专利名称：喷射器的安装结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种添加尿素水作为还原剂的喷射器的安装结构，该还原剂用于通过 选择还原型催化剂在上游一侧对N0x进行还原净化。
背景技术：
近年来，提出了在排气管的中途具备收集废气中的微粒的微粒过滤器，并且在该 微粒过滤器的下游一侧具备即使是有氧共存也能够选择性地使NOx与氨反应的选择还原 型催化剂，向该选择还原型催化剂与上述微粒过滤器之间添加尿素水作为还原剂，实现微 粒和NOx同时降低的方案。 在这种情况下，由于尿素水向选择还原型催化剂中的添加是在微粒过滤器与选择 还原型催化剂之间进行的，所以如果要确保添加到废气中的尿素水热分解成氨和碳酸气为 止的充分的反应时间，则必须要加长从尿素水的添加位置至选择还原型催化剂的距离，但 当将微粒过滤器和选择还原型催化剂隔开充分的距离分离配置时，则存在向车辆上的搭载 性明显受损的不良情况。 因此，本发明者构思了图1和图2所示的紧凑的排气净化装置，并对其提出了申请 号为特愿2007-29923的专利申请。在该已申请的排气净化装置中，在经由排气歧管2从柴 油发动机1排出的废气3流通的排气管4的中途，分别由壳体7、8抱持地并列配置有收集 废气3中的微粒的微粒过滤器5，以及在该微粒过滤器5的下游一侧、具备即使有氧共存也 能够选择性地使N0x与氨反应的性质的选择还原型催化剂6，微粒过滤器5的输出侧端部与 选择还原型催化剂6的输入侧端部之间通过S字结构的联络流路9而连接，从微粒过滤器5 的输出侧端部排出的废气3逆向折返而被导入相邻的选择还原型催化剂6的输入侧端部。
如图2中放大了主要部分所示，上述联络流路9由气体集合室9A，混合管9B，以及 气体分散室9C成S字结构地构成，其中，气体集合室9A包围微粒过滤器5的输出侧端部， 并且使刚从该输出侧端部输出的废气3 —边以大致直角的朝向进行方向转换一边集合，混 合管9B将由该气体集合室9A收集的废气3以与微粒过滤器5的排气流相反的朝向抽出， 并且在中途具备尿素水添加用喷射器11 (尿素水添加机构)，气体分散室9C使由该混合管 9B引导的废气3—边以大致直角的朝向进行方向转换一边分散，并且以能够将分散的废气 3导入选择还原型催化剂6的输入侧端部的方式包围该输入侧端部。 另外，在抱持微粒过滤器5的壳体7内的前级装备有对废气3中的未燃烧燃料部 分进行氧化处理的氧化催化剂14，而且，在抱持选择还原型催化剂6的壳体8内的后级装备 有对剩余的氨进行氧化处理的降氨催化剂15。 这样，如果采用这种结构，则在废气3中的微粒被微粒过滤器5收集的同时，在其 下游一侧的混合管9B的中途，尿素水从尿素水添加用喷射器11添加到废气3中并且热分 解成氨和碳酸气，在选择还原型催化剂6上，废气3中的N0x被氨良好地还原净化，其结果 是实现了废气3中的微粒和N0x的同时降低。 此时，由于从微粒过滤器5的输出侧端部排出的废气3在通过联络流路9被逆向折返后导入相邻的选择还原型催化剂6的输入侧端部，所以确保了从位于上述联络流路9 的中途的尿素水的添加位置至选择还原型催化剂6的距离较长，同时废气3的气流因被折 返而紊流化，实现了尿素水与废气3的混合促进，其结果是确保了从尿素水生成氨的充分 的反应时间。 而且，由于微粒过滤器5和选择还原型催化剂6是并列配置的，并且联络流路9是 沿着该微粒过滤器5和选择还原型催化剂6之间地配置的，所以其整体结构紧凑，大幅度提 高了向车辆上的搭载性。 但是，如上述图1和图2所例示的那样，在微粒过滤器5和选择还原型催化剂6之 间进行尿素水向选择还原型催化剂6中的添加的情况下，由于是在混合管9B的中途设置向 上游一侧倾斜分歧的凸起部IO，将尿素水添加用喷射器11从混合管9B的外侧插入安装在 该凸起部10上，一边保护该喷射器11不直接置于高温的废气3的气流中一边添加尿素水， 因而如图3所示，在废气3的流量大的情况下，从喷射器11添加的尿素水受到废气3的气 流势能的抑制而形成沿着混合管9B的内壁的偏流，有可能不能实现尿素水的良好分散。
因此，本发明者构思了如下的结构，如图4和图5所示，将混合管9B的输入侧端部 的周围变更为隔开所需要的空间被包围，并且以封闭该输入侧端部的开口端面的方式将气 体集合室9A的下游侧端部9a与上述混合管9B的输入侧端部相连接，而且在混合管9B的输 入侧端部上形成第一开口部12和第二开口部13，分别设置第一分隔板16、第二分隔板17、 第三分隔板18，使从微粒过滤器5的输出侧输出的废气3 —边以一个方向在混合管9B的输 入侧端部的周围旋转一边从切线方向导入第一开口部12和第二开口部13，另一方面，在混 合管9B的输入侧端部的中心位置安装喷射器ll，尿素水通过该喷射器11被添加到上述混 合管9B的输入侧端部中心位置(已作为特愿2007-56963提出了专利申请)。
如果这样构成，则通过从第一开口部12以及第二开口部13流入的废气3在混合 管9B内高效率地形成旋转流，尿素水从喷射器11添加到该旋转流最为强势产生的混合管 9B的输入侧端部中心位置，其添加的尿素水在旋转流的作用下良好地分散在废气3中，与 废气3的混合性显著提高。 另外，作为与本发明相关的现有技术文献信息，例如已有下述的专利文献1等。
专利文献1 :特开2005-155404号公报 但是，在研究了上述的喷射器11安装在混合管9B的输入侧端部的中心位置的具 体结构的情况下，虽然认为是混合管9B的输入侧端部的开口端面被适配器封闭，通过螺栓 紧固将喷射器11安装在该适配器上的形式，但与图2和图3所示经由凸起部IO将喷射器 11偏置配置在混合管9B的中途的情况相比较，由于上述适配器直接置于废气3的气流中， 所以热负荷增大，也有可能因过热而损害喷射器11的可靠性。 特别是如图示的例子所示，在微粒过滤器5装备在上游一侧的情况下，在柴油发 动机1 一侧通过二次喷射等向废气3中添加燃料，通过前级的氧化催化剂14使其添加燃料 (HC)进行氧化反应，因其反应热而使排气温度升温，从而提高微粒过滤器5的催化剂床的 温度，使收集到的微粒燃尽，以此实现微粒5的再生化，所以可认为这种再生时下游一侧的 适配器所承受的热负荷非常大。
发明内容
本发明是鉴于上述实情而提出的，其目的在于抑制从适配器向喷射器的传热，能 够长时间良好地确保该喷射器的可靠性。 本发明的喷射器的安装结构，该喷射器经由适配器装备在排气流路上，向废气中 添加尿素水，其中，在上述适配器的置于废气的气流中的内侧面上包覆有耐热性的板，并且 在该板和上述内侧面之间加装有隔热层。 这样一来，由于适配器的置于废气的气流中的内侧面被耐热性的板包覆，并且通 过加装在该板和适配器的内侧面之间的隔热层而显著地抑制了从喷射器向喷射器的传热， 所以将该喷射器因过热而损伤的事态防患于未然。 而且，在本发明中，优选地是适配器和喷射器的紧固部被板气密地包覆，这样一
来，也抑制了向适配器和喷射器的紧固部的传热，而且板具备相对于紧固部的气封的功能。 根据上述本发明的喷射器的安装结构，能够具有下述各种优异效果。
(I)通过将耐热性的板包覆在适配器的置于废气的气流中的内侧面上，并且在该
板和上述内侧面之间加装隔热层，能够显著地抑制从适配器向喷射器的传热，将适配器因
过热而损伤的事态防患于未然，从而能够长时间良好地确保喷射器的可靠性。
(II)在通过板气密地包覆适配器和喷射器的紧固部的情况下，由于能够抑制向适
配器和喷射器的紧固部的传热，而且能够使板具备相对于紧固部的气封的功能，所以保护
该紧固部不受废气的热及腐蚀成分的影响，并能够防止烧结及高温氧化等损伤。
图1是表示新构思的紧凑排气净化装置的一例的示意图。图2是放大表示图1的主要部分的立体图。图3是表示图2的喷射器的安装结构的剖视图。图4是切开一部分地表示喷射器的安装结构的其它例子的立体图。图5是从与混合管的输入侧端部对峙的朝向观察图4时的剖视图。图6是表示本发明的一实施例的剖视图。附图标记的说明3:废气9B:混合管(排气流路)11 :尿素水添加用喷射器19 :适配器20 :双头螺栓(紧固部)21 :螺母(紧固部)22 :板23 :隔热层
具体实施例方式以下，参照附图对本发明的实施例进行说明。 图6表示了本发明的一实施例，在本实施例中，采用与上述图4和图5所示大致相同的结构，连接气体集合室9A的下游侧端部9a和混合管9B (排气流路)的输入侧端部，将 尿素水添加用喷射器11安装在该混合管9B的输入侧端部的中心位置。
这样，在混合管9B的输入侧端部的开口端面上内嵌有圆盘状的适配器19，上述 混合管9B的输入侧端部上的开口端面被该适配器19封闭，上述喷射器11通过双头螺栓 22(紧固部)以及螺母21(紧固部)紧固在适配器19的外侧面上。 在此，在上述适配器19的置于废气3的气流中的内侧面上包覆有耐热性的板22， 在该板22和上述内侧面之间加装有仅封闭有空气的空间作为隔热层23(也可以在该隔热 层23中填充玻璃棉等隔热材料)。 S卩，在图示的例子中，在上述适配器19的中央部开有将从喷射器ll中喷射的尿素
水导入混合管9B内的导入孔24，适配器19内侧面上的上述导入孔24的周围隆起，与其周
边部形成级差，利用该级差在板22和适配器19的内侧面之间形成隔热层23。 另外，板22的外周部绕过适配器19的外周部而到达该适配器19的外侧面，在此，
相对于混合管9B的输入侧端部遍及全周地焊接、固定安装，并且保持气密性。 这样一来，根据这种结构，由于适配器19的置于废气3的气流中的内侧面被耐热
性的板22包覆，而且通过加装在该板22和适配器19的内侧面之间的隔热层22显著地抑制
了从适配器19向喷射器11的传热，所以将该适配器11因过热而损伤的事态防患于未然。 而且，由于双头螺栓20以及螺母21形成的适配器19和喷射器11的紧固部被板
22气密地包覆，所以也抑制了向适配器19和喷射器11的紧固部的传热，而且，板22也具备
相对于紧固部的气封的功能。 因此，根据上述实施例，由于通过将耐热性的板22包覆在适配器19的置于废气3 的气流中的内侧面上，并且在该板22和上述内侧面之间加装隔热层23，能够显著地抑制从 适配器19向喷射器11的传热，将喷射器11因过热而受损的事态防患于未然，所以能够长 时间良好地确保喷射器11的可靠性。 而且，由于能够抑制向由双头螺栓20以及螺母21形成的适配器19和喷射器11 的紧固部的传热，而且能够使板22具备相对于紧固部的气封的功能，所以能够保护该紧固 部不受废气3的热及腐蚀成分的影响，并能够防止双头螺栓20及螺母21的烧结及高温氧 化等损伤。 另外，本发明的喷射器的安装结构并不仅限于上述的实施例，勿庸置疑，并非一 定限定在适用于并列地配置微粒过滤器和选择还原型催化剂并以S字结构的联络流路连 接两者的形式，而且，对于尿素水的添加位置以及其周边结构也并不仅限于图示的例子，进 而，紧固部也并非一定限定在双头螺栓以及螺母的组合，除此之外，在不脱离本发明的要旨 的范围内能够施加各种变更。
权利要求
一种喷射器的安装结构，该喷射器经由适配器装备在排气流路上，向废气中添加尿素水，其特征在于，在上述适配器的置于废气的气流中的内侧面上包覆有耐热性的板，并且在该板和上述内侧面之间加装有隔热层。
2. 如权利要求1所述的喷射器的安装结构，其特征在于，适配器和喷射器的紧固部被 板气密地包覆。
全文摘要
本发明提供一种喷射器的安装结构，抑制从适配器(19)向喷射器(11)的传热，能够长时间良好的确保该喷射器(11)的可靠性。在经由适配器(19)装备在混合管(9B)、即排气流路上，向废气(3)中添加尿素水的喷射器(11)的安装结构中，在上述适配器(19)的置于废气(3)的气流中的内侧面上包覆有耐热性的板(22)，并且在该板(22)和上述内侧面之间加装有隔热层(23)。
文档编号F01N3/08GK101796274SQ20088010568
公开日2010年8月4日 申请日期2008年3月18日 优先权日2007年9月4日
发明者小和田稔 申请人:日野自动车株式会社