JP2009097407A - Black smoke purifying device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ディーゼルエンジンの性能を良好に維持できる黒煙浄化装置に関する。 The present invention relates to a black smoke purification device that can maintain the performance of a diesel engine well.
ディーゼルエンジンから排出されるＰＭは、炭素を主成分とする煤（スート）と、燃え残った燃料や潤滑油の成分であるＳＯＦ（Ｓｏｌｕｂｌｅ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｆｒａｃｔｉｏｎ：可溶性有機成分）等から構成される。
ＳＯＦは、高温では蒸気となっているが、温度が下がると液化して煤同士を接着させる。これによって、煤同士が接着されて巨大化していく。
エンジンから排出される煤は、ほとんどがＳＯＦにより巨大化して排出される。
PM discharged from a diesel engine is composed of soot containing carbon as a main component, SOF (Soluble Organic Fraction), which is a component of unburned fuel and lubricating oil, and the like.
SOF is a vapor at a high temperature, but when the temperature falls, it liquefies and bonds the ridges together. As a result, the heels are bonded together and become huge.
Most of the soot discharged from the engine is enlarged by SOF and discharged.
巨大化した煤を酸化除去する黒煙浄化装置の技術は公知となっている。例えば、特許文献１に記載の技術の如くである。 The technology of the black smoke purification device for oxidizing and removing the huge soot is known. For example, it is like the technique described in Patent Document 1.
特許文献１に開示された技術は、エンジンの排気ガスを、酸化触媒コンバータの酸化触媒を壁面に担持したセル内を通過させて、排気ガス中の微粒子状物質を酸化して浄化する排気ガス浄化方法であって、排気ガス通路の断面に対するセルの密度が段階的又は断続的に大きくなる前記酸化触媒コンバータのセル内を通過させることにより、排気ガス中の微粒子状物質の拡散作用を利用して、微粒子状物質を前記酸化触媒に接触させて、上流側のセル内では微粒子状物質の可溶性有機成分を酸化して、該可溶性有機成分の酸化によりスートを分離して微細化し、下流側のセル内では、前記微細化したスートを酸化して、微粒子状物質を浄化するものである。 The technology disclosed in Patent Document 1 is an exhaust gas purification in which exhaust gas of an engine is passed through a cell in which an oxidation catalyst of an oxidation catalytic converter is supported on a wall surface to oxidize and purify particulate matter in the exhaust gas. The method uses a diffusion action of particulate matter in the exhaust gas by passing through the cell of the oxidation catalytic converter where the density of the cell with respect to the cross section of the exhaust gas passage increases stepwise or intermittently. The particulate matter is brought into contact with the oxidation catalyst, the soluble organic component of the particulate matter is oxidized in the upstream cell, the soot is separated and refined by the oxidation of the soluble organic component, and the downstream cell Inside, the fine soot is oxidized to purify the particulate matter.
上述した特許文献１に開示された構成では、「慣性作用」、「さえぎり作用」よりも「拡散作用」を主に利用して、微粒子状物質（ＰＭ）を捕集し、低温活性の高い酸化触媒で、上流側で、ＰＭを接着して巨大化させている、比較的燃焼し易い可溶性有機成分（ＳＯＦ）を酸化し、この可溶性有機成分を酸化除去することにより、微粒子状物質を随時微細化して、最終的にＰＭを超微粒子のスート（ＳＯＯＴ）にしてＰＭの表面積を飛躍的に増加させることができる。 In the configuration disclosed in Patent Document 1 described above, particulate matter (PM) is collected mainly by using “diffusion action” rather than “inertia action” and “screening action”, and oxidation with high low-temperature activity is performed. A catalyst is used to oxidize PM, which is made larger by bonding PM on the upstream side, and oxidizes the relatively combustible soluble organic component (SOF). Thus, the surface area of PM can be drastically increased by finally changing PM to ultrafine soot (SOOT).
その上、酸化触媒を担持した酸化触媒コンバータのセルのセル密度が下流側に行くに従って大きく形成しているので、ガス通路が下流側に行くに従って狭くなり、この微細化していくＰＭを効率よく酸化触媒に接触させることができる。 In addition, since the cell density of the oxidation catalyst converter supporting the oxidation catalyst is increased as it goes downstream, the gas passage becomes narrower as it goes downstream, and this refined PM is efficiently oxidized. The catalyst can be contacted.
しかし、以下の点で不利であった。
黒煙浄化装置とエンジンとの間の排気管には、エンジンから排出される煤が付着する。この煤は前記ＳＯＦにより接着されて堆積していき、エンジンの排ガス中に含まれているものよりも大きくなる。そして、振動等によりこの堆積した煤が剥離する（煤剥離片）。
前記煤剥離片は、排気ガス中の煤よりも巨大化しているため、前記セル内に流入できず、前記セルの入口を閉塞してしまう。これによって、前記煤剥離片は前記セルの壁面に担持された酸化触媒と接触できないため、燃焼して微細化するのには時間がかかる。
また、前記煤剥離片により入口を閉塞されたセル内の酸化触媒は、排ガス中の煤と接触しないため、有効に作用しない。
また、前記煤剥離片によりセルの入口が閉塞されることにより前記酸化触媒コンバータのセル全体の入口面積が小さくなるため、排気圧上昇の原因となる。これによって、エンジン性能の悪化を招く。
Soot discharged from the engine adheres to the exhaust pipe between the black smoke purification device and the engine. This soot is adhered and deposited by the SOF and becomes larger than that contained in the exhaust gas of the engine. Then, the accumulated soot is peeled off by vibration or the like (soot peeling piece).
Since the soot peeling piece is larger than the soot in the exhaust gas, it cannot flow into the cell and closes the inlet of the cell. Accordingly, since the soot peeling piece cannot come into contact with the oxidation catalyst supported on the wall surface of the cell, it takes time to burn and refine.
Further, the oxidation catalyst in the cell whose inlet is blocked by the soot peeling piece does not come into contact with soot in the exhaust gas, and therefore does not work effectively.
Moreover, since the inlet area of the whole cell of the oxidation catalytic converter is reduced by closing the inlet of the cell by the soot peeling piece, the exhaust pressure is increased. As a result, engine performance is deteriorated.
本発明は係る課題を鑑みてなされたものであり、煤剥離片を粉砕することによりエンジン性能を良好に維持できる黒煙浄化装置の提供を目的とする。 This invention is made | formed in view of the subject which concerns, and it aims at provision of the black smoke purification apparatus which can maintain engine performance favorably by grind | pulverizing a soot peeling piece.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problems to be solved by the present invention are as described above. Next, means for solving the problems will be described.
第１発明の黒煙浄化装置は、排気ガスを通過させるように、多数の筒状のセルの壁面に酸化触媒を担持した酸化触媒コンバータを具備する黒煙浄化装置であって、前記酸化触媒コンバータは、主体部分と、前記主体部分の上流側に設けられ、前記主体部分のセルより開口面積が大きいセルを有する第一部分と、該第一部分の上流側に設けられた第二部分と、からなり、前記第一部分のセルと前記第二部分のセルとは、互い違いになるように配置されている。 A black smoke purification device according to a first aspect of the present invention is a black smoke purification device comprising an oxidation catalytic converter in which an oxidation catalyst is supported on the wall surfaces of a large number of cylindrical cells so as to allow exhaust gas to pass therethrough. Comprises a main part, a first part provided on the upstream side of the main part and having a cell having a larger opening area than the cell of the main part, and a second part provided on the upstream side of the first part. The cells of the first part and the cells of the second part are arranged alternately.
本発明は、第一部分のセルと前記第二部分のセルとが互い違いになるように配置されているので、煤剥離片が酸化触媒コンバータを通過する時に、セルの上流側隔壁端面に当接することで破砕され、セル内面と接触しやすくなり、酸化されて、さらに小さくされて、煤剥離片を粉砕することができ、酸化触媒コンバータ内で詰まることがなくなり、エンジン性能を良好に維持できるという効果を奏する。 In the present invention, since the cells of the first part and the cells of the second part are arranged alternately, when the soot peeling piece passes through the oxidation catalytic converter, it contacts the upstream partition wall end face of the cell. It can be easily crushed, contacted with the inner surface of the cell, oxidized, further reduced, so that the cocoon peeling pieces can be crushed, and can not be clogged in the oxidation catalytic converter, and the engine performance can be maintained well. Play.
次に、発明の実施の形態を説明する。 Next, embodiments of the invention will be described.
図１に示すように、ディーゼルエンジン用黒煙浄化装置１（以下、黒煙浄化装置という）は入口部２、設置部５及び出口部３で構成されている。入口部２と出口部３は、それぞれハウジング４ａ、４ｂの中に形成されている。ハウジング４ａ、４ｂの間の設置部５の、上流側に酸化触媒コンバータ１０が、下流側にディーゼルパティキュレートフィルタ２０（以下、パティキュレートフィルタという）が、所定間隔を開けてそれぞれ配置されている。酸化触媒コンバータ１０と、パティキュレートフィルタ２０とは、ハウジング４ａ、４ｂとガスケット６・６で気密を保ち、かつ、着脱可能に取り付けられている。入口部２には断熱吸音材７が配置されており、この断熱吸音材７は、断熱吸音材押え板８及び９で入口部２の内壁に押し付けられている。 As shown in FIG. 1, a diesel engine black smoke purification device 1 (hereinafter referred to as a black smoke purification device) includes an inlet portion 2, an installation portion 5, and an outlet portion 3. The inlet portion 2 and the outlet portion 3 are formed in the housings 4a and 4b, respectively. An oxidation catalytic converter 10 is disposed upstream of the installation portion 5 between the housings 4a and 4b, and a diesel particulate filter 20 (hereinafter referred to as a particulate filter) is disposed at a predetermined interval on the downstream side. The oxidation catalyst converter 10 and the particulate filter 20 are attached to the housings 4a and 4b and the gaskets 6 and 6 so as to be airtight and detachable. A heat insulating sound absorbing material 7 is disposed at the inlet portion 2, and the heat insulating sound absorbing material 7 is pressed against the inner wall of the inlet portion 2 by heat insulating sound absorbing material pressing plates 8 and 9.
入口部２には、図示しないエンジンから排気ガス３０を導く入口管３１が配置されている。前記入口管３１は、入口部２を略鉛直方向に挿通しており、一端には図示しない排気管を介してエンジンと接続するための開口部を設けており、他端は封止している。前記入口管３１の円筒側壁には多数の小孔３１ａが設けてある。排気ガス３０は、この小孔３１ａを介して入口管３１から入口部２内へ入るようになっている。また、出口部３には排気ガス３０を排出する出口管３２と、前記出口管３２と平行して排気ガス排出時の騒音を低減させる共鳴管３３が設けてある。 An inlet pipe 31 that guides exhaust gas 30 from an engine (not shown) is disposed in the inlet portion 2. The inlet pipe 31 is inserted through the inlet portion 2 in a substantially vertical direction, and is provided with an opening at one end for connection to an engine via an exhaust pipe (not shown), and the other end is sealed. . A large number of small holes 31 a are provided in the cylindrical side wall of the inlet pipe 31. The exhaust gas 30 enters the inlet portion 2 from the inlet pipe 31 through this small hole 31a. The outlet 3 is provided with an outlet pipe 32 that discharges the exhaust gas 30 and a resonance pipe 33 that reduces noise during exhaust gas discharge in parallel with the outlet pipe 32.
図２に示すように、酸化触媒コンバータ１０は、隔壁１１によって多数のセル１２に仕切られたハニカム構造体である。なお、排気ガスが流れる方向に略垂直な断面におけるセル１２の形状は、本実施例の四角形状に限定されず、例えば、三角形や六角形状等の多角形状や円形状等であってもよい。
酸化触媒コンバータ１０は、コージェライト等のセラミックスや、ステンレス等の金属で形成される。
セル１２は、壁面１３にＰｔ等の酸化触媒を担持する。なお、酸化触媒としては、本実施例ではＰｔ等を用いているが、特に限定するものではなくＰｄ、Ｒｈ、Ｉｒ等を用いることもできる。
As shown in FIG. 2, the oxidation catalytic converter 10 is a honeycomb structure that is partitioned into a large number of cells 12 by partition walls 11. In addition, the shape of the cell 12 in the cross section substantially perpendicular to the direction in which the exhaust gas flows is not limited to the quadrangular shape of the present embodiment, and may be, for example, a polygonal shape such as a triangular shape or a hexagonal shape or a circular shape.
The oxidation catalytic converter 10 is formed of ceramics such as cordierite or metals such as stainless steel.
The cell 12 carries an oxidation catalyst such as Pt on the wall surface 13. In this embodiment, Pt or the like is used as the oxidation catalyst, but it is not particularly limited, and Pd, Rh, Ir, or the like can also be used.
図１に示すように、パティキュレートフィルタ２０は、多孔体の隔壁２１よって多数のセル２２に仕切られたハニカムフィルタである。なお、排気ガスが流れる方向に略垂直な断面におけるセル２２の形状は、本実施例の四角形状に限定されず、例えば、六角形状等の多角形状や円形状等であってもよい。
パティキュレートフィルタ２０は、隔壁２１により多数の互いに平行に形成されたセル２２の相隣接する入口部２３と出口部２４を交互に実質的に封止２５して、いわゆるウォールフロータイプにより構成される。
パティキュレートフィルタ２０は、コージェライト等のセラミックスで形成される。
なお、パティキュレートフィルタ２０のセル２２壁面にもＰｔ等、酸化触媒コンバータ１０に用いたものと同様の酸化触媒を担持する構成としてもよい。
As shown in FIG. 1, the particulate filter 20 is a honeycomb filter partitioned into a large number of cells 22 by a porous partition wall 21. Note that the shape of the cell 22 in the cross section substantially perpendicular to the direction in which the exhaust gas flows is not limited to the rectangular shape of the present embodiment, and may be, for example, a polygonal shape such as a hexagonal shape or a circular shape.
The particulate filter 20 is configured by a so-called wall flow type by substantially sealing 25 adjacent inlet portions 23 and outlet portions 24 of a plurality of cells 22 formed in parallel with each other by the partition walls 21. .
The particulate filter 20 is formed of ceramics such as cordierite.
In addition, it is good also as a structure which carries the same oxidation catalyst as what was used for the oxidation catalyst converter 10, such as Pt, also on the cell 22 wall surface of the particulate filter 20. FIG.
ディーゼルエンジンの排気ガス３０は、煤（ＳＯＯＴ）と煤を接着するＳＯＦとを有する。排気ガス３０は、酸化触媒コンバータ１０のセル１２内に流入すると、セル１２に担持された酸化触媒と接触する。これによって、ＳＯＦが酸化・燃焼して、ＳＯＦの接着力が弱まっていく。そして、煤は粉砕（前記酸化触媒によりＳＯＦの接着力が弱まり煤が分離すること）されて微細化していく。
そして、煤は、酸化触媒コンバータ１０からパティキュレートフィルタ２０に流入して、多孔体の隔壁２１表面に捕集される。そして、捕集された煤を酸化触媒コンバータ１０によって生成された二酸化窒素の酸化力を利用して酸化燃焼させたり、パティキュレートフィルタ２０のセル２２の壁面に酸化触媒を担持させた場合はその酸化力を利用して酸化燃焼させたりしている。
The exhaust gas 30 of the diesel engine has soot (SOOT) and SOF that bonds the soot. When the exhaust gas 30 flows into the cell 12 of the oxidation catalytic converter 10, the exhaust gas 30 comes into contact with the oxidation catalyst carried on the cell 12. As a result, the SOF is oxidized and burned, and the adhesive strength of the SOF is weakened. Then, the soot is pulverized (the SOF adhesive force is weakened by the oxidation catalyst and the soot is separated) and is refined.
The soot flows from the oxidation catalytic converter 10 into the particulate filter 20 and is collected on the surface of the porous partition wall 21. When the collected soot is oxidized and burned using the oxidizing power of nitrogen dioxide generated by the oxidation catalyst converter 10 or the oxidation catalyst is supported on the wall surface of the cell 22 of the particulate filter 20, the oxidation is performed. Oxidizing and burning using power.
図２に示すように、酸化触媒コンバータ１０は、主体部分１０ａと、第一部分１０ｂと、第二部分１０ｃと、からなり排気ガスが流れる方向に連続的に配設される。 As shown in FIG. 2, the oxidation catalytic converter 10 includes a main portion 10a, a first portion 10b, and a second portion 10c, and is continuously arranged in the direction in which the exhaust gas flows.
第一部分１０ｂは、主体部分１０ａの上流側に設けられている。
第一部分１０ｂは、主体部分１０ａのセル１２ａより開口面積が大きいセル１２ｂを有する。本実施例では、第一部分１０ｂのセル１２ｂの開口面積の大きさは、主体部分のセル１２ａの開口面積の４倍程度に構成して、第一部分１０ｂのセル１２ｂを縦横に接して並べて、４つの第一部分１０ｂのセル１２ｂが一つの主体部分のセル１２ａに連通して、互い違い部１４ａを有するように配置されている。言い換えれば、第一部分１０ｂのセル１２ｂの開口中心が４つの主体部分のセル１２ａを縦横に並べた時の中心、つまり、隔壁１１の交点に位置するように配置される。
The first portion 10b is provided on the upstream side of the main portion 10a.
The first portion 10b has a cell 12b having an opening area larger than that of the cell 12a of the main portion 10a. In this embodiment, the size of the opening area of the cell 12b of the first portion 10b is about four times the opening area of the cell 12a of the main portion, and the cells 12b of the first portion 10b are arranged in contact with each other vertically and horizontally. The cells 12b of the first parts 10b are arranged so as to communicate with the cells 12a of the main part and have the staggered parts 14a. In other words, the opening center of the cell 12b of the first part 10b is arranged so as to be positioned at the center when the cells 12a of the four main parts are arranged vertically, that is, at the intersection of the partition walls 11.
第二部分１０ｃは、第一部分１０ｂの上流側に連続して設けられている。
第二部分１０ｃは、第一部分１０ｂのセル１２ｂと開口面積が同程度のセル１２ｃを有する。
第一部分１０ｂのセル１２ｂと第二部分１０ｃのセル１２ｃとは、それぞれの隔壁１１が同一延長面上に位置しないようにずらせて配置され、本実施例では互い違い部１４ｂを有するように配置されている。言い換えれば、第二部分１０ｃのセル１２ｃの開口中心が４つの第一部分１０ｂのセル１２ｂを縦横に並べた時の中心、つまり、隔壁１１の交点に位置するように配置される。
The second portion 10c is continuously provided on the upstream side of the first portion 10b.
The second portion 10c has a cell 12c having the same opening area as the cell 12b of the first portion 10b.
The cells 12b of the first portion 10b and the cells 12c of the second portion 10c are arranged so as to be shifted so that the partition walls 11 are not located on the same extension surface, and in this embodiment, arranged so as to have the staggered portion 14b. Yes. In other words, the opening center of the cell 12c of the second portion 10c is arranged so as to be located at the center when the four cells 12b of the first portion 10b are arranged vertically, that is, at the intersection of the partition walls 11.
ディーゼルエンジンと黒煙浄化装置１とを連結する排気管に排気ガス中の煤が付着して堆積していくことにより排気ガス３０中に含まれる煤よりも巨大化した煤が、振動等により剥離（煤剥離片）して酸化触媒コンバータ１０に流入してくる場合について、セル１２ｃの開口面積を主体部分１０ａのセル１２ａよりも大きくしているため、前記煤剥離片は、第二部分１０ｃのセル１２ｃ内（排気ガス通路内）に流入しやすくなる。セル１２ｃ内に流入した前記煤剥離片はセル１２ｃの壁面１３に担持された酸化触媒と接触することにより酸化されて微細化していく。
第二部分１０ｃのセル１２ｃ内に入りきらない大きさの煤剥離片については、セル１２ｃの入口（上流側の開口部）に接触する際、主体部分１０ａのセル１２ａに比べて開口面積の大きい第二部分１０ｃのセル１２ｃの方が、接触面積が小さくなるので、エンジンの排気圧によりセル１２ｃ内に流入しやすくなる。セル１２ｃ内に流入した前記煤剥離片は酸化触媒に接触することにより酸化されて微細化していく。
また、煤剥離片は、第二部分１０ｃのセル１２ｃから第一部分１０ｂのセル１２ｂに移る際に、セル１２ｃとセル１２ｂとは互い違い部１４ｂを有する（煤剥離片が酸化触媒コンバータ１０における上流側の部分から下流側の部分に移る際、下流側のセル１２ｂの入口部分のセル１２ｂ壁端面に接触する）ように配置されているため、煤剥離片がセル１２ｂ壁（隔壁）端面に衝突することにより破砕され、さらに、酸化触媒と接触することにより酸化されて小さくされる。そしてさらに、第一部分１０ｂのセル１２ｂから主体部分１０ａのセル１２ａに移る際は、主体部分１０ａのセル１２ａの断面積が小さいため、この断面積よりも大きな煤剥離片は隔壁１１端面に衝突して破砕され、酸化触媒と接触することにより酸化されて微細化される。これによって、煤剥離片がセル１２ａ・１２ｂ・１２ｃ内を閉塞することを回避でき、酸化後の微小な煤は酸化触媒コンバータ１０を通過してパティキュレートフィルタ２０で捕集することができる。
The soot that has become larger than the soot contained in the exhaust gas 30 as a result of the soot in the exhaust gas adhering to and accumulating on the exhaust pipe connecting the diesel engine and the black smoke purification device 1 peels off due to vibration or the like Since the opening area of the cell 12c is larger than that of the cell 12a of the main portion 10a in the case of flowing into the oxidation catalytic converter 10 (soot peeling piece), the soot peeling piece is the same as that of the second portion 10c. It becomes easy to flow into the cell 12c (exhaust gas passage). The soot peeling piece that has flowed into the cell 12c is oxidized and refined by coming into contact with the oxidation catalyst supported on the wall surface 13 of the cell 12c.
About the soot peeling piece of the size which cannot fit in the cell 12c of the 2nd part 10c, when contacting the inlet_port | entrance (upstream opening part) of the cell 12c, the opening area is large compared with the cell 12a of the main part 10a Since the cell 12c of the second portion 10c has a smaller contact area, it easily flows into the cell 12c due to the exhaust pressure of the engine. The soot peeling piece that has flowed into the cell 12c is oxidized and refined by contacting the oxidation catalyst.
Further, when the soot peeling piece moves from the cell 12c of the second part 10c to the cell 12b of the first part 10b, the cell 12c and the cell 12b have the staggered portion 14b (the soot peeling piece is upstream of the oxidation catalytic converter 10). When moving from this part to the downstream part, it is arranged so as to come into contact with the cell 12b wall end face of the inlet part of the downstream cell 12b), so that the soot peeling piece collides with the cell 12b wall (partition wall) end face Then, it is crushed and further oxidized and reduced in contact with the oxidation catalyst. Further, when moving from the cell 12b of the first portion 10b to the cell 12a of the main portion 10a, the cross-sectional area of the cell 12a of the main portion 10a is small. It is crushed and oxidized and brought to fineness by contact with an oxidation catalyst. As a result, it is possible to avoid the soot peeling pieces from closing the inside of the cells 12a, 12b, and 12c, and the fine soot after oxidation can pass through the oxidation catalytic converter 10 and be collected by the particulate filter 20.
このように酸化触媒コンバータ１０の入口に到達した煤剥離片を早期に粉砕できるので、セル１２ａ・１２ｂ・１２ｃの入口やセル１２ａ・１２ｂ・１２ｃ内が煤剥離片により閉塞されて排気圧が上昇することによりエンジンの排気効率が悪化して、燃費が悪化することがなく、エンジン性能を良好に維持できる。
また、セル１２ａ・１２ｂ・１２ｃの入口やセル１２ａ・１２ｂ・１２ｃ内が煤剥離片により閉塞されることがなく、煤剥離片による酸化触媒コンバータ１０の閉塞状況を、パティキュレートフィルタ２０の閉塞状況とする誤判断を回避できる。
In this way, the soot peeling pieces that have reached the inlet of the oxidation catalytic converter 10 can be pulverized at an early stage, so that the inlets of the cells 12a, 12b, and 12c and the inside of the cells 12a, 12b, and 12c are blocked by the soot peeling pieces, and the exhaust pressure increases By doing so, the exhaust efficiency of the engine is deteriorated, the fuel efficiency is not deteriorated, and the engine performance can be maintained satisfactorily.
Further, the entrance of the cells 12a, 12b, and 12c and the inside of the cells 12a, 12b, and 12c are not blocked by the soot peeling pieces, and the blockage of the oxidation catalytic converter 10 by the soot peeling pieces is referred to as the blocking state of the particulate filter 20. It is possible to avoid misjudgment.
なお、本実施例においては、酸化触媒コンバータ１０とパティキュレートフィルタ２０との二段構成からなる黒煙浄化装置１を用いたが、これに限定されず、酸化触媒コンバータ自体をパティキュレートフィルタとして用いた単段構成からなる黒煙浄化装置を用いてもよい。 In the present embodiment, the black smoke purification device 1 having a two-stage configuration of the oxidation catalyst converter 10 and the particulate filter 20 is used. However, the present invention is not limited to this, and the oxidation catalyst converter itself is used as the particulate filter. Alternatively, a black smoke purification device having a single-stage configuration may be used.
また、本実施例においては、酸化触媒コンバータ１０を主体部分１０ａと、主体部分１０ａのセル１２ａより開口面積が大きいセル１２ｂ・１２ｃを有する第一部分１０ｂ及び第二部分１０ｃと、で構成したが、これに限定されず、第二部分１０ｃを省いた構成や、酸化触媒コンバータ１０を形成する部分をさらに追加した構成としてもよい。 In this embodiment, the oxidation catalytic converter 10 is composed of the main portion 10a and the first portion 10b and the second portion 10c having the cells 12b and 12c having an opening area larger than the cell 12a of the main portion 10a. However, the present invention is not limited to this, and a configuration in which the second portion 10c is omitted or a configuration in which a portion for forming the oxidation catalytic converter 10 is further added may be employed.
また、第一部分１０ｂ及び第二部分１０ｃのセル１２ｂ・１２ｃの開口面積の大きさについて、本実施例においては、主体部分１０ａのセル１２ａの開口面積の４倍程度の大きさとしたが、これに限定されず、煤剥離片の大きさ等を考慮して適宜決定すればよい。 Further, in the present embodiment, the size of the opening area of the cells 12b and 12c of the first portion 10b and the second portion 10c is about four times the opening area of the cell 12a of the main portion 10a. It is not limited, and may be appropriately determined in consideration of the size of the wrinkle peeling piece.
また、第一部分１０ｂのセル１２ｂの開口面積の大きさと第二部分１０ｃのセル１２ｃの開口面積との大きさとを、本実施例においては、同程度のものとしたが、これに限定されず、例えば、上流側から下流側に向かうにつれて小さくなる構成としてもよい。 Further, although the size of the opening area of the cell 12b of the first portion 10b and the size of the opening area of the cell 12c of the second portion 10c are the same in the present embodiment, it is not limited to this. For example, it is good also as a structure which becomes small as it goes downstream from the upstream.
以上のように、本発明に係る黒煙浄化装置１の実施の一形態は、排気ガス３０を通過させるように、多数の筒状のセル１２ａ・１２ｂ・１２ｃの壁面１３に酸化触媒を担持した酸化触媒コンバータ１０を具備する黒煙浄化装置１であって、酸化触媒コンバータ１０は主体部分１０ａと主体部分１０ａの上流側に設けられ主体部分１０ａのセル１２ａより開口面積が大きいセル１２ｂを有する第一部分１０ｂと、第一部分１０ｂの上流側に設けられた第二部分１０ｃとからなり、第一部分１０ｂのセル１２ｂと第二部分１０ｃのセル１２ｃとは互い違い部１４ｂを有するように配置されたものである。
このように構成することにより、酸化触媒コンバータ１０の入口に到達した煤剥離片を早期に粉砕できるので、セル１２ａ・１２ｂ・１２ｃの入口やセル１２ａ・１２ｂ・１２ｃ内が煤剥離片により閉塞されて排気圧が上昇することによりエンジンの排気効率が悪化して、燃費が悪化することがなく、エンジン性能を良好に維持できる。
また、セル１２ａ・１２ｂ・１２ｃの入口やセル１２ａ・１２ｂ・１２ｃ内が煤剥離片により閉塞されることがなく、煤剥離片による酸化触媒コンバータ１０の閉塞状況を、パティキュレートフィルタ２０の閉塞状況とする誤判断を回避できる。
As described above, in the embodiment of the black smoke purification apparatus 1 according to the present invention, the oxidation catalyst is supported on the wall surfaces 13 of the many cylindrical cells 12a, 12b, and 12c so that the exhaust gas 30 can pass therethrough. The black smoke purification apparatus 1 includes an oxidation catalytic converter 10, and the oxidation catalytic converter 10 includes a main portion 10 a and a cell 12 b provided upstream of the main portion 10 a and having a larger opening area than the cell 12 a of the main portion 10 a. It consists of a part 10b and a second part 10c provided on the upstream side of the first part 10b, and the cells 12b of the first part 10b and the cells 12c of the second part 10c are arranged so as to have staggered parts 14b. is there.
With this configuration, the soot peeling piece that has reached the inlet of the oxidation catalytic converter 10 can be pulverized at an early stage, so that the inlets of the cells 12a, 12b, and 12c and the cells 12a, 12b, and 12c are blocked by the soot peeling piece. As the exhaust pressure increases, the exhaust efficiency of the engine deteriorates, the fuel efficiency does not deteriorate, and the engine performance can be maintained satisfactorily.
Further, the entrance of the cells 12a, 12b, and 12c and the inside of the cells 12a, 12b, and 12c are not blocked by the soot peeling pieces, and the blockage of the oxidation catalytic converter 10 by the soot peeling pieces is referred to as the blocking state of the particulate filter 20. It is possible to avoid misjudgment.
１ 黒煙浄化装置
１０ 酸化触媒コンバータ
１０ａ 主体部分
１０ｂ 第一部分
１０ｃ 第二部分
１２ａ・１２ｂ・１２ｃ セル
１３ 壁面
１４ｂ 互い違い部
２０ パティキュレートフィルタ
３０ 排気ガス
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Black smoke purification apparatus 10 Oxidation catalytic converter 10a Main part 10b 1st part 10c 2nd part 12a * 12b * 12c Cell 13 Wall surface 14b Alternate part 20 Particulate filter 30 Exhaust gas
Claims (1)
前記酸化触媒コンバータは、
主体部分と、
前記主体部分の上流側に設けられ、前記主体部分のセルより開口面積が大きいセルを有する第一部分と、該第一部分の上流側に設けられた第二部分と、
からなり、
前記第一部分のセルと前記第二部分のセルとは、互い違いになるように配置された黒煙浄化装置。 A black smoke purification device comprising an oxidation catalytic converter having an oxidation catalyst supported on the wall of a number of cylindrical cells so as to allow exhaust gas to pass through,
The oxidation catalytic converter is
The main part,
A first part provided on the upstream side of the main part, and having a cell having an opening area larger than that of the cell of the main part; a second part provided on the upstream side of the first part;
Consists of
The first smoke cell and the second cell are arranged so as to alternate with each other.
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