尿素水喷射嘴的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及尿素水喷射嘴。特别是，涉及船舶用的排气净化装置中的尿素水喷射嘴。
【背景技术】
[0002]以往，已知存在一种排气净化装置，其为了降低从内燃机排出的排气中所含的NOx (氮氧化物)，在排气管的内部配设选择还原型NOx催化剂(DCR催化剂)，以氨作为还原剂，将NOx还原为氮和水。从配置于排气管内部的尿素水喷射嘴将尿素水供给至排气中，通过排气的热量由尿素水生成氨，由此将NOx还原为氮和水。
[0003]在这样的排气净化装置中，存在由于残留于尿素水喷射嘴的表面的尿素水的水分因排气的热量而蒸发，由此，尿素析出并生长，从而堵塞排气管的问题。因此，众所周知，在尿素水喷射嘴的顶端形成防水涂层后，尿素水不易附着于尿素水喷射嘴的表面。例如，如专利文献1。
[0004]但是，专利文献1所记载的喷嘴不会主动将尿素水从喷嘴的顶端去除。因此，在根据喷嘴的朝向和喷嘴的形状，尿素水会残留于喷嘴表面而不能有效地防止尿素的析出以及生长这一点上是不利的。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本特开2009-41502号公报
【发明内容】
[0008]发明所要解决的问题
[0009]本发明是鉴于这样的问题而完成的，其目的在于提供一种能够抑制尿素水喷射嘴中的尿素的析出以及生长的尿素水喷射嘴。
[0010]用于解决问题的方法
[0011]本发明所要解决的问题如上所述，接着对用于解决该问题的方法进行说明。
[0012]即，在本发明中，尿素水喷射嘴配置有尿素水流路和气体流路，尿素水和气体混合并从喷射口喷射，以沿着尿素水喷射嘴的表面向与尿素水的喷射方向相同的方向排出气体的方式配置有侧面排出口，在尿素水喷射嘴的表面形成有防水涂层。
[0013]即，在本发明中，随着接近所述喷射口，从混合气体和尿素水的流路到所述表面的距离变短，距离所述喷射口规定范围内的尿素水喷射嘴的侧视观察时的轮廓线与尿素水的喷射方向形成一定的角度。
[0014]即，在本发明中，所述防水涂层是陶瓷涂层。
[0015]发明效果
[0016]作为本发明的效果，实现如下所示的效果。
[0017]根据本申请的发明，利用喷嘴顶端的防水效果和沿喷嘴表面排出的气体的排出力，容易地去除附着于尿素水喷射嘴的侧面的尿素水。由此，能够抑制尿素水喷射嘴中的尿素的析出以及生长。
[0018]根据本申请的发明，由于在尿素水喷射嘴的喷射口附近形成有斜面，因此容易地去除附着于喷射口附近的尿素水。由此，能够抑制尿素水喷射嘴中的尿素的析出以及生长。
[0019]根据本申请的发明，即使在高温的排气中也能够维持防水效果。由此，能够抑制尿素水喷射嘴中的尿素的析出以及生长。
【附图说明】
[0020]图1是表示本发明的一实施方式的排气净化装置的构成的图。
[0021]图2是表示本发明的一实施方式的排气净化装置的尿素水喷射嘴的局部剖视图。
[0022]图3 (a)是表示图2中的尿素水喷射嘴的顶端部的侧视放大图，图3 (b)是图3 (a)中的尿素水喷射嘴的A向视图。
[0023]图4(a)是表示从本发明的一实施方式的排气净化装置的尿素水喷射嘴将尿素水供给至排气管内部的状态的剖视图，图4(b)是图4(a)中的尿素水喷射嘴的B向视图。
[0024]附图标iP,说曰月
[0025]1尿素水喷射嘴
[0026]2c尿素水流路
[0027]3c尿素水流路
[0028]2d气体流路
[0029]4c 表面
[0030]4d 表面
[0031]4e气体流路
[0032]4f 喷射口
[0033]5d 狭缝
【具体实施方式】
[0034]以下，使用图1以及图2对本发明的一实施方式的船舶用发动机的排气净化装置100进行说明。需要说明的是，本实施方式中的“上游侧”表示流体的流动方向的上游侧，“下游侧”表示流体的流动方向的下游侧。在本实施方式中，采用对于一个发动机(例如，船舶用发动机中的主机或者辅机)设置排气净化装置100的结构，但并不限于此。在设置有多个发动机(例如，船舶用发动机中的辅机)的情况下，可以是使用一个排气净化装置统一对来自多个发动机的排气进行净化的结构或对应每个发动机设置排气净化装置的结构。
[0035]首先，对发动机20的排气管21进行说明。如图1所示，排气管21将来自发动机20的排气排出至外部(大气)。在排气管21设有排气净化装置100。此外，在排气管21，在排气净化装置100的上游侧设有分支管21c和切换排气的通过路径的排气切换阀21b、21c。分支管21c连接于排气管21。排气切换阀21b配置于排气净化装置100的上游侧且配置于分支管21c的下游侧的排气管21的内部。排气切换阀21c配置于分支管21c的内部。
[0036]排气切换阀21b、21c构成为能够彼此连动进行开闭。具体而言，排气切换阀21b、21c构成为:在排气切换阀21b处于打开状态时使排气切换阀21c成为关闭状态，在排气切换阀21b处于关闭状态时使排气切换阀21c成为打开状态。由此，在排气切换阀21b处于打开状态并且排气切换阀21c处于关闭状态的情况下，排气管21构成将排气供给至排气净化装置100的路径(图1的状态)。另一方面，在排气切换阀21b处于关闭状态并且排气切换阀21c处于打开状态的情况下，排气管21构成排气在未经排气净化装置100净化的状态下通过分支管21c被排放至外部(大气)的路径。
[0037]此外，作为其他的实施方式，也可以采用在分支管21c的连接部分设置选择性地使排气管21和分支管21c的任一方处于关闭状态的排气切换阀的结构。在分支管21c处于关闭状态的情况下，排气管21构成将排气供给至排气净化装置100的路径。另一方面，在排气管21处于关闭状态的情况下，排气管21构成排气在未经排气净化装置100净化的状态下通过分支管21c被排放至外部(大气)的路径。
[0038]接着，对排气净化装置100进行说明。排气净化装置100对来自发动机20的排气进行净化。排气净化装置100具备尿素水喷射嘴1、加压空气供给栗(压缩机)6、加压空气阀8、尿素水供给栗9、切换阀11、NOx检测部12、控制部13、第一供给流路14、第二供给流路15、NOx催化剂18等。
[0039]尿素水喷射嘴1将尿素水供给至排气管21内部。尿素水喷射嘴1在排气管21设于排气切换阀21b的下游侧。尿素水喷射嘴1由管状构件构成，并设为使其一侧(下游侧)从排气管21的外部向内部插通。该尿素水喷射嘴1具备双层管2、液体喷嘴3、空气喷嘴4、螺母5等(参照图2)。
[0040]加压空气供给栗(压缩机)6将加压空气供给至储气罐7。加压空气供给栗6对空气加压(压缩)后进行供给。加压空气供给栗6在储气罐7的压力低于规定压力的情况下，将空气供给至储气罐7，当储气罐7的压力达到规定压力时停止。
[0041]加压空气阀8连通或切断加压空气的流路。加压空气阀8设于第二供给流路15。加压空气阀8能够使阀芯通过滑动而切换至位置V以及位置W。在加压空气阀8的阀芯处于位置V的状态的情况下，第二供给流路15被切断。由此，加压空气不被供给至尿素水喷射嘴1。在加压空气阀8的阀芯处于位置W的状态的情况下，第二供给流路15被连通。由此，加压空气被供给至尿素水喷射嘴1。
[0042]尿素水供给栗9将尿素水供给至尿素水喷射嘴1。尿素水供给栗9设于第一供给流路14。尿素水供给栗9介由第一供给流路14以规定的流量将尿素水罐10内的尿素水供给至尿素水喷射嘴1。
[0043]切换阀11切换尿素水的流路。切换阀11设于第一供给流路14的尿素水供给栗9的下游侧。排液罐16介由流路15a连接于切换阀11。切换阀11能够使阀芯通过滑动而切换至位置X以及位置Y。在切换阀11的阀芯处于位置X的状态的情况下，第一供给流路14被切断，尿素水喷射嘴1和排液罐16被连通。在切换阀11的阀芯处于位置Y的状态的情况下，第一供给流路14被连通。因此，尿素水被供给至尿素水喷射嘴1。
[0044]NOx检测部12检测发动机20的排气中所含的NOx的排出量。NOx检测部12由NOx传感器等构成，并配置于排气管21的中途部且配置于比NOx催化剂18靠近上游侧。
[0045]控制部13控制尿素水供给栗9 ;切换阀11 ;加压空气阀8 ;排气切换阀21b、21c等。控制部13存储有用于控制尿素水供给栗9 ;切换阀11 ;加压空气阀8 ;排气切换阀21b、21c等的各种程序、数据以及排气的限制海域图Ml。控制部13即可以采用由总线连接CPU、ROM、RAM、HDD等的结构，或者也可以采用由单片的LDI等构成的结构。此外，控制部13也可以与控制发动机20的E⑶22 —体构成。
[0046]控制部13分别连接于E⑶22 ;加压空气阀8 ;尿素水供给栗9 ;切换阀11以及排气切换阀21b、21c。此外，控制部13连接于GPS(全球定位系统)装置23。
[0047]控制部13能够从E⑶22分别取得与发动机20有关的各种信息。控制部13与NOx检测部12连接，能够取得NOx检测部12所检测到的NOx排出量。控制部13连接于GPS (全球定位系统)装置23，能够取得GPS装置23所检测到的排气净化装置100的即时位置。此夕卜，控制部13能够分别控制加压空气阀8 ;尿素水供给栗9 ;切换阀11以及排气切换阀21b、21c0
[0048]NOx催化剂18促进NOx的还原反应。NOx催化剂18配置于排气管21的内部且配置于比尿素水喷射嘴1靠近下游侧。NOx催化剂18促进尿素水经热量、水解而生成的氨将排气中所含的NOx还原为氮和水的反应。
[0049]在这样构成的排气净化装置100中，例如在搭载于船舶的情况下，控制装置13取得GPS装置23所检测到的即时位置，根据限制海域图Ml判断即时位置是否是排气的限制海域。控制装置13在判断即时位置是排气的限制海域的情况下，将排气切换阀21b控制在打开状态并且将排气切换阀21c控制在关闭状态。即，排气在通过排气净化装置100净化后排出至外部。控制装置13在判断即时位置不是排气的限制海域的情况下，将排气切换阀21b控制在关闭状态并且将排气切换阀21c控制在打开状态。S卩，排气未经排气净化装置净化便通过分支管21a排出至外部。需要说明的是，控制装置13能够取得通过手动操作的排气切换阀21b、21c的开关信号，并根据开关信号控制排气切换阀21b、21c。
[0050]接着，使用图2和图3对内部混合式的尿素水喷射嘴1具体地进行说明。需要说明的是，尿素水喷射嘴1的形式并不限定于本实施方式，也可以是外部混合式的尿素喷射嘴。
[0051]如图2所示，尿素水喷射嘴1具备双层管2、液体喷嘴3、空气喷嘴