JP2010024896A - 還元剤供給システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】尿素水タンク21には尿素水配管22を介して尿素水添加弁15が接続されている。尿素水配管22の途中には尿素水ポンプ23が設けられている。本システムでは、尿素水添加弁15への尿素水供給の停止後に、尿素水配管22内の尿素水を吸い戻す吸い戻し処理が実施される。尿素水配管22の途中には、タンク出口部分から尿素水添加弁15までの尿素水経路において最も低い位置に、尿素水吸い戻し処理の実施後における残留尿素水を溜める尿素水溜まり部31が設けられている。尿素水溜まり部31は、残留尿素水が凍結した状態で、それよりも尿素水タンク21側の尿素水経路と尿素水添加弁15側の尿素水経路とを尿素水溜まり部31内の空きスペースで連通するものとなっている。
【選択図】 図1
Description
以下、本発明を具体化した排気浄化システムの実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態の排気浄化システムは、自動車に搭載されるディーゼルエンジンの排気を浄化するものであり、選択還元型触媒を用いて排気中のNOxを浄化する、いわゆる尿素SCRシステムとして構築されている。はじめに、図1を参照してこのシステムの構成について詳述する。図1は、本実施形態に係る尿素SCRシステムの概要を示す構成図である。なお図1は、本システムを自動車に取り付けた状態で水平方向から見たものであり、図中のXは水平方向を、Yは鉛直方向を示している。
6NO2+8NH3→7N2+12H2O …(式2)
NO+NO2+2NH3→2N2+3H2O …(式3)
のような反応を促進して排気中のNOxを還元する。そして、これらの反応においてNOxの還元剤となるアンモニア(NH3)を供給するものが、同SCR触媒13の上流側に設けられた尿素水添加弁15である。
(NH2)2CO+H2O→2NH3+CO2 …(式4)
のような反応をもって、尿素水が排気熱で加水分解されることによりアンモニア(NH3)が生成され、SCR触媒13にアンモニアが吸着するとともに同SCR触媒13において排気中のNOxがアンモニアにより選択的に還元除去される。すなわち、同SCR触媒13上で、そのアンモニアに基づく還元反応(上記反応式(式1)〜(式3))が行われることによって、NOxが還元、浄化されることになる。
次に、本発明の第2の実施形態を上記第1の実施形態との相違点を中心に説明する。本実施形態では、尿素水配管22の一部を尿素水溜まり部として利用する構成について説明する。
本実施形態では、上述した各実施形態との相違点として、尿素水タンク21の出口部分から尿素水添加弁15までの尿素水配管22の一部を上下2系統に分岐させて設けている。図6は本実施形態における尿素水供給系の構成を示す図である。なお、図6においても上記図1と同様に、図中のXは水平方向を、Yは鉛直方向を示している。
本実施形態では、尿素水溜まり部に溜まった残留尿素水が凍結状態になっている場合に、その凍結状態の尿素水を加熱手段の加熱により解凍する構成を採用している。図8は、本実施形態における尿素水供給系の構成を示す図である。なお、図8においても上記図1と同様に、図中のXは水平方向を、Yは鉛直方向を示している。図中のハッチング部分が尿素水の存在を示している。
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。
Claims (10)
- 液状の還元剤を貯留する還元剤タンクと、該還元剤タンクに還元剤配管を介して接続され同タンク内の還元剤を所定の還元反応装置に向けて添加供給する還元剤添加手段と、前記還元剤添加手段に対して還元剤を給送するポンプとを備え、
前記還元剤添加手段への還元剤供給の停止後に、前記還元剤配管内の還元剤を排出する還元剤排出処理を実施する還元剤供給システムであって、
前記還元剤排出処理の実施後における配管内等の残留還元剤を、前記還元剤タンクの出口部分から前記還元剤添加手段までの還元剤経路の途中の所定場所に溜め、かつ前記ポンプの次回起動時に、前記残留還元剤が凍結状態にあっても前記還元剤タンクから前記還元剤添加手段への還元剤の給送を可能とする給送構造を備えることを特徴とする還元剤供給システム。 - 前記給送構造として、前記還元剤タンクの出口部分から前記還元剤添加手段までの還元剤経路の途中において最も低い位置に、前記残留還元剤を溜める還元剤溜まり部を設け、
前記還元剤溜まり部は、前記残留還元剤が凍結した状態で、それよりも前記還元剤タンク側の還元剤経路と前記還元剤添加手段側の還元剤経路とを同還元剤溜まり部内の空きスペースで連通するものである請求項1に記載の還元剤供給システム。 - 前記還元剤溜まり部は、それ以外の配管部分の開口径に比して開口断面の上下高さ寸法が大きいものである請求項2に記載の還元剤供給システム。
- 前記還元剤溜まり部は、その開口断面の上部が幅狭、下部が幅広に形成されている請求項2又は3に記載の還元剤供給システム。
- 前記還元剤溜まり部の高位部には、前記還元剤タンク側から前記還元剤添加手段側に還元剤を給送する送り流路部が接続され、同還元剤溜まり部の低位部には、前記還元剤排出処理の実施時に前記還元剤溜まり部から還元剤を排出する排出流路部が接続されている請求項2乃至4のいずれか一項に記載の還元剤供給システム。
- 前記給送構造として、前記還元剤タンクの出口部分から前記還元剤添加手段までの還元剤配管の一部を上下2系統に分岐させて設けた上側配管部と下側配管部とを備え、
前記下側配管部は、前記還元剤タンクの出口部分から前記還元剤添加手段までの還元剤経路の途中において最も低い位置に設けられ、前記残留還元剤を溜める還元剤溜まり部であり、
前記上側配管部は、前記還元剤排出処理の実施後において空きスペースとなり、それよりも前記還元剤タンク側の還元剤経路と前記還元剤添加手段側の還元剤経路とを連通する経路連通部である請求項1に記載の還元剤供給システム。 - 前記下側配管部は、前記上側配管部よりも開口断面が大きいものである請求項6に記載の還元剤供給システム。
- 前記給送構造は、
前記還元剤タンクの出口部分から前記還元剤添加手段までの還元剤経路の途中において最も低い位置に設けられ、前記残留還元剤を溜める還元剤溜まり部と、
次回のポンプ起動に伴う還元剤の供給開始時に、前記還元剤溜まり部に溜まっている残留還元剤を加熱する加熱手段と、
を備える請求項1に記載の還元剤供給システム。 - 前記還元剤溜まり部は、前記還元剤排出処理の実施後における還元剤の予測残留量分よりも大きい容積を有している請求項2乃至8のいずれか一項に記載の還元剤供給システム。
- 内燃機関の排気通路に設けられ、前記還元剤により排気中のNOxを浄化するNOx触媒を備える排気浄化装置に適用され、
前記NOx触媒が前記還元反応装置であり、前記排気通路においてNOx触媒よりも上流側に前記還元剤を添加する請求項1乃至9のいずれか一項に記載の還元剤供給システム。
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