消音器的现有技术文献，例如专利文献1。
专利文献1 特开2004-263594号公报在图2和图3所示的装置中，每单位时间从各个孔9排出排气的流量取决于插入 管8的内压分布，因此，在插入管8上的孔9为小径且均一的情况下，无法令上下游的各个 孔9中排气阻力均一，气体流动方向D上游侧的孔9的压损大，而气体流动方向D下游侧的 孔9的压损小。因此，在从像插入管8这样的有限的空间通过孔9向分散室7a排出排气的 情况下，不能使流量均一，结果，在气体流动方向D上游侧，每单位时间从孔9排出排气的流 量少，随着朝向气体流动方向D下游侧前进，每单位时间从孔9排出排气的流量增加。由此，对于从分散室7a经由分散板6的孔10、11、12输送给分散室7b的排气，分 散板6的径向外周侧的流量不足，排气相对于氧化催化剂的分散性降低，进而不能利用颗 粒过滤器4有效地除去粒状物质。在专利文献1的装置中，颗粒过滤器的孔径不明，但可能根本没有特别地考虑孔 径而也会产生与图2和图3所示装置同样的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述实情提出的，本发明的目的是提供一种从消音构造体向氧化催 化剂的排气分散性良好且紧凑排气净化装置。本发明的排气净化装置中，在壳体内收纳有消音构造体、配置在该消音构造体的 气体流动方向下游侧的催化剂、以及配置在该催化剂的气体流动方向下游侧的颗粒过滤 器，其中，上述消音构造体包括分散板，把上述壳体的内部分隔成气体流动方向上游侧的 分散室和下游侧的分散室；以及插入管，从外部插入气体流动方向上游侧的分散室内，并且 在插入该分散室内的部分的周部上穿设有随着从气体流动方向上游侧朝向下游侧而直径 顺次减小的多个孔，且顶端固定设置在上述分散板上。在本发明的排气净化装置中，优选上述分散板上穿设有径向外周侧大径且中心侧 小径的多个孔。依据本发明的排气净化装置，由于有效地利用分散室的容积来提高排气的分散 性，流入氧化催化剂的排气得以分散化，能够使从催化剂流入颗粒过滤器的排气的流量均 一，提高了该颗粒过滤器的效率。另外，由于有效地利用分散室来提高排气的分散性，所以 装置能够实现紧凑化。
图1是具有消音构造体的现有排气净化装置的概要图。图2是现有排气净化装置的局部纵剖视图。图3是沿图2的III-III方向的示图。图4是本发明的排气净化装置的实施例的局部纵剖视图。图5是沿图4的V-V方向的示图。附图标记说明1…排气净化装置2…消音构造体3…氧化催化剂(催化剂)4…颗粒过滤器5…壳体6…分散板7a、7b…分散室8…插入管9a、9b、9c、9d…孔14…孔15…孔16…孔17…孔D…气体流动方向
Da、Db、Dc、Dd…直径 D14、D15、D16…直径
具体实施例方式以下将参照
本发明的实施例。图4和图5是本发明的一实施例，基本构成与图1所示相同。图中，与图2和图3 所示相同的部件采用相同的附图标记。而且，在本图示例中，在插入管8的位于分散室7a内的部分上，沿圆周方向以既定 的间隔且从气体流动方向D的上游侧朝向下游侧以既定的间隔穿设多个孔9a、9b、9c、9d。 孔9a、9b、9c、9d的直径Da、Db、Dc、Dd形成为上游侧的直径大，且随着朝向下游而直径顺次 变小，艮口 Da > Db > Dc > DcL另外，在分散板6的位于分散室7a和7b内的部分，在半径Rl、R2、R3 (Rl > R2 > R3)的位置上，向圆周方向隔既定的间隔地穿设有的多个孔14、15、16。这里，孔14、15、16的 直径D14、D15、D16为，分散板6的外周侧的直径大，而靠近中心侧的直径小，即D14 > D15 >D16。另外，分散板6的与插入管8内对置的部分上穿设有多个孔17。孔17的直径比孔 16小。 接着，说明上述实施例的动作。从发动机排出并被导入消音构造体2的插入管8中的排气的一部分从孔9a、9b、 9c、9d流出到分散室7a内，并从该分散室7a经由分散板6的孔D14、D15、D16流出到分散 室7b，其余的排气从插入管8内经由分散板6的孔17流出到分散室7b。由此，实现排气流 的消音。流出到分散室7b的排气经由氧化催化剂3被输送给颗粒过滤器4，在这里，除去粒 状物质等的排出物而排气被向下游排出。此时，在排气的温度低于既定温度的情况下，若在 比插入管8靠气体流动方向D上游侧处向排气系统添加燃料(HC)，则该添加的燃料在氧化 催化剂3的作用下发生氧化反应，排气的温度由于此氧化反应的反应热而升高，由此，在颗 粒过滤器4的筛孔已被堵塞的情况下，利用此热量使颗粒过滤器4所捕获的粒状物质等的 排出物燃烧，该颗粒过滤器4被再生。在图4和图5所示的装置中，从各孔9a、9b、9c、9d排出的排气的流量取决于插入 管8的内压分布。然而，由于孔9a、9b、9c、9d的直径被形成为Da > Db > Dc > Dd，所以与 排气流动方向D下游侧的孔相比，排气易于流过排气流动方向D上游侧的孔。由此，最多流 量的排气从排气流动方向D上游侧的孔9a排出，随着向下游侧的孔9b、9c、9d行进，顺次排 出的排气的流量减少。结果，大量的排气流向分散室7a的外周侧，而比流向分散室7a外周 侧的排气少量的排气流向该分散室7a的中心侧。另外，未从孔9a、9b、9c、9d排出的排气从 分散板6的孔17向分散室7b排出。由此，从孔14、15、16、17排出至分散室7b的排气的相对于分散板6的每单位面积 的流量被分散而大致均一化，并经由分散室7b被输送给氧化催化剂3，从该氧化催化剂3导 入颗粒过滤器4。依据本实施例，由于有效地利用分散室7a的容积来提高排气的分散性，因此，流 入氧化催化剂3的排气得以分散化，能够使从该氧化催化剂3流入颗粒过滤器4的排气的 流量均一，提高了该颗粒过滤器4的效率。另外，由于有效地利用分散室7a来提高排气的
5分散性，所以装置能够实现紧凑化。 另外，本发明的排气净化装置不限于上述实施方式，不言而喻，能够在 不脱离本发 明要旨的范围内进行各种变更。
权利要求
一种排气净化装置，在壳体内收纳有消音构造体、配置在该消音构造体的气体流动方向下游侧的催化剂、以及配置在该催化剂的气体流动方向下游侧的颗粒过滤器，其特征在于，所述消音构造体包括分散板，把所述壳体的内部分隔成气体流动方向上游侧的分散室和下游侧的分散室；以及插入管，从外部插入气体流动方向上游侧的分散室内，并且在插入该分散室内的部分的周部上穿设有随着从气体流动方向上游侧朝向下游侧而直径顺次减小的多个孔，且顶端固定设置在所述分散板上。
2.根据权利要求1所述的排气净化装置，其特征在于，所述分散板上穿设有径向外周 侧大径且中心侧小径的多个孔。
全文摘要
提供一种从消音构造体(2)向氧化催化剂(3)的排气分散性良好的紧凑排气净化装置。装备在氧化催化剂的气体流动方向(D)上游侧的消音构造体(2)包括分散板(6)，把壳体(5)内部分隔成气体流动方向(D)上游侧的分散室(7a)和下游侧的分散室(7b)；以及插入管(8)，从分散室(7a)的外部插入该分散室(7a)内，其周部穿设有随着从气体流动方向(D)上游侧朝向下游侧而直径顺次减小的多个孔(9a，9b，9c，9d)，其顶端固定设置在分散板(6)上。分散板(6)中位于分散室(7a，7b)内的部分上穿设有径向外周侧大径且中心侧小径的多个孔(14，15，16)。
文档编号F01N3/24GK101821487SQ20088010220
公开日2010年9月1日 申请日期2008年3月17日 优先权日2007年8月8日
发明者H·施赖纳, H·格兰特纳, T·奥贝瑙斯, 小和田稔, 通阪久贵 申请人:日野自动车株式会社;Avl利斯特有限责任公司