JP2014190177A - Exhaust cleaning device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の排気浄化装置に関し、特に排気中に添加された還元剤と排気の混合を促進させる混合器を具備する排気浄化装置に関する。 The present invention relates to an exhaust gas purification device for an internal combustion engine, and more particularly to an exhaust gas purification device including a mixer that promotes mixing of a reducing agent added to exhaust gas and exhaust gas.
内燃機関の排気浄化装置として、排気通路に配置された排気浄化用触媒と、排気浄化用触媒へ流入する排気に還元剤を添加させる添加装置と、を備えたものが知られている。この種の内燃機関の排気浄化装置としては、還元剤と排気の均一な混合を図るために、混合器を備えたものも提案されている。混合器としては、排気管と同軸に配置された筒状のケーシングと、ケーシング内に形成された螺旋状の流路と、ケーシングの周壁に取り付けられて前記流路へ還元剤を噴射する添加弁と、を備えた混合器が知られている(たとえば、特許文献1を参照)。 2. Description of the Related Art As an exhaust gas purification device for an internal combustion engine, an exhaust gas purification device that includes an exhaust gas purification catalyst disposed in an exhaust passage and an addition device that adds a reducing agent to exhaust gas flowing into the exhaust gas purification catalyst is known. As this type of exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine, an apparatus having a mixer has been proposed in order to achieve uniform mixing of the reducing agent and the exhaust gas. The mixer includes a cylindrical casing disposed coaxially with the exhaust pipe, a spiral flow path formed in the casing, and an addition valve that is attached to the peripheral wall of the casing and injects the reducing agent into the flow path. Are known (see, for example, Patent Document 1).
ところで、上記した従来の混合器によれば、ケーシングの径方向の外側へ働く慣性力によって還元剤がケーシング内の周縁(内周面の近傍)に偏り易い。そのため、排気と還元剤が均質に混合されない可能性がある。これに対し、混合器における排気の旋回角度を大きくする(螺旋状の流路の長さを長くする)ことにより、排気と添加剤の均質混合を図る方法が考えられる。しかしながら、排気の旋回角度が大きくなると、排気が混合器を流れるときの圧力損失が大きくなるため、内燃機関に作用する背圧が高くなる可能性がある。 By the way, according to the above-described conventional mixer, the reducing agent tends to be biased toward the peripheral edge in the casing (in the vicinity of the inner peripheral surface) due to the inertial force acting outward in the radial direction of the casing. Therefore, there is a possibility that the exhaust gas and the reducing agent are not mixed uniformly. On the other hand, a method of achieving homogeneous mixing of the exhaust gas and the additive by increasing the swirl angle of the exhaust gas in the mixer (increasing the length of the spiral flow path) can be considered. However, when the swirl angle of the exhaust gas increases, the pressure loss when the exhaust gas flows through the mixer increases, and therefore the back pressure acting on the internal combustion engine may increase.
本発明は、上記した実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、内燃機関の排気通路に配置された排気浄化用触媒と、排気浄化用触媒より上流の排気管に介装され、螺旋状の排気流路を有する混合器と、混合器より上流の排気又は混合器内の排気流路を流れる排気に還元剤を添加する添加弁と、を備えた内燃機関の排気浄化装置において、排気が混合器を流れる際の圧力損失を低減しつつ、排気と還元剤の混合を促進させることにある。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide an exhaust purification catalyst disposed in an exhaust passage of an internal combustion engine and an exhaust pipe upstream of the exhaust purification catalyst. In an exhaust emission control device for an internal combustion engine, comprising: a mixer having a gas-like exhaust flow path; and an addition valve for adding a reducing agent to exhaust gas upstream of the mixer or exhaust gas flowing through the exhaust flow path in the mixer. Is to promote the mixing of the exhaust gas and the reducing agent while reducing the pressure loss when flowing through the mixer.
本発明は、上記した課題を解決するために、内燃機関の排気管に配置された排気浄化用触媒と、前記排気浄化用触媒より上流の排気管に介装され、螺旋状の排気流路を有する混合器と、前記混合器より上流の排気管を流れる排気、又は前記混合器内の排気流路を流れる排気に還元剤を添加する添加弁と、を備えた内燃機関の排気浄化装置において、前記混合器は、螺旋状に旋回する排気の流れを発生させる手段に加え、該混合器の径方向外側から径方向内側へ向かう排気の流れを発生させる手段を有するようにした。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides an exhaust purification catalyst disposed in an exhaust pipe of an internal combustion engine and an exhaust pipe upstream of the exhaust purification catalyst. In an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine, comprising: a mixer having an exhaust valve that flows through an exhaust pipe upstream from the mixer; or an addition valve that adds a reducing agent to exhaust gas that flows through an exhaust passage in the mixer; The mixer has means for generating an exhaust flow from the radially outer side to the radially inner side of the mixer in addition to the means for generating the spirally swirling exhaust flow.
詳細には、本発明は、内燃機関の排気管に配置された排気浄化用触媒と、
前記排気浄化用触媒より上流の排気管に介装され、螺旋状の排気流路を有する混合器と、
前記混合器より上流の排気管を流れる排気、又は前記混合器内の排気流路を流れる排気に還元剤を添加する添加弁と、
を備えた内燃機関の排気浄化装置において、
前記混合器は、筒状のケーシングと、該ケーシング内に螺旋状の排気流路を画定するた
めの螺旋状の板材であって、360度より大きな回転角度を有する板材と、を具備し、
前記板材は、前記ケーシング内の軸方向における位置が相違し且つ周方向における位置が重複する2箇所にそれぞれ設けられた貫通孔を有し、
前記2箇所のうちの上流側に位置する箇所に設けられる貫通孔は、下流側に位置する箇所に設けられる貫通孔に比べ、径方向外側に配置されるようにした。
Specifically, the present invention relates to an exhaust purification catalyst disposed in an exhaust pipe of an internal combustion engine,
A mixer interposed in an exhaust pipe upstream of the exhaust purification catalyst and having a spiral exhaust flow path;
An addition valve for adding a reducing agent to the exhaust flowing through the exhaust pipe upstream from the mixer, or to the exhaust flowing through the exhaust passage in the mixer;
In an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine comprising:
The mixer includes a cylindrical casing, and a spiral plate member for defining a spiral exhaust passage in the casing, and a plate member having a rotation angle greater than 360 degrees,
The plate member has through holes provided at two locations where the positions in the axial direction in the casing are different and the positions in the circumferential direction overlap,
The through-hole provided in the location located upstream of the two locations is arranged on the radially outer side as compared to the through-hole provided in the location located on the downstream side.
このように構成された内燃機関の排気浄化装置において、内燃機関から排出された排気は、混合器より上流の排気管を経て混合器に流入する。混合器に流入した排気は、螺旋状の板材及びケーシングの内壁面によって画定された螺旋状の排気流路(以下、「螺旋流路」と称する)を流れる。すなわち、混合器に流入した排気は、螺旋状に旋回しながら流れる。 In the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine thus configured, the exhaust gas discharged from the internal combustion engine flows into the mixer through an exhaust pipe upstream from the mixer. The exhaust gas flowing into the mixer flows through a spiral exhaust flow path (hereinafter referred to as “spiral flow path”) defined by the spiral plate member and the inner wall surface of the casing. That is, the exhaust gas flowing into the mixer flows while swirling spirally.
ここで、前記螺旋流路を流れる排気が還元剤を含んでいるときは、前記ケーシングの径方向内側から径方向外側へ働く慣性力(遠心力)によって排気中の還元剤がケーシング内の周縁(ケーシングの内壁面近傍)に偏る可能性がある。これに対し、螺旋流路の長さ(螺旋流路の回転角)を増加させることが考えられるが、排気が混合器を流れる際の圧力損失が増加するという背反が発生する。 Here, when the exhaust gas flowing through the spiral flow path contains a reducing agent, the reducing agent in the exhaust gas is caused by the inertial force (centrifugal force) acting from the radially inner side to the radially outer side of the casing. There is a possibility that it is biased to the vicinity of the inner wall surface of the casing. On the other hand, it is conceivable to increase the length of the spiral flow path (rotation angle of the spiral flow path), but a contradiction occurs in that the pressure loss increases when exhaust flows through the mixer.
これに対し、本発明の内燃機関の排気浄化装置は、混合器のケーシングに内装される螺旋状の板材(以下、「螺旋板」と称する)の回転角度(言い換えると、螺旋流路の回転角度)を360度より大きくするとともに、該螺旋板においてケーシングの軸方向の位置が相違し且つ周方向の位置が重複する2箇所のそれぞれに貫通孔を設けるようにした。さらに、本発明の内燃機関の排気浄化装置は、前記板材の2箇所のうち上流側に位置する箇所(以下、「第一箇所」と称する)に設けられる貫通孔を、下流側に位置する箇所(以下、「第二箇所」と称する)に設けられる貫通孔に比べ、径方向外側に配置するようにした。 On the other hand, the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine of the present invention has a rotation angle (in other words, a rotation angle of a spiral flow path) of a spiral plate material (hereinafter referred to as “spiral plate”) built in a casing of a mixer. ) Larger than 360 degrees, and through-holes are provided in each of the two locations where the axial position of the casing is different and the circumferential positions overlap in the spiral plate. Furthermore, in the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine of the present invention, a through hole provided in a location located on the upstream side (hereinafter referred to as “first location”) of the two locations of the plate member is located on the downstream side. Compared with the through-hole provided in (hereinafter referred to as “second location”), it is arranged on the radially outer side.
ここで、螺旋板において、ケーシングの軸方向の位置が相違し且つ周方向の位置が重複する2箇所とは、ケーシングの軸方向において螺旋流路を介して対向する2箇所である。たとえば、螺旋板の回転角度が480度である場合は、該螺旋板のうち、回転角度にして0度から120度までの範囲が第一箇所になるとともに、360度から480度までの範囲が第二箇所になる。また、螺旋板の回転角度が540度である場合は、該螺旋板のうち、回転角度にして0度から180度までの範囲が第一箇所になるとともに、360度から540度までの範囲が第二箇所になる。 Here, in the spiral plate, the two locations where the axial positions of the casing are different and the circumferential positions overlap are the two locations facing each other through the spiral flow path in the axial direction of the casing. For example, when the rotation angle of the spiral plate is 480 degrees, the range of 0 to 120 degrees as the rotation angle of the spiral plate is the first place, and the range of 360 to 480 degrees is Second place. In addition, when the rotation angle of the spiral plate is 540 degrees, a range of 0 to 180 degrees as the rotation angle of the spiral plate becomes the first place, and a range of 360 to 540 degrees Second place.
第一箇所と第二箇所のそれぞれに貫通孔が設けられるとともに、第一箇所の貫通孔が第二箇所の貫通孔より径方向外側に配置された場合は、第一箇所の貫通孔(以下、「第一貫通孔」と称する)を通り抜けた排気の少なくとも一部は、第二箇所の貫通孔(以下、「第二貫通孔」と称する)を通り抜ける。その結果、排気が混合器を流れる際の圧力損失が小さくなる。また、第一箇所と第二箇所によって画定された螺旋流路では、ケーシングの径方向外側から径方向内側へ向かう排気の流れが発生するため、排気中に含まれる還元剤がケーシング内の周縁に偏ることが抑制される。 When the through hole is provided in each of the first place and the second place, and the through hole in the first place is arranged on the radially outer side from the through hole in the second place, the through hole in the first place (hereinafter, At least a part of the exhaust gas passing through the “first through hole” passes through the second through hole (hereinafter referred to as “second through hole”). As a result, the pressure loss when the exhaust flows through the mixer is reduced. In addition, in the spiral flow path defined by the first location and the second location, an exhaust flow from the radially outer side of the casing toward the radially inner side is generated, so that the reducing agent contained in the exhaust is placed on the peripheral edge in the casing. Biasing is suppressed.
したがって、本発明の内燃機関の排気浄化装置によれば、排気が混合器を流れる際の圧力損失を低減しつつ、排気と還元剤の混合を促進させることができる。 Therefore, according to the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine of the present invention, it is possible to promote the mixing of the exhaust gas and the reducing agent while reducing the pressure loss when the exhaust gas flows through the mixer.
なお、螺旋板の第一箇所と第二箇所によって画定された螺旋流路において、ケーシングの径方向外側から径方向内側へ向かう排気の流れをより確実に発生させることに着目すると、ケーシングの径方向における第一貫通孔の位置と第二貫通孔の位置は相違することが好ましい。すなわち、第一貫通孔において最も径方向内側に位置する部位は、第二貫通孔において最も径方向外側に位置する部位よりも径方向外側に位置することが好ましい。こ
のように第一貫通孔及び第二貫通孔が配置された場合は、第一箇所と第二箇所によって画定される螺旋流路においてケーシングの径方向外側から径方向内側へ向かう排気の流れをより確実に発生させることができ、以て還元剤の偏りをより確実に抑制することができる。
Note that in the spiral flow path defined by the first location and the second location of the spiral plate, focusing on generating the exhaust flow from the radially outer side of the casing to the radially inner side more reliably, the radial direction of the casing The position of the first through hole and the position of the second through hole in are preferably different. In other words, it is preferable that the portion located radially inward in the first through hole is located radially outward from the portion located radially outer in the second through hole. When the first through hole and the second through hole are arranged in this manner, the flow of exhaust gas from the radially outer side of the casing toward the radially inner side is further increased in the spiral flow path defined by the first place and the second place. Therefore, the bias of the reducing agent can be more reliably suppressed.
また、本発明の内燃機関の排気浄化装置において、第一貫通孔と第二貫通孔の個数は、一つでもよく、又は二つ以上であってもよい。ここで、第一貫通孔又は第二貫通孔の少なくとも一方が一つ設けられる場合は、その貫通孔が板材(第一箇所又は第二箇所)の周方向へ延在するように形成(すなわち、円弧状に形成)されてもよい。 In the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine of the present invention, the number of the first through holes and the second through holes may be one, or two or more. Here, when at least one of the first through-hole or the second through-hole is provided, the through-hole is formed so as to extend in the circumferential direction of the plate material (first place or second place) (that is, It may be formed in an arc shape.
本発明の内燃機関の排気浄化装置において、添加弁は、第一箇所と第二箇所によって画定された螺旋流路内へ還元剤を噴射するように、前記ケーシングに取り付けられてもよい。このような構成によれば、添加弁から噴射された還元剤は、螺旋状に流れる排気と、ケーシングの径方向外側から径方向内側へ流れる排気とに分散されるため、排気中における還元剤の分散性が向上し、排気と還元剤がより均質に混合される。また、添加弁が混合器のケーシングに取り付けられると、排気浄化装置の車載性を向上させることもできる。 In the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine of the present invention, the addition valve may be attached to the casing so as to inject the reducing agent into the spiral flow path defined by the first location and the second location. According to such a configuration, the reducing agent injected from the addition valve is dispersed into the exhaust gas flowing spirally and the exhaust gas flowing from the radially outer side to the radially inner side of the casing. Dispersibility is improved and exhaust gas and reducing agent are mixed more homogeneously. In addition, when the addition valve is attached to the casing of the mixer, the on-board performance of the exhaust emission control device can be improved.
本発明によれば、内燃機関の排気通路に配置された排気浄化用触媒と、排気浄化用触媒より上流の排気管に介装され、螺旋状の排気流路を有する混合器と、混合器より上流の排気又は混合器内の排気流路を流れる排気に還元剤を添加する添加弁と、を備えた内燃機関の排気浄化装置において、排気が混合器を流れる際の圧力損失を低減しつつ、排気と還元剤の混合を促進させることができる。 According to the present invention, an exhaust purification catalyst disposed in an exhaust passage of an internal combustion engine, a mixer having a spiral exhaust passage interposed in an exhaust pipe upstream of the exhaust purification catalyst, and a mixer In an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine comprising an addition valve for adding a reducing agent to exhaust gas flowing upstream or exhaust gas flowing in a mixer, while reducing pressure loss when the exhaust gas flows through the mixer, Mixing of exhaust and reducing agent can be promoted.
以下、本発明の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。本実施形態に記載される構成部品の寸法、材質、形状、相対配置等は、特に記載がない限り発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。 Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in the present embodiment are not intended to limit the technical scope of the invention to those unless otherwise specified.
図1は、本発明を適用する内燃機関の排気系の概略構成を示す図である。図1において、内燃機関1には、排気管2が接続されている。排気管2の途中には、円筒形の触媒ケーシング3が配置されている。触媒ケーシング3は、選択還元型(SCR:Selective Catalytic Reduction)を収容している。なお、触媒ケーシング3に収容される排気浄化用触
媒は、吸蔵還元型触媒であってもよく、選択還元型触媒又は吸蔵還元型触媒が担持されたパティキュレートフィルタであってもよい。要するに、排気浄化用触媒は、還元剤の存在下において排気を浄化することができる触媒であればよい。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an exhaust system of an internal combustion engine to which the present invention is applied. In FIG. 1, an
触媒ケーシング3より上流の排気管2には、混合器4が設けられている。混合器4は、図2に示すように、排気管2と略同等の外径及び内径を有し、排気管2と同軸に配置された円筒形のケーシング40を有している。ケーシング40は、螺旋状に形成された板材(螺旋板)41を内装している。螺旋板41の長さは、該螺旋板41の回転角度が360度
より大きくなる長さに設定される。なお、図1に示す例では、螺旋板41の長さは、該螺旋板41の回転角度が480度になる長さに設定されている。その場合、ケーシング40の内部には、螺旋板41とケーシング40の内壁面とによって画定された螺旋状の流路(螺旋流路)42が形成され、該螺旋流路42の回転角度が480度になる。
A mixer 4 is provided in the
ここで、前記ケーシング40は、排気管2とは別体の部材で構成されてもよく、又は排気管2と一体に構成されてもよい(すなわち、排気管2の一部がケーシング40を兼用してもよい)。排気管2の一部がケーシング40を兼用する場合は、螺旋板41を排気管2内に配置すればよい。また、ケーシング40の外径及び内径は、車両に搭載可能な範囲において排気管2の外径及び内径より大きくされてもよい。
Here, the
前記ケーシング40の外周面には、筒状の噴射管43の一端が接続されている。その際、噴射管43の開口端は、螺旋流路42のうちの回転角度が360度より大きくなる範囲であって、可能な限り上流に配置されることが望ましい。一方、噴射管43の他端には、添加弁5が取り付けられている。添加弁5は、噴射管43の内部から螺旋流路42へ向けて還元剤を噴射する弁機構である。添加弁5から噴射される還元剤は、たとえば、アンモニア又はアンモニアの前駆体である。アンモニアの前駆体である還元剤としては、尿素やカルバミン酸アンモニウムなどの水溶液を用いることができる。添加弁5は、ポンプ50を介してタンク51と連通している。タンク51は、還元剤を貯蔵するタンクである。ポンプ50は、タンク51に貯蔵されている還元剤を吸い上げるとともに、添加弁5へ向けて吐出するポンプである。
One end of a
このように構成された混合器4において、該混合器4より上流の排気管2から該混合器4へ排気が流入すると、排気が螺旋流路42に沿って螺旋状に旋回しながら流れる。その際、添加弁5から還元剤が噴射されると、該還元剤が噴射管43を通って螺旋流路42へ流入する。噴射管43から螺旋流路42へ流入した還元剤は、螺旋流路42に沿って螺旋状に旋回しながら排気と混合される。ここで、混合器4が配置された場合は配置されない場合に比べ、還元剤が排気中に添加される位置から触媒ケーシング3までの経路が長くなるため、還元剤の添加位置と触媒ケーシング3との間の排気管2の長さが短い場合であっても、排気と還元剤の混合を促進させることができる。
In the mixer 4 configured as described above, when the exhaust gas flows into the mixer 4 from the
ところで、前記した混合器4においては、ケーシング40の径方向内側から径方向外側へ働く慣性力(遠心力)によって還元剤が径方向外側の範囲(ケーシング40の内壁面近傍)に偏る可能性がある。これに対し、螺旋流路42の長さ(螺旋流路42の回転角)を増加させる方法が考えられるが、排気が混合器4を流れる際の圧力損失が増加する可能性がある。図3は、螺旋板41の回転角度と、排気が混合器4を通過する際の圧力損失と、排気中における還元剤の濃度の均質度合いとの関係を示す図である。図2に示すように、螺旋板41の回転角度が大きくなるほど、均質度合いが高くなるものの、圧力損失も大きくなるという背反が発生する。排気が混合器4を通過する際の圧力損失が大きくなると、排気効率の低下や背圧の上昇を招くとともに、内燃機関1の出力低下等を誘発する可能性がある。
By the way, in the mixer 4 described above, there is a possibility that the reducing agent is biased to a radially outer range (near the inner wall surface of the casing 40) due to an inertial force (centrifugal force) acting from the radially inner side to the radially outer side of the
そこで、本実施例の内燃機関の排気浄化装置は、ケーシング40に内装される螺旋板41の回転角度(螺旋流路の回転角度)を360度より大きくするとともに、該螺旋板41においてケーシング40の軸方向の位置が相違し且つ周方向の位置が重複する2箇所のそれぞれに貫通孔411a、412aを設けるようにした。その際、排気の流れ方向において、前記2箇所のうちの上流側に位置する箇所(第一箇所)411に設けられる貫通孔(以下、「第一貫通孔」と称する)411aは、前記2箇所のうちの下流側に位置する箇所(第二箇所)412に設けられる貫通孔(以下、「第二貫通孔」と称する)412aに比べ、径方向外側に配置されるものとする。
Therefore, the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the present embodiment increases the rotation angle of the spiral plate 41 (rotation angle of the spiral flow path) included in the
ここで、本実施例の螺旋板41の回転角度は540度であるため、第一箇所411は、回転角度において0度から180度までの範囲に含まれる領域である。一方、第二箇所412は、回転角度において360度から540度まで範囲に含まれる領域である。よって、図2、4に示すように、第一貫通孔411aは、螺旋板41の0度から360度までの範囲(第一箇所411)の径方向外側の部位に形成される。一方、第二貫通孔412aは、螺旋板41の360度から540度までの範囲(第二箇所412)の径方向内側の部位に形成される。
Here, since the rotation angle of the
なお、第一貫通孔411aの径方向の位置と、第二貫通孔412aの径方向の位置とは相互に重複しないことが望ましい。すなわち、第一貫通孔411aにおける径方向の最も内側に位置する部位は、第二貫通孔412aにおける径方向の最も外側に位置する部位に比して、径方向外側に配置されるものとする。たとえば、図2、4に示すように、第一貫通孔411aと第二貫通孔412aがそれぞれ複数設けられる場合は、複数の第一貫通孔411aのうち径方向の最も内側に位置する第一貫通孔411aは、複数の第二貫通孔412aのうち径方向の最も外側に位置する第二貫通孔412aに比べ、径方向外側に配置されるものとする。
It is desirable that the radial position of the first through
このように混合器4が構成されると、混合器4へ流入した排気の一部は、螺旋流路42内を周方向に旋回しながら流れる。また、残りの排気は、図5に示すように、第一貫通孔411aを通り抜け、第一箇所411と第二箇所412とケーシング40の内壁面とに包囲された螺旋流路42(以下、この部分の螺旋流路42を「特定流路42a」と称する)へ流入する。特定流路42aに流入した排気の一部は、該特定流路42aを周方向へ流れ、残りの排気は第二箇所412の第二貫通孔412aへ流入する。よって、前記特定流路42aにおいては、図6に示すように、排気が周方向へ旋回する流れと、排気が径方向外側から径方向内側へ向かう流れが発生する。排気が径方向外側から径方向内側へ向かう流れが発生すると、添加弁5から噴射された還元剤が特定流路42aの周縁付近に偏ることが抑制され、排気中における還元剤の分散性(拡散性)を高めることができる。また、混合器4へ流入した排気の一部が第一貫通孔411a及び第二貫通孔412aを通過して流れることができるため、排気が混合器4を通過する際の圧力損失を低く抑えることもできる。
When the mixer 4 is configured in this way, a part of the exhaust gas flowing into the mixer 4 flows in the
したがって、本実施例の内燃機関の排気浄化装置によれば、排気が混合器4を流れる際の圧力損失を低く抑えつつ、排気と還元剤の均質な混合を図ることができる。 Therefore, according to the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine of the present embodiment, the exhaust gas and the reducing agent can be homogeneously mixed while suppressing the pressure loss when the exhaust gas flows through the mixer 4.
なお、本実施例では、螺旋板41の回転角度が540度に設定される例について述べたが、これに限られるものではなく、排気と還元剤の均質な混合が図る限りにおいて540度より小さい回転角度に設定されてもよく、或いは圧力損失の過剰な増加を招かない限りにおいて540度より大きな回転角度に設定されてもよい。
In this embodiment, the example in which the rotation angle of the
また、本実施例では、第一貫通孔411a及び第二貫通孔412aは、比較的小径な丸形に形成される例について述べたが、それら第一貫通孔411a及び第二貫通孔412aの大きさ、形状、或いは個数は、内燃機関1の仕様等によって適宜変更することができる。たとえば、第一貫通孔411a又は第二貫通孔412aの少なくとも一方の個数が一つである場合は、その貫通孔の形状は周方向へ延在する円弧状に形成されてもよい。要するに、螺旋流路42において径方向外側から径方向内側へ向かう流れが発生し、且つ、排気が混合器4を通過する際の圧力損失が著しく増加しない限りにおいて、第一貫通孔411a及び第二貫通孔412aの形状、大きさ、或いは個数は適宜変更することができる。
In the present embodiment, the first through
1 内燃機関
2 排気管
3 触媒ケーシング
4 混合器
5 添加弁
40 ケーシング
41 螺旋板
42 螺旋流路
43 噴射管
50 ポンプ
51 タンク
411 第一箇所
411a 第一貫通孔
412 第二箇所
412a 第二貫通孔
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
前記排気浄化用触媒より上流の排気管に介装され、螺旋状の排気流路を有する混合器と、
前記混合器より上流の排気管を流れる排気、又は前記混合器内の排気流路を流れる排気に還元剤を添加する添加弁と、
を備えた内燃機関の排気浄化装置において、
前記混合器は、筒状のケーシングと、該ケーシング内に螺旋状の排気流路を画定する螺旋状の板材であって360度より大きな回転角度を有する板材と、を具備し、
前記板材は、前記ケーシングの軸方向における位置が相違し且つ周方向における位置が重複する2箇所のそれぞれに設けられた貫通孔を有し、
前記2箇所のうち、排気の流れ方向の上流側に位置する箇所に設けられる貫通孔は、下流側に位置する箇所に設けられる貫通孔に比べ、径方向外側に配置されることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。 An exhaust purification catalyst disposed in an exhaust pipe of an internal combustion engine;
A mixer interposed in an exhaust pipe upstream of the exhaust purification catalyst and having a spiral exhaust flow path;
An addition valve for adding a reducing agent to the exhaust flowing through the exhaust pipe upstream from the mixer, or to the exhaust flowing through the exhaust passage in the mixer;
In an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine comprising:
The mixer includes a cylindrical casing, and a spiral plate that defines a spiral exhaust passage in the casing and has a rotation angle greater than 360 degrees,
The plate member has through holes provided in each of two places where positions in the axial direction of the casing are different and positions in the circumferential direction overlap.
Of the two locations, a through hole provided at a location located on the upstream side in the exhaust flow direction is arranged on a radially outer side than a through hole provided at a location located on the downstream side. An exhaust purification device for an internal combustion engine.
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