JP2006266129A - 排気ガス浄化システム - Google Patents

Abstract

【課題】 内燃機関の運転状態によって、排気ガス量や浄化剤の噴霧量、噴霧長等が変化しても、排気ガス通路の内壁への浄化剤の付着を回避しながら、排気ガスと浄化剤の混合を効率良く均一化することができる排気ガス浄化システムを提供する。
【解決手段】 内燃機関Ｅの排気通路４に排気ガス浄化装置１０を備えると共に、該排気ガス浄化装置１０で消費される浄化剤Ｆを前記排気ガス浄化装置１０の上流側の前記排気通路４内に供給して排気ガスＧに混入する排気管内噴射装置１３を備えた排気ガス浄化システム１において、前記排気通路４における前記排気管内噴射装置１３の噴射口１３ａの近傍に、前記排気ガスＧの通路の断面積が緩やかに大きくなる拡がり部４ａを設けて構成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、内燃機関の排気ガスを排気通路内に浄化剤を噴射して排気ガスを浄化又は排気ガス浄化装置の再生を行う排気ガス浄化システムに関する。

ディーゼルエンジンや一部のガソリンエンジン等の内燃機関や様々な燃焼装置の排気ガス中からＮＯｘ（窒素酸化物）を還元除去するためのＮＯｘ触媒や排気ガス中の粒子状物質（パティキュレート・マター：以下、ＰＭ）を除去するディーゼルパティキュレートフィルタ装置（以下、ＤＰＦ装置）について種々の研究や提案がなされている。

その一つに、ディーゼルエンジン用のＮＯｘ低減触媒として、アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒（Selective Catalystic Reducti：ＳＣＲ触媒）やＮＯｘ吸蔵還元型触媒とＮＯｘ直接還元型触媒がある。

アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒を備えた排気ガス浄化システムでは、エンジン出口からアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒までの排気管の中に尿素水溶液、アンモニア、アンモニア水等のアンモニア系溶液（浄化剤）を噴霧し、排気ガスとアンモニア系溶液を混合し、発生したアンモニアのＮＯｘとの選択的な還元反応により、ＮＯｘを浄化している。

ＮＯｘ吸蔵還元型触媒を備えた排気ガス浄化システムでは、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒は、酸化機能を持つ貴金属触媒と、アルカリ金属等のＮＯｘ吸蔵機能を持つＮＯｘ吸蔵材を担持しており、これらにより、排気ガス中の酸素濃度によってＮＯｘ吸蔵とＮＯｘ放出・浄化の二つの機能を発揮する。そして、ＮＯｘ吸蔵推定量がＮＯｘ吸蔵飽和量になった時に、排気ガスの空燃比をリッチ状態にして、ＮＯｘ吸蔵能力回復用の再生制御を行うが、この再生制御の一つに、排気管へ直接燃料等の炭化水素（浄化剤）を供給する排気管内噴射リッチ制御がある。

また、ＮＯｘ直接還元型触媒を備えた排気ガス浄化システムでは、ＮＯｘ直接還元型触媒は、β型ゼオライト等の担体に触媒成分であるロジウム（Ｒｈ）やパラジウム（Ｐｄ）等の金属を担持し、ＮＯｘを直接還元する。そして、ＮＯｘ還元元性能が悪化してくると、排気ガスの空燃比をリッチ空燃比にして、触媒の活性物質を再生して活性化するＮＯｘ還元性能回復用の再生制御を行うが、この再生制御の一つに、排気管へ直接燃料等の炭化水素（浄化剤）を供給する排気管内噴射リッチ制御がある。

また、排気ガス中のＰＭ（粒子状物質）を捕集する連続再生型ＤＰＦを備えた排気ガス浄化システムでは、フィルタ部分に捕集され蓄積されたＰＭを燃焼除去してフィルタを再生するために、排気管内噴射により、排気管内に軽油燃料等の炭化水素（浄化剤）を供給して、フィルタの上流側に配置した酸化触媒又はフィルタに担持された酸化触媒で、この炭化水素を酸化させることによって、フィルタの温度を上昇させてフィルタのＰＭを燃焼除去することが行われている。

これらの排気管内噴射においては、排気ガスのＮＯｘ浄化やＮＯｘ触媒の再生や連続再生型ＤＰＦの再生の効率を高めるために、浄化剤を排気ガス中に略均一に供給し、排気ガスと浄化剤の混合濃度を均一化することが好ましく、様々な工夫がなされている。

その一つに、排気通路を形成するエルボ内にその先端を突出させると共に、アンモニア水の方向を排気ガスの流れ方向と同方向になるように配設したアンモニア水噴霧ノズルを、筒状の気化促進用のガイドで囲んだ脱硝装置におけるアンモニア混合装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

しかしながら、エルボ内に設けた場合には、排気ガスがエルボ内で大きく曲がるため、遠心力が作用して、排気ガス中に噴霧された浄化剤はエルボの曲がりの外側面に衝突する。そのため、未気化の浄化剤がエルボの外側面に液状となって付着することを回避できないという問題がある。

また、炭化水素の熱分解を回避しながら、噴霧される炭化水素が十分に広がることができるように、噴霧装置の噴霧口から排気ガス浄化装置（浄化材）までの距離を１００ｍｍ〜６００ｍｍとすると共に、炭化水素温度を３００℃〜４００℃になるように調整する排ガス浄化装置も提案されている（例えば、特許文献２参照。）。

しかしながら、この構成では、噴霧口が排気ガス浄化装置の入口に近すぎて、浄化剤と排気ガスとの混合が排気ガス浄化装置内で行われるため、浄化剤と排気ガスとの混合の均一化が難しいという問題がある。

また、排気中に還元剤を均一に拡散させるために、還元剤噴射装置（混入部）の下流位置の排気管内に、絞り部を設けて局所的に高流速で低圧の状態を造り、還元剤の気化を促すか、又は、還元剤噴射装置（混入部）の下流位置の排気管内に、撹拌部材を設けて乱流を起こし、排気流れの撹拌を促すエンジンの排気浄化構造も提案されている（例えば、特許文献３参照。）。

しかしながら、絞り部を設けた場合には、還元剤が噴霧状態の場合には、絞り部で流れの方向が中心方向に変化するため、慣性力が作用している噴霧状態の還元剤が絞り部の壁面に衝突して液状に付着するという問題がある。また、撹拌部材を設けた場合には、同様に、噴霧状態の還元剤が撹拌部材に衝突して液状に付着するという問題がある。

そして、従来の均一太さの配管に設けた排気管内噴射装置では、排気ガスの流れの方向に浄化剤を噴霧すると、浄化剤が排気管の中心部近傍のみに供給され、排気ガスへの均一混合が難しい。そのため、浄化剤を排気通路の横断面径方向の速度成分を持たせて、排気ガスの流れを横切るように噴射して排気ガスの全体に浄化剤を供給するように噴射口を配置することが好ましい。

しかしながら、この浄化剤を排気通路の横断面径方向の速度成分を持たせて、排気ガスの流れを横切るように噴射する排気管内噴射装置においては、エンジンの運転状態によって排気ガス流量が変化し、それに伴い、浄化剤の噴霧量も変化させる必要があり、しかも、噴霧量によって噴霧長が変化する。

従って、排気ガス量が少ないときに十分に混合できるように噴霧長を調整すると、排気ガス量が多くなって噴霧量が多くなった場合に浄化剤が排気管の内壁まで到達してしまい、排気管に浄化剤が付着する。また、これを避けるために、排気ガス量が多い時に合わせて、噴霧長を調整すると、排気ガス量が少なくなった場合に浄化剤が排気管の中心部近傍のみに供給され、排気ガスへの均一混合が難しくなる。

そのため、従来技術のように管径が一定の排気管内に、排気管内噴射装置の噴射口を設けた構成では、排気ガスの流量に関係なく、言い換えれば、エンジンの運転状態に関係なく、常時、排気ガスと浄化剤を均一的に混合することが困難となるという問題がある。
特開平２−２２３６２４号公報 特開平６−２３５３１７号公報 特開２００２−２１３２３３号公報

本発明は、浄化剤を排気通路内に供給する排気ガス浄化システムにおいて、内燃機関の運転状態によって、排気ガス量や浄化剤の噴霧量、噴霧長等が変化しても、排気ガス通路の内壁への浄化剤の付着を回避しながら、排気ガスと浄化剤の混合を効率良く均一化することができる排気ガス浄化システムを提供することにある。

上記のような目的を達成するための排気ガス浄化システムは、内燃機関の排気通路に排気ガス浄化装置を備えると共に、該排気ガス浄化装置で消費される浄化剤を前記排気ガス浄化装置の上流側の前記排気通路内に供給して排気ガスに混入する排気管内噴射装置を備えた排気ガス浄化システムにおいて、前記排気通路における前記排気管内噴射装置の噴射口の近傍に、前記排気ガスの通路の断面積が緩やかに大きくなる拡がり部を設けて構成される。

この構成により、排気ガス流量が少ない時は、浄化剤を通路壁近傍まで到達させ、排気ガス流量が多い時は、浄化剤を排気ガスの通路の断面積が緩やかに大きくなる拡がり部に案内して、排気ガス通路の内壁への浄化剤の付着を回避できる。そのため、内燃機関の運転状態により、排気ガス量、浄化剤の噴霧量、噴霧長等が変化しても、排気ガスと浄化剤の混合を効率よく均一化できる
そして、上記の排気ガス浄化システムにおいて、前記排気ガス浄化装置がアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒を備えて形成され、前記浄化剤がアンモニア系溶液であるように構成される。このアンモニア系溶液としては、アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒で使用されるアンモニア水、アンモニア水溶液、尿素水溶液等がある。

あるいは、上記の排気ガス浄化システムにおいて、前記排気ガス浄化装置が、上流側の酸化触媒と下流側のＮＯｘ吸蔵還元型触媒を備えて形成されたる排気ガス浄化装置、上流側の酸化触媒と下流側のＮＯｘ直接還元型触媒を備えて形成されたる排気ガス浄化装置、あるいは、酸化触媒を有する連続再生型ディーゼルパティキュレートフィルタを備えて形成された排気ガス浄化装置のいずれか一つで構成され、前記浄化剤が炭化水素であるように構成される。

この構成により、それぞれの排気ガス浄化システムにおいて、浄化剤を適宜、排気ガス中に均一的に混入して、排気ガス浄化装置に供給することができるので、効率よく、ＮＯｘの浄化、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒やＮＯｘ直接還元型触媒の再生、連続再生型ディーゼルパティキュレートフィルタの再生を行うことができる。

また、更に、上記のの排気ガス浄化システムにおいて、前記排気管内噴射装置が前記浄化剤を前記排気通路の横断面径方向の速度成分を持たせて供給するように構成される。

この構成は、浄化剤の噴射口から噴射される浄化剤の流れの向きを排気通路の横断面径方向、上流側斜め方向、又は、下流側斜め方向にすることで構成できる。このいずれを選ぶか、また、噴射中心の傾斜角度、噴射の拡がり範囲は、排気ガスの流速範囲と、噴射される浄化剤の流速と、排気通路の大きさ、拡がり部の形状、噴射口と拡がり部の距離等との関係によって定められる。

本発明に係る排気ガス浄化システムによれば、浄化剤を排気通路内に供給する排気ガス浄化システムにおいて、排気ガス流量が少ない時は、浄化剤を通路壁近傍まで到達させ、排気ガス流量が多い時は、浄化剤を排気ガスの通路の断面積が緩やかに大きくなる拡がり部に案内して、排気ガス通路の内壁への浄化剤の付着を回避できる。

従って、内燃機関の運転状態により、排気ガス量、浄化剤の噴霧量、噴霧長等が変化しても、排気ガスと浄化剤の混合を効率よく均一化することができる。

以下、本発明に係る実施の形態の排気ガス浄化システムについて、図面を参照しながら説明する。

図１に、本発明の第１の実施の形態の排気ガス浄化システム１の構成を示す。この排気ガス浄化システム１では、エンジン（内燃機関）Ｅの排気通路４に、アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒１１を有する排気ガス浄化装置１０が配置される。

このアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒１１は、コージェライトや酸化アルミニウムや酸化チタン等で形成されるハニカム構造の担持体（触媒構造体）に、チタニアーバナジウム、ゼオライト、酸化クロム、酸化マンガン、酸化モリブデン、酸化チタン、酸化タングステン等を担持して形成される。

このアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒１１では、酸素過剰の雰囲気で、排気通路４内に、尿素水溶液、アンモニア、アンモニア水等のアンモニア系溶液（浄化剤）を噴射して、アンモニアをアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒１１に供給して、排気ガス中のＮＯｘに対してアンモニアと選択的に反応させることにより、ＮＯｘを窒素（Ｎ₂ ）に還元して浄化する。

そのため、アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒１１の上流側の排気通路４に、ＮＯｘの還元剤となるアンモニア系溶液を供給するために、排気管内噴射装置１３を設ける。この排気管内噴射装置１３は、図示しない貯蔵タンクから図示しない配管を経由して供給されてくるアンモニア系溶液Ｆを排気通路４内に直接噴射する。

そして、アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒１１の温度を測定するために、上流側温度センサー１５と下流側温度センサー１６を、アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒１１の上流側と下流側、即ち、前後にそれぞれ配置する。この二箇所に設置した温度センサ１５、１６の温度差により、触媒１１内の温度差を推定する。

そして、排気ガス浄化システム１の制御装置が、エンジンＥの制御装置２０に組み込まれ、エンジンＥの運転制御と並行して、排気ガス浄化システム１の制御を行う。この排気ガス浄化システム１の制御装置は、排気管内噴射装置１３のアンモニア系溶液Ｆの噴射制御を行う。

この噴射制御では、エンジンＥの運転状態（回転数や負荷）によって、アンモニア系溶液Ｆの噴射量を変化させて、排気ガスＧの流量が変化しても、より効率よく排気ガスＧ中のＮＯｘを還元でき、しかも、排気ガス浄化装置１０の下流側への流出が少ないようにする。

そして、本発明においては、排気通路４における排気管内噴射装置１３の噴射口１３ａの近傍に、排気ガスの通路の断面積が一定の小断面部である小径部４ａから排気ガスの通路の断面積が緩やかに大きくなる拡がり部４ｂが設けられる。この拡がり部４ｂの下流側は、排気ガスの通路の断面積が一定の大断面部である大径部４ｃに接続し、この大径部４ｃが入口と出口に拡径部を持つ排気ガス浄化装置１１に接続している。

この拡がり部４ｂの形状は、排気通路４の小径部４ａと大径部４ｃが円管で形成されている場合は、円錐台（コーン）形状となるが、この形状に限定されるものではなく、排気通路４の形状に対応して、様々な形状とすることができる。

また、排気管内噴射装置１３は、アンモニア系溶液Ｆを排気通路４の横断面径方向の速度成分を持たせて供給するように噴射口１３ａを排気通路４の内壁に面して設ける。つまり、噴射口１３ａから噴射されるアンモニア系溶液Ｆの流れの向きを排気通路４の上流側斜め方向、横断面径方向、又は、下流側斜め方向にする。

また、この噴射口１３ａと拡がり部４ｂの上流端Ｓとの位置関係は、図２に示すように、噴射口１３ａが拡がり部４ｂの上流端Ｓよりも上流側に設けたり、図３に示すように、噴射口１３ａが拡がり部４ｂの上流端Ｓの位置に設けたり、図４に示すように、噴射口１３ａが拡がり部４ｂの上流端Ｓよりも下流側に設ける。

これらのいずれを選ぶかは、排気ガスＧの流速範囲と、噴射されるアンモニア系溶液Ｆの流速と、排気通路４の大きさ、拡がり部４ｂの形状、噴射口１３ａと拡がり部４ｂの距離等との関係によって定められる。また、噴射中心の傾斜角度、噴射の拡がり範囲等も同様に決められる。

これらの構成により、排気ガスＧの流量が少ない時は、アンモニア系溶液Ｆを通路壁近傍まで到達させ、排気ガスＧの流量が多い時は、アンモニア系溶液Ｆを排気ガスＧの通路の断面積が緩やかに大きくなる拡がり部４ｂに案内して、排気ガス通路の内壁への浄化剤の付着を回避できる。

つまり、図５に示すように、排気ガスＧの流量が少ない時は、アンモニア系溶液Ｆの量も少なくて済むので、噴射口１３ａから排出されるアンモニア系溶液Ｆの噴射速度が小さくなる。そのため、排気ガスＧの流速が遅くても、排気通路４の内壁に到達する前に排気ガスＧと混合して、排気ガスＧと共に拡がり部４ｂに流れ込むので、内壁への付着を防止できる。

また、図６に示すように、排気ガスＧの流量が多い時は、アンモニア系溶液Ｆの量が多く、噴射口１３ａから排出されるアンモニア系溶液Ｆの噴射速度が大きくなる。一方、排気ガスＧの流速も速くなるので、排気通路４の小径部４ａの内壁に到達する前に、排気ガスＧと混合しながら、排気ガスＧと共に拡がり部４ｂに流れ込むので、内壁への付着を防止できる。

従って、エンジンＥの運転状態により、排気ガス量、アンモニア系溶液Ｆの噴霧量、噴霧長等が変化しても、排気通路４の内壁への付着を防止しながら、排気ガスＧとアンモニア系溶液Ｆの混合を均一化することができる
また、通常は、排気ガス浄化装置１０の断面積は、排気通路４の断面積よりも大きく形成されるので、この拡がり部４ｃは排気ガス浄化装置１０の取付のための断面積拡大の一部を担う効果も有している。

次に、第２の実施の形態の排気ガス浄化システムについて説明する。この第２の実施の形態の排気ガス浄化システムでは、排気ガス浄化装置１０は、上流側の酸化触媒と下流側のＮＯｘ吸蔵還元型触媒を備えて形成され、浄化剤が炭化水素であるように構成される。その他の構成は、第１の実施の形態と同様である。

この酸化触媒は、コージェライト、炭化ケイ素、又はステンレス等の構造材で形成されたモノリス触媒に、白金やロジウムやパラジウム等の触媒金属を担持して形成される。また、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒は、酸化機能を持つ白金（Ｐｔ）等の貴金属触媒と、アルカリ金属やアルカリ土塁金属や希土類等のＮＯｘ吸蔵機能を持つＮＯｘ吸蔵材を担持し、これらにより、排気ガス中の酸素濃度によってＮＯｘ吸蔵とＮＯｘ放出・浄化の二つの機能を発揮する。

そして、このＮＯｘ吸蔵還元型触媒は、通常運転時にＮＯｘを触媒金属に吸蔵し、吸蔵能力が飽和に近づくと、適時、流入してくる排気ガスの空燃比をリッチ空燃比にして、吸蔵したＮＯｘを放出させると共に、放出されたＮＯｘを触媒の三元機能で還元する。

このＮＯｘ吸蔵還元型触媒を備えた排気ガス浄化システムでは、ＮＯｘ吸蔵推定量がＮＯｘ吸蔵飽和量になった時に、排気管内噴射装置１３により、排気通路４に直接燃料等の炭化水素（浄化剤）Ｆを供給する。この炭化水素Ｆを、上流側の酸化触媒で酸化することにより、排気ガスＧの空燃比をリッチ状態にして、吸収したＮＯｘを放出させる。この放出されたＮＯｘを貴金属触媒により還元させる。この再生処理により、ＮＯｘ吸蔵能力を回復する。

次に、第３の実施の形態の排気ガス浄化システムについて説明する。この第３の実施の形態の排気ガス浄化システムでは、排気ガス浄化装置１０は、上流側の酸化触媒と下流側のＮＯｘ直接還元型触媒を備えて形成され、浄化剤が炭化水素であるように構成される。その他の構成は、第１の実施の形態と同様である。

この酸化触媒は、第２の実施の形態と同様に、コージェライト、炭化ケイ素、又はステンレス等の構造材で形成されたモノリス触媒に、白金やロジウムやパラジウム等の触媒金属を担持して形成される。ＮＯｘ直接還元型触媒は、β型ゼオライト等の担体に触媒成分であるロジウム（Ｒｈ）やパラジウム（Ｐｄ）等の金属を担持させて形成する。更に、金属の酸化作用を軽減し、ＮＯｘ還元能力の保持に寄与するセリウム（Ｃｅ）を配合したり、下層に三元触媒を設けて酸化還元反応、特に排気ガスリッチ状態におけるＮＯｘの還元反応を促進するようにしたり、ＮＯｘの浄化率を向上させるために単体に鉄（Ｆｅ）を加える等する。

そして、このＮＯｘ直接還元型触媒は、通常運転時のリーン状態でＮＯｘを直接還元するが、この還元の際に触媒の活性物質である金属に酸素（Ｏ₂ ）が吸着して還元性能が悪化する。そのため、ＮＯｘ還元性能が悪化してきた時に、排気管内噴射装置１３により、排気通路４に直接燃料等の炭化水素（浄化剤）Ｆを供給する。この炭化水素Ｆを、上流側の酸化触媒で酸化することにより、排気ガスＧの空燃比をリッチ状態にして、触媒の活性物質である金属を再生して活性化する。

次に、第４の実施の形態の排気ガス浄化システムについて説明する。この第４の実施の形態の排気ガス浄化システムでは、排気ガス浄化装置１０は、酸化触媒を有する連続再生型ディーゼルパティキュレートフィルタを備えて形成され、浄化剤が炭化水素であるように構成される。その他の構成は、第１の実施の形態と同様である。

なお、この酸化触媒を有する連続再生型ディーゼルパティキュレートフィルタとしては、上流側の酸化触媒と下流側のフィルタとから形成されるものや、酸化触媒を担持したフィルタから形成されるもの等がある。

この上流側の酸化触媒は、第２の実施の形態と同様に、コージェライト、炭化ケイ素、又はステンレス等の構造材で形成されたモノリス触媒に、白金やロジウムやパラジウム等の触媒金属を担持して形成される。フィルタは、多孔質のセラミックのハニカムのチャンネルの入口と出口を交互に目封じした、即ち、市松模様状に目封じしたモノリスハニカム型ウォールスルータイプのフィルタで形成される。このフィルタで排気ガス中のＰＭ（粒子状物質）を捕集する。

また、酸化触媒を担持したフィルタは、モノリスハニカム型ウォールスルータイプのフィルタに、白金やロジウムやパラジウム等の触媒金属を担持して形成され、このフィルタで排気ガス中のＰＭを捕集する。

そして、フィルタ部分に捕集され蓄積されたＰＭを燃焼除去するために、排気管内噴射１３により、排気通路４内に軽油燃料等の炭化水素（浄化剤）Ｆを供給して、フィルタの上流側に配置した酸化触媒又はフィルタに担持された酸化触媒で、この炭化水素Ｆを酸化させることによって、フィルタの温度を上昇させてフィルタのＰＭを燃焼除去する。

上記の第１から第４の実施の形態の排気ガス浄化システムによれば、浄化剤Ｆを排気通路４内に供給する排気ガス浄化システム１において、排気ガス流量が少ない時は、浄化剤Ｆを通路壁近傍まで到達させ、排気ガス流量が多い時は、浄化剤Ｆを排気ガスＧの通路の断面積が緩やかに大きくなる拡がり部４ｂに案内して、排気ガス通路の内壁への浄化剤Ｆの付着を回避できる。

従って、エンジンＥの運転状態により、排気ガス量、浄化剤Ｆの噴霧量、噴霧長等が変化しても、排気ガスＧと浄化剤Ｆの混合を効率よく均一化することができる。

本発明に係る実施の形態の排気ガス浄化システムの構成を示す図である。 本発明に係る実施の形態における、排気ガス流量が少ない時の噴霧状態を示す排気管内噴射装置と拡がり部のある部分の排気通路を示す図である。 本発明に係る実施の形態における、排気ガス流量が多い時の噴霧状態を示す排気管内噴射装置と拡がり部のある部分の排気通路を示す図である。 排気管内噴射装置の噴射口が拡がり部の開始部より上流側にある実施の形態を示す図である。 排気管内噴射装置の噴射口が拡がり部の開始部の位置にある実施の形態を示す図である。 排気管内噴射装置の噴射口が拡がり部の開始部より下流側にある実施の形態を示す図である。 従来技術における、排気ガス流量が少ない時の噴霧状態を示す排気管内噴射装置と拡がり部のある部分の排気通路を示す図である。 従来技術における、排気ガス流量が多い時の噴霧状態を示す排気管内噴射装置と拡がり部のある部分の排気通路を示す図である。

符号の説明

１ 排気ガス浄化システム
４ 排気通路
４ａ 小径部
４ｂ 拡がり部
４ｃ 大径部
１０ 排気ガス浄化装置
１１ アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒
１３ 排気管内噴射装置
１３ａ 噴出口
Ａ 空気
Ｅ エンジン（内燃機関）
Ｆ 浄化剤（アンモニア系溶液、炭化水素）
Ｇ 排気ガス
Ｇｃ 浄化された排気ガス
Ｇｅ ＥＧＲガス

Claims (4)

1. 内燃機関の排気通路に排気ガス浄化装置を備えると共に、該排気ガス浄化装置で消費される浄化剤を前記排気ガス浄化装置の上流側の前記排気通路内に供給して排気ガスに混入する排気管内噴射装置を備えた排気ガス浄化システムにおいて、前記排気通路における前記排気管内噴射装置の噴射口の近傍に、前記排気ガスの通路の断面積が緩やかに大きくなる拡がり部を設けたことを特徴とする排気ガス浄化システム。
2. 前記排気ガス浄化装置がアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒を備えて形成され、前記浄化剤がアンモニア系溶液であることを特徴とする請求項１記載の排気ガス浄化システム。
3. 前記排気ガス浄化装置が、上流側の酸化触媒と下流側のＮＯｘ吸蔵還元型触媒を備えて形成されたる排気ガス浄化装置、上流側の酸化触媒と下流側のＮＯｘ直接還元型触媒を備えて形成されたる排気ガス浄化装置、あるいは、酸化触媒を有する連続再生型ディーゼルパティキュレートフィルタを備えて形成された排気ガス浄化装置のいずれか一つで構成され、前記浄化剤が炭化水素であることを特徴とする請求項１記載の排気ガス浄化システム。
4. 前記排気管内噴射装置が前記浄化剤を前記排気通路の横断面径方向の速度成分を持たせて供給することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の排気ガス浄化システム。

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