JP2003193832A - 熱機関の排気装置 - Google Patents

熱機関の排気装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱機関から排出される排気の熱を有効利用す
る。 【解決手段】 燃焼器２０にてエンジンの排気中から廃
熱回収を行いつつ、燃焼室２１の排気流れ下流側に、酸
化触媒２３、パティキュレートフィルタ２４及び窒素酸
化物吸蔵型触媒２５を配置する。これにより、廃熱回収
を行いつつ、排気を浄化するとともに、廃熱不足が発生
したときは、燃料供給装置２２により燃焼室２１内に燃
料を噴射し、酸化触媒２３を介して燃料を酸化させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱機関の排気装置
に関するもので、車両の排気装置に適用して有効であ
る。
【０００２】
【従来の技術】車両の排気装置として、例えば特開２０
００−４５７５７号公報に記載の発明では、車両の熱機
関である内燃機関（エンジン）から排出される排気を浄
化するために、パティキュレートフィルタ又は触媒コン
バータを排気管に設けるとともに、パティキュレートフ
ィルタ又は触媒コンバータを加熱する加熱装置を備えて
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記発明で
は、加熱装置で発生した余剰熱を冷却水に与えて、暖房
補助を行っているが、加熱装置にてパティキュレートフ
ィルタ又は触媒コンバータを加熱する際に発生する余剰
熱を利用しているので、暖房補助を行うに十分な熱量を
得ることができない場合があり得る。
【０００４】また、エンジンの排気中に含まれる窒素酸
化物を低減する手段として、排気を吸気側に戻すことに
より燃焼温度を低下させて窒素酸化物の生成を抑制する
排気再循環装置（ＥＧＲ）が知られているが、上記出願
には、ＥＧＲに関する記載が一切ない。
【０００５】本発明は、上記点に鑑み、熱機関から排出
される排気の熱を有効利用することができる熱機関の排
気装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、請求項１に記載の発明では、熱機関（１
０）から排出される排気を大気側に導く排気管（１５）
と、少なくとも排気から熱を回収する廃熱回収器（２
６）と、廃熱回収器（２６）にて冷却された排気を熱機
関（１０）の吸気側に戻す排気再循環管（１６）とを備
えることを特徴とする。
【０００７】これにより、排気再循環管（１６）に廃熱
回収器（２６）を設けた場合に比べて回収できる廃熱量
を増大させることができるので、熱機関（１０）から排
出される排気の熱を有効利用することができる得る。
【０００８】また、廃熱回収器（２６）にて冷却された
排気が排気再循環管（１６）に供給されるので、熱機関
（１０）の燃焼温度を効果的に下げることができるの
で、窒素酸化物の生成を効果的に抑制することができ
る。
【０００９】以上に述べたように、本発明では、ＥＧＲ
用の排気を冷却するＥＧＲクーラを別途設けることな
く、窒素酸化物の生成を効果的に抑制することができる
ので、排気装置の製造原価を低減しつつ、熱機関（１
０）から排出される排気の熱を有効利用することができ
る得る。
【００１０】請求項２に記載の発明では、少なくとも熱
機関（１０）から排出される排気から熱を回収する廃熱
回収器（２６）と、排気が流れる排気管（１５）中に燃
料を供給する燃料供給装置（２２）と、排気管（１５）
内を流れるガスの酸化を促進する酸化触媒（２３）とを
備えることを特徴とする。
【００１１】これにより、廃熱回収器（２６）にて廃熱
を回収しつつ、回収可能な廃熱量が少ないときには、燃
料供給装置（２２）にて燃料を供給することにより、酸
化触媒（２３）を介して燃料を燃焼させることができる
ので、熱機関（１０）から排出される排気の熱を有効利
用しつつ、廃熱量が不足するときは、不足する熱量を補
うことができる。
【００１２】請求項３に記載の発明では、熱機関（１
０）から排出される排気を大気側に導く排気管（１５）
と、少なくとも排気から熱を回収する廃熱回収器（２
６）と、廃熱回収器（２６）にて冷却された排気を熱機
関（１０）の吸気側に戻す排気再循環管（１６）と、廃
熱回収器（２６）より排気流れ上流側に設けられ、排気
管（１５）内を流れるガスの酸化を促進する酸化触媒
（２３）と、酸化触媒（２３）より排気流れ上流側に設
けられ、排気管（１５）中に燃料を供給する燃料供給装
置（２２）とを備えることを特徴とする。
【００１３】これにより、請求項１に記載の発明と同様
に、ＥＧＲ用の排気を冷却するＥＧＲクーラを別途設け
ることなく、窒素酸化物の生成を効果的に抑制すること
ができるので、排気装置の製造原価を低減しつつ、熱機
関（１０）から排出される排気の熱を有効利用すること
ができる得る。
【００１４】また、請求項２に記載の発明と同様に、廃
熱回収器（２６）にて廃熱を回収しつつ、回収可能な廃
熱量が少ないときには、燃料供給装置（２２）にて燃料
を供給することにより、酸化触媒（２３）を介して燃料
を燃焼させることができるので、熱機関（１０）から排
出される排気の熱を有効利用しつつ、廃熱量が不足する
ときは、不足する熱量を補うことができる。
【００１５】請求項４に記載の発明では、排気管（１
５）のうち酸化触媒（２３）より排気流れ上流側には、
加熱手段（２１ａ）が備えられていることを特徴とす
る。
【００１６】これにより、燃料供給装置（２２）にて供
給された燃料を加熱手段（２１ａ）により加熱すること
により燃焼させることができるので、酸化触媒（２３）
を早期に活性化することができる。
【００１７】請求項５に記載の発明では、排気管（１
５）中に空気を供給する送風手段（２８）を備えている
ことを特徴とする。
【００１８】これにより、熱機関（１０）から排出され
る排気中の残量酸素量が過度に少ないとき、又は熱機関
（１０）が停止しているときでも、燃料供給装置（２
２）にて供給された燃料を燃焼させることができるの
で、熱機関（１０）から排出される排気の廃熱量が不足
するときであっても、不足する熱量を確実に補うことが
できる。
【００１９】請求項６に記載の発明では、廃熱回収器
（２６）は、酸化触媒（２３）の外側を覆うようにして
設けられていることを特徴とする。
【００２０】これにより、酸化触媒（２３）等の高温と
なる部位に、作業員が誤って触れてしまう、又は枯れ葉
等を燃やしてしまうこと等を防止できるとともに、この
高温となる部位が酸化して劣化してしまうことをことを
防止できる。
【００２１】請求項７に記載の発明では、排気管（１
５）のうち廃熱回収器（２６）より排気流れ上流側に
は、加熱手段（２１ａ）が備えられていることを特徴と
する。
【００２２】これにより、燃料供給装置（２２）にて供
給された燃料を加熱手段（２１ａ）により加熱すること
により燃焼させることができるので、熱機関（１０）か
ら排出される排気の廃熱量が不足するときであっても、
不足する熱量を確実に補うことができる。
【００２３】請求項８に記載の発明では、廃熱回収器
（２６）を通過する排気量を調節する排気量調整弁（２
９ａ）が備えられていることを特徴とする。
【００２４】これにより、例えば廃熱回収器（２６）内
を循環する熱媒体が高温になることを未然に防止できる
ので、熱媒体が早期に劣化してしまうことを防止でき
る。
【００２５】因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後
述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す
一例である。
【００２６】
【発明の実施の形態】（第１実施形態）本実施形態は、
本発明に係る熱機関の排気装置を車両の排気装置に適用
したものであって、図１は車両用排気装置の模式図であ
る。
【００２７】内燃機関であるエンジン１０は動力を発生
させる熱機関であり、過給器１１はエンジン１０から排
出される排気の排気圧によりエンジン１０に吸入される
吸気を加圧する圧縮機である。
【００２８】インタークーラ１２は吸気を冷却する空冷
式の吸気冷却手段であり、吸気ヒータ１３はエンジン冷
却水を熱源として吸気を加熱する加熱する吸気加熱手段
である。マフラー１４はエンジン１０の排気音を低減す
る消音器であり、このマフラー１４を通過した排気は、
大気中に放出される。
【００２９】また、マフラー１４とエンジン１０とを繋
ぐ排気管１５の途中には、燃料を燃焼させる燃焼器２０
が設けられており、この燃焼器２０は、排気管１５の一
部を兼ねるものである。
【００３０】そして、燃焼器２０は、図２に示すよう
に、燃料を燃焼させる燃焼室２１、燃焼室２１内に燃料
を噴射供給する燃料供給装置２２、燃焼器２０内を流れ
るガスの酸化を促進する酸化触媒２３、燃焼器２０内を
流れるガス中のすす等のＰＭ（Ｐａｔｉｃｕｒａｔｅ
Ｍａｔｔｅｒｓ）を捕捉するパティキュレートフィルタ
２４、燃焼器２０内を流れるガス中の窒素酸化物を吸蔵
する窒素酸化物吸蔵型触媒２５、及び燃焼器２０内を流
れるガスとエンジン冷却水とを熱交換する廃熱回収器と
しての温水熱交換器２６等からなるものである。
【００３１】このとき、燃焼室２１、燃料供給装置２
２、酸化触媒２３、パティキュレートフィルタ２４、窒
素酸化物吸蔵型触媒２５及び温水熱交換器２６は、排気
流れ上流側から順に、燃焼室２１、燃料供給装置２２、
酸化触媒２３、パティキュレートフィルタ２４、窒素酸
化物吸蔵型触媒２５及び温水熱交換器２６の順で並んで
配置されているとともに、窒素酸化物吸蔵型触媒２５を
通過したガスは、酸化触媒２３、パティキュレートフィ
ルタ２４及び窒素酸化物吸蔵型触媒２５を収納する収納
容器２７を外側を取り囲むように形成されたガス通路２
７ａを流れて排出口２７ｂから燃焼器２０外に排出され
る。
【００３２】また、温水熱交換器２６の冷却水通路２６
ａは、ガス通路２７ａの外側を取り囲むように形成され
ているため、酸化触媒２３やガス通路２７ａ等の高温と
なる部位は、温水熱交換器２６にて覆われた状態とな
る。
【００３３】なお、ガス通路２７ａ内には、ガスとの接
触面積を増大させてガスと冷却水との熱交換を促進する
フィン（図示せず。）が設けられている。また、収納容
器２７等の燃焼器２０を構成する部品は、耐熱性及び耐
蝕性に優れた金属（例えば、ステンレス等）にて形成さ
れている。
【００３４】また、図１中、排気再循環管１６は、エン
ジン１０から排出される排気の一部をエンジン１０の吸
気側に戻す排気再循環装置（ＥＧＲ）用の管であり、こ
の排気再循環管１６の排気側は、排気管１５のうち燃焼
器２０より排気流れ下流側に接続され、一方、排気再循
環管１６の吸気側は、エンジン１０の吸気管１７のうち
吸気絞り弁１７ａより吸気流れ下流側に接続されてる。
【００３５】また、ＥＧＲ弁１８はエンジン１０の吸気
側に戻す排気量を調節するバルブであり、このＥＧＲ弁
１８は、吸気絞り弁１７ａにより吸気流れを絞ることに
より排気再循環管１６の吸気側の圧力を排気再循環管１
６の排気側より低下させて、排気再循環管１６に排気が
流れ込むようにした状態で、その開度が調節される。
【００３６】ポンプ１９はエンジン１０から動力を得て
エンジン冷却水を循環させるポンプ手段であり、ラジエ
ータ３０はエンジン冷却水と外気とを熱交換してエンジ
ン冷却水を冷却する放熱器であり、サーモスタット３１
は、ラジエータ３０を迂回して流す冷却水量を調節する
ことによりエンジン冷却水の温度、すなわちエンジン１
０の温度を所定温度範囲に維持する流量制御弁である。
【００３７】ヒータ４０はエンジン冷却水を熱源として
車室内に吹き出す空気を加熱する空気加熱手段であり、
ヒータ用温水弁４１はヒータ４０内を循環するエンジン
冷却水（温水）の温水回路を開閉するとともに、循環温
水量を制御するバルブである。
【００３８】なお、吸気用温水弁１３ａは、吸気ヒータ
１３に循環させるエンジン冷却水（温水）の温水回路を
開閉するとともに、循環温水量を制御するバルブであ
る。
【００３９】次に、本実施形態に係る車両用排気装置の
特徴的作動及びその効果を述べる。
【００４０】エンジン１０の排気のうち一酸化炭素及び
一酸化窒素は、燃焼器２０内の酸化触媒２３により酸化
されて二酸化炭素及び二酸化窒素となる。
【００４１】また、パティキュレートフィルタ２４に付
着した炭素（カーボン）は、二酸化窒素と酸化反応を起
こして二酸化炭素と窒素酸化物となり、パティキュレー
トフィルタ２４にて発生した窒素酸化物は、窒素酸化物
吸蔵型触媒２５にて吸蔵される。
【００４２】そして、温水熱交換器２６は、エンジン１
０から排出される排気の全量から吸熱するので、温水熱
交換器２６は、エンジン１０内で燃焼することにより発
生した廃熱、及び酸化触媒２３及びパティキュレートフ
ィルタ２４にて発生した熱を回収することとなる。
【００４３】このため、エンジン１０の吸気側には、温
水熱交換器２６にて冷却されて密度が高まり、かつ、酸
化触媒２３及びパティキュレートフィルタ２４にて浄化
されてカーボン量が少ない二酸化炭素が供給されるの
で、少量の排気を吸気側に戻すことにより、エンジン１
０にて窒素酸化物が生成されることを確実に抑制してＥ
ＧＲ効果を高めることができる。
【００４４】また、エンジン１０から排出される排気の
全量から吸熱するので、廃熱回収量が増大するので、ヒ
ータ４０にて暖房能力が不足することを防止できる。
【００４５】したがって、別途、ＥＧＲクーラ等の排気
冷却装置を設けることなく、ヒータ４０にて暖房能力が
不足することを防止しつつ、カーボンがエンジン１０内
に吸入されたり、ガス通路２７ａの内壁に付着してしま
うといったことを未然に防止できる。
【００４６】また、温水熱交換器２６がＥＧＲクーラを
兼ねることとなるので、車両用排気装置の部品点数を低
減することができ、製造原価低減を図ることができる。
【００４７】ところで、排気からの廃熱回収量では、暖
房に必要な熱量を確保できないときには、燃料供給装置
２２により燃焼室２１内に燃料を噴射供給し、燃焼室２
１内にて燃料を燃焼させることにより、熱量の不足を補
う。
【００４８】なお、燃焼室２１内に供給された燃料は、
排気中に残存する酸素と反応して燃焼するので、専用の
送風機を必要としないものの、排気中に残存する酸素量
は少ないので、そのままでは酸化燃焼し難い。
【００４９】このため、燃焼室２１内に供給された燃料
は、酸化触媒２３のを介して燃焼することとなり、燃焼
室２１内に供給された燃料は、燃焼室２１内のみにて燃
焼するものではなく、酸化触媒２３中においても酸化燃
焼する。
【００５０】また、酸化触媒２３やガス通路２７ａ等の
高温となる部位は、温水熱交換器２６にて覆われた状態
となっているので、酸化触媒２３やガス通路２７ａ等の
高温となる部位が外気に直接に晒されることを防止でき
る。
【００５１】したがって、酸化触媒２３やガス通路２７
ａ等の高温となる部位に、作業員が誤って触れてしま
う、又は枯れ葉等を燃やしてしまうこと等を防止できる
とともに、この高温となる部位が酸化して劣化してしま
うことをことを防止できる。
【００５２】（第２実施形態）本実施形態は、吸気絞り
弁１７ａを廃止するとともに、吸気絞り弁１７ａに代え
て、図３に示すように、燃焼器２０より排気流れ下流側
の排気管１５のうち、排気再循環管１６との接合部より
排気流れ下流側に排気絞り弁１７ｂを設けることによ
り、吸気時のポンピングロスを低減したものである。
【００５３】なお、排気を再循環させる際には、排気絞
り弁１７ｂを絞って排気再循環管１６側に排気が流れ易
くした状態でＥＧＲ弁１８の開度を調節する。
【００５４】（第３実施形態）第１、２実施形態では、
排気管１５のうち排気再循環管１６との接合部より排気
流れ上流側に燃焼器２０を設けたが、本実施形態は、図
４に示すように、排気管１５のうち排気再循環管１６と
の接合部より排気流れ上流側に温水熱交換器２６を配置
して排気から熱回収を行うとともに、排気管１５のうち
排気再循環管１６との接合部より排気流れ下流側に酸化
還元反応を促進して排気の浄化を行う三元触媒２３ａを
配置したものである。
【００５５】したがって、本実施形態においても、エン
ジン１０から排出される排気の全量から廃熱回収を行い
つつ、ＥＧＲ用の排気を温水熱交換器２６にて冷却する
ことができる。
【００５６】（第４実施形態）第１、２実施形態では、
燃焼器２０内に、燃焼室２１、燃料供給装置２２、酸化
触媒２３、パティキュレートフィルタ２４、窒素酸化物
吸蔵型触媒２５及び温水熱交換器２６が設けられていた
が、本実施形態は、図５に示すように、排気管１５に対
して直接、燃焼室２１、燃料供給装置２２、酸化触媒２
３、パティキュレートフィルタ２４、窒素酸化物吸蔵型
触媒２５及び温水熱交換器２６を設けたものである。
【００５７】（第５実施形態）本実施形態は、図６に示
すように、燃焼器２０の燃焼室２１内に加熱手段をなす
グロープラグ２１ａを設けたものである。
【００５８】これにより、暖機運転終了前等のエンジン
１０で燃焼が不十分な場合に、グロープラグ２１ａにて
エンジン１０から排出される排気を加熱すれば、排気中
の未燃焼燃料及び酸素を燃焼させることができるので、
酸化触媒２３、パティキュレートフィルタ２４及び窒素
酸化物吸蔵型触媒２５を早期に活性化温度まで昇温させ
ることができるとともに、冷間始動時であっても、温水
熱交換器２６にて廃熱回収を行うことができる。
【００５９】（第７実施形態）上述の実施形態では、排
気中に残存する酸素を利用して燃料供給装置２２から燃
焼室２１内に供給された燃料を燃焼させたので、エンジ
ン１０が停止しているときには、燃料供給装置２２から
供給された燃料を燃焼させることができない。つまりエ
ンジン１０が停止しているときには、燃焼器２０を稼動
させることができない。
【００６０】そこで、本実施形態では、図７に示すよう
に、排気管１５、つまり燃焼室２１及び酸化触媒２３に
空気を供給する送風手段をなす送風機２８を設けたもの
である。
【００６１】これにより、エンジン１０が停止している
ときであっても、燃焼器２０を稼動させることができ
る。なお、エンジン１０の始動前に燃焼器２０を稼動さ
せれば、暖房と共に酸化触媒２３、パティキュレートフ
ィルタ２４及び窒素酸化物吸蔵型触媒２５を早期に活性
化温度まで昇温させることができる。
【００６２】（第８実施形態）本実施形態は、図８、９
に示すように、酸化触媒２３、パティキュレートフィル
タ２４及び窒素酸化物吸蔵型触媒２５を通過した排気
を、エンジン冷却水と殆ど熱交換させることなく、直接
にマフラー１４に導くバイパス回路２９を設けるととも
に、バイパス回路２９にバイパス回路２９を流れる排気
量を調節する排気量調整弁をなす流量調整弁２９ａを設
けたものである。
【００６３】次に、本実施形態の特徴的作動及びその効
果について述べる。
【００６４】加速時や登坂時等のエンジン１０の負荷が
大きくなり、排気温度が上昇したときには、流量調整弁
２９ａを開いてバイパス回路２９に流れる排気量を増大
させて温水熱交換器２６での吸熱量を減少させる。これ
により、エンジン冷却水が高温になることを未然に防止
できるので、エンジン冷却水が早期に劣化してしまうこ
とを防止できる。
【００６５】因みに、エンジン冷却水は、水にエチレン
グリコール系の不凍液が混入された流体であり、高温に
なると不凍液が劣化してしまう。
【００６６】一方、温水熱交換器２６での吸熱量を増大
させるときは、流量調整弁２９ａを絞ってバイパス回路
２９に流れる排気量を減少させて温水熱交換器２６側を
流れる排気量を増大させる。
【００６７】なお、ＥＧＲ弁１８の開度が変わると、排
気再循環管１６を流れる排気量が変化するので、流量調
整弁２９ａの開度はＥＧＲ弁１８の開度と連動して制御
する必要がある。具体的には、流量調整弁２９ａの開度
を一定として、ＥＧＲ弁１８の開度を大きくすると、排
気再循環管１６を流れる排気量が増大して温水熱交換器
２６側を流れる排気量が増大し、逆に、流量調整弁２９
ａの開度を一定として、ＥＧＲ弁１８の開度を小さくす
ると、排気再循環管１６を流れる排気量が減少して温水
熱交換器２６側を流れる排気量が減少する。
【００６８】（第９実施形態）本実施形態は、図１０に
示すように、バイパス回路２９のうち流量調整弁２９ａ
より排気流れ下流側と排気再循環管１６側とを繋ぐ第２
の排気管１６ａを設けるとともに、第２の排気管１６ａ
中に排気絞り弁１７ｂを設けたものである。
【００６９】これにより、ＥＧＲ弁１８の開度を小さく
しても、第２の排気管１６ａを排気が流れることによ
り、温水熱交換器２６側を流れる排気量が減少すること
を防止できる。したがって、第８実施形態に係る排気装
置に比べて廃熱回収量を増大させることができる。
【００７０】なお、本実施形態は、排気絞り弁１７ｂに
代えて、吸気絞り弁１７ａを設けても実施することがで
きる。
【００７１】（その他の実施形態）上述の実施形態で
は、温水熱交換器２６内を循環する熱媒体として、エン
ジン冷却水を用いたが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、その他の流体を用いてもよい。
【００７２】上述の実施形態では、本発明を車両用排気
装置に用いたが、本発明はこれに限定されるものではな
く、その他の熱機関の排気装置にも適用するできる。こ
のとき、熱機関は内燃機関に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る車両用排気装置の
模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る燃焼器の模式図で
ある。
【図３】本発明の第２実施形態に係る燃焼器の模式図で
ある。
【図４】本発明の第３実施形態に係る車両用排気装置の
模式図である。
【図５】本発明の第４実施形態に係る車両用排気装置の
模式図である。
【図６】本発明の第５実施形態に係る車両用排気装置の
模式図である。
【図７】本発明の第６実施形態に係る車両用排気装置の
模式図である。
【図８】本発明の第７実施形態に係る車両用排気装置の
模式図である。
【図９】本発明の第７実施形態に係る燃焼器の模式図で
ある。
【図１０】本発明の第８実施形態に係る車両用排気装置
の模式図である。
【符号の説明】
２０…燃焼器、２１…燃焼室、２２…燃料供給装置、２
３…酸化触媒、２４…パティキュレートフィルタ、２５
…窒素酸化物吸蔵型触媒、２６…温水熱交換器（廃熱回
収器）。
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｆ Ｌ Ｓ Ｆ０２Ｄ 21/08 ３０１ Ｆ０２Ｄ 21/08 ３０１Ｃ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０Ｒ ５８０ ５８０Ａ Ｆターム(参考） 3G062 AA05 BA04 BA06 CA04 CA06 DA01 DA02 EA10 ED01 ED04 ED10 FA02 FA23 3G091 AA02 AB01 AB02 AB13 BA04 BA36 CA01 CA07 CA11 CA18 CA22 FC07 HB03 HB05 HB07 3G092 AA17 AA18 BB01 DB03 DC03 DC08 DC12 DE01S DG07 EA01 EA02 EB05 FA15 GA03 GA12

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 熱機関（１０）から排出される排気を大
    気側に導く排気管（１５）と、 少なくとも前記排気から熱を回収する廃熱回収器（２
    ６）と、 前記廃熱回収器（２６）にて冷却された排気を前記熱機
    関（１０）の吸気側に戻す排気再循環管（１６）とを備
    えることを特徴とする熱機関の排気装置。
  2. 【請求項２】 少なくとも熱機関（１０）から排出され
    る排気から熱を回収する廃熱回収器（２６）と、 前記排気が流れる排気管（１５）中に燃料を供給する燃
    料供給装置（２２）と、 前記排気管（１５）内を流れるガスの酸化を促進する酸
    化触媒（２３）とを備えることを特徴とする熱機関の排
    気装置。
  3. 【請求項３】 熱機関（１０）から排出される排気を大
    気側に導く排気管（１５）と、 少なくとも前記排気から熱を回収する廃熱回収器（２
    ６）と、 前記廃熱回収器（２６）にて冷却された排気を前記熱機
    関（１０）の吸気側に戻す排気再循環管（１６）と、 前記廃熱回収器（２６）より排気流れ上流側に設けら
    れ、前記排気管（１５）内を流れるガスの酸化を促進す
    る酸化触媒（２３）と、 前記酸化触媒（２３）より排気流れ上流側に設けられ、
    前記排気管（１５）中に燃料を供給する燃料供給装置
    （２２）とを備えることを特徴とする熱機関の排気装
    置。
  4. 【請求項４】 前記排気管（１５）のうち前記酸化触媒
    （２３）より排気流れ上流側には、加熱手段（２１ａ）
    が備えられていることを特徴とする請求項２又は３に記
    載の熱機関の排気装置。
  5. 【請求項５】 前記排気管（１５）中に空気を供給する
    送風手段（２８）を備えていることを特徴とする請求項
    ２ないし４のいずれか１つに記載の熱機関の排気装置。
  6. 【請求項６】 前記廃熱回収器（２６）は、前記酸化触
    媒（２３）の外側を覆うようにして設けられていること
    を特徴とする請求項２ないし５のいずれか１つに記載の
    熱機関の排気装置。
  7. 【請求項７】 前記排気管（１５）のうち前記廃熱回収
    器（２６）より排気流れ上流側には、加熱手段（２１
    ａ）が備えられていることを特徴とする請求項１ないし
    ３のいずれか１つに記載の熱機関の排気装置。
  8. 【請求項８】 前記廃熱回収器（２６）を通過する排気
    量を調節する排気量調整弁（２９ａ）が備えられている
    ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記
    載の熱機関の排気装置。
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JP (1) JP2003193832A (ja)
DE (1) DE10259702A1 (ja)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7500359B2 (en) 2006-04-26 2009-03-10 Purify Solutions, Inc. Reverse flow heat exchanger for exhaust systems
US7566423B2 (en) 2006-04-26 2009-07-28 Purify Solutions, Inc. Air purification system employing particle burning
JP2011509366A (ja) * 2007-05-03 2011-03-24 マック・トラックス・インコーポレイテッド 排気後処理システム
JP2012153253A (ja) * 2011-01-26 2012-08-16 Mihama Kk 温調システム
CN103912408A (zh) * 2014-03-07 2014-07-09 上海依相动力系统有限公司 低压过滤热交换器
CN104533572A (zh) * 2014-12-27 2015-04-22 长安大学 一种柴油机尾气pm颗粒吸收器降温装置
WO2017073224A1 (ja) * 2015-10-29 2017-05-04 フタバ産業株式会社 排気熱回収装置
CN108487972A (zh) * 2018-03-30 2018-09-04 安徽合众智信科技咨询有限公司 一种汽车尾气催化转化器
CN108979806A (zh) * 2018-09-27 2018-12-11 潍柴动力股份有限公司 一种scr催化转换器及其箱体
CN110593992A (zh) * 2017-05-05 2019-12-20 澳大利亚赛特科有限公司 过滤器单元
JP2020153283A (ja) * 2019-03-19 2020-09-24 株式会社Ｓｕｂａｒｕ 暖機装置

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2854103B1 (fr) * 2003-04-24 2006-06-02 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede et dispositif de chauffage d'un habitacle de vehicule automobile
BE1016015A5 (fr) * 2004-05-11 2006-01-10 Mann Naturenergie Gmbh & Co Kg Installation d'epuration des gaz d'echappement pour moteurs a combustion et procede d'epuration des gaz d'echappement.
DE102004048338C5 (de) * 2004-10-01 2015-11-19 Eberspächer Exhaust Technology GmbH & Co. KG Brennkraftmaschine
US7963832B2 (en) * 2006-02-22 2011-06-21 Cummins Inc. Engine intake air temperature management system
US20080202101A1 (en) * 2007-02-23 2008-08-28 Driscoll James J Exhaust treatment system
DE102007040613A1 (de) * 2007-08-27 2009-03-05 Emcon Technologies Germany (Augsburg) Gmbh Baugruppe sowie Verfahren zur Nutzung der Wärme eines Abgasstroms
FR2925938A1 (fr) * 2008-01-02 2009-07-03 Peugeot Citroen Automobiles Sa Strategie et systeme de regeneration d'un filtre a particules pour vehicule automobile dont le moteur thermique est arrete dans certaines phases de roulage.
EP2098696B9 (en) * 2008-03-06 2014-03-26 FPT Motorenforschung AG Exhaust heat recuperation system
DE102008020408B4 (de) 2008-04-24 2017-05-24 Ford Global Technologies, Llc AGR-Kühler mit integrierter Abgaswärmetauscherfunktion
EP2302190B1 (de) 2009-09-25 2013-12-25 Behr GmbH & Co. KG Abgasrückführsystem
FR3088380B1 (fr) * 2018-11-09 2022-01-21 Renault Sas Refroidisseur egr annulaire vertical avec entree haute

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7500359B2 (en) 2006-04-26 2009-03-10 Purify Solutions, Inc. Reverse flow heat exchanger for exhaust systems
US7566423B2 (en) 2006-04-26 2009-07-28 Purify Solutions, Inc. Air purification system employing particle burning
JP2011509366A (ja) * 2007-05-03 2011-03-24 マック・トラックス・インコーポレイテッド 排気後処理システム
JP2012153253A (ja) * 2011-01-26 2012-08-16 Mihama Kk 温調システム
CN103347719A (zh) * 2011-01-26 2013-10-09 美浜株式会社 温控系统
CN103912408A (zh) * 2014-03-07 2014-07-09 上海依相动力系统有限公司 低压过滤热交换器
CN104533572A (zh) * 2014-12-27 2015-04-22 长安大学 一种柴油机尾气pm颗粒吸收器降温装置
WO2017073224A1 (ja) * 2015-10-29 2017-05-04 フタバ産業株式会社 排気熱回収装置
CN110593992A (zh) * 2017-05-05 2019-12-20 澳大利亚赛特科有限公司 过滤器单元
CN108487972A (zh) * 2018-03-30 2018-09-04 安徽合众智信科技咨询有限公司 一种汽车尾气催化转化器
CN108979806A (zh) * 2018-09-27 2018-12-11 潍柴动力股份有限公司 一种scr催化转换器及其箱体
CN108979806B (zh) * 2018-09-27 2024-01-16 潍柴动力股份有限公司 一种scr催化转换器及其箱体
JP2020153283A (ja) * 2019-03-19 2020-09-24 株式会社Ｓｕｂａｒｕ 暖機装置
JP7273572B2 (ja) 2019-03-19 2023-05-15 株式会社Subaru 暖機装置

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