JP2018123788A - Exhaust emission control device - Google Patents

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川島 一仁
Kazuhito Kawashima
川島  一仁
洋 阿野田
Hiroshi Anoda
洋 阿野田
亮二 加藤
Ryoji Kato
亮二 加藤
晶士 ▲高▼橋
晶士 ▲高▼橋
Masashi Takahashi
佐藤 大祐
Daisuke Sato
大祐 佐藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To further uniformize distribution of a reducing agent in exhaust gas.SOLUTION: An exhaust emission control device for an engine includes: an exhaust passage 4 drawn out from a combustion chamber 1 of the engine 8; an oxidation catalyst device 10 for a diesel provided on the inner side of an inner wall surface of the exhaust passage 4 and heated by passing exhaust gas; a reducing agent injector 20 provided downstream of the oxidation catalyst device 10 for the diesel and injecting urea as a reducing agent into exhaust gas; a reduction catalyst body 13 for eliminating nitrogen oxide in exhaust gas by using ammonia generated from urea; an impactor 22 for partitioning inside of the exhaust passage 4 into a first space 27 on the inner side and a second space 26 on the outer side by using a cylindrical partition wall 23; and a mixer 30 disposed between the impactor 22 and the reduction catalyst body 13 and having a projecting piece 31 projecting from the inner surface of the exhaust passage 4 toward the inner side. The injecting direction of the reducing agent by using the reducing agent injector 20 is oriented to an injection target section 28a set on the surface on the first space 27 side of the partition wall 23.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

この発明は、エンジンから排出される排気ガスを浄化するエンジンの排気ガス浄化装置に関する。   The present invention relates to an engine exhaust gas purification device that purifies exhaust gas discharged from an engine.

一般に、ディーゼルエンジン等における排気ガス浄化装置として、排気ガス中に含まれているディーゼル排気微粒子(PM)や窒素酸化物(NOx)の浄化を目的として、ディーゼル用酸化触媒装置(Diesel Oxidation Catalyst)や、ディーゼル微粒子捕集フィルタ(Diesel Particulate Matter Filter)等が用いられる。   In general, as an exhaust gas purifying device in a diesel engine or the like, a diesel oxidation catalyst device (Diesel Oxidation Catalyst) for the purpose of purifying diesel exhaust particulates (PM) or nitrogen oxides (NOx) contained in exhaust gas, In addition, a diesel particulate filter or the like is used.

また、リーン排気ガス中に含まれる窒素酸化物(NOx)の浄化を目的として、窒素酸化物トラップ触媒装置(NOx Trap Catalyst)や、尿素選択触媒還元装置(Selective Catalytic Reduction)等を用いるシステムが存在する。   In addition, for the purpose of purifying nitrogen oxide (NOx) contained in lean exhaust gas, there is a system using a nitrogen oxide trap catalyst device (NOx Trap Catalyst), a urea selective catalyst reduction device (Selective Catalytic Reduction), or the like. To do.

尿素選択触媒還元装置は、還元触媒本体の上流側に設けた還元剤インジェクタを通じて、還元剤としての尿素水溶液を排気ガス中に噴射することにより、その尿素が排気ガスの熱によって分解されてアンモニア(NH)となることを利用している。生成されたアンモニアは、還元触媒本体付近で、排気ガス中の窒素酸化物と反応して窒素ガス(N)と水(HO)となる。これにより、排気ガス中の窒素酸化物が浄化される。 The urea selective catalytic reduction device injects urea aqueous solution as a reducing agent into exhaust gas through a reducing agent injector provided on the upstream side of the reduction catalyst main body, whereby the urea is decomposed by the heat of the exhaust gas and ammonia ( NH 3 ) is used. The produced ammonia reacts with nitrogen oxides in the exhaust gas in the vicinity of the main body of the reduction catalyst to become nitrogen gas (N 2 ) and water (H 2 O). Thereby, nitrogen oxides in the exhaust gas are purified.

例えば、特許文献1では、ディーゼル用酸化触媒装置、ディーゼル微粒子捕集フィルタを排気通路のガス流動方向に沿って順に配置し、ディーゼル微粒子捕集フィルタの下流側に尿素選択触媒還元装置の還元剤インジェクタ、還元触媒本体を順に配置している。   For example, in Patent Document 1, a diesel oxidation catalyst device and a diesel particulate collection filter are sequentially arranged along the gas flow direction of the exhaust passage, and a reducing agent injector of the urea selective catalyst reduction device is disposed downstream of the diesel particulate collection filter. The reduction catalyst main body is arranged in order.

特開2012−122469号公報JP 2012-122469 A

一般的に、尿素選択触媒還元装置は、窒素酸化物トラップ触媒装置よりも高温域での窒素酸化物の浄化特性に優れる反面、低温域ではその浄化性能が劣るという傾向がある。このため、近年は、尿素選択触媒還元装置をよりエンジンに近接する位置に配置して、高い反応温度を確保するレイアウトとする場合が多くなっている。   In general, a urea selective catalytic reduction device is superior in nitrogen oxide purification characteristics in a high temperature range than a nitrogen oxide trap catalyst device, but tends to have poor purification performance in a low temperature range. For this reason, in recent years, the urea selective catalytic reduction device is often arranged closer to the engine to obtain a layout that ensures a high reaction temperature.

尿素選択触媒還元装置をエンジンの近接位置に配置した場合、エンジンの燃焼室から尿素選択触媒還元装置の還元触媒本体に至る距離が短くなる。このため、噴射された尿素水を、排気ガスが還元触媒本体に流入するまでの間に、排気ガス全体に均一に分布させることが難しい。   When the urea selective catalyst reduction device is arranged at a position close to the engine, the distance from the combustion chamber of the engine to the reduction catalyst body of the urea selective catalyst reduction device is shortened. For this reason, it is difficult to uniformly distribute the injected urea water throughout the exhaust gas until the exhaust gas flows into the reduction catalyst main body.

仮に、排気ガス中における尿素水の均一化が不充分な場合、供給した尿素水量に対して、充分な浄化性能を発揮できないという問題がある。このため、還元剤インジェクタの下流側に、尿素水を排気ガス中に分散させるためのミキサを配置する場合が多い。   If the urea water in the exhaust gas is insufficiently uniform, there is a problem that sufficient purification performance cannot be exhibited with respect to the supplied urea water amount. For this reason, a mixer for dispersing urea water in the exhaust gas is often arranged downstream of the reducing agent injector.

ミキサは、尿素水を排気ガス中に分散させるのにある程度有効である。しかし、刻々と変化する様々な運転状況、温度条件に対して、常に、尿素水を排気ガス中に均一に分布させるには、さらなる改良が求められる。   The mixer is effective to some extent for dispersing urea water in the exhaust gas. However, further improvement is required in order to constantly distribute the urea water uniformly in the exhaust gas with respect to various operating conditions and temperature conditions that change every moment.

そこで、この発明の課題は、排気ガス中に噴射した還元剤の分布をより均一化することである。   Accordingly, an object of the present invention is to make the distribution of the reducing agent injected into the exhaust gas more uniform.

上記の課題を解決するために、この発明は、エンジンの燃焼室から引き出された排気通路と、前記排気通路内の排気ガス中に還元剤を噴射する還元剤インジェクタと、前記還元剤又は前記還元剤から生成した物質によって前記排気ガス中の窒素酸化物を浄化する還元触媒本体と、前記排気通路内を筒状の隔壁によって内側の第一の空間と外側の第二の空間とに隔てるインパクタと、前記インパクタと前記還元触媒本体との間に配置され、前記排気通路の内面から内側へ向かって突出する突出片を有するミキサとを備え、前記還元剤インジェクタによる前記還元剤の噴射方向は前記隔壁の前記第一の空間側の面に設定された噴射目標部を指向するエンジンの排気ガス浄化装置を採用した。   In order to solve the above problems, the present invention provides an exhaust passage drawn from a combustion chamber of an engine, a reducing agent injector that injects a reducing agent into exhaust gas in the exhaust passage, and the reducing agent or the reducing agent. A reduction catalyst main body that purifies nitrogen oxides in the exhaust gas by a substance generated from the agent, and an impactor that divides the inside of the exhaust passage into an inner first space and an outer second space by a cylindrical partition wall; And a mixer having a protruding piece disposed between the impactor and the reduction catalyst body and protruding inward from the inner surface of the exhaust passage, and the injection direction of the reducing agent by the reducing agent injector is the partition wall The engine exhaust gas purifier directed to the injection target set on the surface of the first space is adopted.

前記突出片は、前記排気通路の内面全周に配置することができる。   The protruding piece may be disposed on the entire inner circumference of the exhaust passage.

前記第二の空間は、周方向に沿って排気ガスの流速が相対的に遅い緩流速部と排気ガスの流速が相対的に速い急流速部とを備え、前記緩流速部における前記突出片の突出長さは、前記急流速部における前記突出片の突出長さよりも小さく設定される構成を採用することができる。   The second space includes a slow flow rate portion where the exhaust gas flow rate is relatively slow and a rapid flow rate portion where the exhaust gas flow rate is relatively fast along the circumferential direction. The protrusion length can employ | adopt the structure set smaller than the protrusion length of the said protrusion piece in the said rapid flow-velocity part.

このとき、前記排気通路は前記インパクタの上流側に屈曲部を備え、前記緩流速部は、前記第二の空間のうち前記屈曲部の内方寄り終端部からの距離が最短距離となる地点を含み、前記急流速部は、前記第二の空間のうち前記屈曲部の外方寄り終端部からの距離が最短距離となる地点を含む構成を採用することができる。   At this time, the exhaust passage has a bent portion on the upstream side of the impactor, and the slow flow velocity portion has a point where the distance from the inward end portion of the bent portion in the second space is the shortest distance. In addition, the steep flow velocity portion may employ a configuration including a point in the second space where the distance from the outer end portion of the bent portion is the shortest distance.

これらの各態様において、前記突出片は、前記排気通路の内面から内側へ向かうにつれて下流側へと傾斜する構成を採用することができる。   In each of these aspects, it is possible to adopt a configuration in which the protruding piece is inclined toward the downstream side as it goes inward from the inner surface of the exhaust passage.

また、前記噴射目標部と前記還元剤インジェクタとの間に前記還元剤を反射させて前記第一の空間内に分散させる誘導部材を備える構成を採用することができる。   Moreover, the structure provided with the guide member which reflects the said reducing agent between the said injection target part and the said reducing agent injector, and disperse | distributes it in said 1st space is employable.

この発明は、排気通路内を第一の空間と第二の空間とに隔てる隔壁を有するインパクタを配置し、還元剤インジェクタによる還元剤の噴射が、その隔壁の第一の空間側の内面の噴射目標部を指向するようにし、さらに、インパクタと還元触媒本体との間にミキサを配置したので、還元剤は、排気ガスによって温度が高められたインパクタに当たって気化が促進される。また、還元剤を多く含む第一の空間を通る排気ガスと還元剤が少ない第二の空間を通る排気ガスとはミキサによって融合されるので、排気ガスが還元触媒本体に至るまでに還元剤がより均一に分布するようになる。   In the present invention, an impactor having a partition wall that divides the exhaust passage into a first space and a second space is disposed, and the injection of the reducing agent by the reducing agent injector is performed on the inner surface of the partition on the first space side. Further, since the mixer is disposed between the impactor and the reduction catalyst main body so as to be directed to the target portion, the reducing agent hits the impactor whose temperature is increased by the exhaust gas, and vaporization is promoted. Further, since the exhaust gas passing through the first space containing a large amount of the reducing agent and the exhaust gas passing through the second space containing a small amount of the reducing agent are fused by the mixer, the reducing agent is not allowed to reach the reduction catalyst main body until the exhaust gas reaches the reduction catalyst body. It becomes more uniformly distributed.

この発明の一実施形態のエンジンの排気ガス浄化装置の模式図である。1 is a schematic view of an engine exhaust gas purification device according to an embodiment of the present invention. インパクタ設置部の詳細を示す平面図である。It is a top view which shows the detail of an impactor installation part. インパクタ及びミキサ設置部の詳細を示す正面図である。It is a front view which shows the detail of an impactor and a mixer installation part. インパクタ及びミキサ設置部の斜視図である。It is a perspective view of an impactor and a mixer installation part. インパクタ及びミキサ設置部の変形例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the modification of an impactor and a mixer installation part. インパクタ設置部の変形例を示す平面図である。It is a top view which shows the modification of an impactor installation part. インパクタ及びミキサ設置部の変形例を示す正面図である。It is a front view which shows the modification of an impactor and a mixer installation part. 他の実施形態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows other embodiment.

以下、この発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図1は、この実施形態のエンジンの排気ガス浄化装置の構成を概念的に示す模式図である。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram conceptually showing the structure of an exhaust gas purification apparatus for an engine according to this embodiment.

図1に示すように、エンジン8の燃焼室1には、吸気通路3及び排気通路4が接続されている。燃焼室1には、吸気通路3を通じて空気が供給される。また、燃焼室1には、燃料噴射装置2によって燃料が噴射されるようになっている。燃焼室1からの排気ガスは、燃焼室1から引き出された排気通路4を通って送り出され、有害物質を除去する排気浄化部を通過した後に大気へ放出される。   As shown in FIG. 1, an intake passage 3 and an exhaust passage 4 are connected to the combustion chamber 1 of the engine 8. Air is supplied to the combustion chamber 1 through the intake passage 3. In addition, fuel is injected into the combustion chamber 1 by a fuel injection device 2. Exhaust gas from the combustion chamber 1 is sent out through the exhaust passage 4 drawn out from the combustion chamber 1, and is discharged to the atmosphere after passing through an exhaust purification section that removes harmful substances.

燃焼室1へ通じる吸気通路3には、上流側から下流側に向かって、エアクリーナ、通路断面積を変化させて吸気の流量を制御するスロットルバルブ5、吸入空気量を検出するエアフローセンサ6等が順に設けられている。   The intake passage 3 leading to the combustion chamber 1 includes an air cleaner, a throttle valve 5 for controlling the flow rate of intake air by changing the passage cross-sectional area from the upstream side to the downstream side, an air flow sensor 6 for detecting the intake air amount, and the like. It is provided in order.

排気通路4には、上流側から下流側に向かって、機械式過給機のタービン7、上流側の排気浄化部としてのディーゼル用酸化触媒装置10、還元剤を排気ガス中に噴射する還元剤インジェクタ20及びインパクタ22、還元剤を排気ガス中に分散させて均一化を図るミキサ30、還元剤又は還元剤から生成した物質によって排気ガス中の窒素酸化物を浄化する還元触媒本体13、消音装置としてのマフラ等が順に備えられている。   In the exhaust passage 4, from the upstream side toward the downstream side, the turbine 7 of the mechanical supercharger, the diesel oxidation catalyst device 10 as the upstream exhaust purification unit, and the reducing agent that injects the reducing agent into the exhaust gas. Injector 20 and impactor 22, a mixer 30 for dispersing the reducing agent in the exhaust gas to make it uniform, a reducing catalyst body 13 for purifying nitrogen oxides in the exhaust gas with the reducing agent or a substance generated from the reducing agent, and a silencer A muffler or the like is sequentially provided.

還元剤インジェクタ20とインパクタ22、ミキサ30、還元触媒本体13等は、下流側の排気浄化部としての尿素選択触媒還元装置14を構成する。   The reducing agent injector 20, the impactor 22, the mixer 30, the reduction catalyst main body 13, and the like constitute a urea selective catalyst reduction device 14 as an exhaust purification section on the downstream side.

ディーゼル用酸化触媒装置10は、前後の排気通路4よりも大きな断面を有する空間をその内部に備え、その空間内には、担体としてハニカム構造の部材が収容されている。担体は、排気ガスが通過可能な多数のセルの集合を有している。その素材には、例えば、熱膨張率が小さく、耐熱衝撃性に優れた結晶質のセラミックス(コーディエライト組成)が用いられる。担体の表面には、触媒の機能を発揮するための金属が担持されている。これにより、通過する排気ガス中に含まれる一酸化炭素、炭化水素等の有害物質を、水や二酸化炭素等の無害な物質に浄化させることができる。   The diesel oxidation catalyst device 10 includes therein a space having a larger cross section than the front and rear exhaust passages 4, and a honeycomb structure member is accommodated in the space. The carrier has a collection of many cells through which exhaust gas can pass. As the material, for example, crystalline ceramics (cordierite composition) having a low coefficient of thermal expansion and excellent thermal shock resistance are used. A metal for exhibiting the function of the catalyst is supported on the surface of the support. Thereby, harmful substances such as carbon monoxide and hydrocarbons contained in the passing exhaust gas can be purified to harmless substances such as water and carbon dioxide.

上流側の排気浄化部を構成するディーゼル用酸化触媒装置10、下流側の排気浄化部である尿素選択触媒還元装置14は、いずれも、エンジン8の燃焼室1に近く、比較的高温の排気ガスに晒される機会が多い環境にある近接触媒として配置されている。   The diesel oxidation catalyst device 10 constituting the upstream exhaust purification unit and the urea selective catalytic reduction device 14 serving as the downstream exhaust purification unit are both close to the combustion chamber 1 of the engine 8 and have a relatively high temperature. It is placed as a proximity catalyst in an environment where there are many opportunities to be exposed to.

インパクタ22は、排気通路4内の空間を、第一の空間27と第二の空間26とに隔てる筒状の隔壁23を有するものとなっている。隔壁23は筒状であり、第二の空間26は、筒内の第一の空間27の外側全周を囲むように配置されている。特に、この実施形態では、排気通路4の内壁を構成する排気管壁部4aは断面円形であり、筒状の隔壁23も断面円形(円筒状)であり、両者が同心円状に配置されている。   The impactor 22 has a cylindrical partition wall 23 that divides the space in the exhaust passage 4 into a first space 27 and a second space 26. The partition wall 23 has a cylindrical shape, and the second space 26 is disposed so as to surround the entire outer periphery of the first space 27 in the cylinder. In particular, in this embodiment, the exhaust pipe wall 4a constituting the inner wall of the exhaust passage 4 is circular in cross section, and the cylindrical partition wall 23 is also circular in cross section (cylindrical), and both are arranged concentrically. .

還元剤インジェクタ20は、還元剤を、インパクタ22の隔壁23の内面に向かって噴射する。ここでは、還元剤として尿素(CO(NH)を採用している。 The reducing agent injector 20 injects the reducing agent toward the inner surface of the partition wall 23 of the impactor 22. Here, urea (CO (NH 2 ) 2 ) is employed as the reducing agent.

還元剤インジェクタ20による還元剤の噴射方向は、図1〜図3の各図に示すように、隔壁23の第一の空間27側の面に設定された噴射目標部28aを指向する。噴射目標部28aは、還元剤の噴射方向の噴射中心線pと、隔壁23の内面との交点である。   The reducing agent injection direction by the reducing agent injector 20 is directed to the injection target portion 28a set on the surface of the partition wall 23 on the first space 27 side, as shown in each of FIGS. The injection target portion 28 a is an intersection of the injection center line p in the reducing agent injection direction and the inner surface of the partition wall 23.

この実施形態では、隔壁23は、噴射目標部28aと還元剤インジェクタ20との間に、還元剤の導入孔23aを備えている。このため、噴射された還元剤は、導入孔23aを通じて第一の空間27内に侵入し、導入孔23aと還元剤インジェクタ20との間の第二の空間26内へは、ほとんど分散しないようになっている。   In this embodiment, the partition wall 23 includes a reducing agent introduction hole 23 a between the injection target portion 28 a and the reducing agent injector 20. For this reason, the injected reducing agent enters the first space 27 through the introduction hole 23a, and is hardly dispersed into the second space 26 between the introduction hole 23a and the reducing agent injector 20. It has become.

また、還元剤の噴射中心線pは、図3に示すように、インパクタ22の上流側と下流側との間の排気ガスの流れ方向C、Dに交差し、特に、この実施形態では両者が直交しているので、還元剤の噴射方向を排気ガスの流れ方向と同じ方向(平行な方向)とする場合と比較して、還元触媒本体13に至るまでの間の還元剤の気化に要する時間や拡散に要する時間を相対的に長く確保しやすい。   Further, as shown in FIG. 3, the reducing agent injection center line p intersects the exhaust gas flow directions C and D between the upstream side and the downstream side of the impactor 22. Since they are orthogonal, the time required for vaporization of the reducing agent before reaching the reduction catalyst main body 13 as compared with the case where the injection direction of the reducing agent is the same direction (parallel direction) as the flow direction of the exhaust gas. It is easy to secure a relatively long time for diffusion.

さらに、隔壁23を隔てて内側の第一の空間27、外側の第二の空間26のそれぞれに排気ガスが通過するので、隔壁23等で構成されるインパクタ22は、排気通路4の内壁を構成する排気管壁部4aよりも温度が高くなる。排気管壁部4aは、その外面が外気に接するので、インパクタ22よりも相対的に温度が低いからである。   Further, since the exhaust gas passes through the partition wall 23 to the inner first space 27 and the outer second space 26, the impactor 22 constituted by the partition wall 23 and the like constitutes the inner wall of the exhaust passage 4. The temperature becomes higher than the exhaust pipe wall portion 4a. This is because the temperature of the exhaust pipe wall 4a is relatively lower than that of the impactor 22 because the outer surface of the exhaust pipe wall 4a is in contact with the outside air.

還元剤である尿素は、水溶液の状態で還元剤インジェクタ20から噴射され、主として第一の空間27内の排気ガス中に飛散するとともに、その一部がインパクタ22に付着する。そして、尿素は、インパクタ22や排気ガスの高熱によって分解され、アンモニアを生成する。排気管壁部4aよりも高温であるインパクタ22に尿素が付着することから、その尿素のアンモニアへの分解が促進される。   Urea, which is a reducing agent, is injected from the reducing agent injector 20 in the form of an aqueous solution, is scattered mainly in the exhaust gas in the first space 27, and a part of the urea adheres to the impactor 22. And urea is decomposed | disassembled by the high heat | fever of the impactor 22 or exhaust gas, and produces | generates ammonia. Since urea adheres to the impactor 22 having a temperature higher than that of the exhaust pipe wall 4a, decomposition of the urea into ammonia is promoted.

ここで、隔壁23は、排気通路4の内壁を構成する排気管壁部4aに対して、隔壁23の素材よりも相対的に熱伝導率が低い素材で支持されている。図2に符号25で示す支持部材25が、この熱伝導率が低い素材で構成されている。これにより、インパクタ22の熱が、相対的に温度が低い排気管壁部4aに伝わることを抑制し、インパクタ22をより高い温度に維持しやすい。   Here, the partition wall 23 is supported by a material having a lower thermal conductivity than the material of the partition wall 23 with respect to the exhaust pipe wall portion 4 a constituting the inner wall of the exhaust passage 4. The support member 25 shown by the code | symbol 25 in FIG. 2 is comprised with the raw material with this low heat conductivity. Thereby, it is suppressed that the heat of the impactor 22 is transmitted to the exhaust pipe wall 4a having a relatively low temperature, and the impactor 22 is easily maintained at a higher temperature.

熱伝導率が低い素材とは、インパクタ22の素材である金属よりも相対的に熱が伝わりにくい素材、例えば、樹脂やゴム等を採用することができる。ただし、排気通路4の温度でも劣化や変質を起こさない耐熱性を有している素材に限られる。   As the material having a low thermal conductivity, a material that is relatively less likely to transmit heat than the metal that is the material of the impactor 22, such as a resin or rubber, can be employed. However, it is limited to a material having heat resistance that does not deteriorate or deteriorate even at the temperature of the exhaust passage 4.

インパクタ22の熱が排気管壁部4aに伝わりにくくする手法としては、上記のような支持部材25の素材の特定以外にも、あるいは、それに加えて、支持部材25の形状を特定することによっても可能である。   As a method of making it difficult for the heat of the impactor 22 to be transmitted to the exhaust pipe wall portion 4a, in addition to specifying the material of the support member 25 as described above, or in addition to that, specifying the shape of the support member 25 is also possible. Is possible.

例えば、支持部材25として、隔壁23と排気通路4の内壁とを結ぶ板状部材や軸状部材を採用することができる。板状部材の場合は、その面方向が隔壁23と排気通路4の内壁とを結ぶ方向に配置されることが望ましい。軸状部材の場合は、その軸方向が隔壁23と排気通路4の内壁とを結ぶ方向に配置されることが望ましい。板状部材や軸状部材は、同程度の一辺の長さを有するブロック状の部材よりもその体積が小さく、また、その板厚方向の端面や軸交差方向の断面が、隔壁23や排気通路4の内壁に接することで、互いの接触面積を小さくできるので、熱の伝導を抑制することができる。   For example, a plate-like member or a shaft-like member that connects the partition wall 23 and the inner wall of the exhaust passage 4 can be used as the support member 25. In the case of a plate-like member, the surface direction is desirably arranged in a direction connecting the partition wall 23 and the inner wall of the exhaust passage 4. In the case of the shaft-like member, it is desirable that the axial direction is arranged in a direction connecting the partition wall 23 and the inner wall of the exhaust passage 4. The plate-like member and the shaft-like member have a smaller volume than the block-like member having the same length of one side, and the end face in the plate thickness direction and the cross section in the axis crossing direction are the partition wall 23 and the exhaust passage. Since the contact area with each other can be reduced by being in contact with the inner walls of the four, heat conduction can be suppressed.

還元剤インジェクタ20は、排気通路4に開口する凹状のオフセット穴21内に設けられる。このため、還元剤インジェクタ20の噴射口は、排気通路4の内壁面よりもやや奥まった位置に配置される。このため、噴射口からインパクタ22の噴射目標部28aや誘導部材24までの噴射距離を長く確保でき、また、還元剤インジェクタ20を排気ガスの熱から保護することができる。さらに、還元剤インジェクタ20が排気ガスの流れを阻害しない。   The reducing agent injector 20 is provided in a concave offset hole 21 that opens into the exhaust passage 4. For this reason, the injection port of the reducing agent injector 20 is disposed at a position slightly behind the inner wall surface of the exhaust passage 4. For this reason, a long injection distance from the injection port to the injection target portion 28a of the impactor 22 and the guide member 24 can be secured, and the reducing agent injector 20 can be protected from the heat of the exhaust gas. Furthermore, the reducing agent injector 20 does not hinder the flow of exhaust gas.

還元触媒本体13内やその付近では、還元触媒本体13が備える触媒の機能により、尿素から生成したアンモニアと、排気ガスに含まれる窒素酸化物とが反応し、窒素ガスと水が生成される。これにより、排気ガスが大気開放前に浄化される。   In the reduction catalyst main body 13 or in the vicinity thereof, ammonia generated from urea reacts with nitrogen oxides contained in the exhaust gas by the function of the catalyst provided in the reduction catalyst main body 13 to generate nitrogen gas and water. As a result, the exhaust gas is purified before being released to the atmosphere.

ここで、インパクタ22と還元触媒本体13との間にはミキサ30を備えているので、還元剤である尿素の排気ガス中への分散、均一化がさらに促進されている。このためアンモニアの発生、アンモニアと窒素酸化物との反応はさらに良好である。   Here, since the mixer 30 is provided between the impactor 22 and the reduction catalyst main body 13, the dispersion and homogenization of urea as a reducing agent in the exhaust gas is further promoted. For this reason, the generation of ammonia and the reaction between ammonia and nitrogen oxides are even better.

この実施形態では、ミキサ30として、図1、図3及び図4に示すように、排気通路4の内面全周から内径側へ向かって突出する環状の突出片31を採用している。この突出片31の内側への突出長さは、第二の空間26を通過する排気ガスの流速に応じて調整することができる。   In this embodiment, as shown in FIGS. 1, 3, and 4, an annular projecting piece 31 that projects from the entire inner circumference of the exhaust passage 4 toward the inner diameter side is employed as the mixer 30. The projecting length of the projecting piece 31 to the inside can be adjusted according to the flow rate of the exhaust gas passing through the second space 26.

図3において図中右側付近、すなわち、還元剤インジェクタ20に近い側における第二の空間26を通過する排気ガスの流れC(O)が、図中左側付近、すなわち、還元剤インジェクタ20から遠い側における第二の空間26を通過する排気ガスの流れC(I)よりも速い場合を想定する。このような流速の差異は、図1に示すように、その上流側で排気通路4の形状が屈曲している等の事情によって生じ得る。屈曲部9の外方9a寄りを通過する流体は流速が速くなり(図1の矢印O参照)、内方9b寄りを通過する流体は流速が遅くなる(図1の矢印I参照)傾向がある。   In FIG. 3, the flow C (O) of the exhaust gas passing through the second space 26 near the right side in the drawing, that is, the side close to the reducing agent injector 20 is near the left side in the drawing, that is, the side far from the reducing agent injector 20. Is assumed to be faster than the flow C (I) of the exhaust gas passing through the second space 26 in FIG. Such a difference in flow velocity can be caused by circumstances such as the shape of the exhaust passage 4 being bent on the upstream side, as shown in FIG. The fluid passing near the outer side 9a of the bent portion 9 tends to have a higher flow rate (see arrow O in FIG. 1), and the fluid passing closer to the inner side 9b tends to have a slower flow rate (see arrow I in FIG. 1). .

以下、通過する排気ガスの流れCが最も速い位置(方位)を急流速部、通過する排気ガスの流れCが最も遅い位置(方位)を緩流速部と称する。すなわち、急流速部は、環状の第二の空間26のうち、屈曲部9の外方9a寄り終端部からの距離が最短距離となる地点を含み、急流速部は、環状の第二の空間26のうち屈曲部9の内方9b寄り終端部からの距離が最短距離となる地点を含んでいる。   Hereinafter, the position (orientation) where the flow C of exhaust gas passing through is the fastest is referred to as a rapid flow velocity portion, and the position (orientation) where the flow of exhaust gas C passing through is the slowest flow velocity portion. That is, the rapid flow velocity portion includes a point where the distance from the end portion closer to the outer side 9a of the bent portion 9 is the shortest distance in the annular second space 26, and the rapid flow velocity portion is the annular second space. 26 includes a point where the distance from the end portion closer to the inner side 9b of the bent portion 9 is the shortest distance.

このとき、図中に符号31aで示すように、流速が速い側に位置する突出片31の内径側への突出長さを長くし、図中に符号31bで示すように、流速が遅い側に位置する突出片31の内径側への突出長さを短くすることが望ましい。また、流速が速い側と遅い側との間の中間部31cにおける突出長さは、符号31aの箇所に対応する最長突出長さと、符号31bの箇所に対応する最短突出長さの間の適切な長さに設定することができる。例えば、中間部31cにおける突出長さを、最長突出長さと最短突出長さとの平均としてもよい。さらには、突出片31の突出長さを、最長突出長さに設定される急流速部から、最短突出長さに設定される緩流速部までの間で、連続的あるいは断続的に徐々に小さくなるように設定することもできる。   At this time, as shown by the reference numeral 31a in the figure, the protruding length of the protruding piece 31 located on the side where the flow velocity is fast is increased to the inner diameter side, and as shown by the reference numeral 31b in the figure, on the side where the flow speed is slow. It is desirable to shorten the protruding length of the protruding piece 31 positioned toward the inner diameter side. Moreover, the protrusion length in the intermediate part 31c between the high speed side and the low speed side is an appropriate length between the longest protrusion length corresponding to the reference numeral 31a and the shortest protrusion length corresponding to the reference numeral 31b. Can be set to length. For example, the protrusion length at the intermediate portion 31c may be an average of the longest protrusion length and the shortest protrusion length. Further, the protruding length of the protruding piece 31 is gradually and intermittently decreased between the rapid flow velocity portion set to the longest protruding length and the slow flow velocity portion set to the shortest protruding length. It can also be set as follows.

これにより、図3に示すように、流速が速い側(図中の矢印C(O)参照)、遅い側(矢印C(I)参照)、その中間部である側方側(矢印C(S)参照)のそれぞれにおいて、還元剤を多く含む第一の空間27を通過する排気ガスの流れEと、還元剤をほとんど含まない第二の空間26を通過する排気ガスの流れC,Dとを衝突させ、排気通路4の断面全域に亘って還元剤をより均等に分散させることが可能となる。   As a result, as shown in FIG. 3, the flow speed is fast (see arrow C (O) in the figure), the slow side (see arrow C (I)), and the lateral side (arrow C (S ))), The exhaust gas flow E passing through the first space 27 containing a large amount of the reducing agent and the exhaust gas flows C and D passing through the second space 26 containing almost no reducing agent. The reducing agent can be more evenly distributed over the entire cross section of the exhaust passage 4 by collision.

なお、突出片31は、図5に示すように、前記排気通路の内面から内側へ向かうにつれて下流側へと傾斜するすり鉢状の部材で設定してもよい。   In addition, as shown in FIG. 5, you may set the protrusion piece 31 by the mortar-shaped member which inclines to a downstream side as it goes inside from the inner surface of the said exhaust passage.

このように、下流側へ向かって傾斜した突出片31を採用することにより、還元剤をほとんど含まない第二の空間26を通過する排気ガスは、図5に示す矢印Cから矢印Dへと、互いに90度よりも大きい角度である鈍角を成す方向に向きを変えて、その後、第一の空間27を通過する排気ガスの流れEと融合する。このため、図4のように、突出片31による矢印Cから矢印Dへの向きの変化が直角である場合と比較して、排気ガスの流速の損失を少なくすることができる。流速の損失が少なければ、互いに衝突する排気ガス同士の相対速度を高め、還元剤の分散をより円滑にすることができる。   Thus, by adopting the protruding piece 31 inclined toward the downstream side, the exhaust gas passing through the second space 26 containing almost no reducing agent is changed from the arrow C to the arrow D shown in FIG. The direction is changed to a direction that forms an obtuse angle that is greater than 90 degrees with each other, and then the flow is merged with the flow E of exhaust gas that passes through the first space 27. For this reason, as shown in FIG. 4, the loss of the flow rate of the exhaust gas can be reduced as compared with the case where the change in the direction from the arrow C to the arrow D by the protruding piece 31 is a right angle. If the loss of flow velocity is small, the relative speed of exhaust gases that collide with each other can be increased, and the reducing agent can be dispersed more smoothly.

また、突出片31は、上記のように排気通路4の内面に沿って全周に亘って連続的に設けてもよいし、排気通路4の内面に沿って断続的に設けてもよい。   Further, the protruding piece 31 may be provided continuously along the entire inner surface of the exhaust passage 4 as described above, or may be provided intermittently along the inner surface of the exhaust passage 4.

さらに、ミキサ30は、上記のような排気通路4の内面の突出片31によって構成される態様以外にも、種々のものを採用することができる。   Furthermore, the mixer 30 can employ various types other than the aspect configured by the protruding pieces 31 on the inner surface of the exhaust passage 4 as described above.

例えば、排気通路4内に、排気ガスの流れに旋回流を与える方向板を設け、この旋回流によって、還元剤を多く含む第一の空間27を通過する排気ガスの流れEと、還元剤をほとんど含まない第二の空間26を通過する排気ガスの流れCとを衝突させるようにしてもよい。このとき、旋回流は、還元剤を多く含む第一の空間27を通過する排気ガスの流れEに対して付与するようにしてもよし、第二の空間26を通過する排気ガスの流れCに対して付与するようにしてもよい。あるいは、第一の空間27を通過する排気ガスの流れEと、第二の空間26を通過する排気ガスの流れCのそれぞれに、旋回流を付与してもよい。   For example, a directional plate that provides a swirl flow to the exhaust gas flow is provided in the exhaust passage 4, and the swirl flow causes the exhaust gas flow E that passes through the first space 27 containing a large amount of the reductant and the reductant to flow. You may make it collide with the flow C of the exhaust gas which passes the 2nd space 26 which hardly contains. At this time, the swirl flow may be applied to the exhaust gas flow E passing through the first space 27 containing a large amount of the reducing agent, or the exhaust gas flow C passing through the second space 26. You may make it provide with respect. Alternatively, a swirl flow may be applied to each of the exhaust gas flow E passing through the first space 27 and the exhaust gas flow C passing through the second space 26.

この例以外にも、還元剤を多く含む第一の空間27を通過する排気ガスの流れEと、還元剤をほとんど含まない第二の空間26を通過する排気ガスの流れCとを衝突させるよう、それぞれの排気ガスの流れを制御する種々のミキサ30を採用することができる。   In addition to this example, the exhaust gas flow E passing through the first space 27 containing a large amount of the reducing agent and the exhaust gas flow C passing through the second space 26 containing almost no reducing agent are caused to collide with each other. Various mixers 30 that control the flow of each exhaust gas can be employed.

実施形態の変形例を図6及び図7に示す。この変形例では、隔壁23の噴射目標部28aと還元剤インジェクタ20との間に、噴射された還元剤を反射させて第一の空間27内に分散させる誘導部材24が備えられている。   The modification of embodiment is shown in FIG.6 and FIG.7. In this modification, a guide member 24 that reflects and disperses the injected reducing agent in the first space 27 is provided between the injection target portion 28 a of the partition wall 23 and the reducing agent injector 20.

この誘導部材24によって、還元剤は、還元剤インジェクタ20側から噴射目標部28a側へと向かう噴射方向とは逆方向にも分散し、すなわち、噴射目標部28a側から還元剤インジェクタ20側へも拡がって、第一の空間27全体に均一に拡がるようになる。   By this guide member 24, the reducing agent is dispersed in the direction opposite to the injection direction from the reducing agent injector 20 side to the injection target portion 28a side, that is, from the injection target portion 28a side to the reducing agent injector 20 side. It spreads and spreads uniformly throughout the first space 27.

また、この実施形態では、図6、図7に示すように、誘導部材24は、還元剤の噴射方向に沿って、噴射目標部28aに近づくにつれて間隔が拡がる対の反射板24a,24aで構成されている。このため、噴射された還元剤は、平面視V字状に配置された対の反射板24a,24aに当たって反射して、図6に矢印Bで示すように、隔壁23の内面に沿って周方向へ流れて、第一の空間27全体に分散する。このため、還元剤の均一化が円滑である。   In this embodiment, as shown in FIGS. 6 and 7, the guide member 24 is composed of a pair of reflectors 24 a and 24 a that increase in distance as they approach the injection target portion 28 a along the injection direction of the reducing agent. Has been. For this reason, the injected reducing agent hits and reflects the pair of reflecting plates 24a, 24a arranged in a V shape in plan view, and as indicated by an arrow B in FIG. And dispersed throughout the first space 27. For this reason, the uniformization of the reducing agent is smooth.

ここで、還元剤の噴射中心線pは、対の反射板24a,24aの接続部である稜線部24cに交差しているので、その稜線部24cを挟んで両側へ均等に還元剤を分散させることができる。   Here, since the injection center line p of the reducing agent intersects with the ridge line portion 24c which is the connecting portion of the pair of reflectors 24a and 24a, the reducing agent is evenly distributed on both sides across the ridge line portion 24c. be able to.

また、対の反射板24aは、還元剤インジェクタ20側と噴射目標部28a側とを貫通する複数の通過孔24bを備えている。このため、図6に矢印Aで示すように、還元剤は、第一の空間27のうち、誘導部材24よりも噴射目標部28a側に位置する緩衝空間28へも、円滑に分散することができる。   Further, the pair of reflection plates 24a includes a plurality of passage holes 24b penetrating the reducing agent injector 20 side and the injection target portion 28a side. For this reason, as shown by the arrow A in FIG. 6, the reducing agent can be smoothly dispersed in the buffer space 28 located closer to the injection target portion 28a than the guide member 24 in the first space 27. it can.

ところで、還元剤インジェクタ20は一般に噴射の貫徹力が強く、噴射された還元剤は、特に、その噴射中心線p付近において、直進しようとする力が強い傾向がある。   Incidentally, the reducing agent injector 20 generally has a strong penetration force, and the injected reducing agent tends to have a strong force to go straight, particularly in the vicinity of the injection center line p.

このため、対の反射板24a,24aに設けられる通過孔24bは、図6や図7に示すように、還元剤の噴射中心線pから遠ざかるにつれて、単位面積当たりの開口面積の合計が増加するように設定されている。このため、還元剤の噴射中心線p付近では、反射板24aによって反射する還元剤の割合を高くし、噴射中心線pから遠い付近では、直進する還元剤の割合を高く設定し、第一の空間27の全体において還元剤の分布を均一化することができる。   For this reason, as shown in FIG. 6 and FIG. 7, the total opening area per unit area increases as the passage holes 24b provided in the pair of reflecting plates 24a and 24a move away from the reducing agent injection center line p. Is set to For this reason, the ratio of the reducing agent reflected by the reflector 24a is increased near the injection center line p of the reducing agent, and the ratio of the reducing agent that goes straight is set higher near the distance from the injection center line p. The distribution of the reducing agent can be made uniform throughout the space 27.

図6や図7では、対の反射板24a,24aに設けられる通過孔24bを全て同じ形状(円形)且つ同じ断面積とし、単位面積当たりの通過孔24bの分布数を、対の反射板24a,24aを結ぶ稜線部24cから遠ざかるにつれて徐々に増加させる手法を採用している。これを、例えば、対の反射板24a,24aに設けられる通過孔24bを全て同じ形状(円形)としつつ、通過孔24bそれぞれの断面積を、対の反射板24a,24aを結ぶ稜線部24cから遠ざかるにつれて徐々に増加させる手法を採用することもできる。あるいは、通過孔24bによる単位面積当たりの開口面積の合計が、還元剤の噴射中心線pから遠ざかるにつれて放射状に増加するように設定してもよい。   6 and 7, all the passage holes 24b provided in the pair of reflection plates 24a and 24a have the same shape (circular shape) and the same cross-sectional area, and the distribution number of the passage holes 24b per unit area is defined as the pair of reflection plates 24a. , 24a is gradually increased as the distance from the ridge line portion 24c is increased. For example, while the passage holes 24b provided in the pair of reflection plates 24a and 24a are all the same shape (circular), the cross-sectional area of each of the passage holes 24b is changed from the ridge portion 24c connecting the pair of reflection plates 24a and 24a. It is also possible to adopt a method of gradually increasing as the distance increases. Or you may set so that the sum total of the opening area per unit area by the passage hole 24b may increase radially, as it distances from the injection centerline p of a reducing agent.

なお、誘導部材24に設けられる通過孔24bは、必要に応じて省略することもできる。ただし、噴射された還元剤の少なくとも一部が、誘導部材24よりも噴射目標部28a側の緩衝空間28に侵入するように、誘導部材24の位置や形状、還元剤インジェクタ20の位置や向きを設定することが望ましい。   Note that the passage hole 24b provided in the guide member 24 can be omitted as necessary. However, the position and shape of the guiding member 24 and the position and orientation of the reducing agent injector 20 are set so that at least a part of the injected reducing agent enters the buffer space 28 on the injection target portion 28a side of the guiding member 24. It is desirable to set.

この誘導部材24として平面視V字状以外、例えば、還元剤インジェクタ20側の面が円筒状に湾曲する、あるいは、球面状に湾曲する部材を採用することができる。ここで、誘導部材24の還元剤インジェクタ20側の面は、還元剤の噴射中心線pから遠ざかるにつれて噴射目標部28a側に近づく形状であることが望ましい。また、誘導部材24は、還元剤を反射させて第一の空間27全体に分散させるものであれば、対の反射板24a,24aのような板状部材のみならず、ブロック状の部材やフィン形状の部材の集合、網状部材等で構成することもできる。   In addition to the V-shape in a plan view, for example, a member whose surface on the reducing agent injector 20 side is curved in a cylindrical shape or a spherical shape can be adopted as the guide member 24. Here, it is desirable that the surface of the guide member 24 on the reducing agent injector 20 side has a shape that approaches the injection target portion 28a side as the distance from the injection center line p of the reducing agent increases. In addition, as long as the guide member 24 reflects the reducing agent and disperses it throughout the first space 27, not only the plate-like members such as the pair of reflectors 24a and 24a but also block-like members and fins. It can also be composed of a set of members having a shape, a mesh member, or the like.

また、例えば、図8の変形例に示すように、還元剤インジェクタ20の噴射方向の噴射中心線pが、排気通路4内の排気ガスの流れ方向C,Eに対して、角度α(0<α<90度)をもって対向する方向としてもよい。この変形例においても、還元剤は、隔壁23の第一の空間27側の内面に設定された噴射目標部28aを指向している。また、インパクト22に誘導部材24を設けた場合、還元剤は、誘導部材24に当たって反射することにより、第一の空間27全体に円滑に分散することができる。誘導部材24に通過孔24bを設けてもよい点も同じである。また、この図8の変形例の場合、隔壁23に設けられる導入孔23aは省略することができる。   For example, as shown in the modification of FIG. 8, the injection center line p in the injection direction of the reducing agent injector 20 is at an angle α (0 <0) with respect to the exhaust gas flow directions C and E in the exhaust passage 4. It is good also as an opposing direction with (alpha) <90 degree | times. Also in this modification, the reducing agent is directed to the injection target portion 28a set on the inner surface of the partition wall 23 on the first space 27 side. Further, when the guide member 24 is provided on the impact 22, the reducing agent can be smoothly dispersed throughout the first space 27 by being reflected by being reflected by the guide member 24. The same is true in that the guide member 24 may be provided with a passage hole 24b. In the case of the modification of FIG. 8, the introduction hole 23a provided in the partition wall 23 can be omitted.

排気通路4には、図1に示すように、還元触媒本体13の上流側(入口付近)に、アンモニアの流入量の情報を取得するアンモニア検出部bを備えている。また、還元触媒本体13の下流側(出口付近)に、窒素酸化物の排出量の情報を取得する窒素酸化物検出部c、Oセンサdが備えられている。さらに、ディーゼル用酸化触媒装置10の上流側(入口付近)には、排気ガスの温度を検出する排気ガス温度検出手段aを備えている。 As shown in FIG. 1, the exhaust passage 4 includes an ammonia detection unit b that acquires information on the amount of inflow of ammonia on the upstream side (near the inlet) of the reduction catalyst main body 13. In addition, a nitrogen oxide detector c and an O 2 sensor d for acquiring information on the amount of nitrogen oxide discharged are provided on the downstream side (near the outlet) of the reduction catalyst main body 13. Further, an exhaust gas temperature detecting means a for detecting the temperature of the exhaust gas is provided on the upstream side (near the inlet) of the oxidation catalyst device 10 for diesel.

このエンジン8を搭載する車両は、電子制御ユニット(Electronic Control Unit)40を備えている。吸排気バルブや燃料噴射装置、その他エンジン8の動作に必要な機器、車両の各種装備等は、すべて電子制御ユニット40によって制御される。また、各種センサ類からの情報は、ケーブルを通じて電子制御ユニット40へ伝達される。   A vehicle equipped with the engine 8 includes an electronic control unit 40. The electronic control unit 40 controls all of the intake / exhaust valves, the fuel injection device, other devices necessary for the operation of the engine 8, various vehicle equipment, and the like. Information from various sensors is transmitted to the electronic control unit 40 through a cable.

電子制御ユニット40は、アンモニア検出部bによるアンモニアの流入量の情報と、窒素酸化物検出部cによる窒素酸化物の排出量の情報に基づいて、燃焼室1に供給される燃料の噴射量及び吸気の量を制御し、あるいは、噴射する還元剤の量や時期を制御するエンジン制御装置41を備えている。   Based on the information on the amount of inflow of ammonia by the ammonia detector b and the information on the amount of nitrogen oxide discharged by the nitrogen oxide detector c, the electronic control unit 40 An engine control device 41 that controls the amount of intake air or controls the amount and timing of the reducing agent to be injected is provided.

エンジン制御装置41は、これらの制御により、運転状態に応じて、還元触媒本体13の上流側で生成するアンモニアの量を制御することで、窒素酸化物の排出量を低減することができる。   With these controls, the engine control device 41 controls the amount of ammonia generated on the upstream side of the reduction catalyst main body 13 in accordance with the operating state, thereby reducing the emission amount of nitrogen oxides.

また、上記の実施形態では、還元剤として尿素を採用したが、尿素以外の還元剤を採用する場合にも、この発明を適用できる。例えば、還元剤としてアンモニアを採用し、そのアンモニアの水溶液等を噴射してもよい。   Moreover, although urea was employ | adopted as a reducing agent in said embodiment, this invention is applicable also when employ | adopting reducing agents other than urea. For example, ammonia may be employed as the reducing agent and an aqueous solution of the ammonia may be injected.

さらに、上記の実施形態では、上流側の排気浄化部であるディーゼル用酸化触媒装置10と下流側の排気浄化部である尿素選択触媒還元装置14をいずれも近接触媒としたが、これらをそれぞれ、エンジン8の燃焼室1から遠く、比較的高温の排気ガスに晒される機会が少ない環境にある床下触媒として配置する場合にもこの発明を適用できる。   Furthermore, in the above-described embodiment, the diesel oxidation catalyst device 10 that is the upstream exhaust purification unit and the urea selective catalyst reduction device 14 that is the downstream exhaust purification unit are both close proximity catalysts. The present invention can also be applied to the case where the catalyst is disposed as an underfloor catalyst located in an environment far from the combustion chamber 1 of the engine 8 and exposed to relatively high temperature exhaust gas.

この実施形態では、ディーゼルエンジンにおける排気ガスの浄化について説明したが、この発明は、ディーゼルエンジン以外にも、排気ガス中への還元剤の噴射によって、その還元剤又はその還元剤から生成した物質によって、排気ガス中の窒素酸化物を浄化する還元触媒本体を備えたエンジン全般に用いることができる。   In this embodiment, the purification of exhaust gas in a diesel engine has been described. However, in addition to the diesel engine, the present invention is based on the reducing agent or a substance generated from the reducing agent by injection of the reducing agent into the exhaust gas. The engine can be used for all engines equipped with a reduction catalyst body that purifies nitrogen oxides in exhaust gas.

1 燃焼室
2 燃料噴射装置
3 吸気通路
4 排気通路
5 スロットルバルブ
6 エアフローセンサ
7 過給機
8 エンジン
10 ディーゼル用酸化触媒装置
13 還元触媒本体
14 尿素選択触媒還元装置
20 還元剤インジェクタ
21 オフセット穴
22 インパクタ
23 隔壁
23a 導入孔
24 誘導部材
24b 通過孔
25 支持部材
26 第二の空間
27 第一の空間
28 緩衝空間
28a 噴射目標部
30 ミキサ
31 突出片
40 電子制御ユニット
41 エンジン制御装置
a 排気ガス温度検出部手段
b アンモニア検出部
c 窒素酸化物検出部
d Oセンサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Combustion chamber 2 Fuel injection device 3 Intake passage 4 Exhaust passage 5 Throttle valve 6 Air flow sensor 7 Supercharger 8 Engine 10 Diesel oxidation catalyst device 13 Reduction catalyst body 14 Urea selective catalyst reduction device 20 Reducing agent injector 21 Offset hole 22 Impactor 23 partition wall 23a introduction hole 24 guide member 24b passage hole 25 support member 26 second space 27 first space 28 buffer space 28a injection target part 30 mixer 31 projecting piece 40 electronic control unit 41 engine control unit 41 exhaust gas temperature detection part Means b Ammonia detector c Nitrogen oxide detector d O 2 sensor

Claims (6)

エンジンの燃焼室から引き出された排気通路と、
前記排気通路内の排気ガス中に還元剤を噴射する還元剤インジェクタと、
前記還元剤又は前記還元剤から生成した物質によって前記排気ガス中の窒素酸化物を浄化する還元触媒本体と、
前記排気通路内を筒状の隔壁によって内側の第一の空間と外側の第二の空間とに隔てるインパクタと、
前記インパクタと前記還元触媒本体との間に配置され、前記排気通路の内面から内側へ向かって突出する突出片を有するミキサと、
を備え、
前記還元剤インジェクタによる前記還元剤の噴射方向は前記隔壁の前記第一の空間側の面に設定された噴射目標部を指向する
エンジンの排気ガス浄化装置。
An exhaust passage drawn from the combustion chamber of the engine;
A reducing agent injector for injecting a reducing agent into the exhaust gas in the exhaust passage;
A reduction catalyst main body for purifying nitrogen oxides in the exhaust gas by the reducing agent or a substance generated from the reducing agent;
An impactor that separates the inside of the exhaust passage into a first inner space and a second outer space by a cylindrical partition;
A mixer that is disposed between the impactor and the reduction catalyst main body and has a protruding piece protruding inward from the inner surface of the exhaust passage;
With
An exhaust gas purifying apparatus for an engine in which an injection direction of the reducing agent by the reducing agent injector is directed to an injection target portion set on a surface of the partition on the first space side.
前記突出片は、前記排気通路の内面全周に配置される
請求項1に記載のエンジンの排気ガス浄化装置。
The engine exhaust gas purification device according to claim 1, wherein the projecting piece is disposed on the entire inner surface of the exhaust passage.
前記第二の空間は、周方向に沿って排気ガスの流速が相対的に遅い緩流速部と排気ガスの流速が相対的に速い急流速部とを備え、
前記緩流速部における前記突出片の突出長さは、前記急流速部における前記突出片の突出長さよりも小さく設定される
請求項1又は2に記載のエンジンの排気ガス浄化装置。
The second space includes a slow flow rate portion in which the flow rate of the exhaust gas is relatively slow and a rapid flow rate portion in which the flow rate of the exhaust gas is relatively fast along the circumferential direction,
The engine exhaust gas purification device according to claim 1 or 2, wherein a protruding length of the protruding piece in the slow flow velocity portion is set smaller than a protruding length of the protruding piece in the rapid flow velocity portion.
前記排気通路は前記インパクタの上流側に屈曲部を備え、
前記緩流速部は、前記第二の空間のうち前記屈曲部の内方寄り終端部からの距離が最短距離となる地点を含み、
前記急流速部は、前記第二の空間のうち前記屈曲部の外方寄り終端部からの距離が最短距離となる地点を含む
請求項3に記載のエンジンの排気ガス浄化装置。
The exhaust passage includes a bent portion on the upstream side of the impactor,
The slow flow rate portion includes a point where the distance from the inward end portion of the bent portion in the second space is the shortest distance,
The engine exhaust gas purification device according to claim 3, wherein the rapid flow velocity portion includes a point where a distance from an outer end portion of the bent portion is the shortest distance in the second space.
前記突出片は、前記排気通路の内面から内側へ向かうにつれて下流側へと傾斜する
請求項1〜4の何れか1項に記載のエンジンの排気ガス浄化装置。
The exhaust gas purification device for an engine according to any one of claims 1 to 4, wherein the protruding piece is inclined toward the downstream side from the inner surface of the exhaust passage toward the inner side.
前記噴射目標部と前記還元剤インジェクタとの間に前記還元剤を反射させて前記第一の空間内に分散させる誘導部材を備える
請求項1〜5の何れか1項に記載のエンジンの排気ガス浄化装置。
The engine exhaust gas according to any one of claims 1 to 5, further comprising a guide member that reflects and reduces the reducing agent in the first space between the injection target portion and the reducing agent injector. Purification equipment.
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