[發明專利]還原劑水溶液混合裝置及具備它的廢氣后處理裝置

有效

• 申請號: 201380000737.7
• 申請日: 2013-01-17
• 公開（公告）號: CN104066943A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發明（設計）人: 加藤隆志;富岡裕之;伊東木
• 申請（專利權）人: 株式會社小松制作所
• 主分類號: F01N3/08
• 分類號: F01N3/08;F01N3/24
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 岳雪蘭

技術領域

本發明與還原劑水溶液混合裝置及具備它的廢氣后處理裝置相關，涉及一種在向選擇性還原催化劑供給尿素水溶液來凈化廢氣時使用的還原劑水溶液混合裝置及具備它的廢氣后處理裝置。

背景技術

目前，已知有利用選擇性還原催化劑（Selective Catalytic Reduction，以下記作“SCR”）凈化發動機廢氣中所含有的氮氧化物（NOx）的廢氣后處理裝置。對這樣的SCR，供給自噴射器噴射的尿素水溶液。噴射器安裝于在SCR的上游側設置的混合裝置。從噴射器向在混合裝置內流動的廢氣中噴射尿素水溶液，使該尿素水溶液與廢氣在混合裝置內混合。其結果是，尿素水溶液利用廢氣的熱量而被熱解，得到氨。該氨在SCR中作為還原劑使用。

在這種廢氣后處理裝置中，若噴射的尿素水溶液與廢氣混合不充分，則有可能使尿素水溶液的一部分附著在外側被外部氣體冷卻的混合裝置的內壁上，導致SCR中的氨不足。另外，在混合裝置的內壁上變為液滴的尿素水溶液還往往晶化并沉積在內壁上，阻礙廢氣的流動。為了解決這樣的問題，往往采用具有外管及內管的雙重管結構的混合裝置。混合裝置的內管通過內外周兩面與廢氣接觸而被加熱，因此通過向該內管的內部噴射尿素水溶液，附著在內壁上的尿素水溶液也將熱解，能夠抑制其附著為液滴而晶化或沉積。

另外，在專利文獻1、2中，為了使尿素水溶液被充分地熱解，提出了一種在混合裝置內，在噴射器的下游側設置混合管的結構。在混合管的外周面上設有多個開口。使廢氣通過這些開口流入到混合管的內部，從而在混合管內產生紊流、旋流。通過自噴射器向這樣流動的廢氣中噴射尿素水溶液，使尿素水溶液微細化而促進與廢氣的混合，提高尿素水溶液分解成氨的效率。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：美國專利申請公開第2010/0263359號說明書

專利文獻2：（日本）特開2008－208726號公報

發明內容

發明要解決的技術問題

然而，在混合裝置內露出的噴射器噴嘴位于設在混合裝置內的凹狀的凹槽內，噴嘴前端周圍被凹槽的壁面所包圍。若設置這樣的凹槽，則噴射的尿素水溶液的一部分將打著旋返回到具有負壓傾向的凹槽部側而滯留。若滯留的尿素水溶液晶化而沉積，則將產生尿素水溶液自噴嘴的噴射受阻的問題。

因此，考慮了通過在接近噴嘴的一側也設置用于在混合管內產生旋流的開口來使廢氣流入噴嘴附近，對該附近進行加熱而促進尿素水溶液的加熱分解，由此抑制尿素水溶液的滯留。但是，在混合管上單純地設置開口，存在廢氣不能充分地流向噴嘴附近的可能性，因此希望解決該問題。

本發明的目的在于，提供一種能夠抑制尿素水溶液在噴射器的噴嘴周圍滯留的還原劑水溶液混合裝置及具備它的廢氣后處理裝置。

用于解決技術問題的技術方案

第一發明的還原劑水溶液混合裝置的特征在于，被配置在捕集廢氣中的粒狀物質的過濾器裝置與配置于所述過濾器裝置下游側的選擇性還原催化劑裝置之間，并向廢氣中添加還原劑水溶液，具備：彎頭管，其安裝在所述過濾器裝置的出口管上，改變從所述過濾器裝置流動而來的廢氣的流動方向；直管，其與所述彎頭管的下游側連接，沿與所述過濾器裝置的出口管的軸線交叉的方向延伸；噴射器，其安裝在所述彎頭管上，將還原劑水溶液朝所述直管噴射到所述彎頭管內部；混合管，其在所述彎頭管內被配置為覆蓋在從所述噴射器噴射的還原水溶液的周圍；在所述混合管的所述噴射器側的周壁上設有多個大開口，在所述混合管的所述直管側的周壁上設有多個小開口。

在此，一個大開口的開口面積比一個小開口的開口面積大，多個大開口的總開口面積與多個小開口的總開口面積的大小不限。

第二發明的還原劑水溶液混合裝置的特征在于，所述多個大開口沿所述混合管的周向設置。

第三發明的還原劑水溶液混合裝置的特征在于，在從所述直管的軸線側朝所述彎頭管的入口部觀察所述混合管時，在所述混合管的周向的規定寬度，省去設置所述多個大開口。

第四發明的還原劑水溶液混合裝置的特征在于，所述多個大開口僅設于所述周壁的周向一部分的角度區域。

第五發明的還原劑水溶液混合裝置的特征在于，所述多個小開口僅設于所述周壁的周向一部分的角度區域。