排气净化装置的制造方法
【专利说明】排气净化装置
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本国际申请要求2013年I月25日在日本专利局提交的日本发明专利申请第2013-12220号的优先权，所述日本发明专利申请的全部内容通过引用而并入本文。
技术领域
[0003]本发明涉及在排气流路中对排气进行净化的排气净化装置。
【背景技术】
[0004]从柴油发动机等内燃机排出的排气中含有大气污染物质氮氧化物(NOx)。作为用于对这样的排气进行净化的装置，已知有如下构成的排气净化装置，即，在排气流路设置SCR(Selective Catalytic Reduct1n:选择性催化还原)方式的催化剂，并向其上游侧的排气中喷射尿素水。向排气中喷射的尿素水借助排气热而水解，通过水解而产生的氨(NH3)则连同排气被提供给催化剂。排气中的氮氧化物在催化剂中与氨反应而被还原净化。
[0005]此外，作为这种排气净化装置，为了提高催化剂的排气净化效果，通常会使用截面积大的催化剂。在催化剂的上游侧形成用于使排气流路扩径的扩径流路。但是，在形成有这样的扩径流路的构成中，在扩径流路中排气的流动容易产生偏倚，从而在向催化剂流入的排气的分布上容易产生偏倚。于是，提议了如下构成，即，在扩径流路的上游侧设置有用于使排气向扩径流路扩散的扩散部件(专利文献I)。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本特开第2010-90808号公报
【发明内容】
_9] 发明要解决的问题
[0010]然而，本发明的发明人发现了如下问题，S卩，在流入扩散部件的排气中如果还原剂(尿素水或水解后产生的氨)的分布产生偏倚，则向催化剂流入的排气中还原剂分布的偏倚也不会消除。即因为，扩散部件虽然具有对扩径流路中的排气流动的偏倚进行抑制的功能，但是却不具有使排气中偏倚存在的还原剂分散的功能。特别是，在还原剂与排气合流的合流位置，如果提供还原剂的方向与排气的流动方向不同的话，受到排气流动的影响还原剂的流动容易偏倚。这样，流入催化剂的还原剂的分布的偏倚，会成为使催化剂的排气净化效果下降的要因。
[0011]本发明的一个方面希望抑制向催化剂流入的还原剂的分布的偏倚。
[0012]解决问题的技术方案
[0013]本发明一个方面的排气净化装置具备:第I流路部件，所述第I流路部件形成及至催化剂的排气流路；以及第2流路部件，所述第2流路部件形成将由喷射装置喷射的还原剂向与所述催化剂相比的更上游侧的所述排气流路进行引导的还原剂流路，并且，所述第2流路部件以贯通所述第I流路部件的侧壁并突出到所述排气流路中的方式而被插入。
[0014]根据这样的构成，能够抑制排气流路中还原剂分布的偏倚。即，对于第2流路部件没有突出到排气流路中的构成，被导向排气流路的还原剂会与在排气流路外周部附近流动的排气进行合流而流动，因此还原剂在排气流路中的分布容易偏倚。对此，根据使第2流路部件突出到排气流路中的构成，能够将还原剂引导到排气流路的中心部，能够抑制排气流路中还原剂分布的偏倚。因此，根据本发明一个方面的排气净化装置，能够抑制向催化剂流入的还原剂的分布的偏倚。
[0015]此外，在上述构成中，所述第2流路部件可以为管状部件，并且所述第2流路部件的第I端部可以朝向所述喷射装置侧开口，所述第I端部相反侧的第2端部可以在所述排气流路内开口，并且所述第2流路部件可形成:使自所述第I端部到所述第2端部隔离于所述排气流路的所述还原剂流路。根据这样的构成，能够在难以受到排气流路中排气流动的影响的状态下，将还原剂引导到排气流路的中心部。
[0016]此外，对于上述构成，在所述排气流路中，在与所述催化剂相比的更上游侧，可以设置扩散部件，所述扩散部件对向所述催化剂流入的排气的偏倚进行抑制，并且，所述第2流路部件可以形成:将所述还原剂向与所述扩散部件相比的更上游侧的所述排气流路进行引导的所述还原剂流路。根据这样的构成，向扩散部件流入的排气中还原剂的分布的偏倚通过第2流路部件而被抑制后，向催化剂流入的排气的偏倚会得以抑制。因此，能够有效地抑制向催化剂流入的还原剂的分布的偏倚。
[0017]此外，在上述构成中，所述第2流路部件中被插入到所述排气流路的部分可以具有:将碰撞到所述第2流路部件外表面的排气导引成沿着该外表面绕行的作用。根据这样的构成，由于碰撞到第2流路部件外表面的排气的流动被扰乱，因此，能够获得使从第2流路部件合流的还原剂进行分散的效果。
[0018]此外，在上述构成中，所述排气流路中插入有所述第2流路部件的部分可被扩张成，向与第I方向和第2方向中的任一个都正交的方向而扩展，其中，所述第I方向为会与所述第2流路部件的外表面碰撞的排气的流动方向，所述第2方向为所述第2流路部件的轴向。根据这样的构成，会促进碰撞到第2流路部件外表面的排气沿着该外表面而进行的绕行流动，因此，能够提高使从第2流路部件合流的还原剂进行分散的效果。
[0019]此外，对本发明的一个方面，除上述排气净化装置以外，还能够以排气净化装置中所使用的还原剂提供机制、对向催化剂流入的排气的偏倚进行抑制的方法等各种方式来实现。
【附图说明】
[0020]图1A是实施方式的排气净化装置的俯视图；图1B是实施方式的排气净化装置的侧视图。
[0021]图2A是图1A的IIA-1IA剖视图；图2B是图1B的IIB-1IB剖视图；图2C是对图2B中的一部分区域进行强调的图。
[0022]图3是扩散部件的立体图。
[0023]图4是从排气流路的下游侧对扩散部件进行观察的图。
[0024]图5是示出扩散部件的叶片部的形状的图。
[0025]图6A是比较例的排气净化装置的剖视图；图6B是表示比较例的排气净化装置中还原剂流动的模拟结果的图；图6C是表示比较例的排气净化装置的催化剂端面中的还原剂分布的模拟结果的图。
[0026]图7A是表示实施方式的排气净化装置中还原剂流动的模拟结果的图；图7B是表示实施方式的排气净化装置中排气流动的模拟结果的图；图7C是表示实施方式的排气净化装置的催化剂端面中还原剂分布的模拟结果的图。
[0027]图8A是第I变形例的流路部件的立体图；图8B是第I变形例的流路部件的俯视图；图8(:是第I变形例的流路部件的侧视图；图80是从轴向且从下游侧对第I变形例的流路部件进行观察的图。
[0028]图9A是第2变形例的流路部件的立体图；图9B是第2变形例的流路部件的俯视图；图9C是第2变形例的流路部件的侧视图；图9D是图9C的IXD-1XD剖视图。
[0029]图1OA是第3变形例的排气净化装置的俯视图；图1OB是第3变形例的排气净化装置的剖视图。
[0030]图1lA是第4变形例的排气净化装置的俯视图；图1lB是图1lA的XIB-XIB剖视图；图1lC是图1lB的XIC-XIC剖视图。
[0031]附图标记的说明
[0032]L...排气净化装置；2…第I流路部件；3…第2流路部件；4…催化剂；
[0033]5…喷射装置；6…扩散部件
【具体实施方式】
[0034]以下，参照附图对应用了本发明的实施方式进行说明。
[0035][1.构成]
[0036]排气净化装置I用于净化从汽车的内燃机(例如柴油发动机)排出的排气。排气净化装置I具备:第I流路部件2、第2流路部件3、催化剂4、喷射装置5、以及扩散部件6。此外，在以下的说明中，虽以图2A为基准而对上下左右方向(铅垂方向和水平方向)进行表示，但其不过是便于说明的表示，对设置排气净化装置I的方位并不进行特别的限定。
[0037]第I流路部件2形成用于将从内燃机排出的排气导向汽车外部的排气流路的一部分，具体地，第I流路部件2形成及至催化剂4的排气流路。第I流路部件2从排气流路的上游侧(在图2A中的左侧)依次具备:第I管部2A、第2管部2B、第3管部2C、第4管部2D、以及第5管部2E。其中，该第I?第5管部2A?2E为便于说明的划分，对构成第I流路部件2的部件的划分并不进行特别的限定。
[0038]第I管部2A为直线状的圆管部。
[0039]第3管部2C为直线状的圆管部，其内径与第I管部2A相同。不过，第3管部2C的排气流动方向与第I管部2A不同。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通过侧视观察时呈圆弧形弯曲形状的第2管部2B而被平缓地连接。
[0040]第2管部2B例如通过将2个外装部件上下组合而形成。如图1A所示，由第2管部2B形成的排气流路(换言之，排气流路中插入有第2流路部件3的部分)，在俯视观察时被扩张成:比第I管部2A以及第3管部2C向宽