JP2011032946A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、DPF5を収容した上流側マフラ14と、SCR触媒7を収容した下流側マフラ20とを並行に隣接配置させた本体部8を設け、上流側マフラの筒形容器10の出口側の端壁9に、DPF端と端壁との間に形成される容器空間10a内にDPFの中心部を中心として広角的に尿素水溶液を噴霧するリキッドオンリ式の尿素水インジェクタ30を設け、上流側マフラの出口側の端部と下流側マフラの入口側の端部間に中間パイプ部35を設けた。これにより、尿素水溶液と排ガスとを十分に混合させつつ、コンパクト性、廉価性および軽量性も図れる。
【選択図】図1
Description
近時では、車両の搭載性を高めるため、特許文献2に示されるような全長を抑えた排気浄化装置、具体的には一塊となる箱形の外郭ケースを用い、同ケース内部の一部を折返室としてDPRとSCR触媒を並列に収めた並列タイプの排気浄化装置にも用いられるようになった。
そこで、エアアシスト式の噴射装置に代えて、尿素水溶液だけを噴霧するリキッドオンリ式の尿素水インジェクタを用いることが考えられている。リキッドオンリ式の尿素水インジェクタは、尿素水溶液だけを噴霧するために、エアアシスト式に比べてシステムの構成が簡単ですむという利点があり、エアアシスト式の噴射装置に比べ廉価ですむ。
単に上述の並列タイプの排気浄化装置において、エアアシスト式の噴射装置からリキッドオンリ式の尿素水インジェクタに代えたとしても、同排気浄化装置は、外郭ケース内に形成されている通路内に沿って尿素水溶液を噴射して排ガスと混合させる構造なので、リキッドオンリ式の尿素水インジェクタには適さない。つまり、リキッドオンリ式の尿素水インジェクタでは噴霧がコーン形状に制約されるので、エアアシスト式がもとになっている構造では、排ガスと良好に噴霧できるような尿素水溶液の噴霧が行えない。しかも、従来の並列タイプの排気浄化装置の各部を見る限り、リキッドオンリ式の尿素水インジェクタを設置できる適切な場所は見当たらない。
請求項3の発明は、尿素水インジェクタの設置スペース確保と、上流側マフラから下流側マフラに流通する排ガスの圧力損失抑制を両立するため、中間パイプ部は、一端部が上流側マフラの出口側の端壁中央を挟んだ両側の端面部分に連結され、他端部が下流側マフラの筒形容器における入口側の端部両側に連結される2本の中間パイプで構成し、尿素水インジェクタは、2本の中間パイプ間で生ずる隙間内に設けられるものとした。
請求項3の発明によれば、上流側マフラから下流側マフラに流通する排ガスの圧力損失を抑えつつ、コンパクトに尿素水インジェクタが設置できる。
図1中1は、車両のシャーシフレーム2に搭載された内燃機関としてのディーゼルエンジンを示している。このディーゼルエンジン1の排気管1aには、同エンジン1から排出される排ガスを浄化する尿素添加式の排気浄化装置3が接続されている。同排気浄化装置3は、シャーシフレーム2の車幅方向外側に設置されている。
すなわち、DPF5を収容した上流側マフラ14とSRC触媒7を収容した下流側マフラ20とを並行に配置し、両者を中間パイプ部35で連結するという、部品点数を抑えた簡単な構造により、ディーゼルエンジン1の排ガスをDPF5、SRC触媒7へ順に導く流路が確保できるだけでなく、端壁9から排ガス流に向かって広角的に尿素水溶液が噴射できる場所、すなわちリキッドオンリ式の尿素水インジェクタ30が設置するのに適した場所が確保できる。また上流側マフラ14の端壁9からリキッドオンリ式の尿素インジェクタ30でDPF5端と端壁9間のケーシング空間10aに尿素水溶液を広角的に噴霧させるという構造により、リキッドオンリ式の尿素インジェクタ30の特性を十分に活用すべく、マフラケーシング10の限られた内部空間を最大限に活用して、尿素水溶液を排ガス中に十分に混合させることができる。
5 ディーゼルパティキュレートフィルタ
7 アンモニア選択還元型NOx還元触媒(選択還元型NOx触媒)
8 本体部
10 マフラケーシング(上流側マフラの筒形容器)
10a ケーシング空間(容器空間)
14 上流側マフラ
16 マフラケーシング(下流側マフラの筒形容器)
20 下流側マフラ
30 リキッドオンリ式の尿素インジェクタ
32 隔壁(気流変更部材)
35 中間パイプ部
36 中間パイプ
Claims (4)
- 排気ガスが流通するとともに、出口側の端に端壁を有する筒形容器内にパティキュレートフィルタを収容した上流側マフラと、排気ガスが流通する筒形容器内に選択還元型NOx触媒を収容した下流側マフラとを並行に隣接して配置させてなる本体部と、
前記上流側マフラにおける前記筒形容器の出口側の端壁に設けられ、パテキュレート端と前記端壁との間の容器空間内へ、前記パティキュレートフィルタの中心部を中心として広角的に尿素水溶液を噴霧するリキッドオンリ式の尿素水インジェクタと、
前記上流側マフラの出口側の端部と前記下流側マフラの入口側の端部との間の連通するように設けられ、前記上流側マフラから尿素水溶液が混合された排ガスを前記下流側マフラの選択還元型NOx触媒へ導く中間パイプ部と
を具備してなることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。 - 前記尿素水インジェクタは、前記尿素水溶液を中空コーン状の噴霧形状で周囲へ噴霧するものであることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の排気浄化装置。
- 前記中間パイプ部は、一端部が前記上流側マフラの出口側の端壁中央を挟んだ両側の端面部分に連結され、他端部が前記下流側マフラの筒形容器における入口側の端部両側に連結される2本の中間パイプで構成され、
前記尿素水インジェクタは、前記2本の中間パイプ間で生ずる隙間内に設けられる
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 前記パティキュレートフィルタ端と前記端壁との間には、前記パティキュレートフィルタから流出する排ガス流をドーナツ状の渦巻き流に変える気流変更部材が設けられることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか一つに記載の内燃機関の排気浄化装置。
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