Purificador de gases de escape.

Un aparato de purificación de gases de escape incluyendo:

un primer alojamiento cilíndrico

(10) que contiene al menos un filtro (14) para recoger materia particulada en los gases de escape;

un segundo alojamiento cilíndrico (20) que contiene al menos un convertidor catalítico de reducción (23) para purificar por reducción óxido de nitrógeno con agente reductor líquido;

un tubo de comunicación (30) que conecta entre porciones de extremo remoto de cada alojamiento (10, 20); y una boquilla (31) dispuesta en el tubo de comunicación (30) y que inyecta agente reductor líquido a los gases de escape,

donde:

los alojamiento cilíndricos primero y segundo (10, 20) están dispuestos próximos de modo que sus líneas axiales (10a, 20a) estén dispuestas sustancialmente paralelas una a otra; y

el tubo de comunicación (30) conecta entre un orificio de descarga (12) formado en una cara lateral en una porción de extremo de lado situado hacia abajo del primer alojamiento cilíndrico (10) y un orificio de entrada (21) formado en una cara lateral en una porción de extremo de lado situado hacia arriba del segundo alojamiento cilíndrico (20) y está dispuesto de modo que su línea axial (30a) esté dispuesta sustancialmente paralela con las líneas axiales (10a, 20a) de los alojamientos (10, 20), doblando por ello un paso de flujo de los gases de escape desde el primer alojamiento (10) al segundo alojamiento (20);

el tubo de comunicación (30) incluye una porción recta y porciones curvadas formadas en ambos extremos de la porción recta para que se enganchen al orificio de descarga (12) y al orificio de entrada (21);

la boquilla (31) está montada en la porción curvada para el orificio de descarga (12) e inyecta el agente reductor líquido hacia el interior de la porción recta; y

el segundo alojamiento (20) también contiene un convertidor catalítico de oxidación de amoníaco (24) que oxida amoníaco en los gases de escape en un lado de escape situado hacia abajo del convertidor catalítico de reducción (23).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP2008/057816.

Solicitante: UD Trucks Corporation.

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 1, OOAZA 1-CHOME AGEO-SHI SAITAMA 362-8523 JAPON.

Inventor/es: .

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MAQUINAS O MOTORES EN GENERAL; PLANTAS MOTRICES EN... > SILENCIADORES O DISPOSITIVOS DE ESCAPE PARA MAQUINAS... > Silenciadores o aparatos de escape que incluyen medios... > F01N3/02 (para enfriar o para retirar los constituyentes sólidos de los gases de escape (utilizando separadores eléctricos o electrostáticos F01N 3/01))
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL > SEPARACION (separación de sólidos por vía húmeda... > Separación de gases o de vapores; Recuperación... > B01D53/94 (por procedimientos catalíticos)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MAQUINAS O MOTORES EN GENERAL; PLANTAS MOTRICES EN... > SILENCIADORES O DISPOSITIVOS DE ESCAPE PARA MAQUINAS... > Silenciadores o aparatos de escape que incluyen medios... > F01N3/08 (para volverlos inofensivos (utilizando separadores eléctricos o electrostáticos F01N 3/01; aspectos químicos B01D 53/92))
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL > SEPARACION (separación de sólidos por vía húmeda... > Separación de gases o de vapores; Recuperación... > B01D53/86 (Procedimientos catalíticos)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MAQUINAS O MOTORES EN GENERAL; PLANTAS MOTRICES EN... > SILENCIADORES O DISPOSITIVOS DE ESCAPE PARA MAQUINAS... > Silenciadores o aparatos de escape que incluyen medios... > F01N3/28 (Estructura de reactores catalíticos)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MAQUINAS O MOTORES EN GENERAL; PLANTAS MOTRICES EN... > SILENCIADORES O DISPOSITIVOS DE ESCAPE PARA MAQUINAS... > Silenciadores o aparatos de escape que incluyen medios... > F01N3/24 (caracterizados por los aspectos constructivos de los aparatos de conversión (filtración combinada con reactores catalíticos F01N 3/035))

PDF original: ES-2526820_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Purificador de gases de escape Campo La presente invención se refiere a un aparato de purificación de gases de escape para un motor, en particular a un aparato de purificación de gases de escape de tipo SCR (reducción catalítica selectiva) incluyendo un filtro de recogida de materia particulada (MP) .

Antecedentes Recientemente se ha propuesto el aparato de purificación de gases de escape de tipo SCR como un aparato de purificación de gases de escape que quita óxido de nitrógeno (NOx) contenido en los gases de escape del motor. Un convertidor catalítico de reducción incluido en un aparato de purificación de gases de escape está dispuesto en el sistema de gases de escape, y se inyecta un agente reductor desde una boquilla a los gases de escape en un lado situado hacia arriba del convertidor catalítico de reducción, para realizar una reacción de reducción catalítica de NOx en los gases de escape y el agente reductor para llevar a cabo por ello un tratamiento de purificación de NOx obteniendo un componente inocuo. Dado que en la reacción de reducción se adopta amoníaco que tiene buena reactividad con NOx, una solución acuosa de urea, como el agente reductor se adopta una solución acuosa de amoníaco, o un agente reductor líquido HC (denominado agente reductor líquido mientras se incluye su precursor) . La solución acuosa de urea y la solución acuosa de amoníaco son hidrolizadas con calor de los gases de escape y vapor de agua en los gases de escape para generar fácilmente amoníaco.

También se ha logrado recientemente el aparato de purificación de gases de escape de tipo SCR que tiene la función de recoger MP además de la función de extraer NOx según las normas estrictas de emisión de gases. En tales casos, también hay que disponer el filtro de recogida de MP en el sistema de gases de escape en el que están dispuestos el convertidor catalítico de reducción y la boquilla que inyecta el agente reductor líquido a los gases de escape en el lado situado hacia arriba del convertidor catalítico de reducción. Así, se demanda ahorrar espacio ideando una disposición en la que también se coloque el filtro de recogida de MP además de la boquilla y el convertidor catalítico de reducción. Por ejemplo, se ha propuesto un aparato de purificación de gases de escape descrito en la Solicitud de Patente japonesa (Kokai) publicada número 2007-040224 (literatura de patentes 1) y otro en WO 2007/034630 A1.

El aparato de purificación de gases de escape descrito en la literatura de patentes 1 incluye un primer alojamiento que contiene un convertidor catalítico de oxidación para oxidar monóxido de nitrógeno en los gases de escape y el filtro de recogida de MP, y un segundo alojamiento que contiene el convertidor catalítico de reducción y un convertidor catalítico de oxidación de amoníaco para oxidar el amoníaco excedente, en el que la boquilla que inyecta el agente reductor líquido está dispuesta en un tubo que conecta el primer alojamiento y el segundo alojamiento. El primer alojamiento y el segundo alojamiento están dispuestos intercalando al mismo tiempo un bastidor de chasis entremedio (es decir, el primer alojamiento y el segundo alojamiento están dispuestos transversalmente) , lo que permite una disposición compacta de un aparato de purificación de gases de escape en una dirección delantera-trasera de un vehículo (párrafos [0006], [0007] y [0009], y de la literatura de patentes 1) .

Lista de citas Literatura de patentes Literatura de patentes 1: Solicitud de Patente japonesa (Kokai) publicada número 2007-040224

Literatura de patentes 2: WO 2007/034630 A1

Resumen Problema técnico En un aparato de purificación de gases de escape descrito en la literatura de patentes 1, con el fin de difundir uniformemente el agente reductor líquido en los gases de escape, es necesario que el tubo entre los alojamientos tenga una cierta longitud. Por lo tanto, el tubo se facilita de manera que atraviese el bastidor de chasis (párrafo [0010] de la literatura de patentes 1) . Es decir, en un aparato de purificación de gases de escape, surge la necesidad de asegurar la longitud del tubo con el fin de difundir uniformemente el agente reductor líquido, y por lo tanto, apenas se logra la miniaturización en la dirección longitudinal de arriba abajo del flujo de gases de escape, y se impone la restricción el la que solamente se puede realizar la disposición descrita en la literatura de patentes 1.

En vista de lo anterior, la invención propone un aparato de purificación de gases de escape en el que se reduce la restricción de la disposición para poder lograr también un ahorro de espacio.

Solución del problema Un aparato de purificación de gases de escape propuesto aquí, con el fin de resolver el problema mencionado anteriormente, incluye los elementos de la presente reivindicación independiente 1.

El primer alojamiento puede contener un convertidor catalítico de oxidación que oxide monóxido de nitrógeno en los gases de escape a dióxido de nitrógeno en el lado situado hacia arriba del filtro de recogida de MP.

Efectos ventajosos de la invención En el aparato de purificación de escape según el aspecto de la invención, las porciones de extremo remoto (es decir, las porciones de extremo situadas en los lados opuestos alejados uno de otro) de los dos alojamientos cilíndricos dispuestos en paralelo están conectadas a través del tubo de comunicación, lo que permite asegurar la longitud larga del tubo de comunicación. Consiguientemente, se puede obtener una longitud suficiente del tubo para difundir uniformemente el agente reductor líquido cuando la boquilla para el agente reductor líquido está dispuesta en un extremo del tubo de comunicación. El paso de flujo de los gases de escape se dobla por la estructura en la que los dos alojamientos cilíndricos están dispuestos en paralelo mientras está colocado el tubo de comunicación que conecta las porciones de extremo remoto de los dos alojamientos cilíndricos. Por lo tanto, el tamaño se puede reducir en la dirección longitudinal de arriba abajo del flujo de gases de escape, y no hay que hacer que la disposición del tubo atraviese por encima el bastidor de chasis como se hace convencionalmente.

En consecuencia, en el aparato de purificación de escape según el aspecto de la invención, se puede lograr el tamaño compacto equivalente a un silenciador cuadrado en el que el tubo de comunicación se aloja en la silueta (zona de proyección) de dos alojamientos sustancialmente paralelos mientras que se obtiene la longitud suficiente para difundir uniformemente el agente reductor líquido en el tubo de comunicación, y se puede lograr un ahorro de espacio sin imponer la restricción de la disposición convencional.

Breve descripción de los dibujos La figura 1 es una vista en planta que ilustra una realización de un aparato de purificación de gases de escape.

La figura 2 es una vista en perspectiva que ilustra la realización de un aparato de purificación de gases de escape.

Y la figura 3 es una vista en perspectiva que ilustra la realización del interior de un aparato de purificación de gases de escape.

Descripción de la realización Las figuras 1 a 3 ilustran una realización de un aparato de purificación de gases de escape. Este aparato de purificación de gases de escape se coloca, por ejemplo, en el sistema de gases de escape de un motor diesel, y un aparato de purificación de gases de escape incluye tanto SCR como el filtro de recogida de MP como se ha descrito anteriormente.

El aparato de purificación de gases de escape incluye un primer alojamiento cilíndrico 10, un segundo alojamiento cilíndrico 20, y un tubo de comunicación 30 que conecta entre porciones de extremo remoto de los alojamientos... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un aparato de purificación de gases de escape incluyendo:

un primer alojamiento cilíndrico (10) que contiene al menos un filtro (14) para recoger materia particulada en los gases de escape;

un segundo alojamiento cilíndrico (20) que contiene al menos un convertidor catalítico de reducción (23) para purificar por reducción óxido de nitrógeno con agente reductor líquido; 10 un tubo de comunicación (30) que conecta entre porciones de extremo remoto de cada alojamiento (10, 20) ; y una boquilla (31) dispuesta en el tubo de comunicación (30) y que inyecta agente reductor líquido a los gases de escape, 15 donde:

los alojamiento cilíndricos primero y segundo (10, 20) están dispuestos próximos de modo que sus líneas axiales (10a, 20a) estén dispuestas sustancialmente paralelas una a otra; y el tubo de comunicación (30) conecta entre un orificio de descarga (12) formado en una cara lateral en una porción de extremo de lado situado hacia abajo del primer alojamiento cilíndrico (10) y un orificio de entrada (21) formado en una cara lateral en una porción de extremo de lado situado hacia arriba del segundo alojamiento cilíndrico (20) y está dispuesto de modo que su línea axial (30a) esté dispuesta sustancialmente paralela con las líneas axiales (10a, 20a) de los alojamientos (10, 20) , doblando por ello un paso de flujo de los gases de escape desde el primer alojamiento (10) al segundo alojamiento (20) ;

el tubo de comunicación (30) incluye una porción recta y porciones curvadas formadas en ambos extremos de la porción recta para que se enganchen al orificio de descarga (12) y al orificio de entrada (21) ;

la boquilla (31) está montada en la porción curvada para el orificio de descarga (12) e inyecta el agente reductor líquido hacia el interior de la porción recta; y el segundo alojamiento (20) también contiene un convertidor catalítico de oxidación de amoníaco (24) que oxida 35 amoníaco en los gases de escape en un lado de escape situado hacia abajo del convertidor catalítico de reducción (23) .

2. Un aparato de purificación de gases de escape según la reivindicación 1, donde el primer alojamiento (10)

contiene además un convertidor catalítico de oxidación (13) que oxida monóxido de nitrógeno en los gases de 40 escape a dióxido de nitrógeno en un lado de escape situado hacia arriba del filtro (14) .