[发明专利]排气加热装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种为了维持内燃机中的排气净化装置的活化以及活化状态而提高排气的温度的排气加热装置。

背景技术

近年来，为了应对针对内燃机的、严格的排气限制，需要在内燃机的启动时促进排气净化装置的活化，并在内燃机的运转中维持其活化状态。因此，在专利文献1等中，提出了在与排气净化装置相比更靠上游侧的排气通道中安装了排气加热装置的内燃机。该排气加热装置为如下的装置，即，通过在排气中生成加热气体，并将该生成的加热气体向下游侧的排气净化装置供给，从而促进排气净化装置的活化、或维持活化状态。因此，一般情况下，排气加热装置具有：火花塞等的点火单元，其通过对燃料进行加热而使其点火，从而生成加热气体；燃料添加阀，其向该点火单元喷射燃料。

此外，在该专利文献1所公开的排气加热装置中，提出了如下的结构，即，在排气管上设置以正交状态与排气管连接的管体部，并在通过该管体部而被划分出的燃烧部上，配置了接受从燃料喷射阀喷射出的燃料的碰撞部件。火花塞的发热部位于该碰撞部件和燃料添加阀之间，并通过碰撞部件而促进从排气通道流入到燃烧部中的排气与从燃料喷射阀喷射出的燃料的混合。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-249013号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在对比文献1中，由于采用如下方式，即，通过碰撞部件而使从排气通道流入到燃烧部中的排气的流速降低，从而在碰撞部件的周围的燃烧区域内形成滞留，因此无法使来自排气通道的新排气高效地流入到燃烧部中。而且，流通于排气通道中的排气的流速越高，则由于文丘里效应而导致的燃烧部的压力损失越大，从而更难以使流通于排气通道中的排气的一部分流入燃烧部中。其结果为，燃料的点火较为困难、或者即使已完成了点火，但是随着燃料的燃烧，燃烧部的氧浓度也会急剧降低，从而存在很快失火的可能性。此外，由于向燃烧部的排气的流入不能高效地实施，因此也难以使在燃烧部生成的燃烧气体高效地向排气通道流出，从而期望改善。

本发明的目的在于，提供一种排气加热装置，该排气加热装置能够在不导致氧浓度的降低的情况下，持续实施燃料的点火以及燃烧，并且使燃烧气体高效地向排气通道流出。

用于解决课题的方法

本发明的排气加热装置具有：壳体，其被连结于排气管的中途，且划分出燃烧腔，其中，所述排气管与内燃机连接并且划分出排气通道；燃料添加阀，其向经由形成在所述排气管的壁上的连通口而与所述排气通道连通的所述燃烧腔喷射燃料；点火单元，其具有用于使被喷射至所述燃烧腔中的燃料点火的发热部，所述排气加热装置使流通于所述排气通道中的排气的一部分从所述连通口向所述燃烧腔流入，并使之与在此生成的燃烧气体一起再次从所述连通口向所述排气通道流出，所述排气加热装置的特征在于，将与所述连通口相比位于所述排气通道的上游侧并与所述连通口邻接的所述排气管的壁面、和位于所述排气通道的上游侧的所述壳体的上游侧壁面之间所成的角设定为钝角，并将与所述连通口相比位于所述排气通道的下游侧并与所述连通口邻接的所述排气管的壁面、和位于所述排气通道的下游侧的所述壳体的下游侧壁面之间所成的角设定为钝角。

在本发明中，沿着排气管的壁面而在排气通道中流通的排气，向从连通口起沿着排气管的壁面延伸的、壳体的上游侧壁面被引导，从而流入到燃烧腔内。流入到燃烧腔中的排气与从燃料添加阀喷射出的燃料形成新的混合气体，并通过点火单元的发热部而接受加热从而点火并进行燃烧。所生成的燃烧气体通过新流入到燃烧腔内的排气而沿着壳体的下游侧壁面而被压出，并向从连通孔起沿着壳体的下游侧壁面延伸的、排气管的壁面被引导，从而再次向排气通道流入。

在本发明的排气加热装置中，也可以采用如下方式，即，壳体从远离连通口的、壳体的上游侧壁面的部分起进一步凹陷，从而还划分出与燃烧腔连通的燃料喷射室，燃料添加阀经由该燃料喷射室而向燃烧腔喷射燃料。

优选为，相对于壳体的下游侧壁面的、燃料添加阀的姿态被设定为，使从燃料添加阀喷射出的燃料与壳体的下游侧壁面碰撞，并穿过连通口而向排气通道侧溅回。

优选为，将点火单元的发热部以靠近壳体的下游侧壁面的方式而配置。

也可以采用如下结构，即，在与壳体相比位于排气通道的下游侧的排气管上连结有排气净化装置。

发明效果