Dispositivo de purificación de emisión de escape para motor.

Un dispositivo de purificacion de emisiones de escape para un motor (1),

que comprende:

un convertidor catalitico de reduccion (4) dispuesto en un conducto de escape (2) de dicho motor (1), para la purificacion de los oxidos de nitrogeno contenidos en el gas de escape por reduccion con un agente de reduccion;

una boquilla de inyeccion (5) para suministrar por inyeccion el agente de reduccion en una posicion en el conducto de escape (2) en un lado de escape aguas arriba de dicho convertidor catalitico de reduccion (4);

y una placa de particion (10) dispuesta en un lado de escape aguas arriba de dicha boquilla de inyeccion (5) para atravesar dicho conducto de escape (2),

caracterizado por que dicha placa de particion esta provista, en una porcion central de la misma, de un medio de generacion de flujo turbulento para generar un flujo turbulento que gira en espiral, en el gas de escape que se hace pasar a traves de dicho conducto de escape (2), y esta provista de orificios de descarga (17) que se forman en forma dispersa en una region periferica de dicho medio de generacion de flujo turbulento , para permitir que el gas de escape fluya desde un lado aguas arriba hacia un lado aguas abajo a traves de dichos orificios de descarga (17); y

comprendiendo dicho dispositivo de purificacion de emisiones de escape un tubo de escape de acoplamiento (2a) que constituye una parte de dicho conducto de escape (2) y que esta unido a dicha placa de particion (10) mientras que incluye dicho medio de generacion de flujo turbulento en su interior, formandose dicho tubo de escape de acoplamiento (2a) en una cara lateral del mismo en las proximidades de dicho medio de generacion de flujo turbulento, con orificios de introduccion de gases de escape (18) para introducir el gas de escape que fluye fuera de dichos orificios de descarga (17) de dicha placa de particion (10) en dicho tubo de escape de acoplamiento (2a).

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E10167749.

Solicitante: NISSAN DIESEL MOTOR CO., LTD.

Nacionalidad solicitante: Japón.

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

Inventor/es: Kanaya,Isamu, Honda,Koutarou, Amemiya,Tomoko, Hirata,Kiminobu, Masaki,Nobuhiko, Obana,Shinya, Shirai,Daisuke, Hiramoto,Hitoshi, Yamada,Naobumi.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B01D53/94 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B01 PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL.B01D SEPARACION (separación de sólidos por vía húmeda B03B, B03D, mesas o cribas neumáticas B03B, por vía seca B07; separación magnética o electrostática de materiales sólidos a partir de materiales sólidos o de fluidos, separación mediante campos eléctricos de alta tensión B03C; aparatos centrifugadores B04B; aparato de vórtice B04C; prensas en sí para exprimir los líquidos de las sustancias que los contienen B30B 9/02). › B01D 53/00 Separación de gases o de vapores; Recuperación de vapores de disolventes volátiles en los gases; Depuración química o biólogica de gases residuales, p. ej. gases de escape de los motores de combustión, humos, vapores, gases de combustión o aerosoles (recuperación de disolventes volátiles por condensación B01D 5/00; sublimación B01D 7/00; colectores refrigerados, deflectores refrigerados B01D 8/00; separación de gases difícilmente condensables o del aire por licuefacción F25J 3/00). › por procedimientos catalíticos.
  • B01F5/06 B01 […] › B01F MEZCLA, p. ej. DISOLUCION, EMULSION, DISPERSION (mezcla de pinturas B44D 3/06). › B01F 5/00 Mezcladores de flujo (pulverizadores, atomizadores B05B ); Mezcladores para materiales que caen, p. ej. partículas sólidas (B01F 13/04 tienen prioridad; mezcladores centrífugos B04). › Mezcladores en los que los componentes de la mezcla son prensados juntos o a través de ranuras, orificios, o tamices (turbomezcladores B01F 5/16; molinos coloidales B02C; grifos mezcladores F16K 11/00).
  • F01N13/08 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F01 MAQUINAS O MOTORES EN GENERAL; PLANTAS MOTRICES EN GENERAL; MAQUINAS DE VAPOR.F01N SILENCIADORES O DISPOSITIVOS DE ESCAPE PARA MAQUINAS O MOTORES EN GENERAL; SILENCIADORES O DISPOSITIVOS DE ESCAPE PARA MOTORES DE COMBUSTION INTERNA (disposiciones de conjuntos de propulsión relativas al escape de gases B60K 13/00; silenciadores de admisión de aire especialmente adaptados para motores de combustión interna, o con dispositivos para estos motores F02M 35/00; protección contra ruidos en general o amortiguamiento de los mismos G10K 11/16). › F01N 13/00 Silenciadores o dispositivos de escape caracterizados por aspectos de su estructura. › Otras disposiciones o adaptaciones de conductos de escape.
  • F01N3/08 F01N […] › F01N 3/00 Silenciadores o aparatos de escape que incluyen medios para purificar, volver inofensivos o cualquier otro tratamiento de los gases de escape (control eléctrico F01N 9/00; dispositivos de control o diagnóstico para los aparatos de tratamiento de gases de escape F01N 11/00). › para volverlos inofensivos (utilizando separadores eléctricos o electrostáticos F01N 3/01; aspectos químicos B01D 53/92).
  • F01N3/20 F01N 3/00 […] › especialmente adaptados para conversión catalítica (F01N 3/22 tiene prioridad).
  • F01N3/24 F01N 3/00 […] › caracterizados por los aspectos constructivos de los aparatos de conversión (filtración combinada con reactores catalíticos F01N 3/035).
  • F01N3/28 F01N 3/00 […] › Estructura de reactores catalíticos.
  • F01N3/36 F01N 3/00 […] › Dispositivos para la alimentación de combustible adicional.

PDF original: ES-2382128_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Dispositivo de purificación de emisión de escape para motor.

5 Campo técnico

La presente invención se refiere a un dispositivo de purificación de emisión de escape para la purificación de un gas de escape de un motor mediante la eliminación de óxidos de nitrógeno (NOx) en el gas de escape por reducción utilizando un agente de reducción y, en particular, a un dispositivo de purificación de emisión de escape para un motor, que está provisto de un medio de generación de flujo turbulento dispuesto en un conducto de escape para generar un flujo turbulento del gas de escape con el fin de aumentar la eficiencia en la purificación del gas de escape.

Antecedentes de la técnica

Como un sistema de purificación catalítico de eliminación del NOx contenido en el gas de escape de un motor, se ha propuesto convencionalmente un dispositivo de purificación de emisión de escape. En un aparato de purificación de emisión de escape de este tipo, un convertidor catalítico de reducción de NOx se proporciona en un conducto de escape de un motor, y un agente de reducción tal como una solución acuosa de urea o similar, se inyecta desde una boquilla de inyección dispuesta en un lado de aguas arriba del escape del convertidor catalítico de reducción de NOx, de manera que el gas de escape y el agente de reducción se mezclan unos con otros, y el NOx en el gas de escape y el agente de reducción se someten a una reacción de reducción catalítica entre sí en el convertidor catalítico de reducción de NOx, de modo que el NOx se purifica en componentes inocuos (véase el documento de patente 1) .

Documento de Patente 1: Publicación de Patente Japonesa no examinada N° 2001-20724.

El documento DE10060808 describe un dispositivo de purificación de gas de escape que comprende una unidad de tratamiento posterior; una unidad para la introducción de un agente auxiliar en la unidad de tratamiento posterior; y una unidad para mezclar el gas de escape con el agente.

Descripción de la invención

Problemas a resolver por la invención

Sin embargo, en el dispositivo de purificación de gases de escape anterior convencional, puede haber una posibilidad de que la mezcla del agente de reducción con el gas de escape sea insuficiente, cuando la inyección del agente de reducción se lleva a cabo en una posición situada en el lado aguas arriba del escape del convertidor catalítico de reducción de NOx. Entonces, si la mezcla del agente de reducción con el gas de escape es insuficiente como se ha descrito anteriormente, el agente de reducción fluye de manera no uniforme en el convertidor catalítico de reducción de NOx, y como resultado, puede haber la posibilidad de que se disminuya la eficiencia de purificación del gas de escape.

Por lo tanto, en vista de los problemas convencionales anteriores, un objeto de la presente invención es proporcionar 45 un dispositivo de purificación de emisión de escape para un motor, que esté provisto de un medio de generación de flujo turbulento dispuesta en un conducto de escape para generar flujo turbulento del gas de escape, de modo que se pueda mejorar una eficiencia en la purificación del gas de escape.

Medios para la solución de los problemas

Con el fin de lograr el objeto anterior, se proporciona un dispositivo de purificación de emisión de escape para un motor que incluye un convertidor catalítico de reducción dispuesto en un conducto de escape del motor, para la purificación de los óxidos de nitrógeno en el gas de escape del motor mediante la reducción con un agente de reducción; una boquilla de inyección para la suministrar por inyección el agente de reducción en una posición en el 55 conducto de escape en un lado de escape aguas arriba del convertidor catalítico de reducción; una placa de partición dispuesta en un lado de escape aguas arriba de la boquilla de inyección para atravesar el conducto de escape, en el que el placa de partición está provisto, en una porción central de la misma, de un medio de generación de flujo turbulento para generar un flujo turbulento del gas de escape, que crea remolinos en el gas de escape que se hace pasar a través del conducto de escape, y está provisto de orificios de descarga que se forman en forma dispersa en una región periférica del medio de generación flujo turbulento, para permitir que el gas de escape fluya desde un lado de aguas arriba hasta un lado de aguas abajo a través de los orificios de descarga; y comprendiendo además el dispositivo de purificación de emisiones de escape un tubo de escape de acoplamiento que constituye un parte del conducto de escape y que está unido a la placa de partición en tanto incorpora el medio de generación de flujo turbulento en su interior, el tubo de escape de acoplamiento está formado con, sobre una cara lateral del mismo 65 en las proximidades del medio de generación de flujo turbulento, orificios de introducción del gas de escape para introducir el gas de escape que fluye desde los orificios de descarga de la placa de partición en el tubo de escape de acoplamiento.

Preferiblemente, el medio de generación de flujo turbulento de la placa de partición se compone de una pluralidad de aletas que se forma, haciendo una pluralidad de cortes de modo que un lado que se extiende radialmente desde una porción central de la placa de partición se convierte en una línea de plegado, y plegando una porción de borde exterior de cada uno de los cortes hacia aguas abajo del escape en un ángulo predeterminado, generando de este modo, el flujo turbulento del gas de escape que en gira en espiral.

Además, una porción extrema lateral de escape aguas arriba de cada uno de los orificios de introducción de gases de escape del tubo de escape de acoplamiento está formado para colocarse en el lado de escape aguas arriba con respecto a una porción extrema de la punta de cada una de las aletas del medio de generación de flujo turbulento.

De acuerdo con el dispositivo de purificación de emisión de escape de la invención, el medio de generación de flujo turbulento se forma en la porción central de la placa de partición dispuesta en el lado de escape aguas arriba de la boquilla de inyección para atravesar el conducto de escape, para generar de este modo el flujo turbulento del gas de escape que gira en espiral. Además, los orificios de descarga se forman de forma dispersa en la región periférica del medio de generación de flujo turbulento en la placa de partición, y también, los orificios de introducción de gases de escape se forman en la cara lateral del tubo de escape de acoplamiento que constituye la parte del conducto de escape, de modo que una parte del gas de escape se introduce en las proximidades del medio de generación de flujo turbulento a través de los orificios de descarga y de los orificios de introducción de gases de escape. Como resultado, es posible promover la mezcla del agente de reducción suministrado por inyección desde la boquilla de inyección con el gas de escape por el flujo turbulento en el gas de escape, para mejorar de este modo la eficiencia de purificación del gas de escape, y también es posible suprimir la concentración del gas de escape en el medio de generación de flujo turbulento, para reducir de este modo la resistencia de los gases de escape.

Además, de acuerdo con una realización del dispositivo de la invención en el que el medio de generación de flujo turbulento de la placa de partición se compone de una pluralidad de aletas que se forma, haciendo una pluralidad de cortes de modo que un lado que se extiende radialmente desde una porción central de la placa de partición se convierte en una línea de plegado, y plegando una porción de borde exterior de cada uno de los cortes hacia aguas abajo del escape en un ángulo predeterminado, generando de este modo, el flujo turbulento del gas de escape que en gira en espiral, la pluralidad de aletas se forma, haciendo cada corte de manera que el lado que se extiende radialmente desde la porción central de la placa de partición se convierta en la línea de plegado, y plegando la porción de borde exterior del corte hacia aguas abajo del escape en el ángulo predeterminado. Como resultado, es posible generar el flujo turbulento en el gas de escape que gira en espiral, por medio de una configuración sencilla.

De acuerdo con una realización adicional del dispositivo del segundo aspecto en el que se forma una porción extrema lateral de escape aguas arriba de cada uno de los orificios de introducción de gases de escape del tubo de escape de acoplamiento para posicionarse en el... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un dispositivo de purificación de emisiones de escape para un motor (1) , que comprende:

un convertidor catalítico de reducción (4) dispuesto en un conducto de escape (2) de dicho motor (1) , para la purificación de los óxidos de nitrógeno contenidos en el gas de escape por reducción con un agente de reducción; una boquilla de inyección (5) para suministrar por inyección el agente de reducción en una posición en el conducto de escape (2) en un lado de escape aguas arriba de dicho convertidor catalítico de reducción (4) ;

y una placa de partición (10) dispuesta en un lado de escape aguas arriba de dicha boquilla de inyección (5) para atravesar dicho conducto de escape (2) , caracterizado por que dicha placa de partición está provista, en una porción central de la misma, de un medio de generación de flujo turbulento para generar un flujo turbulento que gira en espiral, en el gas de escape que se hace pasar a través de dicho conducto de escape (2) , y está provista de orificios de descarga (17) que se forman en forma dispersa en una región periférica de dicho medio de generación de flujo turbulento , para permitir que el gas de escape fluya desde un lado aguas arriba hacia un lado aguas abajo a través de dichos orificios de descarga (17) ; y comprendiendo dicho dispositivo de purificación de emisiones de escape un tubo de escape de acoplamiento (2a) que constituye una parte de dicho conducto de escape (2) y que está unido a dicha placa de partición (10) mientras que incluye dicho medio de generación de flujo turbulento en su interior, formándose dicho tubo de escape de acoplamiento (2a) en una cara lateral del mismo en las proximidades de dicho medio de generación de flujo turbulento, con orificios de introducción de gases de escape (18) para introducir el gas de escape que fluye fuera de dichos orificios de descarga (17) de dicha placa de partición (10) en dicho tubo de escape de acoplamiento (2a) .

2. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho medio de generación de flujo turbulento de dicha placa de partición (10) comprende una pluralidad de aletas (11) que se forman, haciendo una pluralidad de cortes de modo que un lado que se extiende radialmente desde una porción central de dicha placa de partición se convierte en un línea de plegado, y plegando una porción de borde exterior de cada uno de los cortes hacia aguas abajo del escape en un ángulo predeterminado, generando de este modo, en el gas de escape, el flujo turbulento que gira en espiral.

3. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 2, en el que cada uno de dichos orificios de introducción de gases de escape (18) de dicho tubo de escape de acoplamiento (2a) se forma para colocarse, en una porción extrema del mismo en el lado de escape aguas arriba, en el lado de escape aguas arriba de una porción extrema de la punta (11d) de cada una de las aletas (11) de dicho medio de generación de flujo turbulento.


 

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