Un aparato de purificación de emisiones de escape para un motor (1),

incluyendo:

un convertidor catalítico de reducción (4) dispuesto en un paso de escape (2a) de dicho motor, para purificar óxidos de nitrógeno contenidos en los gases de escape por reducción mediante reacción con un agente reductor donde, en el convertidor catalítico de reducción (4), un soporte de catalizador (7) está incorporado en una caja cilíndrica (6) que se ha formado de manera que tenga un diámetro mayor que una sección transversal del paso de escape (2a) y está dispuesto de manera que esté separado un intervalo predeterminado de una porción de borde lateral situada hacia arriba del escape (6a) de la caja (6);

una boquilla de inyección (5) para suministrar por inyección el agente reductor en una posición en dicho paso de escape (2a) situado en un lado situado hacia arriba del escape de dicho convertidor catalítico de reducción (4); y un medio de generación de flujo arremolinado dispuesto en un lado situado hacia arriba del escape de una posición de inyección (5a) del agente reductor en dicha boquilla de inyección (5), para generar, en los gases de escape, un flujo arremolinado que se arremolina en espiral alrededor de un centro correspondiente a un eje central de dicho paso de escape (2a); caracterizado porque el paso de escape (2a), cuya porción de borde (2b) que sirve como una entrada de gases de 15 escape está abierta, está insertado en un centro aproximado de la porción de borde lateral situada hacia arriba del escape (6a) de la caja (6), y un diámetro de una cara periférica interior de la porción de borde (2b) se expande en forma de boca de campana hacia un lado de escape situado hacia abajo de la caja (6).

Aparato de purificación de gases de escape para motor.

Campo técnico

La presente invención se refiere a un aparato de purificación de emisiones de escape para purificar los gases de escape de un motor eliminando óxidos de nitrógeno (NOx) en los gases de escape por reducción usando un agente reductor, y en particular, a un aparato de purificación de emisiones de escape para un motor, que está provisto de un medio de generación de flujo arremolinado dispuesto en un paso de escape para generar un flujo arremolinado de los gases de escape con el fin de aumentar la eficiencia de la purificación de los gases de escape.

Antecedentes de la invención

Como un sistema purificador catalítico para eliminar NOx contenido en los gases de escape de un motor, se ha propuesto convencionalmente un aparato de purificación de emisiones de escape. En dicho aparato convencional de purificación de emisiones de escape, un convertidor catalítico de reducción NOx está dispuesto en un paso de escape del motor, y un agente reductor, tal como una solución de urea acuosa o análogos, es inyectado desde una boquilla de inyección dispuesta en un lado situado hacia arriba del escape del convertidor catalítico de reducción NOx, de modo que los gases de escape y el agente reductor se mezclen uno con otro, y NOx en los gases de escape y el agente reductor se someten a la reacción de reducción catalítica uno con otro en el convertidor catalítico de reducción NOx, de modo que NOx sea purificado convirtiéndolo en componentes inocuos (consúltese el documento de Patente 1) .

Documento de Patente 1: Publicación de la Patente japonesa no examinada número 2001-20724

DE 10060808 describe un paso de escape que se ahúsa hacia fuera con un diámetro creciente y luego se ahúsa hacia dentro con un diámetro decreciente, y el paso de escape es de tamaño original.

US 6.449.947 B1 describe un sistema de reducción catalítica selectiva que genera turbulencia para mejorar la mezcla.

Descripción de la invención

Problemas a resolver con la invención

Sin embargo, en el aparato convencional anterior de purificación de emisiones de escape, podría existir la posibilidad de que la mezcla del agente reductor con los gases de escape fuese insuficiente, cuando la inyección del agente reductor se lleva a cabo en una posición situada en el lado situado hacia arriba del escape del convertidor catalítico de reducción NOx. Entonces, si la mezcla del agente reductor con los gases de escape es insuficiente como se ha descrito anteriormente, el agente reductor no fluye uniformemente al convertidor catalítico de reducción NOx, y como resultado, podría existir la posibilidad de que la eficiencia de purificación de los gases de escape disminuyese.

Por lo tanto, en vista de los problemas convencionales anteriores, un objeto de la presente invención es proporcionar un aparato de purificación de emisiones de escape para un motor, que está provisto de un medio de generación de flujo arremolinado dispuesto en un paso de escape para generar el flujo arremolinado de los gases de escape, de modo que la eficiencia de la purificación de los gases de escape se pueda mejorar.

Medios para resolver los problemas

Según un primer aspecto de la presente invención, se facilita un aparato de purificación de emisiones de escape para un motor, incluyendo: un convertidor catalítico de reducción dispuesto en un paso de escape de dicho motor, para purificar óxidos de nitrógeno contenidos en los gases de escape por reducción mediante reacción con un agente reductor, donde, en el convertidor catalítico de reducción, un soporte de catalizador se ha incorporado a una caja cilíndrica que se ha formado de manera que tenga un diámetro mayor que una sección transversal del paso de escape y se ha dispuesto de manera que esté separado un intervalo predeterminado de una porción de borde lateral situada hacia arriba del escape de la caja; una boquilla de inyección para suministrar por inyección el agente reductor en una posición en dicho paso de escape situado en un lado situado hacia arriba del escape de dicho convertidor catalítico de reducción; y un medio de generación de flujo arremolinado dispuesto en un lado situado hacia arriba del escape de una posición de inyección del agente reductor en dicha boquilla de inyección, para generar, en los gases de escape, un flujo arremolinado que se arremolina en espiral alrededor de un centro correspondiente a un eje central de dicho paso de escape; caracterizado porque el paso de escape, cuya porción de borde que sirve como una entrada de gases de escape está abierta, está insertado en un centro aproximado de la porción de borde lateral situada hacia arriba del escape de la caja, y un diámetro de una cara periférica interior de la porción de borde se expande en forma de boca de campana hacia un lado de escape situado hacia abajo de la caja.

Preferiblemente, dicho medio de generación de flujo arremolinado compuesto de una pluralidad de aletas que está dispuesta en el paso de escape de tal manera que las aletas se extiendan, respectivamente, definiendo un ángulo predeterminado con respecto a una dirección lineal en la que los gases de escape fluyen en general desde el lado situado hacia arriba del escape hacia un lado de escape situado hacia abajo.

También preferiblemente, las aletas respectivas están formadas en una chapa fina de una forma sustancialmente idéntica a una sección transversal del paso de escape realizando en primer lugar cortes mecánicos en la superficie de la chapa fina para definir un número correspondiente de porciones de formación de aleta y tirando posteriormente hacia arriba de las porciones de formación de aleta desde la superficie de la chapa fina para obtener una posición elevada deseada de las aletas.

También preferiblemente, las aletas están dispuestas en al menos una de dos posiciones, a saber, una cara periférica exterior de la boquilla de inyección que se extiende hacia un lado de escape situado hacia abajo a lo largo del eje central aproximado del paso de escape, y una cara periférica interior del paso de escape.

También preferiblemente, el paso de escape se forma de manera que se pueda separar en un plano ortogonal al flujo de gases de escape en el lado situado hacia arriba del escape de la boquilla de inyección, y las aletas se forman, tirando hacia arriba de las porciones de una junta estanca que se definen por cortes realizados en la junta estanca interpuesta entre pestañas que conectan una a otra porciones separadas del paso de escape.

Además, el convertidor catalítico de reducción se forma preferiblemente de manera que tenga un diámetro mayor que la sección transversal del paso de escape en su lado situado hacia arriba del escape, y el paso de escape se ha formado de tal manera que su porción de borde se expanda en forma de boca de campana incrementando su diámetro hacia el lado de escape situado hacia abajo, en una porción de entrada de gases de escape al convertidor catalítico de reducción.

También preferiblemente, el convertidor catalítico de reducción se ha formado de manera que su diámetro sea mayor que el de la sección transversal del paso de escape en su lado situado hacia arriba del escape, y el paso de escape se ha formado de tal manera que al menos una parte del mismo entre la boquilla de inyección y el convertidor catalítico de reducción tenga el diámetro expandido para formar una forma sustancialmente ahusada hacia el lado de escape situado hacia abajo.

Además, un aparato de purificación de emisiones de escape para un motor según un segundo aspecto de la presente invención está configurado de manera que incluya un convertidor catalítico de reducción dispuesto en un paso de escape del motor, para purificar óxidos de nitrógeno en los gases de escape de un motor por reducción con un agente reductor; una boquilla de inyección para suministrar por inyección el agente reductor en una posición en el paso de escape en un lado situado hacia arriba del escape del convertidor catalítico de reducción; una chapa divisoria dispuesta en un lado situado hacia arriba del escape de la boquilla de inyección atravesando el paso de escape, que está provista, en su porción central, de un medio de generación de flujo arremolinado para generar un flujo arremolinado de los gases de escape, que se arremolina en espiral en al menos una porción de los gases de escape que pasan a través del paso de... [Seguir leyendo]

1. Un aparato de purificación de emisiones de escape para un motor (1) , incluyendo:

un convertidor catalítico de reducción (4) dispuesto en un paso de escape (2a) de dicho motor, para purificar óxidos de nitrógeno contenidos en los gases de escape por reducción mediante reacción con un agente reductor donde, en el convertidor catalítico de reducción (4) , un soporte de catalizador (7) está incorporado en una caja cilíndrica (6) que se ha formado de manera que tenga un diámetro mayor que una sección transversal del paso de escape (2a) y está dispuesto de manera que esté separado un intervalo predeterminado de una porción de borde lateral situada hacia arriba del escape (6a) de la caja (6) ;

una boquilla de inyección (5) para suministrar por inyección el agente reductor en una posición en dicho paso de escape (2a) situado en un lado situado hacia arriba del escape de dicho convertidor catalítico de reducción (4) ; y un medio de generación de flujo arremolinado dispuesto en un lado situado hacia arriba del escape de una posición de inyección (5a) del agente reductor en dicha boquilla de inyección (5) , para generar, en los gases de escape, un flujo arremolinado que se arremolina en espiral alrededor de un centro correspondiente a un eje central de dicho paso de escape (2a) ;

caracterizado porque el paso de escape (2a) , cuya porción de borde (2b) que sirve como una entrada de gases de escape está abierta, está insertado en un centro aproximado de la porción de borde lateral situada hacia arriba del escape (6a) de la caja (6) , y un diámetro de una cara periférica interior de la porción de borde (2b) se expande en forma de boca de campana hacia un lado de escape situado hacia abajo de la caja (6) .

2. El aparato según la reivindicación 1, donde dicho medio de generación de flujo arremolinado incluye una pluralidad de aletas que está dispuesta en dicho paso de escape (2a) de tal manera que dichas aletas (11, 12, 13) se extiendan, respectivamente, definiendo un ángulo predeterminado con respecto a una dirección lineal en la que los gases de escape fluyen desde el lado situado hacia arriba del escape hacia un lado de escape situado hacia abajo.

3. El aparato según la reivindicación 2, donde dichas aletas (11) se forman tirando hacia arriba de un número correspondiente de porciones de formación de aleta de una chapa fina (10) de una forma sustancialmente idéntica a una sección transversal de dicho paso de escape (2a) , definiéndose dichas porciones de formación de aleta por cortes realizados en dicha chapa fina.

4. El aparato según la reivindicación 2, donde dichas aletas (11, 12) están dispuestas en al menos una de dos posiciones que incluyen una cara periférica exterior de dicha boquilla de inyección (5) que se extiende hacia un lado de escape situado hacia abajo a lo largo del eje central aproximado de dicho paso de escape, y una cara periférica interior de dicho paso de escape (2a) .

5. El aparato según la reivindicación 2, donde dicho paso de escape (2a) se forma de manera que se pueda separar en un plano ortogonal al flujo en el lado situado hacia arriba del escape de dicha boquilla de inyección (5) , y

donde dichas aletas (11) se forman, tirando hacia arriba de las porciones de una junta estanca (21) que se definen por cortes realizados en la junta estanca (21) interpuesta entre pestañas (20) que conectan una a otra porciones separadas de dicho paso de escape (2a) .