JP2008106665A - Exhaust emission control device in internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は,ディーゼル機関等の内燃機関において,その排気ガスを浄化処理するための装置に関するものである。 The present invention relates to an apparatus for purifying exhaust gas in an internal combustion engine such as a diesel engine.
一般に,ディーゼル機関等の内燃機関における排気ガスの浄化には,パティキュレートフィルタ及び酸化触媒のうちいずれか一方を使用しており,先行技術としての特許文献1には,前記パティキュレートフィルタ触媒及び/又は酸化触媒を内蔵した浄化ケースに,前記触媒への排気ガス入口と,前記触媒からの排気ガス出口を設けて成る排気ガス浄化装置が記載されている。
しかし,この先行技術の排気ガス浄化装置においては,前記パティキュレートフィルタ触媒及び/又は酸化触媒を通過することで浄化した排気ガスを,そのまま排気ガス出口から排出するという構成にしているが,前記パティキュレートフィルタ触媒及び/又は酸化触媒を通過することで浄化処理された排気ガスには,その温度が前記パティキュレートフィルタ触媒及び/又は酸化触媒への入口側よりも下がっていることで水滴が発生し,この水滴が集まってドレンになることに加えて,内燃機関の運転を停止したときに,前記パティキュレートフィルタ触媒及び/又は酸化触媒よりも下流側における内面等に結露する水滴が集まってドレンになり,これらのドレンが前記パティキュレートフィルタ触媒及び/又は酸化触媒側に流れ込む(逆流)ことになる。 However, in this prior art exhaust gas purification device, the exhaust gas purified by passing through the particulate filter catalyst and / or the oxidation catalyst is directly discharged from the exhaust gas outlet. In the exhaust gas purified by passing through the curative filter catalyst and / or the oxidation catalyst, water drops are generated when the temperature is lower than the inlet side to the particulate filter catalyst and / or the oxidation catalyst. In addition to the collection of water droplets and drainage, when the operation of the internal combustion engine is stopped, water droplets that condense on the inner surface etc. on the downstream side of the particulate filter catalyst and / or the oxidation catalyst collect and collect in the drain. These drains flow into the particulate filter catalyst and / or oxidation catalyst side (reverse ) Will be.
そして,前記パティキュレートフィルタ触媒及び/又は酸化触媒側に流れ込んだ水ドレンは蒸発して,パティキュレートフィルタ触媒及び/又は酸化触媒を部分的に冷やすことになるから,パティキュレートフィルタ触媒及び/又は酸化触媒における割れ等の劣化を促進することになるという問題があった。 Then, the water drain flowing into the particulate filter catalyst and / or the oxidation catalyst evaporates and partially cools the particulate filter catalyst and / or the oxidation catalyst. There has been a problem in that deterioration such as cracks in the catalyst is promoted.
本発明は,これらの問題を解消した排気ガス浄化装置を提供することを技術的課題とするものである。 It is a technical object of the present invention to provide an exhaust gas purification device that solves these problems.
この技術的課題を達成するため本発明の請求項1は,
「パティキュレートフィルタ触媒及び酸化触媒のうちいずれか一方又は両方を内蔵した浄化ケースに,前記触媒への排気ガス入口と,前記触媒からの排気ガス出口を設けて成る排気ガス浄化装置において,
前記浄化ケースのうち前記触媒と前記排気ガス出口との間に,前記触媒よりも下流側におけるドレンを溜めるようにしたドレン溜まり部が設けられている。」
。」
ことを特徴としている。
In order to achieve this technical problem, claim 1 of the present invention provides:
“In an exhaust gas purification apparatus comprising an exhaust gas inlet to the catalyst and an exhaust gas outlet from the catalyst in a purification case containing either one or both of a particulate filter catalyst and an oxidation catalyst,
A drain reservoir portion is provided between the catalyst and the exhaust gas outlet in the purification case so as to collect drain on the downstream side of the catalyst. "
. "
It is characterized by that.
また,本発明の請求項2は,
「前記請求項1の記載において,前記ドレン溜まり部は,その底部にドレン抜き手段を備えている。」
ことを特徴としている。
Further,
“In the first aspect of the present invention, the drain reservoir is provided with drainage means at the bottom thereof.”
It is characterized by that.
本発明の請求項3は,
「前記請求項2の記載において,前記浄化ケースの内部に,前記ドレンを前記ドレン溜まり部に導くようにしたガイド手段を備えている。」
ことを特徴としている。
“In
It is characterized by that.
本発明の請求項4は,
「前記請求項2又は3の記載において,前記ドレン抜き手段が,電磁弁である。」
ことを特徴としている。
Claim 4 of the present invention provides:
“In the
It is characterized by that.
本発明の請求項5は,
「前記請求項1〜4のいずれかの記載において,前記触媒を,前記浄化ケース内に着脱可能に挿入したフィルタケースに内蔵されている。」
ことを特徴としている。
“In any one of claims 1 to 4, the catalyst is built in a filter case that is removably inserted into the purification case.”
It is characterized by that.
請求項1に記載した構成によると,パティキュレートフィルタ触媒及び/又は酸化触媒を通過することで浄化処理された排気ガスは,ドレン溜まり部の箇所に至ったのち排気ガス出口より排出される。 According to the first aspect of the present invention, the exhaust gas purified by passing through the particulate filter catalyst and / or the oxidation catalyst reaches the drain reservoir portion and is then discharged from the exhaust gas outlet.
この場合において,前記パティキュレートフィルタ触媒及び/又は酸化触媒よりも下流側におけるドレンは,前記ドレン溜まり部内に溜まることにより,前記ドレンが前記パティキュレートフィルタ触媒及び/又は酸化触媒側に逆流することを少なくできるから,前記パティキュレートフィルタ触媒及び/又は酸化触媒に割れ等の劣化が発生することを確実に低減できる。 In this case, the drain on the downstream side of the particulate filter catalyst and / or the oxidation catalyst is accumulated in the drain reservoir portion, so that the drain flows back to the particulate filter catalyst and / or the oxidation catalyst side. Therefore, it is possible to reliably reduce the occurrence of deterioration such as cracks in the particulate filter catalyst and / or oxidation catalyst.
前記ドレン溜まり部に溜められたドレンは,請求項2に記載したように,適当な時期において,当該ドレン溜まり部の底部に設けたドレン抜き手段より排出される。
As described in
この場合において,請求項3に記載したように,浄化ケース内に,前記ドレンを前記ドレン溜まり部に導くようにしたガイド手段を設けることにより,ドレンを円滑にドレン溜まり部に素早く集めることができるから,ドレンの触媒側への逆流をより確実に阻止することができる。
In this case, as described in
また,前記ドレン抜き手段を,請求項4に記載したように,電磁弁にすることにより,ドレンの排出を,内燃機関の運転を停止したときに自動的に行うように構成したり,或いは,適宜時間の間隔で行うように構成したり,遠隔操作で行うように構成したりすることが容易にできる。 According to a fourth aspect of the present invention, the drain discharging means is a solenoid valve, so that the drain is automatically discharged when the operation of the internal combustion engine is stopped. It can be easily configured to be performed at appropriate time intervals or to be performed remotely.
特に,請求項5に記載した構成にした場合には,前記した効果に加えて,前記パティキュレートフィルタ触媒及び/又は酸化触媒に対する交換又は清掃等のメンテナンスが容易にできる効果を有する。
In particular, the configuration described in
以下,本発明の実施の形態を,図面について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1〜図3は,第1の実施の形態を示す。 1 to 3 show a first embodiment.
この図1〜図3において,符号1は,耐熱金属材料による浄化ケースを示し,この浄化ケース1は,軸線を水平にするか,又は水平に近い横向きの円筒形等の筒型に構成され,その一端の内部は第1の底板2が設けられいる一方,その他端は開口され,この他端における開口は,当該他端に対して蓋体3をバンド体4又は複数本のボルト或いはクリップ体等にて着脱自在に接合することによって塞がれている。
1 to 3, reference numeral 1 denotes a purification case made of a refractory metal material, and the purification case 1 is configured to have a cylindrical shape such as a horizontal cylinder or a horizontal cylinder whose axis is horizontal. The inside of one end is provided with a
また,前記浄化ケース1における一端部には,図示しないディーゼル機関からの排気ガス入口管5が設けられ,他端部には,その上面に排気ガス出口管8が上向きに突出するように設けられ,その下面には,内部を前記浄化ケース1内に連通するドレン溜まり部6に形成して成るチャンバー7が設けられている。
An exhaust
前記チャンバー7の底部に設けられたドレン抜き孔9には,これを塞ぐようにしたプラグ10が着脱可能に螺着されている。
A
この場合,前記ドレン抜き孔9は,これに着脱可能に螺着したプラグ10にて塞ぐことに代えて,図示していないが,必要に応じて,このドレン抜き孔9に電磁弁を設けるという構成にすることができることはいうまでもない。
In this case, instead of plugging the
そして,前記浄化ケース1の内部には,これより小径の筒型に構成したインナケース11が挿入され,このインナケース11のうち前記第1の底板2側の一端における内部には,これを塞ぐ第2の底板12が設けられているとともに,前記排気ガス入口管5からの排気ガスが導入するように構成され,更に,このインナケース11のうち前記ドレン溜まり部6付きチャンバー7及び排気ガス出口管8側の端部は,前記浄化ケース1及びインナケース11の軸線に対して直角の平面に構成した接合部13を介して前記浄化ケース1の内面に固着されている。
An
前記浄化ケース1とその内部に挿入したインナケース11との間,及び,前記第1の底板2と第2の底板12との間には,ガラスウール14等の断熱材を充填している。
Between the purification case 1 and the
一方,図1〜図3において,符号15は,前記インナケース11の内部に挿入できるように筒型に構成したフィルタケースを示し,このフィルタケース15には,パティキュレートフィルタ触媒16を内蔵している。
On the other hand, in FIGS. 1 to 3,
このフィルタケース15は,前記浄化ケース1におけるインナケース11の内部に,前記浄化ケース1における他端の開口より前記蓋体3を取り外した状態で着脱自在に挿入され,更に,当該フィルタケース15と前記蓋体3との間に介挿したコイルばね17等の弾性手段にて,軸線方向に押圧されることによって,前記浄化ケース1に対して固定されている。
The
前記フィルタケース15のうち前記排気ガス入口管5側の端部は,前記排気ガス入口管5からの排気ガスが当該フィルタケース15内に流入するように,前記インナケース11内に開口している一方,前記フィルタケース15のうち前記チャンバー7側における端部には,前記浄化ケース1内への複数個の連通孔18が穿設されている。
An end of the
前記浄化ケース1内のうち前記チャンバー7側の部分には,前記フィルタケース15の外周面におけるドレンを前記ドレン溜まり部6に導くようにしたガイド手段を備えている。
In the purification case 1, a guide means is provided in the portion on the
すなわち,前記フィルタケース15における各連通孔18の各々には,図2に示すように,ルーバ19を,半径方向に外向きで各下向きに傾斜するように設けることにより,前記フィルタケース15の外面におけるドレンが前記各連通孔18から再びフィルタケース15内に進入することを防止するとともに,前記ドレンにおける前記ドレン溜まり部6への流下を円滑にするという構成にしている。
That is, as shown in FIG. 2, each
また,前記蓋体3を,帽子状に構成して,その内部に,前記気液分離室6内と細径の連通管20を介して連通する共鳴室21を形成している。
Further, the
なお,第1の実施の形態においては,前記インナケース11内のうち前記排気ガス入口管5に隣接する部分に,この排気ガス入口管5から流入する排気ガスを,前記フィルタケース15内に全体に分散するための整流手段としての孔あき板22が設けられている。
In the first embodiment, the exhaust gas flowing from the exhaust
この構成において,ディーゼル機関からの排気ガスは,排気ガス入口管5を介して前記フィルタケース15内に流入し,このフィルタケース15内におけるパティキュレートフィルタ触媒16を通過するとき浄化処理されたのち各連通孔18から浄化ケース1内のうち排気ガス出口管8側の部分に至り,この部分において前記蓋体3に形成した共鳴室21にて消音されたのち排気ガス出口管8を介して排出される。
In this configuration, exhaust gas from the diesel engine flows into the
前記浄化ケース1内のうち排気ガス出口管8側の部分においては,前記パティキュレートフィルタ触媒16よりも下流側におけるドレンが,チャンバー7におけるドレン溜まり部6内に入るように集められ,この集められたドレンは,適当な時期に,前記プラグ10を取り外すか,又は,前記電磁弁を開くことでドレン溜まり部6の外に排出される。
In the portion of the purification case 1 on the exhaust
また,前記フィルタケース15内から前記浄化ケース1内への各連通孔18の各々に半径方向に外向きで各下向きに傾斜するようにしたルーバ19を設けていることにより,前記フィルタケース15の外面におけるドレンを前記各連通孔18から再びフィルタケース15内に進入することを確実に防止できるとともに,前記ドレンにおける前記ドレン溜まり部6への流下を円滑にすることができる。
Further, each
また,前記フィルタケース15の周囲は,浄化ケース1とインナケース11との間に充填したガラスウール14等の断熱材にて囲われていて,大気中への放熱が阻止されていることにより,前記パティキュレートフィルタ触媒16を高い温度に保持できるから,高い浄化率を確保できる。
Further, the periphery of the
なお,前記第1の実施の形態は,ディーゼル機関における排気ガスに対応するために,前記フィルタケース15に,パティキュレートフィルタ触媒16を内蔵する場合であったが,内燃機関における燃料とか,或いは,浄化する排気ガスの性状とか,排気ガス中における浄化物等に応じて,適宜,前記パティキュレートフィルタ触媒に代えて酸化触媒を内蔵したり,パティキュレートフィルタ触媒16と酸化触媒の両方を内蔵するという構成にできることはいうまでもない。
In the first embodiment, the
前記フィルタケース15は,前記浄化ケース1の他端における蓋体3を取り外した状態において,前記浄化ケース1の他端における開口より自在に出し入れすることができるから,このフィルタケース15に内蔵したパティキュレートフィルタ触媒16及び/又は酸化触媒の交換又は清掃等のメンテナンスが容易にできる。
The
また,前記浄化ケース1とインナケース11との間に充填したガラスウール14等の断熱材は,前記インナケース11のうち気液分離室6側の端部における前記浄化ケース1の内面に対する固着接合部13にて密封されているので,前記インナケース11を安定して支持することができるとともに,ガラスウール14等の断熱材が,排気ガスの流れに引かれて消失することを確実に阻止することができる。
Further, a heat insulating material such as
更にまた,前記浄化ケース1内におけるフィルタケース15は,コイルばね17等の弾性手段にて,軸線方向に押圧することで前記浄化ケース1に対して固定していることにより,前記フィルタケース15における軸線方向への熱膨張及び収縮を前記弾性手段にて吸収できるから,前記フィルタケース15を,前記弾性手段にて,当該フィルタケースにおける軸線方向への自由な熱膨張及び収縮を許容した状態のもとで,確実に固定・定着することができる。
Furthermore, the
次に,図4は,第2の実施の形態を示す。 Next, FIG. 4 shows a second embodiment.
この第2の実施の形態は,前記フィルタケース15の外周にフランジ23を一体に設け,このフランジ23を,前記フィルタケース15を前記インナケース11内に挿入したときに前記固着接合部13に対してその間にガスケット24を挟んで接当し,複数本のボルト25にし着脱可能に締結するという構成にしたものであり,その他の構成は,前記第1の実施の形態と同様である。
In the second embodiment, a
この第2の実施の形態は,前記フィルタケース15の外周におけるフランジ23を,前記固着接合部13に対してその間にガスケット24を挟んで接合するという構成であることにより,前記フィルタケース15をより安定して固定することができるとともに,前記排気ガス入口管5からの排気ガスが,前記インナケース11と前記フィルタケース15との間の隙間から排気ガス出口管8に直接的にリークをすることを確実に阻止できる。
In the second embodiment, the
なお,第2の実施の形態によると,前記フィルタケース15に,これを持ち運ぶ等の取り扱いの際における把手26を設けることができる。
According to the second embodiment, the
1 浄化ケース
2 第1の底板
3 蓋体
5 排気ガス入口管
6 ドレン溜まり部
7 ヘッダー
8 排気ガス出口管
9 ドレン抜き孔
10 プラグ
11 インナケース
12 第2の底板
13 固着接合部
14 ガラスウール(断熱材)
15 フィルタケース
16 パティキュレートフィルタ触媒
17 コイルばね
18 連通孔
19 ルーバ
27 ドレン溜まり
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
15
Claims (5)
前記浄化ケースのうち前記触媒と前記排気ガス出口との間に,前記触媒よりも下流側におけるドレンを溜めるようにしたドレン溜まり部が設けられていることを特徴とする内燃機関における排気浄化装置。 In an exhaust gas purification apparatus comprising an exhaust gas inlet to the catalyst and an exhaust gas outlet from the catalyst in a purification case containing either one or both of a particulate filter catalyst and an oxidation catalyst,
An exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine, wherein a drain accumulating portion is provided between the catalyst and the exhaust gas outlet in the purifying case so as to accumulate drain on the downstream side of the catalyst.
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