[发明专利]排气净化装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种排气净化装置。

背景技术

近年来，提出了下述的方案，在排气管的中途具备收集废气中的微粒的微粒过滤器，同时在该微粒过滤器的下游一侧具备选择还原型催化剂，即使在氧气共存的的状态下也能选择性地使NOx与氨反应，在该选择还原型催化剂与上述微粒过滤器之间作为还原剂添加尿素水，实现微粒与NOx的同时降低。

在这种情况下，由于尿素水向选择还原型催化剂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反应时间，则必须要加长从尿素水的添加位置到选择还原型催化剂的距离，但当使微粒过滤器与选择还原型催化剂隔开充分的距离分离配置时，向车辆上的搭载性明显受损。

因此，也提出了图1所示的紧凑的排气净化装置，在其中图示的排气净化装置中，在从柴油发动机1经由排气歧管2排出的废气3所流通的排气管4的中途，分别由壳体7、8包围保持地并列配置有收集废气3中的微粒的微粒过滤器5，以及位于该微粒过滤器5的下游一侧、具备即使在有氧气共存的状态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6，同时设置将微粒过滤器5的输出侧端部与选择还原型催化剂6的输入侧端部之间连接在一起且在其上游一侧具备喷射器11的S字结构的联络流路9，穿过该该联络流路9从微粒过滤器5的输出侧端部排出的废气3逆向折返而导入相邻的选择还原型催化剂6的输入侧端部。

这样，在成为该联络流路9的直线延伸部位的混合管10的输入侧端部同心状地安装有喷射器11，以能够向该混合管10的中心位置添加尿素水，例如图2所示，通过导翼13等引导废气3，使其相对于形成在混合管10的输入侧端部的靠近微粒过滤器5的输出侧的侧面上的开口部12从切线方向导入，从而在混合管10内形成旋回流，能够促进由喷射器11添加的尿素水的分散。

另外，在图1中，在包围保持微粒过滤器5的壳体7内的前段装备有对废气3中的未燃烧燃料部分进行氧化处理的氧化催化剂14，在微粒的堆积量增加时，阶段性地通过上述氧化催化剂14向上游一侧的废气3中添加燃料，使该添加燃料在上述氧化催化剂14通过的期间进行氧化反应，通过该反应热而将废气3升温，之后提高微粒过滤器5的催化剂床温度，这样一来，主动地通过燃烧除去收集后的微粒，能够实现微粒过滤器5的强制再生。

而且，在包围保持选择还原型催化剂6的壳体8内的前段装备有降氨催化剂15，以便能够对以未反应的状态穿过了上述选择还原型催化剂6的剩余的氨进行氧化处理，从而能够将氨随着废气3向车外排出的事态防患于未然。

而且，若采用这样的结构，则通过微粒过滤器5收集废气3中的微粒，同时在混合管10的输入侧端部，尿素水从喷射器11添加到废气3中而分解成氨和碳酸气，在选择还原型催化剂6上，废气3中的NOx被氨良好地还原净化，其结果，实现了废气3中的微粒与NOx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通过联络流路9逆向折返后被导入相邻的选择还原型催化剂6的输入侧端部，所以确保了从喷射器11的尿素水添加位置到选择还原型催化剂6的距离较长，其结果，确保了从尿素水生成氨的充分反应时间。

而且，由于微粒过滤器5与选择还原型催化剂6是并列设置的，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之间配置的，所以其整体结构紧凑，向车辆上的搭载性也大幅度提高。

另外，作为与本发明相关的现有技术文献信息，例如存在下述专利文献1等。

专利文献1：特开2005-155404号公报

但是，在这样并列配置微粒过滤器5与选择还原型催化剂6并通过S字结构的联络流路9联结的结构中，由于在微粒过滤器5的强制再生时等在微粒过滤器5一侧与选择还原型催化剂6一侧热膨胀差增大，所以容易在微粒过滤器5一侧与选择还原型催化剂6一侧之间产生相对的热应变，应力集中在连接微粒过滤器5与选择还原型催化剂6的S字结构的联络流路9的联结部或弯曲部等上而导致破损。

因此，本发明的发明者们首创了在联络流路9中成为微粒过滤器5以及选择还原型催化剂6的轴心方向延伸的直线延伸部位的混合管10的中途形成在其轴心方向上扩缩自如的波纹部，由于通过这样的波纹部的形成在联络流路9的直线延伸部位的内周连续地形成有多个环状槽，在其上游的混合管10的输入端部一侧，从喷射器11添加的尿素水的雾沫容易与上述环状槽碰撞，在此处碰撞的尿素水有可能会以未分解成氨的状态而作为尿素的固态物析出。

发明内容