混合构造的制作方法

本发明涉及混合构造。

背景技术：

近年来，提议在排气管的中途具备对排气气体中的微粒进行捕集的微粒过滤器，并且在该微粒过滤器的下游侧具备在氧的共存之下也能够选择性地使nox与氨反应的选择还原型催化剂，在该选择还原型催化剂和前述微粒过滤器之间作为还原剂(添加剂)喷洒尿素水以谋求微粒和nox的同时减少。

在该情况下，由于尿素水对选择还原型催化剂的添加是在微粒过滤器和选择还原型催化剂之间进行的，故如果要确保直到被添加到排气气体中的尿素水被热分解为氨和碳酸气体的充分的反应时间，需要加长从尿素水的添加位置到选择还原型催化剂的距离，但是如果使微粒过滤器和选择还原型催化剂隔着充分的距离间隔配置，那么对车辆的搭载性显著受损。

因此，已经提议了如图1所示的紧凑的排气净化装置，在此处示出的排气净化装置中，在供来自发动机的排气气体1流通的排气管2的中途，通过壳体5、6抱持并并列地配置对排气气体1中的微粒进行捕集的微粒过滤器3、以及具备在该微粒过滤器3的下游侧在氧的共存之下也能够选择性地使nox与氨反应的性质的选择还原型催化剂4，通过s字构造的连结流路7将微粒过滤器3的出口侧端部和选择还原型催化剂4的入口侧端部之间连接，从微粒过滤器3的出口侧端部排出的排气气体1反向地折返并被导入相邻的选择还原型催化剂4的入口侧端部。

在此，前述连结流路7以通过包围微粒过滤器3的出口侧端部并将刚从该出口侧端部离开之后的排气气体1的方向转换为大致直角的方向且使其集合的气体集合室7a、将在该气体集合室7a集合的排气气体1与微粒过滤器3的排气流动反向地抽出的混合管7b、以及以能够使通过该混合管7b引导的排气气体1的方向转换为大致直角的方向且分散并且将该分散的排气气体1导入选择还原型催化剂4的入口侧端部的方式包围该入口侧端部的气体分散室7c构成s字构造的方式构成，在前述气体集合室7a，装备有喷射器8，该喷射器8向从微粒过滤器3的出口侧端部离开的排气气体1的方向被转换为大致直角的方向并去往的方向添加尿素水。

此外，在此处图示的例子中，在抱持微粒过滤器3的壳体5内的前段，装备有对排气气体1进行氧化处理的氧化催化剂9，另外，在抱持一对一组的选择还原型催化剂4的壳体6内的后段，装备有对剩余的氨进行氧化处理的降氨催化剂10。

而且，如果采用此种构成，那么通过微粒过滤器3捕集排气气体4中的微粒，并且在其下游侧的混合管7b的中途从喷射器8对排气气体1中添加尿素水并将尿素水热分解为氨和碳酸气体，在选择还原型催化剂4上通过氨将排气气体1中的nox良好地还原净化，其结果，能够谋求排气气体1中的微粒和nox的同时减少。

此时，从微粒过滤器3的出口侧端部排出的排气气体1通过连结流路7而在被反向地折返之后导入相邻的选择还原型催化剂4的入口侧端部，因而，较长地确保了从尿素水的添加位置到选择还原型催化剂4的距离，确保了对从尿素水生成氨而言充分的反应时间。

而且，由于微粒过滤器3和选择还原型催化剂4并列地排列，并以沿着这些微粒过滤器3和选择还原型催化剂4之间的方式配置连结流路7，故其整体构成变得紧凑，对车辆的搭载性大幅提高。

此外，作为此种紧凑地构成的排气净化装置所相关的现有技术文献信息，存在下列专利文献1等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-48715号公报。

技术实现要素：

发明要解决的问题

但是，在此种以往的构造中，由于在通过喷射器8添加尿素水之后在连结流路7(在图示的例子中为混合管7b的入口侧部分)的弯曲部11处排气气体1的流动急剧地弯曲，故排气气体1的流动向前述弯曲部11处的弯曲方向外侧偏移，在此尿素水附着于流路壁面而无法与排气气体1良好地混合，存在无法发挥出本来应该发挥的催化剂性能的风险。

另外，在之前列举的专利文献1中，虽然提出了对混合管7b的入口侧端部，使排气气体1通过引导翅片从切线方向导入以对排气气体1给予旋转流，或者在混合管7b的内周面附设螺旋轨道以对排气气体1给予旋转流，从而提高尿素水对排气气体1的混合性的提议，但都需要复杂构造，无法避免招致成本的暴涨。

本发明是鉴于上述的实际情况而完成的，目的在于提供能够在不需要复杂构造的情况下大幅地提高添加剂对排气气体的混合性的混合构造。

用于解决问题的方案

本发明的特征在于，为对在排气流路内流动的排气气体喷洒添加剂并使它们混合的混合构造，具备：在处于前述添加剂的喷洒位置下游的排气流路形成的弯曲部、以及位于该弯曲部的出口侧且仅在夹着将该弯曲部以变得面对称的方式一分为二的平面的单侧形成的凹部。

而且，如果这样，那么排气气体的流动偏向弯曲部的弯曲方向外侧，另一方面，由于凹部，产生去往与该凹部对峙的一侧的斜流，该斜流带来使得在前述弯曲部的弯曲方向外侧流动的排气气体的主流的方向倾斜的作用，通过该主流的流动以成螺旋状的方式流动而形成旋转流，通过该旋转流大幅地提高添加剂对排气气体的混合性。

另外，在本发明中，还可以具备：选择还原型催化剂，其具备在氧的共存之下也选择性地使nox和还原剂反应的性质，且介入安装于排气流路的中途；以及喷射器，其在该选择还原型催化剂的上游对排气气体中将还原剂作为添加剂喷洒，在该喷射器和前述选择还原型催化剂之间形成有弯曲部。

在此种情况下，通过喷射器而被喷洒的还原剂因旋转流而被良好地混合到排气气体中，而且，通过排气气体的流动成为沿着螺旋轨道的流动，还原剂的移动距离增加，较长地确保了反应时间，因而如果还原剂为尿素水，则促进了向氨的转化，如果还原剂为燃料，则促进了向hc气体的转化。

发明效果

根据上述的本发明的混合构造，能够获得如下的各种优异效果。

(i)仅通过在排气流路的中途形成弯曲部和凹部，就能够极为简单地形成排气气体的旋转流，即使不采用以往提议那样的复杂构造，也能够大幅地提高添加剂对排气气体的混合性。

(ii)在采用具备：选择还原型催化剂，其具备在氧的共存之下也选择性地使nox和还原剂反应的性质，且介入安装于排气流路的中途；以及喷射器，其在该选择还原型催化剂的上游对排气气体中将还原剂作为添加剂喷洒，在该喷射器和前述选择还原型催化剂之间形成有弯曲部的构造的情况下，能够大幅提高还原剂对排气气体的混合性，并且还能够较长地确保还原剂的反应时间，能够促进尿素水向氨的转化、燃料向hc气体的转化，因而能够充分地发挥选择还原型催化剂的催化剂性能以获得高的排气净化效果。

附图说明

图1是示出以往例子的概要图；

图2是示出实施本发明的方式的一例的概要图；

图3是将图2的主要部分放大示出的立体图；

图4是从与图3不同的角度看图2的主要部分的立体图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。

图2～图4是示出了本发明的一个实施例的图，在本实施例中，作为用于适用于与前述的图1的构造大致同样地构成的排气净化装置的混合构造，其特征在于，具备在处于基于喷射器8的尿素水(还原剂[添加剂])的喷洒位置下游的连结流路7(排气流路)形成的弯曲部11、以及位于该弯曲部11的出口侧且仅在夹着将该弯曲部11以变得面对称(预想为在不形成后述的凹部12的状态下的面对称)的方式一分为二的平面的单侧形成的凹部12，但如在此例示的那样通过s字构造的连结流路7将并列配置的微粒过滤器3和选择还原型催化剂4连接的布局的排气净化装置的情况下，由于在喷射器8的正后方已经存在弯曲部11，故能够通过直接利用该弯曲部11而仅新形成凹部12来进行适用。

而且，如果这样，那么排气气体1的流动偏向弯曲部11的弯曲方向外侧，另一方面，由于凹部12，产生去往与该凹部12对峙的一侧的斜流1’(参照图3以及图4)，该斜流1’带来使得在前述弯曲部11的弯曲方向外侧流动的排气气体1的主流的方向倾斜的作用，通过该主流的流动以成螺旋状的方式流动而形成旋转流，通过该旋转流大幅地提高尿素水对排气气体1的混合性。

另外，特别是在本实施例中，由于适用于具备选择还原型催化剂4的排气净化装置，故通过喷射器8而被喷洒的尿素水因旋转流而被良好地混合到排气气体1中，而且，通过排气气体1的流动成为沿着螺旋轨道的流动，尿素水的移动距离增加，较长地确保了反应时间，因而促进了尿素水向氨的转化。

此外，由于选择还原型催化剂4具备在氧的共存之下也能够选择性地使nox和hc气体反应的性质，故在通过喷射器8而被喷洒的还原剂为燃料的情况下，促进该燃料向hc气体的转化。

因而，根据上述实施例，仅通过在连结流路7的中途形成弯曲部11和凹部12，就能够极为简单地形成排气气体1的旋转流，即使不采用以往提议那样的复杂构造，也能够大幅地提高尿素水对排气气体1的混合性，而且，也能够较长地确保反应时间以促进尿素水向氨的转化，因而能够充分地发挥选择还原型催化剂4的催化剂性能以获得高的排气净化效果。

此外，本发明的混合构造不仅仅限定于上述的实施例，当然，添加剂不一定限定于对选择还原型催化剂的还原剂，此外，当然能够在不脱离本发明主旨的范围内加以种种变更。

符号说明

1排气气体

4选择还原型催化剂

7连结流路(排气流路)

8喷射器

11弯曲部

12凹部。