JP2012092746A - Exhaust emission control device - Google Patents
Exhaust emission control device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012092746A JP2012092746A JP2010240784A JP2010240784A JP2012092746A JP 2012092746 A JP2012092746 A JP 2012092746A JP 2010240784 A JP2010240784 A JP 2010240784A JP 2010240784 A JP2010240784 A JP 2010240784A JP 2012092746 A JP2012092746 A JP 2012092746A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust
- casing
- scr
- communication pipe
- dpf
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
Description
本発明は、エンジンの排気浄化装置に関し、特に排気中のパティキュレート及び窒素酸化物を除去する排気浄化装置に関する。 The present invention relates to an exhaust purification device for an engine, and more particularly to an exhaust purification device that removes particulates and nitrogen oxides in exhaust gas.
エンジン、中でもディーゼルエンジンの排気中には、大気汚染物質である粒子状物質(Particulate Matter、以下、PMと略称する)や窒素酸化物(以下、NOxという)等が含まれている。そこで、エンジンの排気通路に、PMを捕集するためのパティキュレートフィルタ(Diesel Particulate Filter、以下、DPFと略称する)を設置し、大気中にPMが放出されないようにした技術が知られている。また、エンジンの排気通路に、NOxを除去するための選択還元型触媒(Selective Catalytic Reduction、以下、SCRと略称する)を設置し、還元剤としての尿素水をSCRに流入する排気中に添加することにより、SCRにおいて排気中のNOxを還元して排気を浄化するようにした技術が知られている。 Engine exhaust, particularly diesel engine exhaust, contains particulate matter (hereinafter referred to as PM), nitrogen oxides (hereinafter referred to as NOx), and the like, which are air pollutants. Therefore, a technique is known in which a particulate filter (Diesel Particulate Filter, hereinafter referred to as DPF) for collecting PM is installed in the exhaust passage of the engine so that PM is not released into the atmosphere. . In addition, a selective catalytic reduction (hereinafter abbreviated as SCR) for removing NOx is installed in the exhaust passage of the engine, and urea water as a reducing agent is added to the exhaust flowing into the SCR. Thus, a technique is known in which the exhaust gas is purified by reducing NOx in the exhaust gas in the SCR.
このようなPMの捕集及びNOxの還元を効率的に行うため、DPF及びSCRを組み合わせ、排気浄化装置として用いるようにしたものが、例えば特許文献1などに提案されている。特許文献1に記載の排気浄化装置は、前段酸化触媒及びフィルタ(DPF)が収容された上流側後処理装置と、NOx触媒(SCR)及び後段酸化触媒が収容された下流側後処理装置とが、1つのケーシング内に並列に収容されて構成されている。 In order to efficiently perform such PM collection and NOx reduction, a combination of DPF and SCR, which is used as an exhaust purification device, is proposed in, for example, Patent Document 1. The exhaust purification device described in Patent Document 1 includes an upstream aftertreatment device in which a pre-stage oxidation catalyst and a filter (DPF) are accommodated, and a downstream side aftertreatment device in which a NOx catalyst (SCR) and a post-stage oxidation catalyst are accommodated. It is configured to be accommodated in parallel in one casing.
これら上流側後処理装置及び下流側後処理装置の端部には、ケーシング内で排気をUターンさせる折返室が形成されており、折返室内にはフィルタを流通後の排気の移送方向を変更する第1ガイド板と、NOx触媒へ直接的に排気が流れることを規制する第2ガイド板とが配設されている。また、折返室内の一側には、尿素水溶液を噴射する噴射ノズルが備えられ、ケーシングの折返室内において、第1ガイド板及び第2ガイド板により、噴射ノズルからNOx触媒までの排気の経路長を延長化して尿素水溶液の拡散時間を十分に確保できるように構成されている。 A folding chamber for making U-turn exhaust in the casing is formed at the ends of these upstream and downstream aftertreatment devices, and the direction in which the exhaust gas is transferred after passing through the filter is changed in the folding chamber. A first guide plate and a second guide plate for restricting the flow of exhaust gas directly to the NOx catalyst are disposed. In addition, an injection nozzle that injects the urea aqueous solution is provided on one side of the folding chamber. In the folding chamber of the casing, the first guide plate and the second guide plate reduce the path length of the exhaust from the injection nozzle to the NOx catalyst. It is configured so that the diffusion time of the urea aqueous solution can be sufficiently secured by extending.
しかしながら、上記の特許文献1に記載の排気浄化装置は、上流側後処理装置及び下流側後処理装置を1つの四角箱状のケーシング内に収容して車両に設置されるため、装置全体が大型化してしまい、コストも増大する。また、ケーシング内に上流側後処理装置と下流側後処理装置とを並列配置し、ケーシングの一端に折返室を形成し、さらにこの折返室内に第1ガイド板及び第2ガイド板を配設する必要があるため、装置が複雑で製作コストもかかる。 However, since the exhaust purification device described in Patent Document 1 is installed in a vehicle with the upstream aftertreatment device and the downstream aftertreatment device housed in one rectangular box-like casing, the entire device is large. And the cost increases. Further, the upstream aftertreatment device and the downstream aftertreatment device are arranged in parallel in the casing, a folding chamber is formed at one end of the casing, and a first guide plate and a second guide plate are further arranged in the folding chamber. Since this is necessary, the apparatus is complicated and expensive to manufacture.
このような課題に対し、図3に示すように、上流側排気浄化装置50として円筒ケーシング51内に前段酸化触媒52とDPF53とを収容し、下流側排気浄化装置60として円筒ケーシング61内にSCR62と後段酸化触媒63とを収容し、これらのケーシング51,61を並列配置して、その間に、両端に屈曲部59a,59bを有する連通パイプ59を接続した排気浄化装置も知られている。この排気浄化装置では、連通パイプ59が上流側排気浄化装置50と下流側排気浄化装置60との間に配設され、尿素水溶液を噴射する噴射ノズル58が連通パイプ59の上流側に設けられている。
As shown in FIG. 3, the
しかしながら、図3に示す排気浄化装置は、連通パイプ59の全長が長いことから、噴射ノズル58から噴射された尿素水溶液を排気中に拡散させる点では有利であるが、その表面での放熱により連通パイプ59内を流通する排気の温度が低下してしまうため、却って、下流側排気浄化装置60のSCR63でのNOx浄化率が低下してしまう場合がある。
However, the exhaust purification apparatus shown in FIG. 3 is advantageous in that the urea aqueous solution injected from the
本件はこのような課題に鑑み案出されたもので、コンパクトな構成により搭載性が良く、還元剤の拡散効果を得ながら排気温度の低下を抑制することができるようにした排気浄化装置を提供することを目的とする。
なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的として位置づけることができる。
The present invention has been devised in view of such problems, and provides an exhaust emission control device that has a compact structure and is easy to mount and can suppress a reduction in exhaust temperature while obtaining a diffusion effect of a reducing agent. The purpose is to do.
The present invention is not limited to this purpose, and is a function and effect derived from each configuration shown in the embodiments for carrying out the invention described later, and other effects of the present invention are to obtain a function and effect that cannot be obtained by conventional techniques. Can be positioned.
(1)ここで開示する排気浄化装置は、ディーゼルエンジンの排気に含まれる粒子状物質(PM)を捕集するフィルタ(DPF)を筒状の第一ケーシング内に備えた上流側排気浄化装置と、前記排気に含まれる窒素酸化物(NOx)を還元し浄化する選択還元型触媒(SCR)を前記第一ケーシングとは別個の筒状の第二ケーシング内に備えた下流側排気浄化装置と、を備えた排気浄化装置において、前記第一ケーシングの一端の周壁に設けられ、前記第一ケーシング内を流通した排気が流出する排気出口と、前記第二ケーシングの一端の周壁に設けられ、前記第二ケーシング内を流通する排気が流入する排気入口と、前記排気出口と前記排気入口とに接続されて前記第一ケーシングと前記第二ケーシングとを連通する連通パイプと、前記排気出口に対向する前記第一ケーシングの周壁に設けられ、前記連通パイプへ流入する排気に還元剤を添加する還元剤添加ノズルと、を備える。 (1) An exhaust emission control device disclosed herein includes an upstream side exhaust purification device provided with a filter (DPF) for collecting particulate matter (PM) contained in exhaust of a diesel engine in a cylindrical first casing. A downstream side exhaust purification device including a selective reduction catalyst (SCR) for reducing and purifying nitrogen oxide (NOx) contained in the exhaust gas in a cylindrical second casing separate from the first casing; The exhaust gas purification apparatus includes: an exhaust outlet provided at a peripheral wall at one end of the first casing; an exhaust outlet through which exhaust gas flowing through the first casing flows out; a peripheral wall at one end of the second casing; An exhaust inlet through which exhaust gas flowing through the two casings flows, a communication pipe connected to the exhaust outlet and the exhaust inlet to communicate the first casing and the second casing, and the exhaust Provided on the peripheral wall of the first casing facing the outlet, and a reducing agent addition nozzle for adding a reducing agent to exhaust gas flowing into the communicating pipe.
また、前記上流側排気浄化装置及び前記下流側排気浄化装置が、前記排気出口と前記排気入口とを隣接させた状態で間隔をあけて、前記第一ケーシング内を流通する排気流と前記第二ケーシング内を流通する排気流とが逆向きに流れるように並列配置され、前記連通パイプの前記排気出口側の一端が、前記排気出口から前記還元剤添加ノズルに向けて前記第一ケーシング内に延設されることを特徴としている。 Further, the upstream side exhaust purification device and the downstream side exhaust purification device are arranged in such a manner that the exhaust outlet and the exhaust inlet are adjacent to each other, and the exhaust flow that circulates in the first casing is spaced apart from the second casing. The exhaust pipe flowing in the casing is arranged in parallel so as to flow in the opposite direction, and one end of the communication pipe on the exhaust outlet side extends into the first casing from the exhaust outlet toward the reducing agent addition nozzle. It is characterized by being installed.
(2)また、前記連通パイプが直線状のパイプであり、前記還元剤添加ノズルの先端から排気下流側へ向かって、前記連通パイプの前記一端の開口,前記排気出口及び前記排気入口がこの順に一直線に設けられることが好ましい。 (2) The communication pipe is a straight pipe, and the opening at the one end of the communication pipe, the exhaust outlet, and the exhaust inlet are arranged in this order from the tip of the reducing agent addition nozzle toward the exhaust downstream side. It is preferable to be provided in a straight line.
(3)或いは、前記連通パイプが曲線状のパイプであり、前記排気入口が、前記第二ケーシングの中心軸から偏心して設けられることが好ましい。 (3) Alternatively, it is preferable that the communication pipe is a curved pipe, and the exhaust inlet is provided eccentrically from a central axis of the second casing.
開示の排気浄化装置によれば、上流側排気浄化装置及び下流側排気浄化装置が、排気出口と排気入口とを隣接させた状態で間隔をあけて、第一ケーシング内を流通する排気流と第二ケーシング内を流通する排気流とが逆向きに流れるように並列配置されるため、装置全体としての構成が簡素化され、全体としてコンパクトになり、車両や船舶等への搭載性も向上する。 According to the disclosed exhaust purification device, the upstream side exhaust purification device and the downstream side exhaust purification device are separated from the exhaust flow that circulates in the first casing with the exhaust outlet and the exhaust inlet being adjacent to each other with a space therebetween. Since the exhaust gas flowing in the two casings is arranged in parallel so as to flow in the opposite direction, the configuration of the entire device is simplified, the overall size is reduced, and the mountability to vehicles, ships, and the like is improved.
また、連通パイプが、隣接して設けられた排気出口と排気入口とに接続されるため、連通パイプの外部に露出する部分の長さを短くすることができ、連通パイプ表面での放熱による連通パイプ内を流通する排気の温度低下を抑制することができ、下流側排気浄化装置における排気中のNOxの浄化率の低下を抑制することができる。
また、第一ケーシングの周壁に還元剤添加ノズルが設けられ、連通パイプの排気出口側の一端が、排気出口から還元剤添加ノズルに向けて第一ケーシング内に延設されているため、上流側排気浄化装置と下流側排気浄化装置とを隣接させて並列配置しても、連通パイプの長さを確保することができ、還元剤の排気中への拡散効果を確保することができる。
In addition, since the communication pipe is connected to the exhaust outlet and the exhaust inlet provided adjacent to each other, the length of the portion exposed to the outside of the communication pipe can be shortened, and communication by heat radiation on the surface of the communication pipe is possible. A decrease in the temperature of the exhaust gas flowing through the pipe can be suppressed, and a decrease in the purification rate of NOx in the exhaust gas in the downstream side exhaust purification device can be suppressed.
In addition, a reducing agent addition nozzle is provided on the peripheral wall of the first casing, and one end on the exhaust outlet side of the communication pipe extends from the exhaust outlet toward the reducing agent addition nozzle in the first casing, so that the upstream side Even if the exhaust gas purification device and the downstream side exhaust gas purification device are arranged adjacent to each other in parallel, the length of the communication pipe can be ensured, and the diffusion effect of the reducing agent into the exhaust gas can be ensured.
また、連通パイプが直線状のパイプであり、還元剤添加ノズルの先端から排気下流側へ向かって、連通パイプの一端の開口,排気出口及び排気入口がこの順に一直線に設けられる場合、連通パイプ内へ還元剤を確実に添加することができ、連通パイプ内で排気中へ拡散させることができる。また、連通パイプの長さを最短にすることができ、構成をより簡素化することができる。 Further, when the communication pipe is a straight pipe and the opening at one end of the communication pipe, the exhaust outlet, and the exhaust inlet are provided in this order from the front end of the reducing agent addition nozzle to the exhaust downstream side, The reducing agent can be reliably added and diffused into the exhaust gas in the communication pipe. Further, the length of the communication pipe can be minimized, and the configuration can be further simplified.
また、連通パイプが曲線状のパイプの場合、第一ケーシングと第二ケーシングとをより隣接し配置することができ、装置全体をよりコンパクトにすることができる。また、排気入口が第二ケーシングの中心軸から偏心して設けられている場合、排気を旋回させながら第二ケーシング内へ流入させることができ、還元剤をより拡散させることができる。 Further, when the communication pipe is a curved pipe, the first casing and the second casing can be arranged adjacent to each other, and the entire apparatus can be made more compact. Further, when the exhaust inlet is provided eccentric from the central axis of the second casing, the exhaust can be caused to flow into the second casing while turning, and the reducing agent can be further diffused.
[1.第一実施形態]
[1−1.全体構成]
以下、図面により実施の形態について説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。
[1. First embodiment]
[1-1. overall structure]
Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. Note that the embodiment described below is merely an example, and there is no intention to exclude various modifications and technical applications that are not explicitly described in the following embodiment.
本実施形態にかかる排気浄化装置について、図1(a),図1(b)及び図2を用いて説明する。本排気浄化装置は、車両だけでなくエンジンを搭載した乗り物、例えば船舶等に適用することも可能であるが、ここでは、一般的な乗用車やトラック,バス等の車両に適用した例で説明する。
図2に示すように、エンジン1は、ここでは直列6気筒機関のディーゼルエンジンとして構成されている。エンジン1の各気筒には燃料噴射弁11が設けられ、各燃料噴射弁11はコモンレール12から加圧燃料を供給され、開弁に伴って対応する気筒の筒内に燃料を噴射する。なお、気筒数はこれに限定されない。
An exhaust emission control device according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 1 (a), 1 (b), and 2. FIG. The present exhaust purification apparatus can be applied not only to a vehicle but also to a vehicle equipped with an engine, for example, a ship, etc., but here, an example applied to a vehicle such as a general passenger car, a truck, or a bus will be described. .
As shown in FIG. 2, the engine 1 is here configured as a diesel engine of an in-line 6-cylinder engine. Each cylinder of the engine 1 is provided with a
エンジン1の吸気側には吸気マニホールド13が装着され、吸気マニホールド13の上流端に接続された吸気通路14には、上流側よりエアクリーナ15,ターボチャージャ16のコンプレッサ16a及びインタークーラ17が設けられている。また、エンジン1の排気側には排気マニホールド18が装着され、排気マニホールド18の下流端には、コンプレッサ16aと同軸上に連結されたターボチャージャ16のタービン16bが接続されている。タービン16bには排気通路19が接続されている。この排気通路19の途中に、排気浄化装置2が設けられている。
An
排気浄化装置2は、排気上流側に設けられた上流側排気浄化装置20と、上流側排気浄化装置20の排気下流側に設けられた下流側排気浄化装置30とから構成され、上流側排気浄化装置20と下流側排気浄化装置30とは、連通パイプ29により接続されている。
上流側排気浄化装置20は、円筒状の筒状ケーシング(第一ケーシング)21内に、上流側に配置される前段酸化触媒22と、下流側に配置されるパティキュレートフィルタ(Diesel Particulate Filter、以下、DPFと略称する)23とが内蔵されて構成されている。なお、以下、上流側排気浄化装置20をDPF装置20といい、筒状ケーシング21をDPFケーシング21という。
The
The upstream side
下流側排気浄化装置30は、円筒状の筒状ケーシング(第二ケーシング)31内に、上流側に配置される選択還元型触媒(Selective Catalytic Reduction、以下、SCRと略称する)32と、下流側に配置される後段酸化触媒33とが内蔵されて構成されている。なお、以下、下流側排気浄化装置30をSCR装置30といい、筒状ケーシング31をSCRケーシング31という。
The downstream side
また、DPF23の排気下流側であって、連通パイプ29の上流側には、還元剤としての尿素水を添加する添加ノズル(還元剤添加ノズル)28が設けられ、添加ノズル28は、図示しないタンクから圧送される尿素水をSCR装置30に向かう排気中に噴射し添加する。この尿素水の添加量や添加のタイミングは、コントローラ40により制御される。
コントローラ(ECU,Engine (electronic) Control Unit)40は、エンジン制御や排気浄化制御等にかかる各種演算処理を実行するCPU、その制御に必要なプログラムやデータの記憶されたROM、CPUの演算結果等が一時的に記憶されるRAM、外部との間で信号を入出力するための入出力ポート等を備えて構成されている。
An addition nozzle (reducing agent addition nozzle) 28 for adding urea water as a reducing agent is provided on the exhaust downstream side of the
A controller (ECU, Engine (electronic) Control Unit) 40 is a CPU that executes various arithmetic processes related to engine control and exhaust gas purification control, a ROM that stores programs and data necessary for the control, CPU calculation results, and the like. Are temporarily stored, and an input / output port for inputting / outputting signals to / from the outside.
[1−2.排気浄化装置の構成]
次に、図1(a)及び図1(b)を用いて、DPF装置20及びSCR装置30について詳述する。
DPF装置20は、排気中に含まれる粒子状物質(Particulate Matter、以下、PMと略称する)を捕集する機能と、捕集したPMを連続的に酸化させて除去する機能とを併せ持つ。なお、PMとは、炭素からなる黒煙(すす)の周囲に燃え残った燃料や潤滑油の成分,硫黄化合物等が付着した粒子状の物質である。
[1-2. Configuration of exhaust purification device]
Next, the
The
前段酸化触媒22は、排気中の成分に対する酸化性能を持った酸化触媒であり、金属,セラミックス等からなるハニカム状の担体に触媒物質を担持したものである。前段酸化触媒22によって酸化される排気中の成分には、NOや未燃燃料中の炭化水素等及び一酸化炭素が挙げられる。例えば、NOが前段酸化触媒22で酸化されるとNO2が生成される。
The
DPF23は、PMを捕集する多孔質フィルタ(例えば、セラミックフィルタ)である。DPF23の内部は、多孔質の壁体によって排気の流通方向に沿って複数に分割されている。この壁体には、PMの微粒子に見合った大きさの多数の細孔が形成される。排気が壁体の近傍や内部を通過する際に壁体内,壁体表面にPMが捕集され、排気が濾過される。このようなDPF23の再生制御は、コントローラ40によって制御される。
The
DPF装置20は、筒状のDPFケーシング21内に、その軸方向に直列に前段酸化触媒22とDPF23とが内蔵されて構成されている。DPFケーシング21には、前段酸化触媒22の排気上流側にDPF入口空間24が設けられ、DPF23の排気下流側に混合室と称される空間25が設けられている。DPF入口空間24には、排気通路19からDPFケーシング21内へ排気が流入するための入口であるDPF入口26が形成され、混合室25には、DPFケーシング21内を流通した排気が流出するための出口であるDPF出口(排気出口)27が形成されている。なお、本実施形態では、図1(b)に示すように、DPF入口26及びDPF出口27は、DPFケーシング21の両端の周壁であって、周方向に180度ずれた位置にそれぞれ形成されている。
The
添加ノズル28は、DPF出口27に対向するDPFケーシング21の周壁に設けられ、その先端を連通パイプ29の開口29aに向けて配設されている。
連通パイプ29は、DPF装置20のDPFケーシング21に接続される一端が、DPFケーシング21の周壁に形成されたDPF出口27からDPFケーシング21内へ貫通して配設されており、DPFケーシング21の周壁に片持ち支持されるように、その開口29aを添加ノズル28に向けて延設されている。すなわち、連通パイプ29の排気上流側の端部は、DPFケーシング21の周壁に形成されたDPF出口27から混合室25内に突出して設けられている。連通パイプ29は、排気通路19の一部を構成し、最も一般的な円筒状パイプであり、本実施形態では、直線状のパイプである。なお、連通パイプ29は一般的な円筒状パイプに限られず、その他の筒状のパイプであってもよい。
The
One end of the
SCR装置30におけるSCR32は、軸方向に互いに平行な微小な穴が複数連通したハニカム構造の担体に、触媒が担持されて構成された尿素添加型の窒素酸化物選択還元型触媒であり、上流側に設けられた添加ノズル28から供給される尿素水をアンモニアに加水分解するとともにアンモニアを吸着する機能を持ち、さらに吸着したアンモニアを還元剤として排気中のNOxをN2へと還元するものである。なお、SCR32に担持される触媒の種類は任意であり、例えばゼオライト系,バナジウム系等の触媒を用いることが考えられる。また、還元剤として尿素水以外を用いるものでもよい。
The
後段酸化触媒33は、SCR32での還元反応における余剰分のアンモニアを除去するための酸化触媒である。
SCR装置30は、筒状のSCRケーシング31内に、その軸方向に直列にSCR32と後段酸化触媒33とが内蔵されて構成されている。SCRケーシング31には、SCR32の排気上流側にSCR入口空間34が設けられ、後段酸化触媒33の排気下流側にSCR出口空間35が設けられている。SCR入口空間34には、連通パイプ29からSCRケーシング31内へ排気が流入するための入口であるSCR入口(排気入口)36が形成され、SCR出口空間35には、SCRケーシング31内を流通した排気が流出するための出口であるSCR出口37が形成されている。なお、本実施形態では、図1(b)に示すように、SCR入口36及びSCR出口37は、SCRケーシング31の両端の周壁であって、周方向に180度ずれた位置にそれぞれ形成されている。
The
The
本実施形態にかかる排気浄化装置2は、このように構成されたDPF装置20及びSCR装置30が、DPF出口27とSCR入口36とを隣接させた状態で間隔をあけて、DPFケーシング21内を流通する排気流とSCRケーシング31内を流通する排気流とが逆向きに流れるように並列配置されて構成されている。さらに、DPFケーシング21とSCRケーシング31は、同形状(同サイズ)のケーシングであり、DPF出口27とSCR入口36とを対向させて面対称に配置されている。
In the
言い換えると、DPF入口空間24とSCR出口空間35とが隣り合い、混合室25とSCR入口空間34とが隣り合うように、同形状のDPFケーシング21とSCRケーシング31とが並列配置され、このとき、DPF出口27とSCR入口36とが向き合うように設けられている。
なお、DPF出口27とSCR入口36との間の間隔は、尿素水拡散のための連通パイプ29の長さ,周囲の部材や装置等との配置関係により適宜設定可能である。連通パイプ29は、この隣接したDPF出口27とSCR入口36とを接続することにより、DPFケーシング21とSCRケーシング31とを連通する。
In other words, the
The interval between the
[1−3.作用,効果]
本実施形態にかかる排気浄化装置2は、上述のように構成されているので、以下のようにして排気は浄化される。
エンジン1の運転中において、エンジン1から排出された排気は、排気通路19の上流部を経てDPF装置20内に導入され、前段酸化触媒22及びDPF23を通過した後に混合室25内に移送され、連通パイプ29内に導入される。このとき、連通パイプ29の上流側に設けられた添加ノズル28から、還元剤としての尿素水がSCR装置30に向かう排気中に添加される。
[1-3. Action, effect]
Since the exhaust
During operation of the engine 1, the exhaust discharged from the engine 1 is introduced into the
添加された尿素水は、連通パイプ29内で排気と混合されながら、排気熱により加水分解されてアンモニアを生じ、連通パイプ29の内部を流通してSCR入口36からSCR入口空間34に導入され、SCR32及び後段酸化触媒33を通過した後にSCR出口37から排気パイプ39を通過し大気中に排出される。このとき、DPF23では排気中のPMが捕集され、SCR32では排気中のNOxが還元され、これらの作用により大気中への有害成分の排出が防止される。
The added urea water is hydrolyzed by exhaust heat while being mixed with the exhaust gas in the
したがって、本実施形態にかかる排気浄化装置2によれば、DPF装置20及びSCR装置30が、DPF出口27とSCR入口36とを隣接させた状態で間隔をあけて、DPFケーシング21内を流通する排気流とSCRケーシング31内を流通する排気流とが逆向きに流れるように並列配置されるため、排気浄化装置2全体の構成が簡素化され、全体としてコンパクトになり、車両への搭載性も向上する。さらに、2つのケーシングが同形状であり、面対称に配置されているため、排気浄化装置2全体の構成がより簡素化される。
Therefore, according to the exhaust
また、連通パイプ29が、隣接して設けられたDPF出口27とSCR入口36とに接続されるため、連通パイプ29の外部に露出する部分の長さを短くできる。そのため、連通パイプ29表面での放熱による連通パイプ29内を流通する排気の温度低下を抑制することができ、SCR装置30のSCR32における排気中のNOxの浄化率の低下を抑制することができる。
Further, since the
また、DPFケーシング21の周壁に添加ノズル28が設けられ、DPF出口27側の連通パイプ29の一端が、DPF出口27から添加ノズル28に向けてDPFケーシング21内に延設されているため、DPFケーシング21とSCRケーシング31とを隣接させて並列配置しても、連通パイプ29の長さを確保することができ、尿素水を連通パイプ29内において排気中に拡散させることができる。
Further, the
また、本実施形態では、連通パイプ29が直線状のパイプであり、添加ノズル28の先端から排気下流側に向かって、連通パイプ29の一端の開口29a,DPF出口27及びSCR入口36がこの順に一直線に設けられているため、添加ノズル28から添加される尿素水が、連通パイプ29内へ確実に流入し、連通パイプ29内で排気中へと拡散させることができ、SCR32へアンモニアを送給することができる。また、連通パイプ29の長さを最短にすることができ、構成をより簡素化することができる。
Further, in this embodiment, the
[2.第二実施形態]
[2−1.排気浄化装置の構成]
次に、第二実施形態にかかる排気浄化装置について、図3(a)及び図3(b)を用いて説明する。なお、第一実施形態と同じ部材等は、第一実施形態のものと同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
[2. Second embodiment]
[2-1. Configuration of exhaust purification device]
Next, the exhaust emission control device according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 3 (a) and 3 (b). In addition, the same member as 1st embodiment attaches | subjects the same code | symbol as the thing of 1st embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図3(a)及び図3(b)に示すように、本実施形態にかかる排気浄化装置2は、連通パイプ29′の形状,SCR装置30のSCR入口36及びSCR出口37の位置、及び、DPF装置20に対するSCR装置30の配置を除いて、第一実施形態のものと同様に構成されている。
本実施形態では、DPF装置20及びSCR装置30が、DPF出口27とSCR入口36とを隣接させた状態で、間隔をあけて配置されており、DPF装置20に対してSCR装置30が側面視において斜め下方に位置している。また、SCR入口36が、図3(b)に示すように、SCRケーシング31の中心軸からDPF装置20から離隔する方向に長さXだけ偏心した位置に形成されている。また、SCR出口37も、SCRケーシング31の中心軸から偏心して設けられている。
As shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), the exhaust
In the present embodiment, the
また、連通パイプ29′は、DPFケーシング21に接続される一端が、DPFケーシング21の周壁に形成されたDPF出口27からDPFケーシング21内へ貫通して配設された曲線状のパイプであり、DPF装置20のDPF出口27とSCR装置30のSCR入口36とを接続している。
The communication pipe 29 'is a curved pipe having one end connected to the
[2−2.作用,効果]
本実施形態にかかる排気浄化装置2は、上述のように構成されているので、DPF装置20を通過した排気は、DPF出口27から連通パイプ29′内へを流入し、連通パイプ29′を通ってSCR入口36からSCR装置30へ流入する。このとき、SCR入口36がSCRケーシング31の中心軸から偏心して設けられているため、SCR入口空間34において旋回流が形成される。
[2-2. Action, effect]
Since the exhaust
したがって、本排気浄化装置2によれば、排気浄化装置2全体の構成をコンパクトにできる。また、連通パイプ29′の外部へ露出する部分の長さは、第一実施形態のものよりも多少長くなるとともに、SCR入口空間34において旋回流を発生させることができるため、尿素水を排気中により拡散させることができる。
Therefore, according to the
[3.その他]
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
[3. Others]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
上記のいずれの実施形態においても、DPF装置20のDPF入口26とDPF出口27とが周方向に180度ずれた位置に設けられているが、DPF入口26及びDPF出口27の位置はこれに限られない。例えば、DPF入口26がDPF出口27と周方向に90度ずれた位置に設けられていてもよい。また、DPF入口26は、DPFケーシング21の周壁ではなく、DPFケーシング21の軸方向の端壁に設けられていてもよい。また、SCR出口37は、SCRケーシング31の周壁ではなく、SCRケーシング31の軸方向の端壁に設けられていてもよい。
In any of the above-described embodiments, the
また、DPFケーシング21及びSCRケーシング31は円筒状の筒状ケーシングに限られるものではなく、DPFケーシング21とSCRケーシング31は同形状のものでなくてもよい。
また、第二実施形態において、SCR入口36をSCRケーシング31の中心軸から偏心させずに、SCRケーシング31の中心軸上に設けてもよい。この場合、旋回流による効果は得られないが、連通パイプ29′の外部に露出する長さを短くすることができるため、排気温度の低下を抑制することができる。
Further, the
In the second embodiment, the
1 エンジン(ディーゼルエンジン)
2 排気浄化装置
20 DPF装置(上流側排気浄化装置)
21 DPFケーシング(第一ケーシング)
22 前段酸化触媒
23 DPF(フィルタ,パティキュレートフィルタ)
26 DPF入口
27 DPF出口(排気出口)
28 添加ノズル(還元剤添加ノズル)
29 連通パイプ
30 SCR装置(下流側排気浄化装置)
31 SCRケーシング(第二ケーシング)
32 SCR(選択還元型触媒)
33 後段酸化触媒
36 SCR入口(排気入口)
37 SCR出口
40 コントローラ(ECU)
1 engine (diesel engine)
2
21 DPF casing (first casing)
22
26
28 Addition nozzle (reducing agent addition nozzle)
29
31 SCR casing (second casing)
32 SCR (Selective Reduction Catalyst)
33
37
Claims (3)
前記第一ケーシングの一端の周壁に設けられ、前記第一ケーシング内を流通した排気が流出する排気出口と、
前記第二ケーシングの一端の周壁に設けられ、前記第二ケーシング内を流通する排気が流入する排気入口と、
前記排気出口と前記排気入口とに接続されて前記第一ケーシングと前記第二ケーシングとを連通する連通パイプと、
前記排気出口に対向する前記第一ケーシングの周壁に設けられ、前記連通パイプへ流入する排気に還元剤を添加する還元剤添加ノズルと、を備え、
前記上流側排気浄化装置及び前記下流側排気浄化装置が、前記排気出口と前記排気入口とを隣接させた状態で間隔をあけて、前記第一ケーシング内を流通する排気流と前記第二ケーシング内を流通する排気流とが逆向きに流れるように並列配置され、
前記連通パイプの前記排気出口側の一端が、前記排気出口から前記還元剤添加ノズルに向けて前記第一ケーシング内に延設される
ことを特徴とする、排気浄化装置。 An upstream side exhaust purification device provided with a filter (DPF) for collecting particulate matter (PM) contained in the exhaust of a diesel engine in a cylindrical first casing, and nitrogen oxide (NOx) contained in the exhaust An exhaust purification device comprising a downstream side exhaust purification device provided with a selective reduction type catalyst (SCR) for reducing and purifying a catalyst in a cylindrical second casing separate from the first casing,
An exhaust outlet provided on a peripheral wall at one end of the first casing, through which exhaust gas flowing through the first casing flows out;
An exhaust inlet provided on a peripheral wall of one end of the second casing, into which exhaust gas flowing through the second casing flows;
A communication pipe connected to the exhaust outlet and the exhaust inlet to communicate the first casing and the second casing;
A reducing agent addition nozzle that is provided on a peripheral wall of the first casing facing the exhaust outlet and adds a reducing agent to the exhaust gas flowing into the communication pipe;
The upstream exhaust purification device and the downstream exhaust purification device are arranged in a state in which the exhaust outlet and the exhaust inlet are adjacent to each other with an interval between them, and the exhaust flow flowing in the first casing and the second casing Are arranged in parallel so that the exhaust flow flowing through the
One end of the communication pipe on the exhaust outlet side extends in the first casing from the exhaust outlet toward the reducing agent addition nozzle.
ことを特徴とする、請求項1記載の排気浄化装置。 The communication pipe is a straight pipe, and the opening of the one end of the communication pipe, the exhaust outlet, and the exhaust inlet are provided in this order from the tip of the reducing agent addition nozzle to the exhaust downstream side. The exhaust emission control device according to claim 1, wherein:
ことを特徴とする、請求項1記載の排気浄化装置。 The exhaust emission control device according to claim 1, wherein the communication pipe is a curved pipe, and the exhaust inlet is provided eccentrically from a central axis of the second casing.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010240784A JP2012092746A (en) | 2010-10-27 | 2010-10-27 | Exhaust emission control device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010240784A JP2012092746A (en) | 2010-10-27 | 2010-10-27 | Exhaust emission control device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012092746A true JP2012092746A (en) | 2012-05-17 |
Family
ID=46386354
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010240784A Withdrawn JP2012092746A (en) | 2010-10-27 | 2010-10-27 | Exhaust emission control device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2012092746A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014194193A (en) * | 2013-03-29 | 2014-10-09 | Yanmar Co Ltd | Exhaust emission control system in ship |
CN108331643A (en) * | 2018-03-12 | 2018-07-27 | 潍柴动力股份有限公司 | A kind of compact DOC-DPF-SCR after-treatment devices |
CN112983615A (en) * | 2014-12-31 | 2021-06-18 | 康明斯排放处理公司 | Single-module integrated post-processing module |
-
2010
- 2010-10-27 JP JP2010240784A patent/JP2012092746A/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014194193A (en) * | 2013-03-29 | 2014-10-09 | Yanmar Co Ltd | Exhaust emission control system in ship |
CN112983615A (en) * | 2014-12-31 | 2021-06-18 | 康明斯排放处理公司 | Single-module integrated post-processing module |
CN112983615B (en) * | 2014-12-31 | 2022-12-06 | 康明斯排放处理公司 | Single-module integrated post-processing module |
CN108331643A (en) * | 2018-03-12 | 2018-07-27 | 潍柴动力股份有限公司 | A kind of compact DOC-DPF-SCR after-treatment devices |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5630024B2 (en) | Diesel engine exhaust purification device and exhaust purification method | |
JP5630025B2 (en) | Diesel engine exhaust purification device and exhaust purification method | |
US8713922B2 (en) | Engine exhaust purification device | |
JP4450257B2 (en) | Exhaust purification device | |
JP2009085065A (en) | Exhaust emission control device | |
JP2011012563A (en) | Exhaust gas purification system | |
JP2013142363A (en) | Exhaust emission control device of diesel engine | |
JP2011033000A (en) | Exhaust emission control device | |
JP2009091982A (en) | Exhaust emission control device | |
JP4784761B2 (en) | Exhaust purification device | |
JP5258426B2 (en) | Engine exhaust purification system | |
JP2011052610A (en) | Device for controlling exhaust emission | |
JP2010242515A (en) | Exhaust emission control system and exhaust emission control method | |
JP2012092746A (en) | Exhaust emission control device | |
KR101022018B1 (en) | Exhaust gas purification system of engine and marine engine with the same | |
JP2012067697A (en) | Exhaust emission control device | |
JP2012067635A (en) | Exhaust gas flow guide | |
JP2009097435A (en) | Exhaust emission control device | |
JP2012225316A (en) | Exhaust gas emission control device of internal combustion engine | |
KR102431789B1 (en) | Reductant injection system for after-treatment of exhaust gas of old diesel vehicle | |
JP2012002082A (en) | Exhaust gas purifying catalyst device and exhaust emission control device | |
JP7211174B2 (en) | Exhaust pipe structure and vehicle | |
JP2019085878A (en) | After-treatment device | |
JP5224269B2 (en) | Exhaust purification device | |
JP2012092769A (en) | Connection structure for exhaust emission control device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20140107 |