JP2001073744A - 窒素酸化物浄化装置 - Google Patents
窒素酸化物浄化装置Info
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Abstract
リンエンジン等の酸素過剰雰囲気の排気ガスを排出する
内燃機関において、NOxを効率よく浄化することがで
きるNOx浄化装置を提供する。 【解決手段】 排気系(2)に窒素酸化物浄化用触媒
(5)を設け、その触媒(5)の上流に還元剤添加ノズ
ル(8)およびオゾン添加ノズル(13)を設け、エン
ジン運転状態検出センサ(16)を設けてその検出信号
に基づいて還元剤およびオゾンの添加量を制御する制御
装置(15)を設ける。
Description
ンまたはリーンバーンガソリンエンジン等の酸素過剰雰
囲気の排気ガスを排出する内燃機関の排気系に介装する
窒素酸化物(以下窒素酸化物をNOxと記す)浄化装置
に関する。
ガソリンエンジン等のように酸素過剰雰囲気の排気ガス
を排出する内燃機関においては、従来、三元触媒を用い
てNOxを効果的に浄化することは困難であった。三元
触媒におけるNOxの浄化は、排気ガス中の還元成分
(例えばHC)によってNOxの還元反応が行われるも
のであるが、しかしながら、酸素過剰雰囲気下において
は、還元成分と雰囲気中の酸素が反応するので、NOx
の還元反応が阻害されるという問題が存在する。
図9に示すようにエンジン1に接続された排気系2に三
元触媒5を介装し、軽油添加装置6を設けてその触媒5
の上流に設けたノズル8から排気ガスE中に還元剤とし
て軽油を添加する技術が提案されている。しかし、図9
の従来技術では、還元剤が過剰な酸素と反応し、NOx
の還元作用が充分に行われないという問題点を有してい
る。なお、図中、符号7は軽油添加装置6に軽油を供給
する燃料タンク、15Aはこれらを制御する制御装置、
16はエンジン1の運転状態を検出し制御装置15Aに
伝えるセンサをそれぞれ示している。
0号に、ポンプで還元剤を加圧して蓄圧室に貯留し、触
媒上流の排気ガス中に噴射する技術を提案している。こ
の他、特開平9−85049号公報、特開平9−317
443号公報等に排気ガス浄化装置が示されているが、
いずれも還元剤が過剰な酸素と反応し、そのため効率よ
くNOxを還元できるものではない。
術の問題点に対して提案されたもので、ディーゼルエン
ジンまたはリーンバーンガソリンエンジン等の酸素過剰
雰囲気の排気ガスを排出する内燃機関において、NOx
を効率よく浄化することができるNOx浄化装置を提供
することを目的としている。
剰雰囲気下において、NOxの還元反応が進行するため
に必要な中間生成物(後記する)を排気ガス中に積極的
に生成させれば、上記した問題点(過剰の酸素が還元剤
と反応してNOxの還元が阻害される)を解消できるこ
とに着目した。
雰囲気の排気ガスを排出する内燃機関の排気系で窒素酸
化物を浄化する窒素酸化物浄化装置において、前記排気
系に窒素酸化物浄化用の触媒を介装し、その触媒の上流
側に窒素酸化物の還元に必要な中間体の生成を促す添加
剤を供給する添加手段を介装している。
段をも介装することが好ましい。
け、その検出信号に基づいて前記添加手段からの添加剤
供給量あるいは前記還元剤添加手段からの還元剤添加量
を制御する制御装置を設けることが好ましい。
剤は、窒素酸化物の還元に必要な中間体の生成を促すも
のであれば、気体、液体、固体のいずれでも良いが、オ
ゾンであるのが好ましい。この場合は、前記添加手段
(窒素酸化物の還元に必要な中間体の生成を促す添加剤
を供給する添加手段)は、いわゆるオゾナイザ(オゾン
発生装置)を使用しても良いし、あるいは、オゾンを貯
留したボンベ等を用いても良い。
間体の生成を促す添加剤を供給する添加手段と還元剤添
加手段とは、NOx浄化用触媒の上流であれば、そのど
ちらを上流側としてもよい。
体の生成を促す添加剤を供給する添加手段がオゾン発生
装置である場合には、還元剤添加手段は、オゾン発生装
置を通過したオゾンを含む空気によって還元剤を排気ガ
ス中に(例えば、エジェクタ等を用い)添加するもので
あってもよい。
リンダ内に燃料を噴射するもの、例えば、いわゆる「コ
モンレール式噴射装置」を用いてもよい。
に示すように、NO2 、NO3 − 、CH3 COO
− 、HCOO− 、−NCO、−CN等の中間生成物
を経てN2 、CO2 、H2 Oに還元される。な
お、下記[化学反応式]に示すC3 H6 は、還元剤
としてのHCを代表して示したものである。
化物の還元に必要な中間体の生成を促す添加剤」が排気
系に供給されるので、上記[化学反応式]に示す中間生
成物の生成が促進される。そのため、還元剤が過剰な酸
素と反応してNOxの還元が阻害されることなく、NO
xが確実に還元され、排気ガスからNOxが除去され
る。これにより、排気ガス浄化の効率を向上させること
ができる。
ってNOx浄化用触媒の上流に添加されるオゾンおよび
還元剤の添加量が、運転状態を検出し制御装置で正確に
制御されるように構成すれば、オゾン(あるいは、窒素
酸化物の還元に必要な中間体の生成を促す添加剤)およ
び還元剤(例えば、軽油)の使用量を節約してより効率
的な運転が可能となる。
施形態を説明する。図1において、エンジン1に接続さ
れた排気系2にはNOx浄化用触媒5が介装されてお
り、また、排気ガスE中に(窒素酸化物の還元に必要な
中間体の生成を促す添加剤、例えば)オゾンおよび還元
剤をそれぞれ供給するオゾン供給手段10および還元剤
供給手段(例えば、後記する軽油添加装置6および還元
剤添加ノズル)が設けられている。
置12と、その発生装置12に大気Aを供給するエアポ
ンプ11と、発生装置12と連通されて前記触媒5の上
流の排気系2にオゾンを添加するオゾン添加ノズル13
とで構成されている。また、還元剤供給手段は、燃料タ
ンク7と連通されて軽油が供給される軽油添加装置6
と、その軽油添加装置6に連通され前記触媒5の上流の
排気系2に還元剤として軽油を添加する還元剤添加ノズ
ル8とで構成されている。
運転状態、および図示しない触媒温度センサの信号に基
づいて、オゾン供給手段10および還元剤供給手段を制
御する制御装置15が設けられ、オゾン発生装置12、
同用ポンプ11、および軽油添加装置6に配線されてい
る。
ゾン発生装置12(窒素酸化物の還元に必要な中間体の
生成を促す添加剤を供給する添加手段)に大気Aが供給
され、オゾン発生装置12で発生したオゾンを含む空気
がオゾン添加ノズル13から排気系2の排気ガスE中に
添加され、同時に燃料タンク7から供給された軽油が軽
油添加装置6により還元剤添加ノズル8から排気ガスE
中に添加される。そして、制御装置15によってエンジ
ン運転状態および触媒温度に基づいてエアポンプ11、
オゾン発生装置12および軽油添加装置6が制御され、
オゾンおよび還元剤の添加量が調整されている。したが
って、触媒5におけるNOx還元作用の中間生成物(N
O2 、NO3 − 、CH3 COO− 、HCOO
− 、−NCO、−CN等)の生成が促進され、NOx
浄化の効率を向上させることができる。
いる。図2において、排気系2のNOx浄化用触媒5の
上流には、オゾン添加ノズル13Aが設けられ、そのオ
ゾン添加ノズル13Aは、オゾン発生装置12および軽
油添加装置6から連通され、オゾンおよび還元剤(軽
油)が混合されて排気ガス中に供給されている。そのた
め、還元剤である軽油は、オゾン発生装置12で発生す
るオゾンを大量に含んだ空気によりノズル13Aから噴
射されている。その他は前記図1と同様に構成されてい
る。
12で発生されたオゾンは、燃料タンク7に導かれて還
元剤(軽油)中にバブリングされている。したがって、
オゾンは還元剤中に溶解され、軽油添加装置6によって
還元剤添加ノズル8から排気系2に添加されている。
12で発生されたオゾンは、吸気管1aに導かれ、オゾ
ン添加ノズル13Aから噴射されて吸気Aに添加されて
いる。また、軽油添加装置6からは、ノズル8によって
排気系2に還元剤が添加されている。こうして、オゾン
は吸気管1aで吸気Aに添加されて、さらに排気系2
へ、また、還元剤は直接排気ガスE中に添加されて共に
触媒5に供給されている。
レール式)燃料噴射装置4を用いて触媒5に還元剤とし
て未燃燃料を(例えば、排気行程期間に噴射、あるいは
排気管に直接)供給する方式の実施形態が示されてい
る。図5の実施形態は、オゾン発生装置12で発生させ
たオゾンを燃料タンク7に導き、バブリングによって軽
油中に溶解させ、燃料噴射装置4からオゾンおよび還元
剤として未燃燃料が触媒5に供給されている。また、図
6に示す実施形態では、燃料噴射装置4から還元剤とし
て未燃燃料が触媒5に供給され、オゾンは、オゾン発生
装置12からノズル13によって排気系2に添加されて
いる。さらに、図7に示す実施形態は、燃料噴射装置4
から還元剤として未燃燃料を触媒5に供給、オゾンは、
オゾン発生装置12からノズル13Aにより吸気管1a
に供給されている。
及び還元剤供給手段の制御の一実施形態を説明する。ス
タートして、まず、ステップS1にてセンサ16からエ
ンジン運転状態のデータ、および温度センサから触媒入
口温度を読み込む。そして、ステップS2にて、触媒温
度の判定を行う。触媒5がNOx浄化機能を行うのに適
正な範囲外であればステップS1に戻る。一方、触媒が
NOx浄化機能を行うのに適正な範囲内であれば、ステ
ップS3に進み、オゾン発生装置12およびエアポンプ
11の制御を行う。すなわち、オゾンおよび軽油の適正
添加量を決定し、その添加量になるようにオゾン発生装
置12、ポンプ11、還元剤添加装置6を制御する。そ
して、ステップS1に戻る。
れ、以下の優れた効果を奏する。 (1) NOx浄化反応の進行に必要な中間生成物の生
成により、NOx浄化の効率を向上させることができ
る。 (2) オゾン添加は還元剤の反応性を向上させるの
で、未反応のまま放出されていた還元剤成分を減少させ
ることができる。
Claims (4)
- 【請求項1】 酸素過剰雰囲気の排気ガスを排出する内
燃機関の排気系で窒素酸化物を浄化する窒素酸化物浄化
装置において、前記排気系に窒素酸化物浄化用の触媒を
介装し、その触媒の上流側に窒素酸化物の還元に必要な
中間体の生成を促す添加剤を供給する添加手段を介装し
ていることを特徴とする窒素酸化物浄化装置。 - 【請求項2】 前記触媒の上流側に還元剤添加手段を介
装した請求項1の窒素酸化物浄化装置。 - 【請求項3】 エンジン運転状態検出センサを設け、そ
の検出信号に基づいて前記添加手段からの添加剤供給量
あるいは前記還元剤添加手段からの還元剤添加量を制御
する制御装置を設けた請求項1、2いずれかの窒素酸化
物浄化装置。 - 【請求項4】 前記添加手段から供給される添加剤はオ
ゾンである請求項1〜3のいずれか1項の窒素酸化物浄
化装置。
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JP24952299A JP4289574B2 (ja) | 1999-09-03 | 1999-09-03 | 窒素酸化物浄化装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20020004396A (ko) * | 2000-07-05 | 2002-01-16 | 이광학 | 오존을 이용한 NOx 제거장치 |
JP2007289844A (ja) * | 2006-04-24 | 2007-11-08 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
JP2009036029A (ja) * | 2007-07-31 | 2009-02-19 | Mazda Motor Corp | 排気ガス浄化装置 |
JP2014037788A (ja) * | 2012-08-13 | 2014-02-27 | Isuzu Motors Ltd | 排ガスの後処理装置と、それを搭載する内燃機関 |
JP2016006306A (ja) * | 2014-06-20 | 2016-01-14 | 株式会社デンソー | 還元剤添加装置 |
KR20160030176A (ko) * | 2013-07-11 | 2016-03-16 | 고리츠다이가쿠호징 오사카후리츠다이가쿠 | 배기가스 처리방법 및 배기가스 처리장치 |
-
1999
- 1999-09-03 JP JP24952299A patent/JP4289574B2/ja not_active Expired - Fee Related
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KR20020004396A (ko) * | 2000-07-05 | 2002-01-16 | 이광학 | 오존을 이용한 NOx 제거장치 |
JP2007289844A (ja) * | 2006-04-24 | 2007-11-08 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
JP2009036029A (ja) * | 2007-07-31 | 2009-02-19 | Mazda Motor Corp | 排気ガス浄化装置 |
JP2014037788A (ja) * | 2012-08-13 | 2014-02-27 | Isuzu Motors Ltd | 排ガスの後処理装置と、それを搭載する内燃機関 |
KR20160030176A (ko) * | 2013-07-11 | 2016-03-16 | 고리츠다이가쿠호징 오사카후리츠다이가쿠 | 배기가스 처리방법 및 배기가스 처리장치 |
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