排气脱硝装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种对从往复式发动机排出的排气进行脱硝处理的排气脱硝装置。
【背景技术】
[0002]以往，例如在设置于柴油发动机的压力高的排气系统中的脱硝装置中，设置有耐压性高的圆筒状反应容器。例如在专利文献I的反应容器中，将陶瓷片卷成圆筒形而形成催化剂元件，为了容易插入圆筒状的反应容器内，将该催化剂元件沿半径方向分割成扇形截面，并组合为圆柱状来使用。
[0003]这里，所谓往复式发动机包括具有被往复驱动的活塞的柴油发动机和汽油发动机。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本专利公开平成07-24259号公报
【发明内容】
[0007](一 )要解决的技术问题
[0008]在上述现有结构中，在将陶瓷片卷成圆筒状形成催化剂元件，使其成为与反应器大致相同的尺寸的情况下，由于催化剂元件大型化，具有其切断装置成为大型这样的问题。进而，在用于船舶用等大型柴油发动机的排气脱硝装置的情况下，仅通过只将分割的元件组装入容器，会在对发动机振动的耐久性上出现问题。
[0009]本发明的目的在于提供一种解决上述问题的排气脱硝装置，其能够使催化剂元件小型化，即使对于反应容器内具有中空部的异形截面空间，也能够以充分的填充面积率进行设置，而且能够得到充分的强度，能够提高对振动等的耐久性。
[0010](二)技术方案
[0011]为了解决上述技术问题，技术方案I所述的发明涉及一种排气脱硝装置，
[0012]其在导入由往复式发动机排出的排气的反应容器内设置了催化剂元件，其特征在于，
[0013]所述反应容器形成为圆筒状，
[0014]在所述反应容器内，通过隔壁沿该反应容器的轴心方向形成中空部和反应室，
[0015]在所述反应室中设置多个催化剂单元组装成的单元群，
[0016]将所述催化剂单元形成为横截面至少是正方形截面、长方形截面及梯形截面，并且在所述催化剂单元的内部收纳催化剂元件，
[0017]所述单元群的外周部在由与所述反应容器的胴部大致内接的多边柱的外侧面或多边柱的部分外侧面构成的同时，由形成正方形截面或/和长方形截面的催化剂单元的边的面和形成梯形截面的催化剂单元的斜边的面构成。
[0018]技术方案2所述的发明为技术方案I所述的排气脱硝装置，其特征在于，
[0019]将所述中空部形成为圆柱状，同时将所述隔壁形成为与该中空部大致外接的多边筒或部分多边筒状，
[0020]在所述单元群中外嵌于所述隔壁的内周部在形成为多边筒或部分多边筒的同时，由形成正方形截面或/和长方形截面的催化剂单元的边的面和形成梯形截面的催化剂单元的斜边的面构成。
[0021]技术方案3所述的发明为技术方案I或2所述的排气脱硝装置，其特征在于
[0022]中空部在配置于从反应容器的轴心偏离规定距离的偏心位置上的同时，临近胴部而形成。
[0023]技术方案4所述的发明为技术方案I至3中任意一项所述的排气脱硝装置，其特征在于，
[0024]催化剂单元在收纳框体内层叠收纳蜂窝状的催化剂元件，同时，在收纳框体的前后形成的前侧引导部与后侧引导部相配合，在排气的流送方向上连接多个，
[0025]单元群是将收纳框体的各侧面彼此相接而组装成的。
[0026]技术方案5所述的发明为技术方案I至4中任意一项所述的排气脱硝装置，其特征在于，
[0027]在中空部选择性地配置有导入往复式发动机排气的排气储存箱、向排气中喷射还原剂的蒸发室、对排气与还原剂的混合气体进行混合/搅拌的混合室、热交换部、单个或多个流送气体的气体通道。
[0028](三)有益效果
[0029]根据技术方案I所述的发明，在形成为正方形截面、长方形截面、梯形截面的多个催化剂单元中分别收纳催化剂元件，将这些催化剂单元组装入反应容器内除中空部以外的异形反应室，形成单元群。将该单元群的外周部做成与反应容器的胴部大致内接的多边形或者部分多边形，该多边形的倾斜的斜边部分由形成梯形截面的催化剂单元的斜边的面形成。由此，能够通过与胴部大致内接的多边形的单元群，以充分的填充面积率来设置催化剂元件。而且，由于催化剂元件被收纳在催化剂单元内，因此能够得到充分的强度，能够提高在设置于船舶等情况下对振动等的耐久性。
[0030]根据技术方案2所述的发明，由于将隔壁形成为与中空部大致外接的多边筒或部分多边筒，同时，将单元群的内周部形成为外嵌于该隔壁的相似形状的多边筒或部分多边筒的外侧面，将相对于长方形截面及正方形截面的催化剂单元的外面倾斜的倾斜面由形成梯形截面的催化剂单元的斜边的面构成，因此能够通过多边形的单元群，以充分的填充面积率来设置催化剂元件。
[0031]根据技术方案3所述的发明，通过将中空部与胴部相接设置，能够容易地对中空部进行排气、热交换流体或药剂等的供给和排出，能够扩大利用中空部的自由度。
[0032]根据技术方案4所述的发明，通过将催化剂单元在前后方向上连接，能够任意设定单元群的尺寸。此外，通过连接组装催化剂单元，能够确保充分的强度和耐久性。
[0033]根据技术方案5所述的发明，通过在反应容器的中空部中选择性地配置排气储存箱、蒸发室、混合室、热交换部、气体通道，能够在反应容器内集中排气脱硝装置的结构部，能够实现紧凑化。
【附图说明】
[0034]图1表示本发明的排气脱硝装置的实施例1，为反应容器的横截面图。
[0035]图2是反应容器的概要部分立体图。
[0036]图3是排气脱硝装置的结构图。
[0037]图4是表示正方形截面的催化剂单元的立体图。
[0038]图5是表示长方形截面的催化剂单元的立体图。
[0039]图6是表示梯形截面的催化剂单元的立体图。
[0040]图7是表示单元群的组装结构的俯视截面图。
[0041]图8表示本发明的排气脱硝装置的实施例2，为反应容器的横截面图。
[0042]图9是反应容器的结构图。
【具体实施方式】
[0043]下面，基于附图对本发明的实施例进行说明。
[0044](实施例1)
[0045]参照图1?图7对本发明的排气脱硝装置的实施例1进行说明。该排气脱硝装置设置在例如船舶用的大型柴油发动机的排气路径上，如图3所示，具备柴油发动机10、本发明的反应容器11、增压器12及扫气储存箱13，其中，所述增压器12由柴油发动机10的排气驱动，所述扫气储存箱13暂时储存由增压器12所压缩的燃烧空气，并向柴油发动机10供给。
[0046](反应容器)
[0047]所述反应容器11是由圆筒状的胴部IlB和弯曲状端板11L、IlR形成的横置圆筒状耐压容器，其中，所述端板IlUllR分别封闭胴部IlB的一端侧及另一端侧。该反应容器11形成为能够确保中空部15并使中空部15临近(相接)胴部11B，其中，所述中空部15为沿着以从容器轴心O偏离规定距离的偏心轴心Oe为中心，且半径为R的中空圆弧部Cs的柱状。并且，设置与该中空部15大致外接的部分多边筒状的隔壁14，通过该隔壁14来划分中空部15和反应室20。
[0048]所述中空部15在长度方向上的中央部形成为排气储存箱16，在排气储存箱16的一端侧形成有与排气储存箱16连续的蒸发室17。此外，在排气储存箱16的另一端侧形成有与反应室20连通的连通部22。
[0049]如图2所示，在与排气储存箱16对应的胴部IlB上形成有多个排气入口 19。在这些排气入口 19上连接有从柴油发动机10的燃烧室排出排气的排气管。蒸发室17中设置有喷雾嘴18，该喷雾嘴18贯通端板11L，向从排气储存箱16流入的排气中吹入作为还原剂的尿素水(或氨水)。此外，另一方面，形成有不进行脱硝处理而排出排气的未处理气体出P 21ο
[0050