JP4985976B2 - Exhaust gas purification device for internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、触媒の反応に求められる燃料の噴射を行う構造をもつ内燃機関の排気ガス浄化装置に関する。 The present invention relates to an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine having a structure for injecting fuel required for reaction of a catalyst.
ディーゼルエンジン車(車両)の排気ガスの浄化には、ディーゼルエンジンの排気ガス中に含まれるNOx(窒素酸化物)やPM(パティキュレートマター)の大気への放出を防ぐために、吸蔵型NOx触媒や選択還元型NOx触媒やディーゼルパティキュレートフィルタなどを組み合わせた排気ガス浄化装置が用いられる。
こうした排気ガス浄化装置には、エンジンから排気された排気ガスを外部へ排気する排気管内に、前段触媒と呼ばれる、酸化触媒や吸蔵型NOx触媒や選択還元型NOx触媒などの触媒を設け、触媒の上流側、例えば酸化触媒の上流に、該触媒の反応に求められる燃料を噴射する燃料添加弁(還元剤を添加するもの)などを設けた構造が採用されつつある。
To purify exhaust gas from diesel engine vehicles (vehicles), in order to prevent NOx (nitrogen oxides) and PM (particulate matter) contained in the exhaust gas from diesel engines from being released into the atmosphere, An exhaust gas purifier combined with a selective reduction type NOx catalyst, a diesel particulate filter, or the like is used.
In such an exhaust gas purification device, a catalyst such as an oxidation catalyst, an occlusion type NOx catalyst or a selective reduction type NOx catalyst, called a pre-stage catalyst, is provided in an exhaust pipe for exhausting exhaust gas exhausted from the engine to the outside. A structure in which a fuel addition valve (which adds a reducing agent) or the like for injecting fuel required for the reaction of the catalyst is provided on the upstream side, for example, upstream of the oxidation catalyst.
ところで、常に燃料添加弁を正常に機能させるためには、燃料添加弁の耐熱温度を超える使用を避けたり、噴射詰まりの要因となる燃料添加弁の先端部にデジポットが生成されるのを避けたりすることが求められる。
このためには、燃料添加弁を排気ガス流から遠ざけて、高温の排気ガスに、燃料が噴射する先端部が晒されないようにすることが有効である。そのため、排気ガス浄化装置では、特許文献1に開示されているように排気管に、別途、凹部や筒形部で形成される噴射通路を設けて、同噴射通路を通じて、燃料添加弁から燃料を排気管内へ噴射させる構造が提案されている。多くは、噴射通路は、一方の端が排気管内に開口し、他方の端に燃料添加弁が設置されていて、燃料添加弁から噴射された燃料を、排気管から離れた地点から排気管内へ噴射させる構造が用いられている。
For this purpose, it is effective to keep the fuel addition valve away from the exhaust gas flow so that the tip portion where the fuel is injected is not exposed to the high-temperature exhaust gas. Therefore, in the exhaust gas purification device, as disclosed in Patent Document 1, an exhaust passage formed by a recess or a cylindrical portion is separately provided in the exhaust pipe, and fuel is supplied from the fuel addition valve through the injection passage. A structure for injecting into the exhaust pipe has been proposed. In many cases, one end of the injection passage opens into the exhaust pipe, and a fuel addition valve is installed at the other end. The fuel injected from the fuel addition valve is introduced into the exhaust pipe from a point away from the exhaust pipe. A structure for spraying is used.
ところで、こうした排気管から遠ざけた地点から燃料を噴射する構造は、噴射通路が排気管に対して退避しているため、排気管を流れる排気ガスの流れが、噴射通路の内部までは波及しにくい。つまり、噴射通路内には澱んだ部分が生じやすい。このため、噴射通路に噴射された燃料は、噴射通路で止まりやすい。
したがって、噴射通路内に噴射された燃料は、蒸発することなく噴射通路の壁面に付着することが考えられ、付着した燃料がバインダーとなって、排気ガスに含まれる煤を噴射通路に付着させてしまう。
By the way, in such a structure that injects fuel from a point away from the exhaust pipe, since the injection passage is retracted from the exhaust pipe, the flow of the exhaust gas that flows through the exhaust pipe does not easily reach the inside of the injection passage. . That is, a stagnant portion is likely to occur in the injection passage. For this reason, the fuel injected into the injection passage tends to stop in the injection passage.
Therefore, it is conceivable that the fuel injected into the injection passage adheres to the wall surface of the injection passage without evaporating, and the attached fuel serves as a binder to allow soot contained in the exhaust gas to adhere to the injection passage. End up.
それ故、燃料添加弁から燃料が噴射される都度、煤が徐々に壁面に堆積して、煤で噴射通路内を塞ぐおそれがある。このため、触媒の反応に影響を与え、排気ガス浄化性能が維持できなくなるおそれがある。
そこで、本発明の目的は、噴射通路内における添加剤の堆積が抑えられる内燃機関の排気ガス浄化装置を提供することにある。
Therefore, every time fuel is injected from the fuel addition valve, soot gradually accumulates on the wall surface, and the inside of the injection passage may be blocked with soot. For this reason, the reaction of the catalyst is affected, and the exhaust gas purification performance may not be maintained.
Accordingly, an object of the present invention is to provide an exhaust gas purifying device for an internal combustion engine in which accumulation of additives in an injection passage is suppressed.
請求項1に記載の発明は、上記目的を達成するために、エンジンから排気された排気ガスを外部へ導く排気管と、排気管部内に収められた触媒と、触媒の排気上流側に位置し触媒に添加剤を供給する添加剤噴射弁と、一端側に添加剤噴射弁が設けられ、他端側が排気管に連通するとともに添加剤噴射弁から添加剤が噴射される噴射通路と、噴射通路内に、添加剤噴射弁から噴射された添加剤と干渉せずに、噴射通路の壁面を覆うように配設された、エンジンの運転によって発生するエンジン振動に共振する振動体とを具備した構成を採用した。
同構成によると、振動体の振動により、添加剤の噴射通路の各部への付着が抑えられる。これにより、添加剤噴射弁は、常に良好に噴射が行え、常に良好に排気ガス浄化性能が維持される。
In order to achieve the above object , the invention according to claim 1 is located on the exhaust upstream side of the catalyst, an exhaust pipe that guides exhaust gas exhausted from the engine to the outside, a catalyst housed in the exhaust pipe section, and An additive injection valve for supplying an additive to the catalyst, an additive injection valve provided on one end side, an injection passage through which the other end side communicates with the exhaust pipe and the additive is injected from the additive injection valve, and an injection passage And a vibration body that is disposed so as to cover the wall surface of the injection passage without interfering with the additive injected from the additive injection valve, and that resonates with engine vibration generated by engine operation. It was adopted.
According to this configuration, the adhesion of the additive to each part of the injection passage is suppressed by the vibration of the vibrating body. As a result, the additive injection valve can always inject well, and the exhaust gas purification performance is always well maintained.
請求項2に記載の発明は、エンジンから排気された排気ガスを外部へ導く排気管と、排気管部内に収められた触媒と、触媒の排気上流側に位置し触媒に添加剤を供給する添加剤噴射弁と、一端側に添加剤噴射弁が設けられ、他端側が排気管に連通するとともに添加剤噴射弁から添加剤が噴射される噴射通路と、噴射通路内に、添加剤噴射弁から噴射された添加剤と干渉せずに、噴射通路の壁面を覆うように配設された、通電により発熱可能で、かつエンジンの運転によって発生するエンジン振動に共振可能な放熱体と、排気管外に設けられ、放熱体へ通電させ放熱体を発熱させる通電回路とを具備した構成を採用した。つまり、添加剤を焼滅させる技術と、振動により、煤を付着しにくくする技術とを採用した。 The invention according to claim 2 is an exhaust pipe that guides exhaust gas exhausted from the engine to the outside, a catalyst housed in the exhaust pipe section, and an additive that is located upstream of the catalyst and supplies an additive to the catalyst The additive injection valve is provided with an additive injection valve on one end side, the other end side communicates with the exhaust pipe, and an injection passage through which the additive is injected from the additive injection valve. A radiator that covers the wall of the injection passage without interfering with the injected additive, can generate heat when energized, and can resonate with engine vibration generated by engine operation; And a current-carrying circuit that energizes the radiator and heats the radiator. In other words, the technology that burns out the additive and the technology that makes it difficult to attach soot by vibration were adopted .
請求項1の発明によれば、振動体を用いて、添加剤を付着しにくくするという簡単な構造で、添加剤の噴射通路の各部への付着を抑えることができる。それ故、添加剤が噴射通路内で堆積するのを防ぐことができる。
請求項2の発明によれば、添加剤を焼滅させる技術と、振動により、煤を付着しにくくする技術との複合により、一層、有効に、添加剤が噴射通路内に堆積するのを防ぐことができる。
According to the first aspect of the present invention, it is possible to suppress adhesion of the additive to each part of the injection passage with a simple structure that makes it difficult for the additive to adhere using the vibrator. Therefore, it is possible to prevent the additive from accumulating in the injection passage.
According to the second aspect of the present invention, the additive is prevented more effectively from being deposited in the injection passage by combining the technique for burning the additive and the technique for making it difficult to adhere soot by vibration. be able to.
以下、本発明の基礎となる技術を、図1および図2を用いて説明する。
図1はディーゼルエンジン(内燃機関)の排気系を示している。同図中1は、ディーゼルエンジンのエンジン本体、1aは同エンジン本体1のエキゾーストマニホールド(一部しか図示せず)、2はそのエキゾーストマニホールド1aの出口に接続された過給機、例えばターボチャージャを示している。
Hereinafter, the technology that is the basis of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
FIG. 1 shows an exhaust system of a diesel engine (internal combustion engine). In the figure, 1 is an engine body of a diesel engine, 1a is an exhaust manifold (only part of which is shown), and 2 is a turbocharger connected to an outlet of the exhaust manifold 1a, for example, a turbocharger. Show.
ターボチャージャ2の排気出口には、排気ガス浄化装置3が設けられている。この排気ガス浄化装置3には、例えば、排気ガス中のNOx(窒素酸化物)を吸蔵し、定期的に吸蔵したNOxを還元除去するNOx除去系3aと、PM(パティキュレートマター)を捕集するPM捕集系3bとを組み合わせた装置が用いられている。
例えば、NOx除去系3aには、ターボチャージャ1aの排気出口から、下方へ向うように連結された、前段触媒となる酸化触媒5(本願の触媒に相当)が内蔵された触媒コンバータ6と、同触媒コンバータ6の後に横方向に連結された、吸蔵型NOx触媒8が内蔵された触媒コンバータ9と、後述する酸化触媒5へ触媒反応用の燃料を供給する燃料添加弁23(本願の添加剤噴射弁に相当)とを組み合わせた構成が用いられている。また捕集系3bには、触媒コンバータ9に、パティキュレートフィルタ11が内蔵された触媒コンバータ12を連結した構成が用いられている。これらの触媒コンバータ6,9,12や同コンバータ間をつなぐ接続部13などから、ディーゼルエンジン(エンジン本体1)から排気された排気ガスを外部へ導く排気管部15(本願の排気管に相当)を構成している。
An exhaust
For example, the
このうち触媒コンバータ6の酸化触媒5を収容している縦筒形のハウジング17は、例えば上部側がL形に成形されていて、上部のターボチャージャ2と接続される入口部17aを横向きに配置させている。なお、触媒コンバータ9と連通する出口部17bは、下向きの配置となっている。このハウジング17により、排気管部15のうち、ディーゼルエンジンの排気側の直後の地点に、L形に屈曲した屈曲部15aを形成している。この屈曲部15aの直下となる地点に酸化触媒5が設置されている。
Among these, the vertical
燃料添加弁23(添加剤噴射弁)は、この酸化触媒5への燃料の噴射を果たすために、酸化触媒5の直上の地点、例えば屈曲部15aの外周側の壁部に設けられている。燃料添加弁23は、燃料を噴射する燃料噴射部23aを先端部にもつ。この燃料添加弁23が、台座24を用いて、先端の燃料噴射部23aを屈曲部15aから退避させて据付けてある。この燃料添加弁23の据付構造が図2に拡大して示されている。
The fuel addition valve 23 (additive injection valve) is provided at a point immediately above the
燃料添加弁23の据付構造を具体的に説明すると、台座24は、例えば円柱形の台部材で構成してある。このうち台座24の上部中央には、中段まで延びる弁取付孔25が形成してある。下部中央には、弁取付孔25の下端から、台部材の下端まで連続する円筒形の凹部26が形成されている。また台座24の下部の周縁部には、凹部26を囲むようにフランジ27が形成されている。台座24は、このフランジ27を、ガスケット19aを介して、屈曲部15aに形成されている弁取付口19の開口縁部にねじ止めすることによって、屈曲部15aの外周部に固定してある。
The installation structure of the
燃料添加弁23は、この台座24の弁取付孔25へ先端部を挿入し、本体部23bを、押え部材(図示しない)で、台座24の上面に押え付けることによって固定される。そして、燃料添加弁23の先端部の燃料噴射部23aを凹部26内に臨ませている。これにより、排気ガス流から遠ざけた地点から、酸化触媒5(触媒)の反応に求められる燃料(例えばディーゼルエンジンの燃料である軽油など)が、凹部26を通じて、排気管部15内へ噴射、すなわち酸化触媒5の入口端面へ向かって噴射されるようにしている。つまり、燃料添加弁23を排気ガスの主流から遠ざけた位置に据付けることによって、燃料噴射部23aが高温の排気ガス流に晒されずに噴射が行えるようにしている。これで、燃料添加弁23の耐熱温度が超過したり、燃料添加弁23がデジポットを発生しやすい温度になったりするのを避けている。台座24の内部には、さらに温度超過を抑えるために、冷却水路28が形成されていて、燃料添加弁23が冷却水で冷却される構造ともなっている(水冷)。
The
なお、燃料添加弁23から噴射される燃料は、酸化触媒5の反応により還元剤を生成し、この還元剤で吸蔵型NOX触媒8に吸蔵されたNOxやSOxを還元除去したり、同じく酸化触媒5の反応で得られる昇温により、パティキュレートフィルタ11で捕集したPMを燃焼除去したりするのに用いるものである。そのため、燃料添加弁23は、ディーゼルエンジンを制御する制御部、例えばECU(図示しない)によって、ディーゼルエンジンの運転中、NOxやSOxの還元除去、PMの燃焼除去といった、触媒反応が求められるときに燃料が噴射される。
The fuel injected from the
また噴射通路26a内には、排気ガスに含まれる煤が噴射通路26aの壁面に付着するのを抑制する煤付着抑制部30が設けられている。例えば煤付着抑制部30には、放熱体32を噴射通路28内に配置し、放熱体32から放熱される熱で、煤の乾燥させる構造が用いられている。
Also the
図2を参照して同構造を説明すると、放熱体32は、高伝導性の部材、例えば鋼板製やアルミ製の薄板から、凹部26の壁面を内側から覆う有底の筒形形状に形成してある。この放熱体32は、例えば環状の止め部材34によって弁取付口19の開口縁部に固定され、放熱体32の端面を凹部26の端面に近接、放熱体32の外周面を凹部26の側面に近接させてある。また燃料噴射部23aと向き合う放熱体32の端壁中央には、燃料噴射部23aから噴射される燃料を通過させるための貫通孔35が形成され、凹部26の内面を覆う放熱体3の内部を噴射通路26aとしている。これにより、燃料添加弁23から噴射された燃料が、放熱体32と干渉せずに、噴射通路26aを通じて、屈曲部15a内(排気管内)へ噴射できるようにしている。
The structure will be described with reference to FIG. 2. The
この放熱体32へ熱を供給するには、例えばディーゼルエンジンの排気ガスの熱を供給する構造が用いられている。同構造には、図2に示されるように例えば放熱体32の開口側の端部に環状のフランジ部32aを形成し、同フランジ部32aを、屈曲部15a内(排気管内)で、屈曲部15aの外周側の壁面に沿って配置して、排気ガスの熱をフランジ部32aから取り込む構造が用いられている。つまり、フランジ部32aを受熱部37として、屈曲部15a内を流れる排気ガスの熱が、放熱体32へ伝わり、放熱体32の各部から放熱されるようにしている。これにより、放熱体32や内部の噴射通路26aを高温に加熱し続けて、噴射通路26a内で澱んでいる蒸発燃料をガス化させたり、蒸発燃料で粘着性がもたらせられた煤を乾燥させたりする。これで、煤が噴射通路26aへ付着するのが抑えられるようにしている。
The supply heat to the
すなわち、同作用について説明すると、ディーゼルエンジンの運転中、ディーゼルエンジンから排気された排気ガスは、エキゾーストマニホールド1a、ターボチャージャ2、酸化触媒5、吸蔵型NOX触媒8およびパティキュレートフィルタ11を通じて、外気へ排気される。
排気ガス中に含まれるNOxやSOxは、吸蔵型NOX触媒8に吸蔵され、同じくPMは、パティキュレートフィルタ11により捕集される。
That is, the same operation will be described. During operation of the diesel engine, exhaust gas exhausted from the diesel engine is passed through the exhaust manifold 1a, the turbocharger 2, the
NOx and SOx contained in the exhaust gas are occluded in the occlusion-type NOx catalyst 8, and PM is also collected by the particulate filter 11.
このとき、排気ガスの熱は、フランジ部32a(受熱部37)を通じて、有底の筒形の放熱体32の各部へ伝わる。これにより、放熱体32の各部はもちろん、放熱体32から放熱される排気ガスの熱により、噴射通路26aの内部も高温に加熱される。
吸蔵されたNOxまたはSOxや捕集されたPMを除去する時期となり、燃料添加弁23の燃料噴射部23aから、これらの除去のために燃料が噴射されたとする。
At this time, the heat of the exhaust gas is transmitted to each part of the bottomed
It is time to remove the stored NOx or SOx and the collected PM, and fuel is injected from the
すると、燃料は、図1および図2に示されるように貫通孔35、放熱体32内(噴射通路26a)を通じて、酸化触媒5の入口端面へ噴射される。αはその燃料の噴射流を示す。
ここで、噴射通路26aは、排気ガス流から退避した地点に形成されているので、排気ガスが流れにくく、澱みが生じやすい。この澱みのため、噴射通路26a内で蒸発した燃料は、そのまま、噴射通路26aに止まり、同燃料がバインダーとなって、排気ガスに含まれる煤Pを周囲へ付着させようとする。
Then, the fuel is injected to the inlet end face of the
Here, since the
このとき、噴射通路26aは、噴射通路26aを囲むように設けた放熱体32によって、排気ガスの熱を熱源に高温に加熱されているから、噴射通路26aの蒸発した燃料はガス化される。また蒸発燃料によって粘着性をもつ煤Pは、燃料成分が蒸発することにより、乾燥される。
この乾燥した煤Pは、蒸発燃料のバインダーとして機能が解消されているので、噴射通路26aの壁面には付着しにくい。このため、乾燥した煤Pは、落下して、排気管の内部、すなわち屈曲部15a内へ至り、そのまま、屈曲部15aを流れる排気ガス流に導かれる。
At this time, since the
Since the function of the dried soot P is eliminated as a binder for the evaporated fuel, it is difficult to adhere to the wall surface of the
したがって、煤Pの噴射通路26aの各部へ付着は抑えられ、煤Pが噴射通路26aで堆積するのを防ぐことができる。
それ故、燃料添加弁23は、常に良好に燃料噴射を行うことができ、常に良好な排気ガス浄化性能を維持することができる。しかも、放熱体32を用いて、煤Pを乾燥させる構造は、簡単な構造である。特に熱源部として、放熱体32の一部を屈曲部15a内に延長して、排気ガスの熱を取り入れる構造(受熱部37)を採用すると、容易に、煤Pの乾燥に求められる熱を入手することができる。
Therefore, adhesion of soot P to each part of the
Therefore, the
そのうえ、放熱体32には、凹部26の内面を覆う形状、すなわち噴射通路26aを囲う形状を採用したので、噴射通路26aを迅速に高温にしやすい利点がある。
図3は、本発明の参考となる実施形態を示す。
同実施形態は、フランジ(受熱部)から排気ガスの熱を取り込む構造を用いたのではなく、放熱体32自体を電気ヒーターとして機能させて、放熱体32から熱が放熱(発熱)されるようにしたものである。
In addition, since the
FIG. 3 shows a reference embodiment of the present invention.
The embodiment does not use a structure that takes in the heat of the exhaust gas from the flange (heat receiving portion), but causes the
具体的には、図3に示されるように排気管外に通電回路40を設け、この通電回路40と放熱体32とを接続して、通電回路40から供給される電力で、放熱体32を電気ヒーターとして機能させ、放熱体32の各部から熱が放熱されるようにしたものである。
このようにして、蒸発燃料と付着した煤Pを乾燥させると、煤Pの噴射通路26a内の各部における付着が抑えられ、同煤Pの堆積を防ぐことができる。なお、この場合には放熱体の温度をさらに上げて煤P自体を焼滅させてもよい。もちろん、図3中の二点鎖線に示されるようにフランジ37(受熱部)から排気ガスの熱を取り込む構造を併用してもよい。
Specifically, the energizing
In this way, when Ru dried soot P attached with the fuel vapor, is suppressed adhesion in each part of the
但し、図3において、発明の基礎となる技術の形態と同じ部分には、同一符号を付して、その説明を省略した。
図4および図5は、本発明の第1の実施形態を示す。
本実施形態は、熱的に煤Pの付着を解消した構造を用いたのではなく、振動によって煤Pの付着を解消した構造を用いたものである。
However, in FIG. 3, the same reference numerals are given to the same parts as those of the technical form that forms the basis of the invention, and the description thereof is omitted.
4 and 5 show a first embodiment of the present invention.
The present embodiment does not use a structure in which the adhesion of the soot P is thermally eliminated, but uses a structure in which the adhesion of the soot P is eliminated by vibration.
すなわち、本実施形態の煤付着抑制部30は、放熱体の代わりに、例えば発明の基礎となる技術の形態で用いたのと略同じ外形をもつ振動体45を用い、共振構造50を用いて、振動体45に振動を与える構造が用いられている。具体的には、振動体45は、図5に示されるように例えばアルミ製や鋼板製の薄板から有底の筒形形状に形成されている。開口縁部にはフランジ46が形成してある。このフランジ46の基部には、例えば複数個所、切欠部47が形成されていて、剛性が弱くなった基部部分を利用して、有底筒形の本体部45aをフランジ46に対して、上下方向や左右方向に振れやすくしている。
That is,
共振構造50には、図4に示されるようにフランジ46を、フランジ27、ガスケット19a、弁取付口19の開口縁部と共に固定して、本体部45aを振動可能に設置する構造が用いてある。つまり、振動体34の本体部45aは、フランジ46の基部を支点に振動可能となる。これにより、ディーゼルエンジンの運転によって発生するエンジン本体1の振動が、排気管部15から振動体45へ加わると、図4中の矢印方向xのように振動体45の本体部45aは共振する。
As shown in FIG. 4, the
このように振動体45が振動すると、噴射通路26a内で止まる煤Pは、振動体45への付着が妨げられる。つまり、振動体45の振動によっても、煤Pが噴射通路26aへ付着するのを抑えられる。
したがって、煤Pが噴射通路26aで堆積するのを防ぐことができる。しかも、振動体45を用いた構造も、簡単である。そのうえ、振動体45には、振動体45の一部に剛性の弱い部分を形成して、エンジン本体1から加わる振動で、共振させる構造が採用してあるので、簡単な構造ですむ。
When the vibrating
Therefore , the soot P can be prevented from accumulating in the
但し、図4および図5において、発明の基礎となる形態と同じ部分には、同一符号を付して、その説明を省略した。
図6は、本発明の第2の実施形態を示す。
本実施形態は、煤付着抑制部として、煤Pを乾燥させて、煤Pを付着しにくくする技術と、振動により、煤Pを付着しにくくする技術とを複合させた構造を用いた。
However, in FIG. 4 and FIG. 5, the same reference numerals are given to the same parts as the forms that form the basis of the invention, and the description thereof is omitted.
FIG. 6 shows a second embodiment of the present invention.
In the present embodiment, a structure in which the technology for drying the soot P to make it difficult to attach the soot P and the technology for making it difficult to attach the soot P by vibration is used as the soot adhesion suppressing unit.
具体的には、本実施形態の煤付着抑制部30は、例えば図4に示す共振可能な筒形の振動体45に、通電回路60を接続した構造を採用して、通電回路60からの通電により、振動体45が発熱されるようにしたものである。つまり、振動体45は、エンジン本体1の振動によって共振されるだけでなく、通電がもたらす振動体45の各部からの放熱により、噴射通路26aを加熱する。
Specifically, the wrinkle
すると、噴射通路26aでは、煤Pを乾燥させて振動により落とすという、2つの機能が相乗した作用が発生する。
したがって、煤Pを乾燥させる技術と、振動で煤Pの付着を避ける技術との複合により、一層、有効に、煤Pが噴射通路26a内に堆積するのを防ぐことができる。もちろん、煤Pを乾燥させる技術には、図2や図3の二点鎖線で示されるようにフランジ(受熱部)を用いて熱を取り込む構造を用いても構わない。
Then, in the
Therefore, the combination of the technique for drying the soot P and the technique for preventing the soot P from adhering by vibration can more effectively prevent the soot P from being deposited in the
但し、図6において、第1の実施形態と同じ部分には、同一符号を付して、その説明を省略した。
なお、本発明は上述したいずれの実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施しても構わない。
However, in FIG. 6, the same parts as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
In addition, this invention is not limited to any embodiment mentioned above, You may implement in various changes within the range which does not deviate from the main point of this invention.
また上述の実施形態では、屈曲部の直下流の触媒として酸化触媒を用い、その下流に吸蔵型NOX触媒、パティキュレートフィルタを設けた排ガス浄化装置に本発明を適用した例を挙げたが、これに限らず、他の浄化方式の排気ガス浄化装置、例えば屈曲部の直下流の触媒として吸蔵型NOX触媒を用い、その下流にパティキュレートフィルタを設け、吸蔵型NOX触媒の上流に添加弁を設けた排気ガス浄化装置でも、屈曲部の直下流の触媒として吸蔵型NOX触媒を用い、その下流に吸蔵型NOX触媒、酸化触媒、パティキュレートフィルタを設け、吸蔵型NOX触媒の上流に添加弁を設けた排気ガス浄化装置や添加剤噴射弁の直下流に選択還元型触媒やパティキュレートフィルタを設けた排気ガス浄化装置などに本発明を適用しても構わない。 In the above-described embodiment, an example is given in which the present invention is applied to an exhaust gas purifying apparatus in which an oxidation catalyst is used as a catalyst immediately downstream of the bent portion, and an occlusion-type NOX catalyst and a particulate filter are provided downstream thereof. The exhaust gas purifying apparatus of other purification methods, for example, a storage type NOX catalyst is used as a catalyst immediately downstream of the bent portion, a particulate filter is provided downstream thereof, and an addition valve is provided upstream of the storage type NOX catalyst. The exhaust gas purification system also uses an NOx storage catalyst as a catalyst immediately downstream of the bent part, an NOx storage catalyst, an oxidation catalyst, and a particulate filter downstream of it, and an addition valve upstream of the NOx storage catalyst. The present invention may be applied to an exhaust gas purifying device or an exhaust gas purifying device provided with a selective reduction catalyst or a particulate filter directly downstream of an additive injection valve.
さらに、上述した実施形態では、添加剤として燃料を用いて説明したが、触媒に供給するものであれば何でもよく、例えば還元剤としての軽油,ガソリン,エタノール,ジメチルエーテル,天然ガス,プロパンガス,尿素,アンモニア,水素,一酸化炭素などでもよい。また、還元剤以外の物質でもよく、例えば触媒冷却のための空気,窒素,二酸化炭素などや,パティキュレートフィルタに捕集した煤の燃焼除去を促進させるための空気やセリアなどでもよい。また、燃料添加弁23の噴射形状としてはコーン状の他に偏平で扇状に拡がる添加剤噴射弁や複数の噴射孔より添加剤が噴射される添加剤噴射弁でもよい。
Further, in the above-described embodiment, the fuel is used as the additive. However, any material may be used as long as it is supplied to the catalyst. For example, light oil, gasoline, ethanol, dimethyl ether, natural gas, propane gas, urea as a reducing agent. , Ammonia, hydrogen, carbon monoxide, etc. Further, a substance other than the reducing agent may be used. For example, air for cooling the catalyst, nitrogen, carbon dioxide, etc., air or ceria for promoting combustion removal of soot collected in the particulate filter, and the like may be used. In addition to the cone shape, the
さらに、上述の実施形態では、噴射通路への堆積物として煤を用いて説明したが、排気ガス中または添加剤に含まれる物質であり、固体として堆積するものであれば適用できる。 Furthermore, in the above embodiment it has been described using the soot as deposits on the injection duct, a substance contained in the exhaust gas or additives may apply as long as it is deposited as a solid.
1 エンジン本体
3 排気ガス浄化装置
5 酸化触媒(触媒)
15 排気管部(排気管)
23 燃料添加弁(添加剤噴射弁)
26a 燃料噴射路(噴射通路)
32 放熱体
32a フランジ部(受熱部)
37 受熱部(熱源部)
40 通電回路
45 振動体
50 共振構造
P 煤
1
15 Exhaust pipe (exhaust pipe)
23 Fuel addition valve (additive injection valve)
26a Fuel injection path (injection path )
3 2
37 Heat receiving part (heat source part)
40 energizing
Claims (2)
前記排気管部内に収められた触媒と、
前記触媒の排気上流側に位置し前記触媒に添加剤を供給する添加剤噴射弁と、
一端側に前記添加剤噴射弁が設けられ、他端側が前記排気管に連通するとともに前記添加剤噴射弁から添加剤が噴射される噴射通路と、
前記噴射通路内に、前記添加剤噴射弁から噴射された添加剤と干渉せずに、前記噴射通路の壁面を覆うように配設された、前記エンジンの運転によって発生するエンジン振動に共振する振動体と
を具備したことを特徴とする内燃機関の排気ガス浄化装置。 An exhaust pipe for guiding exhaust gas exhausted from the engine to the outside;
A catalyst housed in the exhaust pipe section;
An additive injection valve located upstream of the catalyst for supplying the additive to the catalyst;
The additive injection valve is provided on one end side, the other end side communicates with the exhaust pipe and an injection passage through which the additive is injected from the additive injection valve;
Vibration that resonates with engine vibration generated by operation of the engine, which is disposed in the injection passage so as to cover the wall surface of the injection passage without interfering with the additive injected from the additive injection valve. exhaust gas purification system of an internal combustion engine, characterized by comprising a body.
前記排気管部内に収められた触媒と、
前記触媒の排気上流側に位置し前記触媒に添加剤を供給する添加剤噴射弁と、
一端側に前記添加剤噴射弁が設けられ、他端側が前記排気管に連通するとともに前記添加剤噴射弁から添加剤が噴射される噴射通路と、
前記噴射通路内に、前記添加剤噴射弁から噴射された添加剤と干渉せずに、前記噴射通路の壁面を覆うように配設された、通電により発熱可能で、かつ前記エンジンの運転によって発生するエンジン振動に共振可能な放熱体と、
前記排気管外に設けられ、前記放熱体へ通電させ前記放熱体を発熱させる通電回路と
を具備したことを特徴とする内燃機関の排気ガス浄化装置。 An exhaust pipe for guiding exhaust gas exhausted from the engine to the outside;
A catalyst housed in the exhaust pipe section;
An additive injection valve located upstream of the catalyst for supplying the additive to the catalyst;
The additive injection valve is provided on one end side, the other end side communicates with the exhaust pipe and an injection passage through which the additive is injected from the additive injection valve;
In the injection passage, disposed so as to cover the wall surface of the injection passage without interfering with the additive injected from the additive injection valve, can generate heat by energization, and is generated by the operation of the engine. A radiator that can resonate with engine vibrations,
An exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine, comprising an energization circuit provided outside the exhaust pipe and energizing the heat dissipating body to generate heat .
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