JP2009114910A - Exhaust gas cleaning apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、選択還元触媒方式の排気浄化装置に関する。 The present invention relates to a selective reduction catalyst type exhaust purification device.
近年、車載内燃機関(特にディーゼルエンジン)等に適用されて、排気中のNOx(窒素酸化物)を高い浄化率で浄化する排気浄化装置として、尿素SCR装置の開発が進められており、一部実用化に至っている(例えば特許文献1)。 In recent years, urea SCR devices have been developed as exhaust gas purification devices that are applied to in-vehicle internal combustion engines (particularly diesel engines) and the like and purify NOx (nitrogen oxides) in exhaust gas at a high purification rate. It has come to practical use (for example, Patent Document 1).
特許文献1に記載された尿素SCR装置は、排気浄化反応を促進する選択還元触媒と、エンジンから排出される排気を選択還元触媒へ導く排気通路と、その排気通路内に尿素水溶液を噴射させるノズルとを備えている。そしてノズルは、排気通路の一部を形成する曲がり管の曲げ外側に設けられ、その曲がり管の排気下流側端に接続された直管の中心軸線上に尿素水溶液を噴射するようになっている。
しかしながら、特許文献1に記載された尿素SCR装置では、ノズルから噴射された尿素水溶液の噴霧が排気流によって曲がり管の曲げ外側に流され、尿素水溶液の噴霧が曲がり管の内壁や直管の内壁に付着し、さらに付着した尿素水溶液が尿素として内壁に析出するおそれがある。このように排気管の内壁に付着した尿素水溶液はNOxとの排気浄化反応に供されず、結果として尿素水溶液が浪費される。また、尿素の排気管の内壁への析出の結果、排気の流路面積が減少し、ひいては排気管の管内の排気圧が上昇することが考えられる。
However, in the urea SCR device described in
本発明は上述の問題を解決するためになされたものであって、内燃機関の排気の浄化に供される還元剤を好適に噴射供給する排気浄化装置を提供することを主たる目的とするものである。 The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and has as its main object to provide an exhaust purification device that suitably injects and supplies a reducing agent used for purification of exhaust gas from an internal combustion engine. is there.
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について説明する。 Hereinafter, means for solving the above-described problems and the effects thereof will be described.
本発明は、内燃機関の排気を流す排気通路と、内燃機関の排気に含まれる特定成分の還元反応を促進する選択還元触媒と、還元反応に供される還元剤を選択還元触媒に対して噴射供給する噴射装置とを備え、内燃機関の排気を還元反応によって浄化する排気浄化装置である。また、排気通路が選択還元触媒よりも排気上流側に曲部を有しており、その曲部の曲げ外側に噴射装置が設けられている。 The present invention relates to an exhaust passage through which exhaust gas from an internal combustion engine flows, a selective reduction catalyst that promotes a reduction reaction of a specific component contained in the exhaust of the internal combustion engine, and a reducing agent that is used in the reduction reaction is injected into the selective reduction catalyst. An exhaust gas purification device that purifies exhaust gas from an internal combustion engine by a reduction reaction. Further, the exhaust passage has a curved portion on the exhaust upstream side of the selective reduction catalyst, and an injection device is provided outside the curved portion.
このような排気浄化装置では、噴射装置から噴射された還元剤の噴霧(以下「還元剤噴霧」という)が排気流によって曲部の曲げ外側に流され、還元剤噴霧が曲部の内壁やその下流側の内壁に付着するおそれがある。 In such an exhaust purification device, the spray of reducing agent (hereinafter referred to as “reducing agent spray”) injected from the injection device is caused to flow outside the bent portion of the bent portion by the exhaust flow, and the reducing agent spray is applied to the inner wall of the bent portion or the inner wall of the bent portion. There is a risk of adhering to the downstream inner wall.
この点、請求項1に記載の発明では、曲部の排気下流側の中心軸線に対する接線よりも曲部の曲げ内側に向けて噴射装置から還元剤を噴射するようになっている。また、請求項2に記載の発明では、曲部の排気下流側の中心軸線に対する接線を基準に曲部の曲げ内側にオフセットさせて噴射装置から還元剤を噴射するようになっている。また、請求項3に記載の発明では、曲部の排気下流側の中心軸線に対する接線よりも曲部の曲げ内側に向けて、かつ上記接線を基準に曲部の曲げ内側にオフセットさせて噴射装置から還元剤を噴射するようになっている。このように、還元剤噴霧を曲部の曲げ内側に噴射供給することにより、還元剤噴霧の曲部の内壁への付着を抑制し、還元剤の浪費を抑制することができる。 In this regard, in the first aspect of the present invention, the reducing agent is injected from the injection device toward the bending inner side of the curved portion rather than the tangent to the central axis of the curved portion on the exhaust downstream side. In the second aspect of the invention, the reducing agent is injected from the injection device while being offset to the bending inner side of the curved portion with respect to the tangent to the central axis on the exhaust downstream side of the curved portion. Further, in the invention according to claim 3, the injection device is configured to be offset toward the bending inner side of the curved portion from the tangent to the central axis of the curved portion on the exhaust downstream side, and offset to the bending inner side of the curved portion based on the tangent line. The reducing agent is sprayed from. In this way, by supplying the reducing agent spray to the inside of the bent portion of the bend, the adhesion of the reducing agent spray to the inner wall of the bent portion can be suppressed, and waste of the reducing agent can be suppressed.
請求項4に記載の発明では、請求項1又は3に記載の発明において、排気通路が、曲部の排気下流側端から選択還元触媒の排気上流側端まで排気を導く直管状の直部を有し、曲部の排気下流側端(曲率が0になる部分)において曲部の中心軸線に対する接線と上記直部の中心軸線とが一致するように形成されている。そして、排気通路の直部の中心軸線よりも曲部の曲げ内側に向けて噴射装置から還元剤を噴射するようになっている。これにより、還元剤噴霧の曲部の内壁への付着を抑制するとともに、還元剤噴の直部の内壁への付着を抑制することができる。 According to a fourth aspect of the present invention, in the first or third aspect of the present invention, the exhaust passage includes a straight tubular straight portion that guides exhaust gas from the exhaust downstream side end of the curved portion to the exhaust upstream side end of the selective reduction catalyst. And the tangent to the central axis of the curved portion coincides with the central axis of the straight portion at the exhaust downstream side end of the curved portion (the portion where the curvature becomes 0). Then, the reducing agent is injected from the injection device toward the bending inner side of the curved portion with respect to the central axis of the direct portion of the exhaust passage. Thereby, while adhering to the inner wall of the curved part of a reducing agent spray can be suppressed, adhesion to the inner wall of the direct part of a reducing agent jet can be suppressed.
請求項5に記載の発明では、請求項2又は3に記載の発明において、排気通路が、曲部の排気下流側端から選択還元触媒の排気上流側端まで排気を導く直管状の直部を有し、曲部の排気下流側端(曲率が0になる部分)において曲部の中心軸線に対する接線と上記直部の中心軸線とが一致するように形成されている。そして、排気通路の直部の中心軸線を基準に曲部の曲げ内側にオフセットさせて噴射装置から還元剤を噴射するようになっている。これにより、還元剤噴霧の曲部の内壁への付着を抑制するとともに、還元剤噴の直部の内壁への付着を抑制することができる。 The invention according to claim 5 is the invention according to claim 2 or 3, wherein the exhaust passage includes a straight tubular straight portion that guides the exhaust from the exhaust downstream side end of the curved portion to the exhaust upstream side end of the selective reduction catalyst. And the tangent to the central axis of the curved portion coincides with the central axis of the straight portion at the exhaust downstream side end of the curved portion (the portion where the curvature becomes 0). Then, the reducing agent is injected from the injection device while being offset to the inside of the bent portion with respect to the central axis of the direct portion of the exhaust passage. Thereby, while adhering to the inner wall of the curved part of a reducing agent spray can be suppressed, adhesion to the inner wall of the direct part of a reducing agent jet can be suppressed.
請求項6に記載の発明では、還元剤は尿素水溶液であり、選択還元触媒はアンモニア選択還元触媒である。すなわち、請求項6に記載の発明は尿素SCR装置である。ここで、尿素水溶液の噴霧が排気通路の内壁に付着すると、尿素として排気通路の内壁に析出し、ひいては排気通路内の排気圧が上昇する。この点、請求項1から5の発明によると尿素水溶液の噴霧の排気通路の内壁への付着が抑制されるため、尿素の排気通路の内壁への析出を抑制することができる。 In the invention described in claim 6, the reducing agent is an aqueous urea solution, and the selective reduction catalyst is an ammonia selective reduction catalyst. That is, the invention described in claim 6 is a urea SCR device. Here, when the spray of the urea aqueous solution adheres to the inner wall of the exhaust passage, it is deposited as urea on the inner wall of the exhaust passage, and as a result, the exhaust pressure in the exhaust passage increases. In this respect, according to the first to fifth aspects of the present invention, the spraying of the urea aqueous solution is prevented from adhering to the inner wall of the exhaust passage, so that precipitation of urea on the inner wall of the exhaust passage can be suppressed.
以下、本発明を具体化した複数の実施形態について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, a plurality of embodiments embodying the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1実施形態)
第1実施形態は、車載ディーゼルエンジン用の尿素SCR装置として本発明を具体化しており、その詳細な構成を以下に説明する。はじめに、図1を参照しながら、本実施形態の尿素SCR装置10の概要を説明する。図1は、排気浄化装置としての尿素SCR装置10を内燃機関としてのエンジンへの取付状態で水平方向から見たものである。また、図1において、矢印X1は水平方向の1つ(X1方向)を、また矢印Y1は鉛直下向き(Y1方向)を示している。
(First embodiment)
The first embodiment embodies the present invention as a urea SCR device for a vehicle-mounted diesel engine, and its detailed configuration will be described below. First, an outline of the urea
図1に示す尿素SCR装置10は、エンジンの排気系に取り付けられ、同エンジンから排出される排気を浄化するものである。詳しくは、ディーゼルエンジンの排気ポートに排気マニホールドが設けられており、尿素SCR装置10は上記マニホールドの最下流部に取り付けられるように構成されている。そして、尿素SCR装置10では、排気上流側からDPF(Diesel Particulate Filter)20、曲がり管11、曲がり管12、SCR触媒30がこの順に配設されている。尿素SCR装置10では、DPFケース21、曲がり管11、曲がり管12、及び触媒ケース31の内側に排気通路が形成されており、上記排気通路を矢印A1の如く流れる排気が浄化されるようになっている。なお、排気通路のうち曲がり管12の管内に形成される部分が「曲部」に相当する。
A urea
DPF20及びSCR触媒30は、尿素SCR装置10のエンジンへの取付状態にて排気が水平方向(X1方向)に流れるように、すなわち排気の流入口及び流出口が水平方向に開口するように設けられている。DPF20は、尿素SCR装置10のエンジン取付状態においてDPF20よりも上方に位置し、曲がり管11及び曲がり管12経由でSCR触媒30に接続されている。
The
曲がり管11は、DPFケース21に接続されており、尿素SCR装置10のエンジンへの取付状態にて排気の流向が水平方向(X1方向)から鉛直下向き(Y1方向)に変化するように、すなわち排気の流入口が水平方向に開口し排気の流出口が鉛直方向に開口するように設けられている。曲がり管12は、曲がり管11に接続されており、尿素SCR装置10のエンジンの取付状態にて排気の流向が鉛直下向き(Y1方向)から水平方向(X1方向)に変化するように、すなわち排気の出入口がそれぞれ鉛直方向と水平方向に開口するように設けられている。
The bent pipe 11 is connected to the
触媒ケース31は曲がり管12に接続されている。触媒ケース31のうち触媒担体32の排気上流側端よりも上流側の部分(以下「直管部」という)31aは水平方向に延びている。その結果、曲がり管12の排気下流側端では、曲がり管12の中心軸線14に対する接線が直管部31aの中心軸線33と一致している。なお、排気通路のうち直管部31aの管内に形成される部分が「直部」に相当する。
The
上記DPF20は、ハニカム構造のDPF担体22、同担体22を収容するDPFケース21などで構成されている。このDPF20は、排気中のPM(Particulate Matter:粒子状物質)を捕集する連続再生式のPM除去用フィルタである。DPF担体22は、図示しない白金系の酸化触媒を担持しており、PM成分の1つである可溶性有機成分(SOF)と共に、HCやCOを除去することができるようになっている。
The
曲がり管12の曲げ外側には突出部13が設けられており、その突出部13に噴射弁40が取り付けられている。詳しくは、突出部13は、曲がり管12の曲げ外側において触媒ケース31とは反対側に突出する筒状に形成されており、その中心軸線と触媒ケース31の直管部31aの中心軸線33とが一致するように曲がり管12の管内に開口している。そして、突出部13の触媒ケース31とは反対側の端面13aの中央にて、噴射弁40のノズル部41に設けられた噴孔が突出部13の管内に開口している。このように噴射弁40のノズル部41を曲がり管12の管内に晒すことなく突出部13の管内に収容することで、ノズル部41の排気からの比熱を低減することができる。
A protruding
噴射装置としての噴射弁40は、図示しない尿素水供給系により加圧供給される尿素水溶液をノズル部41に形成された噴孔から噴射することにより、曲がり管12の管内に尿素水溶液の噴霧を形成するものである。曲がり管12の管内に形成された尿素水溶液の噴霧は、排気の熱によりアンモニア(NH3)に変換され(次式(1)参照)、排気共々下流のSCR触媒30へ供給され、同触媒30おいて排気浄化反応に供されることとなる。このように、排気通路には、尿素水溶液の噴霧に加え、アンモニアの噴霧が流れることとなるが、説明の都合上、以下、これらの噴霧を「尿素水溶液の噴霧」と記載する。
(NH2)2CO+H2O→2NH3+CO2 …(1)
選択還元触媒としてのSCR触媒30は、ハニカム構造の触媒担体32、同担体32を収容する触媒ケース31などで構成されている。触媒担体32には、酸化バナジウム(V2O5)等の触媒金属が担持されており、SCR触媒30は、公知のNOxの還元反応(排気浄化反応)を促進し、排気中のNOxを還元する(次式(2)〜(4)参照)。
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O …(2)
6NO2+8NH3→7N2+12H2O …(3)
NO+NO2+2NH3→2N2+3H2O …(4)
ここで、尿素SCR装置では、排気通路の内壁への尿素水溶液の噴霧の付着を抑制すべく、尿素水溶液の噴霧を排気通路の内壁全周から均等に離間した部分に供給することが望ましい。そのため、図5に示す比較例のように、触媒ケース31の直部31aの中心軸線33上に噴射弁40から尿素水溶液を噴射することが考えられる。ところが、排気通路のうち曲がり管12の管内に形成された部分(曲部)では、排気の流向が触媒ケース31の直管部31aの中心軸線33と交差する。すなわち、触媒ケース31の直管部31aの中心軸線33において排気が鉛直下向き(Y1方向)の速度成分を有している。これにより、噴射弁40から噴射された尿素水溶液の噴霧が鉛直下向きに流されて、曲がり管12の曲げ外側の内壁やその排気下流側の直管部31aの内壁に付着し、さらに付着した尿素水溶液が尿素として内壁に析出することが考えられる。
The
(NH2) 2CO + H2O → 2NH3 + CO2 (1)
The
4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2O (2)
6NO2 + 8NH3 → 7N2 + 12H2O (3)
NO + NO2 + 2NH3 → 2N2 + 3H2O (4)
Here, in the urea SCR device, it is desirable to supply the spray of the urea aqueous solution to a portion evenly spaced from the entire inner wall of the exhaust passage in order to suppress the adhesion of the spray of the urea aqueous solution to the inner wall of the exhaust passage. Therefore, it is conceivable to inject the urea aqueous solution from the
そこで、本実施形態では、図1に示すように触媒ケース31の直管部31aの中心軸線33よりも曲がり管12の曲げ内側(上流側)に向けて、噴射弁40から尿素水溶液を噴射するようになっている。詳しくは、ノズル41に形成された噴孔の噴霧中心42が上記中心軸線33よりも曲がり管12の曲げ内側(鉛直上向き)に傾くように、噴射弁40が突出部13の端面13aに取り付けられている。ここで、上述の如く曲がり管12の排気下流側端では、曲がり管12の中心軸線14に対する接線が直管部31aの中心軸線33と一致している。すなわち、本実施形態では、曲がり管12の中心軸線14に対する接線よりも曲がり管12の曲げ内側(上流側)に向けて、噴射弁40から尿素水溶液を噴射するようにもなっている。このように尿素水溶液を曲がり管12の曲げ内側に噴射することにより、曲がり管12及び直管部31aの内壁への尿素水溶液の付着及び尿素の析出を抑制することができる。
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, the urea aqueous solution is injected from the
(第2実施形態)
第2実施形態は、第1実施形態と同様にして車載ディーゼルエンジンの排気を浄化する尿素SCR装置である。以下、図2を参照しながら、本実施形態の尿素SCR装置50の構成及び効果をこの順に説明する。図2は、本実施形態の尿素SCR装置50をエンジンへの取付状態にて上方から見たものである。なお、第2実施形態の尿素SCR装置を構成する構成要素のうち、第1実施形態の対応する構成要素と実質的に同一のものには、同一符号を付して、それらの説明を省略する。また、図2において、矢印X2は水平方向の1つ(X2方向)を、また矢印Y2はX2方向と直交する水平方向(Y2方向)示している。
(Second Embodiment)
The second embodiment is a urea SCR device that purifies exhaust from an in-vehicle diesel engine in the same manner as the first embodiment. Hereinafter, the configuration and effects of the
図2に示す尿素SCR装置50では、排気の上流側からDPF20、曲がり管51、曲がり管52、SCR触媒30がこの順に配置されている。DPF20及びSCR触媒30は、尿素SCR装置50のエンジンへの取付状態において同一水平面上に位置し、曲がり管51及び曲がり管52経由で互いに接続されている。この尿素SCR装置50では、DPFケース21、曲がり管51、曲がり管52、及び触媒ケース31の内側に排気通路が形成されており、尿素SCR装置50は上記排気通路を矢印A2の如く流れる排気を浄化する。
In the
DPF20は、排気の流向がそれぞれX2方向となるように設けられている。またSCR触媒30は、排気の流向がX2方向とは逆方向(−X2方向)となるように設けられている。そして曲がり管51及び曲がり管52は、それらの管内に半円環状の排気通路を形成している。詳しくは、曲がり管51は、DPF20に接続され、排気の流向がX2方向からY2方向に変化するように設けられている。一方、曲がり管52は、曲がり管51及びSCR触媒30に接続され、排気の流向がY2方向から−X2方向に変化するように設けられている。
The
曲がり管51の曲げ外側には突出部53が設けられており、その突出部53には噴射弁40が設けられている。詳しくは、突出部53は、曲がり管51の曲げ外側に曲がり管52とは反対側に突出するように設けられている。この突出部53は、筒状に形成されており、その中心軸線が曲がり管51の排気下流側端の管内中央を通るように曲がり管51の管内に開口している。そして、突出部53の曲がり管52とは反対側の端面53aの中央にて、噴射弁40のノズル部41に設けられた噴孔が突出部53内に開口している。
A protruding
本実施形態では、曲がり管51,52の中心軸線54に対する接線55よりも曲がり管51,52の曲げ内側(排気上流側)に向けて、噴射弁40から尿素水溶液を噴射するようになっている。詳しくは、ノズル41に形成された噴孔の噴霧中心56が上記接線55よりも曲がり管51,52の曲げ内側(鉛直方向に対して曲がり管51,52の曲げ内側)に傾くように、噴射弁40が突出部53の端面53aに取り付けられている。
In the present embodiment, the urea aqueous solution is injected from the
このように尿素水溶液を曲がり管51,52の曲げ内側に噴射することにより、曲がり管51,52の内壁への尿素水溶液の付着及び尿素の析出を抑制することができる。
By injecting the urea aqueous solution into the bent inner sides of the
(第3実施形態)
第3実施形態は、第1実施形態と同様にして車載ディーゼルエンジンの排気を浄化する尿素SCR装置である。以下、図3を参照しながら、本実施形態の尿素SCR装置60の構成及び効果をこの順に説明する。図3は、本実施形態の尿素SCR装置60をエンジンへの取付状態で水平方向から見たものである。なお、第3実施形態の尿素SCR装置を構成する構成要素のうち、第1実施形態の対応する構成要素と実質的に同一のものには、同一符号を付して、それらの説明を省略する。
(Third embodiment)
The third embodiment is a urea SCR device that purifies exhaust from an in-vehicle diesel engine as in the first embodiment. Hereinafter, the configuration and effects of the
図3に示す尿素SCR装置60では、触媒ケース31の直管部31aの中心軸線33を基準に曲がり管12の曲げ内側(上流側)にオフセットさせて、噴射弁40から尿素水溶液を噴射するようになっている。詳しくは、突出部63は、曲がり管12の曲げ外側において触媒ケース31とは反対側に突出する筒状に形成されており、その中心軸線が触媒ケース31の直管部31aの中心軸線33に対して曲がり管12の曲げ内側(鉛直上方)にずれて曲がり管12の管内に開口している。また、突出部63の触媒ケース31とは反対側の端面63aの中央において、噴射弁40のノズル部41に設けられた噴孔が突出部63内に開口している。そして、ノズル41に形成された噴孔の噴霧中心62が水平方向を向くように、噴射弁40が突出部63の端面63aに取り付けられている。このように尿素水溶液を曲がり管12の曲げ内側に噴射することにより、第1実施形態と同様に曲がり管12及び直管部31aの内壁への尿素水溶液の付着及び尿素の析出を抑制することができる。
In the
(他の実施形態)
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施されてもよい。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the description of the above embodiment, and may be implemented as follows, for example.
・上記第1、第2実施形態では、尿素水溶液の噴射方向を排気の流向を考慮して排気通路の曲部の曲げ内側に向けた。詳しくは、第1実施形態では、尿素水溶液の噴射方向を触媒ケース31の中心軸線33よりも曲がり管12の曲げ内側に向けた(図1参照)。また、第2実施形態では、尿素水溶液の噴射方向を、曲がり管51,52の中心軸線54に対する接線55よりも曲がり管51,52の曲げ内側に向けた(図2参照)。一方、第3実施形態では、尿素水溶液の噴射方向を排気の流向を考慮して排気通路の曲部の曲げ内側にオフセットさせた。詳しくは、尿素水溶液の噴射方向を触媒ケース31の中心軸線33よりも曲がり管12の曲げ内側にオフセットさせた(図3参照)。
In the first and second embodiments, the injection direction of the urea aqueous solution is directed to the inside of the bent portion of the exhaust passage in consideration of the exhaust flow direction. Specifically, in the first embodiment, the injection direction of the urea aqueous solution is directed to the bending inner side of the
しかしながら、図4に示すように、尿素水溶液の噴射方向を排気通路の曲部の曲げ内側に向け、かつ尿素水溶液の噴射方向を排気通路の曲部の曲げ内側にオフセットさせてもよい。なお、図4に示す尿素SCR装置70の各構成要素は、噴射弁40の突出部63への取付態様を除き、図3に示す尿素SCR装置60の対応する構成要素と実質的に同一である。
However, as shown in FIG. 4, the injection direction of the urea aqueous solution may be offset toward the inside of the bent portion of the exhaust passage, and the injection direction of the urea aqueous solution may be offset to the inside of the bent portion of the exhaust passage. Each component of the
・上記第1実施形態では、SCR触媒30がDPF20よりも下方に位置するように尿素SCR装置10をエンジンに取り付けるものとして説明した。しかしながら、これに限られず、例えば、SCR触媒30がDPF20よりも上方に位置するように尿素SCR装置10をエンジンに取り付けてもよいし、例えばSCR触媒30及びDPF20が同一平面上に位置するように尿素SCR装置10をエンジンに取り付けてもよい。この場合でも、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
In the first embodiment, the
また、上記第2実施形態では、SCR触媒30及びDPF20が同一水平面上に位置するように尿素SCR装置50をエンジンに取り付けるものとして説明した。しかしながら、これに限られず、例えばSCR触媒30がDPF20よりも下方に位置するように尿素SCR装置50をエンジンに取り付けてもよいし、例えばSCR触媒30がDPF20よりも上方に位置するように尿素SCR装置50をエンジンに取り付けてもよい。この場合でも、第2実施形態と同様の効果を得ることができる。
In the second embodiment, the
また、上記第3実施形態では、SCR触媒30がDPF20よりも下方に位置するように尿素SCR装置60をエンジンに取り付けるものとして説明した。しかしながら、これに限られず、例えば、SCR触媒30がDPF20よりも上方に位置するように尿素SCR装置10をエンジンに取り付けてもよいし、例えばSCR触媒30及びDPF20が同一平面上に位置するように尿素SCR装置10をエンジンに取り付けてもよい。この場合でも、第3実施形態と同様の効果を得ることができる。
In the third embodiment, the
・上記実施形態では、噴射装置として、加圧供給される還元剤(尿素水溶液)を噴射することにより排気通路内に還元剤の噴霧を形成する噴射弁40を例示した。しかしながら、これに限られず、噴射装置は、還元剤(尿素水溶液)を圧縮ガス(圧縮空気)共々噴射することにより排気通路内に還元剤の噴霧を形成するものでもよい。
In the above-described embodiment, the
10…尿素SCR装置(排気浄化装置)、11…曲がり管、12…曲がり管、20…DPF、21…DPFケース、22…DPF担体、30…SCR触媒(選択還元触媒)、31…触媒ケース、32…触媒担体、40…噴射弁(噴射装置)、41…ノズル部。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記排気通路は前記選択還元触媒よりも排気上流側に曲部を有し、
前記噴射装置は、前記曲部の曲げ外側に設けられ、前記曲部の排気下流側の中心軸線に対する接線よりも前記曲部の曲げ内側に向けて前記還元剤を噴射することを特徴とする排気浄化装置。 An exhaust passage through which the exhaust gas of the internal combustion engine flows, a selective reduction catalyst for selectively reducing a specific component contained in the exhaust gas of the internal combustion engine, and a reducing agent to be used in the reduction reaction with respect to the selective reduction catalyst An exhaust gas purification apparatus that purifies exhaust gas from the internal combustion engine by the reduction reaction,
The exhaust passage has a curved portion on the exhaust upstream side of the selective reduction catalyst,
The exhaust device is provided on an outer side of the bent portion of the bent portion, and exhausts the reducing agent toward an inner side of the bent portion of the bent portion with respect to a tangent to a central axis on the exhaust gas downstream side of the bent portion. Purification equipment.
前記排気通路は前記選択還元触媒よりも排気上流側に曲部を有し、
前記噴射装置は、前記曲部の曲げ外側に設けられ、前記曲部の排気下流側の中心軸線に対する接線を基準に噴霧中心を前記曲部の曲げ内側にオフセットさせて前記還元剤を噴射することを特徴とする排気浄化装置。 An exhaust passage through which the exhaust gas of the internal combustion engine flows, a selective reduction catalyst for selectively reducing a specific component contained in the exhaust gas of the internal combustion engine, and a reducing agent to be used in the reduction reaction for the selective reduction catalyst An exhaust gas purification apparatus that purifies exhaust gas from the internal combustion engine by the reduction reaction,
The exhaust passage has a curved portion on the exhaust upstream side of the selective reduction catalyst,
The injection device is provided outside the bent portion of the bent portion, and injects the reducing agent by offsetting the spray center to the bent inner side of the bent portion with reference to a tangent to the central axis on the exhaust downstream side of the bent portion. An exhaust purification device characterized by the above.
前記排気通路は前記選択還元触媒よりも排気上流側に曲部を有し、
前記噴射装置は、前記曲部の曲げ外側に設けられ、前記曲部の排気下流側の中心軸線に対する接線よりも前記曲部の曲げ内側に向けて、かつ前記接線を基準に噴霧中心を前記曲部の曲げ内側にオフセットさせて前記還元剤を噴射することを特徴とする排気浄化装置。 An exhaust passage through which the exhaust gas of the internal combustion engine flows, a selective reduction catalyst for selectively reducing a specific component contained in the exhaust gas of the internal combustion engine, and a reducing agent to be used in the reduction reaction for the selective reduction catalyst An exhaust gas purification apparatus that purifies exhaust gas from the internal combustion engine by the reduction reaction,
The exhaust passage has a curved portion on the exhaust upstream side of the selective reduction catalyst,
The injection device is provided on the outer side of the bent portion of the bent portion, and is directed toward the inner side of the bent portion of the bent portion with respect to the central axis on the exhaust downstream side of the bent portion, and the bend center with respect to the tangent. An exhaust emission control device, wherein the reducing agent is injected while being offset to the inside of the bending portion.
前記噴射装置は、前記直部の中心軸線よりも前記曲部の曲げ内側に向けて前記還元剤を噴射する請求項1又は3に記載の排気浄化装置。 The exhaust passage has a straight tubular straight portion that guides exhaust gas from an exhaust downstream end of the curved portion to an exhaust upstream end of the selective reduction catalyst, and a center of the curved portion at an exhaust downstream end of the curved portion A tangent to the axis is formed so that the central axis of the straight part coincides,
The exhaust emission control device according to claim 1 or 3, wherein the injection device injects the reducing agent toward a bending inner side of the curved portion with respect to a central axis of the straight portion.
前記噴射装置は、前記直部の中心軸線を基準に噴霧中心を前記曲部の曲げ内側にオフセットさせて前記還元剤を噴射する請求項2又は3に記載の排気浄化装置。 The exhaust passage has a straight tubular straight portion that guides exhaust gas from an exhaust downstream end of the curved portion to an exhaust upstream end of the selective reduction catalyst, and a center of the curved portion at an exhaust downstream end of the curved portion A tangent to the axis is formed so that the central axis of the straight part coincides,
4. The exhaust emission control device according to claim 2, wherein the injection device injects the reducing agent by offsetting a spray center to a bending inner side of the curved portion with respect to a central axis of the straight portion.
前記選択還元触媒はアンモニア選択還元触媒である請求項1から5のいずれか一項に記載の排気浄化装置。 The reducing agent is an aqueous urea solution;
The exhaust gas purification apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the selective reduction catalyst is an ammonia selective reduction catalyst.
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