排气净化装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及排气净化装置。
【背景技术】
[0002]目前，作为用于净化在发动机的排气流路中流动的排气的排气净化装置，例如已知有专利文献I所记载的装置。该专利文献I所记载的排气净化装置具备:收容D0C(DieSelOxidat1n Catalyst:氧化型催化器)及DPF(Diesel Particulate Filter:柴油颗粒过滤器)的第一外壳、安装有向排气中喷射尿素水(还原剂)的喷嘴(喷射装置)的导管及收容SCR(Selective Catalytic Reduct1n:选择性催化还原系统)的第二外壳，将导管以沿着大致垂直于第一外壳的轴线方向的方向延伸的方式内插于第一外壳，同时与第二外壳连结。而且，利用通过喷射尿素水而生成的氨来还原净化排气的NOx。
[0003]专利文献I:日本特开2009-228484号公报
【发明内容】
[0004]另外，通过增加还原剂的喷射量，能够提高排气的净化效率，但存在当增加还原剂的喷射量时运转成本变高的问题。因此，为了在不增加还原剂的喷射量的同时提高排气的净化效率，可以考虑提高向导管喷射的还原剂的扩散效率。
[0005]作为提高向导管喷射的还原剂的扩散效率的方法之一，考虑提高流入到导管的排气的流速。但是，专利文献I所记载的排气净化装置中，第一外壳的直径从上游侧到下游侧保持相同，因此，在提高流入到导管的排气流速方面存在限制。
[0006]因此，本发明的一方面是鉴于上述实际情况而研发的，其课题在于，提供一种排气净化装置，通过提高流入到导管的排气的流速，能够充分进行还原剂的扩散。
[0007]本发明的一方面提供一种排气净化装置，用于净化在发动机的排气流路中流动的排气，该排气净化装置具备:筒状的外壳;导管，配置于外壳的下游侧，以沿着大致垂直于外壳的轴线方向的方向延伸的方式内插于外壳，且形成有与外壳连通的贯通孔;喷射装置，从导管的上游侧端部向导管内喷射还原剂，在外壳的排气流路上形成有收缩流路部，该收缩流路部从上游侧向下游侧在导管的轴线方向上变窄。
[0008]作为一实施方式，也可以是，贯通孔形成于导管的内插于外壳的部分的、导管的轴线方向上的一部分，收缩流路部朝着贯通孔变窄。
[0009]另外，作为一实施方式，也可以是，收缩流路部由外壳的内壁面形成。
[0010]另外，作为一实施方式，也可以是，收缩流路部的至少一部分由安装于外壳内壁面的导风板形成。
[0011]另外，作为一实施方式，也可以是，还具备回旋用导风板，该回旋用导风板将排气导向贯通孔，以在导管内产生回旋流。
[0012]发明效果
[0013]根据本发明的一方面，通过提高流入到导管的排气的流速，能够充分进行还原剂的扩散。
【附图说明】
[0014]图1是表示第一实施方式的排气净化装置的概略结构的图。
[0015]图2是表示图1所示的排气净化装置的主要部分的、图1的I1-1I线的概略剖视图。
[0016]图3是表示图1所示的排气净化装置的主要部分的、图2的II1-1II线的概略剖视图。
[0017]图4是表示第二实施方式的排气净化装置的主要部分的、与图3对应的概略剖视图。
[0018]图5是表示第三实施方式的排气净化装置的主要部分的、与图3对应的概略剖视图。
[0019]图6是表示第四实施方式的排气净化装置的主要部分的、与图2对应的概略剖视图。
[0020]图7是表示变形例的排气净化装置的主要部分的、与图2对应的概略剖视图。
[0021]图8是表示变形例的排气净化装置的主要部分的、与图3对应的概略剖视图。
[0022]图9是表示变形例的排气净化装置的主要部分的、与图3对应的概略剖视图。
【具体实施方式】
[0023]以下，参照附图详细地说明实施方式的排气净化装置。此外，以下的说明中，对相同或相应要素标注相同的附图标记并省略重复的说明。
[0024][第一实施方式]
[0025]图1是表示第一实施方式的排气净化装置的概略结构的图。如图1所示，本实施方式的排气净化装置10是在例如卡车等车辆中用于净化从柴油发动机等发动机排出的排气(以下，简称为“排气”)的装置。该排气净化装置10搭载于排气所流通的排气流路I中，具备D0C11、DPF12、喷射装置 13 及 SCR14。
[0026]排气流路I至少由第一外壳2、导管(壁部)3及第二外壳4区划而成，将它们从上游侧向下游侧按照上述的顺序进行配置。第一外壳2和第二外壳4形成大致筒状，且并排设置，使得排气的流向大致相互平行。导管3将第一外壳2的下游侧和第二外壳4的上游侧连接起来。该导管3以沿着与第一外壳2的长度方向大致正交的方向笔直延伸后向第二外壳4的上游侧弯曲的方式延伸。
[0027]DOCll对排气中的未燃的燃料部分进行氧化处理，其配设于第一外壳2内的上游侦MPF12捕集通过DOCll之后的排气中的微粒(粒子状物质KDPF12在第一外壳2内配设于DOCl I的下游侧。
[0028]喷射装置13对刚通过DPF12之后的排气喷射添加还原剂。这里的喷射装置13通过以尿素水为还原剂进行喷射，产生下式(I)所示的热解反应及水解反应，并生成氨。
[0029](NH2)2CO—NH3+HNCO (热解反应)
[0030]HNC0+H20—NH3+C02(水解反应)...( I)
[0031]SCR14利用添加的还原剂使排气中的NOx选择性地进行还原反应，而净化排气。该SCR14配设于第二外壳4内。这里的SCR14使用生成的氨来产生下式(2)所示的还原反应，以选择性地还原净化NOx。此外，在第二外壳4的后段设有对剩余的氨进行氧化处理的氨降低催化剂(未图示)。
[0032]4Ν0+4ΝΗ3+02^4Ν2+6Η20 (Standard)
[0033]6Νθ2+8ΝΗ3—7Ν2+12Η2θ( Slow)...(2)
[0034]N0+N02+2NH3^2N2+3H20(Fast)
[0035]接着，使用图2和图3详细地说明上述的排气净化装置10的主要部分。图2是表示图1所示的排气净化装置的主要部分的、图1的I1-1I线的概略剖视图。图3是表示图1所示的排气净化装置的主要部分的、图2的II1-1II线的概略剖视图。此外，为了方便，将图2的上侧称为右侧，将图2的下侧称为左侧，将图3的上侧称为上侧，将图3的下侧称为下侧。
[0036]如图2和图3所示，导管3的上游侧内插于第一外壳2中的DPF12的下游侧。内插于第一外壳2的导管3的上游侧沿着大致垂直于第一外壳2的轴线方向的方向延伸，使得排气的流向与第一外壳2大致正交。另外，导管3的上游侧的开口端由第一外壳2的壁面封闭。此外，第一外壳2的轴线方向是图2和图3中的左右方向。
[0037]在导管3的上游侧端部安装有上述喷射装置13，以从该导管3的上游侧端部沿着导管3的轴线方向喷射还原剂。此外，导管3的轴线方向为图3中的上下方向。喷射装置13向导管3内喷射还原剂。换言之，导管3内包含有从喷射装置13喷射的还原剂的喷射区域A。这里的喷射装置13的喷嘴13a位于导管3的中心轴上。而且，喷射装置13以导管3的中心轴位置为基点而向下游侧喷射还原剂。
[0038]在内插于第一外壳2的导管3的上游侧形成有使排气流入到内部的贯通孔15。贯通孔15是贯通导管3的内外的矩形的贯通孔。
[0039]如图2所示，贯通孔15形成于导管3的左侧(图2中的上侧)。而且，第一外壳2中安装有覆盖第一外壳2和导管3之间且向贯通孔15引导排气的导风板16a和导风板16b。导风板16a是将从第一外壳2的左侧流过来的排气向导管3的右侧进行引导的导风板。导风板16b是将流入到导管3右侧的排气从导管3的切线方向导向贯通孔15以在导管3内产生回旋流的回旋用导风板。
[0040]如图3所示，贯通孔15形成于导管3的内插于第一外壳2的部分的、导管3的轴线方向上的一部分。具体来说，贯通孔15形成于从喷射装置13喷射的还原剂的喷射区域A和导管3的内壁面相接的位置的上游侧。即，贯通孔15仅形成于导管3的内插于第一外壳2的部分的上游侧，而不形成于下游侧。此外，喷射区域A是具有以喷射装置13为顶点的大致圆锥形状的轮廓。该喷射区域A能够基于例如从喷射装置13喷射的还原剂的喷射角等按照几何学求得。
[0041]而且，在第一外壳2的下游侧部分即下游侧端部5形成有第一外壳2的排气流路I从上游侧向下游侧而在导管3的轴线方向上变窄的收缩流路部6。
[0042]下游侧端部5是第一外壳2