還原劑供應裝置制造方法及圖紙

還原劑供應裝置用于燃料燃燒系統，所述燃料燃燒系統包括NOX凈化裝置(15)，所述NOx凈化裝置具有設置在排氣通道(10ex)中的還原催化劑以凈化包含在內燃機(10)的排氣中的NOx。還原劑供應裝置在還原催化劑上游的位置處將還原劑供應到排氣通道中。還原劑供應裝置包括空氣管道(23)、汽化容器(25)、噴射器(70)、加熱構件(30、40)和混合板(50)?？諝夤艿缹⒖諝馔ǖ?23b)限定在其中。汽化室連接到空氣管道。汽化容器將從空氣通道分支的汽化室(25a)限定在其中。噴射器噴射作為還原劑的液體烴類化合物。加熱構件設置在汽化室中。加熱構件加熱并汽化從噴射器噴射的還原劑?；旌习暹B接到加熱構件?；旌习鍙钠已由斓娇諝馔ǖ乐?。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種還原劑供應裝置，所述還原劑供應裝置用于在還原催化劑上游的 位置處將用于NOx還原的還原劑供應到排氣通道中。
技術介紹
通常，在存在還原催化劑的情況下，包含在內燃機的排氣中的NOx(氮氧化物）可 以在NOx與還原劑的反應中凈化。例如，專利文獻（JP 2009-162173 A)公開了一種凈化系 統，所述凈化系統包括通過等離子放電過程重整還原劑的裝置。凈化系統在還原催化劑上 游的位置處將還原劑供應到排氣通道中。在所述系統中，用于在內燃機中燃燒的燃料（烴 類化合物）還用作還原劑。
技術實現思路
作為一種如上所述用于重整燃料的方法，本專利技術的專利技術人已經研發一種方法，其 中燃料被加熱到指定的溫度并且然后通過使得燃料與空氣中的氧氣反應加熱的燃料被部 分氧化并且重整。被部分氧化的燃料具有高的還原能力，由此即使當催化劑的溫度低時也 能夠得到充足的NOx還原率。 而且，為了實現上述方法，本專利技術人已經研究了一種構造，其中用于噴射液體燃料 的噴射器和加熱器被設置空氣管道中，所述空氣管道在其中限定空氣通道。通過這種構造， 噴射的液體燃料通過加熱器加熱到一定溫度并且被汽化，并且然后汽化的燃料通過空氣通 道內側的氧氣而部分地氧化。結果，燃料被重整并且重整燃料最終與空氣一起供應到排氣 通道中。 然而，在加熱器被設置在空氣通道中的這種構造中，由于加熱器由流動通過空氣 通道的空氣冷卻，大量的熱量可能不被用于重整燃料。結果，在加熱器處的熱量損失可能增 加。 本專利技術的目的是提供一種還原劑供應裝置，其中抑制用于重整還原劑的熱量的損 失。 在本專利技術的一個方面中，還原劑供應裝置用于燃料燃燒系統，所述燃料燃燒系統 包括NOx凈化裝置，其中還原催化劑布置在排氣通道中以凈化包含在內燃機的排氣中的 NOx。還原劑供應裝置將還原劑在還原催化劑上游的位置處供應到排氣通道中。還原劑供 應裝置包括空氣管道、汽化容器、噴射器、加熱構件和混合板。空氣管道將空氣通道限定在 其中。汽化容器連接到空氣管道。汽化容器將汽化室限定在其中，所述汽化室從空氣通道 分支。噴射器噴射作為還原劑的液體烴類化合物。加熱構件設置在汽化室中。加熱構件加 熱和汽化從噴射器噴射的還原劑?；旌习暹B接到加熱構件。混合板從汽化室延伸到空氣通 道中。 根據本專利技術的一個方面，由于加熱構件設置在從空氣通道分支的汽化室中，能夠 抑制加熱構件由流動通過空氣通道的空氣冷卻。因此，能夠降低將要用于重整還原劑的熱 量的損失。然而，根據本專利技術人的研究，當汽化室被設置并且還原劑被在汽化室中加熱時， 可能產生新的擔憂，即，如下所述還原劑與空氣的混合質量劣化的擔憂。為了解決這個擔 憂，在本專利技術的一個方面中提供混合板。 也就是說，如果不設置混合板，為氣態形式的還原劑中的大部分將沿著空氣通道 的壁面流動，其中所述還原劑通過汽化室的連接部（入口）從汽化室流到空氣通道中。因 此，還原劑將不太可能在與空氣通道中的空氣的氣流方向成角度的方向上擴散。結果，還原 劑與空氣的混合質量將劣化，并且因此還原劑由空氣中的氧氣的部分氧化將不充足。因此， 可能存在這樣的擔憂，即，還原劑的重整將不充足。 為了解決上述擔憂，提供從汽化室延伸到空氣通道中的混合板。因此，在汽化室中 加熱的還原劑通過混合板引導到空氣通道中。因此，能夠加速還原劑在空氣通道中在相對 于氣流方向成角度的方向上的擴散，由此能夠加速還原劑與空氣的混合。 根據本專利技術的一個方面，能夠通過將加熱構件設置在從空氣通道分支的汽化室的 內側而抑制熱量損失。而且，上述新產生的混合質量劣化的擔憂也能夠通過設置混合板來 抑制?！靖綀D說明】 從下面的描述、附加權利要求以及附圖，本專利技術以及其額外的目的、特征和優點將 被最好地理解，在附圖中： 圖1是適用于燃燒系統的還原劑供應裝置的示意圖； 圖2是還原劑供應裝置的橫截面圖； 圖3是示出噴射孔的橫截面形狀的燃料噴射器的橫截面圖； 圖4是從圖3的箭頭IV觀察的圖； 圖5是圖2的沿著線VI-VI的橫截面圖； 圖6是從圖2的箭頭V觀察的圖； 圖7是圖6的沿著線VII-VII的橫截面圖； 圖8是圖7的沿著線VIII-VIII的橫截面圖； 圖9是彈性構件的透視圖； 圖10是彈性構件在展開狀態下的透視圖； 圖11是由冷火焰反應和熱火焰反應組成的兩步氧化反應相關的曲線圖； 圖12是示出冷火焰反應的反應過程的圖； 圖13是其中發生兩步氧化反應的環境溫度和當量比的區域； 圖14是示出在臭氧產生控制與重整燃料產生控制（部分氧化模式）之間改變操 作模式的過程的流程圖； 圖15是示出重整燃料產生控制（部分氧化模式）的子程序過程的流程圖； 圖16是示出表示由還原劑供應裝置的熱損失效應的模擬結果的曲線圖；和 圖17是適用于燃燒系統的還原劑供應裝置的示意圖。【具體實施方式】 將在下文中參考附圖描述本專利技術的多個實施例。在各個實施例中，對應于前述實 施例描述的物體的部分可以被賦予相同的附圖標記，并且可以省略對于所述部分的冗余描 述。當在實施例中僅僅描述構造的一部分時，另一前述實施例可以適用于所述構造的其他 部分。即使沒有明確描述各個部分可以組合，所述各個部分也可以組合。只要組合沒有損 害，即使沒有明確描述各個實施例可以被組合，所述各個實施例也可以被部分地組合。 (第一實施例） 圖1所示的燃燒系統包括內燃機10、增壓器11、柴油顆粒過濾器（DPF14)、DPF再 生裝置（再生DOC 14a)、NOx凈化裝置15、還原劑凈化裝置（凈化D0C 16)和還原劑供應 裝置。燃燒系統安裝到車輛上并且車輛由來自內燃機10的輸出驅動。在該實施例中，內燃 機10是利用用于燃燒的柴油燃料（輕質油）的壓縮自點火式柴油機。 增壓器11包括渦輪11a、旋轉軸lib和壓縮器11c。渦輪11a設置在用于內燃機 10的排氣通道l〇eX中并且由排氣的動能旋轉。旋轉軸lib將渦輪11a的葉輪連接到壓縮 器11c的葉輪并且將渦輪11a的旋轉力傳送到壓縮器11c。壓縮器11c設置在內燃機10的 進氣通道10in中并且在使得進氣壓縮（即，增壓）之后將進氣供應到內燃機10。 冷卻器12設置在壓縮器11c下游的進氣通道10in中。冷卻器12使得由壓縮器 lie壓縮的進氣冷卻，并且在壓縮進氣的流量由節流閥13調節之后，由冷卻器12冷卻的壓 縮進氣通過進氣歧管分配到內燃機的多個燃燒室中。 再生DOC 14a (柴油氧化催化劑）、DPF 14(柴油顆粒過濾器）、Ν0χ凈化裝置15和 凈化D0C 16以此順序設置在渦輪11a下游的排氣通道10ex中。DPF 14收集包含在排氣 中的顆粒。再生DOC 14a包括催化劑，所述催化劑氧化包含在排氣中的未燃燒燃料并且燃 燒所述未燃燒的燃料。通過燃燒所述未燃燒的燃料，由DPF 14收集的顆粒被燃燒并且DPF 14再生，由此維持DPF 14的收集能力。應注意的是，這個通過再生DOC 14a內側的未燃燒 燃料的燃燒不被連續執行而是在要求DPF 14的再生時暫時執行。 還原劑供應裝置的供應通道26在DPF 14的下游和NOx凈化裝置15的上游連接到 排氣通道10ex。由還原劑供應裝置產生的重整燃料作為還原劑通過供應通道26供應到排 氣通道10ex中。如將在下文參考圖12描述本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于燃料燃燒系統的還原劑供應裝置，所述燃料燃燒系統包括NOx凈化裝置(15)，所述NOx凈化裝置(15)具有布置在排氣通道(10ex)中的還原催化劑以凈化包含在內燃機(10)的排氣中的NOx，所述還原劑供應裝置在所述還原催化劑上游的位置處將還原劑供應到所述排氣通道中，所述還原劑供應裝置包括：將空氣通道(23b)限定在其中的空氣管道(23)；連接到所述空氣管道的汽化容器(25)，所述汽化容器在其中限定從所述空氣通道分支的汽化室(25a)；噴射作為還原劑的液體烴類化合物的噴射器(70)；設置在所述汽化室內側的加熱構件(30、40)，所述加熱構件加熱并汽化從所述噴射器噴射的還原劑；和連接到所述加熱構件的混合板(50)，所述混合板從所述汽化室延伸到所述空氣通道中。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：衣川真澄，矢羽田茂人，樽澤祐季，真島佑輔，細田真央，
申請(專利權)人：株式會社電裝，
類型：發明
國別省市：日本;JP