JP2002195023A - Exhaust emission control device - Google Patents

Exhaust emission control device

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JP2002195023A
JP2002195023A JP2000390826A JP2000390826A JP2002195023A JP 2002195023 A JP2002195023 A JP 2002195023A JP 2000390826 A JP2000390826 A JP 2000390826A JP 2000390826 A JP2000390826 A JP 2000390826A JP 2002195023 A JP2002195023 A JP 2002195023A
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JP
Japan
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heat
exhaust gas
exhaust
particulate filter
pipe
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Application number
JP2000390826A
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Japanese (ja)
Inventor
Nobuhiro Funayama
悦弘 舩山
Kousuke Ito
耕祐 伊藤
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Hino Motors Ltd
Original Assignee
Hino Motors Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enlarge an operation region in which a ventilating type purification member has an activity, by increasing, without having to use forcible heating means such as an electric heater and a burner, the temperature of an exhaust gas introduced in the ventilating type purification member, such as a catalyst regeneration type particulate filter. SOLUTION: In this exhaust emission control device, the catalyst regeneration type particulate filter 11 (ventilating type purification member), through which the exhaust gas 8 is made to pass to carry out purification, is provided in a halfway of an exhaust pipe 10. A heat radiation part 13 is arranged immediately in front of the particulate filter 11, a heat-absorbing part 14 is arranged at an upstream part of the heat radiating part 13 having relatively high exhaust temperature, and the heat-absorbing part 14 and the heat radiation part 13 are connected to each other via a heat pipe 15.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、排気浄化装置に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust emission control device.

【0002】[0002]

【従来の技術】ディーゼルエンジンから排出されるパテ
ィキュレート(Particulate Matter:粒子状物質)は、
炭素質から成る煤と、高沸点炭化水素成分から成るSO
F分(Soluble Organic Fraction:可溶性有機成分)と
を主成分とし、更に微量のサルフェート(ミスト状硫酸
成分)を含んだ組成を成すものであるが、この種のパテ
ィキュレートの低減対策としては、排気ガスが流通する
排気管の途中に、パティキュレートフィルタを装備する
ことが従来より行われている。
2. Description of the Related Art Particulate matter (particulate matter) emitted from a diesel engine is:
Soot composed of carbonaceous material and SO composed of high-boiling hydrocarbon component
F (Soluble Organic Fraction: Soluble Organic Component) and a small amount of sulfate (mist-like sulfuric acid component). Conventionally, a particulate filter is provided in the exhaust pipe through which gas flows.

【0003】この種のパティキュレートフィルタは、コ
ージェライト等のセラミックから成る多孔質のハニカム
構造となっており、格子状に区画された各流路の入口が
交互に目封じされ、入口が目封じされていない流路につ
いては、その出口が目封じされるようになっており、各
流路を区画する多孔質薄壁を透過した排気ガスのみが下
流側へ排出されるようにしてある。
[0003] This type of particulate filter has a porous honeycomb structure made of a ceramic such as cordierite or the like. The outlets of the passages that are not formed are plugged so that only the exhaust gas that has passed through the thin porous wall that defines each passage is discharged to the downstream side.

【0004】そして、排気ガス中のパティキュレート
は、前記多孔質薄壁の内側表面に捕集されて堆積するの
で、目詰まりにより排気抵抗が増加しないうちにパティ
キュレートを適宜に燃焼除去してパティキュレートフィ
ルタの再生を図る必要があるが、通常のディーゼルエン
ジンの運転状態においては、パティキュレートが自己燃
焼するほどの高い排気温度が得られる機会が少ないた
め、例えばアルミナに白金を担持させたものに適宜な量
のセリウム等の希土類元素を添加して成る酸化触媒をパ
ティキュレートフィルタに一体的に担持させたり、パテ
ィキュレートフィルタの前段に酸化触媒を別体で配置す
るようにした触媒再生型のパティキュレートフィルタを
採用することが検討されている。
Since the particulates in the exhaust gas are collected and deposited on the inner surface of the porous thin wall, the particulates are appropriately burned and removed before the exhaust resistance increases due to clogging. It is necessary to regenerate the curated filter.However, in a normal diesel engine operating state, there is little opportunity to obtain a high exhaust temperature enough for the particulates to self-combust. A catalyst regeneration type particulate in which an oxidation catalyst formed by adding an appropriate amount of a rare earth element such as cerium is integrally supported on the particulate filter, or an oxidation catalyst is separately disposed in front of the particulate filter. Employing a curated filter is being considered.

【0005】即ち、このような触媒再生型のパティキュ
レートフィルタを採用すれば、捕集されたパティキュレ
ートの酸化反応が促進されて着火温度が低下し、従来よ
り低い排気温度でもパティキュレートを燃焼除去するこ
とが可能となるのである。
That is, if such a catalyst regeneration type particulate filter is employed, the oxidation reaction of the collected particulates is promoted to lower the ignition temperature, and the particulates are burned and removed even at a lower exhaust gas temperature than before. It is possible to do.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、斯かる
触媒再生型のパティキュレートフィルタを採用した場合
であっても、該パティキュレートフィルタに付帯して装
備される酸化触媒には活性温度領域があり、少なくとも
約200℃以上の排気温度を必要とするので、これを下
まわるような排気温度での運転状態(特に軽負荷の運転
領域に排気温度が約200℃を下まわる領域が拡がって
いる)が続くと、酸化触媒が活性化しないためにパティ
キュレートが良好に燃焼除去されないという不具合が起
こり、パティキュレートフィルタが目詰まりを起こして
しまう虞れがあった。
However, even when such a catalyst regeneration type particulate filter is employed, the oxidation catalyst attached to the particulate filter has an active temperature range, Since an exhaust temperature of at least about 200 ° C. is required, an operating state at an exhaust temperature lower than this temperature (particularly, an area where the exhaust temperature is lower than about 200 ° C. is spread in a light load operation area). If it continues, there is a problem that the particulates are not satisfactorily burned and removed because the oxidation catalyst is not activated, and there is a possibility that the particulate filter may be clogged.

【0007】また、電気ヒータやバーナ等を付属させて
強制的に加熱することによりパティキュレートを燃焼除
去させることも提案されているが、このような電気ヒー
タやバーナ等を付属させる従来手段では、電気ヒータに
通電を行うための電気系統や、バーナに燃料を供給する
ための燃料系統等を新たに敷設しなければならず、これ
によりパティキュレートフィルタの再生に関するシステ
ムが複雑なものとなってコストが高騰するという問題が
あった。
[0007] It has also been proposed to burn off particulates by forcibly heating with an electric heater, a burner or the like attached thereto. An electric system for supplying electricity to the electric heater, a fuel system for supplying fuel to the burner, and the like must be newly laid, which complicates the system for regenerating the particulate filter and costs. There was a problem that soared.

【0008】本発明は上述の実情に鑑みてなしたもの
で、触媒再生型のパティキュレートフィルタ等のような
通気式浄化材に導入される排気ガスの温度を電気ヒータ
やバーナ等の強制的な加熱手段を使用せずに昇温し得る
ようにして、前記通気式浄化材が活性を有する運転領域
の拡大を図ることを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and the temperature of exhaust gas introduced into a ventilation type purifying material such as a catalyst regeneration type particulate filter is forcibly controlled by an electric heater or a burner. It is an object of the present invention to increase the operating range in which the ventilation type purifying material is active, so that the temperature can be raised without using a heating means.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、排気ガスを通
過させて浄化するようにした通気式浄化材を排気管の途
中に装備した排気浄化装置において、前記通気式浄化材
の直前位置に放熱部を設けると共に、該放熱部より上流
の排気温度が相対的に高い位置に吸熱部を設け、該吸熱
部と前記放熱部との間をヒートパイプにより接続したこ
とを特徴とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to an exhaust gas purifying apparatus equipped with a ventilated purifying material in the middle of an exhaust pipe for purifying exhaust gas by passing the exhaust gas. A heat radiating section is provided, and a heat absorbing section is provided at a position where the exhaust gas temperature is relatively high upstream of the heat radiating section, and the heat absorbing section and the heat radiating section are connected by a heat pipe. .

【0010】而して、このようにすれば、吸熱部にて相
対的に高い温度の排気ガスが保有する熱を吸収してヒー
トパイプを介し放熱部へと熱輸送し、該放熱部を通る排
気ガスを昇温して通気式浄化材に導入することが可能と
なるので、内燃機関の軽負荷運転時等における排気温度
の低い運転状態にあっても、通気式浄化材に導入される
排気ガスの温度を昇温させて前記通気式浄化材の活性を
高めることが可能となる。
Thus, the heat absorption portion absorbs the heat of the exhaust gas having a relatively high temperature and transports the heat to the heat radiating portion through the heat pipe, and passes through the heat radiating portion. Since the temperature of the exhaust gas can be increased and introduced into the ventilation purifying material, the exhaust gas introduced into the ventilation purifying material can be operated even when the internal combustion engine is operating at a low exhaust temperature, such as during a light load operation. By raising the temperature of the gas, the activity of the ventilation type purifying material can be increased.

【0011】更に、本発明においては、吸熱部及び放熱
部を構成するにあたり、これらのうちの少なくとも何れ
か一方を、排気ガスの流れに晒されたヒートパイプの端
部と、該端部外周面に形成されたフィンとにより構成す
ることが可能であり、このようにすれば、フィンにより
排気ガスとの熱交換面積を増加して効率の良い吸熱又は
放熱を実現させることが可能となる。
Further, in the present invention, in forming the heat absorbing portion and the heat radiating portion, at least one of the heat absorbing portion and the heat radiating portion is provided at an end of the heat pipe exposed to the flow of the exhaust gas, and at an outer peripheral surface of the end. In this case, the heat exchange area with the exhaust gas can be increased by the fins to realize efficient heat absorption or heat radiation.

【0012】尚、本発明においては、通気式浄化材が触
媒再生型のパティキュレートフィルタであっても良い
し、フロースルー方式の触媒モノリスであっても良い。
In the present invention, the ventilation type purifying material may be a catalyst regeneration type particulate filter or a flow-through type catalyst monolith.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照しつつ説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0014】図1〜図3は本発明を実施する形態の一例
を示すもので、図1中1はディーゼル機関であるエンジ
ンを示し、該エンジン1は、ターボチャージャ2を備え
ており、エアクリーナ3から導いた吸気4を吸気管5を
通し前記ターボチャージャ2のコンプレッサ2aへ送
り、該コンプレッサ2aで加圧された吸気4をインター
クーラ6へと送って冷却し、該インタークーラ6から更
に吸気マニホールド7へと吸気4を導いてエンジン1の
各気筒に分配するようにしてある。
1 to 3 show an embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an engine which is a diesel engine. The engine 1 includes a turbocharger 2 and an air cleaner 3. Is sent to a compressor 2a of the turbocharger 2 through an intake pipe 5, and the intake air 4 pressurized by the compressor 2a is sent to an intercooler 6 for cooling. The intake air 4 is guided to 7 and distributed to each cylinder of the engine 1.

【0015】また、このエンジン1の各気筒から排出さ
れた排気ガス8を排気マニホールド9を介し前記ターボ
チャージャ2のタービン2bへ送り、該タービン2bを
駆動した排気ガス8を排気管10を介し車外へ排出する
ようにしてあり、該排気管10の下流側に置ける適宜位
置には、触媒再生型のパティキュレートフィルタ11が
フィルタケース12に抱持されて装備されている。
The exhaust gas 8 discharged from each cylinder of the engine 1 is sent to a turbine 2b of the turbocharger 2 through an exhaust manifold 9, and the exhaust gas 8 that drives the turbine 2b is exhausted through an exhaust pipe 10 to the outside of the vehicle. At an appropriate position on the downstream side of the exhaust pipe 10, a catalyst regeneration type particulate filter 11 is mounted and held by a filter case 12.

【0016】ここで、触媒再生型のパティキュレートフ
ィルタ11とは、例えばアルミナに白金を担持させたも
のに適宜な量のセリウム等の希土類元素を添加して成る
酸化触媒を付帯して装備したものを指し、ここに図示し
ている例では、パティキュレートフィルタ11に酸化触
媒を一体的に担持させるようにした場合を例示している
が、フロースルー方式のハニカム構造とした酸化触媒を
パティキュレートフィルタ11の前段に別体で配置する
ことも可能である。
Here, the particulate filter 11 of the catalyst regeneration type is, for example, a filter obtained by adding an appropriate amount of a rare earth element such as cerium to a material obtained by supporting platinum on alumina. In the example shown here, the case where the oxidation catalyst is integrally supported on the particulate filter 11 is exemplified. However, the oxidation catalyst having the honeycomb structure of the flow-through system is used as the particulate filter. It is also possible to arrange them separately in front of 11.

【0017】尚、パティキュレートフィルタ11の具体
的な構造は図2に示す通りであり、このパティキュレー
トフィルタ11は、セラミックから成る多孔質のハニカ
ム構造となっており、格子状に区画された各流路11a
の入口が交互に目封じされ、入口が目封じされていない
流路11aについては、その出口が目封じされるように
なっており、各流路11aを区画する多孔質薄壁11b
を透過した排気ガス8のみが下流側へ排出されるように
してある。
The specific structure of the particulate filter 11 is as shown in FIG. 2. The particulate filter 11 has a porous honeycomb structure made of ceramic, and is divided into grids. Channel 11a
Are alternately plugged, and the outlet of the unsealed flow passage 11a is sealed, and the porous thin wall 11b defining each flow passage 11a is closed.
Only the exhaust gas 8 that has passed through is discharged to the downstream side.

【0018】そして、前記パティキュレートフィルタ1
1の直前位置には、後述する放熱部13が設けられ、該
放熱部13より上流側に遡ったターボチャージャ2のタ
ービン2bの出口付近には、前記放熱部13へ熱輸送す
るための熱を吸収する吸熱部14が設けられており、該
吸熱部14と前記放熱部13との間がヒートパイプ15
により接続されている。
The particulate filter 1
A heat radiating portion 13 described later is provided at a position immediately before 1, and near the outlet of the turbine 2 b of the turbocharger 2 upstream from the heat radiating portion 13, heat for transporting heat to the heat radiating portion 13 is provided. A heat absorbing portion 14 for absorbing the heat is provided, and a heat pipe 15 is provided between the heat absorbing portion 14 and the heat radiating portion 13.
Connected by

【0019】ここで、前記ヒートパイプ15は、図3に
示す如く、毛細管作用を有する多孔性物質(例えば金属
細線を編んだものや焼結金属等)から成るウィック16
を内嵌装着したパイプ容器17内に揮発性の作動流体
(熱輸送媒体)を封入した従来周知のもので、このパイ
プ容器17の内部は、作動流体とその飽和蒸気のみで満
たされており、空気のような非凝縮性ガスは完全に除去
された状態となっている。
As shown in FIG. 3, the heat pipe 15 is made of a wick 16 made of a porous substance having a capillary action (for example, a braided metal wire or a sintered metal).
A volatile working fluid (a heat transport medium) is sealed in a pipe container 17 in which is fitted and mounted. The inside of the pipe container 17 is filled only with the working fluid and its saturated steam. Non-condensable gases such as air have been completely removed.

【0020】また、排気管10上流側の吸熱部14は、
排気管10の軸心に対し略直交する向きから挿入されて
排気ガス8の流れに晒されるようにした前記ヒートパイ
プ15の一端部と、該ヒートパイプ15の一端部外周面
に形成された多数のフィン18とにより構成されてお
り、このフィン18には、様々な形状を適用することが
可能であるが、そのフィン18が成す伝熱面について
は、排気管10の排気ガス8の流れに沿うようにしてあ
る。
The heat absorbing portion 14 on the upstream side of the exhaust pipe 10
One end of the heat pipe 15 inserted from a direction substantially perpendicular to the axis of the exhaust pipe 10 so as to be exposed to the flow of the exhaust gas 8, and a plurality of heat pipes formed on the outer peripheral surface of the one end of the heat pipe 15 Various shapes can be applied to the fins 18, but the heat transfer surface formed by the fins 18 is restricted by the flow of the exhaust gas 8 of the exhaust pipe 10. It is along.

【0021】他方、パティキュレートフィルタ11の直
前位置の放熱部13も前記吸熱部14と略同様の構造で
あり、排気管10の軸心に対し略直交する向きから挿入
されて排気ガス8の流れに晒されるようにした前記ヒー
トパイプ15の他端部と、該ヒートパイプ15の他端部
外周面に形成された多数のフィン19とにより構成され
ており、このフィン19が成す伝熱面も排気管10の排
気ガス8の流れに沿うようにしてある。
On the other hand, the heat radiating portion 13 immediately before the particulate filter 11 has substantially the same structure as the heat absorbing portion 14, and is inserted from a direction substantially perpendicular to the axis of the exhaust pipe 10 to allow the exhaust gas 8 to flow therethrough. And a plurality of fins 19 formed on the outer peripheral surface of the other end of the heat pipe 15, and the heat transfer surface formed by the fins 19 is also formed. The flow of the exhaust gas 8 in the exhaust pipe 10 is adapted.

【0022】而して、このように排気浄化装置を構成す
れば、ターボチャージャ2のタービン2bを出た直後の
排気ガス8が保有する熱が、吸熱部14にてフィン18
等を介しヒートパイプ15の一端部に吸収され、該ヒー
トパイプ15の一端部にて作動流体が蒸発し、この蒸発
によりヒートパイプ15の一端部側と他端部側とで圧力
差が生じ、図3中に矢印Aで示すように、作動流体の蒸
気がヒートパイプ15の他端部側となる放熱部13へ向
けて移動する。
According to the exhaust gas purifying apparatus described above, the heat of the exhaust gas 8 immediately after leaving the turbine 2b of the turbocharger 2 is transferred to the fins 18 by the heat absorbing portion 14.
And the like, is absorbed by one end of the heat pipe 15, the working fluid evaporates at one end of the heat pipe 15, and the evaporation causes a pressure difference between one end side and the other end side of the heat pipe 15, As shown by an arrow A in FIG. 3, the vapor of the working fluid moves toward the heat radiating portion 13 which is the other end of the heat pipe 15.

【0023】そして、排気管10途中の放熱部13へと
移動した蒸気が、該放熱部13にて凝縮して潜熱を放出
し、該放熱部13を通る排気ガス8に対しフィン19等
を介して熱を与える結果、パティキュレートフィルタ1
1に導入される排気ガス8が昇温されることになる。
The steam that has moved to the heat radiating section 13 in the exhaust pipe 10 is condensed in the heat radiating section 13 to release latent heat, and the exhaust gas 8 passing through the heat radiating section 13 is passed through fins 19 and the like. The result of applying heat, the particulate filter 1
The temperature of the exhaust gas 8 introduced into 1 is increased.

【0024】尚、図3中に矢印Bで示すように、放熱部
13における作動流体の凝縮液は、ウィック16の毛細
管作用により吸熱部14へ環流され、更なる蒸発・凝縮
を繰り返すことになる。
As shown by an arrow B in FIG. 3, the condensed liquid of the working fluid in the heat radiating section 13 is returned to the heat absorbing section 14 by the capillary action of the wick 16, and further evaporation and condensation are repeated. .

【0025】従って、上記形態例によれば、排気管10
上流側の相対的に高い温度の排気ガス8が保有する熱を
吸熱部14にて吸収し、その吸収した熱をヒートパイプ
15を介し排気管10下流側の放熱部13へと熱輸送し
て該放熱部13を通る排気ガス8に放出させ、これによ
り排気ガス8を昇温してパティキュレートフィルタ11
に導入させることができる。
Therefore, according to the above embodiment, the exhaust pipe 10
The heat held by the relatively high-temperature exhaust gas 8 on the upstream side is absorbed by the heat absorbing section 14, and the absorbed heat is thermally transferred to the heat radiating section 13 on the downstream side of the exhaust pipe 10 via the heat pipe 15. The exhaust gas 8 passing through the heat radiating section 13 is released, thereby raising the temperature of the exhaust gas 8 and increasing the temperature of the particulate filter 11.
Can be introduced.

【0026】即ち、エンジン1の軽負荷運転時等におけ
る排気温度の低い運転状態にあっても、パティキュレー
トフィルタ11に導入される排気ガス8の温度を電気ヒ
ータやバーナ等の強制的な加熱手段を使用せずに昇温す
ることができるので、大幅なコストの高騰を招くことな
く、前記パティキュレートフィルタ11のフィルタ再生
用酸化触媒が活性を有する運転領域を拡大することがで
きる。
That is, even when the engine 1 is in an operation state where the exhaust gas temperature is low such as when the engine 1 is under light load operation, the temperature of the exhaust gas 8 introduced into the particulate filter 11 is controlled by a forced heating means such as an electric heater or a burner. Since the temperature can be raised without using the filter, the operating range in which the filter regeneration oxidation catalyst of the particulate filter 11 is active can be expanded without causing a significant increase in cost.

【0027】また、ここに図示している例では、吸熱部
14及び放熱部13を構成するにあたり、排気ガス8の
流れに晒されたヒートパイプ15の端部と、該端部外周
面に形成されたフィン18,19とにより構成している
が、このようにすれば、フィン18,19により排気ガ
ス8との熱交換面積を増加して効率の良い吸熱又は放熱
を確実に行い得るようにした実用性の高い吸熱部14及
び放熱部13を簡単な装置構成により実現することがで
きる。
Further, in the example shown here, the heat absorbing portion 14 and the heat radiating portion 13 are formed at the end of the heat pipe 15 exposed to the flow of the exhaust gas 8 and at the outer peripheral surface of the end. The fins 18 and 19 increase the heat exchange area with the exhaust gas 8 to ensure efficient heat absorption or heat radiation. The highly practical heat absorbing portion 14 and heat radiating portion 13 can be realized with a simple device configuration.

【0028】尚、特に本形態例においては、ターボチャ
ージャ2を備えたエンジン1に関し、前記ターボチャー
ジャ2のタービン2bの出口付近に放熱部13を設けて
いるので、該タービン2bに対しエンジン1から排気さ
れた直後の高温高圧の排気ガス8をそのまま導入してタ
ーボチャージャ2の効率を高く維持することができると
いう利点もある。
In the present embodiment, in particular, with respect to the engine 1 having the turbocharger 2, since the heat radiating portion 13 is provided near the outlet of the turbine 2b of the turbocharger 2, the engine 1 is provided to the turbine 2b. There is also an advantage that the efficiency of the turbocharger 2 can be maintained high by directly introducing the high-temperature and high-pressure exhaust gas 8 immediately after the exhaust.

【0029】図4は本発明の別の形態例を示すもので、
本形態例においては、排気側から排気ガス8の一部を抜
き出して吸気側へ再循環するEGR装置を備えたエンジ
ン1に関し、排気マニホールド9における各気筒の並び
方向の一端部と、吸気マニホールド7に接続されている
吸気管5の一端部との間を接続して排気ガス8を再循環
させるEGRパイプ20の途中に吸熱部14を設けた場
合を例示している。
FIG. 4 shows another embodiment of the present invention.
In the present embodiment, the engine 1 includes an EGR device that extracts a part of the exhaust gas 8 from the exhaust side and recirculates the exhaust gas 8 to the intake side, and one end of each cylinder in the exhaust manifold 9 in the direction in which the cylinders are arranged. A case in which a heat absorbing portion 14 is provided in the middle of an EGR pipe 20 that connects between one end of the intake pipe 5 connected to the EGR pipe 20 and recirculates the exhaust gas 8 is illustrated.

【0030】ただし、この種のEGRパイプ20には、
該EGRパイプ20を適宜に開閉するEGRバルブ21
と、再循環される排気ガス8を冷却する為のEGRクー
ラ22とが装備されており、該EGRクーラ22では、
図示しない冷却水と排気ガス8とを熱交換させることに
より排気ガス8の温度を低下し得るようになっているの
で、前記吸熱部14は、前記EGRクーラ22より上流
側に配置しておくと良い。
However, this type of EGR pipe 20 has
An EGR valve 21 for appropriately opening and closing the EGR pipe 20
And an EGR cooler 22 for cooling the exhaust gas 8 to be recirculated.
Since the temperature of the exhaust gas 8 can be lowered by exchanging heat between the cooling water (not shown) and the exhaust gas 8, the heat absorbing portion 14 is arranged upstream of the EGR cooler 22. good.

【0031】即ち、エンジン1に再循環する排気ガス8
をEGRパイプ20の途中で冷却すると、排気ガス8の
温度が下がり且つその容積が小さくなることにより、エ
ンジン1の出力を余り低下させずに燃焼温度を低下して
効果的にNOxの発生を低減できるのであるが、EGR
クーラ22より上流側に吸熱部14を設けて排気ガス8
の熱を吸収させるようにすれば、EGRクーラ22での
収熱量を減らしてラジエータの負担を軽減することがで
きるという二次的な効果も得られることになる。
That is, the exhaust gas 8 recirculated to the engine 1
Is cooled in the middle of the EGR pipe 20, the temperature of the exhaust gas 8 decreases and the volume of the exhaust gas 8 decreases, so that the combustion temperature is reduced without significantly lowering the output of the engine 1, thereby effectively reducing the generation of NOx. It is possible, but EGR
The heat absorbing portion 14 is provided upstream of the cooler 22 so that the exhaust gas 8
In this case, the secondary effect of reducing the amount of heat collected by the EGR cooler 22 and reducing the load on the radiator can be obtained.

【0032】図5は本発明の更に別の形態例を示すもの
で、本形態例においては、ターボチャージャ2を備えた
エンジン1に関し、排気マニホールド9における各気筒
の並び方向の一端部に吸熱部14を設けた場合を例示し
ており、このようにした場合には、吸熱部14にて排気
マニホールド9内の高温高圧の排気ガス8から熱を吸収
する一方、タービン2bで膨張させられて該タービン2
bの入口側より約100〜200℃程度温度が低下した
排気ガス8に対し放熱部13にて熱を放出させることが
できるので、吸熱部14と放熱部13との間に十分に大
きな排気温度の差を設定することができてヒートパイプ
15による確実な熱輸送を行わせることが可能となる。
FIG. 5 shows still another embodiment of the present invention. In this embodiment, a heat absorbing portion is provided at one end of the exhaust manifold 9 in the direction in which the cylinders are arranged in the engine 1 having the turbocharger 2. In this case, heat is absorbed from the high-temperature and high-pressure exhaust gas 8 in the exhaust manifold 9 while being expanded by the turbine 2b. Turbine 2
The exhaust gas 8 whose temperature has dropped by about 100 to 200 ° C. from the inlet side of b can emit heat in the heat radiating unit 13, so that a sufficiently large exhaust gas temperature is provided between the heat absorbing unit 14 and the heat radiating unit 13. Can be set, and reliable heat transport by the heat pipe 15 can be performed.

【0033】また、以上に説明した図1〜図3、図4、
図5の何れの形態例の場合においても、排気ガスを通過
させて浄化するようにした通気式浄化材には、触媒再生
型のパティキュレートフィルタ11以外のものを採用す
ることが可能であり、例えば、図6に示す如きNOx低
減触媒やパティキュレート中のSOF分の除去を主たる
目的とした酸化触媒等といったフロースルー方式の触媒
モノリス23であっても良い。
Also, FIGS. 1 to 3, FIG.
In any of the embodiments shown in FIG. 5, it is possible to adopt a material other than the catalyst regeneration type particulate filter 11 as the ventilation type purifying material that is made to pass and purify the exhaust gas. For example, a flow-through type catalyst monolith 23 such as an NOx reduction catalyst as shown in FIG. 6 or an oxidation catalyst mainly for removing SOF in particulates may be used.

【0034】尚、本発明の排気浄化装置は、上述の形態
例にのみ限定されるものではなく、図示では説明の便宜
上から一本のヒートパイプで説明してあるが、ヒートパ
イプの使用本数は目標の交換熱量に応じて任意に選定し
得ること、また、吸熱部及び放熱部の構造は図示する例
に限定されないこと、更には、ターボチャージャを備え
ていない自然吸気エンジンであっても、吸熱部と放熱部
とにおける排気ガスの温度差を適切に設定することによ
り同様に本発明の排気浄化装置を適用し得ること、その
他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更
を加え得ることは勿論である。
The exhaust gas purifying apparatus according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, but is illustrated by one heat pipe for convenience of illustration in the figure. It can be arbitrarily selected according to the target heat exchange amount, and the structure of the heat absorbing portion and the heat radiating portion is not limited to the illustrated example. That the exhaust gas purifying apparatus of the present invention can be similarly applied by appropriately setting the temperature difference of the exhaust gas between the section and the heat radiating section, and that various changes can be made without departing from the gist of the present invention. Of course.

【0035】[0035]

【発明の効果】上記した本発明の排気浄化装置によれ
ば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。
According to the exhaust gas purifying apparatus of the present invention described above, the following various excellent effects can be obtained.

【0036】(I)触媒再生型のパティキュレートフィ
ルタ等のような通気式浄化材に導入される排気ガスの温
度を電気ヒータやバーナ等の強制的な加熱手段を使用せ
ずに昇温することができるので、大幅なコストの高騰を
招くことなく、前記通気式浄化材が活性を有する運転領
域の拡大を図ることができる。
(I) To raise the temperature of exhaust gas introduced into a ventilation type purifying material such as a catalyst regeneration type particulate filter without using a forced heating means such as an electric heater or a burner. Therefore, the operating range in which the ventilated purifying material is active can be expanded without causing a significant increase in cost.

【0037】(II)吸熱部及び放熱部を構成するにあ
たり、これらのうちの少なくとも何れか一方を、排気ガ
スの流れに晒されたヒートパイプの端部と、該端部外周
面に形成されたフィンとにより構成した構造を採用すれ
ば、フィンにより排気ガスとの熱交換面積を増加して効
率の良い吸熱又は放熱を確実に行い得るようにした実用
性の高い吸熱部及び放熱部を簡単な構造で実現すること
ができる。
(II) In forming the heat absorbing section and the heat radiating section, at least one of them is formed on the end of the heat pipe exposed to the flow of the exhaust gas and on the outer peripheral surface of the end. If a structure composed of fins is adopted, the heat-exchanging area with the exhaust gas is increased by the fins, and a highly practical heat-absorbing portion and a heat-dissipating portion capable of reliably performing efficient heat absorption or heat dissipation can be easily provided. It can be realized with a structure.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明を実施する形態の一例を示す概略図であ
る。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of an embodiment for implementing the present invention.

【図2】図1のパティキュレートフィルタの構造を概略
的に示す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view schematically showing the structure of the particulate filter of FIG.

【図3】図1のヒートパイプの基本構造を概略的に示す
断面図である。
FIG. 3 is a sectional view schematically showing a basic structure of the heat pipe of FIG.

【図4】本発明の別の形態例を示す概略図である。FIG. 4 is a schematic view showing another embodiment of the present invention.

【図5】本発明の更に別の形態例を示す概略図である。FIG. 5 is a schematic view showing still another embodiment of the present invention.

【図6】フロースルー方式の触媒モノリスを一部を切り
欠いて示す斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view showing a catalyst monolith of a flow-through system with a part cut away.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

8 排気ガス 9 排気マニホールド 10 排気管 11 パティキュレートフィルタ(通気式浄化材) 13 放熱部 14 吸熱部 15 ヒートパイプ 18 フィン 19 フィン 20 EGRパイプ 23 触媒モノリス(通気式浄化材) Reference Signs List 8 Exhaust gas 9 Exhaust manifold 10 Exhaust pipe 11 Particulate filter (Vent-type purifying material) 13 Heat radiating unit 14 Heat absorbing unit 15 Heat pipe 18 Fin 19 Fin 20 EGR pipe 23 Catalyst monolith (Vent-type purifying material)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F01N 3/24 B01D 53/36 K Fターム(参考) 3G090 AA02 AA03 BA01 EA05 EA06 3G091 AA10 AA11 AA18 AA28 AB02 AB05 AB13 BA00 BA11 CA01 CA07 CA13 FA02 FA04 FA12 FB02 FC07 HA14 HA15 HB03 HB05 HB06 4D048 AA14 AB01 BA03X BA19X BA30X BD01 BD10 CD05 4D058 MA41 MA60 SA08 TA06 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) F01N 3/24 B01D 53/36 K F Term (Reference) 3G090 AA02 AA03 BA01 EA05 EA06 3G091 AA10 AA11 AA18 AA28 AB02 AB05 AB13 BA00 BA11 CA01 CA07 CA13 FA02 FA04 FA12 FB02 FC07 HA14 HA15 HB03 HB05 HB06 4D048 AA14 AB01 BA03X BA19X BA30X BD01 BD10 CD05 4D058 MA41 MA60 SA08 TA06

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 排気ガスを通過させて浄化するようにし
た通気式浄化材を排気管の途中に装備した排気浄化装置
において、前記通気式浄化材の直前位置に放熱部を設け
ると共に、該放熱部より上流の排気温度が相対的に高い
位置に吸熱部を設け、該吸熱部と前記放熱部との間をヒ
ートパイプにより接続したことを特徴とする排気浄化装
置。
1. An exhaust gas purifier equipped with a ventilated purifying material in the middle of an exhaust pipe, which is provided with a ventilating purifying material for purifying exhaust gas through the exhaust gas. An exhaust emission control device, wherein a heat absorbing portion is provided at a position where the exhaust temperature is relatively high upstream of the portion, and the heat absorbing portion and the heat radiating portion are connected by a heat pipe.
【請求項2】 吸熱部及び放熱部のうちの少なくとも何
れか一方が、排気ガスの流れに晒されたヒートパイプの
端部と、該端部外周面に形成されたフィンとにより構成
されていることを特徴とする請求項1に記載の排気浄化
装置。
2. At least one of the heat absorbing section and the heat radiating section is constituted by an end of the heat pipe exposed to a flow of exhaust gas and fins formed on an outer peripheral surface of the end. The exhaust gas purifying apparatus according to claim 1, wherein:
【請求項3】 通気式浄化材が触媒再生型のパティキュ
レートフィルタであることを特徴とする請求項1又は2
に記載の排気浄化装置。
3. The particulate filter according to claim 1, wherein the ventilation type purifying material is a catalyst regeneration type particulate filter.
An exhaust gas purification device according to item 1.
【請求項4】 通気式浄化材がフロースルー方式の触媒
モノリスであることを特徴とする請求項1又は2に記載
の排気浄化装置。
4. The exhaust gas purifying apparatus according to claim 1, wherein the ventilation type purifying material is a flow-through type catalytic monolith.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008196328A (en) * 2007-02-09 2008-08-28 Hino Motors Ltd Exhaust emission control device
JP2009036109A (en) * 2007-08-02 2009-02-19 Hino Motors Ltd Exhaust emission control device
JP2011501031A (en) * 2007-10-26 2011-01-06 ベール ゲーエムベーハー ウント コー カーゲー Apparatus and method for circulating exhaust gas from an internal combustion engine

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008196328A (en) * 2007-02-09 2008-08-28 Hino Motors Ltd Exhaust emission control device
JP2009036109A (en) * 2007-08-02 2009-02-19 Hino Motors Ltd Exhaust emission control device
JP2011501031A (en) * 2007-10-26 2011-01-06 ベール ゲーエムベーハー ウント コー カーゲー Apparatus and method for circulating exhaust gas from an internal combustion engine

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