JP2003328735A - 窒素酸化物の排出を低減する方法 - Google Patents

窒素酸化物の排出を低減する方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃焼プロセスからの窒素酸化物の排気を低減
する。 【解決手段】 燃焼プロセスからの排気ガス流内へ注入
される温度感受性液体試薬を用い、前記試薬の存在下で
窒素酸化物を低減する触媒リアクタに前記排気ガスおよ
び前記試薬を通過させて、燃焼プロセスからの窒素酸化
物の排出を低減する方法を提供する。この方法は、前記
液体試薬を霧化するためのオリフィスを有するインジェ
クタを設けるステップと、前記オリフィスを有するイン
ジェクタの一部を前記排気ガス流内に配置するステップ
と、内部に前記試薬を連続的に循環させることによって
前記インジェクタを冷却することにより、前記インジェ
クタおよび前記試薬の双方を前記試薬が凝固する臨界温
度未満に維持するステップと、前記試薬の一部を前記リ
アクタの上流で前記排気ガス流内に注入するステップと
からなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】燃焼プロセスからの窒素酸化
物の排出を低減する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関を有する車両の燃料効率を、燃
料の完全燃焼に必要な量を上回る過剰量の酸素にて動作
するディーゼルエンジンまたはガソリンエンジンを使用
することによって高めることが可能である。こうしたエ
ンジンでは「リーン」または「希薄混合気」を用いてい
る。しかしながら高い燃料経済性は、特に窒素酸化物
（NOx ）としての望ましくない汚染排出物によって相殺
されるものである。
【０００３】内燃機関からのNOｘ排出を低減するために
用いられる方法の１つとして選択的触媒低減法（ＳＣ
Ｒ）として知られるものがある。ＳＣＲでは、例えばデ
ィーゼルエンジンからのＮＯｘ排出量を低減させるため
に用いられる場合、排気ガス温度、エンジン回転数、エ
ンジン燃料流量として測定されるエンジン負荷、ターボ
ブースト圧や排気ＮＯｘ質量流量などの１以上の選択さ
れたエンジン動作のパラメータに基いてエンジンの排気
流に霧状の試薬を注入する。試薬／排気ガス混合物は、
例として活性炭や、白金、バナジウム、またはタングス
テンなどの金属のような、試薬の存在下においてＮＯｘ
濃度を低下させる触媒が入れられたリアクタに通され
る。こうしたＳＣＲシステムはここに援用する米国特許
第出願第Ｎｏ．０８／８３１，２０９号に開示されてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ディーゼルエンジン用
のＳＣＲシステムでは尿素の水溶液が効率的な試薬であ
ることが知られているが、幾つかの難点を有する。尿素
は腐食性が高く、尿素混合物を排気ガス流に注入するた
めに用いられるインジェクタなどのＳＣＲシステムの機
械的要素を腐食させる傾向がある。更に尿素は、ディー
ゼルの排気システムにおけるような高温に長時間曝され
ると凝固する傾向がある。凝固した尿素はインジェクタ
に普通に見られる狭い通路やオリフィス開口内に蓄積す
る。凝固した尿素はインジェクタの可動部分に付着し、
開口部を塞いでインジェクタを使用不能にする。
【０００５】更に、尿素混合物が微細な霧状に霧化され
ていない場合、触媒リアクタ内に尿素蓄積物が形成さ
れ、触媒の作用を阻害し、ＳＣＲシステムの効率を低下
させる。尿素混合物の不充分な霧化の問題に対処する１
つの策として高い注入圧を用いることがあるが、高い注
入圧を用いることによって排気流にインジェクタ噴霧の
しぶきが過剰に入り込み、このしぶきがインジェクタに
面した排気管の内面に衝突する。しぶきが過剰に入り込
むことによって尿素混合物の利用が非効率となり、ＮＯ
ｘ排出が低減された状態で車両が動作可能な範囲が狭く
なる。車両の燃料と同様、運ぶことが可能な尿素水溶液
の量は限られており、運ばれるだけのものを効率的に使
用して車両の移動範囲を大きくし、試薬の頻繁な補充の
必要を減らすべきである。
【０００６】更に、尿素水溶液の潤滑性は低く、この特
性はインジェクタ内部の可動部分に悪影響を与え、イン
ジェクタ内部において相対的に動く可動部分間に、特別
な嵌め合い、間隙、及び交差を用いる必要が生じる。
【０００７】本発明の目的の１つは、上記問題に対処し
た燃焼プロセスからの窒素酸化物の排出を低減する方法
を提供することにある。本発明の別の目的は、燃焼プロ
セスからの窒素酸化物の排出を低減するために、尿素水
溶液などの腐食性かつ熱感受性の試薬を効果的に使用す
ることが可能な方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、燃焼プロセス
からの排気ガス流内へ注入される温度感受性液体試薬を
用い、前記試薬の存在下で窒素酸化物を低減する触媒リ
アクタに前記排気ガスおよび前記試薬を通過させて、燃
焼プロセスからの窒素酸化物の排出を低減する方法であ
る。この方法は、前記液体試薬を霧化するためのオリフ
ィスを有するインジェクタを設けるステップと、前記オ
リフィスを有するインジェクタの一部を前記排気ガス流
内に配置するステップと、内部に前記試薬を連続的に循
環させることによって前記インジェクタを冷却すること
により、前記インジェクタおよび同インジェクタ内の前
記試薬の双方を前記試薬が凝固する臨界温度未満に維持
するステップと、前記試薬の一部を前記リアクタの上流
で前記排気ガス流内に注入するステップとからなる。前
記試薬は好ましくは尿素水溶液であり、該水溶液中の尿
素の濃度は、好ましくは約２５％〜約３５％である。前
記方法は、前記排気ガス流内において前記オリフィスに
対面する表面を設けるステップと、該表面上に前記試薬
を衝突させることにより、前記排気ガス流内に注入され
た前記試薬をさらに霧化するステップとをさらに含み得
る。前記燃焼プロセスは内燃機関内で起こり得る。ま
た、前記エンジンはディーゼルエンジンであってもよ
い。また、前記液体試薬は、選択されたエンジン動作パ
ラメータに相応して前記排気ガス流内に注入され得る。
【０００９】本発明はさらに、燃焼プロセスからの排気
ガス流内へインジェクタを介して注入される温度感受性
液体試薬を用いて、燃焼プロセスからの窒素酸化物の排
出を低減する方法にも関する。前記インジェクタの少な
くとも一部は前記排気ガス流内に配置される。前記方法
は、（１）前記試薬を前記インジェクタを介して連続的
に循環させて、前記インジェクタおよび前記インジェク
タ内の試薬の双方を臨界温度未満に維持するステップ
と、（２）前記インジェクタを介して前記試薬の少なく
とも一部を前記排気ガス流内に注入するステップと、
（３）窒素酸化物を低減するために前記排気ガス流およ
び同排気ガス内に注入された試薬を触媒リアクタ内に通
過させるステップとからなる。前記試薬は好ましくは尿
素水溶液であり、該水溶液は約２５％〜約３５％の尿素
濃度を有し得る。前記インジェクタは前記液体試薬を霧
化するためのオリフィスを有し得る。前記方法は、前記
排気ガス流内において前記オリフィスに対面する表面を
設けるステップと、該表面上に前記試薬を衝突させるこ
とにより、前記排気ガス流内に注入された前記試薬をさ
らに霧化するステップをさらに備え得る。前記燃焼プロ
セスは内燃機関内で起こり得る。前記エンジンはディー
ゼルエンジンであってもよい。前記試薬は、選択された
エンジン動作パラメータに相応して前記排気ガス流内に
注入され得る。前記臨界温度は、好ましくは約９５°Ｃ
〜約１４０°Ｃである。
【００１０】前述及び他の目的は以下に示される本発明
の図面及び詳細な説明を考慮することにより明らかとな
ろう。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１は、ディーゼルエンジン３の
排気からのＮＯｘ排出量を低減するために使用すること
が可能な汚染制御システムを示したものである。このシ
ステムは触媒リアクタ５と流体連通したエンジン排気管
４、試薬７が入れられた試薬液槽６、中央処理ユニット
８、及びインジェクタ１０を有する。インジェクタ１０
は排気管４上に設けられ、例として液槽７からインジェ
クタに延びる供給線９を介して尿素の水溶液の供給を受
ける。試薬を所定の圧力にてインジェクタに汲み出すた
めにポンプ１１が使用される。試薬７は戻り線１２を介
して液槽に戻る。試薬の循環は矢印７ａにて示されてい
る。
【００１２】動作時には排気ガス温度、エンジン速度、
及び燃料流速などのエンジン動作のパラメータを表した
信号１３が中央処理ユニット８により監視される。これ
らの信号及び予めプログラミングされたアルゴリズムに
応じ、中央処理ユニット８がインジェクタ１０及びポン
プ１１にそれぞれ制御信号１４及び１５を送る。制御信
号は、試薬を循環させるようにポンプ１１に命令し、排
気管４内の排気ガスに試薬を注入するか、または注入を
停止するようにインジェクタ１０に命令する。試薬は排
気管に注入される際に霧化されて排気ガスとの混合物を
形成する。この混合物は、活性炭素や、白金、タングス
テンまたはバナジウムなどの金属のような、試薬の存在
下で排気ガス中のＮＯｘを低減する触媒が入れられた触
媒リアクタ５に入る。排気は排気管４を出ると大気中に
放出される。
【００１３】システムの動作時には、インジェクタが排
気ガス１６中に試薬を放出するか否かとは無関係に、イ
ンジェクタを冷却し、試薬が低温に保たれるよう試薬の
滞留時間を最小とするために液槽６とインジェクタ１０
との間で試薬７が連続的に循環させられる。エンジンの
排気システムにおけるような３００℃〜６５０℃の高温
に曝された場合に凝固する傾向を有する尿素水溶液のよ
うな温度感受性の試薬では連続的な試薬の循環が必要で
ある。尿素の凝固が防止されるよう安全性に余裕をもた
せるうえで、尿素混合物は１４０℃以下、好ましくは５
℃〜９５℃の間のより低い動作温度範囲に保たれること
が重要であることが示されている。凝固した尿素が形成
されるとインジェクタの可動部分及び開口部に付着し
て、ついにはインジェクタが使用不能となる。フルロー
ドにおける基準ＮＯｘ排出レベルが８ｇ／ｂＨｐ・時で
ある３１０馬力ディーゼルエンジンの場合、本発明に基
く毎分２．２７Ｌ（０．５ガロン）〜３．４１Ｌ（０．
７５ガロン）のインジェクタを通じた尿素水溶液の循環
速度によって尿素水溶液は効果的に冷却されて凝固が防
止されることが示されている。流速はエンジンのサイズ
とＮＯｘ濃度に応じて変わることは認識されよう。シス
テム全体にわたって、加水分解や溶解度の顕著な問題を
生じるような条件に溶液が曝されることがないため、２
５〜３５％のより高濃度の溶液の使用が可能であること
は本発明の利点の１つである。
【００１４】図２は本発明の方法に用いられるインジェ
クタ１０の好ましい実施形態の断面図である。インジェ
クタは断面にて一部のみが示されている排気ガス管４上
に設けられている。インジェクタ１０は内部に長尺かつ
円筒状の室２０が形成された弁体１８を有する。室２０
は、排気管４内の排気ガスに対して開口するオリフィス
２２と流体連通している。オリフィス２２は弁座２４に
よって包囲されている。弁座２４は任意の実用的形状を
有することが可能であるが好ましくは円錐状である。弁
要素としての長尺の弁プランジャ２６が室２０内に摺動
可能に配設されている。図２に示されるように、弁プラ
ンジャ２６は弁座２４と密封可能に係合するように形成
された端部２８を有し、これによりオリフィス２２を閉
鎖して室２０との流体連通を遮断する。
【００１５】弁プランジャ２６は、前記の室内におい
て、図２に示される閉鎖位置と、端部２８が弁座２４と
の密封係合から外れた開放位置との間で動くことが可能
である。開放位置では、オリフィス２２は開放されて室
２０との流体連通が開かれる。
【００１６】室２０と弁プランジャ２６はともに、弁を
冷却するとともに弁内における試薬の滞留時間を短くす
るために試薬などの流体を弁を通じて循環させるための
手段を与える。この循環手段は、室２０の相対的に大き
な内径と、弁プランジャ２６の部分３２の相対的に小さ
な外径との間に形成される環状流体通路３０を含む。好
ましくは、プランジャ部分３２はプランジャ端部２８に
隣接して弁座２４及びオリフィス２２の近傍に配され
る。流体通路３０をオリフィスの近傍に配することによ
り、熱の影響を最も受けやすい、冷却が行われなければ
高温となるであろう弁体の部分を、循環する流体によっ
て直接冷却することが可能である。したがって、例えば
尿素水溶液は、この冷却された弁とともに用いた場合、
室２０内で凝固することがなくなる。尿素が凝固すると
プランジャ２６の適切な着座を妨げたり、プランジャが
開放もしくは閉鎖位置のいずれかにおいて動かなくなっ
たり、オリフィス２２が詰まったりする。しかし弁のこ
の領域を直接冷却することにより、試薬、弁の可動部分
及び開口部に高温が与える悪影響が防止される。
【００１７】図２に見られるように、プランジャ２６は
弁プランジャの部分３２に隣接して設けられた案内部分
３３を更に有する。案内部分３３は複数の角部３３ｂに
おいて交わる複数の平面部分３３ａによって形成される
多角形の断面を好ましくは有する。平面部分３３ａによ
って室２０に隣接して流体循環空間が与えられ、流体通
路３０の冷却機能が高められる。平面部分は更に、室２
０内で形成されるかもしくは室２０内に運び込まれた細
片が循環する流体によって室の外部に流し出されるため
の空間を与える。
【００１８】案内部分３３の角部３３ｂによってプラン
ジャ２６の安定化及び案内機能が与えられる。角部は室
２０の壁に近接するか軽く接触するような公差を有し、
プランジャ端部２８が適切に着座するように室の内部で
プランジャを案内するための支点を与える。
【００１９】案内部分３３の直ぐ上においてプランジャ
２６は円形断面の小径部３５を有する。小径部３５は、
下記に詳述する流入口を通じて流体が室内に流入するた
めの環状空間を与える。小径部の上は円形断面の案内部
分３７となっている。円形断面の案内部分３７は、室２
０内部におけるプランジャ２６の摺動のための主たる案
内機能を与える。円形断面の案内部分３７と室との間の
公差は、プランジャの相対運動及び潤滑を可能とする一
方で、プランジャの運動を案内し、プランジャと室との
間に部分的な液圧シールを与えるうえで充分である。
【００２０】一般に、弁プランジャと室との異なる部分
において求められる特定の公差は、動作温度、動作圧、
試薬の望ましい流速及び循環速度、試薬の摩擦学的性
質、及び、弁プランジャ及び弁体に対して選択される材
料に応じて異なる。最適なインジェクタ性能に対する公
差が幾つかのフィールド試験によって実験的に得られて
いる。
【００２１】流体流入口３４を通じて環状流体通路３０
に冷却流体が供給される。流体流入口３４は弁体１８内
部に室２０と流体連通して設けられ、外部の供給線９に
接続されている（図１）。図２に示されるように、流体
流入口は、小径部３５及び案内部分３３の近傍の弁座２
４から外れた領域において室２０に流体を供給するよう
に配置されている。図に示されるように、流体流入口を
弁座の上流に配することにより、流体は弁座に到達する
前に充分な長さにわたって弁プランジャ２６に接触する
ので流体の冷却能力が高くなる。試薬７などの流体はポ
ンプ１１を介して所定の圧力にて流体流入口３４に汲み
上げられ、ここから弁プランジャ２６に沿って環状流体
通路３０に流れ込む。
【００２２】環状流体通路から流体を除くために流体流
出口３６が設けられる。流体流出口３６は弁体１８内部
に室２０と流体連通して配される。好ましくは、流体流
出口３６は、室２０の弁座２４の領域から流体を除くた
めに図２に示されるような配置に配される。流体流出口
３６は外部の戻り線１２に接続され（図１）、流体（試
薬７などの）は液槽６から、供給線９及び流体流入口３
４を通って環状流体通路３０に流れ込み、戻り線１２を
通って液槽６に戻るように循環する。この循環によって
弁体１８の重要な領域が常に冷却され、インジェクタ内
の流体の滞留時間が最小となる。
【００２３】図２に示されるように弁プランジャ２６が
閉鎖位置から開放位置に動かされる場合、プランジャ端
部２８は弁座２４との密封係合から外れる。この動作に
よりオリフィス２２が開放され、循環流体の少なくとも
一部がオリフィスを通じて排気管４に流入する。オリフ
ィスの開放及び閉鎖を行うために作動手段が与えられ
る。作動手段は好ましくは弁体１８の上に配設されるソ
レノイド３８として与えられる。ソレノイド３８は弁プ
ランジャ２６に連結されたアーマチャ４０を有する。ソ
レノイドが磁化されると、アーマチャ４０が上方に引か
れることにより、室２０内において閉鎖位置から開放位
置へと弁プランジャ２６が摺動する。ソレノイドは、例
えば中央処理ユニット８からの信号１４（図１）に応じ
て磁化される。中央処理ユニット８は、センサ入力信号
１３及び予めプログラミングされたアルゴリズムに基い
て、排気流中のＮＯｘ排出量を効果的かつ選択的に触媒
により低減するうえで試薬がいつ必要であるかを決定す
る。
【００２４】図２に見られるように、弁プランジャ２６
は、好ましくは弁プランジャ２６の周囲に同軸に配され
るコイルばね４２である付勢部材によって閉鎖位置に付
勢される。弁プランジャは下部ばね座として機能する肩
部４４を有し、これに対してばねが押圧されて弁プラン
ジャを付勢する。上部プレート４６が弁体１８に固定さ
れており、上部ばね座として、また弁プランジャの上方
への移動を規制する係止部として機能する。
【００２５】バネ４２がシール５０によって室２０から
隔離されたばね室４８内に置かれる。シール５０は好ま
しくは炭素繊維強化されたテフロン（登録商標）または
ガラス繊維強化されたテフロン（登録商標）にて形成さ
れ、腐食性の試薬がばね室に入り込むことによってばね
及びソレノイドが腐食することを防止する。
【００２６】図に示されるように、インジェクタ１０
は、溶接物５４により排気管内の開口部に溶接されたス
リーブ５２によって排気管４に取り付けられている。好
ましくは弁体１８は外側に螺刻１９を有し、螺刻１９が
これに合ったスリーブ５２の内側の螺刻５３と螺合する
ことによってインジェクタがスリーブに取り付けられ
る。スリーブと弁体の間の熱伝導を低減するため、外側
螺刻１９は弁体１８の外周に沿って連続して形成される
ことはなく、図３に示されるように断続的すなわち不連
続的に形成される。好ましくは、螺刻の接触面積は、弁
体１８の外周に約２０°の中心角の範囲にわたって設け
られる螺刻の間欠的な弧を用いることによって最小とな
る。それぞれの螺刻の孤の間は平板領域２１となってい
る。平板領域の平板領域にわたった寸法は弁体１８の螺
刻のルート径よりも小さいため、平板領域がスリーブ５
２と接触することはない。
【００２７】示された構成では、弁体と排気ガスの間に
熱遮蔽板５６が配されることにより排気管内の高温の排
気ガスが弁体１８に直接衝突することが防止される。熱
遮蔽板５６は、外側金属プレート５８と、外側金属プレ
ート５８と弁体１８との間に配される絶縁材料層として
の熱ガスケット６０を有する。外側プレート５８は排気
管内の腐食性の環境に耐え得るステンレス鋼にて好まし
くは形成される。ガスケット６０は柔軟なグラファイト
箔材にて好ましくは形成される。グラファイト箔材は、
熱伝導性が低いことにより弁体１８を外側プレート５８
から隔離するうえで機能し、これによりインジェクタへ
の伝導熱が低減されて弁内部で循環する流体が低温に保
たれる。
【００２８】熱遮蔽板５６はオリフィス２２を包囲する
とともに孔６２を有する。孔６２は外側プレートと絶縁
熱ガスケットの双方を貫通し、インジェクタから排出さ
れた流体が熱遮蔽板を通じて排気管に流れ込むことを可
能とする。熱遮蔽板は、好ましくはインジェクタから排
出される流体の噴流に垂直となる向きに配されたほぼ平
面状の表面を有する。
【００２９】図２において縁が見える放射熱リフレクタ
７０によってインジェクタの更なる熱保護が与えられ
る。好ましくは、リフレクタ７０は、排気管からの見通
し線上にあるインジェクタの部分への排気管からの放射
熱伝達が円板の表面７０ａによって遮蔽されるような充
分な大きさの外径を有する研磨されたアルミニウムの円
板である。弁体１８の周囲に適合し、スリーブ５２上に
着座する孔７２がリフレクタの中央に配されることによ
り、リフレクタはインジェクタの熱放射に曝される部分
と排気管４との間に配設される。リフレクタ７０は弁体
１８に螺着されるナット７４によって所定位置に保持さ
れる。
【００３０】インジェクタからの流体の噴流すなわちし
ぶきが排気ガス中に過剰に入り込んで排気管の側壁に衝
突することを防止するため、注入圧は比較的低く保たれ
ることが望ましい。２０６．８ｋＰａ（３０ｐｓｉ）〜
６８９．５ｋＰａ（１００ｐｓｉ）の範囲の注入圧によ
って、排気中への流体の噴流の過剰な入り込みが防止さ
れることが示されている。本発明に基くインジェクタで
は４６１．９ｋＰａ（６７ｐｓｉ）の注入圧が好まし
い。
【００３１】しかしながら、低い注入圧では、注入され
る流体が、ＮＯｘの効果的な触媒低減が行われるうえで
充分に微細な径に霧化されない場合がある。排気管内で
の流体の分散及び霧化を助け、更に注入圧を妥当に低く
保つために、霧化フック６４が設けられる。２次的な霧
化流体を必要としない点は本発明の利点の１つである。
【００３２】フック６４は、図２に見られるように好ま
しくは熱遮蔽板５６の金属プレート５８において弁に取
り付けられる。好ましくはフックは排気管内の腐食性の
環境に耐え得るようステンレス鋼にて形成される。熱遮
蔽板にフックを設けることにより弁体１８からフックが
熱的に隔離される。フックは排気流中に延びているため
に高温となり、金属製であることによりその熱は速やか
に伝達される。しかし、フックを熱遮蔽板に取り付ける
ことにより、フックによって伝達される熱は熱ガスケッ
ト６０によって遮断され、フックから弁体への熱伝達は
フック６４のこうした好ましい取り付け方によって最小
となる。
【００３３】フック６４はオリフィス２２に対向し、オ
リフィスと間隔をおいた端面６６を有する。弁プランジ
ャ２６がソレノイド３８によって開放位置に向けて作動
され、オリフィス２２から所定の圧力の流体が放出され
ると、流体の噴流が端面６６にぶつかる。この衝突によ
り流体は更に霧化される。この流体の分散特性は端面の
形状による機能である。端面の形状は、流体が排気流に
過剰に入り込むことなく流体の分散、混入が最大となる
ように排気流の特定のサイズ及び形状に適合される。
【００３４】
【発明の効果】本発明に基いて弁の重要な要素が循環す
る流体によって直接冷却されるインジェクタによって、
ＮＯｘ排出量を低減するために尿素水溶液などの腐食性
かつ熱感受性の試薬を効果的に使用することが可能な汚
染制御システムが与えられ、最終的には、排出量の増加
という望ましくない効果を生ずることなく、高い燃料効
率を実現することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の方法による、インジェクタを使用し
た汚染排出物制御システムを示す概略図。
【図２】 本発明の方法に用いるインジェクタの縦断面
図。
【図３】 本発明の方法に用いるインジェクタの弁体を
示す側面図。
【符号の説明】
３…ディーゼルエンジン、５…触媒リアクタ、７…試
薬、１０…インジェクタ、１６…排気ガス、２２…オリ
フィス、７０ａ…表面。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ディカロ、ジェフリー ピー. アメリカ合衆国 01040 マサチューセッ ツ州 ホールヨーク ヒルビュー ロード 80 (72)発明者 ナッパー、カーティス ジェイ. アメリカ合衆国 06812 コネチカット州 ニュー フェアフィールド ショア ド ライブ ８ (72)発明者 シマード、トーマス シー. アメリカ合衆国 01027 マサチューセッ ツ州 アガワム ブルックフィールド レ ーン 199 (72)発明者 タラブルスキー、セオドア ジェイ. アメリカ合衆国 10509 ニューヨーク州 ブリュースター オールドミル ロード 138 Ｆターム(参考） 3G091 AA02 AA12 AA17 AA18 AB15 BA07 CA17 EA01 EA17 GB01W GB06W GB07W GB13W 4D002 AA12 AC10 BA06 BA13 BA20 CA01 DA57 DA70 GA01 GB08 GB11 4D048 AA06 AB02 AC10

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 燃焼プロセスからの排気ガス流内へ注入
    される温度感受性液体試薬を用い、前記試薬の存在下で
    窒素酸化物を低減する触媒リアクタに前記排気ガスおよ
    び前記試薬を通過させて、燃焼プロセスからの窒素酸化
    物の排出を低減する方法であって、 前記液体試薬を霧化するためのオリフィスを有するイン
    ジェクタを設けるステップと、 前記オリフィスを有するインジェクタの一部を前記排気
    ガス流内に配置するステップと、 内部に前記試薬を連続的に循環させることによって前記
    インジェクタを冷却することにより、前記インジェクタ
    および同インジェクタ内の前記試薬の双方を前記試薬が
    凝固する臨界温度未満に維持するステップと、 前記試薬の一部を前記リアクタの上流で前記排気ガス流
    内に注入するステップとからなる方法。
  2. 【請求項２】 前記試薬が尿素水溶液である請求項１に
    記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記尿素が約２５％〜約３５％の濃度を
    有する請求項２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記排気ガス流内において前記オリフィ
    スに対面する表面を設けるステップと、 該表面上に前記試薬を衝突させることにより、前記排気
    ガス流内に注入された前記試薬をさらに霧化するステッ
    プをさらに含む請求項１に記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記燃焼プロセスが内燃機関内で起こる
    請求項１に記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記エンジンがディーゼルエンジンであ
    る請求項５に記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記試薬が、選択されたエンジン動作パ
    ラメータに相応して前記排気ガス流内に注入される請求
    項６に記載の方法。
  8. 【請求項８】 燃焼プロセスからの排気ガス流内へイン
    ジェクタを介して注入される温度感受性液体試薬を用い
    て、燃焼プロセスからの窒素酸化物の排出を低減する方
    法であって、前記インジェクタの少なくとも一部は前記
    排気ガス流内に配置され、前記方法は、 （１）前記試薬を前記インジェクタを介して連続的に循
    環させて、前記インジェクタおよび前記インジェクタ内
    の試薬の双方を臨界温度未満に維持するステップと、 （２）前記インジェクタを介して前記試薬の少なくとも
    一部を前記排気ガス流内に注入するステップと、 （３）窒素酸化物を低減するために前記排気ガス流およ
    び同排気ガス内に注入された試薬を触媒リアクタ内に通
    過させるステップとからなる方法。
  9. 【請求項９】 前記試薬が尿素水溶液である請求項８に
    記載の方法。
  10. 【請求項１０】 前記尿素が約２５％〜約３５％の濃度
    を有する請求項８に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 前記インジェクタが前記液体試薬を霧
    化するためのオリフィスを有し、前記方法が、前記排気
    ガス流内において前記オリフィスに対面する表面を設け
    るステップと、 該表面上に前記試薬を衝突させることにより、前記排気
    ガス流内に注入された前記試薬をさらに霧化するステッ
    プをさらに含む請求項８に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 前記燃焼プロセスが内燃機関内で起こ
    る請求項８に記載の方法。
  13. 【請求項１３】 前記エンジンがディーゼルエンジンで
    ある請求項８に記載の方法。
  14. 【請求項１４】 前記試薬が、選択されたエンジン動作
    パラメータに相応して前記排気ガス流内に注入される請
    求項８に記載の方法。
  15. 【請求項１５】 前記臨界温度が約９５°Ｃ〜約１４０
    °Ｃである請求項９に記載の方法。
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