JP2002276341A - Diesel exhaust emission control device - Google Patents

Diesel exhaust emission control device

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JP2002276341A JP2001074451A JP2001074451A JP2002276341A JP 2002276341 A JP2002276341 A JP 2002276341A JP 2001074451 A JP2001074451 A JP 2001074451A JP 2001074451 A JP2001074451 A JP 2001074451A JP 2002276341 A JP2002276341 A JP 2002276341A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a diesel exhaust emission control device to purify particulate matter of both exhaust gas (composed mainly of burnable organic matter) at idling and a low load and exhaust gas (composed mainly of particulate matter) at a heavy load. SOLUTION: A first purifier 16 to capture particulate matter in the exhaust gas of diesel engine 3 at a PM filter 2 for oxidizing and removing and a second purifier 17 to remove soluble organic matter in the exhaust gas are connected with an exhaust gas passage 4 of the engine in parallel. The purifier 17 comprises a heater 19 for heating the exhaust gas and a catalyst. Exhaust gas flow resistance of the purifier 17 side is set larger than that of the purifier 16.

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、ディーゼル排気ガ
ス浄化装置に関し、更に詳細には、ディーゼル機関の排
気ガス中に浮遊する微粒子状物質をアイドルから高負荷
までの広い範囲で効率よく除去するようにした浄化装置
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a diesel exhaust gas purification device, and more particularly, to a method for efficiently removing particulate matter suspended in exhaust gas of a diesel engine in a wide range from idle to high load. The present invention relates to a purifying device described in US Pat.

【0002】[0002]

【従来の技術】ディーゼルエンジンから排出される微粒
子状物質(PM)は、窒素酸化物(NOx)、一酸化炭
素(CO)、未燃焼炭化水素(HC)などと共に年々規
制が強化されている。それに伴いエンジンの改良のみで
は規制値を満足させるための対応ができなくなっている
のが現状である。そこで、エンジンから排出される微粒
子状物質フィルター(DPF)で捕集し、大気中に放出
される微粒子状物質量を低減させる技術が採用されよう
としている。
2. Description of the Related Art The regulation of particulate matter (PM) discharged from a diesel engine has been strengthened year by year along with nitrogen oxide (NOx), carbon monoxide (CO), unburned hydrocarbon (HC), and the like. At the same time, it is no longer possible to meet the regulation values only by improving the engine. Therefore, a technique of reducing the amount of particulate matter discharged into the atmosphere by collecting the particulate matter with a particulate matter filter (DPF) discharged from the engine is about to be adopted.

【0003】従来の微粒子状物質捕捉用フィルターとし
ては、排気ガスが高温のため耐熱性が要求されるため、
セラミック製のモノリシスハニカム型ウォールフロータ
イプとセラミックや金属を繊維状にしてフィルターにし
た繊維型フィルタータイプとがある。
A conventional filter for trapping particulate matter requires heat resistance due to the high temperature of the exhaust gas.
There are a ceramic monolithic honeycomb type wall flow type and a fiber type filter type in which ceramic or metal is made into a fibrous form to make a filter.

【0004】なお前記微粒子状物質の主な成分は、一般
にディーゼルエンジン負荷が増加すると共に煤成分が増
加し、アイドルや低負荷運転では可溶性有機物(SO
F)が殆どを占める。
[0004] The main component of the particulate matter is that the soot component generally increases as the load on the diesel engine increases, and the soluble organic matter (SO
F) accounts for most.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、微粒子状物
質用フィルターは、微粒子状物質を捕集すると捕集量に
比例して圧力損失が上昇する。したがって、フィルター
に捕捉された微粒子状物質を燃焼させるなどして除去
し、フィルターの再生を図る必要がある。
By the way, when the particulate matter filter collects the particulate matter, the pressure loss increases in proportion to the amount of the collected particulate matter. Therefore, it is necessary to regenerate the filter by removing the particulate matter captured by the filter by burning or the like.

【0006】前記の微粒子状物質を燃焼させてフィルタ
ーを再生させる方式としては、電気ヒーター加熱タイ
プ、バーナー加熱タイプ、逆洗浄タイプなど、従来から
いろいろのものの提案がなされている。しかしこれらの
方式は、微粒子状物質を燃焼させるために外部からエネ
ルギーを加える必要があるため、燃費の悪化が生じ、装
置を大型化させるという欠点がある。これに対し、連続
再生型DPFと呼ばれる装置があり、これは基本的に微
粒子状物質の捕集とフィルターの再生とを排気ガスの熱
エネルギーで連続して行わせることができるため、一系
統のフィルターシステムとして簡素化することができ、
燃費の悪化も少なく制御も簡素化できるという利点があ
る。具体的には以下のようなものが提案されている。
[0006] As a method for regenerating a filter by burning the above-mentioned particulate matter, various proposals have been made, such as an electric heater heating type, a burner heating type and a back washing type. However, these methods have a drawback in that energy must be externally applied in order to burn the particulate matter, so that fuel consumption is deteriorated and the size of the apparatus is increased. On the other hand, there is a device called a continuous regeneration type DPF, which basically can continuously collect particulate matter and regenerate a filter by the heat energy of exhaust gas. Can be simplified as a filter system,
There is an advantage that control of fuel consumption can be reduced and control can be simplified. Specifically, the following has been proposed.

【0007】図1に示すNO2 再生型DPF装置は、一
酸化窒素NOを二酸化窒素NO2 に酸化するNO酸化反
応器1を排気ガス流の上流側に配置し、その下流側にP
Mフィルター2を配置したものをディーゼルエンジン3
の排気ガス通路4の途中に介装したものである。なお、
図1に示す符号5は消音器、6はバッテリー、7は燃料
噴射システム、8は燃料タンクである。
In the NO 2 regeneration type DPF device shown in FIG. 1, a NO oxidation reactor 1 for oxidizing nitrogen monoxide NO to nitrogen dioxide NO 2 is arranged on the upstream side of the exhaust gas flow, and P NO
The one with the M filter 2 is the diesel engine 3
In the exhaust gas passage 4 of FIG. In addition,
Reference numeral 5 shown in FIG. 1 is a muffler, 6 is a battery, 7 is a fuel injection system, and 8 is a fuel tank.

【0008】NO酸化反応器1は多孔質セラミックから
なるハニカム構造体に酸化触媒を担持させたものであ
り、PMフィルター2はセラミック製の通常のウォール
フローフィルターである。高温の排気ガスはNO酸化反
応器1を通過する際に、排気ガス中のNOがNO2 に酸
化されるため、NO酸化反応器1の後流の排気ガス中の
NOxの殆どがNO2 になる。NO2 は酸素(O2 )よ
りエネルギー障壁が小さいため、PMフィルター2に捕
捉された微粒子状物質を燃焼除去する温度を低下させ、
外部からのエネルギーの供給なしにPMフィルタ2を再
生することができる。
[0008] The NO oxidation reactor 1 has a honeycomb structure made of porous ceramic and carries an oxidation catalyst, and the PM filter 2 is a normal wall flow filter made of ceramic. When the high-temperature exhaust gas passes through the NO oxidation reactor 1, NO in the exhaust gas is oxidized to NO 2 , so most of the NOx in the exhaust gas downstream of the NO oxidation reactor 1 becomes NO 2 . Become. Since NO 2 has a smaller energy barrier than oxygen (O 2 ), it lowers the temperature at which the particulate matter trapped by the PM filter 2 is burned and removed,
The PM filter 2 can be regenerated without supplying external energy.

【0009】図2に示すNO2 再生型DPF装置は、図
1に示すNO2 再生型DPF装置を改良したものであ
り、図2のAに示すように、酸化触媒9を前記ウォール
フロー型フィルターからなるPMフィルター2の壁表面
に塗布し、NOの酸化と、NO 2 による微粒子状物質の
酸化除去とをPMフィルター2内で一挙に行わせ、装置
を簡素化させたものである。この方式は、触媒をPMフ
ィルター2の表面に塗布するため、触媒をフィルター上
に展着させる成分の残渣などにより初期のフィルター圧
損が増大する傾向がある。
The NO shown in FIG.TwoFigure of regeneration type DPF device
NO shown in 1TwoIt is an improved regenerative DPF device.
As shown in FIG. 2A, the oxidation catalyst 9 is
Wall surface of PM filter 2 consisting of flow type filter
To NO oxidation and NO TwoOf particulate matter by
Oxidation and removal at once in PM filter 2
Is simplified. In this method, the catalyst is
To apply to the surface of the filter 2, put the catalyst on the filter
Initial filter pressure due to the residue of the components
Loss tends to increase.

【0010】なお前記ウォールフローフィルターは、図
2のAに示したように、前記酸化反応器と同様に多孔質
セラミックからなるハニカム構造体であって、ハニカム
を構成する壁部10の両側のセル11-1、11-2 は交互に一方
の開口をセラミック材11で塞いだ構造のものである。
The wall flow filter is, as shown in FIG. 2A, a honeycomb structure made of porous ceramic similarly to the oxidation reactor, and has a cell on both sides of a wall 10 constituting the honeycomb. 11-1 and 11-2 have a structure in which one opening is alternately closed with a ceramic material 11.

【0011】また図3に示す再生型DPF装置は、PM
フィルター2に捕捉された微粒子状物質を直接O2 で酸
化する触媒12を塗布したものである。ここでウォールフ
ロー型フィルターの構造を図3の部分拡大断面図Aによ
り説明する。
The regenerative DPF device shown in FIG.
The filter 12 is coated with a catalyst 12 for directly oxidizing the particulate matter captured by the filter 2 with O 2 . Here, the structure of the wall flow type filter will be described with reference to a partially enlarged sectional view A of FIG.

【0012】即ち、セル11-1に流入した排気ガスGは、
壁部10内を貫通し、セル11-2から下流側に流出する際
に、壁部10の部分で微粒子状物質をPMフィルター2に
捕捉する構造をしている。したがって直接O2 で微粒子
状物質を酸化する方式は、壁部10の排気ガス流入側表面
に触媒12を塗布することにより、この部分に捕捉された
微粒子状物質をO2 により直接酸化して除去することが
できる。
That is, the exhaust gas G flowing into the cell 11-1 is:
When passing through the inside of the wall 10 and flowing out of the cell 11-2 to the downstream side, the wall 10 has a structure in which particulate matter is captured by the PM filter 2. Method for oxidizing particulate matter directly O 2 Thus, by applying the catalyst 12 on the exhaust gas inlet side surface of the wall portion 10, removing the particulate matter trapped on the portion directly oxidized by O 2 can do.

【0013】上記いずれの触媒も、微粒子状物質の酸化
開始温度を低下させる働きをする作用があるが、現在工
業的に供給可能な触媒の場合、排気ガス温度として35
0℃程度の温度が必要である。したがってエンジンのア
イドルおよび低負荷運転時など、排気ガス温度が350
℃に達しない場合には捕集された微粒子状物質をPMフ
ィルター2から除去し再生することができない。
Each of the above-mentioned catalysts has a function of lowering the oxidation start temperature of the particulate matter. However, in the case of a catalyst which can be supplied industrially at present, the exhaust gas temperature is 35%.
A temperature of about 0 ° C. is required. Therefore, when the engine is idling or operating at a low load, the exhaust gas temperature is 350
If the temperature does not reach ℃, the collected particulate matter cannot be removed from the PM filter 2 and regenerated.

【0014】その結果アイドルや低負荷運転を続けると
微粒子状物質がフィルター表面に溜まり、背圧が上昇し
燃費が悪化し、最終的にはエンジンが停止するという問
題がある。
As a result, if idling or low-load operation is continued, particulate matter accumulates on the filter surface, increasing the back pressure, deteriorating fuel economy, and eventually stopping the engine.

【0015】この問題を解決するための提案として例え
ば特開平7−109917号公報に開示された方法は、
排気ガスの入り口側に電気ヒーターを設けたウォールフ
ロー型フィルターを設け、捕集された微粒子状物質を伝
播燃焼によらないで燃焼させ、その下流側に可溶性有機
成分(SOF)を燃焼させる酸化触媒と担持させたSO
Fフィルターを設け、前記ウォールフロー型フィルター
と並列的に切換弁付きバイパスを取り付け、低負荷時に
はバイパスを通じ排気ガスを直接触媒反応器に通じるよ
うにしたものである。この方法は、高負荷運転時に大量
に排出される排気ガスがSOFフィルターに流入するた
めに大型になるという欠点がある。
As a proposal for solving this problem, for example, a method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-109917 is disclosed.
An oxidation catalyst provided with a wall flow type filter provided with an electric heater on the inlet side of the exhaust gas to burn the collected particulate matter without propagating and to burn soluble organic components (SOF) downstream thereof And supported SO
An F filter is provided, and a bypass with a switching valve is attached in parallel with the wall flow type filter, so that exhaust gas is directly passed to the catalytic reactor through the bypass at a low load. This method has a disadvantage in that a large amount of exhaust gas discharged during a high-load operation flows into the SOF filter, and thus becomes large.

【0016】本発明は、以上の問題に着目してなされた
ものであり、可燃性有機物の排出が多くなるアイドルお
よび低負荷時の排気ガス浄化と、微粒子状物質の排出が
多くなる高負荷時の両方の浄化を達成することのできる
ディーゼル排気ガス浄化装置を提供することを目的とし
ている。
The present invention has been made in view of the above problems, and purifies exhaust gas during idling and low load conditions where the discharge of flammable organic substances increases, and at high load conditions where the discharge of particulate matter increases. It is an object of the present invention to provide a diesel exhaust gas purifying apparatus capable of achieving both of the above purifying.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明のディーゼル排気ガス浄化装置は、ディーゼル
エンジンの排気ガス中の微粒子状物質をフィルターに捕
捉し、酸化して除去する第一浄化器と、主として可溶性
有機物からなる前記エンジンの排気ガス中の微粒子状物
質をフィルターに捕捉し、酸化して除去する第二浄化器
とを前記エンジンの排気ガス通路に並列に接続し、前記
第二浄化器は、排気ガスおよび触媒を加熱する加熱器を
備え、該第二浄化器側排気ガス流通抵抗を第一浄化器側
排気ガス流通抵抗より大きく形成したものである。
According to the present invention, there is provided a diesel exhaust gas purifying apparatus for achieving the above object, in which a particulate matter in exhaust gas of a diesel engine is captured by a filter and oxidized to remove the particulate matter. A filter and a second purifier for capturing and oxidizing and removing particulate matter in the exhaust gas of the engine mainly composed of soluble organic matter, in parallel with the exhaust gas passage of the engine, The purifier includes a heater for heating the exhaust gas and the catalyst, and the second purifier-side exhaust gas flow resistance is formed to be larger than the first purifier-side exhaust gas flow resistance.

【0018】前記第二浄化器は主として排気ガス量の少
ない低負荷運転時に浄化機能を発揮させるため、排気ガ
ス温度を触媒活性化温度に保持する必要がある。したが
って前記加熱器は、制御器により温度を制御することが
好ましい。加熱方式には特に限定はないが、通常電気ヒ
ーターを使用する。
The second purifier is required to maintain the exhaust gas temperature at the catalyst activation temperature in order to exert the purifying function mainly at the time of low load operation with a small amount of exhaust gas. Therefore, the temperature of the heater is preferably controlled by a controller. The heating method is not particularly limited, but usually an electric heater is used.

【0019】前記構成によれば、排気ガスは第一浄化器
と第二浄化器との流れ易い方に多く流れる。したがっ
て、高負荷運転時には流通抵抗の小さい第一浄化器側に
多く流れるが、第二浄化器にも少量流入する。この場合
第二浄化器は、加熱器を設けているので、捕捉された微
粒子状物質は酸化・除去することかできフィルターの目
詰まりを起こすおそれはない。
According to the above configuration, the exhaust gas flows more in the direction in which the first purifier and the second purifier easily flow. Therefore, during a high-load operation, a large amount flows into the first purifier having a small flow resistance, but a small amount also flows into the second purifier. In this case, since the second purifier is provided with the heater, the trapped particulate matter can be oxidized and removed, and there is no risk of clogging the filter.

【0020】これに対し、アイドルおよび低負荷運転時
には排気ガス量が現象するので当然流通抵抗の小さい第
一浄化器に排気ガスは流入する。しかしながら第一浄化
器には加熱器が無いので可溶性有機物を酸化・除去する
ことができず徐々に流通抵抗が高まるのに対し、第二浄
化器は加熱器がついているので浄化が行われる。
On the other hand, during idling and low load operation, the amount of exhaust gas changes, so that the exhaust gas naturally flows into the first purifier having a small flow resistance. However, since the first purifier does not have a heater, soluble organic matter cannot be oxidized and removed, and the flow resistance gradually increases. On the other hand, the second purifier has a heater so that purification is performed.

【0021】ところで、低負荷運転から高負荷運転に転
じた場合には、前記理由で第一浄化器の流通抵抗が増加
しているため当初浄化機能を十分発揮することができ
ず、第二浄化器により浄化が行われる。しかしながら、
高温の排気ガスの流入により浄化機能が回復し、結局排
気ガスの浄化は第一浄化器が主体となって行われるよう
になる。
By the way, when the operation is switched from the low load operation to the high load operation, the flow resistance of the first purifier is increased for the above-mentioned reason, so that the first purifier cannot sufficiently exhibit the purifying function. Purification is performed by a vessel. However,
The purification function is restored by the inflow of the high-temperature exhaust gas, and the exhaust gas is eventually purified mainly by the first purifier.

【0022】以上説明した本発明の作用は、対象とする
エンジンごとに、第一浄化器と第二浄化器との流通抵抗
をバランスよく設計することにより効率よく生じさせる
ことができ、負荷変動に対する浄化機能の低下と背圧発
生によるエンジントラブルの発生を防止できる。
The operation of the present invention described above can be efficiently generated by designing the flow resistance between the first purifier and the second purifier in a well-balanced manner for each target engine, and the load resistance against load fluctuation can be improved. It is possible to prevent the occurrence of engine trouble due to the reduction of the purification function and the generation of back pressure.

【0023】本発明において低負荷とは、排気ガス中の
微粒子状物質の殆どが可溶性有機物(SOF)となる負
荷状態を指し、高負荷とは前記に対し煤成分が増加した
負荷状態をいう。
In the present invention, "low load" refers to a load state in which most of the particulate matter in the exhaust gas becomes soluble organic matter (SOF), and "high load" refers to a load state in which the soot component is increased.

【0024】本発明は、排気ガスを第一浄化器と第二浄
化器とに通じる分枝部に切換弁を設け排気ガスを択一的
にいずれかの浄化器に流入させて実施することができ
る。この場合エンジンの負荷などを検出して切換弁を制
御することができる。
According to the present invention, a switching valve may be provided at a branching portion that connects exhaust gas to the first purifier and the second purifier, and exhaust gas may be selectively supplied to one of the purifiers. it can. In this case, the switching valve can be controlled by detecting the load of the engine and the like.

【0025】本発明に使用する第一浄化器の浄化手段
は、排気ガス中の一酸化窒素の酸化触媒を担持させた反
応器の排気ガス下流側に排気ガス中の微粒子状物質を捕
捉する前記フィルターを配置する手段、一酸化窒素の酸
化触媒を前記フィルターの表面に担持させる手段、およ
び前記フィルターの表面に前記微粒子状物質の酸化触媒
を担持させる手段から選ばれた1種以上の手段を採用す
ることができる。
[0025] The purifying means of the first purifier used in the present invention is characterized in that the particulate matter in the exhaust gas is trapped on the downstream side of the exhaust gas of a reactor carrying an oxidation catalyst for nitric oxide in the exhaust gas. One or more means selected from a means for disposing a filter, a means for supporting an oxidation catalyst for nitric oxide on the surface of the filter, and a means for supporting an oxidation catalyst for the particulate matter on the surface of the filter are employed. can do.

【0026】本発明に使用する酸化触媒は、 一般に使用
される酸化触媒を適宜使用することができる。但し可溶
性有機物の酸化触媒は排気ガス温度が低い状態で使用す
るため、 白金(Pt)系の強酸化触媒を使用することが
好ましい。この場合には、150℃程度の比較的低温の
排気ガス温度で酸化除去することができ、 排気ガス加熱
エネルギーの消費を低減させることができる。
The oxidation catalyst used in the present invention may be any commonly used oxidation catalyst. However, since the oxidation catalyst for soluble organic substances is used at a low exhaust gas temperature, it is preferable to use a platinum (Pt) -based strong oxidation catalyst. In this case, the oxidation can be removed at a relatively low exhaust gas temperature of about 150 ° C., and the consumption of exhaust gas heating energy can be reduced.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】以下添付の図面を参照する一実施
の形態を示し、本発明のディーゼル排気ガス浄化装置を
具体的に説明する。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of a diesel exhaust gas purifying apparatus according to an embodiment of the present invention.

【0028】図4に示す本実施の形態のディーゼル排気
ガス浄化装置15は、ディーゼルエンジン3の排気ガス通
路4を分岐し、一方を第一浄化器16に、他方を第二浄化
器17にそれぞれ接続するようにしたものである。なお図
4の符合18は電子制御による制御器である。
The diesel exhaust gas purifying apparatus 15 of this embodiment shown in FIG. 4 branches the exhaust gas passage 4 of the diesel engine 3, one of which is connected to the first purifier 16 and the other is connected to the second purifier 17. It is intended to be connected. Reference numeral 18 in FIG. 4 is a controller by electronic control.

【0029】第一浄化器16は、排気ガス中のNOをNO
2 に酸化させるために、酸化触媒(図示せず)を担持さ
せたハニカム構造のNO酸化反応器1を上流側に配置
し、その下流側にウォールフロー型フィルターのフィル
ター面に微粒子状物質を捕集するPMフィルター2を配
置し、エンジン3の高負荷時に排出される大量の排気ガ
スを流通させるに十分な各部断面積とろ過面積とを与え
るようにした。
The first purifier 16 converts NO in exhaust gas to NO.
In order to oxidize to 2 , the honeycomb-structured NO oxidation reactor 1 supporting an oxidation catalyst (not shown) is arranged on the upstream side, and on the downstream side, the particulate matter is captured on the filter surface of the wall flow type filter. A collecting PM filter 2 is arranged to provide a sufficient cross-sectional area and a filtration area for each part to allow a large amount of exhaust gas discharged when the engine 3 is under a high load.

【0030】また第二浄化器17は、エンジン3の排気ガ
ス中の可溶性有機物を酸化させるために、フィルター面
に可溶性有機物の酸化触媒(図示せず)を担持させたウ
ォールフロー型フィルターのフィルター18を配置し、そ
の周囲および上流側に、触媒および排気ガス加熱用の電
気ヒーターからなるヒータ19を配置した。そして、エン
ジン3のアイドルおよび低負荷時に排出される排気ガス
量に適合する各部断面積およびろ過面積として、第一浄
化器16の排気ガス流通抵抗より高い流通抵抗となるよう
にした。
In order to oxidize soluble organic substances in the exhaust gas of the engine 3, the second purifier 17 is provided with a filter 18 of a wall flow type filter having a soluble organic substance oxidation catalyst (not shown) supported on the filter surface. And a heater 19 composed of an electric heater for heating the catalyst and the exhaust gas was arranged around and upstream of the heater. The cross-sectional area and the filtration area of each part adapted to the amount of exhaust gas discharged when the engine 3 is idle and at low load are set to have a flow resistance higher than the exhaust gas flow resistance of the first purifier 16.

【0031】制御器20は、エンジン回転センサ、負荷状
態センサ(いずれも図示せず)、温度センサ21が検出し
た排気ガス温度などの入力データに基づき、ヒータ19に
通電して第二浄化器に流入する排気ガス温度を酸化触媒
の活性温度に維持する。
The controller 20 energizes the heater 19 based on input data such as the exhaust gas temperature detected by the engine rotation sensor, the load state sensor (not shown), and the temperature sensor 21 to the second purifier. The temperature of the incoming exhaust gas is maintained at the activation temperature of the oxidation catalyst.

【0032】したがって排気ガスは、第一浄化器16およ
び第二浄化器17それぞれの流通抵抗に基づき分配されて
流れる。この場合アイドルまたは低負荷運転時には排気
ガス温度が低くなるので第一浄化器16の酸化機能は低下
しPMフィルター2は目詰まりするが、第二浄化器17が
十分な再生機能を維持するように作られているので浄化
機能に支障は起こらない。
Therefore, the exhaust gas is distributed and flows based on the respective flow resistances of the first purifier 16 and the second purifier 17. In this case, the exhaust gas temperature decreases during idling or low load operation, so that the oxidizing function of the first purifier 16 decreases and the PM filter 2 becomes clogged, but the second purifier 17 maintains a sufficient regeneration function. Since it is made, it does not affect the purification function.

【0033】また低負荷運転から高負荷運転に切り替わ
った場合は、第一浄化器16は目詰まりにより流通抵抗が
上昇しているが、第二浄化器17が浄化能力を有している
ので浄化機能を維持することができる。その間、第一浄
化器16にも高温の排気ガスが流入するので急速にフィル
ターの再生機能が回復する。したがって、大量の排気ガ
スが流入するために背圧が上昇してエンジン3に支障が
生じることはない。
When the operation is switched from the low-load operation to the high-load operation, the flow resistance of the first purifier 16 is increased due to clogging, but since the second purifier 17 has a purifying ability, the purification is performed. Function can be maintained. During that time, the high-temperature exhaust gas also flows into the first purifier 16, so that the filter regeneration function is quickly restored. Therefore, there is no possibility that the back pressure increases due to a large amount of exhaust gas flowing in and the engine 3 is not hindered.

【0034】本発明の別の実施の形態として、排気ガス
通路4を第一浄化器16と第二浄化器17とに分岐する部分
に切換弁を設け、エンジン3の負荷状況に合わせ排気ガ
スの流れを制御することもできる。
As another embodiment of the present invention, a switching valve is provided at a portion where the exhaust gas passage 4 is branched into the first purifier 16 and the second purifier 17, and the exhaust gas is adjusted according to the load condition of the engine 3. The flow can also be controlled.

【0035】また、第一浄化器16は図4に示した手段の
みでなく、他の方式、例えば図2,3によって説明した
構成の微粒子状物質の捕捉および再生方法により実施す
ることができる。
The first purifier 16 can be implemented not only by the means shown in FIG. 4 but also by another method, for example, the method of capturing and regenerating particulate matter having the structure described with reference to FIGS.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上説明したように本発明のディーゼル
排気ガス浄化装置は、高負荷運転時に適合して排気ガス
中の微粒子状物質(PM)の浄化を連続的に行う第一浄
化器と、アイドルまたは低負荷運転時に適合して排気ガ
ス中の微粒子状物質(PM)の浄化を連続的に行う第二
浄化器とを並列的に配置して浄化を行うようにしたの
で、エンジンストールなどの不具合を生じることがな
く、またフィルター機能再生のために複雑な制御を行う
ことなく排気ガス中の粒子状物質をアイドルから高負荷
運転までの広範囲にわたって安定して行わせることがで
き、第二浄化器は小型のもので実現できるため、高い信
頼性の浄化装置を低コストで供給することができる。
As described above, the diesel exhaust gas purifying apparatus of the present invention is suitable for high-load operation and continuously purifies particulate matter (PM) in exhaust gas. Purification is performed by arranging in parallel a second purifier that continuously purifies particulate matter (PM) in exhaust gas, which is suitable for idling or low-load operation. It is possible to stably perform particulate matter in exhaust gas over a wide range from idling to high-load operation without causing problems and without performing complicated control for filter function regeneration. Since the vessel can be realized with a small size, a highly reliable purification device can be supplied at low cost.

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

【図1】従来のディーゼル排気ガス中の微粒子状物質の
捕捉・再生方法の概要説明図である。
FIG. 1 is a schematic explanatory view of a conventional method for capturing and regenerating particulate matter in diesel exhaust gas.

【図2】図1と別の方式による従来のディーゼル排気ガ
ス中の微粒子状物質の捕捉・再生方法の概要説明図であ
る。
FIG. 2 is a schematic explanatory view of a conventional method of capturing and regenerating particulate matter in diesel exhaust gas by a method different from that of FIG.

【図3】図1および2と別の従来のディーゼル排気ガス
中の微粒子状物質の捕捉・再生方法の概要説明図であ
る。
FIG. 3 is a schematic explanatory view of a conventional method of capturing and regenerating particulate matter in diesel exhaust gas, which is different from FIGS. 1 and 2.

【図4】本発明の一実施の形態によるディーゼル排気ガ
ス浄化装置の概要説明図である。
FIG. 4 is a schematic explanatory view of a diesel exhaust gas purifying apparatus according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 NO酸化反応器 2 PMフィルター 3 ディーゼルエンジン 4 排気ガス通路 15 ディーゼル排気ガス浄化装置 16 第一浄化器 17 第二浄化器 18 フィルター 19 加熱器(ヒータ) REFERENCE SIGNS LIST 1 NO oxidation reactor 2 PM filter 3 Diesel engine 4 Exhaust gas passage 15 Diesel exhaust gas purifier 16 First purifier 17 Second purifier 18 Filter 19 Heater (heater)

───────────────────────────────────────────────────── 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 F01N 3/24 E Fターム(参考) 3G090 AA04 BA04 CB11 DA04 DA12 DA18 DA20 DB06 DB07 EA02 3G091 AA18 AB02 AB13 BA01 CA03 EA32 FA13 FA14 FB02 FB03 GA06 HA15 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) F01N 3/24 F01N 3/24 EF Term (Reference) 3G090 AA04 BA04 CB11 DA04 DA12 DA18 DA20 DB06 DB07 EA02 3G091 AA18 AB02 AB13 BA01 CA03 EA32 FA13 FA14 FB02 FB03 GA06 HA15

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ディーゼルエンジンの排気ガス中の微粒
子状物質をフィルターに捕捉し、酸化して除去する第一
浄化器と、主として可溶性有機物からなる前記エンジン
の排気ガス中の微粒子状物質をフィルターに捕捉し、酸
化して除去する第二浄化器とを前記エンジンの排気ガス
通路に並列に接続し、前記第二浄化器は、排気ガスおよ
び触媒を加熱する加熱器を備え、該第二浄化器側排気ガ
ス流通抵抗を第一浄化器側排気ガス流通抵抗より大きく
形成したディーゼル排気ガス浄化装置。
A first purifier for trapping and oxidizing and removing particulate matter in exhaust gas of a diesel engine; and a filter for filtering particulate matter in exhaust gas of the engine mainly composed of soluble organic matter. A second purifier for capturing, oxidizing and removing the exhaust gas and a catalyst connected in parallel to the exhaust gas passage of the engine, the second purifier including a heater for heating exhaust gas and a catalyst; A diesel exhaust gas purifying device in which the side exhaust gas flow resistance is made larger than the first purifier side exhaust gas flow resistance.
【請求項2】 前記第一浄化器の浄化手段が、排気ガス
中の一酸化窒素の酸化触媒を担持させた反応器の排気ガ
ス下流側に排気ガス中の微粒子状物質を捕捉する前記フ
ィルターを配置する手段、一酸化窒素の酸化触媒を前記
フィルターの表面に担持させる手段、および前記フィル
ターの表面に前記微粒子状物質の酸化触媒を担持させる
手段から選ばれた1種以上の手段である請求項1記載の
ディーゼル排気ガス浄化装置。
2. The purifying means of the first purifier is provided with a filter that captures particulate matter in exhaust gas on a downstream side of an exhaust gas of a reactor supporting an oxidation catalyst for nitric oxide in the exhaust gas. At least one member selected from a disposing means, a means for supporting an oxidation catalyst for nitric oxide on the surface of the filter, and a means for supporting an oxidation catalyst for the particulate matter on the surface of the filter. 2. The diesel exhaust gas purifying apparatus according to 1.
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