(57)【要約】【課題】十分な拡散性能を得ることができると共に、組立作業も容易な排気攪拌装置を得る。【解決手段】排気流路を形成する筒体１内に配置され、筒体１の内壁１ａ間に掛け渡された複数の基板部２と、基板部２から排気下流側に延出された羽根部４と、隣接する２つの基板部２の一方の端同士を接続し筒体１の内壁１ａに対向する接続板部６とを備える。形成の際には、展開した基板部２と羽根部４と接続板部６とを一枚の板材から切り抜き折り曲げて形成した。また、接続板部６から筒体１の軸方向に沿って筒体１の内壁１ａに接する溶接板部１０を延出し、複数の前記基板部２のうちの、接続板部６が接続されていない端に、筒体１の内壁ａに対向する端板部８を設け、端板部８から筒体１の軸方向に沿って筒体１の内壁１ａに接する溶接板部１０を延出し、溶接板部１０と筒体１とを溶接した。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気流路を形成する筒体内に配置され、前記筒体の内壁間に掛け渡された複数の基板部と、前記基板部から排気下流側に延出された羽根部と、隣接する２つの前記基板部の一方の端同士を接続し前記筒体の内壁に対向する接続板部とを備え、
展開した前記基板部と前記羽根部と前記接続板部とを一枚の板材から切り抜き折り曲げて形成したことを特徴とする排気攪拌装置。
【請求項２】
複数の前記基板部は、前記筒体の軸方向の幅が階段状に異なることを特徴とする請求項１に記載の排気攪拌装置。
【請求項３】
前記接続板部から前記筒体の軸方向に沿って前記筒体の内壁に接する溶接板部を延出し、前記溶接板部と前記筒体とを溶接したことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の排気攪拌装置。
【請求項４】
複数の前記基板部のうちの、前記接続板部が接続されていない端に、前記筒体の内壁に対向する端板部を設け、前記端板部から前記筒体の軸方向に沿って前記筒体の内壁に接する溶接板部を延出し、前記溶接板部と前記筒体とを溶接したことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の排気攪拌装置。
【請求項５】
前記接続板部に前記端板部を重ね合わせたことを特徴とする請求項４に記載の排気攪拌装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディーゼルエンジン等の内燃機関の排気流路に設けられ、排気を攪拌して排気に添加される還元剤等を排気中に拡散させる排気攪拌装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、エンジン、特にディーゼルエンジンの排気浄化のために、還元剤及び触媒を用いて排気中の窒素酸化物を還元するものが知られている。これは、排気中に尿素水等の液体を還元剤として噴射し、排気中の窒素酸化物を還元剤で還元して窒素にしている。
【０００３】
還元反応を効果的に行わせるには、還元剤を排気中に均一に拡散させることが望ましい。噴射するだけでは濃淡ができ、還元剤の薄い雰囲気では還元が十分に行われずに窒素酸化物が排出されてしまい、還元剤の濃い雰囲気では余分な還元剤が触媒に付着して、触媒の性能を低下させてしまう。
【０００４】
そこで、特許文献１にあるように、羽根部とスリットとを形成した第１及び第２プレート部材を互いのスリットを噛み合わせて十字状に組み合わせ、排気管内に軸方向に沿って配置して、羽根部により旋回流を生じさせるようにしたものが提案されている。
【０００５】
また、特許文献２にあるように、板状の円盤に三角形状のフィン部をプレス等により切り起こして形成し、円盤を排気の流れ方向に対して直角に配置して、フィン部により旋回流を生じさせるようにしたものも提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−９９３５９号公報
【特許文献２】特開２０１０−１４４５６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、こうした従来の特許文献１にあるものでは、拡散性能はよいが、プレート部材を排気管等の筒体内に配置して溶接等により固定しなければならず、溶接作業が困難であると共に、不具合が発生しやすく、プレート部材を筒体内に嵌め合わせて組み立てる作業も繁雑であり、また、拡散性能向上のためにプレート部材の数を増やすと、部品点数が増加するという問題があった。
【０００８】
特許文献２にあるものでは、形成は容易であるが、筒体の断面積に対して排気の流れを妨げるフィン部以外の円盤の面積の割合が大きいので、圧力損失が大きく、また、拡散性能を向上させるためには複数の円盤を並べて配置する必要があり、組立も煩雑になるという問題があった。
【０００９】
本発明の課題は、十分な拡散性能を得ることができると共に、組立作業も容易な排気攪拌装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
かかる課題を達成すべく、本発明は課題を解決するため次の手段を取った。即ち、
排気流路を形成する筒体内に配置され、前記筒体の内壁間に掛け渡された複数の基板部と、前記基板部から排気下流側に延出された羽根部と、隣接する２つの前記基板部の一方の端同士を接続し前記筒体の内壁に対向する接続板部とを備え、
展開した前記基板部と前記羽根部と前記接続板部とを一枚の板材から切り抜き折り曲げて形成したことを特徴とする排気攪拌装置がそれである。
【００１１】
複数の前記基板部は、前記筒体の軸方向の幅が階段状に異なる構成としてもよい。また、
前記接続板部から前記筒体の軸方向に沿って前記筒体の内壁に接する溶接板部を延出し、前記溶接板部と前記筒体とを溶接した構成とするとよい。更に、複数の前記基板部のうちの、前記接続板部が接続されていない端に、前記筒体の内壁に対向する端板部を設け、前記端板部から前記筒体の軸方向に沿って前記筒体の内壁に接する溶接板部を延出し、前記溶接板部と前記筒体とを溶接した構成としてもよい。その際、前記接続板部に前記端板部を重ね合わせてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の排気攪拌装置は、一枚の板材から切り抜き折り曲げて形成できるので、形成が容易であり、また、筒体内への挿入作業が容易であると共に固定するため溶接作業も容易で、更に、筒体の断面積に対して排気の流れを妨げる面積の割合が小さいので、圧力損失が小さく、羽根部により十分な拡散性能を得ることができるという効果を奏する。
【００１３】
溶接板部を設けることにより、筒体との溶接作業がより容易になる。また、端板部を設け、端板部に溶接板部を設けることにより、基板部の端を確実に固定できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態としての排気攪拌装置の側面図である。
【図２】本実施形態の排気攪拌装置の背面図である。
【図３】本実施形態の排気攪拌装置の拡大斜視図である。
【図４】本実施形態の排気攪拌装置を形成する際の展開図である。
【図５】他の実施形態としての排気攪拌装置の背面図である。
【図６】別の実施形態としての接続板部と溶接板部との拡大斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下本発明を実施するための形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１、図２に示すように、１は排気流路を構成する筒体で、筒体１は排気管や排気浄化装置等のケーシング等である。この筒体１の内部に配置される複数の基板部２を備え、各基板部２は筒体１の内壁１ａ間に掛け渡されて形成されている。本実施形態では、各基板部２は互いに平行に、一定の間隔を空けて設けられると共に、排気の流れ方向にも平行となるように配置されている。尚、本実施形態では、５つの基板部２を備えている場合を例としたが、これに限らず、２つ以上の複数の基板部２を備えていれば実施可能である。
【００１６】
複数の各基板部２は、筒体１の軸方向の幅が、最も上側の基板部２の幅が狭く、最も下側の基板部２の幅が最も広くなるように、階段状にそれぞれ異なるように形成されている。そして、排気下流側の各基板部２の端が揃えられ、排気上流側では各基板部２の端が、上側から順に上流側に突き出るように配置されている。
【００１７】
図３に示すように、各基板部２から排気下流側に向かって羽根部４が延出されている。各羽根部４は基板部２に対して折り曲げられており、筒体１内の排気の流れ方向に対して傾斜し、排気を撹拌するように、各羽根部４がそれぞれの方向に折り曲げられている。例えば、隣接する羽根部４は互いに逆方向に折り曲げられて、撹拌を促進するように形成されている。尚、各基板部２毎の羽根部４の数は、必要に応じて実験等により決定すればよい。
【００１８】
一方、隣接する２つの基板部２の一方の端同士は接続板部６により接続されると共に、接続板部６は筒体１の内壁１ａに対向して形成されている。接続板部６は、筒体１が円筒状であれば、筒体１の内壁１ａに接触する曲面状に形成されている。筒体１が角筒状であれば、その内壁１ａに接触する平坦面状に形成すればよい。あるいは、筒体１が円筒状であっても、図６に示すように、接続板部６ａを平坦面状に形成して、内壁１ａに接続板部６ａが接触しない形状としてもよい。その際、後述する溶接板部１０ａを筒体１の内壁１ａに接触する曲面状に形成するとよい。更に、接続板部６ａを、筒体１の内壁１ａに接触する曲面状と、内壁１ａに接触しない平坦面状との２段形状に形成してもよい。
【００１９】
基板部２が多数ある場合には、図２に示すように、最も上側にある基板部２とそれに隣接する基板部２とは一方の端同士を接続板部６により接続する。それより下に隣接する基板部２とは、残りの一方の端同士を接続板部６により接続し、互い違いに接続されるように接続板部６を形成する。
【００２０】
複数の基板部２のうちの、上あるいは下に隣接する基板部２がない基板部２では接続板部６が接続されていない端が生じる。この端には、筒体１の内壁１ａに対向する端板部８を設けている。即ち、図２に示す最も上側の基板部２と最も下側の基板部２との接続板部６が接続されていない端に、端板部８が接続されている。本実施形態では、端板部８はそれぞれ隣接する基板部２側に折り曲げられて形成されている。端板部８も筒体１が円筒状であれば、筒体１の内壁１ａに接触する曲面状に形成されている。尚、端板部８はそれぞれ隣接する基板部２側と反対側に折り曲げられて形成してもよい。
【００２１】
各接続板部６及び各端板部８からは、筒体１の軸方向に沿って筒体１の内壁１ａに接する溶接板部１０がそれぞれ延出されている。溶接板部１０は排気上流側に延出しても、排気下流側に延出してもよい。各溶接板部１０は筒体１にスポット溶接等により固定される。
【００２２】
図４に示すように、各基板部２と各羽根部４と各接続板部６と各端板部８と各溶接板部１０とを展開すると一枚の板状となるように形成されている。一枚の板材から展開した形状の基板部２、羽根部４、接続板部６、端板部８、溶接板部１０を一体にプレス加工等により切り抜く。そして、図４で二点鎖線で示すように、端板部８や各接続板部６の両側で折り曲げると共に、各羽根部４を基板部２側で折り曲げて形成する。そして、筒体１内に挿入して、各溶接板部１０を筒体１に溶接により固定する。羽根部４の数や折り曲げ方向、曲げ角度等は、適宜、実験等により決定すればよい。また、接続板部６を筒体１に溶接により固定してもよい。
【００２３】
尚、図５に示すように、両端板部８を接続板部６に重なり合うように延出して、端板部８と接続板部６とを溶接により固定することにより、剛性を向上させるようにしてもよい。
【００２４】
よって、一枚の板材から展開した形状を切り抜き、折り曲げて形成できるので形成が容易であると共に、高い成形精度を得ることができる。また、スポット溶接により固定できるので、溶接作業も容易であり、アーク溶接の際の溶け落ちによる不具合や裏ビードによる排気流れへの悪影響を防止できる。
【００２５】
次に、前述した本実施形態の排気撹拌装置の作動について説明する。
上流側からの排気は、各基板部２に沿って流れ、各基板部２により流れが整えられる。そして、排気が各基板部２から各羽根部４に達すると、各羽根部４の折り曲げ方向に応じて排気が流れる。よって、排気が攪拌されて、上流側で排気中に噴射された尿素水等の還元剤が排気中に均一に拡散される。各羽根部４の長さや曲げ角度、ひねりなどの形状を調整しやすく、より高い拡散性能を得ることができる。また、各基板部２の上流側が階段状に形成されているので、還元剤を上方から噴射すると、各基板部２により分割され、還元剤の拡散がより促進される。尚、還元剤は基板部２よりも下流側で排気中に噴射するようにしても、同様に排気中に均一に拡散される。
【００２６】
このように、一枚の板材から切り抜き折り曲げて形成できるので、形成が容易であり、また、筒体１内への挿入作業が容易であると共に固定するため溶接作業も容易で、更に、筒体１の断面積に対して排気の流れを妨げる面積の割合が小さいので、圧力損失が小さく、羽根部４により十分な拡散性能を得ることができる。溶接板部１０を設けることにより、筒体１との溶接作業がより容易になる。また、端板部８を設け、端板部８に溶接板部１０を設けることにより、基板部２の端を確実に固定できる。
【００２７】
以上本発明はこの様な実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得る。
【符号の説明】
【００２８】
１…筒体      １ａ…内壁
２…基板部    ４…羽根部
６…接続板部  ８…端板部
１０…溶接板部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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