[发明专利]废气混合器、废气净化装置以及废气净化方法

说明书

本发明提供一种废气混合器，其难以生锈、且能够以较少的电力高效地进行加热。一种废气混合器(1A)，其具备：绝缘性陶瓷制的外筒(10)；绝缘性陶瓷制的翅片(20)，其设置于外筒(10)的内侧；以及电热部(30)，其埋设于外筒(10)和/或翅片(20)的至少一部分。

技术领域

本发明涉及废气混合器、废气净化装置以及废气净化方法。

背景技术

针对减少汽车废气的有害成分(HC、NOx、CO)的要求日益提高。特别是对于从柴油发动机排出的NOx的净化成为重要的课题。

作为NOx净化的对策，一般已知被称为尿素SCR系统的技术(例如专利文献1)。

为了由尿素有效地获得作为NOx还原剂的NH₃而需要尿素的热分解及水解，并且必须以200℃以上的温度控制气氛。

因此，专利文献2中公开了一种技术，其中，利用载气加热部对用于使尿素(尿素水)实现微粒化的载气进行加热，并且将电热塞插入至催化部而进行通电加热，由此对尿素进行热分解及水解。

然而，该技术为了使尿素实现微粒化而以利用载气为前提，并非直接向废气喷射尿素。

此处，尿素的热分解及水解由以下反应式表示。

热分解：(NH₂)₂CO→NH₃+HNCO

水解：HNCO+H₂O→NH₃+CO₂

另外，为了高效且快速地促进尿素的两个阶段的反应(热分解及水解)、且使得生成的NH₃均匀地分散至废气中，在非专利文献1中提出了各种混合器。

另一方面，废气温度随着发动机效率的提高而降低。另外，在发动机刚启动之后，废气温度也较低。在废气温度较低的情况下，即使向废气喷射尿素也难以引起分解反应，因此无法充分生成NH₃。

因此，专利文献3中提出了一种混合器(分散装置)，其具有：圆环状的框架部，其外径与排气通路的内径相等；电热线，其设置为在框架部的排气下游侧的面中环绕框架部；以及多个翅片，它们形成于框架部的径向内侧。并且，对于该混合器还记载有如下内容：在废气温度较低的情况下，通过对电热线通电而将混合器加热，从而能够促进尿素的分解反应。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-327377号公报

专利文献2：日本特开2012-197695号公报

专利文献3：日本特开2019-7449号公报

非专利文献

非专利文献1：Heike Tobben以及其他3人，“Urea Processing–A Keyfactor inEATS Development”，27th Aachen Colloquium Automobile and Engine Technology2018，第219～238页

发明内容

在专利文献3中，虽然关于构成混合器的框架部以及翅片的材质并未具体记载，但是，具有这种结构的混合器一般由金属制成。根据本发明的发明人的见解可知：金属制的框架部和翅片的热容量较大，因此，为了利用电热线将框架部和翅片加热而需要花费时间，从而效率较低，并且，耗电量也增多。另外，设置于该混合器的电热线在框架部的表面露出，因此，当附着有尿素时，还有可能生锈。

本发明是为了解决如上所述的技术问题而完成的，其目的在于，提供难以生锈、且能够以较少的电力高效地进行加热的废气混合器。