Sistema de purificación de emisiones de escape incluyendo un catalizador de reducción (13) que es operativopara reducir y purificar un óxido de nitrógeno usando un agente reductor líquido y dispuesto en un paso de flujo deescape (9),

donde una boquilla de inyección de agente reductor líquido (12) está montada en una superficie de pareddel paso de flujo de escape (9) hacia arriba del catalizador de reducción (13) configurada para permitir que el agentereductor líquido sea vertido y suministrado desde varios agujeros de boquilla (21) formados en ella alrededor de suporción de extremo de punta de boquilla (12a), estando curvada la porción de extremo de punta de boquilla (12a) demanera que su posición se dirija sustancialmente hacia una dirección de flujo de los gases de escape, donde losagujeros de boquilla (21) de la porción de extremo de punta de boquilla (12a) están formados basculados en ladirección de flujo de los gases de escape con respecto a una dirección radial perpendicular al eje central de laporción de extremo de punta de boquilla, donde los agujeros de boquilla (21) de la porción de extremo de punta deboquilla (12a) no están distribuidos uniformemente en una posición en la que el agente reductor líquido es vertido auna zona excluyendo un rango predeterminado, incluyendo el rango predeterminado una porción de montaje deboquilla de la superficie de pared en el lado de montaje de boquilla como su posición sustancialmente central,caracterizado porque los agujeros de boquilla (21) están formados alineados en cada una de una pluralidad delíneas yuxtapuestas en una dirección axial de la porción de extremo de punta de boquilla (12a), ylas posiciones de los agujeros de boquilla (21) en las líneas adyacentes están desplazadas una de otra en unadirección circunferencial.

Boquilla de inyección de agente reductor líquido

Campo técnico

La presente invención se refiere a un sistema de purificación de emisiones de escape según el preámbulo de la reivindicación independiente 1.

Antecedentes de la invención

Como sistemas convencionales de purificación de emisiones de escape que eliminan el NOx contenido en los gases de escape de motores, se ha propuesto un dispositivo de purificación de emisiones de escape, que inyecta y suministra un agente reductor líquido a los gases de escape que se mueven en una región predominante hacia arriba de un catalizador de reducción dispuesto en un sistema de escape de motor para producir una reacción catalítica entre NOx y el agente reductor en los gases de escape con el fin de purificar NOx convirtiéndolo en componentes inocuos (véase, por ejemplo, el documento de Patente 1) .

En este dispositivo de purificación de emisiones de escape, representado en la figura 13, una boquilla de inyección de agente reductor líquido 100 sobresale de la superficie de pared de un paso de flujo de escape 102 hacia una posición contigua con respecto a un centro del paso de escape y está fijada en la pared del paso de flujo de escape de modo que una porción de extremo de punta de boquilla 100a curvada esté dispuesta a lo largo de una dirección de flujo de los gases de escape. Se vierte y suministra solución acuosa de urea, por ejemplo, como el agente reductor líquido hacia la superficie de pared del paso de escape desde varios agujeros de boquilla 101 que están formados alrededor de la porción de extremo de punta de boquilla 100a como se representa en la figura 14, y cada uno de los cuales está formado en una dirección radial perpendicular a un eje central de la porción de extremo de punta de boquilla 100a. Como resultado, el agente reductor líquido vertido se difunde y mezcla con los gases de escape por el flujo de los gases de escape, y se incrementa la eficiencia de la conversión de NOx usando el catalizador de reducción.

Documento de Patente 1: Publicación de Patente japonesa número 2000-27627

Igualmente, EP 1 712 754 describe un dispositivo de purificación de gases de escape con una boquilla dispuesta en un paso de flujo de escape.

Descripción de la invención

Problema a resolver con la invención

En cuanto a la boquilla de inyección de agente reductor líquido que sobresale al paso de escape, es deseable que la porción de extremo de punta de boquilla esté dispuesta aproximadamente en el centro del paso de escape al objeto de que el agente reductor líquido se distribuya de forma sustancialmente uniforme en los gases de escape. Debido a una estructura de soporte en voladizo, sin embargo, cuando la boquilla de inyección de agente reductor líquido se usa en automóviles de tamaño especialmente grande, la boquilla de inyección se podría dañar debido a vibración de la carrocería del vehículo o análogos, o la capacidad de calor podría ser grande y entonces se podría acumular un componente de agente reductor del agente reductor líquido sobre la pared interior de la boquilla de inyección debido al calor de los gases de escape, bloqueando por ello posiblemente la boquilla. Por esta razón, en la actualidad, la porción de extremo de punta de boquilla se dispone sobresaliendo de la superficie de pared a una posición que está a aproximadamente 1/3 de la distancia entre la superficie de pared del paso de escape y el centro del paso. En las boquillas convencionales de agente reductor líquido, como se representa en la figura 13, la porción de extremo de punta de boquilla 100a está curvada en un ángulo aproximadamente recto, y como se representa en la figura 14, cada uno de los agujeros de boquilla 101 está formado en una dirección radial de la porción de extremo de punta de boquilla 100a, a saber, en una dirección hacia la superficie de pared del paso. Dado que una tasa de flujo de escape cerca de la pared del paso es menor que la del centro del paso, la difusión y la mezcla del agente reductor líquido no son suficientes, y el componente de agente reductor del agente reductor líquido se podría adherir fácilmente a una superficie de pared en un lado en el que va montada la boquilla. Por esta razón, cuando se usa una solución acuosa de urea, por ejemplo, se evapora agua de la solución acuosa de urea adherida a la superficie de pared del paso de escape debido al calor de escape, y como se representa en la figura 13, se deposita y acumula gradualmente urea en la superficie de pared del paso de escape cerca de la porción de montaje de boquilla.

Por lo tanto, en vista de los problemas convencionales anteriores, la presente invención tiene por objeto proporcionar un sistema capaz de permitir con certeza una reducción de la acumulación de un componente de agente reductor del agente reductor líquido en una superficie de pared de un paso de flujo de escape.

Medios para resolver los problemas

Con el fin de resolver el problema novedoso, un sistema de purificación de emisiones de escape contiene un catalizador de reducción que es operativo para reducir y purificar un óxido de nitrógeno usando un agente reductor líquido y dispuesto en un paso de flujo de escape donde una boquilla de inyección de agente reductor líquido está montada en una superficie de pared del paso de flujo de escape hacia arriba del catalizador de reducción, configurada para permitir que el agente reductor líquido sea vertido y suministrado desde varios agujeros de boquilla formados en ella alrededor de su porción de extremo de punta de boquilla, curvándose la porción de extremo de punta de boquilla de manera que su posición se dirija sustancialmente hacia una dirección de flujo de los gases de escape, donde los agujeros de boquilla de la porción de extremo de punta de boquilla están formados basculados en la dirección de flujo de escape con respecto a una dirección radial perpendicular al eje central de la porción de extremo de punta de boquilla, donde los agujeros de boquilla de la porción de extremo de punta de boquilla no están distribuidos uniformemente en una posición en la que el agente reductor líquido es vertido a una zona excluyendo un rango predeterminado, incluyendo el rango predeterminado una porción de montaje de boquilla de la superficie de pared en el lado de montaje de boquilla como su posición sustancialmente central donde los agujeros de boquilla están formados alineados en cada una de una pluralidad de líneas dispuestas lado con lado en una dirección axial de la porción de extremo de punta de boquilla, y las posiciones de los agujeros de boquilla en las líneas adyacentes están desplazadas una de otra en una dirección circunferencial.

Además, según otra realización beneficiosa de la presente invención, el sistema contiene un dispositivo silenciador con una función de purificación de gases de escape, donde dicho paso de flujo de escape dispuesto en el dispositivo silenciador está provisto de una porción de retorno, y donde la boquilla de inyección de agente reductor líquido está dispuesta en el paso de flujo de escape en un lado situado hacia arriba de la porción de retorno, y el catalizador de reducción está dispuesto en el paso de flujo de escape en un lado situado hacia abajo de la porción de retorno.

Efecto de la invención

Según la presente invención, la cantidad del agente reductor líquido adherido a una porción de la superficie de pared del paso de flujo de escape que está situada cerca de la posición donde la boquilla de inyección de agente reductor líquido está montada en la superficie de pared del paso de flujo de escape, se puede reducir apreciablemente con respecto a la cantidad convencional de adherencia del agente reductor, de modo que se pueda evitar la acumulación de un componente de agente reductor del agente reductor líquido sobre la superficie de pared del paso de flujo de escape cerca de la porción de montaje de boquilla.

Además, dado que los agujeros de boquilla de la porción de extremo de punta de boquilla están formados basculados en la dirección de flujo de los gases de escape, o dado que los agujeros de boquilla no están distribuidos uniformemente alrededor de la porción de extremo de punta de boquilla, o dado que los agujeros de boquilla están formados alineados en líneas respectivas de la pluralidad de líneas que están yuxtapuestas en una dirección axial de la porción de extremo de punta de boquilla y las posiciones de los agujeros de boquilla en las líneas adyacentes están desplazadas una de otra en una dirección... [Seguir leyendo]

1. Sistema de purificación de emisiones de escape incluyendo un catalizador de reducción (13) que es operativo para reducir y purificar un óxido de nitrógeno usando un agente reductor líquido y dispuesto en un paso de flujo de escape (9) , donde una boquilla de inyección de agente reductor líquido (12) está montada en una superficie de pared del paso de flujo de escape (9) hacia arriba del catalizador de reducción (13) configurada para permitir que el agente reductor líquido sea vertido y suministrado desde varios agujeros de boquilla (21) formados en ella alrededor de su porción de extremo de punta de boquilla (12a) , estando curvada la porción de extremo de punta de boquilla (12a) de manera que su posición se dirija sustancialmente hacia una dirección de flujo de los gases de escape, donde los agujeros de boquilla (21) de la porción de extremo de punta de boquilla (12a) están formados basculados en la dirección de flujo de los gases de escape con respecto a una dirección radial perpendicular al eje central de la porción de extremo de punta de boquilla, donde los agujeros de boquilla (21) de la porción de extremo de punta de boquilla (12a) no están distribuidos uniformemente en una posición en la que el agente reductor líquido es vertido a una zona excluyendo un rango predeterminado, incluyendo el rango predeterminado una porción de montaje de boquilla de la superficie de pared en el lado de montaje de boquilla como su posición sustancialmente central, caracterizado porque los agujeros de boquilla (21) están formados alineados en cada una de una pluralidad de líneas yuxtapuestas en una dirección axial de la porción de extremo de punta de boquilla (12a) , y

las posiciones de los agujeros de boquilla (21) en las líneas adyacentes están desplazadas una de otra en una dirección circunferencial.

2. Sistema de purificación de emisiones de escape según la reivindicación 1, caracterizado por un dispositivo silenciador con una función de purificación de gases de escape donde dicho paso de flujo de escape (9) dispuesto en el dispositivo silenciador está provisto de una porción de retorno, y donde la boquilla de inyección de agente reductor líquido (12) está dispuesta en el paso de flujo de escape en un lado situado hacia arriba de la porción de retorno; y

el catalizador de reducción (13) está dispuesto en el paso de flujo de escape en un lado situado hacia abajo de la porción de retorno.